Статьи в журнале «Eos. Earth & Space Science News» 2024 г.

1. Мэтью Р. Фрэнсис. «Пять загадок Марса, заставляющих ломать голову (Matthew R. Francis, Five Head-Scratching Martian Mysteries) (на англ.) том 105, №1 (январь), 2024 г., стр. 6-7 в pdf - 1,13 Мб
   "Мы исследовали Красную планету с помощью телескопа на протяжении веков. И за последние 50 лет мы даже отправили приборы для более тщательного изучения. (...) Ученые обнаружили вулканы, высохшие озера и другие признаки того, что планета когда-то выглядела совсем по-другому, но остается много загадок о том, почему и как она изменилась. Вот пять взаимосвязанных клубков, которые ученым еще предстоит распутать. [1. Почему Южное полушарие такое выпуклое?] Марсианские полушария разительно отличаются друг от друга. "В среднем южное нагорье на 5 километров выше по высоте, чем низменность, а земная кора на десятки километров толще", - сказал планетарный геофизик Джеймс Робертс из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса. (...) Тектоника плит могла бы объяснить такую резкую границу. Но данные убедительно свидетельствуют о том, что марсианская кора представляет собой единую плиту, без разломов или достаточно сильной тектонической активности, чтобы создать то, что мы наблюдаем. Исследователи предложили другие объяснения, в том числе большое воздействие на ранней стадии истории Солнечной системы, подобное тому, которое сформировало нашу Луну. Однако такой огромный ударный элемент оставил бы тип бассейна, который ученым еще предстоит идентифицировать, объяснил Робертс. (...) глобальный разброс наблюдений [с помощью сейсмометров] мог бы помочь определить, испытывают ли полушария различную сейсмическую активность, и измерить, насколько геологически неспокойна планета повсюду, а не только в одном месте. (...) [2. Куда делась вся вода?] С конца 1990-х годов аппараты НАСА Mars Global Surveyor и Mars Reconnaissance Orbiter, а также другие орбитальные аппараты наносили на карту высохшие речные русла и то, что выглядит как древние береговые линии. Марсоходы обнаружили и другие признаки того, что в прошлом Марс был более влажным, чем сегодня. (...) Также неясно, что случилось со всей этой водой. [Планетолог Эрин] Канги [из Университета Колорадо в Боулдере] и другие исследователи изучают, как газы покидают марсианскую атмосферу, используя водород и его изотоп дейтерий. Эти процессы могли бы объяснить, как вода сначала испарилась, а затем исчезла в космосе, но это все еще мало что говорит об условиях, существовавших миллионы или миллиарды лет назад. Некоторые ученые предположили, что в низменных районах северного полушария планеты когда-то существовал океан. Другие настроены более скептически (...) [3. Почему Марс представляет собой ледяной шар?] Один известный крупный резервуар воды заморожен: марсианская криосфера. "На Марсе есть лед, погребенный вблизи его поверхности и на поверхности на полюсах", - сказала планетолог Маргарет Лэндис из Университета Колорадо в Боулдере. "Проблема в том, что мы не знаем, как он туда попал [или] набирают ли полярные отложения массу или теряют ее". (...) Чтобы разобраться в истории криосферы, - сказал Лэндис, - требуются глобальные исследования, подобные тем, которые геологи и климатологи проводят на Земле. Это означает сбор ледяных кернов, горных пород и других образцов, которые трудно получить на Марсе, будь то роботами или, в конечном счете, людьми. [4. Есть ли там метан?] Орбитальный аппарат Европейского космического агентства (ЕКА) Mars Express впервые измерил содержание метана в атмосфере планеты в начале 2000-х годов. Марсоход НАСА Curiosity позже обнаружил газ на поверхности. На Земле метан обычно вырабатывается жизнью, поэтому найти его на Марсе было очень интересно. "Более поздние попытки обнаружить метан и понять, как он изменяется в течение более длительного периода времени, были не очень успешными", - сказал Канги, указав, что чувствительный космический аппарат ESA и Роскосмоса ExoMars Trace Gas Orbiter не смог обнаружить значительных количеств метана с тех пор, как он достиг планеты в 2016 году. (...) [5. Насколько сильно Планета колеблется?] Одной из связей между этими загадками является отсутствие данных о наклонности Красной планеты - насколько наклонена ее ось вращения, - которая определяет, насколько выражены ее сезоны. В настоящее время Марс наклонен почти под тем же углом, что и Земля, но обе планеты колеблются в течение миллиардов лет. Мы можем проследить изменения на Земле, но у нас пока нет такой информации для Марса. (...) Изучение того, когда и как Марс был теплым, требует гораздо более подробных знаний, чем исследователи могут получить в ходе нынешних и будущих целевых наземных миссий, в том числе с участием человеческих экипажей".
   
2. Деймонд Беннингфилд. "Музыка сфер" 21-го века (Damond Benningfield, The 21st Century's "Music of the Spheres") (на англ.) том 105, №1 (январь), 2024 г., стр. 26-32 в pdf - 1,21 Мб
   "Сверхмассивная черная дыра в ядре NGC 1275, галактики в сердце скопления Персея, стонет, как гоблин в доме с привидениями на Хэллоуин. Стон возникает, когда излучение от аккреционного диска вокруг черной дыры массой 800 миллионов солнечных масс отталкивается от газа, попадающего в пасть черной дыры. Взаимодействие создает звуковые волны в газе, производя самый глубокий звук, когда-либо обнаруженный (...) Звук не распространяется через межгалактическую пустоту на Землю - по крайней мере, не напрямую. Вместо этого астрономы видят рябь на изображениях газовых облаков скопления. Команда исследователей преобразовала световые волны в звук, а затем передала их в диапазон человеческого слуха. (...) Хотя это, безусловно, самый популярный пример, черная дыра NGC 1275 - не первый астрономический "голос", раздавшийся по всему космосу. Ученые позволили нам слышать планеты, луны, звезды, сверхновые, галактики и многие другие объекты. (...) Сонификация - аудиозапись, полученная на основе научных данных, - предоставляет ученым новые способы интерпретации огромных массивов данных и позволяет слепым или слабовидящим астрономам более полно участвовать в исследовательских усилиях. (...) Обзорная статья в выпуске Nature Astronomy зафиксировала почти 100 завершенных или текущих проектов по сонификации, еще больше находится на стадии планирования. (...) Микрофон Perseverance - редкость: инструмент, который непосредственно записывает звуки во внеземной среде. (...) Суперкамера запускает лазер, воздействует на камни и почву, затем использует спектрометр для анализа состава испаренного материала. Микрофон записывает удары, звуки которых показывают твердость исходного материала, что, в свою очередь, раскрывает подробности его формирования. Кроме того, микрофон записал хлопки и щелчки самого марсохода, вихрь пыли, проносящийся над Perseverance, вздохи легкого ветерка и жужжание вертолета Ingenuity (...) С помощью технологии обработки звука, известной как аудификация, ученые могут выполнить преобразование звука практически один к одному данные преобразуются в звуки. Некоторые преобразования так же просты, как прослушивание "тик, тик, тик" пылинок, ударяющихся о космический корабль, или запись радио-треска молнии в атмосфере планеты. (...) Ученые из Университета Айовы, например, прослушивали сигналы исследователей Солнечной системы со времен миссий "Вояджер" в 1980-х годах. (...) Среди многих других находок приборы "Вояджера" обнаружили молнию в клубящихся облаках Юпитера. (...) Годы спустя космический аппарат "Кассини", который находился на орбите Сатурна в течение 13 лет, аналогичным образом обнаружил молнии в атмосфере планеты, окруженной кольцом. (...) "Кассини" также зафиксировал удары пыли, которые звучали как удары града по несчастливому автомобилю. (...) "Кипящие" движения горячего газа во внешних слоях Солнца создают звуковые волны, которые пульсируют вплоть до ядра нашей звезды. Волны распространяются по-разному на разных глубинах и широтах, поэтому их изучение - область, называемая гелиосейсмологией, - может раскрыть подробности об условиях на Солнце. (...) "На самом деле существуют миллионы гармоник", - сказал Тимоти Ларсон, астрофизик, который подготовил аудиоклипы гелиосейсмологических наблюдений для Стэнфордского университета и других. "Комбинируя тысячи и тысячи из них, мы можем определить давление и плотность внутри Солнца. Мы также можем измерить вращение Солнца, которое отличается на разных широтах и глубинах, потому что это не твердый объект. Это единственный способ исследовать внутреннюю часть Солнца." (...) Другая ветвь сонификации (...) создает звук из изображений или других сложных продуктов, техника, которая часто требует музыкального подхода к данным. (...) [Мэтт Руссо, физик из Университета Торонто:] 'Мы не можем рассказать обо всем, поэтому фокусируемся на наиболее интересных аспектах. Мы должны сделать художественный выбор, какие части выделить... Мы должны привнести немного музыкальности. Это превращает его скорее в вид искусства, чем в научный перевод". Звуковые эффекты представляют различные визуальные особенности в виде разных нот, исполняемых на разных инструментах. Некоторые звуковые эффекты перемещаются по изображению, в то время как другие излучаются наружу из центральной точки или сканируют подобно лучу радара. Например, чтобы озвучить внутреннюю часть галактики Млечный Путь в нескольких сотнях световых лет, [Кимберли Коваль] Арканд [специалист по визуализации] и Руссо перемещают музыку слева направо, проходя через газовые облака, звездные скопления и центральную сверхмассивную черную дыру Млечного Пути, Стрелец А*. Музыка усиливается по мере сканирования более плотных областей и достигает своего крещендо в черной дыре. "Это очень плотная область - "центр" Млечного Пути", - сказал Арканд. "Это как оказаться на Таймс-сквер, где много шума, толп, энергии. Мы хотели продемонстрировать эту бурную деятельность, особенно по мере приближения к Стрельцу А*. Мы выбрали более симфонический подход: мягкое пианино для представления инфракрасного излучения, глокеншпиль для представления бипов и буппов в рентгеновском диапазоне, а скрипки для арок и струнных. Наука управляет звуки, но все дело в том, чтобы объединить данные таким образом, чтобы их было приятно слушать". (...) В предстоящие годы мы можем ожидать услышать гораздо больше голосов извне. (...) Несколько специалистов по сонификации разрабатывают программное обеспечение, позволяющее ученым преобразовывать свои собственные наборы данных в аудио. Инженеры разрабатывают микрофон для Dragonfly, вертолета, который будет летать в атмосфере Титана в следующем десятилетии. Ученые из Айовы прослушивают наблюдения текущей миссии Juno на Юпитере и планируют сделать то же самое с данными Europa Clipper, когда космический аппарат достигнет системы Юпитера, уже в 2030 году."
   
3. Грейс ван Дилен. Микробная слизь могла бы помочь в поиске жизни на Марсе (Grace van Deelen, Microbe Goo Could Help Guide the Search for Life on Mars) (на англ.) том 105, №2 (февраль), 2024 г., стр. 15 в pdf - 579 кб
   "Микробы выделяют внеклеточные полимерные вещества, или EPSS, которые обладают высокой когезионной прочностью. Эти вещества служат главным образом защитным слоем для микробов и способом удаления метаболических отходов. (...) Эти липкие микробы существуют практически во всех типах отложений на Земле. И эта вязкость может быть важна при создании рельефа. Извилистые реки, например, имеют прочные берега. Ученые обычно считали, что корни растений укрепляют берега этих рек, но недавние исследования показали, что на берегах некоторых извилистых рек нет растительности (...). EPSs может быть одним из материалов, стабилизирующих осадочные породы (...) Известно, что EPSs влияют на формирование форм рельефа в масштабе от миллиметров до метров (...) [Натали] Джонс [докторант Университета Северной Аризоны] и ее коллеги работают над пониманием того, как EPSs может влиять на более крупные формы рельефа на Земле в масштабе от сотен метров до километров, например, извилистые реки, дюны, берега или дно озер и океанов. Их исследования в Исландии, национальном парке Уайт-Сэндс в Нью-Мексико и других местах выявили корреляции между наличием EPSS, эрозией, минералогией и другими факторами. Предварительные результаты показывают, что формы рельефа с основной минералогией (богатые оксидами железа) содержат больше EPSs. (...) Полученные данные свидетельствуют о том, что присутствие EPSs может быть особенно важно для понимания развития рельефа на Марсе - планете, покрытой красными минералами, богатыми железом. Дальнейшие исследования EPSs также могли бы помочь в поисках жизни на Красной планете. Обладая лучшими знаниями о том, как EPSs влияют на формирование рельефа, ученые могли бы использовать изображения древних форм рельефа на поверхности Марса, чтобы оценить вероятность того, что EPSS существовали в марсианских отложениях, когда эти формы рельефа были созданы. (...) Прежде чем можно будет ответить на этот вопрос [влияние микробных сообществ на марсианские ландшафты], ученые по словам Джонса, требуется "гораздо больше" доказательств о том, где на Земле присутствуют EPSS, какие факторы влияют на присутствие EPSS и какие условия отложений должны существовать, чтобы EPSS влияли на перенос наносов. (...) EPSs также могли бы предоставить прямые доказательства прошлой жизни на Марсе, но современные инструменты дистанционного зондирования недостаточно чувствительны, чтобы обнаружить EPSs в марсианских отложениях".
   
4. Мэтью Р. Фрэнсис. Заставил ли Космический взрыв танцевать ионосферу? (Matthew R. Francis, Did a Cosmic Explosion Make the Ionosphere Dance?) (на англ.) том 105, №3, 2024 г., стр. 5-6 в pdf - 451 кб
   "1 августа 1983 года атмосфера Земли содрогнулась от гамма-всплеска (GRB), вероятно, вызванного взрывом близлежащей массивной звезды. Фотоны высокой энергии нарушили нижнюю ионосферу - частично ионизированную область земной атмосферы - в достаточной степени, чтобы повлиять на низкочастотные радиоволны, распространяющиеся по планете. За прошедшие с тех пор 40 лет астрономы регистрировали в среднем более одного гамма-всплеска в день. Однако ни один из них, по-видимому, не вызвал заметного возмущения атмосферы, пока группа исследователей не связала яркий гамма-всплеск 9 октября 2022 года с возмущением в самых верхних слоях ионосферы. (...) Мирко Пьерсанти из Университета Аквилы и Итальянского национального института астрофизики (...) и его коллеги использовали данные китайско-итальянской обсерватории China Seismo-Electromagnetic Satellite (CSES, также известной как Zhangheng) для моделирования того, как ионосфера реагирует на гамма-излучение из глубокого космоса. (...) только очень мощный гамма-всплеск ионизирует верхние слои атмосферы с низкой плотностью в достаточной степени, чтобы его можно было обнаружить. Таким образом, трудность заключается в том, чтобы отделить космические гамма-лучи от многих других явлений, влияющих на этот регион. (...) Выбросы корональной массы от Солнца нарушают атмосферу в достаточной степени, чтобы нарушить работу спутников связи и навигации, а также электросетей, и было бы хорошо знать, могут ли гамма-всплески делать то же самое. (...) Наилучшие данные для измерения масштабов угрозы получены из таких событий, как гамма-всплеск 2022 года. (...) пиковые выбросы гамма-излучения от так называемых длинных гамма-всплесков длятся всего несколько минут. Их короткая продолжительность в сочетании с большим расстоянием Земли от большинства звезд, взрывы которых там происходят, - миллионы или миллиарды световых лет - делает вероятным, что несколько гамма-всплесков производят достаточно фотонов, чтобы заставить ионосферу танцевать. Когда фотоны высокой энергии попадают в атмосферу, они отбирают электроны у некоторых атомов, образуя ионизированный газ, известный как плазма; этот процесс называется фотоионизацией. Со временем электроны присоединяются к ядрам (известный как нейтрализация). CSES включает в себя прибор для измерения электрического поля, который может измерять эти процессы. Плотность газа в верхних слоях атмосферы невелика, поэтому даже такие драматические события, как гамма-всплески, могут не привести к образованию большого количества плазмы. Моделирование исследователей показывает, что скорость фотоионизации должна быть как минимум в 5 раз выше, чем нейтрализации, чтобы эффект гамма-всплесков был заметен в ионосфере. (...) Если гамма-всплески распространены в космическом смысле, но их ионосферные эффекты редки, опасность для планеты в обозримом будущем невелика.. Если Пирсанти и его коллеги правы, то всплески 1983 и 2022 годов просто оказались достаточно мощными, чтобы затопить ионосферу ионизирующим излучением быстрее, чем рекомбинация могла стереть свидетельства. Это большое "если". (...) другие объекты, расположенные гораздо ближе к дому, могут увеличивать или уменьшать ионизацию. Солнце, безусловно, является наиболее значительным источником гамма-лучей и электрически заряженных частиц, которые воздействуют на ионосферу. В зависимости от того, день сейчас или ночь, и от степени солнечной активности или количества земных штормов, количество ионизированного газа в верхних слоях атмосферы может значительно варьироваться. (...) Частично проблема заключается в том, что ионосфера труднодоступна. (...) Космический аппарат CSES, используемый Piersanti и его сотрудники пролетает через самый верхний слой атмосферы. Однако ни один из этих методов не обеспечивает глобального 24-часового обзора ионосферы, оставляя пробелы в данных, которые необходимо заполнить статистическими выводами или теоретическими моделями. Учитывая эти неопределенности и имея для работы только два GRB, [Алекса] Хэлфорд и [Аарон] Бренеман [оба из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА, Гринбелт, Мэриленд, и не участвовавшие в исследовании] присоединились к Пирсанти, призвав к более широкому сотрудничеству между исследователями атмосферы, космической погоды, физики плазмы и астрофизики."
   
5. Эмили Шепард. Новый спутник поможет НАСА идти в ногу с земными системами (Emily Shepherd, New Satellite Will Help NASA Keep PACE with Earth Systems) (на англ.) том 105, №4, 2024 г., стр. 6-7 в pdf - 834 кб
   "8 февраля [2024 года] НАСА запустило новый спутник, задачей которого является мониторинг микробов в океане и аэрозолей в атмосфере. Миссия, получившая название PACE (Plankton, Aerosol, Cloud, ocean Ecosystem), улучшит понимание учеными углеродного цикла. На спутнике установлены три прибора: Ocean Color Instrument (OCI) и два поляриметра для измерения аэрозольного состава атмосферы. В отличие от других спутников дистанционного зондирования, которые измеряют от пяти до семи цветов, OCI измеряет яркость более 200 цветов, от ультрафиолетового до инфракрасного. Ученые используют цвет океана, чтобы определить обилие фитопланктона, который обитает в верхних 200 метрах водной толщи. (...) До сих пор ученые пытались провести различие между различными таксономическими группами фитопланктона. Способность OCI различать так много разных цветов обещает исправить это. (...) Это связано с тем, что разные пигменты (например, каротиноиды от желтого до оранжевого) и клеточные структуры по-разному поглощают и рассеивают свет (...) PACE также может помочь ответить на вопросы о роли фитопланктона в круговороте углерода по мере того, как мир теплеет. (...) Более крупные виды фитопланктона, такие как диатомовые водоросли, обитают в верхних слоях океана, но питаются, например, холодной, богатой питательными веществами водой, которая поднимается с глубин. (...) PACE поможет ученым наблюдать за этими сообществами во всех регионах океана. (...) Океан, облака и аэрозоли взаимодействуют, модулируя температура в атмосфере (...) Миссия PACE проводит мониторинг неба Земли, а также ее морей. Поляриметры PACE измеряют поляризацию света при прохождении через атмосферу, что может указывать на количество, размер и форму взвешенных частиц и другие свойства облаков."
   
6. Кимберли М. С. Картье, Это не луна, это океанический мир (Kimberly M. S. Cartier, That's No Moon; It's an Ocean World) (на англ.) том 105, №4, 2024 г., стр. 9-10 в pdf - 1,12 Мб
   - На спутнике Сатурна Мимасе, известном своим кратером "Звезда Смерти", вероятно, находится подповерхностный океан. Новый анализ снимков, сделанных космическим аппаратом НАСА "Кассини", показал, что незначительные изменения орбиты Мимаса могут быть объяснены только в том случае, если на луне есть океан, покрытый 20-30 километрами льда. (...) В Солнечной системе только Европа, Каллисто и Ганимед на Юпитере, а также Энцелад и Титан на Сатурне подтвердили наличие океана, а также еще несколько спутников Сатурна, Урана и Нептуна являются объектами ожесточенных спекуляций и предполагаемых исследований. (...) Мимас, самый внутренний из крупных спутников Сатурна, имеет в поперечнике не более 400 километров. (...) Измерения, проведенные космическим аппаратом "Кассини", показали, что Мимас вращается неожиданным образом. Вместо того чтобы всегда поворачиваться к Сатурну одной и той же стороной, как Луна к Земле, полушарие Мимаса, обращенное к Сатурну, раскачивается взад и вперед в цикле, известном как либрация. Сила либрации заставила авторов исследования, проведенного в 2014 году, заподозрить, что внутренняя часть Мимаса либо была полностью заморожена с продолговатым ядром, либо имела подповерхностный слой океана. (...) Исследователи определили, что ближайшая к Сатурну точка на орбите Мимаса, ее периапсис, за 13 лет пребывания "Кассини" на Сатурне сместилась на 9,4 километра, что составляет примерно 0,15° против часовой стрелки вокруг планеты. Сдвиг был незначительным, но этого оказалось достаточно, чтобы команда, проводившая орбитальное моделирование, смогла найти ответ. "Невозможно объяснить вращение и орбитальное движение Мимаса с помощью жесткого ядра", - сказал [Валери] Лейни [астроном из Парижской обсерватории во Франции]. (...) "У вас должна быть жидкая вода и ледяной панцирь, который скользит по поверхности". Моделирование команды предполагает, что подземный океан Мимаса находится под слоем льда толщиной 20-30 километров. По словам Лейни, до 50-60% от общего объема Мимаса может составлять жидкая вода. (...) Анализ показывает, что океану Мимаса может быть всего 2 миллиона лет. (...) Если на такой маленькой луне, как Мимас, и такой изрытой кратерами, может быть подземный океан, океанские миры могут быть даже более распространенными, чем считалось ранее."
   
7. Кимберли М. С. Картье. Проходящие звезды сокращают временной горизонт Земли (Kimberly M. S. Cartier, Passing Stars Shorten Earth's Time Horizon) (на англ.) том 105, №5, 2024 г., стр. 4-5 в pdf - 306 кб
   "Солнце, планеты, крупные спутники и карликовые планеты постоянно обмениваются гравитационной энергией и могут незаметно смещать орбиты друг друга на тысячи или миллионы лет вперед. От того, насколько хорошо ученые понимают эти сдвиги, зависит, насколько далеко назад или вперед во времени они смогут надежно проследить орбиты планет - точку, известную как временной горизонт. (...) Самые точные расчеты временного горизонта Земли требуют самых точных измерений тел Солнечной системы. Это включает в себя все: от слегка несферической формы Солнца до размеров и расположения планет, спутников, карликовых планет и крупных астероидов. Недавно астрономы продемонстрировали, что при расчете временного горизонта Земли следует учитывать новый фактор: другие звезды, проносящиеся мимо Солнечной системы. Гравитационные волны, вызванные этими близкими столкновениями звезд, могут сократить временной горизонт Земли до 10%, или на 7 миллионов лет (...) Точное знание орбитального прошлого Земли является ключом к пониманию истории Солнечной системы и палеоклимата планеты, на который повлияли незначительные изменения на ее орбите. (...) Даже малейшая неопределенность в массе или местоположении объекта сегодня будет расти экспоненциально, поскольку орбита прослеживается миллионы лет назад, пока, в конце концов, прошлые орбиты не становятся слишком хаотичными для отслеживания (...) Астрономы рассматривают временной горизонт Земли как 60-70 миллионов лет. Кроме того, орбита Земли слишком неопределенна, чтобы астрономы могли проследить ее движение, а палеоклиматологи - объяснить это серьезными климатическими изменениями. (...) астрономы знают, что в прошлом Солнце посещали другие звезды, и подсчитали, что в среднем 20 звезд находились на расстоянии около 3 световых лет от Солнца. Насколько сильно они могут оказывать гравитационное влияние на Солнечную систему и, следовательно, как они влияют на временной горизонт Земли, было неясно. (...) Авторы [Натан Кайб, планетолог из Института планетологии в Тусоне, штат Аризона, и Университета Оклахомы в Нормане и его команда] продемонстрировали, что случайная встреча Солнца с другой звездой теоретически может изменить орбиту Земли. Но произошло ли это на самом деле? Самые последние данные миссии Европейского космического агентства Gaia, которая занимается картографированием положения и движения миллионов звезд в галактике, показали, что солнцеподобная звезда HD 7977 прошла мимо Солнечной системы около 2,8 миллионов лет назад. Точно неизвестно, насколько близко она пролетела, но есть небольшая (5%) вероятность того, что она прошла в пределах 3900 астрономических единиц (расстояние менее одного светового года), или примерно в 100 раз больше расстояния между Солнцем и Плутоном. Проведенное командой моделирование показало, что если бы HD 7977 прошла так близко, гравитация звезды распространилась бы по Солнечной системе, немного увеличив эксцентриситет орбиты Земли и сократив ее временной горизонт всего до 50 миллионов лет. Этот скорректированный временной горизонт, который в целом является пределом того, насколько далеко назад ученые могут оценить влияние орбиты Земли на ее климат, укладывается в диапазон палеоклиматического сдвига, называемого палеоцен-эоценовым тепловым максимумом (PETM). Геологические данные, датированные примерно 55 миллионами лет назад, свидетельствуют о повышении средней глобальной температуры более чем на 5°C, что могло быть вызвано изменением эксцентриситета орбиты Земли. [Ричард] Зибе [физик из Гавайского университета в Маноа в Гонолулу] предупредил, что влияние проходящей звезды на орбиту Земли будет незначительным. "К идее о том, что проходящие мимо звезды являются важной движущей силой палеоклимата, следует относиться с осторожностью". (...) Хотя результаты моделирования орбиты Земли после сближения с HD 7977 согласуются с геологическими данными PETM, Kaib и [Шон] Рэймонд [астроном из Астрофизической лаборатории Университета Флориды в Нью-Йорке и Университет Бордо во Франции] заявили, что HD 7977 не вызвал наступления теплого периода, и они не утверждают, что их расчетный временной интервал следует принимать таким, какой он есть. Они подчеркнули, что в их модели отсутствуют многие тонкие, но важные детали, такие как приливы и несферичность Солнца или Луны, которые необходимы для самых сложных расчетов временного горизонта".
   
8. Меги Родригес, Что ждет нас в антропоцене? (Meghie Rodrigues, What's Next for the Anthropocene?) (на англ.) том 105, №6, 2024 г., стр. 3-4 в pdf - 328 кб
   "В конце марта [2024 года] Международный союз геологических наук (IUGS) опубликовал заявление: Процесс, в ходе которого несколькими неделями ранее было отказано в определении антропоцена как официальной геологической эпохи, был урегулирован, и отрицательное решение было принято. (...) В прошлом году [2023] Рабочая группа по антропоцену (AWG) предложила, чтобы IUGS определили новую геологическую эпоху, антропоцен, как начавшуюся в середина 20-го века. Радионуклиды, такие как плутоний (выделяющийся в результате ядерных испытаний), были выдвинуты в качестве физических маркеров новой эпохи. Команда выбрала озеро Кроуфорд на юге Канады в качестве опорного места для глобального синхронного события, которое ознаменует конец голоцена. Филип Гиббард, член Подкомиссии по стратиграфии четвертичного периода из Кембриджского университета в Соединенном Королевстве, имеющий право голоса и занимающийся геологией четвертичного периода, сказал, что даже если бы подкомиссия одобрила это предложение, Международная комиссия по стратиграфии, вероятно, не дала бы ему хода. ""Разделение на эпохи" является слишком масштабным по сравнению с другими эпохами, такими как олигоцен или миоцен, которые характеризуются целым рядом элементов", в отличие от единого набора радионуклидных маркеров, - сказал он. (...) "Суть в том, - говорит она [Фернанда Квальо, палеонтолог в Федеральном университете Сан-Паулу в Бразилии] объяснил: "это временная шкала. Восемьдесят лет - это капля в море с геологической точки зрения". - "Но это нисколько не отменяет дискуссию", - продолжила она. (...) Эпохи - это большие геологические интервалы, отмеченные закономерностями, связанными с такими событиями, как вымирание, объяснил он [Ренато де Алмейда, геолог-осадочник из Университета Сан-Паулу], и "голоцен явно не закончился, поскольку его фауна и флора все еще здесь". - "Все, что мы говорим, - это то, что мы можем сказать". то, что мы говорим о влиянии человека на планету, - это правда", - подчеркнул Алмейда. "Проблема в том, чтобы назвать это эпохой". (...) По словам Алмейды, в конечном счете не имеет значения, является ли антропоцен событием или эпохой. "Этот термин шире, чем стратиграфия, и он придал дисциплине известность, которой раньше не было", - сказал он. "Номенклатура не меняет ее важности"... Люди, занимающиеся геологией и другими дисциплинами, будут продолжать использовать этот термин", - сказал он."
   
9. Кимберли М. С. Картье. Татуин, Трисолярис, Тессия: научно-фантастические экзопланеты отражают реальные открытия (Kimberly M. S. Cartier, Tatooine, Trisolaris, Thessia: Sci-Fi Exoplanets Reflect Real-Life Discoveries) (на англ.) том 105, №6, 2024 г., стр. 6-7 в pdf - 250 кб
   "Астрономы идентифицировали более 5000 внесолнечных планет с тех пор, как в 1995 году была обнаружена первая - 51 Пегаса b. (...) Но миры за пределами нашей Солнечной системы захватили воображение общественности задолго до 1995 года. Они были местом действия научной фантастики более ста лет. (...) В новом исследовании, проведенном [Эммой] Пуранен (аспиранткой Сент-Эндрюсского центра изучения экзопланет в Шотландии), изучалось, как открытие реальных экзопланет повлияло на изображения вымышленных. Исследователи показали, что по мере того, как ученые обнаруживали, что реальные экзопланеты редко похожи на Землю, научно-фантастические экзопланеты тоже становились менее похожими на Землю. (...) Она сказала, что тематические исследования и неофициальные данные свидетельствуют о том, что наука и научная фантастика влияют друг на друга, но лишь немногие исследования дают количественную оценку того, как они связаны. (...) Чтобы количественно оценить, как наука могла повлиять на научную фантастику, исследователи собрали примеры вымышленных экзопланет из групп в социальных сетях, научно-фантастических конференций и членов команд. Эти научно-фантастические планеты появились в книгах, фильмах, телешоу, видеоиграх и подкастах и включали истории, рассказанные до и после 1995 года. Исследователи классифицировали планеты по тому, вращались ли они вокруг настоящей звезды, находились ли в обитаемой зоне, были газообразными, имели воздух, пригодный для дыхания человека, биосферу, разумную местную жизнь или основанную колонию неместных людей. (...) Анализ показал, что "на вымышленных экзопланетах, появившихся после открытия экзопланет в реальной жизни, с меньшей вероятностью была разумная местная жизнь и с меньшей вероятностью сформировались популяции неместных людей", - сказал Пуранен. Научно-фантастические экзопланеты стали менее похожи на Землю и с большей вероятностью будут содержать неразумную местную жизнь. (...) Это исследование включало в себя несколько долгосрочных франшиз, включая "Звездный путь" и "Звездные войны". [Эрин] Макдональд [астрофизик и научный консультант франшизы "Звездный путь", которая не участвовала в новом исследовании] сказала, что ей хотелось бы больше узнать о том, как развивались тенденции в отношении экзопланет в рамках отдельных франшиз. "Экзопланеты, которые мы видим в "Звездном пути" в 1966 году, по сравнению с теми, что мы видим в современных сериалах, таких как "Звездный путь: Вундеркинд" и "Странные новые миры", определенно расширились, основываясь на наших знаниях о том, что там возможно, и желание рассказывать уникальные истории", - сказала она. (...) Пуранен сказал, что некоторые ученые, преподаватели и специалисты по научной коммуникации все еще не решаются использовать научную фантастику, чтобы сделать новые открытия более доступными для неспециалистов, потому что не во всех научных произведениях проводится четкое различие между наукой и фантастикой. "Я надеюсь, что это исследование поможет специалистам по научным коммуникациям составить планы уроков, чтобы воспользоваться огромным энтузиазмом, который люди уже испытывают к научной фантастике, и помочь им стать более научно грамотными и вовлеченными", - сказала она."
   
10. Марк Бетанкур. «Искусство проведения полевых работ на Луне" (Mark Betancourt, The Art of Doing Fieldwork on the Moon) (на англ.) том 105, №6, 2024 г., стр. 14-19 в pdf - 1,42 мб
    "Метеоритный кратер, расположенный к западу от Уинслоу, штат Аризона, возможно, является самым хорошо сохранившимся ударным кратером на Земле. Во время теплой сентябрьской недели [2023 года] Дэвид Кринг [ученый-планетолог из Лунного и планетарного института в Хьюстоне] воспользовался ее сходством с кратерами Луны. В течение двух дней он играл в астронавта, чтобы дать двум группам аспирантов и докторантов-исследователей представление о том, что такое полевые исследования на внеземных территориях. (...) Студентам, которые проводили удаленные видеоконференции из своих домов и офисов по всему миру, было поручено руководить проектом Kring's traverse. Они были вооружены спутниковыми снимками местности, а также списком инструментов, которые он нес, цифровой моделью рельефа и картой склонов. Техник НАСА следовал за Крингом с камерой, транслируя видео студентам. (...) Учебный курс "Выход в открытый космос" (EVA) - это всего лишь один из нескольких тренингов, которые Кринг разработал за последние 15 лет в преддверии возвращения НАСА на Луну. (...) Астронавты Artemis станут первыми, кто ступит на поверхность Луны с 1972 года, а экипаж, как ожидается, приземлится уже в 2026 году. После полувекового перерыва, проведенного на поверхности Луны, исследователи, астронавты и бортинженеры заново учатся проводить исследования за пределами Земли. Kring помогает подготовить следующее поколение ученых-планетологов к полетам с экипажами на Луну и, в один прекрасный день, на Марс. (...) Многие из студентов, изучавших выход в открытый космос в метеоритном кратере, проходили полевую подготовку в рамках своего формального образования, но полевая работа во внеземелье требует уникального набора навыков, которым обычно не обучают в университетских полевых лагерях. Ученые должны не только знать, как составить карту и каталогизировать геологию ландшафта, исследуя, царапая, а иногда и разбивая его части и унося с собой осколки; они также должны быть в состоянии поручить кому-то другому - астронавту - сделать это за них. И им придется делать это с помощью сообщений. Вместо того, чтобы заставлять всех студентов давать инструкции, коммуникационная система Кринга позволяла ему слышать только одного человека: SciCom [научный коммуникатор], выражаясь оперативным языком. (...) Студенты определяли план действий для Кринга, а затем отправляли его в чат Discord для [Дебры] Нидхэм, который передал эту просьбу Крингу. (Discord - это социальная платформа для обмена мгновенными сообщениями и VoIP.) (...) Как только появилась запись Кринга, он описал пейзаж с места своего приземления, а затем взял "образец на случай непредвиденных обстоятельств" из области у своих ног - утешительный приз на случай, если остальную часть миссии придется отменить. Затем часы начали отсчитывать время его поездки. У него было 4 часа - остаток воображаемых запасов кислорода и охлаждающей жидкости. - Хьюстон, EV1, - сказал он в наушники, используя свой позывной. "Жду инструкций по полету". (...) "Пятьдесят лет назад не было планетологии", - сказал Кринг. (...) "Аполлон" создал потребность в области планетарной геологии и планетоведения". Позже, после последней высадки экипажа на Луну, эта область стала полностью сосредоточена на удаленных исследованиях" и наблюдениях, проводимые роботами и орбитальными приборами. (...) Написание кода и работа с большими объемами данных стали ключевыми навыками. (...) Тренинги Kring призваны помочь переосмыслить опыт геологических исследований в сообществе планетологов. (...) Kring предлагает аналогичные курсы [как в эпоху "Аполлона"] для нового поколения астронавтов, которые должны научиться не только проводить полевые работы, но и выступать в качестве воплощения коллективной воли группы исследователей в Хьюстоне. (...) Лунных спутников, которые могли бы направлять астронавта, нет. GPS и компас бесполезны в неустойчивых магнитных полях Луны, поэтому Кринг не взял с собой ни того, ни другого. Команда попросила его пройтись к ближайшему выступу, чтобы указать им известное начальное место для траверса, но по дороге их развернули. Время от времени Кринг замирал, пока они совещались, ожидая инструкций. На своем последующем брифинге он посоветовал студентам не отвлекать астронавта от работы, потому что время очень дорого, и пройдет много времени, прежде чем кто-либо сможет вернуться на заданную площадку. (...) Когда команда астронавтов рискует своими жизнями ради науки, команда поддержки не может позволить себе отвлекаться на то, какие образцы брать. (...) После того, как Кринг отвлекся на свой выход в открытый космос, студенческая научная команда подтолкнула его к главному кратеру, чтобы наверстать время. Он начал потеть. Он напомнил им, что расходует больше охлаждающей жидкости в своем воображаемом скафандре. По мере того, как он усиленно напрягал мышцы, он также сжигал больше кислорода. (...) Время шло, и Кринг начал беспокоиться об остатках системы жизнеобеспечения. "Я не вижу своего посадочного модуля", - сказал он команде. Когда они обсуждали свой следующий шаг, он повторил это снова. (...) Хотя второй команде удалось доставить Кринга обратно в его "посадочный модуль" до того, как у него закончился кислород, у него не было времени как следует осмотреть большую часть местности. По словам Кринга, что им нужно было сделать с самого начала, так это направить его прямиком к кратеру по радиальной линии, попутно собирая все породы, которые были извлечены в результате столкновения метеорита с поверхностью. Потратив время на то, чтобы сориентироваться, студенты упустили шанс составить полную картину произошедшего. Но сами образцы не были целью этой конкретной миссии. "Это также дало понять большинству студентов, что если они хотят идти по этому пути, если это область науки и исследований, в которой они хотят участвовать, то им есть чему поучиться", - сказал Кринг. "В этом смысле это был хоумран".
    
11. Кимберли М. С. Картье (Kimberly M. S. Cartier). Струи Энцелада могли образовываться из-за разломов (Kimberly M. S. Cartier, Strike-Slip Faults Could Drive Enceladus's Jets) (на англ.) том 105, №7, 2024 г., стр. 4-5 в pdf - 315 кб
    "Четыре тигровые полосы Энцелада (...) представляют собой разломы длиной примерно 135 километров на южном полюсе Луны. Инфракрасные измерения показали, что полосы намного горячее, чем окружающие их участки, что позволяет предположить наличие более тонкой или разрушенной коры или неизвестного механизма нагрева в этих местах. На снимках, сделанных аппаратом НАСА "Кассини", видны периодически возникающие струи воды, льда и органических соединений, выходящие из полос. Считается, что струи выбрасывают материал из подповерхностного океана. (...) было трудно объяснить, как приливы влияют на время и яркость струй Энцелада (...) Чтобы разгадать тайну, исследователи [Александр Берн, аспирант-геофизик Калифорнийского технологического института в Пасадене и его коллеги] смоделировали приливные силы, наблюдаемые на южном полюсе Энцелада, вдохновленный новыми моделями землетрясений. (...) Моделирование показало, что на каждую орбиту, которую Энцелад совершает вокруг Сатурна, тигровые полосы испытывают два периода высокого напряжения сдвига из-за приливов. Напряжение приводит к сдвиговому движению вдоль двух краев каждой тигровой полосы: тектонические движения приводят к тому, что ледяные глыбы скользят друг мимо друга, а не разделяются или сталкиваются друг с другом. Сдвиговое движение произошло примерно через 6-7 часов после пика приливного напряжения, что соответствует запаздыванию в наблюдаемой активности струй. Более того, на орбите дважды происходило встречное движение, характерное для реактивной активности, которое не удалось воспроизвести с помощью других методов моделирования приливов. (...) Одна любопытная особенность струй Энцелада заключается в том, что один из пиков истечения ярче другого. Новое моделирование воспроизвело асимметрию (...) Эта работа - "именно та сложная работа по моделированию, которая нам нужна, чтобы понять такое тело, как Энцелад", - сказал Хэмиш Хэй, планетолог из Оксфордского университета в Соединенном Королевстве, который не принимал участия в исследовании. "Корреляция, обнаруженная авторами между активностью разломов и яркостью шлейфа, очень интригует"."
    
12. Кимберли М. С. Картье, Денежные «Американские горки" Марсианской миссии достигли новых минимумов (Kimberly M. S. Cartier, Mars Mission's Monetary Roller Coaster Hits New Lows) (на англ.) том 105, №7, 2024 г., стр. 8-9 в pdf - 400 кб
    "7 февраля [2024 года] Лаборатория реактивного движения (JPL) в Пасадене, Калифорния, уволила 530 сотрудников - около 8% от более чем 6000 сотрудников - вместе с 40 подрядчиками. Февральские увольнения стали последними в череде сокращений и замедления темпов работы в центрах НАСА. (...) Это произошло из-за отсутствия федерального бюджета на 2024 финансовый год в течение нескольких месяцев после того, как закончились ассигнования на предыдущий год. (...) Данные получены из Калифорнийского центра развития занятости. Данные департамента показывают, что большинство февральских увольнений персонала (71%) коснулись инженерных должностей. (...) 9 марта [2024 года] Конгресс принял Закон о консолидированных ассигнованиях на 2024 год, который предусматривает бюджет НАСА и нескольких других федеральных агентств на 24 финансовый год. Бюджет НАСА на 2024 год составляет 24,875 млрд долларов США, что на 2%, или на 509 млн долларов США, ниже, чем в 2023 году. (...) Большинство директоратов и подразделений получили относительно стабильное финансирование [не увеличивающееся и не уменьшающееся] по сравнению с уровнем 2023 финансового года. Финансирование программы Artemis, отдела астрофизики и исследования околоземных объектов в отделе планетологии немного увеличилось, и миссия орбитального аппарата VERITAS (исследование излучательной способности Венеры, радиотехника, InSAR, топография и спектроскопия) возобновилась. Больше всего пострадал директорат научных миссий, который получил на 461 миллион долларов меньше, чем в 23 финансовом году. Все эти средства были получены от отдела планетологии, в частности, от MSR (Mars Sample Return). (...) Перерасход средств, задержки и бесхозяйственность привели к тому, что MSR оказалась под пристальным вниманием двух независимых наблюдательных советов (IRBS), которые пришли к выводу, что нынешняя миссия невыполнима по масштабам, замыслу или бюджету. В ответ на второй запрос IRB НАСА опросило десятки экспертов в данной области и оценило 20 предложений по проектированию миссии. Агентство еще не завершило разработку дизайна или архитектуры миссии, но пришло к выводу, что модернизированный MSR, вероятно, обойдется в 8-11 миллиардов долларов и вернет образцы на Землю в 2040 году. 15 апреля [2024 года] агентство объявило, что оно запрашивает предложения по архитектуре миссии, чтобы снизить стоимость и сократить сроки. (...) Первоначально НАСА указало "TBD" [будет определено позднее] в качестве запрашиваемого бюджета MSR на 25 финансовый год, но с тех пор запросило 200 миллионов долларов США для оценки потенциальных архитектур миссии. (...) Другие громкие миссии НАСА в прошлом подвергались критике со стороны Конгресса и продолжали совершать великие дела. Космический телескоп Джеймса Уэбба, запуск которого часто откладывался и значительно превышал бюджет, несколько раз чуть не был отменен Конгрессом, прежде чем он был запущен в 2020 году. С тех пор он предоставил беспрецедентные данные о наших ближайших планетах-соседях и некоторых самых отдаленных уголках Вселенной и готов положить начало новой парадигме астрофизики. Многие ученые-планетологи считают, что MSR обладает таким же революционным потенциалом для планетологии. (...) В нынешней политической ситуации к концу 24-го финансового года [2024] могут произойти дополнительные сокращения. Агентство также столкнется с неопределенностью, если новый президент США вступит в должность в январе [2025 года]".
    
13. Хавьер Барбузано. Мантия Луны перевернулась - и теперь у ученых, возможно, есть доказательства (Javier Barbuzano, The Moon's Mantle Did a Flip - and Scientists May Now Have Evidence) (на англ.) том 105, №7, 2024 г., стр. 11-12 в pdf - 496 кб
    "На протяжении десятилетий ученые были заинтригованы странным поворотом в истории Луны. На последних этапах ее формирования лунная мантия, вероятно, перевернулась: минералы, которые образовались на ее вершине, опустились на дно, в процессе, называемом переворотом лунной мантии. Идея возникла в результате моделирования, основанного на анализе лунных пород, привезенных миссиями "Аполлон". Теперь новое исследование, опубликованное в журнале Nature Geoscience [2024], предлагает первые доказательства, подтверждающие теорию. Четыре с половиной миллиарда лет назад скопление газов и горных пород - остатков мощного столкновения Земли с другим объектом - объединилось в расплавленный шар, который впоследствии стал Луной. Первоначально поверхность Луны состояла из огромного океана магмы. По мере остывания начался естественный процесс сортировки. Сначала затвердевали металлы, образуя лунное ядро. Затем начали кристаллизоваться минералы, причем более плотные из них опускались к центру, а более легкие поднимались на поверхность и формировали раннюю лунную кору. (...) Небольшое количество оставшейся магмы в верхней части мантии кристаллизовалось, образуя слой ильменита, богатого титаном минерала, более плотного, чем нижележащая порода. Ученые предполагают, что этот слой в конечном итоге опустился, по сути, перевернув мантию. (...) Ученые полагают, что после того, как он опустился, часть ильменита расплавилась и в конечном итоге вернулась на поверхность в виде богатых титаном лавовых потоков, образцы которых были взяты астронавтами "Аполлона". Эта теория была ведущей в течение последних 50 лет, но свидетельства процесса погружения отсутствовали. (...) В 2012 году GRAIL [Лаборатория восстановления гравитации и внутренних работ] использовала два орбитальных космических аппарата для измерения незначительных изменений гравитационного притяжения Луны. Он обнаружил многоугольную структуру гравитационных аномалий, создаваемых плотными породами, окружающими лунные моря, темными пятнами базальта на обратной стороне лунной поверхности. (...) один из членов команды нового исследования провел серию компьютерных симуляций того, как будет вести себя погружающийся слой ильменита, и связал их воедино. Формы, образованные погружающимся ильменитом в ходе моделирования, соответствовали данным о гравитации. Плотные породы, обнаруженные "Граалем", вероятно, являются последними остатками слоя ильменита, который, по мнению исследователей, опускался неравномерно. Вместо этого, из-за толщины подстилающей мантии, ильменит раскололся на плоские пласты, которые каскадами падали вниз в виде ряда водопадоподобных структур. Эти "водопады" в конечном итоге застыли на месте по мере остывания, сохраняя свою уникальную форму в течение миллиардов лет. Если это правда, то данные о гравитации станут первым физическим доказательством существования слоя ильменита. (...) "Это очень интересная идея, но ее очень сложно доказать или опровергнуть", - сказал Джеймс Таттл Кин, планетолог из Лаборатории реактивного движения НАСА, который не принимал участия в новом исследовании. (...) "Вы можете создать множество моделей, объясняющих гравитационные наблюдения"и поэтому трудно использовать только гравитационные данные, чтобы отделить эти явления друг от друга", - сказал он. (...) Исследователи датировали погружение ильменита, изучив возраст лунных ударных бассейнов. Ильменитовые каскады разрушены древнейшими впадинами на обратной стороне Луны, которые образовались около 4,22 миллиарда лет назад, что позволяет предположить, что каскады образовались раньше. (...) GRAIL не обнаружил подобных аномалий на обратной стороне Луны, которая имеет более толстую кору. Это может означать, что особенности есть, но на глубине, где GRAIL не смог их обнаружить. Другая возможность заключается в том, что слой ильменита на обратной стороне никогда не формировался."
    
14. Кэтрин Корней. На шаг ближе к решению парадокса Ферми (Katherine Kornei, A Step Closer to Solving the Fermi Paradox) (на англ.) том 105, №8, 2024 г., стр. 5-6 в pdf - 1,34 Мб
    "Исследователи теперь предположили, что отсутствие свидетельств сложной внеземной жизни - так называемый парадокс Ферми - связано с редкостью планет, на которых существует долгоживущая тектоника плит и смесь водной и сухой окружающей среды. (...) В 1961 году Фрэнк Дрейк, американский астроном, работавший в то время в Национальной радиоастрономической обсерватории в Грин-Бэнк, Западная Вирджиния, предложил уравнение для оценки числа внеземных цивилизаций в Млечном Пути, способных передавать электромагнитные сигналы, такие как радиоволны. Это уравнение состояло из семи элементов, включая долю звезд с планетными системами и среднюю продолжительность времени, в течение которого цивилизация транслирует свое присутствие в космос. Это выражение, которое используется и по сей день, стало известно как уравнение Дрейка. (...) Сам Дрейк подсчитал, что в Млечном Пути может существовать около 10 000 внеземных цивилизаций, способных к общению. Но оценки других людей, использующих то же уравнение, сильно отличаются. Некоторые ученые предположили, что в Млечном Пути существует только одна коммуникабельная цивилизация - наша. Но другие предположили, что их могут быть миллионы. (...) ученые не определили значения всех слагаемых, входящих в уравнение Дрейка. (...) Пара исследователей предложила заменить одно из слагаемых уравнения Дрейка двумя терминами, относящимися к науке о Земле. Команда ученых утверждала, что тектоника плит и наличие океанов и континентов имеют решающее значение для развития сложной жизни, и вероятность того, что планета обладает этими свойствами, должна быть включена в уравнение Дрейка. Команда ученых показала, что это сокращает количество предсказанных коммуникативных форм жизни в Млечном Пути на несколько порядков, что является шагом к разрешению парадокса Ферми. В своем первоначальном воплощении уравнение Дрейка включало термин, известный как f_i, который относится к доле пригодных для жизни планет, на которых появляется разумная жизнь. Первоначально Дрейк предполагал, что f_i равно 1, то есть на 100% планет, на которых развилась жизнь, также появилась разумная жизнь. (...) Роберт Стерн, исследователь Земли из Техасского университета в Далласе, и Тарас Геря, геолог из ETH Zurich в Швейцарии, предположили, что f по меньшей мере в 500 раз меньше. Чтобы прийти к такой оценке, они предположили, что разумная жизнь будет развиваться только на планетах с долгоживущей тектоникой плит, а также на континентах и океанах. (...) Тектоника плит также регулярно формирует новые ландшафты, по сути, создавая уникальные ниши для жизни (...) Наличие континентов и океанов также имеет решающее значение для появления разумной жизни (...) водная среда буквально насыщает организмы питательными веществами и обеспечивает структурную поддержку форм жизни, у которых нет скелета. (...) Но сложной жизни, способной взаимодействовать через межзвездное пространство, также нужна суша. Это связано с тем, что передовые технологии, такие как управление огнем или использование электричества, легче всего реализовать на суше (...) доля планет с тектоникой плит, длящейся более 500 миллионов лет, умноженная на долю планет со смесью водной и сухой сред, составляет не более 0,002. (...) количество планет с долгоживущими тектоническими плитами, океанами и континентами (...) крайне неопределенно (...) И может измениться в будущем (...) Астрономы изучают концепцию космического телескопа, предназначенного для поиска и характеристики пригодных для жизни планет за пределами нашей Солнечной системы. Такой телескоп, в настоящее время известный как обсерватория обитаемых миров, потенциально может идентифицировать океаны и массивы суши на внесолнечных планетах".
    
15. Хавьер Барбузано. Океану Европы может не хватать ингредиентов для жизни (Javier Barbuzano, Europa's Ocean Might Lack the Ingredients for Life) (на англ.) том 105, №8, 2024 г., стр. 11 в pdf - 1,16 Мб
    "Спутник Юпитера Европа долгое время считалась одним из самых многообещающих кандидатов на место обитания внеземной жизни в нашей Солнечной системе. (...) Однако два новых исследования, представленные на конференции по лунным и планетарным наукам в 2024 году, опровергают эти ожидания. Исследователи обнаружили, что маленькой луне, вероятно, не хватает необходимой геотермальной энергии для возникновения вулканизма с достаточной мощью, чтобы достичь поверхности, а приливных напряжений, вызванных Юпитером и другими его спутниками, недостаточно, чтобы расколоть каменистую кору Европы. Без взаимодействия между водой и вновь обнажившимися породами океаны становятся химически инертными, что приводит к так называемому "вымиранию, обусловленному термодинамикой". Хотя многие исследования были сосредоточены на ледяной коре Европы и взаимодействиях между льдом и океаном под ней, лишь немногие систематически изучали кору и мантию. (...) Пол Бирн, планетолог-геолог из Вашингтонского университета в Сент-Луисе (...), и его соавторы исследовали прочность литосферы Европы и силы, которые могли бы его разрушить. (...) Исследователи изучили силу механизмов, которые могли бы разрушить скалу. Они рассмотрели приливы, создаваемые Юпитером и другими его спутниками, а также сжатие, вызванное охлаждением земной коры с течением времени, и обнаружили, что они и близко не соответствуют силе, необходимой для разрушения горных пород или смещения ранее существовавших разломов. (...) Еще один способ, которым свежий материал мог бы достичь вершины разрушение литосферы Европы происходит в результате вулканизма. (...) Гидротермальная активность не требует, чтобы магма достигала морского дна, но она должна находиться достаточно близко к поверхности, чтобы непосредственно взаимодействовать с океаном. Хотя воздействие приливов и радиогенных элементов, попавших в мантию, вероятно, может привести к образованию магмы в глубоких недрах Европы, эта магма должна подниматься вверх через толщу литосферы. Чтобы понять, возможно ли это, исследователи объединили существующие оценки толщины мантии Европы и образования магмы с недавно разработанными моделями движения этой магмы. Команда обнаружила, что Европа не производит достаточно расплавленной породы, чтобы прорваться сквозь литосферу. (...) "Это делает современный вулканизм на морском дне крайне маловероятным", - сказал Остин Грин, планетолог из Лаборатории реактивного движения НАСА, который представил второе исследование (...) В октябре 2024 года НАСА целью проекта является запуск миссии Europa Clipper с целью определения того, есть ли на маленькой Луне условия, пригодные для жизни. (...) Однако миссия Clipper не предназначена для изучения морского дна, поэтому маловероятно, что она ответит на вопросы о гидротермальной активности или тектонике морского дна. (...) Чтобы проверить их гипотезу, Бирн сказал: "Единственный надежный способ, который я могу придумать, - это спуститься в океан и на дно океана, и я просто не думаю, что это произойдет в ближайшие 150 лет или около того".
    
16. Рэйчел Фриттс. Субдукция Земли, возможно, была вызвана "тем же" событием, которое привело к образованию Луны" (Rachel Fritts, Earth's Subduction May Have Been Triggered by‹the‹Same Event That Formed the Moon) (на англ.) том 105, №8, 2024 г., стр. 29 в pdf - 1,68 Мб
    "4,3 миллиарда лет назад земная кора, возможно, уже выглядела примерно так, как сегодня. Некоторые исследователи считают, что это самый ранний период, когда части литосферы планеты начали скользить друг относительно друга, поверх и под собой в процессе, известном как тектоника плит. До сих пор ведутся споры о том, как произошел самый первый случай субдукции - ключевой части тектоники плит. В новом исследовании Юань и соавт. найдены свидетельства того, что первое событие субдукции было связано с тем же ударом, который привел к появлению нашей Луны. Гипотеза гигантского столкновения предполагает, что в начале своей истории Земля столкнулась с другим планетарным телом размером примерно с Марс, в результате чего на орбиту был выведен большой кусок тверди - Луна. Но это гигантское столкновение, возможно, имело еще более серьезные последствия для будущей жизни на нашей планете - согласно анализу древних цирконов, за 200 миллионов лет внешний слой Земли превратился из статичной оболочки в динамичную систему плит, уникальную в нашей Солнечной системе. Исследователи изучили конвекцию мантии после удара, используя как 2D, так и 3D термомеханическое моделирование. Они обнаружили, что повышение температуры на границе ядра и мантии после гигантского удара могло со временем привести к появлению сильных мантийных шлейфов - явлений, наблюдаемых до сих пор, которые иногда могут приводить к вулканической активности вдали от границ плит. В течение 200 миллионов лет из остатков ударного элемента, внедрившегося в мантию, могли образоваться сверхмощные шлейфы, которые ослабили литосферу и положили начало первому событию субдукции на планете".
    
17. Натаниэль Шарпинг. Антарктические метеориты падают, тонут и, возможно, скоро исчезнут (Nathaniel Scharping, Antarctic Meteorites Are Going, Going, May Soon Be Gone) (на англ.) том 105, №8, 2024 г., стр. 9-10 в pdf - 1,41 Мб
    "На протяжении десятилетий ученые, охотящиеся за метеоритами, точно знали, где искать: внизу земного шара. Антарктида - настоящая сокровищница космических камней, благодаря своим подвижным льдам и относительно нетронутой поверхности. Более половины метеоритов, когда-либо найденных, были извлечены с замерзшего континента. Но это может продлиться недолго. Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Nature Climate Change [2024], сотни тысяч метеоритов могут провалиться сквозь антарктические льды и оказаться вне досягаемости к 2100 году, когда климат потеплеет. По оценкам авторов исследования, уже сейчас ежегодно теряется около 5000 метеоритов, и эта тенденция может сохраниться после 2050 года, если нам не удастся взять глобальное потепление под контроль. Оказавшись во льдах, метеориты вряд ли когда-либо будут извлечены. (...) Вероника Толленар, гляциолог и докторант Свободного университета Брюсселя (...) и ее коллеги подсчитали, что на каждую десятую градуса потепления будет потеряно еще 1-2% антарктических метеоритов. (...) в Антарктиде тысячи метеоритов скопились за тысячи или даже миллионы лет из-за ледяных потоков. Они просто лежат на льду и ждут, когда их подберут. На сегодняшний день в Антарктиде собрано около 50 000 метеоритов, что составляет около 60% всех когда-либо найденных метеоритов. Подсчет включает в себя первый метеорит, который, как было установлено, прилетел с Марса, а также первые лунные метеориты. (...) Количество метеоритов, которые может потерять Антарктида, варьируется в зависимости от того, насколько повысится глобальная температура. При нынешней политике, которая, по оценкам, приведет к потеплению на 2,7°C к 2100 году, 28-30% антарктических метеоритов могут исчезнуть. (...) Помимо того, что их легко найти, большинство антарктических метеоритов практически не подвержены влиянию окружающей среды Земли, благодаря ледяному покрову континента. Отсутствие загрязнения означает, что эти космические камни могут дать ученым гораздо больше информации о планетах и астероидах Солнечной системы, чем метеориты, найденные в других местах. (...) [Джеффри] Эватт (Geoffrey], математик-прикладник, работающий в британском проекте "Потерянные метеориты Антарктиды"), сказал: "Мы во всем мире должны работать сообща и предпринять согласованные усилия, чтобы собрать эти метеориты, прежде чем многие из них уйдут под лед".
    
18. Кимберли М. С. Картье, Океан магмы питает атмосферу этой экзопланеты (Kimberly M. S. Cartier, A Magma Ocean Fuels This Exoplanet's Atmosphere) (на англ.) том 105, №9, 2024 г., стр. 8 в pdf - 593 кб
    "Впервые астрономы обнаружили атмосферу, окружающую скалистую экзопланету, но это не та атмосфера, с которой начиналась планета. Ученые использовали космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) для измерения света, излучаемого 55 Cancri e, близлежащей лавовой планетой, которая примерно в два раза больше Земли. (...) Открытая в 2004 году, 55 Cancri e является самой маленькой и внутренней из пяти известных планет, вращающихся вокруг звезды, удаленной от нас на 41 световый год. Это была первая известная суперземля, или скалистая планета, немного превышающая размерами Землю. Планета, какой мы ее знаем, негостеприимна для жизни: она обращается вокруг своей звезды менее чем за 18 часов, а температура ее тела составляет 2000 Кельвинов (1727°C). (...) Предыдущие исследования показали, что ее поверхность, вероятно, покрыта лавой и на ней отсутствует атмосфера из водорода и гелия - это называется изначальной атмосферой, с которой должна была родиться планета. (...) [Ренью] Ху [ученый-планетолог из Калифорнийского технологического института в Пасадене] и его коллеги хотели использовать мощные инфракрасные возможности JWST для более детального наблюдения за излучаемым планетой теплом и получения дополнительной информации о ее потенциальной атмосфере. (...) Новые данные также показали, что тепловой спектр 55 Рака e не имеет аналогов - характеристик выбросов, ожидаемых от первичной водородно-гелиевой атмосферы. Если она когда-либо и была, то, вероятно, была быстро унесена звездными ветрами. (...) Спектр (...) показывает, что у 55 Рака е может быть плотная вторичная атмосфера, состоящая из CO и CO₂ и других летучих веществ, выделяющихся от её вулканической поверхности. "Мы предполагаем, что атмосфера поддерживается океаном магмы внизу", - сказал Ху. "Магматический океан, вероятно, является очень динамичной средой, и взаимодействие между магматическим океаном и атмосферой может привести к тому, что состав атмосферы изменится довольно быстро". (...) Гао, ученый-экзопланетолог из Научного института Карнеги в Вашингтоне, округ Колумбия, который не был вовлечен в исследование, сообщает, что прояснение атмосферы 55 Рака e может помочь астрономам понять "космическую береговую линию" экзопланет. Эта концепция описывает, как планеты со слишком высокой температурой или недостаточной гравитацией, такие как Марс, слишком быстро теряют свою атмосферу, чтобы могла развиться жизнь. (...) Ху добавил, что и Земля, и Венера, возможно, выглядели как 55 Рака несколько миллиардов лет назад: изменчивые лавовые миры, покрытые океанами магмы, которые образовывали газообразные массы атмосферы. Атмосфера 55-й звезды Рака может дать новое представление о прошлом нашей Солнечной системы, а также о других лавовых мирах, которые могут напоминать или не напоминать первую суперземлю".
    
19. Кэтрин Корней. «Далекие звезды освещают мини-луны в кольцах Сатурна" (Katherine Kornei, Distant Stars Spotlight Mini Moons in Saturn's Rings) (на англ.) том 105, №9, 2024 г., стр. 15-16 в pdf - 700 кб
    "Используя данные с космического аппарата "Кассини", исследователи, изучающие одно из колец, недавно обнаружили промежутки шириной всего в несколько десятков метров, которые, по их мнению, окружают невидимые мини-спутники. Эти области пустого пространства могут быть уменьшенными версиями структур, обнаруженных ранее в одном из крупных колец Сатурна. (...) В дополнение к получению более 450 000 изображений системы Сатурна, космический аппарат случайно проследил за далекими звездами, выглядывающими сквозь кольца Сатурна. Эти наблюдения оказались полезными для изучения самих колец. (...) [Ричард] Джерусек [астрофизик-планетолог из Университета Центральной Флориды в Орландо] и его коллеги недавно проанализировали данные об этих "затмениях", собранные с помощью спектрографа с ультрафиолетовой визуализацией. Объединив эти данные, исследователи составили 2D-карту, показывающую относительную прозрачность различных частей колец Сатурна. (...) Наблюдения за затенением могут выявить объекты площадью всего около 100 квадратных метров. По его словам, это примерно одна девятисотая площади пикселя на изображениях с самым высоким разрешением, полученных Cassini. Исследователи обнаружили десятки мест в кольце С Сатурна - одном из его самых внутренних колец, - которые оказались на 100% прозрачными. Команда пришла к выводу, что эти области были небольшими: всего несколько десятков метров в ширину в радиальном направлении и 5-10 километров в длину в азимутальном направлении. Их вытянутая геометрия указывала на их потенциальную идентичность - структуры аналогичной формы, хотя и гораздо большего размера, были обнаружены во внешних областях кольца Сатурна А. По словам Йерусека, эти объекты, известные как пропеллеры, достаточно велики, чтобы их можно было увидеть на снимках Cassini, а не только в данных о затенении. Пропеллеры, как следует из их названия, по форме очень похожи на лопасти, используемые для приведения в движение самолетов и лодок. (...) Ученые полагают, что пропеллеры существуют из-за невидимых спутников диаметром не более нескольких сотен метров. (...) Спутники просто немного больше среднего размера, и их дополнительная гравитация способствует расчистке областей пространства в форме лепестков впереди и позади них на их орбитах вокруг Сатурна. (...) Особенности в данных о затенении Кассини-Гюйгенса согласуются с пропеллерами, создаваемыми очень маленькими "мини-спутниками", предположили Йерусек и его команда. Исследователи полагают, что эти мини-спутники будут иметь не более 20 метров в поперечнике (...) Еще предстоит проанализировать множество данных Cassini, но Йерусек и его коллеги также смотрят в будущее. Уран, расположенный почти в 1,5 миллиардах километров от Сатурна, имеет свои собственные очень слабые и тонкие кольца. (...) Ученые объединяются в поддержку флагманской миссии к Урану, которую "Вояджер-2" посетил всего один раз в 1986 году."
    
20. Сара Стэнли. На сверхрезких снимках видны следы крупного извержения на Ио (Sarah Stanley, Supersharp Images Reveal Scars of Major Eruption on Io) (на англ.) том 105, №10, 2024 г., стр. 15-16 в pdf - 236 кб
    "Из всех известных вулканически активных планет в нашей Солнечной системе, включая Землю и некоторые спутники Юпитера, Сатурна и Нептуна, спутник Юпитера Ио является самым неспокойным. На его поверхности имеются активные лавовые потоки, бурлящие озера расплавленной лавы и более 400 вулканов. Теперь (...) [исследователи] представляют изображения Ио с самым высоким разрешением, когда-либо сделанные наземным прибором. На этих снимках в видимом диапазоне волн видны особенности поверхности, которые указывают на недавнее мощное извержение вулкана на луне, и демонстрируют способность новой технологии значительно улучшить мониторинг Ио и других тел Солнечной системы. Технология, о которой идет речь, SHARK-VIS, представляет собой новый высококонтрастный оптический прибор для получения изображений, установленный в прошлом году на Большом бинокулярном телескопе (LBT) на горе Грэм в Аризоне. SHARK-VIS (система для высокой контрастности и коронографии от R до K в диапазонах видимости) уменьшает размытость, вызванную атмосферной турбулентностью Земли, и позволяет получать изображения, которые после последующей обработки с помощью программного обеспечения для восстановления изображений Kraken имеют разрешение, в 3 раза превышающее разрешение изображений в видимом свете, полученных космическим телескопом Хаббла. (...) телескоп LBT теперь может фиксировать объекты на поверхности Ио диаметром менее 80 километров (...) После установки SHARK-VIS исследователи использовали телескоп для наблюдения Ио в ноябре 2023 года и январе 2024 года. Присмотревшись к изображениям, они заметили кое-что любопытное: хорошо известное красное кольцевое скопление отложений непрерывно извергающегося вулкана Пеле, казалось, было частично покрыто другими разноцветными отложениями. Сопоставив эту информацию с данными, ранее полученными с помощью других приборов, исследователи пришли к выводу, что, скорее всего, они изучали последствия крупного извержения близлежащего вулкана Пиллан-Патера в 2021 году. (...) SHARK-VIS поможет ученым внимательно наблюдать за поверхностью Ио в течение многих лет, что позволит глубже понять динамику вулканизма на Луне. Технология также должна обеспечить получение изображений с высоким разрешением объектов по всей Солнечной системе, включая другие спутники, планеты и астероиды".
    
21. Кимберли М. С. Картье. Лунная лавовая трубка, обнаруженная под обрушившейся ямой (Kimberly M. S. Cartier, Lunar Lava Tube Revealed Beneath Collapsed Pit) (на англ.) том 105, №11 (ноябрь - декабрь), 2024 г., стр. 6-7 в pdf - 984 кб
    "Лавовые трубки образуются, когда поток лавы охлаждается и образует затвердевшую внешнюю оболочку. Горячая лава продолжает течь по ней, как ил по трубе. В конце концов, лава вытекает из трубы и оставляет полый канал, который может соединяться с опустевшими магматическими очагами или пещерами. (...) Более 200 таких ям были обнаружены на поверхности Луны, и ученые предположили, что они могут быть световыми люками в пещерных каналах, которые образуются и на Земле, когда происходит извержение вулкана. верхняя часть пещеры обрушивается и обнажает ее на поверхности. [Леонардо] Каррер [ученый-планетолог из Университета Тренто в Италии] и его коллеги, в том числе коллега-планетолог из Университета Тренто Лоренцо Бруццоне, хотели узнать, возможно ли нанести на карту скрытую пещеру с помощью орбитального радара с синтезированной апертурой (SAR). Впервые они опробовали этот метод в наземной пещерной системе на Лансароте, Испания, а также в колодце Бархут в Йемене. Оба они являются планетарными аналогами. Они использовали данные SAR для создания 3D-реконструкций двух наземных пещерных систем вблизи их входов. "Мы убедились, что характеристики пещеры, которые мы измеряли из космоса, соответствуют тем, которые спелеологи измеряли на земле", - сказал Каррер. (...) Исследователи сосредоточили свое внимание на яме Маре Транквиллитатис, почти круглой воронке диаметром около 100 метров и глубиной 105 метров. Радиолокационные данные были получены в 2010 году с помощью аппарата Lunar Reconnaissance Orbiter, который послал сигнал в яму под углом и получил радиолокационное отражение от дна. "Мы могли обнаружить это из этой ямы... отражение, которое явно свидетельствовало об отверстии на дне и входе в пещеру, которая, вероятно, является частью лавовой трубы", - сказал Бруццоне. (...) Они ввели эти радиолокационные измерения в свою компьютерную модель, чтобы создать 3D-визуализацию лавовой трубы с оценкой ее размеров. Модель предполагала, что ширина входа составляет не менее 45 метров. В зависимости от того, насколько резко канал наклонен вниз, он простирается на 30-80 метров от входа и достигает 135-175 метров под поверхностью Луны. (...) "[Этот] анализ определенно указывает на то, что существует проход, который проходит глубже, чем мы смогли увидеть с помощью изображений в видимом диапазоне волн", - сказал Роберт Вагнер, планетолог из Университета штата Аризона в Темпе, который не принимал участия в этом исследовании. (...) "Следующий шаг на самом деле стоит отправить миссию в эту яму, чтобы она вошла и непосредственно исследовала, что там находится. "Учитывая международное внимание к исследованию Луны и даже к постоянному обитанию, лунные пещеры представляют интерес из-за их способности защищать астронавтов от радиации. (...) для изучения того, соединяются ли другие ямы с лавовыми трубками, придется подождать, пока Луна не будет лучше освещена радарами. (...) имеющиеся в настоящее время данные лунного радара либо не имеют достаточно высокого разрешения для изучения небольших ям, либо не охватывают районы Маре, где были обнаружены ямы".
    
22. Натаниэль Шарпинг. Выброс корональной массы придает магнитосфере Земли "крылья" (Nathaniel Scharping, Coronal Mass Ejection Gives Earth's Magnetosphere Rare "Wings") (на англ.) том 105, №11 (ноябрь - декабрь), 2024 г., стр. 41 в pdf - 827 кб
    "Земля постоянно подвергается бомбардировке потоком заряженных частиц от Солнца, известным как солнечный ветер. (...) эти потоки солнечного ветра огибают магнитное поле Земли, или магнитосферу. На обращенной к солнцу стороне магнитосферы они образуют фронт, называемый фронтальной ударной волной, а на темной стороне они растягиваются в форме дуги с длинным хвостом. (...) Чен и др. отчет о беспрецедентных наблюдениях редкого явления, возникшего во время коронального выброса массы (CME) [в Geophysical Research Letters, 2024]. КВМ обычно движутся быстрее, чем альфвеновская скорость, с которой колеблющиеся силовые линии магнитного поля движутся через намагниченную плазму, которая может изменяться в зависимости от плазменной среды. (...) 24 апреля 2023 года космический аппарат MMS [Многомасштабный магнитосферный аппарат НАСА] наблюдал, что, хотя скорость солнечного ветра была высокой, альфвеновская магнитная волна скорость во время сильного CME была еще выше. Эта аномалия привела к временному исчезновению ударной волны Земли, что позволило плазме и магнитному полю Солнца напрямую взаимодействовать с магнитосферой. На смену ветровому хвосту Земли пришли структуры, называемые крыльями Альфвена, которые соединяли магнитосферу Земли с недавно извергшейся областью Солнца. Это соединение действовало как магистраль, по которой плазма перемещалась между магнитосферой и Солнцем. Это уникальное мероприятие на CME позволило по-новому взглянуть на то, как формируются и эволюционируют крылья Альфвена, пишут авторы."
    

назад - 2025 г.

назад - 2023 г.