Присоединяйтесь к Клубу для быстрого доступа
Введите свой адрес электронной почты ниже — мы вышлем подтверждение и подпишем вас на нашу рассылку. Отправляя свои данные, вы подтверждаете, что вам не менее 16 лет, применяются Условия. Действуют географические ограничения. Ваш путь к членству начинается здесь. Продолжайте исследовать и зарабатывать больше преимуществ в качестве участника.
Последние космические миссии, открытия и отчёты об исследованиях
Советы по наблюдению за звёздами, небесные события и экспертные мнения об устройстве вселенной. Начните получать эксклюзивные предложения, профессиональные советы и другое. Новости о космосе, космические обновления и экспертные комментарии прямо на ваш почтовый ящик. Срочные новости о космосе, последние данные о запуске ракет, события для наблюдения за небом и многое другое!
Подписка выполнена успешно
Подписка на нашу рассылку выполнена успешно. Получите полный доступ к премиум-статьям, эксклюзивным материалам и растущему списку вознаграждений для участников.
Как новая модель помогает отделять слой сверхновой пыли на Луне
Теперь стало возможным отделять слой сверхновой пыли на Луне от обычного лунного грунта благодаря новой компьютерной модели, которая превращает поверхность Луны в своеобразную капсулу времени, хранящую сведения о истории взрывов сверхновых, происходивших поблизости от Земли по мере того, как наша Солнечная система путешествовала по галактике.
Когда звёзды взрываются как сверхновые, они разбрасывают по космосу обломки, часть которых представлена радиоактивными изотопами, движущимися с высокой скоростью. Некоторые из этих радиоизотопов попадают в Солнечную систему и оседают на всех планетах и их спутниках, включая Землю и её Луну. Исследования радиоактивных изотопов в донных отложениях океана на Земле, а также найденных в образцах лунного грунта — так называемого реголита —, привезённых миссиями «Аполлон», указывали на два недавних всплеска активности сверхновых примерно 2,3 и 7,3 миллиона лет назад.
«Я считаю прекрасным то, что останки прошлых звёзд можно использовать для ориентирования в обширной истории округа Земля–Луна, если у нас есть знание о том, как читать звездную пыль», — заявила планетарный учёный Эмили Костелло из Университета Гавайев в Маноа. Однако на Земле большая часть записей о соседних взрывах сверхновых утрачена из‑за эрозии и субдукции тектонических плит, поэтому надёжные записи на нашей планете сохраняются лишь порядка десятков миллионов лет. А Луна — совсем другой случай. У Луны нет атмосферы, нет ветра и дождя, разрушающих поверхность, и отсутствуют земноподобные тектонические процессы. Поэтому лунная поверхность должна хранить следы активности сверхновых на десятки миллионов лет, возможно, до нескольких сотен миллионов лет.
Вместе с тем Луна подвержена тому, что планетарные учёные называют «садоводством ударов» (impact gardening). Это процесс, при котором столкновения объектов разных размеров — от микрометеоритов до крупных астероидов — постоянно перекапывают реголит, смешивая его и погружая радиоактивные остатки сверхновых на разные глубины. Чтобы разгрести эту путаницу и определить, на какие глубины были смешаны различные радиоизотопы, команда Костелло разработала математическую модель, способную расшифровывать, какие сокровища скрыты в лунном реголите.
«Чтобы смоделировать садоводство ударов, нам приходится уравновешивать сложную паутину физических механизмов, включая уплотнение при ударах, экскавацию, радиоактивный распад и космическое выветривание, все действующие одновременно в рамках единой, элегантной непрерывной модели», — объяснила Костелло. «Наша математическая модель рассматривает лунное садоводство ударов как соревнование между силами, которые закапывают почву, и ударами, которые вновь её вскрывают. Она также учитывает радиоактивный распад остатков звёзд и точно сопоставляет, когда и где новая звёздная пыль была доставлена эпизодическими сверхновыми».
Команда проверила модель, сопоставив её предсказания о профиле концентрации радиоизотопов сверхновых по глубине с данными из донных отложений Земли и образцов «Аполлона». «Когда я впервые показала результаты модели, коллеги были удивлены тем, насколько хорошо модель и измерения совпали», — сказала Костелло. «Такое соответствие эмпирических наблюдений и физической модели вызывает восторг и является примечательным».
Модель правильно предсказала профиль глубинной концентрации железа-60, обнаруженного в образцах реголита «Аполлона», а также учитывала накопление тяжёлых элементов, таких как плутоний-244, йод-129, гафний-182 и кюрий-247, которые со временем были погребены в слоях. Однако настоящие научные открытия начнутся, когда будущие астронавты в рамках программы «Артемида» доставят новые образцы Луны, взятые с большей глубины, в предстоящие годы.
«Эти будущие образцы с Луны, в сочетании с нашей моделью садоводства, могут раскрыть новую страницу истории сверхновых», — отметила Костелло. «Понимание физики перемешивания реголита гарантирует, что когда будущие астронавты вернутся с глубокими кернами, мы сможем правильно прочитать перемешанные слои и восстановить историю путешествия нашей Солнечной системы по галактике».
Результаты были опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Комментарии и автор
Подтвердите своё публичное отображаемое имя перед комментированием. Пожалуйста, выполните выход из системы, а затем снова войдите — вам будет предложено ввести отображаемое имя.
Кит Купер — внештатный научный журналист и редактор в Великобритании, имеет степень по физике и астрофизике Манчестерского университета. Он является автором книги «Парадокс контакта: оспаривая наши предположения в поисках внеземного разума» (издание Bloomsbury Sigma) и писал статьи по астрономии, космосу, физике и астробиологии для множества журналов и сайтов.