Астрономический ликбез от ГК Роскосмос и планетария

[АниКей]

[АниКей]

[АниКей]

[АниКей]

tass.ru

Раскрыт механизм периодического исчезновения хлора из атмосферы Марса
ТАСС

ТАСС, 4 января. Российские и европейские астрономы выяснили, что пары соляной кислоты, обнаруженные в 2020 году зондом "ЭкзоМарс-TGO", периодически исчезают из атмосферы Марса в результате их взаимодействий с частицами водяного льда. Об этом говорится в научной статье, размещенной в электронной библиотеке arXiv.
"Мы использовали инструмент ACS на борту "ЭкзоМарса-TGO" для одновременных замеров концентрации частиц водяного льда и паров соляной кислоты в атмосфере Марса. Эти замеры указали на то, что атмосферные скопления льда активно взаимодействуют с соединениями хлора и играют важную роль в их периодическом и быстром исчезновении из атмосферы", - пишут исследователи.
К такому выводу пришла группа российских и европейских планетологов под руководством главного специалиста отдела физики планет Института космических исследований РАН (Москва) Александра Трохимовского при изучении данных, которые были собраны российским прибором ACS на борту зонда "ЭкзоМарс-TGO" во время первых четырех лет его работы на орбите Марса.
Еще в 2020 году Трохимовский и его коллеги обнаружили, что в атмосфере Марса присутствуют значимые количества паров соляной кислоты (HCl) и, возможно, других соединений хлора. Это открытие стало большой неожиданностью для ученых, так как ранее планетологи никогда не находили даже намеков на наличие этих веществ в атмосфере Марса. Более того, затем астрономы обнаружили, что пары соляной кислоты периодически исчезали из воздушных оболочек Марса, причем этот процесс проходил почти мгновенно.
Как отмечают исследователи, в стратосфере Земли пары соляной кислоты быстро поглощаются формирующимися кристаллами водяного льда, в результате чего концентрации соединений хлора в тех участках, где формируются облака и скопления частиц льда, всегда находится на минимуме. Эта закономерность натолкнула планетологов на мысль одновременно измерить концентрацию частиц льда и соляной кислоты в атмосфере Марса на высоте в 30-80 км от поверхности планеты.
Полученные прибором ACS данные показали, что самые большие количества соляной кислоты присутствовали в своеобразных "ледяных ямах", прослойках марсианской атмосферы на высоте в 30 и 45 км, где концентрация частиц водяного льда была минимальной. Аналогичным образом в слоях атмосферы с большим количеством льда молекулы HCl в целом отсутствовали, что говорит в пользу того, что он активно поглощает соляную кислоту. Это свидетельствует о том, что частицы водяного льда играют очень важную роль в круговороте соединений хлора на Марсе, подытожили исследователи.
О проекте "ЭкзоМарс"
Совместный российско-европейский проект "ЭкзоМарс" включал в себя две части - орбитальный зонд "ЭкзоМарс-TGO", оснащенный российскими и зарубежными научными приборами для исследования атмосферы Марса, а также спускаемый модуль "Казачок" и марсоход "Розалинд Франклин".
Орбитальная часть миссии была успешно доставлена к Марсу в 2016 году, и сейчас она активно изучает состав и свойства атмосферы четвертой планеты Солнечной системы. Запуск второй половины "ЭкзоМарса" был отменен по решению европейской стороны в начале 2022 года из-за событий на Украине, причем это произошло за несколько месяцев до вывода миссии в космос.

[АниКей]

