Одним из крупнейших и наиболее важных открытий, сделанных учеными НАСА в последнее время, стало подтверждение того, что на Марсе в настоящее время течет жидкая вода. Ученые уже давно подозревали об этом, однако для подтверждения этой гипотезы требовались очень убедительные доказательства. Теперь, когда на марсианских склонах были открыты гидратированные минералы, получившие название сезонных потоков на теплых марсианских склонах (recurring slope lineae, RSL), мы знаем, что жидкая вода не только существовала на Марсе в прошлом, но и продолжает существовать на нём по сей день. Но как это революционное открытие отражает наш текущий уровень знаний о Красной планете, и как оно может изменить наше понимание истории нашего красноватого соседа по планетной системе?
   Это поразительное открытие стало возможным, благодаря спектрометру Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars (CRISM), установленному на борту космического аппарата НАСА Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). CRISM представляет собой спектрометр, работающий в оптическом и инфракрасном диапазонах, основной научной целью миссии которого было обнаружение следов воды. Инструмент превосходно справился с этой задачей, обнаружив признаки гидратированных минералов на склонах марсианских холмов.
   Это открытие ставит перед учеными новые вопросы, связанные, в первую очередь, с возможностью существования на Марсе микробной жизни. После того как на планете были обнаружены органические соединения, подтверждение присутствия жидкой воды стало ещё одним «кусочком научного паззла», который после окончания «сборки» может дать головокружительные результаты.
   Однако делать заключения о существовании на Марсе жизни ещё рано, считают ученые. Дело в том, что органические соединения могли попасть на планету с метеоритами, а вода является слишком соленой для поддержания жизни.
   Исследователи считают, что для расширения наших знаний о возможной микробной жизни на Марсе требуется снарядить миссию по сбору образцов грунта с его поверхности.
   Исследование, посвященное обнаружению гидратированных минералов на склонах марсианских холмов, вышло в журнале Nature Geoscience в конце сентября; главный автор работы Лужендра Оджа.

 

   Новые теоретические расчеты показывают, что обширные сети речных долин, которые покрывают собой южные нагорья Марса, могли быть «высечены» на поверхности Красной планеты в результате протекания на удивление небольших объемов воды.
   В этом исследовании показано, что минимальный объем воды, требуемый для образования наблюдаемых на поверхности Марса речных долин, мог протечь по поверхности планеты за период времени от нескольких сотен до 10000 лет. Эти находки согласуются с представлением о том, что древний Марс мог оказаться холодным и сухим, при этом необходимая для формирования речных долин вода могла появиться на поверхности случайно, в ответ на короткопериодические изменения климата, сообщают исследователи из Браунского университета, США.
   При проведении своих расчетов исследователи во главе с Элиоттом Розенбергом, студентом Браунского университета, сначала оценили объем горных пород, которые должны были быть извлечены с поверхности Марса для образования наблюдаемых речных долин. Следующим этапом исследования стало выяснение соотношения жидкость/осадок по таблицам, составленным Техасским департаментом транспорта для русел водных потоков различных типов. Исходные данные, необходимые для использования этих таблиц, включают глубину потока и примерный размер переносимых потоком частиц горных пород, поэтому Розенбергу и его коллегам потребовалось произвести примерную оценку этих параметров. Исходя из морфологии долин и гидрологических уравнений, исследователи определили, что глубина древних марсианских рек должна была составлять от 1 до 16 метров, а размер переносимых частиц – от 1 до 6,2 мм. Эти оценки хорошо согласуются с размерами частиц, найденных ранее ровером Curiosity в кратере Гейл.
   Полученное в результате проведенных таким образом теоретических расчетов значение минимального объема воды, необходимого для формирования наблюдаемой сети речных долин на Марсе, оказалось сравнимо с количеством воды, присутствующей на планете в настоящее время. Эти находки свидетельствуют о том, что гипотеза «сухого и холодного» древнего Марса – хорошо согласующаяся с рядом других научных представлений об эволюции Красной планеты – вполне вероятна, подводят итог авторы работы.
   Исследование опубликовано в журнале Planetary and Space Science.

 

   Руководство миссии Rosetta приняло решение не посадить зонд на поверхность ядра кометы Чурюмова–Герасименко, как хотели сделать ученые ранее, а разбить ее об эту поверхность, так как ЕКА не считает, что зонд переживет зимовку, сообщило РИА Новости со ссылкой на новостную службу журнала Nature.
    "С научной точки зрения столкновение "Розетты" с кометой будет самым лучшим финалом для миссии, на который мы можем надеяться. Конечно, будет пролито немало слез, учитывая то, что многие из нас работали над созданием зонда с 1993 года", – заявил руководитель проекта Мэтт Тейлор (Matt Taylor), чьи слова приводит журнал.
    По словам Тейлора и других представителей миссии, руководство ЕКА и ученые уже более года обсуждают то, что стоит сделать с зондом в сентябре 2016 года, когда закончится продленный срок финансирования "Розетты".
    Изначально ученые планировали посадить зонд на поверхность ядра кометы Чурюмова–Герасименко приблизительно в той точке, куда попал зонд Philae во время посадки в ноябре 2014 года. Там, как надеялись специалисты ЕКА, зонд смог бы пережить холодный период и вернуться к работе через 4-5 лет, когда комета вернется назад к Солнцу.
    Однако уже год назад специалисты начали сомневаться, что батареи "Розетты" и самая нежная часть ее оборудования сможет пережить суровую кометную зиму, что заставило их задуматься о второй опции – о "жесткой посадке", иными словами, о столкновении зонда с поверхностью кометы.
    У этой идеи есть несколько больших научных плюсов. Как объясняют ученые, неудачное приземление зонда Philae не дало всего того объема данных об устройстве и жизни кометы, которые они надеялись получить. Медленно снижение "Розетты" к поверхности кометы, которое будет продолжаться почти месяц, позволит всесторонне изучить и сфотографировать ее при помощи более точных и чувствительных камер и инструментов зонда.
    В частности, снижение до высоты в 4 километра позволит аппарату "доделать" за Philae его работу и изучить химический состав выбросов газа в разных частях кометы и попробовать на вкус ее недра, а спуск до высоты в 500 метров – получить фотографии поверхности с разрешением в один сантиметр.
    Пока ученые не знают, как будет происходить это снижение и столкновение, однако они предполагают, что пилоты миссии будут использовать те же орбитальные маневры, которые вывели "Розетту" на расстояние в 4 км над поверхностью ядра кометы перед посадкой Philae. Что будет происходить дальше, пока не совсем понятно, так как у команды "Розетты" пока нет точных представлений о том, как долго зонд сможет передавать информацию при сближении с кометой. Все будет зависеть от того, смогут ли инженеры разбить зонд о ту часть кометы, которая будет в тот момент смотреть на Землю, а также от стабильности навигационных систем "Розетты", нормальной работе которых будет мешать выбросы газов и экзотическое гравитационное поле кометы.
    Сейчас, по словам Кэтрин Альтвегг, другого лидера миссии, Rosetta сблизится с кометой и возобновит попытки связаться с Philae, который неожиданно "проснулся" в начале лета и замолчал вновь в конце июля. Это необходимо, как шутит кометолог, для того, чтобы зонд и посадочный модуль могли воссоединиться после приземления первого на поверхность кометы.

 

   Зонд «Новые горизонты» позволил выявить поразительный контраст между одним из молодых кратеров на поверхности крупнейшего спутника Плутона Харона и соседним с ним кратером.
   Этот необычный кратер, получивший неформальное прозвище кратера Органы, привлек внимание ученых, изучавших подробный комбинированный инфракрасный снимок поверхности Харона. Кратер Органы и порции окружающего его материала, выброшенного из этого кратера, демонстрируют поглощение излучения при 2,2 микрона, что указывает на присутствие замороженного аммиака – весьма необычного для поверхности Харона вещества. Инфракрасный спектр близлежащего кратера Скайуокер, например, имеет тесное сходство со спектрами других кратеров, а также вещества остальной части поверхности Харона – формы рельефа, расположенные в пределах этого кратера, в основном состоят из обычного водяного льда.
   Для объяснения уникальности состава кратера Органы ученые миссии предлагают несколько различных версий. Согласно первой гипотезе этот кратер может оказаться значительно моложе остальных кратеров на поверхности Харона. При этом формирование кратера могло произойти в результате падения космического тела, врезавшегося в поверхность спутника Плутона прямо над залежами подповерхностного аммиачного льда. Также выдвигается версия, согласно которой аммиак мог быть доставлен на Харон с самим космическим телом, врезавшимся в его поверхность. Обсуждаются и другие, менее вероятные версии.
   «Это фантастическое открытие, – сказал Билл МакКиннон, помощник руководителя научной команды из Вашингтонского университета, США, Геологии, геофизики и получения изображений для миссии «Новые горизонты». – Концентрированный аммиак является мощным «антифризом» на ледяных планетах, и если этот аммиак действительно происходит из недр Харона, то это позволит объяснить формирование поверхности Харона криовулканическими процессами, в частности извержениями золотистой, водно-аммиачной магмы».

 

   Когда астрономы изучают протопланетные диски из газа и пыли, окружающие молодые звезды, они иногда замечают темные щели, подобные щели Кассини, наблюдаемой в кольцах Сатурна. Высказывалось предположение, что наличие любой щели может быть обусловлено невидимой планетой, которая сформировалась в диске и «вычистила» наблюдаемую с Земли щель в протопланетном диске. Однако в новом исследовании отмечается, что щель может оказаться своего рода космической иллюзией, а отнюдь не признаком наличия скрытой планеты.
   «Если мы не видим в каком-то месте свет, рассеиваемый диском, то это еще не значит, что в этом месте ничего нет», – сказал главный автор новой работы Тил Бернстил из Института астрономии общества Макса Планка, Германия, проводивший исследование вместе с коллегами на оборудовании Гарвард-Смитсоновского астрономического центра (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, CfA), США.
   Исследователи изучали диски, которые светятся в видимом или инфракрасном свете, благодаря рассеянному, или отраженному свету. (Напротив, телескопы для наблюдений в радио- или миллиметровом диапазонах воспринимают излучение, идущее от самого диска).
   Рассеянный свет формируется в результате рассеяния звездного света на частицах вещества примерно таких же размеров, что и частицы сигаретного дыма. Эти частицы поначалу доминируют в протопланетном диске, но со временем претерпевают трансформации.
   Небольшие частицы могут объединяться, формируя все большие и большие объекты, чтобы в конечном счете вырасти в полноценные планеты. Однако при столкновениях этих частиц они иногда распадаются, вместо того чтобы объединяться. Частицы также могут приближаться к звезде или отдаляться от неё в процессах, называемых миграциями. Команда произвела моделирование таких процессов, используя кластер суперкомпьютеров «Гидра» космического центра CfA.
   Результаты проведенного исследования продемонстрировали, что щели в дисках вокруг планет могут обусловливаться не только наличием планеты, но также наличием в диске образований из небольших частиц размером с гальку, которые рассеивают падающий на них свет значительно менее эффективно, чем крохотные частицы пыли, а потому наполненные такими частицами области космического пространства выглядят при наблюдениях с Земли как «щели».
   Статья была опубликована в журнале Astrophysical Journal Letters.

 

   Команда астрономов считает, что гигантские спиральные структуры, наблюдаемые вокруг некоторых «новорожденных» звезд, возраст которых составляет лишь несколько миллионов лет, могут являться доказательством присутствия гигантских невидимых планет. Эта идея не только лежит в основе нового метода обнаружения планет, но также предлагает возможность взглянуть на планету в ранние годы её формирования.
   Этот вывод о том, что планеты могут «выдавать» свое присутствие путем крупномасштабной модификации околозвездных дисков базируется на подробном компьютерном моделировании эволюции газопылевых дисков, расположенных вокруг новорожденных звезд, которое было проведено двумя учеными из НАСА: Руобином Доном из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли и Жаохуаном Жу из Принстонского университета, оба научных учреждения США.
   Эти исследователи произвели компьютерное моделирование динамики околозвездного диска и распространения излучения, идущего от звезды, сквозь диск с находящимися в нем планетами. В результате этого моделирования ученые получили спиральные структуры, очень близко напоминающие реальные наблюдаемые вокруг некоторых звезд структуры. Гравитационное взаимодействие между диском и планетой создает области повышенной плотности газа и пыли, которые при дифференциальном вращении диска «размазываются» по нему, формируя спиральные структуры.
   Астрономы планируют использовать строящийся в настоящее время космический телескоп НАСА «Джеймс Вебб» для исследования околозвездных дисков в поисках спиральных структур, подобных тем, что получились в результате моделирования, и затем будут пытаться напрямую наблюдать предсказанную планету, присутствие которой вызывает эти волны плотности.
   Исследование появилось в журнале Astrophysical Journal Letters.