Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Сравнительная планетология или сравнительная планетология - это отрасль космической науки и планетологии, в которой различные природные процессы и системы изучаются по их эффектам и явлениям на множественных телах и между ними . Рассматриваемые планетарные процессы включают геологию, гидрологию, физику атмосферы и взаимодействия, такие как кратер, космическое выветривание и физику магнитосферы в солнечном ветре и, возможно, биологию через астробиологию .

Сравнение множества тел помогает исследователю хотя бы по той причине, что Земля гораздо более доступна, чем любое другое тело. Затем эти далекие тела можно оценить в контексте процессов, уже охарактеризованных на Земле. И наоборот, другие тела (в том числе внесолнечные ) могут предоставить дополнительные примеры, крайние случаи и контрпримеры земным процессам; без более широкого контекста изучение этих явлений только в отношении Земли может привести к небольшому размеру выборки и ошибкам наблюдений.

Фон [ править ]

Термин «сравнительная планетология» был введен Джорджем Гамовым , который считал, что для полного понимания нашей собственной планеты мы должны изучать другие. Полдерваарт сосредоточился на Луне, заявив: «Адекватная картина этой изначальной планеты и ее развития до нынешней Земли имеет огромное значение, фактически является конечной целью геологии как науки, ведущей к знанию и пониманию истории Земли». [1]

Геология и геохимия [ править ]

Все планеты земной группы (и некоторые спутники, такие как Луна) по существу состоят из силикатов, обернутых вокруг железных ядер. [1] [2] Большие спутники внешней Солнечной системы и Плутон содержат больше льда и меньше камней и металлов, но все же подвергаются аналогичным процессам.

Вулканизм [ править ]

Основная статья: Вулканизм

Вулканизм на Земле в основном основан на лаве . Другие планеты земной группы обладают вулканическими особенностями, которые, как предполагается, основаны на лаве, что оценивается в контексте аналогов, которые легко изучаются на Земле. Например, спутник Юпитера Ио демонстрирует сохранившийся вулканизм , в том числе потоки лавы. Первоначально предполагалось, что эти потоки состоят в основном из различных форм расплавленной элементарной серы на основе анализа изображений, полученных с помощью зондов Voyager . [3] Тем не менее, инфракрасные исследования на Земле, проведенные в 1980-х и 1990-х годах, привели к тому, что консенсус сместился в пользу модели, основанной главным образом на силикатах, при которой сера играла второстепенную роль. [4]

Большая часть поверхности Марса состоит из различных базальтов, которые считаются аналогичными гавайским базальтам по их спектрам и химическому анализу in situ (включая марсианские метеориты ). [5] [6] Меркурий и Луна также имеют большие площади базальтов , образованных древними вулканическими процессами. Поверхности в полярных регионах имеют полигональную морфологию , также наблюдаемую на Земле. [7] [8]

Помимо базальтовых потоков, Венера является домом для большого количества вулканов с бликами- куполами, созданных потоками лавы с высокой вязкостью, богатой кремнеземом. У этих куполов нет известного земного аналога. Они действительно имеют некоторое морфологическое сходство с земными куполами риолит-дацитовой лавы , хотя блинные купола гораздо более плоские и равномерно круглые по своей природе. [9] [10] [11]

Некоторые регионы, расположенные дальше в Солнечной системе, демонстрируют криовулканизм - процесс, который нигде на Земле не наблюдается. Криовулканизм изучается с помощью лабораторных экспериментов, концептуального и численного моделирования, а также путем перекрестного сравнения с другими примерами в этой области. Примеры тел с криовулканическими особенностями включают кометы , некоторые астероиды и кентавры , Марс , Европу , Энцелад , Тритон и, возможно, Титан , Цереру , Плутон и Эриду .

В настоящее время постулируется, что следовые примеси льда Европы содержат серу. [12] Это оценивается с помощью канадского сульфатного источника в качестве аналога в рамках подготовки к будущим зондам в Европе. [13] Маленькие тела, такие как кометы, некоторые типы астероидов и частицы пыли, с другой стороны, служат контрпримерами. Предполагается, что эти материалы практически не нагреваются, но могут содержать (или быть) образцы, представляющие раннюю Солнечную систему, которые с тех пор были стерты с Земли или любого другого крупного тела.

Некоторые внесолнечные планеты полностью покрыты лавовыми океанами , а некоторые являются планетами с приливной блокировкой , чье обращенное к звезде полушарие целиком состоит из лавы.

Кратер [ править ]

Основная статья: Кратер от удара

Кратеры, наблюдаемые на Луне, когда-то считались вулканическими. Земля, для сравнения, не показывала подобного количества кратеров или высокой частоты крупных метеорных явлений , чего можно было бы ожидать, поскольку два соседних тела должны испытывать одинаковую частоту столкновений. В конце концов, эта модель вулканизма была опровергнута, поскольку многочисленные кратеры Земли (продемонстрированные, например, конусами разрушения , ударным кварцем и другими импактитами и, возможно, сколами)) были обнаружены после эрозии в течение геологического времени. Кратеры, образованные все более крупными снарядами, также служили моделями. С другой стороны, Луна не показывает атмосферы или гидросферы и, таким образом, может накапливать и сохранять ударные кратеры в течение миллиардов лет, несмотря на низкую частоту ударов в любой момент времени. Кроме того, поиски, проведенные большим количеством групп с лучшим оборудованием, выявили большое количество астероидов, которых, как предполагается, было еще больше в более ранние периоды Солнечной системы. [14] [15]