prokosmos.ru

В Оксфорде опровергли устоявшееся представление о цветах Урана и Нептуна


Принято считать, что Нептун — насыщенного синего цвета, а Уран имеет бирюзовый, зеленоватый оттенок. Новое исследование показывает, что два ледяных гиганта на самом деле гораздо более похожи по цвету, чем кажется. Ученые также выяснили, почему цвет Урана слегка меняется во время его вращения вокруг Солнца. 
Группа исследователей под руководством профессора Патрика Ирвина из Оксфордского университета выяснила, что Нептун и Уран имеют одинаковый зеленовато-голубой оттенок. Основное отличие заключается в том, что Нептун имеет слегка синеватый оттенок, который, как показывает моделирование, обусловлен более тонким слоем дымки на этой планете. 
Неправильное представление об их цветах возникло из-за того, что единственные изображения, которыми располагали ученые, были сделаны в прошлом веке аппаратом NASA «Вояджер-2». Аппарат делал снимки в разных диапазонах длин волн — то есть одноцветные изображения. Позже они были объединены в одну цветную фотографию, которая не обязательно отражала истинный цвет объекта. В случае с Нептуном на ранних снимках «Вояджера-2» была сильно увеличена контрастность, чтобы лучше показать облака, полосы и ветры на планете. Из-за этого планета на снимках оказалась синего цвета. 
В новом исследовании ученые использовали данные спектрографа STIS космического телескопа «Хаббл» и мультиблочного спектроскопа MUSE на Очень большом телескопе (VLT) Европейской южной обсерватории. В двух приборах каждый пиксель представляет собой непрерывный спектр цветов. Это означает, что наблюдения STIS и MUSE могут быть обработаны для определения истинного видимого цвета Урана и Нептуна. Исследователи использовали эти данные, чтобы сбалансировать составные цветные изображения, полученные камерой «Вояджера-2», а также широкоугольной камерой космического телескопа «Хаббл» WFC3. 
Авторы научной работы также нашли ответ на вопрос о том, почему цвет Урана слегка меняется во время его 84-летнего обращения вокруг Солнца. Они сравнили изображения ледяного гиганта с данными об изменении его яркости, полученными обсерваторией Лоуэлла в Аризоне в период с 1950 по 2016 год. Анализ показал, что Уран кажется немного зеленее в дни своего солнцестояния (то есть летом и зимой), когда один из полюсов планеты направлен в сторону Солнца. Но во время равноденствия — когда светило находится над экватором — планета приобретает слегка голубоватый оттенок.
Одна из причин этого явления заключается в необычном вращении Урана: газовый гигант фактически вращается на боку, а значит, во время солнцестояний планеты либо северный, либо южный полюс указывают почти напрямую на Солнце и Землю. Исходя из этого любые изменения в отражательной способности полярных областей оказали бы большое влияние на общую яркость Урана при наблюдении с Земли.
Ученые попытались понять, с чем связано изменение отражательной способности на Уране. Для этого они разработали модель, с помощью которой сравнили спектры полярных областей Урана с его экваториальными областями. Было обнаружено, что полярные области более отражательны на зеленых и красных длинах волн, чем на синих. Это отчасти связано с тем, что метана, поглощающего красный цвет, около полюсов примерно вдвое меньше, чем на экваторе.
Кроме того, по мнению астрономов, постепенно сгущающаяся ледяная дымка, которая ранее наблюдалась летом над освещенным солнцем полюсом, может состоять из частиц метанового льда и еще больше влиять на увеличение отражательной способности, из-за чего Уран кажется более зеленым в день солнцестояния. «Таким образом, мы продемонстрировали, что Уран более зеленый в день солнцестояния из-за того, что в полярных регионах содержание метана снижается, но также увеличивается толщина ярко рассеивающих частиц метанового льда», — заключили исследователи.

[АниКей]

[АниКей]

[АниКей]

[АниКей]

[АниКей]

[АниКей]

[АниКей]

planetarium-moscow.ru

Астрогеология


Сегодня мы начинаем новую еженедельную рубрику – «Астрогеология», в которой будем рассказывать о геологии небесных тел, таких как планеты и их спутники, экзопланеты, карликовые планеты, астероиды, кометы, метеориты и многом другом.
Астрогеология (другие названия - космическая или планетная геология) относится к междисциплинарной области естествознания, развившейся из наук о Земле (геонауки) и астрономии. Так как изучение Земли всегда служило моделью для исследования других планет и спутников, то приставка «гео» в названиях дисциплин, например «Геология Марса», не имеет отношения к Земле, а лишь подчёркивает тесную связь планетной (космической) и традиционной, земной, геологии.
В задачи астрогеологии в первую очередь входит изучение внутреннего строения планет земной группы, вещественного состава коры планет, планетарного вулканизма, тектоники, а также поверхностных явлений, таких как образование ударных кратеров. Изучаются планеты-гиганты, малые тела Солнечной системы - астероиды, объекты пояса Койпера и кометы.
В США становление планетной геологии связано с именем американского геолога Юджина Шумейкера (1928-1997). Он основал «Отделение астрогеологии» в Геологической службе США в 1960-х годах. В настоящее время оно называется – «Исследовательская программа по астрогеологии» (англ. Astrogeology Research Program). Шумейкер внёс важный вклад в исследование ударных кратеров, изучение Луны, астероидов и комет. Именно его усилиями была доказана ударная природа знаменитого теперь Аризонского кратера в США, который был признан местом, в наибольшей степени напоминающим лунный ландшафт. Здесь под его руководством проходили геологическую практику все американские астронавты, которым предстояло высадиться на Луне.


Планетный геолог и астронавт Харрисон Шмитт отбирает образцы лунных пород. Пилотируемый полёт корабля Аполлон-17, 1972 г., фото NASA (США).
В настоящее время в Центре для посетителей Аризонского кратера близ города Уинслоу (штат Аризона, США) открыт Музей астрогеологии.
В нашей стране одним из основателей этого научного направления является замечательный учёный, геолог - Кирилл Павлович Флоренский (1915-1982). Он заведовал лабораторией сравнительной планетологии в Институте космических исследований АН СССР (1967—1974), переведённой с 1975 года в Институт геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернадского АН СССР (ГЕОХИ), участвовал в исследованиях Луны, Марса и Венеры.


Лунный грунт, доставленный станцией «Луна-16» из моря Изобилия в 1970 г. ГЕОХИ РАН.
Лаборатория К. П. Флоренского была ответственной за выбор участков для посадки автоматических станций на Луне. Аппараты станций «Луна-16», «Луна-20» и «Луна-24», доставили на Землю образцы грунта из трёх различных по геологическому строению районов Луны. С помощью первых передвижных планетоходов «Луноход-1» и «Луноход-2» были проведены геологические исследования на равнинной местности в Море Дождей и Море Ясности.

[АниКей]

[АниКей]

[АниКей]

[АниКей]

[АниКей]

[АниКей]

[АниКей]

naked-science.ru

На комете впервые нашли пещеры


Полости глубиной до 47 метров обнаружили французские ученые в недрах кометы 67P/Чурюмова — Герасименко. Открытие, вероятно, поможет объяснить причину загадочных струй материала, исходящих от этого космического тела, которые астрономы наблюдали почти 10 лет назад.

Комета 67P/Чурюмова-Герасименко / © ESA
Специалисты знают, что входит в состав комет Солнечной системы — лед, замерзшие газы, пыль, металлы и камни. Но ученым практически ничего неизвестно о внутреннем устройстве таких тел.  Пещеры могли бы в этом помочь: они дают возможность изучать геологическое строение недр изнутри, причем гораздо детальнее, чем это делают с помощью тех же буровых скважин. Но до сих пор исследователи не находили пещеры на кометах.
Французский астрофизик Филипп Лами (Philippe Lamy) из Национального центра научных исследований Франции и его коллеги смогли обнаружить заполненные льдом полости на комете  67P/Чурюмова — Герасименко. Для этого они использовали трехмерную реконструкцию поверхности небесного тела, созданную на основе снимков высокого разрешения, которые сделал прибор OSIRIS космического аппарата «Розетта» 9-10 апреля 2016 года.
Реконструкция показала, что в ядре 67P есть три глубокие пещеры. Ученые создали анаглифные 3D-изображения, чтобы построить трехмерную форму этих полостей и узнать их приблизительную глубину. Оказалось, она составляет от 20 до 47 метров. Научная работа об этом направлена на публикацию в журнал MNRAS, с ее текстом можно ознакомиться на сервере препринтов arXiv.
«Визуально эти пещеры выглядят как яркие пятна размером от 15 до 30 метров. Мы предполагаем, что таких пещер на комете достаточно много, но у нас не хватает данных, чтобы это доказать», — пояснил Лами. 

Пещеры на комете 67P/Чурюмова-Герасименко. Обозначены желтыми кругами / © CNES, ESA
Его команда также приблизилась к ответу на вопрос, как возникли струи газа и пыли, исходящие от кометы, которые ученые наблюдали в 2015 году. Эти струи появлялись каждое утро, когда солнечный свет нагревал холодную поверхность 67P. 
С помощью тепловой модели специалисты выяснили, что, например, яркий джет, зарегистрированный 18 июля 2015 года, образовался во время кратковременного освещения одной из трех полостей. То есть механизм образования этих струй вполне понятен: когда солнечный свет проникает в пещеру, он растапливает лед, и в результате материал поднимается на поверхность.
Пока не ясно, из чего именно состоит лед в этих полостях, но если он водяной, то будет представлять особый интерес для ученых. По некоторым данным, комета 67P/Чурюмова — Герасименко образовалась приблизительно в то же время, что Солнечная система, почти 4,6 миллиарда лет. Это значит, что лед, покоящийся в недрах кометы, вероятно, хранился там на протяжении миллиардов лет. Его исследование помогло бы понять, откуда взялась вода на Земле. В любом случае окончательно прояснить вопрос о составе кометного льда может только новая космическая миссия к этому телу.
В 2004 году для исследования кометы 67P/Чурюмова — Герасименко Европейское космическое агентство (ESA) отправило зонд «Розетта» со спускаемым аппаратом «Филы» на борту. Спустя 10 лет станция вышла на расчетную орбиту, и на поверхность кометы был спущен 100-килограммовый модуль. К большому сожалению, «Филы» смог проработать только примерно 60 часов (неудачное место посадки, в результате солнечные батареи разрядились). 
Но этого времени было достаточно, чтобы аппарат совершил свое первое открытие. Он нашел в выбрасываемых кометой газах молекулы органических веществ. Некоторые из них содержали атомы углерода, без которого невозможна известная нам форма жизни.
Спустя год значительное открытие сделала и «Розетта». Станция зафиксировала в коме кометы наличие не только воды, монооксида углерода и диоксида углерода, но и неожиданно большое количество молекул кислорода, что стало неожиданностью для ученых. Согласно современным моделям Солнечной системы, кислород должен был исчезнуть к моменту образования 67P, около 4,6 миллиарда лет назад, в результате ряда «горячих химических процессов». Эти процессы должны были привести к реакции между кислородом и водородом, которая, в свою очередь, приводит к образованию бинарного соединения оксида водорода или воды. «Розетта» изучала комету в течение двух лет, с 2014-го по 2016-й.
В 2016 году немецкие ученые опубликовали статью, в которой рассказали, что примерно 70-80 процентов от общего объема Чурюмова — Герасименко занимают пустоты, распределяющиеся по недрам кометы практически равномерно. Тогда исследователи предположили, что на комете встречаются микроскопические пещеры, но доказательств не предоставили.

[АниКей]