Каково это — быть на Венере или Плутоне? Мы Изучили Их Песчаные Дюны и Нашли Несколько Подсказок

Каково это — находиться на поверхности Марса или Венеры? Или еще дальше, например, на Плутоне или спутнике Сатурна Титане? Это любопытство привело к прогрессу в освоении космоса с тех пор, как 65 лет назад был запущен Спутник-1.

Но мы только начинаем царапать поверхность того, что известно о других планетных телах в Солнечной системе.

Наше новое исследование, опубликованное сегодня в Nature Astronomy, показывает, как некоторые маловероятные кандидаты, а именно песчаные дюны, могут дать представление о том, с какой погодой и условиями вы могли бы столкнуться, если бы стояли на далеком планетарном теле.

  • Телескоп Джеймса Уэбба НАСА Почти Готов К Исследованию Солнечной Системы

Что находится в песчинке? Английский поэт Уильям Блейк, как известно, задавался вопросом, что значит “видеть мир в песчинке”.

В нашем исследовании мы восприняли это совершенно буквально. Идея состояла в том, чтобы использовать простое присутствие песчаных дюн, чтобы понять, какие условия существуют на поверхности планеты.

Чтобы дюны вообще существовали, существует пара критериев “Златовласки”, которые должны быть выполнены. Во-первых, это поставка разрушаемых, но прочных зерен.

  • Исследование Обнаружило Четверную Звездную Систему, Которая Может Вызвать Взрывы Сверхновых

Также должны быть ветры, достаточно быстрые, чтобы заставить эти зерна прыгать по земле, но недостаточно быстрые, чтобы унести их высоко в атмосферу.

До сих пор прямое измерение ветров и отложений было возможно только на Земле и Марсе.

Тем не менее, мы наблюдали особенности отложений, переносимых ветром, на множестве других тел (и даже комет) со спутника.

Само наличие таких дюн на этих телах подразумевает выполнение условий Златовласки.

Наша работа была сосредоточена на Венере, Земле, Марсе, Титане, Тритоне (крупнейшем спутнике Нептуна) и Плутоне. Нерешенные споры об этих органах продолжаются уже несколько десятилетий.

Как мы соотносим очевидные продуваемые ветром особенности на поверхностях Тритона и Плутона с их тонкой, разреженной атмосферой? Почему мы наблюдаем такую обильную активность песка и пыли на Марсе, несмотря на измерения ветров, которые кажутся слишком слабыми, чтобы поддерживать ее? И перемещает ли густая и удушающе горячая атмосфера Венеры песок так же, как воздух или вода движутся на Земле? Продолжая дискуссию, наше исследование предлагает прогнозы для ветров, необходимых для перемещения отложений на этих телах, и того, насколько легко эти отложения будут разрушаться при этих ветрах.

Мы построили эти прогнозы, собрав воедино результаты множества других исследовательских работ и проверив их на всех экспериментальных данных, которые мы смогли получить в свои руки.

Затем мы применили теории к каждому из шести тел, основываясь на измерениях с помощью телескопов и спутников переменных, включая гравитацию, состав атмосферы, температуру поверхности и прочность отложений.

В исследованиях, предшествовавших нашему, рассматривался либо порог скорости ветра, необходимый для перемещения песка, либо сила различных частиц осадка.

Наша работа объединила их вместе — посмотрев, как легко частицы могут распадаться в условиях переносимой песком погоды на этих телах.

Например, мы знаем, что на экваторе Титана есть песчаные дюны, но мы не уверены в том, какие отложения окружают экватор.

Является ли это чистой органической дымкой, падающей дождем из атмосферы, или она смешана с более плотным льдом? Как оказалось, мы обнаружили, что рыхлые скопления органической дымки распались бы при столкновении, если бы их унесло ветром на экваторе Титана.

Это означает, что дюны Титана, вероятно, состоят не из чисто органической дымки. Чтобы построить дюну, осадочные породы должны долгое время разноситься ветром (некоторым песчаным дюнам Земли миллион лет).

Мы также обнаружили, что скорость ветра на Плутоне должна быть чрезмерно высокой, чтобы переносить либо метановый, либо азотный лед (предполагалось, что это и есть дюнные отложения Плутона).

Это ставит под сомнение, являются ли “дюны” на равнине Плутона, Спутник Планития, вообще дюнами.

Вместо этого они могут быть волнами сублимации. Это дюноподобные формы рельефа, созданные в результате сублимации материала, а не эрозии отложений (например, те, что наблюдаются на северной полярной шапке Марса).

Наши результаты для Марса показывают, что в результате переноса песка ветром на Марсе образуется больше пыли, чем на Земле.

Это говорит о том, что наши модели марсианской атмосферы, возможно, недостаточно эффективно улавливают сильные “катабатические” ветры Марса, которые представляют собой холодные порывы, дующие ночью вниз по склону.

 Это исследование проводится на интересном этапе освоения космоса.

Что касается Марса, то у нас есть относительное изобилие наблюдений; пять космических агентств проводят активные миссии на орбите или на месте. Исследования, подобные нашему, помогают определить цели этих миссий и пути, по которым идут такие марсоходы, как Perseverance и Zhurong.

Во внешних пределах Солнечной системы Тритон не наблюдался в деталях со времени пролета НАСА «Вояджер-2» в 1989 году.

В настоящее время существует предложение о миссии, в случае выбора которой в 2031 году будет запущен зонд для изучения Тритона, прежде чем он уничтожит себя, влетев в атмосферу Нептуна.

Миссии, запланированные на Венеру и Титан в ближайшее десятилетие, произведут революцию в нашем понимании этих двух явлений.

Миссия НАСА «Стрекоза», которая должна покинуть Землю в 2027 году и прибыть на Титан в 2034 году, посадит беспилотный вертолет на лунные дюны.

Плутон был замечен во время облета в 2015 году продолжающейся миссией НАСА «Новые горизонты», но возвращаться не планируется.

Источник

Оцените статью
Добавить комментарии
Каково это — быть на Венере или Плутоне? Мы Изучили Их Песчаные Дюны и Нашли Несколько Подсказок
bd7b4666cfdf1932d72f5d7a4f8a4518
Тушите сами: фабричный рецепт для домашней кухни