Лед на Меркурии назвали частично местным
Астрономы предложили сценарий образования воды на Меркурии под действием солнечного ветра на местные минералы. Получающиеся молекулы будут частично оседать в находящихся в постоянной тени кратерах в полярных областях, создавая там запасы льда. Таким образом, за формирование таких залежей, существование которых следует из данных аппарата MESSENGER, могут отвечать и местные процессы, а не только падение комет, пишут авторы в The Astrophysical Journal Letters.
Меркурий — это ближайшая к Солнцу планета, из-за чего на его поверхности в дневное время температура превышает 400 градусов Цельсия. Также из-за такого положения планета испытывает сильное влияние потока частиц от светила — солнечного ветра. Это приводит к экстремально низкой плотности атмосферы, потому что газы покидают ее под давлением солнечной плазмы.
Наземные радарные сканирования Меркурия, а также данные нейтронного спектрометра и лазерного альтиметра на борту аппарата MESSENGER, выходившего на орбиту планеты, указывают на наличие залежей водяного льда в приполярных кратерах, постоянно находящихся в тени. Считается, что он попал вместе с астероидами и кометами, однако не исключено, что существуют местные механизмы синтеза воды под действием солнечного ветра — подобные варианты рассматривались уже для Луны и астероидов.
Американские ученые под руководством Томаса Орландо (Thomas Orlando) из Технологического института Джорджии предложили схему образования воды для Меркурия. Согласно данной схеме, на дневной стороне планеты под действием протонов солнечного ветра содержащиеся в реголите гидроксильные группы (OH-) могут отделяться и превращаться в воду. Эти молекулы может ждать разная судьба: фотодиссоциация под ярким излучением Солнца, улетучивание в космос или осаждение в приполярных регионах. Результаты проведенного в исследовании моделирования показывают, что до десяти процентов накопленного льда может быть связано с данных механизмом.
Ученым давно известно образование гидроксила при взаимодействии протонов с оксидами металлов. Считается, что именно этот процесс ответственен за появление линии поглощения на длине волны 2,8 микрона, наблюдаемой на поверхности Луны и некоторых астероидов, которые в значительной мере состоят из оксидов алюминия, кальция, железа и магния. С течением времени присоединенных гидроксильных групп будет становиться все больше, а появление новых замедлится, зато увеличится образование молекулярного водорода и воды. Баланс выхода этих веществ задается температурой поверхности, концентрациями и связанными с соответствующими химическими реакциями энергиями активации.
Ключевыми условиями для эффективного образования воды, согласно новой работе, являются высокий поток протонов и высокие температуры. Так как магнитное поле Меркурия примерно в сто раз слабее земного, то его способность отклонять заряженные частицы намного ниже. В результате у планеты формируются интенсивные потоки заряженных частиц, проникающие в толщу грунта примерно на десять нанометров. Расчеты авторов показывают, что это приводит к формированию примерно 3 × 1030 молекул воды в день на всей дневной поверхности планеты.
Моделирование с учетом возможных путей миграции предсказывает накопление порядка 1013 килограмм воды в приполярных кратерах на протяжении трех миллионов лет. Это может составлять порядка десятой доли всей находящейся там воды. Таким образом, несмотря на главенствующую роль комет и астероидов в появлении воды на Меркурии, местный механизм синтеза также может оказаться существенным.
Ранее ученые
в 100 раз оценку запасов воды в лунных кратерах,
на Юпитере водяное облако и впервые
у экзопланеты в обитаемой зоне водяной пар в атмосфере.
Тимур Кешелава
Он продлился 1090 секунд
Астрономы обнаружили самый далекий сверхдлинный гамма-всплеск, который в общей сложности продлился 1090 секунд и обладал двухпиковой структурой. Несмотря на это он в целом похож на обычные длинные гамма-всплески. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org. Гамма-всплески характеризуются изотропными светимостями около 1051−1053 эрг в секунду, что делает их самыми яркими взрывными событиями, наблюдаемыми во Вселенной. Их делят на длинные (более двух секунд) и короткие (менее двух секунд). Считается, что короткие всплески порождаются слиянием двух компактных объектов, один из которых представляет собой нейтронную звезду, а длинные всплески считаются результатом гравитационного коллапса массивной звезды в черную дыру, хотя возможны исключения. Интерес также представляют редкие всплески с чрезвычайно большой продолжительностью, превышающей тысячу секунд, которые выделяются в отдельный класс сверхдлинных гамма-всплесков. Их прародители могут отличаться от обычных длинных всплесков, возможно ими могут быть голубые сверхгиганты. Группа астрономов во главе с Сибабальвой де Вет (Sibabalwe de Wet) из Кейптаунского университета сообщила об открытии необычного сверхдлинного гамма-всплеска GRB 220627A. Он был обнаружен 27 июня 2022 года космическим гамма-телескопом «Ферми», затем за ним наблюдали космический рентгеновский телескоп «Swift», наземная система MeerLICHT, радиотелескопы ATCA и MeerKAT, а также прибор MUSE, установленный на комплексе телескопов VLT. Отличительной особенностью GRB 220627A стали два отдельных эпизода регистрации гамма-квантов, разделенные промежутком примерно в 600 секунд, в результате чего общая продолжительность всплеска составляет примерно 1090 секунд. Оптическое послесвечение было обнаружено через 0,84 дня после регистрации вспышки Красное смещение источника GRB 220627A составило z = 3,08, что делает его самым далеким сверхдлинным гамма-всплеском, обнаруженным на сегодняшний день. Кривая блеска мгновенного излучения GRB 220627A наиболее похожа на кривую блеска для всплеска GRB 110709B, для которого предлагалась следующая модель для объяснения двух подвсплесков с длительным затишьем между ними: при коллапсе звезды вначале рождался магнитар, который давал первый подвсплеск, а затем магнитар коллапсировал в черную дыру, что порождало второй подвсплеск. При этом спектральные свойства гамма-всплеска и свойства послесвечения GRB 220627A не являются чем-то необычным по сравнению с популяцией уже наблюдавшихся длинных гамма-всплесков, поэтому ученые посчитали, что прародитель всплеска, которым была массивная звезда, врядли был экзотическим, хотя такая возможность полностью не исключается. Предполагается, что окружающая среда вокруг источника всплеска обладает субсолнечной металличностью, а при коллапсе звезды возник джет с углом раскрытия около 4,5 градуса. Ранее мы рассказывали о том, как свойства самого яркого гамма-всплеска в истории объяснили структурированным джетом.