• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
20 июня
НИУ ВШЭ
15 478

Российские ученые обнаружили высокую концентрацию фотоэлектронов над поверхностью спутника Сатурна

4.5

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.

Энцелад
Энцелад / © НАСА, JPL, PIA17202 из Фотожурнал НАСА

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики» — один из крупнейших и самых востребованных вузов России. В университете учится 54 тысячи студентов и работает почти 4,5 тысячи учёных и преподавателей. НИУ ВШЭ ведёт фундаментальные и прикладные исследования в области социально-экономических, гуманитарных, юридических, инженерных, компьютерных, физико-математических наук, а также креативных индустрий. В университете действуют 47 центров превосходства, или международных лабораторий. Вышка объединяет ведущих мировых исследователей в области изучения мозга, нейротехнологий, биоинформатики и искусственного интеллекта. Университет входит в первую группу программы «Приоритет-2030» в направлении «Исследовательское лидерство». Кампусы НИУ ВШЭ расположены в четырех городах — Москве, Санкт-Петербурге, Нижнем Новгороде и Перми, а также в цифровом пространстве — «Вышка Онлайн».
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 14:02
Татьяна

Больше 10 лет Curiosity ищет свидетельства обитаемости Марсе. В его арсенале — инструменты для анализа горных пород и минералов, сформированных в эпохи, когда Красная планета была пригодна для органической жизни. И вот новое открытие: на пути к пику Шарп в ударном кратере Гейла марсоход впервые обнаружил кристаллы серы — необходимого строительного элемента белков.

Вчера, 11:31
ПНИПУ

День металлурга в 2024 году россияне отмечают 21 июля. Ученые Пермского Политеха рассказали, какой металл самый распространенный, какой — не утонет в воде, где можно встретить титан, можно ли потрогать обедненный уран, что опаснее — вдохнуть или проглотить ртуть, есть ли ее безопасный аналог и какой элемент не существует в чистом виде.

Позавчера, 19:04
Александр Березин

По уточненным данным, для свода Международной космической станции с орбиты компания Илона Маска использует сильно измененный грузовой корабль, имеющий рекордно большое количество двигателей (больше, чем у любого другого корабля в истории). Однако это не будет Starship, хотя для него такая задача в теории была бы проще.

15 июля
Александр Березин

Авторы нового исследования впервые показали, что круглые провалы в лунной поверхности не просто близки к многокилометровым пещерам на естественном спутнике Земли, но и располагают тоннелями, ведущими в глубину.

16 июля
Александр Березин

Традиционное представление о роли человека в земных экосистемах известно: он нарушает их нормальную работу и снижает биоразнообразие. Однако первая попытка изучить следы пыльцы за последние 12 тысяч лет принесла скорее противоположные данные — как минимум для континентов, полностью расположенных в Северном полушарии.

16 июля
Татьяна

Аппарат «Кассини», работавший на орбите Сатурна с 2004 по 2017 год, детально картировал его крупнейший спутник — Титан. Выяснилось, что ближе к полярным областям на поверхности есть моря и озера с жидкими углеводородами, куда впадают пополняемые атмосферными осадками реки. По мере изучения этой информации у исследователей возникло все больше вопросов. Каков состав жидкости и что определило очертания береговых линий? Воспользовавшись данными радарной съемки, американские ученые уточнили состав морей Кракена, Лигеи и Пунги и описали свойства их поверхностей.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

21 июня
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно