Более полувека человечество изучает Марс с помощью орбитальных аппаратов, роверов и посадочных станций. За это время мы узнали о Красной планете невероятно много — несравнимо больше, чем за все предыдущие столетия наблюдений через наземные телескопы.
Но некоторые марсианские загадки до сих пор остаются без ответа. И чем больше мы смотрим на эту планету-соседку, тем больше вопросов возникает...
На снимке, представленном ниже, запечатлены странные впадины, которые были обнаружены к югу от Великой Северной равнины (крупнейшей низменности Марса, окружающей северный полярный регион), у границы древнего нагорья.
Структура этих природных образований сразу приковывает внимание: разломы четко указывают на обрушение к единой точке — словно поверхность провалилась внутрь, и грунт начал "ползти" к некоему скрытому центру.
На Земле аналогичные структуры встречаются над подледными вулканами. Механизм их появления прост: когда приближается извержение и тепло растапливает основание ледника, он проседает и трескается именно таким характерным образом — радиальные разломы, направленные к источнику тепла.
Ученые полагают, что под марсианским нагорьем, попавшим в кадр, скрываются огромные запасы подповерхностного водяного льда, так как это объяснило бы характер обрушения. Однако в этом регионе нет очевидных следов недавней вулканической активности. Никаких лавовых потоков, никаких вулканических конусов поблизости.
Что же тогда привело к обрушению льда? Может ли Марс оставаться вулканически активным телом по сей день? Если это так, то активность должна быть намного слабее земной и зреть глубоко под поверхностью, чтобы оставаться неуловимой для наших инструментов. Или, может быть, существует какой-то иной механизм, о котором мы пока не догадываемся?
Марс явно умеет хранить свои тайны. И стоит нам разгадать эту загадку, как на ее месте появятся минимум две новые.
Хотите больше науки в вашей жизни? Тогда приглашаю вас в мой Telegram-канал — здесь каждые четыре часа выходит новый материал: https://t.me/thespaceway
Перед вами грандиозное скопление галактик в созвездии Волосы Вероники (скопление Комы) — один из самых плотных и массивных галактических "мегаполисов" в ближайшей Вселенной. Практически каждый объект на изображении ниже — отдельная галактика.
Скопление Комы — это тысячи галактик, каждая из которых по размеру сопоставима с нашим Млечным Путем и содержит миллиарды звезд. Межгалактическое пространство заполнено разреженным горячим газом и невидимой массой (темной материей), которая удерживает элементы этой системы в едином гравитационном поле.
Насколько далеко и насколько велико
Скопление Комы находится на расстоянии около 320 миллионов световых лет от Земли. Его размеры настолько велики, что от одного края до другого — не "несколько галактик", а более 20 миллионов световых лет. Для сравнения: диаметр Млечного Пути "всего" около 100 000 световых лет. Скопление Комы — одно из крупнейших и массивнейших скоплений галактик в ближайшей Вселенной.
Важно понимать, что вы смотрите не на "россыпь галактик", а на огромную систему, где каждый объект постоянно испытывает влияние соседей.
Центральная эволюция
Большинство галактик внутри скопления — эллиптические и линзовидные, тогда как в его внешних областях чаще встречаются спиральные, как наш Млечный Путь. Это различие объясняется влиянием среды: частые гравитационные взаимодействия, столкновения и слияния, происходящие преимущественно во внутренних регионах, со временем меняют структуру галактик.
Например, когда сливаются две спиральные галактики, то на выходе получается более массивная эллиптическая.
Горячий газ внутри скопления способен "выдувать" или "срывать" холодный газ из галактик, постепенно лишая их ключевого ресурса, необходимого для зарождения новых светил. Без тесного взаимодействия с соседями, часто приводящего к взаимным вспышкам звездообразования, такие галактики медленно "угасают".
В изоляции галактика может долго оставаться спиральной. Но в скоплении, несмотря на жесткие условия, ее эволюция идет быстрее, а значит, и шансы на "выживание" в океане мироздания становятся выше.
Интересно, что Млечный Путь — "угасающая" галактика, поскольку интенсивность звездообразования в ней постепенно снижается. Однако в далеком будущем возможное сближение с галактикой Андромеды может привести к "перезагрузке" — хотя само столкновение теперь не считается неизбежным.
Изображение скопления Комы было получено изнутри Млечного Пути, поэтому в кадр попали и звезды нашей Галактики, расположенные между Солнечной системой и наблюдаемым скоплением.
Сетчатка глубоководных рыб — чудо эволюционной оптимизации. Благодаря уникальным фоторецепторам — светочувствительным нейронам в сетчатке — их глаза способны регистрировать отдельные фотоны света, что крайне необходимо для выживания в темноте океанских глубин, полностью изолированных от солнечного света*.
*На таких глубинах единственным источником света является биолюминесценция (свечение, возникающее в результате химической реакции окисления светоизлучающих веществ) других существ.
Эта суперспособность существует благодаря тому, что:
Глаза глубоководных рыб часто огромны относительно тела, и это позволяет им улавливать максимум света;
В сетчатке преобладают палочки — фоторецепторы, отвечающие за сумеречное зрение;
В глазах многих видов присутствует особый слой — тапетум (как у кошек), который отражает и перенаправляет непоглощенные фотоны обратно на светочувствительные клетки, давая им второй шанс;
Некоторые глубинные рыбы лишились цветного зрения ради достижения наиболее детализированной монохромной картинки.
Эта природная технология представляет огромный интерес для науки и инженерии. Изучение механизмов работы фоторецепторов глубоководных рыб приведет к появлению сверхчувствительных оптических сенсоров нового поколения. Такие датчики найдут применение во всевозможных сферах — от астрономии, где нужно улавливать свет чрезвычайно далеких объектов, до медицины, например, в методах низкоинтенсивной диагностики.
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.
24 января 1986 года космический аппарат NASA "Вояджер-2" совершил то, что до сих пор не удалось повторить ни одному рукотворному объекту — он пролетел мимо таинственной планеты Уран и стал свидетелем удивительной космической драмы, разворачивающейся вокруг его ближайшего спутника Миранды (средний диаметр около 470 километров).
Находясь в 36 250 километрах от этого необычного небесного тела, зонд передал на Землю изображения, которые поразили ученых своей уникальностью. Поверхность Миранды оказалась настоящим геологическим хаосом, не имеющим аналогов в Солнечной системе.
Миранда испещрена многочисленными разломами глубиной до пяти километров, созданными чудовищными приливными силами. Особенно впечатляет уступ Верона (лат. Verona Rupes) — самый высокий известный утес во всей Солнечной системе, вздымающийся на 20 километров. В условиях слабой гравитации Миранды свободное падение с его вершины заняло бы около 12 минут!
Эти геологические особенности сформировались в результате мощнейших тектонических процессов, когда огромные блоки коры спутника сталкивались и наползали друг на друга под воздействием мощных гравитационных сил Урана. И словно космический скульптор, гравитация Урана продолжает "лепить" поверхность Миранды, заставляя одни участки погружаться, а другие — вздыматься над поверхностью. Уступ Верона по праву можно считать главным безмолвным свидетелем этих титанических процессов.
Но самое драматичное в истории Миранды — это ее будущее. Нынешний облик спутника — лишь промежуточная стадия его эволюции. Орбита Миранды постепенно снижается из-за приливного взаимодействия с Ураном, и спутник медленно, но неуклонно приближается к так называемому пределу Роша — критической отметке, где приливные силы планеты превышают силы собственной гравитации спутника.
Через несколько миллионов лет, когда Миранда достигнет этой границы, продолжающееся воздействие приливных сил и орбитальных резонансов с другими лунами неизбежно приведет к тому, что спутник расколется на несколько фрагментов, пополнив систему колец ледяного гиганта.
С момента исторического пролета "Вояджера-2" прошло почти четыре десятилетия, но ни один земной аппарат больше не приближался к этому загадочному миру, который заслуживает пристального внимания. Миранда остается одним из самых интригующих объектов дальнего космоса, продолжая хранить историю о непрерывной трансформации и неизбежных изменениях во Вселенной.
25 декабря 2023 года космический телескоп NASA "Джеймс Уэбб" воспользовался своей камерой ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam) и сделал серию снимков, раскрывающих удивительные детали северных сияний на Юпитере.
Проанализировав данные, ученые установили, что эти юпитерианские "танцы света" в сотни раз ярче земных полярных сияний. Особый интерес представляет трехатомный катион водорода (H3+) — соединение, которое образуется при столкновении высокоэнергетических электронов с молекулярным водородом в верхних слоях атмосферы Юпитера.
Именно излучение этого катиона создает яркое свечение, которое великолепно регистрируется инфракрасными приборами телескопа.
Наблюдения показали, что излучение H3+ гораздо более изменчиво, чем считалось ранее. Этот факт ставит перед учеными новые вопросы о процессах, происходящих в магнитосфере Юпитера и его взаимодействии с солнечным ветром.
В отличие от спорадических (единичных, не имеющих регулярного характера) земных полярных сияний, зависящих от активности Солнца, авроры Юпитера постоянны и весьма стабильны. Это связано с тем, что основным источником заряженных частиц для Юпитера служит не солнечный ветер, а его спутник Ио — самое вулканически активное тело в Солнечной системе. Вулканы на Ио постоянно выбрасывают газы и пыль, которые под воздействием радиации ионизируются, превращаясь в заряженные частицы. Мощное магнитное поле Юпитера направляет эти частицы к полюсам планеты, где они сталкиваются с атмосферой и создают непрерывное "световое шоу".
Благодаря уникальным возможностям телескопа "Джеймс Уэбб", ученые могут наблюдать за динамикой полярных сияний Юпитера с беспрецедентной детализацией, что поможет лучше понять не только процессы на газовом гиганте, но и физику магнитных полей и плазмы во Вселенной.
Современные марсоходы по-прежнему сильно зависят от операторов на Земле, а задержка сигнала между планетами, составляющая от трех до 22 минут, превращает даже простые действия в чрезвычайно медленный процесс.
Чтобы спланировать научные операции, ровер должен осмотреться по сторонам и отправить данные на Землю, где их проанализируют специалисты. После этого роверу передается набор команд, после каждого шага выполнения которых он должен вновь отправлять отчет, чтобы операторы убедились в правильности его действий и в том, что ему ничего не угрожает. Поэтому марсоходы преодолевают за день всего несколько метров, а не сотни метров, как позволяют их технические возможности.
Решить эту проблему способен четвероногий робот ANYmal, созданный швейцарской компанией ANYbotics и прошедший испытания на полигонах, имитирующих условия работы на южном полюсе Луны и на Красной планете.
Одно из главных преимуществ ANYmal — полуавтономная работа. В испытаниях он самостоятельно перемещался к заранее выбранным целям, разворачивал приборы, проводил измерения и передавал данные исследователям, продолжая при этом выполнять другие задачи. ANYmal ускорил выполнение всех научных задач в 3-4 раза. При этом речь идет не просто о быстром перемещении, включая карабканье по горным уступам, но и об эффективном распознавании горных пород, важных для астробиологии и геологических исследований, как на марсианских, так и на лунных аналогах местности.
Исследователи отмечают, что ANYmal — перспективное решение не только для исследования Луны и Марса, но и для более сложных и далеких миров вроде юпитерианской Европы или сатурнианских Титана и Энцелада, где высокая автономность уже не просто преимущество, а критическая необходимость.
Планетарная туманность IC 3568, неофициально известная как "Кусочек лимона", расположена в созвездии Жирафа на расстоянии примерно 4 500 световых лет от Земли. Это довольно молодая — по космическим меркам — туманность диаметром всего около 0,4 светового года.
IC 3568 — продукт гибели солнцеподобной звезды, которая, исчерпав запас термоядерного топлива, сбросила свои внешние слои в окружающее пространство. Обнаженное горячее ядро испускает мощное ультрафиолетовое излучение, которое заставляет выброшенный газ светиться.
IC 3568 известна своей почти идеальной сферической симметрией — очень редким для планетарных туманностей явлением. Большинство таких объектов имеют сложные, асимметричные формы, но здесь оболочка удивительно гладкая и равномерная, действительно напоминающая дольку лимона.
В центре туманности находится горячий белый карлик — остаток звезды, некогда похожей на Солнце. Газовая оболочка будет продолжать рассеиваться в межзвездном пространстве, а ядро — постепенно остывать и тускнеть.
Изображение было получено космическим телескопом NASA/ESA "Хаббл" 17 декабря 1997 года.
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.
Туманность Кошачий Глаз (NGC 6543) — планетарная туманность в созвездии Дракона, удаленная примерно на 3 300 световых лет от нас. Эта туманность, сформировавшаяся в результате гибели звезды с массой около пяти солнечных масс, имеет одну из самых сложных структур среди подобных объектов.
NGC 6543 демонстрирует концентрические газовые оболочки, струи высокоскоростного газа, биполярные джеты и необычные ударные узлы. В центре туманности находится чрезвычайно горячая звезда типа Вольфа-Райе, имеющая температуру около 80 000 K и массу чуть больше одной солнечной массы (для сравнения: температура солнечной поверхности составляет 5 780 K или 5 506 °С). Мощные порывы ее звездного ветра, скорость которых достигает 1 900 километров в секунду, "выдули" внутреннюю полость туманности и сформировали видимую структуру через ударное взаимодействие с ранее выброшенным материалом.
Изображение было получено с помощью Северного оптического телескопа (англ. Nordic Optical Telescope), расположенного в обсерватории Роке де лос Мучачос на острове Пальма (Канарские острова, Испания).
Национальный парк Долина Смерти, расположенный преимущественно в североамериканском штате Калифорния и частично в штате Невада, считается одним из самых жарких и сухих мест на Земле. Дожди здесь могут не идти годами, а летом температура воздуха часто превышает 50 градусов Цельсия.
На территории этого "адского" места есть крошечное пещерное озеро с довольно символичным названием — "Дыра Дьявола". Оно находится на глубине около 15 метров под землей и служит домом для уникального, крайне редкого вида рыб, который не встречается больше нигде.
Дьявольский карпозубик (лат. Cyprinodon diabolis) — это 2-3,5 сантиметра переливающейся синевы. Вся популяция этого вида умещается в пространстве размером с небольшую комнату — примерно 5 × 3,5 × 3 метра. Там, у входа в "Дыру Дьявола", находится основная зона кормления и нереста, где есть свет и водоросли (основа рациона). Это самый маленький ареал обитания среди всех позвоночных на Земле. Отдельных рыб встречали и глубже — до 24 метров, но это скорее редкие уходы вниз (из любопытства?), а не постоянное место пребывания. Примечательно, что сама "Дыра Дьявола" уходит вглубь более чем на 152 метра, и ее дно так и не было "нащупано": озеро представляет собой затопленную тектоническую трещину, сужающуюся по мере погружения и уходящую в многочисленные ответвления.
Условия здесь убийственные для большинства рыб. Температура воды держится на уровне 33-34 градусов, так как "Дыра Дьявола" связана с глубинной системой подземных вод и геотермально подогревается. Растворенного кислорода мало. Еды минимум: водоросли на камнях и микроскопические организмы. Но дьявольский карпозубик адаптировался к этим трудностям и живет здесь изолированно уже десятки тысяч лет.
Когда-то, во времена последнего ледникового периода, на юго-западе США было куда больше воды. Озера были глубже, реки полноводнее, и предки карпозубика чувствовали себя вполне комфортно на этих просторах. Потом климат изменился, вода отступила, и одна из популяций оказалась запертой в подземной ловушке. Перед ней встал выбор: исчезнуть с лица Земли или адаптироваться к адским условиям. Эволюция помогла сделать выбор в пользу второго.
У дьявольского карпозубика нет тазовых (брюшных) плавников — они просто исчезли за ненадобностью в тесном пространстве. Он единственный среди представителей своего вида, не проявляющий территориального поведения — когда живешь с родней в однушке, а идти некуда, драться за территорию бессмысленно. Его метаболизм перестроился под минимум пищи и кислорода. Средняя продолжительность жизни составляет всего 6-14 месяцев, но размножаться рыбки начинают уже через 2-3 месяца после рождения.
В 2013 году популяция дьявольского карпозубика составляла всего 35 особей. Вид был на грани полного исчезновения. Правительство США выделило 4,5 миллиона долларов на создание специального убежища с искусственно воссозданными условиями "Дыры Дьявола". Но рыбки упорно отказывались размножаться вне стен своего родного ада.
Весной 2024 года популяция выросла до 191 особи — был достигнут максимум за последние 25 лет. Место их обитания огорожено двухметровым забором с колючей проволокой и датчиками движения. Так что Дьявольский карпозубик — самая охраняемая рыба в мире.
Это удивительное существо напоминает: жизнь держится не за комфорт, а за шанс. Когда выбора нет, остается только адаптироваться.
И это заставляет иначе взглянуть на поиски внеземной жизни. Не обязательно искать "идеальные" условия, похожие на земные. Иногда достаточно стабильной среды, где возможны устойчивые химические реакции и обмен энергией. Дальше дело за эволюцией.
Главный источник энергии, как правило, один: сверхмассивная черная дыра, вокруг которой идет аккреция. Газ и пыль, падая к черной дыре, разогреваются в аккреционном диске и начинают излучать колоссальную энергию в широком диапазоне. У части активных ядер дополнительно возникают узкие релятивистские струи (джеты), направленные в противоположные стороны вдоль оси вращения.
По современным представлениям, сверхмассивные черные дыры есть в большинстве галактик, но активность включается не всегда: чтобы ядро стало "активным", ему нужен достаточно высокий приток вещества. Активные галактики и активные ядра делят на несколько наблюдательных классов: сейфертовские галактики, радиогалактики, квазары и блазары. Их различия во многом определяются двумя параметрами: реальной мощностью аккреции и под каким углом мы наблюдаем систему. Квазары выделяются экстремальной светимостью: в таких объектах ядро настолько яркое, что может "перебивать" свет всей галактики-хозяина.
Есть ли жизнь на Красной планете? Этот вопрос давно будоражит умы не только ученых, но и людей, интересующихся космосом. В нашем распоряжении есть марсоходы, которые годами бороздят поверхность, анализируют грунт и атмосферу, но однозначной оценки обитаемости или необитаемости планеты пока нет.
В 2020 году, незадолго до запуска ровера NASA Perseverance, была организована научная конференция Mars Extant Life, в которой приняли участие астробиологи. Уже тогда они сошлись во мнении, что на Марсе все еще может быть жизнь, но ее следы до сих пор не обнаружены, потому что ищут не там.
Curiosity и Perseverance созданы для работы на поверхности, а жизнь, как считают астробиологи, следует искать глубоко под поверхностью.
Главный враг жизни на Марсе — радиация. У планеты нет сильного магнитного поля, защищающего от космических лучей, а атмосфера слишком разрежена, чтобы задерживать жесткое излучение. На поверхности радиационный фон в десятки раз выше, чем на Земле. Такое излучение быстро разрушает органические молекулы, и без защиты большинство микроорганизмов не смогло бы долго выживать.
Но под поверхностью ситуация меняется. Уже на глубине нескольких метров радиация ослабевает настолько, что становится сопоставимой с земными значениями — марсианский грунт работает как естественный щит.
Если на Марсе когда-то и зародилась жизнь, то для выживания в условиях меняющегося климата она должна была перебраться в подземные убежища — пещеры, разломы, поры глубинных пород — и адаптироваться к жизни в полной темноте.
Второй аргумент в пользу подповерхностной жизни — вода. На поверхности Марса вода не может долго существовать в жидком виде из-за низкого давления и экстремально низкой температуры. Но под поверхностью условия иные.
Например, радарные данные, полученные орбитальными аппаратами, намекают на существование подледных озер под южной полярной шапкой, залегающих на глубине около 1,5 километра. Теоретически там могут сохраняться условия, пригодные для жизни — жидкая вода, защита от радиации и стабильная температура.
В пользу этой гипотезы говорят земные аналоги. В глубоких шахтах и подземных водоемах нашей планеты обитают экстремофилы — микроорганизмы, выживающие без солнечного света и питающиеся химической энергией минералов. Некоторые экосистемы процветают на глубине более трех километров, в полной темноте и изоляции от поверхностной биосферы. Если земная жизнь смогла приспособиться к таким условиям, то почему гипотетической жизни на Марсе не сделать то же самое?
К сожалению, ни Curiosity, ни Perseverance не способны бурить глубоко. Их предел — несколько сантиметров. Для поиска подповерхностной жизни потребуются как минимум марсоходы с инструментами для бурения на несколько метров. А лучше — полноценные буровые установки, способные уйти на несколько километров вглубь.
Такие миссии планируются, но их реализация — дело отдаленного будущего.
Пока же астробиологи довольствуются косвенными данными и строят модели. Несмотря на отсутствие доказательств, вывод однозначен — если на Красной планете есть жизнь, то искать ее нужно глубоко под поверхностью.
Европа — один из самых интригующих спутников в Солнечной системе со средним диаметром в 3 122 километра. Эта ледяная луна Юпитера, названная в честь финикийской принцессы из древнегреческой мифологии, является шестым по размеру спутником в нашей космической окрестности. Под ее сверкающей ледяной поверхностью скрывается глобальный океан жидкой воды, который может иметь ключевое значение в поиске внеземной жизни.
Снимки, переданные космическим аппаратом NASA "Вояджер-2" в 1979 году, показали уникальный ландшафт: ледяная кора спутника испещрена сетью пересекающихся трещин и разломов. Эти линии, заполненные более темным материалом, создают впечатление потрескавшегося стекла или разбитой яичной скорлупы.
Особенно примечательно почти полное отсутствие крупных ударных кратеров. Это говорит о том, что поверхность Европы относительно молода и постоянно обновляется благодаря активным геологическим процессам. Ледяная кора юпитерианского спутника, предположительно имеющая среднюю толщину в 35 километров, не просто статичный слой — это динамическая система, которая постоянно меняется под воздействием внутренних сил.
Подледный океан — колыбель жизни?
Под ледяной корой Европы скрывается то, что делает этот спутник особенно интересным для ученых — глобальный океан жидкой воды. По оценкам исследователей, объем этого океана может вдвое превышать объем всех водных ресурсов Земли. Жидкое состояние воды поддерживается в основном благодаря приливному нагреву: гравитационное воздействие Юпитера создает напряжение в недрах спутника, что приводит к выделению большого количества тепла.
На дне этого океана могут существовать гидротермальные источники, похожие на "черные курильщики" в земных океанах. На нашей планете эти источники являются оазисами жизни, где процветают уникальные экосистемы, не зависящие от солнечного тепла и света. Не исключено, что подобные формы жизни могут обитать и в океане Европы.
Миссии к таинственному спутнику
В настоящее время к Европе летят два космических аппарата, начиненных передовыми научными инструментами:
Космический аппарат JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer) Европейского космического агентства, запущенный 14 апреля 2023 года, будет изучать Юпитер и его ледяные спутники (Европу, Ганимед и Каллисто). Хотя основной целью миссии является Ганимед, JUICE также проведет детальные исследования Европы.
Миссия NASA Europa Clipper, запущенная 14 октября 2024 года, сфокусирована именно на изучении Европы. Аппарат оснащен девятью научными инструментами, которые помогут определить толщину ледяной коры, объем и распределение подледных водных ресурсов и исследовать состав поверхности. Особое внимание будет уделено поиску активных гейзеров — выбросов воды через трещины в ледяной коре, которые были замечены космическим телескопом NASA/ESA "Хаббл".
Оба зонда прибудут в систему Юпитера в начале 2030-х годов.
Исследование Европы может стать ключевым в понимании потенциала существования жизни за пределами Земли. Если в подледном океане Европы действительно существуют условия, подходящие для развития жизни, это может перевернуть наше представление о распространенности жизни во Вселенной.
Будущие миссии к Европе могут включать в себя посадочные аппараты или даже подледные зонды, способные проникнуть в океан через естественные разломы в коре и исследовать "внутренности" луны напрямую.
Европа остается одним из самых перспективных мест для поиска внеземной жизни в Солнечной системе. И хотя мы пока не можем с уверенностью сказать, существует ли жизнь в ее подледном океане, каждая новая миссия приближает нас к разгадке этой захватывающей тайны.
Регион звездообразования Ро Змееносца — ближайшая к Земле "колыбель звезд", расположенная на расстоянии около 390 световых лет от нас. Сегодня это одна из ключевых целей для изучения зарождения и эволюции солнцеподобных звезд.
На этом снимке, полученном 12 июля 2023 года космическим телескопом NASA "Джеймс Уэбб", охвачена лишь часть огромного облачного комплекса. Именно это позволило добиться высокой детализации: перед нами буквально "анатомия" рождения звезд.
Благодаря высокой чувствительности в инфракрасном диапазоне телескоп смог заглянуть сквозь плотные газопылевые завесы, которые в видимом свете скрывают происходящее в глубине облака. В результате на изображении проявились структуры, которые раньше удавалось наблюдать лишь частично или же предсказывать только теоретически.
На снимке отчетливо видны светящиеся полости, выдутые потоками вещества, плотные нити межзвездной пыли, а также ударные волны — следы бурных процессов, сопровождающих рождение звезд.
Особенно впечатляют мощные потоки плазмы, которые протозвезды — звезды на ранней стадии своей эволюции — выбрасывают в окружающее пространство со скоростью в сотни километров в секунду.
Ро Змееносца — это регион формирования звезд, похожих на Солнце, вместе с их будущими планетными системами. Наблюдения "Джеймса Уэбба" позволяют нам заглянуть в далекое прошлое нашей собственной Солнечной системы.
Благодаря "Джеймсу Уэббу" перед нами один из самых детализированных обзоров подобных областей за всю историю наблюдений. Этот снимок не только завораживает своей красотой, но и дает нам самый подробный на сегодняшний день взгляд на процессы звездообразования.
Перед вами часть кольцевой системы Сатурна, запечатленная космическим аппаратом NASA "Кассини" 28 мая 2009 года. Благодаря особому углу освещения Солнцем кольца выглядят как гигантская золотая виниловая пластинка.
Свет, пробиваясь сквозь тонкие слои частиц, состоящих преимущественно изо льда, подчеркивает сложную структуру колец — сотни узких полос и разрывов.
Обратите внимание на вертикальную темную полосу в правой нижней части кадра — это не артефакт съемки, а тень, отброшенная небольшим "пастушьим" спутником Пандора, который остался за пределами кадра.
Пандора имеет неправильную вытянутую форму и размеры примерно 110×88×62 километра. Для сравнения: средний диаметр Сатурна составляет 116 460 километров.
Кольца Сатурна состоят из бесчисленного множества фрагментов льда, камня и пыли, размеры которых сильно различаются: от мельчайшей пыли диаметром в несколько микрометров до глыб размером в несколько десятков метров. Большинство фрагментов — почти чистый водяной лед, который столь хорошо отражает солнечный свет.
Несмотря на то, что диаметр кольцевой системы превышает 270 000 километров, ее средняя толщина составляет всего около 30 метров.
Данные, полученные в ходе миссии "Кассини", показали, что возраст колец может составлять "всего" 100–200 миллионов лет, что делает их значительно моложе самой планеты, возраст которой превышает 4,5 миллиарда лет.
Одна из ведущих гипотез гласит, что кольца Сатурна появились в результате разрушения ледяного спутника Кризалис, который в ходе сложного резонансного взаимодействия с крупными лунами был выброшен на нестабильную орбиту. В итоге он подошел слишком близко к планете и был разорван ее приливными силами. Разноразмерные обломки постепенно распределились вокруг планеты и образовали современные кольца.
Примечательно, что сатурнианские кольца постепенно разрушаются. Частицы льда непрерывно падают на планету под действием гравитации и магнитного поля — это явление называют "кольцевым дождем". Расчеты и моделирование показывают, что каждую секунду кольцевая система "худеет" примерно на 10 тонн. Если этот процесс продолжится с такой же скоростью, то примерно через 100 миллионов лет большая часть колец исчезнет.
К концу XIX века интерес к Марсу резко возрос. Телескопы становились лучше, журналисты охотились за сенсациями, а фантастика шла рука об руку с наукой. И тогда все чаще звучал вопрос: есть ли на Красной планете разумная жизнь и можно ли с ней связаться?
В 1877 году итальянский астроном Джованни Скиапарелли, наблюдая Марс во время великого противостояния, зарисовал тонкие линии на поверхности и назвал их "canali" — "каналы" или "проливы".
Англоязычная пресса тут же интерпретировала это как намек на искусственные сооружения. Это настолько вдохновило американского астронома Персиваля Лоуэлла, что он построил собственную обсерваторию и годами наблюдал за Красной планетой, рисуя карты "каналов". Он убеждал публику, что "каналы" — неопровержимое доказательство того, что планета-соседка населена разумными существами, которые пытаются выжить в высыхающем мире с помощью гигантской системы ирригации.
Сегодня понятно, что это был результат смешения технологических ограничений с человеческой психикой: ничтожное (по современным меркам) разрешение телескопов, "дрожание" земной атмосферы, ожидания наблюдателя и "дорисовка" мозгом знакомых образов (парейдолия). Только во второй половине XX века мы узнали, что Марс — совершенно иной мир. И хотя на нем действительно есть грандиозные структуры, все они имеют природное происхождение.
Но тогда мысль об обитаемом Марсе была слишком красивой, чтобы ее отпускать. После "каналов" фантазия сорвалась с цепи: выходили статьи, где всерьез обсуждали, какими мелодиями марсиане могли бы приветствовать Землю и какие земные шедевры стоило бы отправить им в ответ. Параллельно укреплялась еще более смелая гипотеза: возможно, у других звезд тоже есть планеты и на них тоже живут разумные существа. Сейчас мы называем такие миры экзопланетами, но тогда это было почти чистой философией.
Радио как "связь с космосом"
На рубеже веков беспроводная связь перестала быть лабораторным фокусом и начала превращаться в масштабируемую технологию. И вместе с радиотелеграфией пришла простая и, в общем-то, неизбежная идея: если мы с такой легкостью "ловим" сигналы через океан, то почему бы не попытаться поймать их и через космическое пространство? Так начались первые любительские и полупрофессиональные попытки "услышать инопланетян" — иногда из научного любопытства, иногда ради славы.
Самым знаменитым участником этой истории был Никола Тесла.
В 1899 году Тесла построил экспериментальную станцию в Колорадо-Спрингс (США). Формально он занимался земными задачами: высоковольтными экспериментами, резонансом, беспроводной связью и передачей энергии на большие расстояния. Но его аппаратура была настолько чувствительной, что иногда ловила то, чему наука не находила объяснения.
В своих заметках и поздних рассказах Тесла описывал, что ему удавалось фиксировать странные повторяющиеся сигналы — ритмичные "пульсы", которые не походили на хаотические атмосферные помехи. Он рассматривал разные варианты и в какой-то момент даже начал всерьез допускать, что источник может находиться далеко за пределами Земли. В эпоху "каналов" лучшим кандидатом на отправителя "посланий", конечно же, стал Марс.
В конце 1900 года Американский Красный Крест обратился к известным людям с просьбой дать короткий прогноз о том, каким может быть величайшее достижение человечества в новом веке (и вообще "что впереди"). В этом списке был и Тесла, который отправил письмо с ответом, содержащим фразу в духе научной фантастики:
"Братья! У нас есть сообщение из другого мира, неизвестного и далекого. Оно гласит: один... два... три..."
Пресса подхватила это как сенсацию, и тема "Тесла общается с марсианами" пошла гулять по миру.
Важно понимать, что даже если Тесла и правда получал необычные повторяющиеся сигналы, это никак не доказывает, что они пришли с Марса и/или что они имели искусственное происхождение. Это говорит лишь о том, что радиосфера вокруг Земли сложнее, чем казалось в 1900 году. Тогда еще не было развитой радиофизики, наука не знала о всевозможных типах помех, о природных радиоисточниках и о том, насколько сильно атмосфера и грозовая активность забивают эфир.
Так что это было на самом деле?
Позднее появлялись гипотезы, что Тесла мог поймать природные радиоэмиссии планет-гигантов, прежде всего Юпитера. У Юпитера есть мощная магнитосфера, а его вулканический спутник Ио, проходя через нее, буквально "вмешивается" в радиошум. Таким образом, система Юпитер–Ио способна создавать регулярные радиосигнатуры, которые и могло фиксировать оборудование конца XIX века.
