Рубрика: Космос

Незважаючи на досить високу температуру поверхні, щоб розплавити свинець, вулкани, що вивергають лаву, і пухкі хмари сірчаної кислоти, нежила Венера пропонує життєво важливі уроки про потенціал життя на інших планетах, стверджує нова стаття.

«Ми часто припускаємо, що Земля є моделлю придатності для проживання, але якщо розглядати цю планету окремо, ми не знаємо, де межі та обмеження», — сказав астрофізик Каліфорнійського університету в Ріверсайді та автор першої статті Стівен Кейн. «Венера дає нам це».

Стаття, опублікована в журналі Nature Astronomy, зібрала велику частину відомої інформації про Землю та Венеру. Він також описує Венеру як опорну точку, з якої вчені можуть краще зрозуміти умови, які перешкоджають життю на планетах навколо інших зірок.

Хоча вона також має атмосферу, схожу на скороварку, яка миттєво розплющила б людину, Земля та Венера мають деякі подібності. Вони мають приблизно однакову масу та радіус. Враховуючи близькість до цієї планети, цілком природно дивуватися, чому Земля виявилася такою іншою.

Теорії розвитку Венери

Багато вчених припускають, що потік інсоляції, кількість енергії, яку Венера отримує від сонця, спричинив парникову ситуацію, яка зруйнувала планету.

«Якщо прийняти сонячну енергію, отриману Землею, як 100%, то Венера збирає 191%. Багато людей думають, що тому Венера виявилася іншою», — сказав Кейн. «Але зачекайте секундочку. У Венери немає місяця, що дає Землі такі явища, як океанські припливи, і впливає на кількість води тут».

На додаток до деяких відомих відмінностей, додаткові місії НАСА на Венеру допоможуть прояснити деякі невідомі. Вчені не знають розміру його ядра, як воно досягло теперішньої, відносно повільної швидкості обертання, як його магнітне поле змінювалося з часом, або нічого про хімічний склад нижніх шарів атмосфери.

«Венера не має магнітного поля, яке можна виявити. Це може бути пов’язано з розміром його ядра», – сказав Кейн. «Розмір ядра також дає нам інформацію про те, як планета охолоджується. Земля має мантію, яка циркулює тепло від її ядра. Ми не знаємо, що відбувається всередині Венери».

Роль вулканізму та атмосфери

Внутрішня частина планети земної групи також впливає на її атмосферу. Так відбувається на Землі, де наша атмосфера здебільшого є результатом вулканічної дегазації. НАСА справді має дві місії на Венеру, заплановані на кінець цього десятиліття, і Кейн допомагає в обох. Місія DAVINCI досліджуватиме наповнену кислотою атмосферу для вимірювання вмісту благородних газів та інших хімічних елементів.

«DAVINCI вимірюватиме атмосферу на всьому шляху від вершини до низу. Це дійсно допоможе нам побудувати нові кліматичні моделі та передбачити такі види атмосфери в інших місцях, у тому числі на Землі, оскільки ми продовжуємо збільшувати кількість CO2», — сказав Кейн.

Місія VERITAS, очолювана Лабораторією реактивного руху NASA, не приземлиться на поверхню, але дозволить вченим створити детальну 3D-реконструкцію ландшафту, щоб виявити, чи є на планеті активна тектоніка плит або вулкани.

«Наразі наші карти планети дуже неповні. Зовсім по-різному зрозуміти, наскільки активна поверхня, порівняно з тим, як вона могла змінитися з часом. Нам потрібні обидва види інформації», — сказав Кейн.

Наслідки для дослідження екзопланет і майбутнього Землі

Зрештою, документ виступає за такі місії на Венеру з двох основних причин. Одна з них — можливість за допомогою кращих даних використовувати Венеру, щоб переконатися, що висновки про життя на віддалених планетах правильні.

«Тверезою частиною пошуків життя деінде у Всесвіті є те, що ми ніколи не матимемо даних на місці для екзопланети. Ми не йдемо туди, не приземляємося і не проводимо прямі вимірювання», — сказав Кейн.

«Якщо ми думаємо, що на поверхні іншої планети є життя, ми можемо ніколи не знати, що помиляємося, і ми б мріяли про планету з життям, на якій його немає. Ми зрозуміємо це правильно, лише якщо правильно зрозуміємо планети розміром із Землю, які ми можемо відвідати, і Венера дає нам такий шанс».

Інша причина для дослідження Венери полягає в тому, що вона пропонує попередній огляд того, як може виглядати майбутнє Землі.

«Одна з головних причин для вивчення Венери полягає в наших священних обов’язках як піклувальників про цю планету, щоб зберегти її майбутнє. Я сподіваюся, що завдяки вивченню процесів, які створили сучасну Венеру, особливо якщо Венера мала більш помірне минуле, яке зараз спустошено, ми можемо отримати уроки. Це може статися і з нами. Питання в тому, як і коли», — сказав Кейн.

Нова анімація показує величезне озеро лави на поверхні супутника Юпітера Іо. Вид крупним планом отримано з космічного корабля НАСА «Юнона», який пролетів на відстані 930 миль (1500 кілометрів) від вулканічної поверхні Іо в грудні 2023 року та січні 2024 року. Ці прольоти забезпечили найближчий погляд на найглибший супутник Юпітера. На Іо знаходяться сотні діючих вулканів. За даними NASA, їх виверження іноді настільки потужні, що їх можна побачити в телескопи на Землі. 

Нові зображення показують Локі Патера, лавове озеро довжиною 127 миль (200 км) на поверхні Іо. Вчені десятиліттями спостерігали за цим лавовим озером. Він знаходиться над резервуарами магми під поверхнею Іо. Скотт Болтон, головний дослідник місії Juno, сказав під час прес-конференції в середу (16 квітня) на Генеральній асамблеї Європейського геофізичного союзу у Відні.

«Дзеркальне відображення озера, яке зафіксували наші інструменти, свідчить про те, що частини поверхні Іо гладкі, як скло, що нагадує обсидіанове скло, створене вулканом на Землі», — сказав Болтон. 

Нерівні острівці скель наповнюють внутрішній простір лавового озера. «Є дивовижні деталі, які показують ці божевільні острови, вбудовані в середину потенційно магматичного озера, оточеного гарячою лавою», — сказав Болтон. 

Прилади Юнони визначили, що поверхня Іо більш гладка, ніж поверхні трьох інших галілеєвих супутників Юпітера (Європа, Ганімед і Каллісто). Іо трохи більший за супутник Землі, а нерозплавлені поверхні здебільшого вкриті жовтою сіркою та діоксидом сірки. 

Космічний апарат Solar Dynamics Observatory 23 квітня відобразив досить рідкісну подію — виникнення на поверхні Сонця одразу чотирьох спалахів, що сталися майже одночасно.

Астрономи повідомляють, що в результаті цієї події в космос вирвався потік плазми, який досягне Землі найближчими днями. Тому може виникнути геомагнітна буря. 

SpaceX з гордістю повідомила про те, що компанія в 300 раз посадила перший щабель Falcon 9. Місія Starlink 6-53 також ознаменувала 30-й орбітальний запуск з Флориди у 2024 році.

Ракета-носій першого ступеня Falcon 9, яка обслуговувала цю місію, з бортовим номером B1078, здійснила свій дев’ятий запуск у цьому польоті. Раніше ця ракета запустила місію NASA Crew-6 на Міжнародну космічну станцію, USSF-124 і вивела на орбіту п’ять комплектів супутників Starlink.

Приблизно через вісім із половиною хвилин після старту перший ступінь B1078 приземлився на безпілотний корабель Just Read the Instructions. Крім того, що це 300-а посадка ракети-носія Falcon в цілому, це була 79-а посадка для Just Read the Instructions.

23 супутники Starlink були додані до угруповання, яке вже включало 5851 апарат.

Іноді біля самої марсіанської поверхні ровер Curiosity реєструє стрибки концентрації метану — газу, який Землі зазвичай виробляють живі організми. При цьому із супутників у атмосфері загалом його знайти не вдається. Цей парадокс породив серед вчених багаторічні суперечки про те, чи є метан на Марсі і якщо так, то як йому вдається поводитися так парадоксально. Пояснити це спробувала команда планетологів із NASA.

На Землі єдиним біологічним джерелом метану є метаногенні археї, які утворюють цей газ у безкисневих умовах як побічний продукт метаболізму. Метан утворюється й іншим шляхом, за умов високих температур і тисків — скажімо, при виверженні вулканів. 

Коли вчені вперше виявили метан на Марсі в 1999 році за допомогою наземного телескопа Canada-France-Hawaii Telescope, вони зайшли в глухий кут. З одного боку, на Червоній планеті не знайшли переконливих доказів існування життя чи його наявності у минулому. З іншого боку, на Марсі не виявили ознак вулканічної активності: вулкани перестали вивергатися там давно. Тобто ніхто не очікував виявити цей газ на Червоній планеті. Проте його знайшли, і поки що ніхто не знає, як він там опинився. 

Ще більше плутанини з метаном на Марсі вніс ровер Curiosity. Дослідницькі прилади, встановлені на борту «марсіанської наукової лабораторії на колесах», постійно реєструють сліди цього газу поблизу поверхні кратера Гейла — єдиного місця на Марсі, де досі було виявлено метан.

Вчені припускали, що джерело цього газу є геологічними механізмами, які залучають воду та гірські породи глибоко під марсіанською поверхнею. У такому разі викиди мають бути постійними. Але Curiosity спростував це припущення. Марсохід показав, що метан поводиться несподівано: з’являється вночі і зникає вдень. Крім того, концентрація метану над кратером Гейла змінюється залежно від пори року, а іноді досягає рівня, що в 40 разів перевищує звичайний. 

Ще одна дивина: метан не накопичується в атмосфері. Орбітальний апарат Європейського космічного агентства ExoMars Trace Gas Orbiter, відправлений на Червону планету у 2016 році спеціально для вивчення газу в атмосфері, не виявив його слідів. 

Чому одні наукові прилади реєструють метан на Червоній планеті, тобто на невеликій висоті від поверхні, інші — ні? Чому цей газ веде себе дивним чином і його фіксують лише в одному місці над кратером Гейла, але не в атмосфері?

2021 року на перше запитання спробувала відповісти команда Curiosity. Тоді вчені припустили, що ровер зміг знайти метан, а орбітальний зонд — ні, через відмінності у методиці виявлення цього газу. Причина може бути в наукових інструментах, точніше, у їхньому різному пристрої. Також це може бути пов’язане з тим, що марсохід шукає метан на Марсі вночі, а орбітальний зонд – удень.

З другим питанням спробували розібратися планетологи із NASA під керівництвом Олександра Павлова. Свої висновки дослідники представили у статті, опублікованій у журналі Geophysical Research: Planets. 

Вчені припустили, що метан — незалежно від того, як він з’являється — може накопичуватися під твердою кіркою солі, яка своєю чергою утворюється в марсіанському ґрунті на невеликій глибині. Сіль переноситься водою ближче до поверхні, а після замерзання води біля холодної поверхні утворює кірку. Коли влітку температура підвищується, кірка тріскається і метан просочується назовні. Крім того, газ може вириватися з марсіанських надр, коли на цю кірку чиниться тиск і вона розламується: наприклад, тиск може створювати важкий марсохід. Останнє припущення пояснює, чому метан зафіксували лише у кратері Гейла. 

На такі думки вчених наштовхнули результати експериментів, які раніше проводили в камері з імітацією марсіанських умов. Планетологи досліджували п’ять зразків ґрунту, просочених перхлоратом різної концентрації. Перхлорат — сіль, яка повсюдно зустрічається в марсіанському ґрунті. Кожен зразок зазнав впливу різних температур і тиску камери.

Періодично команда Павлова вводила до зразків неон, аналог метану, і вимірювала тиск газу під і над ними. Вищий тиск під зразками означало, що газ «захоплений» ґрунтом. Потім, протягом від трьох до 13 днів, у ґрунті з’являлася солона кірка, під якою починав накопичуватися газ, але тільки у зразках із концентрацією перхлорату від п’яти до 10 відсотків.

Така концентрація перхлорату набагато вища, ніж зафіксована Curiosity у реальному марсіанському ґрунті у кратері Гейл. Але ґрунт там багатий на інший тип солі — сульфати, які команда Павлова хоче взяти для нового експерименту, щоб з’ясувати, чи можуть сульфати утворювати кірку з метаном.

Підсумуємо. Експеримент у камері з імітацією марсіанських умов показав, що перхлорати переносяться ближче до поверхні за допомогою води, а потім тверднуть, утворюючи тверду кірку. Метан та інші леткі речовини можуть накопичуватися під нею, але під тиском (наприклад, в результаті буріння або руху марсохода) ця кірка тріскається, і з надр виривається газ.

Зазначимо, що припущення групи Павлова закриває лише частину питань. Річ у тому, що вночі марсохід завжди нерухомий, тому що це телекерована машина, а не автономний робот. Відповідно, він не може своїми колесами порушити цілісність кірки. До того ж вночі температура на Марсі падає на десятки градусів. У логіці припущень Павлова це має знижувати можливість просочування метану на поверхню планети. Однак він поводиться суворо навпаки: просочується на поверхню вночі, а вдень чомусь зникає, незважаючи на різке та швидке зростання температур.

У зв’язку з цим важко виключати альтернативне пояснення — швидкі варіації в рівні метану. Відомо, що на поверхні Марса у теплі сезони стає більше кисню (синхронно з появою метану). Іншими словами, підвищення температури може запускати якісь механізми, здатні одночасно вивільняти метан і кисень. Це досить нетривіально, тому що в земних умовах напрацювання кисню зазвичай відбувається в місцях де метан в дефіциті. 

Однак у 2010 році вчені виявили, що частина споживаючих метан мікроорганізмів у земних умовах виробляє власний кисень. Якщо на Марсі та ж ситуація, то поява біогенного метану на поверхні (при «розморожуванні» приповерхневої кірки) може активно йти вночі, а вдень метаноспоживаючі мікроби просто розкладають цей метан, утворюючи кисень.

Минулого тижня департамент погоди Об’єднаних Арабських Еміратів зафіксував найбільшу кількість опадів, які випали на території країни за останні 75 років. Через буйство стихії затримали або скасували сотні авіарейсів. Затоплено аеропорт і найбільший торговий центр у Дубаї.

Сильний дощ викликав раптові повені у східних частинах ОАЕ, затопивши дороги та порушивши транспортне сполучення.

Деякі райони країни залишалися затопленими 19 квітня, коли супутник NASA Landsat 9 зафіксував наслідки катаклізму.