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 Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Долгое время считалось, что люди, которые увлечены просмотром видео для взрослых, чаще жалуются на симптомы депрессии. Однако новое лонгитюдное исследование с участием почти 3000 человек показало: эта связь значительнее сложнее, чем предполагали.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
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
Последние комментарии