«Мы можем обнаружить лавовые трубки на Земле, но также – на поверхности Луны и Марса, как это видно на снимках высокого разрешения, сделанных при помощи орбитальных зондов, которые демонстрируют «смотровые окна» лавовых трубок. Часто признаками, указывающими на лавовые трубки, являются длинные прямые углубления в грунте или цепочки из отдельных лунок, представляющие собой обрушенные галереи лавовых трубок, - объяснил Франческо Сауро (Francesco Sauro), спелеолог и глава программ CAVES и PANGAEA Европейского космического агентства, являющийся также главным автором нового исследования. – Через эти лунки можно заглянуть внутрь лавовой трубки и исследовать ее. Морфология поверхностных структур, связанных с лавовыми трубками, в целом схожа для Земли, Луны и Марса. Спелеологи подробно изучили лавовые трубки, расположенные на Земле, в районе Гавайских и Канарских островов, в Австралии и Исландии».

Измерив размеры и сравнив морфологию лунных, марсианских и земных цепочек лунок, образовавшихся в результате коллапса лавовых трубок, Сауро и его группа нашли, что ширина марсианских и лунных трубок в среднем в 100 и 1000 раз соответственно больше, чем ширина их земных аналогов, составляющая обычно от 10 до 30 метров. Поскольку длина трубок на Луне и Марсе может превышать 40 километров, эти структуры могут быть использованы для постройки в них баз, способных дать надежную защиту будущим марсианским и лунным пионерам от губительной космической радиации и перепадов температур.

Миссия НАСА SpaceX Demo-2 прошла значительную веху воскресной ночью, когда космический корабль компании Crew Dragon отстыковался от Международной космической станции в 02:35 по московскому времени после более чем двухмесячного периода стыковки на орбите.

Астронавты Роберт Бенкен и Даглас Херли, путешествуя на космическом корабле, который они назвали «Индевор», проведут еще немного времени в космосе, прежде чем отправиться в обратный путь на Землю, с первым возвращением коммерческого космического корабля США с астронавтами из космоса.

Астронавты успеют поспать в течение восьми часов. Пока они спят, шестиминутное включение двигателя в 8:48 утра по московскому времени в воскресенье, 2 августа, выведет Dragon Endeavour на правильную орбитальную траекторию к запланированной посадке в Мексиканском заливе, штат Флорида.

Включение двигателя замедлит скорость космического корабля настолько, чтобы начать его снижение, а посадка намечена на 21:48 по московскому времени. Команды продолжают пристально следить за ураганом «Исайяс» и оценивают его воздействие на посадочные площадки в Мексиканском заливе вдоль Флоридского побережья. У команд есть несколько этапов принятия решения о погоде до и после отстыковки, чтобы отрегулировать место и время посадки в зависимости от прогнозируемых погодных условий.

Испытательный полет поможет НАСА сертифицировать систему транспортировки экипажа компании SpaceX для регулярных полетов, перевозящих астронавтов на космическую станцию ​​и обратно.

В затянутом облаками небе Венеры, атмосфера которой состоит в основном из диоксида углерода с облаками, наполненными каплями серной кислоты, гигантский разрыв атмосферных потоков – подобного которому никогда прежде не наблюдалось нигде в Солнечной системе – стремительно движется на высоте около 50 километров над не видимой с Земли поверхностью планеты, причем это атмосферное образование оставалось незамеченным на протяжении последних 35 лет, сообщают исследователи во главе с Хавье Перальтой (Javier Peralta) из Института астрофизики и наук о космосе, Испания.

Этот разрыв облачного слоя планетного масштаба подчас достигает длины в 7500 километров. Он имеет меридиональное направление и пересекает экватор, охватывая широтный диапазон от 30 градусов северной широты и вплоть до 40 градусов южной широты и формируясь в нижнем слое облаков, на высотах от 47,5 до 56,5 километра. Исследователи нашли, что, начиная по крайней мере с 1983 г., эта стена из кислотных облаков периодически прокатывается по планете на протяжении 5 суток, двигаясь со скоростью 328 километров в час.

