Планета-гигант Сатурн известна каждому благодаря своим поразительным кольцам, которых в представленном масштабе больше нет ни у одной планеты Солнечной системы. Однако Сатурн интересен также поразительным количеством спутников, включая большие и даже потенциально пригодные для появления там жизни. На новых недавно обнародованных снимках NASA спутники Сатурна представлены во всей красе, словно сошли со страниц фантастических произведений.

Слева направо запечатлены Янус, Пандора, Энцелад, Мимас и Рея, а края колец Сатурна проходят через середину снимка. Источник изображения: NASA

Но это реальные изображения, полученные автоматической станцией NASA «Кассини» (Cassini). Станция изучала систему Сатурна с 2004 по 2017 год. Благодаря ей и последующим наблюдениям нам сегодня известно о существовании 156 спутников у этой планеты-гиганта. Это своего рода Солнечная система в миниатюре и когда-нибудь она станет обширной обжитой областью пространства, в которой человечество сможет найти свой второй дом.

Кольца Сатурна и четыре его спутника слева направо: Пан (в разрыве колец), Титан, Диона (на фоне Титана) и Пандора

Даже по одним только фотографиям крупных лун Сатурна учёные могут определить геологию и особенности строения этих небесных тел. Среди них выделяются спутники, изобилующие трещинами и даже гейзерами, что намекает на существование там глобальных подповерхностных океанов. А где жидкая и, тем более, отчётливо водная среда, там вполне могут быть условия для зарождения биологической жизни в тёплых слоях глубоко подо льдом или скалами.

Подсвеченная Солнцем атмосфер Титана за кольцами и маленький Энцелад на фоне атмосферы

Более того, спутник Сатурна Титан единственная в Солнечной системе луна с плотной атмосферой. В своё время NASA рассчитывает запустить на него 450-кг вертолёт «Стрекоза». Титан особенно эффектно выглядит на фотографиях «Кассини», когда Солнце освещает его с тыла, подсвечивая атмосферу малой планеты. Наконец, это просто красиво и даже поразительно, что у нас есть возможность смотреть на снимки, сделанные за миллиарды километров от Земли.

В сравнении с другими крупными лунами Сатурна (и Юпитера) спутник Мимас не изобилует трещинами и разрывами, напоминая своими кратерами нашу Луну. Тем самым, это должен быть сухой мир из скальных пород, однако дело, похоже, обстоит иначе. У Мимаса странная орбита, как будто у него внутри что-то плещется, или его ядро имеет необычно вытянутую форму. Как показало моделирование, всё говорит в пользу скрытого океана, и это находка для учёных.

Художественное представление спутника Сатурна Мимаса. Источник изображения: Observatoire de Paris

Подробные данные по системе Сатурна собрала автоматическая станция «Кассини» в период с 2004 по 2017 годы. Группа учёных из Парижской обсерватории воспользовалась этой информацией, чтобы заново оценить орбитальные параметры Мимаса, который напоминает «Звезду смерти» благодаря огромному ударному кратеру на своей поверхности. Они хотели исключить один из сценариев, из-за которого орбита этой луны выглядит необычно для монолитного скалистого небесного тела.

Согласно одному из вариантов, Мимас может содержать сильно вытянутое ядро, которое заставляет его совершать колебательные движения, проходя по орбите. Во втором случае, под его скалистой поверхностью может скрываться глобальный водный мир, потоки которого также вызывают изменения в орбитальном движении спутника.

Моделирование показало, что существование вытянутого ядра представляется наименее вероятным сценарием. С учётом динамики орбитального движения Мимаса под воздействием гравитации Сатурна и других его крупнейших лун, орбитальные параметры подозрительной луны, скорее всего, объясняются жидким подповерхностным океаном.

Расчёты показывают, что жидкий океан на Мимасе сравнительно молодой — ему всего 2–3 млн лет. Вероятнее всего, незадолго до его появления орбита этой луны изменилась со стабильной круговой на вытянутую, что в системе с множеством лун считается нормальным явлением. Гравитация Сатурна стала оказывать на недра Мимаса прерывистое воздействие, и это привело к гравитационному разогреву его ядра и внутренней структуры. Вода начала выделяться в жидком виде и постепенно там образовался глобальный подповерхностный океан, который к настоящему моменту подошёл к поверхности Мимаса на 20–30 км.

По часовой стрелке слева вверху: Энцелад, Европа, Ганимед и Титан. В центре — Мимас. Источник изображения: Observatoire de Paris

По внешнему виду этой луны не скажешь, что под её корой плещутся массы воды, намного больше, чем в земных океанах. На Мимасе нет трещин и гейзеров, как на лунах Энцеладе, Европе, Ганимеде и Титане, поэтому он долго хранил свою тайну. Не менее важно, что если там действительно есть глобальный океан, то его молодость — это способ заглянуть в прошлое других лун Сатурна и Юпитера, чтобы понять эволюционное развитие подповерхностных водных миров. На глазах учёных буквально может твориться ранняя геологическая история этих миров, чему учёные несказанно рады.

Космическая обсерватория им. Джеймса Уэбба сделала два редких наблюдения — напрямую увидела две экзопланеты в системах с белыми карликами. Это экзотика в квадрате — получить свет от планет вне Солнечной системы и ещё переживших смерть своей звезды.

Художественное представление экзопланеты-гиганта в системе с белым карликом. Источник изображения: Robert Lea

Статья об открытии ещё не прошла рецензирование и находится на сайте arXiv. Экзопланеты-кандидаты были обнаружены прибором «Уэбба» MIRI в среднем инфракрасном диапазоне, когда в поле зрения телескопа попали белые карлики WD 1202-232 и WD 2105-82. Одна из потенциальных экзопланет располагается на расстоянии от звезды примерно в 11,5 раз дальше, чем Земля отстоит от Солнца. Второй кандидат находится ещё дальше от своей звезды — на удалении в 34,5 раза дальше, чем расстояние между нашей планетой и Солнцем.

Массы обеих экзопланет пока неизвестны. Для их определения необходимы новые наблюдения. По грубым оценкам, каждая из экзопланет может быть от 1 до 7 раз тяжелее Юпитера — самой большой планеты Солнечной системы. Пока масса этих объектов не будет определена, они будут считаться кандидатами в экзопланеты. Их предыдущие орбиты, по-видимому, были намного ближе к звёздам. Вероятно, примерно на том месте, где сейчас находятся орбиты Сатурна и Юпитера. Когда звёзды в этих системах умирали и превращались в красных гигантов, их разросшиеся оболочки выжигали и выталкивали всё до орбиты Марса, и это могло также привести к изменению орбит экзопланет-гигантов.

Глядя на системы WD 1202-232 и WD 2105-82 мы фактически наблюдаем слепок с Солнечной системы примерно через 5 млрд лет, когда Солнце пройдёт стадию красного гиганта и сбросит внешнюю оболочку, оставив в центре системы остывающее ядро — белый карлик.

Источник изображения: Mulaney, et al, 2024

Кстати, от 25 % до 50 % наблюдаемых белых карликов демонстрируют повышенное содержание металлов по классификации астрономии — химических веществ тяжелее водорода и гелия. На примере наблюдаемых систем с выжившими планетами-гигантами можно предположить, что они сбрасывают на ядра звёзд астероиды и кометы, являясь источниками загрязнения остатков звёзд металлами. Тем самым планеты-гиганты могут считаться распространёнными телами в звёздных системах.

Ещё одно интересное наблюдение кандидатов в экзопланеты заключалось в том, что они были намного горячее в определённом диапазоне инфракрасного спектра, чем можно было бы ожидать. Это позволяет надеяться, что дополнительное тепло может поступать, например, от их спутников. Тем самым у нас появляется шанс впервые открыть экзолуну. Одним словом, обнаружены очень перспективные для наблюдений объекты и «Уэбб» ещё наверняка уделит им внимание.

NASA опубликовало документ под названием «Исследуем Марс вместе: запрос на коммерческие услуги». От частных компаний из США требуется предоставить агентству план по реализации одной из четырёх будущих частных миссий на Марс, включая доставку небольших спутников на орбиту и съёмку Красной планеты. NASA готово заплатить $200 000 за исследование одной из эталонных миссий или $300 000 за максимум два исследования, и собирается заключить «несколько» контрактов.

Источник изображения: NASA

«Проект плана программы исследования Марса на следующие два десятилетия будет предусматривать более частые менее дорогостоящие миссии для достижения убедительных результатов научных исследований для более широкого сообщества, — говорится в документе. — При реализации плана правительство и промышленность США будут сотрудничать, чтобы использовать существующие и новые земные и лунные продукты и коммерческие услуги для снижения общих затрат и ускорения лидерства в исследовании дальнего космоса».

В своём 496-страничном меморандуме NASA описывает четыре «эталонные миссии по проектированию», на разработку которых компании могут подать заявку:

• Доставка и размещение небольшой полезной нагрузки: «Запустите и доставьте полезную нагрузку, предоставленную Программой исследования Марса, включая возможные развёрнутые кубсаты, и работайте на орбите Марса. Масса полезной нагрузки — до 20 кг».
• Доставка и размещение более крупной полезной нагрузки: «Запустите и доставьте на орбиту Марса один или несколько отделяемых космических аппаратов и, при желании, предоставьте услуги для одной или нескольких размещённых полезных нагрузок при общей массе 1250 кг».
• Услуги электрооптической визуализации: «Предоставьте датчики и платформы орбитального космического корабля для оказания услуг по визуализации Марса в течение двух лет. Изображения будут использоваться для поддержки научных исследований, выбора места посадки и оценки опасностей, обнаружения изменений, а также мониторинга и планирования наземных объектов».
• Услуги ретрансляции нового поколения: «Обеспечьте услуги ретрансляции связи между Марсом и Землёй для объектов на поверхности и орбите в течение четырёх лет».

