zelenyikot


Открытый космос Зеленого кота

Космос ближе, чем кажется


Previous Entry Share Next Entry
Где и как будут искать внеземную жизнь после Марса
zelenyikot
Свежие научные данные открывают новые перспективы поиска внеземной жизни в Солнечной системе. С разницей всего в месяц опубликованы результаты исследований, которые добавляют еще два "водяных" космических тела. На сегодня жидкую воду на поверхности можно найти только на Земле; на Марсе местами появляются полоски влажного песка; на спутнике Сатурна Энцеладе бьют мощные гейзеры из подледного океана через трещины в ледяной коре; и на его соседе Титане извергаются ледяной лавой криовулканы. Сегодня в число объектов, где можно "потрогать" воду, добавляются спутник Юпитера Европа, и карликовая планета Церера, в Главном астероидном поясе.



Европа давно известна как водный мир, и она не первый год привлекает к себе внимание астробиологов. Но на пути исследователей, ищущих белковые формы жизни, стоит не только космическое пространство, высокая радиация радиационного пояса Юпитера, но и толстая ледяная кора. По разным оценкам, теория "толстой коры" предполагает толщину льда в 30-100 километров. Это расстояние преодолеть современными технологиями сложнее чем миллиард километров вакуума.

Нынешний взгляд на строение Европы сформирован по данным Voyager, Galilleo и наблюдениям с Земли. Европа - это самый маленький из четырех "галиллеевых" спутников Юпитера. Она отличается высокой яркостью и гладкостью поверхности. Причина такого облика - в очень молодой, по космическим меркам, ледяной коре, которая обновляется за счет тектонических процессов, похожих на земные. Гладкость поверхности является одним из косвенных доказательств наличия подледного океана, глубина, которого может достигать 100 километров. Таким образом, на Европе воды в два раза больше чем на Земле. Ниже идет каменная мантия, а в центре предполагается металлическое ядро.



Считается, что рыжие пятна и полосы на Европе - это результаты выбросов воды через трещины и проломы во льду, а цвет возникает от железа и серы, растворенной в подледном океане. Всего три месяца назад считалось, что такие выбросы происходили в древности, а к нашему времени уже прекратились.



В отличие от Земли, чьи недра, как считается, в основном нагревает радиоактивный распад, главный "обогреватель" на Европе - это приливное воздействие Юпитера. Притяжение планеты-гиганта вынуждает спутник то менять свою форму на яйцевидную с приближением к Юпитеру, то возвращаться в шаровую по мере отдаления. Разумеется эти колебания совсем незначительны и разница "яйца" и шара - всего в 30 метров, но деформация в масштабе всего спутника вызывает немалый нагрев, способный поддерживать океан жидкой воды.

В декабре 2013 года многолетние наблюдения Европы, при помощи телескопа Hubble и его ультрафиолетового спектрометра, принесли неожиданный результат - оказалось, что ледяной панцирь спутника не монолитен. В моменты отдаления от Юпитера, во льду у Южного полюса Европы открываются трещины. Из них вырываются гигантские струи воды, которые поднимаются на высоту 200 км, а затем опадают на поверхность. Мощность выброса впечатляющая - до 5 тонн воды в секунду.



Для сравнения, интенсивность гейзеров Энцелада - 200 кг в секунду:



Правда не известна частота выбросов на Европе: за 15 лет обнаружили всего два извержения, но мониторинг осуществлялся не в постоянном режиме, поэтому, возможно, они происходят чаще.

Несмотря на эпизодичность выбросов, новое знание открывает новые возможности в исследовании Европы, и поиске жизни в подледном океане.
Ранее рассматривались различные концепции и идеи преодоления ледяной преграды. Среди предложений были весьма экзотические, вроде атомного реактора, которым предполагалось проплавить скважину и запустить под лед подводную лодку. Но для начала рассматривалась идея небольшого импактора, который надеялись просто загнать поглубже в лед, без надежды докопаться до жидкого океана.



Дело дошло даже до испытаний:



Исследованию Европы при помощи бура и поискам внеземной жизни посвящен низкобюджетный фильм "Europa Report". Хотя единственной заслугой фильма я бы назвал качественно изображенную невесомость на борту корабля, нельзя не приветствовать попытку современного кинематографа шагнуть дальше Марса.

Благодаря нынешнему открытию Hubble вообще отпадает необходимость, как в пилотируемой экспедиции, так и буровых работах. Теперь достаточно спланировать беспосадочную миссию. Аппарат должен вращаться на низкой орбите ожидая когда произойдет очередное извержение. В этот момент ему достаточно пролететь через струю, чтобы собрать образцы свежей воды. Хотя рыбалка таким способом затруднена, но следы микроорганизмов в воде (точнее это уже будет снег) обнаружить можно. Полученные результаты позволят оценить вероятность внеземной жизни, и шансы присутствия гигантских разумных кальмаров в океане Европы.

Ближайшую экспедицию на Европу - JUICE - предполагается отправить только в 2022 году, долетит она к 2030-му, поэтому интрига сохранится надолго. Россия как-то собиралась исследовать спутник еще с поверхности, но не нашла возможности создания аппарата с достаточной радиационной защитой, поэтому перенацелилась на Ганимед:



Запуск предполагается где-то к 2024 году, т.е. можно не ждать.

Вообще Европа, кажется, рекордсмен дальнего космоса по количеству отмененных миссий к ней. Сейчас к Юпитеру летит зонд NASA Juno, но исследование спутников в его научную программу не входит. Остается надеяться, что нынешнее открытие подстегнет космические агентства и научные организации на более активное изучение Европы.

Впрочем, для поисков внеземной воды уже не обязательно лететь к Юпитеру. Вторую сенсацию подарила Церера, при помощи инфракрасного телескопа Herschel. Анализ этой карликовой планеты, которая вращается между Марсом и Юпитером, позволил ученым Европейского космического агентства, обнаружить выбросы воды и там.



Правда здесь выделение воды гораздо скромнее, всего 6 кг в секунду. Зато удалось их точно локализовать. Выбросы осуществляются из двух круговых структур на одной широте, но в разных полушариях:



Церера - это крупное загадочное тело в поясе астероидов. Она обнаружена в 1801 году, и успела какое-то время побыть планетой, пока ее не "разжаловали" до астероида. В 2006 году она частично вернула свое звание, попав в ряд карликовых планет Солнечной системы вместе с Плутоном, Эридой, Ханумеа и Макемаке.



Церера самая близкая и самая маленькая из карликовых планет. При этом мы знаем о ней не так много, как о Марсе или спутниках Юпитера. Наиболее качественные снимки ее получены телескопом Hubble, и они явно оставляют желать лучшего.
Мультиспектральная инфракрасная съемка обсерватории Кека на Гавайях позволила выявить немного больше деталей поверхности.



Средняя плотность Цереры позволяет сделать вывод, что в основном она состоит из каменных пород, но внешняя сторона покрыта толстой ледяной корой. Так считалось до недавнего времени, теперь же ученым придется корректировать модель, подозревая наличие жидкого подледного океана. Считается, что на Церере запасы воды примерно равны запасам пресной воды на Земле.



Но сказывается отсутствие информации о планете. Пока мы даже не знаем, что это за пятна, с которых испаряется вода. Это могут быть криовулканы. Если это так, то это будет просто невероятное открытие. Ведь Церера слишком мала, чтобы радиоактивный распад в ядре позволял растопить подповерхностный океан. И поблизости нет никакого гигантского тела, способного вызвать существенные приливные деформации. Зато все идеи о высадке и буровых работах, которые предполагались для Европы, теперь можно опробовать на Церере. На ней нет убийственной радиации и она ближе спутников Юпитера, поэтому ее изучение упрощается. Если совсем уж мечтать, то Церера - это следующий потенциально достижимый объект для пилотируемого полета, после Марса. Отчасти, до нее даже проще слетать - нет проблем с атмосферой и слабая гравитация не затруднит взлет.

image

Но с ее предполагаемыми извержениями все может быть и более прозаично. Церера находится ближе т.н. "снеговой линии" - предела, за которым водяной лед не испаряется под прямыми лучами Солнца. Ледяные спутники Юпитера уже не боятся солнечного света, а вот Церера имеет все основания вести себя подобно комете. Но этого не происходит. Считается, что лед на ней не испаряется (сублимируется) потому, что поверхность покрыта слоем реголита и гидратированных минералов, оставшихся от падавших метеоритов. В этом случае может быть, что две точки, откуда сейчас выделяется вода - это всего лишь свежие крупные метеоритные кратеры, которые обнажили залежи льда, и "выбросы", что зарегистрировал Herschel - это сублимация льда под действием солнечного света.

Однако интригует тот факт, что одно из "водяных" пятен ярко блестит в ультрафиолете, а второе - нет. В таком случае их происхождение может отличаться, и хотя бы одно из них может оказаться вулканом.



Для тех, кто как и я заинтересовался Церерой, есть хорошая новость: прямо сейчас к ней на всех парах мчится космический зонд Dawn. Несмотря на неблагозвучное для российского уха название, он прекрасно отработал во время изучения соседа Цереры - гигантского астероида Веста:



В начале 2015 года Dawn достигнет и Цереры, и этот момент можно смело вносить в список самых ожидаемых космических событий следующего года. Есть у меня еще один интерес к Церере, который связан с потенциальной возможностью терраформинга Марса, но это уже другая история.

Подпишитесь на блог zelenyikot, чтобы не пропустить.



promo zelenyikot december 8, 2016 07:51 25
Buy for 800 tokens
Я не только пишу о космосе, но могу и рассказать о любимых темах для широкой или узкой аудитории. За последние два года я уже провел несколько десятков лекций во многих городах России. Часто приглашают на фестивали науки, профориентационные мероприятия для студентов, на конференции и выставки.…

обожаю такие посты,спасибо большое. а то поиски жизни в нашей дурдуме уже достали..

(Deleted comment)
(Deleted comment)
Пришел из хабры - там аккаунта нет, что бы комментировать и поблагодарить - очень понравилась статья! Спасибо! Все очень интересно, а уж про Европу фильм смотрел раза три :)

Спасибо за отзыв.
А меня как-то фильм не очень впечатлил. Сюжет не проработанный совсем.

(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
(Deleted comment)
всё это конечно интересно
только нахера оно надо не совсем понятно
тупо просрыш ресурсов
а может лучше попробовать на земле навести порядок
а то что то будущее наступило а человечество в таком же гавне как и две тыщи лет назад

Приведите, для примера, хоть одно место на Земле, где "наведен порядок". Ну, чтобы было на, что ориентироваться при наведении порядка на остальной планете.

(Deleted comment)
Нет, я не сотрудник ЖЖ.

(Deleted comment)
на самом интересном финишировал

Не знал что между Марсом и Юпитером еще какая-то карликовая планета есть

Неожиданно, согласен.

Пока не придумают надёжную защиту от космической радиации, нечего даже и мечтать о межпланетных перелётах людей....Придётся барахтаться где дозволенно - в пределах пояса ван Аллена.....(

выб ещё сказали, что не переселившись в тело робота, путь человеку в космос закрыт

Есть у меня еще один интерес к Церере, который связан с потенциальной возможностью терраформинга Марса, но это уже другая история.
А.Азимов.Путь марсиан ? .)

ну я бы не был так уверен, что жизнь без воды впринципе невозможна

а псто хороший, да

Пост про терраформинг Марса нам тоже нужен!

разогнать кусочек льда побольше из ледяного пояса и ёбнуть марс по касательной

на марсе появится много воды и есть вероятность что усилится магнитное поле, что сделает планету хотя бы гипотетически пригодной для земных форм жизни

а потом установить установку электролиза эпических масштабов и насытить атмосферу кислородом

косяк один, для этого энергии нужно на несколько порядков больше, чем человечество выработало за всю свою историю во всех её формах

да и разбаланс температур, в любом случае будет сильно хуже чем на земле

чего снимки Цереры получаются хуже, чем у Спутников Юпитера? Вроде относительно близкий объект...

Церера в два раза ближе, но в три раза меньше Европы.
Снимки Европы сделаны космическими аппаратами с орбиты Юпитера, а на Цереру только от Земли посмотрели.

Когда на Европе найдут жизнь, я, как любитель творчества Кларка, изрядно посмеюсь.

А я бы не смеялся, а начинал собирать рюкзак.
Нахождение другой жизни моментально в астрономическое число раз пересматривает априорную вероятность, что какая-то жизнь найдет и нас в таком же масштабе времени.

спасибо за интересный пост

читал нечто подобное лишь в далёком детстве, - была такая серия "Эврика", в которой популярно излагались новейшие научные исследования, гипотезы, теории
по поводу "решения проблем" vs "борозжения космических просторов": даже материал данного поста позволяет предположить, что "бороздить" будут ради пресной воды, которой, как это ни странно, на Земле, на две трети покрытой океанами и морями, вдруг стало не хватать (несмотря на известный с начальной школы круговорот чего-то там в природе), и которая, как пророчат, в недалёком будущем станет самым дефицитным ресурсом, вокруг которого будет строиться мировая политика со всем её прелестями, включая войны, интриги и всякого рода "разводки" "подлого люда" (как сейчас она строится вокруг ископаемого сырья - углеводородных энергоносителей и др.)
так что следующий этап "решения земных проблем" - это поиск дефицитных ресурсов за пределами нашей планеты
впрочем, точно так же и в прежние времена мореплаватели и землепроходцы отправлялись в свои экспедиции (бороздить просторы океана за пределами ойкумены) не только из личной тяги к неведомому, но и по вполне прозаичным причинам / мотивам, связанным с проблемами поиска золота, плодородных земель и прочих ресурсов (прежде всего для тех самых царей, которые "решали проблемы", в том числе, таким экстенсивным способом (наряду с завоеваниями соседей и обиранием подданных)

Re: спасибо за интересный пост

А никто не гарантирует, что в космосе вода пресная. Трещины на Европе не зря рыжие. Все-таки сегодня проще построить опреснитель на Земле, чем создавать космический корабль для добычи воды в космосе. Воду в космосе добывать будут, но использовать там же - для жизнедеятельности людей и в качестве топлива.

?

Log in

No account? Create an account