Край Будущего

Ультрагорячие юпитеры представляют собой гигантские «лаборатории» для исследования атмосферных процессов в экстремальных условиях. К сожалению, в Солнечной системе нет подобных планет, что ставит ученых перед вызовом — искать их в других звёздных системах. Впервые исследователям удалось «заглянуть» в недра атмосферы и проанализировать динамику ураганных ветров ультрагорячего гиганта.

Ультрагорячий юпитер WASP-121 b, широко известный как Тайлос, расположен приблизительно в 900 световых годах от Земли, в направлении созвездия Корма в южном полушарии. Эта экзопланета совершает оборот вокруг звезды спектрального класса F с периодом всего 1,27 земных дня. Её орбита находится в непосредственной близости от предела Роша, где приливные силы, возникающие в результате гравитационного взаимодействия со звездой, способны разрушить тело такого размера. К счастью, звезда достаточно ярка для спектроскопических наблюдений экзопланеты, что позволяет астрономам активно следить за Тайлосом с момента его открытия в 2016 году. Недавно, благодаря наблюдениям, ученым удалось представить новый возможный сценарий формирования подобных планет.

Несмотря на относительно благоприятные условия для изучения, остаётся множество вопросов о динамике атмосферы WASP-121 b. Из-за близости к звезде её атмосферные слои подвергаются значительному нагреву в течение дня и остывают ночью, что сказывается как на химико-физических процессах, так и на движении воздушных потоков. Причём ветрам предоставлено достаточно пространства для разгона — экзопланета значительно раздута: она лишь на 16% массивнее Юпитера, но при этом на 75% превосходит его по размерам. Таким образом, гигант оказывается в 2,5 раза менее плотным, чем Сатурн, который является рекордсменом по этому показателю в нашей системе.

«Поведение атмосферы этой планеты представляет собой настоящую головоломку для нашего понимания работы метеорологических процессов не только на Земле, но и на всех планетах. Это похоже на сюжет научной фантастики», — прокомментировала Джулия Виктория Сейдел, исследователь из Европейской южной обсерватории и ведущий автор статьи, опубликованной сегодня в журнале Nature.

Чтобы различить строение и динамику атмосферы WASP-121 b на различных «глубинах», исследователи анализировали спектральные линии различных элементов. Для глубоких слоёв, где давление относительно высокое, они использовали железо; для средних слоёв — натрий; для верхних — натрий и водород.

Благодаря такому подходу астрономы смогли «увидеть» всю толщу атмосферы за один транзит. Им впервые удалось составить трёхмерную «карту» атмосферы этой экзопланеты и выявить воздушные потоки. Ученые использовали данные, собранные спектрографом ESPRESSO, который комбинирует сведения с четырёх крупных телескопов в составе комплекса VLT.

«Результаты удивили нас: реактивный поток несёт материалы по экватору планеты, в то время как другой поток, находящийся в более глубоких слоях атмосферы, перемещает газ с горячей стороны на холодную. Мы ещё не наблюдали ничего подобного на других планетах. Даже самые сильные ураганы в Солнечной системе кажутся лёгким ветерком по сравнению с тем, что мы видим здесь», — пояснила Сейдел.

В течение дня температура воздуха достигает 677 ± 286 градусов Цельсия. Скорость реактивного потока увеличивается с 13,7 ± 6,1 километра в секунду утром до 26,8 ± 7,13 километра в секунду вечером (в этих оценках не учитывается вращение экзопланеты). Кстати, недавно был установлен новый рекорд по скорости воздушного потока — 7,7 километра в секунду, принимая во внимание вращение планеты на горячем юпитере WASP-127 b.

Помехи значительно усложняют наблюдения за атмосферами экзопланет. Тем не менее, подобные исследования позволяют накапливать данные о различных экзопланетах, улучшать существующие модели общей циркуляции и подготавливаться к запуску нового поколения телескопов. Так, строящийся в Чили комплекс ELT и сопутствующий спектрограф ANDES помогут в изучении ветров землеподобных экзопланет.

Пользователи Интернета испытали недоумение, когда четыре года назад в социальной сети Reddit было опубликовано спутниковое изображение загадочного темного треугольного пятна, расположенного посреди Тихого океана.

Это изображение породило множество невероятных слухов и спекуляций. Поклонники теорий заговора выдвигали версии о том, что загадочное пятно является секретной военной базой или же глубоким привести к центру Земли.

На самом же деле таинственный «черный треугольник» оказался островом под названием Восток, который расположен в южной части Тихого океана, примерно в 6000 километрах к востоку от Австралии, и принадлежит Республике Кирибати.

Остров представляет собой коралловый атолл площадью всего 0,25 квадратного километра. Удивительный черный цвет, который запечатлел спутник, снискал популярность благодаря вечнозеленым тропическим деревьям — пизонии. Эти растения растут настолько плотно друг к другу, что с низкой околоземной орбиты кажутся значительно темнее, чем на самом деле.

Планируется размещение зарядов на глубине 4 километра под водой, где давление в 800 атмосфер будет поглощать ударную волну. В результате взрывов будут разрушены силикатные породы, такие как базальт, что ускорит их выветривание и связывание CO2. По расчетам, эта инициатива позволит удалить объем углекислого газа, эквивалентный 30 годам текущих выбросов.

Согласно мнению ученого, если средняя температура на Земле продолжит возрастать, к концу столетия мировая экономика может понести ущерб в размере 200 триллионов долларов, а сотни миллионов людей столкнутся с резким ухудшением условий жизни. Бездействие, по его словам, неизбежно приведет к закислению океанов, гибели коралловых рифов и другим катастрофическим последствиям.

Исследователи уверены, что уровень радиации останется минимальным, а экосистема океана фактически не пострадает. Тем не менее, эта новость вызывает бурное обсуждение в интернете, где некоторые новостные сайты и паблики утверждают, что "ученые вновь собираются уничтожить планету". Интересно, что в некоторых статьях вместо одного учёного фигурирует несколько, хотя, вероятно, данный проект останется лишь на уровне идеи, а публикации об этом — результатом искаженного восприятия событий.

Вопрос о том, откуда взять такое количество мощных бомб и как справиться с потенциальным радиоактивным загрязнением атмосферы, остался без ответов. Из доступной информации следует, что США отказались от гигантизма в области разрушительных мощностей. Современные ракеты и бомбы, как правило, имеют мощность не более 400 килотонн. Прежний президент Дональд Трамп дал согласие на разработку ядерных ракетниц, напоминающих "Толстяка" из игры "Fallout". Однако насколько далеко продвинулось это направление — вопрос остается открытым.

На сегодняшний день самой небольшой ядерной бомбой считается плутониевый заряд Davy Crockett, обладающий мощностью в 15–20 тонн, но являющийся весьма радиоактивным и слишком тяжелым для использования простыми солдатами. Что касается мощностей современных ракет и бомб наших вооруженных сил, даже такие мощные системы, как "Сарматы", не превышают 25-30 мегатонн. Тем не менее, эту мощность можно значительно увеличить в кратчайшие сроки. Возможно, в секретных архивах всё еще хранятся некоторые экземпляры "Царь-бомбы", законсервированные еще в СССР.

Однако ради такой экстравагантной идеи вряд ли кто-то станет проводить соответствующие манипуляции. Следует отметить, что оружейный уран-235 имеет свойство "портиться", трансформируясь в уран-238, который необходимо повторно облучать для получения U-239. Только затем можно получить нептуний-239, который затем будет использован для производства плутония-239, пригодного для применения в качестве оружия, наряду с высокорадиоактивным плутонием-240. Плутоний-240 является нежелательной примесью в оружейном плутонии, так как его склонность к спонтанному делению может привести к преждевременной детонации ядерного заряда.

История открытия планеты Нептун полна детективного драматизма. В 1846 году она была открыта "на кончике пера" благодаря математическим расчетам, основанным на анализе отклонений в движении Урана. Хотя эти отклонения были незначительными, долгое время считалось, что их можно объяснить существованием девятой планеты, скрытой за орбитой Нептуна. В научных кругах ей было дано имя «Планета Икс».

В 1910 году американский астроном Персиваль Лоуэлл утверждал, что смог вычислить положение этой загадочной планеты и начал её фотографический поиск. Он даже заявлял, что её период обращения вокруг Солнца составляет 282 года, и в телескоп она будет видна как тусклое светило 12-й или 13-й звёздной величины.

Лишь в конце XX века стало очевидно, что гипотеза о «Планете Икс» является ошибочной. Данные, полученные "Вояджером-2" в 1989 году, показали, что масса Нептуна на 0,5% меньше, чем считали астрономы. Вроде бы, это незначительное отличие, но когда Майлс Стендиш заново пересчитал гравитационное воздействие Нептуна на Уран, оказалось, что отклонения в орбите Урана исчезли, что устранило необходимость в существовании Планеты Икс.

Однако, как это часто бывает в науке, следуя по ложному следу, ученые совершили поистине значительное открытие. Совсем случайно в той области небесной сферы, которую предсказывал Лоуэлл, оказался Плутон. Ещё одно удивительное совпадение: открытие произошло на Лоуэлловской обсерватории, спустя 14 лет после смерти её основателя.

В начале апреля 1929 года Клайд Томбо, трудившийся на 13-дюймовом астрографе, начал съемку звёзд в созвездии Близнецы, в котором, по расчетам Лоуэлла, должна была находиться «Планета Икс». Для поиска этого неведомого мира он сравнивал снимки одного и того же участка неба с интервалом в 2–3 ночи на блинк-компараторе — специализированном приборе, позволяющем зафиксировать перемещение объекта путём быстрого перевода взора с одного снимка на другой. Работая по 14 часов в сутки, он не только стремился к открытию планеты, но и обнаружил новую комету, сотни незамеченных астероидов и множество переменных звёзд; также он провел исследование по пространственному распределению галактик.

18 февраля 1930 года, анализируя фотопластинки, он заметил, что одна из слабых точек, находившаяся близ звезды Дельта Близнецов, «запрыгала» — это оказался Плутон. Имя новой планеты было выбрано в том числе и потому, что первые две её буквы совпадают с инициалами Персиваля Лоуэлла.

Период обращения Плутона вокруг Солнца оказался немного короче, но довольно близким к предсказанному Лоуэллом — 248,9 года. Однако блеск планеты оказался почти на две звёздные величины слабее, и вскоре стало ясно, что её масса весьма незначительна.