Загадки космоса

В Солнечной системе нет планет, которые вращаются вокруг своей оси с одинаковой скоростью

Земля и Марс вращаются вокруг своей оси с разной скоростью, поэтому длина суток на них отличается. Земля делает полный оборот примерно за 24 часа, потому что на экваторе скорость вращения достигает около 1670 км/ч. Марс вращается немного медленнее: одни марсианские сутки длятся примерно 24 часа 39 минут, а скорость вращения на экваторе составляет около 870 км/ч. Почему же скорость вращения планет настолько разная?

Почему у планет разная скорость вращения

Планеты вращаются с разной скоростью по простой причине: они рождались в разное время и в очень бурных условиях. Когда формировалось Солнце, вокруг него летали огромные облака газа и пыли. Из этих обломков постепенно собирались будущие планеты, и каждый такой кусок материи уже крутился как снежок, который катится с горы и все сильнее раскручивается.

Изначальное ускорение планет

Скорость этого вращения задавалась с самого начала. Как именно столкнулись частицы, под каким углом, с какой силой все это влияло на то, как быстро будущая планета начнет крутиться вокруг своей оси. В космосе нет воздуха и трения, поэтому если планета начала вращаться с определенной скоростью, она может сохранять ее миллиарды лет.

Солнечная система образовалась из хаоса примерно 4,6 миллиардов лет назад

Столкновения планет с астероидами

Но на этом история не заканчивается. Молодые планеты часто сталкивались с огромными астероидами. Такие удары могли ускорить вращение, замедлить его или вообще наклонить планету набок. Считается, что именно из-за одного такого удара Земля получила наклон оси, а заодно у нее появилась Луна из выброшенного в космос вещества.

Читайте также: Почему планеты Солнечной системы выстроены именно так, как сейчас?

Размер и форма планет

Размер и масса тоже имеют значение. Большие и плотные планеты обычно вращаются медленнее, чем маленькие и легкие. А еще влияет форма: если планета не совсем шар, ее вращение может быть нестабильным. Поэтому, например, Марс и Земля крутятся почти одинаково, а Меркурий или Уран совсем по своим странным правилам.

Еще больше познавательных статей вы найдете в нашем Дзен-канале. Подпишитесь прямо сейчас!

В итоге никакой строгой схемы тут нет. Каждая планета результат хаоса, случайностей и древних космических аварий. Кто-то получил сильный толчок и раскрутился быстрее, кому-то досталось меньше. Именно поэтому скорости вращения планет такие разные.

Венера является вторым по яркости объектом на небе. Источник изображения: Live Science

Если посмотреть на чистое небо на рассвете или после заката, взгляд может зацепиться за одну очень яркую точку это Венера. Понять, что это планета, а не звезда, можно по ровному свечению без мерцания. Она является вторым по яркости объектом на небе после Луны, и поэтому причина ее высокой яркости беспокоит ученых уже несколько столетий. И ответ на этот вопрос у астрономов уже есть.

Самая яркая планета Солнечной системы

По данным Live Science, главная причина, почему планета Венера такая яркая, кроется в ее способности отражать свет. У астрономов для этого есть простое слово альбедо.

У Венеры оно очень высокое: она отправляет обратно в космос около 76% солнечного света. Для сравнения, Земля отражает примерно треть света, а Луна вообще выглядит тусклой, потому что возвращает всего около 7%. По сути, Венера работает как почти идеально отполированная поверхность, поэтому и сияет так уверенно.

Почему Венера отражает много света

Мощный отражающий эффект создает плотный слой облаков, полностью окутывающий планету. Эти облака висят высоко над поверхностью и состоят из мельчайших капель серной кислоты. В сочетании с дымкой вокруг, они очень эффективно рассеивают солнечный свет во все стороны. Именно облака, а не поверхность, делают Венеру яркой планетой на небе.

Интересный факт: планета Венера вовсе не рекордсмен по отражению света в Солнечной системе. Например, ледяной спутник Сатурна Энцелад отражает еще больше света. Но с Земли он выглядит тускло, потому что находится слишком далеко от Солнца.

Венера отражается в водах Тихого океана. Источник изображения: wikimedia.org

Расстояние от Земли до Венеры

Расстояние до Земли тоже играет важную роль. Венера находится сравнительно недалеко от нас и при этом заметно крупнее Меркурия, который иногда оказывается ближе.

Однако яркость Венеры постоянно меняется. Когда она проходит между Землей и Солнцем, планета оказывается почти невидимой, потому что освещенная сторона повернута от нас. А когда Венера оказывается далеко за Солнцем, она хорошо освещена, но слишком удалена, чтобы выглядеть яркой.

Расстояние от Земли до Венеры варьируется от 38 до 261 миллионов километров. Источник изображения: Live Science

Пик яркости Венеры

Самой эффектной Венера становится в особый момент, который астрономы называют пиком яркости. В это время мы видим тонкий серп планеты, но она сияет особенно сильно.

Иногда Венеру можно увидеть на небе даже днем. Источник изображения: Live Science

Хотите каждый день расширять свой кругозор? Самый простой способ сделать это, подписаться на наш Дзен-канал!

Все дело в том, что капли серной кислоты в облаках отражают свет строго в сторону Земли. Этот оптический эффект похож на радугу и усиливает блеск. В итоге яркость Венеры меняется, но почти всегда она остается заметной даже в городе, поэтому вопрос почему Венера такая яркая возникает снова и снова.

Вселенная расширяется, но галактики сталкиваются. Как так вообще возможно?

На первый взгляд кажется логичным: если Вселенная всё время растёт, галактики должны только удаляться друг от друга. Но космос устроен сложнее. Расширение пространства и гравитация работают одновременно, и в некоторых масштабах вторая уверенно побеждает первую.

Почему расширение Вселенной не разрывает галактики

Вселенная действительно расширяется это измеренный факт. Скорость этого расширения описывается законом Хаббла: примерно 70 км/с на каждый мегапарсек расстояния (около 3,26 млн световых лет). Чем дальше объект, тем быстрее он от нас удаляется.

Закон Хаббла связь между расстоянием до галактики и скоростью её удаления.

Но ключевой момент в другом: расширение заметно только на очень больших масштабах. Внутри галактик, звёздных систем и даже скоплений галактик эффект расширения пренебрежимо мал и практически не работает. Там всем заправляет гравитация.

Простая аналогия: нарисуйте точки на резиновой ленте и растяните её. Дальние точки разъедутся быстро, близкие едва заметно. Космос ведёт себя так же.

Визуализация сталкивающихся галактик, которые за два миллиарда лет сливаются в одну эллиптическую галактику. Источник: ru.pinterest.com

Как гравитация побеждает расширение Вселенной

Если две галактики находятся достаточно близко и обладают большой массой, они могут быть гравитационно связаны. В таком случае их собственное притяжение сильнее космического расширения.

Гравитационно связанная система система, где скорость объектов недостаточна, чтобы преодолеть взаимное притяжение.

Классический пример Млечный Путь и галактика Андромеды. Андромеда находится примерно в 2,5 млн световых лет от нас и формально должна удаляться. Но на практике она приближается со скоростью около 110 км/с.

Причина проста: обе галактики входят в Местную группу и притягивают друг друга сильнее, чем пространство успевает их растянуть. В результате через несколько миллиардов лет (48 млрд лет) они столкнутся и сольются.

Сливающаяся пара галактик NGC 4676, расположенных на расстоянии 300 миллионов световых лет от нас в созвездии Волосы Вероники, получило название Мыши из-за длинных хвостов из звезд и газа, исходящих от каждой из них. В конечном итоге они сольются в одну гигантскую галактику. Источник изображения: esahubble.org

Не забудьте подписаться на наши каналы в Telegram и Дзен там много интересного и познавательного!

Почему расширение Вселенной не действует внутри галактик

С точки зрения общей теории относительности, гравитация это искривление пространства-времени. Внутри гравитационно связанной области пространство не расширяется: оно как бы заперто массой. Расширение происходит вокруг таких областей, но не внутри них.

Поэтому галактики могут сближаться, сталкиваться и даже образовывать гигантские эллиптические системы и всё это в расширяющейся Вселенной.

Облако Оорта граница Солнечной системы и резервуар, откуда прилетают самые редкие кометы. Источник изображения: naked-science.ru

На самом краю нашей Солнечной системы скрывается гигантская сфера из льда и пыли. Её нельзя увидеть даже в самые мощные телескопы, но её гости регулярно появляются в небе в виде ярких комет. Эта область называется облаком Оорта. Именно там, по мнению астрономов, рождаются долгопериодические кометы. И, возможно, там хранится замороженная история появления Солнца и планет.

Что такое облако Оорта и из чего оно состоит

Облако Оорта это гипотетическое сферическое скопление ледяных тел, окружающее Солнечную систему. Его существование не подтверждено прямыми наблюдениями, но большинство учёных считают его реальным. Идею в 1950 году предложил нидерландский астроном Ян Хендрик Оорт.

По оценкам, облако содержит триллионы объектов, большинство меньше 100 км. Они состоят из замёрзшей воды, метана, аммиака, этана, угарного газа и даже синильной кислоты.

Общая масса этой ледяной оболочки может быть сопоставима с массой Земли или превышать её в несколько раз.

Именно отсюда прилетают долгопериодические кометы, которым требуется от 200 до десятков тысяч лет, чтобы сделать один оборот вокруг Солнца.

Без такого удалённого резервуара кометы давно бы разрушились или столкнулись с планетами.

Облако Оорта состоит из триллионов небольших ледяных объектов, движущихся по различным орбитам. Источник изображения: esa.in

Где находится облако Оорта в Солнечной системе и каковы его размеры

Внутренний край облака начинается примерно на расстоянии 2000-5000 а.е. от Солнца. Для сравнения: Нептун находится всего в 30 а.е. Одна а.е. это расстояние от Земли до Солнца.

Внешняя граница может достигать от 10 000 до 100 000200 000 а.е. это где-то половина или четверть полпути до ближайшей звезды, Проксимы Центавра. Если отправить туда космический аппарат, ему понадобятся десятки тысяч лет, чтобы пересечь эту область.

Внутреннее облако Оорта (также известно как облако Хиллса) это гипотетическая область в форме диска, которая считается основным резервуаром комет, поскольку она гравитационно устойчивее внешней оболочки. Источник изображения: astroson.com, autismforums.com

Будь в курсе новых открытий по максимуму подписывайся на наш канал в Max!

Несмотря на огромную удалённость, облако остаётся гравитационно связанным с Солнцем, хотя уже находится на границе межзвёздного пространства.

Как образовалось облако Оорта и откуда прилетают кометы

Облако Оорта это замороженный архив ранней Солнечной системы. Оно сформировалось около 4,6 млрд лет назад, когда молодые планеты-гиганты выбрасывали планетезимали на дальние орбиты. Позже гравитация Галактики придала этой структуре сферическую форму.

Облако Оорта связано с поясом Койпера дискообразной областью за орбитой Нептуна. Считается, что часть объектов, выброшенных гравитацией планет-гигантов из пояса Койпера, со временем попала на удалённые орбиты и сформировала облако Оорта.

Астрономы полагают, что объекты, составляющие облако Оорта, сформировались около Солнца и были рассеяны далеко в космос гравитационными эффектами планет-гигантов на раннем этапе развития Солнечной системы. Источник изображения: sponsr.ru

Когда гравитация соседних звёзд, молекулярных облаков или приливные силы Млечного Пути нарушают равновесие, некоторые объекты облака Оорта устремляются во внутреннюю часть Солнечной системы. Так появляются кометы вроде C/2025 R2 (SWAN) или C/2025 A6 (Lemmon).

Изучая их состав, астрономы получают редкую возможность заглянуть в прошлое к веществу, из которого родились планеты.

Поверхность Луны: над ней лишь едва заметная экзосфера, а за ней открытый космос

Если спросить, есть ли у Луны атмосфера, большинство людей ответят уверенное нет. На самом деле тонкий слой газов над лунной поверхностью все-таки существует просто он настолько разрежен, что на Земле мы бы назвали его глубоким вакуумом. Чтобы понять, почему наша планета окружена плотным воздушным одеялом, а Луна лишь призрачным газовым шлейфом, нужно разобраться в двух вещах: гравитации и магнитном поле.

