Учёные разработали модель для поиска океанов на спутниках Урана

Результаты исследования опубликованы в журнале Geophysical Research Letters. Для анализа внутреннего строения ледяных спутников учёные предложили метод, основанный на наблюдении колебаний во вращении лун вокруг Урана.

Такие колебания, называемые либрациями, позволяют оценить состав внутренней структуры, в том числе определить наличие воды, льда или камня. Чем сильнее колебание, тем выше вероятность, что подо льдом скрывается океан.

Метод предполагает использование данных о небольших отклонениях в движении спутников. На основе анализа этих отклонений модель вычисляет глубину океана и толщину ледяной оболочки.

Луна с жидким океаном внутри будет демонстрировать более выраженные колебания по сравнению с полностью твёрдой. Все луны Урана, как и другие крупные спутники в Солнечной системе, приливно заблокированы — всегда повёрнуты к планете одной и той же стороной.

Тем не менее они могут испытывать колебания, которые указывают на возможное наличие подповерхностных океанов. Расчёты на примере пяти спутников Урана показали эффективность предложенной модели Учёные провели расчёты на примере пяти спутников Урана, чтобы проверить эффективность предложенной модели.

Одним из сценариев стало исследование луны Ариэль: если она колеблется на 100 метров, это указывает на наличие океана глубиной около 160 километров и ледяной оболочки толщиной 30 километров. Это подчёркивает важность высокоточных наблюдений с помощью камер космических аппаратов.

Если гипотеза о подповерхностных океанах на ледяных лунах Урана подтвердится, это изменит представление о возможных обитаемых мирах в галактике. Открытие океанов жидкой воды существенно расширит поиск потенциально пригодных для жизни мест за пределами Земли.

Этот объект, который представляет собой остаток сверхновой, вспыхнувшей на небе Земли в 1054 году, находится на расстоянии примерно 6200 световых лет от нашей планеты. Пульсар — это нейтронная звезда, излучающая потоки радиоволн со своих полюсов.

Из-за быстрого вращения звезды эти струи напоминают лучи маяка, создавая впечатление пульсации. Астрономы изучают этот пульсар с момента его открытия в 1960-х годах, но только в 2007 году был замечен загадочный зебровидный узор, который стал настоящей головоломкой для учёных.

Астрофизик Михаил Медведев предположил, что этот узор представляет собой дифракционную полосу, возникающую в результате дифракции света на плазме с различной плотностью внутри магнитосферы пульсара. Он разработал модель на основе волновой оптики, которая точно воспроизвела наблюдаемые результаты и предоставила объяснение странному поведению пульсара.

Обычная дифракционная картина дала бы равномерно расположенные полосы, если бы в качестве экрана служила просто нейтронная звезда. Однако взаимодействия между плазмой и магнитным полем создают дифракционную интерференционную картину, которая выглядит как зигзагообразные полосы зебры.

Этот узор очень яркий практически во всех диапазонах волн и проявляется только в одном компоненте излучения Крабовидного пульсара. Основной импульс широкополосный, как у большинства пульсаров, с другими широкополосными компонентами, характерными для нейтронных звёзд.

Однако высокочастотный промежуточный импульс уникален: его частота колеблется от 5 до 30 гигагерц — диапазон, аналогичный частотам микроволновой печи. Модель Медведева может стать новым инструментом для измерения плотности плазмы внутри магнитосфер пульсаров и в других экстремальных средах, где можно наблюдать дифракционные картины.

Известные двойные пульсары, использовавшиеся для проверки общей теории относительности Эйнштейна, также могут быть исследованы с помощью предложенного метода. Исследование пульсара в Крабовидной туманности может расширить наше понимание и методы наблюдения пульсаров, особенно молодых и энергичных.

Это открытие сделали учёные из Университета Енсе в Сеуле и других научных учреждений. Статья об этом была опубликована в журнале The Astrophysical Journal Letters.

Карликовые галактики — это звёздные системы с малой массой и низкой светимостью, обычно содержащие несколько миллиардов звёзд. Обычно такие галактики встречаются поодиночке, но иногда они могут объединяться в группы.

Однако вероятность того, что карликовая галактика окажется частью группы из четырёх или более объектов, составляет менее 0,004 процента. Учёные обнаружили группу из пяти карликовых галактик, которая выстроена вдоль прямой линии в небесной плоскости.

Три из них имеют общее направление вращения, что указывает на возможные гравитационные взаимодействия между ними. Группа находится на расстоянии около 117,3 миллиона световых лет от Земли.

