100kitov.ru

Интересные факты — события, биографии людей, психология
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Астрономам удалось воссоздать климат молодой Венеры

Ученые смоделировали климат молодой Венеры

На заре космической эры многие ученые надеялись, что условия на поверхности Венеры напоминают земные и там существует жизнь. Но собранные межпланетными миссиями данные вдребезги разбили эти ожидания. Оказалось, что в плане жизнепригодности вторая планета является полным антиподом Земли. Средняя температура ее поверхности составляет 460°C, а атмосферное давление превышает 90 атмосфер. Ни одна известная нам форма жизни не продержится в таких условиях и нескольких секунд.

Современная Венера (слева) и гипотетическая молодая Венера (справа). Источник: NASA/Jet Propulsion Laboratory-Caltech

Но, хотя сейчас поверхность Венеры совершенно непригодна для жизни, это не значит, что так было всегда. Согласно современным представлениям, сразу после формирования она была покрыта океаном жидкой магмы, а венерианская атмосфера содержала большое количество водяного пара. Дальнейшие события зависели от времени застывания этого «магматического океана». Если оно длилось долго (порядка 100 млн лет), то под действием солнечного излучения вода в газовой оболочке планеты постепенно расщепилась бы на кислород и водород. Последний, как самый легкий газ, улетучился бы в космос, а кислород — поглотился магмой. В результате после затвердевания поверхности Венера сразу стала бы планетой с сухой поверхностью, практически без воды.

Возможные сценарии развития климата Венеры. Источник: M.J. Way and A.D. Del Genio, J. Geophys. Res.

Но если океан магмы застыл быстро (в течение нескольких миллионов лет), значительная часть водяного пара должна была сконденсироваться, и в результате Венера обзавелась бы собственной гидросферой. Команда сотрудников Института космических исследований имени Годдарда решила исследовать эту возможность. При помощи суперкомпьютера NASA они смоделировали 45 возможных сценариев дальнейшего развития климата планеты при различных вариантах состава атмосферы, количества солнечного излучения, периода обращения и топографии.

Моделирование показало, что если ранняя Венера обладала океаном, то при определенных факторах он мог просуществовать почти три миллиарда лет. По словам исследователей, условия, наиболее похожие на земные, были получены в симуляции №28. Если исходное давление на поверхности достигало примерно четверть земного, атмосфера была богата азотом, а средняя глубина океана составляла 310 м, то на полюсах планеты даже мог выпадать снег.

Визуализация одной из симуляций климата древней Венеры, в которой она обладала океаном. Источник: M.J. Way and A.D. Del Genio, J. Geophys. Res. Planets.

Но, даже если «Утренняя звезда» и была когда-то жизнепригодна, постепенное увеличение солнечной активности и мощные вулканические извержения привели к необратимому парниковому эффекту, вызвавшему потерю океана и радикальную трансформацию газовой оболочки планеты. Единственное место, где могла уцелеть гипотетическая венерианская жизнь — верхние слои атмосферы. В настоящее время разработано несколько проектов астробиологических миссий, предназначенных для проверки этой возможности. Одна из них может быть запущена компанией Rocket Lab в 2023 г.

Читайте так же:
Почему нужно регулярно отбеливать зубы?

Астрономам удалось воссоздать климат молодой Венеры

Астрономам удалось воссоздать климат молодой Венеры

Новости

Условия на Венере нельзя назвать подходящими для жизни при температуре около 460 градусов и давлении, выше атмосферного в 90 раз. Новые данные исследований указывают на то, что еще около 1 млрд. лет назад на этой планете был достаточно комфортный климат, который подходил для существования жизни.

Нынешняя Венера – это пример того, во что может превратиться планета в результате глобального изменения климата. Воздушная оболочка этого небесного тела имеет внушительное давление, превосходящее земное в 90 раз. В воздухе планеты 97% диоксида углерода (на Земле его всего лишь 0,04%). Температура на поверхности настолько высока, что способна расплавить свинец. Естественно, что в таких условиях нет даже малейшего намека на существование жидкой воды и жизни.

Тем не менее, существуют гипотезы, подтверждающие, что в верхних слоях венерианской атмосферы может существовать жизнь. Здесь атмосфера менее плотна, а ее температура приближается к земной. Впрочем, нет никаких инструментальных подтверждений относительно того, что в этой области Венеры может существовать жизнь в виде микроорганизмов.
Современные данные астрономических исследований указывают на то, что еще 0,7 млрд.лет назад на Венере могла существовать вода в жидком виде. Более того, здесь был океан воды.

Модель прошлого этой планеты воссоздали астрономы Майкл Вей и Энтони Дель Дженио, работающие в Институте космических исследований NASA имени Годдарда. Данные исследований стали известными на конференции EPSC-DP в швейцарской Женеве.

Авторы теории рассматривали модель венерианского климата между 4,2 млрд. и 715 млн. лет назад. Во всех вариантах было предположение, что на планете был океан наполненный водой. Результаты математической модели показали, что температура на Венере могла постоянно колебаться от 20 до 50 градусов. Это намного теплее нынешней Земли, но все же благоприятно для поддержания жизни.

Более 4 млрд. лет назад диоксид углевода был химически связанным с силикатами. Атмосфера не была настолько плотной, в ней находилось большое количество азота. На протяжении примерно 3 млрд. лет на этой планете потенциально могла бы развиваться жизнь.

Читайте так же:
Почему медведь впадает в спячку? Причины, фото и видео

Однако примерно 715 млрд. лет назад произошел мощнейший выброс углекислого газа нарушил хрупкое равновесие в венерианской атмосфере. В ней начал интенсивно развиваться парниковый эффект. Отсюда и сильное нагревание планеты и невероятное уплотнение воздушной оболочки.

На нашей планете также происходили подобные явления. Один из всплесков привел к так называемому Пермскому вымиранию, случившемуся примерно 250 млн. лет назад. Земная атмосфера смогла восстановиться благодаря тому, что получает от Солнца не так много тепла, как Венера. А вот вторая по счету планета не могла пережить подобного. Стремительный разогрев привел к тому, что сейчас поверхность Венеры является одной из самых горячих в Солнечной системе.

Ученые из NASA смоделировали на суперкомпьютере климат молодой Венеры

На заре космической эры многие ученые надеялись на то, что условия на поверхности Венеры напоминают земные и там существует жизнь. Но собранные межпланетными миссиями данные вдребезги разбили эти ожидания. Оказалось, что в плане жизнепригодности вторая планета является полным антиподом Земли. Средняя температура ее поверхности составляет 460 °C, а атмосферное давление превышает 90 атмосфер. Ни одна известная нам форма жизни не продержится в таких условиях и нескольких секунд.

Но, хоть сейчас поверхность Венеры и совершенно непригодна для жизни, это не значит, что так было всегда. Согласно современным представлениям сразу после формирования поверхность второй планеты была покрыта океаном жидкой магмы, а атмосфера содержала большое количество водяного пара. Дальнейшие события зависели от времени застывания этого океана. Если процесс был долгим (порядка 100 млн лет), то под действием солнечного излучения водяной пар в атмосфере планеты постепенно был разбит на кислород и водород. Водород улетучился, а кислород поглотила магма. В результате, когда океан застыл, Венера стала планетой с сухой поверхностью без воды.

Но, если магмовый океан застыл быстро (в течение нескольких миллионов лет), значительная часть водяного пара должна была сконденсироваться и в результате, Венера обзавелась собственной гидросферой. Команда ученых из Института космических исследований имени Годдарда решила исследовать эту возможность. При помощи суперкомпьютера NASA они смоделировали 45 возможных сценариев дальнейшего развития климата планеты при различных значениях состава атмосферы, количества солнечного излучения, периода обращения и топографии.

Моделирование показало, что если ранняя Венера обладала океаном, то при определенных факторах он мог просуществовать почти три млрд лет. По словам исследователей, наиболее похожие на земные условия были получены в симуляции №28. Если давление на поверхности Венеры составляло 0.25 от земного, атмосфера была богата азотом, а средняя глубина океана составляла 310 м, то на полюсах планеты даже мог выпадать снег.

