NASA + Астрономия

После нового года мы плавно возвращаемся в новый год с обычным двухсолевым планом. Сегодня мы узнали, что движение не достигло запланированной точки, но, к счастью, планировщики ровера определили, что мы все равно находимся в хорошей позиции для проведения контактной науки на двух зимних объектах — «Снежный ручей» и «Зимний ручей». Мы также провели много удаленных научных исследований с помощью ChemCam, используя LIBS на «Виноградной лозе» и «Черепной скале», а также делаем дальние снимки бугров Тексоли и Уилкерсона, а также Месы Гулд. Mastcam будет снимать множество объектов как ближнего, так и дальнего плана, включая «Красную коробку», «Пойнт Мугу», «Каменный каньон», «Сосновую бухту» и «Шалфей колибри», чтобы исследовать различные структуры в основании. Мы не можем забыть и об атмосфере — у нас есть несколько исследований пылевых вихрей, чтобы наблюдать за поднятием пыли, но настоящей звездой шоу (по крайней мере для меня) является съемка облаков.

Хотя мы только что вошли в 2025 год здесь, на Земле, мы также находимся близко к началу нового года на Марсе! Марсианский год начинается с северного весеннего равноденствия (или начала осени в южном полушарии, где находится «Кьюриосити»), и марсианский год 38 начался 12 ноября.

Сейчас мы находимся примерно на третьем этапе осени на Марсе, и южная марсианская осень и зима приносят одно — облака! В начале марсианского года мы начинаем видеть облака на закате. Это серебристые (то есть «освещенные солнцем») облака. Хотя солнце уже село в кратере Гейла, облака находятся достаточно высоко в атмосфере, чтобы солнечные лучи все еще освещали их, заставляя их казаться почти светящимися на небе. Это можно увидеть и на облаках на Земле в сумерках! Марсианский год 38 будет нашим четвертым годом, когда мы фиксируем эти сумеречные облака, и изображения с Навкам (одно из которых вы можете увидеть выше) уже показывают, что нас ждет еще один год впечатляющих облаков!

Все четыре космических аппарата, запущенные в 70-х годах прошлого века, все дальше и дальше удаляются от Солнца в межзвездное пространство. Данные со спутника Gaia помогли ученым оценить, когда они достигнут других звезд.

Когда НАСА в 1972 году запустило «Пионер-10» для исследования Юпитера, было даже не известно, сможет ли он невредимым пересечь главный пояс астероидов. Сегодня все четыре космических аппарата преодолели гелиопаузу и направляются к гравитационной границе Солнечной системы в межзвездном пространстве. Они движутся со скоростью около 10 км в секунду, что позволит им преодолевать расстояние в 1 парсек (3,26 световых года) в течение каждых 100 000 лет. Какие звезды встретятся им на пути?

Вопрос на самом деле сложнее, чем кажется. Звезды быстро движутся в межзвездном пространстве, и чтобы понять, с какой из них пересекутся пути зондов, нужно знать прогноз будущих положений звезд. Ученые из Астрономического института Макса Планка получили эту информацию из самой полной трехмерной карты звезд Млечного Пути, которая была составлена на основе данных спутника Gaia. В неё внесены данные о положении и скорости движения почти двух миллиардов звезд в нашей галактике.

Зная положения ближайших звезд в будущем и траектории движения космических аппаратов, исследователи составили список предстоящих близких посещений зондами звездных систем (близким посещением считается пролет от звезды на расстоянии менее 0,3 парсека).

Первым зондом, который встретится с другой звездой, станет «Пионер-10»: через 90 000 лет он приблизится к оранжево-красной звезде HIP 117795 из созвездия Кассиопеи на расстояние 0,231 парсека (0,753 светового года). Затем наступит очередь «Вояджера-1», который через 303 тысячи лет пролетит мимо звезды TYC 3135-52-1 на расстоянии 0,3 парсека (0,978 светового года). А через 900 000 лет «Пионер-11» совершит облет звезды TYC 992-192-1 на расстоянии 0,245 парсека (0,798 светового года).

«Вояджеру-2» уготовано более одинокое будущее: ожидается, что он не приблизится на 0,3 парсека к другой звезде в течение следующих 5 миллионов лет. Однако через 42 000 лет он встретит звезду Ross 248 из созвездия Андромеды и пролетит на расстоянии 0,6 парсека от нее.

В совокупности четыре зонда приблизятся примерно к 60 звездам в течение следующего миллиона лет и будут находиться в пределах двух парсеков от 10 из них. Путешествие зондов закончится, когда они столкнутся с другими звездами или будут захвачены их притяжением. Но этого не должно произойти в течение длительного времени: речь идет о периоде порядка 10^20 лет.

Больше космоса

Вокруг могучего Юпитера кружит спутник Каллисто (средний диаметр 4 820 километров) — космический летописец, хранящий память о древнейших временах Солнечной системы. Этот загадочный мир обладает уникальной особенностью — самой старой поверхностью среди всех известных небесных тел нашей системы.

Представьте себе — последние значительные изменения здесь происходили более 3,5 миллиарда лет назад, когда на Земле только зарождалась первая жизнь.

Ледяные шпили - стражи времени

Поверхность Каллисто украшают величественные ледяные шпили высотой от 80 до 100 метров. Эти гигантские структуры, покрытые тонким слоем темной пыли, появились на заре формирования Солнечной системы в результате столкновений с другими космическими телами.

Удары были настолько мощными, что извлекли лед из глубин спутника и расшвыряли его по окрестностям, создав эти уникальные формации. Однако шпили медленно разрушаются, что приводит к скатыванию пыли и ее накоплению в низинах. Через несколько миллиардов лет эти величественные структуры превратятся в пологие пылевые холмы, но пока они стоят как безмолвные свидетели истории эволюции нашей планетной системы.

Застывшая история

В отличие от своего буйного соседа Ио, где запредельная вулканическая активность (более 400 действующих вулканов!) обновляет поверхность со скоростью около сантиметра в год, Каллисто сохраняет практически первозданный вид.

Поверхность спутника испещрена множеством ударных кратеров, некоторым из которых более четырех миллиардов лет! Эти древние шрамы хранят информацию о ранних этапах формирования нашей космической окрестности, включая историю появления самого Юпитера и других планет.

Тайны подповерхностного океана

Под застывшей маской древней коры Каллисто скрывается грандиозная тайна — целый океан жидкой воды, раскинувшийся в недрах ледяного спутника.

Он залегает настолько глубоко, что достичь его современными технологиями невозможно. Однако само существование этого океана делает Каллисто еще более интригующим объектом для исследований.

Значение для науки

Если человечество когда-нибудь отправит на Каллисто исследовательский аппарат, способный собрать и доставить на Землю образцы реголита (особенно те, что были бы получены под слоем пыли одного из шпилей), мы получим бесценные данные о ранней истории Солнечной системы.

Это будет подобно чтению древней летописи, в деталях повествующей о событиях, происходивших миллиарды лет назад. Каждая частица грунта может рассказать историю о космических катаклизмах, формировании планет и процессах, определивших современный облик нашей планетной системы. Возможно, именно в древних породах Каллисто хранится ключ к разгадке тайны зарождения жизни на Земле.

Читайте также:

• Уровень радиации на поверхности Каллисто.

• На Каллисто, спутнике Юпитера, гораздо больше кислорода, чем мы можем объяснить.

• На Ио, спутнике Юпитера, появился новый вулкан — и он огромный.

Гипотеза о том, что на Уране и Нептуне могут идти дожди из алмазов, всерьез рассматривается научным сообществом. Это не фантазия, а обоснованное предположение, опирающееся на наши знания о химическом составе и физических условиях, что царят на этих планетах.

Несмотря на кажущуюся невероятность, идея имеет под собой твердую научную почву. Рассмотрим подробнее, на чем она основана и насколько может соответствовать действительности.

Научная основа

Гипотеза алмазных дождей на Уране и Нептуне базируется на трех ключевых факторах:

• Состав атмосферы: Уран и Нептун, в отличие от газовых гигантов Юпитера и Сатурна, классифицируются как ледяные гиганты. Их атмосферы содержат значительное количество метана, простого соединения, состоящего из одного атома углерода и четырех атомов водорода (CH4).

• Экстремальные условия: по мере погружения в глубины этих планет, условия становятся все более экстремальными. На определенных глубинах температура может достигать нескольких тысяч градусов Цельсия, а давление — миллионов атмосфер.

• Превращение углерода: при таких экстремальных условиях происходят удивительные трансформации. Молекулы метана разрушаются, высвобождая атомы углерода. Под воздействием колоссального давления атомы углерода сжимаются настолько сильно, что перестраиваются, образуя кристаллическую решетку — структуру, характерную для алмаза.

Этот процесс напоминает ускоренную космическую версию земных "алмазных фабрик", где природа трудится миллионы лет под толщей горных пород. Однако на Уране и Нептуне этот процесс может происходить гораздо быстрее благодаря экстремальным условиям.

Экспериментальные данные

В 2017 году команда ученых из Стэнфордского университета провела эксперимент, имитирующий условия внутри Урана и Нептуна. Они использовали мощные лазеры для создания ударных волн в полистироле — полимере, состоящем из углерода и водорода.

Выбор полистирола был неслучайным: этот материал содержит те же элементы, что и метан (углерод и водород), но в твердой форме, что делает его удобным для лабораторных экспериментов. Хотя полистирол и метан имеют разную молекулярную структуру, они оба могут служить источником атомов углерода в условиях высокого давления и температуры.

Результаты эксперимента показали, что при высоких давлениях и температурах, сопоставимых с условиями в недрах Урана и Нептуна, действительно образовывались наноалмазы. Этот эксперимент стал важным подтверждением теоретических предсказаний о возможности формирования алмазов в атмосферах ледяных гигантов.

Как это может выглядеть

Если эта гипотеза верна, процесс может выглядеть так:

• Высоко в атмосфере метан подвергается воздействию молний и превращается в сажу.

• Сажа падает глубже в атмосферу, где давление и температура растут.

• При определенных условиях сажа сжимается в кристаллы алмаза.

• Алмазы продолжают падать, пока не достигнут таких глубин, где температура настолько высока, что они могут "испариться" или превратиться в жидкость.

Важно отметить, что мы пока не можем непосредственно наблюдать этот процесс. Наши знания о внутреннем строении Урана и Нептуна ограничены, и эта гипотеза основана на компьютерных моделях и лабораторных экспериментах.

Читайте также:

«Джеймс Уэбб» обнаружил зрелую спиральную галактику в ранней Вселенной.

Зонд NASA Parker Solar Probe установил рекорд, приблизившись к Солнцу на минимальное расстояние.

Ганимед: ледяной гигант с водяным сердцем.