Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Снег на Европе может идти снизу вверх
Значительная часть ледяной коры спутника Юпитера Европы может образоваться из ледяных кристаллов, формирующихся в толще переохлажденной воды под ледяным покровом.
Спутник Юпитера Европа — вероятно, самое интересное для астробиологов небесное тело Солнечной системы. Европа немного меньше земной Луны, но в отличие от нее, обладает поверхностью из водяного льда, под которой скрывается океан жидкой воды глубиной около ста километров.
Наличие океана подо льдом Европы можно считать установленным достаточно надежно. На поверхности почти отсутствуют метеоритные кратеры, зато на ней в изобилии видны трещины, разломы и регионы «хаотического ландшафта», состоящие из раздробленных, перемешанных и смерзшихся ледяных блоков.
Недра Европы получают мощный приливный разогрев (как у соседнего спутника Ио, хотя и в меньшей степени), а значит, на океаническом дне должны извергаться вулканы, снабжающие океан питательными веществами и источниками энергии — необходимыми условиями обитаемости.
На поверхности Европы царит мороз от минус 160 до минус 220 градусов, и поэтому толщина ледяной скорлупы составляет не меньше нескольких километров. Исследование подледного океана будет весьма непростой задачей, и на первом этапе ученые собираются отправить в систему Юпитера аппарат Europa Clipper, который изучит Европу и другие спутники Юпитера путем многочисленных близких пролетов.
Одной из его целей станет изучение ледяной оболочки Европы с помощью радара. Возможности этого метода довольно существенно зависят от состава льда. Примесь соли затруднит проникновение радиоволн, а если оболочка не очень толстая, и состоит из чистого льда, — возможно, удастся просветить ее насквозь.
В недавнем исследовании ученые из Техасского Университета под руководством Натали Вольфенбаргер (Natalie S. Wolfenbarger) предположили, что оболочка может содержать меньше солей, чем предполагалось, и причиной тому — подводный снег, который в океане Европы может идти снизу вверх.
На Земле ледяной покров над морями растет в основном за счет намерзания воды снизу, на границе льда и воды. В антарктических морях был замечен еще один механизм, увеличивающий толщину льда — «снег» из переохлажденной воды, скапливающийся подо льдом.
Какие явления могут вызывать такой подводный «снегопад»? Температура замерзания воды понижается под давлением — примерно на градус за каждые 130 атмосфер. В земных океанах это соответствует увеличению глубины на 1300 метров, а подо льдом Европы — примерно на 10 километров. На дне Марианской впадины и океана Европы давления почти одинаковы – глубина первой в десять раз меньше, но гравитация на Земле в семь раз больше, чем на Европе. Поэтому соленая вода на самом дне замерзает при температуре почти на десять градусов ниже ноля.
Кроме того, вода подвержена адиабатическому разогреву и охлаждению — изменению температуры при скачках давления и отсутствии теплообмена с окружающей средой. Благодаря меньшей сжимаемости ее температура изменяется не так сильно, как у воздуха в насосах и компрессорах, но при больших изменениях давления этот процесс становится заметным: коэффициент составляет примерно один градус на 400 атмосфер (4 километра на Земле, 30 километров на Европе).
Большие объемы воды, всплывая или погружаясь, не успевают перемешаться с окружающими водами и изменяют свою температуру, а вода, поднимающаяся с большой глубины, может оказаться переохлажденной сразу по двум причинам: за счет адиабатического охлаждения при декомпрессии, и исходной температуры, если она была ниже точки замерзания у поверхности. Часть переохлажденной воды замерзает, образуя очень чистый игольчатый лед — шугу. Этот лед всплывает и присоединяется к ледяной толще у поверхности.
Ученые показали, что ледяная кора, образующаяся при равномерном замерзании, например за счет постепенного остывания недр спутника, будет состоять в основном из намерзшего льда. Если же ледяная оболочка подвержена истончениям, например под действием тектоники, вулканических извержений или неравномерности солнечного прогрева, то новый лед в истонченной области будет образовываться за счет «перевернутого снегопада».
На Европе ледяной покров очень динамичен. Помимо прочего, он несколько раз целиком переворачивался, скользя по океану, и экваториальные области с чуть более мощным солнечным прогревом и тонким льдом оказывались у полюсов. Поэтому «подводный снегопад» может вносить значительный вклад в образование нового льда.
Таким образом, часть ледяной оболочки Европы может содержать во много раз меньше солей, чем предполагалось ранее. Это усложняет задачу ученых: с одной стороны, чистый лед проще «просветить» радаром на большую глубину, а с другой — содержание солей на поверхности Европы высоко. Оно может быть простым следствием сублимации льда с поверхности, а может и отражать состав льда, образовавшегося при прямом замерзании воды, поднявшейся к поверхности в трещинах и хаотических ландшафтах.
Ледяная скорлупа Европы, скорее всего, очень неоднородна — где-то толстая, где-то тонкая, где-то соленая, а где-то чистая — и для детального ее изучения могут понадобиться более мощные и гибкие радары. С другой стороны, это облегчает работу будущих астробиологов: бурные процессы в ледяной коре могут транспортировать недавно замерзшую воду из океана к самой поверхности, где ее образцы гораздо легче изучать.
Ученые проанализировали содержание тяжелых элементов в современных звездах и нашли новые закономерности, которые пока можно объяснить лишь распадом еще более тяжелых элементов. Из этого следует, что древние звезды синтезировали необычайно тяжелые элементы — намного тяжелее, чем любые, обнаруженные в земной природе.
В России в рамках комплексной программы развития атомной науки, техники и технологий активно строят МБИР — Многоцелевой научно-исследовательский реактор четвертого поколения на быстрых нейтронах. Это первый в своем роде научно-исследовательский реактор в мировой практике. Почему и за счет чего именно он стал таким?
На проходящей в Шанхае выставке Marintec China 2023 государственная китайская верфь заявила о намерении построить самый большой в мире атомный контейнеровоз (на 24 тысячи стандартных контейнеров). Необычной чертой 400-метрового гиганта должен стать реактор такого типа, который до сих пор никому не удавалось заставить работать штатно.
Авторы нового исследования рассказали, каким образом древние люди доставляли многотонные камни к месту строительства крупнейшего в Европе мегалитического сооружения.
Впервые вблизи сверхмассивной черной дыры в центре Млечного Пути обнаружили звезду из другой галактики. По данным наблюдений за восемь лет ученые смогли определить состав, скорость и другие параметры этого объекта.
На проходящей в Шанхае выставке Marintec China 2023 государственная китайская верфь заявила о намерении построить самый большой в мире атомный контейнеровоз (на 24 тысячи стандартных контейнеров). Необычной чертой 400-метрового гиганта должен стать реактор такого типа, который до сих пор никому не удавалось заставить работать штатно.
Парниковый эффект от американского природного газа, поставляемого в Старый Свет, неожиданно оказался выше, чем от сжигания местного угля. И намного выше, чем от российского газа.
Судно Yara Eyde станет первым, плавающим только на этом виде топлива, что потребует существенных модификаций судового двигателя. Его токсичность настолько высока, что предельно допустимая концентрация подобного горючего в 15 раз ниже, чем у солярки, применяемой в контейнеровозах сегодня. Производитель решился на столь непростой шаг ради экологии.
Известно всего несколько примеров злокачественных опухолей, которые ведут себя подобно инфекции — передаются другим организмам. Среди них — трансмиссивный рак двустворчатых моллюсков BTN. Авторы новой статьи описали географические и экологические аспекты распространения BTN среди мидий в Баренцевом море, оценили число больных моллюсков и узнали, как расселение «заразного рака» связано с Северным морским путем.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
ПонятноИз-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
ПонятноНаши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
ПонятноМы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
ПонятноМы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Комментарии