Тропики как чистая лаборатория: что они говорят о CO2
В 1998 году термометр планеты показал рекорд, который не побит до сих пор. Глобальная температура подскочила, а потом замерла на месте, хотя выбросы CO2 продолжали расти.
Вторая производная CO₂: как атмосфера управляет климатом
Переводчик отвлекается на каждый шорох в зале — и час совещания превращается в два. Атмосфера похожа на такого переводчика: она слышит не только слова биосферы, но и интонацию. Когда растения меняют темп поглощения углекислого газа, воздух отвечает не на сам газ, а на то, как быстро и как резко его количество меняется.
Углеродное эхо пандемии: как локдаун отозвался в атмосфере
Весной 2020 года атмосфера Земли словно затаила дыхание. Транспорт встал, заводы смолкли, и выбросы углекислого газа от сжигания топлива упали почти на восемь процентов. Но заметить это «углеродное эхо» в глобальном масштабе оказалось непросто: атмосфера постоянно перемешивается, леса и океаны дышат, а погода вносит свой шум.
Климат-оркестр: кто на самом деле дирижирует глобальным потеплением
Оркестр мировой погоды играет не ту партию, которую мы привыкли слышать. Первую скрипку в нём исполняют не углекислый газ, а хлорфторуглероды — газы, которые до недавнего времени прятались в холодильниках и баллончиках с аэрозолями. Они в десять тысяч раз сильнее удерживают тепло, чем CO₂, и десятилетиями незаметно разогревали планету.
Почему планета на четверть века притормозила с нагревом
Представьте себе оркестр, где каждый инструмент играет в своём темпе: скрипки ускоряются, духовые замедляются, а ударные то и дело сбиваются с ритма. Примерно так выглядит климат Земли, где океан, Солнце, вулканы и человеческая деятельность тянут температуру в разные стороны.
Океан подсказывает дождь: скрытая механика муссона
Летом 2022 года небо над западной Индией словно забыло о засухе: дожди шли чаще обычного, тогда как восточные штаты изнывали от сухости. Такой перекос удивил синоптиков, ведь океанские течения в Тихом океане обещали ровный, обильный муссон по всей стране. Разгадка пряталась не на поверхности воды, а в глубине, где невидимые волны переносят тепло, как подземные реки переносят воду.
Рекордный CO₂: когда лёгкие планеты задержали дыхание
Углеродный цикл похож на дыхание планеты. Леса и океаны вдыхают углекислый газ, а промышленность и природные пожары выдыхают его обратно. В 2023 году этот вдох стал судорожным и коротким. На станции Мауна-Лоа приборы зафиксировали, что концентрация CO₂ выросла на 3,37 части на миллион за год — на 86% быстрее, чем годом ранее.
Дыхание планеты сбилось: как Эль-Ниньо остановил лёгкие Земли
С июля 2023 по июль 2024 года атмосфера Земли набирала углекислый газ со скоростью 3,66 части на миллион в год. Это самый быстрый темп с 1979 года. Причина не в том, что заводы и машины вдруг стали выбрасывать больше CO₂. Лёгкие планеты — леса и почвы — вдохнули меньше.
Планета дышит через зелёный покров.
Треть солнцеподобных звёзд рождается с перекошенными дисками
Волчок, наклонённый над столом, вокруг которого кружится пылевой блин. Так выглядит молодая звёздная система, где ось вращения звезды и плоскость протопланетного диска не совпадают. До недавнего времени астрономы не знали, насколько часто встречается такая картина в природе. Теперь ответ получен: примерно каждая третья солнцеподобная звезда рождается с перекошенным диском.
Углеродная кузница ветреной планеты у пульсара
Ветер, дующий против вращения планеты, раздувает углеродную кузницу. Так выглядит атмосфера объекта PSR J2322-2650b — юпитероподобного компаньона миллисекундного пульсара. Два ноябрьских вечера 2024 года космический телескоп «Джеймс Уэбб» следил за этой системой, снимая спектр в диапазоне от 0,6 до 5,3 микрометра.
Может ли у Луны существовать собственная луна?
Луна способна обладать собственным крошечным спутником — сублуной, образуя космическую «матрёшку»: планета, её луна и луна луны. Ньютон установил, что все тела притягиваются, и гравитация удерживает их на орбитах.
Охота на экзолуны у планет-сирот
В бескрайней тьме межзвёздного пространства планета-скиталец WISE 0855 мерцает едва заметным тепловым огоньком, словно остывающий уголёк. Её температура лишь на десяток градусов выше точки замерзания воды — будь там жизнь, она бы видела небо без солнца, в вечном ледяном тумане.
Тень или мираж: охота за экзолуной у раскалённого Юпитера
Охота за экзолунами — поиск спутников у планет иных звёзд — напоминает наблюдение теней в театре, где прожектор то гаснет, то вспыхивает. Планета Kepler-167e, газовый гигант, обращающийся вокруг раскалённой звезды, была открыта Уильямом Боруцки и его командой.
Растительная биосфера продержится более миллиарда лет
Солнце в ходе своей эволюции медленно наращивает светимость, и через сотни миллионов лет одного лишь усиления его излучения хватило бы, чтобы сделать Землю непригодной для жизни.
Квантовый пазл азота
В каждой горсти плодородной почвы живут бактерии, которые делают то, чего не умеет ни один завод: берут азот прямо из воздуха и превращают его в удобрение. Секрет спрятан в ферменте нитрогеназе, а его рабочий узел — кластер из атомов железа и молибдена — похож на крошечный заводской цех.
Химики давно пытаются понять, как этот цех устроен изнутри.
Как метанол рождается на льду
Космическая пылинка покрыта льдом, и на этом льду, как на крошечной кухне, готовятся молекулы. Одна из них — метанол, спирт, который в космосе служит сырьём для более сложных соединений. Раньше считалось, что метанол собирается только когда атомы водорода по одному прилипают к молекуле угарного газа.
Лёд помнит: как Антарктида отвечает на углекислый газ
Ледяной керн из Антарктиды — это машина времени, которая записывала климат 130 тысяч лет подряд, год за годом, без пропусков. В пузырьках воздуха, запертых во льду, сохранился углекислый газ тех эпох. Учёные сравнили его содержание с температурой, которую лёд тоже помнит, и увидели, как эти двое разговаривают друг с другом.
Загадка астероида Камоалева: почему он не осколок Луны
Камоалева — партнёр Земли в причудливом гравитационном танце: он обращается вокруг Солнца почти синхронно с нашей планетой, то сближаясь, то отдаляясь. Его спектральный цвет — палитра отражённого света, которую регистрируют телескопы, — совпадает с оттенком лунной поверхности. Отсюда и возникло предположение: перед нами осколок Луны, выброшенный из кратера Джордано Бруно.
Как дыра в диске не пускает свет
Вокруг молодой звезды кружится плоский блин из газа и пыли — будущий материал для планет. Звезда греет его ультрафиолетом, и газ с поверхности диска улетает в космос, как вода из лужи под солнцем. Если испарение идёт бойко, в диске появляется просвет — кольцевая прогалина без вещества.
Как планеты теряют летучие вещества
Молодая планета растёт, как снежный ком, катящийся по склону: к ней прилипают бесчисленные мелкие камешки из окружающего газового диска. Чем больше она становится, тем сильнее притягивает к себе газ — водород и гелий. Вокруг образуется плотная, горячая оболочка.
Три планеты-подростка у звезды TOI-451
Молодая звезда TOI-451 слегка покачивается, когда вокруг неё кружат три планеты. Каждое такое покачивание — как дрожь паутины, когда по ней ползёт паучок. Астрономы ловили эту дрожь, чтобы узнать, сколько весят планеты.
Они следили за звездой несколько месяцев с помощью телескопов на Земле. Планеты то и дело проходили перед звездой, и её свет на короткое время тускнел.
Как разлетается на куски самая маленькая «молекула-невидимка»
В воздухе, которым мы дышим, постоянно происходят невидимые глазу химические события. Одно из них — рождение и мгновенная гибель частицы с формулой H₂COO. Её называют «промежуточным соединением»: она появляется на долю секунды, когда молекулы озона сталкиваются с органическими веществами, и тут же разваливается на более простые осколки.
Как рождаются планеты: турбулентность в газовом диске
Вокруг молодых звёзд кружатся плоские облака из газа и пыли — из них потом собираются планеты. Чтобы вещество в таком диске слипалось в комки, оно должно постоянно перемешиваться. Но что заставляет газ двигаться хаотично, если сам по себе он спокоен? Часть ответа кроется в том, что газ в диске почти не проводит электричество — он слабо ионизирован.
Земля может сама себя разогреть
Ледники темнеют не только от сажи. На их поверхности живут крошечные водоросли, которые при потеплении разрастаются и делают лёд тёмным. Тёмный лёд поглощает больше солнечного света, тает быстрее и ещё сильнее нагревает планету. Это похоже на то, как чёрная футболка на солнце становится горячее белой.
Второй участник перегрева — леса.
Невидимая сила на листьях
Капля воды бежит по листу таро, как по натёртому полу. Она не просто скользит — она накапливает электричество. Тридцать лет назад учёные объяснили, почему листья лотоса не намокают: их поверхность покрыта микроскопическими бугорками, между которыми застревает воздух. Но теперь выяснилось, что у воды на листьях есть ещё одна, скрытая сила.
Почему у гигантских планет часто слегка вытянутые орбиты
Орбита планеты — это её путь вокруг звезды. Если путь идеально круглый, планета всегда на одном расстоянии от светила. Но у многих планет путь слегка вытянут, как беговая дорожка на стадионе. Астрономы изучили сотни гигантских планет у других звёзд и нашли любопытную закономерность.
Две каменные планеты, спрятанные у красных звёзд
Данные телескопа TESS похожи на огромный архив старых фотографий: там уже есть снимки тысяч звёзд, но не все детали рассмотрены. Стандартные программы ищут только самые заметные провалы в свете звезды, когда планета проходит перед ней. Более слабые сигналы остаются незамеченными — как тихий шёпот в шумной комнате.
Углеродная диета молодых звёзд
Вокруг молодых звёзд кружатся диски из газа и пыли — как строительные площадки будущих планет. Из этого материала потом соберутся каменные миры и газовые гиганты. Поэтому химический состав диска напрямую определяет, какими станут планеты.
Как сплавы золота и рутения перестраиваются в аммиаке
В ювелирной мастерской золото не смешивают с рутением: одно мягкое и блестящее, другой тугоплавкий и хрупкий. Но в нанометровых масштабах эти металлы сливаются в единый сплав, который при нагреве начинает разделяться, как масло и вода в остывающем бульоне. Именно такое поведение засняли исследователи, изучая частицы размером меньше сотой доли толщины волоса.
Танцующий диск вокруг молодой звезды
Вокруг молодых звёзд кружат диски из газа и пыли — это строительные площадки для будущих планет. У двойной системы HD 142527 такой диск особенно интересен. Астрономы навели на него сразу три инструмента, работающих в инфракрасном диапазоне (тепловое излучение пыли), и увидели удивительную картину.
Горячие юпитеры, съеденные звёздами
Планета-гигант кружит слишком близко к звезде. Каждый оборот она тянет звезду своей гравитацией, и в глубине звезды рождаются волны — как круги от камня, брошенного в воду. Эти волны гасят орбиту планеты, и она по спирали падает в звезду. Звезда проглатывает планету и начинает вращаться быстрее.
Вращение звезды — ключ к разгадке.
Луны-странницы: тепло без звезды
Планеты-изгои — тела, выброшенные из родных звёздных систем гравитационными возмущениями, — могут служить приютом для жизни на собственных спутниках. Луна такой планеты способна миллиарды лет сохранять тепло и поддерживать жидкую воду под плотной атмосферой. Ключ к этому — сочетание внутреннего источника энергии и эффективной термоизоляции.
Тёплый карман в холодном диске
Молодая звезда PDS 66 окружена плоским диском из газа и пыли — колыбелью будущих планет. В холодных внешних частях такого диска кремний и сера обычно спрятаны в пылинках, но астрономы заметили яркое пятно газа на расстоянии около 60 астрономических единиц от звезды.
Вихри в диске не дают планетам упасть
Молодая планета в газовом диске напоминает пловца, который пытается плыть против течения: трение о газ тормозит её, и она по спирали приближается к звезде. Для небольших каменистых планет такое падение может занять меньше времени, чем нужно для их роста. Но в диске есть и встречные потоки — вихри, которые могут подталкивать планету наружу.
Учёные построили компьютерную модель диска вокруг молодой звезды.
Космическая кухня: как углерод и кислород меняют вид дисков
Когда повар готовит блюдо, важны не только пропорции ингредиентов, но и их общее количество. Два пирога с одинаковым соотношением сахара и муки, но из разных по размеру порций, получатся разными. Так и с дисками вокруг молодых звёзд: углерод и кислород — главные «специи», и их абсолютное количество меняет вид космической «кухни» не меньше, чем их соотношение.
Как «металлическая паутина» превращает углекислый газ в топливо
Заводская труба выбрасывает в воздух углекислый газ, а рядом стоит установка, которая ловит этот газ и под солнечным светом собирает из него молекулы этилена — сырья для пластиковых пакетов и труб. Такую картину приблизили материаловеды, которые модифицировали кристалл полуметалла PdSn4 небольшим количеством платины.
Пузырьки сами строятся в ряд
В узкой вертикальной трубке спирт течёт вверх, окружённый водой, и внутри него рождаются пузырьки углекислого газа. Стоит им появиться, как они тут же устремляются к оси потока — будто невидимая рука собирает их в ровную цепочку. Причина — в разнице концентраций спирта и воды: у края струи она меняется резко, и это создаёт силу, толкающую пузырьки к середине.
Кольцо пыли, где рождаются гиганты
Вокруг молодой звезды MWC 480 кружит плоский диск из газа и пыли — как гигантская карусель, на которой вместо лошадок строительные блоки для планет. Радиотелескопы заглянули в этот диск на разных длинах волн, от миллиметровых до сантиметровых, и увидели, где именно скапливается пыль и насколько она крупная.
Космические диски мерцают, как свечи
Вокруг молодых звёзд кружатся плоские облака из газа и пыли — строительный материал для будущих планет. Свет звезды отражается от этих облаков, и астрономы видят их как тусклые диски. Но иногда в таких дисках появляются яркие пятна или тёмные полосы. Свежие наблюдения на телескопе Subaru показали: эти узоры могут меняться за считанные месяцы.
Почему палатка на Марсе рациональнее терраформирования всей планеты
Марсианская поверхность сегодня — холодный, почти безвоздушный дом. Многие мечтают полностью его перестроить: нагреть планету, наполнить атмосферу углекислым газом и азотом.