Ученые из Университета Райса считают, что около 4,4 миллиарда лет назад космическое тело (вероятнее всего, очень молодая планета размером с Меркурий) врезалось в Землю, и благодаря этому на нашей планете появился важный для жизни элемент — углерод. По мнению исследователей, если бы этого события не произошло, то, скорее всего, жизни на нашей планете так никогда и не появилось.


Геофизики изо всех сил стараются найти ответ на вопрос о том, как на Земле могла образоваться жизнь. Дело в том, что если учесть условия окружающей среды ранней Земли, то имеющийся на планете углерод, скорее всего, должен был просто выгореть, не став впоследствии ключом к появлению жизни. Проведя эксперимент с применением высокого давления и температур, ученые пришли к выводу, что практически весь содержавшийся на тот момент (около 4,4 миллиарда лет) углерод, скорее всего, появился на планете в результате ее столкновения с другим планетарным телом.

Тем не менее найти ответ на вопрос о том, как такие летучие элементы, как водород, углерод, азот и сера, смогли оставаться заточенными в мантии нашей планеты, ученые так и не смогли. Компьютерные модели показали, что большая часть объема углерода должна была испариться в космос либо же перейти к металлическому ядру нашей планеты, будучи притянутой его богатыми сплавами железа.

До нового исследования многие ученые считали, что летучие элементы на нашей планете появились уже после того, как завершилось формирование ее ядра. Однако у геофизиков из Университета Райса и соавтора исследования Юаня Ли несколько другое мнение:

«Ни один из этих элементов, попавших на Землю с теми же метеоритами и кометами спустя еще более 100 миллионов лет с момента формирования Солнечной системы, не смог бы остаться на планете из-за того, что Земля на тот момент времени выглядела как один сплошной океан из раскаленной лавы. Кроме того, до сих пор нет уверенных доказательств того, что метеориты и кометы могут содержать достаточные объемы этих летучих элементов».

Свои исследования Ли и его коллеги начали около трех лет назад. Ученые провели серию экспериментов, в рамках которых пытались выяснить, насколько сильно изменилось бы соотношение углерода и железа, если бы на них повлияли другие элементы, содержавшиеся в составе ранней Земли. Свои исследования ученые провели с принятием в расчет вмешательства со стороны других космических объектов с характерно иным химическим составом.

«Мы решили, что пора отказаться от исследования привычного состава из железа, никеля и углерода. Поэтому стали изучать составы, богатые серой и сплавами кремния. Частично интерес подогревался тем, что ядро Марса предположительно богато серой, а ядро Меркурия — кремнием», — говорит соавтор исследования Раждип Дагупта.

mercury

Если теория верна, столкновение было настолько мощным, что Земля фактически поглотила протопланету

В своих лабораторных экспериментах ученые пытались повторить состояния высокого давления и высоких температур, характерных для центра Земли и других каменистых планет. Результаты показали, что углерод мог «перетечь» из ядра планеты, столкнувшейся с Землей, в мантию нашей планеты, наряду с кремнием и серой.

«Ядро планеты, а также ее богатая углеродом мантия фактически слились с ядром и мантией нашей прото-Земли», — говорит Дагупта.

По мнению ученых, это столкновение, вероятнее всего, произошло около 4,4 миллиарда лет назад, примерно через 150-200 миллионов лет после того, как образовалась Земля. Так как углерод остался взаперти под коркой нашей планеты, чьи условия среды со временем стали более мягкими, со временем появилась и жизнь. Большинство ученых соглашаются во мнении, что микробная жизнь появилась на Земле около 4,1 миллиарда лет назад.

Важно учесть, что вариант столкновения древней Земли с протопланетой требует учитывать сразу несколько случайных и не очень обстоятельств. Ученые соглашаются с тем, что требуется провести еще множество исследований для поддержки данной теории, включая анализ отличных от углерода распространенных элементов. Если теория в конечном итоге подтвердится, то станет понятно, что Земля стала оазисом жизни только благодаря катастрофическому планетарному столкновению.

Комета 15P/Финлея, открытая Уильямом Генри Финлеем в 1886 г., является короткопериодической кометой с орбитальным периодом 6,5 года и большой полуосью примерно в 3,5 астрономических единицы (расстояния от Земли до Солнца). Эффективный радиус этой кометы составляет примерно 900 метров. Прохождение этой кометой перигелия своей орбиты, состоявшееся в декабре 2014 г., на расстоянии одной а.е. от Солнца дало астрономам уникальную возможность изучить активность этой кометы.

Когда комета 15P/Финлея испытала выброс вещества с поверхности 16 декабря 2014 г., Ишигуро и его команда решили провести наблюдательную кампанию продолжительностью 3 месяца, чтобы глубже понять выбросы вещества с поверхности кометы. Для этой цели они использовали шесть наземных телескопов, являющихся частью межуниверситетской наблюдательной сети Optical and Infrared Synergetic Telescopes for Education and Research (OISTER). Их попытки увенчались успехом, когда 16-17 января был зафиксирован повторный выброс вещества с поверхности кометы Финлея (см. фото).

По оценкам исследователей газ, выделившийся с поверхности кометы во время выброса, начавшегося 16 января, состоял в основном из молекул C2 и CN и расширялся в космос со скоростью примерно 1110 километров в секунду, что слегка превышает аналогичную скорость для других комет, находящихся на расстоянии примерно 1 а.е. от Солнца.

«Эту повышенную скорость можно объяснить большим расстоянием от ядра кометы (примерно 100 миллионов километров), где скорость газового потока возрастает», указывается в работе.

Общая масса выброшенной пыли по оценкам авторов работы составила от 100000 до 1000000 тонн.

На завтра американским космическим агентством запланирован запуск космического аппарата к экзотическому черному камню под названием Бенну для отбора с его поверхности нескольких пригоршней камней и в конечном счете возврате этих образцов на нашу планету.

Эта миссия будет продолжаться в течение семи лет, начиная с момента запуска, который будет осуществлен в четверг, 8 сентября, со стартового стола космодрома, расположенного на мысе Канаверал, штат Флорида, США, и вплоть до финального возврата на Землю образцов, которое состоится в 2023 г. За это время аппарат преодолеет невероятное космическое расстояние в 6,5 миллиарда километров.

В отличие от японской миссии по сбору образцов с поверхности астероида, которая смогла собрать лишь несколько крохотных песчинок, новая миссия НАСА под названием Osiris-Rex рассчитана на отбор примерно 60 грамм горных пород. Перед отбором в грунт будет пропускаться азот для перемешивания материала.

Астероид Бенну диаметром примерно в полкилометра состоит из древнего материала, поэтому может хранить в себе ключи к пониманию механизмов формирования Солнечной системы, считают ученые. Еще одной целью миссии является углубление нашего понимания околоземных астероидов, траектории которых пересекаются с орбитальной траекторией Земли, для обеспечения астероидной безопасности нашей планеты, так как Бенну относится именно к этому классу космических камней.

Примерное расписание миссии OSIRIS-REx выглядит следующим образом:

- четверг: старт миссии с мыса Канаверал в 19:05 по местному времени Флориды EDT (23:05 UTC) на борту ракеты «Атлас-V»;

- 22 сентября 2017 г.: гравитационный маневр для ускорения аппарата гравитацией Земли и выход на траекторию к астероиду;

- август 2018 г.: прибытие к астероиду Бенну;

- июль 2020 г.: отбор проб при помощи вакуумного приспособления, которое можно сравнить с пылесосом;

- март 2021 г.: отправка КА обратно к Земле с образцами на борту. В это время относительное расположение астероида Бенну и Земли становится наиболее благоприятным для возврата миссии;

- сентябрь 2023 г.: сброс контейнера с образцами в атмосферу Земли. Аппарат OSIRIS-REx после сброса образцов продолжит двигаться по орбите вокруг Солнца. Контейнер с образцами на Земле будет доставлен в Космический центр Джонсона в Хьюстоне для изучения.

Звезда EPIC 212803289 представляет собой яркую, богатую «металлами» (элементами тяжелее водорода и гелия) звезду-субгиганта, расположенную на расстоянии примерно 1970 световых лет от Земли в созвездии Девы. Хотя температура этой звезды примерно равна температуре Солнца, звезда EPIC 212803289 примерно в три раза крупнее нашей звезды и примерно в 1,6 раза массивнее нашего светила. Она была идентифицирована при помощи космического телескопа «Кеплер» НАСА, выполняющего в настоящее время расширенную миссию под названием К2, как звездная система, в которой с высокой вероятностью может быть обнаружена экзопланета. Для подтверждения существования в этой системе планеты были проведены её дальнейшие наблюдения при помощи наземных телескопов.

Эта вновь обнаруженная внесолнечная планета, получившая название EPIC 212803289 b, близка по размерам к Юпитеру, так её радиус составляет 1,29 радиуса крупнейшей планеты Солнечной системы, и имеет массу, лишь на три процента меньше, по сравнению с массой Юпитера. Эта планета обращается вокруг родительской звезды с периодом 18,25 суток.

По оценкам ученых температура на поверхности этой экзопланеты составляет примерно 1000 градусов Цельсия, поэтому её отнесли к типу «теплых юпитеров». Однако возможно, что температура на поверхности планеты на самом деле ещё больше, так как планета может находиться в приливном захвате по отношению к звезде, то есть быть всегда обращена к ней лишь одной стороной.

Через 150 миллионов лет в системе звезды EPIC 212803289 произойдут изменения – она превратится в красного гиганта и поглотит планету EPIC 212803289 b, считают авторы статьи. Кроме того, они предполагают существование в системе этой звезды ещё одной компоненты – коричневого карлика массой 22 массы Юпитера, движущегося по орбите с орбитальным периодом 236 суток.

Шаровые скопления звезд представляют собой сферические образования из звезд, которые обращаются вокруг центра галактики. Используя современные методы компьютерного моделирования, команда ученых во главе с Миклосом Петеном из Университета Суррея смогла выявить присутствие черных дыр, недоступных наблюдениям, в шаровом скоплении звезд, известном как NGC 6101. Каждая из этих черных дыр в несколько раз крупнее Солнца, и формирование этих объектов происходило в результате коллапса массивных звезд в конце их жизненного цикла. Ранее предполагалось, что эти черные дыры почти все без исключения должны быть вытолкнуты за пределы родительского звездного скопления в результате взрывов сверхновых.

Лишь в 2013 г. астрономы смогли начать различать индивидуальные черные дыры внутри звездных скоплений, благодаря редкому явлению, при котором звезда-компаньон отдает свою материю черной дыре. Используя этот метод, исследователи показали, что в шаровом скоплении NGC 6101 присутствует несколько сотен черных дыр, опровергая прежние теории формирования черных дыр.

Согласно этим результатам в центрах звездных скоплений, где высока концентрация черных дыр, происходят слияния черных дыр, сопровождающиеся излучением гравитационных волн, считают авторы работы.

Объект Terzan 5, находящийся на расстоянии 19000 световых лет от Земли, был классифицирован как шаровое звездное скопление с момента своего открытия, состоявшегося свыше 40 лет назад. Теперь команда астрономов во главе с Франческо Ферраро из Болонского университета, Италия, показывает, что на самом деле скопление звезд Terzan 5 не похоже ни на одно другое шаровое звездное скопление.

Команда проанализировала данные, собранные при помощи камер Advanced Camera for Surveys и Wide Field Camera 3 космического телескопа «Хаббл», а также при помощи нескольких наземных телескопов. Исследователи нашли убедительные доказательства того, что в скоплении звезд Terzan 5 присутствуют два различных типа звезд, которые различаются между собой не только по химическому составу, но и по возрасту, разница в котором составляет 7 миллиардов лет для звезд этих двух разных типов.

Возрасты этих двух популяций звезд указывают на то, что процесс формирования звезд скопления Terzan 5 протекал не единовременно, а в два этапа. Для осуществления такого ступенчатого звездообразования в скоплении требуется, чтобы оно обладало значительными количествами газа, эквивалентными как минимум 100 солнечным массам. Такие массивные сгустки формировали балдж Млечного пути на заре эволюции нашей галактики и в настоящее время являются «окаменелостями», оставшимися практически неизменными с древних времен.

По его информации, жители населенных пунктов в районе горной цепи Троодос испугались яркого огня в небе, который сопровождался громкими хлопками. Люди заметили светло-зеленый объект и услышали грохот примерно в 00:45 по местному времени.

В полиции подтвердили, что получили звонки встревоженных жителей острова, однако стражи правопорядка не смогли самостоятельно определить источник света и взрывов. При этом некоторые очевидцы сообщили, что почувствовали, как затряслась земля.
По словам почетного председателя Астрономического общества Кипра Иоанниса Факаса (Ioannis Fakas), космическое тело весило всего несколько килограммов. Отдельные его части, как считают специалисты, оказались в море к северу от Кипра.

Метеоритами называют тела космического происхождения, которые упали на поверхность Земли. По мнению астрономов, большинство метеоритов являются обломками крупных астероидов.