Астрономы нашли экзопланеты с низкой плотностью

Падения астероидов высвобождали колоссальную энергию, которая уходила в недра и преобразовывалась в тепловую. Из-за этого Земля оставалась значительно горячее и нестабильнее, чем сегодня: её внешняя оболочка была тонкой, ослабленной и местами находилась в расплавленном состоянии.

Это не позволяло горным породам закрепляться и образовывать устойчивые континентальные блоки. Столкновения способствовали появлению пород, обогащённых кремнезёмом, — именно такой материал в дальнейшем стал строительным элементом для будущих континентов.

Однако каждый новый удар запускал цепную реакцию: тепло проникало в мантию, провоцировало её плавление и порождало огромные объёмы магмы, которая постоянно перерабатывала кору, не давая ей стать прочной. Последствия одного столкновения, по данным моделирования, могли сказываться на состоянии планеты не один десяток или даже сотню миллионов лет.

Именно этим учёные объясняют, почему от первых 500 миллионов лет геологической истории Земли практически не сохранилось горных пород — они просто не успевали «застыть» в неизменном виде. Перелом наступил примерно 3,9 миллиарда лет назад, когда интенсивность бомбардировки астероидами заметно пошла на спад.

Тогда же, как отмечают авторы работы, земная кора начала наконец удерживать континентальную структуру. Исследователи полагают, что такая хронологическая близость этих двух событий вряд ли является случайным совпадением.

Они сравнили данные с показателями выделений их владельцев. Исследование опубликовано на портале superinnovators.

com. Эксперимент проходил в контролируемых лабораторных условиях.

Исследователи измеряли концентрацию газов и твёрдых частиц, а также оценивали микробную нагрузку. В эксперименте участвовали четыре чихуахуа и три крупные породы: тибетский мастиф, английский мастиф и ньюфаундленд.

Полученные результаты сравнивались с антропогенными выбросами. Выяснилось, что количество углекислого газа и аммиака от крупных собак соответствует показателям людей.

Однако животные выделяют больше бактерий и грибковых спор. В то же время мелкие собаки генерируют значительно больше мелкодисперсных частиц.

Руководитель проекта Душан Личина подчеркнул, что эти данные позволяют точно оценить влияние животных на воздух в помещениях. Это знание необходимо для разработки эффективных систем вентиляции и гигиенических мер.

Планируется расширить исследование, включив в него анализ выбросов кошек, кроликов и грызунов. Автор текста — Михаил Алимов.

Об этом пишет The Guardian. В регионе Пилбара в Западной Австралии учёные нашли древние скалы, которые свидетельствуют о событии, произошедшем в архейскую эпоху, в период от 4 до 2,5 миллиардов лет назад.

В это время начали формироваться тектонические плиты и зарождаться ранние формы жизни. Учёные из Университета Кертина проанализировали возраст редких геологических объектов, называемых конусами разрушения, в районе купольного кратера Северного полюса.

Результаты исследования опубликованы в журнале Geology. Профессор Крис Киркланд, геолог из группы Curtins Timescales of Minerals Systems и ведущий автор статьи, отмечает, что хорошо сохранившиеся скальные образования являются чрезвычайно редким и глобально значимым архивом геологического времени.

Они дают «редкое представление о бурных процессах, которые сформировали раннюю Землю». Исследователи использовали два разных метода, чтобы определить, когда произошёл удар метеорита.

Сначала они проанализировали возраст «маленьких молний» из циркона, встроенных в базальтовую породу. Крошечные зёрна циркона перекристаллизовались при сильном нагреве во время падения метеорита, образовав необычные скелетные структуры, которые обычно встречаются только в ударных кратерах на Луне.

Возраст этих кристаллов циркона был измерен с помощью разработанного в Австралии прибора под названием Чувствительный ионный микрозонд высокого разрешения. Он определил, что шок, изменивший форму, произошёл около 3 миллиардов лет назад.

Отдельно учёные проанализировали возраст апатита — кальцийфосфатного минерала, который вырос в трещинах горных пород, образовавшихся под воздействием тепла и горячих жидкостей после удара. Они пришли к аналогичным выводам.

По словам Киркланда, во время падения метеорита Земля была совершенно другим местом. Это был в основном «водный мир» с небольшим количеством фрагментов континентальной коры.

Солнце было бы более тусклым, а Луна — ближе, и ранняя жизнь присутствовала бы в виде строматолитов (разновидность цианобактерий, похожих на водоросли). Доцент Брюс Шефер, геохимик из Университета Маккуори, рассказал, что в архейский период Земля постоянно подвергалась «ударам» метеоритов, следы которых всё ещё видны в кратерах на поверхности Луны, но на суше они в основном были стёрты в результате процессов эрозии, субдукции и тектоники плит.

Шефер отметил, что, полагаясь на рекристаллизацию циркона и рост апатита в результате столкновения, исследователи использовали хитроумную комбинацию инновационных методов, чтобы разобраться в том, что произошло. «Это настоящая детективная история, — комментирует он.

— Тот факт, что эти двое были перезагружены в одно и то же время, является действительно убедительным доказательством времени того события. Апатит и циркон вместе взятые — это, если хотите, неопровержимый факт».

Их плотность оказалась меньше, чем у сахарной ваты. Для сравнения, показатель Юпитера выше примерно в 28–35 раз, а Земли — ещё на порядок.

По размерам оба объекта сопоставимы с крупнейшей планетой Солнечной системы, но выглядят сильно «раздутыми». Именно такие тела астрономы называют супер-пуфами.

Они вращаются вокруг звезды, расположенной в созвездии Воланс, на дистанции около 1110 световых лет от нас. Планеты синхронизированы по орбитам в гравитационный резонанс: внутренняя планета совершает 5 оборотов за то же время, за которое внешняя успевает пройти почти ровно 3 круга.

Из-за этого постоянного взаимовлияния исследователи фиксируют небольшие отклонения в моментах их транзитов перед диском родительской звезды. Первыми на необычные сигналы обратили внимание волонтёры из проекта Planet Hunters TESS.

Затем профессиональные учёные со всего мира объединили данные для расчёта масс и плотностей. Ключевую роль сыграли наблюдения из Антарктиды — во время многомесячной полярной ночи астрономы смогли вести непрерывный мониторинг прохождений на протяжении более 11 часов подряд, что стало рекордом для подобных измерений.

Механизм формирования таких лёгких гигантов пока остаётся загадкой. Согласно основной гипотезе, их окружают огромные водородно-гелиевые оболочки, наращенные в холодных внешних зонах протопланетного диска.

Следующий этап — изучение атмосфер с помощью телескопа «Джеймс Уэбб», который позволит уточнить их химический состав. Открытие стало возможным благодаря слаженной работе специалистов из разных стран и с разных континентов, объединивших усилия для сбора и анализа уникальных данных.