Только факты часть 9

 Только факты часть 9

В 2011 году американские геологи обнаружили в алмазе, выброшенном на поверхность во время извержения бразильского вулкана, минерал рингвудит с большим содержанием воды. Он сформировался на глубине более 600 км под землей, и вода в составе минерала присутствовала в магме, породившей его. А в 2015 году другая группа геологов, опираясь на данные сейсморазведки, пришла к выводу, что на этой глубине очень много воды – столько же, сколько в Мировом океане на поверхности, если не больше.
Впрочем, если смотреть шире, то кометы и астероиды Солнечной системы позаимствовали свою воду у протосолнечного облака космического газа, а значит, океаны Земли и вода, рассеянная в толще магмы, имеют один древний источник.
• Марс: полярные ледяные шапки, сезонные ручьи, озеро соленой жидкой воды диаметром около 20 км на глубине около 1,5 км.
• Пояс астероидов: вода, вероятно, присутствует на астероидах класса С пояса астероидов, а также пояса Койпера и малых групп астероидов (в том числе земной группы) в связанной форме. Подтверждено наличие гидроксильных групп в минералах астероида Бенну – а это говорит о том, что минералы когда-то входили в контакт с жидкой водой.
• Спутники Юпитера. Европа: океан жидкой воды под толщей льда или вязкий и подвижный лед под слоем твердого льда.
• Ганимед: возможно, не один подледный океан, а несколько слоев льда и соленой воды.
• Каллисто: океан под 10-километровым слоем льда.
• Спутники Сатурна. Мимас: особенности вращения могут объясняться существованием подледного океана или неправильной (вытянутой) формой ядра.
• Энцелад: толщина льда от 10 до 40 км. Сквозь трещины во льду бьют гейзеры. Подо льдом соленый жидкий океан.
• Титан: очень соленый океан в 50 км под поверхностью или соленый лед, простирающийся до каменистого ядра спутника.
• Спутники Нептуна. Тритон: на поверхности водяной и азотный лед и азотные гейзеры. Подо льдом, вероятно, находятся большие объемы жидкого раствора аммиака в воде.
• Плутон: жидкий океан под толщей твердых азота, метана и оксидов углерода может объяснять аномалии орбиты карликовой планеты.
Коллекция заблуждений: Солнце имеет желтый цвет. Или оранжевый
С детсадовских времен мы не колеблемся в выборе цветного карандаша, чтобы изобразить наше главное светило. Если солнышко у горизонта – рисуем его оранжевым, если высоко в небе – желтым. А что, неправильно? Те, кто знают азы астрофизики, конечно в курсе, что Солнце относится к звездам типа «желтый карлик», так что все сходится. Вот разве что есть фильм, название которого явно призвано было звучать парадоксально: «Белое солнце пустыни». Ну, то есть необычное какое-то солнце. Белое...
А оно такое и есть! И пусть нас не обманывают появляющиеся иной раз в журналах снимки солнечной поверхности, сделанные с наземных телескопов и космических аппаратов. Там мы видим, как правило, кипящий оранжевый ад, но эти картинки специально раскрашены так, чтобы соответствовать представлениям большинства землян о цвете солнечной поверхности. Так выглядит более впечатляюще. В Сети можно легко найти и другие снимки, на которых отчетливое видно, что цвет светила — чисто белый. Во всяком случае, именно так его воспринимает человеческий глаз. Если только этот глаз находится за пределами земной атмосферы. Исследования спектра солнечного излучения показывает, что интенсивнее всего Солнце излучает в зеленой части диапазона, однако мы все прекрасно знаем, что атмосфера Земли гораздо лучше пропускает более длинные волны из желто-красной части спектра, а более короткие из зелено-фиолетового сегмента рассеивает. Солнце у горизонта светит на нас сквозь большую толщу воздуха и выглядит оранжево-красным. Высоко в небе оно светлеет, и приобретает светло-желтый оттенок. «Желтят» солнце и всевозможные дымы, дымки и прочие оптические загрязнители атмосферы. Вот почему в пустыне, где небо чисто и безоблачно, Солнце кажется особенно белым, то есть практически таким, каким его видно из космоса.
«Желтые карлики», которые на самом деле белые, имеют температуру поверхности 5000;6000K (у Солнца 5778K). Оранжево-красные звезды «жарят» куда менее интенсивно (в районе 3000К), в синем спектре излучают голубые гиганты с температурой поверхности 10000K и более. Кстати, звезды называемые «белыми карликами», тоже существуют, и, более того, наше Солнце, по-видимому, станет одним из них. Пройдя фазу красного гиганта, светило сбросит рыхлую газовую оболочку, которая станет туманностью, а на его месте останется сверхплотное, очень массивное, но крошечное горячее светящееся ядро размером с Землю. Это произойдет примерно через 8 млрд лет.
Телескоп «Хаббл» поймал вспышку яркой сверхновой в спиральной галактике NGC 2525. Падение ее яркости удалось запечатлеть во времени и создать захватывающий таймлапс.
Увидеть сверхновые такой яркости — редкое зрелище. «Хаббл» не только смог поймать вспышку звезды, но и запечатлеть на видео падение ее светимости.
Сверхновые — вспышки массивных звезд, в ходе которых они теряют внешние оболочки и становятся белыми карликами, черными дырами или нейтронными звездами. В результате вспышки сверхновой звезда в течение короткого времени увеличивает свою яркость на 4-8 порядков.
На сегодня с помощью наземных и космических телескопов астрономы смогли наблюдать несколько сотен сверхновых и еще больше кандидатов в этот тип звезд. Новая вспышка, пришедшая к нам из галактики NGC 2525, прошла 70 миллионов световых лет, прежде чем достигнуть Земли.
Сверхновые, подобные той, что удалось наблюдать телескопу «Хаббл», можно использовать в качестве стандартной свечи. Стандартные свечи — это источники света с известной светимостью, которые находятся на известном расстоянии от наблюдателя. Благодаря им можно измерять расстояния до далеких космических объектов и вычислять их физические свойства, такие как масса и абсолютная звездная величина.
Где мы можем найти жизнь в космосе — четыре «адреса»
В нашей Солнечной системе условия для появления и существования жизни есть не только на Земле. Исследования показали, что на простейшие живые организмы мы можем наткнуться и на других планетах, а также на некоторых спутниках газовых гигантов.
Биосфера Земли содержит все ингредиенты, необходимые для жизни. Но недавнее открытие, возможно, биогенного фосфина в облаках Венеры, лишний раз показало, что в этом плане Земля не уникальна — по крайней мере, некоторые из этих ингредиентов существуют и в других местах Солнечной системы. Так где же находятся другие наиболее перспективные для поиска жизни места?
Марс
Красная планета — один из самых похожих на Землю миров Солнечной системы. Его сутки составляют 24,5 земных часов (возможно, хотя вряд ли, люди прилетели с Марса и именно этой половины часа нам постоянно не хватает, чтобы выспаться, да и меньшая сила притяжения могла бы объяснить хронические боли в спине у людей на Земле). Также на Марсе есть полярные ледяные шапки, которые меняются в размерах, в зависимости от времени года, и множество русел, которые были проложены текущей водой.
Недавно под южной полярной ледяной шапкой Марса было обнаружено озеро, а до этого в марсианской атмосфере нашли метан, который мог появиться в результате биологических процессов. Все это делает Марс очень интересным кандидатом на звание обитаемого мира.
Европа
 
Спутник Европа был открыт Галилео Галилеем в 1610 году вместе с тремя другими наиболее крупными спутниками Юпитера. Он немного меньше Луны и вращается вокруг газового гиганта на расстоянии около 670 000 км, делая полный оборот за 3,5 дня. Европа постоянно сжимается и слегка деформируется в результате воздействия гравитационных полей Юпитера и других спутников. Этот процесс известен как приливное изгибание.
