Ио — загадочный спутник Юпитера, родина вулканов и полярных сияний

Ио — загадочный спутник Юпитера, родина вулканов и полярных сияний

Ио — загадочный спутник Юпитера, родина вулканов и полярных сияний

Земля – ​​не единственное место в нашей Солнечной системе с вулканической активностью. Хотя есть существенные отличия в типе и стиле вулканической активности от земной. Несколько других планет и лун также имели в геологическом прошлом вулканическую активность:

В настоящее время существует как минимум 5 известных тел нашей Солнечной системы с все еще активной вулканической активностью:

  • Наша Земля
  • Ио, спутник Юпитера
  • Тритон, спутник Нептуна
  • Энцелад, спутник Сатурна
  • Венера (23 июля 2020 года ученые объявили об открытии того, что на нашей соседней планете также есть как минимум 37 действующих вулканов!)

Марс и спутник Юпитера Европа, возможно, все еще имеют вулканическую активность, но до сих пор не было прямых наблюдений извержений.

По всей видимости, большая часть вулканизма за пределами Земли произошла в ранний период существования Солнечной системы, когда планеты были еще более горячими. На Луне  вулканическая активность была в далеком геологическом прошлом, между 3-4 миллиардами лет назад, когда она еще была достаточно горячей.

Гора Олимп на Марсе – самый большой из известных вулканов во всей Солнечной системе, Венера усеяна тысячами вулканических образований, а Ио – наиболее вулканически активный спутник.

Большая часть сведений о вулканической активности за пределами Земли получена в результате недавних космических исследований с использованием современных телескопов и космических аппаратов.

Считается, что извержения вулканов на Красной планете давно прекратились. Но последние данные показывают, что они могут возобновиться в любой момент. Судя по сотрясениям марсианской коры, в ней есть очаги жидкой магмы. Naked Science разбирался, насколько надежны эти свидетельства.

Прошлое всех скалистых миров Солнечной системы было горячим. Меркурий, Венера, Земля и Марс изобилуют следами древних извержений. Но здесь ключевое слово — «древних». Из всех планет активные вулканы известны только на Земле. Оговорка «планет» важна, поскольку вообще-то самое вулканически активное тело Солнечной системы — спутник Юпитера Ио.

Правда, если мы не видели действующих вулканов, то это еще не значит, что их нет. Никакая планета, кроме Земли, не изучена вулканологами как следует. Есть, например, косвенные свидетельства, что огнедышащие горы могут быть на Венере. Но застать их за извержением трудно хотя бы потому, что поверхность этой планеты всегда закрыта плотными облаками. Изучать Марс проще, он хотя бы с орбиты хорошо виден. Но о вулканологической станции «Фарсида-1» Марсианского отделения РАН приходится только мечтать (Тарсис, он же Фарсида — огромное вулканическое нагорье на Марсе. — прим.ред.). Всего четыре года назад (в 2018-м) на Красной планете благодаря зонду InSight заработал первый приличный сейсмограф. Он-то и принес интригующие данные, о которых мы поговорим ниже. Но для начала расскажем, чем марсианские вулканы отличаются от земных и откуда они вообще берутся.

Откуда берутся вулканы

Две сотни лет назад натуралисты думали, что Земля внутри жидкая. Получалось, что тонкая твердая кора отделяет нас от океана жидкой магмы. А вулканические жерла — да это просто дырки в коре. Это представление перекочевало в массовую культуру и по сей день сбивает людей с толку. На самом деле с вулканами дело обстоит совсем не так просто. А точнее: во-первых, совсем не просто, и во-вторых, всё совсем не так.

Мантия планеты (не только нашей) хоть и горячая, но твердая, а вовсе не жидкая (температура верхней мантии Земли, например — около 1300 – 1500 С). Да, она подвижна, но скорость мантийных потоков — считанные сантиметры, а то и миллиметры, в год. Примерно теми же темпами могут «течь» бетонные опоры плохо построенного моста.

Чтобы образовалась магма, твердое вещество мантии (или коры) должно расплавиться. Магма, кстати, тоже не совсем жидкость. Это смесь жидкого расплава, кристаллов и газов. Ее можно сравнить с газированной манной кашей. Вулканическая лава — это магма, излившаяся на поверхность. Под каждым действующим вулканом есть резервуар магмы — магматический очаг.

Как расплавить вещество верхней мантии? Очевидный способ: нагреть его выше температуры плавления. С этим хорошо справится восходящий поток вещества из нижней мантии, а то и от самой границы ядра — мантийный плюм. Нижняя мантия горячее верхней, поэтому «пришелец» несет с собой дополнительное тепло, плавящее окружающие породы. Считается, что такой плюм греет очаги гавайских вулканов.

Еще можно не искать дополнительное тепло, а просто понизить его температуру плавления, чтобы оно расплавилось и при своей обычной температуре. К этому, в свою очередь, есть два пути. Первый — понизить давление на вещество. Когда глубинные массы мантии поднимаются к поверхности, где давление меньше, они плавятся. Так образуется магма под вулканами срединно-океанических хребтов, в месте мощных восходящих потоков мантийного вещества. Второй путь — вспомнить древний рекламный слоган и «просто добавить воды». Смесь мантийного вещества с водой плавится при температуре, при которой сухая мантия осталась бы твердой. Поэтому и существует Тихоокеанское огненное кольцо по краям Тихоокеанской литосферной плиты, где насыщенные водой породы морского дна погружаются в мантию.

Ио — загадочный спутник Юпитера, родина вулканов и полярных сияний

Неземное долголетие

Земные вулканы часто живут тысячи лет, иногда — сотни тысячелетий. Но не миллионы лет. Движение тектонических плит не позволит магматическому очагу долго существовать на одном месте. Оно сдвинет очаг с грелки мантийного плюма или сместит точку притока воды в мантию.

Но на Марсе, как считают ученые, нет подвижных литосферных плит. И, скорее всего, никогда не было. Поэтому магматические очаги могут быть чрезвычайно долговечными. Метеориты марсианского происхождения показывают, что один и тот же вулкан мог время от времени просыпаться в течение без малого ста миллионов лет! И при каждом извержении выбрасывать новые массы лавы и пепла.

Прибавив к этому низкую силу тяжести (38% земной), мы поймем, почему самые высокие вулканы в Солнечной системе именно на Марсе. Самый грандиозный из них — Олимп. Эту громадину с диаметром основания 540 километров трудно даже назвать горой. Ее невозможно полностью увидеть с поверхности: большая часть Олимпа всегда будет скрыта за горизонтом. Высота этого колосса превышает 21 километр, если считать от подножия. А над условным местным «уровнем моря» гигант возвышается более чем на 24 километра! Другие марсианские вулканы не столь грандиозны, как Олимп, но тоже впечатляют.

Однако все следы марсианских извержений очень древние. Самые молодые из них старше двух миллионов лет. Откуда мы знаем их возраст? Благодаря подсчету метеоритных кратеров. Специалисты знают (по крайней мере, в теории), как часто на Красную планету падают метеориты того или иного размера. Поскольку эрозия на Марсе слабая, кратеры почти не разрушаются. Если на каком-то участке поверхности их мало и они мелкие — значит, этот участок молод. Метод не очень точный, зато удобный.

До недавнего времени не было никаких свидетельств, что на Марсе есть действующие вулканы. Более того, казалось наиболее вероятным, что их как раз нет. Все планеты постепенно остывают, растрачивая внутреннее тепло. На Марсе, который меньше Земли по массе почти в десять раз, этот процесс зашел очень далеко. А там, где мало подземного тепла, трудно ожидать плавления мантии.

Кстати, многие эксперты считают, что многочисленные глубокие трещины в коре планеты — как раз следствие остывания. Планета уменьшается в объеме, съеживается, и ее кора трескается.

Но последние данные заставляют усомниться как в «сдержанном, нордическом» нраве Марса, так и в происхождении трещин.

Ио — загадочный спутник Юпитера, родина вулканов и полярных сияний

Трещина в теории

В 2021 году в журнале Icarus вышла любопытная статья. Астрономы обнаружили нечто очень похожее на свежие вулканические отложения на снимках с аппарата Mars Reconnaissance Orbiter. Это темное пятно вокруг одной из так называемых борозд Цербера — глубоких трещин в коре Марса. Пятно почти симметричное и вытянуто не в направлении господствующих ветров. Так что его происхождение трудно приписать капризам Эола. Отложения имеют большую теплоемкость: медленно нагреваются и столь же медленно остывают. В сочетании с цветом это заставляет подозревать, что они состоят из вулканического минерала пироксена.

Похожие структуры не раз обнаруживались на Луне и Меркурии и обычно считались вулканическими. Но, в отличие от своих двойников на других небесных телах, марсианское пятно очень молодо. Ему от 50 до 200 тысячелетий. Даже на Земле с ее подвижными плитами вулканы такого возраста могут быть действующими, а уж на Марсе и подавно.

Сладкая дрожь открытия

Авторы статьи в Icarus сразу же отметили, что именно в районе борозд Цербера находились эпицентры самых сильных марсотрясений, зафиксированных сейсмографом InSight. И вот теперь в журнале Nature Astronomy вышла новая работа. Ученые проанализировали данные о множестве марсотрясений, благо их зафиксировано уже более 1300. Эксперты выделили особый класс сотрясений Марса: низкочастотные. По характеру сигнала они довольно похожи на события, привычные земным сейсмологам. Можно надеяться, что причина таких подземных толчков не в потрескивании сжимающейся коры и не в редких падениях метеоритов, а в геологической активности Марса.

Для 18 из 24 таких низкочастотных сотрясений удалось определить дистанцию между сейсмографом и эпицентром. И она совпала (в пределах погрешности) с расстоянием до борозд Цербера. То есть до того самого места, где нашлись свежие вулканические отложения или что-то очень похожее.

Но и это еще не всё. Судя по скорости сейсмических волн, они прошли через жидкую или почти жидкую среду. Мантия, напомним, твердая. И кора тоже твердая. Что тогда может быть жидким? Магма.

Похоже, под дном как минимум одной из борозд Цербера есть магматический очаг. А если так, то и сама трещина, скорее всего, образовалась в результате вулканической катастрофы, а не постепенного растрескивания остывающей коры. А самое важное в том, что пока магма остается жидкой, она может быть извергнута на поверхность. Марсианский вулкан может проснуться и заявить о себе.

Два независимых свидетельства — снимки с орбиты и сейсмограммы с поверхности — это немало. Но ученые очень серьезно относятся к понятию «установленный факт». Пресс-служба может заставить их сделать громкое заявление для релиза, но в своем кругу они не спешат с выводами, неторопливо и придирчиво накапливая аргументы за и против. Возможно, однажды на Марсе появится целая сеть сейсмографов, приборы измерят поток подземного тепла в разных точках планеты, а образцы пород с краев той самой трещины будут изучены марсоходами, а то и доставлены в земные лаборатории. И тогда можно будет точно сказать, есть ли там магматический очаг. Ну или нам очень повезет, и орбитальные аппараты сфотографируют процесс извержения.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.

Биография Солнечной системы

700 млн лет – столько понадобилось для того, чтобы сформировалась наша Солнечная система. Невеликий срок в масштабах Вселенной. Но все ключевые события для нашего «солнечного семейства» успели произойти именно за это время. Какие же?

Ио — загадочный спутник Юпитера, родина вулканов и полярных сияний

В начале было облако

Все началось около 4 млрд 600 млн лет назад. Именно тогда огромное облако молекулярной пыли, спокойно плывшее в Млечном Пути, вдруг стало сжиматься. Это случилось благодаря вспыхнувшей неподалеку сверхновой звезде, ударная волна от которой прошла через все облако и спровоцировала гравитационный коллапс. А еще взрыв гигантской звезды наполнил облако газом и тяжелыми элементами – железом и ураном, позже ставших кирпичиками, из которых состоит Солнечная система.

Сжатие происходило очень быстро. Помимо этого, облако еще и вращалось. Дело в том, что все вокруг нас, включая галактику, находится в постоянном вращении. Вращение – это часть физики звездного коллапса. Когда в газопылевом облаке возникла гравитация, оно не только стало быстрее вращаться, но и расплющилось в диск. В условиях стремительного сжатия и хаотичного вращения газ и пыль начали уплотняться во множество комков. Эти комки были ничем иным, как будущими звездами.

Очень скоро часть этого облака станет раздробленной Солнечной системой, в центре которой засияет яркая протозвезда. Она начнет поглощать пыль и газ, из которых тогда состояла солнечная туманность. Большая часть из всего этого «мусора» окажется в недрах Солнца, а из мизерных остатков образуются планеты, спутники, астероиды и даже мы сами.

Солнечная система была не единственным «ребенком» огромного газопылевого облака, одновременно с ней на свет «рождаются» и ее «братья» – другие звездные системы.

То же самое мы можем наблюдать сегодня в созвездии Ориона, через которое протянулось гигантское молекулярное облако протяженностью в сотни световых лет. В некоторых местах видно, как из этих комков образуются молодые звезды, словно гигантские диско-шары, подсвечивающие окружающий их газ всеми цветами радуги.

Ио — загадочный спутник Юпитера, родина вулканов и полярных сияний

На сегодняшний день существует два подхода к вопросу образованию планетных систем. Один из них – это развитие идей советского ученого Виктора Сафронова, так называемая модель аккреции на ядро. Согласно этой модели, сначала образуется некая заготовка планеты, зародыш, каменное ядро, на которое потом аккрецирует газ, и образуется уже планета-гигант наподобие Юпитера, Сатурна или других планет-гигантов. Второй подход связан с попытками объяснить образование планет в протопланетном диске тем же механизмом, который приводит и к образованию звезд, то есть гравитационной неустойчивостью. Если диск достаточно массивен, и в нем достаточно много вещества, то могут образовываться какие-то неоднородности, которые будут сжиматься под действием собственной тяжести. Если они будут достаточно массивны, они будут падать внутрь себя, коллапсировать и превращаться в массивные планеты. В научной среде преимущество пока имеет первая – сафроновская теория образования планет.

Планетезимали

В «младенчестве» у Солнечной системы не было никаких планет. Самого Солнца как такового тоже не существовало – была лишь небольшая протозвезда, свет от которой был очень тусклым из-за скопленных вокруг нее газа и пыли. Впрочем, планеты будут формироваться очень быстро.

Материал для их «изготовления» разделился на несколько «слоев» в зависимости от температур диска. Ближе к протосолнцу, при температуре свыше 2 тыс. градусов, все испарилось. На расстоянии 8 млн км находилась каменная линия, где металлы и минералы затвердели. Следующий рубеж принято называть линией снега – эта верхняя граница внутренней Солнечной системы. Вода, метан и аммиак существуют здесь только в виде льда. Но почему мы говорим именно об этих веществах? Все просто – в Солнечной системе их больше всего, особенно воды. Все это – компоненты водорода в том или ином виде, а водород является самым распространенным элементом в Солнечной системе того времени.

Как эти, так и другие элементы, объединяет одно – они пока находятся здесь в виде микроскопических частиц. Но уже очень скоро путем аккреции их начнет притягивать друг к другу, и они превратятся в камни и кусочки льда, которые, в свою очередь, тоже притянет вместе. Из них образуются более-менее большие каменные куски (примерно 1 км на 1,5 км), называемые планетезимали. Это первый строительный материал, из которого через 3 млн лет сформируются протопланеты – «зародыши» планет.

Ио — загадочный спутник Юпитера, родина вулканов и полярных сияний

Газовые гиганты

А пока протопланеты схожи по размерам с Луной. Сталкиваясь между собой, они образуют большие планеты. Планеты внутренней Солнечной системы – Меркурий, Венера, Земля и Марс – получились небольшими, меньше внешних, потому что им досталось меньше строительного материала (ближе к звезде, там, где достаточно горячо из-за ее излучения, не могут конденсироваться льды, не могут конденсироваться в твердое вещество вода, аммиак и другие газы, поэтому там возможно образование только каменных планет. Поэтому эти планеты получаются менее массивными, ведь для их образования доступно меньше вещества).

Буквально за 3 млн лет появляется гигант Солнечной системы – молодой замерзший Юпитер. Прежде чем стать газовым гигантом, Юпитер был суперземлей – крупной каменной планетой, масса которой в несколько раз превышает массу Земли. Он продолжал расти, притягивая к себе все новые протопланеты. Из-за своей массы Юпитер стал «гравитационным разбойником». Как космический пылесос он поглощал все газы на своем пути и за 100 тыс. лет нарастил 90% своей нынешний массы.

Другие планеты внешней Солнечной системы – Сатурн, Уран и Нептун – последовали его «хулиганскому» примеру. И хотя накопить столь убедительную «мышечную» массу большинству из них все же не удалось, Юпитер и Сатурн в конечном итоге вобрали в себя 92% всего не солнечного вещества!

Благодаря «прожорливости» этих двух гигантов за 10 млн лет существования молодой Солнечной системы в ней кончился практически весь газ, в частности, водород и гелий, из-за которых так быстро выросли Юпитер и Сатурн. Их неуемная «жадность», однако, сыграла на руку их более «скромным» собратьям. Ведь если бы Юпитер и Сатурн не притянули весь газ и пыль, мы могли бы лицезреть наше Солнце лишь как довольно тусклый нечеткий диск. Впрочем, не могли бы – в отсутствии нормального солнечного света жизнь на нашей планете едва ли могла достигнуть такого разнообразия, чтобы на ней появились столь любопытные существа как Homo sapiens. Солнце, впрочем, способствовало этому и само. Ведь оно продолжало вбирать в себя водород и гелий, иначе не выросло бы до таких размеров, так и оставшись протозвездой. Юпитер, кстати, и сам бы мог стать звездой, если бы обладал значительно большей массой.

Ио — загадочный спутник Юпитера, родина вулканов и полярных сияний

Второе рождение Солнца

Наше Солнце родилось дважды. Та звезда, о которой мы говорили до сих пор, была лишь протосолнцем. В начале своей жизни спектр света ее был другим. Протосолнце обладало огромной энергией как и сейчас, но было более красным. В возрасте 50 млн лет с Солнечной системой происходит знаковое событие – наша звезда достигает критической температуры и давления, в ее ядре начинается ядерная реакция. С энергией водородной бомбы наше протосолнце взрывается, и рождается новая полноценная звезда.

Ио — загадочный спутник Юпитера, родина вулканов и полярных сияний

Внутренние планеты

Солнце созрело, а сформировавшиеся Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун улетели за снеговую линию. Между тем, в горячей внутренней области, где было много камней и мало газа, творился хаос: крошечные протопланеты продолжали сталкиваться и расти.

Образование внутренних планет Солнечной системы продолжалось в 10 раз дольше, чем формирование газовых гигантов. Спустя 75 млн лет этот процесс подошел к концу. Пыль этих «боев» рассеялась, и из глубин космоса проступили очертания четырех внутренних планет – Меркурия, Венеры, Земли и Марса.

Детство нашей Земли тем не менее было трудным. В то время, когда протоземля достигла нынешних размеров и заняла стабильную орбиту, у нее был космический преследователь. Считается, что на начальных стадиях развития Землю сопровождала другая протопланета – Тея. У нее была почти такая же орбита, как и у Земли. Она буквально следовала за ней по пятам. Неудивительно, что подобный «контроль» рано или поздно должен был вылиться в ожесточенный «конфликт» – планеты столкнулись. И вновь великие бедствия обернулись великим созиданием – из обломков Теи и самой Земли сформировался спутник – Луна (читайте об этом в прошлом номере журнала в статье «История Земли за 30 минут»). Выжив в катаклизме и сформировав Луну, Земля стала одной из самых стабильных планет внутренней Солнечной системы. Вероятно, это еще одна причина, почему именно на ней появилась жизнь (по крайней мере, столь разнообразная).

Кольцо астероидов и пояс Койпера

Казалось бы, формирование планет закончено, но между Марсом и Юпитером и по сей день существует кольцо, которое давным-давно должно было превратиться в еще одну планету. Но рождение ее невозможно – «злодейка-судьба» в образе гиганта Юпитера не позволяет ей сформироваться: гравитационная сила газовой планеты постоянно сталкивает астероиды и не дает им притянуться друг к другу.

Ближе к краю Солнечной системы, за орбитой Нептуна, расположилось еще одно кольцо астероидов – пояс Койпера. В нем много камней и льда, но все они летают так далеко друг от друга, что почти никогда не сталкиваются, потому не образуют планет.

Ио — загадочный спутник Юпитера, родина вулканов и полярных сияний

Помимо кольца астероидов и пояса Койпера, в Солнечной системе существует и гипотетическая сферическая область, называемая облаком Оорта. Именно она, по мнению многих исследователей, считается «родиной» долгопериодических комет. И хотя инструментально существование облака Оорта не подтверждено, многие косвенные данные указывают на его существование. Считается, что облако Оорта является остатком исходного протопланетного диска, который сформировался вокруг Солнца примерно 4,6 млрд лет назад. Общепринятая гипотеза гласит, что объекты облака Оорта первоначально формировались намного ближе к Солнцу в том же процессе, в котором образовались планеты и астероиды, но гравитационное взаимодействие с молодыми планетами-гигантами, такими, как Юпитер, отбросило эти объекты на чрезвычайно вытянутые эллиптические или параболические орбиты.

Поздняя тяжелая бомбардировка

Впрочем, через 50 млн лет после рождения Солнечной системы в поясе Койпера и кольце астероидов было в 100 раз больше тел, чем сегодня. Все они сыграли разрушительную, но очень важную роль в эволюции каменистых внутренних планет, включая нашу Землю.

Причиной драмы, однако, стали тогда газовые гиганты, чьи сместившиеся орбиты чуть не погубили Солнечную систему. Когда Юпитер вошел в резонанс с Сатурном, возникло гравитационное возбуждение и произошла катастрофа – планеты разлетелись по Солнечной системе. Две планеты – Нептун и Уран, пострадали больше всех. Их орбиты поменялись местами.

Резонанс Юпитер-Сатурн основательно проредил и пояс астероидов, и пояс Койпера. 99% тел в поясах астероидов и Койпера разлетелась, большая часть из них оказалась за пределами Солнечной системы. Но некоторые отправились внутрь. Земля, как и другие каменистые планеты, оказалась на линии огня. Это событие известно как поздняя тяжелая бомбардировка. Но принцип «нет худа без добра» сработал снова. Многие ученые считают, что именно такие бомбардировки могли принести на Землю воду, а заодно и органические минералы и вещества, из которых позже развилась жизнь.

С тех пор, насколько известно современной науке, серьезных катаклизмов в Солнечной системе не происходило. Многие вообще считают ее нетипичной по сравнению с другими подобными системами именно в силу ее стабильности. Неужели мы – особенные?..

Солнечная система должна просуществовать еще порядка 5 млрд лет – до тех пор, пока термоядерная реакция в недрах Солнца не прекратится и оно не расширится. Когда это произойдет, оно превратится в красного гиганта и поглотит Меркурий, Венеру и, возможно, нашу Землю. Но даже если наша планета и избежит этой участи, жизнь на ней станет совершенно невозможной из-за близости гигантского Солнца. Зона обитаемости сместится к самым краям планетной системы. Впрочем, из-за чрезвычайно увеличившейся площади поверхности Солнце будет гораздо более «прохладной» звездой, чем прежде. После этого нашу систему ждет еще большая трагедия – Солнце вновь начнет сжиматься. Это будет происходить до тех пор, пока оно не превратится в белого карлика – звездное ядро, необычайно плотный объект в половину первоначальной массы светила, но размером всего лишь с Землю. Процесс «умирания» Солнца, как и всего в этом мире, начался еще в момент его рождения. Поскольку Солнце сжигает запасы водородного топлива, выделяющаяся энергия, поддерживающая ядро, имеет тенденцию заканчиваться, заставляя звезду сжиматься. Это увеличивает давление в ее недрах и нагревает ядро, таким образом ускоряя сжигание топлива. В результате Солнце становится ярче примерно на десять процентов каждые 1,1 млрд лет, и станет ярче еще на 40% в течение следующих 3,5 млрд лет.

Популярное

Многоножки активно избегают света, стараясь держаться в темноте. Но как они делают это, если не могут видеть вообще ничего? Эксперименты китайских ученых показали, что такую реакцию обеспечивают расположенные в антеннах рецепторы, реагирующие на повышение температуры.

«США устроили землетрясения в Турции с помощью проекта HAARP» — что наука об этом думает?

За секунды до сильных толчков в Турции многие видели короткие вспышки — что-то вроде локального северного сияния. Местное население считает, что это следы применения «сейсмического оружия». Но реально ли с научной точки зрения вызвать землетрясение современными техническими средствами — что в Турции, что в Йеллоустоуне, что любом другом месте? И не связаны ли загадочные вспышки с чем-то совсем иным? Naked Science попробует разобраться в этом вопросе.

Взгляд в парадоксальную область

Керамика? Пробивает броню? Это неожиданно, но лишь на первый взгляд. Керамические бронебойные сердечники работают давно и уверенно, прошли долгий путь эволюции и продолжают развиваться. Действие керамики в броне эффективно и интересно. Naked Science рассказывает о «броневой керамике» подробнее.

Астрономам разрешили «стрелять» лазером по спутникам Starlink

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

В НИУ ВШЭ выяснили, что факторы, влияющие на тягу к алкоголю, закладываются еще до совершеннолетия

Изучая потребление алкоголя, экономисты и социологи обычно связывают его с условиями жизни людей и их человеческим капиталом: образованием, опытом работы, знаниями. Ученые из Лаборатории исследований рынка труда и Лаборатории экономико-социологических исследований НИУ ВШЭ обратили внимание на некогнитивные навыки, формирующиеся в детстве и подростковом возрасте, и выяснили, что эти качества во многом определяют вероятность злоупотребления спиртным и сокращают степень влияния образования.

Ио — загадочный спутник Юпитера, родина вулканов и полярных сияний

Не получилось опубликовать!

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

Ио — загадочный спутник Юпитера, родина вулканов и полярных сияний

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

Что-то пошло не так!

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

Выбираем главные направления будущей экспансии человечества в пределах Солнечной системы. Где и почему появятся первые обитаемые базы, а где их не будет никогда?

Хорошо было бы все бросить и переехать куда-нибудь подальше. Да хоть на Луну! Жаль, что пока человечество лишь осторожно обсуждает возможности освоения нашего спутника и других тел Солнечной системы – и нерешительно мнется у дверей, покидая свой земной дом.

Эти «сомнения на пороге» можно понять. Миллиарды лет эволюции на уютной, комфортной планете замечательно приспособили и адаптировали нас здесь, только здесь и нигде кроме. К обжигающим ураганам Венеры и мертвенным льдам Нептуна – не говоря уж о еще более экзотических местах вроде Юпитера – наш организм не готов совершенно. Но все-таки у нас есть технологии.

С ними мы уже научились выживать на околоземной орбите, а скоро освоимся и в дальних пределах. Удобные скафандры, комфортные модули обитаемых баз – рано или поздно мы это сумеем. Главное – правильно выбрать направление. Попробуем же рассмотреть потенциальные центры колонизации для человечества будущего. Куда направятся пионеры Солнечной системы – и что их там ждет?

Меркурий

Ближайшая к Солнцу планета. Атмосфера отсутствует, скудные запасы водного льда. Гравитация на экваторе: 0,38 земной. Температура у поверхности: от -180 до 430°С. Среднее расстояние до Земли: 49,4 млн км. Местный год: 0,24 земного, сутки – 58,65 земных.

Потенциал колонизации

Ио — загадочный спутник Юпитера, родина вулканов и полярных сияний

Вечно раскаленный ад дневной стороны – и вечная ледяная пустошь ночной. Опасная близость Солнца – и день, длящийся дольше года. Меркурий – явно не первый кандидат на колонизацию. Однако если над этим в принципе задумываться, то стоит обратить внимание на приполярные области планеты. Судя по снимкам, которые сделал зонд MESSENGER, здесь, в глубокой тени кратеров, могут найтись некоторые запасы водного льда.

С другой стороны, в тени самих кратеров слишком холодно – а на свету чересчур жарко. Поэтому базу стоит возводить где-то посередине, скажем, на краю одной из таких ям, что позволит хоть как-то регулировать температуру. Впрочем, можно посмотреть на проблему и глазами оптимиста. Отсутствие воды позволяет не опасаться наводнений, а геологической активности – извержений вулканов. Также и почти полное отсутствие атмосферы означает отсутствие погоды со всеми ее ураганами и бурями. Но вот без землетрясений обойтись не удастся: приливные силы, действующие на Меркурий в гравитационном поле близкого Солнца, буквально «мнут» крошечную планету, вызывая движения и разломы ее поверхности.

Венера

Парниковый эффект, ураганы, вулканы, воды нет. Гравитация на экваторе: 0,9 земной. Средняя температура у поверхности: от 465°С. Среднее расстояние до Земли: 41,9 млн км. В атмосфере преобладает углекислый газ. Местный год: 0,62 земного, сутки – 243 земных.

Ио — загадочный спутник Юпитера, родина вулканов и полярных сияний

Если по размерам и орбитальным параметрам Венеру называют ближайшим близнецом Земли, то по климату она – близнец, безусловно, злой. Температура, при которой плавится и свинец, – выше, чем на Меркурии. Удушливая, плотная и ядовитая атмосфера и бешенство вулканов. Не то что жить – даже просто закрепиться на этих негостеприимных берегах чрезвычайно тяжело. И уж точно такая задача лежит далеко за пределами доступных нам в перспективе технологий.

Могучие ветра, сотрясающие верхние части венерианской атмосферы, у поверхности резко ослабевают, так что базе не придется выдерживать их напор. Вряд ли стоит ждать и землетрясений на планете с отсутствующей тектонической активностью. Зато вулканы могут оказаться смертельно опасными, так что если что-то и стоит здесь строить, то подальше от глубоких ущелий и высоких гор, на одной из обширных равнин, покрывающих две трети Венеры.

Несмотря на чуть меньшее притяжение, которое, казалось бы, должно слегка облегчить жизнь, атмосфера Венеры настолько плотная, что вы бы ощущали физическое сопротивление каждому своему движению. Если б устояли на ногах: у поверхности планеты давление сравнимо с давлением в океане на глубине 900 м. Ни Солнца, ни звезд местным поселенцам увидеть не суждено. Густые облака вечно закрывают небо, делая его желто-оранжевым днем и беспросветно черным ночью. Пожалуй, стоит вычеркнуть ее из наших планов вовсе.

Луна

Ближайшее к Земле тело. Атмосфера отсутствует. Гравитация на экваторе: 0,17 земной. Средняя температура у поверхности: от -153 до 123°С. Местный год равен земному, вращение вокруг своей оси синхронизировано с Землей. Расстояние до Земли: 384 тыс. км. Запасы водного льда.

Ио — загадочный спутник Юпитера, родина вулканов и полярных сияний

Происходящее на нашем естественном спутнике мы понимаем лучше, чем где-либо еще: полеты к Луне начались еще в 1959 году, когда советский космический аппарат впервые заглянул на ее обратную сторону. Не забудем и о том, что начиная с 1969 года на Луне несколько раз бывали люди, некоторым из них даже удалось провести тут несколько дней (в тесном спускаемом модуле). Да и в том, что Луна станет первым форпостом человечества за пределами Земли, не сомневается практически никто.

Бесчисленные топографические, минералогические, температурные и другие снимки поверхности Луны показали, что идеального места для возведения базы на спутнике нет. День и ночь на нем длятся по две недели, и перепад температуры между ними превышает 250 градусов. Чтобы минимизировать его опасное влияние, лучше обустраиваться поближе к южному лунному полюсу, где температурные изменения не так резки – тут, скорее, стабильно холодно, в среднем около нуля по Цельсию.

Кроме того, в этих областях обнаружена вода – в основном, в виде льда, рассеянного под поверхностью лунного грунта. Эти запасы для будущих поселенцев будут совершенно не лишними. Атмосферы у Луны практически нет, так что специальная защита от ветров не понадобится, зато случаются «лунотрясения». Природа этой сейсмической активности пока является предметом дискуссий, однако несомненно, что изредка магнитуда таких событий может достигать неслабых 5,5 по шкале Рихтера.

Зато исключительно выгодно небольшое расстояние до Луны: оно вполне по силам даже современной пилотируемой космонавтике, а сигналы связи приходят сюда с почти незаметной задержкой. Вряд ли удивительно, что первые серьезные проекты лунной базы появились еще в 1950-х. Что американские, что советские «лунограды» того времени напоминали скорее глубоко защищенные военные базы с ядерными источниками энергии. Сегодняшние разработчики мыслят не столь милитаристски – и более осторожно. Первые этапы освоения Луны и возведения обитаемого убежища, видимо, проведут роботы. Самыми перспективными для этого считаются технологии строительства посредством 3D-печати. Материалом послужит местный реголит, на 21% состоящий из кремниевых минералов. Кстати, в нем также имеется до 13% железа, 7% алюминия и 6% магния – они также пригодятся будущим жителям Луны.

Марс

Планета, больше других похожая на Землю. Атмосфера слабая, основной компонент – углекислый газ. Имеются запасы водного и сухого льда. Гравитация на экваторе: 0,38 земной. Температура у поверхности: от -126 до 20°С. Местный год: 1,88 земного, сутки почти равны земным. Среднее расстояние до Земли: 77,8 млн км.

Ио — загадочный спутник Юпитера, родина вулканов и полярных сияний

Если жизни на современном Марсе и нет, вскоре она вполне может тут появиться. Уже сегодня это самая хорошо изученная и самая «освоенная» планета после Земли: первая мягкая посадка на нее состоялась в 1971 году, когда сюда прибыла советская автоматическая межпланетная станция «Марс-3». И хотя отечественная космонавтика с тех пор не может похвастаться подобными успехами, Марс исследовали и исследуют многочисленные зонды, включая несколько планетоходов. А в 2030-х NASA планирует отправить сюда пилотируемую экспедицию. Аналогичные проекты рассматривают и несколько частных инициатив, хотя их идеи выглядят довольно далекими от реальности.

Место высадки будущих колонистов пока неизвестно, однако с этой точки зрения перспективными являются области низких северных широт. Дело в том, что ось вращения Марса, как и у Земли, наклонена относительно плоскости орбиты, поэтому здесь наблюдаются смены сезонов, хотя длятся они почти вдвое дольше. Однако орбита Марса намного более вытянута, чем у нашей планеты. И так получается, что южное полушарие Красной планеты оказывается отвернутым от Солнца в те моменты, когда Марс находится дальше всего от светила. И наоборот: максимально сближаясь с Солнцем, Марс оказывается развернутым к нему именно южным полушарием. Поэтому лета здесь заметно жарче, а зимы – намного холоднее, чем в северном.

Вообще, первое, к чему стоит приготовиться первым колонистам Красной планеты, это к капризам ее погоды. Средняя температура здесь составляет -60 °С, но она может колебаться в больших пределах, резко меняясь за считанные дни. Такие перепады, в свою очередь, питают мощные пылевые бури, которые иногда покрывают огромные пространства, а изредка – почти всю планету.

Эти ветры вряд ли собьют с ног первопроходцев Марса или повредят базу: атмосфера здесь слишком разреженная и слабая (плотность ее составляет всего 1% от земной). Зато мельчайшая пыль надолго остается клубиться, легко проникает в любые щели и способна ослеплять камеры, коротить контакты электроники, приводить к перегреву микросхем и сильному снижению выработки солнечной энергии. Впрочем, даже разреженная атмосфера лучше никакой. Ее плотности достаточно для того, чтобы небольшие, с бусину, микрометеориты сгорали в падении. Более крупные, конечно, успеют долететь до поверхности, однако встречаются они сравнительно редко.

Выгодно отличает Марс и отсутствие вулканической и тектонической активности: природных катаклизмов здесь ожидать не стоит. Впрочем, главная проблема Красной планеты – не землетрясения и даже не холод, а радиация. Глобальное магнитное поле Земли отклоняет мириады опасных частиц, которые непрерывно бомбардируют нас из космоса. Даже люди, работающие на МКС, остаются еще под этим «магнитным зонтиком» – а те немногие, кому доводилось летать на Луну и обратно, провели в полете слишком мало времени (к тому же им повезло не встретиться на пути с мощным выбросом Солнца). На Марсе магнитного поля нет, атмосфера слаба, и люди надолго останутся один на один с убийственной космической радиацией.

Эту проблему предстоит решить еще до того, как возведут первое поселение на Марсе. Показано, что уже на пути к Красной планете люди могут «набрать» опасное количество радиации, поэтому сам корабль должен быть надежно защищен от нее. Строительство защищенной базы на Марсе может оказаться более простой задачей, чем эта. Гравитация Красной планеты почти втрое слабее земной, и для тяжелых работ требуется не такая уж и тяжелая техника.

Церера

Крупнейший объект главного пояса астероидов. Атмосфера отсутствует. Гравитация на экваторе: 0,028 земной. Температура у поверхности: -106°С. Местный год: 4,6 земного, сутки – 0,38 земных. Среднее расстояние до Земли: 429 млн км.

Ио — загадочный спутник Юпитера, родина вулканов и полярных сияний

Если будущим освоением Солнечной системы станут заправлять корпорации и бизнес, то карликовая планета Церера легко станет одним из «Клондайков», куда устремятся сразу и многие. Астероидный пояс считается одной из перспективных «кладовых» в космосе: здесь достаточно и воды, и ценнейших минералов. И около трети массы астероидного пояса приходится на Цереру. Более того, по текущим оценкам, под ее поверхностью может скрываться больше пресной воды, чем на Земле, – хотя и в виде льда. А небольшая, но все-таки заметная гравитация дает хоть какие-то возможности работать и передвигаться по ней, не цепляясь постоянно за что-нибудь надежно закрепленное.

Опять же, стоит отметить отсутствие атмосферы, которое, с одной стороны, требует постоянного использования искусственных систем для дыхания, а с другой, – позволяет забыть о многих катаклизмах, связанных с ее присутствием. Ось собственного вращения Цереры почти перпендикулярна плоскости орбиты, и сезонных перемен здесь можно не ждать. Зато в течение коротких местных суток температура меняется весьма резко – от сумасшедшего (-73°С) холода днем до невероятного (-143°С) ночью.

Европа

Четвертый по размерам из спутников Юпитера. Гравитация на экваторе: 0,13 земной. Средняя температура у поверхности: -240°С. Крайне слабая кислородная атмосфера. Среднее расстояние до Земли: 628,3 млн км. Местные сутки – 3,5 земных.

Покинув пояс астероидов и двигаясь дальше, мы попадем в ту часть Солнечной системы, где царствуют планеты-гиганты, такие как Юпитер, масса которого больше, чем у всех остальных планет вместе взятых. Гравитация таких великанов настолько могуча, что удерживает и легчайшие газы – водород и гелий. Поэтому они отличаются не только убийственным притяжением, но и очень плотными, толстыми и буйными атмосферами. Единственная доступная здесь поверхность – металлическое ядро, которое скрыто очень глубоко внутри. Любого, кто осмелился бы высадиться здесь, раздавила бы колоссальная масса находящегося при огромных давлениях и температурах атмосферного водорода.

Словом, трудно представить, что позволило бы нам устраивать обитаемую базу на Юпитере или Сатурне, и зачем бы она могла понадобиться. Зато крупные спутники планет-гигантов – места куда более привлекательные. Например, Каллисто содержит большие запасы водного льда, отличается низким уровнем радиации и геологической стабильностью. Но Европа еще интереснее: здесь вода может быть и жидкой. Целый теплый океан может скрываться под могучей толщей льда на ее поверхности.

Несмотря на всю суету вокруг Марса, именно этот спутник Юпитера, а вовсе не Красная планета, может действительно оказаться прибежищем внеземной жизни. Непреодолимая тяга найти ее уже сегодня влечет разработчиков автоматических и пилотируемых миссий к Европе. Впрочем, даже роботизированные аппараты на Европе пока остаются мечтой, а уж о постоянной базе всерьез никто и не задумывается. Поэтому довольно трудно найти обоснованные проекты места высадки. Скорее всего, поселенцам подойдет лидирующее полушарие спутника – то, которое ориентировано вперед по ходу его движения вокруг Юпитера и где слабее радиация.

