centernews360

Позначка: океани

  • Вчені виявили гігантський резервуар водню під землею

    Вчені виявили гігантський резервуар водню під землею

    Нове дослідження показує, що земне ядро може містити величезні запаси водню — елемента, життєво важливого для життя. За підрахунками вчених, цього об’єму вистачило б, щоб заповнити близько 45 земних океанів.

    Світовий океан покриває близько 70% поверхні Землі, але водню там значно менше, ніж у ядрі планети. За словами провідного автора дослідження, доцента Школи наук про Землю і космос Пекінського університету Дун’яна Хуана, водень у ядрі може становити від 0,36% до 0,7% маси Землі. Це робить ядро найбільшим резервуаром водню на планеті.

    Вчені вважають, що більша частина води на Землі утворилася під час формування планети, а не пізніше внаслідок зіткнень із кометами. На першому етапі розвитку Землі більшість води залишалася у ядрі, а мантія і кора містили менше. На поверхні, де зародилося життя, води ще менше. Земне ядро формувалося понад 4,6 мільярда років тому з каменю, газу та пилу навколо Сонця. Під великим тиском утворилася рідка металева маса, здебільшого з заліза та нікелю, що живить магнітне поле планети. Нові дослідження використовують принципово новий метод. Зразки заточували до голчастої форми діаметром близько 20 нанометрів, потім іонізували атоми й підраховували їх по одному. Також експерименти відтворювали умови ядра — температуру і тиск — використовуючи залізо як замінник рідкого металу. Атомно-зондова томографія дозволила вивчати розподіл водню та інших елементів у трьох вимірах.

    За результатами експериментів, співвідношення водню до кремнію в наноструктурах становить приблизно 1 до 1. Це дозволило оцінити кількість водню в ядрі і підтвердити, що він може бути основним резервуаром водню на Землі.

    Дослідження допомагає краще зрозуміти формування планет і еволюцію життя на Землі, а також роль водню в геологічних процесах планети.

  • Як океани мільярди років тому змінили колір планети

    Як океани мільярди років тому змінили колір планети

    Коли сьогодні астронавти дивляться на Землю з космосу, вони бачать блакитну кулю, яку оточують океани та небо. Однак ця картина не була такою завжди. За новими даними вчених, мільярди років тому океани Землі мали зелений відтінок, і цей колір був тісно пов’язаний із розвитком перших організмів на планеті — ціанобактерій.

    Згідно з дослідженням, опублікованим в журналі Nature Ecology and Evolution, океани Землі 2,5–4 мільярди років тому були насичені залізом, а хімічні процеси, що відбувалися в водах, сприяли виникненню зеленого світла, яке, в свою чергу, змінювало колір води. Стародавні океани Землі не виглядали так, як ми їх бачимо сьогодні. Спочатку атмосфера була насичена вуглекислим газом, а кисень відсутній. Гідротермальні джерела, що вивергалися з дна океану, викидали в воду двовалентне залізо, яке взаємодіяло зі світлом. Наявність великої кількості двовалентного заліза в океанах не дозволяла воді відображати світло так, як це відбувається сьогодні. Без озону, що фільтрує ультрафіолет, і без рослин, які б змінювали атмосферу, океани стали “сумішшю” з дивними оптичними властивостями. Залізо, яке було розчинене у воді, поглинало червоні й сині довжини хвиль світла, а зелене світло залишалося, надаючи океанам характерний зелений відтінок. З розвитком ціанобактерій, які почали виробляти кисень, ситуація змінилася. Кисень, що виник в результаті фотосинтезу, перетворив двовалентне залізо на тривалентне, яке потім утворювало частки, схожі на іржу. Ці частинки не зникали швидко і затримувалися у воді, тим самим поглинаючи червоний і синій спектри світла, але пропускаючи зелений, що надавали океанам цього кольору. Ціанобактерії, які здатні до фотосинтезу, почали адаптуватися до цієї нової середовища, і за допомогою спеціальних пігментів, таких як фікоеритробілін, вони змогли використовувати зелене світло для отримання енергії. Завдяки цим адаптаціям ціанобактерії стали домінуючими організмами на Землі в той період.

    Для підтвердження цієї гіпотези вчені відтворили модель стародавнього океану на основі підводних експериментів та аналізу сучасних умов. Вони також здійснили вимірювання на глибині 5,5 метра біля островів Японії, де існують схожі умови, зокрема виділення двовалентного заліза з гідротермальних джерел. Результати підтвердили домінування зеленого світла на певних глибинах, що відповідало умовам стародавніх океанів. Зелене світло стародавніх океанів має значні наслідки не лише для розуміння еволюції Землі, а й для астрономії. Традиційно астрономи шукали на інших планетах океани блакитного кольору, припускаючи, що це є ознакою наявності води. Однак за новими даними, планети з океанами, багатими на залізо, можуть мати не блакитний, а зелений відтінок, що буде простіше помітити на великих відстанях. Це означає, що виявлення зелених океанів на інших планетах може стати важливою підказкою про наявність мікробного життя.

    Зелені океани стародавньої Землі стали не лише свідченням життєвих процесів на планеті, але й відкривають нові можливості для пошуку позаземного життя.

  • NASA виявила 17 екзопланет з можливими внутрішніми океанами

    NASA виявила 17 екзопланет з можливими внутрішніми океанами

    На жаль, наші знання про життя свідчать про його невід’ємну залежність від води. З цього простого факту виходять астрономи та астробіологи, зосереджуючи свою увагу на пошуку екзопланет, на яких може існувати рідка водяна сфера. Водяні резервуари можуть бути розташовані на поверхні планет, де тепло від зірки-господаря утримує воду у рідкому стані. Але також можливість існування внутрішніх рідких океанів, прихованих під товстим шаром льоду, не виключена.

    Новий аналіз, проведений НАСА, вказує на те, що з 17 виявлених екзопланет можливо володіють внутрішніми океанами, захованими під льодовим покривом. Ці світи, схожі на льодяні супутники Юпітера, можуть представляти об’єкт для пошуку біосигнатур – хімічних слідів життя.

    Хоча склад цих світів залишається загадковим, оцінки температури їхньої поверхні, отримані попередніми дослідженнями, свідчать про їхню значну холодність порівняно з Землею. Крім того, їхня щільність менше, ніж у Землі, незважаючи на подібний розмір.

    “Наш аналіз вказує, що поверхня цих 17 планет може бути покрита льодом, але вони можуть отримувати достатньо внутрішнього тепла від радіоактивного розпаду та приливних сил, зумовлених зіркою, для утримання внутрішніх рідких океанів”, – зазначає Лінне Квік з Центру космічних польотів імені Годдарда НАСА.

    Іншими словами, хоча зірки-господарі не можуть забезпечити достатню кількість тепла для утримання води в рідкому стані на поверхні цих планет, процеси, що відбуваються у їхніх глибинах, можуть забезпечити внутрішнє тепло. Наприклад, гравітаційні взаємодії зі зіркою можуть призводити до розтягування та стискання гірських порід усередині планети, забезпечуючи значну кількість внутрішнього тепла – достатню для підтримки внутрішніх океанів. Розпад радіоактивних елементів у ядрі планети також може внести внесок у внутрішнє тепло.

    “У зв’язку з внутрішнім нагріванням усі планети в нашому дослідженні можуть демонструвати кріовулканічні виверження у вигляді гейзероподібних шлейфів”, – додає Квік.

    Дослідження ґрунтується на знаннях про гейзерну активність двох супутників Юпітера – Європи та Енцеладу. Дві екзопланети, які названі в рамках цього дослідження – Проксіма Центавра b та LHS1140 b – виявилися особливо перспективними кандидатами на наявність внутрішніх океанів, розташованих поруч з поверхнею.