Автор Тема: Космос и возможность жизни на других планетах  (Прочитано 7808 раз)

Оффлайн abu_umar_as-sahabi

  • Модератор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 6746
Кольца Сатурна помогли определить строение его ядра
17 августа 2021
Обновлено 18 августа 2021

Точно так же, как землетрясения сотрясают поверхность нашей планеты, колебания внутри Сатурна слегка раскачивают газовый гигант. Эти движения, в свою очередь, вызывают волнообразные возмущения в кольцах Сатурна.

Наблюдая за этими волнами, ученые из Калифорнийского технологического института сумели измерить размер и форму ядра планеты - и оно оказалось намного больше и причудливее, чем считалось ранее.

По словам ученых, природа этих возмущений предполагает, что ядро, несмотря на колебания, состоит из стабильных слоев различной плотности. Более тяжелые материалы располагаются у центра планеты и не смешиваются с более легкими материалами ближе к поверхности.

В новом исследовании использовались данные зонда НАСА "Кассини", который обращался вокруг Сатурна и его спутников в течение 13 лет - с 2004 по 2017 год. В 2013 году удалось обнаружить, что внутреннее кольцо Сатурна, D-кольцо, колеблется таким образом, что это нельзя полностью объяснить гравитационным влиянием спутников планеты.

Авторы нового исследования сосредоточились на кольцах Сатурна, чтобы получить представление о происходящих внутри планеты процессах.

Ядро

Огромное ядро Сатурна составляет до 60% диаметра планеты. По-видимому, оно состоит из льда, твердых пород и газа, смешанных в жидкий "суп" с размытыми краями.

"Оно огромно, - говорит Крис Манкович из Калифорнийского технологического института, один из авторов нового исследования, опубликованного в журнале Nature Astronomy. - Это определенно не то, что мы ожидали найти".

Характеристики и размеры ядра Сатурна заставили ученых по-новому взглянуть на процессы, которые привели к образованию планеты и помогают ей генерировать свое удивительно однородное магнитное поле.

Для исследования внутреннего строения Сатурна ученые обратились к его кольцам. Они действуют как своего рода сейсмограф, регистрируя внутренние колебания и пульсации газового гиганта. Анализ этих возмущений позволил уточнить объем ядра Сатурна - примерно в 17 раз больше объема Земли, и выяснить, что это не компактная смесь камня и металла, как считалось ранее.

Теперь ученым предстоит понять, как планеты-гиганты могут дорастать до своих огромных размеров с такими подвижными ядрами. Более того, новая модель ядра Сатурна не укладывается в наши представления о том, как планета поддерживает свое загадочное магнитное поле.

Кольца

Кольца Сатурна вращаются вокруг планеты и издалека выглядят цельными. В действительности они состоят из множества ледяных осколков, некоторые размером с дома, другие меньше, чем галька. Их структура определяется гравитационным взаимодействием с планетой и ее лунами. Некоторые из этих лун "вырезают" пустоты в кольцах, другие ограничивают их рост и делают кольца похожими на, собственно, кольца - с ярко выраженными краями.

По кольцам также можно наблюдать за тем, что происходит внутри планеты. Обычно для этого ученые используют колебания гравитационного поля планеты, но с газовыми гигантами этот метод не работает. Кольца же, вернее, их колебания, дают возможность заглянуть под поверхность.

В начале 1990-х годов ученый-планетолог Марк Марли предположил, что возмущения во внутренней структуре Сатурна могут создавать наблюдаемую рябь в С-кольце планеты, представляющую собой широкое, но тусклое кольцо. Перемещающиеся относительно друг друга внутренности планеты заставляют ее пульсировать. Эти колебания взаимодействуют с кольцевыми частицами и формируют внутри С-кольца так называемые спиральные волны плотности, похожие на рябь на поверхности воды.

Все эти идеи "оказались стопроцентно правильными", говорит Манкович. Но для подтверждения предсказаний потребовалось два десятка лет и многомиллиардная космическая миссия.

Кроносейсмология

В 2013 году, изучая данные с зонда "Кассини", ученые обнаружили первые признаки сейсмических возмущений в кольцах и воспользовались этим, чтобы заглянуть внутрь планеты. Для описания этой новой области исследований был придуман термин "кроносейсмология". Ученым удалось связать большинство наблюдаемых волн с движением внутри планеты. В 2019 году с помощью методов кроносейсмологии удалось точно установить период обращения Сатурна: 10 часов 33 минуты.

Этих волн в кольцах Сатурна оказалось около двух десятков, что примерно соответствовало прогнозам. Но среди них оказалась как минимум одна "неучтенная", которую Манкович и его коллега Джим Фуллер использовали, чтобы заглянуть прямо в сердце Сатурна.

Объяснить происхождение этой дополнительной волны можно, только предположив наличие у Сатурна сложного по строению и неоднородного ядра, говорит сам Марли, который рецензировал работу Манковича и Фуллера.



Этот снимок зонд "Кассини" сделал в 2012 году.

С помощью этой "ряби" на кольцах Сатурна Манкович и Фуллер установили, что ядро занимает большую часть планеты. Вопреки ожиданиям ядро представляет собой диффузную жидкую смесь водорода, гелия, льда и горных пород, а не каменно-железный монолит. Если "разрезать" Сатурн пополам, отдельных слоев, как у луковицы или ядра Земли, увидеть не получится. Ядро Сатурна не имеет четкой границы, и чем ближе к его центру, тем плотнее материал.

При исключительно высоких температурах и давлении в ядре Сатурна газы ведут себя скорее как жидкие металлы, и ядро представляет собой смесь экзотических материалов, которые трудно воспроизвести в лабораториях на Земле. Манкович говорит, что полученная ими картина оказалась столь странной, что он и Фуллер поначалу попытались найти другое объяснение сейсмическим возмущениям в кольцах.

Новая модель ядра Сатурна, однако, прекрасно сочетается с огромным количеством предыдущих наблюдений за гравитационным полем планеты и перекликается с данными с космического зонда "Юнона", согласно которым ядро Юпитера тоже может представлять собой похожую диффузную смесь ингредиентов.

У Юпитера, однако, колец нет. "Придется взорвать одну из маленьких лун Юпитера, - шутит Марли, - чтобы создать кольцо, которое будет регистрировать пульсации его ядра".

Происхождение

Как считается, жизнь газового гиганта начинается с газопылевого облака, которое становится все более массивными и компактным, пока не подберет все близлежащие "стройматериалы". Но пока не ясно, может ли у планеты, появившейся таким образом, быть такое сложное ядро.

Возможно, ядро Сатурна за 4,5 миллиарда лет жизни медленно растворялось в жидком металлическом водороде или изменялось в ходе других, пока неизвестных процессов. "Мы пока просто этого не знаем", - говорит Манкович.

Другой сюрприз заключается в том, что, согласно выводам Манковича и Фуллера, ядро не является конвективным, что означает, что оно не переносит тепло, как ожидалось. Это может объяснить столь мощное излучение Сатурна в инфракрасном диапазоне. "Яркость Юпитера сегодня примерно такая же, как и должна быть спустя 4,5 миллиарда лет, но Сатурн слишком яркий, - говорит Марли. - Поскольку ядро не желает переносить тепло, оно замедляет охлаждение и становится ярче, чем должно быть".

Магнитное поле

В свою очередь, неконвективное ядро представляет собой серьезную проблему для понимания магнитного поля планеты. Обычно планетарные магнитные поля приводятся в действие "динамо-машиной" - вращающимся конвективным слоем электропроводящей жидкости глубоко внутри ядра планеты. Но, согласно новому исследованию, Сатурн с его неконвективным ядром, занимающим 60% планеты, на такое не способен. Ученые сейчас задаются вопросом, может ли тонкий слой жидкого металлического водорода создавать необходимые условия для возникновения магнитного поля внутри ядра или, возможно, в пограничном с ним слое.

Но даже эти гипотезы не в состоянии объяснить удивительно симметричное магнитное поле Сатурна, которое не похоже на наклонные и неправильные поля Земли и Юпитера. Сложные гипотезы, вроде гелиевого дождя, сглаживающего силовые линии магнитного поля, прежде чем они достигнут поверхности планеты, проблемы не решают.

Ответы на все эти вопросы потребуют тщательного изучения огромного количества информации, собранной зондом "Кассини", детального моделирования планетных недр с помощью суперкомпьютеров и наблюдений с помощью наземных телескопов. В будущем ученые смогут использовать эти методы для изучения колец других планет - Урана и Нептуна.

https://www.bbc.com/russian/features-58247921
Доволен я Аллахом как Господом, Исламом − как религией, Мухаммадом, ﷺ, − как пророком, Каабой − как киблой, Кораном − как руководителем, а мусульманами − как братьями.

Оффлайн abu_umar_as-sahabi

  • Модератор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 6746
BepiColombo прислал первые снимки Меркурия. Новость в фотографии
2 октября 2021



Космический аппарат BepiColombo Европейского космического агентства ESA передал первые снимки с поверхности Меркурия. Снимок северного полушария Меркурия был сделан с расстояния 2420 км при сближении аппарата с планетой.

В ночь на субботу аппарат BepiColombo совершил первый из шести запланированных пролетов над планетой на высоте около 200 километров.

Новые снимки ожидаются в ближайшие дни.

BepiColombo - совместный японско-европейский космический аппарат. Он отправился в полет в октябре 2018 года. Путь к цели займет семь лет. BepiColombo составлен из двух космических кораблей Bepi и Mio, которые на подступах к Меркурию рассоединятся и будут проводить самостоятельные, дополняющие друг друга исследования.

В общей сложности BepiColombo пролетит мимо Меркурия шесть раз, после чего аппарат в 2025 году выйдет на орбиту ближайшей к Солнцу планеты.

Меркурий - единственная планета земной группы, кроме самой Земли, которая обладает глобальным магнитным полем. В этом смысле она - исключение. Это поле в три раза сильнее в северном полушарии, чем в южном.

https://www.bbc.com/russian/news-58774573
Доволен я Аллахом как Господом, Исламом − как религией, Мухаммадом, ﷺ, − как пророком, Каабой − как киблой, Кораном − как руководителем, а мусульманами − как братьями.

Оффлайн abu_umar_as-sahabi

  • Модератор
  • Ветеран
  • *****
  • Сообщений: 6746
Репетиция Армагеддона: предотвратить учебное "столкновение" Земли с астероидом не удалось

    Николай Воронин
    Корреспондент по вопросам науки

6 мая 2019



Результат учений - астероид взорвался над Манхэттеном: темно-красным отмечена зона полного разрушения, как при ядерном взрыве, светло-желтым - общая зона поражения

Первые общепланетные учения, задачей которых было отработать сценарий возможного столкновения Земли с крупным астероидом, не смогли предотвратить грядущий армагеддон - хотя ученым и удалось значительно уменьшить его масштабы.

В результате, по легенде учений, осколок астероида 2019 PDC диаметром около 60 метров все же вошел в атмосферу нашей планеты на скорости около 19 км/с - и 29 апреля 2027 года взорвался над Центральным парком Нью-Йорка.

Энергия взрыва составила около 20 мегатонн в тротиловом эквиваленте - это в тысячу с лишним раз мощнее ядерного заряда, уничтожившего Хиросиму, и лишь втрое уступает по силе "Царь-бомбе" - самому мощному когда-либо испытанному термоядерному оружию.

Учения начались в прошлый понедельник в рамках Всемирной конференции по защите планеты. Приближающийся к Земле астероид 2019 PDC диаметром около 300 метров был "обнаружен" за восемь лет до потенциального столкновения. Изначально ученые оценивали вероятность катастрофы на уровне 1/50000, но по мере уточнения траектории стало ясно, что столкновение неизбежно.


Траектория возможного удара
Так выглядела "карта учений": по легенде астероид должен был ударить в одну из точек, расположенных на красной линии

Отрабатываемый сценарий вполне реален. На сегодняшний день в списке потенциально опасных небесных тел - 74 космических объекта, которые угрожают Земле возможным столкновением. И список постоянно пополняется.

Катастрофические столкновения с космическими телами в истории Земли случались. Одно из них, 66 млн лет назад, вызвало массовое вымирание форм жизни, обитавших на нашей планете в мезозойскую эру, в том числе динозавров.

Нью-Йорк "стерт с лица Земли"

В течение всей прошедшей недели НАСА, Европейское космическое агентство (ЕКА) и их партнеры по всему миру пытались в ходе учений предотвратить глобальную катастрофу - однако их усилия увенчались успехом лишь частично.

Согласно отработанному гипотетическому сценарию, к 2021 году НАСА направила к астероиду разведывательную миссию, чтобы уточнить его размеры, состав и орбиту. В результате удалось подтвердить, что столкновение должно полностью уничтожить Денвер и прилегающую к нему территорию.

США в сотрудничестве с Европой, Россией, Японией и Китаем начали строительство шести летательных аппаратов, которые должны были разбиться о поверхность астероида - в надежде изменить траекторию его движения.

Пока шло строительство и дожидались удобного момента для запуска, прошло еще два года: аппараты удалось запустить лишь в августе 2024 года - и три из них успешно выполнили миссию. Но, хотя основную часть 300-метрового 2019 PDC и удалось столкнуть с орбиты, отколовшийся кусок размером от 50 до 80 метров продолжил путешествие к Земле.

Как сообщало агентство Франс пресс, в Вашингтоне в ходе учений рассматривали вариант сбить осколок астероида на подлете ядерным зарядом, но это так и не было сделано из-за политических разногласий.

Власти начали готовиться к "катастрофе". За шесть месяцев до столкновения стало понятно, что оно произойдет в районе Нью-Йорка. За два месяца - что город будет полностью стерт с лица Земли: астероид уничтожит все живое в радиусе 15 км от взрыва.

29 апреля 2027 года астероид вошел в атмосферу на скорости почти 70 тысяч км/ч и взорвался на высоте около 15 км над Центральным парком.

Кризисная ипотека и другие вопросы без ответов

Космические учения поставили огромное количество вопросов. Например, как и куда эвакуировать примерно 10 млн человек - особенно если люди заранее будут знать, что уже никогда не смогут вернуться в собственные дома?

Как вообще подготовиться к такому взрыву? Обезопасить расположенные в зоне возможного удара ядерные объекты, химические предприятия? Как, в конце концов, эвакуировать музеи и хранящиеся там бесценные экспонаты?

И как поведут себя местные жители?

"Если вы заранее будете знать, что через шесть месяцев ваш дом будет уничтожен и вы никогда в него не вернетесь, - вы будете продолжать платить ипотеку?" - задается вопросом Виктория Эндрюс, занимающая в НАСА пост заместителя директора планетарной защиты.

Возникает и огромное количество юридических вопросов. Например, что делать страховым компаниям - особенно учитывая тот факт, что власти США спасли Денвер, но уничтожили Нью-Йорк? По мнению экспертов, в этом случае правительство страны будет обязано выплатить пострадавшим компенсации.

Конечно, вероятность такого развития событий ничтожна, подчеркивает разработчик учений, инженер НАСА Пол Ходас: "Но мы хотели посмотреть, какие проблемы вызовет такой сценарий - и обсудить их".

Следующие подобные общепланетные учение состоятся в 2021 году в Вене. По словам Ходаса, вероятно, тогда "на линии огня" окажется один из европейских городов.

https://www.bbc.com/russian/features-48176587


=======================================


Космический камикадзе: специальная миссия НАСА попытается сбить астероид с орбиты

    Николай Воронин
    Корреспондент по вопросам науки

23 ноября 2021

В среду утром (в 9:20 по московскому времени) с военного космодрома в Калифорнии будет запущен беспилотник DART - первый в истории космический "камикадзе".

Единственная задача аппарата стоимостью 325 млн долларов - на полной скорости впечататься в астероид, значительно превышающий беспилотник по размеру и несоизмеримо больший по массе, попытавшись тем самым изменить орбиту небесного тела.

Проект DART разработан НАСА совместно с Европейским космическим агентством в рамках программы по защите Земли от планетарных ударов - вроде того, что удается предотвратить герою Брюса Уиллиса в голливудском блокбастере "Армагеддон".

Цель космического камикадзе - околоземной астероид Дидим диаметром около 780 метров и его спутник, 168-метровый Диморф.



На самом деле никакой реальной угрозы для нашей планеты ни один, ни другой астероид, наблюдения за которыми астрономы непрерывно ведут с 2003 года, не представляет.

Однако ученым известно по меньшей мере несколько десятков небесных тел, вероятность столкновения которых с Землей оценивается значительно выше, так что отработать механизм планетарной защиты было решено именно на них.

В сентябре следующего года астероидная пара должна приблизиться к нашей планете на расстояние "всего" около 6,7 млн км - это примерно в 15 раз дальше, чем до Луны.

Траектория аппарата DART, который весит лишь около 550 кг, рассчитана таким образом, чтобы он врезался в меньший по размеру Диморф на скорости около 24 000 км/ч (или 6,6 км/с).

Европейское космическое агентство опубликовало анимационное видео запланированной миссии, подробно демонстрирующее как запуск ракеты Falcon 9, которая должна вывести аппарат в космос, так и сам момент столкновения.

Оценить произведенный столкновением эффект и уточнить новую орбиту астероида поручено другой космической миссии ЕКА под названием Гера. Впрочем, произойдет это уже при следующем приближении Дидима и Диморфа к Земле, в 2026 году.



Столкновение с крупным небесным телом может обернуться для Земли настоящей катастрофой планетарного масштаба.

В зависимости от скорости и размера астероида, он может уничтожить нашу планету, сделать ее непригодной для жизни или по меньшей мере вызвать волну землетрясений, цунами и других масштабных катаклизмов.

Так уже произошло 66 млн лет назад, когда аналогичное столкновение привело к массовому вымиранию животных, обитавших на нашей планете в мезозойскую эру - в том числе динозавров.

Именно поэтому с 2016 года НАСА проводит ежегодные учения, призванные отработать на случай подобной опасности четкий и слаженный механизм действий.

С позапрошлого года учения стали по-настоящему глобальными: в рамках Всемирной конференции по защите планеты к США присоединились Европейское космическое агентство, Роскосмос и их партнеры со всего мира.

https://www.bbc.com/russian/news-59325625
« Последнее редактирование: 24 Ноября 2021, 00:57:19 от abu_umar_as-sahabi »
Доволен я Аллахом как Господом, Исламом − как религией, Мухаммадом, ﷺ, − как пророком, Каабой − как киблой, Кораном − как руководителем, а мусульманами − как братьями.