Есть ли у Луны атмосфера

Формально да, но с огромными оговорками. То, что окружает Луну, ученые называют экзосферой настолько тонким слоем атомов и молекул, что они практически никогда не сталкиваются друг с другом. По данным Science ABC, давление у лунной поверхности составляет примерно 310 атмосфер это в триллион раз меньше, чем на Земле. Вся масса этой газовой оболочки не дотягивает даже до 10 тонн примерно как вес одного городского автобуса.

Для сравнения, на уровне моря один кубический сантиметр земного воздуха содержит около 10 молекул. У поверхности Луны в том же объеме меньше миллиона. Это сопоставимо с плотностью земной атмосферы на высоте орбиты МКС, то есть на границе космоса. Лабораторный вакуум, который создают на Земле в научных целях, и тот содержит больше частиц, чем лунная экзосфера.

Еще больше познавательных статей вы найдете в нашем Дзен-канале. Нас уже более 150 000 человек!

Из чего состоит атмосфера Луны

Хотя газов у Луны крайне мало, их удалось обнаружить и даже определить состав. Экзосфера Луны состоит в основном из аргона, гелия и неона, а также содержит следовые количества натрия, калия, рубидия и нескольких других элементов. Детекторы, оставленные на поверхности астронавтами программы Аполлон, зафиксировали аргон-40, гелий-4, кислород, метан, азот, углекислый газ и угарный газ. Земные спектрометры добавили к списку натрий и калий, а орбитальный аппарат Lunar Prospector обнаружил радиоактивные изотопы радона и полония.

Любопытная деталь: натрий и калий, которые есть в лунной экзосфере, не встречаются в атмосферах Земли, Марса или Венеры это делает состав лунной газовой оболочки по-настоящему необычным.

Как появилась экзосфера Луны

Если газы у Луны постоянно улетают в космос, откуда они берутся? Главный источник удары микрометеоритов. Крошечные космические пылинки, от молекулярных размеров до нескольких миллиметров, непрерывно бомбардируют поверхность. При столкновении они испаряют часть лунного грунта, выбивая атомы в пространство над поверхностью. Это называется ударным испарением.

Второй процесс ионное распыление: заряженные частицы солнечного ветра бьют по атомам лунной почвы и выщелкивают их наверх. Исследование 2024 года помогло наконец определить, какой из двух механизмов важнее. Ученые проанализировали изотопный состав калия и рубидия в образцах грунта, привезенных миссиями Аполлон, и пришли к выводу: около 70% атомов в экзосфере появляются благодаря ударам метеоритов, и лишь 30% за счет солнечного ветра.

Есть и третий, менее заметный источник дегазация лунных недр. Радиоактивный распад элементов внутри Луны высвобождает газы, которые выходят на поверхность. Например, аргон-40 поступает из недр при распаде калия-40.

Почему Земля удерживает атмосферу, а Луна нет

Здесь работают два ключевых фактора, и оба не в пользу Луны.

Первый гравитация. Масса Луны составляет всего 1,2% от массы Земли, а сила тяжести на ее поверхности примерно одну шестую земной. Чтобы молекула газа навсегда покинула небесное тело, ей нужно разогнаться до так называемой второй космической скорости. Для Земли это около 11,2 км/с, для Луны всего 2,4 км/с. Многие молекулы, разогретые солнечным светом или выбитые солнечным ветром, легко набирают эту скорость и просто улетают в космос. На Земле та же молекула была бы поймана гравитацией обратно.

Второй фактор магнитное поле. Земля обладает мощной магнитосферой: жидкое железное ядро нашей планеты работает как гигантское динамо, генерируя магнитное поле, которое простирается на десятки тысяч километров в космос. Этот невидимый щит отклоняет заряженные частицы солнечного ветра, не давая им сдувать атмосферу с планеты. У Луны магнитного поля практически нет ее поверхность открыта для прямого воздействия солнечной плазмы. Протоны солнечного ветра врезаются прямо в лунный грунт и выбивают атомы наружу, а удержать их обратно нечем.

Показательный пример Марс. Эта планета потеряла свое магнитное поле миллиарды лет назад, и солнечный ветер постепенно сдул большую часть ее атмосферы. А вот Венера, у которой магнитного поля тоже нет, удерживает мощнейшую атмосферу за счет одной только гравитации она почти так же массивна, как Земля. Это подтверждает, что именно сочетание массы и магнитного щита определяет судьбу газовой оболочки.

Земля защищена и гравитацией, и магнитным щитом. Луна лишена обоих преимуществ

Была ли у Луны плотная атмосфера в прошлом

Как ни удивительно, ученые считают, что около 34 миллиардов лет назад Луна обладала куда более плотной атмосферой. В 2017 году специалисты NASA объявили, что, по данным изучения образцов лунной магмы, доставленных миссиями Аполлон, Луна имела относительно густую атмосферу на протяжении примерно 70 миллионов лет. Эта атмосфера, образованная газами из мощных вулканических извержений, была вдвое плотнее нынешней марсианской.

Но лунные вулканы со временем затихли. Новые порции газов перестали поступать в достаточном количестве, а те, что оставались, постепенно рассеялись в космос. Без мощной гравитации и магнитного поля удержать эту оболочку было невозможно.

Читайте также: Какой стране принадлежит Луна? Простой ответ за минуту

Как атмосфера на Луне влияет на лунные миссии

Отсутствие плотной атмосферы это не просто научный факт, а практическая проблема для освоения Луны. Без газовой оболочки поверхность не защищена от жесткого космического излучения, губительного для живых организмов. Температура на освещенной стороне поднимается до +127 градусов, а на теневой падает до 173 градусов. Микрометеориты, которые в земной атмосфере сгорают, не долетев до поверхности, на Луне беспрепятственно врезаются в грунт.

Будущим астронавтам придется работать на Луне без защиты атмосферы

Интересно, что сами лунные миссии уже влияют на экзосферу. Выхлоп от одного посадочного модуля может временно увеличить количество газов вокруг места посадки. Ученые уже моделируют, как программа Artemis и другие будущие экспедиции повлияют на лунную атмосферу ведь если мы хотим изучать ее естественный состав, нужно учитывать следы собственного присутствия.

Луна наглядный пример того, как масса, магнитное поле и геологическая активность определяют, будет ли у мира воздух. Земля выиграла эту лотерею: достаточно тяжелая, чтобы удерживать газы, достаточно активная, чтобы генерировать магнитный щит, и достаточно вулканически деятельная, чтобы миллиарды лет пополнять атмосферу. Луна всего в 384 тысячах километров от нас, но условия там совершенно другие. И теперь вы знаете почему.

Шокирующая правда: чем на самом деле пахнет космос

Когда мы думаем о космосе, в голове возникают спиральные галактики, яркие туманности, безмолвная чернота и чудовищные звуки. Но у космоса также есть запах, и даже не один. А все потому, что Вселенная не стерильна, и она наполнена сажей умирающих звезд, газами, радиацией и плазмой, которые вместе создают удивительный коктейль ароматов. Большая часть того, что мы знаем про запах космоса, основана на двух источниках: рассказах астронавтов и химическом анализе межзвездных молекул. И результаты порой удивляют даже ученых.

Как пахнет космос по словам астронавтов

По данным NASA, главный аромат, о котором астронавты сообщают снова и снова, это отчетливый металлический запах, напоминающий одновременно озон, порох, прожаренный стейк и сладковатый дым от сварки. Этот запах остается на скафандрах и оборудовании после каждого выхода в открытый космос.

Немецкий астронавт Александр Герст описал его так:

Для меня космос пахнет как смесь грецких орехов и тормозных колодок моего мотоцикла.

А американский астронавт Дон Петтит, побывавший на МКС, рассказывал:

Это приятное, сладковатое металлическое ощущение. Оно напомнило мне студенческие годы, когда я часами работал со сварочной горелкой, ремонтируя тяжелую технику для небольшой лесозаготовительной компании.

Любопытно, что многие космонавты находят этот запах вполне приятным, потому что он не вызывает отвращения, а скорее напоминает что-то знакомое и земное.

Еще больше познавательных материалов вы найдете в нашем Telegram-канале. Обязательно подпишитесь!

Почему космос пахнет металлом

Почему космос пахнет именно так? Ученые предлагают два основных объяснения.

Первая теория связана с полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ). По словам доктора Луиса Алламандолы, умирающие звезды выбрасывают углерод, который формирует густую сажу, по составу похожую на ископаемое топливо. Эти же углеводороды встречаются и на Земле, в подгоревших тостах, жареном мясе, копоти и автомобильных выхлопах. Космическая сажа невероятно живуча, и она способна существовать миллионы лет и вполне может оседать на скафандрах астронавтов во время выходов в открытый космос.

Вторая теория объясняет запах образованием озона. Согласно статье на сайте Space.com, в космосе ультрафиолетовое излучение расщепляет молекулы кислорода на отдельные атомы, которые цепляются к поверхности скафандров. Когда астронавт возвращается в шлюзовую камеру, эти атомы контактируют с обычным молекулярным кислородом (O) и образуют озон (O), вещество с характерным металлическим запахом.

Умирающая звезда выбрасывает облака космической сажи возможный источник запаха космоса

Обе теории пока не получили окончательного подтверждения, но они хорошо объясняют, почему описания астронавтов так похожи друг на друга.

Читайте также: 5 фактов о космосе, которые многим неизвестны

Кометы пахнут тухлыми яйцами и формальдегидом

Металлический аромат далеко не единственный запах Вселенной. В 2014 году зонд Розетта пролетел мимо кометы Чурюмова Герасименко и обнаружил целый букет молекул с совершенно разными запахами:

• сероводород запах тухлых яиц;
• цианистый водород сладковатый миндальный аромат (при этом вещество смертельно ядовито);
• аммиак резкий запах мочи;
• формальдегид специфический больничный дух.

Доктор Алламандола объяснил, что эти молекулы, скорее всего, собрались из космической сажи и других материалов, слипшихся в огромные ледяные пылевые облака своего рода космические пылевые кролики, вроде тех комков, что скапливаются под вашим диваном.

Темные облака пахли бы как сумасшедшая лавка мороженого со свежей ноткой водяного льда и сбивающим с ног запахом аммиака, а в некоторых случаях с привкусом морга из-за формальдегида, описал он.

Центр Млечного Пути пахнет малиной и ромом

Одно из самых неожиданных открытий касается Стрельца B2 гигантского облака в самом сердце нашей Галактики. Ученые обнаружили, что оно насыщено этилформиатом веществом, которое придает малине ее характерный вкус. Этилформиат образуется в результате реакции между спиртом и кислотой, которая, в свою очередь, пахнет ромом.

Получается, что часть Млечного Пути теоретически могла бы пахнуть малиновым коктейлем с ромом. Правда, устроить космическую вечеринку в Стрельце B2 не выйдет, ведь облако также содержит высокую концентрацию смертельно опасного пропилцианида.

Молекулярное облако Стрелец B2 в центре Млечного Пути место, которое могло бы пахнуть малиной

Старший научный сотрудник NASA Скотт Сэндфорд подытожил:

В темных уголках нашей и далеких галактик молекулярные облака, полные крошечных частиц пыли, содержат целый шведский стол ароматов от сладкого сахара и рома до вони тухлых яиц от серы. И они дрейфуют миллионы лет, появляясь в кометах, метеорах и космической пыли.

Как пахнут планеты Солнечной системы

Точно ответить на этот вопрос пока никто не может, но ученые делают обоснованные предположения на основе состава атмосфер:

• Венера и Уран почти наверняка пахнут тухлыми яйцами из-за диоксида серы и сероводорода;
• Марс с его углекислотной атмосферой и следами кислот и серы, вероятно, имеет слабый кисловатый пустынный запах;
• Титан, крупнейший спутник Сатурна, содержит в атмосфере следы бензола, так что там могло бы пахнуть бензином;
• Юпитер, чьи цвета частично обусловлены аммиаком и фосфором, предположительно пахнет чем-то средним между чесноком и бензином.

