Изучают сжатие Меркурия

Планета сжимается уже 4,5 миллиарда лет из-за остывания после своего огненного рождения. По данным New York Post, скорость сжатия может быть на 30 % выше, чем предполагалось ранее.

Меркурий уменьшился в размерах на 22 километра. Это значительная потеря, учитывая, что его диаметр составляет около 4800 километров — это треть диаметра Земли.

Изучение Меркурия, первой планеты Солнечной системы, удалённой от Солнца, затруднено из-за ослепительного света нашей звезды. Это также вторая по температуре планета после Венеры, где днём температура достигает 427 °C.

Учёные использовали данные с космического аппарата «Мессенджер», который более четырёх лет находился на орбите Меркурия. С помощью сканеров «Мессенджера» они изучили особые гребни, известные как сокращающиеся структуры.

По мере сжатия планеты таких образований становится больше, подобно морщинам, которые появляются с возрастом. Многие из «морщин» Меркурия скрыты за обломками и кратерами, образовавшимися в результате столкновений с астероидами и других бомбардировок.

Это затрудняет их подсчёт, отмечает Scientific American. Чтобы решить эту проблему, Нисияма собрал двухмерные изображения, полученные с помощью системы двойной визуализации «Мессенджера».

Затем он объединил их так, чтобы каждый участок поверхности был сфотографирован дважды. Это позволило исследователям составить сверхдетализированную карту рельефа.

Учёные обнаружили, что «морщин» гораздо больше, чем считалось ранее. Это указывает на степень сжатия Меркурия.

Гаку Нисияма считает, что изучение этой меркурианской рецессии может помочь лучше понять, что происходит под каменистой корой планеты, и, возможно, пролить свет на процессы сжатия на других планетах.

Пионерами в этом деле были американец Генри Мейер и советский учёный Николай Соболев из Новосибирска. Они первыми исследовали включения в алмазах в 1970-х годах и выявили минеральный состав пород, в которых образуются алмазы.

В первые десятилетия были известны включения только из верхней мантии Земли, откуда на поверхность поступали сами алмазы в результате извержений кимберлитовой магмы. Лишь на рубеже XX и XXI века учёным начали попадаться включения из нижней мантии.

Это произошло потому, что раньше их не ожидали, предполагали, что алмазы образуются только в верхней мантии. Альфред Рингвуд, австралийский учёный, уже в своих работах 1970–80-х годов предполагал, что в более глубоких горизонтах Земли, в переходной зоне и нижней мантии, могут быть встречены включения в алмазах новых, сверхглубинных минералов.

Оказалось, что алмазоносные породы — кимберлиты — образуются в нижней мантии. Они аккумулируют все включения мантийных минералов, включая алмаз, и выносят их на поверхность через трубки взрыва — вертикальные геологические образования, которые образуется при прорыве магмы сквозь земную кору.

Первые находки таких минералов были сделаны на рубеже столетий в бразильских алмазах. Феликс Витольдович вёл поисковые работы в районе Джуина в Бразилии и обнаружил в алмазах необычные включения, которые предсказал Рингвуд.

Кроме Бразилии, места с главными находками глубинных алмазов с редкими минералами известны только в россыпях Гвинеи. В последние годы находки алмазов с минеральными включениями из нижней мантии и переходной зоны были сделаны в Канаде, Южной Африке, Австралии, но они немногочисленны.

Учёным до находки бернвудита были известны три главных минерала: бриджманит, дейвмаоит, ферропериклаз, а также некоторые менее распространённые — всего около десятка. Они слагают нижнюю мантию и переходную зону к верхней мантии Земли.

Феликс Витольдович рассказал, что алмаз со множественными мельчайшими включениями был найден им в пробе из россыпи Рио Соррисо в районе Джуина, в Бразилии, в начале 2000-х годов. В течение длительного времени он не мог должным образом исследовать включения, поскольку для этого требовались сильные электронные микроскопы и другие приборы для их идентификации.

Когда появилась возможность, образец отправили в Американский музей естественной истории в Нью-Йорке, где при помощи новейшей аппаратуры коллеги и другие исследователи из Германии смогли детально изучить включения в найденном алмазе. Трудность была в том, что включения были субмикронных размеров, а требовалось определить не только состав, но и структуру минералов.

Это была очень сложная, кропотливая работа, которая позволила выявить, что одно из включений является новым, неизвестным минералом.

Двигаясь от Баренцева моря на северо-восток, атлантическая вода охлаждается, становится плотнее и в районе между Новой Землёй и Землёй Франца-Иосифа погружается на глубину. Ранее считалось, что этот поток окончательно уходит с поверхности в глубину.

Однако специалисты из Института океанологии имени П. П.

Ширшова РАН, МФТИ, Арктического и антарктического НИИ и других институтов выяснили, что система устроена сложнее. Оказалось, что северная часть атлантического течения в Баренцевом море не теряется в глубинах Арктики, а перемешивается с более пресными арктическими водами, отчего становится легче и остаётся у поверхности.

Именно эти воды формируют самостоятельное течение, которое авторы назвали течением Келдыша в честь научно-исследовательского судна «Академик Мстислав Келдыш», которое последние 10 лет работает в арктических морях. На борту этого судна в экспедиции 2021 года авторы работы предположили существование нового течения.

Чтобы доказать это, исследователи объединили уникальный массив наблюдений, собранных в 25 морских экспедициях с 1995 по 2024 год. Океанологи проводили анализ вертикального распределения температуры и солёности на участках между Новой Землёй и Землёй Франца-Иосифа, в желобе Святой Анны и у континентального склона Карского моря.

Использовались спутниковые данные о поверхностной солёности, а также о концентрации и толщине морского льда. Более тёплое и солёное течение Келдыша начинается примерно на 77–78 градусах северной широты, к северу от архипелага Новая Земля.

Далее оно огибает острова и движется сначала на северо-восток, затем поворачивает на север и выходит к континентальному склону, стремясь к морю Лаптевых. Общая протяжённость течения Келдыша — более 1 тысячи километров, ширина — 50–100 километров, а толщина — 50–100 метров.

По словам руководителя проекта, доктора физико-математических наук Александра Осадчиева, учёт течения Келдыша может быть важен для дальнейшего развития моделей циркуляции и ледовых условий в российской Арктике, а также для прогнозирования региональных изменений климата.

В исследовании, опубликованном в журнале Science, специалисты проанализировали генетические данные свыше 3,3 миллиона человек европейского происхождения. В ходе работы учёные изучили влияние наследственного варианта EGFR T790M, связанного с развитием аденокарциномы лёгких — наиболее распространённого типа рака лёгких.

Выяснилось, что у носителей этой мутации риск заболевания примерно в 25 раз выше, чем у людей без неё. Особенно заметна связь между мутацией и риском развития рака лёгких у тех, кто никогда не курил: у них наличие мутации ассоциировано примерно с 62-кратным повышением риска.

Для сравнения: курение в исследовании увеличивало риск примерно в 4 раза. Авторы исследования подчёркивают, что сама по себе мутация редко приводит к развитию опухоли, но в сочетании с другими изменениями в гене EGFR может способствовать возникновению рака.

Учёные отмечают, что большинство случаев рака лёгких по-прежнему связано с курением, однако выявление наследственных факторов может помочь лучше оценивать риск заболевания у людей без этой привычки.