Как и на Земле, небольшое количество кратеров на других телах указывает на молодые поверхности. Это особенно убедительно, если в близлежащих регионах или телах видны более тяжелые кратеры. Молодые поверхности, в свою очередь, указывают на атмосферные, тектонические или вулканические, или гидрологические процессы на крупных телах и кометах, или на перераспределение пыли, или на относительно недавнее образование на астероидах (т. Е. Откол от родительского тела). [16]

Изучение записей кратеров на нескольких телах в нескольких областях Солнечной системы указывает на позднюю тяжелую бомбардировку , которая, в свою очередь, свидетельствует о ранней истории Солнечной системы. Однако предлагаемая в настоящее время поздняя тяжелая бомбардировка имеет некоторые проблемы и не полностью принята. [17] [18] [19]

Одна из моделей исключительно высокой плотности Меркурия по сравнению с другими планетами земной группы [20] - это удаление значительного количества коры и / или мантии в результате чрезвычайно сильной бомбардировки. [21] [22]

Дифференциация [ править ]

Основная статья: Планетарная дифференциация

В большом теле, Земля может эффективно сохранить свою внутреннюю температуру (от его первоначального формирования плюс распада его радиоизотопов ) в течение длительного масштаба времени Солнечной системы. Таким образом, он сохраняет расплавленное ядро и отличается - плотные материалы опускаются в ядро, в то время как легкие материалы всплывают, образуя корку.

Для сравнения, другие тела могут отличаться, а могут и не отличаться в зависимости от истории их образования, содержания радиоизотопов, дальнейшего поступления энергии в результате бомбардировки, расстояния от Солнца, размера и т. Д. Изучение тел различных размеров и расстояний от Солнца дает примеры и накладывает ограничения на процесс дифференциации. Сама дифференциация оценивается косвенно, по минералогии поверхности тела, по сравнению с его ожидаемой объемной плотностью и минералогией, или через эффекты формы из-за незначительных изменений силы тяжести. [23] Дифференциация также может быть измерена напрямую, с помощью членов более высокого порядка гравитационного поля тела, измеренного с помощью пролета или гравитационной помощи , а в некоторых случаях с помощью либраций . [24]

К крайним случаям относятся Веста и некоторые из более крупных спутников, которые демонстрируют дифференциацию, но, как предполагается, с тех пор полностью затвердели. Вопрос о том, затвердела ли Луна Земли или сохранила некоторые расплавленные слои, окончательного ответа не получил. Кроме того, ожидается, что процессы дифференциации будут изменяться в зависимости от континуума. Тела могут состоять из более легких и тяжелых горных пород и металлов, с высоким содержанием водяного льда и летучих веществ (с меньшей механической прочностью) в более прохладных регионах Солнечной системы или, главным образом, из льдов с низким содержанием горных пород / металлов даже дальше от Солнца. Считается, что этот континуум отражает различный химический состав ранней Солнечной системы с огнеупорами, сохранившимися в теплых регионах, и летучими веществами, вытесненными наружу молодым Солнцем.

Ядра планет недоступны, косвенно изучаются с помощью сейсмометрии, гравиметрии и в некоторых случаях магнитометрии. Однако железные и каменно-железные метеориты, вероятно, являются фрагментами ядер родительских тел, которые частично или полностью дифференцировались, а затем разрушились. Таким образом, эти метеориты - единственное средство непосредственного исследования глубинных материалов и их процессов.

Планеты газовые гиганты представляют собой другую форму дифференциации с несколькими слоями жидкости по плотности. Некоторые проводят различие между настоящими газовыми гигантами и ледяными гигантами, находящимися дальше от Солнца. [25] [26]

Тектоника [ править ]

Основная статья: Тектоника

В свою очередь, расплавленное ядро ​​может допускать тектонику плит, основные особенности которой проявляет Земля. Марс, будучи меньшим по размеру телом, чем Земля, не проявляет ни текущей тектонической активности, ни горных хребтов из-за недавней геологической активности. Предполагается, что это происходит из-за того, что внутреннее пространство остывает быстрее, чем Земля (см. Геомагнетизм ниже). Краевым случаем может быть Венера, которая, кажется, не имеет существующей тектоники. Однако в своей истории он, вероятно, имел тектоническую активность, но утратил ее. [27] [28] Возможно, тектоническая активность на Венере все еще может быть достаточной для возобновления после долгой эры накопления. [29]

Ио, несмотря на высокий уровень вулканизма, не проявляет никакой тектонической активности, возможно, из-за магм на основе серы с более высокими температурами или просто более высоких объемных потоков. [30] Между тем, ямки Весты можно считать формой тектоники, несмотря на небольшой размер этого тела и низкие температуры. [31]

Европа - ключевая демонстрация тектоники внешних планет. На его поверхности видны движения ледяных глыб или плотов , сдвиги и, возможно, диапиры . Вопрос о существующей тектонике гораздо менее определен, возможно, его заменил местный криомагматизм. [32] Ганимед и Тритон могут содержать тектонически или криовулканически выходящие на поверхность поверхности, а нерегулярные ландшафты Миранды могут быть тектоническими.

Землетрясения на Земле хорошо изучены, так как несколько сейсмометров или большие массивы могут использоваться для получения форм волн землетрясений в нескольких измерениях. Луна - единственное тело, успешно принявшее массив сейсмометров; «Марслетрясения» и недра Марса основаны на простых моделях и предположениях, полученных с Земли. Венера получила незначительную сейсмометрию.

Газовые гиганты, в свою очередь, могут демонстрировать разные формы теплопередачи и смешения. [33] Кроме того, газовые гиганты демонстрируют различные тепловые эффекты в зависимости от размера и расстояния до Солнца. Уран показывает чистый отрицательный тепловой баланс для космоса, но другие (включая Нептун, находящийся дальше) чистые положительные.

Геомагнетизм [ править ]

Основная статья: Магнитосфера

Две планеты земной группы (Земля и Меркурий) отображают магнитосферы и, следовательно, имеют слои расплавленного металла. Точно так же у всех четырех газовых гигантов есть магнитосферы, которые указывают на слои проводящих жидкостей. Ганимед также показывает слабую магнитосферу, как свидетельство подповерхностного слоя соленой воды, в то время как объем вокруг Реи показывает симметричные эффекты, которые могут быть кольцами или магнитным явлением. Из них магнитосфера Земли является наиболее доступной, в том числе с поверхности. Поэтому он является наиболее изученным, и внеземные магнитосферы изучаются в свете предыдущих исследований Земли.

Тем не менее, между магнитосферами существуют различия, указывающие на области, требующие дальнейших исследований. Магнитосфера Юпитера сильнее, чем у других газовых гигантов, а у Земли сильнее, чем у Меркурия. У Меркурия и Урана есть смещенные магнитосферы, которым пока нет удовлетворительного объяснения. Наклон оси Урана заставляет его магнитосферный хвост закручиваться за планетой, аналогов нет. Будущие исследования Урана могут показать новые магнитосферные явления.

Марс показывает остатки более раннего магнитного поля планетарного масштаба с полосами, как на Земле . Это считается доказательством того, что в предыдущей истории планеты было ядро ​​из расплавленного металла, что допускало как магнитосферу, так и тектоническую активность (как на Земле). Оба они с тех пор рассеялись. Луна Земли показывает локализованные магнитные поля, указывающие на какой-то процесс, отличный от большого расплавленного металлического ядра. Это может быть источником лунных водоворотов , невидимых на Земле. [34]

Геохимия [ править ]

Основная статья: Геохимия

Помимо расстояния до Солнца, разные тела демонстрируют химические вариации, указывающие на их образование и историю. Нептун плотнее Урана, что является свидетельством того, что эти двое могли поменяться местами в ранней Солнечной системе. Кометы показывают как высокое содержание летучих, так и зерна, содержащие тугоплавкие материалы. Это также указывает на некоторое перемешивание материалов в Солнечной системе при формировании этих комет. Инвентаризация материалов по изменчивости Mercury используется для оценки различных моделей их образования и / или последующей модификации.

Изотопные содержания указывают на процессы в истории Солнечной системы. В какой-то мере все тела образовались из предсолнечной туманности. Затем различные последующие процессы изменяют элементные и изотопные отношения. В частности, газовые гиганты обладают достаточной силой тяжести, чтобы удерживать первичные атмосферы, взятые в основном из предсолнечной туманности, в отличие от более позднего выделения газов и реакций вторичных атмосфер. Различия в атмосфере газовых гигантов по сравнению с содержанием Солнца указывают на некоторый процесс в истории этой планеты. Между тем, газы на малых планетах, таких как Венера и Марс, имеют изотопные различия, указывающие на процессы ускользания из атмосферы . {Метеорит планеты с соотношением изотопов аргона} {метеорит с соотношением изотопов неона}

Различные модификации поверхностных минералов или космического выветривания используются для оценки типов и возраста метеоритов и астероидов. Камни и металлы, защищенные атмосферой (особенно толстой) или другими минералами, меньше подвержены выветриванию и меньшему количеству имплантаций и следов космических лучей . В настоящее время астероиды классифицируются по их спектрам, что указывает на свойства поверхности и минералогию. Некоторые астероиды, по-видимому, меньше подвержены космическому выветриванию из-за различных процессов, включая относительно недавнюю дату образования или «освежение». Поскольку минералы Земли хорошо защищены, космическое выветривание изучается с помощью внеземных тел, и желательно на множестве примеров.

Объекты пояса Койпера имеют очень выветренную или в некоторых случаях очень свежую поверхность. Поскольку большие расстояния приводят к низкому пространственному и спектральному разрешению, химический состав поверхности KBO в настоящее время оценивается с помощью аналогичных спутников и астероидов, более близких к Земле.

Смотрите также: Метеоритика

Аэрономия и физика атмосферы [ править ]

Атмосфера Земли намного толще, чем у Марса, но намного тоньше, чем у Венеры. В свою очередь, оболочки газовых гигантов представляют собой совершенно другой класс и показывают свои градации. Между тем, более мелкие тела демонстрируют разреженные атмосферы («поверхностные экзосферы»), за исключением Титана и, возможно, Тритона. Кометы варьируются от незначительных атмосфер во внешней Солнечной системе до активных ком на миллионы миль в диаметре в перигелии. Экзопланеты, в свою очередь, могут обладать известными и неизвестными в нашей звездной системе атмосферными свойствами.

Аэрономия [ править ]

Основная статья: Аэрономия

Атмосферный выброс в значительной степени является тепловым процессом. Таким образом, атмосфера, которую может удерживать тело, варьируется от более теплых внутренних областей Солнечной системы до более холодных внешних областей. Различные тела в разных регионах Солнечной системы дают аналогичные или противоположные примеры. Атмосфера Титана считается аналогом ранней, более холодной Земли; Атмосфера Плутона считается аналогом огромной кометы. [35] [36]

Наличие или отсутствие магнитного поля влияет на верхние слои атмосферы и, в свою очередь, на атмосферу в целом. Воздействие частиц солнечного ветра вызывает химические реакции и ионные частицы, которые, в свою очередь, могут влиять на магнитосферные явления. Земля служит контрпримером Венере и Марсу, у которых нет планетных магнитосфер, и Меркурию с магнитосферой, но незначительной атмосферой.

Луна Юпитера Ио создает выбросы серы, а также серы и некоторого количества натрия вокруг этой планеты. Точно так же у Луны есть следы выбросов натрия и гораздо более слабый хвост . У ртути также есть следы натриевой атмосферы .

Предполагается, что сам Юпитер обладает некоторыми характеристиками внесолнечных «суперюпитеров» и коричневых карликов .

Сезоны [ править ]

Предполагается, что наклоненный на бок Уран имеет гораздо более сильные сезонные эффекты, чем на Земле. Точно так же постулируется, что Марс изменял наклон своей оси на протяжении эонов, причем в гораздо большей степени, чем на Земле. Предполагается, что это резко изменило не только сезоны, но и климат на Марсе, чему есть некоторые свидетельства. [37] У Венеры незначительный наклон, исключающий времена года, и медленное ретроградное вращение, вызывающее другие суточные эффекты, чем на Земле и Марсе.

Слои облаков и дымки [ править ]

С Земли облачный слой всей планеты является доминирующей чертой Венеры в видимом спектре; это также верно и для Титана. Облачный слой Венеры состоит из частиц диоксида серы, а на Титане - смесь органических веществ .

На газовых планетах-гигантах видны облака или пояса различного состава, включая аммиак и метан. [38]

Циркуляция и ветры [ править ]

Венера и Титан и, в меньшей степени, Земля являются суперротаторами - атмосфера вращается вокруг планеты быстрее, чем поверхность под ней. Хотя эти атмосферы имеют общие физические процессы, они обладают различными характеристиками. [39]

Клетки Хэдли , впервые постулированные и подтвержденные на Земле, видны в различных формах в других атмосферах. Земля имеет ячейки Хэдли к северу и югу от экватора, что приводит к дополнительным ячейкам по широте. Циркуляция Марса по Хэдли смещена от его экватора. [40] Титан, гораздо меньшее тело, вероятно, имеет одну огромную клетку, меняющую полярность с севера на юг в зависимости от времени года. [41] [42]

В полосы Юпитера , как полагают, многочисленные Hadley-подобные клетки по широте.

Штормы и циклоническая активность [ править ]

Большие штормы, наблюдаемые на газовых гигантах, считаются аналогами земных циклонов . Однако это несовершенная метафора, как и ожидалось, из-за больших различий в размерах, температуре и составе между Землей и газовыми гигантами и даже между газовыми гигантами.

Полярные вихри наблюдались на Венере и Сатурне . В свою очередь, более тонкая атмосфера Земли показывает более слабую полярную завихренность и эффекты.

Молния и полярное сияние [ править ]

И молнии, и полярные сияния наблюдались на других телах после обширных исследований на Земле. Молния была обнаружена на Венере и может быть признаком активного вулканизма на этой планете, так как на Земле известны вулканические молнии . [43] [44] Полярные сияния наблюдались на Юпитере и его спутнике Ганимеде. [45]

Сравнительная климатология [ править ]

Понимание истории эволюции и текущего состояния климата Венеры и Марса имеет прямое отношение к исследованиям климата Земли в прошлом, настоящем и будущем. [46]

Гидрология [ править ]

Основная статья: Гидрология

Растущее число тел демонстрирует реликтовые или текущие гидрологические изменения. Земля, «планета океана», является ярким примером. Другие тела имеют меньшие модификации, что указывает на их сходство и различие. Это может быть определено как включающее жидкости, отличные от воды, такие как легкие углеводороды на Титане или, возможно, сверхкритический диоксид углерода на Марсе, которые не сохраняются в условиях Земли. В свою очередь, потоки древней лавы можно рассматривать как форму гидрологической модификации, которую можно спутать с другими флюидами. [47] В настоящее время на Ио есть кальдеры лавы и озера. Модификация жидкости могла произойти на таких маленьких телах, как Веста; [48] гидратация в целом наблюдалась. [49]

Если флюиды включают грунтовые воды и пар , список тел с гидрологической модификацией включает Землю, Марс и Энцелад, в меньшей степени кометы и некоторые астероиды, вероятно, Европу и Тритон, и, возможно, Цереру, Титан и Плутон. Возможно, в ранней истории Венеры была гидрология, которая с тех пор была стерта .

Модификация флюидов и отложения минералов на Марсе, наблюдаемые марсоходами MER и MSL, изучаются в свете особенностей Земли и минералов. [50] Минералы, наблюдаемые с орбитальных и спускаемых аппаратов, указывают на образование в водных условиях; [51] морфология указывает на действие жидкости и отложение. [52]

Сохранившаяся гидрология Марса включает кратковременные сезонные потоки на склонах ; однако большая часть марсианской воды заморожена в полярных шапках и под поверхностью, на что указывают георадары и кратеры на пьедестале . [53] [54] Смеси антифризов, такие как соли, пероксиды и перхлораты, могут позволить жидкости течь при марсианских температурах.

Аналогами форм рельефа Марса на Земле являются сибирские и гавайские долины, склоны Гренландии, Колумбийское плато и различные пляжи . Аналоги человеческих экспедиций (например, полевые работы по геологии и гидрологии) включают остров Девон, Канада, Антарктида, Юта, проект Евро-Марс и Аркарула, Южная Австралия. [55] [56]

С другой стороны, Луна является естественной лабораторией процессов реголита и выветривания на безводных безвоздушных телах - модификации и изменения под воздействием ударов метеороидов и микрометеороидов, имплантации солнечных и межзвездных заряженных частиц, радиационных повреждений, отколов, воздействия ультрафиолетового излучения, и так далее. Знание процессов, которые создают и модифицируют лунный реголит, необходимо для понимания композиционных и структурных атрибутов реголитов других безвоздушных планет и астероидов. [57]

Другие возможности включают внесолнечные планеты, полностью покрытые океанами , на которых не было бы некоторых земных процессов.

См. Также: Внеземная жидкая вода и Вода на Марсе.

Динамика [ править ]

Основная статья: Небесная механика

Земля, единственная среди планет земной группы, обладает большой луной. Считается, что это придает стабильность наклону оси Земли, а, следовательно, сезонам и климату. Ближайший аналог - система Плутон-Харон, но наклон ее оси совершенно другой. Предполагается, что и наша Луна, и Харон образовались в результате гигантских ударов .

Предполагается, что гигантские удары объясняют как наклон Урана, так и ретроградное вращение Венеры. Гигантские столкновения также являются кандидатами на гипотезу об океане Марса и высокой плотности Меркурия.

На большинстве планет-гигантов ( кроме Нептуна ) есть свиты из лун, колец, пастухов колец и лунных троянцев, аналогичные мини-солнечным системам. Постулируется, что эти системы образовались из аналогичных газовых облаков и, возможно, с аналогичными миграциями в период их формирования. Миссия Кассини была защищена на том основании, что динамика системы Сатурна будет способствовать изучению динамики и формирования Солнечной системы.

Исследования кольцевых систем информируют нас о динамике многих тел. Это применимо к астероиду и поясам Койпера, а также к ранней Солнечной системе, в которой было больше объектов, пыли и газа. Это имеет отношение к магнитосфере этих тел. Это также имеет отношение к динамике нашей и других галактик. В свою очередь, хотя система Сатурна легко изучается (с помощью Кассини , наземных телескопов и космических телескопов), более простые кольцевые системы с меньшей массой других гигантов несколько облегчают понимание их объяснений. Система колец Юпитера, возможно, в настоящее время изучена более полно, чем любая из трех других. [58]

Семейства астероидов и промежутки указывают на их локальную динамику. Они, в свою очередь, указывают на пояс Койпера и предполагаемый обрыв Койпера. Трояны Hildas и Jupiter имеют отношение к троянцам Нептуна, Plutinos, Twotinos и т. Д.

Относительное отсутствие у Нептуна лунной системы предполагает ее формирование и динамику. Миграция Тритона объясняет выброс или разрушение конкурирующих спутников, аналогично Горячим Юпитерам (также в разреженных системах), а также гипотезу Великого Леса самого Юпитера в меньшем масштабе.

Считается, что планеты образовались в результате аккреции все более крупных частиц в астероиды и планетезимали, а также в современные тела. Предполагается, что Веста и Церера - единственные сохранившиеся образцы планетезималей и, следовательно, образцы периода формирования Солнечной системы.

Транзиты Меркурия и Венеры наблюдались как аналоги внесолнечных транзитов. Поскольку транзиты Меркурия и Венеры намного ближе и, следовательно, кажутся «более глубокими», их можно изучать гораздо более детально. Аналогичным образом аналоги наших поясов астероидов и пояса Койпера наблюдались вокруг других звездных систем, хотя и с гораздо меньшей степенью детализации.

Смотрите также: Формирование и эволюция Солнечной системы и Численная модель Солнечной системы.

Астробиология [ править ]

Основная статья: Астробиология

Земля - ​​единственное известное тело, содержащее жизнь; это приводит к появлению геологических и атмосферных признаков жизни помимо самих организмов. Метан, наблюдаемый на Марсе , был постулирован, но не может быть определен как биосигнатура . На Земле также наблюдаются множественные процессы небиологического образования метана. [59] [60]

Обнаружение биомаркеров или биосигнатур в других мирах - активная область исследований. [61] Хотя кислород и / или озон обычно считаются сильными признаками жизни, они также имеют альтернативные, небиологические объяснения. [62]

Миссия «Галилео», выполняя облет Земли с помощью гравитации, рассматривала нашу планету как внеземную в ходе проверки методов обнаружения жизни. И наоборот, тепловизор высокого разрешения миссии Deep Impact, предназначенный для изучения комет, начиная с больших расстояний, может быть перепрофилирован для наблюдений за экзопланетами в расширенной миссии EPOXI.

И наоборот, обнаружение жизни влечет за собой идентификацию тех процессов, которые благоприятствуют или мешают жизни. Это происходит главным образом посредством изучения земной жизни и земных процессов [63], хотя на самом деле это размер выборки, равный единице. Следует проявлять осторожность, чтобы избежать ошибок при наблюдении и выборе. Астробиологи рассматривают альтернативный химический состав жизни и изучают земные экстремофильные организмы, которые расширяют возможные определения пригодных для жизни миров.

См. Также [ править ]

  • Европланета [64]
  • Список аналогов Марса
  • Национальный природный памятник Лунный кратер
  • Наземные аналоговые сайты

Библиография [ править ]

  • Мюррей, Б. Планеты, похожие на Землю (1981) WH Freeman and Company ISBN  0-7167-1148-6 [2]
  • Consolmagno, G .; Шефер, М. (1994). В разных мирах: Учебник по планетарным наукам . ISBN 978-0-13-964131-2.
  • Каттермоул, П. (1995). Земля и другие планеты . Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-521138-2.
  • К. Петерсен, К. Битти, А. Чайкин, редакторы (1999). Новая Солнечная система, 4-е издание . Издательство Кембриджского университета. ISBN 9780521645874.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  • К. Конди (2005). Земля как развивающаяся планетная система . Эльзевир. ISBN 978-0-12-088392-9.
  • К. Кокелл (2007). Космос на Земле . Макмиллан. ISBN 978-0-230-00752-9.
  • Дж. Беннетт; и другие. (2012). Космическая перспектива, 7-е издание . Эддисон-Уэсли. ISBN 9780321841063.

