Terraformowanie Marsa łatwiejsze niż sądzono. Nanoczątki mogą podnieść temperaturę o 28 stopni
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Astronomia i fizyka
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Jony wystrzeliwane podczas rozbłysków słonecznych są 6,5-krotnie cieplejsze niż dotychczas sądzono, donoszą naukowcy z Wielkiej Brytanii i USA. Ich odkrycie stanowi jednocześnie rozwiązanie zagadki, która od lat 70. XX wieku trapiła specjalistów zajmujących się badaniem naszej gwiazdy. Wówczas zauważono, że linie spektralne promieniowania słonecznego są szersze niż spodziewane w zakresie ekstremalnego ultrafioletu i promieniowania rentgenowskiego. Przez 50 lat uważano, że ma to związek z turbulencjami, jednak nikt nie potrafił zidentyfikować natury tych turbulencji, co stawiało całą hipotezę pod znakiem zapytania.
Rozbłyski słoneczne to skutek gwałtownego uwolnienia energii z zewnętrznych warstw atmosfery Słońca, w wyniku której jej fragmenty są podgrzewane do temperatury ponad 10 milionów stopni Celsjusza. Badanie tych wydarzeń ma jak najbardziej praktyczny wymiar. Gwałtowne skoki promieniowania związane z rozbłyskami zagrażają satelitom, astronautom, zaburzają górne warstwy atmosfery Ziemi.
Badacze chcieli poznać mechanizm, za pomocą którego rozbłyski podgrzewają plazmę – złożoną z jonów i elektronów – do ponad 10 milionów stopni Celsjusza. W trakcie swych badań zauważyli, że jony, stanowiące nawet połowę plazmy, są podgrzewane znacznie silniej niż elektrony. Okazało się, że ich temperatura sięga 60 milionów stopni Celsjusza.
Jesteśmy niezwykle podekscytowani spostrzeżeniem, że w wyniku rekoneksji magnetycznej jony osiągają 6,5-krotnie wyższą temperaturę niż elektrony. Wydaje się to uniwersalną zasadą, którą potwierdza to, co dzieje się w pobliżu Ziemi, badania wiatru słonecznego i symulacje komputerowe. Dotychczas jednak nikt nie łączył tego z rozbłyskami słonecznymi. Przyjmowano, że jony i elektrony muszą mieć tę samą temperaturę. Jednak gdy obliczyliśmy wszystko ponownie, korzystając z nowych danych, okazało się, że w wielu istotnych fragmentach rozbłysków słonecznych różnice temperatur pomiędzy jonami i elektronami mogą utrzymywać się przez dziesiątki minut, mówi główny autor badań, doktor Alexander Russell z University of St Andrews.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Pobili rekord temperatury, obalili teorię o katastrofie entropii i wykorzystali nowy metodę spektroskopii laserowej do badania gęstej plazmy – a to wszytko podczas jednych przełomowych badań, których wyniki opisali na łamach Nature. Międzynarodowy zespół naukowców z uczelni w USA, Wielkiej Brytanii i European XFEL poinformował o podgrzaniu złota do ponad 19 000 kelwinów bez utraty jego struktury krystalicznej.
To prawdopodobnie najbardziej gorący kryształ, jaki kiedykolwiek zarejestrowano, mówi profesor Thomas White z University of Nevada. Uzyskane wyniki obalają teorię zwaną katastrofą entropii, zgodnie z którą żadne ciało stałe nie może pozostać stabilne w temperaturze trzykrotnie przekraczającej jego temperaturę topnienia. Dla złota temperatura ta wynosi 1337 kelwinów, więc zgodnie z tą teorią złoto powinno utracić strukturę krystaliczną po przekroczeniu temperatury 4000 kelwinów. Tymczasem utrzymało ją przy temperaturze 14-krotnie wyższej od temperatury topnienia.
Naukowcy rozgrzewali cienką złotą folię wykorzystując do tego celu laser, którego impuls trwał 50 biliardowych części sekundy. Wydaje się, że powodem, dla którego złoto zachowało strukturę krystaliczną jest tempo rozgrzewania. Wyniki eksperymentu sugerują, że ciała stałe mogą zachować strukturę krystaliczną przy znacznie wyższych temperaturach niż sądzono, o ile zostaną odpowiednio szybko podgrzane. To zaś niezwykle ważne spostrzeżenie dla badań nad fizyką wysokich energii czy fuzją jądrową.
Do pomiaru tak wysokiej temperatury wewnątrz złotej folii potrzebne było odpowiednie narzędzie. W roli największego termometru na świecie wykorzystaliśmy Linac Coherent Light Source, 3-kilometrowy laser generujący twarde promieniowanie rentgenowskie. To po raz pierwszy pozwoliło nam zmierzyć temperaturę wewnątrz gęstej plazmy. Wcześniej taki pomiar nie był możliwy, wyjaśnia White.
Opracowana podczas badań nowa metoda pozwoli na bezpośrednie pomiary temperatury wewnątrz plazmy powstającej w momencie implozji podczas eksperymentów z inercyjnym uwięzieniem plazmy podczas fuzji jądrowej. To z kolei powinno znakomicie zwiększyć naszą wiedzę na temat tego procesu i możliwości jego kontroli, co jest niezbędne do stworzenia praktycznych elektrowni fuzyjnych.
Niedawno White i jego zespół ponownie zaczęli wykorzystywać Linac Coherent Light Source. Tym razem prowadzą eksperymenty z gorącym skompresowanym żelazem. Chcą w ten sposób lepiej poznać warunki panujące wewnątrz planet.
Źródło: Superheating gold beyond the predicted entropy catastrophe threshold
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Góra Jezero Mons, znajdująca się na obrzeżach krateru Jezero, w którym pracuje łazik Perseverance, to prawdopodobnie wulkan, donoszą naukowcy z Georgia Institute of Technology. Góra jest niemal połowy wielkości krateru Jezero, a jej zbadanie mogłoby nam wiele powiedzieć o wulkanizmie na Marsie i zdolności planety do potrzymania życia. Odkrycie dokonane przez naukowców z Georgii pokazuje, jak mało wiemy nawet o jednym z najlepiej zbadanych regionów Marsa.
Badanie wulkanizmu Marsa to niezwykle interesujące zagadnienie. Możemy dzięki niemu poznać geologię i historię Czerwonej Planety. Krater Jezero to jedno z najlepiej zbadanych miejsc na Marsie. A jeśli dopiero teraz znaleźliśmy tam wulkan, to wyobraźmy sobie, jak dużo może ich być na Marsie. Być może jest ich więcej, niż kiedykolwiek sobie wyobrażaliśmy, mówi profesor James J. Wray.
Wray zauważył górę w 2007 roku, gdy był świeżo upieczonym magistrem. Oglądałem zdjęcia tego regionu wykonane w niskiej rozdzielczości i zauważyłem górę na krawędziach krateru. Dla mnie wyglądała jak wulkan, ale trudno było zdobyć dodatkowe zdjęcia, mówi. Było to niedługo po odkryciu Jezero Crater i był on badany pod kątem obecności w przeszłości wody, wykonywano więc głównie fotografie innego obszaru, znajdującego się kilkadziesiąt kilometrów dalej.
Później krater został wybrany celem misji Mars 2020 i wylądował w nim łazik Perseverance, poszukujący śladów dawnego życia na Marsie. Okazało się jednak, że jednymi z pierwszych próbek przeanalizowanych przez łazik, był nie materiał osadowy – jakiego należałoby się spodziewać po działalności wody – a wulkaniczny. Wray podejrzewał, skąd ten materiał mógł się wziąć, jednak najpierw musiał wykazać, że zauważona przed laty góra rzeczywiście jest wulkanem. Uczony wraz z zespołem wykorzystał wcześniejsze badania profesor Briony Horgan, która również sugerowała, że Jezero Mons to wulkan, oraz użył danych z orbiterów Mars Odyssey, Mars Reconnaissance, ExoMars Trace Gas i łazika Perseverance.
Nie możemy odwiedzić Marsa i bezsprzecznie udowodnić, że to wulkan, ale możemy wykazać, na ile góra ta ma takie same właściwości jak inne wulkany na Ziemi i Marsie, wyjaśnia Wray. Udało się tego dokonać między innymi dzięki danym zebranym już wcześniej przez wspomniane orbitery. To pokazuje, że dane ze starszych pojazdów kosmicznych mogą być niezwykle cenne nawet długo po zakończeniu ich misji. Te dawne misje wciąż mogą przyczynić się do dokonywania nowych odkryć i pomogą nad udzielić odpowiedzi na trudne pytania, dodaje uczony.
Jeśli Jezero Mons jest wulkanem, to jego obecność zaraz przy kraterze Jezero, w którym znajdowała się niegdyś woda, może dostarczyć nam niezwykle istotnych informacji na temat źródła energii na Marsie, w tym na temat potencjalnego istnienia tam zjawisk hydrotermalnych. Perseverance zebrał próbki niezwykłych skał osadowych, które mogą pochodzić z regionu, gdzie w przeszłości mogło istnieć życie, oraz próbki skał magmowych o niezwykle dużej wartości naukowej, wyjaśnia Wray. Jeśli udałoby się te próbki przetransportować na Ziemię, skały magmowe można by niezwykle precyzyjnie datować. To zaś pozwoliłoby na skalibrowanie dat dla krateru Jezero i dałoby naukowcom niezwykły wgląd w przeszłość geologiczną Marsa.
Źródło: Evidence for a composite volcano on the rim of Jezero crater on Mars, https://www.nature.com/articles/s43247-025-02329-7
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Mars jest planetą szczególną. Od tysiącleci fascynuje ludzkość, setki lat temu pojawiły się przypuszczenia o istnieniu tam cywilizacji, a od bez mała stu lat ludzie chcą się tam wybrać. I o tym jest ta książka. O fascynacji i planach. Andrew May opisuje, co takiego jest w Marsie, że przykuwa uwagę kolejnych pokoleń, kultur i cywilizacji. Ale przede wszystkim mówi o tym, jak na Marsa się dostać. Jak można to zrobić w prosty sposób i dlaczego jest to tak trudne. Jak to się stało, że przez 60 lat od lądowania na Księżycu ludzka stopa wciąż nie stanęła na Marsie, kto się chce tam wybrać i po co.
Osobiście jestem sceptykiem, nie widzę sensu misji załogowej na Marsa, nie mówiąc już o osadnictwie na Czerwonej Planecie. May jednak podaje rzeczowe argumenty, w prosty sposób wyjaśnia piętrzące się trudności i opisuje korzyści. Przekonać do wysłania tam ludzi mnie nie przekonał, jednak z pewnością pozwolił mi poszerzyć horyzonty i lepiej dojrzeć szanse – oraz problemy – kryjące się nie tylko za misjami marsjańskimi, ale misjami poza orbitą Księżyca.
Załogowa wyprawa na Marsa będzie największą przygodą ludzkości od czasu wielkich odkryć geograficznych. Czy zmieni ona historię tak bardzo, jak wyprawy XV- i XVI-wiecznych żeglarzy? Wątpię. A czy jest sens w przygodę tę się angażować?
Przeczytajcie sami i sami wyróbcie sobie opinię. "Mars: Nowa Ziemia. Historia eksploracji i plany podboju Czerwonej Planety” Andrew Maya to kolejny wydawniczy strzał w dziesiątkę Helionu. Mamy zaszczyt być patronem medialnym tej książki. I z tej okazji już jutro rozpoczniemy konkurs, w którym będziecie mogli wygrać jeden z jej 2 egzemplarzy.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
W przeszłości Mars posiadał silne pole magnetyczne. Obecnie pozostały po nim ślady w marsjańskich skałach. Są to jednak ślady nietypowe. Sonda Mars Global Surveyor już w 1999 roku zauważyła, że skały na południowej półkuli Marsa noszą ślady silnego oddziaływania pola magnetycznego. Na półkuli północnej tak silnych sygnałów nie zauważono. Zjawisko to od dawna zastanawiało naukowców. Teraz uczeni z Instytutu Geofizyki University of Texas zaproponowali rozwiązanie zagadki.
Ostatnie pomiary wykonane przez misję InSight pokazują, że jądro Marsa jest mniej gęste niż sądzono. To wskazuje, że Mars prawdopodobnie nigdy nie miał stałego jądra, czytamy na łamach Geophysical Research Letters. Zespół Chi Yana opisał wyniki swoich symulacji komputerowych, z których wynika, że całkowicie płynne jądro, bez części z ciała stałego, dobrze wyjaśnia widoczną różnicę w zapisie oddziaływania pola magnetycznego na różnych półkulach. Jeśli nie ma sztywnego wewnętrznego jądra, ze znacznie większą łatwością powstaje pole magnetyczne obejmujące tylko jedną półkulę. To zaś mogło mieć wpływ zarówno na działanie pola magnetycznego Marsa oraz jego możliwość utrzymania atmosfery, wyjaśnia Yan.
Dotychczas większość badaczy zakładała, że jądro Marsa jest podobne do ziemskiego i składa się ze stałego jądra wewnętrznego oraz otaczającego je płynnego jądra zewnętrznego. Badania misji InSight pokazały, że jądro Marsa składa się z lżejszych pierwiastków niż się spodziewano. To zaś oznacza, że jego temperatura topnienia jest inna niż temperatura topnienia jądra Ziemi i prawdopodobnie jest ono całkowicie płynne. Jeśli zaś jądro Czerwonej Planety jest płynne obecnie, to niemal na pewno było płynne 4 miliardy lat temu, gdy Mars posiadał silne pole magnetyczne, wyjaśnia profesor Sabine Stanley z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa.
Uczeni postanowili przetestować tę hipotezę i stworzyli model, który symulował całkowicie płynne jądro Marsa. Uruchomili go kilkanaście razy, za każdym tak ustawiając parametry symulacji, by płaszcz planety na półkuli północnej był nieco cieplejszy niż na półkuli południowej. Okazało się, że przy pewnej różnicy temperatur ciepło uciekające z jądra było uwalniane tylko przez chłodniejszą półkulę południową, co powodowało pojawienie się na niej silnego pola magnetycznego. Nie wiemy, czy to wyjaśnia historię pola magnetycznego Marsa, ale niezwykle ekscytujące jest samo stwierdzenie, że na planecie może istnieć pole magnetyczne obejmujące tylko jej część, a struktura symulowanego jądra pasuje do badań przeprowadzonych przez InSight, mówi Stanley.
Zdaniem naukowców, ich badania to przekonująca alternatywa dla hipotezy mówiącej, że ślady działania pola magnetycznego na półkuli północnej zostały zniszczone przez uderzenia asteroid.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.