На снимке — цветение сакуры под звездным небом Японии, запечатленное в 2015 году. История дерева, часть которого видна на переднем плане, отличается от обычного жизненного цикла его "сородичей".
В 2008 году семя будущего дерева отправили на Международную космическую станцию (МКС). Там оно провело около восьми месяцев — в условиях микрогравитации и при повышенном по сравнению с Землей уровне радиации.
По возвращении на Землю семя посадили, и спустя годы из него выросло внешне вполне обычное дерево. Никаких светящихся листьев, обжигающей коры или специфического "космического" облика. И именно это представляет научный интерес.
Подобные эксперименты проводят не ради красивых историй. Растения — удобная модель для изучения того, как живые организмы реагируют на экстремальный стресс. Космос — суровая среда, и даже нахождение на борту МКС не сводит к нулю негативное воздействие факторов, способных влиять на деление клеток, работу генов и развитие тканей.
Даже если внешне растение не отличается от тех, что никогда не покидали планету, изменения могут скрываться глубже — в скорости роста, структуре клеток или регуляции генов. Сравнивая "космические" растения с обычными, ученые получают данные о том, насколько в принципе жизнь устойчива к выходу за пределы Земли. Сакура, ставшая центральной фигурой снимка, показала, что пребывание семени в космосе в течение довольно длительного времени не оказало заметного влияния на последующее развитие растения.
Такие эксперименты важны и с практической точки зрения. Если человечество когда-нибудь построит научные базы на Марсе, то продукты питания придется выращивать на месте. Не секрет, что условия на Красной планете сильно отличаются от земных. Гравитация там ниже, уровень радиации значительно выше, продолжительность суток и сезонные циклы иные. Все это будет оказывать непредсказуемое влияние на рост растений, обмен веществ и работу клеток. Поэтому любые эксперименты, которые показывают, как живые организмы реагируют на непривычную среду, имеют практическую ценность.
История этой сакуры, побывавшей в космосе, — это небольшой, но важный шаг в понимании того, сможет ли однажды земная жизнь укорениться за пределами нашей планеты.
Спутник Юпитера Ганимед — самый большой спутник в Солнечной системе, который был открыт 7 января 1610 года итальянским физиком, математиком и астрономом Галилео Галилеем. В тот же день ученый открыл еще три луны газового гиганта: Европу, Ио и Каллисто.
Это эпохальное открытие стало решающим доказательством в пользу истинности гелиоцентрической системы мира. Галилей показал человечеству, что Земля — не центр Вселенной, а лишь одна из планет, вращающихся вокруг Солнца.
Я предлагаю вашему вниманию самые детальные изображения Ганимеда на сегодняшний день, которые были получены действующим орбитальным аппаратом NASA "Юнона" 7 июня 2021 года. Кроме того, каждое изображение будет сопровождаться познавательным фактом об этом удивительном небесном теле.
Гигант среди спутников
Средний диаметр Ганимеда составляет 5 268 километров. Для сравнения: диаметр Меркурия, ближайшей к Солнцу планеты, составляет 4 879 километров. Если бы Ганимед вращался вокруг Солнца, а не Юпитера, то его классифицировали бы как полноценную планету.
Масса Ганимеда в 2,02 раза превышает массу Луны, что делает его не только самым крупным, но и самым массивным спутником в нашей планетной системе.
Единственный спутник с магнитосферой
Многочисленные наблюдения, осуществленные разными космическим аппаратами NASA в разный период времени, показывают, что Ганимед обладает собственным магнитным полем. Таким образом, Ганимед — единственный известный спутник с магнитосферой.
Считается, что магнитное поле юпитерианского спутника генерируется конвекционными токами в небольшом расплавленном железном ядре (динамо-эффект). При учете средней напряженности, магнитное поле Ганимеда в 100 раз слабее земного, но оно все же обеспечивает некоторую защиту от космической радиации и взаимодействует с мощной магнитосферой Юпитера, периодически порождая удивительные полярные сияния.
Скрытый океан под ледяной корой
Имеющиеся данные указывают на то, что под ледяной поверхностью Ганимеда скрывается подповерхностный океан соленой воды, объем которого превосходит объем всех водных ресурсов Земли. Жидкое состояние океана обеспечивает приливный нагрев, связанный с гравитационным влиянием Юпитера.
Располагается подледный океан Ганимеда на глубине около 200 километров, так что достичь его при нынешнем уровне научно-технического развития невозможно.
Полярные ледяные шапки
Космические аппараты NASA "Вояджер-1" и "Вояджер-2" выявили у Ганимеда полярные шапки, состоящие из водяного льда.
Механизм их появления довольно замысловат: магнитное поле спутника отклоняет заряженные частицы от Юпитера к полюсам, где происходит плазменная бомбардировка. Этот процесс заставляет молекулы воды мигрировать к полярным регионам и замерзать, образуя шапки.
Древняя история, записанная в камне
Поверхность Ганимеда — летопись Солнечной системы. Около 40% юпитерианского спутника покрыто темным древним материалом, испещренным кратерами возрастом около четырех миллиардов лет.
Остальные 60% поверхности Ганимеда покрыты более светлым, относительно молодым материалом, который представляет собой продукт ранней тектонической активности. Считается, что молодая поверхность Ганимеда — за сотни миллионов лет до ее окончательного затвердевания — постоянно "перерабатывалась" приливными силами Юпитера, следы воздействия которых можно видеть в виде бесчисленных борозд и хребтов.
Разреженная кислородная атмосфера
У Ганимеда есть атмосфера! Правда, настолько разреженная, что давление в триллион раз меньше земного. Состоит она преимущественно из кислорода, который образуется в ходе разложения водяного льда космическим излучением.
Такая атмосфера совершенно не подходит для дыхания, но факт ее существования и особенности состава подтверждают наличие водяного льда на поверхности спутника.
Стремление раскрыть тайны
Ганимед — приоритетная цель для изучения. 14 апреля 2023 года состоялся запуск зонда Европейского космического агентства (ESA) JUICE, целью которого является изучение трех ледяных спутников Юпитера: Ганимеда, Европы и Каллисто.
В ходе маневров около Ганимеда, аппарат JUICE уделит пристальное внимание подповерхностному океану, включая поиск возможных мест его выхода на поверхность. Ганимед может стать ключом к пониманию того, насколько распространена жизнь во Вселенной.
Прибытие в систему Юпитера намечено на начало 2030-х годов.
Хотите больше науки в вашей жизни? Тогда приглашаю вас в мой Telegram-канал — здесь каждые четыре часа выходит новый материал: https://t.me/thespaceway
Примерно так моряки прошлых веков описывали кракена — чудовище, которое якобы всплывало из морской пучины, сеяло первобытный ужас и утягивало суда на дно. Тут уже не помогали ни опыт, ни закалка — судьба людей оказывалась в щупальцах монстра.
Но насколько такие истории правдивы? Может ли в Мировом океане скрываться нечто подобное с точки зрения современной биологии?
Важно признать, что глубины Мирового океана крайне сложно изучать. По мере погружения давление растет лавинообразно: на нескольких километрах — уже сотни атмосфер, температура падает, видимость почти нулевая, а пространства — колоссальные. Несмотря на это ученые каждый год описывают сотни новых видов, и среди них порой встречаются существа, которые выглядят так, будто сбежали со страниц фантастики.
Что нужно, чтобы вырасти до гигантских размеров?
Гигантизм — нормальное природное явление. Чтобы животное могло стать огромным, ему нужны:
Стабильный доступ к большому количеству пищи;
Среда, в которой не просто удобно, но и выгодно иметь крупное тело;
Возможность свободно перемещаться и охотиться;
Отсутствие жесткой конкуренции в занимаемой нише.
В глубинах океана часть этих факторов действительно имеется. Низкие температуры замедляют обмен веществ у многих организмов, а особенности глубинной среды иногда "подталкивают" эволюцию к порождению крупных форм. Поэтому открытие огромных животных в бездне Мирового океана не удивляет ученых.
Почему мы почти не видим таких созданий
Главная проблема не в том, что их не существует, а в том, что их трудно запечатлеть. Погружаемые аппараты и камеры ограничены по времени работы и глубине, текущее финансирование океанологии часто позволяет исследовать лишь ничтожную часть океана, да и гигантские обитатели могут быть редкими и избегать источников света и шума.
И все же прогресс идет. В начале XXI века ученым впервые удалось наблюдать живого гигантского кальмара в естественной среде, а позже находили других крупных морских обитателей, подтверждающих, что "монстры" из легенд моряков имеют реальный прототип.
Наиболее правдоподобное объяснение заключается в том, что рассказы о кракене родились из встреч с гигантскими кальмарами. В шторм, при плохой видимости, среди обломков, пены, ревущего ветра и ударов волн любой контакт с крупным животным мог легко превратиться в историю, которая с каждым пересказом в портовом пабе становилась все более жуткой.
Открытый океан — неестественная для человека среда. И когда в условиях прямой угрозы жизни мы сталкиваемся с чем-то совершенно непривычным, мозг начинает достраивать картину: усиливает детали, преувеличивает масштаб и превращает увиденное в образ чудовища (проще говоря, у страха глаза велики).
Может ли быть "кракен больше синего кита"
Вот тут начинается область ограничений. Существо, превосходящее по размеру синего кита (длина взрослых особей может превышать 33 метра), должно потреблять колоссальное количество энергии. Даже если оно живет в холодной воде и его метаболизм сильно замедлен, ему все равно нужно регулярно находить очень много пищи.
Кроме того, возникает проблема механики: у мягкотелого животного нет жесткого "каркаса", поэтому чем больше оно становится, тем труднее ему сохранять форму и эффективно двигаться — ткани начинают испытывать огромные нагрузки при рывках, маневрах и захвате добычи. Например, резкий бросок в сторону косяка рыб мог бы закончиться травмами и потерей части щупалец.
Другими словами, такой кракен не смог бы эффективно охотиться, а значит — обеспечивать себя энергией. Поэтому подобный вид не удержался бы в природе достаточно долго, чтобы дождаться первых моряков в открытых водах.
Так что кракен как обитатель морских глубин чудовищного размера, поднимающий корабли, почти наверняка — выдумка. Но эта легенда скорее не о конкретном животном, а о первобытной тревоге перед неизвестным: где-то там, под километровой толщей воды, есть нечто, с чем мы еще никогда не сталкивались.
Интересный факт
Современные технологии повышают шансы находить крупных и редких обитателей Мирового океана: глубоководные беспилотные аппараты, автономные камеры, акустическое наблюдение, анализ ДНК из проб воды и обработка массивов данных с помощью ИИ позволяют выявлять следы присутствия видов до их прямого обнаружения.
Хотите больше науки в вашей жизни? Тогда приглашаю вас в мой Telegram-канал — здесь каждые четыре часа выходит новый материал: https://t.me/thespaceway
NGC 346 — одна из самых активных "звездных колыбелей" в наших окрестностях: скопление молодых звезд подсвечивает и выдувает окружающий газ, формируя специфические нити, дуги и полости.
Эта самосветящаяся за счет ионизации собственного газа туманность, включающая рассеянное скопление, находится в Малом Магеллановом Облаке — карликовой галактике-спутнике Млечного Пути, на расстоянии около 200 000 световых лет от Земли.
На изображении хорошо виден "строительный мусор", оставшийся после вспышки звездообразования: пыль и газ, которые разогреваются, фрагментируются и расшвыриваются ударными волнами, уступая место новым светилам.
Изображение было получено космическим телескопом NASA "Джеймс Уэбб" в среднем инфракрасном диапазоне; релиз снимка — 10 октября 2023 года. Именно благодаря наблюдениям в инфракрасном диапазоне мы можем видеть множество звезд, недоступных для оптических инструментов из-за чрезвычайно плотных облаков пыли, блокирующих их свет.
К сожалению, мы никогда не достигали ядра Земли (и, скорее всего, никогда не достигнем), но мы многое знаем о его строении, так как располагаем замечательной наукой под названием сейсмология, а также данными гравиметрии, геомагнетизма, геохимии и лабораторных экспериментов при экстремальных давлениях.
Помимо этого, часть важных знаний о внутреннем устройстве нашей планеты мы получили благодаря подповерхностным ядерным испытаниям в период Холодной войны, которые снабдили ученых "спровоцированными" сейсмическими сигналами.
Сегодня мы можем с уверенностью сказать, что внешнее ядро Земли расплавлено, а внутреннее — твердое. Кроме того, исходя из наших знаний о распространенности химических элементов во Вселенной и о том, что с ними происходит при определенных условиях, мы знаем, что ядро состоит преимущественно из железа, которое находится под гигантским давлением.
Имеющиеся данные указывают на то, что температура земного ядра составляет примерно 6 000 градусов (тут и далее температура в градусах Цельсия), что делает его даже горячее солнечной поверхности (около 5 500 градусов). От поверхности Земли ядро отделяют порядка 3 000 километров — если бы наше светило оказалось так близко, оно тут же бы испепелило планету.
Почему же тогда более горячее ядро Земли за 4,6 миллиарда лет не расплавило ни планету, ни ее обитателей?
Ядро изолировано от поверхности огромной толщей мантии, состоящей в основном из твердых горячих горных пород, которые "текут" (мантийная конвекция) со скоростью в несколько сантиметров в год.
Несмотря на огромную температуру ядра, тепло из глубин поднимается к поверхности крайне неэффективно, так как породы плохо проводят его, а перенос за счет медленной мантийной конвекции занимает колоссальное время. Поэтому в данном случае важна не только температура ядра, но и то, сколько тепловой энергии может быть передано наружу и с какой скоростью.
В результате до поверхности доходит слишком маленький "поток" тепловой энергии, чтобы прогреть всю планету до температур плавления: Земля просто медленно теряет тепло (оно уходит в космос), а не "закипает" изнутри. При этом мантия не "плавится снизу" так, чтобы расплав постепенно поднимался все выше. В глубине давление повышает температуру плавления пород, поэтому даже при высоких температурах нижняя мантия в основном остается твердой. А там, где расплав все же появляется, он обычно не накапливается: поднимаясь, он попадает в более холодные области и частично кристаллизуется. В итоге в недрах Земли не существует "роста" океана расплава снизу вверх — возникают лишь отдельные зоны частичного плавления.
Искра бенгальского огня может иметь температуру в 1 500 градусов, но если она случайно попадет в вас, то вы, скорее всего, даже не почувствуете этого. А вот погружение в ванну с кипятком (каких-то 100 градусов) стало бы фатальным для большинства обитателей Земли, потому что у воды большая масса и теплоемкость — она успевает передать много энергии.
Тот же принцип и с Землей: "печка" спрятана очень глубоко, и тепло наружу просачивается постепенно — через конвекцию в мантии и теплопроводность пород. Поэтому планета не плавится, а медленно остывает.
Хотите больше науки в вашей жизни? Тогда приглашаю вас в мой Telegram-канал — здесь каждые четыре часа выходит новый материал: https://t.me/thespaceway
В созвездии Киля, на расстоянии примерно 7 500 световых лет от Земли, находится система Эта Киля — одна из самых массивных и ярких звездных систем нашей Галактики. Масса главной звезды этой пары превышает массу Солнца более чем в 100 раз, а масса меньшего компаньона составляет около 50 масс Солнца. Светимость системы превосходит солнечную примерно в пять миллионов раз.
В 1840-х годах Эта Киля пережила так называемую "Великую вспышку" — мощнейший выброс вещества. Из-за этого система на короткое время стала второй по яркости звездой на ночном небе, уступая только Сириусу. В ходе извержения было выброшено столько газа и пыли, что этого хватило бы на формирование как минимум 20 солнечных систем. Сейчас продукты вспышки образуют характерную биполярную туманность Гомункул — два гигантских "пузыря" вещества, расходящихся в противоположных направлениях.
Этот звездный "чих" связан с тем, что доминирующим компонентом системы является сверхмассивная звезда на поздней стадии эволюции, пребывающая в режиме крайней неустойчивости. В любой момент она может завершить жизнь коллапсом ядра и взрывом сверхновой, а в одном из сценариев — даже гиперновой (например, если коллапс приведет к образованию черной дыры). Когда это произойдет, вспышка может быть настолько яркой, что ее можно будет заметить даже днем.
Изображение получено космическим телескопом NASA/ESA "Хаббл" в ультрафиолетовом диапазоне (камера WFC3); релиз — 1 июля 2019 года.
Таинственная туманность в созвездии Тельца скрывает удивительную космическую аномалию — светящуюся дугу в форме бумеранга. Что стоит за этим загадочным образованием?
