Что обнаружено на тритоне и ганимеде
Криовулканы Солнечной системы: что это такое и где их искать
Мы привыкли к земным вулканам, выбрасывающим раскаленную лаву на поверхность. Ярким примером жутких последствий извержения служит древнеримский город Помпеи, погребенный слоем пепла в 79 году н.э. Но в Солнечной системе можно найти более удивительный пример вулканизма, который не встречается на Земле. Познакомимся с криовулканами.
Криовулканы – это ледяные вулканы, которые также извергаются. Однако мы видим не выбросы лавы, а извержение воды, аммиака и метана. Они могут выбрасываться в жидком состоянии, за счет чего их называют «криолавой», или же в газообразном (гейзерные струи).
Эти особенности формируются на холодных объектах, под поверхностями которых находятся необходимые элементы. Одним из потенциальных источников энергии выступает приливное трение между планетой и спутником, поэтому криовулканы чаще всего встречаются на лунах.
Вспомним несколько примеров.
Криовулканы на Тритоне
Цветная мозаика Тритона, созданная Вояджером-2 в 1989 году
Первые криовулканы удалось найти при пролете космического корабля Вояджер-2 мимо спутника Нептуна Тритона. Вы легко найдете эти формирования в полярной шапке, где просматриваются темные полосы. Удалось точно определить, что две из них создались из-за выбросов в виде гейзера. Частицы выбрасываются на высоту в 8 км.
Криовулканы на Титане и Энцеладе
Поверхность Титана удалось наблюдать детально при посадке зонда Гюйгенс. Но все же большую часть площади отобразил аппарат Кассини. Титан все еще остается интересной загадкой. В этом обзоре показана новая территория, которая не отмечалась в предыдущих наблюдениях. Это составное изображение из 4 практически одинаковых широкоугольных снимков.
Фотографии Титана (крупнейший спутник Сатурна) отчетливо демонстрируют намеки на криовулканическую активность. Полагают, что из гейзеров вырываются водно-аммиачные смеси с небольшим количеством углеводородов. Выводы сделали за счет фиксации космическим кораблем Кассини в атмосферном слое аргона-40, а также наблюдения двух временных светлых формирований в 2008 году. В качестве потенциального криовулкана называют Гору Дум.
Водяной пар, извергающийся из южного полюса Энцелада
Вспомним еще один спутник Сатурна с криовулканами – Энцелад. В южной полярной области заметны примечательные гейзеры, выбрасывающие струи из воды, азота, диоксида углерода, метана и прочих примесей. Полагают, что под поверхностью луны может скрываться масштабный соленый океан, где могли появиться и существовать до сих пор примитивные организмы.
Криовулканы на Ганимеде и Европе
Переходим к спутникам Юпитера. Исследователям пока сложно доказать, что у крупнейшего спутника Солнечной системы Ганимеда есть криовулканы. Однако на поверхности заметны трещины, которые могли быть вызваны тектонической активностью в прошлом. Есть подозрения, что под поверхностью скрывается жидкий океан, и могут происходить выбросы. Но доказать это пока не смогли.
Европа, запечатленная миссией Галилео
Спутник Европу рассматривают в качестве будущего места исследования из-за предполагаемого подповерхностного океана. Это одно из перспективных мест для поиска примитивной внеземной жизни. На ледяной поверхности встречаются трещины и хребты, которые могут возникнуть из-за разогрева. Ученые не фиксировали проявления криовулканизма, но подозревают, что на Европе это может происходить.
Криовулкан на Церере
На изображении показана Церера в цвете, который воспринимается человеческим глазом. Обзор создали в Немецком аэрокосмическом центре (Берлин), объединив кадры от Dawn, полученные в 2015 году при помощи красных, зеленых и синих спектральных фильтров. За миссию Dawn отвечает Лаборатория реактивного движения НАСА. Проект входит в программу Discovery, где ответственность возложена на UCLA.
Карликовая планета Церера способна похвастаться знаменитым криовулканом Ахуна, обнаруженным в 2015 году космическим аппаратом Dawn. Это высокая ледяная гора и ближайший к Солнцу криовулкан. Вытягивается в высоту на 4-4.5 км и возник из льда, который поднялся из планетарных недр в ходе череды морозных извержений. Это важный элемент, указывающий на то, что в глубине Цереры скрывается соленая жидкая вода.
Криовулкан на Земле?
Официально считается, что наша планета лишена столь удивительной особенности. Однако некоторые эксперты уверяют, что криовулканом можно считать Ямальский кратер, созданный в 2013-2014 гг. Ученые все еще спорят о его формировании, но одна из теорий предполагает, что это первый криовулкан, выбросивший на поверхность тающие газогидраты. Но доказать это пока не удалось.
Самые загадочные спутники в солнечной системе
Сегодня мы с вами поговорим о самых загадочных и необычных спутниках солнечной системы.
Начнем с самого большого спутника солнечной системы под названием Ганимед. Он сопровождает Юпитер и имеет размеры, превышающие размеры Плутона и Меркурия. Поэтому, если бы Ганимед имел орбиту, пролегающую вокруг Солнца, он бы мог стать полноценной планетой.
Несмотря на огромный диаметр в пять тысяч километров, спутник имеет плотность всего в два раза большую, чем плотность воды. Это говорит о том, что на 50% это небесное тело состоит из воды. Это наталкивает на размышления по поводу обитаемости спутника. На Ганимеде находятся огромные кратеры изо льда. Это места, где вода из внутренних озер вырывается наружу и моментально застывает, образуя так называемые «вулканы».
Роберт Паппаларо долгое время исследовал спутник и сделал заключение, что в районе экватора поверхность Ганимеда похожа на пористую губку, а кора покрыта «вулканами». Образованные внутренние бассейны должны быть достаточно теплыми, и это дает возможность предполагать, что в них может содержаться какая-либо форма жизни.
Кроме этого, есть еще некоторые факты, которые могут свидетельствовать о том, что Ганимед может быть обитаем. Так, на спутнике происходит активная вулканическая деятельность, что означает развитие планеты. Ганимед обогревается излучениями со стороны Юпитера и имеет огромное раскаленное ядро.
Ганимед имеет магнитное поле, благодаря которому создается красивейшая аура, которую не имеет ни один спутник Солнечной системы. К слову, наличие такого магнитного поля также свидетельствует в пользу обитаемости небесного тела.
Возможно, когда-то до Ганимеда доберется человек, и тогда станет известно намного больше фактов об этом загадочном спутнике, который так похож на планету.
Спутник Урана Миранда удостоился звания самого уродливого спутника. Он был открыт 16 февраля 1948 года и стал самым маленьким спутником Урана из пяти. Своим названием он обязан одному из персонажей пьесы «Буря» У. Шекспира. К слову, все предыдущие спутники также были названы в честь персонажей произведений этого автора.
По причине огромной удаленности от Земли, всего один раз, в 1986 году удалось получить снимок Миранды. Исследования показали, что спутник имеет все геологические формы, которые были до этого времени представлены на твердых планетах Солнечной системы.
Две теории пытаются объяснить данный факт. Одна из них гласит о том, что возможно, спутник столкнулся с огромным небесным телом, что буквально разрушило его. Однако под воздействием гравитации спутник через какое-то время «собрался» вновь. Это и послужило причиной столь странного внешнего вида.
Приверженцы второй теории утверждают, что недра Миранды неравномерно прогреваются, что приводит к тому, что на спутнике имеется такое геологическое разнообразие.
Грунт спутника имеет большие ледяные включения. Кроме того, астрономы сделали вывод, что некоторые области Миранды меняли свой облик не менее пяти раз. Территория спутника полностью покрыта мелкими кратерами. Исключение составляет область, которая получила название Шеврон.
Спутник Юпитера Каллисто был открыт в 1610 году и своим названием он обязан подруге Зевса, превращенной в Медведицу. Это одно из старейших небесных тел в Солнечной системе. На его поверхности находится огромное число кратеров, их количество не сравнится ни с одним другим космическим объектом, которое можно наблюдать. Это еще раз доказывает древний возраст спутника.
Толщина льда, который покрывает Каллисто, составляет примерно 200 километров. В то же время толщина водяного слоя подо льдом составляет около 10 километров. Таким образом, спутник Каллисто на 60% состоит из воды и льда. Остальные 40% составляют спрессованные горные породы.
Главной особенностью спутника является огромное светлое пятно, которое получило название Вальхалла. Его диаметр составляет примерно 600 километров. Вокруг этого пятна почти через одинаковые промежутки поверхность напоминает «вспаханную». Ученые объясняют это результатом падения огромного количества космических тел.
Это самый большой спутник Непутна, который был открыт в 1846 году. Основной странностью данного спутника является то, что он движется в противоположную сторону от движения планеты. Кроме этого привлекает внимание и орбита Тритона, которая дает возможность развития теории того, что когда-то Тритон был самостоятельно планетой, которая была притянута гравитацией Нептуна.
Из-за нехватки солнечного тепла, Тритон покрыт льдом нескольких оттенков. В местах, где застыл азот он сине-зеленый. Там, где содержатся примеси железа он красноватый. Поверхность спутника покрыта трещинами, который по предположениям появились в результате криовулканической деятельности. Тритон имеет практически наибольшую сейсмическую активность среди всех изученных небесных объектов. Однако даже она здесь абсолютна уникальна. Вулканы Тритона извергают лед, который стелется на сотни километров.
Ученые полагают, что благодаря азотной атмосфере, Тритон может стать пригодным для жизни. Однако случится это через несколько миллиардов лет, когда Солнце станет Красным гигантом и нагреет поверхность Тритона до необходимой температуры.
Спутник Юпитера Европа был открыт 1610 году. По размерам он схож с Луной, однако его поверхность полностью покрыта льдом. Европа не имеет каких-либо гор, только небольшие возвышенности.
Европа имеет огромное гравитационное притяжение к Юпитеру, что влияет на ледяную поверхность и вызывает появление трещин. Внутри спутника вырабатывается тепло и возможно на дне бьют гейзеры. Данное тепло объясняет наличие огромного океана, покрытого льдом. Астрономы предполагают, что его глубина может достигать ста километров.
Кроме этого было доказано, что в сильно разряженной атмосфере помимо кислорода на спутнике имеется и углекислый газ, что дает повод задуматься о наличии жизни в глубинах океана.
Пожалуй, самый загадочный спутник Солнечной Системы. Титан, спутник Сатурна, был открыт в 17 веке. Его загадочность заключается в том, что плотная атмосфера не дает заглянуть на поверхность спутника, и ученым остается только догадываться, что же скрывается за ней.
На поверхности Титана находятся метановые озера. Ученые говорят о том, что Титан пригоден для жизни самых примитивных форм жизни.
По размерам Титан чуть больше Меркурия. Если бы он имел траекторию движения вокруг Солнца, то мог бы называться планетой.
Лидия Ткачук, 15.01.2013
Перепечатка без активной ссылки запрещена!
Море внутри
Краткий путеводитель по невидимым океанам Солнечной системы
На прошлой неделе NASA рассказало о последних результатах миссии «Кассини» — в прошлом году зонд пролетел сквозь гейзеры Энцелада и обнаружил в них последствия гидротермальной активности на дне океана спутника Сатурна. Эта новость обрадовала не только геологов, но и искателей жизни за пределами Земли — открытие означает, что неземные организмы могут черпать энергию для жизни в химических процессах, полным ходом идущих на дне далеких океанов.
Как оказалось в последние десятилетия, в Солнечной системе довольно много небесных тел, где можно найти аналоги земных морей и океанов, или хотя бы жидкую воду. Так, в 2015 году геологи объявили о том, что на Марсе есть соленые ручьи, возникающие во время оттепели. Правда, искупаться в них не получится, размер не тот. В разные годы ученые сообщали о морях на спутниках газовых гигантов, карликовых планетах и даже на экзопланетах. Вот о таких объектах и пойдет речь в нашем путеводителе.
Стоит сразу оговориться — моря в Солнечной системе бывают разные. Например, ближайшие к Земле неземные моря: Ясности, Дождей и так далее, совершенно не подходят для купания. Это огромные ударные бассейны на Луне, когда-то затопленные лавой. Морями их назвали астрономы прошлого, подумав, что эти объекты похожи на земные моря. Сейчас мы знаем, что эти моря преимущественно состоят из базальтовых пород.
Считается, что в прошлом моря существовали на Венере и Марсе, однако без машины времени посмотреть на неземные волны не получится. Можно, конечно, дождаться терраформирования наших планет-соседей (искренне советуем почитать трилогию Кима Стенли Робинсона о том, какой она может быть — «Красный Марс», «Зеленый Марс» и «Голубой Марс»), но вряд ли вы готовы ждать несколько веков.
Океаны Европы
Самый известный неземной океан находится на спутнике Юпитера, Европе. Это небольшой ледяной мир, радиус Европы в четыре раза меньше земного. Кстати, она самая маленькая из четырех Галилеевых спутников Юпитера. Тем не менее, ее легко разглядеть в небольшой телескоп, бинокль или фотоаппарат с телеобъективом — в виде звезды, постепенно меняющей свое положение относительно газового гиганта. Европа находится довольно близко к Юпитеру, делая один оборот вокруг него всего за 3,5 земных дня. Первое, что вас обязательно удивит при высадке на этот спутник — огромный Юпитер, видимые размеры которого окажутся в 20 раз больше, чем у земной Луны.
Озеро во льду Европы — один из способов транспорта воды на поверхность спутника
Пар над Ганимедом: есть ли жизнь на спутнике Юпитера
Похоже, что толстый ледяной панцирь спутника Юпитера Ганимеда понемногу испаряется под солнечными лучами. Научная статья об этом открытии опубликована в журнале Nature Astronomy.
Лед и железо
Ганимед — самый большой спутник в Солнечной системе. По размерам (но не по массе) он больше планеты Меркурий. Примерно половину этой огромной луны составляют силикатные породы, а в ее центре, похоже, скрывается жидкое металлическое ядро. Благодаря ему Ганимед — единственный известный спутник, обладающий собственным магнитным полем. Однако не менее чем наполовину этот гигант состоит из воды.
Ничего удивительного в этом нет, ведь вода — одно из самых распространенных химических соединений во Вселенной. Многие спутники планет-гигантов, кометы и другие тела Солнечной системы в значительной мере состоят из водяного льда. Но своенравный Ганимед выделяется даже из этого ряда. Это один из пяти спутников, под ледяной броней которых предположительно скрываются жидкие океаны. Еще четыре — это луны Юпитера (Европа и Каллисто) и спутники Сатурна (Титан и Энцелад). В наличии жидкой воды на знаменитом своими гейзерами Энцеладе и покрытой подвижным льдом Европе ученые практически уверены. «Обводненность» Ганимеда, Каллисто и Титана остается гипотезой, в пользу которой есть лишь косвенные данные. Но гипотезой грандиозной: подледные моря Ганимеда должны содержать больше воды, чем весь Мировой океан Земли. Ученые не исключают, что в подледных океанах спутников Юпитера и Сатурна есть жизнь, хотя бы в виде микробов. Поэтому к ледяным лунам приковано самое пристальное внимание астрономов.
Пока эксперты спорят, есть ли на Ганимеде жидкая вода, там, похоже, обнаружили воду в виде пара.
Вещество X
Эта история началась в 1998 году. Благодаря «Хабблу» выяснилось, что над Ганимедом простираются полярные сияния (правда, сияют они не в видимом свете, а в ультрафиолетовых лучах).
Напомним, как возникает это явление на Земле. Пришедшие из космоса заряженные частицы сталкиваются с атомами воздуха и передают им энергию. Атомы тратят эту энергию, испуская свет. Но ведь на Ганимеде нет воздуха. Какие же газы послужили мишенью для космических частиц и источником ультрафиолетового свечения?
Одно из этих веществ удалось опознать без труда: это молекулярный кислород O2. Эксперты легко объяснили, откуда он там берется. Те самые космические частицы врезаются в толщу льда и разбивают молекулы воды на кислород и водород. Легкий газ водород быстро улетучивается в космос, а вот более тяжелый кислород образует над Ганимедом некое подобие атмосферы, хотя и чрезвычайно разреженной.
Между тем особенности сияний говорили о том, что в процессе, помимо молекулярного кислорода, участвует еще одно вещество. Тогда специалисты решили, что это атомарный кислород O, состоящий не из двухатомных молекул, а из отдельных атомов.
Однако авторы новой работы поставили этот вывод под сомнение. Они обработали данные, полученные «Хабблом» в 1998–2010 годах, и сравнительно свежие изображения 2018 года. Исследователи показали, что над Ганимедом слишком мало атомарного водорода, чтобы объяснить особенности его полярных сияний.
Что же за вещество в таком случае сияет над этим спутником? Ученые предположили, что это водяной пар. Хотя Ганимед получает куда меньше солнечного света и тепла, чем даже Антарктида, небольшое количество льда все же может испаряться.
Чтобы проверить свою гипотезу, астрономы внимательно отследили, где именно над поверхностью спутника появляется «вещество X». Оказалось, что оно накапливается там, где на ледяной щит Ганимеда падают прямые солнечные лучи. В подсолнечной точке этого вещества даже больше, чем молекулярного кислорода. Но чем дальше от «солнцепека», тем меньше в полярных сияниях следов таинственного соединения. Это прекрасно согласуется с гипотезой, что «вещество X» — просто водяной пар, образовавшийся из льда. А еще авторы рассчитали, сколько нужно пара, чтобы обеспечить наблюдаемые сияния. Оказалось, что примерно столько, сколько и должно возникать на Ганимеде под действием солнечных лучей.
Конечно, исследователи не получили однозначных «отпечатков пальцев», указывающих, что это вещество не может быть ничем, кроме воды. Но эта версия прекрасно объясняет все наблюдаемые факты и вообще выглядит простой и естественной.
Отметим, что пар над Ганимедом не имеет прямого отношения к его гипотетическому подледному океану. Последний отделен от поверхности более чем 150-километровой толщей льда. Лужи талой воды на поверхности небесного тела тоже искать не стоит: в космическом вакууме лед сразу обращается в пар, не переходя в жидкое состояние.
Это исследование стало еще одним кусочком мозаики, открывающей для нас огромный и загадочный Ганимед. А в 2022 году должен стартовать космический аппарат JUICE, специально предназначенный для исследования ледяных спутников Юпитера. Планируется, что он доберется до цели в 2029 году. Тогда мы, несомненно, узнаем о гигантской луне намного больше. Возможно, именно JUICE подтвердит существование на Ганимеде и водяного пара, и подледного океана.
Тест. Астрономия. Тест #7: Спутники планет. Карликовые планеты
Список вопросов теста
Вопрос 1
Укажите правильные утверждения (несколько).
Варианты ответов
Вопрос 2
Укажите четыре крупнейших спутника Юпитера.
Выберите несколько из 7 вариантов ответа:
Варианты ответов
Вопрос 3
Названия этих спутников переводятся, как «страх» и «ужас».
Выберите несколько из 6 вариантов ответа:
Варианты ответов
Вопрос 4
Укажите спутник, на которых (возможно) присутствует вода в жидком виде.
Укажите правильные варианты ответа:
Варианты ответов
Вопрос 5
Спутник Юпитера, на котором обнаружены действующие вулканы.
Выберите один из 4 вариантов ответа:
Варианты ответов
Вопрос 6
На каком спутнике есть цирки?
Вопрос 7
Пока единственный спутник планеты (кроме Луны), на который была совершена мягкая посадка исследовательского зонда?
Вопрос 8
Самый крупный спутник Сатурна, который покрыт плотной атмосферой
Варианты ответов
Вопрос 9
У какой(-их) планет(-ы) нет своих естественных спутников?
Выберите несколько из 7 вариантов ответа:
Варианты ответов
Вопрос 10
Небесное тело, открытое 18 февраля 1930 г. До 2006 г. оно считалось девятой планетой Солнечной системы. Запишите ответ:
Вопрос 11
Выберите несколько из 5 вариантов ответа:
Варианты ответов
Вопрос 12
В каком году МАС исключил Плутон из числа больших планет Солнечной системы?
Запишите число:
Вопрос 13
Как звали девочку, давшую планете название «Плутон»?
Выберите один из 4 вариантов ответа:
Варианты ответов
Вопрос 14
Самый крупный спутник Плутона.
Выберите один из 5 вариантов ответа: