NASA + Физика

3. В прошлом у Марса была более плотная атмосфера.

Какие контрасты во внутренней части Солнечной системы: практически лишённый атмосферы Меркурий, тепличный эффект в толстой атмосфере Венеры, умеренные условия на большей части Земли и тонкая атмосфера на Марсе. Но если взглянуть на планету, то можно увидеть овраги, вырезанные в прошлом вероятной водой. Вода требует больше атмосферы, поэтому в прошлом на Марсе её было больше. Куда же она делась? Некоторые учёные считают, что это произошло потому, что энергия Солнца в течение миллионов лет выталкивала лёгкие молекулы из атмосферы Марса, уменьшая её толщину со временем.

4. Юпитер - отличный ловец комет.

Самая массивная планета Солнечной системы, вероятно, оказала огромное влияние на её историю. Масса Юпитера в 318 раз больше массы Земли, поэтому можно представить, что любой астероид или комета, пролетающие рядом с Юпитером, имеют большие шансы быть пойманными или отвлечёнными. Возможно, Юпитер отчасти виноват в огромной бомбардировке малыми телами, которая обрушилась на нашу молодую Солнечную систему в самом начале её истории, оставив шрамы, которые и сегодня можно увидеть на Луне. А в 1994 году астрономы всего мира стали свидетелями редкого зрелища: комета Шумейкеров-Леви 9, разорвавшаяся под действием гравитации Юпитера и врезавшаяся в атмосферу.

5. Никто не знает, сколько лет кольцам Сатурна

Вокруг Сатурна вращается поле ледяных и каменных обломков, которые издалека кажутся кольцами. Первые телескопические наблюдения за планетой в 1600-х годах вызвали некоторую путаницу: есть ли у этой планеты уши, луны или что? Однако с улучшением разрешения вскоре стало ясно, что газовый гигант окружает целая цепочка небольших тел. Возможно, одна луна разорвалась под сильным притяжением Сатурна и образовала кольца. А может быть, они существовали (каламбур не удался) последние несколько миллиардов лет, не имея возможности слиться в более крупное тело, но достаточно устойчивое к гравитации, чтобы не распасться. Большинство учёных сходятся на мнении, что кольцам примерно 100 миллионов лет.

6. Уран более бурный, чем мы думали.

Когда в 1980-х годах мимо планеты пролетел "Вояджер-2", учёные увидели в основном безликий голубой шар, и некоторые предположили, что на Уране нет особой активности. С тех пор мы лучше изучили данные, которые показывают некоторые интересные движения в южном полушарии. Кроме того, в 2007 году планета приблизилась к Солнцу, а в последние годы телескопы показали, что на ней происходят бури. Чем вызвана вся эта активность, сказать сложно, если только мы не пошлём в ту сторону ещё один зонд. К сожалению, пока нет ни одной миссии, которая бы точно отправилась в эту часть Солнечной системы.

7. На Нептуне дуют сверхзвуковые ветры.

Хотя на Земле нас беспокоят ураганы, сила этих бурь не сравнится с той, что можно встретить на Нептуне. На самых больших высотах, по данным НАСА, ветры дуют со скоростью более 1100 миль в час (1770 километров в час). Почему на Нептуне так дует, остаётся загадкой, особенно если учесть, что на расстоянии до Нептуна солнечное тепло столь незначительно.

8. Во время световых шоу можно увидеть, как работает магнитное поле Земли.

Магнитное поле, окружающее нашу планету, защищает нас от взрывов радиации и частиц, которые посылает в нашу сторону Солнце. И это хорошо, потому что такие вспышки могут оказаться смертельно опасными для незащищённых людей; именно поэтому НАСА следит за солнечной активностью, например, для астронавтов на Международной космической станции. Во всяком случае, когда вы видите в небе сияющие авроры, это происходит, когда частицы Солнца движутся вдоль линий магнитного поля и взаимодействуют с верхней атмосферой Земли.

Марсоход Curiosity выкапывает грунт и бурит скважины в течение первого года пребывания на Марсе, с августа 2012 по июль 2013 года.

Источник

Наличие четкого представления о необходимых условиях для возникновения жизни на Земле является ключевой научной целью – как для того, чтобы проследить наше собственное происхождение, так и для того, чтобы лучше оценить, на какой из многих тысяч известных экзопланет может быть жизнь. Особым камнем преткновения в разработке четкой картины ранней эволюции Земли было то, что четыре миллиарда лет назад, когда создавались благоприятные для жизни условия, молодое Солнце не было достаточно ярким, чтобы согреть нашу планету. Несмотря на свою штормовость, Солнце тогда было на 30% тусклее, чем сегодня.

“Тогда Земля получала от Солнца лишь около 70% энергии, чем сегодня”, - говорит специалист по солнечной энергии Владимир Айрапетян из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Мэриленде. “Это означает, что Земля должна была быть ледяным шаром. Вместо этого геологические данные говорят, что это был теплый шар с жидкой водой. Мы называем это ‘парадоксом слабого молодого Солнца’ ”.

Еще одна проблема связана с тем фактом, что ключевым компонентом строительных блоков жизни является азот (N) – но в то время в атмосфере присутствовал только нереактивный молекулярный азот (N2). Для расщепления молекулярного азота на атомарный азот потребовался бы очень энергичный процесс, позволяющий ему рекомбинировать в более биологически подходящие формы. Последние исследования Айрапетяна и его коллег показывают, что заряженные частицы от солнечных бурь могли как расщеплять азот, так и обеспечивать тепло, необходимое для жизни.

Чтобы узнать, как вело себя молодое Солнце, ученые изучают солнцеподобные звезды в нашей галактике разного возраста. Помимо подтверждения того, что молодое Солнце должно было быть относительно слабым, исследования также показывают, что молодые звезды часто производят мощные вспышки. Это гигантские всплески света и другого излучения, похожие на вспышки, которые мы наблюдаем на Солнце сегодня. Такие вспышки часто сопровождаются выбросом в космос огромных облаков солнечного материала, называемых выбросами корональной массы (CME).

Миссия НАСА "Кеплер“ обнаружила молодые солнцеподобные звезды, и многие из них, как видно, производят ”сверхвспышки" – огромные взрывы, настолько редкие сегодня, что мы наблюдаем их лишь раз в 100 лет или около того. Но данные "Кеплера" показывают, что эти молодые звезды производят до 10 сверхвспышек в день. Основываясь на этих наблюдениях, Айрапетян и его коллеги говорят, что облака заряженных частиц, выброшенные из-за бурных вспышек молодого Солнца, вызвали изменения в химическом составе атмосферы ранней Земли.

Команда смоделировала, как сверхвспышки будут взаимодействовать с нашей планетой, и обнаружила, что они исказили бы магнитное поле Земли, которое в то время также было слабее, создав большие промежутки вокруг полюсов. Эти промежутки обеспечили доступ энергичным солнечным частицам в атмосферу. По расчетам следует, что в тот период должны были регулярно наблюдать полярные сияния на всей территории Южной Каролины.

Заряженные частицы перемещались бы вниз по линиям магнитного поля и сталкивались с молекулярным азотом, а также с углекислым газом, который расщеплялся на монооксид углерода и кислород. Свободные атомы азота и кислорода затем объединились бы, образовав закись азота (N2O) – мощный парниковый газ – и цианистый водород (HCN). Действительно, закись азота примерно в 300 раз сильнее нагревает атмосферу, чем углекислый газ. Расчеты команды показали, что если бы даже 1% углекислого газа в атмосфере составлял закись азота, этого было бы достаточно, чтобы разогреть поверхность Земли до температуры, которая могла бы поддерживать жидкую воду, а также зачатки жизни. “Оказывается, изменение химического состава атмосферы имело решающее значение для жизни на Земле”, - говорит Айрапетян.

Исследователи также полагают, что цианистый водород мог стать источником азота для биологических молекул, таких как аминокислоты. Действительно, ежедневная доза солнечных частиц, возможно, также обеспечила огромное количество энергии, необходимой для создания сложных молекул, таких как РНК и ДНК, которые в конечном итоге зародили жизнь.

В то же время постоянные солнечные ливни и радиация также могут быть весьма пагубными. Магнитный натиск может даже сорвать атмосферу планеты, если ее магнитосфера слишком слаба. Определение того, где находится баланс, поможет нам определить, в каких внесолнечных звездных системах потенциально может быть жизнь. “Мы хотим собрать всю эту информацию воедино – насколько близко планета находится к звезде, насколько энергична звезда, насколько сильна магнитосфера планеты – чтобы помочь в поиске пригодных для жизни планет вокруг звезд, близких к нашей собственной, и по всей галактике”, - говорит Уильям Данчи. Работая с другими специалистами в смежных областях, исследователи надеются получить “достоверное описание того, как выглядела наша родная планета на заре ее существования - и где жизнь могла существовать в других местах”.

Статью взял здесь.

Как устроен космический радиотелескоп РадиоАстрон? На чём основан принцип его работы и почему его можно назвать самым большим телескопом в мире? Какие новые научные результаты были получены на этом уникальном радиотелескопе и как сложилась его дальнейшая судьба?

Рассказывает Михаил Лисаков, кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Астрокосмического центра Физического института Академии Наук, член коллаборации Телескопа горизонта событий и РадиоАстрон, автор Телеграм-канала «Верхом на звезде»

Ролик создан при поддержке Ассоциации волонтёрских центров в рамках Международной премии МЫВМЕСТЕ.

В нашей Солнечной системе огромное множество космических тел, будь то планет, комет, астероидов и спутников этих самых планет. Но наиболее, крупными из них являются, конечно же, планеты, которые обращаются вокруг нашей звезды - Солнца. Всего, таковых планет восемь. До недавнего времени их было девять, но Плутон был исключен из списка полноценных планет и причислен к планетам-карликам, так как таких как он сам, в той области, где он находится - большое количество. Есть планеты земной группы, к которой относятся: Меркурий, Венера, Земля, Марс. Наверное, самой отличительной особенностью планет данной группы является то, что они имеют твердую поверхность. Кроме того, эти планеты называют "внутренними" планетами, так как они находятся близко к родительской звезде, то есть к Солнцу.

Но существуют и "внешние" планеты. К таким относятся газовые гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Вы все с ними знакомы, как минимум из школьной программы. Эти планеты больше нашей Земли в 5-11 раз и, в большей своей части, состоят из газов. Планеты земной группы имеют внутри расплавленное ядро, мантию и твердую кору. Но тут возникает вопрос какое строение имеют газовые гиганты. А структура у них совсем иная. В заголовке материала четко поставлен вопрос: "Есть ли твердая поверхность у газовых планет-гигантов"? Попробуем ответить на этот вопрос максимально понятно. Но чтобы понять, нужно сразу же сказать, что планеты эти состоят из газа. То есть, по факту, на планеты с твердой оболочкой или корой, можно совершить посадку.

Даже на Венеру, где атмосферное давление у самой поверхности планеты достигает 90 земных атмосфер, а температура более 400 градусов по Цельсию - несколько раз опускались советские космические аппараты и успешно провели там свои научные исследования и фотографирование поверхности. Но оно и понятно, там имеется твердая поверхность и, благо, что аппарат не сел на свежие лавовые потоки, которые точно могут присутствовать на этой планете, так как вулканизм на Венере существует. Теперь же о газовых гигантах. Эти планеты устроены по-другому. Состоят в основном из водорода и гелия. То есть, нужно точно сказать, что твердой поверхности у Юпитера и Сатурна - нет. Конечно, Юпитер состоит, в большей части из жидкого водорода, но это не значит, что на его поверхности океан из водорода.

Дело в том, что его атмосфера, состоящая из водорода, гелия, аммиака и метана и его условная "поверхность" в виде жидкого океана из водорода не имеют четкой границы или перехода, как это есть на Земле. Скажем, на Земле есть четкое видимое разграничение между его атмосферой и водным океаном. А так как, на том же Юпитере действует гигантское давление и гравитация, которые все сжимают и тянут к его центру, то переходы от газового состояния к жидкому - не имеют четкой границы. Поэтому, попав в атмосферу Юпитера путешественник и не поймет, где начинается газовая атмосфера, а где жидкий океан водорода. После того, если путешественник, который погрузится в атмосферу Юпитера сумеет пройти его газовую атмосферу и жидкий океан водорода, то он попадет в среду, так называемого металлизированного водорода.

То есть, это когда водород переходит из газового и жидкого состояния в состояние металла. Но в реальности его так и не смогли получить. Ввиду того, что во внутреннем строении Юпитера и Сатурна нет четкой границы и перехода, то у них не существует ни твёрдой, ни жидкой поверхности. Тем не менее, нужно понимать то, что говорится о строении Юпитера или Сатурна, да и Урана с Нептуном - это все догадки ученых, которые строятся на основании полученных данных от космических аппаратов или же наземного специального оборудования, которое умеет сканировать планету насквозь, чтобы понять ее внутреннее устройство и строение. "Ледяные гиганты" Уран и Нептун так же, как и Юпитер с Сатурном, не имеют твердой поверхности как таковой. Но их структура совсем иная и отличается от них. Поэтому о них мы поговорим в другом материале.

Если Вам понравилась статья - поставьте лайк. Будем рады вашей подписке на нашу страницу в Пикабу и сообщество в ВК