• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
4 марта
Дарья Г.
8
10 353

Смертельный уровень радиации лишил спутник Юпитера кислорода

5.1

Чтобы издалека оценить обитаемость космического тела, нужно понимать, какие на нем есть молекулярные соединения и как они взаимодействуют. И вот по данным, собранным аппаратом «Юнона», ученые рассчитали движение простейших элементов на покрытой ледяной коркой Европе, спутнике Юпитера.

Поверхность Европы, спутника Юпитера
Поверхность Европы. Мозаика, составленная из снимков, полученных космическим аппаратом NASA «Галилео» в конце 1990-х годов / © NASA, JPL-Caltech, SETI Institute

Европа — четвертый по размеру спутник Юпитера и одно из немногих тел в Солнечной системе, покрытых коркой льда, под которой скрывается океан жидкой воды. Именно поэтому она так интересует астрономов. Но хватает ли океану полезных элементов? Как показало новое исследование ледяной поверхности спутника, кислорода там маловато.

Ледяная корка Европы находится под постоянным и чрезвычайно мощным воздействием космических лучей. Причина — соседство со сверхмощной магнитосферой Юпитера, насыщающей пространство рядом с планетой огромным количеством частиц заметных энергий. Суточная доза на поверхности Европы — 5,4 зиверта. То есть большинство людей в таком месте умерли бы от последствий облучения, пробыв там всего сутки.

Заряженные частицы разбивают молекулярные связи в H2O. После пересоединения образуются преимущественно молекулярные водород H2 и кислород O2. Теоретически часть этого кислорода попадает в подледный океан, часть остается на поверхности, а часть улетает в атмосферу.

Ученые уже пробовали оценить состав атмосферы и количество выделяемого так кислорода по данным наблюдений и компьютерным моделям. Вот только разброс «производства» получался огромным: от 5 до 1100 килограммов кислорода в секунду. Аппарат «Юнона», подлетевший к Юпитеру в 2016 году, смог впервые напрямую собрать данные, необходимые для такого анализа.

В сентябре 2022 года аппарат «Юнона» приблизился к Европе на расстояние 353 километра. Его инструмент JADE, предназначенный для исследования магнитосферы и полярных сияний Юпитера, уловил и проанализировал количество ионов в атмосфере спутника — заряженных частиц, образовавшихся от взаимодействия космического излучения с атмосферой.

На основе этих данных Джейми Залэй (Jamey Szalay) из Принстонского университета (США) и его коллеги из других университетов вычислили точный объем нейтрального водорода H2, который теряет атмосфера Европы — 1,5 ± 0,8 килограмма в секунду. А нейтральный водород — хороший индикатор эволюции ледяной корки спутника.

Предположив, что весь этот H2 прилетает от распада молекул воды во льду, авторы рассчитали, что в том же процессе должно выделяться примерно 12 ± 6 килограммов молекулярного кислорода O2 в секунду. И это в лучшем случае, ведь авторы исходили из того, что так образуется весь атмосферный H2, вычисленный по данным «Юноны». По некоторым компьютерным моделям, ледяная корка должна была давать больше тонны кислорода в секунду. А оказалось, что не более 18 килограммов.

Иллюстрация движения H2 и O2 на поверхности Европы, спутника Юпитера (слева). И траектория пролета «Юноны» мимо Европы (справа) / © Szalay et al, Nature Astronomy (2024)

Опираясь на результаты моделирования из других работ, авторы новой статьи, опубликованной в журнале Nature Astronomy, сделали вывод, что молекулярный кислород способен образовывать на поверхности Европы лишь тонкий слой.

Сколько же попадает в подледный океан? По оценкам из других исследований, диапазон «протекающего» сквозь ледяную корку кислорода может варьироваться от 0,3 до 300 килограммов O2 в секунду. Новый результат — максимум 18 килограммов «производимого» O2 в секунду — накладывает гораздо более строгие рамки.

Теоретически, если в далеком прошлом «производство» кислорода было гораздо более высоким, то в ледяной коре могли сохраниться целые его резервуары, «питающие» подледный океан. Если это не так, то в океане не могли сложиться благоприятные условия для аэробной жизни. Впрочем, стоит помнить о том, что для анаэробной бактериальной жизни дефицит кислорода — совсем не обязательно проблема.

Еще один любопытный вывод из новой работы — ледяная корка Европы должна терять 1,5 ± 0,8 сантиметра толщины в миллион лет. Кажется, что это не так уж много. На самом деле получается, что это основной процесс, меняющий поверхность спутника. Он «влиятельнее» падающих метеоритов. И это нужно учитывать, если мы все же надеемся найти в ледяной корке следы какой-то жизнедеятельности.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 13:05
Юлия Трепалина

Во время проживания в отелях туристы, как правило, расходуют ощутимо больше воды, чем у себя дома: из-за долгого плескания в душе разница может доходить до 250 литров в день. В новом исследовании ученые с помощью эксперимента показали, как побудить отдыхающих пользоваться водными ресурсами экономнее.

Вчера, 18:00
Андрей

Индийские палеонтологи обнаружили 27 крупных позвонков древней змеи эпохи раннего эоцена, которую отнесли к новому виду. По оценкам исследователей, это самый крупный представитель семейства Madtsoiidae, чей рост мог достигать 15 метров. Ему дали имя в честь индийского божества.

Позавчера, 11:00
НИУ ВШЭ

Северный Кавказ играл ключевую роль в древней колонизации Евразии и формировании ее культурного и генетического наследия, однако до сих пор не до конца изучена генетическая история носителей местных культур. Ученые впервые провели глубокое секвенирование древней ДНК представителей кобанской культуры, сформировавшейся в позднем бронзовом веке на Северном Кавказе, и сравнили ее с генетическими данными современных народов Кавказа. Результаты работы подтвердили роль носителей кобанской культуры как древнего генетического моста между бронзовым и железным веками на Северном Кавказе.

16 апреля
Ольга Иванова

Американские исследователи пришли к выводу: тихоходки способны повышать уровень продуктов генов репарации ДНК до такой степени, что это позволяет сделать их одними из самых распространенных в своем геноме. Среди прочего это помогает им выдерживать экстремальную радиацию.

Позавчера, 11:00
НИУ ВШЭ

Северный Кавказ играл ключевую роль в древней колонизации Евразии и формировании ее культурного и генетического наследия, однако до сих пор не до конца изучена генетическая история носителей местных культур. Ученые впервые провели глубокое секвенирование древней ДНК представителей кобанской культуры, сформировавшейся в позднем бронзовом веке на Северном Кавказе, и сравнили ее с генетическими данными современных народов Кавказа. Результаты работы подтвердили роль носителей кобанской культуры как древнего генетического моста между бронзовым и железным веками на Северном Кавказе.

Вчера, 13:05
Юлия Трепалина

Во время проживания в отелях туристы, как правило, расходуют ощутимо больше воды, чем у себя дома: из-за долгого плескания в душе разница может доходить до 250 литров в день. В новом исследовании ученые с помощью эксперимента показали, как побудить отдыхающих пользоваться водными ресурсами экономнее.

8 апреля
Василий Парфенов

Режим работы, количество трудовых часов в неделю и экономическую стабильность профессии прочно ассоциируют с благополучием человека. Количественно и качественно определить эти взаимосвязи получается редко — нужны большие выборки респондентов и длительное время наблюдений. Автор новой научной работы использовал долговременное исследование более чем семи тысяч американцев, чтобы выявить основные эффекты паттернов трудовой деятельности на психическое и физическое здоровье работающих людей.

28 марта
Игорь Байдов

Американская компания JetZero, которая обещает произвести фурор в гражданской авиации, получила сертификат летной годности на испытания уменьшенной копии разрабатываемого ею сверхэффективного реактивного авиалайнера со «смешанным крылом». Предстоящая программа летных испытаний будет направлена на оценку летно-технических характеристик самолета, его устойчивости и управляемости.

21 марта
Дарья Г.

По спектральным данным от «Джеймса Уэбба» и результатам компьютерного моделирования атмосферы астрономы показали, что экзопланета LHS 1140 b — мир-океан. Причем по характеристикам это лучший на сегодня потенциально обитаемый мир, подходящий для пристального изучения.

[miniorange_social_login]

Комментарии

8 Комментариев

Кажется мне, яйцеголовые где-то со знаками намудрили.
    Павел
    05.03.2024
    -
    0
    +
    Ну или уровень радиации там не такой уж и "смертельный"...
    Александр
    05.03.2024
    -
    0
    +
    Павел, вам кажется. 5,4 зиверта за сутки -- вполне смертельный уровень радиации.
    +
      ещё комментарии
      Иван
      05.03.2024
      -
      0
      +
      Александр, для человека и млекопитающих. Но уже таракан способен на большее. Что уж говорить о тихоходках и некоторых бактериях.
        Александр
        05.03.2024
        -
        0
        +
        Иван, интересная мысль. Не задумывался об организации высадки тараканов на Европе.
          Иван
          05.03.2024
          -
          0
          +
          Александр, ну так надо же с чего-то начинать. Благо современные технологии вполне позволяют управлять тараканом. Но речь скорее о возможности жизни пусть и довольно примитивной.
            Дарья
            05.03.2024
            -
            0
            +
            Иван, есть крайне трешовый китайский фильм, в котором на Марс отправили какую-то автоматическую станцию со мхом, чтобы немного озеленить Красную планету, а там затесались тараканы... и они мутировали.
      Павел
      05.03.2024
      -
      0
      +
      Александр, я пытался поиронизировать над пафосным названием. Вообще от физиков (астрофизиков?) сложно ожидать адекватных биологических оценок. Оценивать возможность обитаемости Европы по описываемому в статье параметру практически бессмысленно.

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: