Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 11.12.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Переходная атмосфера Цереры связана с солнечной активностью

Переходная атмосфера Цереры связана с солнечной активностью
shortstoryf

Учёные давно предполагали, что Церера обладает очень слабой переходной атмосферой. И тут даже дело не в том, есть у этой карликовой планеты атмосфера или нет, вопрос состоит в том, откуда она могла взяться и почему не всегда присутствует у этого тела. Теперь, как говорят исследователи, они пришли к заключению, что временная атмосфера Цереры связана с поведением самого Солнца, а не близостью планеты к нему. Эта работа проводилась учёными миссии Dawn, которые ранее идентифицировали водяной пар, используя другие обсерватории.

«Мы думаем, что возникновение переходной атмосферы Цереры является продуктом солнечной активности», — Микаэла Виллареал, ведущий автор исследования, опубликованного в издании Astrophysical Journal Letters, и работник Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.

Церера — самый большой объект в поясе астероидов, которые расположился между Марсом и Юпитером. Когда энергетические частицы от Солнца поражают лёд на и около поверхности, это передаёт энергию молекулам воды во время их столкновения. Это высвобождает воду с поверхности, позволяя ей вылетать и создавать незначительную атмосферу, которая может просуществовать неделю или около того.

«Наши результаты также будут иметь последствия и для других безвоздушных тел Солнечной Системы, богатых водой, включая полярные области Луны и астероидов. Выбросы атмосферы вполне могли бы ожидаться в этих местах на пиках солнечной активности», — Крис Рассел, научный руководитель миссии Dawn в Калифорнийском университете.

Станция Dawn прибыла на орбиту Цереры в 2015 году, но, ещё до этого события некоторые обсерватории обнаруживали доказательства присутствия атмосферы в определённые не долгие времена. Именно тогда и появилось предположение, что атмосфера является временной. В 1991 году телескоп International Ultraviolet Explorer обнаружил гидроксильную эмиссию на Церере. Затем, уже в 2007 году Очень Большой Телескоп Европейской южной обсерватории пробовал обнаружить эту эмиссию, но ему ничего не удалось. Космическая обсерватория «Гершель» Европейского Космического Агентства обнаружила воду в возможной слабой атмосфере или экзосфере Цереры в трёх попытках, но на четвёртый раз ничего не удалось обнаружить.

Когда аппарат Dawn начал своё полноценное исследование Цереры в марте 2015 года, учёные нашли достаточно доказательств того, что вода здесь присутствует в форме льда. Детектор нейтронов и гамма-лучей GRaND обнаружил, что верхний слой поверхности богат водородом, который соответствует протяжённым областям водяного льда. Это лёд расположился ближе к поверхности в тех широтах, в которых температура ниже. Непосредственно лёд был обнаружен в небольшом светлом кратере Оксо и, по крайней мере, в одном из кратеров, которые находятся в постоянной тени в северном полушарии. Другое исследование предположило, что постоянно затенённые кратеры будут поддерживать существование льдов. Кроме того, форма кратеров и других особенностей соответствует значительному содержанию водяного льда в коре.

Благодаря таким доказательствам присутствия водяного льда, некоторые учёные думают, что экзосфера Цереры образуется в процессе, который имеет общие черты с тем, что происходит в кометах, даже при то, что они намного меньше. В этой модели, чем ближе Церера подходит к Солнцу, тем больше водяного пара образуется из-за перехода воды из твёрдой в газовую фазу, минуя жидкую. Но, новое исследование показывает, что поведение, подобное кометы, не может объяснить обнаружение, а затем и необнаружение атмосферы.

«Сублимация, конечно, присутствует, но, мы не думаем, что этот процесс может произвести достаточное количество экзосферы, которую мы наблюдаем».

Церера Веста

Это изображение показывает карликовую планету Цереру с наложением на неё концентрации водорода, определённой от данных, полученных детектором GRaND на борту космического аппарата Dawn. Цветовая шкала даёт представление о единицах содержания водорода в форме воды. Синий цвет указывает на повышенное содержание водорода (на полюсах), в то время как красный цвет показывает более низкое содержание у экватора. В действительности же часть водорода находится в форме водяного льда, в то время как другая часть находится в форме гидратировавших минералов. Сравнение содержания водорода в реголите на Церере с тем же параметров на астероиде Веста, на орбите которого станция Dawn работала с 2011 по 2012 год. Эти данные показывают, что Веста намного более сухой мир. Источник: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/PSI

Исследователи показали, что прошлые намёки на переходную атмосферу совпали с более высокими концентрациями энергетически сильных протонов от Солнца. А отсутствие атмосферы совпадало с более низкими концентрациями этих частиц. К тому же, самое лучшее обнаружение атмосферы Цереры не совпало с присутствием её на минимальном расстоянии от Солнца. Всё это указывает на то, что солнечная активность, а не близость к Солнцу, является более важным фактором генерации атмосферы. Эта работа началась с научного исследования 2016 года, которое возглавлял Крис Рассел. Это исследование, используя данные GRaND, предположило, что, во время шестидневного периода в 2015 году, Церера ускорила электроны от солнечного ветра до очень высоких энергий.

Согласно своему орбитальному пути, Церера в настоящее время подходит ближе к Солнцу. Но, наше светило сейчас переживает особенно спокойный период, который, как ожидается, будет длиться в течение ещё нескольких лет. Так как эти результаты указывают, что экзосфера Цереры связана с солнечной активностью, авторы исследования предсказывают, что у этой карликовой планеты будет практически отсутствовать атмосфера в течение некоторого времени. Однако есть рекомендации продолжать контролировать Цереру в поисков последующих выбросов льда.

В настоящее время станция Dawn работает по своей расширенной миссии и движется вокруг Цереры по очень вытянутой эллиптической орбите. Инженеры пытаются вывести аппарат в различные плоскости наклонения, чтобы была возможность рассмотреть это тело в новом свете. Основная научная цель состоит в том, чтобы измерить космические лучи для определения того, какие химические элементы лежат около поверхности Цереры. В качестве дополнения, в конце апреля Солнце будет точно позади Dawn, а расстояние до поверхности будет составлять 20000 километров. Церера будет выглядеть более яркой, чем прежде, поэтому появится возможность раскрыть ещё больше её секретов.

По информации НАСА.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

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