Предложен способ поиска вулканов на внесолнечных планетах

Астрономы предложили способ, позволяющий определять, есть ли на внесолнечных планетах вулканическая активность. Работа ученых принята к публикации в журнал The Astrophysical Journal. Коротко исследование описано в пресс-релизе Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра.

В настоящее время исследователи обнаружили более четырех сотен планет, обращающихся вокруг других звезд, однако современные технологии пока не позволяют исследовать поверхность планет и происходящие на них процессы. Только в некоторых отдельных случаях астрономам удалось изучить некоторые характеристики атмосферы экзопланет (чаще всего газовых гигантов массой с Юпитер и больше).

Авторы новой работы предложили технологию, которая позволит при помощи мощных телескопов "засекать" последствия извержений на других планетах. Ученые проанализировали извержения, происходящие на Земле, и пришли к выводу, что наиболее надежным признаком, свидетельствующим о вулканической активности, является диоксид серы. Этот газ в огромном количестве выбрасывается в атмосферу при извержениях, и его избыток будет указывать, что на экзопланете присутствуют активные вулканы.

Правда, на сегодняшний день у астрономов нет инструментов, которые бы позволили им зафиксировать избыток диоксида серы, так как концентрация газа даже после мощного извержения остается небольшой по космическим меркам.

Ученые рассчитали, что новый телескоп "Джеймс Уэбб" (James Webb), который должен прийти на смену "Хабблу", сможет "увидеть" следы от извержения как минимум в десять раз более мощного, чем извержение вулкана Пинатубо в 1991 году - одно из сильнейших в XX веке. Вулкан должен находиться на планете, удаленной от Земли не более чем на 30 световых лет.

Запуск телескопа "Джеймс Уэбб" запланирован на 2014 год. Высота его орбиты составит 1,5 миллиона километров - телескоп с диаметром главного зеркала 6,5 метров (для сравнения, диаметр зеркала "Хаббла" - 2,4 метра) расположится в одной из точек Лагранжа системы Земля-Солнце.

"Феникс" нашел следы недавней активности Марса

Марс мог быть геологически активным около 100 миллионов лет назад - совсем недавно по космическим меркам. Такие выводы, противоречащие традиционным представлениями о том, что Красная планета "успокоилась" еще 2 миллиарда лет назад, были сделаны по итогам анализа данных, собранных зондом "Феникс". Статья ученых опубликована в журнале Science, коротко о работе пишет портал Science News.

В числе прочих измерений "Феникс" определял изотопный состав некоторых компонентов атмосферы Марса. Изотопами называют атомы одного элемента, различающиеся количеством нейтронов и, соответственно, имеющие разную массу. В частности, исследователи анализировали соотношение изотопов углерода-12 и углерода-13 в CO₂, который составляет до 95 процентов атмосферы Марса.

Относительно небольшая гравитация Марса не может долго удерживать углекислый газ, поэтому постепенно он покидает атмосферу и улетает в космическое пространство. Более тяжелые молекулы, содержащие углерод-13, дольше задерживаются в атмосфере, чем молекулы CO₂, в которые включен углерод-12. Соответственно, если на Марсе нет постоянно активных источников углекислого газа, то со временем в атмосферном углекислом газе будет расти содержание углерода-13.

Анализ данных, собранных "Фениксом", выявил, что теоретически ожидаемого перекоса в сторону углерода-13 в марсианском углекислом газе нет. Этот результат может означать, что на Красной планете есть или в совсем недавнем прошлом (для того чтобы сформировался предсказываемый избыток углерода-13, необходимо около 100 миллионов лет) был источник CO₂.

Ученые также определили в марсианском углекислом газе соотношение изотопов кислорода-16 и кислорода-18. Оказалось, что последний присутствует в избытке, и исследователи объясняют этот факт тем, что углекислый газ на Марсе взаимодействует с водой. При этом происходит реакция образования и разложения угольной кислоты, которая, в итоге, приводит к обогащению CO₂ более тяжелым изотопом (углерод лучше удерживает тяжелый кислород, чем водород из молекул воды). Иными словами, в недавнем прошлом на Марсе присутствовала жидкая вода.

Некоторые коллеги авторов новой работы отнеслись к ее выводам скептически. По мнению критиков, предложенная в статье интерпретация далеко не единственная - наблюдаемые соотношения изотопов вполне могут объясняться другими процессами.

Совсем недавно другой коллектив исследователей предположил, что на Марсе могут присутствовать органические молекулы. До сих пор считалось, что органики на Красной планете нет, но в новой работе ученые предположили, что она была сожжена в процессе ее анализа марсианскими зондами.