Пока что все эти оценки основаны на дистанционном анализе атмосфер, а не на прямых измерениях. Но если человечество когда-нибудь начнет осваивать другие планеты, а это уже сейчас обсуждается, вопрос запаха из академического быстро станет практическим.

Духи с запахом космоса

Если после всего прочитанного вам захотелось лично понюхать Вселенную, это возможно, хотя бы приблизительно. В 2008 году NASA поручило химику Стиву Пирсу создать духи с запахом космоса. Цель была практической: помочь будущим астронавтам подготовиться к ощущениям, которые ждут их после выхода за пределы корабля.

В 2020 году этот состав выпустили в виде парфюма под названием Eau de Space. По отзывам, аромат действительно напоминает смесь пороха, жженого металла и чего-то сладковатого примерно то, что описывали астронавты.

Парфюм Eau de Space попытка воссоздать запах космоса на Земле

Космос, как выясняется, это насыщенная химическая среда с богатой палитрой запахов. От металлического аромата на скафандрах до малинового облака в центре Галактики Вселенная пахнет куда разнообразнее, чем можно было бы ожидать. И хотя большинство из нас вряд ли сможет понюхать космос лично, сам факт того, что межзвездное пространство имеет запах, делает его немного ближе и понятнее. В конце концов, даже привычные земные вещества умеют удивлять, что уж говорить о Вселенной.

Лунные камни, собранные астронавтами в 20 веке, хранили в себе ответ на полувековую загадку

Когда астронавты Аполлона привезли на Землю лунные камни, ученые обнаружили в них нечто странное следы намагниченности. Это означало, что у Луны когда-то было собственное магнитное поле, возможно даже мощнее земного. Но как крохотное небесное тело без жидкого металлического ядра могло генерировать такую магнитную защиту? Эта загадка мучила исследователей более полувека, и только сейчас международная команда ученых нашла ответ.

У Луны было магнитное поле?

На Земле магнитное поле создается благодаря так называемому геодинамо потокам расплавленного железа во внешнем ядре планеты. Эти потоки генерируют электрические токи, которые, в свою очередь, создают магнитное поле. Именно оно защищает нас от солнечного ветра и космической радиации.

Когда в начале 1970-х годов образцы лунного грунта попали в лаборатории, минералы в них хранили палеомагнитную запись своеобразный отпечаток древнего магнитного поля. Оказалось, что примерно 3,54 миллиарда лет назад Луна обладала магнитным полем, сопоставимым по силе с земным. Для сравнения, масса Луны составляет лишь около 1,2 процента от массы Земли, а ее ядро занимает непропорционально маленькую долю общего объема. Откуда же бралась энергия для лунного динамо?

Именно этот парадокс и стал одной из самых устойчивых загадок планетологии. Классические модели просто не могли объяснить, как столь маленькое ядро способно поддерживать конвекцию достаточно долго, чтобы создавать настолько сильное поле.

Внутренне строение Луны

Что показал анализ лунных камней

Международная группа исследователей применила к образцам Аполлона современные методы палеомагнитного анализа, которых не существовало в 1970-х. Ключевой задачей было отделить подлинную лунную намагниченность от артефактов, ведь за десятилетия хранения на Земле камни подвергались воздействию земного магнитного поля и даже магнитных полей лабораторного оборудования.

Результаты оказались неожиданными. Реальная сила древнего лунного магнитного поля была значительно переоценена в ранних исследованиях. Предыдущие измерения показывали поле силой до 100 микротесла это примерно вдвое больше современного земного поля. Новые данные свидетельствуют о гораздо более скромных значениях, что полностью меняет картину.

Дело в том, что при меньшей напряженности поля для его генерации уже не нужно искать экзотические механизмы. Обычная термическая конвекция в относительно небольшом жидком ядре Луны вполне справляется с задачей. Проще говоря, лунное динамо работало по тем же принципам, что и земное, только было слабее и выключилось примерно миллиард лет назад, когда ядро остыло и затвердело.

Предыдущие измерения магнитного поля Луны были неточными

Казалось бы, ученые работали с теми же самыми камнями откуда же ошибка? Все дело в технологиях и подходах. В 1970-х и 1980-х палеомагнитный анализ был значительно грубее. Исследователи использовали образцы большего размера, а методы размагничивания не позволяли точно отделить первичную намагниченность от вторичной.

Вторичная намагниченность это шум, который накапливался в камнях после их формирования. Источников этого шума масса: удары метеоритов, которые нагревали породу и перемагничивали ее, воздействие солнечного ветра уже после исчезновения лунного поля, и даже банальное хранение образцов на Земле. Современные методы позволяют снять эти наслоения слой за слоем, добравшись до первоначального сигнала.

Кроме того, новое поколение магнитометров работает с образцами размером менее одного миллиметра, что позволяет анализировать отдельные минеральные зерна. На самом деле это революционный подход: вместо усредненного сигнала от целого куска породы ученые получают точечные данные из конкретных кристаллов, сохранивших первичную запись.

Впрочем, сам факт существования лунного динамо никто не оспаривает поле действительно было. Но его сила оказалась такой, которую легко объяснить стандартной физикой, без привлечения гипотез о гигантских столкновениях или приливных эффектах раннего сближения с Землей.

Читайте также: Когда у Земли появилось магнитное поле вы удивитесь

Что открытие означает для понимания других спутников

Это исследование важно далеко не только для лунной науки. Магнитные поля один из ключевых факторов, определяющих обитаемость планет. Без магнитного щита солнечный ветер постепенно сдувает атмосферу, что, вероятно, и произошло с Марсом. Понимание того, как работают динамо в малых телах, помогает оценить, какие экзопланеты и спутники могли сохранить условия для жизни.

Если для генерации магнитного поля не нужны экстремальные условия, а достаточно обычной конвекции в относительно небольшом ядре, то количество потенциально защищенных тел в Солнечной системе и за ее пределами резко возрастает. Это касается, например, спутника Юпитера Ганимеда единственного спутника в Солнечной системе, который обладает собственным магнитным полем прямо сейчас.

Результаты исследования также влияют на планы будущих лунных миссий. Запущенная в конце 2022 года программа Артемида предполагает создание долговременной базы на Луне, и понимание истории лунного магнитного поля критически важно для оценки радиационной обстановки. Когда магнитный щит исчез, поверхность Луны стала полностью открыта космической радиации, и за миллиард лет без защиты лунный реголит накопил колоссальную дозу облучения.

Когда-то Луна была совсем другой с магнитным щитом, вулканами и, возможно, даже тонкой атмосферой. Источник изображения: IFL Science

Как учены проверят новую модель лунного динамо

Одного пересмотра старых данных, конечно, недостаточно. Научное сообщество уже наметило несколько путей проверки. Во-первых, миссия Артемида-3 и последующие экспедиции должны доставить свежие образцы из регионов Луны, которые Аполлон не посещал, прежде всего из района южного полюса. Это позволит получить независимую палеомагнитную запись из других точек и других эпох.

Во-вторых, китайская программа Чанъэ уже доставила образцы с обратной стороны Луны, и их палеомагнитный анализ еще продолжается. Если и эти данные подтвердят пересмотренные, более скромные значения древнего магнитного поля, загадка будет официально закрыта.

Но есть нюанс. Некоторые исследователи указывают, что лунное магнитное поле могло быть нестабильным усиливаться после крупных импактных событий и затухать в спокойные периоды. Если это так, то одни образцы будут показывать сильное поле, а другие слабое, и обе стороны дискуссии окажутся по-своему правы.

А вы уже подписались на наш канал в MAX? Если нет, самое время это исправить!

Пятьдесят лет ученые пытались понять, как крошечная Луна умудрялась создавать мощное магнитное поле. Ответ оказался элегантно простым: она и не создавала ничего сверхъестественного. Просто ранние измерения завышали реальные значения, а природа, как это часто бывает, обошлась без экзотики стандартной физики хватило с запасом.

Большинство людей не знают всю правду о воде на Марсе

На протяжении многих лет ученые говорили, что Марс это совершенно пустая планета. Да, там нет деревьев и ни одного убедительного признака существования жизни. Но разговоры о том, что там совершенно нет воды в жидком виде, это вранье. В большом количестве жидкая вода на Марсе существует только на большой глубине. Однако, она вполне может появляться и на поверхности, хоть и на очень короткое время.

Где прячется вода на Марсе

На Марсе вода есть, но почти вся она либо в ледяном состоянии, либо спрятана в минералах. Жидкая вода на поверхности почти не встречается, потому что на Марсе слишком холодно. Но все же она иногда появляется, но ненадолго и в виде солевых растворов.

Вода в глубинах Марса

В жидком виде вода на Красной планете встречается только глубоко в коре. Дело в том, что чем ниже она под поверхностью, тем там теплее и выше давление. А в таких условиях вода уже может пребывать в жидком виде.

Данные с сейсмометра InSight показали, что на глубинах около 1120 километров трещины в породах могут быть заполнены именно такой жидкой водой. Это не реки под поверхностью, а скорее вода в порах и трещинах, прячась в недрах планеты.

Исследовательский аппарат InSight. Источник изображения: theconversation.com

Вода под полярной шапкой Марса

Есть еще гипотетический вариант под южной полярной шапкой. Радар MARSIS увидел там яркие отражения, которые в 2018 году интерпретировали как подледное озеро с соленой водой. Позже появились сомнения: такие отражения могут давать особенности слоев льда и пыли, а температура слишком низкая для обычной воды. Пока это остается интересной загадкой.

Читайте также: Вот еще одно место, где можно поискать следы жизни на Марсе

Вода на поверхности Марса

На поверхности вода появляется только мельком. Соли, которые Марс умеет тянуть из воздуха, создают очень соленые рассолы в верхнем слое грунта. Они бывают ночью или под утро и быстро исчезают при солнечном свете. Это не лужи, а тонкие пленки влаги, которые можно назвать марсианской росой.

Так что, не стоит думать, что Марс полностью лишен воды. Она там есть, но либо очень глубоко, либо в виде тонкого слоя соленой жидкости по утрам.

Еще больше познавательных материалов вы найдете в нашем Дзен-канале. Подпишитесь, если все еще не сделали это!

Когда-то давно на Марсе была вода, и в очень большом количестве. Но часть улетела в космос, когда планета потеряла атмосферу. Часть заперлась в породах, вступая в реакции и превращаясь в минералы. Еще часть осталась льдом на полюсах или в недрах.

Резкое выключение Солнца невозможно, но мы можем провести мысленный эксперимент

Солнце светит уже около 4,6 миллиарда лет. Оно образовалось из гигантского облака газа и пыли и с тех пор стабильно дает Земле свет и тепло. Если представить, что Солнце внезапно погаснет (чего в реальности быть не может), последствия будут катастрофическими. Уже через 8 минут Земля погрузится во тьму и холод, температура начнет резко падать, фотосинтез остановится, большая часть жизни вымрет. Давайте рассмотрим все эти последствия по пунктам.

Если представить, что Солнце внезапно погаснет, Земля не остынет мгновенно. Как и горячий кофе, наша планета будет сохранять тепло какое-то время, особенно в глубоких слоях океанов и в недрах.

Но для нас, живущих на поверхности, холод станет ощутимым очень быстро. Уже через неделю средняя температура на поверхности упадет ниже 18градусов Цельсия, а через год достигнет 100градусов Цельсия, пишет Popular Science.

Темнота и холод наступят через восемь минут

Свет Солнца достигает Земли за восемь минут. В этот момент все вокруг погрузится во мрак. Без солнечного тепла температура начнет падать, и через несколько дней мы ощутим зиму, которая никогда не закончится.

Без Солнца наша планета погрузится в вечную и холодную тьму

На Земле станет очень холодно

В течение недели воздух на поверхности станет морозным, ниже нуля по Цельсию. Через год температура упадет до 100градусов. Верхние слои океанов замерзнут, но толстый лед будет удерживать тепло в глубинах. Вода не превратится в лед сразу, потому что для этого потребуются сотни тысяч лет.

Растения полностью исчезнут

Без солнечного света растения не смогут поддерживать фотосинтез. Большинство цветов и трав погибнут за несколько недель. Большие деревья смогут протянуть несколько десятилетий за счет медленного метаболизма и запасов питательных веществ, но со временем почти все растения умрут.

Без Солнца все растения просто исчезнут

Животные полностью вымрут

Когда растения исчезнут, рухнет вся пищевая цепочка. Большинство животных быстро погибнет, а среди выживших будут только падальщики, которые смогут питаться останками других организмов, пока холод окончательно не добьет их.

Люди начнут жить под землей

Люди могли бы жить в глубоких океанских субмаринах или в подземных жилищах с геотермальной или ядерной энергией. Например, Исландия уже сейчас обогревает большую часть домов с помощью вулканической энергии, и подобные технологии позволили бы людям выживать сотни лет.

Понравилась статья? Тогда загляните в наш Дзен-канал, там вы найдете еще больше познавательных материалов!

К счастью, Солнце не может в один момент просто погаснуть. Однако, в будущем оно может превратиться в красного гиганта. И тогда нам будет совсем не до мысленных экспериментов.

Длительность жизни планет зависит от множества разных факторов

Может показаться, что Земля и многие другие планеты будут существовать вечно. Но даже у планет есть срок годности: они рождаются из пыли и газа, проходят через бурную молодость, серьезный средний возраст и, в конце концов, сталкиваются с финалом. Правда, живут они по-разному, и все зависит от вида планеты. Ученым известны планеты, которые точно будут жить дольше, чем Земля. Так сколько же времени отмерено небесным телам?

Как рождаются планеты

Чтобы понять, сколько лет может жить планета, нужно сначала разобраться, как она вообще появляется на свет.

Все начинается с мельчайших пылинок, которые кружатся в диске вокруг молодой звезды. Постепенно они сталкиваются, слипаются и растут, превращаясь в огромные миры.

Астрофизик Шон Рэймонд объясняет, что газовые гиганты вроде Юпитера сначала формируют массивное каменное ядро, а уже потом притягивают газ.

А вот каменистые планеты, наша Земля в их числе, проходят через фазу жестких столкновений с другими небесными телами. Это похоже на грандиозную космическую стройку, которая длится миллионы лет.

Ученые считают, что планеты рождаются из хаоса. Источник изображения: space.com

Как умирают планеты

Но что считать смертью планеты? Тут мнения ученых расходятся.

С одной стороны, можно сказать, что планета живет ровно до того момента, пока не будет физически уничтожена. С другой она может закончиться как мир, в котором мы знаем жизнь, задолго до своей физической гибели.

Мэттью Рейнхольд из Стэнфорда приводит простую аналогию: если условия на планете кардинально меняются и становятся совершенно иными, мы можем считать, что прежний мир перестал существовать, даже если сам кусок камня все еще болтается в космосе.

Марс можно считать живым как планету и мертвым как мир. Источник изображения: msn.com

Сколько живут планеты

Взять хотя бы нашу родную Землю. Ее судьба неразрывно связана с Солнцем. Сейчас наше светило сжигает водород, но примерно через 5 миллиардов лет запасы топлива исчерпаются, и Солнце начнет расширяться, превращаясь в красного гиганта.

Еще до того, как Земля будет им поглощена, океаны просто испарятся от невыносимого жара. Если планета каким-то чудом уцелеет и не сгорит в солнечной плазме, то после коллапса звезды ее вышвырнет в межзвездное пространство.

Так что общий срок жизни Земли ученые оценивают примерно в 9,5 миллиарда лет.

Но большинству планет во Вселенной повезло гораздо больше. Дело в том, что самые распространенные звезды это не желтые карлики вроде нашего Солнца, а красные карлики маленькие, тусклые и очень экономные. Они сжигают свое топливо настолько медленно, что могут просуществовать триллионы лет.

Красный карлик в представлении художника. Источник изображения: wikimedia.org

Однако, как выяснил Рейнхольд, планеты у таких звезд погибнут задолго до смерти своего светила. Причина внутренние геологические процессы. Рано или поздно мантия планеты остынет, остановится тектоника плит, и климат перестанет стабилизироваться.

Расчеты показывают, что для планет у красных карликов этот срок может составлять от 16 до 90 миллиардов лет.

Присоединяйтесь к нам в MAX

На нашем сайте есть и другие статьи с простыми ответами на сложные вопросы о космосе. Например, читайте наши материалы Почему планеты вращаются с разной скоростью и Почему планеты Солнечной системы выстроены именно так, как сейчас?.

Радиус всего в 1,2 раза больше земного по меркам экзопланет TOI-1080 b практически близнец нашей планеты

Каждый раз, когда астрономы находят каменистую планету, чуть крупнее нашей, сердце невольно екает: а вдруг на этот раз повезет и мы найдем там жизнь? Команда ученых под руководством мексиканского астронома подтвердила существование нового мира всего в 83 световых годах от Солнца. Планета TOI-1080 b оказалась умеренно теплой суперземлей с возможной атмосферой, и теперь исследователи хотят понять, может ли там быть что-то по-настоящему интересное. Кажется, это намек на существование внеземной жизни!

Как ученые нашли новую планету, похожую на Землю

Космический телескоп TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) прямо сейчас наблюдает за примерно 200 000 ярких звезд вблизи Солнца, выискивая характерные мерцания сигналы так называемых транзитов. Это моменты, когда планета проходит перед своей звездой и слегка затмевает ее свет. Именно такой сигнал был обнаружен в кривой блеска звезды TOI-1080 неактивного красного карлика спектрального класса M4V.

Группу ученых возглавила Илен Гомес Макео Чу из Национального автономного университета Мексики. Подозрительный сигнал в данных TESS подтвердили наблюдениями с наземных телескопов. Оказалось, что мерцание действительно вызвано планетой, проходящей на фоне звезды. На сегодняшний день миссия TESS каталогизировала почти 7 900 кандидатов в экзопланеты, из которых 759 уже подтверждены. Результаты исследования опубликованы на сервере препринтов arXiv.

Телескоп TESS. Источник изображения: wikipedia.org

Чем планета TOI-1080 b похожа на Землю

Новый мир оказался не газовым гигантом и не раскаленным адом, а чем-то гораздо более интригующим. Измерения показали, что радиус TOI-1080 b примерно в 1,2 раза больше земного, а масса, по оценкам ученых, скорее всего близка к 1,75 массы Земли (верхний предел 10,7 масс Земли). Проще говоря, перед нами каменистая суперземля планета крупнее нашей, но все еще твердая, а не газообразная.

Год на TOI-1080 b длится всего 3,97 земных суток. Планета вращается невероятно близко к звезде на расстоянии около 0,027 астрономической единицы. Для сравнения, Меркурий находится от Солнца примерно в 0,39 а.е., то есть TOI-1080 b прижата к своей звезде в 14 раз плотнее, чем ближайшая к нашему Солнцу планета. Но вот в чем фокус: звезда-хозяйка куда тусклее и холоднее Солнца, поэтому равновесная температура планеты составляет около 368 K (примерно 95 C). Это много для жизни в нашем понимании, однако для скалистых экзопланет это считается умеренным показателем.

ГЛАВНАЯ ИНТРИГА: ученые допускают, что TOI-1080 b может обладать атмосферой, богатой углекислым газом, или плотным кислородным слоем. Но пока это лишь гипотеза. Чтобы подтвердить или опровергнуть наличие атмосферы, потребуются дополнительные спектроскопические исследования.

Что известно о звезде TOI-1080

Красный карлик TOI-1080 звезда скромная, но по-своему примечательная. Она примерно в пять раз меньше Солнца, а ее масса составляет всего 0,16 солнечных масс. Температура поверхности около 3 065 K, что делает ее значительно холоднее нашего светила (для сравнения, у Солнца это около 5 778 K).

На основе звездных моделей астрономы считают, что возраст TOI-1080 составляет от 5 до 7 миллиардов лет. Это означает, что система старше Солнечной, которой всего 4,6 миллиарда лет. За такой промежуток времени у потенциальной атмосферы планеты было достаточно времени, чтобы сформироваться или, наоборот, рассеяться под воздействием звездного излучения. Впрочем, тот факт, что звезда неактивна, играет в пользу сохранения атмосферы: активные красные карлики печально известны мощными вспышками, способными сдуть газовую оболочку с близких планет.

Красный карлик TOI-1080 может быть частью многопланетной системы. Источник изображения: interestingengineering.com

Могут ли рядом с TOI-1080 b быть другие планеты

Красные карлики класса M часто оказываются хозяевами компактных многопланетных систем. Поэтому ученые не остановились на одном открытии и проверили, не скрываются ли по соседству с TOI-1080 b другие миры.

Результат оказался строгим, но не окончательным. По данным TESS, в системе нет дополнительных транзитных планет крупнее 0,9 радиуса Земли с орбитальными периодами от 0,5 до 7,7 суток. Для более длинных орбит, до примерно 19 суток, можно исключить планеты крупнее 1,4 радиуса Земли. Но это еще не означает, что система одинока: более мелкие планеты или миры на наклоненных орбитах, не проходящие перед звездой, могли остаться невидимыми для транзитного метода.

Дело в том, что транзитный метод работает только тогда, когда орбита планеты проходит точно между звездой и наблюдателем. Если угол наклона чуть другой, планета просто не попадет в кадр. Так что вопрос есть ли у TOI-1080 b соседи остается открытым.

Читайте также: 5 причин, почему мы все еще не нашли инопланетян

Зачем изучать суперземли у красных карликов

Красные карлики самые распространенные звезды в нашей Галактике. Если хотя бы у части из них есть каменистые планеты с атмосферой, это радикально увеличивает шансы на обнаружение условий, пригодных для жизни. TOI-1080 b пока находится внутри обитаемой зоны своей звезды (то есть чуть ближе, чем нужно для жидкой воды на поверхности), но сам факт обнаружения умеренно теплой каменистой суперземли с возможной атмосферой это уже серьезная заявка.

Еще больше познавательных материалов вы найдете в нашем Telegram-канале. Обязательно подпишитесь!

Следующим шагом станет спектроскопический анализ атмосферы. Если будущие наблюдения подтвердят наличие углекислого газа или кислорода, TOI-1080 b войдет в очень короткий список миров, заслуживающих самого пристального внимания. А пока мы можем лишь констатировать: в 83 световых годах от нас кружится маленький каменистый мир, который отказывается быть скучным.

Высока вероятность, что жизнь на Земле появилась благодаря астероидам

Когда мы говорим о происхождении жизни на Земле, первая мысль вулканы, горячие источники, океаны молодой Земли. Но что, если главные ингредиенты для появления всего живого прибыли из космоса верхом на каменной глыбе? Новый анализ образцов астероида Рюгу показал, что в них содержатся все пять ключевых нуклеиновых оснований, из которых состоят ДНК и РНК. И это уже второй астероид с полным набором, что заставляет ученых пересмотреть взгляд на распространенность рецепта жизни в Солнечной системе.

В чем отличие между ДНК и РНК

Вся жизнь на Земле опирается на две молекулы для хранения и передачи генетической информации: дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) и рибонуклеиновая кислота (РНК). Обе молекулы, в свою очередь, собраны из пяти молекулярных строительных блоков так называемых канонических нуклеиновых оснований: аденин, цитозин, гуанин, тимин и урацил.

ДНК использует аденин, цитозин, гуанин и тимин. РНК работает почти с тем же набором, только вместо тимина у нее урацил. Понять, откуда эти молекулы взялись на ранней Земле и насколько они были распространены, критически важно для разгадки того, как вообще зародилась жизнь.

И вот оказалось, что искать ответ нужно не только на нашей планете, но и за ее пределами на углеродистых астероидах, которые буквально нашпигованы органическими молекулами, сформировавшимися еще на заре Солнечной системы.

Как астероид Рюгу оказался два из двух

В последние годы сразу две космические миссии доставили на Землю образцы прямо с поверхности астероидов: японская Хаябуса-2 привезла грунт с Рюгу, а американская OSIRIS-REx с Бенну. Анализ образцов Бенну, результаты которого были объявлены в январе 2025 года, уже показал наличие всех пяти нуклеиновых оснований. А вот Рюгу на тот момент выдал только одно урацил.

Теперь команда японских ученых проанализировала два отдельных образца материала Рюгу и обнаружила в обоих все пять канонических нуклеиновых оснований. Результаты опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Дело в том, что это уже второй астероид с полным набором. Два из двух стопроцентное попадание. Это означает, что ингредиенты жизни могут быть далеко не редкостью в нашей Солнечной системе.

Пять букв генетического кода и все они, похоже, путешествовали по космосу задолго до появления первых клеток. Источник изображения: ladbible.com

Чем отличается состав астероидов и метеоритов

Астероиды не единственные космические камни, в которых ученые находили нуклеиновые основания. Есть два знаменитых углеродистых метеорита, упавших на Землю, где тоже обнаружен полный комплект: Мурчисон и Оргей. Чтобы получить более полную картину распространения нуклеиновых оснований в Солнечной системе, исследователи сравнили состав Рюгу с Бенну и этими двумя метеоритами.

Результаты оказались любопытными. Пять оснований делятся на два семейства: пурины (аденин и гуанин) и пиримидины (цитозин, тимин и урацил). Так вот, Рюгу показал примерно равное соотношение пуринов и пиримидинов. Бенну и Оргей оказались богаче пиримидинами, а Мурчисон пуринами.

Ученые выяснили, что эти различия связаны с уровнем аммиака в образцах. Проще говоря, химическая среда внутри родительских тел астероидов влияет на то, какие именно нуклеиновые основания формируются. Это не случайный хаос это химия, подчиняющаяся вполне понятным правилам игры.

Почему у ученых изменились представления о зарождении жизни

Отдельную интригу представляет находка тимина. Существует популярная гипотеза о том, как зарождалась жизнь, так называемый мир РНК. Согласно ей, первой появилась именно РНК, а ДНК возникла позже. Тимин это, по сути, химически модифицированная форма урацила, а урацил считается более простым в синтезе в условиях пребиотической химии. Поэтому ученые полагали, что на ранней Земле урацил был куда доступнее.

Предыдущее обнаружение на Рюгу только урацила отлично вписывалось в эту картину. Но вот новая находка тимина все усложняет. Оказывается, химия астероидов способна производить оба нуклеиновых основания, а не выбирать одно из них. Это означает, что ранняя Земля могла получать через астероидную бомбардировку полный комплект молекулярных строительных блоков и для РНК, и для ДНК одновременно.

Как пишут авторы исследования, обнаружение всех пяти канонических нуклеиновых оснований на обоих углеродистых астероидах подчеркивает потенциальный вклад этих внеземных молекул в органический инвентарь, который поддержал пребиотическую молекулярную эволюцию и в конечном счете сделал возможным появление РНК и ДНК на молодой Земле.

Два крошечных образца с Рюгу а в них уместился весь рецепт для создания генетического кода

Есть ли другая жизнь в Солнечной системе

Рюгу это астероид диаметром около 1 километра. Казалось бы, невзрачный обломок. Но именно такие тела, богатые углеродом, могли засеять молодую Землю полным набором генетических ингредиентов в эпоху интенсивной бомбардировки.

И если два из двух исследованных астероидов содержат все пять нуклеиновых оснований, логично предположить, что подобные молекулы широко распространены на углеродистых телах по всей Солнечной системе. Это, в свою очередь, ставит захватывающий вопрос: если кирпичики жизни летают повсюду, возможно, они попадали не только на Землю?

Еще больше познавательных статей вы найдете в нашем канале в MAX. Обязательно подпишитесь!

Два крошечных образца космической пыли, доставленных с расстояния в сотни миллионов километров, перевернули наши представления о редкости жизни во Вселенной. Оказывается, рецепт записан не в одной поваренной книге он разбросан по всей Солнечной системе. Осталось понять, где ещё его удалось приготовить.

Зонд Юнона вблизи облачных полос Юпитера. Источник изображения: science.nasa.gov

Одна земная молния выделяет около 1 гигаджоуля энергии этого достаточно, чтобы расколоть дерево или обесточить целый район. Но на Юпитере, самой большой планете Солнечной системы, бьют молнии, которые минимум в 100 раз мощнее наших. Новое исследование впервые показало, насколько разнообразной и масштабной бывает погода на Юпитере.

Когда ученые открыли молнии на Юпитере

Молнии на Юпитере наблюдали еще с 1979 года, когда мимо газового гиганта пролетел Вояджер-1. Но все предыдущие аппараты фиксировали вспышки только на ночной стороне планеты, просто потому, что там они были заметнее. Из-за этого ученые долго не могли понять:

Юпитер рождает только сверхмощные разряды или на нем есть и обычные, сравнимые с земными?

Ответ дал зонд NASA Юнона, который вращается вокруг Юпитера с 2016 года. Он подлетает к атмосфере гиганта ближе, чем любой другой аппарат в истории, и сканирует ее микроволновым радиометром прибором, который ловит радиоизлучение от молний.

Удачное окно для наблюдений за молниями на Юпитере открылось в 20212022 годах. В это время на планете установился необычно спокойный период в Северном экваториальном поясе полосе облаков, обычно забитой штормами. Затишье позволило ученым привязать конкретные молнии к конкретным бурям. Помимо Юноны, в работе участвовали телескоп Хаббл.

Если хотите обсудить новость с другими читателями, заходите в наш Telegram-чат!

Мощность молний на Юпитере

За четыре пролета над изолированными штормами Юнона фиксировала радиоимпульсы молний примерно три раза в секунду. Во время одного из пролетов аппарат зарегистрировал 206 отдельных вспышек. Всего команда под руководством планетолога Майкла Вонга из Калифорнийского университета в Беркли проанализировала 613 микроволновых импульсов.

Результат оказался неожиданным: мощность юпитерианских молний варьировалась от уровня обычного земного разряда до значений, превышающих его как минимум в 100 раз. Другие расчеты показали, что полная энергия молнии на Юпитере может быть в 50010 000 раз больше, чем у земной. При этом сам Вонг оговаривается: поскольку сравнение проводилось на разных радиочастотах, точность оценки ограничена. В самом консервативном случае это стократное превышение, в менее консервативном разница может достигать миллиона раз.

Для наглядности: одна земная молния выделяет энергию, которой хватит примерно на час работы 200 домов. Если молния Юпитера мощнее в тысячи раз, речь идет об энергии, способной запитать небольшой город на несколько суток. Самая мощная молния в России была зафиксирована в 2025 году.

ПОДПИШИСЬ НА "СУНДУК АЛИ-БАБ" В ТЕЛЕГРАМ, ЧТОБ УЗНАВАТЬ О СКИДКАХ САММ ПЕРВМ

Почему молнии на Юпитере сильнее земных

На Земле молнии возникают, когда в грозовом облаке сталкиваются капли воды и кристаллы льда, разделяя положительные и отрицательные заряды. Когда разность потенциалов становится достаточно большой, происходит электрический разряд. На Юпитере механизм похож, но условия совершенно другие.

Атмосфера Земли состоит в основном из азота. У Юпитера из водорода и гелия. Водород тяжелее в том смысле, что влажный воздух на Юпитере оказывается плотнее окружающего газа, и ему гораздо труднее подняться наверх. Но когда влажные массы все же пробиваются сквозь атмосферу, они несут с собой колоссальный запас энергии и разряды получаются соответствующими.

Есть и еще одна причина: масштаб самих штормов. Юпитерианские грозы вырастают на высоту более 100 километров это в 10 раз больше, чем типичная грозовая туча на Земле. Чем выше облако и больше расстояние между зарядами, тем сильнее может быть молния.

На Юпитере заряженные кристаллы состоят не только из воды, но и из аммиака это ещё одно отличие от земных гроз, которое может влиять на силу разрядов.

Юпитерианский шторм может достигать 100 км в высоту в 10 раз больше земного

Как ученые увидели молнии на Юпитере

Исследователи дали особое название тем бурям, которые изучала Юнона: стелс-суперштормы (stealth superstorms). Это мощные, но изолированные штормы, которые возникли в Северном экваториальном поясе Юпитера, когда тот переходил из необычно спокойного состояния к своей более типичной, бурной конфигурации.

Именно изолированность этих штормов стала научной удачей. Обычно молнии на Юпитере формируются в широких поясах, опоясывающих планету, и привязать конкретный разряд к конкретному шторму почти невозможно. Но стелс-суперштормы были расположены компактно и это позволило ученым впервые точно определить местоположение и мощность отдельных молний.

Главный сюрприз исследования разнообразие. Раньше считалось, что все молнии на Юпитере сопоставимы с земными суперболтами самыми мощными из наших разрядов. Теперь выяснилось, что Юпитер производит широкий спектр молний: от вполне земных до чудовищно сильных.

Молнии на других планетах Солнечной системы

Юпитер не единственная планета с молниями. На Сатурне аппарат Кассини зафиксировал грозы с частотой до десяти разрядов в секунду. На Венере, несмотря на ее плотную атмосферу из углекислого газа и серной кислоты, убедительных доказательств молний пока не нашли: при пролете зонд Кассини не обнаружил характерных радиосигналов. На Марсе в пыльных бурях замечены яркие вспышки, но однозначно классифицировать их как молнии тоже непросто.

Юпитер при этом остается абсолютным рекордсменом по мощности отдельных разрядов. Это логично: гигантская планета, гигантские штормы, гигантские молнии.

Зачем ученые изучают молнии Юпитера

Как ни странно, юпитерианские молнии помогают понять земные грозы. Даже на нашей планете молния остается во многом загадкой. Только в последние годы ученые обнаружили так называемые кратковременные световые явления мимолетные электрические вспышки в верхних слоях атмосферы: спрайты, джеты, гало. Их природа до сих пор изучается.

Юпитер дает ученым возможность наблюдать ту же физику, но в другом масштабе. Сравнивая молнии в азотной атмосфере Земли и водородной атмосфере Юпитера, исследователи надеются выяснить, какие именно факторы определяют силу разряда: состав атмосферы, высота штормов или доступная для конвекции энергия.

Удивительно, но иногда скорость света становится ниже

Говорят, что скорость света это потолок Вселенной, выше которого не может разогнаться ни один объект. Но если копнуть чуть глубже, выясняется, что некоторые вещи все-таки способны преодолеть этот барьер , правда, с одной важной оговоркой. Они не являются вещами в привычном смысле. Давайте разберемся, что именно стоит за этим парадоксом и почему физики не видят в нем противоречия.

Чему равна скорость света

Для начала поговорим про конкретные цифры. Скорость света в вакууме это ровно 299 792 458 метров в секунду. Для удобства ее обычно округляют до 300 000 км/с. В километрах в час это и вовсе головокружительная величина около 1 079 252 849 км/ч. Чтобы представить масштаб, пойите, что за одну секунду свет мог бы обогнуть Землю по экватору почти 7,5 раз.

Интересно, что число 299 792 458 м/с это не результат последнего замера, а определение. С 1983 года сам метр привязан к скорости света: один метр это расстояние, которое свет проходит в вакууме за 1/299 792 458 секунды. Поэтому скорость света не может стать точнее она по определению точна.

Эта величина одна из фундаментальных констант природы. Она не зависит ни от того, кто ее измеряет, ни от того, как движется источник света. Именно на этом построена специальная теория относительности Эйнштейна.

Почему скорость света выше скорости звука

Чтобы по-настоящему прочувствовать, насколько свет быстр, полезно сравнить его со звуком. Скорость звука в воздухе при обычных условиях примерно 343 м/с, или около 1235 км/ч. Это значит, что свет быстрее звука примерно в миллион раз.

Каждый из нас наблюдал это вживую. Во время грозы мы сначала видим вспышку молнии и лишь через несколько секунд слышим гром именно потому, что свет добирается до наших глаз практически мгновенно, а звуку нужно время.

Но главное различие даже не в скорости. Звук это колебания среды: воздуха, воды, металла. Без среды он не может существовать в космическом вакууме полная тишина. А свет это электромагнитная волна, которой никакая среда не нужна. Он прекрасно летит через абсолютную пустоту.

Будь в курсе новых событий по максимуму подписывайся на наш канал в Max!

Скорость света в воде и других средах

Когда мы говорим скорость света, почти всегда имеем в виду скорость в вакууме. Но в реальном мире свет почти всегда проходит через какую-то среду воздух, воду, стекло. И в каждой из них он замедляется.

Насколько зависит от показателя преломления среды. Для воды он равен примерно 1,33. Это значит, что скорость света в воде около 225 000 км/с, то есть на четверть меньше, чем в вакууме. В воздухе замедление совсем крохотное всего на 90 км/с. А вот в алмазе свет тормозится почти в 2,5 раза.

Почему это важно? Потому что в среде, где свет замедлен, другие частицы теоретически могут двигаться быстрее него. Например, электрон, влетающий в воду с околосветовой скоростью, обгоняет свет в этой воде. При этом возникает красивое голубоватое свечение эффект Вавилова-Черенкова, о котором мы уже подробно рассказывали. Но даже в этом случае электрон не превышает скорость света в вакууме.

Свечение Вавилова-Черенкова. Источник изображения: 24hitech.ru

Почему ничто с массой не может достичь скорости света

Вот здесь начинается самое интересное. Специальная теория относительности объясняет: чтобы разогнать объект с массой до скорости света, потребуется бесконечное количество энергии. Буквально бесконечное. Не очень много, а математически бесконечное!

Представьте, что вы толкаете тележку в гору, которая становится все круче. Чем ближе к вершине, тем больше сил нужно на каждый следующий метр. А вершина при этом всегда остается чуть впереди. Примерно так работает разгон массивного тела: чем ближе к скорости света, тем больше энергии уходит на каждый дополнительный метр в секунду.

На практике физики давно научились разгонять частицы до 99,9999% от скорости света в ускорителях вроде Большого адронного коллайдера. Но оставшаяся доля процента требует колоссальных затрат энергии, и достичь ровно 100% невозможно.

А вот безмассовые частицы, фотоны, ведут себя ровно наоборот. Они всегда летят со скоростью света и не могут двигаться медленнее (в вакууме). Скорость света это единственная скорость, на которой они существуют.

Часть Большого адронного коллайдера. Источник изображения: wikimedia.org

Что может двигаться быстрее скорости света

Если ни один объект с массой не способен разогнаться до скорости света, то что же тогда может ее превысить? Ответ: не-вещи явления, которые не переносят ни материю, ни информацию.

Самый простой пример тень. Представьте, что вы машете рукой перед мощным прожектором, а тень падает на очень далекую стену. Край тени на стене перемещается гораздо быстрее вашей руки. Если стена достаточно далеко, тень запросто движется быстрее света. Но тень это не объект. Она не несет массу и не передает информацию. Это просто отсутствие света.

Другой пример расширение Вселенной. Две далекие галактики могут разлетаться друг от друга со скоростью, превышающей скорость света. Но дело в том, что разлетаются не сами галактики, а растягивается само пространство между ними. Галактики просто сидят на расширяющейся ткани космоса, как точки на надувающемся воздушном шарике.

Ни тень, ни расширение пространства не переносят информацию быстрее скорости света. А значит, фундаментальный запрет не нарушается.

Расширение Вселенной: пространство растягивается, и галактики удаляются друг от друга

Что такое тахион в физике

В физике существует гипотетическая частица под названием тахион. Если она существует, то всегда движется быстрее света и не может замедлиться до световой скорости зеркальное отражение обычных частиц. Но ни один тахион до сих пор не был обнаружен экспериментально. Пока это чисто теоретическая конструкция.

Были и громкие заявления. В 2011 году эксперимент OPERA вроде бы зафиксировал нейтрино, летящие быстрее света. Но позже оказалось, что виной всему был неисправный кабель оптоволоконного соединения. После исправления ошибки нейтрино вернулись в рамки привычных законов физики.

Обсудить эту тему можно в нашем Telegram-чате. Присоединяйтесь к нам!

Скорость света остается главным ограничением для всего, что имеет массу и несет информацию. Физики называют ее не просто скоростью света, а скоростью причинности максимальной скоростью, с которой одно событие может повлиять на другое во Вселенной. Тени, расширяющееся пространство и квантовые корреляции этот запрет формально обходят, но ни одно из них не позволяет послать письмо быстрее фотона. И пока ни один эксперимент в истории физики этого не опроверг.

Чешуйчатые камни на Марсе. Источник изображения: NASA

Марсоход Curiosity обнаружил у кратера Антофагаста тысячи камней с необычной текстурой. Речь идет про шестиугольные узоры, которые покрывают поверхность на несколько метров, напоминая чешую гигантской рептилии. За красивой картинкой стоит возможная разгадка одной из главных тайн Марса: была ли у планеты настоящая смена сезонов с дождями и засухами. Это уже вторая удивительная находка на Марсе в 2026 году, ранее ученые нашли там рубины.

Странные камни на Марсе

По пути к небольшому кратеру Антофагаста марсоход Кьюриосити наткнулся на удивительную текстуру, покрывающую камни на поверхности. Узор выглядит как чешуя рептилии, будто дракон когда-то улегся в марсианскую грязь. Научный руководитель проекта Эбигейл Фриман из Лаборатории реактивного движения NASA описала их как сотовидные полигоны и отметила, что таких фигур тысячи.

По ее словам, подобные полигональные породы встречались и раньше, но никогда в таком количестве узоры тянутся на метры и метры в мозаиках камеры Mastcam. Снимки были сделаны на Sol 4865 марсианский день, соответствующий 13 апреля 2026 года, и ученым потребуется время, чтобы разобраться в природе этих узоров.

Кратер Антофагаста на Марсе. Источник изображения: NASA

Сам кратер тоже представляет интерес. Антофагаста это небольшой кратер диаметром около 10 метров, неформально названный в честь региона и города в Чили. Кратеры интересны тем, что работают как природная буровая установка: их стенки и выброшенный при ударе грунт обнажают материал, который иначе оставался бы погребен под поверхностью.

ПОДПИШИСЬ НА "СУНДУК АЛИ-БАБ" В ТЕЛЕГРАМ, ЧТОБ УЗНАВАТЬ О СКИДКАХ САММ ПЕРВМ

Почему шестиугольные трещины говорят о дождях и засухах

Чтобы понять, почему ученых так волнуют эти камни, стоит разобраться, откуда вообще берутся подобные рисунки. На Земле полигональные трещины это вполне обычное явление. Представьте себе лужу, высохшую на солнце: грязь стягивается, покрывается сетью трещин, и на дне остается характерный мозаичный рисунок.

Физика процесса простая: влажный грунт расширяется, а при высыхании сжимается и трескается. Если это произошло однократно, трещины пересекаются Т-образно. Но если циклы намокания и высыхания повторяются снова и снова, картина меняется.

Грязь, высохшая один раз, трескается с Т-образными пересечениями. При многократных циклах высыхания рисунок созревает, и пересечения становятся Y-образными. Эти трещины разрастаются, соединяются друг с другом и формируют шестиугольный узор.

Другими словами, форма трещин это своеобразный дневник климата. Шестиугольники говорят о том, что территория переживала многократные смены влажных и сухих периодов возможно, сезонные.

Сравнение разных видов трещин на поверхности

Первое доказательство сезонов на древнем Марсе

Новая находка у Антофагасты не первый подобный случай. Еще в 2023 году в марсианской локации под названием Понтурс были обнаружены хорошо сохранившиеся, удивительно правильные шестиугольники, которые очень похожи на более масштабный узор, найденный теперь у Антофагасты.

Гексагональный рисунок трещин в Понтурсе это первое свидетельство влажно-сухих циклов на раннем Марсе. Ведущий автор исследования Уильям Рапен назвал это первым осязаемым доказательством того, что древний климат Марса имел регулярные, похожие на земные, циклы увлажнения и высыхания.

Почему это так важно? Ученые до сих пор не знают точно, как зародилась жизнь на Земле, но одна из ведущих гипотез предполагает, что именно регулярные циклы влаги и сухости на суше помогли собрать сложные химические кирпичики, необходимые для микробной жизни. Если на древнем Марсе были такие же условия, это существенно повышает шансы на то, что планета когда-то могла быть обитаемой.

Есть и еще один нюанс. Тектонические плиты Земли постоянно перерабатывают ее поверхность, погребая следы истории. На Марсе тектоники нет, поэтому гораздо более древние периоды планетарной истории сохранились в камне.

Читайте также: На Марсе обнаружена странная структура, поразительно похожая на древнеегипетскую пирамиду

Чем новая находка отличается от предыдущей

Между Понтурсом и Антофагастой есть заметные различия. Узор у Антофагасты выглядит значительно более масштабным, а трещины имеют приподнятые гребни, и это может указывать на несколько иной процесс формирования или на другую стадию окаменения.

На Марсе такие гребни могут образовываться, когда минералы заполняют древние трещины, а позже сопротивляются эрозии лучше, чем окружающая порода. Представьте себе что-то вроде рельефной печати: мягкий камень вокруг стирается ветром, а залитые минералами швы остаются выпуклыми.

Если текстура у Антофагасты действительно аналогична Понтурсу, это еще одно подтверждение циклической смены влажных и сухих условий на древнем Марсе и это было бы исключительно важной находкой. Однако пока рано с уверенностью утверждать, что оба участка аналогичны: минеральный состав пород у Антофагасты еще не изучен. В Понтурсе, к примеру, породы содержали соли, указывающие на отложения из испаряющихся рассолов, и будет ли то же самое здесь, покажет только анализ.

Приподнятые минеральные гребни на марсианской поверхности формируют гексагональную сетку

Что марсоход будет изучать дальше на Марсе

Curiosity собрал данные на участке у Антофагасты, прежде чем двинуться дальше, и теперь ученым предстоит их проанализировать, чтобы собрать из этих загадочных узоров цельную картину. Как отметила Фриман, команда продолжает собирать изображения и химические данные, чтобы различить гипотезы о том, как именно сформировались сотовые текстуры.

Отдельный вопрос сам кратер. С орбиты Антофагаста выглядит относительно молодым, возможно, менее 50 миллионов лет, что по марсианским меркам совсем немного. Марсоход Кьюриосити ранее уже находил устойчивые органические молекулы, пережившие миллиарды лет, и кратер может скрывать еще более интересную химию в глубинных породах, но лишь при условии, что он достаточно глубок и что удастся найти подходящий камень для бурения.

Еще больше познавательных материалов вы найдете в нашем канале в МАКС. Подпишитесь прямо сейчас!

Все больше данных указывает на то, что водная история Марса была куда сложнее, чем можно подумать, глядя на его нынешнюю пыльную и сухую поверхность. Каждая новая находка, от гексагональных трещин Понтурса до драконьей чешуи Антофагасты, добавляет деталь в мозаику, которая может однажды ответить на главный вопрос: мог ли Марс когда-то поддерживать жизнь. Пока это не доказано, но маленький марсоход продолжает собирать улики, камень за камнем, трещина за трещиной.

Гигантская тень на Марсе увеличивается уже 50 лет

С 1976 года на поверхности Марса происходит странное явление: гигантское темное пятно в районе равнины Утопия постоянно увеличивается в размерах. Ученые уверены, что это связано с залежами древнего вулканического пепла, однако точные причины расползания этой тени остаются предметом споров. Исследователи выдвигают разные версии, но пока ни одна из них не получила окончательного подтверждения.

Загадочное пятно на Марсе

Впервые эту аномалию сфотографировали почти полвека назад. На снимках была видна обширная область, покрытая темным вулканическим материалом. С годами космические аппараты, в том числе зонд Европейского космического агентства (ЕКА), фиксировали, как площадь темного пятна постепенно становится больше.

Астрономы понимают, из чего состоит эта область, но их ставит в тупик само движение. Пятно не просто меняет форму, оно буквально расползается по Красной планете.

Специалисты сходятся в том, что главная движущая сила на современном Марсе это ветер. Именно марсианские бури способны поднимать пыль и песок на огромную высоту, меняя облик планеты до неузнаваемости. Но как именно ветер управляет этим конкретным пятном? Ученых есть две основные версии.

Читайте также: На Марсе обнаружена странная структура, поразительно похожая на древнеегипетскую пирамиду

Почему темное пятно на Марсе продолжает расти

Исследователи из ЕКА предложили два возможных объяснения того, почему темная зона становится шире. Оба связаны с воздушными потоками, но механизмы их работы противоположны:

• Ветры раздувают сам пепел. Согласно этой теории, потоки воздуха подхватывают темный вулканический материал и переносят его на новые территории, расширяя границы пятна;
• Ветры сдувают верхний слой пыли. Марс покрыт знаменитой светлой пылью цвета охры. Возможно, темный пепел никуда не движется, просто ветер постепенно обнажает старые залежи, сдувая с них рыжий покров.

Обе гипотезы звучат логично, однако ученые пока не знают, какая из них верна. Для точного ответа нужно больше наблюдений за поведением пыли в этом конкретном районе.

Расположение равнины Утопия на Марсе. Источник изображения: ESA

Древний океан и скрытые льды Марса

Равнина Утопия, где находится растущее пятно, привлекает внимание ученых не только из-за этой загадки. Это место с богатым и очень бурным прошлым. В 2021 году здесь совершил посадку китайский марсоход Чжужун.

Благодаря его данным выяснилось, что в далеком прошлом равнина Утопия могла быть дном огромного марсианского океана. Исследователи даже смогли составить карту предполагаемой древней береговой линии. Кроме того, марсоход обнаружил признаки резкого изменения климата, которое произошло около 400 тысяч лет назад.

Сегодня на поверхности нет жидкой воды, но под землей в этом регионе скрываются огромные запасы льда. Это делает равнину невероятно важной для будущих миссий, ведь наличие льда увеличивает шансы найти следы внеземной жизни, пусть даже в виде древних микроорганизмов.

Когда-то давно равнина Утопия была дном огромного океана

Тектонические разломы Марса

Помимо льда и пепла, равнина Утопия выделяется еще одной геологической особенностью. На ее поверхности можно найти гигантские трещины и провалы в грунте.

Они считаются одной из самых необычных деталей марсианского рельефа. Изучение этих разломов помогает специалистам понять, какая тектоническая активность сотрясала планету миллионы лет назад. Марс часто воспринимают как мертвый каменный шар, но его поверхность до сих пор хранит следы мощных внутренних процессов.

Чтобы оставаться в курсе новостей науки и технологий, подпишитесь на наш канал в МАКС.

Наблюдение за растущим темным пятном доказывает, что Марс это не статичная декорация, а мир с активными изменениями. Даже без извергающихся вулканов и текущих рек поверхность планеты продолжает меняться прямо на наших глазах. Раскрыв тайну движения пыли и пепла, ученые смогут лучше понять климат Марса, что станет критически важным шагом для подготовки будущих пилотируемых экспедиций.

Мощная геомагнитная буря точно произойдет, но мы не знаем, когда именно

Сильный геомагнитный шторм способен вывести из строя технику и интернет по всему миру. В это верится слабо, однако, по словам специалистов, это лишь вопрос времени. Самые мощные солнечные бури в истории случаются в среднем раз в 500 лет, а наша цивилизация впервые в истории целиком зависит от электричества и связи.

Как геомагнитные бури возникают из-за выбросов плазмы на Солнце

Геомагнитная буря, также известная как солнечная буря, начинается на Солнце. Иногда с его поверхности выбрасывается огромный пузырь перегретого газа, плазмы. Это явление называют корональные выбросы массы. По своей сути, это облако протонов и электронов, то есть электрически заряженных частиц, летящих к Земле.

Когда эти частицы достигают нашей планеты, они взаимодействуют с ее магнитным полем. Поле искажается и ослабевает, и именно поэтому мы видим полярные сияния, а заодно и замечаем сбои в технике. В обычных дозах этот солнечный ветер безвреден и даже красив. Проблема начинается, когда Солнце выбрасывает слишком много частиц.

Хороший пример геомагнитная буря в мае 2024 года, получившая высший балл G5 по шкале геомагнитных бурь. Она нарушила работу GPS настолько, что сбила с курса автоматические тракторы, которым нужна точность до сантиметра. Обо всем этом рассказали авторы сайта ZME Science.

Еще больше познавательных материалов вы найдете в нашем Telegram-канале. Обязательно подпишитесь!

Самые мощные геомагнитные бури в истории

Самый сильный геомагнитный шторм случился 1 и 2 сентября 1859 года. Тогда по всему миру отказали телеграфные системы, а ведь это была одна из первых электронных технологий человечества. Операторы получали удары током, телеграфная бумага загоралась, а аппаратуру можно было использовать даже с отключенными батареями настолько сильным был наведенный ток. Полярное сияние в те ночи видели аж в Колумбии, хотя обычно оно бывает только у полюсов.

Это явление вошло в историю как событие Кэррингтона. Это одно из пяти событий, которые произошли всего один раз в истории человечества.

Но и она, как выяснилось, не предел. Образцы антарктического льда показали следы ещё более масштабного шторма около 774 года нашей эры. Его называют событие Мияке. Та вспышка вызвала самый резкий за всю историю скачок углерода-14 радиоактивного изотопа, который образуется в верхних слоях атмосферы под действием космических лучей. Чем сильнее буря, тем больше углерода-14, и его потом находят в годичных кольцах деревьев.

Событие Мияке дало 12% прирост углерода-14, тогда как событие Кэррингтона меньше 1%. То есть Мияке было в разы мощнее. Анализ ледяных кернов показал, что бури масштаба Кэррингтона и Мияке случаются в среднем раз в 500 лет.

Вам будет интересно: Какого размера Солнце на самом деле ученые сомневаются в нынешних знаниях

Опасность геомагнитный бурь для техники

Если буря уровня Кэррингтона ударит сегодня, пострадают не телеграфные провода, а все, что нас окружает. При нашей зависимости от электричества последствия могут обернуться триллионными убытками и угрозой жизни людей, которые зависят от этих систем.

Дело в том, что геомагнитная буря порождает в проводах наведенные токи, текущие по электросети. Эти токи могут превышать 100 ампер, а это примерно столько же, сколько потребляет целый жилой дом. Такой ток вливается в трансформаторы, реле и датчики, повреждая их изнутри и вызывая массовые отключения.

Наведенные токи способны повредить трансформаторы и обрушить энергосеть

Это не теория. В марте 1989 года в Квебеке случилась буря в три раза слабее Кэррингтона, и ее хватило, чтобы обрушить энергосеть Hydro-Quebec. Наведенные токи повредили трансформатор в Нью-Джерси и вырубили автоматические выключатели. В итоге пять миллионов человек остались без электричества на девять часов. А ведь та буря была сравнительно слабой.

Как солнечная буря повлияет на интернет

Отключением света дело не ограничится. При буре масштаба Кэррингтона связь оборвется в мировом масштабе. Под удар попадут интернет-провайдеры, а вслед за ними и все системы, которым нужно обмениваться данными.

Вот что окажется под угрозой:

• высокочастотная радиосвязь: наземная, коротковолновая, связь земля-воздух и корабль-берег;
• спутники, у которых наведенные токи могут просто сжечь платы;
• спутниковые телефоны, интернет, радио и телевидение;
• GPS-навигация в автомобилях, самолетах, смартфонах и умных часах;
• военные системы: загоризонтная радиолокация и обнаружение подлодок.

Есть и менее очевидная угроза. Когда буря разогревает верхние слои атмосферы, та расширяется наружу и становится плотнее там, где летают спутники. Возросшее сопротивление атмосферы тормозит спутники, и если их вовремя не поднять на более высокую орбиту, они начнут падать обратно к Земле.

Статья в тему: Может ли интернет отключиться сразу во всем мире?

Когда произойдет мощная солнечная буря

Подготовиться к следующему мощному геомагнитному шторм невозможно. Даже при наличии космической метеослужбы NOAA, которая следит за солнечными вспышками, у мира будет лишь от нескольких минут до нескольких часов на предупреждение.

Буря масштаба Кэррингтона нанесет сильнейший урон электросетям и связи по всему миру, а перебои могут растянуться на недели. Если же ударит шторм масштаба Мияке, последствия будут катастрофическими, и отключения электричества способны затянуться на месяцы.

Мощный геомагнитный шторм может оставить целые регионы без света на недели

Полностью предотвратить буру нельзя, но можно смягчить удар. Специалисты называют два способа:

1. устанавливать устройства, защищающие уязвимое оборудование вроде трансформаторов;
2. разрабатывать технологии для уменьшения нагрузки на сети, когда буря уже на подходе.

Еще больше познавательный материалов вы найдете в нашем канале в MAX. Подпишитесь прямо сейчас!

В общем, сильнейшая геомагнитная буря в будущем точно произойдет, но мы не знаем, когда. История ледяных кернов показывает, что такие события неизбежны, а наша зависимость от электроники делает нас уязвимее предков. Поэтому работать над защитой сетей нужно уже сейчас, до того, как Солнце снова напомнит о себе.

Время на разных планетах течет по-разному.

Отправляясь на Марс, стоит позаботиться о дополнительных средствах против старения. Теория относительности Эйнштейна предсказывает, что на Красной планете время течет быстрее, чем на Земле. Разница может показаться очень небольшой, но она есть и ее даже можно измерить. Поэтому со временем это накапливается и создает серьезные проблемы для будущих космических миссий.

Основы теории относительности и времени

Альберт Эйнштейн перевернул представления о вселенной, показав, что ньютоновская модель лишь частный случай более сложной картины мира. Теория относительности объясняет, что время это четвертое измерение, в котором существуют три пространственных измерения, и скорость его течения зависит от точки наблюдения.

Эффекты замедления и ускорения времени могут показаться фантастикой, но они имеют практическое значение. Известный пример описал Роберт Хайнлайн в романе о братьях-близнецах: один отправился к звездам на корабле, летящем со скоростью света, а второй остался на Земле. Путешественник постарел всего на четыре года, тогда как его брат на 71 год.

Не забывайте о нашем Дзен, где очень много всего интересного и познавательного!

Практическое применение теории относительности в GPS

Спутники GPS движутся со скоростью около 28 000 км/ч, что приводит к замедлению времени на семь миллионных долей секунды в день по сравнению с земной поверхностью. Однако гравитация также влияет на время: чем дальше от массивного объекта, тем быстрее течет время. На орбите, где гравитация слабее, часы спутника ускоряются на 45 миллионных долей секунды в день.

Исследователь других планет может стареть меньше, чем человек на Земле.

Итоговая разница составляет 38 миллионных долей секунды в день ускорения времени на спутнике. Без коррекции этого эффекта расчеты местоположения сбивались бы на несколько километров ежедневно, делая навигационную систему бесполезной.

Что такое Общая теория относительности Эйнштейна?.

Влияние теории относительности на время

По мере освоения космоса эта проблема становится острее. Для Луны уже предложено создать отдельный часовой пояс, поскольку время там течет на 56 миллионных долей секунды в день быстрее земного. С Марсом ситуация еще сложнее.

Исследователи из Национального института стандартов и технологий США рассчитали временные эффекты для Марса. Расчеты оказались значительно сложнее лунных, поскольку требуют учета гравитации четырех тел: Земли, Солнца, Луны и самого Марса. Эллиптическая орбита Красной планеты и ее колебания добавляют переменных в уравнения.

Проблема времени будет очень серьезной для покорителей Марса.

Присоединяйтесь к нам в Telegram!

Время на Марсе течет на 477 миллионных долей секунды в день быстрее земного, с колебаниями до 266 миллионных долей секунды в течение марсианского года. Это создает потенциальную погрешность в навигации около 143 километров ежедневно.

Для спутников проблема решается простым замедлением встроенных часов. Для Марса потребуется динамическая система коррекции, которая будет постоянно адаптироваться к изменениям орбитальной скорости планеты. Это критически важно для будущих колоний и межпланетной системы связи.

Понимание того, как течет время на других планетах, расширяет знания о самой теории относительности. Эти кажущиеся простыми концепции требуют сложных вычислений и становятся фундаментом для освоения Солнечной системы.

Художественное изображение WOH G64, одной из самых больших известных звезд. Источник изображения: iflscience.com

Представьте звезду настолько огромную, что если поместить ее на место Солнца, она поглотит орбиту Юпитера. А теперь представьте, что эта звезда вдруг начала темнеть прямо на глазах у астрономов за считанные месяцы. Именно это сейчас происходит с гипергигантом WOH G64, и ученые всерьез обсуждают, не стоим ли мы на пороге наблюдения сверхновой в реальном времени.

Что такое WOH G64 и почему эта звезда особенная

WOH G64 это красный гипергигант, расположенный в Большом Магеллановом Облаке, карликовой галактике-спутнике Млечного Пути, на расстоянии около 160 000 световых лет от Земли. Звезда настолько колоссальна, что ее радиус превышает солнечный примерно в 1 5002 000 раз. Для сравнения, если бы WOH G64 оказалась в центре нашей Солнечной системы, ее поверхность простиралась бы далеко за орбиту Юпитера.

Это одна из самых больших звезд, известных науке. Но размер не единственное, что делает ее интересной. WOH G64 окружена плотным тором из пыли и газа своеобразным бубликом, который она сама же и выбросила. Красные гипергиганты на поздних стадиях жизни активно теряют массу, буквально сбрасывая свои внешние слои в окружающее пространство. Проще говоря, звезда медленно умирает, и делает это весьма эффектно.

До недавнего времени WOH G64 вела себя предсказуемо. Астрономы наблюдали за ней десятилетиями, фиксируя характерное инфракрасное свечение и стабильную яркость. Но в 2024 году все изменилось.

Звезда WOH G64. Источник изображения: wikipedia.org

Как звезда изменила цвет и что это значит

В конце 2024 года группа астрономов заметила нечто странное: спектральный класс WOH G64 сдвинулся от красного к более голубому. Это может показаться незначительным, но для звездной физики это колоссальный сигнал. Красные гипергиганты потому и называются красными, что имеют относительно низкую температуру поверхности около 3 0003 500 градусов Кельвина. Если звезда начинает голубеть, значит, ее поверхность нагревается. И это может происходить по нескольким причинам.

Первый сценарий звезда сбросила значительную часть своих внешних оболочек, обнажив более горячие слои. Второй внутренние процессы, связанные с термоядерным горением тяжелых элементов, резко ускорились. Оба варианта указывают на одно: WOH G64, возможно, приближается к финальной стадии своей эволюции.

Дело в том, что массивные звезды на последних этапах жизни начинают жечь все более тяжелые элементы в своем ядре от гелия к углероду, потом к кислороду и дальше вплоть до железа. Каждый следующий этап длится все короче. Если горение водорода занимает миллионы лет, то горение кремния, последнего топлива перед коллапсом, может уложиться буквально в дни. После этого ядро схлопывается, и происходит взрыв сверхновой.

Подробнее: Как выглядит звезда перед взрывом и можно ли это увидеть с Земли?

Может ли WOH G64 взорваться в ближайшее время

Вот тут начинается самое интересное, и самое неопределенное. На самом деле, ближайшее время в астрономии понятие растяжимое. Когда ученые говорят, что звезда скоро взорвется, они могут иметь в виду и завтра, и через десять тысяч лет. Но в случае WOH G64 есть основания полагать, что речь идет о сравнительно коротком сроке от нескольких лет до нескольких десятилетий.

Впрочем, есть и скептики. Некоторые астрофизики указывают на то, что изменение цвета может объясняться не внутренними процессами в звезде, а изменением окружающей пыли. Если плотная пылевая оболочка частично рассеялась или сместилась, мы можем просто видеть звезду чище, без фильтра пыли. В таком случае звезда не стала горячее она просто стала виднее. Но даже этот сценарий важен: он говорит о том, что вокруг WOH G64 происходят серьезные динамические изменения.

Другой нюанс Бетельгейзе, знаменитая красная сверхгигантская звезда в созвездии Ориона, уже устраивала подобный переполох в 20192020 годах, когда резко потускнела. Тогда многие ожидали сверхновую, но оказалось, что звезда просто выбросила облако пыли, которое временно ее заслонило. WOH G64 может преподнести аналогичный сюрприз. Или не преподнести.

Ученые до сих пор до конца не понимают, что происходит с WOH G64. Источник изображения: wikimedia.org

Что произойдет, если WOH G64 станет сверхновой

Если (или когда) WOH G64 взорвется, это станет одним из самых ярких астрономических событий, доступных для наблюдения с Земли. Учитывая расстояние в 160 000 световых лет, взрыв не представляет никакой угрозы для нашей планеты ни радиация, ни ударная волна до нас не доберутся. Но вспышка может стать видимой невооруженным глазом даже днем, как это было с историческими сверхновыми прошлых веков.

Для астрофизиков это будет настоящий подарок. Последняя сверхновая, которую удалось наблюдать вживую с современными инструментами, произошла в 1987 году знаменитая SN 1987A, тоже в Большом Магеллановом Облаке. Она дала колоссальный объем информации о физике коллапсирующих звезд, нейтринных потоках и образовании нейтронных звезд. Новая сверхновая в том же регионе, но с гораздо более продвинутыми телескопами, включая Джеймс Уэбб, могла бы совершить революцию в нашем понимании звездной смерти.

На сегодняшний день астрономы усилили мониторинг WOH G64, используя как наземные обсерватории, так и космические телескопы. Каждый новый спектр, каждое изменение яркости тщательно анализируется. Звезда может затихнуть и вернуться к прежнему состоянию, а может продолжить путь к финалу.

Если WOH G64 рванет, у нас появится шанс наблюдать сверхновую с лучшими телескопами в истории человечества. Такое случается раз в несколько столетий.

Не забудьте подписаться на наши каналы в Дзен и Telegram!

Одно можно сказать точно: WOH G64 напоминает нам, что Вселенная это не застывшая картинка из учебника, а живая, меняющаяся система, где даже самые большие звезды смертны. И иногда они предупреждают об этом заранее нужно лишь вовремя посмотреть в нужную точку неба.

Ночное свечение атмосферы можно увидеть невооруженным глазом, но только вдали от городов

Вы наверняка видели в соцсетях фотографии странного свечения в ночном небе после запусков Falcon 9. Многие списывали это на оптическую иллюзию, отблески городских огней или даже полярные сияния не в том месте. Но оказалось, что SpaceX непреднамеренно помогла ученым разгадать загадку, над которой астрономы бились более ста лет почему верхние слои атмосферы иногда начинают светиться сами по себе.

Что такое ночное свечение атмосферы

Еще в 1868 году шведский физик Андерс Ангстрем обратил внимание на слабое свечение ночного неба, которое невозможно было объяснить только светом звезд и рассеянным солнечным излучением. Атмосфера словно светилась сама тускло, едва заметно, но вполне измеримо. Явление назвали ночным свечением (англ. airglow), и оно десятилетиями оставалось предметом споров.

Дело в том, что на высотах от 80 до 300 километров атомы кислорода, азота и других элементов находятся в возбужденном состоянии. Днем их подзаряжает ультрафиолет Солнца, а ночью они медленно отдают накопленную энергию в виде фотонов. Отсюда и свечение. Но вот конкретные механизмы, какие именно реакции, при каких условиях и с какой интенсивностью, оставались предметом гипотез. Особенно ученых интриговал красный компонент свечения на длине волны 630 нанометров, связанный с атомарным кислородом. Его поведение не всегда укладывалось в существующие модели.

Как запуски Falcon 9 создают искусственные полярные сияния

Все изменилось, когда SpaceX начала запускать ракеты с невиданной частотой десятки пусков в год. После каждого запуска Falcon 9 вторая ступень сбрасывает оставшееся топливо на высоте около 200300 километров. В космос выбрасываются сотни килограммов воды и углекислого газа продуктов сгорания керосина и жидкого кислорода.

И вот тут начинается самое интересное. Эти молекулы воды сталкиваются с атомарным кислородом в ионосфере. Происходит серия химических реакций, в результате которых атомы кислорода переходят в возбужденное состояние и начинают излучать свет тот самый красный, на 630 нм. По сути, SpaceX устроила масштабный химический эксперимент в верхней атмосфере, причем совершенно случайно.

Исследователи из Бостонского университета, которые зафиксировали эти красные пятна с помощью наземных камер, обнаружили свечение радиусом до 300 километров, которое длилось от нескольких минут до получаса после каждого сброса топлива. Проще говоря, каждый запуск Falcon 9 создавал в ночном небе своеобразное искусственное полярное сияние только красного цвета и без всякого участия солнечного ветра.

Красное сияние после запуска ракеты Falcon 9. Источник изображения: yahoo.com

Почему именно SpaceX помогла разобраться в вековой загадке

Казалось бы, ученые и без ракет знали о ночном свечении. Но вот в чем нюанс: естественное ночное свечение невероятно слабое и непредсказуемое. Изучать его все равно что пытаться понять устройство двигателя, слушая его через стену. Вы что-то слышите, но деталей не разобрать.

Запуски SpaceX, по сути, превратились в контролируемый эксперимент. Ученые точно знали, когда и где произойдет сброс топлива, какой объем веществ попадет в ионосферу и на какой высоте. Это позволило сопоставить химический рецепт с результатом яркостью, цветом и продолжительностью свечения. Впервые исследователи могли напрямую проверить теоретические модели ночного свечения на реальных данных.

Результаты подтвердили, что ключевую роль играет именно взаимодействие воды с атомарным кислородом. Молекулы HO разрушают озон и запускают каскад реакций, при которых атомы кислорода переходят в метастабильное состояние именно оно отвечает за красное излучение на 630 нм. Эта модель обсуждалась десятилетиями, но убедительного экспериментального подтверждения не было. До тех пор, пока SpaceX не стала проводить опыты по несколько раз в месяц.

Чем это грозит астрономии и космическим исследованиям

Но это еще не все. Открытие имеет и обратную сторону. С ростом числа запусков, а SpaceX планирует довести частоту до более 150 пусков в год, рукотворное свечение может стать серьезной проблемой для наземной астрономии. Красные пятна засвечивают участки неба, мешая наблюдениям чувствительных телескопов, которые работают именно в красном и ближнем инфракрасном диапазоне.

Исследователи уже фиксируют, что суммарное световое загрязнение от запусков ракет выросло в несколько раз по сравнению с десятилетней давностью. И речь не только о SpaceX китайские, индийские и европейские пуски вносят свою долю. Другими словами, чем активнее человечество осваивает космос, тем сложнее ему этот космос изучать с поверхности Земли.

Впрочем, есть и позитивный аспект. Понимание точных механизмов свечения позволяет разрабатывать алгоритмы коррекции астрономы смогут вычитать рукотворное свечение из данных телескопов. Кроме того, новые модели помогут точнее предсказывать состояние ионосферы, что важно для спутниковой навигации и радиосвязи.

Парадокс нашего времени: ракеты, которые выводят телескопы в космос, одновременно мешают тем, что остались на Земле. Источник изображения: wikimedia.org

Что ученые планируют делать с этим знанием дальше

Теперь, когда механизм ясен, исследователи хотят пойти дальше. Группа из Бостонского университета совместно с коллегами из MIT уже предложила использовать запуски ракет как инструмент для зондирования верхней атмосферы. Идея проста: если вы точно знаете, сколько воды выброшено и какое свечение это вызвало, можно обратным расчетом определить концентрацию атомарного кислорода, температуру и плотность ионосферы на конкретной высоте.

Это дешевле, чем запускать специализированные зонды, и дает данные регулярно фактически при каждом коммерческом запуске. Каждый Falcon 9 становится попутным научным экспериментом, причем совершенно бесплатным для ученых. Нужна лишь сеть наземных камер, настроенных на нужные длины волн.

Кроме того, результаты важны для понимания атмосфер других планет. Марс, например, тоже демонстрирует ночное свечение его зафиксировали орбитальные аппараты. Зная земные механизмы в деталях, планетологи смогут точнее интерпретировать марсианские данные и лучше понять химию его разреженной атмосферы.

Присоединяйтесь к нам в Telegram!

Иногда самые важные научные открытия случаются не в лабораториях, а на стартовых площадках причем совершенно непреднамеренно. SpaceX хотела выводить спутники на орбиту, а в итоге помогла закрыть пробел в атмосферной физике, существовавший полтора столетия. Наука умеет извлекать пользу из самых неожиданных источников и это, пожалуй, одно из лучших ее качеств.

Последние комментарии