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Лоуман, П. (15 августа 2002 г.). «6.1». Изучение космоса, изучение Земли: новое понимание Земли из космических исследований . Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета . ISBN 978-0-521-89062-5.
  2. ^ a b Мюррей, Брюс; Малин, Майкл С .; Грили, Рональд (1981). Планеты земного типа: поверхности Меркурия, Венеры, Земли, Луны, Марса . Сан-Франциско, Калифорния: ISBN WH Freeman & Co.  978-0716711483.
  3. Перейти ↑ Sagan, C. (1979). «Сера течет на Ио». Природа . 280 (5725): 750–53. Bibcode : 1979Natur.280..750S . DOI : 10.1038 / 280750a0 .
  4. ^ Спенсер, младший; Шнайдер, Н.М. (1996). «Ио накануне миссии Галилео». Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 24 : 125–90. Bibcode : 1996AREPS..24..125S . DOI : 10.1146 / annurev.earth.24.1.125 .
  5. ^ Chemtob, S .; Jolliff, B .; и другие. (1 апреля 2010 г.). «Покрытия из диоксида кремния в пустыне Кау, Гавайи, аналог Марса: микроморфологические, спектральные, химические и изотопные исследования» (PDF) . Журнал геофизических исследований: планеты . 115 (E4): E04001. Bibcode : 2010JGRE..115.4001C . DOI : 10.1029 / 2009JE003473 .
  6. ^ «Алоха, Марс» .
  7. ^ Леви, J .; Marchant, D .; Хед, Дж. (12 сентября 2009 г.). «Полигоны трещин термического сжатия на Марсе: синтез из исследований HiRISE, Phoenix и наземных аналогов». Икар . 206 (1): 229–252. Bibcode : 2010Icar..206..229L . DOI : 10.1016 / j.icarus.2009.09.005 .
  8. ^ "Вечная мерзлота на Марсе и Земле" . Проверено 26 апреля 2015 года .
  9. ^ де Патер, Имке; Лиссауэр, Джек Дж. (31 декабря 2014 г.). Планетарные науки (2-е, переработанное изд.). Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-1-316-19569-7.
  10. ^ "Блинный купол: Венера" . Проверено 26 апреля 2015 года .
  11. ^ "Необычные вулканы на Венере" . Проверено 26 апреля 2015 года .
  12. ^ "НАСА - Скрытая химия льда Европы" . Проверено 26 апреля 2015 года .
  13. ^ "Миссия НАСА к спутнику Юпитера Европа получает ускорение от ледника Нунавут" . Проверено 26 апреля 2015 года .
  14. Перейти ↑ Wilhelms, D. (1993). «1-3». К скалистой луне: история исследования Луны геологом . Университет Аризоны Press.
  15. ^ Koerberl, C (2000). Кратеры на Луне от Галилея до Вегенера: краткая история гипотезы удара и последствия для изучения земных кратеров удара . Kluver.
  16. ^ "Сравнительные процессы образования кратеров" (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 20 мая 2015 года . Проверено 26 апреля 2015 года .
  17. Перейти ↑ Hartmann, WK (2003). «Эволюция мегареголита и модели кратеров катаклизма - лунный катаклизм как заблуждение (28 лет спустя)». Метеоритика и планетология . 38 (4): 579–593. Bibcode : 2003M & PS ... 38..579H . DOI : 10.1111 / j.1945-5100.2003.tb00028.x .
  18. ^ Arrhenius, G .; Хилл, Дж. (26 апреля 2010 г.). «Поздняя тяжелая бомбардировка Луны - развивающаяся проблема». Научная конференция по астробиологии 2010 . 1538 : 5519. Bibcode : 2010LPICo1538.5519A .
  19. ^ «Датирование поверхностей планеты с кратерами, почему нет кризиса в датировании числа кратеров» . 2008-10-22 . Проверено 26 апреля 2015 года .
  20. ^ «Вопрос 1: Почему Меркурий такой плотный? - ПОСЛАННИК» . Архивировано из оригинала на 4 сентября 2014 года . Проверено 26 апреля 2015 года .
  21. ^ «Почему Меркурий - твердый апельсин, а не мягкий персик» . Проверено 26 апреля 2015 года .
  22. ^ Джесси Emspak (6 июля 2014). "Сформировал ли планету Меркурий огромное воздействие?" . Space.com . Архивировано 1 июня 2015 года . Проверено 26 апреля 2015 года .
  23. ^ Thomas, P .; Паркер, Дж .; и другие. (8 сентября 2005 г.). «Дифференциация астероида Церера по его форме». Природа . 437 (7056): 224–226. Bibcode : 2005Natur.437..224T . DOI : 10,1038 / природа03938 . PMID 16148926 . 
  24. ^ Пил, S .; Stanton, R .; и другие. (2002). «Процедура определения природы ядра Меркурия». Метеоритика и планетология . 37 (9): 1269–1283. Bibcode : 2002M & PS ... 37.1269P . DOI : 10.1111 / j.1945-5100.2002.tb00895.x .
  25. Перейти ↑ Boss, A. (30 сентября 2002 г.). «Образование газовых и ледяных планет-гигантов». Письма о Земле и планетах . 202 (3–4): 513–523. Bibcode : 2002E и PSL.202..513B . DOI : 10.1016 / S0012-821X (02) 00808-7 .
  26. ^ Lambrechts, M .; Johansen, A .; Морбиделли, А. (25 ноября 2014 г.). «Разделение планет газовых гигантов и ледяных гигантов путем прекращения образования гальки». Астрономия и астрофизика . 572 : A35. arXiv : 1408.6087 . Бибкод : 2014A & A ... 572A..35L . DOI : 10.1051 / 0004-6361 / 201423814 .
  27. ^ Черкашина, О .; Гусева, Е .; Красильников, А. (15 марта 2004 г.). «Картирование рифтовых зон на Венере, предварительные результаты: пространственное распределение, связь с региональными равнинами, морфология трещиноватости, топография и стиль вулканизма». 35-я Конференция по изучению Луны и планет : 1525. Bibcode : 2004LPI .... 35.1525C .
  28. ^ "Особенности поверхности Венеры" . Проверено 26 апр 2015 .
  29. ^ Соломон, С. (1993). «Модель тектонической шлифовки Венеры». LPSC Xxiv .
  30. ^ Дэвис, А. Вулканизм на Ио . Издательство Кембриджского университета. п. 292.
  31. ^ Buczowski, D .; Wyrick, D .; Iyer, K .; Kahn, E .; Скалли, Дж .; Nathues, A .; Gaskell, R .; Roatsch, T .; и другие. (29 сентября 2012 г.). «Крупномасштабные впадины на Весте: признак планетарной тектоники» . Письма о геофизических исследованиях . 39 (18): 205. Bibcode : 2012GeoRL..3918205B . DOI : 10.1029 / 2012gl052959 . S2CID 33459478 . 
  32. ^ Pappalardo, R .; McKinnon, W .; Хурана, К., ред. Европа .CS1 maint: дополнительный текст: список авторов ( ссылка )
  33. ^ Li, C .; Ингерсолл, А. (13 апреля 2015 г.). «Влажная конвекция в водородной атмосфере и частота гигантских бурь Сатурна» (PDF) . Природа Геонауки . 8 (5): 398–403. Bibcode : 2015NatGe ... 8..398L . DOI : 10.1038 / ngeo2405 .
  34. ^ «Магнитные и спектральные свойства лунных завихрений и новый механизм их образования» (PDF) . Проверено 26 апреля 2015 года .
  35. ^ Гривз, J .; Хеллинг, К. (2011). «Открытие окиси углерода в верхних слоях атмосферы Плутона». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 414 (1): L36. arXiv : 1104.3014 . Bibcode : 2011MNRAS.414L..36G . DOI : 10.1111 / j.1745-3933.2011.01052.x .
  36. ^ "Плутон - гигантская комета?" . Дата обращения 9 мая 2015 .
  37. ^ "НАСА Орбитальный аппарат находит марсианский рок-рекорд с 10 ударами до планки" . Дата обращения 9 мая 2015 .
  38. ^ Adumitroaie, V; Гулькис, S; Ояфусо, Ф (2014). Моделирование облаков водного раствора аммиака планет-газовых гигантов с помощью расчетов фазового равновесия на конференции IEEE Aerospace 2014 . IEEE.
  39. ^ "Динамика в планетарной физике атмосферы: сравнительные исследования экваториального суперротации Венеры, Титана и Земли" (PDF) . Проверено 26 апреля 2015 года .
  40. ^ Де Патерис, я; Лиссауэр, Дж. Планетарные науки . Издательство Кембриджского университета.
  41. ^ Ранну, П; Монтмессен, Ф (январь 2006 г.). «Широтное распределение облаков на Титане». Наука . 311 (5758): 201–5. Bibcode : 2006Sci ... 311..201R . DOI : 10.1126 / science.1118424 . PMID 16410519 . 
  42. ^ "Вестники ледяных облаков падают на южном полюсе Титана" . 2013-06-08 . Дата обращения 9 мая 2015 .
  43. ^ "ДОКАЗАТЕЛЬСТВО ДЛЯ МОЛНИИ НА ВЕНЕРЕ" . Дата обращения 9 мая 2015 .
  44. ^ "Молния поражает Венеру" . 2014-12-19 . Дата обращения 9 мая 2015 .
  45. ^ "Сравнительная планетная авроралогия" (PDF) . Проверено 26 апреля 2015 года .
  46. ^ "Десятилетний обзор: Сравнительный документ по климатологии" (PDF) . Проверено 26 апреля 2015 года .
  47. ^ Leverington, D. (сентябрь 2011). «Вулканическое происхождение каналов оттока Марса: ключевые доказательства и основные последствия». Геоморфология . 132 (3–4): 51–75. Bibcode : 2011Geomo.132 ... 51L . DOI : 10.1016 / j.geomorph.2011.05.022 .
  48. ^ Скалли, Дж .; Russell, C .; и другие. (1 февраля 2015 г.). «Геоморфологические свидетельства кратковременного водотока на Весте». Письма о Земле и планетах . 411 : 151–163. Bibcode : 2015E и PSL.411..151S . DOI : 10.1016 / j.epsl.2014.12.004 .
  49. ^ De Sanctis, M .; Combe, J .; Ammanito, E .; Palomba, E .; Longobardo, A .; McCord, T .; Marchi, S .; Capaccioni, F .; Capria, M .; и другие. (3 октября 2012 г.). «Обнаружение широко распространенных гидратированных материалов на Весте с помощью спектрометра визуализации VIR на борту миссии« Рассвет »» . Письма в астрофизический журнал . 758 (2): L36. Bibcode : 2012ApJ ... 758L..36D . DOI : 10.1088 / 2041-8205 / 758/2 / l36 .
  50. ^ «Пыльный камень на Марсе: источник, перенос, отложение и эрозия» . Дата обращения 12 мая 2015 .
  51. ^ «Марсоход НАСА Curiosity находит минеральное соединение» . НАСА / Лаборатория реактивного движения . 4 ноября 2014 г.
  52. ^ Arvidson, R .; Squyres, S .; и другие. (24 января 2014 г.). «Древние водные среды в кратере Индевор, Марс» (PDF) . Наука . 343 (6169): 1248097. Bibcode : 2014Sci ... 343G.386A . DOI : 10.1126 / science.1248097 . PMID 24458648 .  
  53. ^ Kadish, S .; Барлоу, Н. (январь 2006 г.). "Распределение кратера пьедестала и значение для новой модели образования". 37-я Ежегодная конференция по изучению Луны и планет : 1254. Bibcode : 2006LPI .... 37.1254K .
  54. ^ Kadish, S .; Head (август 2008 г.). «Кратеры марсианского пьедестала: краевые ямы сублимации подразумевают механизм образования, связанный с климатом» . Письма о геофизических исследованиях . 35 (16): L16104. Bibcode : 2008GeoRL..3516104K . DOI : 10.1029 / 2008gl034990 .
  55. Перейти ↑ Chapman, M. (2011). Геология Марса: данные наземных аналогов . Издательство Кембриджского университета.
  56. ^ Кларк, Дж. (Ред.). Аналоговые исследования Марса . Астронавтическое общество.
  57. ^ Национальный исследовательский совет (2007). Научный контекст исследования Луны .
  58. ^ Miner, E .; Wessen, R .; Куцци, Дж. (2007). Планетарные кольцевые системы . Springer-Praxis.
  59. ^ Müntener, Othmar (2010). «Змеевик и серпентинизация: связь между формированием планеты и жизнью» . Геология . 38 (10): 959–960. Bibcode : 2010Geo .... 38..959M . DOI : 10,1130 / focus102010.1 .
  60. ^ Velbel, M (декабрь 2010). Выветривание оливина и пироксена на Марсе: данные из миссий, метеоритов и земных минеральных аналогов, в Американском геофизическом союзе, Fall Meeting 2010 . Американский геофизический союз.
  61. ^ "Биосигнатуры Fe-окисляющих микробов" . Университет Делавэра . Архивировано из оригинального 19 мая 2015 года . Дата обращения 17 мая 2015 .
  62. ^ «Новая углеродная обсерватория НАСА поможет нам понять инопланетные миры» . 2014-09-04 . Проверено 26 апреля 2015 года .
  63. ^ Lim, D .; и другие. "Проект исследования озера Павильон" (PDF) . Лунно-планетный институт . Дата обращения 17 мая 2015 .
  64. ^ "Общество Европланет" .

Внешние ссылки [ править ]

  • НАСА Астробиология [1]
  • Журнал Astrobiology - Сравнительная планетология [2]
  • Лаборатория сравнительной планетологии Института Вернадского [3]
  1. ^ "Астробиология НАСА" . Дата обращения 2 мая 2015 .
  2. ^ "Журнал астробиологии - сравнительная планетология" . Дата обращения 2 мая 2015 .
  3. ^ "Лаборатория сравнительной планетологии Института Вернадского" . Дата обращения 2 мая 2015 .