Сверхвспышки на Солнце и жизнь на Земле
Земля и Солнце
Для ЛЛ: зарождение жизни на Земле стало возможно благодаря солнечным вспышкам, которые согрели Землю и запустили синтез нужных для жизни элементов.
Для любителей подробностей, текст ниже.
Бурное молодое Солнце, возможно, обеспечило раннюю Землю ингредиентами и климатом, необходимыми для зарождения жизни. Так утверждают ученые НАСА, которые говорят, что мощные солнечные извержения, возможно, согрели Землю в то время, когда Солнце было относительно прохладным. Они также говорят, что животворящий запас азота на Земле был синтезирован энергичными частицами Солнца.
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’ ”.
Молодое Солнце и Земля
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).
Вспышки на Солнце
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.
Влияние вспышек на магнитное поле Земли
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.
Молекулы и атомы
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.
Спорим, вы не знали: 5 удивительных фактов о планетах
Земля и метеориты
Каждые сутки на Землю падает порядка 200 тысяч метеоритов, которые сгорают в атмосфере.
Ветер на Сатурне
Скорость ветра на Сатурне может достигать 1800 километров в час.
Год на Сатурне
Сатурнианский год длится около 30 земных лет.
Солнечный свет и Земля
Чтобы солнечный свет достиг Земли требуется порядка 8,5 минут.
Температура на Венере
Температура на поверхности Венеры достигает 475 градусов Цельсия, что выше температуры плавления свинца.
Космические тела, на которых побывали аппараты, созданные людьми
Сегодня хотелось бы продолжить тему космонавтики. Про аппараты, созданные людьми, которые побывали на поверхности других космических тел - мы уже писали много раз. Но не задумывались ли вы о том, как выглядит поверхность этих самых небесных тел? Конечно, первое, что приходит на ум - Луна, да Марс. Но это не так, далеко не так. Сегодня попробуем вам рассказать какие аппараты побывали на космических телах Солнечной системы и самое важное, сумели заснять свое присутствие на фотографию, а то и видео. Как говорится, инопланетный пейзаж из "первых рук". Ну, что же, начнем знакомство.
Реальная фотография Земли из космоса. Взято из открытых источников
Все верно, вы, наверное, уже догадались, что первым таким космическим телом является наша Земля. Как бы это остроумно не звучало, но это тоже космическое тело, на котором живут все живые существа, известные нам, в принципе. То есть, пока что, не на одном из космических тел жизни, как таковой, найдено еще не было. Но это задача будущего, а мы продолжим. Вторым космическим телом, на поверхности которого побывали аппараты, созданные человеком - это Луна. Сюда относится целая серия советских аппаратов "Луна" и советские "Луноходы". Кроме того, сюда относятся американские аппараты "Сервейер" и, конечно же, корабли пилотируемой лунной программы "Аполлон", с которой на Луне побывали первые люди. Кстати, роверы "Аполлона" тоже входят в этот список. Нельзя забывать и о китайских аппаратах: автоматических межпланетных станциях "Чанъэ" и двух лунных самоходных аппаратах "Юйту".
Пейзаж Луны, сделанный китайским ровером "Юйту". На фоне - спускаемый аппарат "Чанъэ". Взято из открытых источников
Еще один снимок, сделанный китайским ровером. Взято из открытых источников
Дальше, от Луны отправляемся к Марсу. Всего на Марс были отправлены несколько советских аппаратов серии "Марс", но они потерпели неудачу. Получше дела обстоят у американцев и китайцев. Всего американцы за 40 с лишним лет отправили на Марс отправили на Марс 5 роверов. Начиная от маленького "Sojourner" в составе миссии "Mars Pathfinder" до сложных "Curiosity" и "Perseverance", который и вовсе, привез с собой первый марсианский вертолет "Ingenuity". Кроме того, на Марсе находятся стационарные автоматические станции США, такие как InSight, Феникс и два "Викинга". Некоторые из них уже не работоспособные, так как либо истратили свой ресурс, либо их солнечные батареи оказались в толстом слое марсианской пыли, из-за чего их аппаратура перестала получать питание и отключилась.
Пейзаж Марса. Взято из открытых источников
Следующим космическим телом, где побывали аппараты людей, это Венера. Там, всецело господствуют советские аппараты серии "Венера" и "Вега", которые мало того, что совершили успешные посадки на поверхность этой планеты, так они еще и успели сделать фотографии поверхности этой зловещей планеты-близнеца Земли. Аппараты были запущены в 1970-1980-х гг. К слову, Россия в ближайшие годы планирует запустить новый аппарат к Венере, который поможет ее исследовать и понять природу этой планеты и почему она, так очень похожая на Землю - совершенно полный антагонист нашей планеты. К слову, на Венере в 1970-х гг. сумел высадиться и американский аппарат "Пионер-Венера-2", но фотографий он передать не смог. Кстати, атмосферное давление на Венере больше земного в 90 раз, поэтому аппараты, проработав около часа-двух, оказывались раздавлены таким чудовищным давлением, которое в таком значении на Земле есть только в глубинах океанов.
Снимок, сделанный советским аппаратом "Венера-14". Взято из открытых источников
Еще один человеческий аппарат посетил (к слову, он там остается до сих пор) спутник планеты Сатурн - Титан. Эта планета имеет довольно плотную атмосферу, поэтому ею интересуются ученые, так как она может таить в себе элементы для образования жизни. Этим аппаратом, который в 2005 году опустился на поверхность Титана стал спускаемый "Гюйгенс", который прилетел сюда в составе американской автоматической межпланетной станции "Кассини", задачей которого являлась изучение Сатурна и его спутников. Аппарат был запущен к Сатурну в 1997 году и прилетел в его окрестности в 2004 году. "Гюйгенс" во время своего спуска сделал много фотографий поверхности Титана. Выяснилось, что там много гор и равнин, а также океанов из углеводородов. Кстати, "Гюйгенс", изначально, строили как аппарат, который должен был приводниться, так как считалось, что поверхность Титана всецело покрыта океанами. Но, как оказалось, аппарат сел на твердую поверхность и сделал снимок поверхности, на котором видны равнина, покрытая камнями.
Фото поверхности Титана, сделанный "Гюйгенсом" (справа) и для сравнения, слева - фото поверхности Марса. Взято из открытых источников источников
Фото поверхности Титана, сделанный "Гюйгенсом". Взято из открытых источников
Из, непосредственно, планет и спутников как таковых, все. Остальные аппараты, созданные людьми, побывали на поверхности астероидов и комет. Но это тоже очень интересно. Например, в 2001 году аппарат NEAR Shoemaker, сумел сесть на поверхность астероида Эрос и передать на Землю фотографии его поверхности. До этого аппарат проработал на его орбите около года. Эта автоматическая межпланетная станция первой в истории сумела совершить мягкую посадку на астероид. Еще одним аппаратом стала японская межпланетная станция "Хаябуса". В 2005 году он сумел высадиться на поверхность астероида Итокава, взять образцы его грунта и отправить их на Землю. Образцы приземлились в Австралии в 2010 году. К слову, астероид этот очень мал, меньше километра в диаметре, чего не скажешь об Эросе - он около 16 км в поперечнике.
Поверхность кометы 67P/Чурюмова — Герасименко. Снято "Розеттой"
Поверхность кометы 67P/Чурюмова — Герасименко. Снято "Розеттой"
На поверхности астероида Итокава
Поверхность астероида Эрос
Еще одним небесным телом, которое посетил, созданный человеком космический аппарат - комета 67P/Чурюмова — Герасименко. В 2016 году на него высадился аппарат "Розетта", который сделал множество фотографии поверхности кометы и провел научные исследования. Есть еще один космический аппарат, который побывал на поверхности астероида. Этим астероидом является Рюгу. В 2018 году на его поверхность спустился японский межпланетный аппарат "Хаябуса-2". С поверхности астероида были отобраны образцы грунта и отправлены на Землю. Кстати, тогда вместе с аппаратом "Хаябуса-2" на Рюгу прибыли два прыгающих робота-астероидохода, которые сделали снимки. В общем, японцы и тут, применили свои передовые технологии в сфере роботостроения. И на сегодня, у нас всё. Других аппаратов, которые побывали на поверхности других небесных тел, нет. Но можете быть уверенными, этот список в будущем будет только пополняться.
Видео посадки "Хаябусы-2" на поверхность астероида Рюгу. Взято из открытых источников
Фото поверхности астероида Рюгу, сделанная "Хаябусой-2". Взято из открытых источников
Если Вам понравилась статья - поставьте лайк. Будем рады вашей подписке на нашу страницу в Пикабу и сообщество в ВК, а также сообщество в Пикабу "Все о космосе".
Снимок Антарктиды, сделанный спутником NASA Aqua
Интересный факт:
Если растают все льды Антарктиды, а также Гренландии, то уровень океана поднимется примерно на 65 метров.