#атмосфера

Ультрагорячие юпитеры — гигантские «лаборатории» для изучения атмосферных процессов в экстремальных условиях. К сожалению для ученых и к счастью для земной жизни, в Солнечной системе нет таких планет, поэтому приходится искать их в других системах. Впервые исследователям удалось «заглянуть» вглубь атмосферы и изучить движение ураганных ветров ультрагорячего гиганта.

Почти треть известных экзопланет — газовые гиганты, расположенные очень близко к своим звездам. До сих пор ученые считали, что традиционные модели формирования горячих юпитеров верны, однако изучив атмосферу экзопланеты WASP-121b, изменили свое мнение.

С помощью орбитальной обсерватории NASA TESS астрономы обнаружили сразу две экзопланеты, вращающиеся вокруг звезды TOI-6054, расположенной примерно в 259 световых годах от Земли. Оба мира относятся к классу субнептунов и обладают плотностью, указывающей на возможное наличие газовой оболочки.

«Раздутый» горячий юпитер WASP-127b, расположенный в 500 световых годах от нас, поразил ученых скоростью воздушного потока на экваторе. Несмотря на экстремальную погоду, сама планета оказалось гораздо более «стандартной», чем показывали предыдущие исследования.

В 368 световых годах от Земли, на границе так называемой пустыни горячих нептунов — близкой к звезде области, в которой небесные тела размером с Нептун практически не встречаются, — расположилась экзопланета WASP-166b. Несмотря на экстремальные условия, этот уникальный мир смог сохранить объемную атмосферу, в которой обнаружили следы воды и углекислого газа. Открытие существенно расширяет представления об эволюции экзопланет в космических «пустынях».

Про то, как землетрясения влияют на климат, почему нужно готовиться не только к отрицательным, но и к положительным изменениям климата, сколько больших климатических моделей существует и на чем они основаны, и про многое другое мы поговорили с академиком Игорем Моховым, научным руководителем Института физики атмосферы РАН и профессором МФТИ.

Климатология в наши дни явно переросла ту описательную науку на стыке географии и физики, какой она была последние несколько столетий. Причиной стремительного роста интереса к климатологии стало наше осознание непреднамеренного влияния на климат Земли, который в последние годы существенно меняется, все дальше отклоняясь от привычных нам состояний. Сначала ученых заинтересовали сами эти изменения, затем — их причины, связанные с ними последствия и, наконец, возможные меры противодействия. Такие разные задачи требуют и разных инструментов для их решений, и разных навыков и компетенций у ученых. Все это разнообразие сейчас и составляет климатологию.

Евгений Владимирович Розанов, руководитель лаборатории «Исследований Озонового Слоя и Верхней Атмосферы» в Санкт-Петербургском государственном университете — самый цитируемый российский климатолог, один из главных рецензентов знаменитого доклада Межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC), за который эта организация была удостоена Нобелевской премии мира. Его исследования, посвященные влиянию солнечной активности на климат и состояние озонового слоя, внесли значительный вклад в современное понимание глобальных климатических процессов и важности климатических наук. Мы решили спросить его, как устроена климатическая модель Земли, решена ли проблема озонового слоя и почему климатические вопросы так политизированы.

В 1912 году ученые обнаружили заряженные частицы, поступающие на Землю из космоса. Сталкиваясь с ядрами атмосферных газов нашей планеты, эти космические лучи производят вторичные мелкие частицы — пионы, которые затем распадаются на мюоны. Однако число последних, по неизвестным причинам, значительно превышает теоретические предсказания. Недавно исследователи из Китая предложили новое решение «мюонной загадки», объяснив избыток мюонов в космических лучах конденсацией глюонов.

Атмосфера крупнейшей планеты Солнечной системы продолжает удивлять астрономов: на северном и южном полюсах Юпитера, под яркими зонами его полярных сияний, расположились огромные темные пятна, увидеть которые можно только в ультрафиолетовом диапазоне. Изучение этих овальных структур размером с Землю раскрывает сложные процессы в магнитосфере и атмосфере планеты и может привести к созданию более точных моделей атмосфер газовых гигантов.

Первая волна исследований Венеры завершилась с холодной войной: тогда были произведены успешные посадки автоматических аппаратов, сделаны снимки поверхности планеты, составлены карты, взяты образцы грунта и атмосферы. С тех пор в мире технологий произошла настоящая революция, прежде всего в области электроники и искусственного интеллекта. Что нового могут дать эти технологии для изучения планеты? Рассказывает эксперт из МАИ, старший преподаватель кафедры «Космические системы и ракетостроение» Иван Рудой.

Физики ИПФ РАН выявили взаимосвязь между лесными пожарами и возникновением осадков. Знания в этой области могут повысить эффективность тушения природных пожаров, улучшить системы раннего оповещения для населения, а также точность прогнозов изменения климата.

Группа ученых из NASA впервые обнаружила и измерила глобальное электрическое поле нашей планеты, существование которого предсказывали физики почти 60 лет назад. Согласно заявлениям специалистов, именно это поле вызывает утечку газа в космос в полярных широтах, а также ответственно за ряд других эффектов, в которых еще предстоит разобраться. Авторы нового исследования считают, что их работа не только раскроет загадки истории Земли, но и позволит проникнуть в тайны других планет и понять, какие из этих миров могут быть пригодны для жизни.

Земляне давно думают о возможностях колонизации Марса, но пока эта планета совсем непригодна для жизни — как минимум из-за низкой температуры. Теперь американские физики предложили способ согреть Красную планету с помощью распыленных над ее поверхностью металлических наночастиц. Такой метод может уплотнить атмосферу и растопить подповерхностные льды.

В продолжающихся изменениях климата винят человека, а точнее — антропогенные парниковые газы, прежде всего углекислый газ, метан и озон. Все чаще к этому списку добавляют закись азота, или веселящий газ. Согласно исследованию международного коллектива ученых, с 1980 по 2020 год концентрация этого соединения в атмосфере выросла на 40 процентов. Наибольший вклад в рост внесло сельское хозяйство, а среди регионов — Китай и Южная Азия.

Экзопланеты, кружащие совсем близко к массивным звездам, — одни из самых малоизученных. На сегодня удалось «поймать» менее 20 таких объектов. И вот список пополнился: астрономы нашли чрезвычайно раздутый горячий нептун, атмосферу которого должно было сдуть звездным ветром еще миллиарды лет назад.

Для защиты информации в условиях бурного развития квантовых технологий ученые предлагают использовать методы постквантовой криптографии или технологию квантового распределения ключей (КРК), которую часто называют квантовой связью. Реализовать сеть на технологии КРК в глобальном масштабе сегодня возможно с использованием спутниковых оптических систем связи, в которых передача квантовых битов на наземные терминалы осуществляется через свободную атмосферу.

«Теплый юпитер» WASP-107 b не вписывался в гипотезы о формировании планет из-за слишком низкой плотности при низкой массе. Две независимые группы ученых смогли объяснить все особенности этой экзопланеты, изучив данные наблюдений космического телескопа «Джеймс Уэбб».

Найти экзопланету, похожую на Землю, оказалось непросто, особенно по параметрам атмосферы. У всех исследованных на сегодня кандидатов атмосферы оказались крайне небольшими, или же наблюдения дали неоднозначные результаты. Этот тренд может изменить экзопланета Янссен. По данным наблюдений космического телескопа «Джеймс Уэбб», атмосфера у этой каменистой планеты довольно толстая и любопытная по составу.

Слушатели узнают, как и где образуются миражи и их типы.