Учёные, похоже, разгадали происхождение гигантской полосы облаков в атмосфере Венеры, протянувшейся примерно на 6000 километров вдоль экватора планеты. Как оказалось, эта огромная структура из облаков серной кислоты возникает благодаря явлению, которое можно наблюдать даже в обычной кухонной раковине.

Атмосфера Венеры сильно отличается от земной. Она почти полностью состоит из углекислого газа, с небольшой примесью азота и следовыми количествами других газов, включая диоксид серы, который может образовывать облака. Давление на поверхности примерно в 92 раза выше земного, а температура превышает 460 градусов Цельсия. При этом атмосфера вращается вокруг планеты намного быстрее самой Венеры. Полный оборот воздушные массы совершают примерно за четыре земных дня, тогда как сама планета вращается вокруг своей оси за 243 дня.

В атмосфере Венеры существует гигантская планетарная волна, распространяющаяся вдоль экватора. Её заметил ещё в 2016 году японский аппарат Akatsuki. Связанная с ней облачная структура располагается на высоте около 50 километров и регулярно движется вокруг Венеры вместе с её атмосферой. Особенно исследователей удивляли размеры облачного образования, его высокая скорость и очень чёткая передняя граница.

Недавно международная группа учёных смогла объяснить происхождение этого явления с помощью компьютерного моделирования атмосферных потоков. На Земле подобные структуры называют волнами Кельвина. Это крупномасштабные волны в атмосфере или океане, движение которых определяется вращением планеты. Они способны распространяться на тысячи километров и переносить огромные массы вещества и энергии. На Земле такие волны играют важную роль, например, в климатических явлениях вроде Эль-Ниньо. На Венере океанов нет, поэтому волна существует исключительно в атмосфере.

Когда эта волна начинает замедляться, возникает гидравлический скачок. Он создаёт мощный восходящий поток, который поднимает пары серной кислоты на высоту около 50 километров. Там вещество конденсируется, формируя гигантскую систему облаков, тянущуюся за фронтом волны.

Гидравлический скачок легко увидеть, если открыть кран в раковине. В месте падения струи вода сначала движется быстро и тонким слоем, а затем резко замедляется и становится глубже. Именно такой процесс, по мнению исследователей, происходит и в атмосфере Венеры, только в куда более гигантских масштабах. По их словам, это крупнейший известный гидравлический скачок в Солнечной системе.

Учёные также отмечают, что открытие указывает на серьёзные пробелы в существующих климатических моделях Венеры. До сих пор они не учитывали подобные гидравлические скачки. Теперь исследователям предстоит создать более сложные модели атмосферы, способные учитывать такие процессы.

На каком этапе жизни галактики у неё возникает диск? Если вообще возникает. И насколько он устойчив? Новое исследование показывает, что древнее космическое столкновение могло не просто изменить структуру нашей галактики, а фактически разрушить её ранний звездный диск, после чего он сформировался заново.

В 2018 году данные космического аппарата Gaia обнаружили в Млечном Пути крупную популяцию звёзд с необычными орбитами. Их движение указывало на то, что когда-то наша галактика столкнулась с другой довольно массивной системой. А наблюдаемые сегодня звёзды когда-то принадлежали другой галактике. Это событие получило название Gaia-Sausage-Enceladus (GSE).

Но как это столкновение повлияло на нашу Галактику? Учёные попытались это выяснить. Они смоделировали столкновения галактик, похожих на Млечный Путь, с их соседями. Особенно исследователей интересовало, как крупные столкновения влияют на вращающиеся звездные диски из звёзд, газа и пыли, характерные для спиральных галактик. В таком же диске вокруг центра Галактики движется и наша Солнечная система. Причём со скоростью свыше 220 километров в секунду.

Долгое время астрономы считали, что момент, когда газ и звёзды начали двигаться по упорядоченным орбитам вокруг центра галактики, и был временем рождения диска. Однако новое моделирование показывает, что всё может быть намного сложнее. Диски галактик нередко возникают довольно рано, но затем могут быть частично или даже полностью разрушены в результате крупных столкновений с другими галактиками. В этом случае момент появления упорядоченного вращения, который астрономы наблюдают сегодня, может отражать не первоначальное формирование диска, а период его восстановления после столкновения.

Исследование показывает, что Млечный Путь пережил мощное столкновение с другой галактикой около 10-11 миллиардов лет назад. Более того, оценки времени этого события совпадают с резким всплеском звездообразования в Млечном Пути.

По словам исследователей, подобные вспышки звездообразования вполне ожидаемы после столкновений. Ударные волны и гравитационные возмущения сжимают межзвёздный газ, провоцируя бурное рождение новых звёзд и шаровых скоплений. И без изучения подобных древних столкновений невозможно понять историю Млечного Пути. Именно они во многом определяют современный облик галактик.

Наблюдать молодость Млечного Пути напрямую астрономы, разумеется, не могут. Но современные инструменты вроде телескопа Джеймса Уэбба и радиотелескопа ALMA позволяют изучать далёкие галактики на ранних стадиях их эволюции. Сравнение таких объектов помогает понять, какие процессы происходили и с нашей Галактикой миллиарды лет назад.

Парочка сырых кадров, полученных межпланетной станцией Psyche во время гравитационного манёвра возле Марса. На втором кадре, кстати, хороши виден Южный полюс. Ждём новые изображения, в том числе и в цвете. А здесь можно посмотреть исходники Psyche Raw Images – NASA Solar System Exploration

Межпланетная станция Psyche успешно выполнила одно из важнейших событий всей миссии - гравитационный манёвр у Марса. 15 мая аппарат NASA пролетел всего в 4609 километрах от поверхности Красной планеты и использовал её гравитацию как своеобразную “космическую рогатку”, чтобы скорректировать траекторию и получить дополнительное ускорение без расхода топлива.

После пролёта специалисты NASA подтвердили, что манёвр прошёл успешно. Марс увеличил скорость аппарата примерно на 440 метров в секунду, а также изменил плоскость его орбиты примерно на один градус относительно Солнца. Теперь Psyche движется к своей главной цели. Это металлический астероид Психея, расположенный в главном поясе астероидов между орбитами Марса и Юпитера. Прибытие ожидается летом 2029 года.

Средний диаметр астероида составляет около 280 километров. Учёные предполагают, что он может оказаться фрагментом металлического ядра древнего протопланетного тела. Иными словами, это потенциальная возможность впервые напрямую изучить объект, похожий на внутренние слои каменистых планет вроде Земли. Если гипотеза о его происхождении подтвердится, Psyche позволит получить уникальную информацию о том, как формировались планеты на ранних этапах существования Солнечной системы.

Во время сближения с Марсом инженеры включили практически все научные приборы аппарата. Это позволило одновременно провести их калибровку перед основной частью миссии и получить научные данные о Красной планете. Psyche приближался к Марсу под таким углом, что планета выглядела как тонкий серп, освещённый Солнцем. Однако атмосфера Марса рассеивала свет намного сильнее, чем ожидалось. Из-за этого серп оказался ярче и визуально “толще”, чем предполагали модели. Во время самого близкого пролёта аппарат сделал тысячи снимков поверхности и атмосферы планеты. Эти данные помогут проверить работу систем обработки изображений, которые позже будут использоваться уже у астероида Психея.

Интересные результаты получили и другие приборы станции. Магнитометры, вероятно, зафиксировали область, где солнечный ветер сталкивается с верхними слоями атмосферы планеты. А гамма- и нейтронный спектрометр начал собирать данные для собственной калибровки, сравнивая измерения с уже существующими картами Марса.

Теперь, когда Марс остался позади, Psyche вновь включит плазменные двигатели и продолжит многолетнее путешествие к поясу астероидов. После прибытия аппарат выйдет на орбиту вокруг Психеи и начнёт детальное картографирование её поверхности, изучение состава и внутренней структуры. Учёные надеются, что эта миссия позволит буквально заглянуть внутрь древних строительных блоков планет и лучше понять процессы формирования Земли и других каменистых миров Солнечной системы.

Новое исследование показывает, что спутник Нереида может быть единственным крупным спутником, сохранившимся ещё со времён первоначальной системы Нептуна. Современный же облик системы спутников планеты оказался результатом древней космической катастрофы.

Ранее астрономы предполагали, что Нереида, как и крупнейший спутник Нептуна Тритон, была когда-то захвачена планетой из пояса Койпера. Это область за орбитой Нептуна, в которой располагается множество ледяных тел и карликовых планет. Эта гипотеза существовала десятилетиями, поскольку орбита Нереиды выглядит крайне необычно. Она сильно вытянута и отличается от орбит большинства “обычных” спутников планеты. Более того, спутнику требуется практически целый земной год, чтобы совершить оборот вокруг планеты. При этом Нереида не подходит к Нептуну ближе чем на 1,4 миллиона километров.

Однако новые данные космического телескопа Джеймса Уэбба поставили эту версию под сомнение. Учёные провели короткие наблюдения Нереиды с помощью JWST, а затем сравнили её свойства с объектами пояса Койпера. Оказалось, что спутник сильно отличается от них. Нереида содержит значительно больше водяного льда, обладает более высокой отражающей способностью и имеет более голубоватый оттенок по сравнению с типичными объектами пояса Койпера. Кроме того, на ней не удалось обнаружить летучих органических соединений, которые довольно распространены среди тел внешней Солнечной системы.

Все это указывает на то, что Нереида, скорее всего, сформировалась рядом с Нептуном, а не была захвачена позже. Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи также провели компьютерное моделирование ранней истории системы Нептуна. Сегодня считается, что Тритон когда-то был самостоятельным объектом пояса Койпера, который попал в поле тяготения Нептуна и стал его спутником. Это событие должно было стать настоящей катастрофой для всей системы спутников планеты. Подобный захват обычно приводит либо к уничтожению существующих спутников, либо к радикальному изменению их орбит.

Именно поэтому долгое время считалось, что Нереида, диаметром около 350 километров, просто не могла пережить подобное событие. Однако моделирование показало, что Нереида всё же имела шанс уцелеть. Более того, захват Тритона способен объяснить её нынешнюю необычную вытянутую орбиту. По сути, спутник пережил гравитационный хаос, который полностью перестроил систему Нептуна миллиарды лет назад.

Интересно, что загадочность Нереиды отмечали ещё в момент её открытия. В 1949 году спутник обнаружил астроном Джерард Койпер. Это тот самый учёный, в честь которого позже назвали пояс Койпера. Уже тогда он предполагал, что этот объект может оказаться ключом к пониманию необычной истории Нептуна. Теперь, спустя более 75 лет после открытия, астрономы, возможно, наконец приблизились к пониманию того, как формировалась и как пережила катастрофу система Нептуна.