Птицы видят магнитное поле Земли. Это не метафора, а буквальное зрительное восприятие, возможное благодаря светочувствительному белку криптохрому в клетках сетчатки. Когда фотон синего света попадает на молекулу криптохрома, он запускает цепную реакцию: образуется пара радикалов — молекул с неспаренными электронами.
Спины (квантовые моменты) этих электронов оказываются в состоянии квантовой запутанности. Сверхслабое магнитное поле планеты влияет на взаимную ориентацию спинов, что меняет химическое состояние всей молекулы. В результате на сетчатке создается световой паттерн или "тень", которая меняется в зависимости от ориентации птицы.
Из этого следует, что птица видит "магнитную навигационную сетку", наложенную на обычное зрение, как будто в ее распоряжении очки дополненной реальности. Поразительно, но этот механизм идеально работает в "теплой и влажной" биологической ткани, где подобные квантовые эффекты, казалось бы, обречены на мгновенное разрушение из-за декогеренции*.
*Декогеренция — взаимодействия с окружающей средой, особенно в теплых и шумных условиях, как в живых организмах, вызывающие разрушение квантовых эффектов.
Используя систему воздушных мешков в носовом канале, дельфины генерируют высокочастотные щелчки. Эти звуки фокусируются жировой линзой (мелоном) в выпуклой части лба, формируя направленный ультразвуковой луч. Сигнал, отражаясь от объектов, возвращается и улавливается не ушами, а акустическими рецепторами на нижней челюсти, которые представляют собой сложную голографическую приемную систему.
Полученное "эхо" обрабатывается мозгом с невероятной точностью, позволяя создавать трехмерную картину окружающего пространства. Примечательно, что эта способность не просто позволяет видеть форму, но и дает возможность "просвечивать" объекты. Сонар дельфина способен различать плотность, структуру и внутреннее строение тканей. Именно поэтому существует гипотеза, что дельфины могут "видеть" беременность у сородичей (а возможно, и у других видов, включая людей) — их акустические сигналы, по сути, выполняют роль биологического УЗИ-аппарата, выявляя изменения в органах.
Однако этот "акустический томограф" работал бы вхолостую, если бы не мозг, способный не только визуализировать звуковые данные, но и моментально корректировать картинку реальности, если происходят какие-либо изменения. Во время охоты дельфины не просто "видят" свою потенциальную добычу, но и тут же рассчитывают расстояние до нее, а также ее скорость и траекторию. Динамическое "звуковое изображение" становится основой для мгновенных моторных команд — чтобы поймать рыбу или избежать препятствия.
Космическая хроника — это увлекательное путешествие сквозь пространство и время через астрономические снимки. В этой рубрике вас ждут обзоры как легендарных фотографий эпохи первых космических миссий, так и новейших изображений от современных космических телескопов, наземных обсерваторий и талантливых астрономов-любителей. Каждый кадр, представленный здесь, — это окно в далекие миры, рассказы о взрывах звезд, столкновениях галактик и бесчисленных тайнах космоса, которые человечество продолжает неустанно исследовать.
Прохождение Венеры по диску Солнца
На снимке запечатлен очень редкий астрономический момент — прохождение Венеры по диску Солнца. Темная точка в верхней части солнечного диска — это наша планета-соседка Венера, проходящая точно между Землей и светилом на рассвете 6 июня 2012 года. Это было второе из текущей пары прохождений — первое состоялось 8 июня 2004 года.
Транзит продолжался более шести часов, и миллионы людей по всему миру наблюдали это явление в телескопы, бинокли и даже невооруженным глазом, используя специальные солнечные фильтры.
Транзиты Венеры происходят парами с интервалом 8 лет, но между парами проходит более столетия. Причина — орбиты Венеры и Земли лежат в разных плоскостях, и лишь изредка три небесных тела — Солнце, Венера и Земля — выстраиваются в идеальную линию.
Предыдущая пара прохождений наблюдалась в 1874 и 1882 годах, а следующая произойдет только в 2117 и 2125 годах. Выходит, что прохождение 2012 года было последней возможностью для всех ныне живущих людей наблюдать это явление.
Снимок был сделан болгарским астрофотографом Эмилом Ивановым.
Результат космической катастрофы
Галактика Колесо Телеги (ESO 350-40), находящаяся на расстоянии около 500 миллионов световых лет от Земли в созвездии Скульптора, — это живой памятник лобового столкновения двух галактик.
В прошлом ESO 350-40 была спиральной галактикой, похожей на Млечный Путь, но около 200-440 миллионов лет назад в нее влетела карликовая галактика-спутник. Она двигалась настолько быстро, что избежала поглощения, оставив после себя лишь "шрамы". Последствием этого события стали характерные кольцевые структуры и радиальные "спицы", придающие галактике вид гигантского колеса телеги.
Внешнее кольцо расширяется со скоростью около 89 километров в секунду, сталкиваясь с окружающим межгалактическим газом и запуская интенсивные вспышки звездообразования. Ядро Колеса Телеги, скрывающее сверхмассивную черную дыру, окружено плотными облаками горячей пыли и молодыми звездными скоплениями.
Изображение было получено 2 августа 2022 года космическим телескопом NASA "Джеймс Уэбб", чей инфракрасный взор позволил заглянуть сквозь завесы пыли и увидеть галактику с беспрецедентной детализацией.
Марсианский рассвет
Рассвет на Красной планете. Тонкие, почти призрачные облака плывут над марсианским горизонтом, подсвечиваемые первыми лучами восходящего Солнца. Из-за чрезвычайной разреженности атмосферы Марса такие облачные образования — редкость, и их исследование дает ученым ценную информацию о климатических изменениях на планете.
Изображение было получено 20 ноября 2023 года ровером NASA Perseverance, который работает на Марсе с 18 февраля 2021 года. Марсоход находится в 45-километровом кратере Езеро, возраст которого оценивается в 3,5-3,8 миллиарда лет. Это место было выбрано для посадки не случайно: радарные исследования и орбитальные снимки показали, что когда-то кратер был заполнен водой, представляя собой озеро, в которое впадала как минимум одна крупная река с дельтой. Именно в таких водных средах миллиарды лет назад могла зародиться примитивная микробная жизнь, следы которой Perseverance продолжает искать.
Perseverance методично исследует осадочные породы кратера, собирая образцы для будущей доставки на Землю. Недавние находки, включая странные«леопардовые пятна»в породе, повышают вероятность того, что Марс когда-то был обитаемым миром.
Спутник с землеподобной атмосферой
Титан — крупнейший спутник Сатурна, и единственная луна в Солнечной системе, обладающая плотной атмосферой. Более того, она состоит в основном из азота, как и атмосфера нашей планеты.
Земная атмосфера — это примерно 78% азота, 20,9% кислорода, 0,9% аргона. Оставшиеся 0,2% приходятся на водород, гелий, неон, диоксид углерода и прочие газы.
Атмосфера Титана — около 98,3% азота, 1,6% из метана и аргона. Оставшиеся 0,1% приходятся на ацетилен, диацетилен, диоксид углерода, метилацетилен, пропан, этан и другие газы.
Ученые считают, что атмосфера Титана напоминает атмосферу ранней Земли — до того, как цианобактерии насытили ее кислородом. Исследователи, изучающие происхождение жизни, считают, что сатурнианский спутник — окно в прошлое нашей планеты.
Изображение было получено 26 октября 2004 года космическим аппаратом NASA "Кассини" во время первого близкого пролета мимо Титана. На снимке отчетливо видны высотные слои атмосферной дымки и облака, подсвечиваемые Солнцем.
Величайшая гора Солнечной системы
Перед вами Олимп — потухший марсианский вулкан и самая высокая гора в Солнечной системе. Его высота от основания до вершины составляет около 26 километров, что почти в три раза выше Эвереста. Диаметр основания вулкана достигает 540 километров, что делает его больше Энцелада, потенциально обитаемого 504-километрового ледяного спутника Сатурна, обладающего подповерхностным океаном жидкой воды.
На вершине Олимпа расположена кальдера размером 65 на 85 километров, а ее максимальная глубина превышает три километра. Вулкан настолько огромен, что космические аппараты видят его задолго до приближения к планете.
Это цветное изображение в истинных цветах было получено 26 февраля 2021 года арабским орбитальным аппаратом "Аль-Амаль" с расстояния в 13 007 километров от марсианской поверхности.
На изображении — безымянная галактика, удаленная примерно на 5,7 миллиарда световых лет от нас. Этот кадр — результат объединения данных, полученных с помощью космической рентгеновской обсерватории NASA "Чандра" и наземного комплекса радиотелескопов ALMA (Чили).
Яркое пятно в центре представляет собой раскаленный газопылевой "кокон" вокруг сверхмассивной черной дыры. Темные зоны сверху и снизу — области холодного газа.
Обычно черные дыры рассматриваются как разрушители, но этот объект доказывает, что не все так однозначно. Мощные струи плазмы (джеты), вырывающиеся из окрестностей дыры, не разгоняют окружающую материю, а напротив — запускают производство холодного газа.
У некоторых возникнет вопрос:
"Как раскаленная струя плазмы может что-то охладить?"
На первый взгляд это действительно звучит иррационально. Это как пытаться заморозить воду огнеметом.
Но тут весь секрет в физике расширения. Джеты, двигаясь с огромной скоростью, выталкивают газовые облака подальше от черной дыры. Там газ начинает стремительно расширяться, теряя энергию и... остывая. Именно этот холодный газ — ключевой компонент для рождения новых звезд.
Все это формирует замкнутый цикл: черная дыра стимулирует звездообразование, чтобы потом "полакомиться" частью новых светил. В будущем, испуская новые джеты, она станет причиной появления следующего поколения звезд. И все повторится вновь, пока запасы окружающего газа не подойдут к концу — лишь тогда черная дыра уснет.
Так выглядит одна из двух версий солнечного затмения для наблюдателя на Марсе — или, точнее, транзит Фобоса, крупнейшего из двух спутников Красной планеты, по диску Солнца.
Из-за своей неправильной картофелеобразной формы, малого размера (27×22×18 километров) и удаленности от планеты спутник не может закрыть светило целиком, как это делает Луна во время наблюдения солнечных затмений на Земле. Даже в максимуме Фобос перекрывает лишь около 40% звездного диска.
Изображение было получено 2 апреля 2022 года марсоходом NASA Perseverance. На сегодняшний день это самая детализированная фотография солнечного затмения в истории марсианских наблюдений.
Интересный факт: Фобос — обреченный спутник. Он медленно сближается с планетой и примерно через 50 миллионов лет будет разорван приливными силами Марса на крошечные фрагменты, что приведет к формированию временной кольцевой системы.
2 февраля 2005 года орбитальный аппарат Европейского космического агентства (ESA) "Марс-экспресс" передал на Землю потрясающий снимок: кратер Лаут, расположенный недалеко от северного полюса Красной планеты, предстал во всей красе. В центре оранжево-коричневого марсианского ландшафта — ослепительно белое пятно водяного льда.
Средний диаметр ударного образования составляет 39 километров, а его глубина достигает полутора километров. Часть дна кратера покрыта отложением водяного льда, который не тает круглый год.
Лед вне полюсов — редкость
Большинство людей уверены: весь лед на Марсе сосредоточен на полюсах. Это не совсем так.Да, полярные шапки — самые крупные ледяные массивы планеты, которые с Земли можно наблюдать даже в небольшой телескоп. Но лед встречается и в других местах — правда, при определенных условиях. Главное из них — постоянная затененность.Кратер Лаут — один из немногих примеров стабильного присутствия водяного льда за полярными регионами. Его расположение и глубина создают идеальные условия: солнечные лучи почти не достигают дна, так что температура там остается низкой на протяжении всего марсианского года.
Почему лед не исчезает?
На Марсе крайне низкое атмосферное давление — около 0,6% от земного. В таких условиях вода не может существовать в жидком виде на поверхности: она либо замерзает, либо сублимирует — превращается в пар, минуя жидкую фазу.
Поэтому для сохранения льда нужна постоянная низкая температура. Если дно кратера освещено Солнцем — лед быстро испарится. Но в глубоких тенистых ударных структурах, подобных Лауту, температура никогда не перешагивает через критическую отметку. Немаловажный вклад в обеспечение низкой температуры и сохранности ледяного покрова вносит близость к северному полюсу — здесь холоднее, чем в экваториальных широтах.
Бесценный ресурс для будущих миссий
Анализ данных, полученных с помощью "Марс-экспресс" и NASA MRO (еще один орбитальный аппарат), показал, что лед в кратере Лаут относительно чистый. Это важно. Марсианский грунт содержит перхлораты — агрессивные химические соединения, опасные для человека. Поэтому лед, смешанный с грунтом или добытый из-под поверхности, будет требовать сложной очистки. А вот чистый лед из кратеров — готовый ресурс.Вода будет нужна марсианским колониям для всего: питье, гигиена, выращивание растений, производство кислорода и даже ракетного топлива. Метод электролиза позволяет расщепить воду на водород и кислород — оба компонента пригодны для двигателей.
Кратер Лаут и подобные ему природные образования, заполненные обильными запасами чистого водяного льда, могут стать стратегическими точками для возведения первых баз на Марсе.
Марс-экспресс продолжает работу
Космический аппарат "Марс-экспресс", запуск которого состоялся 2 июня 2003 года, продолжает работать. Его бортовые инструменты позволили создать детальные карты поверхности, изучить разреженную атмосферу и обнаружить следы древних водоемов.Кратер Лаут — лишь одна из тысяч удивительных находок, которые помогают нам понять прошлое Марса и подготовиться к формированию его будущего.
Меркурий — одно из самых враждебных мест в Солнечной системе. Днем поверхность планеты разогревается до 430 градусов Цельсия (достаточно, чтобы расплавить цинк), а ночью остывает до −170. Атмосфера крайне разреженная, магнитное поле слабое (около 1% от земного) — защиты от космической радиации почти нет. Но при этом Меркурий может быть обитаемым.
Ученые из Планетологического института в штате Аризона, анализируя архивные данные, обнаружили на ближайшей к Солнцу планете нечто неожиданное — соляные ледники, которые могут стать убежищем для жизни.
Неожиданная находка MESSENGER
Космический аппарат NASA MESSENGER, изучавший Меркурий с 18 марта 2011 года до 30 апреля 2015 года, нашел на планете такие летучие соединения, как калий, натрий, сера и хлор, которые, как предполагали ученые, за более чем 4,5 миллиарда лет должны были полностью улетучиться из-за чудовищных порывов солнечного ветра, чрезвычайно разреженной атмосферы и низкой гравитации. Однако соединения, определенно, присутствуют.
Поиски источников летучих соединений привели исследователей к 263-километровому кратеру Радитлади в северном полушарии и области Бореалис, находящейся там же. Анализ данных показал, что летучие соединения "заперты" в гигантских подповерхностных ледниках. Когда в те места попадают астероиды, то происходит частичное обнажение ледников, из которых высвобождаются летучие соединения, временно насыщающие атмосферу.
Появление соляных ледников
Авторы исследования предполагают, что в далеком прошлом Меркурий был совсем другим миром. Вулканы выбрасывали водяные пары, содержащие соли, которые конденсировались во временные водоемы. Вода быстро испарялась, но соли оставались; за миллионы и миллионы лет этот повторяющийся процесс привел к появлению многослойных солевых отложений — соляных ледников.
Примечательно, что похожие места есть на Земле в пустыне Атакама в Чили. И там, несмотря на экстремальные условия, процветают микроорганизмы, которые научились выживать в концентрированных соляных растворах.
"Специфические солевые соединения создают пригодные для жизни ниши даже в самых суровых условиях, — комментирует Алексис Родригес, ведущий автор исследования. — Это заставляет нас задуматься о возможности существования на Меркурии подповерхностных областей, которые могут быть более гостеприимными, чем его суровая поверхность".
В ноябре 2026 года к Меркурию прибудет зонд BepiColombo (совместная европейско-японская миссия), оснащенный продвинутыми инструментами, которые будут задействованы для изучения соляных ледников. Это позволит проверить гипотезу о потенциальной обитаемости самой маленькой планеты Солнечной системы.
Вы, вероятно, когда-то слышали, что нефть образовалась из останков динозавров. Следовательно, когда вы заправляете автомобиль, то буквально заливаете в бак переработанного тираннозавра или велоцираптора. Каким бы распространенным ни был этот миф, он не имеет ничего общего с реальностью.
На протяжении сотен миллионов лет мертвые водоросли и планктон опускались на дно древних морей и океанов Земли, где накапливались, формируя многослойные структуры. Постепенно их погребали осадочные породы, что создавало идеальные условия для трансформации.
Под воздействием колоссального давления и при дефиците кислорода органические остатки буквально "сварились", превратившись в густую черную жидкость — нефть, которой мы, люди, видимо, насытимся не скоро, несмотря на климатические изменения, набирающие обороты.
Примечательно, что процесс образования нефти продолжается и сегодня - планктон по-прежнему умирает и оседает на океаническое дно. Но для превращения этой массы в "черное золото" нужны десятки миллионов лет, поэтому нефть считается невозобновляемым ресурсом.
Нефть легче горных пород, поэтому под действием подземного давления постепенно мигрирует к поверхности, где упирается в непроницаемые горные породы. Скважины, пробуренные людьми, способны изменить ситуацию — напор нефти устремляется наружу. В некоторых случаях нефть может "вырваться на свободу" и без участия человека. Например, в результате сильного землетрясения.
"Если все это действительно так, то почему нефтяные месторождения встречаются не только в океане, но и на суше?" — спросит недоверчивый читатель.
Все просто: современные нефтяные месторождения на суше когда-то были дном древних морей. Естественное движение тектонических плит и изменение уровня океанов за сотни миллионов лет кардинально изменили географию Земли. И эти изменения непрерывно продолжаются. То, что сегодня является сушей, через сотни миллионов лет может стать дном какого-нибудь нового моря.
Морские динозавры, разумеется, тоже умирали и опускались на океаническое дно, но нефтью в итоге не стали. Связано это с тем, что крупные туши поедались быстрее, чем оказывались погребенными под толщей других туш, а после осадочных пород.
Для образования нефти нужна бескислородная среда, где органика может "вариться" миллионы лет без разложения. Микроскопические водоросли и планктон в огромных количествах создавали именно такие условия — их было слишком много, чтобы все съели.
Перед вами составное изображение "внутреннего мира" меркурианского кратера Абеди́н, которое было "сшито" из десятков снимков, полученных космическим аппаратом NASA MESSENGER. Абедин — одна из самых интригующих геологических структур на поверхности ближайшей к Солнцу планеты.
Кратер был назван в честь бангладешского художника Зейнула Абедина (29 декабря 1914 года — 28 мая 1976 года).
Средний диаметр кратера составляет 116 километров, и он образовался в результате падения крупного астероида. Многочисленные горы на дне кратера представляют собой застывшую породу, которая была расплавлена в результате высвобождения колоссального объема энергии во время удара.
Данные, полученные MESSENGER, показали, что центральная область кратера окружена пирокластическими отложениями, содержащими высокие концентрации серы, а также следы летучих соединений серы (SO2, SO3), которые характерны для продуктов взрывного вулканизма. Также в этих отложениях была зафиксирована повышенная концентрация калия, натрия и хлора. Подобные отложения были обнаружены и в других регионах Меркурия. Изначально предполагалось, что вулканическая активность в кратере Абедин могла быть прямым следствием ударного события. Однако датирование вулканических отложений показало, что они образовались значительно позже формирования самого кратера, что указывает на независимые внутренние геологические процессы.
Долгое время ученые считали, что Меркурий — геологически мертвая планета, лишившаяся внутренней активности вскоре после формирования. Однако открытие следов вулканических извержений, датированных периодом около одного миллиарда лет назад, свидетельствует о том, что внутренние геологические процессы продолжались значительно дольше, чем считалось ранее. Хотя сейчас планета, вероятно, действительно геологически неактивна, эти находки имеют принципиальное значение для уточнения моделей термической истории Меркурия и эволюции планет земной группы (Меркурий, Венера, Земля и Марс) в целом.
MESSENGER — первый в истории космический аппарат, вышедший на орбиту Меркурия. За более чем четыре года исследований, с 2011 по 2015 год, зонд передал на Землю свыше 250 000 изображений и огромный массив бесценных научных данных, полностью изменивших наше представление о ближайшей к Солнцу планете.
Миссия MESSENGER завершилась 30 апреля 2015 года, когда у аппарата закончилось топливо, и он рухнул на поверхность Меркурия. Эстафету изучения Меркурия принял европейско-японский зонд BepiColombo, запуск которого состоялся 20 октября 2018 года. Выход на орбиту намечен на ноябрь 2026 года.
В созвездии Водолея, на расстоянии около 54 570 световых лет от Земли, расположилось шаровое скопление Messier 72 (M 72), являющееся домом для более чем 100 000 древних звезд, которые плотно "упакованы" в относительно небольшую сферу.
Я предлагаю вам полюбоваться деталями этой грандиозной структуры, изображения которой были получены космическим телескопом NASA/ESA "Хаббл" в ходе наблюдений за 2025 год.
Звездный город в созвездии Водолея
Возраст звездного скопления M 72 оценивается в 9,5 миллиарда лет, а значит его звезды начали сиять задолго до появления Солнечной системы, возраст которой составляет примерно 4,6 миллиарда лет.
Благодаря тому, что к данным, полученным в оптическом диапазоне, были добавлены данные ультрафиолетового спектра, мы можем лицезреть удивительное разнообразие цветов, где каждый оттенок способен поведать свою историю.
Цветная палитра звездных поколений
Голубые звезды на снимке — это светила, которые изначально были более массивными, но в ходе эволюции разогрелись до чрезвычайно высоких температур, сжегши большую часть своих запасов водорода.
Красно-оранжевые объекты — это солнцеподобные звезды меньшей массы, которые за миллиарды лет своей жизни превратились в красных гигантов. Они раздулись до огромных размеров, но при этом сильно остыли, приобретя характерный красноватый оттенок.
Исследуя звезды M 72, ученые лучше понимают как зарождаются шаровые скопления и как эволюционируют галактики, в которых они зародились. Учитывая, что в M 72 нет признаков множественных поколений звезд (в данном случае они все старые) и сильного разброса по химическому составу, можно с уверенностью сказать, что данное шаровое скопление сформировалось в Млечном Пути, а не представляет собой ядро поглощенной галактики.
Звездная плотность скопления
Масса скопления M 72 в 168 000 больше массы Солнца. Состоит оно из более чем 100 000 гравитационно связанных звезд, уместившихся в сфере диаметром всего 104 световых года.
Если бы наша Солнечная система оказалась в центре скопления, то ближайшие звезды располагались бы примерно в 400 световых днях от нас — почти в четыре раза ближе, чем Проксима Центавра, ближайшая к Солнечной системе звезда.
Экстремальные условия
В M 72 встречаются области, где звезды упакованы настолько плотно, что оказывают друг на друга не только повышенное гравитационное влияние, но могут даже тесно взаимодействовать и сталкиваться.
Такие столкновения порождают удивительные объекты под названием "голубые отстающие" (англ. blue stragglers) — звезды, которые словно обращают время вспять, возвращаясь от "старости" к яркой и горячей "молодости".
Космические маяки
В скоплении было обнаружено 43 переменные звезды, большинство из которых относятся к типу RR Лира.
Скопление было открыто французским астрономом Пьером Мешеном в 1780 году, но тогда — в силу технических ограничений — ученые даже не подозревали, что наблюдают скопление из тысяч и тысяч звезд — им казалось, что это просто газопылевая туманность.
Спустя 245 лет мы не только понимаем истинную природу M 72, но даже можем рассматривать отдельные звезды!
Окно в раннюю Вселенную
Изучение столь древних скоплений, как M 72, дает ученым уникальную возможность заглянуть в прошлое мироздания. Звезды в шаровых скоплениях сформировались из первичного газа ранней Вселенной, когда тяжелых элементов было в 10-100 раз меньше, чем сейчас.
Это означает, что анализ данных, собранных в ходе наблюдений за M 72, рассказывает нам о том, какой была Вселенная более девяти миллиардов лет назад, когда ее возраст составлял меньше половины от нынешнего в 13,8 миллиарда лет.
Космический долгожитель
В отличие от рассеянных звездных скоплений, которые распадаются через несколько миллионов лет, шаровые скопления вроде M 72 невероятно стабильны благодаря мощным гравитационным связям между светилами, которые его составляют. Такие объекты могут существовать практически вечно — некоторые из известных нам шаровых скоплений имеют возраст более 13 миллиардов лет!
M 72 продолжает свой медленный танец вокруг центра Млечного Пути, неся в себе память о временах, когда наша Галактика находилась в процессе активного формирования и поглощения галактик меньшего размера. И благодаря возможностям легендарного "Хаббла" любой желающий может полюбоваться этим древним чудом во всех его красочных деталях.
Зимой 2021 года жители теплого Техаса замерзали в домах без отопления, а в апреле и мае 2025 года аномальные снегопады накрыли сразу несколько регионов России. При этом климатологи продолжают утверждать, что планета нагревается. Разве в этом нет противоречия? На самом деле, суровые зимы — это не опровержение глобального потепления, а его прямое следствие.
Над Северным полюсом Земли с огромной скоростью постоянно вращается гигантский воздушный вихрь, который представляет собой природный защитный барьер по сдерживанию арктического холода в северных широтах.
Арктика нагревается в два раза быстрее остальной планеты — явление, которое ученые называют арктической амплификацией. Связано это с тем, что из-за глобального потепления уменьшается отражающая способность льдов: растаявший лед обнажает темную воду, которая жадно поглощает солнечную энергию и нагревается, вызывая еще большее таяние льда (замкнутый круг). Из-за этого разность температур между полюсом и умеренными широтами уменьшается, и полярный вихрь утрачивает стабильность.
Когда этот воздушный барьер ослабевает, он начинает "волниться", как флаг на сильном ветру. И время от времени "языки" арктического воздуха прорываются далеко на юг, принося морозы и осадки туда, где их не ждут. За последние 30 лет частота таких климатических "побегов" увеличилась более чем в полтора раза, и этот показатель продолжает расти. Поэтому мы все чаще будем сталкиваться с заголовками о том, что в какой-то южный регион пришло внезапное похолодание или тысячи огородников лишились всех своих посадок из-за снегопада и заморозков в июне.
Океан меняет свои привычки
Гольфстрим — мощное теплое течение в Атлантическом океане — это гигантская "печка" Европы и северо-западной России, тепловой конвейер, который несет теплую воду из тропиков к берегам Норвегии, Британии и Мурманска. Благодаря ему в Лондоне зимой теплее, чем в Нью-Йорке, хотя британская столица находится севернее канадского Лабрадора.
Однако глобальное потепление ударило и по этой системе. Таяние гренландских ледников насыщает Северную Атлантику миллиардами тонн пресной воды. Эта вода легче морской соленой, поэтому она не опускается в глубины океана при охлаждении и не создает тот самый "всасывающий эффект", который подтягивает новую теплую воду с юга, нарушая работу всего теплового конвейера.
Ученые фиксируют замедление Атлантической меридиональной циркуляции на 15% с середины прошлого века, и этот процесс только ускоряется. Европа и европейская часть России постепенно лишаются своего природного обогревателя. Таким образом, глобальное потепление делает зимы в этих регионах все более суровыми, а снегопады — более разрушительными.
Больше влаги — больше снега
Каждый градус потепления океана увеличивает испарение воды примерно на 7%. Атмосфера насыщается этой избыточной влагой, словно гигантская губка, готовая выжать всю накопленную жидкость при первой возможности.
И в нашей реальности возможность не заставляет себя ждать. Когда влажный воздух сталкивается с прорывами арктического холода, результат может быть жутко впечатляющим — снегопады такой интенсивности, что за несколько часов выпадает месячная норма осадков.
Примечательно, что общее количество снежных дней в году сокращается, но отдельные снегопады становятся все более обильными и опасными.
Именно из-за глобального потепления мы наблюдали снежные бури в Мадриде, замерзшие фонтаны в Риме и ледяной дождь, обрушившийся на американский Техас — штат, где растут пальмы.
Новые правила старой игры
Климатическую систему Земли можно сравнить со сложным часовым механизмом, где абсолютно все шестеренки взаимосвязаны. Когда мы, человечество, насыщаем атмосферу парниковыми газами (углекислый газ, метан), то мы не просто немного "повышаем градус" — мы меняем скорость вращения всех шестеренок сразу.
Глобальное потепление — это не равномерное нагревание планеты, которое можно предсказать на годы и столетия вперед, а фундаментальная перестройка всех климатических процессов. В некоторых регионах действительно становится теплее, но в других — холоднее; третьи страдают от засух, а четвертые — от наводнений.
Экстремальные зимние холода и снегопады не опровергают факт климатических изменений — они лишь подтверждают, что эти изменения запущены и набирают обороты. Погода становится более непредсказуемой, более контрастной и порой совершенно парадоксальной.
В новой климатической реальности мы должны привыкать к неожиданностям: к июльскому граду размером с мячи для настольного тенниса, к январским оттепелям в Сибири и к февральским морозам в субтропиках. Планета меняет правила игры, и нам остается только адаптироваться к этим новым, более жестким условиям.
Космическая хроника — это увлекательное путешествие сквозь пространство и время через астрономические снимки. В этой рубрике вас ждут обзоры как легендарных фотографий эпохи первых космических миссий, так и новейших изображений от современных космических телескопов, наземных обсерваторий и талантливых астрономов-любителей.
Венера в ультрафиолетовом свете
Перед вами — один из первых крупных планов Венеры, полученный космическим аппаратом NASA "Маринер-10" 5 февраля 1974 года с расстояния всего 5 768 километров. В оптическом диапазоне (том, что доступен нашему глазу) Венера выглядит как безликий белый шар, но ультрафиолетовые фильтры раскрывают интересные детали.
Белые облака, расположенные в верхних слоях атмосферы и состоящие из капель концентрированной серной кислоты, демонстрируют суперротацию — совершают полный оборот всего за четыре дня, тогда как сама Венера вращается крайне медленно: сутки длятся 243 земных дня. Ученые до сих пор спорят, какое вещество создает темные узоры, поглощая ультрафиолетовый свет — вероятно, это соединения серы.
"Маринер-10" — первая миссия, целенаправленно прибегнувшая к гравитационному маневру*, который позволил аппарату снизить скорость и перенаправил его к Меркурию.
*Аппарат подлетал к Венере сзади по ее орбитальному движению — планета как бы "забрала" часть энергии у него. В результате орбита "Маринера-10" изменилась.
Очаг звездообразования
Туманность Тарантул (NGC 2070) — одна из самых больших и эффективных звездных фабрик в нашей космической окрестности. Она находится на расстоянии около 170 000 световых лет от Земли в созвездии Золотой Рыбы, в Большом Магеллановом Облаке — карликовой галактике-спутнике Млечного Пути.
Это самая активная область звездообразования в Местной группе галактик. Чуть левее центра расположено скопление R 136, представляющее собой плотное ядро из сотен молодых массивных звезд, некоторые из которых превышают массу Солнца в 200–300 раз. Излучение этих гигантов настолько мощное, что разрывает окружающие газопылевые облака, формируя специфические нити и волокна.
Если бы туманность Тарантул оказалась на месте знаменитой туманности Ориона в Млечном Пути ("всего" 1 300 световых лет от нас), то она занимала бы на небе площадь в 60 раз больше полной Луны и отбрасывала бы тени на Земле.
Изучение NGC 2070 помогает астрономам понять процессы формирования массивных звезд и эволюцию галактик в ранней Вселенной.
Изображение было получено австралийским астрофотографом Энди Астро в октябре 2021 года.
Сатурнианская Диона
Диона — четвертый по величине спутник Сатурна со средним диаметром 1 123 километра, состоящий преимущественно из водяного льда. Снимок был сделан 21 июня 2015 года космическим аппаратом NASA "Кассини".
Прекрасно виден контраст между светлой ведущей полусферой и более темной задней — здесь расположены знаменитые "белые пряди" (лат. Wispy Terrain): яркие свежие ледяные стены тектонических разломов, протянувшиеся на сотни километров.
Поверхность покрыта бесчисленным множеством разноразмерных кратеров, но в некоторых областях видны следы тектонической активности — горы и уступы высотой до 1,5 километра.
Анализ данных "Кассини" показал, что под ледяной корой Дионы, на глубине около 100 километров, залегает океан жидкой воды. Его глубина оценивается в 40-50 километров. Гравитационные измерения и анализ либрации (медленного колебания) спутника подтверждают, что ледяная кора "плавает" на жидкой воде, окружающей каменное ядро.
Таким образом, Диона — еще один участник клуба "миров с подповерхностными океанами" Солнечной системы и перспективная цель для поиска возможных следов жизни.
Буйный нрав Вольфа–Райе
Составное изображение туманности M1-67 вокруг звезды WR 124, полученное путем объединения данных космического телескопа NASA/ESA "Хаббл" от 9 сентября 2013 года.
Объект с массой около 20 солнечных находится в созвездии Стрельца на расстоянии 21 000 ± 2 000 световых лет и выбрасывает вещество со скоростью 1400–2000 км/с. Светимость WR 124 превосходит солнечную в 150 000 раз, а температура поверхности составляет 44 700 градусов, что почти в 7,7 раза выше температуры поверхности Солнца.
Звезды со столь высокой температурой и светимостью относят к классу Вольфа–Райе, названному в честь астрономов Шарля Вольфа и Жоржа Райе, которые первыми в 1867 году обратили внимание на особенности спектров таких звезд и описали их.
Оранжево-коричневые клочья — газовые комки массой в десятки Земель, подсвеченные ультрафиолетовым излучением со стороны родительской звезды. Возраст WR 124 составляет примерно 8,6 миллиона лет, а значит звезда в любой момент может вспыхнуть сверхновой.
Галактический каннибализм
Спиральный гигант NGC 5410 (диаметр 89 000 световых лет) поглощает компаньона PGC 49896 (диаметр 60 000 световых лет), расположенного в верхней части снимка. Событие разворачивается на расстоянии около 190 миллионов световых лет от Земли.
Гравитационное взаимодействие двух галактик привело к тому, что они начали обмениваться звездами и газом, а в рукавах NGC 5410 вспыхнуло звездообразование (яркие сине-белые пятна).
Изображение было получено с помощью космического телескопа "Хаббл" 12 февраля 2024 года.
Проксима Центавра, ближайшая к Солнечной системе звезда, находится на расстоянии всего 4,24 световых года от Земли. Звучит не так уж далеко, пока не узнаешь суровую правду: даже такому быстрому космическому аппарату как NASA "Новые горизонты", который 14 июля 2015 года посетил систему Плутона, потребуется примерно 73 000 лет, чтобы добраться туда.
Но давайте же представим невозможное. У человечества появилось гигантское количество денег и ресурсов, и оно решило организовать к Проксиме Центавра пилотируемую миссию — огромную космическую станцию с сотней колонистов на борту. Станция эта самодостаточная, с замкнутыми системами жизнеобеспечения, идеальной переработкой отходов и неисчерпаемыми запасами продовольствия за счет гидропонных ферм. Итак, в нашем мысленном эксперименте решены базовые технические проблемы (хотя бы временно), но главный вопрос остается открытым: выдержат ли люди 730 столетий космического заточения?
Космическая тюрьма
Сто человек заперты в металлической коробке, летящей сквозь межзвездную пустоту. Каждый из присутствующих на борту осознает, что никого из них не будет в живых, когда корабль достигнет цели. Не будет в живых их детей, внуков, правнуков. Даже представители 2500-го поколения не увидят Проксиму Центавра.
Каждый день — одни и те же коридоры, одни и те же лица, одни и те же задачи по поддержанию станции. Ремонт оборудования, выращивание пищи, уборка, переработка отходов, медицинское обслуживание — бесконечный цикл обязанностей. Никаких новых горизонтов, никаких открытий, никакого разнообразия... только бесконечная рутина и осознание того, что твоя жизнь — лишь крошечное звено в цепи поколений, обреченных на это существование.
Противоестественность
Уже с первых поколений придется ввести прагматичный контроль деторождения. Женщины будут обязаны рожать детей от разных мужчин для поддержания генетического разнообразия. Никаких постоянных семейных пар, никаких эмоциональных привязанностей — только биологические функции ради выживания.
Представьте общество, где каждого ребенка планируют комитеты, где личные желания и предпочтения подчинены выживанию вида. Как долго люди со всей глубиной человеческих чувств смогут терпеть такое существование?
Неизбежность конфликтов
История человечества — это история бесконечных разногласий и столкновений интересов. И это несмотря на то, что в нашем распоряжении целая планета с бескрайними просторами и огромными ресурсами — люди все равно постоянно что-то делят и за что-то сражаются. А что произойдет, если людей запереть в тесном пространстве на десятилетия?
Первые серьезные конфликты начнутся уже через несколько поколений. Борьба за власть, ресурсы, территорию станции. Могут вспыхнуть, например, религиозные конфликты — одни поколения могут стать фанатично верующими, создав строгую теократию (чтобы обрести хоть какой-то смысл во всей этой бессмыслице), другие восстанут против этого как воинствующие атеисты. Или может появиться катастрофическое социальное расслоение — высокообразованная техническая элита, контролирующая жизненно важные системы станции, начнет презирать "простых" работников, которые выполняют "грязную работу".
Главная проблема космической станции в том, что с нее невозможно сбежать. На Земле недовольные могли мигрировать, создавать новые поселения, начинать с чистого листа. В космосе такой роскоши нет. Любой конфликт придется разрешать внутри замкнутой системы, возможности которой, определенно, не безграничны. Следовательно, это неизбежно будет вести к накоплению социального напряжения.
Посмотрите на историю: Рим просуществовал около 1 200 лет, Византийская империя — чуть больше тысячи, Османская — 623 года. Даже самые стабильные общества рано или поздно приходят к упадку. А мы говорим о 730 столетиях!
Техническая реальность
Даже если предположить, что социальных проблем удастся избежать, остаются технические. За 73 000 лет любое оборудование износится и придет в негодность. Нужны запчасти, которые невозможно доставить с Земли. Где брать ресурсы в межзвездной пустоте?
Хорошо, допустим, у станции есть огромный отсек с ресурсами, а еще заводик для производства из них необходимых компонентов. Тогда нужны люди, способные поддерживать высокий технологический уровень на протяжении тысячелетий. А что если в какой-то момент знания будут утеряны? Что если произойдет технологическая деградация? Сегодня у человечества неограниченный доступ к любой информации, но чем занято подавляющее большинство людей? Смотрят "смешные" картинки и короткие видео. Где гарантия, что в какой-то момент колонисты не столкнутся с подобной бедой?
Обреченная утопия
Межзвездное путешествие на корабле поколений — сюжет для дешевой научной фантастики. Сложность человеческой психики, неизбежность социальных конфликтов и технические ограничения делают такую миссию обреченной на провал.
Даже радикальное продление жизни не решит главную проблему: люди останутся людьми со всеми своими эмоциями, желаниями и конфликтами. Чтобы совершить такое путешествие, нам пришлось бы отказаться от того, что делает нас людьми.
Технологии мгновенного перемещения противоречат фундаментальным законам физики. Остается единственный реальный путь — доверить межзвездные миссии искусственному интеллекту (ИИ) — который пока не создан, но появится в обозримом будущем. ИИ будет действовать рационально, без разрушительных эмоций и иррациональных желаний, методично выполняя поставленные задачи. Возможно, именно так человечество не только познает далекие звезды, но и распространит свои знания и достижения дальше, чем мы способны сегодня представить.
У головоногих моллюсков — осьминогов, каракатиц и кальмаров — есть удивительный инструмент выживания, используемый ими в критический момент. Речь идет о чернилах, которые оказались гораздо более сложным и эффективным механизмом защиты, чем считалось ранее.
Оказавшись в роли потенциальной добычи, головоногие мгновенно выбрасывают чернила. Это отпугивает и дезориентирует хищника, давая моллюскам драгоценное время для побега и поиска укрытия. Чернила выбрасываются из специального мешка внутри тела — модифицированного выроста прямой кишки. Состав поразительно прост: меланин (тот же пигмент, что придает цвет нашим волосам, глазам и коже) и органическая слизь.
Современные исследования показывают, что чернила головоногих — это больше чем просто "дымовая завеса". Фермент тирозиназа, играющий ключевую роль в производстве меланина, способен вызывать серьезное раздражение глаз хищника. Чернильное облако также временно нарушает обоняние и вкусовые рецепторы нападающего, полностью — хотя и временно — дезориентируя его в водной среде.
Примечательно, что чернильное облако служит еще и системой раннего предупреждения для других обитателей океана. Увидев темное пятно в воде, морские животные понимают: поблизости хищник, и пора прятаться. Таким образом, одно головоногое создание может спасти жизни множества соседей.
Вопреки распространенному заблуждению, чернила головоногих не ядовиты. И хотя у этих моллюсков действительно есть ядовитые железы (особенно у синекольчатого осьминога), но они никак не связаны с чернильным мешком — это совершенно разные защитные механизмы.
Не все головоногие обладают этой чрезвычайно полезной защитной способностью. Чернильный мешок отсутствует у древних наутилусов и группы глубоководных осьминогов, включая очаровательного осьминога дамбо. Но для них это не критично: наутилусы полагаются на крепкие раковины, а глубоководные виды живут там, где хищников практически нет.
Большинство головоногих не могут похвастаться твердым панцирем, острыми шипами или высокой скоростью. Зато природа наделила их гораздо более интересной способностью — мгновенно становиться невидимыми и полностью дезориентировать врага. Чернильная защита — это результат миллионов лет эволюции, породившей одну из самых элегантных систем выживания в Мировом океане.
Космический аппарат NASA "Галилео" работал в системе Юпитера с декабря 1995 по сентябрь 2003 года. За восемь лет зонд совершил 11 близких пролетов мимо Европы, ледяного спутника со средним диаметром 3 122 километра, и передал первые детальные изображения ее поверхности. Однако качество снимков было ограничено технологиями того времени.
Для улучшения архивных снимков использовался метод машинного обучения. Я обучил нейросеть на сотнях высококачественных снимках различных небесных тел и их искусственно ухудшенных версиях, включавших добавление шумов, артефактов и размытия. Цель очень проста: научить ИИ восстанавливать утраченные детали, а не выдумывать их.
После многочисленных итераций модель была применена к нескольким архивным снимкам "Галилео". Результат: изображения Европы стали значительно четче, проявились детали поверхности, которые раньше терялись в шуме и артефактах съемки.
В рамках миссии "Галилео" были получены первые убедительные доказательства существования подледного океана на Европе:
Бортовые инструменты зонда зафиксировали индукционный отклик магнитного поля Европы на изменения магнитного поля Юпитера. Это возможно только при наличии проводящего слоя под поверхностью — скорее всего, соленой воды.
На Европе очень мало ударных кратеров. Это означает, что ее ледяная кора быстро и часто обновляется. Многочисленные трещины, хребты и области "хаотического рельефа" указывают на то, что лед движется над жидким слоем.
Толщина ледяного панциря оценивается в 15-25 километров. Под ней, по данным гравиметрических измерений, находится глобальный океан глубиной от 60 до 150 километров. Если это так, то воды на Европе больше, чем во всех морях и океанах Земли вместе взятых.
Исходя из земного опыта, мы знаем, что для жизни нужны три компонента: жидкая вода, источник энергии и разнообразная химия. И Европа всем этим располагает.
Вода под ледяной корой существует благодаря приливному нагреву — гравитация Юпитера постоянно сжимает и растягивает спутник, что генерирует обилие тепла.
Энергия поступает не только от приливов, но и, возможно, от гидротермальных источников на дне океана — их питает тепло от радиоактивного распада в каменном ядре Европы. Аналогичное наблюдается на Земле в районе срединно-океанических хребтов.
Химические элементы, доставляемые, например, астероидами, могут поступать с поверхности через трещины во льду. В 2013 и 2016 годах космический телескоп NASA/ESA "Хаббл" зафиксировал выбросы водяного пара высотой до 200 километров — весомый аргумент в пользу того, что подледный океан Европы может напрямую контактировать с космосом.
Ученые считают, что условия в океане Европы напоминают условия в земных подледных озерах Антарктиды, таких как озеро Восток на глубине более 3,7 километра, где была обнаружена изолированная от внешнего мира жизнь.
Все это делает Европу одной из самых перспективных целей для поиска внеземной жизни в пределах Солнечной системы.
14 октября 2024 года состоялся запуск миссии NASA Europa Clipper, которая прибудет в систему Юпитера в апреле 2030 года. Планируется, что аппарат совершит не менее 50 пролетов мимо Европы, изучая ледяную кору, состав поверхности и, если повезет, то даже пролетит сквозь выбросы водяного пара, как это сделал зонд NASA "Кассини" в случае с сатурнианским Энцеладом. Кроме того, Europa Clipper будет искать наиболее подходящие места для будущей посадочной миссии.
Архивные снимки "Галилео", восстановленные с помощью машинного обучения, дают возможность по-новому взглянуть на Европу и настроиться на открытия, которые ждут нас в ближайшее десятилетие.
Сегодня Красная планета встречает роботизированных гостей с Земли безжизненной пустыней, окутанной ржавой пылью. Температура здесь редко поднимается выше нуля, а атмосфера настолько разрежена, что жидкая вода не может существовать в стабильном состоянии на поверхности. Однако ученые почти единодушно сходятся во мнении, что миллиарды лет назад Марс был совсем другим – с бурными реками, глубокими озерами и, возможно, даже огромными океанами.
Как же исследователи пришли к такому удивительному выводу? Давайте же отправимся в увлекательное путешествие в прошлое Марса.
Древние русла рек – первое яркое свидетельство
Все началось в 1971 году, когда космический аппарат NASA "Маринер-9" передал на Землю снимки марсианской поверхности. Ученые были ошеломлены: планета оказалась испещренной извилистыми каналами, поразительно напоминающими высохшие русла земных рек.
Особенно впечатляющим примером стала долина Нанеди (лат. Nanedi Valles), представляющая собой сеть извилистых каналов с притоками и меандрами, которые на Земле формируются только под воздействием постоянных водных потоков. Такие структуры не могли возникнуть в результате кратковременного таяния льда или случайных потоков – они свидетельствовали о длительном существовании стабильных водных потоков.
Еще более интригующими оказались гигантские каналы оттока, такие как долина Арес (лат. Ares Vallis). Их колоссальные размеры (шириной до 100 километров) указывают на катастрофические наводнения невообразимой силы, когда огромные объемы воды внезапно вырывались на поверхность, сметая все на своем пути. Вероятно, в прошлом Марс переживал апокалиптические потопы.
Глинистые минералы – отпечатки древних озер
Окончательно развеяли сомнения марсоходы, которые смогли изучить местный грунт вблизи. Так, ровер NASA Curiosity, исследуя кратер Гейл, обнаружил слоистые отложения глинистых минералов – верный признак того, что он когда-то был заполнен водой. Другими словами, в далеком прошлом кратер Гейл представлял собой глубоководное озеро.
Глина на Земле образуется только при длительном контакте горных пород с водой. Ее присутствие в кратере Гейл означает, что вода существовала здесь достаточно долго – возможно, миллионы лет (достаточный срок для химического преобразования окружающих пород).
Особенно важно, что эти глинистые минералы свидетельствуют о нейтральной среде, в которой они формировались – не слишком кислой и не слишком щелочной. Именно такие условия благоприятны для зарождения жизни, какой мы ее знаем, исходя из "земного опыта".
"Черника" и другие водные минералы Марса
Марсоход NASA Opportunity сделал еще одно удивительное открытие – крошечные сферические образования, прозванные в шутку "черникой" за их форму и размер. Анализ показал, что это гематит – оксид железа, который на Земле обычно формируется в водной среде, например, в горячих источниках.
Помимо "черники", на Марсе найдены и другие минералы-индикаторы воды: гипс, ярозит и различные сульфаты. Все они на нашей планете образуются только в присутствии воды – от пресной до соленой, от нейтральной до кислой. Изучая распределение этих минералов, ученые получают возможность воссоздать историю марсианского водного прошлого – от обширных пресных водоемов ранней эпохи до соленых озер позднего периода.
Дельты рек – природные архивы
В кратере Езеро, где сейчас работает марсоход NASA Perseverance, обнаружена прекрасно сохранившаяся дельта древней реки, ради которой это место и было выбрано для посадки. На снимках четко видны веерообразные отложения наносов – точно такие же, как у земных рек, впадающих в озера или моря.
Дельты особенно важны для исследований, поскольку они не только доказывают существование воды в прошлом, но и служат природными "ловушками" для органических веществ. На Земле такие места часто хранят ископаемые остатки, и именно поэтому NASA выбрало Езеро для поиска возможных следов древней марсианской жизни.
Марсианские метеориты рассказывают свою историю
Удивительно, но часть доказательств водного прошлого Марса прибыла к нам сама! Среди метеоритов, найденных в Антарктиде, ученые идентифицировали фрагменты Красной планеты, выбитые с ее поверхности ударами астероидов.
Один из таких метеоритов – ALH 84001 – стал сенсацией 1996 года, когда исследователи заявили, что обнаружили в нем возможные следы марсианской жизни. Хотя биологическая природа найденных структур остается спорной, метеорит содержит карбонатные минералы, которые на Земле образуются только в водной среде. ALH 84001 доказал, что жидкая вода была на Марсе уже около четырех миллиардов лет назад. Это при том, что возраст Красной планеты оценивается примерно в 4,6 миллиарда лет.
Современные ледяные запасы – наследие водного прошлого
Сегодня вода на Марсе существует преимущественно в замерзшем состоянии. Гигантские полярные шапки, содержащие как водяной лед, так и замерзший углекислый газ (сухой лед), сверкают так, что видны даже в любительский телескоп. Кроме того, обширные ледяные массивы скрываются и под поверхностью — словно природные хранилища, которые берегут водные запасы Марса от испарения в космос.
А радарные данные, полученные с помощью орбитальных аппаратов, намекают на существование соленого озера под южной шапкой, которое остается жидким благодаря экстремальной концентрации солей и давлению километрового ледяного щита.
О богатом водой прошлом Марса свидетельствует и химический состав его современной атмосферы. Было обнаружено, что в ней непропорционально много тяжелых изотопов водорода (дейтерия) и кислорода (O-18) по сравнению с их более легкими "собратьями". Дело в том, что легкие изотопы легче покидают атмосферу планеты, улетучиваясь в космос, тогда как тяжелые остаются. Подобное соотношение изотопов возможно только в одном случае — если на Марсе когда-то существовали огромные объемы воды (моря и океаны), которые постепенно испарились в космическое пространство, оставив после себя этот изотопный след.
Что произошло с марсианской водой?
Собрав все улики воедино, ученые смогли воссоздать удивительную и в тот же момент драматичную историю Марса. Когда-то он был влажным миром, похожим на раннюю Землю, но потом случился климатический коллапс, и постепенно планета превратилась в промерзлую пустыню.
Ключевую роль в этой трансформации сыграли два фактора, усиливающие друг друга. Во-первых, малая масса планеты — всего 10% от земной — означала слабую гравитацию, недостаточную для удержания легких газов. Во-вторых, Марс лишился своего глобального магнитного поля (или оно изначально было слабым), которое на Земле действует как щит, отражающий солнечный ветер. Без этой защиты заряженные частицы со стороны Солнца беспрепятственно бомбардировали верхние слои атмосферы, буквально "сдувая" их в космос атом за атомом. Эти два процесса запустили необратимую цепную реакцию: истончение атмосферы → падение давления → испарение воды в космос → дальнейшее высыхание планеты.
Каждая новая миссия на Марс добавляет бесценные детали к этой удивительной истории. Марсоходы и орбитальные аппараты, получающие все более совершенные инструменты, продолжают собирать доказательства того, что Красная планета когда-то была голубой – с полноводными реками, глубокими озерами и, возможно, обширными океанами.
DEM L 190 — остаток сверхновой в Большом Магеллановом Облаке, карликовой галактике-спутнике нашего Млечного Пути. Этот "космический фейерверк" возник в результате взрыва массивной звезды, произошедшего около 5 000 лет назад относительно земных наблюдателей.
DEM L 190 находится на расстоянии около 160 000 световых лет от Земли в созвездии Золотой Рыбы. Остаток сверхновой достигает 75 световых лет в поперечнике, что почти в 18 раз больше расстояния от Солнца до ближайшей звезды Проксима Центавра.
Исходная масса погибшей звезды была не менее 15 солнечных масс (по некоторым оценкам — не менее 20). За доли секунды она высвободила столько энергии, сколько наше Солнце произведет за 10 миллиардов лет.
Все изображения, представленные в статье, были получены космическим телескопом NASA/ESA "Хаббл".
Что мы видим на снимке?
Яркие нити и волокна — это ударные волны, сжимающие и разогревающие окружающий межзвездный газ до температуры в 10-20 миллионов градусов Цельсия.
Каждый цвет несет в себе информацию о химическом составе остатка:
Сине-голубой — ионизованный кислород и неон;
Оранжевый — водород;
Желтый — сера;
Красный — более холодные области, насыщенные азотом.
Газовая оболочка продолжает расширяться со скоростью от 300 до 500 километров в секунду, но этот процесс постепенно замедляется за счет взаимодействия с межзвездной средой.
Тайна магнитара
В сердце DEM L 190 скрывается один из самых экзотических объектов Вселенной — магнитар SGR 0526−66. Это нейтронная звезда диаметром всего около 20 километров, но с массой, сопоставимой с массой Солнца! Кроме того, магнитар SGR 0526−66 обладает магнитным полем в триллион раз сильнее земного.
Этот экстремальный объект периодически испускает мощные вспышки гамма-излучения. 5 марта 1979 года одна такая вспышка достигла Солнечной системы и "ударила" по космическим аппаратам, оснащенным детекторами гамма-излучения, временно "ослепив" их.
Фабрика тяжелых элементов
Коллапсирующая массивная звезда, перед тем как вспыхнуть сверхновой, превращается в гигантскую фабрику тяжелых элементов. В последние секунды жизни в ее ядре синтезируются, а затем выбрасываются в космос:
Железо и никель — составляют до 15% массы звездных выбросов и станут основой металлических ядер будущих планет;
Кобальт и марганец — редкие металлы с уникальными магнитными и каталитическими свойствами;
Кремний и сера — формируют каменистую основу планет и их минеральный состав;
Кальций и титан — ключевые компоненты прочных минералов и сплавов;
И множество других элементов — от меди и цинка до редкоземельных металлов, без которых невозможен научно-технический прогресс, да и существование нашей современной цивилизации.
Для большинства этих элементов экстремальные условия звездного взрыва — единственный путь к появлению на свет. Постепенно смешиваясь с межзвездными газопылевыми облаками, они становятся строительным материалом для новых поколений звезд и планетных систем.
Эволюция остатка
Скорость расширения остатка сверхновой будет продолжать падать и максимум через 100 000 лет от всей этой красоты ничего не останется — все полностью "растворится" в межзвездной среде.
Однако эхо этого события будет разноситься по Вселенной миллиарды и миллиарды лет: обогащенный тяжелыми элементами межзвездный газ породит новые звезды, планеты и, вероятно, даже станет причиной появления жизни.
