Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 24.02.2018

Scroll to top

Top

Один комментарий

Марсианская миссия MAVEN проливает свет на обитаемость отдалённых планет

Марсианская миссия MAVEN проливает свет на обитаемость отдалённых планет
shortstoryf

Сколько времени каменная планета, подобная Марсу, могла бы оставаться пригодной для существования жизни, если бы она вращалась вокруг красного карлика? Это очень сложный вопрос, но на него может помочь найти ответ текущая марсианская миссия MAVEN.

«MAVEN уже рассказал нам, что в течение длительного времени Марс терял значительное количество своей атмосферы, изменяя возможность обитания планеты. Поэтому уже сейчас мы можем использовать красную планету в качестве лаборатории по изучению каменных планет, расположившихся за пределами Солнечной системы», — Дэвид Брейн, профессор из Лаборатории физики атмосферы и космоса в университете штата Колорадо.

На встрече Американского Геофизического Союза, которая проходила 13 декабря 2017 года в Новом Орлеане, Брейн описал то, как понимание данных миссии MAVEN может быть применимо к оценке обитаемости каменных планет, вращающихся вокруг других звёзд. Космическая станция имеет на борту комплекс инструментов, которые измеряют унос атмосферы Марса с ноября 2014 года. Исследования указывают на то, что Марс потерял большую часть своей атмосферы в течение определённого времени посредством комбинации химических и физических процессов. Инструменты на космическом аппарате были выбраны таким образом, чтобы точно определить, какой вклад привносит каждый процесс в общий унос атмосферы.

Марс солнечный ветер

Компьютерная визуализация процесса уноса атмосферы Марса под воздействием солнечной бури. Источник: NASA/GSFC

За прошедшие три года Солнце прошло через периоды повышенной и пониженной активности, и Марс испытывал на себе солнечные бури, солнечные вспышки, и корональные выбросы массы. Эти переменные условия дали станции MAVEN прекрасную возможность наблюдать унос атмосферы в максимальной детализации.

Брейн и его коллеги начали размышлять о применении этого понимания к гипотетической планете, подобной Марса, вращающейся по орбите вокруг звезды класса M, или красного карлика — наиболее распространённого класса звёзд в Галактике. Были сделаны некоторые предварительные вычисления на основе данных MAVEN. Так же как и Марс, было предположено, что выдуманная планета расположена на краю пригодной для существования жизни зоне вокруг звезды. Но из-за того, что красный карлик испускает меньше энергии, чем наше Солнце, гипотетическая планета и зона обитания вокруг звезды расположены намного ближе к звезде, чем Меркурий к Солнцу.

Яркость красного карлика в экстремальных ультрафиолетовых длинах волн, в объединении с близкой орбитой, означало бы, что гипотетическая планета получала бы в 5-10 раз больше ультрафиолетового излучения, чем реальный Марс. Это совершенно не совместимо с тем количеством энергии, которое необходимо, чтобы питать процессы, ответственные за унос атмосферы. На основе того, чему исследователям удалось научиться, Брейн и его коллеги оценили, как отдельные процессы уноса ответят на резкое увеличение ультрафиолетового излучения.

Их вычисления указывают, что атмосфера планеты могла потерять в 3-5 раз больше заряженных частиц посредством уноса ионов из атмосферы, который происходит, когда ультрафиолетовое излучение разрывает молекулы на части в верхних слоях атмосферы. Поскольку в результате этого создаётся больше заряженных частиц, возникнет и другая форма уноса атмосферы в космическое пространство. Она возникает, когда энергетически сильные частицы ускоряются в атмосфере и ударяют другие молекулы, выбрасывая некоторые из них в космическое пространство, а других заставляя отскакивать, как отскакивают бильярдные шары при столкновениях.

Марс красный карлик

Чтобы получить такое же количество звёздного света, какое получает Марс от нашего Солнца, планеты, вращающиеся вокруг красного карлика, должны быть расположены намного ближе к своей звезде, чем Меркурий к Солнцу. Источник: NASA’s Goddard Space Flight Center

Наконец, гипотетическая планета могла бы испытывать такое же количество тепловых потерь. Это явление происходит в присутствии более лёгких молекул, таких как водород. Марс теряет свой водород посредством рассеивания тепла в верхних слоях атмосферы. На выдуманной планете рассеивание тепла происходило бы быстрее только если увеличение ультрафиолетового излучения заставило перемещаться большему количеству молекул водорода к верхним слоям атмосферы.

Исследователи приходят к заключению, что двигаясь по круговой орбите на краю пригодной для существования жизни вокруг звезды M-класса, вместо нашего Солнца, период идеальных условий уменьшился бы в 5-20 раз. Для точно такой же по классу звезды, но более активной, период обитаемости планеты был бы снижен примерно в 1000 раз. Это очень мало по космическим меркам.

Однако Брейн с коллегами рассмотрели особенно сложную ситуацию в плане обитаемости, поместив Марс на орбиту красного карлика. В этом случае у планеты есть некоторые факторы, смягчающие негативное влияние звезды. К ним можно отнести активные геологические процессы, которые пополняют атмосферу, магнитное поле, защищающее от звёздного ветра, и даже больший размер, который даёт больше гравитационной силы, чтобы удержать атмосферу у планеты.

«Обитаемость — одна из самых больших тем в астрономии, и наши оценки демонстрируют один из способов улучшить наше понимание о том, что мы знаем о Марсе и Солнце, чтобы помочь определить факторы, которые являются ключевыми и для других планет в чужих системах», — Брюс Яковски, научный руководитель миссии MAVEN в университете штата Колорадо.

По информации НАСА.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Comments

  1. Почему нет атмосферы на Марсе? Масса планеты создает силу притяжения достаточную, чтобы удерживать определённое количество массы газов около себя, сравнимую с атмосферой земли. Почему же её нет? Точнее, почему только небольшое количество углекислого газа присутствует в атмосфере Марса? Потому, что нечему испаряться? Хорошо, вода замёрзла. Но, парциальное давление паров воды настолько низкое, что в любом случае испарение будет происходить, как и углекислого газа, чуть в меньшей степени. Азот в любом случае не замёрзнет и должен присутствовать, так как он довольно инертен и не связывается при низких температурах ни с чем. Кислород совершенно весь связан быть не может, если он присутствует на планете. Так почему же Марс не удерживает свою атмосферу? Значит нет достаточного количества газов на планете? Куда же они пропали? Сдул солнечный ветер? Земля ближе к Солнцу, значит и ветер сильнее, однако атмосферу она удерживает!

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google