Считается, что Европа — геологически активный мир, как и Земля, потому что деформация нагревает ее недра и расплавляет ядро. Поверхность Европы покрыта льдами, а под ними, как думают ученые, находится слой жидкой воды — огромный океан глубиной более 100 км.
Доказательством существования океана стали гейзеры, бьющие сквозь трещины во льдах, а также слабое магнитное поле и хаотичный рельеф поверхности, что говорит об океанических течениях. Ледяной же щит изолирует подземный океан от холода космоса и вакуума, а также от радиации.
Вполне возможно, что на дне этого океана есть гидротермальные источники и вулканы, возле которых на Земле образуются богатые и разнообразные экосистемы.
Энцелад
Как и Европа, Энцелад — это покрытая льдом луна с океаном жидкой воды под ним. Спутник вращается вокруг Сатурна и впервые привлек внимание ученых как потенциально обитаемый мир после открытия на нем огромных гейзеров, которые бьют возле южного полюса.
Струи воды появляются из больших трещин на поверхности спутника. Это явное свидетельство существования подо льдами океана жидкой воды. В гейзерах была обнаружена не только вода, но и множество органических молекул и, что особенно важно, в них присутствовали крошечные крупинки твердых силикатных частиц, которые могут образовываться только в том случае, если подповерхностная вода океана контактирует со скалистым дном при температурах не менее 90 градусов по Цельсию. Это очень убедительное доказательство существования гидротермальных источников на дне океана, необходимых для зарождения жизни.
Титан
Титан — самый большой спутник Сатурна и единственный спутник в Солнечной системе с атмосферой, представляющей собой густую оранжевую дымку, состоящую из сложных органических молекул. Здесь идут дожди, есть засушливые периоды и песчаные дюны, создаваемые ветрами.
Атмосфера спутника состоит, в основном, из азота — важного химического элемента для построения белков, которые присутствуют во всех известных нам формах жизни. Радиолокационные наблюдения выявили наличие на поверхности Титана рек и озер жидкого метана и этана. На нем возможно существование криовулканов — вулканоподобных образований, извергающих жидкую воду, а не лаву. Это говорит о том, что Титан, как Европа или Энцелад, имеет запас жидкой воды под своей поверхностью.
На таком огромном расстоянии от Солнца температура поверхности Титана составляет –180 градусов по Цельсию, но обилие химических веществ на Титане заставляет задуматься о том, что на спутнике возможна жизнь. Но потенциально у нее будет совершенно другой химический состав, нежели у земных организмов.
Не только факты №6

Что если бы Земля имела кольца как у Сатурна
Представить сегодня Сатурн без его громадных ледяных колец также невозможно, как и вообразить Землю с кольцами. Подождите, или все-таки возможно? И правда, посмотрите на эту красоту — иллюстратор Рон Миллер дал волю воображению и создал немыслимые картинки того, как могло бы выглядеть наше безмятежное небо, если бы Земля имела такие же кольца, что и у Сатурна.
Наиболее оптимальное место для колец — вокруг экватора Земли, поэтому их внешний вид будет зависеть от широты на которой находится смотрящий. Например, около экватора в Кито, Эквадор, вы можете рассмотреть кольца с внутреннего радиуса, на этой широте они будут выглядеть как тонкая линия, поднимающаяся прямо от горизонта. Для сравнения, около полярного круга кольца могут выглядеть как горб на горизонте. В более умеренных широтах кольца похожи на гигантские арки, вроде радуги. Эти яркие кольца не поднимаются и не садятся, а всегда находятся в одном и том же месте на небе. Их видно днем и ночью.
 
Кольца Земли отличаются от колец Сатурна: они состоят не из льда. Земля расположена гораздо ближе к Солнцу, чем Сатурн, поэтому излучение нашей звезды приведет к уничтожению любого льда в кольцах. Тем не менее, даже если наши кольца имеют каменную природу, они все равно будут ярко светиться на небосводе. Лунный камень в большинстве своем серый, поверхность Луны отражает вообще только 12% падающего на нее света. Но это не мешает ей чертовски ярко светиться в полнолуние.
Так насколько же яркими будут кольца Земли? Примерно 1300 Вт солнечного света на квадратный метр попадает в верхнюю часть атмосферы Земли. Если кольца отражают хотя бы 10% падающего света, то каждый квадратный метр колец будет сиять как 130-ваттная лампочка. Короче, будет ярко.
Насколько близко кольца будут расположены к Земле, и что делать с авиасообщением? Ученые из Университетской корпорации атмосферных исследований подсчитали: кольца Земли будут находится где-то над термосферой (порядка 800-1000 км). Коммерческие самолеты обычно летают на высоте до 11 км, так что тут без изменений. Причем, даже если из колец что-то «выпадет» на Землю, то сопротивление атмосферы разрушит любое небесное тело.
С ближайшей точкой разобрались, а что с внешним краем? Тут все еще проще. Любой объект, вращающийся на определенном расстоянии от Земли, известном как предел Роша, развалится на части под действием силы тяжести, а его осколки пополнят кольца. У Земли этот предел равен примерно 11 000 км от поверхности, стало быть внешние кольца Земли будут двигаться даже ближе к нашей планете, чем Луна, до которой чуть меньше 400 000 км.
В зависимости от времени суток, сезона и широты, на которой находится смотрящий, Земля может отбрасывать тень на кольца точно так же, как и сами кольца могут отбрасывать тень на Землю. Летом в Северном и зимой в Южном полушариях кольца будут отбрасывать свои тени. И это не самая приятная перспектива: из-за этого зимы в обоих полушариях могут быть холоднее и суровее, чем сейчас. С другой стороны, благодаря светимости колец полярная ночь не будет такой суровой.
В зависимости от расположения колец, спутники и космические аппараты по большей части могут вращаться под ними. Например, Международная космическая станция вращается на высоте около 400 км над поверхностью Земли, потенциально ниже колец, тогда как орбита геостационарных спутников находится на 35 000 км над поверхностью Земли, то есть за внешним радиусом колец. И это плохо: кольца будут рассеивать любые радиосигналы со спутников и космических кораблей на экваториальных орбитах. Кольца Земли будут мешать астрономам, затрудняя обзор ночного неба.
Скажете, все это фантастика? Некоторые ученые предполагают, что у Земли уже было что-то подобное. Одна из преобладающих теорий возникновения Луны утверждает, что спутник Земли возник в результате столкновения двух протопланет: новорожденной Земли и Тейи. В результате удара вокруг Земли образовалось кольцо из обломков, которое в конечном итоге «слиплось» в Луну. Конечно, в наши дни представить себе Землю в кольцах — фантастика, но возможно когда-то это было правдой.
Два способа измерить длину суток на Земле: в чем разница
Планетолог Джеймс О'Донохью рассказал о двух способах измерить длину суток на нашей планете и объяснил, почему мы в итоге выбрали самый длинный.
Сколько времени нужно Земле, чтобы совершить вращение на 360 градусов? Вы скажете «24 часа», но на самом деле потребуется ровно 23 часа 56 минут. Однако поскольку Земля постоянно движется по своей орбите вокруг Солнца, определенная точка планеты будет обращена к Солнцу прямо в конце этого цикла вращения. Для того, чтобы Солнце достигло соответствующего положения на небе, Земля по факту должна повернуться на 1 градус дальше.
Именно так люди решили измерять дни: не по точному вращению Земли, а по положению Солнца на небе. Технически эти подходы порождают два разных «типа» дня. День, измеренный по завершению вращения на 360 градусов, называется «звездным» днем. А день, основанный на положении Солнца, — «солнечным» днем. Последний на четыре минуты длиннее первого и составляет 24 часа, к которым мы привыкли.
«Солнечный день занимает 24 часа только потому, что мы движемся вокруг Солнца по орбите», — пояснил в интервью Business Insider Джеймс О'Донохью, планетолог из Японского космического агентства JAXA. «Если бы мы не вращались вокруг Солнца, оба дня были бы одинаковыми».
Ученый даже сделал специальную анимацию, чтобы показать, как это работает:
Поскольку в наших календарях мы используем солнечные дни, мы принимаем за один год 365 дней. Но на самом деле Земля совершает полный оборот (звездные сутки) 366 раз в год.
О'Донохью описывает разницу между этими двумя типами дня как вопрос выбора, какой фоновый объект мы используем в качестве основы для сравнения вращения Земли. Полный оборот относительно положения Солнца — это солнечный день. Полный оборот относительно всех других звезд, которые мы видим, — звездные сутки.
Если бы вместо этого мы использовали звездные сутки, «Солнце каждый день вставало бы примерно на четыре минуты раньше. После шести месяцев таких изменений Солнце встало бы на 12 часов раньше», поясняет ученый.
Если инопланетяне существуют, то где они: научный подход
Всё человечество, вся наша жизнь с ее устремлениями и тревогами могут оказаться лишь суетой не слишком развитых существ, за которыми с интересом следят инопланетные ученые и любители дикой природы.
С тех пор как в 1950 году Энрико Ферми на ланче с коллегами задался вопросом: «Если инопланетяне существуют, то где же они?» — благодарное человечество нашло несколько возможных решений этого парадокса. Одни считают, что жизнь на нашей планете если не уникальный, то действительно очень редкий случай и у развитых цивилизаций не остается шансов пересечься друг с другом. Другие предполагают, что встреча уже состоялась и некие необычайно разумные существа давно следят за нами, то ли изучая, то ли развлекаясь. Снисходительно и свысока — как мы за своими «меньшими братьями» где-нибудь в зоопарке или в заповеднике на задворках Галактики.
Задолго до Ферми схожим парадоксом задавался и Константин Циолковский. В самом деле, только в Млечном Пути насчитывается порядка 100 млрд звезд. Число галактик в обозримой Вселенной, по недавним оценкам астрономов из Ноттингемского университета, может превышать два триллиона. Количество подходящих для жизни планет в таком мире оказывается невообразимо велико.
 
Борис Штерн, ведущий научный сотрудник Института ядерных исследований РАН и Астрокосмического центра ФИАН:
Известная формула Дрейка предлагает оценить число внеземных цивилизаций в Галактике, учитывая вероятности рождения подходящей планеты, появления на ней жизни, эволюции разумных существ и т. д. По расчетам, сделанным Клаудио Макконе в 2012 году, только в Млечном Пути разнопланетных цивилизаций может быть более 11 000. Если они распределены по Галактике более или менее равномерно, то от ближайших соседей нас может отделять всего около 2600 световых лет. Но тогда...
Где они все?
Статью с таким подзаголовком в 1973 году опубликовал радиоастроном из Массачусетского технологического института Джон Болл. «Цивилизация, опередившая людей в техническом развитии на несколько эпох, с нашей точки зрения будет практически всемогущей и всезнающей», — писал ученый, сравнивая наши возможности пока с муравьиными. По его словам, мы можем не осознавать существование внеземного разума, как муравьи на Манхэттене могут быть не в курсе существования нашей цивилизации: это осознание просто находится за границей их интеллектуальных возможностей. Такая сверхцивилизация, рассуждал Болл, должна быть «гуманной», иначе, обладая возможностями уничтожить нас так же легко, как мы давим муравья на асфальте, они бы наверняка уже это сделали. Само наше появление, учитывая «всезнающие» способности инопланетян, вряд ли осталось незамеченным. Помешать мы им никак не можем, ведь мы до сих пор не смогли даже основать колонию хотя бы на Марсе. Мы для них — как для нас другие приматы, а может быть, и еще кто попроще. Нас можно просто игнорировать, а можно оберегать — и изучать.