Эрик Асфог - Когда у Земли было две Луны. Планеты-каннибалы, ледяные гиганты, грязевые кометы и другие светила ночного неба

Фундаментальная работа, которую рекомендуют по этой теме студентам старших курсов, – «Q in the Solar System» калифорнийских геофизиков Питера Голдрича и Стивена Сотера.

Stephen Vance et al., «Ganymede's Internal Structure Including Thermodynamics of Magnesium Sulfate Oceans in Contact with Ice,» Planetary and Space Science 96 (2014).

Крупные планеты начинают свое существование с гораздо большего количества аккреционного тепла и получают больше энергии радиоактивного распада. Но, что куда важнее, их теплу требуется больше времени, чтобы добраться наружу. Именно поэтому Юпитер до сих пор остывает, в то время как Луна затвердела за несколько миллионов лет. Суперземле может потребоваться миллиард лет, чтобы растерять свое первоначальное тепло, и при этом она будет постоянно производить радиоактивное тепло, которому придется рассеиваться через ее океаны. Планеты – это гигантские тепловые машины.

С сайта ESA ( http://sci.esa.int/juice/50074-scenario-operations/):

Космический аппарат JUICE будет запущен в июне 2022 г. ракетой-носителем «Ариан-5» и использует гравитационные маневры у Венеры и Земли, чтобы за 7,6 года добраться до Юпитера. После выхода на орбиту в январе 2030 г. космический аппарат совершит путешествие по системе юпитерианских спутников продолжительностью в 2,5 года. […] Во время этого тура гравитационные маневры у Каллисто и Ганимеда позволят ему поменять траекторию. Два точно спланированных пролета Европы включают в себя изучение состава материалов, отличных от водного льда, и первое подповерхностное зондирование ледяного спутника. […] Кульминацией программы станет специально разработанный восьмимесячный орбитальный тур вокруг Ганимеда, во время которого аппарат проведет детальное обследование спутника и его окрестностей, а в конце концов врежется в Ганимед.

Формула кинетической энергии E = mv 2/2, где m – это масса капсулы, а v – скорость. Эта энергия должна либо перейти в тепло, либо быть переданной мишени (в реальности отчасти происходит и то и другое). Чем выше скорость, тем больше кинетическая энергия, пока происходящее не начинает выглядеть в точности как взрыв. Вход аппарата в атмосферу – это управляемый атмосферный взрыв. Такой эффект достигается тем, что нижняя (передняя) сторона капсулы окружена специальным абляционным материалом такой формы, чтобы отводить тепловую энергию от капсулы. В то время как тепло может быть рассеяно с помощью абляционного слоя достаточной массы, с вибрацией дело обстоит совсем по-другому. Воздух завихряется, и, совсем как в случае с самолетом, идущим на посадку в жаркий полдень, в нем образуются карманы, где торможение происходит медленно (низкое давление), и карманы, где оно идет быстро. В результате наблюдается изменение ускорения в единицу времени (метры в секунду за секунду за секунду, иначе говоря, рывок ), что плохо переносится живыми организмами. Куда лучше оставить такие полеты хорошо защищенным исследовательским роботам и поберечь людей!

Аэростат с водородом или гелием не будет работать на Юпитере или Сатурне так, как на Земле, потому что атмосфера там – это и есть водород и гелий. Для того чтобы аэростат парил, его нужно наполнить молекулами легче, чем окружающий газ. Сработал бы воздушный шар с горелкой: вы могли бы использовать баллон кислорода, чтобы сжигать в нем местный водород.

Мы не называем такой водород жидким, потому что, хотя он и является плотным и текучим, четкого перехода от газовой фазы к жидкости там уже нет. Он просто становится все плотнее и плотнее.

Запуск был осуществлен 30 июня 2020 г., посадка на Марс произведена 18 февраля 2021 г. – Прим. ред.

Война в Ираке стоила примерно от 3 до 6 трлн долларов. Согласно отчету генерального инспектора США, только за полгода военной операции в 2003–2004 гг. неизвестно куда пропали 9 млрд. Так что мы вполне можем себе позволить эту экспедицию.

E. M. Shoemaker, R. J. Hackman, and R. E. Eggleton, «Interplanetary Correlation of Geologic Time,» Advances in the Astronautical Sciences 8 (1963): 70–89.

Обмен веществом между другими планетами гораздо менее распространен, но тоже происходит. Чтобы добраться с Земли до Меркурия или наоборот, требуется огромная скорость выброса. Путь с Венеры на Землю проще, но фрагменту нужно пробить массивную атмосферу, что в последний раз случалось миллиарды лет назад.

В ходе одной из первых геофизических экспедиций в эту часть океана немецкий геофизик Райнер Герсонде и специалист по метеоритам Фрэнк Кайт из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе нашли гравийные фрагменты мезосидерита – метеорита, в котором есть много металлических включений. Фрагменты были обнаружены в кернах осадочных отложений, находящихся под слоем ила глубиной 5 км. (Кайт ранее нашел фрагменты, ставшие бесспорным доказательством падения метеорита Чикшулуб.) Это был астероид, причем богатый металлами. Сейсмодатчики, буксируемые за судном, показали изобилие возмущений на морском дне. Все это согласуется с гипотезой о взрыве, который образовал яму глубиной 4–5 км, произошедшем при ударе астероида диаметром примерно 1 км, летящего со скоростью 20 км/с. В воздух поднялись сотни миллионов тонн изверженного вещества – в данном случае морской воды.