Астрономија

Рецимо да смо требали довести Титан у Земљину орбиту. Колико би се променио његов атмосферски притисак?

Рецимо да смо требали довести Титан у Земљину орбиту. Колико би се променио његов атмосферски притисак?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Чуо сам један од разлога зашто Титан има тако густу атмосферу због његове заиста ниске температуре. Тако реците да би требало да магично доведу Титан у исту орбиту као и Земља, а месец почиње да се брзо загрева. Колико би атмосфере изгубила? Да ли бисмо и даље могли да стојимо тамо без одела под притиском? Да ли је могуће Титан тераформирати до те мере да можемо загрејати његову површину задржавајући притом густу атмосферу?

Хвала


Како температура расте, тако би порастао и притисак, ово би деловало одмах, како топлота од сунца досеже Титанову површину.

Атмосферски бег (и самим тим губитак притиска, како га описујете) могао би да делује у много дужем временском оквиру.
Можемо да направимо неколико процена да бисмо утврдили овај временски оквир: На најједноставнијем нивоу, ако је Титанова атмосфера земаљска, састав је углавном молекуларни Азот.
Тако би средња молекулска тежина $ му $ била иста. Под претпоставком вашег експеримента температура би била слична поређењу са Земљом, тада је једина важна разлика маса и полупречник два тела, смањујући брзину бега за фактор ~ 10.

Титан има 2% масе Земље, па би однос брзине бекства и термичке молекуларне брзине на егзобази, одакле се молекули губе, приближно био на скали као $ сим 1 / скрт {10} приближно 3,1 $
Да би се утврдиле стопе бекства, оне иду отприлике као $ сим екп (в_ {тх} / в_ {есц}) $ и тако би се повећале за $ сим екп (3.1) приближно 22 $, у поређењу са данашњим нивоом.

Не знам тренутне процене за живот Титанове атмосфере, али овај фактор би е.е. смањити са 5 милијарди година на само 250 милиона година. То је стварно кратко, геолошки гледано!

Али, наравно, није довољно да утичете на вас у површини под притиском. Радије би вас бринуо надпритисак него подтлак.


Постоји основни проблем који не видим решеним. Титан има океане метана. Ако загрејете његову површину, ти океани ће испарити и атмосферски притисак ће се брзо повећавати.

Укратко, не, не можете загрејати титан да га тераформишете јер би, бар на неко време, атмосферски притисак постао превелик. Дугорочно би изгубила атмосферу. Вероватно ће изгубити атмосферу с обзиром на довољно времена и сигурно док сунце залази црвени гигант.

Што се насеља тиче, хладно време Титана је вероватно лакше за људску колонију од блиског вакуума и фине / токсичне прашине на Марсу. Вакуум захтева много више технологије за преживљавање од екстремне хладноће. (ионако на моје ограничено знање).

Марс има више метала, то је боље за сунчеву енергију и његова гравитација је погоднија за живот. Сунчева енергија би у основи била бескорисна на Титану, а гравитација је прениска да би људи могли одржавати добар осећај горе-доле. За и против постоје предности и недостаци.


  • Бесповратна средства у износу од 125.000 америчких долара уручена су НАСА-иним истраживачима у Цлевеланду
  • Титан је други по величини месец у Сунчевом систему
  • Покривен је глобалним океаном који се састоји од течног метана, а његове стене садрже водени лед
  • НАСА-ина мисија Драгонфли на Титану могла би да се покрене у наредних неколико година

Објављено: 15:16 БСТ, 18. маја 2021. | Ажурирано: 15:48 БСТ, 18. маја 2021

НАСА је напредним истраживачима одобрила новац како би схватила како доћи до мисије на Сатурнов мјесец Титан и вратити било који ванземаљски живот који открије.

Повратно путовање сонде, која има за циљ да врати „органска једињења“ за даља проучавања, подстакнуће огромна метанска језера небеског сателита.

Свемирска агенција недавно је уручила бесповратну помоћ НАСА-е за иновативне напредне концепте (НИАЦ) у износу од 125.000 долара НАСА-ином истраживачком центру Гленн у Цлевеланду, Охио. да би се утврдило да ли би таква мисија могла бити могућа.

Поред течног океана за који многи научници верују да би могао да буде дом за живот, на његовој површини и у атмосфери постоји класа хемијских једињења, позната као толини, којих нема на Земљи.

Ова једињења, која мисија предлаже да врате, могла би имати користи од анализа у лабораторијама Земље.

НАСА је рекла да би талини такође могли да буду „неки од градивних елемената Сунчевог система који би нам могли помоћи да разумемо порекло живота на нашој планети“.

Узорак повратне мисије захтеваће ракету напајану ресурсима на Титану да би се узвратила за повратак на Земљу, како се види на овом уметничком приказивању

За разлику од „седам минута терора“ које су свемирске агенције доживеле покушавајући да слете на Марс, Титанов атмосферски притисак знатно би олакшао слетање свемирских летелица на његову површину.

"Очекујемо да ће слетање на Титан бити релативно лако", рекао је у изјави Стевен Олесон, шеф лабораторије Цомпасс у Гленну, који за НАСА изводи концептуални дизајн свемирских летелица. 'Титан има густу атмосферу азота - 1,5 пута већу од атмосферског притиска Земље - која може успорити брзину слетања аерокољком и падобраном за меко слетање, баш као и астронаути који се враћају на Земљу.'

НИАЦ финансира идеје које су у раној фази развоја и још увек нису званична мисија, навела је агенција у саопштењу.

„НИАЦ је један од начина на који агенција потиче„ дивље “идеје које захтевају деценију или више развоја, али би на крају могао довести до револуционарних иновација које доприносе новим и узбудљивим мисијама“, додао је Тхомас Зурбуцхен, помоћни администратор Агенције за научну мисију. . „Данашње мисије биле су„ дивље “идеје пре много година“.

Титан, други по величини месец у Сунчевом систему, други само иза Јупитеровог Ганимеда, покривен је глобалним океаном који се у потпуности састоји од течног метана, према НАСА-иној мисији Цассини на Сатурн.

Цассини, који се намерно заронио у атмосферу Сатурнове планете у септембру 2017. године након 13 година дугог прелета, такође је приметио олује прашине на Титану.

Поред свог масивног океана, Титан има екстремне временске обрасце, са површинском температуром од -290 степени Фахренхеита (-179 степени Целзијуса), нешто што годинама заинтригира научнике.


Живот у свемиру: Како би било провести дан на Титану?

Данас желим да разговарам о томе како би било провести дан на Титану (једном од Сатурнових месеца).

Тешко да морам да вас покушам убедити да је Титан вредан посете, чињенице износе уверљивији аргумент него што сам икада могао. Титан је у ствари највећи од 53 месеца који орбитирају око Сатурна, то је други по величини месец у нашем Сунчевом систему (надмашује га само Јупитеров Ганимед). То значи да је Титан много већи од нашег Месеца, па чак и планете Меркур. Али, упркос томе што је један од највећих месеци у нашем Сунчевом систему, Титан има прилично слабо гравитационо привлачење (особа која тежи 100 килограма на Земљи имаће само 12 килограма на Титану, тј. Титан је одлично место за скакање и, према томе, Кошарка).

Али бојим се да је овај занимљив месец прилично негостољубив.

Просечна температура Титана на површини је прохладних -289 степени Фахренхеита (-178 степени Целзијуса), што је мало хладно чак и за најтврђе земљане (укључујући екстремофиле). На пример, озеблине се јављају када се телесне течности леде у вашој кожи, а зона опасности од озеблина почиње на око 32 ° Ф (0 ° Ц). Што значи да ће вас температуре на овом мајушном месецу готово тренутно смрзнути. Ипак, не бисте смели да дозволите да вас температура спречи да посетите ову величанствену стену, јер је Титан једини месец у Сунчевом систему за који се зна да има облаке и густу атмосферу налик планети.

Реклама

Реклама

Попут Земље, Титанова облачна атмосфера је углавном азот, али изгледа да садржи много већи проценат „смогги“ хемикалија (попут етана). Овај смог се сакупља у толико великим концентрацијама да киша пада на течности сличне бензину (нешто што би становници Л.А могли познавати).

Месец који има кишу налик бензину звучи као огромна свећа (бомба?) Која само чека да се запали. Тешко звучи као добро место за посету. Међутим, за сагоревање је потребан кисеоник, тако да докле год буду изузетно пажљиви са резервоарима за кисеоник (нагласак на „супер“), све мисије са Титановим посадом биће у реду.

Ипак, у случају да постоји пожар, не бисмо желели да покушамо да га угасимо водом. Зашто? Даћу вам наговештај: у Х2О „О“ значи „кисеоник“.

И чини се да би на Титану могло бити доста ове кише налик бензину. Радарске слике са свемирске летелице Цассини откриле су земљу језера на северној хемисфери Титана, чија су језера приближно величине Великог језера Северне Америке.

Реклама

Реклама

Чини се да је ово течно језеро углавном метан (који се мења из гаса у течност на -117Ф / -83Ц) и креће се прилично, јер је Цассини такође открио кањонске структуре на површини Месеца.

Пливање или једрење на овим језерима биће тешко, јер је густина течног метана само око половине густине воде. Као резултат тога, веслачима ће бити тешко да обраде метан довољно да покрену летјелицу (или њихова тијела) када је то потребно.

И очигледно ће вам требати посебна пливачка опрема налик скафандеру ... или имати тело направљено од материјала отпорног на пуцање на криогеним температурама (искрено, мислим да би требало да порадите на томе да ово друго постане стварност).

С тим у вези, такође се замишљало да ће вам ова мало мање густа течност, заједно са Титановом много нижом гравитацијом, омогућити да се потиснете на пола пута из воде, попут делфина.

Реклама

Реклама

Најбоље од свега? Овде је ваздух много гушћи. Титанов атмосферски притисак је за око 60 процената већи од Земљиног, па ће ходање Титаном бити приближно исто као ходање на дну базена. Пошто сте лакши, а ваздух гушћи, са великим вештачким крилима можда ћете моћи да полетите и полетите.

Искрено, мислим да способност летења вреди ризиковати метанска језера и температуре смрзавања. Пријави ме за прву колонију.

Као читаоци футуризма, позивамо вас да се придружите глобалној заједници Сингуларити, форуму наше матичне компаније да бисте са истомишљеницима из целог света разговарали о футуристичкој науци и технологији појачала. Бесплатно се придружите, пријавите се одмах!


Идете ка Титану? Доведите Свиффера!

Пре него што је сателит Цассини започео обилазак Сатурновог система, о Титану се знало врло мало (један од многих Сатурнових месеца). Када је Војаџер пролетео поред Титана 1981. године на изласку из Сунчевог система, вратио је слику смећкасто жуте лопте измаглице (види слику 1). Следеће 24 године остало нам је мучно питање: Шта би могло вребати на Титановој површини, скривено од погледа због своје густе атмосфере?

На ово питање одговорено је 2004. године када је Касини, опремљен инструментима са више таласних дужина, стигао у систем Сатурна. Коришћењем различитих таласних дужина успели смо да прикажемо различите слојеве атмосфере Титан-а, а на одређеним таласним дужинама могли смо чак и да посматрамо његову површину. Притом смо открили да је Титан у неким аспектима прилично сличан Земљи, мада са хладном површинском температуром мањом од 100К. Једна уочљива сличност је циклус метана на Титану који је готово еквивалентан хидролошком циклусу на Земљи. Астрономи су приметили огромне метанске олује у атмосфери, течна метанска језера у близини полова и сушни регион динских поља који су вероватно направљени од неке врсте смрзнутог метана или другог угљоводоничног „песка“ који окружује Титанов екватор. Ова поља дина предмет су данашњег рада, јер су аутори приметили да се необична светла тачка у овом региону појавила три пута током 13-годишње посете Касинија.

Датуми који одговарају овим мистериозним светлим тачкама догодили су се током лета Цассинија 7. јуна 2009., 12. јануара 2010. и 21. јуна 2010. На слици 2 приказано је неколико слика Титана снимљених визуелним и инфрацрвеним спектрометром за мапирање (ВИМС) на броду Цассини. Различите боје представљају различите таласне дужине, при чему је црвена просечни интензитет који пада између таласних дужина од 5 и 5,07 микрона, а зелена је просечни интензитет између 2 и 2,78 микрона. Локација светле тачке представљена је стрелицом и обично изгледа ружичасто у овој шеми боја.

Слика 2: Слике Титана снимљене инструментом ВИМС током различитих лета. Боје представљају различите интензитете између различитих таласних дужина, при чему је црвена у просеку између 5 и 5,07 микрона, а зелена између 2 и 2,78 микрона. Светла тачка у близини поља дина истакнута је белом стрелицом и делује ружичасто у поређењу са околним тамним динама на површини. (Слика 1 у данашњем раду & # 8217с)

Ова три блистава догађаја трајала су пуних 11-14 сати проласка Цассинија Титан-а. Међутим, Цассини је био заузета свемирска летелица и није могао да остане да надгледа цело време ових догађаја, а њих више није било када је Цассини направио још један прелет 4-5 земаљских недеља касније (што одговара мање од 3 дана Титана). Занимљиво је време тих догађаја. Сва три догађаја догодила су се током Титанове равнодневнице, када је Сунце било директно изнад екватора. Док је Титану (и Сатурну) потребно око 30 година да кружи око Сунца, равнодневница траје много земаљских година са сва три догађаја која се дешавају током једне равнодневнице на Титану. Шта год да је овај блистави догађај, аутори сугеришу да је на неки начин повезан са соларним грејањем овог региона.

Облачно са шансом за метан?

Светле тачке на ВИМС сликама нису ретке. Велики облаци метана у корелацији са метанским олујама на Титану изгледају сјајни и у инфрацрвеној и у оптичкој таласној дужини, а неколико ових олуја је чак примећено у екваторијалном региону, иако остају ретке. Међутим, након откривања ових блиставих догађаја пригушених и несталих на таласним дужинама мањим од 1,6 микрона, аутори су искључили могућност метанског облака. Ово одбацивање је такође подржано када су аутори користили атмосферске моделе за одређивање надморске висине овог објекта. Закључили су да се ведрији догађаји морају догодити на надморској висини испод 14 км, много нижој од већине примећених облака метана. Даље, приближавањем релативне влажности Титана и конвективне природе облака, аутори израчунавају да метански врх облака треба да достигне минималну надморску висину од 25км. Према томе, шта год да је узрок овог сјајног догађаја, то није типични облак метана.

Криоволканска (ледена вулкана) ерупција?

Инфрацрвена таласна дужина такође може бити добро средство за праћење температура, са светлом тачком која потенцијално може представљати жариште. Аутори истражују хипотезу да је овај блистави догађај заправо повезан са неком врстом вреле лаве која цури из криовулкана. Међутим, упоређивање површине пре и непосредно после догађаја осветљења показало је да је температура површине остала иста. Закључују да би било тешко да се криолава (сјајна звучна реч за ледену лаву) охлади на средњу температуру површине пре него што је Касини поново пролетео. Колико год уредно звучао криовулканизам, он није узрок ових светлих тачака.

Органске прашине?

Аутори предлажу теорију да је Титан, попут Земље и Марса, подложан олујама прашине у сушним областима. И баш као на Земљи и Марсу, чини се да се поља дина јављају у сушним регионима! Разлика је у томе што би се Титанова „прашина“ састојала од неке врсте финих, микрометарских органских честица (толина) које би било лако подићи уз минималну брзину ветра. У ствари, када се сонда Хуигенс спустила на Титан, открила је врло танак слој меког финог материјала. Овај материјал би могао бити кривац! Аутори проширују своје атмосферске моделе како би симулирали различите брзине ветра и различите величине честица, и успели су у стварању облака прашине који се подудара са потписом који су приметили на ВИМС сликама (види слику 3). Међутим, ветрови потребни за дизање и суспендовање ових честица у атмосфери током дужег временског периода морају бити јачи (неколико м / с до 10с м / с) од типичних брзина ветра забележених на Титану. Аутори предлажу да би се ови ветрови могли постићи почетком метанске олује. Овај процес је сличан почетку неких олуја на Земљи, где притисак пада, температура постаје хладнија, а ветар се појачава. Како је примећено само неколико великих екваторијалних олуја, које све падају у близини равнодневнице Титана, ово би могло објаснити зашто су ове прашине олује тако ретке. Један од проблема са овом теоријом је тај што се ниједна метанска олуја не појављује отприлике у исто време као и ове прашине, мада је то делимично и због ограниченог времена Касинија током посматрања. Без обзира на то, аутори истичу да ако теорија прашине траје, то би значило да се Титан придружује редовима Земље и Марса као једини објекти Сунчевог система који имају активан еолски процес.

Слика 3: Осветљеност једног од три догађаја у функцији таласне дужине. Стварни подаци уцртани су у жуту боју са три различита атмосферска модела уцртана за поређење. Црна линија не подразумева облак, плава метански облак са највећом надморском висином од 13км, а црвена црвени облак органске прашине на висини од 12км. Иако је најприкладнији модел модел црвеног „толиновског облака“, аутори не искључују могућност настанка метанског облака заснован на овом уклапању. Они, међутим, тврде да ниједан облак метана не би могао постојати на тако малој надморској висини што чини плави модел нефизичким. (Слика 3, део ц у данашњем раду & # 8217с)

Цассини & # 8217с Легаци

Након обиласка Сатурновог система током скоро 20 година, свемирска летелица Цассини коначно је заронила у Сатурнову атмосферу у септембру 2017. Међутим, њено наслеђе живи, што показује данашњи лист. Подаци које је Касини узео годинама уназад настављају да се анализирају и поново анализирају, што доводи до изненађења, нових открића и нових мистерија о Сатурну и његовим месецима. Прашине олује откривене су гледањем слика снимљених пре 8 година, ко зна шта ће нам рећи следећа серија архивских слика!


Рецимо да смо требали довести Титан у Земљину орбиту. Колико би се променио његов атмосферски притисак? - Астрономија

ОТКРИЋЕ САТУРНА

(Билл Иенне, "Атлас соларног система", Бромптон Боокс Цорп., Греенвицх, 1987, стр. 125-128.)

* Галилео Галилеи је први погледао Сатурнов систем прстенова 1610. године. Пошто је случајно проматрао њихову ивицу, није успео да их препозна као прстенове. Заправо је прстенове погрешно протумачио као два месеца слична онима које је открио у близини планете Јупитер.

* 1655. године, на прстеновима Сатурна, холандски астроном по имену Цхристиаан Хуигенс успео је да разазна шта су Галилео сматрали месецима као прстенови. Хуигенс је имао користи од много побољшаног телескопа од оног који је користио Галилео.

* Италијански астроном Цассини је 1671. године пронашао други Сатурнов месец зван Иапетус. Такође је открио (1675) да је Сатурн имао више прстенова, тј. Концентрични пар прстенова.

* Трећи прстен је 1837. године телескопом у Берлинској опсерваторији открио Јоханн Франз Енцке.

* Све док се Пионеер 11 није приближио Сатурну у септембру 1979. године, мислило се да планета има само три прстена.

(Беван М. Френцх и Степхен П. Маран, ур., „Састанак са универзумом“, НАСА ЕП-177, америчка владина штампарија, 1981.)

О планети Сатурн

* Међу важнијим недавним налазима посматрања Сатурновог система заснованог на Земљи било је откривање једињења деутерија у атмосфери Сатурна, показатељи да су мале честице прстена састављене од леда или покривене ледом, откривање леда на месецима Рхеа , Јапет и Дионе и откриће метана у атмосфери Титана.

* Први пролет свемирске летелице извршио је Пионеер Сатурн 1979. Међу налазима су

* Потврђујући земаљске студије, Сатурн има унутрашњи извор топлоте попут Јупитера и зрачи отприлике двоструко више енергије него што је прима од Сунца.

* Као што се сумња, Сатурн мора да има унутрашње љуске течног и металног водоника, мале количине хелијума, амонијака и воде, а можда и мало стеновито језгро.

* Откривено је магнетно поље око Сатурна, веће од Земљиног, али мање од Јупитеровог. Пет пута је слабији него што теорија предвиђа.

* Оса Сатурновог магнетног поља поравната је паралелно са осом ротације планете, супротно околностима и на Земљи и на Јупитеру.

* Граница магнетног поља варира услед промена притиска сунчевог ветра на сунчаној страни, као што је утврђено у случају Јупитера.

* Атмосфера Сатурна има слабе појасеве, уместо видљивих појасева и зона виђених на Јупитеру.

* Изнад облака је висока маглица, можда састављена од кристала леда амонијака.

* У атмосфери су детектовани привидни млазни токови велике брзине.

* Потврђујући мерења на земљи, температуре на врху облака измерене су на око 200 ° Ц (-330 ° Ф), само на око 73 ° Ц (130 ° Ф) изнад апсолутне нуле.

* Откривени су радијациони појасеви који су слабији од Јупитерових. Зрачење апсорбују (одсецају) га прстенови и месеци Сатурна. Пресеци у подацима о зрачењу коришћени су да би се утврдило присуство додатних прстенова и месеци изнад оних који су већ познати из визуелних посматрања.

* Сусрет Воиагер 1 (новембар 1980) пружио је ближи поглед на Сатурн и његову околину. Нека од нових открића била су

* Детаљи о Сатурновој атмосфери изгледају слично Јупитеровој, са наизменичним светлим и тамним тракама и циркулишућим олујним системима.

* Брзине ветра до 1.500 километара на сат (930 миља на сат) измерене су у близини Сатурновог екватора. Ти ветрови су четири до пет пута бржи од мерења на Јупитеру.

* Необичне атмосферске карактеристике укључују таласасте карактеристике врпце, велике и мале облаке и црвени овал сличан, али мањи од Јупитерове Велике црвене мрље.

* Ауроре су примећене у атмосфери изнад Сатурнових полова.

* Иако на Сатурну нису примећени громови, забележени су радио сигнали типични за муње. Сигнали се могу произвести електричним пражњењем у прстеновима, а не у Сатурновој атмосфери.

* Пролет лета Пионеер Сатурн 1979. године открио је неколико нових открића о прстеновима:

* Прстенови се углавном састоје од честица пречника неколико центиметара. Изузетно су хладни и могу се састојати од смрзнуте воде и других сладоледа.

* Откривен је широк облак водоника око прстенова.

* Откривена су два нова прстена (названа Ф и Г) и потврђен је јаз између прстенова.

* Воиагер 1 пружио је много више детаља о лепоти, сложености и понекад збуњујућој природи прстенова. Међу открићима су била

* Шест познатих прстенова заправо се састоји од стотина сићушних, танких ринглета са међупросторима, тако да цео систем прстенова изгледа нешто попут жлебова у фонографској плочи. Чак и Цассинијева дивизија, за коју се некада мислило да је празан простор између А и Б прстенова, садржи неколико десетина ринглета. Превише је прстенова да бисмо их могли објаснити нашим данашњим теоријама о томе како планетарни прстенови настају и остају стабилни.

* У Бринг-у су уочене издужене радијалне карактеристике које трају од сати до дана. Те „жбице“ могу бити облаци наелектрисане прашине која се окреће око Сатурна изнад равни прстенова.

* Танки спољни Ф-прстен, који је открио Пионеер Сатурн, разрешен је у три различита, али испреплетена ринглета. Овакву плетену прстенасту структуру је врло тешко објаснити, чини се вероватно да делују и електричне и гравитационе силе.

* Два мала месеца, по један са сваке стране Ф-прстена, могу деловати као „пастири“, њихова гравитациона привлачност која честице прстена држи на путу између орбита два месеца.

* Са Земље је откривено девет (могуће десет) месеци. Сусрет Пионеер-а Сатурна (септембар 1979) пружио је неколико нових открића:

* Пионеер-а и земаљска посматрања открила су најмање два нова месеца.

* Одређене су тачне масе за месеце Реју и Јапет.

* Утврђено је да је температура облака на врху Титан-а била врло ниска, око -200 ° Ц (-330 ° Ф), а облак водоника је откривен око Титана.

* Много ближи поглед на неколико Сатурнових месеца пружио је Воиагер 1. Нови резултати су обухватили:

* Фотографисано је шест сићушних неименованих месеци, од којих неки први пут. Сателити 10 и 11 деле исту орбиту и често морају да се подвргну неким орбиталним „избегавајућим акцијама“ да би се избегло сударање. Сателит 12 дели орбиту већег месеца Дионе. Пастирски сателити 13 и 14, са обе стране танког Ф-прстена, могу вршити гравитационе силе како би задржали прстен на месту, док Сателит 15, који се налази непосредно испред великог А-прстена, такође може помоћи да тај прстен остане на месту.

* Унутрашњи месеци Мимас, Тетхис, Дионе и Рхеа имају јако кратерисане површине попут оних Месеца и Меркура, иако су Сатурнови месеци углавном састављени од воденог леда. То показује да је бомбардовање метеорита, чак и до Сатурна, био главни процес у обликовању Сунчевог система. Мимас је обележен огромним ударним кратером који је пречника у потпуности једне четвртине самог Мимаса. Овај кратер чини да Мимас изгледа попут загледане очне јабучице, а удар који је настао био је готово довољно интензиван да Мимаса разнесе у фрагменте.

* Унутрашњи месеци такође показују трагове унутрашње геолошке активности. Тетида има долину налик пукотини која се протеже 800 километара (500 миља) преко њене површине. Дионе показује неколико вијугавих, разгранатих долина. И Дионе и Рхеа на својим површинама имају светле, вињасте пруге.

* Иако Енцелад орбитира између два јако кратерисана месеца, Мимаса и Дионе, чини се глатким и потпуно некратерираним, гледано са Воиагер 1.

* Титан, највећи Сатурнов месец, има пречник од 5.120 километара (3.180 миља), што га чини мањим од Јупитеровог месеца Ганимеда.

* Густа, магловита атмосфера Титана дебела је најмање 400 километара (250 миља) и потпуно заклања површину од погледа. Утврђено је да је Титанова атмосфера углавном азот (попут Земљине), са мало метана и других угљоводоника. На површини је притисак Титанове атмосфере најмање двоструко већи од притиска на Земљи. Површинска температура, око 175 ° Ц (280 ° Ф), је довољно ниска да омогући језерима и потоцима течног азота да се формирају на њеној површини.

* Фотографије Војаџера 1 далеког домета Иапетуса, спољног сателита, потврдиле су посматрања заснована на Земљи показујући да сателит има светла и тамна лица, али није пронађено објашњење за ову загонетну разлику.

(Следи из „Сунчевог система“, НАСА / АСЕП, 1989, стр. 6.)

* Сатурн је добио име по римском богу жетве.

* Сатурнов симбол је закривљени срп.

* Ово је шеста планета од Сунца.

* Сатурн је друга по величини планета.

* Ово је најмање густа планета у нашем Сунчевом систему.

* Сатурн путује око Сунца сваких 29,48 земаљских година.

* Сатурнов дан траје 10 сати, 39 минута и 20 секунди.

* Пречник Сатурна је 74.400 миља.

* Гравитација на Сатурну је 1,07 Земљине гравитације.

* Први Јупитеров план снимио је Пионеер 11, 1979. године.

* Сатурн има најмање хиљаду прстенова.

* Сатурнову атмосферу чине водоник и хелијум.

* Ова планета нема чврсту површину.

* Титан, Сатурнов месец, други је по величини познат месец у нашем Сунчевом систему.

* Титан има атмосферу засновану на азоту.

* Свемирски бродови Пионеер 10 и 11 и Воиагер 1 и 2 посетили су Сатурн.

ЈПЛ САЖЕТАК САТУРНА

(НАСА, Лабораторија за млазни погон, „Поглед на наш соларни систем“, НАСА-ин сажетци информација, ПМС 010-А (ЈПЛ), јун 1991.)

Ниједна планета у Сунчевом систему није украшена попут Сатурна. Његов изврсни прстенасти систем нема премца. Попут Јупитера, и Сатурн се састоји углавном од водоника. Али за разлику од живих боја и дивље турбуленције пронађене у јовијским облацима, Сатурнова атмосфера има суптилнију, маслачасту нијансу, а њене ознаке пригушене су маглицом на високој надморској висини. Имајући у виду Сатурнов донекле спокојан изглед, научници су били изненађени брзином екваторијалног млаза струје који дува око 1.770 километара на сат.

Три америчке летелице посетиле су Сатурн. Пионеер 11 је убрзао планету и њен месец Титан у септембру 1979. године, враћајући прве слике из близине. Воиагер 1 уследио је у новембру 1980. године, враћајући фотографије које одузимају дах и које су први пут откриле сложеност Сатурновог прстенастог система и месеци. Воиагер 2 је пролетео поред планете и њених месеца августа 1981. године.

Прстенови су састављени од безброј честица мале густине које појединачно круже око Сатурновог екватора на прогресивним удаљеностима од врхова облака. Анализа свемирских радио-таласа који пролазе кроз прстенове показала је да се честице веома разликују у величини, од прашине до камених громада. Прстенови су сјајни јер су углавном лед и замрзнута стена.

Прстенови су могли настати када се месец или тело које пролази пролазило преблизу Сатурну. Несрећни предмет раздерале би велике плимне силе на његовој површини и у унутрашњости. Или објекат за почетак можда није у потпуности формиран и распао се под утицајем Сатурнове гравитације. Трећа могућност је да је објекат разбијен сударима са већим објектима који орбитирају око планете.

Неспособне да се формирају у месец или да се одмакну једна од друге, чини се да поједине честице прстена држе на месту гравитационо привлачење Сатурна и његових сателита. Ове сложене гравитационе интеракције чине хиљаде ринглета који чине главне прстенове.

Свемирска летелица Воиагер открила је радио емисије прилично сличне статичким звуцима који се чују на АМ радију у аутомобилу током електричне олује. Ове емисије су типичне за муње, али се верује да потичу из Сатурновог прстенастог система, а не из његове атмосфере, где гром није примећен. Као и код Јупитера, Путници су видели верзију Земљиних аурора у близини Сатурнових полова.

Путници су открили нове месеце и пронашли неколико сателита који деле исту орбиту. Сазнали смо да неки месеци пастирски честице прстена, одржавајући Сатурнове прстенове и празнине у прстеновима. Сатурнов 18. месец откривен је 1990. године на сликама које је 1981. снимио Воиагер 2.

Воиагер 1 је утврдио да Титан има атмосферу засновану на азоту са метаном и аргоном.он више сличан Земљином саставу од атмосфере угљен-диоксида на Марсу и Венери. Титан-ова површинска температура од -179 степени Целзијуса (-290 степени Фахренхеита) указује на то да би могло бити острва са водом и ледом које се уздижу изнад океана течности етан-метана или муља. На несрећу, камере Воиагера 1 нису могле да продру кроз месечеве густе облаке.

Континуирана фотохемија соларног зрачења може претворити Титан-ов метан у етан, ацетилен и комбинацију са азот-водоник-цијанидом. Ово последње једињење је градивни елемент аминокиселина. Ови услови могу бити слични атмосферским условима исконске Земље између пре три и четири милијарде година. Међутим, верује се да је атмосферска температура Титана прениска да би омогућила напредак након ове фазе органске хемије.


5 одговора 5

Свакако разумно питање.

Вероватно користан ментални модел је завртање канте воде у неком облику. У почетку ће се окретати само површински слојеви, али сваки слој преноси кретање на следећи слој и на крају се део масе окреће у стабилном стању.

Слично атмосфери у геолошким временским размерама, и атмосфера се окреће са земљом у стабилном стању. Детаљи људске временске скале су много сложенији и занимљивији, али нису нарочито утицајни за лансирање свемирских летелица у смислу промене потребне делте В.

Свакако постоје утицаји на дизајн и путању због чињенице да ракета путује кроз ваздух који се креће померајући путању лета, а ракета може да пређе покретне ваздушне масе довољно брзо да произведе не тривијална бочна оптерећења.

Доња атмосфера мора да се окреће са земљом због трења - барем на самом њеном дну.

То је тачно, али само на самом, врло дну Земљине атмосфере, можда последњих неколико милиметара. Ветрова ипак има. Пасат и преовлађујући западњаци (заједно са открићем како се побеђује против ветра) резултирали су 300 до 400 година & котачима једра & куот. И горе, откриће млазних потока омогућило је Јапану да подигне балоне који ће касније бацити бомбе на западне делове Сједињених Држава током Другог светског рата.

Оно што се може рећи је да се доњи део Земљине атмосфере више или мање окреће са Земљом, јер су брзине у односу на површину пасата, преовлађујући западњаци, па чак и млазни токови, мале у поређењу са брзином ротације Земљине површине у односу на инерцијалне. Стратосфера и мезосфера такође имају ветрове у односу на површину, али ови ветрови су мали у поређењу са ветровима у тропосфери.

Али шта је са атмосфером најгорњих делова? Студије из 1960-их сугерисале су да се термосфера супер ротира у поређењу са површином Земље. Новија истраживања показују да то можда није случај, јер је тешко моделирати горње атмосферске ветрове. Оно што је познато јесте да у горњим слојевима атмосфере постоје значајни вертикални ветрови. Горња атмосфера набрекне док је окренута Сунцу током дана, а повлачи се према тами свемира ноћу.


Заузимање глобалне перспективе на земљиној клими

НАСА одржава флоту научних свемирских летелица и инструмената о Земљи у орбити који проучавају све аспекте Земљиног система (океани, копно, атмосфера, биосфера, криосфера), а више планирано за лансирање у наредних неколико година.

НАСА спроводи програм револуционарних истраживања климатских наука, побољшавајући способност међународне научне заједнице да унапреди глобалну интегрисану науку о Земљином систему користећи свемирска посматрања.

Истраживање агенције обухвата сунчеву активност, пораст нивоа мора, температуру атмосфере и океана, стање озонског омотача, загађење ваздуха и промене на морском и копненом леду. НАСА-ини научници редовно се појављују у главној штампи као стручњаци за климу. Па како је свемирска агенција на крају преузела тако велику улогу у науци о клими?

Када је НАСА први пут створена Националним актом о ваздухопловству и свемиру из 1958. године, добила је улогу развоја технологије за „посматрање свемира“, али није добила улогу у науци о Земљи. Челници агенције уградили су технолошке напоре у програм за посматрање Земље усредсређен на нови центар за лет свемирских летова Годдард у Греенбелту, у држави Мариланд, у САД-у. То је био програм „Апплицатионс“, на НАСА-и. Друге агенције савезне владе биле су одговорне за спровођење научних истраживања о Земљи: Метеоролошки биро (сада Национална управа за океане и атмосферу или НОАА) и Америчко геолошко истраживање (УСГС). Програм апликација потписао је споразуме о сарадњи са овим другим агенцијама које су обавезивале НАСА-у да развија технологију посматрања, док су НОАА и УСГС спроводили научна истраживања. Нимбусова серија експерименталних метеоролошких сателита и Ландсат серија сателита копнених ресурса резултат су програма за апликације.

Овај модел апликација међуагенцијског истраживања није успео током 1970-их, због лоше економије и продуженог периода високе инфлације. Конгрес је одговорио смањењем буџета за све три агенције, остављајући НОАА и УСГС неспособним да финансирају свој део аранжмана и вршећи притисак и на НАСА. У исто време, конгресни лидери желели су да виде како НАСА више истражује „националне потребе“. Те потребе су укључивале ствари попут енергетске ефикасности, загађења, оштећења озонског омотача и климатских промена. Конгрес је 1976. године ревидирао Закон о свемиру како би НАСА-и дао овлашћење да спроводи истраживање стратосферског озона, формализујући кретање агенције у науке о Земљи.

НАСА-ин планетарни програм имао је много везе са научним и конгресним интересом за проширивање улоге агенције у науци о Земљи. Лабораторија млазног погона, НАСА-ин водећи центар за планетарну науку, послао је сонде серије Маринер на Венеру и Марс. Астрономи су сматрали да су то планете сличне Земљи у Сунчевом систему, које ће највероватније имати површинске услове који могу подржати живот.

Али то није оно што су пронашли. Венера је била пржена супер наелектрисаним ефектом стаклене баште. За разлику од Земље, Венера је имала око 300 пута више угљен-диоксида у својој атмосфери, није имала значајнију водену пару и површинску температуру топлију од растопљеног олова. С друге стране, Марс је имао атмосферски притисак око 1 проценат притиска планете Земље и температуре далеко испод леда.На сликама се не види површинска вода - ионако би била смрзнута - али чинило се и да показују да је некада имала течну воду.

Ова открића оставила су планетарним научницима питања без одговора. Како су се Земља, Венера и Марс тако радикално разликовали од сличног порекла? Како је Марс некада могао бити довољно топао да буде мокар, а сада смрзнут? Ова питања се врте око климе и пресека климе, атмосферске хемије и, на Земљи, живота.

Повратак на Земљу

Али баш кад су се планетарни научници почели суочавати са овим питањима, Конгрес је изгубио интересовање за истраживање планета. НАСА-ин буџет за планетарно истраживање драматично је потонуо почев од 1977. године, а Реаганова администрација је запретила да ће у потпуности прекинути истраживање планета. То је делом било због високе инфлације у САД-у, а делом због фокуса агенције на свемирски шатл, који је могао достићи само ниску Земљину орбиту. Шатл је усмерио пажњу вођа агенција на проучавање Земље из орбите, а не на друге планете.

Спаце Схуттле Атлантис је враћен на Земљу.

Исте деценије били су сведоци револуције у научном схватању Земљине климе. Пре средине шездесетих година, геознанственици су веровали да се наша клима може мењати само релативно споро, у временским размерама од хиљада година или дуже. Али докази из леда и седиментних језгара показали су да је веровање погрешно. Земљина клима се брзо мењала у прошлости - у неким случајевима, само за неколико деценија. Препознавање да би се клима могла променити у временским оквирима људи учинило је климатске процесе много занимљивијим темама истраживања. То је такође подстакло политички интерес.

Од 1960. било је познато да људи повећавају количину стакленичких гасова који заузимају топлоту у атмосфери. Да ли би ово приметно загрејало климу? Научници су такође знали да људске емисије аеросола могу да охладе Земљу. Који би ефекат доминирао? Студија америчке Националне академије наука из 1975. године у ствари је рекла: "Не знамо. Дајте нам новац за истраживање." Студија из 1979. године о улози угљен-диоксида у клими рекла је нешто другачије. Нису нашли „разлога за сумњу да ће доћи до климатских промена и разлога за веровање да ће те промене бити занемарљиве“.

Опадање финансирања планета и растуће научно интересовање за Земљину климу проузроковало је да планетарни научници почну да проучавају Земљу. Било је ближе и много јефтиније истраживати. И НАСА је следила њихов пример, почевши да планира систем за посматрање Земље усмерен на питања „глобалних промена“. Ова фраза је укључивала климатске промене, као и промене у коришћењу земљишта, океанској продуктивности и загађењу. Али научни програм о Земљи који је основао направљен је по узору на НАСА-ине свемирске и планетарне научне програме, а не стари програм за апликације. НАСА је развила технологију и финансирала науку. 1984. Конгрес је поново ревидирао Закон о свемиру, ширећи НАСА-ин научни ауторитет о Земљи са стратосфере на „ширење људског знања о Земљи“.

Почетком 1980-их НАСА је започела рад на опсежном програму науке о Земљи под називом Глобал Хабитабле, и то је на крају постало Мисија на планети Земљи. У исто време, формирао се и рад више агенција под називом Програм за истраживање глобалних промена. НАСА-ина улога у том већем америчком програму била је пружање глобалних података из свемира. Одобрен у буџету за фискалну 1991. годину, резултујући систем за посматрање Земље био би примарни допринос агенције америчкој науци о клими.

Ера система посматрања Земље

Граце, једна од новијих НАСА-иних мисија за посматрање Земље, открила је неочекивано брзе промене у великим леденим покривачима Земље.

Премотавање унапред до 2007. године, а НАСА је имала 17 свемирских мисија прикупљајући климатске податке. Данас покреће програме за прикупљање и претварање података са сателита Министарства одбране и НОАА, као и са одређених европских, јапанских и руских сателита. НАСА такође спонзорише теренске експерименте како би обезбедила податке „истине на земљи“ за проверу перформанси свемирских инструмената и за развој нових техника мерења.

Инструменти на НАСА-иним сателитима Терра и Акуа пружили су прва глобална мерења аеросола у нашој атмосфери који потичу из природних извора као што су вулкани, прашине и олује које ствара човек, као што је сагоревање фосилних горива. Други инструменти на сателиту Аура проучавају процесе који регулишу обиље озона у атмосфери. Подаци из мисија ГРАЦЕ и ИЦЕСат и из свемирског радара показују неочекивано брзе промене у великим леденим покривачима Земље, док су мисије Јасон-3, ОСТМ / Јасон-2 и Јасон-1 забележиле пораст нивоа мора у просеку за 3 инча од 1992. Метеоролошки инструменти НАСА-иног система за посматрање Земље показали су значајна побољшања у вештини глобалног предвиђања.

Ове могућности - скоро 30 година сателитских података о соларној и атмосферској температури - помогле су Међувладином одбору за климатске промене да 2007. године дође до закључка да „Већина примећеног пораста просечних глобалних температура од средине 20. века је врло могуће због примећеног повећања антропогених концентрација гасова са ефектом стаклене баште. "Али још увек има много тога да се сазна о томе какве ће последице бити. Колико ће топлије постати? Како ће напредак нивоа мора напредовати? Научници и инжењери НАСА помоћи ће да одговоре на ове и друге критична питања у будућности.


Елементарна астрономија (107)


Меркуру је потребно 58 земаљских дана да се једном окрене око своје осе у поређењу са удаљеним звездама. Чудно, то је тачно 2/3 од Меркурове 88 година дуге Земље. Меркур се окреће око своје осе 3 пута за свака 2 пута када кружи око Сунца. Сваке 2 меркуровске године поново ставља своје исто лице према Сунцу. Да смо на Меркуру, било би нам претопло на једној, а прехладно на другој страни, јер се температуре крећу од 90 до 700 К (-183 Ц до 427 Ц или -297 Ф до 800 Ф) око планете.

Жива је толико мала да је њена гравитација преслаба да би се задржала у атмосфери која би нас заштитила од ултраљубичастог светла (УВ) или од метеорита који нас ударају по глави. Ипак, његова растопљена унутрашњост ствара слабо магнетно поље, довољно јако да одбије сунчев ветар око планете.

Маринер 10 је пролетео 1974–1975, а МЕССЕНГЕР је стигао на Меркур у марту 2011. године, извршивши и сам прелет 2008. Његова мисија завршила се намерним утицајем на Меркур у априлу 2015.


Слика направљена на основу података Маринер 10 из 1974-5. И МЕССЕНГЕР дигиталне фотографије у 2008

Меркурова орбита је изузетно ексцентрична, (много више елиптична него кружна). У п ерихелију (најближа Сунцу) Меркур је удаљен само 46 милиона км од Сунца, али у афелу (најудаљенији од Сунца) удаљен је од Сунца 70 милиона км.


На овој илустрацији орбите Меркур не прати свој пут. Следи елипсу, али сама елипса се креће са сваком орбитом. По Њутновом погледу на гравитацију и кретање, без иједне друге планете у Сунчевом систему, Меркур би требало заувек да крене својим путем.

Меркурова орбита се прецесира због закривљености простор-времена у близини масивног гравитационог утицаја Сунца.

Слагалица узрока ове прецесије решена је када је Ајнштајн предложио теорију гравитације која је, заједно са утицајима свих осталих планета, тачно представљала запажања. Ово је било једно од првих експерименталних испитивања „Опште релативности“, теорије која предвиђа постојање црних рупа и дисторзије простора и времена за које је утврђено да се јављају у близини масивних објеката.

Слика направљена Магеллановим радарским мапирањем урађеним 1990-их

Венера је по величини и удаљености најближа планети Земљи. Има толико ЦО2 у атмосфери која заробљава сунчеву топлину, да је површинска температура око 482 степена Целзијуса, што је вруће од Меркура иако је отприлике двоструко даље од Сунца.

Његови облаци састоје се од капљица сумпорне киселине. Атмосферски притисак 92 пута већи од нивоа мора на Земљи, око 1 км дубоко под океаном. не чини га врло привлачним. Упркос овим суровим условима, руски искрцачи Венере преживели су довољно дуго да пошаљу низ слика и изврше анализу венериског тла 1982. године. Овде можете посетити Венеру са Русима.


Површина Венере преузета са руске летелице Венера 13
(Поклопац сочива камере је у првом плану.)


Венера кроз телескоп са Земље

Гледана са Земље телескопом, Венера је обавијена густим белим облацима који заклањају њену површину. Такође показује фазе, јер је ближе Сунцу него ми. Најбољи начин за проучавање Венере је одлазак тамо. Европска свемирска агенција (ЕСА) имала је Венус Екпресс у орбити око планете до 2014. године, проучавајући њену турбулентну атмосферу.

Земља има траву, дрвеће, воду и свакаква створења, као и Месец тачне величине и удаљености да спречи Сунце за помрачење Сунца.


Марс

  1. Марс је погодан дом за живот
  2. Органски угљеник се налази у стенама
  3. Метан је присутан и активно се мења
  4. Зрачење ће представљати ризик за људе који путују и живе на површини Марса
  5. Марс је у прошлости имао гушћу атмосферу и више воде него сада
  6. Радозналост је пронашла древно корито потока

Марс Рецоннаиссанце Орбитер пронашао је места на којима је лед испод површине Марса изложен на стрмим падинама, говорећи нам да би астронаути једног дана могли добити воду из подземља.


Слика са Марс Екплоратион Роверс


Древно сушење у муљевитом камену на Марсу пронашао је Цуриосити

Али Марс је мали, има само половину пречника Земље, са трећином Земљине гравитације. Атмосфера је углавном угљен-диоксид (ЦО2) са врло мало кисеоника и толико танак да је мањи од 1% густине ваздуха на Земљи. Ово је сувише танко да би дисало или чак створило довољан притисак да жива бића са Земље преживе.

И месеци су мали. Фобос, већи, пречника 27 к 22 к 18 км, толико је близу Марса да се око Марса затвара око сваких 7 1/2 сата. Далеко, Деимос, 15 к 12 к 11 км, врти се око Марса сваких 30 сати (у поређењу са Земљиним месецом који орбитира сваких 30 дана).

Јоханнес Кеплер је користио мерења Марсове благо ексцентричне орбите како би покушао да разуме зашто савршени кругови не одговарају кретању планета и открио је (аха!) 3 једноставна елегантна закона планетарног кретања.

Вреди их поновити.

Закон 1. Орбите планета су елипсе са Сунцем у једном фокусу.

Закон 2. Планета помета једнаке површине у једнаким временима.

Закон 3. Квадрат године планете (у земаљским годинама) = коцка главне главне оси планете у астрономским јединицама (АУ), или П 2 (године) = а 3 (АУ)


Можете видети како Царл Саган описује Кеплерово откриће закона и шта они значе

Кеплерови закони изведени су из кретања планета које су му биле познате у то време, али су универзални и убрзо су објашњени Њутновом теоријом гравитације и кретања. Експериментишите са орбити око Земље, тачно онако како ју је замислио Њутн, посетом овој локацији.

Између копнених планета и гасних дивова налази се Астероидни појас стеновитих објеката, од величине Церере, ширине 1000 км, до величине шљунка.

2001. године, након годину дана у орбити око астероида, НАСА-ина свемирска летелица БЛИЗУ Обућара

433 Ерос у 3Д снимио НЕАР Схоемакер пре слетања на астероид
(Користите 3Д црвене / плаве наочаре ако их имате)

Каталог НЕАР резултата можете погледати овде

НАСА-ина свемирска летелица ДАВН, која је кружила око великог астероида Весте, стигла је на патуљасту планету Церес у маху 2015. године и наставља да кружи око ње. Овај филм је припремљен у децембру 2015. године из недавних ДАВН слика Церере, нама најближе патуљасте планете:

Претходно је ДАВН вратио ову слику Весте у августу 2011. године на којој се виде кратери и жлебљени терен за који се надамо да ће пружити трагове о раној историји Сунчевог система.

Веста коју је видео ДАВН, 11. августа 2011. Најмањи детаљ видљив је на овој слици ширине око 300 метара.

Јупитер и Сатурн су првенствено направљени од водоника и хелијума тако густо набијени да смо у њима могли само плутати. Вруће унутрашњости високог притиска Јупитера и других гасних дивова складиште енергију добијену гравитацијом која делује на падајући материјал када су настали. Део ове енергије цури напоље, а Јупитер емитује више од два пута енергију коју добија од Сунца. Турбуленције генерисане спољашњим преносом унутрашње топлоте изазивају сјајне ветрове. Велика олуја названа Јупитерова црвена мрља је антициклона заробљена између два млазна тока и виђена је од када смо планету први пут погледали телескопом.

Јупитерова слика коју је снимио свемирски телескоп Хуббле

Јупитерови прстенови виђени са летења свемирске летелице Нев Хоризонс 2007. године

Јупитерово јако магнетно поље ствара спектакуларну поларну светлост око својих полова.


Хуббле слике Ауроре на Јупитеру и Сатурну

НАСА-ина мисија Јуно изашла је у орбиту на Јупитеру 5. јула 2016. године, да би проучавала Јупитерово магнетно поље и унутрашњост. Налази се у поларној орбити која траје опасно близу планете и кроз најинтензивније делове енергетских јона и електрона заробљених Јупитеровим магнетним пољем. Јуно први пут пружа слике Јупитерових полова, а овај јужни пол је ухваћен када је летелица завршила 10. прелетање планете из близине.


Јупитерових месеци, Еуропа можда има воду испод своје ледене коре. Ио има џиновске вулкане. Ганимед је већа од планете Меркур.


Јупитерови галилејски сателити

Али енергични јони и електрони, заробљени у огромном магнетном пољу Јупитера, учинили би да је било који од Јупитерових месеца одмах фаталан. Да бисте видели више Јупитерових месеца, посетите ову страницу.

Иако Сатурн има лепе прстенове и много месеци на свом небу, углавном су водоник и хелиј, нема чврстог места за шетњу да би их загледали. То је најмање густа планета, тако лагана да би плутала. Попут Јупитера и Нептуна, Сатурн зрачи више енергије у свемир него што је прима од Сунца.

НАСА-ине мисије Воиагер, Цассини Солстице и ЕСА-е Хуигенс истраживале су Сатурн, његове прстенове и месеце. Иако тамо тренутно немамо свемирску летелицу, подаци са Касинија још увек се анализирају на нова открића.


Сатурнов месец Титан већи је од планете Меркур. Мисија Цассини-Хуигенс састојала се од орбите свемирске летелице Цассини и сонде Хуигенс која је слетјела и вратила слике површине свемирској летелици Цассини, која их је затим вратила на Земљу.

Површина Титана како је види Хуиген'с Ландер

Са својом густом атмосфером, Титан има облаке, обале и можда има воду испод леда која може да подржи живот микроба или богату органску хемију.

За разлику од Сатурна и Јупитера, који су углавном сачињени од молекула Х и атомског Хе, Уран и Нептун углавном су вода, амонијак и ледови метана.

Уран и Нептун како их види Војаџер 2




Прстенови Урана (телескоп Кецк) и Нептуна (Војаџер 2)

Уран приказује прстенове и месеце. Нептун и месец Тритон

Упоређене су величине великих месеци и малих планета

Кајперов појас је ледени остатак преостали од исконског Сунчевог система. Извор је краткотрајних комета. Патуљаста планета Плутон је објект Куиперовог појаса. Његова орбица слична комети приказана је доле. Остали објекти Куиперовог појаса већи су од Плутона.

Свемирска летелица Нев Хоризонс имала је најближи сусрет са Плутоном 14. јула 2015. године након 9 година дугог путовања са Земље. Његов корисни терет укључује инструменте који снимају слике у видљивом и ултраљубичастом светлу и детекторе за мерење сунчевог ветра, енергетских честица и прашине у свемиру.


Нев Хоризонс пре лансирања 2005. Заслуге: НАСА.

Подаци са сусрета требали су годину дана да се врате кући, јер су радио сигнали са удаљене свемирске летелице тако слаби, а брзина преноса података је врло спора. У време сусрета Плутон је био око 33 пута удаљенији од Сунца него од Земље, а преносу је требало скоро 4 сата да би стигао до нас када су напустили свемирску летелицу која је путовала брзином светлости. Једна од првих слика објављених у јавности је овај запањујући поглед на регион назван по Плутоновом проналазачу, Цлиде Томбаугху. Изненађујући многе научнике из тима, ови рани резултати показују да је Плутон динамичан објекат са свежом (по астрономским стандардима) површином. Патуљаста планета Плутон није планета у пуној величини како је дефинисала Међународна астрономска унија, јер њена мала маса не утиче довољно на сличне објекте да би их спречила да изађу из орбите Плутона. Међутим, Плутон има пет месеци, а највећи Харон је нешто више од половине величине самог Плутона. Плутон је по величини највећи од патуљастих планета, али има мању масу од Ерис, следеће од познатих патуљастих планета у Кајперовом појасу. Плутон је двоструко већи од Церере, патуљасте планете која кружи између Марса и Јупитера, а опет је ипак мањи од неких сателита џиновских планета и Земљиног Месеца. То је заиста „патуљак“.


Планински ланац региона Томбаугх на Плутону из Нев Хоризонс, јул 2015. Заслуге: НАСА.


НАСА -ини путници прошли су орбите Плутона и Нептуна 1989. године, а у јануару 2020. Војаџер 1 био је најудаљенија свемирска летелица коју је човек створио, 148 астрономских јединица (удаљеност од Земље) од Сунца и на истински међузвезданој мисији. Нев Хоризонс је наставио даље од Плутона да истражи мањи објект Куиперовог појаса Аррокотх којим је пролетео 1. јануара 2019. Подаци из тог пролаза на крајњем рубу нашег Сунчевог система слани су споро, а недељама касније ова слика високе резолуције остатка ере када су планете настале стигле су на Земљу:


НАСА-ина сонда Нев Хоризонс ухватила је овај поглед на Аррокотх у високој резолуцији у далеком Куиперовом појасу, 1,6 милијарди км иза Плутона, на Дан Нове године 2019. Слика је враћена на Земљу 18. јануара, требало јој је 6 сати да путује брзином светлости са свемирске летелице натраг на матичну планету.

Заслуге: НАСА / ЈХУАПЛ / СВРИ


Кајперов појас који приказује орбиту Плутона

Комете кратког периода, које се враћају за мање од 200 година, потичу из Кајперовог појаса. Халејева комета, која се враћа отприлике једном у 76 година, је краткотрајна комета.

Оортов облак је остатак првобитне маглине од које су Сунце и планете настали пре приближно 4,6 милијарди година.


Оортов облак је извор комета дугог периода. Ове комете имају најспектакуларније репове, будући да њихов лед претходно није одуван честим, ако је било икаквим ранијим прилазима Сунцу. Комета МцНаугхт, видљива са јужне хемисфере 2007. године, била је дуготрајна комета и једна од најспектакуларнијих у новије време. Не очекује се повратак још 300.000 година.


СОЛАРНИ СИСТЕМ УРЕЂА СЕ СА ИНТЕРСТЕЛАРНИМ СРЕДЊЕМ

Соларни ветар се протеже изван Оортовог облака. Како се галаксија Млечни пут спирално превлачи, Сунчев систем се помера, Пред њим је прамчани удар, попут прамца чамца кроз воду, где се сунчев ветар судара са међузвезданим медијумом.


Еп. 201: Титан

Титан је највећи месец Сатурна и други по величини месец у Сунчевом систему. Јединствен је у Сунчевом систему као једини месец са атмосфером. У ствари, научници сматрају да је Титан - густа атмосфера - богата угљоводоницима - слична раној Земљи и могао би нам дати трагове о томе како је живот започео на нашој планети.

Прикажи напомене: Титан

    & # 8212 Девет планета & # 8212 Наука @ НАСА & # 8212 Воокипедиа & # 8212 УЦЛ & # 8212 Универсе Тодаи & # 8212 говор Цхриса МцКаиа о часопису Астробиологи & # 8212 Универсе Тодаи & # 8211 Виндовс тхе тхе Универсе & # 8212 ЕСА & # 8212 ПНАС & # 8212 ЈПЛ

Транскрипт: Титан

Преузмите транскрипт
Фрејзер: Астрономија улоге Епизода 201 за понедељак, 4. октобар 2010, Титан. Добродошли у Астрономи Цаст, наше недељно путовање кроз космос засновано на чињеницама, где вам помажемо да разумете не само оно што знамо, већ и како знамо оно што знамо. Моје име је Фрасер Цаин, издавач сам Универсе Тодаи, а са мном је др Памела Гаи, професор на Универзитету Соутхерн Иллиноис Едвардсвилле. Здраво, Памела, како си?
Памела: Добро ми иде & # 8230 мало пелудне грознице овде. Како преживљаваш тамо горе?
Фрејзер: Сјајно је & # 8230 је сјајно. Имамо као друго лето. Овде се само пече & # 8230 то је сјајно & # 8230 Волим. Ок, па & # 8230 без брбљања данас & # 8230 управо смо добили Титан.
Памела: У реду.
Фрејзер: Титан је највећи Сатурнов месец и други по величини месец у Сунчевом систему. Јединствен је као једини месец са атмосфером. У ствари, научници мисле да је густа атмосфера Титана, богата угљоводоницима, слична раној Земљи и могла би нам дати трагове о томе како је живот започео на нашој планети. Титан! Добро, вратимо се на почетак & # 8230 мала лекција из историје & # 8230 нисмо увек знали за Титан. Претпостављам да су људи увек знали за Сатурн, али нису знали за његов џиновски атмосферски месец.
Памела: Не, не нису. У ствари, Сатурн је био друга планета после Јупитера & # 8230, претпостављам трећа ако се рачуна Земља & # 8230 која је имала месеце око ње. Било је то 1655. године Цхристиен Хуигенс по којој је сонда Хуигенс добила име по & # 8230
Фрејзер: Тачно, јер је Галилео погледао Сатурн & # 8230 открио је галилејске месеце око Јупитера & # 8230 открио је "уши" Сатурна, али претпостављам да му је недостајао месец.
Памела: Заиста му је недостајао месец. Тако смо морали сачекати неколико деценија до 1655. године, а затим је Цхристиен Хуигенс & # 8230 почео да проналази месеце који се појављују око Сатурна. Па су тада почели са бројевима. Прошло је много времена пре него што су почели да смишљају како да именују ове наивчине. У почетку је Титан био четврти и остао је као Сатурн ИВ доста година.
Фрејзер: Понекад ће се у истраживачким часописима које сам видео & # 8230 Титан само називати Сатурн ИВ.
Памела: И оно што је занимљиво јесте да их је првобитна шема нумерисања бројила док се одмичете од површине Сатурна, али како непрестано тражимо, проналазимо све више и више нових месеци, тако да је овај број сада прилично потпуно небитан, осим у историјске сврхе.
Фрејзер: Тачно, тачно, наравно. Откривају месеце добро унутар орбите најближег месеца на који су мислили & # 8230, а затим и изван & # 8230 па оне између & # 8230 то је све & # 8230 неко треба да промеша те месеце.
Памела: 1847. Јохн Херсцхел, Виллиамов син који је радио са Царолине, он је био тај који је добро схватио, тек ћемо почети да именујемо ове ствари. Месеце је назвао по Титанима. Дакле & # 8230
Фрејзер: Ах ха & # 8230 и један Титан. И тако када говоримо о & # 8230
Памела: Мимас и Енцеладус & # 8230
Фрејзер: То су сви Титани грчке и римске митологије.
Памела: Да.
Фрејзер: Сада је Титан велик & # 8230 није & # 8230 већи је од Месеца, већи је од скоро сваког месеца у Сунчевом систему & # 8230 колико је велик?
Памела: Па, у ствари је већи од Меркура, о чему је некако кул размишљати. Није масивнији, али његов волумен & # 8230 радијус је већи. То је 2576 км. у радијусу, у просеку. То је веће од нашег месеца и веће од планете. Тамо се сврстава. Ганимед је и даље већи, али & # 8230
Фрејзер: Али не много & # 8230 само неколико стотина километара & # 8230 И довољно је велик, јасно је, повукао се у сферу. Дакле, да је кружио око Сунца и очистио свој део орбите, то би била планета.
Памела: То је тачно, и заправо је једна од ствари која је занимљивија у вези с тим како имају нову дефиницију планете да имају „мора да кружи око Сунца“. Део тога је & # 8230 мораш да се почнеш питати & # 8230 како називаш ове луде предмете који су већи од планета, имају атмосфере & # 8230 На крају их обично само називам световима, јер је свет некако двосмислен & # 8230 планета, месец, шта год. Ово је систем који обично није оно што мислите као месец, осим ако не мислите на Ендор.
Фрејзер: Тачно & # 8230 заправо није пошумљени месец, то је & # 8230, да, хајде да разговарамо о његовим физичким карактеристикама јер је заиста јединствен у целом Сунчевом систему.
Памела: Да, то је овај уредни мали свет богат угљоводоницима, који из разлога које нико не може у потпуности разумети, непрестано производи метан. Дакле, можда се путем неке врсте криовулканизма излучују гасови који су ускладиштени унутар планете, или неки други процес за који још увек радимо да бисмо утврдили доводи до тога да се ова атмосфера непрестано допуњава. Атмосфера има неке уредне термодинамичке карактеристике. Заиста је, заиста густ, а највиши слојеви у основи имају стакленик обрнуто. Они су непрозирни и рефлектују се на сунчеву светлост, тако да већина сунчеве топлоте која покушава да изађе на површину планете не може да прође кроз густу атмосферу. Али оно што сунчева светлост прође кроз ову густу атмосферу тада постиже стварни ефекат стаклене баште. Једном кад се пробију, дуже таласне дужине и # 8230 инфрацрвене таласне дужине које се одбијају од површине планете одбијају се около као у нормалном ефекту стаклене баште. Дакле, имате месец & # 8230 свет & # 8230 који је пуно хладнији него што би могао бити, али да није било нижих нивоа атмосфере који генеришу ефекат стаклене баште, било би још хладније него што је & # 8230 о чему је некако чудно размишљати. Али термодинамика то може.
Фрејзер: Да & # 8230 и кад кажете да је густа атмосфера & # 8230 не шалите се. Готово је ½ пута дебљи од земљине атмосфере. Дакле, ако бисте могли да стојите на површини Титана, било би ужасно хладно и не бисте могли удахнути атмосферу, али & # 8230
Памела: Мали проблеми & # 8230
Фрејзер: Али & # 8230 вас не би здробио као што би то учинила Венера и не би учинио да вам крв кључа онако како то чини Марс. Па, знате, постоји то.
Памела: И некако је кул, јер бисте у ствари могли да летите с крилима! Гравитација на Титану & # 8230
Фрејзер: Ох, са малом гравитацијом!
Памела: Јел тако!
Фрејзер: То је кул.
Памела: Дакле, уз густу атмосферу и & # 8230
Фрејзер: Морамо да идемо на Титан!
Памела: Да! Шта више, ова нижа гравитација у комбинацији са дебљим атмосферским притиском & # 8230 доводи до неких заиста уредних геофизичких карактеристика. Овде на планети Земљи имамо метеоролошки систем заснован на води. Вода испарава & # 8230 формира облаке. У атмосфери имамо водену пару и # 8230 добијете превише водене паре - пада киша. Имамо читав овај циклус воде. А онда вода која иде површином земљишта завршава водећи до река и делта и временских услова наше планете - флувијални процеси - # фенси реч за то. Па, разлог што геофизичари користе реч „флувијално“ уместо нечега што је специфичније за воду је тај што постоје друге течности, а не само вода. Једна од течности на коју овде много не мислимо је да метан заправо може да створи течност. На Титану, где имате мање гравитације, метан & # 8230 иако је на много начина течнији од воде & # 8230, може да постоји као течност на овој изузетно ниској гравитацији под високим притиском, изузетно ниској температури где се водени лед чак и не труди да се сублимира . Водени лед само седи тамо и каже: „Хладно ми је! Не померам се. " Дакле, метанска течност је у стању да створи читав овај флувијални систем где имате реке, имате језера, имате делте, имате метанску кишу, имате метанске облаке. Дакле, Титан пролази кроз исте процесе које видимо на Земљи, али са другом течношћу. И то је у реду.
Фрејзер: Да, и то је потпуно нова наука. Ове ствари су вероватно у последњих пет година од када ову емисију радимо & # 8230 мање равномерно. Пре тога нисмо имали појма. Али захваљујући мисији Цассини, снимали су све боље слике и непрестано испаљују Цассини поред Титана и сваки пут раде много бољи посао у проналажењу неких од ових карактеристика.
Памела: Знамо да је владала густа атмосфера откако је Гералд Куипер - иста особа из „Куиперовог појаса“ - посматрао још 1940-их. Користио је спектроскопску технику која му је омогућила да у основи види светлост која пролази кроз атмосферу. Успео је да почне да мери притисак метана у атмосфери и мерио га је на 100 милибара. Тако да одавно знамо да је атмосфера била тамо. Ново је само цео овај део проблема „киша пада на метан“.
Фрејзер: Па, хајде да разговарамо о истраживању Титана јер је то уствари такође једно од најистраженијих места у Сунчевом систему.
Памела: То је истина.
Фрејзер: Имао је неколико посетилаца. Осим стварних телескопских запажања која су обављена, заиста је свемирски брод почео да стиже & # 8230
Памела: Јел тако. Дакле, обе сонде Воиагер су је посетиле. То је заиста био почетак детаљних посматрања, где су обојица пролетела, добро погледала. Имали смо Воиагер И, заправо променио његов орбитални пут да бих добио још бољи изглед.
Фрејзер: Тачно, али уз страшну цену - # 8230 о томе смо разговарали пре неколико епизода.
Памела: Као резултат тога, није могао да изађе и истражи спољне планете како се првобитно надало. Али то нам је дало смисао да кренемо са дивљом & # 8230 атмосфером овде & # 8230 и почнемо да примећујемо и све богате угљоводонике у атмосфери. То уопште није било изненађење - сунчева светлост која удара у метан ствара сложене молекуле. Али морамо их детаљније проучити. Сада научници никада не могу да се задовоље једним скупом слика и # 8230 увек желимо све боље и боље податке. Овде наступа свемирска летелица Цассини. 2004. мисија Цассини-Хуигенс кренула је да ради заједно како би добила директне слике планетарне површине на којој се Хуигенс спустио кроз атмосферу, ушао у слетање и открио да је било необично мрачно, изузетно тешко добити добре слике.
Фрејзер: Постоје неке невероватне анимације које можете пронаћи тамо где је Хуигенс снимао слике док се спуштао кроз облаке и након неког времена заправо можете видети пејзаж како се врти испод сонде док улази за слетање, а земља се само приближава и све ближе и ближе и онда слети. Прилично је невероватно. Мислим, за разлику од ствари попут Марса или & # 8230, атмосфера је толико густа да је једноставно могао да користи падобране и само слети.
Памела: И вероватно сте то искуство доживели живећи у области Ванкувера где има дана када се толико магли и облачи да знате да је сунце тамо негде, али једноставно не можете да схватите где је на небу. Па, тако је било Хуигенсу док је силазио. Ова мала свемирска летелица покушавала је да открије где се налази сунце и једноставно није могла то учинити док је падала кроз ову густу атмосферу.
Фрејзер: Да & # 8230 да. И зато, мислим, кад видите слике, оне не изгледају сјајно. То дефинитивно нису ствари које бисте видели са Марсовим слетницима и снимачима. И то зато што је било тако мрачно и тако магловито и било га је заиста тешко видети. Морали су да користе посебне инструменте да би уопште могли да разаберу пејзаж.
Памела: Једна од ствари која ме увек потакне у астрономији је да причамо о метану богатом и како су угљоводоници у атмосфери проклетство свих, јер нас спречава да видимо површину света и сличне ствари. Али када кажемо да је богат метаном, то је само између један и два процента метана. Већина ове атмосфере, као и већина наше атмосфере, састоји се од азота. То је још једна од кључних карактеристика да је Титан, осим земље, једино место у нашем Сунчевом систему које има атмосферу богату азотом.
Фрејзер: Десно & # 8230 десно. И знам да је & # 8230 ово вероватно из далека, али & # 8230. неке од теорија са Марсом су да би могао постојати живот који генерише метан. Да ли научници мисле да је то можда исти узрок и са Титаном? Или су прилично сигурни да је то вулканизам?
Памела: Не & # 8230 то је ствар са Титаном, то је да Титан има још више забуне у смислу „података који желе да вас доведу у искушење чињеницом да би могао да постоји живот“ него што то чини чак и Марс. Како су сонда Цассини и сонда Хуигенс у више наврата & # 8230 добро, Хуигенс је имао један хитац & # 8230 пошто је Цассини више пута посматрао овај месец и како су људи пажљиво анализирали Хуигенсове податке, оно што смо открили је да атмосфера није у хемијској равнотежи која се очекивала. Генерално, када имате одређени скуп хемикалија и одређену температуру и одређени притисак, очекујете да видите хемикалије у одређеним односима. Ако имате ово, он реагује са овим и производи оно, а док се крећете кроз атмосферу, имате разлике у притиску и зато видите разлике у хемијском саставу & # 8230 имате разлике у светлости и самим тим разлике у хемијском саставу & # 8230 и људи који воле хемију више него што ћу ја икада волети хемију, схватили су све ове ствари и предвидели шта бисте требали видети. И други & # 8230 астробиолози & # 8230 су такође седели и рекли: "& # 8230и ако постоји живот, предвиђамо да ћете видети и овај други скуп ствари." И оно што је невероватно је да се та друга група ствари, посебно водоник и ацетилен, # 8230 не појављују у очекиваним односима. Дефицит ове две хемикалије може се објаснити присуством метаногена. Дакле, постоји ово занимљиво & # 8230 хух, то није сасвим у реду & # 8230 и што се подудара са предвиђањима за живот. Али ствар је у томе што то није ништа сигурно. Као што је рекао Царл Саган, „Животни докази захтевају изванредне доказе“. Ово још није необично. Значи да мора постојати хемијски процес који не познајемо, али то се дешава.
Фрејзер: Али колико схватам, сматра се да унутрашњост Титана има слој течне воде јер исте врсте плимних сила ионако одржавају унутрашњост & # 8230 делом унутрашњости & # 8230 топлом и течном. Па ко зна? Може постојати читав слој живота и то је његово бекство и испуштање гасова кроз пукотине на месечевој површини. Или, постоји нека врста процеса, неко огромно складиште угљоводоника, и то једноставно некако бежи и догађа се да се подудара са тим профилом, али то заправо уопште није живот. Потребно је више података!
Памела: Јел тако. И тако би могли бити проблеми са нашим откривањима, можда постоји нека врста катализатора за који не знамо који делује на екстремно ниским температурама & # 8230, што је такође врло узбудљив резултат. Свашта има, а ми не знамо. Једна од фрустрација за планетарну научну заједницу је та што постоје ова два невероватна света која очајнички желимо да боље разумемо. Тамо је Европа која кружи око Јупитера, тамо је Титан око Сатурна. Немамо довољно новца да посетимо обоје. Немамо довољно нуклеарних ћелија за гориво да бисмо згодно истражили све што желимо да истражимо. Тренутно мислим да сви застају дахом, чекајући декадско истраживање планетарних наука, које ће изаћи у марту. Када то изађе, тренутно људи планирају посету Јупитеру и прилику да истраже Европу. Али постоје и планови, који још увек нису финансирани, за одлазак на Сатурн, па се надамо да ћемо наћи начин да одемо до Сатурна и да још мало истражимо Титан.
Фрејзер: Сада, у уводу, говорио сам о томе како је Титан сличан или се мисли да је сличан раној историји Земље. Па у чему је та сличност & # 8230 Мислим да је Титан заиста хладан у поређењу са Земљом, па како су слични?
Памела: Па, рано сунце није било топло као данас. Дакле, наша планета није била хладна као Титан, али наша планета је била хладнија. Али тачније, поређење које се прави је хемијски састав атмосфере. Почетком историје Земље у атмосфери нисмо имали молекуле кисеоника. Била је атмосфера богата угљеником са метаном, са угљен-моноксидом, угљен-диоксидом и # 8230 још увек смо имали душике. Управо недостатак кисеоника и постојање овог метана омогућили су нашој планети да буде мало топлија јер је метан много ефикаснији гас са ефектом стаклене баште. Ово је један од проблема с којим данас покушавамо да се боримо је тај што је метан ефикаснији стакленички гас и ми га одајемо. Још у прошлости, са овом атмосфером богатом метаном, довело је и до стварања УВ-светлости од сунца, погодило је метан, произвело угљоводонике у атмосфери, што је донекле разбило планету. Све су то сличне стварима са Титаном.Хемија & # 8230 атмосфера богата метаном, атмосфера богата азотом, та хемија за коју знамо да је метаноген напредовала у раној историји Земље, слична је ономе што се дешава у Титану. Опет, Титан је много хладнији него што је била Земља, али је ипак занимљиво размишљати о томе шта се може догодити из хемијске перспективе. Многи људи чују за Уреи-Миллерове експерименте како би покушали да створе живот у чаши & # 8230 или бар да створе аминокиселине у мензи. Помешали су хемикалије, пунили их електричном енергијом и гледали шта се догодило. И дуго времена, а заправо смо ово обоје научили и ви и ја у нашим школским књигама, сматрало се да је живот створен у вулканским јамама и другим срединама са високим температурама. Али, постоје докази који кажу да & # 8230 заправо из Станлеи Миллер-а из Миллер-Уреи-овог експеримента & # 8230 такође можете добити живот у леду, можда.
Фрејзер: Тачно, тако да може постојати читав процес заснован на хладноћи да би живот кренуо. Уопште му нису потребни ови вулкански отвори и струја.
Памела: Не, само је много спорије. Тако је 1972. године Станлеи Миллер & # 8230 помешао амонијак и цијанид, а затим их је смрзавао и деценијама држао у леду. Када га је коначно отворио, 25 година након што је све то спојио, открио је да је на температурама сувог леда могао да формира сложене органске молекуле. Дакле, сада са сигурношћу знамо да ћете, ако помешате праве ствари и замрзнути их, и даље добити хемијске процесе.
Фрејзер: Вау. Да & # 8230, знате, пре него што смо уопште имали ову емисију данас, некако нисам отписао Титан, али некако сам стварно мислио да је то невероватно за течне процесе који се дешавају на површини. Али да сам хтео да бирам, ишао бих Европа, Европа, Европа. Али морам да кажем да сам заправо много више заинтригиран могућностима за одлазак на Титан. О каквој се мисији теоријски мисли да се може вратити и истражити Титан?
Памела: Најчешће идеје о мисијама које сам чуо & # 8230 и свака нација има своје мало другачије варијације & # 8230 је одлазак и испуштање балона у атмосферу која се затим врти око овог и око овог Месеца узимајући податке можда и по шест месеци & # 8230
Фрејзер: Као балони са топлим ваздухом & # 8230 или балони са топлим гасом & # 8230
Памела: Да & # 8230, тако да у основи стављамо неку врсту балона са водоником, можда & # 8230 нисам се бавио тим нивоом детаља & # 8230, али без обзира на то, стављањем балона у атмосферу који лебде уоколо и који могу да узму дугорочне узорке и направе дугачке -терминска мерења.
Фрејзер: Тачно, јер сте могли да се пењете и спуштате & # 8230, могли сте да промените ниво гаса и да се пењете горе-доле у ​​густој атмосфери и једноставно га возите годинама или месецима.
Памела: Тренутно гледају месеце. Пењање горе-доле захтева да са собом носите ствари које заузимају простор, а & # 8230, радије узмите још сонди. Једна од занимљивих ствари које сам виђао изнова и изнова на састанку на којем сам био прошле недеље у Риму били су различити истраживачи - # 8230 различити планетарни научници - # 8230 желе да направе сонде које су у основи стрелице са травњака које бацате кроз атмосферу, а затим они уграђују се у површину планете и узимају податке. Дакле, видео сам да је ово планирано за Марс, за Венеру и кладим се да ако је у књиге стављена мисија Сатурна, видели бисмо инструменте типа травњака који се бацају кроз атмосферу Титана да би узели податке на његову површину.
Фрејзер: Шта је са бродом или подморницом? Можете ли да замислите инжењеринг који је укључен у прављење подморнице која би могла да прође кроз метан и # 8230 течни метан?
Памела: Па, проблем на који налетите код идеје о подморници је & # 8230, балон за излазак на површину, али течна вода ако је заиста дубока. То је више као покушај копања до Кине овде на планети Земљи.
Фрејзер: Не, не & # 8230 само одлазак до базена са течним метаном и проверавање има ли ичега на дну. Само их истражите.
Памела: То постаје изазовније јер није све течно на површини, па морате да га пронађете и правилно циљате, а то почиње да постаје тешко када имате посла са заостатком у комуникацији на десетине и десетине минута.
Фрејзер: Не у мојој машти!
Памела: То је тачно & # 8230
Фрејзер: То је лако!
Памела: Ваша машта би ипак била успешнија у стварању нечега за Европу.
Фрејзер: Савршено. Да. Апсолутно. Да, претпостављам да ћу још увек ићи за Европу. То је све супер. Дакле, декадно истраживање планетарних научника је у марту?
Памела: То је тек објављено. Најављиваће се свету у марту 2011. године на конференцији о Месечевим и планетарним наукама доле у ​​шуми, која је део Хјустона у Тексасу. Покушаћу да будем тамо и пријавим све што се догађа.
Фрејзер: То звучи сјајно. А онда ћемо сазнати да ли ће послати сонду на Титан & # 8230 или не.
Памела: Или не. Видећемо.
Фрејзер: Хладан. Добро, хвала пуно, Памела. То је било супер.
Памела: Звучи добро, Фрејзер. Разговараћемо касније, видећемо се на америчком Фестивалу науке и технике касније овог месеца.
Фрејзер: О томе ћемо имати велику најаву следеће недеље, мислим.
Памела: Звучи одлично.
Фрејзер: Уреду, довиђења.
Памела: Ћао.

Овај транскрипт се не подудара потпуно са аудио датотеком. Уређено је ради прегледности.


Клима се увек мења. Имали смо ледено доба и топлије периоде када су у Шпицбергену пронађени алигатори. Ледена доба догодила су се у циклусу од сто хиљада година у последњих 700 хиљада година, а било је и ранијих периода који су изгледа били топлији од садашњих, упркос томе што су нивои ЦО2 били нижи него што су сада. У новије време имали смо средњовековни топли период и мало ледено доба. (Рицхард Линдзен)

Укупна стопа глобалног загревања забележена од индустријске револуције може се објаснити само примећеним вишком ЦО2 у атмосфери. Вишак ЦО2 може се објаснити само путем људских извора. Прво испитајмо загријавање постиндустријске револуције и неке знаковите знакове да су људи одговорни.

Отисак људског прста

Како можемо бити сигурни да су човечанство и рскуос ослобађање гасова стаклене баште криви за примећени пораст глобалне температуре? Прво, погледајмо доказе који показују да гасови стаклене баште узрокују тренутно загревање. Тада ћемо истражити како знамо да је недавни пораст стакленичких гасова резултат људске активности.

Гасови стаклене баште попут ЦО2 разумемо прилично добро, па можемо да правимо предвиђања о томе шта треба да посматрамо. Када ЦО2 ако се дода у атмосферу, узрокује загревање ниже атмосфере (познате и као тропосфера у којој живимо и доживљавамо њено време). До овог загревања долази због додавања ЦО2 заробљава инфрацрвену топлоту која се емитује са Земљине топле површине - топлоту која би иначе побегла у свемир. Међутим, у стратосфери, изнад тропосфере, додавањем ЦО2 да се атмосфера охлади. То је зато што додатни ЦО2 у стратосфери зрачи више топлоте у свемир. Стратосфера се последњих деценија хлади као атмосферски ЦО2 повећава. Ово такође искључује сунце, јер би повећање соларне енергије загрејало целу атмосферу.

Други пример, који је предвидео Аррхениус 1896. године, наводи да би зиме требало да греју више од лета. Хемисфере зими примају мање сунчеве светлости и хладе се зрачећи енергију у свемир. Ако би се повећали гасови са ефектом стаклене баште, деловали би спречавајући да део те енергије исијава, загревајући тако зимску хемисферу. Предвиђало се да ће ефекат загревања на зиму бити већи него летњи. Поново се ово примећује.

Такође је могуће користити статистичке технике, попут студија откривања и атрибуције, за поређење релативног доприноса различитих фактора (попут гасова са ефектом стаклене баште, аеросола итд.) Према недавном тренду глобалног загревања. И они показују да се недавни тренд глобалног загревања не може објаснити без додатних гасова са ефектом стаклене баште које је човек пустио у атмосферу.

С обзиром да је загревање узроковано гасовима стаклене баште, како знамо да је људски ЦО2 емисије су посебно криве за њихов нагли пораст? И ово се може квантификовати.

Слика 1. Примери људских отисака прстију о глобалном загревању. Извор

Имамо тачне процене колико ЦО2 објављујемо сваке године, а такође добро разумемо и природну годишњу променљивост ЦО2. Иако копно и океан апсорбују ЦО2 све време није довољно да се спречи пораст атмосферског ЦО2. Тренутно има више ЦО2 стављање у атмосферу годишње него што природни процеси могу уклонити. Један од начина за посматрање океанске апсорпције ЦО2 је повећањем закисељавања океанске воде.

Поред тога, просечна атомска тежина атмосферског ЦО2 примећује се да се смањује. Атом угљеника у ЦО2 може имати различиту количину неутрона у свом језгру, разлику можемо мерити. Од три главна резервоара ЦО2& мдасхплантс, вода и ваздух & мдасхплантс имају приметно мању просечну тежину ЦО2. То указује да је већи део атмосферског ЦО2 долази из биљног извора. Фосилна горива, примарни извор емисије гасова са ефектом стаклене баште, израђена су од фосилних биљака, и зато садрже лакшу просечну атомску тежину ЦО2.

Постоје и други примери људских отисака прстију, попут исцрпљивања атмосферског кисеоника услед сагоревања или загревања ноћу брже од дана, што потврђује наше научно разумевање. Планета се загрева неприродно брзо, а једино објашњење је прекомерно ослобађање гасова стаклене баште попут ЦО2 од људи.

Мит чини грешку само једног узрока

Сада & рскуос ближе погледамо мит. Мит о томе да су тренутне климатске промене природне, јер су се прошле промене природно промениле, подразумева и нетачно претпоставља. Претпоставља се да се, с обзиром да се клима раније мењала од природних узрока, сада може променити само од природних. Ово чини оно што је познато као једини узрок заблуде. Као што и само име говори, то је случај када се појава лажно приписује једном узроку, иако су могући и други узроци. Било би слично као да се каже да пушење не може изазвати рак јер су људи оболевали од рака пре него што су цигарете изумљене. У следећим одељцима размотрићемо различите примере прошлих поднебља који се често користе у миту.

Претходна топла клима и енергетски биланс

Једна верзија овог мита упоређује тренутну климу са прошлим периодима у којима је ЦО2 нивои су били упоредиви, али температуре су се разликовале - ово треба да посеје сумњу у легитимитет ЦО2 као покретач климатских промена. Међутим, ово одступање се може објаснити процесом енергетског биланса.

Слика 2. Глобална просечна температура у односу на просек 1960-1990 у целзијусима (већа слика).

Слика 2 показује да је било само неколико периода у протеклих милион година у којима су на кратко температуре биле топлије него данас (оне су повезане са променама у орбити, о чему ће бити речи касније). Међутим, ако желимо период са одрживим температурама топлији него данас, морамо се вратити најмање три милиона година уназад. Овај период, плиоцен, имао је ЦО2 нивои упоредиви са данашњим & рскуос на око 400 делова на милион (ппм), али су просечне глобалне температуре имале приближно 1,8 & дегЦ - 3,6 & дегЦ топлије него данас. Може изгледати чудно да сличан ЦО2 количина би била толико топлија. Ово одражава концепт енергетског биланса.

Просечна температура Земље зависи од равнотеже између долазне и одлазне енергије у облику зрачења. Енергија долази од сунца, а енергија одлази када је површина исијава натраг у свемир. Ако су долазно и одлазно зрачење једнаки, глобална температура ће остати иста. Ако се промени или количина долазног или одлазног зрачења, температура Земље ће се полако повећавати (нето енергија улазити) или смањивати (нето енергија излазити) док се не постигне нова равнотежа. Такозвани & лдкуогреенхоусе гасови & рдкуо - попут ЦО2 - заробити зрачење на Земљи, смањујући количину одлазећег зрачења. Ако смањимо енергију док се енергија која се уноси није променила, сада долази више енергије него што се гаси. Да би постигла нову равнотежу, планета се мора загревати док не исијава довољно енергије да успостави равнотежу.

Процес постизања енергетског биланса повезаног система океан-атмосфера траје приближно неколико хиљада година. Па како је плиоцен био топлији него данас ако је имао сличан ЦО2 ниво? Када погледамо температурне рекорде који одражавају хиљаде или милионе година, гледамо вредности које представљају Земљу у енергетском билансу. Тренутно, ЦО2 у нашој атмосфери се повећао за више од 40% за нешто више од 100 година. Још увек смо у неравнотежи и биће потребно стотине или хиљаде година да се врати у равнотежу повећањем глобалне температуре. То значи да чак и ако ЦО2 престао да расте сада, већ стотинама година закључујемо постепено загревање док се океани полако загревају.

Ледена доба и орбита Земље и рскуоса

Узорци температуре горе и доле, виђени од данас до пре око милион година на слици 2, представљају оно што је познато као ледено доба. Графикони попут ових користе се у прилог миту који доказује да се клима увек мења. Њихови правилни интервали објашњавају се редовним променама у орбити Земље и рскуос-а, познатим под називом Миланковичеви циклуси. Када се орбита промени тако да Земља прима знатно мање енергије од сунца током лета на северној хемисфери, поларне ледене капе се шире према екватору, хладећи планету. Хладнији океани могу да садрже више раствореног гаса, па неки од ЦО2 који се у атмосфери сели у океан. Ово помаже даљњем хлађењу планете јер се гасови стаклене баште уклањају из атмосфере. Када орбита почне да се враћа назад, дешава се супротно. Ова веза је јасна када се погледају подаци о леденом језгру са слике 3.

Слика 3. Промена температуре (светлоплава) и промена угљен-диоксида (тамноплава) измерена из леденог језгра ЕПИЦА Доме Ц на Антарктику (Јоузел ет ал. 2007 Л & уумлтхи ет ал. 2008). 0 на оси к одговара 1813 (НОАА).

Слика 3 садржи податке из протеклих 800.000 година, али се зауставља 1813. године, пре индустријске револуције. Не гледајући податке из протеклих 150 година, чини се да смо тренутно на врхунцу најновијег циклуса и да бисмо требали очекивати глобалну температуру и ЦО2 нивоа до висоравни или почињу да падају. Међутим, ако зумирамо последњих 10.000 година и укључимо савремене податке, као на слици 4, видимо ЦО2 постепено расте око 10-15 ппм пре него што је нагло скочио у последњих 150 година. Погледајте поново слику 3 и обавезно забележите скале времена и ЦО2 Промене. Највеће промене у ЦО2, прелазећи са око 200 ппм на 300 ппм, све траје више од 10.000 година. На слици 4 видимо промену од око 280 ппм па све до 410 ппм за мање од 200 година. И величина и брзина савремене промене у ЦО2 је потпуно без преседана у најмање протеклих 800.000 година!

Слика 4. Атмосферска концентрација ЦО2 преузета из података о језгри леда током последњих 10 000 година. (Сцриппс Институција за океанографију)

Средњовековно топло доба и мало ледено доба

Отприлике у периоду од 950. до 1200. године не, температурне реконструкције показују да су делови северне хемисфере доживели умерено загревање, често се назива средњовековним топлим периодом (МВП) или средњовековном климатском аномалијом (МЦА). Отприлике од 1450-1850. Не, обе хемисфере су имале умерено хлађење. Ово је постало познато као Мало ледено доба (ЛИА). Иако се ови периоди понекад карактеришу као доказ да су савремене климатске промене природна флуктуација, ту тврдњу је тешко подржати. Тачна количина, време и узрок промене температуре нису договорени. Чини се да симулације са променљивим соларним интензитетом и вулканским присиљавањем понављају неке промене, али нису коначне. Супротно томе, температурне промене од индустријске револуције познате су прилично добро, заједно са соларним и вулканским форсирањем. Та присиљавања могу се са сигурношћу одбити као узроци за примећени пораст температуре у последњих 150 година. МЦА и ЛИА су примери природне променљивости климе и нису у супротности са нашим разумевањем савремених климатских промена.

Закључак

Да резимирамо, ниједан механизам који је олакшао претходне климатске промене не може објаснити брзи пораст оба ЦО2 и температура забележена током протеклих 150 година. Међутим, ЦО који је ослободио човек2 објашњава обоје!


Погледајте видео: Pumpanje gume (Децембар 2022).