Инопланетные миры, возможно производят воду самостоятельно

Откуда планеты берут воду? Например, молодой мир может подвергаться бомбардировке ледяными кометами и астероидами, насыщенными водой, или он может формироваться достаточно далеко от своей звезды, чтобы вода могла выпадать в виде льда. Однако некоторые экзопланеты представляют собой загадку для астрономов: чужие миры, которые вращаются близко к своим раскалённым звёздам, но, тем не менее, каким-то образом содержат значительные количества воды.

Новая серия лабораторных экспериментов, опубликованная в журнале Nature, раскрыла обманчиво простое решение этой загадки: эти планеты производят свою собственную воду. Используя алмазные наковальни и импульсные лазеры, исследователи сумели воссоздать интенсивные температуры и давления, присутствующие на границе между водородными атмосферами этих планет и расплавленными каменными ядрами. Вода появилась, когда минералы «сварились» в водородном супе.

Поскольку такой геологический котёл теоретически может кипеть и бурлить миллиарды лет, этот механизм может даже дать адски горячим планетам водоёмы, что означает, что океанические миры, в том числе потенциально пригодные для жизни, могут быть более распространёнными, чем считали учёные. «По сути, они могут быть самостоятельными производителями воды», — говорит Квентин Уильямс, экспериментальный геохимик из Калифорнийского университета в Санта-Круз, который не участвовал в новой работе.

Учёные заинтригованы радиосигналами, поступающими с кометы

Комета 12P/Pons-Brooks, впервые открытая в 1812 году и посещающая Землю примерно каждые 71 год, как оказалось, излучает интригующие радиосигналы.

Как подробно описано в новой статье, опубликованной в журнале Astronomy & Astrophysics, группа астрономов под руководством Шанхайской астрономической обсерватории Китайской академии наук использовала данные, собранные радиотелескопом «Тианма» во время его последнего приближения к Солнцу в прошлом году.

Комета относится к типу комет Галлея, то есть является ледяным объектом с периодом обращения от 20 до 200 лет. До 2024 года последний раз она пролетела мимо Земли в 1954 году. Каждый раз, когда она приближалась к Земле, учёные наблюдали, как она испускала несколько всплесков света и радиосигналов.

Механизм, лежащий в основе этих вспышек, остаётся загадочным, но в радиосигналах, наблюдавшихся «Тианма» в прошлом году, команда обнаружила всплеск в спектральной линии, связанной с гидроксилом, свободным радикалом, состоящим из атома водорода и кислорода, который является результатом распада водяного пара под воздействием солнечного излучения.

Моделируя взаимодействие солнечного света с поверхностью кометы, команда смоделировала изменение скорости образования воды при каждом всплеске и определила, что она гораздо более активна, чем другие кометы типа Галлея.

Измерение компонентов, которые выделяются из комет, может дать учёным интересную информацию о самых ранних днях Солнечной системы, около 4,6 миллиарда лет назад. Это может даже помочь определить, как сложились условия, позволившие жизни процветать на Земле.

Во время своего приближения в 2024 году 12P стала чрезвычайно яркой, когда приблизилась к Солнцу. Используя «Тианма» для исследования радиоволн L- и K-диапазонов, исследователи обнаружили, что на расстоянии одной астрономической единицы, или среднем расстоянии между Землёй и Солнцем, она выпустила более пяти тонн водяного пара, что намного больше, чем у других коротко- и долгопериодических комет.

Наблюдения также выявили молекулы аммиака, впервые обнаруженные в комете типа Галлея.

Учёные придумали, как заглянуть за стену света, которой является реликтовое излучение

Иллюстрация, показывающая временную шкалу Вселенной, как мы её видим, глядя на всё более удалённые объекты. На изображении чётко видна стена света примерно через 380 000 лет после Большого взрыва

Хотя мы никогда не сможем напрямую наблюдать события, произошедшие ранее, чем за 380 000 лет после Большого взрыва, существуют способы получить информацию из косвенных данных. В нескольких новых статьях исследуется, как это можно сделать в будущем.

В первой работе авторы исследуют, как слабые рентгеновские лучи могут содержать подсказки. Хотя общепринятое представление о Большом взрыве заключается в том, что это был один мощный взрыв, реальность гораздо сложнее. Это был не взрыв в космосе, а скорее активное расширение самого пространства и времени. В ранней Вселенной колебания плотности могли вызвать локальные взрывы или всплески. Эти всплески могли стать источником таких явлений, как сверхмассивные чёрные дыры, которые мы наблюдаем сегодня. Но они также могли вызвать каскад элементарных частиц. Поскольку частицы появляются в парах материя-антиматерия, области всплесков были бы заполнены электронами и позитронами, которые производят рентгеновские лучи и другие высокоэнергетические фотоны.

Большинство людей знакомы с космическим фоном микроволнового излучения, но существует также космический фон рентгеновского излучения. Разница заключается в том, что рентгеновский фон обусловлен не Большим взрывом, а различными астрофизическими процессами. Но здесь дело становится интересным. Космический рентгеновский фон представляет собой довольно однородный фон «мягких» рентгеновских лучей с более низкой энергией. Рентгеновские лучи, образованные в результате взрывов, будут выглядеть как необычные пики в рентгеновских данных. С помощью более совершенных рентгеновских телескопов и длительных наблюдений мы, возможно, сможем изучить эти пики.

Во второй работе авторы рассматривают ещё одно следствие ранних космических взрывов. Помимо каскада частиц материи и антиматерии, эти ранние взрывы могли бы создать высокоэнергетические нейтрино. Поскольку нейтрино слабо взаимодействуют с обычной материей, они могли бы быстрее вырваться за пределы космической стены. Мы наблюдали это на примере сверхновой 1987a, когда всплеск нейтрино из коллапсирующего ядра звезды достиг Земли немного раньше, чем свет самой сверхновой. Нейтрино смогли вырваться из ядра до того, как сверхновая полностью взорвалась.

Если бы взрывы произошли немного раньше, чем 380 000 лет назад, их нейтрино могли бы улететь раньше. Наблюдая космический нейтринный фон, мы могли бы увидеть пики нейтрино, которые не имеют астрофизического источника. Они бы выделялись на фоне нейтринного фона. Это отличная идея, у которой есть только один недостаток: на данный момент у нас нет возможности детально наблюдать нейтринный фон. Нейтрино очень трудно наблюдать, и хотя наши детекторы зафиксировали космические нейтрино, мы по-прежнему обнаруживаем только несколько нейтрино за раз.

Европа моделирует катастрофическую солнечную бурю, чтобы предупредить о реальных рисках

Европа только что провела самое экстремальное на сегодняшний день моделирование космической погоды — сценарий настолько серьёзный, что ни один космический аппарат не остался невредимым в ходе учений.

Европейское космическое агентство (ЕКА) провело учения в своём центре управления полётами в Дармштадте, Германия, чтобы проверить, как его спутники и оперативные группы будут реагировать на солнечную супербурю, сопоставимую с событием Кэррингтона 1859 года — самым мощным из когда-либо зарегистрированных геомагнитным штормом, способным вызвать серьёзные сбои в работе электроники. Моделирование было разработано для проверки работы космических аппаратов и готовности к космической погоде перед предстоящей миссией Sentinel-1D, запуск которой запланирован на ноябрь.

«Если такое событие произойдёт, хороших решений не будет. Цель будет заключаться в том, чтобы обеспечить безопасность спутника и максимально ограничить ущерб», — заявил Томас Ормстон, заместитель руководителя по эксплуатации космических аппаратов Sentinel-1D, в заявлении ESA.

В симуляции солнце вызвало тройную угрозу. Сначала произошла огромная солнечная вспышка класса X, излучение которой достигло Земли за восемь минут, нарушив работу систем связи, радаров и слежения. Затем последовал поток высокоэнергетических протонов, электронов и альфа-частиц, который поразил космические аппараты на орбите, вызвав ложные показания, повреждение данных и потенциальное повреждение оборудования.

Затем, примерно через 15 часов, массивный корональный выброс массы (CME) ударил по магнитному полю Земли. Верхние слои атмосферы планеты раздулись, увеличив сопротивление спутникам до 400%, сбив их с прогнозируемых орбит, повысив риск столкновений и сократив срок службы космических аппаратов.

На земле такая же буря могла бы перегрузить энергосети и трубопроводы геомагнитной энергией. Моделирование заставило диспетчеров миссии ESA принимать решения в режиме реального времени, что дало представление о том, как планировать, подходить и реагировать, когда происходит такое событие.

Учёные обнаружили странные огни в небе на фотографиях, сделанных до запуска первых спутников, которые группировались вокруг мест испытаний ядерного оружия

Исследователи проекта «Исчезающие и появляющиеся источники в течение столетия наблюдений» (VASCO) просматривают оцифрованные записи ночного неба в поисках чего-либо необычного.

В частности, задача VASCO состоит в том, чтобы просматривать архивы астрономических фотографий, сделанных несколько десятилетий назад, с целью «выявления интересных астрофизических объектов для последующего анализа с экстремальными, экзотическими или странными моделями изменчивости».

Результаты могут быть интригующими. Одно из последних исследований VASCO, опубликованное в журнале Scientific Reports, обнаружило несколько загадочных переходных объектов в ночном небе, датированных периодом с 1949 года по 1957 год, когда первый советский «Спутник» вышел на орбиту — то есть в период, когда на орбите не должно было быть ни одного объекта, запущенного людьми.

Переходные «звёздоподобные объекты неизвестного происхождения» были впервые зафиксированы Паломарской обсерваторией в Сан-Диего. Чтобы считаться «переходными», явления должны длиться менее 50 минут — время, необходимое обсерватории для съёмки одного изображения — и не поддаваться объяснению обычными средствами, то есть не быть сгорающими астероидами или проблемами с оборудованием.

Интересно, что команда VASCO обнаружила корреляцию между необъяснимыми огнями и испытаниями ядерного оружия, которые в тот период после Второй мировой войны достигли своего апогея. Фактически, исследователи обнаружили, что вероятность появления этих переходных объектов в течение суток после атомных испытаний была на 45 процентов выше.

Ещё более странно, что астрономы также отметили «небольшую, но статистически значимую» связь между испытаниями ядерного оружия и сообщениями о неопознанных аномальных явлениях (НАЯ). Что касается огней Паломара, в статье было установлено, что вероятность переходной активности увеличивалась на 8,5 процента с каждым сообщением о наблюдении НАЯ.

Дайджест космических новостей за прошедшую неделю