Astronomija

Vandens antplūdis

Vandens antplūdis


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.

Kas būtų, jei susidūrimo su Venera metu būtų nustatytas mėnulis, pavyzdžiui, tritonas, arba užšalęs nežemiškas kūnas, kuriame yra daug užšalusio ledo. Ar tokiu atveju dėl didžiulio H2O kiekio padidėjimo galimas venos terraformavimas?


Tai keblus klausimas, nes atsiranda daugybė privalumų ir trūkumų. Terraformavimas nėra atsakymas „taip ar ne“, kiek atsakymas už ir prieš ir kaip jūs pamatysite. Šis atsakymas gali būti per platus šiai svetainei, tačiau tai priklauso nuo galių, kurias reikia nuspręsti.

Trumpas atsakymas dažniausiai yra ne. Yra keletas priežasčių, kodėl didelis poveikis nebūtų idealus, ir tikriausiai vandens įpylimas į Venerą skauda labiau nei padeda, nes vanduo yra stiprios šiltnamio efektą sukeliančios dujos.

Ilgesnis atsakymas:

Bet koks tokio dydžio susidūrimas yra problemiškas. Tai nereikalauja tokio didelio objekto, kad užmuštų beveik visą gyvybę Žemėje ar priverstų vandenynus užvirti. Tik 20 ar 30 mylių skersai tam gali būti pakankamai didelis. Tūkstančio mylių skersmens mėnulis išgaruotų Veneros paviršių ir sukeltų didžiulį smūgį, prarandant daug medžiagos, kurią norėtumėte pridėti. Toks didelis smūgis gali sukurti mėnulį aplink Venerą - ir pats savaime gali būti toks blogas, nebent mėnulio orbita būtų nestabili ir tada galėtumėte turėti vidinį saulės sistemos nesąžiningą mėnulį, kuris vieną dieną gali sunaikinti Žemę.

Tritono dydžio poveikis Venerai taip pat gali sukelti daug šiukšlių, kurios Žemei gali kelti grėsmę keliais pavojingais šalia Žemės esančiais objektais, kuriuos reikės stebėti ir galbūt nukreipti. Taigi, nėra gera idėja pataikyti į Venerą kažkuo nepaprastai masyviu.

Judantys mėnuliai taip pat nepaprastai sunkūs. Mėnuliai su vandens kiekiu, kurį planuojate, yra nepaprastai masyvūs, o judėti reikia daug energijos, o dar blogiau. Mėnuliai yra jų planetos gravitacijos šuliniuose, todėl jūs turite du gravitacinius šulinius, prieš kuriuos galite dirbti. Žinote seną pokštą, aš eidavau 10 mylių į mokyklą, į kalną į abi puses. Gravitaciniai šuliniai iš tikrųjų yra tokie - įkalnėn link saulės ir tolyn nuo saulės. Norint ką nors išsiųsti į Venerą reikia daug pagreitinti.

Keista apie gravitacinius šulinius yra tai, kad toli yra daug lengviau. Kur kas lengviau į Venerą įstumti tolimą Kuiperio juostos objektą su labai ekscentriška orbita, nei į Venerą stumti kur kas arčiau esančią asteroido juostos objektą ar dujų milžinės planetos Mėnulį. Tikriausiai dydžių eilėmis lengviau.

Vis tiek milžiniškas energijos kiekis judėti viskuo, kas masyvu, tačiau pradėti reikėtų nuo tolimos, ekscentriškos orbitos Kuiperio diržo objekto.

Be to, daugybė mažų poveikių yra beveik neabejotinai geresni nei 1 didelis poveikis išlaikant medžiagas. Nebent jūsų tikslas yra išpūsti dalį Veneros atmosferos, kuri galbūt nėra bloga mintis, tačiau leidžia tai išsaugoti kitam klausimui.

II dalis. Tiesiog įpilkite vandens.

Venerai reikia vandens, bet tikriausiai pirmiausia reikia kitų dalykų. Per karšta, o Veneroje vanduo išgaruotų ir taptų šiltnamio efektą sukeliančiomis dujomis. Pridedant tiek vandens į Venerą, jis tik padidins išbėgusį šiltnamio efektą ir tai priešingai nei jūs norite.

Papildoma problema yra ta, kad jūsų paminėti apledėję kūnai taip pat turi CO2, o pridėjus daugiau CO2 į Venerą, tik padidėtų per didelio CO2 kiekio problema.

Venera turi būti šaltesnė. Tai pirmas žingsnis. Reikia sumažinti didžiulį atmosferos CO2 kiekį. Tai taip pat pirmas žingsnis. Nors vanduo yra būtinas fotosintezei, nėra patikimo būdo, kaip padaryti fotosintezę Veneroje, nebent ji pirmiausia atšalta arba fotosintezė atliekama orlaivyje, tačiau to tikriausiai per mažai, per lėta ir per brangu.

Dėl nuolatinės debesų dangos Venera taip pat yra gana tamsi, todėl tikriausiai prireiks ir dirbtinės šviesos. Jei galėtumėte gauti didelę fotosintezę Veneroje, tai padėtų įpilti daug vandens, tačiau tai yra gana didelis. Pirmas gražus žingsnis būtų vanduo kartu su fotosinteze. Vanduo pats savaime padarytų labai mažai ir tikriausiai dar labiau pablogintų situaciją.

Kita problema, nors ji gali būti pakankamai lėta, kad nesvarbu, kai kalbate apie vandenynų vandenis (o Triton vandenyje yra 5–10 kartų daugiau vandens nei visuose Žemės vandenynuose), todėl tai gali būti visai ne problema jūsų scenarijus, bet Venera, kaip ir Marsas, praranda vandenį į kosmosą. Jo sunkis yra per silpnas, nes jo temperatūra yra tokia, kad lengvesnės molekulės, tokios kaip vanduo, metanas ir amoniakas, iš Veneros išbėga į kosmosą, ir tai būtų tiesa, net jei suteiktumėte Venerai stiprų magnetinį lauką. Tai temperatūros ir pabėgimo greičio sandauga, vadinama Džinsų pabėgimu.

Yra ir kitų teorinių metodų.

Pristatę šimtą milijardų tonų kalcio į Veneros paviršių arba iškasdami jį iš Veneros plutos, gali veikti ir leisti kalciui sugerti CO2. Tiekti kalcio būtų beveik neįmanoma, o Veneroje kasyti būtų nepaprastai sunku dėl labai aukštos temperatūros, todėl nė vienas iš jų nėra lengvas.

Daugumoje uolėtų planetų yra daug deguonies, kaupiamos uolose, sudarančiose jų plutą, o Veneroje jau yra daug azoto. Venerai iš tikrųjų trūksta vandenilio, todėl visi vandenilio turtingi elementai gali būti naudingi ilgainiui, tačiau pirmas žingsnis yra tam tikras procesas, siekiant sumažinti CO2 kiekį ir pradėti planetą atvėsti. Galbūt saulės skydas, tačiau tokio dydžio, būtų labai brangus projektas ir šiuo metu labai toli nuo mūsų galimybių.

Pašalinti iš esmės vandenyno CO2 masę yra labai sunku. CO2 yra labai stabili molekulė ir nėra lengvai pašalinama iš atmosferos.


Ieškote Veneros gabalų? Išbandykite mėnulį

Kometa smogia senovės Venerai. (Samo Caboto iliustracija)

Vis daugiau tyrimų rodo, kad Veneros planeta prieš milijardus metų galėjo turėti į Žemę panašią aplinką su vandeniu ir plona atmosfera.

Vis dėlto išbandyti tokias teorijas sunku be geologinių pavyzdžių. „Yale“ astronomų Samuelio Cabot ir Gregory Laughlino teigimu, sprendimas gali būti artimesnis, nei kas nors suprato.

Cabot ir Laughlin sako, kad Veneros gabalai - galbūt jų milijardai - greičiausiai nukrito į mėnulį. Planetary Science Journal priėmė naują teoriją paaiškinantį tyrimą.

Tyrėjai teigė, kad asteroidai ir kometos, atsitrenkę į Venerą, galėjo išstumti net 10 milijardų uolų ir nusiųsti jas į orbitą, kertančią Žemę ir Žemės mėnulį. "Kai kurios iš šių uolų ilgainiui nusileis į Mėnulį kaip Veneros meteoritai", - sakė Jeilio absolventas ir pagrindinis tyrimo autorius Cabot.

Pasak Cabot, tokie katastrofiški padariniai pasireiškia tik maždaug kas šimtą milijonų metų - ir įvyko dažniau prieš milijardus metų.

"Mėnulis siūlo saugiai laikyti šias senovines uolas", - sakė Cabot. „Viskas iš Veneros, nusileidęs Žemėje, tikriausiai yra palaidotas labai giliai dėl geologinės veiklos. Šios uolos būtų daug geriau išsaugotos mėnulyje “.

Daugelis mokslininkų mano, kad Venera galėjo būti panaši į Žemę dar prieš 700 milijonų metų. Po to Venera patyrė pabėgusį šiltnamio efektą ir sukūrė dabartinį klimatą. Šiandien Veneros atmosfera yra tokia tiršta, kad po smūgio su asteroidu ar kometa jokios uolos negalėtų ištrūkti, sakė Cabot.

Laughlin ir Cabot nurodė du jų teoriją pagrindžiančius veiksnius. Pirmasis yra tas, kad asteroidai, pataikę į Venerą, paprastai eina greičiau nei tie, kurie patenka į Žemę, paleidžiant dar daugiau medžiagos. Antra, didžiulė dalis išmetamų medžiagų iš Veneros būtų priartėjusi prie Žemės ir mėnulio.

"Tarp Veneros ir Žemės orbitų yra proporcingumas, kuris suteikia paruoštą kelią nuo Veneros susprogdintoms uoloms keliauti į Žemės apylinkes", - sakė Laughlinas, astronomijos ir astrofizikos profesorius Jeilyje. "Tada mėnulio sunkumas padeda išvalyti kai kuriuos iš šių Veneros atvykėlių".

Artėjančios misijos į mėnulį netrukus galės atsakyti Cabotui ir Laughlinui. Tyrėjai teigė, kad NASA „Artemis“ programa yra puiki galimybė rinkti ir analizuoti neregėtą Mėnulio dirvožemio kiekį.

Laughlinas sakė, kad yra keletas standartinių cheminių analizių, kurios gali tiksliai nustatyti mėnulio uolienų kilmę, įskaitant visas, gautas iš Veneros. Skirtingi konkrečių elementų ir izotopų santykiai suteikia tam tikrą pirštų atspaudą kiekvienai Saulės sistemos planetai.

"Senoviniame Veneros fragmente būtų daug informacijos", - sakė Laughlinas. "Veneros istorija yra glaudžiai susijusi su svarbiomis planetų mokslo temomis, įskaitant praeities asteroidų ir kometų antplūdį, vidinių planetų atmosferos istorijas ir skysto vandens gausą".


& # 8220Užsienio gyvenimo užuominos & # 8221 ir # 8211milijonai Veneros fragmentų gali egzistuoti Mėnulyje

Nauji Jeilio astronomų tyrimai rodo, kad mūsų Mėnulyje gali būti užuominų, kad Venera prieš kelis milijardus metų galėjo turėti Žemę supančią aplinką su vandeniu ir plona atmosfera. Jų išvados remiasi naujausiais tyrimais, rodančiais, kad mūsų sesuo planeta galėjo būti pirmoji Saulės sistemos planeta.

Mokslininkai spėja, kad Venera pirmuosius tris milijardus metų galėjo būti panaši į Žemę, o didžiuliai vandenynai spėliojo, kad gali pasirodyti, jog keistos tamsios dėmės, „nežinomi sugėrėjai“, aptikti plūduriuojantys Veneros debesyse, gaudantys didelius saulės spindulių kiekius. nežemiški mikroorganizmai, egzistuojantys viršutiniame atmosferos kampe ir labiausiai panaši į Žemę Saulės sistemoje, maždaug atitinka oro slėgį Kilimandžaro kalno viršūnėje.

10 milijardų uolų fragmentų per amžius

Astronomai Samas Cabotas ir Gregas Laughlinas sako, kad Mėnulyje greičiausiai nukrito & # 8220 Veneros kūriniai & # 8212, galbūt jų milijardai ir # 8212.
Asteroidai ir kometos, atsitrenkę į Venerą, galėjo išstumti net 10 milijardų uolų ir išsiųsti jas į orbitą, kertančią Žemę ir Žemės mėnulį.

Kai kurios iš šių uolų ilgainiui nusileis į Mėnulį kaip Veneros meteoritai “, - sakė Cabot, pagrindinis tyrimo autorius. Cabot pastebi, kad tokie katastrofiški padariniai įvyksta tik maždaug kas šimtą milijonų metų ir dažniau įvyko prieš milijardus metų.

Panašus reiškinys galėjo įvykti Žemėje prieš 66 milijonus metų, kai asteroidas atsitrenkė į Žemę ir smūgis prilygo 10 milijardų Hirosimos bombų. Šis Chicxulub smūgis Jukatano pusiasalyje išleido 100 milijonų megatonų TNT ekvivalentą, sukurdamas 20 mylių gylio, 110 mylių skylę ir sterilizuodamas likusius 170 milijonų kvadratinių mylių senovės Pangėjos žemyne, pražudydamas praktiškai visas rūšis Žemėje. Tai buvo galima palyginti su neįmanomu 12 balų žemės drebėjimu ir # 8211 pakankama jėga, kad pabėgimo greičiu vėl pakeltų Everesto kalną į kosmosą, galbūt išsklaidydamas dinozaurų kaulų fragmentus Mėnulyje.

Mėnulio & # 8217s geologijos muziejus

& # 8220Mėnulis siūlo saugoti šias senovines uolas, sakė # 8221 Cabot. & # 8220Viskas iš Veneros, nusileidusi į Žemę, tikriausiai yra palaidota labai giliai dėl geologinės veiklos. Šios uolos būtų daug geriau išsaugotos mėnulyje. & # 8221

Daugelis mokslininkų mano, kad Venera galėjo būti panaši į Žemę dar prieš 700 milijonų metų. Po to Venera patyrė pabėgusį šiltnamio efektą ir sukūrė dabartinį klimatą. Šiandien Veneros atmosfera yra tokia tiršta, kad po smūgio su asteroidu ar kometa jokios uolos negalėtų ištrūkti, sakė Cabot.

Du kritiniai veiksniai

Laughlin ir Cabot nurodė du jų teoriją pagrindžiančius veiksnius. Pirmasis yra tas, kad asteroidai, pataikę į Venerą, paprastai eina greičiau nei tie, kurie patenka į Žemę, paleidžiant dar daugiau medžiagos. Antra, didžiulė dalis išmetamų medžiagų iš Veneros būtų priartėjusi prie Žemės ir mėnulio.

Tarp Veneros ir Žemės orbitų yra proporcingumas, kuris suteikia paruoštą kelią nuo Veneros susprogdintoms uoloms keliauti į Žemę ir aplinką “, - sakė Laughlinas, astronomijos ir astrofizikos profesorius Jeilyje. Tada mėnulio ir # 8217 sunkumas padeda išvalyti kai kuriuos iš šių Veneros atvykėlių. & # 8221

Artėjančios misijos į mėnulį netrukus galės atsakyti Cabotui ir Laughlinui. Tyrėjai teigė, kad NASA „Artemis“ programa yra puiki galimybė rinkti ir analizuoti neregėtą Mėnulio dirvožemio kiekį.

Laughlinas sakė, kad yra keletas standartinių cheminių analizių, kurios gali tiksliai nustatyti mėnulio uolienų kilmę, įskaitant visas, gautas iš Veneros. Skirtingi konkrečių elementų ir izotopų santykiai suteikia tam tikrą pirštų atspaudą kiekvienai Saulės sistemos planetai.

Senoviniame Veneros fragmente būtų daug informacijos, sakė # 8221 Laughlin. & # 8220Venus & # 8217 istorija yra glaudžiai susijusi su svarbiomis planetų mokslo temomis, įskaitant praeities asteroidų ir kometų antplūdį, vidinių planetų atmosferos istorijas ir skysto vandens gausą. & # 8221

Atskira iniciatyva „Breakthrough Listen“ finansuoja tyrimą apie primityvaus gyvenimo Veneros debesyse galimybę. Tyrimą įkvėpė šį mėnesį paskelbtas planetos atmosferos fosfino, laikomo potencialiu biosignatūra, atradimas. Mokslo komandą sudarys pasaulinės klasės fizikai, astronomai, astrobiologai, chemikai ir inžinieriai, kuriems vadovaus Sara Seager, astrofizikė ir planetų mokslininkė Masačusetso technologijos institute.

Viršutinėje Veneros atmosferos dalyje yra tamsių dėmių, kurias antžeminiai teleskopai pirmą kartą pastebėjo daugiau nei prieš šimtmetį, tai gali būti sieros, geležies chlorido arba, kaip spėjo Carlas Saganas, net mikroskopinės formos.


