Новости космоса

Ледники из твердого метана и азота на поверхности Плутона получают объяснение
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20200809122809
Планетолог доктор Хелен Мэйнард-Кейсли (Helen Maynard-Casely) вместе с коллегами изучили поведение твердого метана и азота при изменениях температуры в диапазоне, характерном для Плутона, а также смогли внести исправления в модели, использующие ранние, некорректные представления о структуре азота при этих температурах.
В своем исследовании команда Мэйнард-Кейсли также демонстрирует свидетельства неожиданных изменений в ориентации зерен твердого метана и азота при нагревании, которые могут указывать на рост зерен.
Плутон, наклоненный на своей оси под углом 120 градусов, испытывает сезонные колебания температуры в диапазоне от 24 до 54 Кельвинов (от минус 250 до минус 220 градусов Цельсия) в ходе своего обращения вокруг Солнца, период которого составляет 248 лет.
Изучение механических свойств твердого азота и метана при низких температурах сопряжено со значительными трудностями, а потому представляет собой относительно слабо разработанную научную область.
Мэйнард-Кейсли в своей работе воссоздала эти условия, используя дифрактометр высокой интенсивности Wombat и криогенные установки. Она выполнила исследования теплового расширения метана и азота, поскольку научных работ такого рода ранее не проводилось.
Изменения плотности обоих веществ могут помочь объяснить гляциологию Плутона.
В ходе исследования Мэйнард-Кейсли выяснила, что низкотемпературная альфа-форма азота, в которой молекулы этого элемента пребывают при криогенных температурах, поддерживающихся на Плут...

Гигантские пещеры на далеких планетах или их спутниках могут хранить следы жизни
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20200720194209
Лавовые трубки представляют собой образования, крайне привлекательные с точки зрения поисков возможных следов жизни на поверхностях иных планет. Перспективам исследования лавовых трубок, расположенных на поверхностях планет и спутников планет Солнечной системы, посвящена новая статья, опубликованная Сидом Перкинсом (Sid Perkins), научным журналистом, специализирующимся на науках о Земле и планетах.
Лавовые трубки формируются, когда боковые и верхняя стенки текущего по поверхности планеты лавового потока сначала загустевают, а затем застывают и формируют твердую корку. Постепенно толщина корки увеличивается, в то время как напор лавы иссякает, в результате чего формируется полая, подчас весьма длинная трубка. Доказательства наличия лавовых трубок были неоднократно обнаружены на поверхностях Земли, Луны и Марса.
Марс несколько миллиардов лет назад лет назад был теплым и влажным, считают ученые. Однако со временем он потерял свою воду и основную часть атмосферы, превратившись в безжизненную пустыню. Но простейшие формы жизни всё же могли сохраниться глубоко под поверхностью Красной планеты в лавовых трубках, отмечает Перкинс.
Для исследования лавовых трубок слишком рискованно привлекать труд астронавтов, даже самых отважных и подготовленных – стенки такой трубки могут обвалиться в любой момент. Поэтому для исследования лунных лавовых трубок ученые из Лаборатории реактивного движения НАСА предлагают проект робота под названием Moon Diver. Эта миссия состоит из стационарн...

Странные яркие пятна на луне Сатурна Титане - это сухие остатки озер
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20200616221455
Загадочная луна Сатурна, кажется, наконец-то разгадана.
Новые исследования показывают, что странные яркие пятна, наблюдаемые в южных тропических областях на самой большой луне Сатурна - Титане, более десяти лет назад, вероятно, являются ложами высохших углеводородных озер и морей.
По словам членов исследовательской группы, результаты могут пролить свет на историю климата Титана, а также послужат основой для поиска потенциально обитаемой среды на других планетах.
Между 2000 и 2008 годами большие радиотелескопы в Обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико и Обсерватории Грин-Бэнк в Западной Вирджинии обнаружили около дюжины аномально ярких областей на Титане шириной до 5150 км.
В то время они рассматривались как вероятные свидетельства наличия озер или морей на Титане, которые, как многие ожидали, будет покрывать подобные тела, сказал ведущий автор исследования Джейсон Хофгартнер из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния.
Эти ожидания подтвердились после того, как космический корабль НАСА «Кассини» прибыл на орбиту вокруг Сатурна в 2004 году. Кассини наблюдал множество озер и морей на Титане и показал, что на Луне действует активная метеорологическая система, основанная на жидких углеводородах. Метан и этан падают с неба в виде дождя, спускаясь по речным системам и впадая в озера и моря, некоторые из которых больше, чем Великие озера Северной Америки.
Титан остается единственным космическим телом за пределами Земли, которое, как известно, содержи...

Извержения на Солнце напоминают знаменитый гейзер «Старый служака»
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20200318041947
Солнце представляет собой бурлящий, кипящий шар из плазмы, постоянно перемешивающейся и всплывающей из глубин к поверхности, в то время как на поверхности происходит «переламывание» жгутов магнитных линий и высвобождение огромных количеств энергии. Солнечные пятна – явление, весьма характерное для нашей звезды – способны давать начало гейзерам, или участкам, в границах которых с поверхности Солнца происходят регулярные извержения раскаленной плазмы. Происхождение солнечных гейзеров оставалось невыясненным в течение нескольких десятилетий, однако новое исследование начинает проливать свет на эти таинственные выбросы.
Солнечные пятна представляют собой участки на поверхности Солнца с повышенной магнитной активностью, имеющие более низкую температуру, по сравнению с соседними областями. Иногда рядом с солнечными пятнами формируются источники регулярных выбросов плазмы, подобные знаменитому гейзеру Old Faithful («Старый служака») Йеллоустонского национального парка, США, однако отличающиеся тем, что вместо водяного пара из них извергается раскаленный до нескольких тысяч градусов Цельсия ионизированный газ.
До настоящего времени существовало две основных модели, объясняющих происхождение таких гейзеров. Согласно первой версии, появление солнечного гейзера связано с резким накоплением избыточной магнитной энергии, дестабилизирующим плазму в окрестностях солнечного пятна и приводящим к формированию джета. Затем исходный паттерн магнитного поля возвращается, до тех пор пока слу...

Датчик, питаемый за счет энергии растений, впервые передал сигнал в космос
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20200119070259
Устройство, которое использует электричество, генерируемое за счет растений, впервые в мировой истории осуществило связь с находящимся на орбите спутником.
Такие датчики могут быть использованы в удаленных от цивилизации местах, поскольку демонстрируют высокий уровень автономности. Их использование также является частью масштабной реализации концепции Интернета вещей.
Это устройство способно информировать фермеров о локальных условиях произрастания сельскохозяйственных культур, а продавцов сельхозпродукции – об ожидаемой урожайности.
Энергии, генерируемой с участием растений, оказалось достаточно для работы датчиков влажности воздуха и почвы, а также датчиков температуры. Это экстремально маломощное устройство посылает сигналы на радиочастотах, которые принимаются спутниками, находящимися на низкой околоземной орбите. Устройство разработано нидерландской компанией Plant-e совместно с фирмой Lacuna Space, которая базируется в Нидерландах и Соединенном Королевстве, в рамках программы Advanced Research in Telecommunications Systems (ARTES) Европейского космического агентства.
Растения производят из углекислого газа органические соединения в результате фотосинтеза, однако лишь часть этих веществ используется для роста растений. Оставшаяся часть синтезированной «органики» выделяется обратно в почву через корневую систему растения.
В почве бактерии, расположенные вокруг корней растения, разлагают эти органические соединения, в результате чего в качестве переносчиков ...

Ученые уточнили границы и высоту материка подо льдами Антарктиды
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20191218214048
Новое картографическое открытие выявило новые важные детали материка, находящегося подо льдами Антарктиды.
Новая карта гор, долин и каньонов, скрытых подо льдами Антарктиды, показала самые глубокие места на Земле и поможет прогнозировать будущие потери льда.
Замерзший южный континент может выглядеть довольно плоским и безликим сверху. Но под ледяным слоем, который накапливался в течение многих веков, существует древний континент, который очень схож по строению с нашими основными материками. И эта текстура оказывается очень важной для предсказания того, как и когда лед будет таять и какие области льда наиболее уязвимы при потеплении. Новая карта НАСА, названная BedMachine Antarctica, сочетает в себе измерения движения льда, сейсмические измерения, чтобы создать наиболее детальную карту материка, скрытого подо льдами Антарктики.
«Используя BedMachine для увеличения масштаба отдельных секторов Антарктики, вы обнаружите важные детали, такие как выпуклости и впадины подо льдом, которые могут ускорить, замедлить или даже остановить отступление ледников», - сказал Матье Морлигем, ученый, изучающий систему Земли в Университете Калифорния, ведущий автор новой статьи.
Новая карта, опубликованная 12 декабря в журнале Nature Geoscience, раскрывает неизвестные ранее топографические особенности, которые формируют ледяной поток на замерзшем континенте.
Авторы пишут, что ранее неизвестные особенности имеют важное значение в прогнозировании таяния ледников Антарктиды, так как т...

В распоряжение канадского университета поступает 30000 сообщений об НЛО
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20191215152319
В небе над Северной Канадой часто появляются загадочные объекты, и местное население неоднократно сообщало об обнаружении того, что, по их мнению, является неопознанным летающим объектом. Теперь искатели правды из Манитобского университета, Канада, могут провести целую зиму, анализируя тысячи свидетельств очевидцев, поскольку недавно университет получил щедрый подарок – более чем 30 000 документов, связанных с неопознанными летающими объектами.
Этот вклад был сделан Крисом Рутковским, автором научных статей и знаменитым канадским уфологом. Коллекция Рутковского включает свыше 20 000 отчетов об обнаружении НЛО, представленных очевидцами в течение последних 30 лет, плюс свыше 10 000 документов, связанных с НЛО, которые были переданы канадским правительством, согласно заявлению, сделанному представителями Манитобского университета. Многие из отчетов описывают знаменитое событие в Фалкон-Лейк – встречу, которую Рутковский называет «лучшим задокументированным случаем в истории Канады».
Этот случай произошел 20 мая 1967 г., когда геолог-любитель по имени Стефан Михалак исследовал кварцевые жилы близ озера Фалкон в Манитобе. Обернувшись на стаю встревоженных чем-то гусей, Михалак увидел два загадочных сигарообразных объекта в небе. Один из объектов отлетел в сторону, а второй совершил посадку поблизости. Когда движимый любопытством Михалак подошел поближе, чтобы рассмотреть этот загадочный объект, то он услышал внутри голоса и увидел поблескивающие из глубины загадочного аппар...

«Рябь» на первой глобальной карте марсианских ветров обусловлена рельефом
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20191213190805
Новая глобальная карта ветров, дующих на поверхности Марса, демонстрирует волнистость, связанную с экстремальными перепадами высот форм рельефа Красной поверхности.
Наблюдая движение ветра на высоте примерно 300 километров над поверхностью планеты, ученые могут видеть изменения, связанные с марсианскими формами рельефа, расположенными внизу, включая горы, каньоны и впадины. Аналогичная ситуация имеет место и на Земле, однако исследователи обнаружили ряд отличительных особенностей в случае Красной планеты.
«На Земле мы наблюдаем аналогичные волны, но не на такой большой высоте. Это стало большим сюрпризом», - сказал один из авторов нового исследования Мехди Бенна (Mehdi Benna), планетолог из Мэрилендского университета, США.
Исследователи предложили два возможных объяснения этого загадочного явления. Согласно первой версии, марсианская атмосфера имеет меньшую плотность, по сравнению с атмосферой Земли, поэтому эти «ортогональные волны» движутся быстрее на поверхности Красной планеты, аналогично тому, как волны в воде распространяются быстрее, чем в сахарном сиропе, объяснил Бенна.
Второй возможный фактор – это более резкие средние перепады высот марсианских форм рельефа, по сравнению с их земными аналогами. Так, многие горы на Красной планете имеют примерно в два раза большую высоту, по сравнению с Эверестом (высота которого составляет около 9 километров).
Исследователи выявили картину циркуляции марсианских воздушных масс на высоте от 120 до 300 километров. Изме...

Curiosity, 2611-2612 день: Несоответствие пород
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20191212172108
В осадочной среде принцип «суперпозиции» указывает на то, что нижние слои горных пород были отложены раньше, чем слои над ними. Другими словами, время эффективно движется вперед при прохождении «верхнего среза» (прохождение к более верхним слоям горных пород).
Именно в этом направлении двигался Curiosity, проехав почти 400 метров вверх от своей посадочной площадки. Марсоход исследует камни, лежащие на поверхности недавно, хотя все же очень давно. Иногда форма породы резко меняется из-за отсутствия слоев породы, которые выветрились или смылись до того, как был нанесен следующий слой породы. Резкая смена слоев горных пород называется несоответствием.
Curiosity наблюдал заметное несоответствие пород ранее в миссии (в 2016 году) на и вблизи Мюррей Бьютт (Murray Buttes), которые состоят из песчаника образованного из песка, который первоначально накапливался в виде дюн. Мюррей Бьютт, часть формации Стимсона (Stimson), это отложения на вершине из плоских слоев, которые изначально были заложены на дне озера. После того как озеро исчезло, озерные слои были разрушены, а затем песчаник бьютт был нанесен поверх разрушенных слоев. Мы не знаем, сколько времени прошло между эпохой озера и в конечном итоге литификацией (затвердением) материала дюны.
Curiosity приближается к сегодняшнему несоответствию пород, возможно, это отдаленная часть того же самого. Впереди, за Западным холмом, маячит большая наклонная поверхность, называемая фронтоном Гринхью (Greenheugh). Его поверхность, а т...

Исследователи находят смесь, заставляющую озера Титана извергать азот
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20191204180439
Новое исследование объясняет, как образуются пузырьки в холодных углеводородных озерах на крупнейшем спутнике Сатурна Титане, потенциально создавая шипение, достаточно интенсивное, чтобы сформировать геологические особенности на нем.
Титан покрыт углеводородными озерами, состоящими из метана и этана. Ученые заметили яркие пятна в этих озерах, которые появились на некоторых снимках с космического корабля Cassini НАСА и таинственно исчезли на других. Позже они предположили, что эти «волшебные пятна» могут быть всплесками пузырьков азота.
В новом исследовании, опубликованном в журнале AGU Geophysical Research Letters, исследователи моделировали озера Титана в герметичной камере. Они обнаружили, что правильное сочетание метана, этана и азота имеет решающее значение для образования пузырьков.
В условиях, наиболее похожих на те, что на Титане, исследователи обнаружили, что этан должен стекать в бассейны, наполненные метаном, чтобы образовать энергичные пузырьки. Возможно, эти пузырьковые вспышки достаточно сильны, чтобы сформировать дельты рек на Титане, согласно новому исследованию.
Объяснение того, как пузырьки образуются в озерах Титана, позволяет ученым начать изучать фундаментальные вопросы о том, как жидкости ведут себя на Луне. Из всех тел в нашей Солнечной системе немногие более похожи на Землю, чем на Титан, и это одно из немногих мест, где, по мнению ученых, могут быть условия, необходимые для внеземной жизни.
Результаты также намекают на сценарии, с которыми исследовательская подводная лодка могла бы столкнуться в озерах Титана, если бы космический корабль испускал тепло и потенциально искрил взрыв пузырьков.
«Чем больше мы узнаем о Титане, тем больше мы понимаем, что мы не можем игнорировать его озера», - сказала Кендра Фарнсворт, планетолог из Университета Арканзаса в Фейетвилле и ведущий автор нового исследования. «И мы находим забавные вещи, такие как пузыри, за которыми интересно наблюдать".
Титан - единственная луна в нашей солнечной системе, которая имеет атмосферу. Его воздух состоит в основном из азота - элемента, который также формирует основную часть атмосферы Земли, - и углеводородов, которые образуют толстый мутный слой, скрывающий многие особенности его поверхности.
Облака Титана извергают углеводородные дожди в форме метана и этана. На Земле метан - это газ, используемый для отопления, приготовления пищи и электричества, также этан является предшественником полиэтиленового пластика.
Однако температура на Титане достаточно низкая, чтобы эти соединения были жидкостями. Там углеводороды циркулируют в атмосфере так же, как вода на Земле. Жидкие метановые и этановые озера покрывают поверхность Титана, что делает его единственным другим телом в нашей солнечной системе, кроме Земли, на поверхности которого могут стабильно находиться жидкости.
Предыдущая работа показала, что газообразный азот из атмосферы Титана может легко раствориться в холодных бассейнах с высокими концентрациями метана, также как и углекислый газ в соде. При нагревании жидкость выделяет газообразный азот в виде шипучих пузырьков.
Но эти эксперименты не полностью имитировали природную среду на Титане. Они также не объяснили, какие условия могут вызвать вспенивание озер, хотя исследователи подозревали, что это происходит во время проливных дождей или когда поток впадает в озеро.
«Озера Титана имеют очень интересную динамику», - сказал Фарнсворт. «Они не просто неподвижные жидкие тела».
Чтобы определить, как этан, метан и азот могут образовать пузырьки на Титане, Фарнсворт и ее коллеги провели эксперименты в герметичной камере высотой 1,8 метра, имитирующей условия на Луне. Внутри они установили атмосферное давление в 1,5 бар, что в 1,5 раза выше, чем у Земли на уровне моря, и температура колебалась от -190 по Цельсию (-310 по Фаренгейту) до -179 по Цельсию (-290 по Фаренгейту).
Исследователи позволили одной жидкости течь в чашу для образцов, содержащую бассейн другой. Затем исследователи охладили внутреннюю часть камеры до температуры выше или ниже -187 по Цельсию (-305 по Фаренгейту), чтобы позволить азоту раствориться. В одном из экспериментов этан попал в пруды с метаном. В другом метан попал в этан. Затем команда постепенно разогревала камеру и ждала появления пузырей.
Два сценария привели к пузырям. При температуре ниже -187 по Цельсию, этан наслаивали сверху на богатый азотом метан, независимо от того, в каком порядке их выливали в чашу Петри. Когда температура повышалась, метан под ним начал пениться, и когда слои растворялись, пузырьки достигали поверхности.
Если температура в камере была выше -187 по Цельсию, когда исследователи добавили жидкости, метан, поступающий в этан, не давал пены. Только этан, протекающий в пулы метана, создавал пузыри - и делал это принудительно.
«Самым удивительным было то, насколько сильными были взрывы», - сказал Фарнсворт. Во время одного эксперимента выброс пузырьков был настолько сильным, что повлиял на оборудование. «Как только я обернулся, взорвался большой пузырь и чуть не повредил мою камеру», - вспоминает он.
Новые результаты показывают, что изменения температуры и состава имеют решающее значение для образования пузырьков в озерах Титана.
Пузырьки вспыхивают, когда текучий этан смешивается с метаном, перенасыщенным азотом. Это означает, что метан содержит больше растворенного азота, чем позволяют нормальные условия. Когда метан нагревается, он может содержать меньше растворенного азота, который выделяется в виде газа. Согласно исследованию, смесь должна содержать от 40 до 95 процентов метана для образования пузырьков.
Это почти как делать леденцы. Когда кипящая вода пересыщена сахаром — или содержит больше сахара, чем обычно может быть растворено — кристаллы образуются на куске покрытой сахаром, когда жидкость остывает.
По словам Фарнсворта, эксперименты при более высоких температурах, скорее всего, имитируют то, что происходит на поверхности Титана, потому что самые низкие температуры Луны опускаются до -184 по Цельсию (-299 по Фаренгейту).