Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 24.06.2017

Scroll to top

Top

Нет комментариев

Вода в Солнечной системе и за её пределами

Вода в Солнечной системе и за её пределами
shortstoryf

По мере того, как космические миссии, в основном агентства НАСА, исследуют нашу Солнечную систему и новые миры у других звёзд, они обнаруживают воду в совершенно разных и удивительных местах. Но вода является всего лишь одним компонентом из многих, по которым определяют возможность или невозможность существования жизни на других планетах, а ведёт себя она совершенно непостижимым образом и может связать между собой множество совершенно, на первый взгляд, не связанных миров удивительными способами.

«Научные разработки и мероприятия НАСА обеспечили в последние годы беспрерывный поток результатов, связанных всего лишь с одной только водой, которые вдохновляют нас на новые исследования в плане происхождения жизни на Земле и возможности её возникновения в других мирах. По прогнозам, мы за всё своё время существования можем в ближайшее время ответить, наконец, на вопрос, одни ли мы в Солнечной системе и за её пределами», — Эллен Стофан, руководитель исследовательских работ.

Химические элементы, содержащиеся в воде, такие как водород и кислород, являются самыми распространёнными во Вселенной. Астрономы видят подписи молекул воды в гигантских молекулярных облаках между звёздами, в протопланетных дисках вещества, которые представляют новорождённые планетарные система, даже в атмосферах гигантских планет, вращающихся вокруг других звёзд. Существует несколько миров, которые, как предполагается, могут обладать водой в жидкой форме под поверхностью, и ещё больше миров, у которых есть вода в форме пара и льда. Вода найдена в примитивных строительных кирпичиках Солнечной системы, таких как кометы, астероиды и карликовые планеты, как Церера. Атмосфера и внутренняя структура четырёх гигантских планет — Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, как думают планетологи, содержат огромные количества влажного материала, а их луны содержат в себе большое количество водяного льда.

Вода Солнечная система

Инфографика, демонстрирующая современные представления о различных мирах Солнечной системы, которые могут обладать водой. Источник: NASA/JPL-Caltech

Возможно, самыми удивительными водными мирами могут быть пять ледяных спутников Юпитера и Сатурна, которые предоставляют учёным убедительные доказательства наличия океанов под их поверхностями. К этим спутникам относятся Ганимед, Европа и Каллисто у Юпитера, и Энцелад и Титан у Сатурна. Космический телескоп «Хаббл», например, недавно позволил получить данные о том, что Ганимед может обладать солёным, подповерхностным океаном, зажатым между двумя слоями льда. Европа и Энцелад могут обладать океаном из жидкой воды ниже их поверхности, которая находится в контакте с богатым минералом дном. Здесь вообще содержатся три известных для нас на сегодняшний день основных компонента жизни: жидкая вода, важные для биологических процессов химические элементы и источник энергии, который может использоваться живыми организмами. Миссия «Кассини» показала, что Энцелад вообще является миром активных ледяных гейзеров. Недавнее исследование показали, что на дне его океана может протекать активная гидротермальная деятельность, которая создаёт потенциально подходящую среду для живых организмов. Космические аппараты НАСА также обнаружили признаки воды в вечно затенённых кратерах Меркурия и Луны, которые содержат в себе информацию о воздействии ледяных тел на их поверхность.

Наша Солнечная система может теперь на первый взгляд показаться буквально пропитанной водой в некоторых областях, но в то же время, здесь существуют регионы, которые, как кажется, потеряли большое количество воды. На Марсе автоматические станции обнаружили явные доказательства того, что он когда-то обладал водой на поверхности в течение многих длительных периодов. Современный марсоход Curiosity обнаружил древнее русло некоего потока на поверхности Марса, который мог существовать в эпоху благоприятных условий для жизни, насколько сейчас мы можем судить. Позже, с помощью наземных телескопов, учёные сумели оценить то количество воды, которое Марс терял в течение своих сменяющихся эпох. Они пришли к заключению, что планета должна была обладать достаточным количеством жидкой воды, чтобы сформировать океан, занимающий почти половину северного полушария Марса, достигаю глубин более 1.6 километра в некоторых регионах. Но куда же вся вода исчезла? Ясно, что часть её находится в марсианских полярных шапках и ниже поверхности планеты. Учёные также думают, что большая часть ранней атмосферы Марса была унесена в космическое пространство ветром заряженных частиц  от Солнца. В настоящее время миссия MAVEN буквально поглощена работой по исследованию этого явления с орбиты Марса. История того, как Марс стал сухим, тесно связана с тем, как атмосфера красной планеты взаимодействует с солнечным ветром. Данные от солнечных миссий НАСА, включая STEREO и SDO, а также планируемой Solar Probe Plus жизненно необходимы для наилучшего понимания того, что же произошло с этой планетой.