В последние годы NASA целенаправленно переходит от модели «владения» всеми активами и средствами, необходимыми для исследования Солнечной системы, к использованию коммерческих услуг. Ярким примером является «Программа коммерческих экипажей». NASA не владеет кораблём Crew Dragon компании SpaceX, а лишь предоставило частичное финансирование при его разработке, и теперь просто оплачивает доставку астронавтов по мере необходимости. В то же время, SpaceX имеет возможность выполнять частные миссии.

NASA распространило этот подход на Луну с помощью программы Commercial Lunar Payload Services, в рамках которой оно покупает услуги отправки аппаратов на Луну у таких компаний, как Astrobotic, Intuitive Machines и Firefly. Повышенный риск неудачи (как в недавней миссии Astrobotic) компенсируется для NASA низкими затратами и ускорением развития коммерческой космической индустрии. В конечном итоге это позволит NASA больше заниматься наукой и исследованиями.

Теперь NASA собирается расширить коммерческий подход и на исследование Марса. Нынешний запрос предложений имеет большое значение как для агентства, так и для космической отрасли, даже несмотря на то, что соответствующие суммы в долларах невелики.

На первый взгляд, фаворитом «гонки к Марсу» является космический корабль Starship компании SpaceX, который изначально разрабатывается и испытывается специально с целью колонизации Марса. Многие учёные и исследователи отмечают значительный потенциал Starship и крайне заинтересованы в его использовании при изучении Красной планеты.

Источник изображения: SpaceX

Однако, NASA расширяет диапазон потенциальных участников. Размер полезной нагрузки всего в 20 кг открывает двери для большого числа поставщиков, а услуги по созданию изображений могут быть привлекательными для компаний, уже занимающихся этим на низкой околоземной орбите, таких как Planet. В этой связи многие учёные задаются сейчас вопросом, привлечёт ли предложение NASA заметное количество новых компаний, или уникальные проблемы Марса в сочетании с низкой коммерческой отдачей и высоким уровнем риска заинтересуют лишь уже задействованных крупных участников.

Коммерческий подход к исследованию космоса имеет потенциал для NASA в том числе и для потенциальной замены своего стареющего флота. Например, космический аппарат Mars Reconnaissance Orbiter находится на Красной планете с 2006 года, обеспечивая получение изображений с высоким разрешением и ретрансляцию сообщений с поверхности Марса на Землю. NASA рассчитывает, что коммерческие поставщики смогут в будущем взять на себя все или некоторые из этих функций.

Нужно отметить, что NASA в настоящее время не собирает предложения о создании коммерческого спускаемого аппарата на Марс. В настоящее время такой «тендер» может оказаться чересчур амбициозным, что ограничит потенциальное число участников торгов до нескольких самых крупных, таких как SpaceX и Lockheed Martin.

Новое исследование несостоявшихся звёзд — коричневых карликов — позволило впервые обнаружить признаки невиданного ранее феномена. На одном из объектов проявились признаки полярного сияния, что невозможно было предположить даже в принципе. На соседних с звёздами планетах сияния ионосферы — это обычное явление. Но чтобы оно возникло без постороннего воздействия — с таким учёные ещё не встречались.

Полярное сияние над коричневым карликом в представлении художника. Источник изображения: NASA, ESA, CSA, Leah Hustak (STScI)

Об открытии сообщила команда учёных во главе с астрономом Американского музея естественной истории Джеки Фарти (Jackie Faherty). С помощью космической обсерватории «Джеймс Уэбб» учёные исследовали 12 коричневых карликов. Среди них были объекты W1935 и W2220 — это два очень похожих коричневых карлика, которые оказались близкими клонами друг друга. Они были идентичны по температуре и яркости, а также по химическому составу, включая содержание воды, аммиака, монооксида углерода (угарный газ) и двуокиси углерода (углекислый газ). Но было и отличие: в инфракрасном диапазоне метан в составе W1935 излучал свет, а W2220 — поглощал.

Изучение газовых гигантов в нашей Солнечной системе показало, что свечение метана в полярных областях сопровождается полярными сияниями. Но на планеты внутри системы воздействует излучение центральной звезды. Энергичные частицы покидают звезду и попадают в магнитные поля планет, а те отводят их в полярные области, где происходит взаимодействие с атомами ионосферы, которое сопровождается разогревом верхних слоёв и, как проявление всего этого, полярными сияниями.

«Уэбб» засёк эмиссию метана в атмосфере коричневого карлика, что указывает на возможное полярное сияние

Однако коричневый карлик — это звезда, которой не хватило массы для запуска термоядерной реакции. Он сам по себе в системе и ничто не должно влиять на его атмосферу и ионосферу. Там не должно быть признаков полярных сияний, что подтверждает наблюдение объекта W2220. Напротив, ионосфера W1935 оказалась разогретой без видимой причины, что заставило заподозрить на нём полярные сияния.

Какие процессы заставили метан нагреться в верхних слоях коричневого карлика W1935, учёные не знают, но намерены выяснить это в будущих наблюдениях за такими объектами. Возможно феномен полярных сияний имеет также иную природу, чем ту, которую мы наблюдаем в нашей системе. Обсерватория «Джеймс Уэбб» предоставляет возможность таких наблюдений, каждый раз доказывая, что из затраченных на её запуск $10 млрд каждый цент окупится сторицей.

Министр науки и технологий Индии Джитендра Сингх (Jitendra Singh) сообщил в социальных сетях, что солнечная обсерватория Aditya-L1 вышла на заданную орбиту, «чтобы раскрыть тайны связи Солнца и Земли». Обсерватория прибыла и будет находиться на удалении 1,5 млн км от Земли в точке Лагранжа L1. После четырёхмесячного путешествия Aditya-L1 готовится приступить к полноценной научной работе по наблюдению за Солнцем.

Источник изображения: ISRO

Обсерватория Aditya-L1 выведена в космос индийской ракетой-носителем PSLV-C57, стартовавшей в 11:50 утра по местному времени (09:20 мск) с площадки Космического центра им. Сатиша Дхавана 2 сентября 2023 года. Проблем с выводом ракеты на заданную траекторию не возникло. Научное оборудование специалисты миссии начали проверять ещё на подходе к месту базирования. Так, первое изображение верхних слоёв солнечной атмосферы с помощью ультрафиолетового телескопа было получено ещё в начале декабря за месяц до прихода обсерватории в точку Лагранжа L1.

Всего на борту обсерватории семь полезных нагрузок (приборов), с помощью которых будет вестись наблюдение за фотосферой, хромосферой и самыми внешними слоями Солнца. Четыре из них непосредственно займутся прямым наблюдением за Солнцем, а остальные будут исследовать частицы и поля в точке Лагранжа L1, собирая научные данные о солнечной динамике в межпланетной среде.

Индийская космическая программа начала набирать обороты после 2008 года, когда страна впервые отправила зонд на орбиту Луны. В августе 2023 года Индия стала первой страной, чей спускаемый аппарат и луноход опустились максимально близко к южному полюсу Луны, где ещё никого не было.

Первый снимок Солнца, полученный обсерваторией Aditya-L1

Также Индия стала первой страной из Азии, которая в 2014 году вывела космический аппарат на орбиту вокруг Марса, и ожидается, что в конце 2024 года она запустит трёхдневную миссию с экипажем на орбиту Земли. Наконец, в планах Индии совместная миссия с Японией по отправке ещё одного зонда на Луну к 2025 году и отправка зонда к Венере в течение следующих двух лет.

Первые фотографии Нептуна и Урана сделал космический зонд «Вояджер-2», пролетевший мимо них десятилетия назад. С тех пор учёных терзали смутные сомнения, почему далёкие планеты на снимках разного цвета, хотя составы атмосфер у них похожи? Уран на фотографиях предстал бледно-голубым, а Нептун — более глубокого синего цвета. Разгадали секрет британские учёные.

Истинные цвета Урана (слева) и Нептуна (справа). Источник изображения: University of Oxford

Дело в том, что камера «Вояджера-2» сделала снимки Нептуна и Урана в чуть различающихся динамических диапазонах. Вдобавок к этому снимки Нептуна прошли дополнительную обработку, что повысило их контрастность и сделало цвета более глубокими. Поэтому на первых снимках Уран предстал в аквамариновых тонах, а Нептун — в лазурных.

Забавно, что в научной литературе в аннотации к снимкам Нептуна было указано, что снимки прошли соответствующую обработку, что изменило видимые цвета. Впоследствии это пояснение было утеряно и изображения Нептуна начали кочевать по публикациям фактически в искажённом виде. В результате даже в научной среде стало обычным считать Нептун синим, а не голубым.

