Ученые, возможно, решили стоящую перед наукой в течение 40 лет проблему, суть которой состоит в том, что потоков энергии, идущих от молодого Солнца, было недостаточно для того, чтобы растопить водяной лед на поверхности ранней Земли и разогреть воду до температуры, при которой оказывалось возможным зарождение жизни.
Ключом к разрешению этого парадокса команда астрономов из НАСА во главе с Рамзесом Рамиресом из Корнелльского университета, США, называет феномен, известный как солнечные супервспышки, который представляет собой мощные и происходящие с высокой частотой солнечные вспышки. В результате этих событий высокоэнергетические частицы с поверхности Солнца направлялись к Земле и другим планетам земной группы.
Компьютерные модели, построенные авторами работы, показали, что суточный поток высокоэнергетических частиц, идущих со стороны Солнца, мог сжать магнитосферу Земли и привести к возникновению в ней брешей в приполярных областях. Затем через эти бреши частицы солнечного ветра проникали в атмосферу нашей планеты и запускали каскад химических реакций, приводящих к формированию газа, вызывающего очень мощный парниковый эффект – закиси азота – а также циановодорода, важного соединения на пути к биологическим молекулам.
В своем исследовании Рамирес и его команда опираются на данные наблюдений далеких звезд, собранные при помощи космического телескопа НАСА «Кеплер». Этот инструмент позволяет обнаруживать планеты по спадам светимости звезды, наблюдаемым в том случае, когда перед звездой совершает транзит планета. Однако у этих спадов светового потока светил может быть и иная природа, в том числе они могут объясняться супервспышками, поясняют авторы статьи. При помощи «Кеплера» было обнаружено немало звезд, напоминающих раннее Солнце, на которых наблюдались супервспышки.
Исследование опубликовано в журнале Nature.
Горы на поверхности Ио формируются в результате сжатия
Ученые долгое время не могли понять, почему на поверхности спутника Юпитера Ио, в отличие от Земли, горы в основном представлены не в форме хребтов или массивов, а расположены поодиночке. Теперь планетологи во главе с Уильямом МакКинноном из Вашингтонского университета в Сент-Луисе, США, кажется, нашли ответ.
Ио характеризуется настолько высокой вулканической активностью, что наблюдать тектонику плит на её поверхности из космоса весьма затруднительно. Поэтому для ответа на этот вопрос ученые в новой работе прибегли к моделированию.
Согласно разработанной авторами исследования модели постоянное обновление поверхности Ио за счет вулканических извержений приводит к постепенному увеличению толщины слоя лавы, покрывающего поверхность, и в горных породах, расположенных под этим слоем, нарастает давление. В случае наличия под поверхностью трещины, эта трещина становится концентратором напряжений и формирует на поверхности выпуклость в форме одиночной скалы. Ученые также утверждают, что этот механизм может объяснить множество произошедших недавно извержений, обнаруживаемых близ таких скал.
«Силы сжатия, развиваемые под поверхностью Ио, невероятно большие, - сказал МакКиннон. – Когда эти трещины выходят на поверхность, то силы сжатия перестают действовать, и картина напряжений, окружающих трещину, существенно изменяется, в результате чего возникает возможность для выхода магмы на поверхность».
Работа опубликована в журнале Nature Geoscience.
НАСА планирует отправить миссии для поиска жизни рядом с Юпитером
Учёные давно выдвинули гипотезу, что на спутнике Юпитера , Европе, есть подлёдный океан, который вполне может быть обитаем. НАСА вплотную занялась изучением Юпитера и Европы в частности. Поэтому организация планирует отправить зонд «Европа-Клипер» и дополнительный посадочный модуль, который сейчас находится в стадии разработки. Средства на исследование и создание аппаратов выделил Конгресс США.
Конгрессмен Джон Калберсон официально заявил, что правительство планирует увеличить финансирование проектов НАСА. Особенно важным является исследование океана Европы. Ведь если там будет обнаружена жизнь, это станет революционным открытием и почвой для новых возможностей человечества.
Калберсон сделал такое заявление публично, ведь он является председателем Палаты по ассигнованиям в области изучения космоса. Конгрессмены готовы выделить крупную сумму ради того, чтобы запустить в космос сразу два зонда, что является очень дорогим предприятием.
Стоит отметить, что НАСА запрашивало у Палаты конгрессменов на разработку и запуск «Европа-Клипер» 49 миллионов долларов. Конгресс же готов выделить в 5 раз больше – 260 миллионов долларов. Это даст возможность более детально проработать исследовательскую часть зонда и подготовить его запуск намного быстрее.
У каждого зонда, который отправится к Европе, будет своя часть задачи. Сначала в космос будет запущен Клипер. Если его прибытие и начало работы будет успешным, тогда к Юпитеру отправится второй аппарат, название которого пока не оглашается. Он доставит специальный модуль, при помощи которого возможно будет спуститься на поверхность луны планеты и продолжить сбор данных.
Зонд «Галилео» должен будет отправиться к Юпитеру и провести исследование его окрестностей, луны Европы, предварительный сбор сведений. Затем будут отправлены два новых зонда, которые возьмут пробы непосредственно с самой поверхности луны. НАСА занимается конструированием и подготовкой Клипера более 5 лет, он прилетит на Европу с девятью научными инструментами. Об этом было детально рассказано на конференции в мае 2015 года.
Европейские страны и Россия также заинтересованы в изучении поверхности Европы и Юпитера. Поэтому уже идёт работа над подготовкой аппарата JUICE, который стартует с поверхности Земли в 2022 году и достигнет Юпитера в 2030 году. США, желая сделать важное открытие раньше, постоянно торопит разработчиков НАСА. По их подсчётам Клипер должен стартовать в 2022 году, а спускаемый модуль – в 2024 году. Суммы, которые понадобятся на подготовку, запуск и исследования, не называются. Но по самым скромным подсчётам это составляет не менее миллиарда долларов.
Обнаружена связь между черными дырами ранней Вселенной и темной материей
Темная материя представляет собой таинственную субстанцию, составляющую большую часть материальной Вселенной и состоящую, как сейчас предполагают, из массивных частиц с необычными свойствами. Интересной альтернативой этой теории является версия, согласно которой темная материя состоит из черных дыр, формировавшихся в течение первой секунды после Большого взрыва. В новом исследовании астрофизик из Центра космических полетов Годдарда НАСА, США, Александр Кашлински показывает, что эта интерпретация хорошо согласуется с нашими знаниями о космических инфракрасном и рентгеновском фоновых излучениях и может объяснить неожиданно большие массы объединяющихся черных дыр, факт слияния которых был обнаружен в прошлом году.
В 2005 г. команда астрономов НАСА при помощи космического телескопа «Спитцер» зафиксировала фоновое инфракрасное излучение в одной из частей неба, демонстрирующее неоднородности. Исследователи тогда сделали вывод о том, что этот свет относится к источникам ранней Вселенной, существовавшим более чем 13 миллиардов лет назад.
В 2013 г. в другом исследовании астрономы обнаружили при помощи рентгеновской обсерватории НАСА «Чандра» аналогичное фоновое излучение, но уже в рентгеновской области спектра. Первые звезды излучали в основном в оптическом и УФ-диапазонах, к тому же при расширении Вселенной свет, излучаемый ими, «растягивался», переходя в ИК-область спектра, поэтому первые звезды не могут отвечать за рентгеновский фон, заключили авторы рабботы. Единственными известными науке кандидатами на роль источников, излучающих в широком диапазоне длин волн, оставались черные дыры.
В своем исследовании Кашлински предполагает, что темная материя на самом деле состоит из черных дыр, подобных тем, что были зарегистрированы недавно при помощи обсерватории LIGO. Согласно его теории в горячей ранней Вселенной такая темная материя дала «зародыши», на которых происходила конденсация газа с образованием звезд, излучающих свет в оптическом и УФ-диапазонах. Кроме того, конденсирующийся газ падал на черные дыры и начинал светиться в рентгене – что объясняет появление наблюдаемого рентгеновского фона. Такой сценарий объясняет соответствие между наблюдаемыми картинами неоднородностей в картах рентгеновского и ИК фона.
Через миллиарды лет, согласно Кашлински, некоторые из черных дыр, рожденных в ранней Вселенной, образовывали пары и сливались в единую черную дыру, излучая гравитационные волны, подобные тем, что зафиксировала в начале года обсерватория LIGO.
Работа вышла в журнале Astrophysical Journal Letters.
Свежие комментарии