Ученые узнали, откуда на Венере столько дейтерия
Международная группа ученых провела исследование количества дейтерия в атмосфере Венеры с помощью инструмента Solar Occultation in the Infrared на зонде Venus Express Европейского космического агентства. Полученные данные позволили построить модель механизма протекания водного цикла планеты и указали на важность включения в модели процессов, зависящих от высоты, для точных прогнозов эволюции соотношения дейтерий/водород.
Сегодня Венера — сухой, враждебный мир. Давление на ней почти в 100 раз выше, чем на Земле, а температура поверхности — приблизительно 460 °C. Атмосфера планеты чрезвычайно сухая и скрыта под облаками серной кислоты и водяных капель. Большая часть воды находится под этими слоями облаков и внутри них. Однако Венера, возможно, когда-то была похожа на Землю по распространенности воды.
Изучение полутяжелой и обычной воды на Венере помогает ученым восстановить ее водную историю. Полутяжелая вода, гидроксид дейтерия, имеет ту же химическую формулу, что и обычная вода H2O, но вместо двух атомов протия, самого распространенного изотопа водорода с атомной массой один, кислород соединен с одним атомом водорода и одним атомом дейтерия, тяжелого изотопа водорода, обозначаемого D. У атома дейтерия в ядре есть дополнительный нейтрон, его атомная масса — два, а полутяжелая вода имеет обозначение HDO.
Соотношение HDO/H2O в основной атмосфере Венеры в 120 раз больше, чем на Земле, что указывает на значительное обогащение дейтерием с течением времени. Этот факт может говорить о существовании большого количества влаги на поверхности Венеры в прошлом. Сухость планеты в настоящем в первую очередь связана с тем, что солнечная радиация разрушает оба варианта воды в верхних слоях атмосферы, образуя атомы водорода (H) и дейтерия (D).
Поскольку атомы H чрезвычайно легки, они не удерживаются в атмосфере и улетают в космос, а соотношение HDO/H2O постепенно растет. Чтобы определить, сколько H и D улетучивается, исследователи измеряют количество вариантов воды на высотах, где солнечный свет может их разрушать. Фиксацию количественных значений проводят в мезосфере, над облаками на высотах более 70 километров.
При измерениях с помощью зонда Venus Express исследователи обнаружили две неожиданные закономерности: концентрации H2O и HDO увеличиваются с высотой на уровне 70-110 километров, а соотношение HDO/H2O становится на порядок больше и достигает показателей, более чем в 1500 раз превышающих земные.
Большое количество дейтерия может объяснить поведение аэрозолей гидратированной серной кислоты (H2SO4), которая образуется в области с температурами ниже точки выпадения росы сернистой воды. Такая среда приводит к образованию аэрозолей с участием уже находящегося в прохладной области дейтерия. Получившиеся частицы поднимаются на высоту, где повышенные температуры заставляют их испаряться, высвобождая более значительную долю HDO по сравнению с H2O. Затем пар переносится обратно вниз, в сравнительно холодные условия, перезапуская цикл.
Самыми важными исследователи назвали два вывода. Во-первых, изменения высоты играют решающую роль в определении местоположения запасов дейтерия и водорода. Во-вторых, повышенное соотношение HDO/H2O в итоге увеличивает выброс дейтерия. Эти результаты предполагают, что включение в модели процессов, зависящих от высоты, необходимо для точных прогнозов изменения соотношения D/H в атмосфере Венеры.
Понимание эволюции природных условий Венеры и истории воды на ней поможет нам понять, что делает планету пригодной для жизни. Это знание, в свою очередь, укажет на то, как не позволить Земле переродиться в неприветливую Венеру.
Исследование опубликовано в издании Proceedings of the National Academy of Sciences.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые из МФТИ и ИППИ РАН выяснили, что у квантовых полей вблизи черных дыр (или ускоренно расширяющейся Вселенной) есть «порог нагрева». До этого порога чем выше температура, тем быстрее поле «забывает» свое прошлое. А выше порога нагрев уже не помогает: скорость забывания становится постоянной и определяется не температурой, а самой формой пространства (например, размером горизонта).
Ученые создали математическую модель, которая показала вероятную гибель древнего спутника Венеры из-за гравитационных сил. Теоретическое исследование предлагает один из сценариев развития Солнечной системы, чтобы понять причины кардинальных различий в эволюции Земли и ее соседки.
Исследователи из МФТИ и Объединенного института высоких температур РАН определили, при каких условиях квазиклассические модели водородной плазмы начинают давать нефизичные результаты. Ученые показали, что при достаточно сильном взаимодействии частиц такие модели перестают правильно учитывать квантовые эффекты, связанные с принципом Паули. В результате в расчетах возникают нефизичные электрон-ионные кластеры, а моделируемая система теряет устойчивость.
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.
Группа российских исследователей, в которую вошли океанологи Санкт-Петербургского университета, выявила существование ранее неизвестных механизмов распространения «волн Россби». В ходе работы им удалось зафиксировать точки, где перенос энергии прекращается, а траектории движения воды претерпевают изменения. Дополнительно ученые обнаружили асимметрию в динамике волновых процессов, зарождающихся у западных и восточных прибрежных течений.
Международная группа физиков зафиксировала под землей в США аномальный всплеск энергии, похожий на прямое столкновение невидимой частицы темной материи с обычным веществом. Подземные датчики поймали сигнал, который не удалось списать ни на один из известных науке видов радиации или фоновых помех.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
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.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
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