Это исследование было инициировано японским космическим агентством JAXA, впервые заметившим данную структуру, которая выглядела как атмосферная волна, но имела планетный масштаб. Намеки на эту структуру были обнаружены на снимках ночной стороны планеты (см. фото), сделанных при помощи орбитального аппарата JAXA под названием Akatsuki, который исследовал средние и нижние слои атмосферы планеты.

Согласно авторам, проникновение в природу этой таинственной структуры в атмосфере Венеры может также помочь объяснить загадочный феномен, известный как супервращение венерианской атмосферы.

По меньшей мере дважды в истории Земли почти вся планета была покрыта слоем снега и льда. Эти драматические события "снежной земли" произошли в быстрой последовательности, где-то около 700 миллионов лет назад, и данные свидетельствуют о том, что последовательные глобальные ледниковые периоды подготовили планету для последующего взрыва сложной многоклеточной жизни на Земле.

Ученые рассмотрели несколько сценариев того, что могло привести планету к каждому ледниковому периоду. Хотя ни один из этих процессов не был идентифицирован, предполагается, что то, что вызвало временное замораживание планеты, должно было сделать это таким образом, чтобы подтолкнуть планету к критическому порогу. Возможно это было снижение поступающего солнечного света или увеличение атмосферного углекислого газа до уровней, достаточно низких, чтобы вызвать глобальный рост льда.

Но ученые Массачусетского технологического института обнаружили, что Земля могла быть «сброшена» в глобальный Ледниковый период после того, как уровень солнечной радиации, которую она получала, быстро изменился в течение геологически короткого периода времени. Количество солнечной радиации не должно падать до определенной пороговой точки; до тех пор, пока уменьшение поступающего солнечного света происходит быстрее, чем критическая скорость оледенения.

Эти результаты, опубликованные сегодня в журнале «Proceedings of the Royal Society A», предполагают, что то, что вызвало ледниковые периоды Земли, скорее всего, включало процессы, которые быстро уменьшили количество поступающей солнечной радиации, такие как широко распространенные вулканические извержения или биологически индуцированное образование облаков, которые могли бы значительно блокировать солнечные лучи.

Полученные результаты могут быть также использованы для поиска жизни на других планетах. Исследователи были увлечены поиском экзопланет в пределах обитаемой зоны - на расстоянии от их звезды, которое было бы в пределах температурного диапазона, который мог бы поддерживать жизнь. Новое исследование предполагает, что планеты, как и Земля, также могут временно замерзнуть, если их климат резко изменится. Даже если они находятся в пределах обитаемой зоны, планеты земного типа могут быть более восприимчивы к глобальным ледниковым периодам, чем считалось ранее.

«У вас может быть планета, которая остается в пределах классической обитаемой зоны, но если количество поступающего солнечного света меняется слишком быстро, вы можете получить снежную землю», - говорит ведущий автор Константин Арншейдт, аспирант кафедры Земли, атмосферы и планетарных наук Массачусетского технологического института (EAPS).

Независимо от конкретных процессов, которые вызвали прошлые оледенения, ученые в целом согласны с тем, что снежная земля возникала из-за «временного» эффекта, включающего обратную связь лед-альбедо: по мере уменьшения поступающего солнечного света лед расширяется от полюсов к экватору. По мере того, как все больше льда покрывает земной шар, планета становится более отражающей, или выше в альбедо, что еще больше охлаждает поверхность для дальнейшего роста количества льда. В конечном счете, если лед достигает определенной площади, это становится неконтролируемым процессом, приводящим к глобальному оледенению.

Глобальные ледниковые периоды на земле носят временный характер из-за круговорота углерода на планете. Когда планета не покрыта льдом, уровень углекислого газа в атмосфере контролируется поверхностью. Когда планета покрыта льдом, выветривание значительно уменьшается, так что углекислый газ накапливается в атмосфере, создавая парниковый эффект, который в конечном итоге оттаивает планету от ее ледникового периода.

Ученые в целом согласны с тем, что образование снежных планет имеет какое-то отношение к балансу между поступающим солнечным светом, обратной связью лед-альбедо и глобальным углеродным циклом.

«Есть много идей о том, что вызвало эти глобальные оледенения, но все они на самом деле сводятся к некоторой неявной модификации поступающей солнечной радиации», - говорит Арншейдт. «Но обычно это изучается в контексте перехода через порог».

Исследователи разработали простую математическую модель климатической системы Земли, которая включает уравнения для представления соотношений между входящей и исходящей солнечной радиацией, температурой поверхности Земли, концентрацией углекислого газа в атмосфере и влиянием атмосферных осадков на поглощение и хранение углекислого газа. Исследователи смогли настроить каждый из этих параметров, чтобы наблюдать, какие условия породили ледниковый период.

В конечном счете они обнаружили, что планета с большей вероятностью замерзнет, если поступающее солнечное излучение будет быстро уменьшаться, причем быстрее критической скорости, а не до критического порога или определенного уровня солнечного потока. Существует некоторая неопределенность в том, какой именно будет эта критическая скорость, поскольку модель представляет собой упрощенное представление о климате Земли. Тем не менее, по оценкам Арншейдта, чтобы перейти в глобальный Ледниковый период, Земля должна была бы испытать примерно 2-процентное падение поступающего солнечного света в течение примерно 10 000 лет.

«Разумно предположить, что прошлые оледенения были вызваны геологически быстрыми изменениями поступающей солнечной радиации», - говорит Арншейдт.

Конкретные механизмы, которые, возможно, быстро «затемняли» небо на протяжении десятков тысяч лет, все еще обсуждаются. Одним из предположений являются вулканы, которые могли выбрасывать аэрозоли в атмосферу, блокируя поступающий солнечный свет по всему миру. Во-вторых, примитивные водоросли, возможно, развили механизмы, которые способствовали образованию светоотражающих облаков. Результаты этого нового исследования предполагают, что ученые могут рассматривать такие процессы, как эти, которые быстро уменьшают поступающую солнечную радиацию, как более вероятные триггеры для ледниковых периодов Земли.

«Даже если человечество не вызовет нового снежного оледенения на нашей нынешней климатической траектории, существование такой переломной точки в глобальном масштабе все еще может оставаться причиной для беспокойства»,-указывает Арншейдт. «Например, она учит нас, что мы должны опасаться скорости, с которой мы изменяем климат Земли, а не только величины изменений. Возможно, существуют и другие подобные переломные моменты, вызванные антропогенным потеплением. Выявление этих факторов и ограничение их критических значений является важной задачей для дальнейших исследований».

Эта гипотеза, основанная на данных, собранных при помощи бортового микроволнового радиометра орбитального аппарата Juno («Юнона»), изложена в двух новых публикациях в рецензируемом научном журнале.

Вода является ключевым фактором формирования погоды на планетах. На Земле возникновение бурь связано с динамикой воды, делающей возможным формирование молний, которые, предположительно, концентрируются в тех областях, где совместно сосуществуют сразу три фазовых состояния воды: твердое, жидкое и газообразное. Как и на Земле, на Юпитере движение воды осуществляется с грозовыми бурями. Считается, что грозовые бури на Юпитере формируются на глубине 50 километров от верхнего слоя облаков, где температура близка к нулю градусов Цельсия. Если эти бури являются достаточно мощными, они выносят кристаллы водяного льда в верхний слой атмосферы.

В первой статье исследователи во главе с Т. Гийо (T. Guillot) выдвигают предположение о том, что при взаимодействии этих кристаллов льда с газообразным аммиаком происходит формирование раствора с пониженной точкой плавления (аммиак действует как «антифриз»), в результате чего при данной температуре водяной лед вновь превращается в жидкость, но теперь уже обогащенную аммиаком. Тяжелые капли этого жидкого раствора покрываются корочкой из водяного льда и вновь опускаются вниз, перенося таким образом аммиак из верхних слоев атмосферы Юпитера в нижние, где поддерживаются более высокие температуры и вновь происходит испарение «градин», замыкающее цикл

Во второй научной работе команда Гийо представляет модель перемешивания атмосферных потоков в атмосфере Юпитера, объясняющую неравномерность распределения аммиака в атмосфере гигантской планеты на основе гипотезы формирования богатых аммиаком «градин», описанной в первой из этих статей.

Таинственное вытянутое, тонкое облако вновь появилось над потухшим вулканом высотой 20 километров под названием Гора Арсия, расположенным на поверхности Марса.

Это периодически исчезающее и появляющееся атмосферное образование представляет собой облако, состоящее из водяного льда, однако, несмотря на внешний вид, оно не является струей, выброшенной в результате вулканической активности. Вместо этого необычная структура формируется в результате взаимодействия между набегающим на гору воздушным потоком и ее «подветренным» (задним) склоном.

Эти снимки облака, длина которого может достигать 1800 километров, были сделаны 17 и 19 июля при помощи камеры Visual Monitoring Camera (VMC) марсианского космического аппарата Mars Express, который изучает Красную планету на протяжении 16 последних лет.

«Мы изучали это явление и ожидали увидеть формирование данного облака примерно в это время», - объясняет Хорхе Эрнандес-Бернал (Jorge Hernandez-Bernal) из Университета Страны Басков, Испания, являющийся главным автором этого нового исследования.

«Это вытянутое облако формируется каждый марсианский год в ходе этого сезона, когда приближается солнцестояние в южном полушарии планеты. Облако многократно исчезает и вновь появляется на протяжении 80 дней в соответствии с коротким суточным циклом. Однако нам до сих пор неизвестно, всегда ли аналогичные облака выглядят настолько зрелищно!»

Солнцестояние в южном полушарии представляет собой такой период в течение марсианского года (примерно 687 земных суток), когда Солнце находится в крайнем южном положении на небе. На протяжении этого периода каждый день рано утром таинственное облако растет на протяжении примерно 3 часов, после чего быстро исчезает в течение всего лишь нескольких часов

В процессе исследования ученые также определили, что такие соленые растворы обладают специфическими свойствами и температурой. Потому они не способствуют развитию микроорганизмов, которые возможно будут доставлены на Красную планету для изучения во время колонизации космической планету. По мнению ученых, на марсианской поверхности жидкая вода не способна сохраниться в таком виде, так как атмосфера этого космического объекта характеризуется низкими температурными условиями и разреженностью. Но чрезмерное количество соли способно создать стабильность растворов, которые могут выдержать непростые условия Марса на протяжении длительного промежутка времени.



Ученый Эдгард Ривера-Валентин, который представляет Ассоциацию университетов космических исследований в Соединенных Штатах Америки, и его коллеги приняли решение объединить экспериментально подтвержденные термодинамические модели с климатическими симуляциями. Такой подход позволяет изучить тот, как, где и в какой промежуток времени марсианские солевые растворы могут образовываться. В результате такого эксперимента, исследователи определили, что приблизительно сорок процентов планетной поверхности, а также до экватора объекта, может быть представлена стабильными рассолами. Такая жидкость способна сохранить свою структуру начиная от 6 часов и до 2% года этого космического объекта.



Исследователи во главе с Эдгардом Риверой-Валентин определили, что под марсианской поверхностью, приблизительно на глубине восьми сантиметров, могут сохраняться солевые растворы до десяти процентов от года Красной планеты. Авторы научного исследования заметили, что соленая вода не классифицируется в виде «особых регионов», которые используются в политике защиты космических объектов от занесения микроорганизмов с Земли. Такое решение было основано на том, что марсианская соленая вода очень губительна для простейшей формы жизни, которая возможно быть занесена с нашей планеты на Марс случайно или осознанно.



По мнению астрономов и исследователей, месторасположение таких стабильных растворов на Марсе могут быть признаны приоритетными объектами для изучения и исследований учеными, так как риск занести микроорганизмы с Земли и нарушить биосферу Красной планеты отсутствует.

В своем исследовании команда Мэйнард-Кейсли также демонстрирует свидетельства неожиданных изменений в ориентации зерен твердого метана и азота при нагревании, которые могут указывать на рост зерен.

Плутон, наклоненный на своей оси под углом 120 градусов, испытывает сезонные колебания температуры в диапазоне от 24 до 54 Кельвинов (от минус 250 до минус 220 градусов Цельсия) в ходе своего обращения вокруг Солнца, период которого составляет 248 лет.

Изучение механических свойств твердого азота и метана при низких температурах сопряжено со значительными трудностями, а потому представляет собой относительно слабо разработанную научную область.

Мэйнард-Кейсли в своей работе воссоздала эти условия, используя дифрактометр высокой интенсивности Wombat и криогенные установки. Она выполнила исследования теплового расширения метана и азота, поскольку научных работ такого рода ранее не проводилось.

Изменения плотности обоих веществ могут помочь объяснить гляциологию Плутона.

В ходе исследования Мэйнард-Кейсли выяснила, что низкотемпературная альфа-форма азота, в которой молекулы этого элемента пребывают при криогенных температурах, поддерживающихся на Плутоне, имеет иную элементарную ячейку (пространственная группа Pa3̅), чем считалось ранее (пространственная группа P213). Пространственная группа элементарной ячейки важна, поскольку оказывает большое влияние на физические свойства вещества. Так, в случае ячейки пространственной группы P213 следовало бы ожидать пироэлектрических свойств, состоящих в том, что при нагревании образца должна выделяться энергия, в то время как структура льдов Плутона, выявленная при помощи аппарата НАСА New Horizons, демонстрирует отсутствие признаков этого эффекта, пояснила Мэйнард-Кейсли. Пребывающий в альфа-форме азот имеет значительную упорядоченность строения и занимает относительно небольшой объем, в то время как при чуть более высоких температурах, составляющих порядка 44 Кельвина, молекулы азота свободно вращаются в пластическом состоянии. Фаза I метана также описывается как пластическое состояние, в котором слабое взаимодействие между молекулами и их свободная ориентация сообщают веществу механическую мягкость, отметила доктор Мэйнард-Кейсли.

Используя инструмент под названием NICER, астрономы провели подробное исследование рентгеновских спектров вспышки со стороны рентгеновского транзиента, известного как MAXI J1727-203. Результаты данного исследования могут помочь уточнить природу источника.

Рентгеновские двойные состоят из нормальной звезды или белого карлика, передающих часть массы на компактный объект, который может представлять собой нейтронную звезду или черную дыру. Исходя из массы звезды-компаньона, астрономы подразделяют эти объекты на рентгеновские двойные малой массы (low-mass X-ray binaries, LMXB) и массивные рентгеновские двойные (high-mass X-ray binaries, HMXB). Известно, что LMXB состоят из черной дыры или нейтронной звезды и глубоко проэволюционировавшей звезды-компаньона небольшой массы.

Источник MAXI J1727-203 был обнаружен в июне 2018 г. при помощи инструмента Monitor of All-sky X-ray Image (MAXI), установленного на борту Международной космической станции (МКС). Природа объекта MAXI J1727-203 до сих пор продолжает оставаться предметом научных дискуссий, однако наиболее вероятно, что объект представляет собой LMXB, включающую черную дыру.

Вскоре после открытия источника MAXI J1727-203 команда под руководством Кевина Алабарта Шативы (Kevin Alabarta Jativa) из Саутгемптонского университета, Великобритания, начала следить за ним при помощи инструмента Neutron star Interior Composition Explorer (NICER), также установленного на борту МКС. Наблюдения были проведены в период между 5 июня и 7 октября 2018 г. и были направлены на изучение вспышки, произошедшей в окрестностях системы MAXI J1727-203.

Эта вспышка эволюционировала на протяжении примерно 4 месяцев, и в течение этого времени ученым удалось различить при помощи инструмента NICER три различных спектральных состояния (см. фото): мягкое (low spectral state, LSS), промежуточное (intermediate state, IS) и жесткое (hard spectral state, HSS). Характер распределения «мягкой тепловой» и «жесткой комптонизированной» компонент излучения между этими тремя спектральными состояниями, а также другие характеристики излучения, показали исследователям, что наиболее вероятной гипотезой о природе загадочного источника до сих пор продолжает оставаться версия, согласно которой система представляет собой LMXB, включающей черную дыру.