Можно ли сегодня доказать, что именно это слышал Тесла? Нет. Его приборы, условия приема и интерпретации слишком далеки от современных стандартов, а описание "один... два... три..." не дает никаких ценных сведений.
Однако природные радиоэмиссии, которые с XX века фиксируют уверенно и системно, являются куда более рациональным объяснением, чем радиовышка на Марсе.
Тесла не был ни обманщиком, ни контактером. Он — человек на границе эпох, который пытался изучать мир теми инструментами, что были в его распоряжении. И данные, которые он получал в ходе своих экспериментов, не имели строгой научной интерпретации.
Его ошибка была типичной для того времени — объяснять непонятное с помощью самой романтичной гипотезы. Но сам факт того, что он вообще поднял тему внеземных сообщений всерьез, превратил радио из исключительно земной технологии в символ будущего: связи с космическими аппаратами, бороздящими просторы Солнечной системы.
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.
Новая звезда — это не рождение светила, а мощная вспышка старого. За несколько часов блеск увеличивается в тысячи или даже миллионы раз. Что происходит на самом деле?
Речь идет о Тейе — гипотетической протопланете размером примерно с Марс. Согласно общепринятой версии, около 4,5 миллиарда лет назад она столкнулась с протоземлей — Землей на очень ранней стадии развития. Удар был настолько мощным, что часть вещества оказалась выброшена на орбиту, а затем из этих обломков сформировалась Луна.
Но возникает важный вопрос: если Тейя действительно столкнулась с Землей, куда делась основная часть ее вещества? В конце концов, Луна почти вдвое меньше Марса.
Две гигантские аномалии в глубине Земли
Геофизики давно знают, что в нижней мантии Земли есть две огромные аномальные области. Одна находится под Африкой, другая — под Тихим океаном. Их называют крупными областями с низкой скоростью сдвиговых волн — LLSVP (от англ. Large Low-Shear-Velocity Provinces).
LLSVP представляют собой гигантские скопления вещества у границы внешнего ядра и мантии, залегающие на глубине около 2 900 километров под поверхностью. Через эти области сейсмические волны проходят заметно медленнее, чем через окружающую мантию, поэтому ученые видят их косвенно — по данным землетрясений.
Поскольку сейсмографы размещены в разных уголках планеты и работают непрерывно, накопленные данные позволяют визуализировать то, что скрыто от прямого наблюдения, — этакий "рентген" планетарного масштаба. По оценкам, общий объем LLSVP составляет около 6% от объема всей Земли.
Следы Тейи под нашими ногами
В 2023 году международная команда исследователей предложила любопытное объяснение: эти глубинные аномалии могут быть остатками вещества Тейи — той самой протопланеты, столкновение с которой привело к формированию Луны.
Моделирование показало: если мантия Тейи была немного плотнее мантии протоземли и богаче железом, часть ее вещества после столкновения могла не перемешаться полностью с земной мантией. Вместо этого она погрузилась глубже и со временем оказалась у границы ядра и мантии — там, где сегодня находятся LLSVP. Авторы исследования прямо называют эти структуры возможными "погребенными реликтами" вещества Тейи, сохранившимися после гигантского удара.
Эта гипотеза прекрасна тем, что связывает сразу две загадки: происхождение Луны и существование гигантских структур в недрах Земли. Если она подтвердится, наш естественный спутник окажется не единственным следом древнего столкновения. Второй след может находиться глубоко под нашими ногами.
Уже предвижу диванно-экспертную реакцию в духе: "Есть только Кольская сверхглубокая скважина", "никто не знает, что глубже 12 километров", "все это просто догадки", "никто этого своими глазами не видел" и так далее.
Но для того, чтобы обнаружить заболевание внутренних органов, человека не вскрывают на операционном столе в рамках диагностики. Врачи используют УЗИ, МРТ, КТ, анализы и другие методы, позволяющие увидеть то, что скрыто внутри тела. Исследование недр Земли с помощью современной сейсмологии, геодинамического моделирования и сравнительного анализа работает похожим образом — только в планетарном масштабе.
Существование LLSVP — факт. А вот их происхождение — не доказанная истина, а сильная научная модель.
Если авторы исследования правы, наша планета окажется не просто телом, пережившим древнее столкновение, а миром, внутри которого до сих пор хранятся фрагменты погибшей протопланеты.
И если однажды у нас появятся технологии для получения образцов этих фрагментов, мы сможем лучше понять не только процесс формирования Луны, но и то, как гигантские столкновения влияли на внутреннее строение планет Солнечной системы, определяя их дальнейший эволюционный путь.
Возможно, именно такие события, которые сегодня мы бы сочли катастрофическими, играли важную роль в создании обитаемых миров, обеспечивая их колоссальным запасом энергии.