Veneros gabaliukai? Pabandykite pažvelgti į mėnulį

Šiame sudėtiniame debesų padengtos Veneros planetos vaizde naudojami japoniško zondo „Akatsuki“ duomenys.
Kosmoso ir astronautikos mokslo institutas / Japonijos kosmoso tyrimų agentūra

Vis daugiau tyrimų rodo, kad Veneros planeta prieš milijardus metų galėjo turėti į Žemę panašią aplinką su vandeniu ir plona atmosfera.

Vis dėlto išbandyti tokias teorijas sunku be geologinių pavyzdžių. „Yale“ astronomų Samuelio Cabot ir Gregory Laughlino teigimu, sprendimas gali būti artimesnis, nei kas nors suprato.

Kabotas ir Laughlinas sako, kad Veneros gabaliukai ir # 8212 galbūt milijardai jų & # 8212 greičiausiai nukrito į mėnulį. Naujas tyrimas, paaiškinantis teoriją, buvo priimtas „Planetary Science Journal“.

Tyrėjai teigė, kad į Venerą trenkiantys asteroidai ir kometos galėjo išstumti net 10 milijardų uolų ir išsiųsti jas į orbitą, kertančią Žemę ir Žemės mėnulį. Kai kurios iš šių uolų ilgainiui nusileis į Mėnulį kaip Veneros meteoritai “, - sakė Jeilio absolventas ir pagrindinis tyrimo autorius Cabot.

Cabot teigė, kad tokie katastrofiški padariniai pasireiškia maždaug kas šimtą milijonų metų ir dažniau pasireiškia prieš milijardus metų.

& # 8220Mėnulis siūlo saugoti šias senovines uolas, sakė # 8221 Cabot. & # 8220Viskas iš Veneros, nusileidusi į Žemę, tikriausiai yra palaidota labai giliai dėl geologinės veiklos. Šios uolos būtų daug geriau išsaugotos mėnulyje. & # 8221

Daugelis mokslininkų mano, kad Venera galėjo būti panaši į Žemę dar prieš 700 milijonų metų. Po to Venera patyrė pabėgusį šiltnamio efektą ir sukūrė dabartinį klimatą. Šiandien Veneros atmosfera yra tokia tiršta, kad po smūgio su asteroidu ar kometa jokios uolos negalėtų ištrūkti, sakė Cabot.

Laughlin ir Cabot nurodė du jų teoriją pagrindžiančius veiksnius. Pirmasis yra tas, kad asteroidai, pataikę į Venerą, paprastai eina greičiau nei tie, kurie patenka į Žemę, paleidžiant dar daugiau medžiagos. Antra, didžiulė dalis išmetamų medžiagų iš Veneros būtų priartėjusi prie Žemės ir mėnulio.

Tarp Veneros ir Žemės orbitų yra proporcingumas, kuris suteikia paruoštą kelią nuo Veneros susprogdintoms uoloms keliauti į Žemę ir aplinką “, - sakė Laughlinas, astronomijos ir astrofizikos profesorius Jeilyje. Tada mėnulio ir # 8217 sunkumas padeda išvalyti kai kuriuos iš šių Veneros atvykėlių. & # 8221

Artėjančios misijos į mėnulį netrukus galės atsakyti Cabotui ir Laughlinui. Tyrėjai teigė, kad NASA „Artemis“ programa yra puiki galimybė rinkti ir analizuoti neregėtą Mėnulio dirvožemio kiekį.

Laughlinas sakė, kad yra keletas standartinių cheminių analizių, kurios gali tiksliai nustatyti mėnulio uolienų kilmę, įskaitant visas, gautas iš Veneros. Skirtingi konkrečių elementų ir izotopų santykiai suteikia tam tikrą pirštų atspaudą kiekvienai Saulės sistemos planetai.

Senoviniame Veneros fragmente būtų daug informacijos, - sakė # 8221 Laughlinas. & # 8220Venus & # 8217 istorija yra glaudžiai susijusi su svarbiomis planetų mokslo temomis, įskaitant praeities asteroidų ir kometų antplūdį, vidinių planetų atmosferos istorijas ir skysto vandens gausą. & # 8221


Mėnulyje gali slėptis Veneros gabalai

The mėnulis gali slėpti mokslinį raktą į paslaptingą mūsų kaimyninio pasaulio Veneros praeitį.

Mokslininkai mano, kad Žemė ir Venera kažkada buvo baisiai panašūs. Bet tada Veneroje įvyko kažkas, kas pavertė ją šiltnamio efekto varoma planeta, kokia yra šiandien. Dabar nauji tyrimai siūlo, kad įrodymai, kaip tiksliai įvyko šis poslinkis, gali būti suklijuoti į Mėnulio akmenines laiko kapsules, kurias ten sukėlė senovės susidūrimai.

„Mėnulis siūlo saugoti šias senovines uolas“, - Samuelis Cabotas, Jeilio universiteto magistrantas ir pagrindinis naujų tyrimų autorius, sakoma pareiškime. "Viskas iš Veneros, nusileidęs Žemėje, tikriausiai yra palaidotas labai giliai dėl geologinės veiklos. Mėnulyje šios uolos būtų daug geriau išsaugotos."

Naujajame tyrime Cabot ir jo bendraautoriai analizuoja, kaip poveikis ankstyvajai Venerai galėjo siųsti Žemės mėnuliui geologines laiko kapsules. Šis procesas gerokai sulėtėjo, tačiau prieš milijardus metų galingesni smūgiai buvo dažnesni nei šiandien, ir dėl vidinės Saulės sistemos būdingų eismo modelių, asteroidai pataikyti į Venerą judėtų greičiau nei tie, kurie pataikė į Žemę.

Tuo pačiu metu mokslininkai mano, kad Venera galėjo atrodyti panašesnė į Žemę šiandien, jos atmosfera yra plonesnė nei dabartinė anglies dvideginio danga ir galbūt net vandeningi vandenynai planetos paviršiuje.

Šios aplinkybės reiškia, kad hipotetiniam dideliam smogtuvui atsitrenkus į planetą, pasak mokslininkų, šiukšlės galėjo patekti į atmosferą, o tai dabar būtų neįmanoma. Ir jei taip atsitiktų, šiukšlės turėtų geologinį pirštų atspaudą iš bet kokio tuo metu sportavusio Veneros vandenyno.

Tada kyla klausimas, kaip tas uolas pasiekti mėnulį. Remiantis mokslininkų atliktais orbitos būdo modeliais, Veneros medžiaga turėtų gana dažnai pasiekti Žemės ir Mėnulio kaimynystę. Tyrėjų skaičiavimai rodo, kad iš kiekvienos 10 000 uolų, kurias smūgis nulėkė nuo Veneros, maždaug septyni turėjo nusileisti mėnulyje.

O mėnulyje - be Nr plokštelinė tektonika ar vėjo erozija, viskas, kas pateko į paviršių, vis dar kažkur yra, nors galbūt palaidota ar užgniaužta vėlesnių smūgių. Teoriškai mokslininkai rašo, kad būsimos mėnulio misijos ir netgi papildoma „Apollo“ mėnulio mėginių analizė galėtų identifikuoti persodintą Veneros medžiagą.

Ši medžiaga pasakotų planetos istoriją kitaip nei visi mokslininkai iki šiol tyrė.

„Senoviniame Veneros fragmente būtų daug informacijos“, - tame pačiame pareiškime sakė Jeilio universiteto astronomas ir naujų tyrimų bendraautorius Gregory Laughlinas. "Veneros istorija yra glaudžiai susijusi su svarbiomis planetų mokslo temomis, įskaitant praeities asteroidų ir kometų antplūdį, vidinių planetų atmosferos istorijas ir skysto vandens gausą".


Vandens vandens antplūdis - astronomija

DUK
* Mažų kometų dažniausiai užduodamų klausimų sąrašas *

Šiame puslapyje mes atsakome į dažniausiai užduodamus klausimus apie mažas kometas. Šie DUK bus reguliariai atnaujinami. Daugiau informacijos apie mažąsias kometas rasite originaliuose atradimų dokumentuose ir „Atsakymai į komentarus“, kurie pasirodė geofizikos tyrimų laiškuose ir „Louis A. Frank“ su Patricku Huyghe „Didelis purslas“, kurį 1990 m. Išleido „Birch Lane Press“.

Kuo skiriasi šios mažos kometos nuo didžiųjų kometų, tokių kaip Hale-Boppo ir Halley?

Mažosios kometos yra milijoną kartų mažesnės už šias labiau žinomas kometas. Mažose kometose taip pat yra nedaug dulkių, jose trūksta geležies ir kitų metalų, reikalingų jiems ryškiai švytėti ir sukurti uodegą, kaip ir didesnėse kometose. Bet jie turi bendrą bruožą - ir priežastis, kodėl jie buvo pavadinti „mažomis kometomis“, yra tai, kad jie abu yra daugiausia pagaminti iš vandens.

Kodėl šios mažos kometos nepataikė į kosminį maršrutą ir mūsų palydovus?

Žemoje Žemės orbitoje, kur skrenda kosminis maršrutas, astronautai gali tikėtis, kad kartą per 200 orbitų iš mažų kometų pateks į kometų vandens debesis. Maršruto aukštyje maža kometa jau išsiskirstė debesyje, ji nebėra tvirtas objektas, o susidūrimas su debesimi yra gerybinis. Taigi astronautai tikriausiai praskrido šiuos dalykus ir to nežinojo. Tačiau dideliame aukštyje erdvėlaivio su maža kometa poveikis būtų pražūtingas. Kadangi šios kometos yra mažos, o susidūrimo dažnis yra mažas, vidutinio dydžio erdvėlaivis būtų nukautas tik kartą per maždaug 50 000 metų. Tai reiškia, kad vienas erdvėlaivis iš kiekvieno tūkstančio bus išmuštas aukštoje Žemės orbitoje kas 50 metų. Ar tai jau įvyko? Niekas nežino. Tačiau kai kurie erdvėlaiviai buvo pamesti ir niekas nežino, kodėl.

Kodėl „Spacewatch“ teleskopas nematė mažų kometų?

Tai turi. 1988 m. Clayne'as Yeatesas, vėlyvosios reaktyvinės varomosios jėgos laboratorijos fizikas ir projekto „Galileo“ mokslo vadovas, „Spacewatch“ teleskopą naudojo „quotskeet fotografavimo“ režime, kad gautų nuostabius labai silpnų dryžių optinius vaizdus iš mažų kometų. Jo nufotografuoti objektai judėjo orbitoje tuo pačiu greičiu ir buvo maždaug tokio pat dydžio, tamsūs ir dažni, kaip ir pačios atmosferos skylės, arba juos buvo galima spręsti iš žinomų atmosferos skylių charakteristikų. [L.A. Frankas, J.B. Sigwarthas ir C.M. „Yeates“ ir „Mažų saulės sistemos kūnų, esančių netoli Žemės, paieška naudojant antžeminį teleskopą: technika ir stebėjimai“, „Astronomija ir astrofizika“, 228, 522, 1990 m. Vasaris.]

Kaip ilgai mažosios kometos bombardavo Žemę?

Mes nežinome. Bet jei daroma prielaida, kad dabartinis mažų kometų srautas yra tiesa ir praėjusius 4,5 milijardo metų, tai mažosios kometos gali būti atsakingos už visą vandenynuose ir mūsų atmosferoje esantį vandenį.

1999 m. Pavasarį kai kurie mokslininkai padarė išvadą, kad Žemės vanduo greičiausiai nėra iš kometų. Taigi, kaip mažosios kometos galėtų būti atsakingos už vandenį Žemės vandenynuose?

Galimybė, kad vandenyną vandenynuose lemia didelių kometų antplūdis per ankstyvąją mūsų planetos istoriją, iki šiol buvo gana populiari tarp daugelio mokslininkų. Tačiau viskas pasikeitė, kai galime nuotoliniu būdu nustatyti deuterio arba sunkiojo vandenilio kiekį šiose gerai žinomose didelėse kometose. Šie puikūs matavimai parodė, kad deuterio dalis, palyginti su vandenilio dalimi, didelėse kometose yra nenuosekliai didelė, palyginti su mūsų vandenynuose. Tai reiškia, kad didžiosios kometos negali būti mūsų vandenynų šaltinis, nes šis vandenilio & quot; piršto atspaudas & quot; nesutampa. Kadangi kai kurie mokslininkai mano, kad mažosios kometos yra tiesiog miniatiūrinės didžiųjų kometų versijos, jie padarė išvadą, kad mažų kometų vandenilio pirštų atspaudai yra panašiai nenuoseklūs kaip vandens šaltinis mūsų vandenynuose. Tačiau ši išvada nebūtinai yra teisinga, nes jau buvo įrodyta, kad mažų kometų sudėtis gerokai skiriasi nuo didžiųjų kometų. „Polar“ erdvėlaivio matavimai parodė, kad mažose kometose yra mažai dulkių ir natrio, palyginti su didelėmis kometomis. Taigi mažų kometų turinys labai skiriasi nuo didžiųjų kometų turinio ir nėra pagrindo daryti išvadą, kad šių dviejų Saulės sistemos objektų klasių vandenilio pirštų atspaudai yra vienodi. Tomas Donahue, žinomas atmosferos mokslininkas iš Mičigano universiteto, pasiūlė, kad mūsų vandenynų kilmės klausimą būtų galima išspręsti matuojant vandenilio pirštų atspaudus viršutinėje atmosferos dalyje, nes dalis mažų kometų turinio nuolat kaupiasi ten. Tai sunkus matavimas, tačiau tai būtų lemiama nustatant mažąsias kometas kaip vandenyno vandenų šaltinį. Iki šiol toks instrumentas nebuvo siūlytas paleisti ant mažos raketos ar nuotoliniu būdu aptikti orbitą skriejantį erdvėlaivį.

Iš kur mes žinome, kad šie objektai nusėda vandenį į mūsų atmosferą?

Ši stulbinanti išvada daroma bandant atsižvelgti į & quot; atmosferos skylių vaizdus & quot; į tamsias dėmes, kuriose ultravioletiniai dienos spinduliai buvo absorbuojami 50–100 km skersmens plotuose. Tai yra didelis plotas ir reikalauja daug medžiagos. Bangos ilgio diapazone, kurį mato „Polar“ ir „Dynamics Explorer“ kameros, vanduo yra vienintelė Saulės sistemoje paplitusi dujinė medžiaga, galinti efektyviai sugerti dienos šviesą palei fotoaparatų regėjimo liniją. Niekas niekada nepasiūlė alternatyvaus mechanizmo ar medžiagos. Vandens molekulės absorbcijos skerspjūvis yra didelis ir labai gerai žinomas. Bendra vandens debesų masė vis dar yra didelė - nuo 20 iki 40 tonų. Be to, viena iš matomų bangos ilgių „Polar“ kamerų buvo naudojama norint savarankiškai patikrinti, ar objektuose yra didelis vandens kiekis, stebint OH radikalų išmetimo intensyvumą esant 308,5 nm bangos ilgiui, o tai yra standartinis vandens atstovas tiriant dideles kometas. OH gaminamas vandens molekulėms atsiribojant saulės šviesoje, o OH radikalas labai ryškiai fluorescuoja saulės šviesoje. Ši išvada yra puikus pasiekimas ir pranoksta kitų iki šiol skraidytų fotoaparatų galimybes. Šiuose kometos dujų debesyse yra didelis vandens kiekis. Galutinį uždarymą suteikė puikus faktas, kad OH takų dažnis yra labai panašus į atmosferos skylių atsiradimo dažnį.

Kodėl mažosios kometos skyla ir virsta vandens garų debesimis?

Mažos kometos yra milžiniškos, laisvai supakuotos ir laisvalaikio kamuoliai su kažkokiu plonu apvalkalu, galbūt pagamintu iš anglies, kuris sulaiko juos kartu keliaudamas tarpžvaigždinėje erdvėje. Bet kai jie artėja prie elektra įkraunamos Žemės, dėl šių objektų elektrostatinio streso jie suskaidomi maždaug 800 mylių aukštyje virš Žemės. Greita elektrostatinė erozija yra mechanizmas, atsakingas už plonos apsauginės mantijos pašalinimą iš mažos kometos vandens ir sniego šerdies. Tuo metu, kai kometos fragmentai nusileido maždaug iki 600 mylių, Saulės spinduliai išgaravo & quotsnowball & quot fragmentus.

Kiek vandens į Žemės paviršių įneša mažos kometos?

Kas 20–40 tonų kometos kas tris sekundes greičiu šis mažų kometų antplūdis į atmosferą maždaug kas 20 000 metų į Žemės paviršių įneš maždaug vieną colį vandens. Šių sričių ekspertai turės išnagrinėti šio pridėto vandens poveikį tolimam pasaulio klimatui, visuotiniam atšilimui ir taršos mažinimui.

Ar yra kokių nors geologinių įrodymų, patvirtinančių tokio „išorinio“ vandens šaltinio, kaip mažos kometos, poreikį?

Iš tiesų yra. 1999 m. Oklahomos universiteto geologas Davidas Demingas paskelbė referuotą straipsnį [Palaeo, 146, 33–51, 1999], kuris atkreipė daugelio mokslininkų dėmesį. Jo darbe pabrėžiama, kad naujausi vandenynų kontinentinių plokščių judėjimo į mantiją, vadinamo subdukcija, tyrimai rodo, kad šios planetos vandens nuostolių rodikliai yra labai dideli, nes plokštės neša vandenį giliai po paviršiumi. Taigi, jei į mūsų planetą nebus įplaukęs laikas, kurio skalė yra daug mažesnė nei jos amžius - maždaug 4 milijardai metų, mūsų planeta šiuo metu būtų & quot; sausas kaip kaulas & quot; Nepaprastai nepaprastai reikalingas vandens srautas iš tarpplanetinės erdvės sutampa su ką skaičiuojama, kad mažosios kometos atneš į Žemę.

Panašu, kad mažų kometų į atmosferą įpilamas vandens kiekis prieštarauja nusistovėjusiems įrodymams, kad stratosfera yra itin sausa. Kaip galite tai paaiškinti?

Vandens antplūdis į stratosferą iš mažų kometų yra nepakankamas, kad būtų sukurta „šlapi“ stratosfera. Problemos slypi apatinėje termosferoje ir viršutinėje mezosferoje. Paprasti vandens transportavimo sūkurine difuzija modeliai negalėtų palaikyti kometos vandens antplūdžio, jei viršutinė riba būtų paimta virš šių regionų. Tačiau mažosios kometos impulsas nuneša vandenį į mezosferą ir todėl atmosferoje susidaro nedidelis vandens garų procentas. Šis efektas galėtų pritaikyti kometos vandens patekimą į atmosferą, neviršijant žinomo tankio. Iki šiol, mano žiniomis, tokio šaltinio termino standartiniuose atmosferos modeliuose nevartojo. Žemiau mezopauzės, maždaug 50 mylių, yra bendras atmosferos cirkuliacijos modelis, kuris tęsiasi į troposferą. Kometos vanduo būtų naudojamas tokiu cirkuliacijos modeliu. Stratosfera yra sausa, nes šalia tropopauzės esantis & quot; šaltas pirštas & quot; nusodina vandenį į troposferą. Šis kometinis & quot; kritimas & quot

Ar mažus kometos sukelia nemalonius debesis?

Mažų kometų antplūdis į Žemės atmosferą gali padėti paaiškinti vandens šaltinį, reikalingą formuoti naktinius debesis. Šiuos keistus ir gana gražius debesis vasaros mėnesiais galima pamatyti virš poliarinių regionų. Jie yra ploni debesys, banguoti arba juostuoti, spalvos sidabriniai arba melsvai balti. Jie susidaro maždaug 55 mylių aukštyje, šalčiausioje viršutinės atmosferos dalyje, palyginti neištirta riba, vadinama mezopauze. Joks kitas debesys taip aukštai danguje neatsiranda. Jie vadinami naktiniais debesimis, nes tamsiame danguje juos galima pamatyti tik tada, kai juos apšviečia besileidžianti saulė. Šiems debesims reikia žymiai daugiau vandens garų, nei galima tikėtis tame aukštyje išgaravus vandenynui. Niekas gerai nesupranta, kodėl šie debesys egzistuoja. Tačiau bandymai, kuriuos raketomis skleidė aeronomai - tie, kurie tyrinėja viršutinę atmosferos dalį, norėdami ištirti šiuos debesis, parodė, kad debesys susideda iš ledo kristalų, susidariusių aplink meteorines dulkių daleles - tai rodo, kad iš tiesų mažos kometos gali būti atsakingos .

Ar mažos kometos veikia ir Mėnulį? Jei taip, kur yra šie poveikiai ir kodėl nematome mėnulyje dulkių debesų, pataikius kometoms? Why didn't the Apollo seismometers record their impacts? Where is all the water on the Moon?

If you remember that the small comets are like fluffy snowballs--not rocks--the Moon does not present a problem to the existence of small comets. It's the difference between throwing a rock at your car and a snowball one will leave a permanent mark, the other will not. Because the Moon is one thirteenth as large as the Earth it should receive about thirteen times fewer objects than the Earth. But the seismometers that were set up on the Moon during the Apollo missions recorded only about 2,000 events a year. How to account for this apparent discrepancy? The small comets do impact the Moon, but the seismometers were calibrated by looking at the seismic signature of everything from nuclear explosions to bullets shot into loose sand. No one ever worked out what effect a large snowball would have on the lunar surface. The small comets that strike the Moon will not make impact cratersthey probably kick up some lunar dust and produce strange glows, and indeed these kinds of anomalous events have been reported by lunar observers for centuries. It is the seismometers' lack of sensitivity to the impact of small comets that accounts for the discrepancy in the low number of large objects detected on the Moon relative to the number of such objects that are seen falling into Earth's atmosphere. But if small comets strike the Moon, where is all the water then? The lunar gravity is such that practically all the water vapor from the impact of small comets simply flies off, though some of the water molecules may wander around and eventually condense in the crevices near the poles--exactly where it has been reported of late.

Can the small comets help resolve the long standing controversy about the difference in impact rates on the Moon and into the Earth's atmosphere?

Yes, there is a well known discrepancy between the number of objects of a given mass which are impacting Earth's atmosphere as inferred from fireballs in the atmosphere and the number of objects of similar mass as detected by the Apollo seismic network. Even taking in account the fact that the Moon is smaller than the Earth, the number of objects impacting the Moon has been found to be considerably less than those in our atmosphere. This major discrepancy has never been resolved, but the flux of small comets provides the solution to this problem. Because there is no dust in these small comets, their glow in the atmosphere must be estimated from the heat they produce when they hit the atmosphere at supersonic speeds. We have roughly estimated the visual magnitudes of the impacting small comets and find them to be in the range of -2 to -4. Remember, of course, that solar radiation is not available on the nightside of Earth to produce a large water vapor cloud as it does on the dayside where the atmospheric holes are observed. The number of fireballs in Earth's atmosphere with a visual magnitude of -2 is in the range of about 10,000 to 100,000 for each 24 hour period, according to D.W. McKinley, in Meteor Science and Engineering (McGraw Hill, 1961). And so the small comets do help explain the difference in the number of observed impacts on the Moon and in the Earth's atmosphere.

If the small comets are hitting Earth and the Moon, shouldn't they also be impacting the other planets in the solar system?

They do. But few small comets will survive inside the Earth's orbit because they will be destroyed by the Sun's heat. So there will be no small comets for Mercury, and maybe just a few for Venus. But the rest of the planets and their moons do get pelted by the small comets. While Earth gets about 10 million smallcomets a year, Mars receives less than a million and a half, Jupiter gets 16 billion,Saturn gets 4 billion, Uranus gets 260 million, Neptune gets 300 million, and Pluto only about 500 thousand a year. If the ice is not visible on the surface, as is it for many planetary moons, then the water and ice from the small comets probably lies beneath the planet's surface.

Where do the small comets come from?

The small comets do not come from the Oort cloud located far beyond the orbits of the planets, but from an inner belt of cometary material beginning just beyond the orbit of Neptune. To explain the constant bombardment of the Earth by small comets, a large, dark, as-yet-undiscovered planet must be regularly passing through the outer part of this comet belt where the small comets are thought to be located. The eccentric orbit of this dark planet is speculated to cross the comet belt once every 26 million years or so, sending swarms of small comets streaming into the inner solar system and toward the Earth itself.

Are all the small comets the same size? Is there any variation in their flux at the Earth?

The size of the "small comets" no doubt varies somewhat. Most are thought to be in the 20-40 ton range, but there will also be some even smaller comets--and some occasional larger ones. Some of these larger ones may be responsible for such things as anomalous ice falls that have been reported in the literature. And just as there are variations in the sizes of these objects, there have probably also been peaks and valleys in the influx of small comets on Earth over time.

Is there a seasonal variation in the observed influx of small comets?

Three sets of data for the period November through January point to a very pronounced seasonal variation. Recent data from the Polar spacecraft show that the influx of small comets into the Earth's atmosphere is 10 times greater in early November than in mid-January, when the small comet rate diminishes dramatically. This is the same seasonal variation discovered in the 1980s in images from a different camera aboard a different spacecraft, Dynamics Explorer-1, which traveled a different orbit than the Polar spacecraft. The oldest data set showing the influx of small comets into the Earth's atmosphere dates back to 1955. Using forward scatter radar, two Canadian scientists, E. L. Vogan and L. L. Campbell, found exactly the same seasonal variation, a November high and January low, in their non-shower, or sporadic, radar meteor rate. Why the atmospheric hole rate should correlate so well with the meteor rate measured by forward scatter radar is no mystery. After all, small comets are just a part of the meteoric dust and debris that orbits the Sun and falls into the Earth's atmosphere on a daily basis. Because the weakly bound small comets and mantle debris are expected to produce ionization at higher altitudes than stony or iron meteoroids, forward scatter radar--which is much more sensitive to ionization at higher altitudes than backscatter radar--is ideally suited to record the infall of small comets. (Backscatter radar events, on the other hand, are dominated by the infall of iron and stony meteoroids.)

Why is there a period in January when the small comets don't seem to be running into us?

The seasonal variations of the small comet fluxes are due to events in the distant disk of comets which lies generally parallel to the orbital planes of the planets, including that of Earth. Passing stars or a rogue dark orbiting planet cause local disturbances in the distant disk of comets which send some of them into the inner solar system. The position of a given disturbance would provide a corresponding stream of small comets at a particular position of the Earth's orbit around the Sun, that is, at a given time in the year. During the course of a year our planet will intercept the composite of these showers which accounts for the features in the atmospheric hole rates. For example, the minimum during January would correspond to a position in the distant comet disk for which there was no local disturbance. In future years, telescopes should be able to determine the orbits of the small comets and hence the general location of the corresponding disturbances in the enormous comet disk which lies beyond the planets.

Is there a daily variation in the observed influx of small comets?

Yes, there is. The maximum rate of atmospheric holes is observed from about 10 a.m. to 11 a.m. This maximum is two to three times greater than the event rate at 6 p.m. There is a good reason for this. First consider a uniform stream of small comets directed parallel to the Earth's orbital motion and travelling 10 km/s relative to Earth. Of course, the small comets are all influenced by the Earth's gravitational field when they are close to our planet. In the evening the small comet trajectories are more-or-less parallel to the gravitational force. The comets speed up but they are not deflected very much as they plunge toward the atmosphere. On the other hand, trajectories passing over noon are directed almost perpendicular to the gravitational field and they will be significantly bent toward the atmosphere and thus "gravitationally focused." So the impacts on the dayside atmosphere, including the effects of gravitational focusing, will be confined to local times at the equator extending from local evening at 6 p.m. to about 10 a.m. In the absence of gravitational focusing this impact zone is confined to local times at 6 p.m. to local noon. Then realize that for the trajectories of the small comets just above Earth's atmosphere the path length, and hence the duration, of a given atmospheric hole is substantially longer for the comet trajectories which graze the atmosphere at late morning hours relative to the direct plunging of the evening cometary water clouds. What this means then is that the late morning comets have a higher probability of being recorded by the camera. The small comets also have a range of perihelia, although not as far in as the orbit of Venus, and a limited range of inclinations, which will act to widen the maximum in the late local morning hours. This daily variation in the small comet influx is a fundamental feature associated with the fact that the comets are moving in a stream past the Earth. If the small comets were moving in random directions relative to Earth, there would be no such daily variation.

Can the small comets be seen by the naked eye?

You cannot see an intact small comet with the naked eye, but if you have a lot of patience--and a little luck--you might be able to see a small comet immediately after it breaks apart in the atmosphere. To see the flash produced by the disruption of a small comet you must stand out on a clear dark night, looking up at a 40 degree angle, until you see a short streak that quickly snuffs out. It will be about the brightness of Venus for about two seconds before it vanishes. But you will have to be out there for a hundred hours or so to see one. A hundred hours of clear night viewing does not happen often in the average lifetime.

How can amateur astronomers spot the small comets?

Amateur astronomers whose telescopes have mirrors or lenses measuring 12 inches or larger should be able to sight the small comets before they disrupt in the atmosphere. During the course of a day there are two times for observation, each about one or two hours long. One ends about 45 minutes before sunrise the other begins about 45 minutes after sunset. The small comets will be seen at a distance about 4,000-7,200 km (2,500 to 4,500 miles) from the observer, so the telescope should be pointed in such a way that it is looking for them at these distances, just outside the Earth's shadow. Inside the shadow the objects are not illuminated by the Sun and are invisible. Every hour or so a small, quite dim object will slowly move across your view, as long as your field of view is about four times the size of the Moon. The object will move at a distance equal to the Moon's diameter every five seconds or so. (For more details, see How to Search for Small Comets.) Several amateur astronomers have reported seeing such objects.

Do the small comets contain organic material that may be responsible for seeding life on Earth?

The small comets may contain organic materials, though this is only speculation at the moment. If they do, they would seem to be ideal vehicles for carrying organics safely through the atmosphere they do not burn up the way meteors do, and their icy interiors may protect the organics just long enough to slip safety to Earth on a cushion of water vapor.

Could the water vapor from the small comets account for the "fireflies" that John Glenn and other astronauts saw on the early orbital missions?

No. By the time of Scott Carpenter's flight three months later, NASA had determined that those brilliant little specks floating around outside the spacecraft were caused by tiny ice crystals fluttering out from beneath the rippled heat shingles of the Mercury capsules.

How do the new results from NASA's Polar satellite confirm the original Dynamics Explorer images from a decade ago showing "holes" in the atmosphere?

There is no question that the Polar images confirm the previous Dynamics Explorer observations of atmospheric holes. This includes the dimensions of the holes, their frequency of appearance over the sunlit atmosphere, and their east-to-west motion across the sunlit atmosphere. The Polar detections are approximately several thousand per day and, accounting for viewing and image accumulation times, give a global rate in the range of 5 to 20 per minute. The database consists of 50,000 to 100,000 direct detections per month as clusters of darkened pixels. In many cases the holes are detected in consecutive frames, most are moving from east to west, and the effects of the camera platform motion (double vision) are present when the instrument computers do not compensate for this latter effect. The verification of the existence of atmospheric holes is completely secure.

The spectacular small comet streak acquired on Sept. 26, 1996 at UT 2228 and shown on the "front page" of the small comet site is obviously a processed image. What does the original "raw" Earth camera image look like?

The Near Real Time images available on our Visible Imaging System web site as "Current Image" or "Past Current Images" are actually a "stack" of five consecutive "raw" images all with some cosmetic processing to remove cosmic ray hits, nightglow backgrounds, flat-field optical normalizing, distortion removal, etc. These same corrections have been applied to the "streak" image in question. On the right is the "raw" streak image of Sept. 26, 1996.

How are the altitudes of the small comet trails in the Polar images calculated?

The approximate altitudes of the trails are determined by the apparent lengths of the trails between shutter closings of the camera and the fact that the apparent speed of the objects is about 10 km/s. Generally, the shorter the trail, then the greater distance between the trail and the Polar spacecraft.

Do you maintain a catalog of small comet sightings by the Polar cameras?

Yes, we do. The Catalog of Atmospheric Holes associated with the impact of small comets into Earth's atmosphere is is available for each day of the year starting April 20, 1997. In addition, the current image from the Polar spacecraft is available live.

Now that the existence of the small comets has been confirmed by the Polar spacecraft, what's next?

What we have to do now is go up there and meet the small comets at 600 miles out. Polar sees these objects with great resolution but from a great distance. Now we have to get up close and see these objects in detail. And that's just what a group of us--Sigwarth and myself, along with some of my former critics, including Thomas Donahue and Michael Combi at the University of Michigan Paul Feldman at John Hopkins University Robert Meier, George Carruthers and Charles Brown at the Naval Research Laboratory and Ralph Bohlin at the Space Telescope Science Institute--have proposed. This proposed spacecraft is the first step in doing more sophisticated studies on these objects. Its two imagers will not only be more powerful and sensitive than those on Polar, but they will be able to look at the emissions coming from these objects. We are going to be looking for carbon, oxygen and simple organic gases. Maybe later we will be able to send a major mission after these objects and bring back samples.


Bauer, S. J.: 1983, ‘Water on Venus: Lack or Loss?’, Ann. Geophysicae 1, 477–479.

Briggs, G. A. and Taylor, F. W.: 1986, The Cambridge Photographic Atlas of the Planets, Cambridge University Press, Cambridge, pp. 60–61.

Campbell, D. B. and Burns, B. A.: 1980, ‘Earth-Based Radar Imagery of Venus’, J. Geophys. Res. 85, 8271–8281.

Cargill, P. J. and Pneuman, G. W.: 1984, ‘Diamagnetic Propulsion and Energy Balance of Magnetic Elements in the Solar Chromosphere and Transition Region’, Astrofijos. Dž. 276, 369–378.

Cargill, P. J. and Pneuman, G. W.: 1986, ‘The Energy Balance of Plasmoids in the Solar Atmosphere’, Astrofijos. Dž. 307, 820–825.

Corliss, W. R.: 1985, The Moon and the Planets, a Catalog of Astronomical Anomalies, The Sourcebook Project, Glenn Arm, pp. 319, 341.

Foerst, W. (ed.): 1951, Ullmanns Encyclopaedie der Technishen Chemie, 2nd Edition, Urban und Schwarzenberg, Munchen-Berlin, Vol. 15, p. 428.

Frank, L. A., Sigwarth, J. B. and Craven, J. D.: 1986a, ‘On the Influx of Small Comets into the Earth's Upper Atmosphere, II, Interpretation’, Geofizės. Res. Lett. 13, 307–310.

Frank, L. A., Sigwarth, J. B. and Craven, J. D.: 1986b, ‘Reply to Comment on On the Influx of Small Comets into the Earth's Upper Atmosphere, II, Interpretation, by L. A. Frank, J. B. Sigwarth and J. D. Craven by Thomas M. Donahue’, Geofizės. Res. Lett. 13, 559–560.

Frank, L. A., Sigwarth, J. B. and Craven, J. D.: 1986c, ‘Reply to Comment on On the influx of small comets into the Earth's Upper Atmosphere, II, Interpretation, by L. A. Frank, J. B. Sigwarth and J. D. Craven by Christopher P. McKay’, Geofizės. Res. Lett. 13, 979–980.

Greenberg, J. M.: 1986, The Chemical Composition of Comets and Possible Contribution to Planet Composition and Evolution, in The Galaxy and the Solar System, R. Smoluchowski, J. N. Bahcall and M. S. Matthews (eds.), University of Arizona Press, Tucson.

Grinspoon, D. H. and Lewis, J. S.: 1988, ‘Cometary Water on Venus: Implications of Stochastic Impacts’, Ikaras 74, 21–35.

Hughes, D. W.: 1990, ‘Cometary Outbursts: a Review’, Q. Jl. R. Astr. Soc. 31, 69–94.

Krasnopolsky, V. A.: 1986, Photochemistry of the Atmospheres of Mars and Venus, Springer, New York, p. 167.

Lewis, J. S.: 1974, ‘Volatile Element Influx on Venus from Cometary Impacts’, Earth Planet. Sci. Lett. 22, 239–244.

Maley, P. D.: 1990, private communication.

Masursky, H., Eliason, E., Ford, P. G., McGill, G. E., Pettengill, G. H. Shaber, G. G. and Shubert G.: 1980, ‘Pioneer Venus Radar Results: Geology from Images and Altimetry’, J. Geophys. Res. 85, 8232–8260.

McCue, J. and Baum, R.: 1990, ‘Venus: a Major Limb Anomaly, 1985 March 19’, J. Br. Astronas. Assoc. 100, 22–23.

Milessis, J.: 1989, Kodak Laboratories, Athens, GREECE, private communication.

Perry, R. H. and Chilton, C. H. (Eds.): 1973, Handbook of Chemical Engineering, McGraw-Hill Kogakusha, Tokyo, pp. 3–45, 3–64.

Porubcan, V.: 1978, ‘Dispersion of Orbital Elements Within the Geminid and Taurid Meteor Streams’, Bull. Astronas. Inst. Czechosl. 29, 218–224.

Rose, W. K.: 1973, Astrophysics, Holt, Rinehart and Winston, Inc., New York, p. 105.

Seiff, A., Kirk, D. B., Young, R. E., Blanchard, R. C., Findlay, J. T., Kelly, G. M. and Sommer S. C.: 1980, ‘Measurements of Thermal Structure and Thermal Contrasts in the Atmosphere of Venus and Related Dynamical Observations: Results from the four Pioneer Venus Probes’, J. Geophys. Res. 85, 7903–7933.

Sears, F. W. and Zemansky, M. W.: 1965, University Physics, Addison-Wesley, Reading, p. 422.

Zel'dovich, Ya. B. and Raizer, Yu. P.: 1967, Physics of Shock Waves and High Temperature Hydrodynamic Phenomena, Academic Press, New York.


5. Venus, an Essential Astrobiology Target for Exploration

To better understand the geochemical and geological (volcanism) forces that influence radiative energy balance and cloud dynamics.

To better constrain the timelines framing (i) the formation of potential surface water bodies, (ii) subsequent rates of water loss to the atmosphere, and (iii) formation of stable cloud layers.

To obtain detailed physical, chemical, and biological characterizations of the cloud aerosols, inclusive of:

abundances of biologically relevant elements (CHNOPS and transition metals), phosphorous oxides, and low-molecular-weight chemicals (pvz., H2O, H2SO4, NOx, CH4, PH3, and H2) within the cloud layers, inclusive of vertical profiles and fluxes,

abundances within the cloud layers, inclusive of vertical profiles and fluxes,

microscopic imaging and characterization of the aerosols, and

biological investigations when and if feasible.

To validate findings from remote spectroscopy by using terrestrial geological, atmospheric, geochemical, biochemical, and photochemical–biological experimental models.

To validate the findings on trace species abundances from remote observations and modeling by spatially distributed savo vietoje measurements at different local times, from at least 70 km down to the surface.

These goals are holistically consistent with those developed by VEXAG. Table 2 presents a notional traceability matrix for astrobiology goals and investigations relating to those described in the Goals, Objectives, and Investigations (GOI https://www.lpi.usra.edu/vexag/reports/VEXAG_Venus_GOI_Current.pdf) document (updated most recently in 2019).

Table 2. Venus Astrobiology Goals, Objectives, and Investigations

AE = Aerosols GA = Geologic Activity GC = Geochemistry GH = Geologic History HO = Hydrous Origins OG = Outgassing RE = Recycling.

The current VEXAG GOI document (2019) articulates habitability as its first goal—“Understand Venus' early evolution and potential habitability to constrain the evolution of Venus-sized (exo) planets.” As per the VEXAG document, the first objective (I.A), as part of this initial goal, is “Did Venus have temperate surface conditions and liquid water at early times?” The associated investigations aimed at meeting this goal are relevant to Astrobiology Objectives 1 and 2 outlined above, which pertain to the past and present habitability of Venus:

VEXAG Investigation I.A.HO. Hydrous Origins:

○ For Venus astrobiology, surface rock composition (NIR mapping), and geomorphology (radar mapping) of tessera to reveal geological processes that formed them, and elucidate the presence and perhaps extent of any past water ocean.

VEXAG Investigation I.A.AL. Atmospheric Losses:

○ For Venus astrobiology, it is important to determine how long liquid water was present on the surface and how and when the water was lost. Some clues can be obtained from the atmospheric loss estimates by sampling of ions from different orbits near and far from Venus.

The second VEXAG Goal includes Objective II.B., “What processes determine the baseline and variations in Venus atmospheric composition and global and local radiative balance?” This question and the associated investigations are aligned with Venus Astrobiology Objectives. This is an exciting area of investigation with the potential for cloud-based microorganisms to contribute to the planetary radiation budget. Suggested and related VEXAG investigations include:

VEXAG Investigation II.B.RB. Radiative Balance:

○ These investigations will help measure the down-welling solar spectrum, upwelling visual, NIR and thermal infrared spectrum, and net flux at different altitudes from a floating or flying platform at multiple latitudes from equator to polar.

VEXAG Investigation II.B.IN. Interactions:

○ These investigations will help characterize the nature of the physical, chemical, and possible biological interactions among the constituents of the Venus atmosphere.

VEXAG Investigation II.B.AE. Aerosols:

○ These investigations will help physical and chemical properties and microscopic imaging of small and larger aerosols (approximately 1–20 μm radii).

VEXAG Investigation II.B.UA. Unknown Absorber:

○ These investigations will help physical and chemical characterization of small and larger aerosols (approximately 1–20 μm radii).

VEXAG Investigation II.B.OG. Outgassing:

○ These investigations will provide estimates of influx of gases into the atmosphere from the surface.

The third VEXAG Science Goal, “Understand the geologic history preserved on the surface of Venus and the present-day couplings between the surface and atmosphere,” includes the following investigations, which are related to Astrobiology Objectives 2 and 3:

VEXAG Investigation III.A.GH. Geologic History:

○ These investigations will help elucidate the origins of water and possibility of fossilized remnants of habitability.

VEXAG Investigation III.A.GC. Geochemistry:

○ These investigations will help address the availability of nutrients and other chemicals needed for life.

5.1. Venus—a laboratory for exoplanets

The search for life in the Universe is the primary focus for astrobiology research. Pragmatically that means mostly the search for water, organic compounds, and Earth-like conditions. The physical similarity between Earth and Venus and their divergent evolution from a presumably similar ancient past represents a critical test for habitable exoplanets. Was Venus ever habitable? Is the Venus cloud layer habitable today? When and how long was the Venus surface habitable? What happened to the water? Answers to these questions can guide the studies of exoplanets. Although a planet's size is important (e.g., Arnscheidt ir kt., 2019), it is not sufficient to define the habitable zone region around a star where water can exist in a liquid state on the surface of a planet with sufficient atmospheric pressure as evidenced by Venus and Earth, so a Venus zone has been proposed by Kane ir kt. (2014) with an inner limit defined by runaway greenhouse occurring on the planet. If Venus' cloud layer should prove to be habitable, it will influence the study of habitable exoplanets. For these reasons, Venus is a relevant planet to understand.


Venus has potential – but not for water

ESA’s Venus Express may have helped to explain the puzzling lack of water on Venus. The planet has a surprisingly strong electric field – the first time this has been measured at any planet – that is sufficient to deplete its upper atmosphere of oxygen, one of the components of water.

Venus is often called Earth’s twin, since the second planet from the Sun is only slightly smaller than our own. But its atmosphere is quite different, consisting mainly of carbon dioxide, with a little nitrogen and trace amounts of sulphur dioxide and other gases. It is much thicker than Earth’s, reaching pressures of over 90 times that of Earth at sea level, and incredibly dry, with a relative abundance of water about 100 times lower than in Earth’s gaseous shroud.

In addition, Venus now has a runaway greenhouse effect and a surface temperature high enough to melt lead. Also, unlike our home planet, it has no significant magnetic field of its own.

Scientists think Venus did once host large amounts of water on its surface over 4 billion years ago. But as it heated up, much of this water evaporated into the atmosphere, where it could then be ripped apart by sunlight and subsequently lost to space.

The solar wind – a powerful stream of charged subatomic particles blowing from the Sun – is one of the culprits, stripping hydrogen ions (protons) and oxygen ions from the planet’s atmosphere and so depriving it of the raw materials that make water.

Now, scientists using Venus Express have identified another difference between the two planets: Venus has a substantial electric field, with a potential around 10 V.

This is at least five times larger than expected. Previous observations in search of electric fields at Earth and Mars have failed to make a decisive detection, but they indicate that, if one exists, it is less than 2 V.

“We think that all planets with atmospheres have a weak electric field, but this is the first time we have actually been able to detect one,” says Glyn Collinson from NASA’s Goddard Flight Space Center, lead author of the study.

In any planetary atmosphere, protons and other ions feel a pull from the planet’s gravity. Electrons are much lighter and thus feel a smaller pull – they are able to escape the gravitational tug more easily.

As the negative electrons drift upwards in the atmosphere and away into space, they are nevertheless still connected to the positive protons and ions via the electromagnetic force, and this results in an overall vertical electric field being created above the planet’s atmosphere.

The electric field detected by Venus Express is much stronger than expected, and it can provide enough energy to oxygen ions to accelerate them upwards fast enough to escape the gravitational pull of the planet.

The discovery thus reveals another process, in addition to the solar wind stripping, that could contribute to the very low water content at Venus.

“The electric field of Venus is much stronger than we ever dreamed it could be, and really powerful if you’re as tiny as an oxygen ion,” adds Glyn.

“However, in real terms, the total power is only roughly the same as a single wind turbine, and it’s spread out over hundreds of kilometers of altitude, so as you can imagine, it’s incredibly hard to measure.”

The scientists patiently scrutinised two years’ data collected with an electron spectrometer, part of the ASPERA-4 instrument on Venus Express. They found 14 brief one-minute windows when the spacecraft was in just the right place with all the right conditions to measure an electric field. On every such occasion, the field was observed.

The reason why Venus has a much higher electric field than Earth is still under investigation. Glyn and his colleagues suspect that the planet’s closer position to the Sun might play a role.

“As it’s closer to the Sun than Earth, Venus receives twice as much ultraviolet light, which results in a higher number of free electrons in its atmosphere and, as a consequence, may cause a stronger electric field above the planet,” says Andrew Coates from Mullard Space Science Laboratory, UK, lead investigator of the ASPERA-4 electron spectrometer.

The presence of such a field at Venus suggests that particles and ions necessary to form water are leaving the planet’s atmosphere faster than was expected. In turn, this means that Venus might have hosted even larger amounts of water in the past, before being almost entirely stripped away.

“Water has a key role for life as we know it on Earth and possibly elsewhere in the Universe,” says Håkan Svedhem, Venus Express Project Scientist at ESA.

“By suggesting a mechanism able to deprive a planet close to its parent star of most of its water, this discovery calls for a rethink of how we define a ‘habitable’ planet, not only in our Solar System, but also in the context of exoplanets.”

Notes for Editors
“The electric wind of Venus: A global and persistent “polar wind”-like ambipolar electric field sufficient for the direct escape of heavy ionospheric ions,” by G.A. Collinson et al. is published in Geophysical Research Letters.

The study is based on data from the electron spectrometer, part of the ASPERA-4 instrument on Venus Express, which is led by Y. Futaana at the Swedish Institute of Space Physics in Kiruna, Sweden.

ESA’s Venus Express was launched in 2005, arrived at Venus in 2006, and spent eight years exploring the planet from orbit. The mission ended in December 2014 after the spacecraft ran out of orbit-raising propellant and entered the atmosphere.


Looking For Pieces Of Venus? Try The Moon (Planetary Science)

A growing body of research suggests the planet Venus may have had an Earth-like environment billions of years ago, with water and a thin atmosphere.

Yet testing such theories is difficult without geological samples to examine. The solution, according to Yale astronomers Samuel Cabot and Gregory Laughlin, may be closer than anyone realized.

Cabot and Laughlin say pieces of Venus — perhaps billions of them — are likely to have crashed on the moon. A new study explaining the theory has been accepted by the Planetary Science Journal.

The researchers said asteroids and comets slamming into Venus may have dislodged as many as 10 billion rocks and sent them into an orbit that intersected with Earth and Earth’s moon. “Some of these rocks will eventually land on the moon as Venusian meteorites,” said Cabot, a Yale graduate student and lead author of the study.

Cabot said catastrophic impacts such as these only happen every hundred million years or so — and occurred more frequently billions of years ago.

“The moon offers safe keeping for these ancient rocks,” Cabot said. “Anything from Venus that landed on Earth is probably buried very deep, due to geological activity. These rocks would be much better preserved on the moon.”

Many scientists believe that Venus might have had an Earth-like atmosphere as recently as 700 million years ago. After that, Venus experienced a runaway greenhouse effect and developed its current climate. The Venusian atmosphere is so thick today that no rocks could possibly escape after an impact with an asteroid or comet, Cabot said.

Laughlin and Cabot cited two factors supporting their theory. The first is that asteroids hitting Venus are usually going faster than those that hit Earth, launching even more material. The second is that a huge fraction of the ejected material from Venus would have come close to Earth and the moon.

“There is a commensurability between the orbits of Venus and Earth that provides a ready route for rocks blasted off Venus to travel to Earth’s vicinity,” said Laughlin, who is professor of astronomy and astrophysics at Yale. “The moon’s gravity then aids in sweeping up some of these Venusian arrivals.”

Upcoming missions to the moon could give Cabot and Laughlin their answer soon. The researchers said NASA’s Artemis program is the perfect opportunity to collect and analyze unprecedented amounts of lunar soil.

Laughlin said there are several standard chemical analyses that can pinpoint the origin of moon rocks, including any that came from Venus. Different ratios of specific elements and isotopes offer a kind of fingerprint for each planet in the solar system.

“An ancient fragment of Venus would contain a wealth of information,” Laughlin said. “Venus’ history is closely tied to important topics in planetary science, including the past influx of asteroids and comets, atmospheric histories of the inner planets, and the abundance of liquid water.”


Žiūrėti video įrašą: Naktis ant Trolio liežuvio (Vasaris 2023).