Пылевых дьяволов заподозрили в создании дюн на Титане
Астрономы пришли к выводу, что ключевую роль в создании песчаных дюн на спутнике Сатурна Титане могут играть пылевые дьяволы, которые наблюдаются на Земле и Марсе и способны зарождаться на Титане. Об этом говорят метеорологические данные, полученные спускаемым аппаратом «Гюйгенс». Статья опубликована в журнале Journal of Geophysical Research: Planets.
Титан — крупнейший спутник Сатурна. Он уникален тем, что обладает плотной непрозрачной атмосферой в основном из азота, причем атмосферное давление вблизи поверхности спутника в 1,5 раза больше, чем на Земле. Кроме того, это единственное небесное тело в Солнечной системе помимо нашей планеты, обладающее жидкими озерами и морями из смеси метана и этана, в которой растворен азот.
Атмосфера спутника богата аэрозолями из органических веществ, которые образуются в термосфере при фотолизе молекул N2 и CH4, а затем медленно оседают на поверхность Титана. Межпланетная станция «Кассини» показала, что на спутнике имеют место активные эоловые процессы, такие как выветривание пород за счет ветра, перенос пыли и создание из нее форм рельефа, а 13 процентов его поверхности покрывают поля гигантских песчаных дюн, расположенных в экваториальной части Титана. Гранулы песка могут иметь размеры от 5 до 200 микрометров, а их возможным источником называются аэрозоли из атмосферы спутника.
«Кассини» также зарегистрировал в 2009-2010 годах на Титане три локальных пылевых бури в районе экватора. Это не только подтверждает активный пылевой цикл, но и предполагает возможность возникновения других подобных явлений, например пылевых дьяволов. Эти пыльные вихри, связанные с процессами конвекции, неоднократно наблюдались на Земле, а также на Марсе. Если на Титане существуют пылевые дьяволы, то они могут быть ответственны за транспорт пыли и формирование дюн.
Группа астрономов во главе с Брайаном Джексоном (Brian Jackson) из Университета штата Айдахо решили проверить возможность существования пылевых дьяволов на Титане. Для этой цели они использовали метеорологические данные, полученные зондом «Гюйгенс», который в 2005 году впервые в истории совершил мягкую посадку на поверхность спутника. Исследователи сравнили эти данные с параметрами дьяволов, наблюдавшихся на Земле и Марсе. В частности, они изучали взаимосвязь между давлением, температурой, скоростью ветра и способностью дьявола поднимать пыль в воздух.
Ученые пришли к выводу, что пылевые дьяволы, как небольшие конвективные вихри, способны образовываться на Титане и могут играть ключевую роль в эоловом цикле. Диаметры дьяволов зависят от глубины планетарного пограничного слоя h и могут составлять либо 88 метров (для h = 440 метров) или 520 метров (для h = 2,6 километра). Тангенциальную скорость ветра в глазу вихря оценили в несколько метров в секунду, что достаточно для подъема частиц пыли размером пять микрометров.
Задачу обнаружения и исследования подобных вихрей на практике ученые возлагают на миссию Dragonfly. В ее рамках в 2034 году на Титане будет высажен октокоптер, целью которого станет изучение поверхности и атмосферы спутника Сатурна. Он сможет определить погодные условия, необходимые для образования конвективных вихрей, получить их панорамные снимки и определить размеры переносимых ими частиц пыли.
Ранее мы рассказывали о том, как выглядит первая геоморфологическая карта Титана, каким образом NASA отправит на спутник Сатурна октокоптер и чем были объяснены исчезающие острова на Титане.
Александр Войтюк
Также «Джеймс Уэбб» подтвердил открытие двух новых далеких галактик
Астрономы при помощи инфракрасной космической обсерватории «Джеймс Уэбб» опровергли существование одного из ранее открытых кандидатов в самую далекую галактику — им оказалась запыленная и более близкая к нам галактика. Кроме того, ученым также удалось подтвердить открытия двух очень далеких галактик. Статья опубликована в журнале Nature. Одним из основных направлений работы «Джеймса Уэбба» стал поиск и исследование далеких галактик, особенно тех, которые существовали в первый миллиард лет после Большого Взрыва. К настоящему моменту обнаружен целый ряд кандидатов в самые далекие галактики, однако измеренные фотометрические красные смещения галактик необходимо подтвердить при помощи спектроскопии. Группа астрономов во главе с Пабло Аррабалем Аро (Pablo Arrabal Haro) из Национальной исследовательской лаборатории оптики и инфракрасной астрономии Национального научного фонда представила результаты спектроскопических наблюдений при помощи прибора NIRSpec «Джеймса Уэбба» за тремя кандидатами в очень далекие галактики, первоначально найденными в рамках обзора CEERS по фотометрическим данным «Джеймса Уэбба». Открытия двух кандидатов в далекие галактики удалось подтвердить. Объект CEERS2_5429, обнаруженный в июле прошлого года, получил тогда прозвище «Галактика Мэйси», в честь того, что открытие было сделано в день рождения дочери основного автора работы. Определенное спектроскопически красное смещение галактики составило z = 11,44, что меньше, чем первоначальная фотометрическая оценка. Это означает, что галактика существовала спустя 390 миллионов лет после Большого взрыва. Второй подтвержденный кандидат имеет обозначение CEERS2_588, текущее значение красного смещения для него составляет 11,043. Обе галактики обладают звездными массами 108,6-8,7 масс Солнца и демонстрируют низкое поглощение излучения пылью и очень высокие темпы звездообразования. Что касается третьего объекта CEERS-93316, открытого в августе прошлого года, то ученые лишили его звания кандидата в древнейшую известную галактику, которое он получил из-за начальной оценки фотометрического красного смещения z=16,6. Спектроскопически измеренное значение красного смещения составляет z=4,912, что означает, что галактика существовала через примерно миллиард лет после Большого взрыва. По мнению ученых ошибка возникла из-за запыленности галактики и особенностей излучения межзвездной среды в ней, где идет звездообразование. Звание самой далекой галактики продолжает удерживать галактика JADES-GS-z13-0, которую тоже отыскал «Джеймс Уэбб».