Пять галактик обозначены как D1, D2, D3, D4 и D5. Они образуют тонкую плоскую структуру, простирающуюся на 502 тысячи световых лет.

Масса всей группы составляет около 60,2 миллиарда солнечных масс. Самая массивная галактика — D2, её масса составляет 275 миллионов солнечных масс, а наименее массивная — D4, её масса составляет 14,7 миллиона солнечных масс.

Медианная звёздная масса галактик группы — 78,7 миллиона солнечных масс. Некоторые галактики, такие как D3 и D4, показывают признаки приливных взаимодействий, что подтверждает их взаимодействие друг с другом.

Исследователи считают, что это открытие может помочь лучше понять, как формируются и развиваются группы карликовых галактик. Полученные данные могут способствовать проверке теорий формирования космических структур и улучшению понимания эволюции карликовых галактик.

Она связана с экспедицией Франсиско Васкеса де Коронадо, который исследовал американский Юго-Запад в 1539–1542 годах. О находке и её значении рассказали в статье, опубликованной в International Journal of Historical Archaeology.

Пушка относится к раннему типу огнестрельного оружия, которое называли настенными пушками. Она предназначалась для разрушения лёгких конструкций вдоль крепостных стен.

Длина пушки — около метра, вес — примерно 18 килограммов. Такое оружие могло пробивать деревянные и глинобитные стены, которые строили племена пуэбло на Юго-Западе.

С помощью методов радиоуглеродного датирования и оптически стимулированной люминесценции учёные определили возраст испанского каменно-глинобитного сооружения, где нашли пушку. Датировка совпала с периодом экспедиции Коронадо, что подтверждает использование артиллерии испанцами в этом регионе в середине XVI века.

На месте раскопок нашли и другие артефакты, подтверждающие принадлежность объектов экспедиции Коронадо. Среди них — европейская керамика, обломки стеклянных изделий и части оружия.

Простой дизайн литья пушки говорит о том, что её произвели в Мексике или на Карибах, а не в самой Испании. Пушка была найдена незаряженной и без следов использования в бою, что наводит на мысль о внезапном отступлении.

Это проливает свет на ранние контакты между испанскими конкистадорами и коренными народами американского Юго-Запада. Находка подчёркивает роль артиллерии в завоевательных походах и предоставляет новые данные о военных взаимодействиях и местных конфликтах.

Исследователи планируют продолжить анализ артефактов, чтобы глубже понять исторический контекст и определить точное происхождение обнаруженного оружия.

Согласно новому исследованию, под водородно-гелиевыми атмосферами планет скрывается глубокий океан, состоящий из воды, а ниже находится слой сжатой жидкости, включающей углерод, азот и водород. Эти два слоя не могут смешиваться из-за отделения водорода от метана и аммиака, образуя чёткие границы между слоями.

Для проверки гипотезы учёные использовали компьютерное моделирование, которое позволило изучить поведение атомов при условиях, характерных для недр планет. Моделирование включало более 500 атомов с пропорциями углерода, кислорода, азота и водорода, что дало возможность предсказать разделение веществ при давлении в 3,4 миллиона раз выше земного и температуре около 4750 кельвинов.

Учёные обнаружили, что в таких экстремальных условиях вода отделяется от углерода и азота, формируя два отдельных слоя: верхний, богатый водой, и нижний, насыщенный углеводородами. Этот процесс приводит к устойчивому разделению слоёв, исключая возможность их смешивания.

Верхний водный слой, вероятно, подвержен конвекции, что вызывает формирование неупорядоченного магнитного поля, тогда как нижний углеводородный слой остаётся стабильным. Результаты компьютерного моделирования совпадают с гравитационными данными, полученными миссией «Вояджер-2» более 40 лет назад.

Это подтверждает гипотезу о наличии слоистого строения внутренних частей Урана и Нептуна, отличающегося от строения газовых гигантов, таких как Юпитер и Сатурн. Учёные считают, что такие слоистые структуры могут быть характерны и для экзопланет, схожих по размеру с ледяными гигантами.

Исследователи планируют дальнейшие лабораторные эксперименты для проверки своих результатов при чрезвычайно высоких температурах и давлениях. Также они надеются, что будущая миссия НАСА к Урану сможет подтвердить гипотезу с помощью доплеровского визуализатора, который позволит измерить вибрации планеты и определить её внутреннюю структуру.