Легко представить, сколь фантастические виды будут открываться здешним колонистам. Смертельно-черное в отсутствие атмосферы небо, на котором громадный диск Юпитера, раз в 20-30 крупнее лунного с Земли. И могучие многоцветные ураганы на нем. Хотя все это обещается лишь при условии крайне низкой температуры, слабых, но все-таки заметных и частых «лёдотрясений» – и опасных гейзеров ледяной воды, которые то тут, то там вырываются из трещин.

Титан

Крупнейший спутник Сатурна, размерами в 1,5 раза больше Луны. Гравитация на экваторе: 0,14 земной. Средняя температура: -180°С. Среднее расстояние до Земли: 1278 млн км. Азотная атмосфера, около 1,5% метана. Местные сутки – 7,2 земных.

Ио — загадочный спутник Юпитера, родина вулканов и полярных сияний

Несмотря на умопомрачительные расстояния и сложности, связанные с возможной жизнью человеческой колонии на Титане, ставим ему «тройку» в нашем «потенциале колонизации» – за перспективность. «Если вы летите в дальние концы Солнечной системы и вам требуется совершить аварийную посадку, спешите к Титану», – сострил на сей счет один астробиолог. Действительно: этот спутник – единственный, на котором точно есть жидкость, атмосфера и облака, выпадают дожди, текут реки, и моря плещутся в уступах берегов.

Более того. Если мы поселимся здесь, скафандр понадобится нам не для компенсации отсутствующего давления атмосферы – оно немногим больше привычного, – а лишь для защиты от холода и для дыхания кислородом. Возможно, скафандры жителей Титана будут оснащены и перепоночными крыльями: при слабой гравитации и плотной атмосфере они смогут, подпрыгнув, эффективно парить на заметное расстояние.

Титания

Крупнейший спутник Урана. Гравитация на экваторе: 0,04 земной. Местный год: 84 земных, сутки составляют 8,71 земных. Средняя температура у поверхности: от -203°С. Среднее расстояние до Земли: 2714 млн км. Атмосфера отсутствует.

Ио — загадочный спутник Юпитера, родина вулканов и полярных сияний

Из почти трех десятков известных спутников Урана лишь Титания может предложить сколько-нибудь заметную гравитацию у поверхности – почти 4% от привычной нам на Земле. К сожалению, пока систему Урана посещал лишь аппарат Voyager 2 в середине 1980-х, и мы мало что можем сказать о ней. Когда он пролетал мимо, в северном полушарии Титании была зима, ее покрывала долгая тьма, и открытой была лишь часть южного полушария. И если у экватора день сменяет ночь в соответствии с суточным циклом, то регионы близ полюсов спутника остаются освещены или скрыты тенью по половине местного года, который длится более 80 наших лет.

Судя по снимкам Voyager 2, тут полно кратеров, сложных ландшафтов, каньонов, один из которых тянется более чем на 1500 км, – есть что посмотреть. Зато атмосферы нет, а значит нет и изменчивой погоды. Здесь просто все время и стабильно очень холодно. Мы плохо знаем Титанию и ее соседей, так что гадать о подходящих условиях для основания базы здесь даже не на чем. Возможно, на этом спутнике Урана существует криовулканизм, возможно, «лунотрясения» из-за приливных сил.

Тритон

Крупнейший спутник Нептуна и седьмой по величине в Солнечной системе. Гравитация на экваторе: 0,08 земной. Средняя температура у поверхности: от -235°С. Местный год: 164,8 земного, сутки – 5,88 земных. Крайне разреженная атмосфера. Среднее расстояние до Земли: 4347 млн км.

Ио — загадочный спутник Юпитера, родина вулканов и полярных сияний

Как и Титанию, Тритон посещал лишь Voyager 2: в систему Нептуна он добрался тремя годами позже. Иначе говоря, мы мало что знаем от Тритоне и, по большому счету, не слишком интересуемся им. Поверхность этого спутника сложена скальными породами и твердым азотом, из-под которых выбиваются слабые струйки азотистых испарений. Можно предположить, что они не будут опасны для строительства здесь, но это – лишь предположение.

Как и на Титании, приполярные области Тритона освещены далеким Солнцем либо остаются в тени по полгода – местного, конечно, длящегося больше 160 наших лет. Впрочем, лето ли, зима – здесь всегда очень холодно: Тритон – самое холодное из известных нам тел Солнечной системы.

Плутон

Карликовая планета пояса Койпера. Гравитация на экваторе: 0,06 земной. Средняя температура у поверхности: от -230°С. Среднее расстояние до Земли: 6090 млн км. Местный год: 247,7 земного, сутки – 6,38 земных. Чрезвычайно разреженная метановая атмосфера.

Ио — загадочный спутник Юпитера, родина вулканов и полярных сияний

Потеряв статус полноценной планеты в 2006 году, в 2015-м Плутон стал всеобщим любимцем: его впервые посетил искусственный зонд. И хотя данные миссии New Horizons лишь начали поступать на Землю, мы знаем о Плутоне и его спутниках, пожалуй, намного больше, чем о Тритоне и Титании. В наших руках есть теперь даже грубые карты далекого карлика. Возможно, когда-нибудь он станет последней «станцией метро», которое охватит Солнечную систему – здесь люди будут пересаживаться на «электрички», отправляющиеся далеко к соседним звездам.

Впрочем, если когда-нибудь здесь возникнет обитаемое поселение, жизнь у него будет тяжелой. За что ни возьмись на Плутоне – все представляет проблему. На путь только в одну сторону у радиосигналов с Земли уходит около 4,5 часа – впрочем, это лишь в те периоды, когда Плутон находится близко от нас. Из-за сильно вытянутой орбиты это время иногда увеличивается до 6,5 часов. По той же причине колеблются и средние температуры – если для вас существенна разница между «очень-очень» холодно (около -220 °С) и «очень-очень-очень» (ниже -230 °С).

Но если вам эти перемены и могут показаться неважными, то они сильно влияют на атмосферу Плутона. При «потеплении» метан быстро сублимируется из твердой в газовую фазу, формируя слабую, но заметную атмосферу с давлением в 300 тыс. раз слабее нашей. И хотя теоретические расчеты показывают, что ветры здесь могут достигать скорости 360 км/ч, для будущей базы это вряд ли опасно. Тем более что долгими зимами метан перестает возгоняться, и даже такая ненадежная атмосфера у Плутона исчезает.

Самое вулканически активное небесное тело Солнечной системы

Немалая часть поверхности Земли, как на суше, так и на дне океана, имеет вулканическое происхождение. Извержения чем-то напоминают мины замедленного действия, которые могут рвануть в весьма неожиданных местах.

Ио — загадочный спутник Юпитера, родина вулканов и полярных сияний

Вулканы сформировали облик нашей планеты и в течение миллиардов лет определяли её климат – температура на Земле прямо зависит и от количества выбрасывающихся в атмосферу вулканического пепла и газа, которые гипотетически могут заполнить собой даже всю воздушную среду. Но подобная активность никоим образом не ограничивается Землей.

Солнечная система изобилует действующими вулканами. На одном из небесных тел лава выбрасывается вверх на десятки километров. Местоположение этого невероятного фейерверка кому-то покажется неожиданным.

В июле 2022 года специалисты НАСА, производившие наблюдение за Юпитером, признали один из его спутников, Ио, наиболее вулканически активным объектом Солнечной системы. Здесь эта деятельность заметно интенсивнее чем на Земле или, например, на Тритоне, который вращается вокруг Нептуна и славится мощными криовулканами.

Ио — загадочный спутник Юпитера, родина вулканов и полярных сияний

Снимок Ио в инфракрасном диапазоне фото сделано 5 июля 2022 года автоматическим космическим аппаратом «Юнона» с расстояния 80 000 км. Яркие пятна на фото — области с высокими температурами, указывающие на извержения вулканов.

Ио – третий по величине спутник Юпитера. На нем одновременно извергаются сотни вулканов, и выглядит это наверняка просто потрясающе. Температура магмы достигает 1650 градусов по Цельсию, хотя на поверхности очень холодно – до минус 95. Таким образом, Ио вполне можно назвать местом, где сходятся огонь и лед.

Если учесть крайне высокий уровень радиации, то может показаться, что никакая жизнь на Ио невозможна. Но делать поспешные прогнозы, наверное, не стоит. Никто не знает, как способна выглядеть альтернативная, то есть неземная жизнь. Вполне вероятно, что ей идут на пользу и перепады температур, и сильное излучение.

Ио — загадочный спутник Юпитера, родина вулканов и полярных сияний

Извержение вулкана на Ио, фото сделано космическим аппаратом Galileo 28 июня 1997.

Считается, что экстремальная вулканическая активность порождается в основном гравитационным взаимодействием между Ио, Юпитером и двумя другими спутниками планеты, Европой и Ганимедом. Последние три небесных тела, перемещаясь по своим орбитам, то сдавливают, то вытягивают Ио. Постоянная деформация вызывает мощный приливный разогрев и повышает внутреннюю температуру Ио. Интенсивность тепловых потоков там в 20 раз выше, чем у Земли. Этот феномен сейчас бурно обсуждается астрономами, многие из которых считают, что это один из ключевых элементов, формирующих облик многих небесных тел в нашей Вселенной.

Астрофизики уверены — вулканическая активность способствует появлению жизни. Ведь именно вулканы внесли существенный вклад в формирование земной атмосферы, выбросив значительное количество углекислого газа и водяного пара. В Солнечной системе только четыре небесных тела — Земля, Ио, Тритон и Энцелад — считаются вулканически активными, другие демонстрируют свидетельства активности в прошлом. Мы подобрали восемь самых интересных мест в Солнечной системе, подходящих на роль колыбели цивилизации.

Гора Олимп, Марс

Потухший два миллиона лет назад вулкан на Марсе, расположенный в провинции Фарсида, что в районе экватора планеты, — высочайшая как по абсолютной, так и по относительной высоте гора Солнечной системы. Только сядьте — высота Олимпа составляет 26 километров от основания! Это три поставленных друг на друга Эвереста. Диаметр Олимпа — около 540 километров. Вулкан имеет крутые склоны по краям высотой до 7 километров, причины образования которых пока не нашли убедительного объяснения. Многие склоняются к версии подмыва склонов вулкана некогда существовавшим на Марсе океаном.

Гора Дум, Титан

На самом крупном спутнике Сатурна, в темной местности Ацтлан находится одна из высочайших известных гор Титана, предположительно криовулкан. Да-да, это не опечатка: вместо расплавленных скальных пород с высоты 1 450 метров извергается вода, аммиак, метан как в жидком, так и в газообразном состояниях. На других небесных телах такое часто встречается. Интересно, что гора-вулкан Дум соседствует с самой глубокой известной впадиной Титана — патерой Сотра, которую считают кратером вулкана, — глубиной около 1 700 метров. Эта парочка, пожалуй, самое захватывающее геологическое образование во всей Солнечной системе.

Мауна-Кеа, Земля

Гавайским бывает не только салат или венок, но и вулкан. Да не простой, а самый высокий на Земле — 4 205 метров над уровнем моря. Если измерять высоту этой горы от основания (так называемая относительная высота), то Мануа-Кеа перевалит за отметку в 10 000 метров Это один из пяти вулканов своего острова, последнее его извержение было около 4,5 тысяч лет назад. А еще это одно из лучших мест в мире для астрономических наблюдений. С момента создания дороги в 1964 году на вершине вулкана были построены 13 телескопов.

Гора Маат, Венера

Самый высокий венерианский вулкан и вторая по высоте возвышенность планеты. От среднего уровня поверхности планеты до макушки горы Маат — 8,8 километров. Его радарный снимок был получен в 1991 году космическим кораблем Magellan NASA. Покрытый пятнами темной лавы, вулканический щит по праву считается лучшей достопримечательностью горячей планеты. Есть предположение, что именно извержение горы Маат стало причиной сильных колебаний концентрации диоксида серы и метана в нижней и средней части атмосферы Венеры, обнаруженных зондами «Пионер-Венера-1» и «Пионер-Венера-2» в 1980-х годах.

Криовулканы Энцелада

Эти замороженные объекты на поверхности спутника Сатурна не давали покоя ученым с тех пор, как их впервые обнаружили в 2005 году. Считается, что криовулканы на поверхности Энцелада распыляют струи водяного пара, льда и таинственной смеси газов прямиком в космос. Этот путник Сатурна небольшой, всего-то около 500 километров в диаметре, но геологически активный. Энцелад одно из трех небесных тел во внешней Солнечной системе (наряду со спутником Юпитера Ио и спутником Нептуна Тритоном), на которых наблюдались активные извержения. Анализ выбросов указывает на то, что они выбиваются из подповерхностного жидкого водного океана. В 2018 года ученые заявили об обнаружении сложных органических макромолекул в собранных космическим аппаратом «Кассини» образцах из струйного шлейфа Энцелада.

Криовулканы Тритона

На этих нечетких изображениях, снятых снятых аппаратом Voyager 2 в 1989 году, изображен шлейф высотой около восьми километров активного криовулкана на спутнике Нептуна Тритоне. Азот, пробиваясь сквозь отверстия во льду, выносит пылевые частицы в атмосферу планеты, откуда они, снижаясь, могут распространяться шлейфами на расстояния до 150 километров. Все они тянутся в западном направлении, что говорит о существовании преобладающего ветра. Источники энергии и механизм действия этих выбросов ещё непонятны, но то, что они наблюдаются в широтах, над которыми Солнце находится в зените, позволяет предположить влияние солнечного света.

Землетрясения:  Какие вулканы извергаются сейчас 2021
Оцените статью
Землетрясения