Прошедшая неделя была отмечена удивительным затишьем. Оригинального материала в блогах было мало, и даже переписывание новостей — то, что блоггера должно выручать, по идее, всегда, — шло относительно вяло. Во всяком случае, только одна новость привлекла внимание многих. Это свидетельства существования подледных озер на спутнике Юпитера, Европе.

Но так как мы уже писали об этом, начнем с темы, непосредственно связанной с поисками жидкой воды в Солнечной Системе.

 

Океан на Плутоне и «Новые Горизонты»

В свете последних новостей о подледных озерах Европы Нола Редд (Nola Redd) в Астробиологическом Журнале рассуждает о возможности существования жидкой воды на Плутоне.

Как известно, поверхность Плутона состоит из тонкого слоя смерзшегося азота, под которым находится водяной лед. Но что находится под слоем льда? Может ли там находиться жидкая вода? Планетологи Гильом Робушон (Guillaume Robuchon) и Франсис Ниммо (Francis Nimmo) из университета Калифорнии считают, что вскоре смогут дать ответ на этот вопрос. Для этого нам всего лишь нужно дождаться встречи с Плутоном зонда «Новые горизонты», которая состоится в 2015 году. Снимки Плутона, как считают планетологи, позволят им определить, есть ли на бывшей девятой планете жидкая вода, ибо всю теоретическую работу по моделированию влияния океана на ледяной щит ученые уже провели.

плутон

Поверхность Плутона покрыта красноватым льдом — смерзшимся азотом. На этом рисунке художник изобразил пролет мимо Плутона зонда НАСА «Новые Горизонты», который состоится в 2015 году. Источник: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Какие же признаки позволят планетологам судить о наличии жидкой воды на Плутоне?

  1. Отсутствие существенного утолщения на экваторе карликовой планеты. Как и у любого вращающегося тела сферической формы, угловой момент Плутона стремится «столкнуть» вещество с полюсов к экватору. Если у Плутона есть жидкий океан под поверхностью, то лед может течь, сводя на нет подобные образования на экваторе. Присутствие выпуклости высотой около 10 км, напротив, будет свидетельствовать о насквозь промерзших недрах Плутона.
  2. Детали поверхности также могут дать ответ на вопрос о наличии жидкого океана под ледяной коркой Плутона. Если при постепенном остывании планеты в течение миллионов и миллиардов лет вода будет порождать растягивающие напряжения в панцире, то твердый грунт подо льдом вызовет компрессионные напряжения. Такие структуры должны наблюдаться по всей поверхности Плутона и потому идеальны для наблюдения, ибо «Новые Горизонты» не сможет отснять всю поверхность Плутона.
  3. Наконец, третий, бесспорный, признак существования жидкой воды под поверхностью Плутона — наличие гейзеров. Такие гейзеры существуют на спутнике Сатурна, Энцеладе, и на спутнике Нептуна, Тритоне.

В связи с этим нелишне было бы понять, за счет чего вообще Плутон может поддерживать жидкую воду под ледяным щитом? Ответ прост: за счет распада радиоактивных изотопов. То есть по той же причине, по которой Земля до сих пор обладает расплавленными недрами. Ключевыми здесь являются изотопы калия; если его количество в недрах Плутона составляет хотя бы десятую долю количества, которое находят в метеоритном веществе, то недра карликовой планеты все еще достаточно горячи для того, чтобы поддерживать воду в жидком состоянии. По мнению Ниммо, шансы на это велики.

карта Плутона

Наиболее подробная карта Плутона, составленная по наблюдениям на телескопе «Хаббл». Фото: NASA, ESA, and M. Buie (Southwest Research Institute)

 

Юпитер: друг или враг?

Самая большая планета Солнечной Системы играет в нашей жизни важную роль. Мощное гравитационное притяжение газового гиганта защищает Землю от большинства астероидов и комет. Благодаря такой «зачистке» бомбардировка Земли малыми телами из внешних областей Солнечной Системы никогда не была достаточно интенсивной, чтобы привести к уничтожению жизни. (Мы не берем в расчет период формирования Солнечной Системы.) А после памятного всем столкновения с Юпитером кометы Шумейкера-Леви в 1994 году, само существование Юпитера часто приводится в пример как один из существенных факторов обитаемости нашей планеты.

Дж. Хорнер (J. Horner) и Б. Джонс (B. W. Jones) решили выяснить, насколько идеально справляется Юпитер с ролью защитника. Ведь не секрет, что в других планетных системах астрономы находят планеты-гиганты на широких, но также и более вытянутых орбитах, чем у Юпитера. Кроме того, было бы интересно знать, как влияет наклон орбиты планеты-гиганта на ее роль щита для внутренних, обитаемых районов планетной системы. Понятное дело, что это исследование отсылает нас к будущим находкам потенциально обитаемых планет у других звезд, которые, вероятно, будут обнаружены в следующие пять-семь лет.

Статью Хорнера и Джонса можно прочитать в препринтах, а вот достаточно простой и увлекательный разбор статьи был проведен в коллективном блоге astrobites, где молодые астрономы регулярно обозревают новые работы в самых разных областях астрономии.

Итак, авторы с помощью численного моделирования исследовали поведение 100000 пробных частиц (аналогов комет и астероидов) на протяжении 10 миллионов лет. Разумеется, при этом учитывались все гравитационные возмущения, вызываемые планетами Солнечной Системы от Земли до Нептуна включительно. При этом фокус внимания был сосредоточен на Юпитере. Авторы изучили влияние Юпитера с эксцентриситетами 0,01, 0,04 (фактический) и 0,1 и углом наклона орбиты Юпитера к солнечному экватору 1,3 (опять же, фактический наклон), 5 и 25 градусов. Масса планеты-гиганта для каждого параметра варьировалось от 0,25 до 2 масс Юпитера. Для того, чтобы получить статистически значимое число столкновений, радиус Земли был значительно увеличен (с 6400 до 1 млн. км). Это должно было сэкономить машинное время, которое требуется для вычисления поведения 100 тыс. пробных частиц на протяжении 10 млн. лет.

Результаты эксперимента авторы представили в виде нескольких графиков. В целом, результаты довольно любопытны. Главный из них такой: близкая к круговой орбита Юпитера (какая наблюдается в действительности) и ее сильный наклон к плоскости Солнечной Системы (25°, чего в действительности не наблюдается) приводят к почти моментальной расчистке пояса астероидов, что, конечно, приводит к сильнейшей бомбардировке Земли, но в дальнейшем гораздо больше способствует обитаемости планеты, чем нынешняя ситуация. Вывод, следовательно, таков: не следует бояться наклоненных планет-гигантов в планетных системах других звезд, они защищают внутренние планеты не хуже Юпитера!

 

И еще о Юпитере

На прошедшей неделе Фил Плэйт опубликовал в своем блоге отличное видео с самой большой планетой Солнечной Системы. Ролик был составлен из фотографий, полученных на французской обсерватории Пик дю Миди на высоте 2800 метров от уровня моря.

Хорошие атмосферные условия поспособствовали получению действительно качественных снимков Юпитера, которые, будучи сложенными вместе, показывают нам вращение газового гиганта. Поставьте разрешение экрана 720 и наслаждайтесь видом. Да! Не забудьте о масштабах картины! Диаметр Юпитера в 11 раз больше земного. Это значит, что одно лишь Большое Красное Пятно по размерам вдвое превосходит нашу планету. А самые мелкие детали атмосферы имеют сотни и тысячи километров в поперечнике!

 

700 экзопланет

Да, в это трудно поверить, но общее число известных экзопланет перевалило за 700. Буквально два месяца назад администратор ресурса exoplanet.eu Жан Шнайдер, астробиолог и сотрудник Медонской обсерватории, внес в каталог шестисотую подтвержденную планету. И вот их количество выросло еще на сотню.

Удивляясь и восхищаясь пишет об этом событии Иэн О’Нил (Ian O’Neill) в блоге astroengine. По мнению О’Нила изучение планет у других звезд — одна из самых волнующих областей современной астрономии. И здесь, пожалуй, с автором стоит согласиться. Какой еще раздел науки о космосе может похвастать столь удивительными открытиями? Экзопланетология знакомит нас с настоящим планетным зверинцем: одни его обитатели размерами с Землю, а другие сверхгиганты, одни расположены так близко к своей звезде, что испаряются буквально на наших глазах, другие одиноко плывут в ледяных просторах космоса… Среди всех областей астрономии, возможно, лишь исследования крупномасштабной структуры Вселенной дают нам схожее удивление, приносят сопоставимые по своему мировоззренческому содержанию результаты. Однако стоит признать, что широкой публике теперь гораздо важнее убедиться в существовании обитаемых планет, нежели познать природу темной материи и темной энергии или узнать тайну происхождения Вселенной.

 

Понедельничное чудовище

Ну и под конец предлагаем вашему вниманию снимок Солнца, сделанный в понедельник 14 ноября обсерваторией SDO (Solar Dynamics Observatory). Гигантский протуберанец, поднявшийся над юго-западным лимбом, в разы превышает размеры Земли. Кстати, Джейсон Мейджер, автор блога Lights In The Dark для наглядности нарисовал в углу снимка черный кружок, размер которого в данном масштабе соответствует размерам Земли.

протуберанец

Гигантский протуберанец на Солнце, 14 ноября 2011 года. Фото: SDO

После такого сравнения, надеюсь, все будут знать, как ответить на вопрос ребенка: «А вот если собрать всю воду на Земле, можно будет ею Солнце потушить?»