Смертельный уровень радиации лишил спутник Юпитера кислорода
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.
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.
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.
Telegram 
Дзен 
VK Американские исследователи впервые смогли напрямую увидеть «квантовый скачок» звука — скачкообразный переход фонона, минимальной единицы звуковой энергии, между энергетическими уровнями в реальном времени. Это наблюдение завершило столетнюю историю поисков, начатую еще на заре квантовой физики, и открыло дорогу к созданию устойчивых квантовых компьютеров и сверхчувствительных датчиков.
Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?
Человеческий мозг оказался двумя разными органами, которые объединились в процессе эволюции сотни миллионов лет назад. Исследователи доказали, что передняя и задняя части мозга формируются из совершенно разных стволовых клеток. Это открытие опровергло давнюю научную теорию и позволило впервые вырастить нейроны ствола мозга в лаборатории.
Анализ данных о почти 300 тысячах километров римских дорог, проложенных по территории бывшей империи, показал, что они вовсе не были такими прямыми, как принято считать. Кроме того, выяснилось, что известная поговорка «Все дороги ведут в Рим» тоже не соответствует истине.
Европейское космическое агентство опубликовало снимок галактики NGC 4698, расположенной в созвездии Дева. Хотя на фотографии, сделанной телескопом «Хаббл», галактика кажется безмятежной, она хранит удивительную тайну: находящиеся в центре звезды и газ вращаются под прямым углом по отношению к остальной части диска.
Всего 20-30 лет назад большинство женщин ходили на каблуках, а большинство мужчин — в обуви, подошва которой серьезно нагружала позвоночник и мышцы спины. Если задуматься, факт поразительный: 20 тысяч лет назад, в палеолите, таких проблем человечество вообще не испытывало. Как так получилось и что новые материалы делают, чтобы все эти сложности стали прошлым?
Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно