NASA + Земля

3. В прошлом у Марса была более плотная атмосфера.

Какие контрасты во внутренней части Солнечной системы: практически лишённый атмосферы Меркурий, тепличный эффект в толстой атмосфере Венеры, умеренные условия на большей части Земли и тонкая атмосфера на Марсе. Но если взглянуть на планету, то можно увидеть овраги, вырезанные в прошлом вероятной водой. Вода требует больше атмосферы, поэтому в прошлом на Марсе её было больше. Куда же она делась? Некоторые учёные считают, что это произошло потому, что энергия Солнца в течение миллионов лет выталкивала лёгкие молекулы из атмосферы Марса, уменьшая её толщину со временем.

4. Юпитер - отличный ловец комет.

Самая массивная планета Солнечной системы, вероятно, оказала огромное влияние на её историю. Масса Юпитера в 318 раз больше массы Земли, поэтому можно представить, что любой астероид или комета, пролетающие рядом с Юпитером, имеют большие шансы быть пойманными или отвлечёнными. Возможно, Юпитер отчасти виноват в огромной бомбардировке малыми телами, которая обрушилась на нашу молодую Солнечную систему в самом начале её истории, оставив шрамы, которые и сегодня можно увидеть на Луне. А в 1994 году астрономы всего мира стали свидетелями редкого зрелища: комета Шумейкеров-Леви 9, разорвавшаяся под действием гравитации Юпитера и врезавшаяся в атмосферу.

5. Никто не знает, сколько лет кольцам Сатурна

Вокруг Сатурна вращается поле ледяных и каменных обломков, которые издалека кажутся кольцами. Первые телескопические наблюдения за планетой в 1600-х годах вызвали некоторую путаницу: есть ли у этой планеты уши, луны или что? Однако с улучшением разрешения вскоре стало ясно, что газовый гигант окружает целая цепочка небольших тел. Возможно, одна луна разорвалась под сильным притяжением Сатурна и образовала кольца. А может быть, они существовали (каламбур не удался) последние несколько миллиардов лет, не имея возможности слиться в более крупное тело, но достаточно устойчивое к гравитации, чтобы не распасться. Большинство учёных сходятся на мнении, что кольцам примерно 100 миллионов лет.

6. Уран более бурный, чем мы думали.

Когда в 1980-х годах мимо планеты пролетел "Вояджер-2", учёные увидели в основном безликий голубой шар, и некоторые предположили, что на Уране нет особой активности. С тех пор мы лучше изучили данные, которые показывают некоторые интересные движения в южном полушарии. Кроме того, в 2007 году планета приблизилась к Солнцу, а в последние годы телескопы показали, что на ней происходят бури. Чем вызвана вся эта активность, сказать сложно, если только мы не пошлём в ту сторону ещё один зонд. К сожалению, пока нет ни одной миссии, которая бы точно отправилась в эту часть Солнечной системы.

7. На Нептуне дуют сверхзвуковые ветры.

Хотя на Земле нас беспокоят ураганы, сила этих бурь не сравнится с той, что можно встретить на Нептуне. На самых больших высотах, по данным НАСА, ветры дуют со скоростью более 1100 миль в час (1770 километров в час). Почему на Нептуне так дует, остаётся загадкой, особенно если учесть, что на расстоянии до Нептуна солнечное тепло столь незначительно.

8. Во время световых шоу можно увидеть, как работает магнитное поле Земли.

Магнитное поле, окружающее нашу планету, защищает нас от взрывов радиации и частиц, которые посылает в нашу сторону Солнце. И это хорошо, потому что такие вспышки могут оказаться смертельно опасными для незащищённых людей; именно поэтому НАСА следит за солнечной активностью, например, для астронавтов на Международной космической станции. Во всяком случае, когда вы видите в небе сияющие авроры, это происходит, когда частицы Солнца движутся вдоль линий магнитного поля и взаимодействуют с верхней атмосферой Земли.

Наличие четкого представления о необходимых условиях для возникновения жизни на Земле является ключевой научной целью – как для того, чтобы проследить наше собственное происхождение, так и для того, чтобы лучше оценить, на какой из многих тысяч известных экзопланет может быть жизнь. Особым камнем преткновения в разработке четкой картины ранней эволюции Земли было то, что четыре миллиарда лет назад, когда создавались благоприятные для жизни условия, молодое Солнце не было достаточно ярким, чтобы согреть нашу планету. Несмотря на свою штормовость, Солнце тогда было на 30% тусклее, чем сегодня.

“Тогда Земля получала от Солнца лишь около 70% энергии, чем сегодня”, - говорит специалист по солнечной энергии Владимир Айрапетян из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Мэриленде. “Это означает, что Земля должна была быть ледяным шаром. Вместо этого геологические данные говорят, что это был теплый шар с жидкой водой. Мы называем это ‘парадоксом слабого молодого Солнца’ ”.

Еще одна проблема связана с тем фактом, что ключевым компонентом строительных блоков жизни является азот (N) – но в то время в атмосфере присутствовал только нереактивный молекулярный азот (N2). Для расщепления молекулярного азота на атомарный азот потребовался бы очень энергичный процесс, позволяющий ему рекомбинировать в более биологически подходящие формы. Последние исследования Айрапетяна и его коллег показывают, что заряженные частицы от солнечных бурь могли как расщеплять азот, так и обеспечивать тепло, необходимое для жизни.

Чтобы узнать, как вело себя молодое Солнце, ученые изучают солнцеподобные звезды в нашей галактике разного возраста. Помимо подтверждения того, что молодое Солнце должно было быть относительно слабым, исследования также показывают, что молодые звезды часто производят мощные вспышки. Это гигантские всплески света и другого излучения, похожие на вспышки, которые мы наблюдаем на Солнце сегодня. Такие вспышки часто сопровождаются выбросом в космос огромных облаков солнечного материала, называемых выбросами корональной массы (CME).

Миссия НАСА "Кеплер“ обнаружила молодые солнцеподобные звезды, и многие из них, как видно, производят ”сверхвспышки" – огромные взрывы, настолько редкие сегодня, что мы наблюдаем их лишь раз в 100 лет или около того. Но данные "Кеплера" показывают, что эти молодые звезды производят до 10 сверхвспышек в день. Основываясь на этих наблюдениях, Айрапетян и его коллеги говорят, что облака заряженных частиц, выброшенные из-за бурных вспышек молодого Солнца, вызвали изменения в химическом составе атмосферы ранней Земли.

Команда смоделировала, как сверхвспышки будут взаимодействовать с нашей планетой, и обнаружила, что они исказили бы магнитное поле Земли, которое в то время также было слабее, создав большие промежутки вокруг полюсов. Эти промежутки обеспечили доступ энергичным солнечным частицам в атмосферу. По расчетам следует, что в тот период должны были регулярно наблюдать полярные сияния на всей территории Южной Каролины.

Заряженные частицы перемещались бы вниз по линиям магнитного поля и сталкивались с молекулярным азотом, а также с углекислым газом, который расщеплялся на монооксид углерода и кислород. Свободные атомы азота и кислорода затем объединились бы, образовав закись азота (N2O) – мощный парниковый газ – и цианистый водород (HCN). Действительно, закись азота примерно в 300 раз сильнее нагревает атмосферу, чем углекислый газ. Расчеты команды показали, что если бы даже 1% углекислого газа в атмосфере составлял закись азота, этого было бы достаточно, чтобы разогреть поверхность Земли до температуры, которая могла бы поддерживать жидкую воду, а также зачатки жизни. “Оказывается, изменение химического состава атмосферы имело решающее значение для жизни на Земле”, - говорит Айрапетян.

Исследователи также полагают, что цианистый водород мог стать источником азота для биологических молекул, таких как аминокислоты. Действительно, ежедневная доза солнечных частиц, возможно, также обеспечила огромное количество энергии, необходимой для создания сложных молекул, таких как РНК и ДНК, которые в конечном итоге зародили жизнь.

В то же время постоянные солнечные ливни и радиация также могут быть весьма пагубными. Магнитный натиск может даже сорвать атмосферу планеты, если ее магнитосфера слишком слаба. Определение того, где находится баланс, поможет нам определить, в каких внесолнечных звездных системах потенциально может быть жизнь. “Мы хотим собрать всю эту информацию воедино – насколько близко планета находится к звезде, насколько энергична звезда, насколько сильна магнитосфера планеты – чтобы помочь в поиске пригодных для жизни планет вокруг звезд, близких к нашей собственной, и по всей галактике”, - говорит Уильям Данчи. Работая с другими специалистами в смежных областях, исследователи надеются получить “достоверное описание того, как выглядела наша родная планета на заре ее существования - и где жизнь могла существовать в других местах”.

Статью взял здесь.