Российские ученые обнаружили высокую концентрацию фотоэлектронов над поверхностью спутника Сатурна
Энцелад — один из крупнейших спутников Сатурна, где потенциально может существовать внеземная микробная жизнь. Исследователи НИУ ВШЭ и ИКИ РАН вычислили характеристики пылевой плазмы и электрических полей, а также концентрацию фотоэлектронов вблизи поверхности спутника. Несмотря на удаленность Энцелада от Солнца, фотоэффект на его поверхности оказался важен для формирования пылевой плазмы.
Исследование опубликовано в «Письмах в Журнал экспериментальной и теоретической физики». Космическое пространство усеяно мельчайшими частицами пыли. Под действием солнечного излучения или при взаимодействии с электронами и ионами окружающей плазмы эти частицы заряжаются и становятся важным компонентом космической среды, который называют пылевой плазмой. Плазма — четвертое агрегатное состояния вещества после твердого, жидкого и газообразного.
Пылевая плазма содержит электроны, ионы, нейтральные частицы, а также заряженные твердые частицы и/или жидкие капли. Она возникает на поверхности планет, в космических облаках и в пространстве между небесными телами.
Энцелад — первый объект внешней области Солнечной системы, в окрестностях которого наблюдали пылевую плазму. Это шестой по размеру и четырнадцатый по удаленности из 146 спутников Сатурна. Спутник считают одним из самых вероятных мест для существования внеземной микробной жизни внутри Солнечной системы. Также ученые предполагают, что предпоследнее из колец Сатурна образовано благодаря активности криовулканов Энцелада, выделяющих фонтаны льда и силикатных частиц.
На основе физико-математической модели ученые НИУ ВШЭ и ИКИ РАН определили свойства пылевой плазмы, электрических полей, фотоэлектронов и их распределения в зависимости от высоты в приповерхностном слое спутника Энцелада.
Фотоэффект над поверхностью спутника влияет на формирование плазмы: фотоны света выбивают фотоэлектроны с поверхности Энцелада и пылевых частиц, после чего пыль становится заряженной. Ученые отмечают, что хотя Энцелад находится на расстоянии примерно 10 астрономических единиц от Солнца (то есть 10 расстояний от Солнца до Земли), на его поверхности зафиксирован достаточно интенсивный фотоэффект.
«Мы ожидали, что из-за удаленности Сатурна и Энцелада от Солнца роль солнечного ветра при образовании пылевой плазмы не будет значительной. Однако оказалось, что фотоэлектрические процессы влияют на пылевую плазму достаточно. Их проявления сопоставимы с аналогичными проявлениями в случае окололунной пылевой плазмы, хотя Луна и находится гораздо ближе к Солнцу», — объясняет профессор факультета физики НИУ ВШЭ, заведующий лабораторией плазменно-пылевых процессов в космических объектах ИКИ РАН Сергей Попель.
Исследователи изучили, как пылевая плазма над поверхностью спутника движется в электрическом поле, и выяснили, какого размера частицы находятся на разных высотах над поверхностью Энцелада. Размер частиц пыли составил 0,2–0,4 мкм, что оказалось больше размеров частиц, поднимающихся над поверхностью Луны (около 0,1 мкм).
Изучение плазмы помогает понять, как заряженные частицы взаимодействуют с магнитными полями и между собой и как благодаря этому формируются структуры в космическом пространстве. Данные о пылевой плазме также полезны для улучшения защиты и эффективности работы космических аппаратов, находящихся в облаках пыли. Исследователи планируют продолжить исследование и разработать более подробную модель пылевой плазмы, а также модель пылевого облака в окрестности Энцелада.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Долгое время считалось, что гигантские стрекозообразные, жившие 300 миллионов лет назад, стали такими из‑за высокого содержания кислорода. Тогда в атмосфере его было около 30% вместо сегодняшних 21%. Учёные полагали, что крупные насекомые задохнулись бы в нашей атмосфере. Но оказалось, что это не так.
Большой взрыв мог быть не началом Вселенной, а моментом рождения самой гравитации в привычном нам виде. Новая модель предлагает иную, квантовую форму гравитации, которая могла запустить инфляцию и избавить космологию от проблемы сингулярности, где законы физики перестают работать.
Шведские биологи отследили миграцию обыкновенного соловья с помощью миниатюрных датчиков-рюкзаков. Как оказалось, при пересечении Сахары и Аравийской пустыни птицы летят только по ночам и не ищут пищу. Соловьи преодолевают пустыню без дозаправки, полагаясь лишь на накопленный заранее жир.
Вода из другой звездной системы оказалась не похожа на земную: в составе третьего межзвездного объекта нашли рекордное содержание дейтерия — тяжелого изотопа водорода. Этот химический след указывает на необычные условия формирования системы, где возникла комета, и меняет представления о сценариях рождения далеких планетных систем.
На границе возможностей оптоволокна лазерный пучок самоорганизовывается в мощный, сфокусированный луч-иглу. Параметры этого излучения таковы, что позволяют в реальном времени без дополнительных ухищрений рассматривать клеточные процессы.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
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