Осознание того, как распределена вода в нашей Солнечной системе, говорит нам много о том, как планеты, спутники, кометы и другие тела сформировались 4.5 миллиарда лет назад из газопылевого диска вокруг Солнца. Пространство ближе к нашей звезде было более горячим и более сухим, чем пространство дальше от Солнца, которое было достаточно холодным для воды, чтобы существовать в виде льда. А разделительная линия, которую ещё называют «линия замерзания», находилась в то время где-то в окрестностях современной орбиты Юпитера. И даже сейчас это расстояние является средним, на котором большинство комет начинают таять и становиться активными. Их яркие хвосты содержат в себе лёд, пар, пыль и другие химические элементы, которые, как предполагается, являются основой холодных миров внешней Солнечной системы. Учёные думают, что в первые годы существования нашей системы, температура внешних планет была очень большой для существования воды в виде льда или даже жидкости. Именно отсюда пришло понимание того, что вода могла быть занесена на Землю с помощью комет и астероидов из пространства между Марсом и Юпитером. Так, есть предположение, что малое тело Церера может иметь богатый водный состав, подобные как раз тем телам, которые смогли доставить воду на внутренние планеты Солнечной системы, включая Землю.

Определение количества воды внутри гигантского Юпитера является критическим исследованиям, если человечество хочет найти недостающие кусочки загадки формирования Солнечной системы. Дело в том, что Юпитер, вероятнее всего, был первой планетой, сформировавшейся здесь, поэтому он должен содержать большую часть материала, которое не забрало в себя Солнце. Основные теории о его формировании основываются на различном количестве воды, которое впитала в себя планета. Чтобы помочь решить эту задачку была разработана межпланетная миссия «Juno» («Юнона»), исследовательская работа которой начнётся в середине 2016 года.

Взгляд дальше за пределы Солнечной системы, наблюдение за другими планетарными системами по мере того, как они формируются, похоже на просмотр альбома с детскими фотографиями нашего родного мира, а вода является главным компонентом и в этих наблюдениях. Так, например, космический телескоп «Спитцер» наблюдал признаки множества богатых водой комет, который бомбардируют молодую звёздную систему, совсем как наши планеты, которые подвергались такому же воздействию в их молодости. С исследованием всё новых и новых экзопланет, учёные всё ближе подходят к обнаружению водных миров, подобных Земле, если они, конечно, существуют. Фактически, наше фундаментальное понятие о том, что делает планету пригодной для жизни, опять близко связано с водой: вокруг каждой звезды есть «зелёная зона» — область расстояний, в которых температура среды не слишком высокая и не слишком низкая для того, чтобы вода могла существовать в жидком виде. Именно опираясь на это заключение и была разработана миссия аппарата «Кеплер» по поиску экзопланет в пригодной для жизни зоне вокруг звезды. Совсем недавно, изучив тысячную экзопланету «Кеплера», учёные подтвердили, что наиболее распространённые размеры экзопланет во Вселенной немного больше земных. И многие из этих планеты могли быть полностью покрыты глубокими океанами. Расширенная миссия аппарата под названием K2 в настоящее время продолжает искать такие экзопланеты с помощью транзитов. Будущая миссия под названием TESS будет изучать близкие к нам яркие звёзды для обнаружения суперземель. У многих из тех экзопланет, которые обнаружит TESS, может быть вода, поэтому последующая глобальная миссия телескопа имени Джеймса Уэбба подробно исследует атмосферы этих планет.

Человечество совершенно не думает о том, что история воды на Земле, начиная моросящими дождями и заканчивая неистовыми потоками горных рек, глубоко связана с большой историей нашей Солнечной системы и даже больше. Ведь вода в Солнечной системе появилась не сама по себе, а была занесена откуда-то ещё, от какого-то общего источника. Таким образом, когда вы будете в следующий раз наливать себе в стакан воды, чтобы попить. подумайте о том, что она когда-то могла быть частью кометы, или океаном спутника Юпитера или Сатурна, или исчезнувшим с поверхности Марса морем.

По информации NASA.

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

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