Читайте так же:
Почему 23 февраля день защитника Отечества? История возникновения, фото и видео

Но, даже если вторая планета и была жизнепригодна, постепенное увеличение солнечной активности и мощные извержения привели к необратимому парниковому эффекту, вызвавшему потерю океана и радикальную трансформацию ее газовой оболочки. Единственное место, где могла уцелеть гипотетическая венерианская жизнь — верхние слои атмосферы. В настоящее время разработано несколько проектов астробиологических миссий, предназначенных для проверки этой возможности. Одна из них может быть запущена компанией Rocket Lab в 2023 году.

Ученые из NASA смоделировали на суперкомпьютере климат молодой Венеры Космос, Компьютер, Ученые, Венера, Снег, Rocket Lab, Длиннопост

Ученые из NASA смоделировали на суперкомпьютере климат молодой Венеры Космос, Компьютер, Ученые, Венера, Снег, Rocket Lab, Длиннопост

Ученые из NASA смоделировали на суперкомпьютере климат молодой Венеры Космос, Компьютер, Ученые, Венера, Снег, Rocket Lab, Длиннопост

Ученые предложили способ как спасти Землю от Армагеддона

Ученые предложили способ как спасти Землю от Армагеддона Космос, Катастрофа, Астероид, Солнечная система, Ученые, Длиннопост

Очередной конец света, возможно, отменяется. Астероид, приближающийся к Земле, можно будет уничтожить. И ради этого не надо будет жертвовать командой смельчаков или героем-одиночкой, как в известном американском блокбастере. Все можно будет сделать пусть и не проще, но точно безопаснее.

Отличный вариант борьбы с угрожающим нашей планете астероидом, которой может прилететь к 2130 году или раньше и уничтожить все живое, предложили физики-ядерщики, трудящиеся в национальной лаборатории имени Эрнеста Лоуренса, в Ливерморской лаборатории и Университете Джона Хопкинса. Способ, который избрал герой Брюса Уиллиса в культовом фильме «Армагеддон», эффективен, но весьма трагичен. По мнению команды физиков-ядерщиков, астероид не обязательно бурить, закладывая в него взрывные снаряды, гораздо проще произвести взрыв атомной бомбы перед ним, что позволит расщепить его на более мелкие объекты, не способные преодолеть атмосферные слои планеты.

На данный момент небесные тела, бороздящие просторы галактики, по мнению астрономов, не представляют серьезной угрозы для землян. Так, может где-то что-то упасть из пролетевших незаметно космических глыб, но вреда от них в глобальном плане ждать не стоит. Они могут повторить судьбу Челябинского метеорита, но про конец света не стоит даже заикаться. А вот крупные астероиды – явление более опасное. И может так оказаться, что некоторые из них уже через 100 – 200 лет, а то и раньше, окажутся на прямой траектории к нашей планете.

Самый простой вариант борьбы – взрыв космического тела еще недавно подвергался критике со стороны общественности. Дескать, один крупный астероид еще можно отследить и как-то обезопасить себя, найдя скромное местечко на Земле или за ее пределами, хотя бы на время. Но что делать с сотнями или тысячами осколков астероида после его взрыва. Как угадать, где они упадут и сколько урона причинят? Массированная бомбардировка гораздо опаснее, чем единый удар в конкретное место.

Читайте так же:
Как построить дом мечты за 9000$

Группа ученых под руководством Патрика Кинга с помощью моделированного исследования подтвердили такие опасения, в случае, если взрыв снаряда осуществлять в паре метров от самого астероида. При этом ученые взяли за пример астероид Бену, имеющий диаметр в сотню метров, а в качестве модели бомбы взяли снаряд в 1 мегатонну. В ходе исследования наносили точечные удары в период от одной недели до полугода, по мере приближения модели астероида к модели Земли.

Подсчетом урона занималась специальная программа «Spheral», которая и показала, что при данных размерах атомной бомбы и самого небесного тела после взрыва от него останется лишь фактические космическая пыль. Остаточные осколки имеют массу в 0,1 процента от общей массы астероида, поэтому опасности не представляют, по крайней мере, глобальной. Но есть одно условие – время взрыва. Как посчитала компьютерная программа, удар по астероиду надо наносить не позднее, чем за пару месяцев до его приближения к Земле. Если же размер астероида гораздо крупнее, то и время его атаки увеличивается до полугода до столкновения с планетой.

В борьбе с гипотетическими астероидами западные ученые оказались не новаторами. Первыми подобную идею предложили сотрудники Московского физико-технического института, проводящие соответствующее исследование с коллегами из саровского ядерного центра ВНИИЭФ, Института космических исследований, Троицкого института инновационных и термоядерных исследований при участии представителей корпорации «Росатом». Моделированные эксперименты российских ученых продемонстрировали отличный результат – ядерная бомба весом в 6 мегатонн способна разнести астероид на кусочки, которые будут в десять раз меньше и в тысячу раз легче самого небесного тела. При наличии на астероиде различных неровностей, впадин, кратеров и т.д. можно сэкономить, используя ядерный снаряд весом в 3 мегатонны. При таком раскладе, к примеру, астероид Апофис, имеющий диаметр 370 метров можно уничтожить на расстоянии в 13 миллионов километров от Земли. А ракету со снарядом следует запустить к опасному небесному телу за 15 суток до встречи бомбы с астероидом. И тогда конец света точно не состоится, Брюс Уиллис может спать спокойно, физики-ядерщики вместе с военными справятся и без него.

Ученые смоделировали климат молодой Венеры.


Современная Венера (слева) и гипотетическая молодая Венера (справа). Источник: NASA/Jet Propulsion Laboratory-Caltech

Читайте так же:
Ученые создали самую белую краску (отражает 98,1 % солнечного света)

Но, хотя сейчас поверхность Венеры совершенно непригодна для жизни, это не значит, что так было всегда. Согласно современным представлениям, сразу после формирования она была покрыта океаном жидкой магмы, а венерианская атмосфера содержала большое количество водяного пара. Дальнейшие события зависели от времени застывания этого «магматического океана». Если оно длилось долго (порядка 100 млн лет), то под действием солнечного излучения вода в газовой оболочке планеты постепенно расщепилась бы на кислород и водород. Последний, как самый легкий газ, улетучился бы в космос, а кислород — поглотился магмой. В результате после затвердевания поверхности Венера сразу стала бы планетой с сухой поверхностью, практически без воды.


Возможные сценарии развития климата Венеры. Источник: M.J. Way and A.D. Del Genio, J. Geophys. Res.

Но если океан магмы застыл быстро (в течение нескольких миллионов лет), значительная часть водяного пара должна была сконденсироваться, и в результате Венера обзавелась бы собственной гидросферой. Команда сотрудников Института космических исследований имени Годдарда решила исследовать эту возможность. При помощи суперкомпьютера NASA они смоделировали 45 возможных сценариев дальнейшего развития климата планеты при различных вариантах состава атмосферы, количества солнечного излучения, периода обращения и топографии.

Моделирование показало, что если ранняя Венера обладала океаном, то при определенных факторах он мог просуществовать почти три миллиарда лет. По словам исследователей, условия, наиболее похожие на земные, были получены в симуляции №28. Если исходное давление на поверхности достигало примерно четверть земного, атмосфера была богата азотом, а средняя глубина океана составляла 310 м, то на полюсах планеты даже мог выпадать снег.


Визуализация одной из симуляций климата древней Венеры, в которой она обладала океаном. Источник: M.J. Way and A.D. Del Genio, J. Geophys. Res. Planets.

Но, даже если «Утренняя звезда» и была когда-то жизнепригодна, постепенное увеличение солнечной активности и мощные вулканические извержения привели к необратимому парниковому эффекту, вызвавшему потерю океана и радикальную трансформацию газовой оболочки планеты. Единственное место, где могла уцелеть гипотетическая венерианская жизнь — верхние слои атмосферы. В настоящее время разработано несколько проектов астробиологических миссий, предназначенных для проверки этой возможности. Одна из них может быть запущена компанией Rocket Lab в 2023 г.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию