Луна Юпитера Европа выбрасывает воду из своего подземного океана в космос

Во время пролета мимо луны Юпитера Европы двадцать лет назад космический зонд НАСА «Галилео», возможно, был свидетелем струй воды. Группа ученых, в том числе исследователи из Института исследований солнечной системы имени Макса Планка (MPS) в Германии, нашли новые доказательства этого события. При компьютерном моделировании они стремились воспроизвести данные, собранные бортовым детектором частиц, который был разработан и изготовлен в MPS и в США. Европа с ее коркой из замерзшей воды и подземного океана имеет условия окружающей среды, которые могут быть благоприятными для простых форм жизни. Водяные фонтаны предложат будущим миссиям на Юпитер возможность непосредственного контакта с водоемами на этой луне. Слоистая внутренняя структура Европы, включающая жидкое железное ядро, тонкую богатую кислородом атмосферу, индуцированное магнитное поле - четвертая по величине луна Юпитера Европа, имеет большое сходство с планетой, чем с примитивной луной. Еще одна особенность: внешняя кора замерзшей воды толщиной до 18 километров покрывает подземный океан воды. Благодаря новым расчетам, проведенным группой исследователей во главе с Европейским космическим агентством (ESA) и MPS, в настоящее время появляется все больше доказательств того, что луна выбрасывает эту воду в космос, по крайней мере изредка, при криовулканических извержениях, называемых шлейфами. Луна Сатурна Энцелад, как известно, проявляет подобное поведение. Во время миссии НАСА Кассини бортовые камеры делали впечатляющие снимки его шлейфов.

Подтвержденных и неопровержимых доказательство того, что Европа также выбрасывает воду в космос, все еще нет. «Тем не менее, различные теории, модели и спорадические наблюдения предполагают, что Европа тоже может демонстрировать подобные выбросы», - говорит ученый MPS доктор Элиас Руссос. В последние годы исследователи из нескольких институтов в Европе и США независимо друг от друга нашли конкретные доказательства. Некоторые из этих групп оценивали данные магнитометра на борту космического корабля НАСА «Галилео», который с 1995 года провел восемь лет, исследуя систему Юпитера. Во время пролета Европы в 2000 году измеренные данные показали отклонения в магнитном поле Юпитера вблизи луны. Это может быть связано с выбросом воды, который произошел как раз в то же время.

Ученый из ЕКА доктор Ханс Хайбрайс и его коллеги также пересмотрели данные об облетах в 2000 году, однако на этот раз они еще раз взглянули на измерения, выполненные детектором энергетических частиц (EPD). Этот прибор был разработан и изготовлен в Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса (США) и в MPS. Помимо прочего, EPD записал распределение высокоэнергетических протонов, захваченных в магнитном поле Юпитера.

«Магнитное поле Юпитера в двадцать раз сильнее земного и простирается на несколько миллионов километров в космос», - рассказывает исследователь MPS доктор Норберт Крупп, описывающий условия внутри системы Юпитера. Европа вращается вокруг Юпитера в этом огромном магнитном защитном щите. Во время пролета EPD зарегистрировал значительно меньше протонов вблизи луны, чем ожидалось. Ранее исследователи предполагали, что сама луна препятствует фиксации данных.

Однако новые результаты указывают на другую причину. В сложных компьютерных симуляциях ученые под руководством ЕКА и MPS смоделировали движения высокоэнергетических протонов во время полета аппарата Галилео, пытаясь воспроизвести данные измерений. Это было успешным только при условии, что именно выброс воды повлиял на окружающую среду Европы. Когда высокоэнергетические протоны сталкиваются с незаряженными частицами из атмосферы или со шлейфом воды на луне, они вбирают в себя электроны из них, таким образом, сами становятся незаряженными частицами. "Это означает, что они больше не могут быть пойманы в ловушку магнитного поля Юпитера и могут покинуть систему с высокой скоростью», - объясняет автор исследования доктор Ханс Хайбрайс из ESA.

Будущие миссии в систему юпитера смогут воочию наблюдать шлейфы на Европе, а также смогут вступить в непосредственный контакт с резервуаром подземных вод луны и охарактеризовать их. В 2022 году миссия ЕКА JUICE (Jupiter Icy Moon Explorer) начнет свой путь. MPS предоставит для этой цели Субмиллиметровый волновой прибор (SWI) и Электронно-ионный спектрометр (JEI). НАСА также готовит миссию Europa-Clipper, которая должна быть запущена в 2023 году для системы Jovian. MPS также участвует в научной команде миссии.

Для высадки на Марсе нашли подходящее место

Американские исследователи указывают на равнину Аркадия (Arcadia Planitia) — обширную низменность в западном полушарии планеты, пишет Naked Science со ссылкой на Geophysical Research Letters. Помимо ровной поверхности, местность отличается богатыми запасами водного льда, находящегося совсем неглубоко под поверхностью. Добыть его можно буквально парой движений лопатой, чтобы не везти с собой с Земли. Возможность пополнить запасы воды на Марсе позволит сэкономить на массе межпланетного корабля, а значит, выиграть в топливе, деньгах и полезной нагрузке. Поэтому для NASA и всех, кто планирует пилотируемые миссии к Красной планете, изобилие доступной воды на месте высадки выступает одним из ключевых критериев. По-настоящему богаты льдом марсианские полюса, однако они отпадают из-за слишком суровых условий: температура здесь нередко падает ниже минус 150 °C, да и солнечного света маловато. По этой причине ученые ориентируются на области, расположенные поближе к экватору. Из них предпочтительнее выглядят районы северного полушария, для которого характерны низменные равнины.

С учетом этих критериев Сильвен Пико (Sylvain Piqueux) из Лаборатории реактивного движения NASA и его коллеги рассмотрели данные о распределении льда, собранные орбитальными аппаратами Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) и Mars Odyssey. Вода отличается высокой теплоемкостью, и ее присутствие можно обнаружить по ослаблению колебаний температуры закрывающей ее поверхности: летом она нагревается слабее, зимой не успевает остыть так сильно, как лишенные влаги участки.

Такой анализ позволил ученым составить карту распределения подповерхностного водного льда и показал, что на равнине Аркадия он скрывается в считаных сантиметрах под пылью. Это позволит добывать его без сложного и тяжелого оборудования. Кроме того, лед интересен сам по себе: анализ его отложений принесет новые данные о климатических циклах и прошлом Марса.

Впервые на планете в "зоне обитаемости" обнаружена вода

Астрономы обнаружили водяной пар в атмосфере планеты, напоминающей Землю. Планета находится в так называемой "зоне обитаемости" своей звезды. Вода и благоприятная температура делают ее потенциально пригодной для жизни . Об этом сообщил телеканал Sky News. Планета K2-18b‎, открытая в 2015-м году, в два раза превышает Землю по диаметру и в восемь раз по массе. Она находится на расстоянии около 111 световых лет от Солнца, в созвездии Льва. Обнаружить водяной пар в ее атмосфере удалось с помощью космического телескопа Hubble. Участвовавшая в исследовании профессор Джованна Тинетти из Университетского колледжа Лондона в интервью Sky News назвала это открытие "умопомрачительным". "У K2-18b скучное имя, но это - уникальная планета , это - первая суперземля, на которой мы смогли найти атмосферу. И более того – в атмосфере водяной пар", - говорит она. Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе совместно со специалистами из Европейского исследовательского совета и Британского совета по научно-техническому оборудованию собрали снимки, сделанные телескопом «Хаббл» в 2016—2017 годах, и применили к ним собственные алгоритмы для спектрального анализа света, проходящего сквозь атмосферу планеты. По результатам эксперимента учёные пришли к выводу, что на K2-18b присутствуют пары воды, а также свободный водород и гелий. Исследователи отмечают: чтобы определить долю водяных паров в атмосфере планеты, а также обнаружить в ней другие вещества, такие как азот или метан, необходимы дополнительные исследования. По мнению авторов эксперимента, обнаружение воды в атмосфере этой планеты чрезвычайно важно, так как это приближает человечество к ответу на фундаментальный вопрос, уникальна ли наша Земля.

                                        

Астрономы отмечают, что узнать больше о K2-18b можно будет больше после того, как появятся телескопы нового поколения.

Ученые открыли планеты, потенциально пригодные для жизни

Вода - одно из важнейших условий для жизни на планете, и, судя по новым данным, таких миров должно быть немало. Goldschmidt Conference сообщает о работе Ли Цзэна (Li Zeng) из Гарвардского университета и его коллег, которые проанализировали данные примерно о 4000 экзопланет, полученные космическими миссиями Kepler и Gaia. Объектом их интереса были "суперземли" - планеты крупнее нашей, но еще не достигающие размера газовых гигантов. При массе от одной до 10 масс Земли они имеют и больший размер, образуя две группы: радиусом около полтора радиуса Земли и около 2,5 земного радиуса. Точные данные о массах и радиусах этих суперземель позволили ученым разработать модели их внутренней структуры. Модель предсказывает, что экзопланеты радиусом около полтора радиуса Земли (и массой около пяти земных масс) должны иметь твердую поверхность. Однако планеты в 2,5 земного радиуса (и около 10 масс Земли) должны быть «планетами-океанами», на которых господствует вода, составляя до половины массы этих миров. Для сравнения: на воду приходится лишь несколько процентов массы Голубой планеты). Авторы полагают, что порядка 35 процентов известных суперземель должны быть такими мирами-океанами.

Это еще не означает, что такие планеты подходят для жизни знакомого нам типа. По расчетам ученых, они должны быть окутаны плотной атмосферой, в которой доминирует водяной пар, температура ближе к поверхности океана и под ней достигает 200-500 °С. Дальше, на огромной глубине, вода переходит в экзотические, не встречающиеся на Земле состояния. Если на каких-то из них и есть жизнь, то совсем не похожая на нашу.

Космический телескоп James Webb поможет искать воду в межзвездном пространстве

Вода необходима для жизни, однако как она образуется? Для формирования молекулы воды недостаточно просто смешать водород и кислород: нужны специальные условия, которые поддерживаются глубоко внутри ледяных молекулярных облаков, где пыль экранирует облака реагентов от ультрафиолетового излучения, что способствует протеканию реакции образования воды. Строящийся в настоящее время космический телескоп НАСА James Webb («Джеймс Уэбб») будет всматриваться в эти «космические резервуары» в поисках ключей к пониманию происхождения и эволюции воды и других веществ, необходимых планете для того, чтобы она могла стать обитаемой. Молекулярное облако представляет собой расположенное в межзвездном пространстве облако, состоящее из пыли и газа и включающее большое число различных молекул, начиная от молекулярного водорода (H2) и вплоть до сложной органики на основе углерода. Молекулярные облака содержат большую часть воды Вселенной и служат «колыбелями» для новорожденных звезд и обращающихся вокруг них планет.

Внутри этих облаков на поверхностях зерен пыли атомы водорода соединяются с кислородом, формируя воду. Углерод соединяется с водородом, формируя метан. Азот соединяется с водородом, формируя аммиак. Все эти молекулы прилипают к поверхности пылинок и накапливаются на них, формируя со временем ледяные слои.

Для исследования льда в межзвездном пространстве команда ученых во главе с Мелиссой МакКлюр (Melissa McClure) из Амстердамского университета, Нидерланды, будет использовать спектрографы NIRSpec и MIRI космического телескопа James Webb, которые позволят получить в пять раз более высокое разрешение, по сравнению с любыми другими космическими телескопами, в ближнем и среднем ИК-диапазонах. Астрономы будут наблюдать комплекс Хамелеон, звездообразовательную область, видимую в южном небе. Этот звездный комплекс находится на расстоянии примерно 500 миллионов световых лет от Земли и содержит несколько сотен протозвезд, возраст самых старых из которых составляет всего лишь не более 1 миллиона лет. При прохождении света звезд сквозь богатое льдами межзвездное пространство будет происходить избирательное поглощение, и по наблюдаемым линиям поглощения ученые смогут оценить состав льдов межзвездного пространства.

Ученые сумели раскрыть тайну появления воды в космосе

Как оказалось, вода образуется благодаря взаимодействию космической пыли и солнечного ветра. Ученые из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса обнаружили в космической пыли молекулы воды, информирует news.eizvestia.com. Размер частиц составлял 5-25 нанометров, обнаружить воду удалось благодаря электронной микроскопии с высоким разрешением. Специалисты считают, что вода, таким образом, может собираться на поверхностях различных небесных тел, не защищенных от солнечного ветра магнитным полем и атмосферой, то есть на астероидах, Луне, а также в межзвездном пространстве. 

Помимо всего прочего, космическая пыль, возникающая при распаде астероидов и комет, могла на раннюю Землю принести некоторые другие земные составляющие – воду и углерод, то есть элементы, которые требуются для зарождения жизни.

Читать полностью на http://news.eizvestia.com/news_technology/full/1512-uchenye-sumeli-raskryt-tajnu-poyavleniya-vody-v-kosmose

«Орбитальный танец» помогает сохраниться подповерхностным океанам ледяных миров

Тепло, выделяемое в недрах крупных ледяных тел Солнечной системы при гравитационном воздействии их спутников, формируемых при мощных столкновениях, может приводить к существенному увеличению продолжительности существования океанов жидкой воды под поверхностями этих ледяных тел, согласно новому исследованию, проведенному учеными НАСА. Благодаря этому открытию, значительно возрастает число мест, где может быть обнаружена внеземная жизнь, поскольку жидкая вода необходима для существования жизни в тех формах, в каких она нам известна. По оценкам астрономов число таких ледяных тел может насчитывать до нескольких десятков. Ледяные миры, о которых идет речь в новом исследовании, проведенном группой астрономов во главе с Прабалом Саксена (Prabal Saxena) из Центра космических полетов Годдарда, США, расположены за пределами орбиты Нептуна и называются транснептуновыми объектами. Температуры на поверхностях этих миров составляют ниже минус 200 градусов по Цельсию, однако ученым известно, что в недрах крупных транснептуновых объектов протекают реакции радиоактивного распада ядер атомов с выделением значительного количества тепла, которое способно поддерживать воду в жидком состоянии в течение определенного времени. 

Согласно версии команды Саксены значительно увеличить продолжительность существования воды в подповерхностном океане транснептунового объекта способны его спутники, если таковые имеются, поскольку приливные силы, действующие со стороны таких спутников, приводят к рассеянию дополнительной энергии в недрах спутника и разогреву вещества. Расчеты вклада приливного разогрева в общий тепловой баланс транснептунового объекта, проведенные командой Саксены, показывают, что величина этого вклада весьма значительна и приводит к существенному увеличению продолжительности существования подповерхностного океана жидкой воды.

НАСА сообщило об условиях для существования жизни на спутнике Сатурна

Ученые НАСА сообщили в четверг об обнаружении на спутнике Сатурна Энцеладе признаков наличия подходящих для существования жизни условий. К такому выводу специалисты пришли, основываясь на данных о подледном океане Энцелада, переданных зондом НАСА «Кассини». По словам экспертов, данные указывают на то, что подо льдом у спутника проходят химические реакции, необходимые для поддержания жизни микробов.

Ученые напоминают, что зонд ранее зафиксировал на Энцеладе наличие водорода. Они считают, что он образовался при гидротермальных реакциях на дне океана. По их мнению, поступившая информация показывает возможность формирования на спутнике Сатурна метана. В свою очередь, его наличие делает возможным существование в воде микробов.

Исследователи отмечают, что сам факт возможности жизни на Энцеладе — важное открытие, учитывая, что он находится на очень большом расстоянии от Солнца.

На «двойнике Земли» Проксиме b, возможно, существует гигантский океан

Французские планетологи обнаружили предпосылки существования жидкого океана на Проксиме Центавра b, недавно открытой планете-двойнике Земли. Это может указывать на наличие жизни на планете, утверждают они в статье, опубликованной на ресурсе arXiv.org. Планетологи просчитали все возможные радиусы ближайшего к Земле двойника и предположительный состав ее недр. То, что Проксима b находится близко к светилу, не исключает жизни на ней. Так, если там есть вода, значит, планета не слишком горячая.

Есть вода – значит, есть жизнь

"На этой планете могут существовать жидкие океаны, и, соответственно, какие-то формы жизни".

Бастьен Брюгге Ученый-планетолог из Университета Марселя (Франция)

Особенности Проксимы Центавра b

Планета является ближайшим двойником Земли – находится внутри «зоны жизни» у звезды-красного карлика Проксимы Центавра на расстоянии 4 световых лет от нашей планеты. Ее масса в 1,2 раза больше, чем у Земли.

Открыли Проксиму Центавра b специалисты Европейской южной обсерватории в 24 августа 2016 года. На существование планеты указал анализ архивных данных о движении Проксимы Центавра.

Звездную систему исследовали в рамках проекта «Бледно-красная точка» методом радиальных скоростей. Наличие объекта на орбите Проксимы Центавра в этом случае подтверждается периодическим смещением допплеровского спектра звезды. Данные, полученные спектрографами HARPS и UVES, позволили группе ученых из Университета Королевы Марии в Лондоне под руководством Гиллема Англада-Эскуде утверждать, что планета существует и она подобна Земле.

Проксима Центавра b вращается вокруг звезды на расстоянии, которое в 20 раз меньше расстояния от Земли до Солнца. На полный оборот планета тратит чуть меньше12 земных дней. Многие планетологи считали, что из-за близости к Проксиме Центавра и агрессивного влияния на ее атмосферу вспышек на поверхности звезды на планете не может существовать жидкого океана, а значит, и жизни.

Однако Брюгге и его коллеги предположили: если радиус планеты составляет 0,9 от земного, то она будет похожа на Меркурий – недра плотные, значительная часть массы – металлическое ядро. Но при этом 0,05% от массы планеты может составлять вода – на Земле ее примерно столько же.

Если же радиус Проксимы Центавра b составляет 1,4 от земного, то ее недра, наоборот, неплотные. Тогда это планета-океан, половина массы которой – вода, другая половина – каменное ядро. В этом случае глубина океана на Проксиме Центавра b составляет около 200 км.

В обоих вариантах атмосфера планеты достаточно тонкая и похожа на земную

Точно установить, есть ли океан на Проксиме Центавра b, можно будет только после получения качественных спектральных данных планеты и всей системы. Пока же ученые не отрицают, что вспышки на звезде и ультрафиолетовое излучение могли испарить большую часть океана.

Стало известно, какой вкус воды на Марсе

Эксперты смогли узнать, что много лет назад на Марсе было множество водных источников, об этом свидетельствуют минеральные жилы, которые могли образоваться в результате высыхания тех самых источников воды.

Британские ученые узнали, какая на вкус вода планеты Марс. В этом им помог марсоход Curiosity, который полностью изучил поверхность одного из кратеров этой планеты.

По данным, полученных с него, эксперты смогли узнать, что много лет назад на Марсе было множество водных источников, об этом свидетельствуют минеральные жилы, которые могли образоваться в результате высыхания тех самых источников воды.

Исследователи выяснили и химический состав воды, в ней присутствовали натрий, калий, кремний и прочие элементы. Вкус у марсианской воды для земного человека неприемлемый, так как она содержит различных солей в 20 раз больше, чем привычная для нас вода.