«Неправильное представление о цвете Нептуна, а также необычные изменения цвета Урана преследовали нас десятилетиями, — объяснила астроном Хайди Хаммель (Heidi Hammel) из Ассоциации университетов по исследованию астрономии, которая не участвовала в исследовании, но была членом команды NASA по программе «Вояджеров». — Это всестороннее исследование должно, наконец, положить конец обоим проблемам».

Истинные цвета Нептуна и Урана позволило выяснить новое исследование с привлечением данных космического телескопа «Хаббл» и Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории в Чили. Используя спектрометры на этих телескопах, учёные получили данные для построения уточнённой цифровой модели для анализа исходных данных «Вояджера-2». Как результат, Нептун оказался почти того же цвета, что и Уран — аквамаринового, а не лазурного. Нептун оказался чуть темнее, поскольку дымка в его верхних слоях была чуть тоньше, чем на Уране и отражала меньше солнечного света.

Также новое исследование разгадало загадку изменения цвета Урана со временем. В течение своего года, который длится 84 земных года, Уран поворачивается к Солнцу то экватором, то полюсом (он лежит на боку по отношению к эклиптике). В приполярных областях в атмосфере Урана больше метана, который поглощает красные длины волн. Поэтому при обращении к Солнцу полюсом планета приобретает зеленоватый оттенок, что также нашло подтверждение в новой научной работе.

Планета Уран и её спутники — это не самые удобные объекты для снимков с помощью телескопов. Эти непоседы не позволяют делать снимки с длинной выдержкой, что ведёт к потере ценных для науки деталей. На выручку приходят компьютеры и монтаж из кадров с разной выдержкой, что даёт возможность получить удивительный по красочности и детализации результат.

Источник изображений: NASA, ESA

Европейское космическое агентство, которое как и NASA имеет отношение к работе космической обсерватории «Джеймс Уэбб», поделилось новым снимком Урана и его окрестностей, полученных с помощью четырёх длин волн камерой ближнего инфракрасного диапазона телескопа.

Новый снимок отличается яркостью и большим количеством деталей. Так, ранее в этом году Уран был снят камерой NIRCam «Уэбба» на длинах волн 1,4 и 3,0 мкм. Новое изображение сделано с использованием ещё двух диапазонов: 2,1 и 4,6 мкм. Чувствительные датчики «Уэбба» позволили различить даже внутреннее почти не различимое кольцо.

На самой планете выделяется яркая область — это северная полярная шапка или, точнее, аэрозольная взвесь в атмосфере в виде кристалликов льда из воды, метана и других веществ. Эта область также подвержена активному полярному циклону. Его впервые смогли наблюдать в этом году. На снимках «Уэбба» можно разглядеть воздушные завихрения по краям циклона, что даёт некоторое представление о процессах в его атмосфере.

Поскольку снимок Урана делался широкоугольным, на нём позируют 14 из 27 крупнейших спутников планеты — это Оберон, Титания, Умбриэль, Джульетта, Пердита, Розалинда, Пак, Белинда, Дездемона, Крессида, Ариэль, Миранда, Бьянка и Порция. На снимке они представлены синими точками. Кроме того, в кадр попали некоторые из галактик в виде розовых и белых спиралей и веретён. Помимо научной ценности, новая фотография седьмой по счёту планеты нашей системы может по праву считаться своеобразным новогодним украшением момента.

Новый анализ данных с межпланетного зонда NASA «Кассини» привёл к удивительному открытию. В фонтанах спутника Сатурна Энцелада обнаружены молекулы и соединения, которые способны зародить и обильно поддерживать известную нам биологическую жизнь. Это как обнаружить вместо батарейки от часов автомобильный аккумулятор, сообщили сделавшие открытие учёные.

Шлейф газа, бьющий из трещин на поверхности Энцелада. Источник изображения: NASA/JPL-Caltech

Станция «Кассини» вплотную исследовала Энцелад — шестой по размеру спутник Сатурна и четырнадцатый по удалённости от него — в 2010 году. Эта луна Сатурна покрыта ледяным панцирем, под которым, по-видимому, скрывается бездонный водный мир. Масс-спектрометры станции захватывали ледяные частицы, которые выносили в космос ледяные гейзеры на Энцеладе, и это позволило в определённой мере изучить химический состав подлёдной среды.

В 2017 году в ходе одной из работ по изучению данных «Кассини» по Энцеладу учёные определили, что в составе бьющего из-под поверхности шлейфа достаточно много углекислого газа, метана и водорода, что наводило на мысль о метаногенезе — метаболическом процессе, который производит метан. Метаногенез широко распространён на Земле и, возможно, сыграл решающую роль в возникновении жизни на нашей планете.

В новой работе учёные пошли по другому пути для изучения данных с «Кассини». Вместо изучения достоверно полученных данных исследователи воспользовались математическим и статистическим анализом, который должен был сложить отрывочную информацию в общую картину, включая добавку наиболее вероятных недостающих частей. Это дало интересный результат. Оказалось, что в шлейфе газа Энцелада с большой вероятностью присутствовали как синильная кислота (цианистый водород), так и окислы целого спектра веществ.

Наличие значительного объёма окислов указывает на впечатляющую энергетическую мощь подлёдного океана Энцелада. Ведь там, где идут окислительные процессы, там всегда есть энергия, включая питание для биологической жизни. Что касается самой жизни, то наличие циановодорода — это критический маркер для её появления, поскольку эта молекула является предшественником аминокислот.

Зонд «Кассини» прекратил своё существование в 2017 году — в конце жизни его в познавательных целях уронили на Сатурн. Но полученные с его помощью данные, как мы видим, продолжают вести к открытиям и, наверняка, станут отправной точкой для многих новых работ по изучению системы Сатурна.

26 декабря 2022 года находящийся на орбите Марса зонд NASA MAVEN зафиксировал редкое явление — своеобразный провал в солнечном ветре. Это «окно» вызвало взрывное расширение атмосферы Марса. Космическая погода преподнесла очередной сюрприз, изучение которого позволит больше узнать о потенциально обитаемых мирах вокруг далёких звёзд.

Источник изображения: NASA

Интенсивность солнечного ветра — вылетающих с поверхности звезды электронов и ионов водорода — зависит от её активности и конкретного состояния локальных магнитных полей. Изредка бывает так, что звезда испускает частицы с большей силой и скоростью, которые догоняют более медленные массивы частиц, испущенные раньше. Тогда в нашей системе возникают области повышенной и пониженной концентрации частиц солнечного ветра, и это оказывает влияние на атмосферы планет.

Впервые такое влияние было замечено в 1999 году, когда внезапное ослабление солнечного ветра в 100 раз раздуло атмосферу и магнитосферу Земли. При этом надо помнить, что у Земли есть магнитное поле, которое защищает нас от космических частиц, а у Марса его нет. В то же время у Марса есть индуцированное магнитное поле. Оно возникает в процессе взаимодействия солнечного ветра с ионосферой Марса. Это поле и частицы солнечного ветра способна фиксировать аппаратура орбитального зонда NASA MAVEN.

В ходе наблюдения за электромагнитными явлениями вокруг Марса 26 декабря 2022 года было зафиксировано 10-кратное снижение давления солнечного ветра и 100-кратное снижение плотности его частиц. Анализ данных показал, что в это время ионосфера и индуцированное магнитное поле Красной планеты расширились в три раза. Атмосферу Марса как будто взорвало изнутри. Очевидно, будь Марс в системе с менее «ветреной» звездой, его эволюция пошла бы по другому пути.

Опыт с Марсом показывает, насколько важно проводить измерения на месте. Без орбитальных аппаратов у близких и далёких планет мы не сможем получить информацию о процессах подобного рода. Изучение этих процессов в нашей системе даст информацию для моделирования атмосферных явлений у планет в иных звёздных системах и, в целом, позволит лучше моделировать процессы зарождения жизни на других мирах.

Индийское космическое агентство ISRO поделилось первыми снимками Солнца, сделанными космической обсерваторией Aditya-L1. Снимки произведены ультрафиолетовым телескопом с помощью 11 фильтров, представляя нашу звезду в наиболее полном свете. Раньше в одном пакете наблюдений столь полной визуальной информации никогда не было, заявили в ISRO, и это даст более полное представление о процессах на Солнце и в его атмосфере.

Источник изображений: ISRO

Солнечная обсерватория Aditya-L1 была запущена в космос 2 сентября на индийской ракете-носителе с индийского космодрома. Для этой страны запуск стал очередным шагом в развитии национальной космической программы. В августе Индия отправила и посадила на Луне луноход, впервые наиболее близко к южному полюсу естественного спутника Земли, а неполный месяц спустя запустила обсерваторию для наблюдения за Солнцем.

Автоматическая станция Aditya-L1 прибудет в пункт назначения — в точку Лагранжа L1 за 1,5 млн км от Земли — либо до конца декабря, либо уже в начале января следующего года. В точке L1 аппарат будет тратить минимум топлива, поскольку там находится зона гравитационного равновесия системы Солнце-Земля. При этом ничего не будет мешать непрерывному наблюдению обсерватории за Солнцем, ведь Земля останется у неё за спиной.

Индийская солнечная обсерватория в представлении художника

Обсерватория несёт на себе семь научных приборов. Все они постепенно включаются и проверяются в работе, как сделавший 20 ноября 12 снимков Солнца ультрафиолетовый телескоп SUIT (Solar Ultraviolet Imaging Telescope). Пакет снимков даёт одновременное представление о процессах на поверхности Солнца (пятнах и структурах) и в его атмосфере на разных высотах. Другие приборы измерят магнитные поля звезды и её образований, а также заряженные частицы — плазму и корональные выбросы массы.

По данным наблюдения за Солнцем, на его обращённой к Земле стороне образовалась гигантская корональная дыра. Через такие прорехи в короне Солнца устремляются потоки солнечного ветра, способные доставить проблемы средствам связи и навигации на Земле, а также радость от наблюдения полярных сияний до средних широт и даже ближе к экватору.

Нажмите для увеличения. Источник изображения: SOHO (NASA/ESO)

Корональные дыры — это области в солнечной короне, где плотность и температура плазмы значительно ниже, чем в остальных областях. Чаще всего плотность в области корональных дыр примерно в сто раз меньше, чем в остальных областях короны. В оптическом диапазоне такие «прорехи» не видны. Они фиксируются в рентгеновском диапазоне.

Чаще всего корональные дыры возникают во времена спада активности Солнца. Поэтому нынешнее появление корональной дыры, и такой огромной, выглядит необычно. Впрочем, нынешний солнечный 11-летний цикл необычен по многим причинам, включая то, что пик активности может произойти на год раньше ожидаемого — вместо середины 2025 года осенью 2024.

Прошедшая неделя также намекала на растущую активность Солнца. Возмущения на звезде вызвали до десятка геомагнитных бурь на Земле, начиная с самых слабых класса G1 до сильной уровня G3 на эти выходные.

Можно только поприветствовать усилия учёных и национальных космических агентств, которые готовы встретить пик текущего цикла во всеоружии. За этим будут следить до десяти космических аппаратов, включая запущенный в начале осени индийский спутник, и свыше десяти земных телескопов, включая два новейших китайских радиотелескопа. Солнце в новом сезоне не будет обойдено вниманием земной науки. Собираясь улетать далеко из-под магнитного зонтика Земли, мы должны чётко понимать, какая космическая погода нас ждёт в пути.

Новое исследование образцов с астероида Рюгу обнаружило неожиданно много азота. Это заставило учёных заподозрить в астероидах и метеоритах переносчиков этого элемента с окраин Солнечной системы вовнутрь, включая околоземное пространство. Без азота биологическая жизнь на нашей планете могла бы не зародиться или приняла бы иную причудливую форму.

Забор образцов астероида в представлении художника. Источник изображения: JAXA

В образах с Рюгу, которые доставил на Землю японский аппарат «Хаябуса-2» (Hayabusa2) в 2020 году, учёные нашли много чего интересного. Во-первых, минералы астероидного происхождения оказались старше нашего Солнца, что означает их принадлежность к тем кирпичикам, из которых в нашей системе состоит всё, что мы в ней видим. Во-вторых, в образцах обнаружена сложная органика в виде витаминов и ряда базовых аминокислот, которые участвуют в биохимии земных организмов.

Теперь выясняется, о чем исследователи сообщили в свежей статье в журнале Nature Astronomy, что астероиды и метеориты обеспечили ранней Земле транспорт азота из внешних областей системы во внутреннюю.

«Наши последние результаты позволяют предположить, что [в пространство] вблизи Земли было перенесено большее количество соединений азота, чем считалось ранее, которые потенциально могли послужить строительными блоками для жизни на нашей планете», — поделился мыслями Хоуп Ишии (Hope Ishii), соавтор исследования и преподаватель Гавайского института геофизики и планетологии в Школе наук об океане и Земле (SOEST) UH Mānoa.

Что касается конкретных открытий, то в образцах с Рюгу выявлено значительное количество таких неорганических соединений азота, как нитрид железа (Fe₄N). Очевидно, астероид был покрыт им едва ли не как коркой. При этом изначально астероиды данного типа (из углеродистых хондритов) содержат мало таких соединений.

По мнению исследователей, образование соединения железа и азота возникло в ходе физико-химических реакций железистого вещества астероида (соединение железа и кислорода) с водородом при постоянной бомбардировке его поверхности микрометеоритами. Азотные соединения прибывали на астероиды с микрометеоритами. Их удары вызывали локальный разогрев и, в сочетании с бомбардировкой астероидов солнечным ветром — заряжёнными частицами водорода, кислород улетучивался, а оставшееся чистое железо активно связывалось с азотом.

Образца астероида Рюгу под электронным микроскопом. Источник изображения: KyotoU/Toru Matsumoto

Возникающий в богатой азотом микрометеоритной среде на окраинах Солнечной системы нитрид железа переносился во внутреннюю область системы и в плоскость эклиптики, где рано или поздно оказывался на нашей планете. Раньше такой механизм переноса не был хорошо изучен, но теперь о нём можно говорить более предметно. Интересно, что покажет анализ образцов с астероида Бенну? Давно о них не было слышно.

На днях совет NASA по планетарным миссиям постановил отсрочить работы по проекту «Стрекоза» (Dragonfly). Проект предусматривал запуск к спутнику Сатурна Титану октокоптера в 2027 году для активного изучения химического состава атмосферы и пород этой землеподобной луны. Работы по проекту будут заторможены, а запуск аппарата в космос перенесён на один год.

Источник изображения: NASA

Совет пояснил, что бюджеты NASA на 2024 и 2025 годы в значительной степени не определены. Это вызывает необходимость пересмотреть планы научно-конструкторских работ. В зависимости от выделенных средств, новые планы начнут составлять будущей весной, что позволит возобновить работы по проекту уже с середины лета 2024 года.

Вынужденная задержка заставляет пересмотреть сроки отправки миссии к Титану. Так, если до этого вертолёт на спутник Сатурна планировали отправить в 2027 году, то теперь датой возможной отправки назван июль 2028 года. И это если не будет новых переносов или каких-либо технологических проблем.

Четырёхроторный восьмилопастной октокоптер «Стрекоза» будет значительно превышать размеры знаменитого марсианского вертолёта Integrity. На Титане более плотная атмосфера и ещё меньшая гравитация. Поэтому масса «Стрекозы» будет достигать 450 кг, а размерами он будет с небольшой автомобиль, тогда как масса Integrity всего 1,8 кг. Массивный октокоптер будет перелетать с места на место и изучать как состав атмосферы Титана, так и его пород на целом спектре ландшафтов.

Мир Титана в чём-то напоминает земной, хотя вместо воды на нём текут метановые реки и впадают в такие же озёра и моря, а с неба льют метановые дожди и падают метановые снежинки. В этом мире «Стрекоза» будет искать следы органики и возможную там органическую жизнь. К месту проведения работ Dragonfly сможет добраться примерно к 2037 году, если новые сроки будут соблюдены. На Титане он должен проработать не менее 2,5 земных лет. Смелый проект, но финансовая неопределённость грозит его похоронить, как произошло с массой планетарных проектов NASA в 80-е годы прошлого столетия, когда всё финансирование пошло на проект СОИ (SDI).

Недавно юпитерианский зонд «Люси» пролетел свой первый астероид, но новые данные о нём ещё сильнее обескуражили учёных. Первым сюрпризом стала информация о двойной природе астероида Динкинеш — у него обнаружился относительно небольшой спутник. Удивлению не было предела, когда выяснилось, что спутника два! Динкинеш оказался тройной системой.

Новый взгляд на систему астероида Динкинеш. Она оказалась тройной. Источник изображений: NASA

Астероид Динкинеш стал для зонда «Люси» инженерной целью на пути к троянским астероидам Юпитера. Команда NASA слегка скорректировала курс зонда, чтобы он пролетел как можно ближе к астероиду субкилометрового размера. Это позволило проверить научные приборы зонда и работу автоматики по сбору данных. Зонд будет пролетать мимо целевых астероидов на орбите Юпитера с огромной скоростью, и на сбор данных у его будут считаные минуты. Второй попытки не будет.

Точки съёмки системы Динкинеш

О работе научных систем зонда NASA пока не сообщало, но зато поделилось снимками с камер высокого разрешения. Они оказались полны сюрпризов! При близком подлёте к астероиду выяснилось (минимальное сближение составило 425 км), что у 790-метрового астероида Динкинеш есть маленький 220-метровый спутник. Система оказалась двойной. На серии снимков, сделанных с интервалом 13 секунд, видно, как вокруг большого тела кружит малое.

Это было само по себе удивительно, но когда зонд сделал снимок спустя ещё 5 минут, отлетев от астероида ещё дальше, учёные ахнули: малый астероид предстал на снимках как тесная двойная система. «Мы никогда не подозревали ничего столь причудливого! — признались специалисты NASA.

«Это, мягко говоря, озадачивает, — сказал в своем заявлении Хэл Левисон (Hal Levison), главный научный сотрудник миссии «Люси» из Юго-Западного исследовательского института. — Я никогда бы не ожидал, что система будет выглядеть подобным образом. В частности, я не понимаю, почему два компонента спутника имеют одинаковые размеры. Научному сообществу будет интересно разобраться в этом».

Первое изображение системы Динкинеш, когда о ней ещё думали, как о двойной

Больше данных по объекту NASA предоставит чуть позже, когда закончится обработка полученной с зонда информации. В апреле 2025 года зонд также пролетит мимо астероида вне выполнения основной миссии. К троянским астероидам Юпитера зонд приблизится в 2027 году и завершит их пролёты в 2033-м.