100kitov.ru

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

Астрономы мира подтвердили, что Юпитер защищает Европу от вредного космического излучения Солнца

На спутнике Юпитера Европе заметили свечение

alt=» Фото: NASA/JPL-Caltech» />  Фото: NASA/JPL-Caltech

Лабораторные эксперименты по воссозданию окружающей среды Европы, ледяного спутника Юпитера, показали, что эта луна светится даже на ночной стороне. Свечение материала поверхности вызывают радиоактивные частицы.

Фото: flickr.com/Kevin Gill

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy, а краткий отчет о нем можно найти на сайте американского космического агентства NASA.

Как известно, ледяной спутник Европа, покрытый гигантским океаном, вращается вокруг Юпитера. Во время вращения он подвергается непрерывной радиоактивной бомбардировке. Юпитер днем и ночью посылает на поверхность Европы электроны и другие частицы, создавая излучение высокой энергии. Эти частицы бьют по поверхности Европы, заставляя ее светиться в темноте.

К таким выводам пришли экспериментаторы из Лаборатории реактивного движения NASA в Южной Калифорнии. В своей работе они впервые детально описывают, как должно выглядеть упомянутое свечение. Кроме того, эксперименты позволили расширить набор сведений и о составе льда на поверхности Европы.

Ученые установили, что различные солевые соединения по-разному реагируют на радиоактивное излучение. Поэтому каждое из них обладает своим собственным, неповторимым свечением. По мнению исследователей, без использования аппаратуры оно выглядит как блекло-зеленое, иногда блекло-голубое или белое, причем с разной степенью яркости — тут все зависит от материала.

Для анализа был использован спектрометр, при помощи которого удалось разделить свет на разные длины волн и выявить связь отдельных "сигнатур" или спектров с различными составами льда. Это и позволило увидеть, как Европа выглядит в темноте.

"Ночное свечение льда может дать нам дополнительную информацию о составе поверхности Европы, — говорит ведущий автор работы Мурти Гудипати. — А то, как этот состав меняется, может дать нам ключ к пониманию того, есть ли на Европе условия, подходящие для жизни".

Фото: Сергей Пятаков / РИА Новости

С учетом предыдущих наблюдений ученые пришли к выводу, что поверхность Европы может состоять из смеси льда и солей, которые широко распространены на Земле. В частности, это могут быть сульфат магния (английская соль) и хлорид натрия (поваренная соль).

При обучении радиацией эти соли, входящие в состав льда, начинают светиться. Это явление объяснимо: электроны высокой энергии проникают через поверхность и воздействуют на расположенные под ней молекулы. В результате такого облучения молекулы начинают выделять энергию в виде света.

Эти выводы были подтверждены в ходе испытаний, проведенных на макете поверхности Европы. Специально для этого исследовательская команда разработала уникальный инструмент под названием Ice Chamber. К слову, изначально его планировали использовать для несколько иной цели. Ученых интересовало то, как именно органика подо льдом Европы реагирует на бомбардировку радиацией.

Читайте так же:
Кофе — сколько его пить, чтобы не переборщить?

Однако в процессе тестирования неожиданно были зафиксированы изменения в самом свечении. Затем была выявлена и связь этого явления с разнородностью льда. Это наблюдение изменило характер исследования.

Для сравнения ученые приводят в пример Луну. Она видна нам в темном небе потому, что отражает солнечный свет. Но свечение Европы вызвано совершенно другим механизмом. Поэтому она, в отличие от Луны, непрерывно светится даже на своей ночной стороне, обращенной от Солнца.

"Если бы Европа не находилась под этим излучением, она выглядела бы так, как наша Луна выглядит для нас — темной на затененной стороне, — резюмирует Гудипати. — Но поскольку ее бомбардирует излучение Юпитера, она светится в темноте".

Юпитер нам друг или враг?

Юпитер — самая крупная планета в Солнечной системе. До последнего времени считалось, что его гравитация защищает Землю от наиболее опасных комет. Однако недавние исследования, проведенные Джонатаном Хорнером из Университета Нового Южного Уэльса (Австралия) и Барри Джонсом из Открытого университета (Великобритания), заставили в этом усомниться.

Масса Юпитера — пятой планеты от Солнца — вдвое превышает массу всех остальных планет Солнечной системы вместе взятых. Наряду с Сатурном, Ураном и Нептуном его относят к классу газовых гигантов. Во время великих противостояний Юпитер виден невооруженным глазом и является одним из самых ярких объектов на небе после Луны и Венеры. Эта планета была известна людям еще в глубокой древности: о ней упоминается в месопотамских, вавилонских, греческих и прочих мифах.

Каким же образом Юпитер попал в разряд наших «защитников»? Все началось в июне 1770 года, когда Землю посетила нестандартная комета. Она была очень яркой и двигалась с большой скоростью.

Русскому астроному шведского происхождения Андерсу Йохану Лекселю удалось рассчитать орбиту этого небесного тела. Оказалось, комета приблизилась к Земле на 2,2 миллиона километров, то есть находилась от нас на расстоянии, которое примерно в шесть раз превышает дистанцию от Земли до Луны. И по сей день считается, что это самая близкая к нам комета за всю историю астрономических наблюдений.

Лексель выяснил, что период ее обращения вокруг Солнца составляет около шести лет, но в 1776 году Земля и небесная гостья окажутся по разные стороны светила. Так что в следующий раз визита кометы, получившей свое название в честь того же Лекселя, ожидали в 1782 году. Однако она так и не появилась, и больше ее никогда не наблюдали.

Читайте так же:
Как делают картины из яшмы

Почему же расчеты Лекселя не подтвердились? Французский математик Пьер Симон Лаплас пришел к выводу, что очередной встрече кометы с Землей воспрепятствовал Юпитер. Сначала он изменил ее орбиту, направив к Земле, а затем буквально вышвырнул из Солнечной системы.

В 1994 году Джордж Уэзерилл из Института Карнеги (США) произвел компьютерное моделирование, результаты которого окончательно закрепили за Юпитером статус «защитника» Земли, отводящего от нее угрозы со стороны объектов облака Оорта.

Облако Оорта представляет собой гигантский пузырь, содержащий в себе миллиарды крупных ледяных и каменных глыб. Как полагают ученые, эти глыбы постоянно циркулируют по Солнечной системе в виде комет, которые при падении на планеты оставляют глубокие кратеры. Падали они и на Землю. Хотя облако Оорта расположено на расстоянии от 50 до 100 тысяч астрономических единиц от Солнца, под воздействием звездной гравитации планеты Солнечной системы, в том числе и наша Земля, могут подвергнуться активной кометной бомбардировке.

Однако по мере развития астрономических наблюдений главной угрозой для Земли стали считаться не эти объекты, а короткопериодические кометы и астероиды. К тому же, расчеты Уэзерилла оказались слишком приблизительными и обладали рядом погрешностей. Новая же компьютерная модель, построенная Хорнером и Джонсом, показала, что чем меньше масса гипотетической планеты, находящейся на орбите Юпитера, тем сильнее так называемый вековой резонанс между Юпитером и поясом астероидов. Наибольшее количество стремящихся к Земле астероидов возникало в модели, где масса этой планеты составляла одну пятую массы Юпитера. В настоящее время достигается лишь половина этого пика.

Аналогичные результаты получались и тогда, когда речь шла о короткопериодических кометах. Сейчас благодаря силе гравитации Юпитера кометы могут подходить к Земле на относительно близкое расстояние, но в то же время и удаляться из Солнечной системы, как это произошло с вышеупомянутой кометой Лекселя. Но если бы Юпитер имел лишь пятую часть своей реальной массы, этот баланс нарушился бы, то есть газовый гигант по-прежнему мог бы «посылать» кометы к Земле, но вот избавить нас от них оказался бы уже не состоянии…

Между тем, гравитация Юпитера отводит от нас только долгопериодические кометы. А 90 процентов объектов, пересекающих земную орбиту, являются астероидами. Еще счастье, что крупные метеориты падают на Землю в среднем один раз в сто миллионов лет! Если бы это происходило чаще — скажем, раз в миллион лет, то у биосферы не оставалось бы шансов восстановиться, и, скорее всего, Земля превратилась бы в безжизненную каменистую пустыню…

Читайте так же:
Продукты, вызывающие чувство тревоги

Правда, как полагают ученые, польза от метеоритной бомбардировки все-таки есть: когда-то именно метеориты занесли на Землю воду. Так что роптать на их прилеты не стоит.

Читайте самое интересное в рубрике «Наука и техника»

Добавьте «Правду.Ру» в свои источники в Яндекс.Новости или News.Google, либо Яндекс.Дзен

Быстрые новости в Telegram-канале Правды.Ру. Не забудьте подписаться, чтоб быть в курсе событий.

Излучение Юпитера заставляет Европу светиться

На этой иллюстрации спутника Юпитера Европы показано, как ледяная поверхность может светиться на своей ночной стороне, стороной, обращенной от Солнца. Вариации свечения и цвета самого свечения могут дать информацию о составе льда на поверхности Европы. © NASA/JPL-Caltech

Когда ледяной, заполненный океаном спутник Европа вращается вокруг Юпитера, он подвергается непрекращающимся ударам радиации. Юпитер днем ​​и ночью наполняет поверхность Европы электронами и другими частицами, окутывая ее высокоэнергетическим излучением. Но поскольку эти частицы ударяют по поверхности Европы, они также заставляют Европу светиться в темноте.

Новое исследование, проведенное учеными из Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии, впервые подробно описывает, как будет выглядеть свечение и что оно может раскрыть о составе льда на поверхности Европы.

Различные солевые соединения по-разному реагируют на излучение и излучают свой неповторимый блеск. При наблюдении невооруженным глазом это свечение будет казаться иногда слегка зеленым, иногда слегка голубым или белым и с разной степенью яркости, в зависимости от материала.

Ученые используют спектрометры, чтобы разделить свет на длины волн и связать отдельные «сигнатуры» или спектры с разными составами льда. Большинство наблюдений с использованием спектрометров на таком спутнике, как Европа, производятся с использованием отраженного солнечного света на дневной стороне Луны, но новые результаты показывают, как Европа будет выглядеть в темноте.

«Мы смогли предсказать, что ночное сияние льда может предоставить дополнительную информацию о составе поверхности Европы. То, как этот состав меняется, оно может дать нам ключ к пониманию того, есть ли в Европе условия, подходящие для жизни», — сказал Мурти Гудипати из JPL, ведущий автор работы.

Это возможно потому, что на Европе находится огромный внутренний подледный океан, который может просачиваться на поверхность через толстую ледяную кору. Анализируя поверхность, ученые могут больше узнать о том, что находится под ней.

На основании предыдущих наблюдений ученые пришли к выводу, что поверхность Европы может состоять из смеси льда и общеизвестных на Земле солей, таких как сульфат магния и хлорид натрия (поваренная соль). Новое исследование показывает, что включение этих солей в водяной лед в условиях Европы и облучение его радиацией дает свечение.

Читайте так же:
Есть ли звезды, которые вообще не светят в видимом диапазоне?

Планируемая к запуску в середине 2020-х годов, предстоящая флагманская миссия НАСА Europa Clipper будет наблюдать поверхность спутника во время нескольких облетов. Ученые миссии изучают выводы исследования, чтобы оценить, можно ли обнаружить свечение с помощью научных инструментов космического аппарата.

Возможно, что информация, собранная космическим зондом, может быть сопоставлена ​​с измерениями в новом исследовании, чтобы идентифицировать соленые компоненты на поверхности Европы или уточнить то, чем они могут быть.

Хотя Europa Clipper не является миссией по обнаружению жизни, она проведет детальную разведку Европы и выяснит, может ли ледяная луна с ее подводным океаном поддерживать жизнь. Понимание пригодности Европы для жизни поможет ученым лучше понять, как развивалась жизнь на Земле, и понять потенциал для поиска жизни за пределами нашей планеты.

Сатурн спас Землю от поглощения "жадным" Юпитером

Появление массивного Сатурна в Солнечной системе позволило Земле и другим планетам внутреннего круга сформироваться и безопасно существовать.

Два гиганта Солнечной системы: Юпитер и Сатурн, — будут господствовать в небе в этом месяце. Сияя на юге на протяжении всей ночи, планеты ближе всего подойдут к Земле именно в июле.

«Но несмотря на то, что они находятся за сотни миллионов километров, глядя на эти далекие миры, просто подумайте вот о чем: наша Земля обязана своим существованием орбитальному расстоянию между Юпитером и Сатурном», — пишет на страницах The Independent британский астроном Найджел Хенбест.

Наша Солнечная система образовалась более 4 миллиардов лет назад из спирального диска газа и космической пыли, который вращался вокруг молодого Солнца. С помощью новых мощных телескопов вроде ALMA, расположенного в Чили, астрономы могут теперь видеть такие диски вокруг новообразованных звезд и наблюдать за тем, как газ и пыль постепенно становится планетами. Вокруг только образованного Солнца в свое время конденсировались два огромных пузыря, которые стали даже больше, когда их гравитация притянула газы вокруг. Один из этих пузырьков в итоге стал в 318 раз более массивным, чем Земля, а другой — в 95 раз. Эти планеты сегодня называют Юпитер и Сатурн.

Существует разительное различие между структурой Солнечной системы и большинством других планетарных систем, которые астрономы открыли за последние 25 лет. У нас нет по-настоящему больших планет на расстоянии между звездой и местом, где сейчас находится Юпитер. На этом пространстве лежат только маленькие Меркурий, Венера, Земля и Марс. Но космической нормой оказалось существование вблизи Солнца нескольких «супер-Земель» — планет, которые обычно в пять раз тяжелее, чем наша. Много других систем содержат также «горячий Юпитер», то есть планету с такой же массой, как и у Юпитера. Но такой мир вращается вокруг звезды ближе, чем Меркурий вокруг Солнца. Это странно, потому что так близко к звезде не должно быть достаточно газа и пыли для формирования подобной планеты.

Читайте так же:
Как перестать есть много — объясняем досконально

Большинство астрономов считают, что горячий Юпитер на самом деле родился на большем расстоянии. Поглотив остатки материи вокруг себя, планета теряет свою орбитальную энергию и постепенно начинает двигаться внутрь системы. Пробиваясь через внутренний круг, она или сбивает местные планеты в звезду, где они сгорают, либо же выбивает их в космос.

С космической точки зрения, наша Солнечная система — чудак. Поскольку четыре меньшие планеты лежат между звездой и гигантом. Чтобы объяснить это, автор указывает на теорию «большого сцепления», которую сформулировала международная команда астрономов. Согласно ей, Юпитер сначала начал двигаться к Солнцу, а потом неожиданно изменил свое поведение и вернулся на начальную орбиту.

Если вернуться к временам зарождения Солнечной системы, эта теория говорит, что Юпитер сформировался там, где сейчас кольцо астероидов. Как и гиганты в других планетарных системах, он поглотил газы вокруг себя и начал по спирали двигаться к звезде. На своем пути он «расчистил» все газы и пыль во внутреннем круге. Именно поэтому супер-Земля так и не сформировалась в регионе.

Но когда казалось, что Юпитер вот-вот поглотит все, что лежало между ним и Солнцем, уничтожив все шансы на формирование Земли и став первой планетой в системе, на помощь пришла другая планета. Сатурн сформировался дальше, чем лежала орбита Юпитера. И он тоже постепенно мигрировал. Юпитер был чуть дальше от места, где сейчас расположен Марс, когда произошла «магическая вещь».

Два великана достигли точки, в которой Сатурн вращался вокруг Солнца дважды за то же время, когда Юпитер преодолевал этот путь трижды. Теперь планеты часто пересекаются. И их гравитационное притяжение сохраняет постоянный ритм.

Со временем Юпитер и Сатурн при таком взаимодействии стабилизировались на своих орбитах. Поскольку «жадный» гигант прекратил приближаться к звезде, во внутреннем круге системы остался материал для образования меньших миров. Один из них — это наша Земля.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию