Сообщений в теме: 2102

[alexandrion12]

Туманность Улитка от телескопа CFHT


Авторы и права: Телескоп CFHT, Coelum, камера MegaCam, Ж.-К. Куиллан (CFHT) и Дж.А. Ансельми (Coelum)
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: Будет ли наше Солнце когда-нибудь выглядеть так же? Туманность Улитка – одна из самых ярких и близких к нам планетарных туманностей – газовых облаков, создаваемых в конце жизни похожими на Солнце звездами. Внешние слои звезды были выброшены в космическое пространство, и мы смотрим на них с такой точки, что кажется, будто мы заглядываем внутрь спирали. Ядро, оставшееся от центральной звезды, должно стать белым карликом. Оно излучает свет с такой высокой энергией, что он вызывает флуоресценцию выброшенного ранее газа. Туманность Улитка, обозначенная в каталоге как NGC 7293, находится на расстоянии около 700 световых лет в созвездии Водолея, а ее размер – примерно 2.5 световых года. Это изображение было получено Канадско-франко-гавайским телескопом (CFHT), расположенном на вершине потухшего вулкана на Гавайях в США. Вид крупным планом на внутренний край туманности Улитка показывает газовые сгустки со сложной структурой, природа которых пока неизвестна.
http://www.astronet.ru/db/msg/1708165





Что-то делает мертвые звезды слишком горячими, и у астрономов заканчиваются объяснения



Когда звезды, подобные Солнцу, заканчивают свой жизненный цикл, остается белый карлик. Это сморщенное голое ядро звезды, больше не способное к ядерному синтезу. Он светится, но только от остаточного тепла, медленно остывая в течение миллиардов лет, пока не станет полностью холодным и темным.

Но не все белые карлики одинаковы. В прошлом году астрономы обнаружили, что один тип массивных белых карликов остывает медленнее, чем другие, как будто у них есть дополнительный источник тепла. Но выяснить, что это за источник тепла, оказывается непросто.

Теперь, благодаря новым исследованиям, мы знаем, что это не так: осаждение богатого нейтронами стабильного изотопа неона глубоко в недрах звезд.

Большинству звезд в галактике Млечный Путь — тех, которые примерно в восемь раз больше массы Солнца — суждено стать белыми карликами.

Звезды такой массы, у которых закончились водород и гелий для горения, имеют недостаточное давление, чтобы зажечь оставшийся углерод. Они выбрасывают свой внешний материал, и ядро ​​сжимается в сферу размером с Землю.

Эта сфера размером с Землю, состоящая в основном из углерода и кислорода, невероятно плотная — примерно в 1,4 раза больше массы Солнца.

Только так называемое давление вырождения электронов, внешнее давление, создаваемое неспособностью электронов с одинаковым спином занять одно и то же состояние, предотвращает полный коллапс ядра.

Поскольку они такие плотные, с такой небольшой площадью поверхности, им требуется очень много времени, чтобы терять тепло. После того, как ядро ​​белого карлика перестанет сокращаться, оно может превысить температуру около 100 000 Кельвинов (около 100 000 градусов Цельсия и 180 000 градусов Фаренгейта).

Астрономы считают, что с момента возникновения Вселенной прошло мало времени, чтобы белые карлики полностью остыли.

Но так называемые белые карлики с Q-ветвью, которые составляют около 6 процентов массивных белых карликов, остывают даже медленнее, чем подобные звезды. Согласно статье 2019 года, опубликованной астрономом Сихао Ченгом из Университета Джона Хопкинса, эта небольшая часть белых карликов демонстрирует задержку охлаждения около 8 миллиардов лет по сравнению с другими белыми карликами.

Ченг и его команда предположили, что изотоп неона, неон-22, который в небольших количествах содержится в некоторых белых карликах, может влиять на дополнительный нагрев. В белых карликах с углеродно-кислородным ядром, неон-22 погружающийся в центр, может стать дополнительным источником тепла.

Теперь группа астрономов во главе с Мэттом Капланом из Университета штата Иллинойс проверила эту гипотезу с помощью моделирования молекулярной динамики и фазовых диаграмм. Согласно их выводам, это просто невозможно.

Хотя скорость осаждения из монокристаллов, слишком мала для наблюдаемого нагрева, кластеризация 22Ne может потенциально ускорить этот процесс. Однако даже это ученые сочли маловероятным.

В ходе моделирования они обнаружили, что микрокристаллы 22Ne в жидкости из углерода и кислорода в соотношениях, характерных для белых карликов, всегда нестабильны.

Вариантов всего два — либо смесь настолько горячая, что кристалл плавится и неон растворяется в жидкости, либо вся смесь замерзает. Середины нет.

Даже когда температура смеси ниже точки плавления неона, но выше точки плавления углерода и кислорода, неон растворяется.

Затем команда использовала фазовые диаграммы, график, показывающий физические состояния вещества в диапазоне температур и давлений, чтобы определить, сколько неона потребуется в смеси для разделения и стабилизации неона.

Как правило, углеродно-кислородные белые карлики содержат около 2 процентов неона. Чтобы неон был стабильным, эта смесь должна содержать не менее 30 процентов неона.

«Таким образом, — заявили исследователи в своей статье, — мы обнаруживаем, что нет условий, при которых кластер, обогащенный 22Ne, стабилен в углеродно-кислородном белом карлике, и поэтому усиленная диффузия 22Ne не может объяснить Q-ветвь».

Это говорит о том, что эти белые карлики Q-ветви могут иметь особый состав, объясняющий дополнительный нагрев.

Если бы звезды были немного богаче неоном — около 6 процентов, — осаждение отдельных частиц, а не скопление, могло бы генерировать тепло. Натрий и магний — плохие кандидаты; как неон, они не разделяются, образуя твердые частицы в относительно небольших количествах.

Однако элементы группы железа выглядят немного более многообещающими. Железо отделяется в углеродно-кислородной смеси, и наличие всего лишь 0,1 процента может вызвать заметный нагрев.

Исследователи заявили, что если бы какой-то астрофизический процесс смог бы обогатить железо в белых карликах Q-ветви до 1 процента, этого было бы достаточно, чтобы задержать охлаждение на несколько миллиардов лет.

«Таким образом, эта работа мотивирует включение железа в модели охлаждения белых карликов», — написали они. «Это потребует новых фазовых диаграмм железа и обзора молекулярной динамики кластеризации и характерных размеров кластеров железа, что станет предметом будущих исследований».

Исследование было опубликовано в The Astrophysical Journal Letters.

Источники: Фото: Белые карлики в шаровом скоплении NGC 6397. (НАСА, ЕКА и Х. Ричер / Университет Британской Колумбии)
https://rwspace.ru/n...byasneniya.html

[alexandrion12]

Рентгеновские и радио- вспышки со стороны магнетара 1E 1547.0–5408



Международная команда астрономов произвела совместные наблюдения магнетара 1E 1547.0–5408 в рентгеновском и радио- диапазонах в период его повышенной активности. В результате были обнаружены новые рентгеновские и радиовспышки со стороны этого источника.

Магнетары представляют собой нейтронные звезды с экстремально мощными магнитными полями, интенсивность которых превышает интенсивность магнитного поля Земли более чем в один квадриллион раз. Распад магнитных полей магнетаров обусловливает испускание высокоэнергетического электромагнитного излучения, например, в форме рентгеновских лучей или радиоволн.

Расположенный на расстоянии примерно в 14670 световых лет от нас, источник 1E 1547.0– 5408 представляет собой излучающий в радиодиапазоне магнетар с периодом вращения в 2,07 секунды и поверхностным биполярным магнитным полем, характеризуемым индукцией в 640 триллионов гауссов. Наблюдения показали, что на источнике произошло не менее трех вспышек (последняя вспышка наблюдалась в 2009 г.), в ходе каждой из которых имело место несколько высокоэнергетических коротких выбросов.

В новой работе команда под руководством Жанлуки Израэля (Gianluca Israel) из Римской астрономической обсерватории, Италия, представляет анализ результатов наблюдений, проведенных в 2009 г., когда со стороны источника 1E 1547.0–5408 в последний раз наблюдались вспышки. Наблюдения пульсара проводились при помощи 64-метрового телескопа Parkes («Паркс»), а также рентгеновских космических обсерваторий Chandra («Чандра») НАСА и XMM-Newton Европейского космического агентства.

В результате наблюдений было выявлено две радиовспышки, одна из которых произошла спустя одну секунду после яркой рентгеновской вспышки. Каждая из радиовспышек оказалась не связана ни с другими радиовспышками, наблюдавшимися несколькими сутками ранее, ни с рентгеновскими вспышками, указали Израэль и его коллеги. Это добавляет наблюдаемому источнику сходства с таинственными быстрыми радиовсплесками, отмечают авторы.

Поскольку физическая природа быстрых радиовсплесков до сих пор остается загадкой для науки, то исследование, проведенное командой Израэля, может сыграть большую роль в углублении нашего понимания этого загадочного феномена.

Исследование появилось на сервере предварительных научных публикаций arxiv.org.
https://www.astronew...=20201125205044





Обнаружен возможный источник Wow! сигнала



Астроном-любитель и активный «ютубер» Альберто Кабаллеро (Alberto Caballero), один из основателей Youtube-канала The Exoplanets Channel, обнаружил возможный источник таинственного Wow! сигнала. В своей работе Кабаллеро описывает алгоритм и результат поиска в базе данных, собранных при помощи космической миссии Gaia («Гея»), звезд, подобных Солнцу, из систем которых мог исходить этот сигнал, возможно, переданный представителями разумной внеземной цивилизации.

В 1977 г. астрономы, работающие в обсерватории Big Ear Radio Telescope – которая в то время находилась в штате Огайо, США – зарегистрировали уникальный сигнал, идущий из космоса. Этот сигнал был настолько мощным и необычным, что один из членов научной команды, Джерри Эхман, нацарапал знаменитое слово Wow! («Вау!») на распечатке. Несмотря на годы поисков, никто так и не смог проследить источник этого загадочного сигнала, продолжительность которого составила 72 секунды. Многие исследователи считают, что источником данного сигнала могла быть внеземная разумная жизнь.

В своей работе Кабаллеро отмечает, что если источник связан с внеземными формами жизни, то он должен находиться на поверхности экзопланеты размером с Землю – обращающейся вокруг солнцеподобной звезды. Поэтому Кабаллеро начал поиск таких звезд в публично доступной базе данных, собранных при помощи миссии Gaia.

Проанализировав результаты своих поисков, Кабаллеро нашел подходящую систему – звезду 2MASS 19281982-2640123, которая является почти точной копией нашего Солнца и находится примерно в той же области космического пространства, где был зафиксирован сигнал Wow! Автор отмечает, что в этой же области можно подобрать и другие звезды-кандидаты, однако 2MASS 19281982-2640123 является наиболее вероятным источником таинственного сигнала и требует самого пристального внимания астрономов.

Исследование появилось на сервере предварительных научных публикаций arxiv.org.
https://www.astronew...=20201125161653





Впервые зафиксированы нейтрино вторичного термоядерного цикла Солнца


© Borexino
Детектор нейтрино Borexino

МОСКВА, 25 ноя — РИА Новости. Ученые из международной коллаборации Borexino объявили о первом наблюдении нейтрино из реакций углеродно-азотного цикла в Солнце. Это экспериментально подтверждает теоретические представления о вторичном цикле термоядерного синтеза в массивных звездах. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Звезды питаются энергией термоядерных реакций превращения водорода в гелий, происходящих в их недрах. Такой синтез возможен двумя путями: в протон-протонной (pp) цепи, включающей только изотопы водорода и гелия, и в ходе вторичного цикла, который еще называют углеродно-азотным, или CNO-циклом по символам углерода, азота и кислорода — элементов, выступающих катализаторами реакций. Ядерные реакции как первичного, так и вторичного цикла сопровождается испусканием характерных нейтрино.

Протон-протонные цепи производят около 99 процентов энергии Солнца и сходных с ним по размерам звезд, поэтому ранее ученым удавалось наблюдать только нейтрино из рр-цикла. Но считается, что у тяжелых звезд, с массой в полтора раза и более массивнее Солнца, преобладает углеродно-азотный цикл, и важно было экспериментально доказать его существование.

Из-за чрезвычайно малой вероятности взаимодействия с обычным веществом нейтрино легко проходят сквозь толщу Солнца, сохраняя информацию о ядерных процессах в глубинах звезды и условиях их протекания. Зафиксировать среди солнечных нейтрино те, которые относятся к вторичному циклу было очень сложной задачей, так как их сигнал не намного превышал фоновый. Но ученым коллаборации Borexino это удалось.

"До недавнего времени оставался открытым вопрос, удастся ли зарегистрировать нейтрино из CNO-цикла. Регистрацию CNO-нейтрино, помимо малости самого потока, осложняет присутствие спектральной компоненты природного фона, неотличимой от их спектра", — приводятся в пресс-релизе Объединенного института ядерных исследований в Дубне слова одного из участников эксперимента, старшего научного сотрудника Лаборатории ядерных проблем им. В.П. Джелепова ОИЯИ Олега Смирнова.


© Borexino
Углеродно-азотный цикл

Свойство беспрепятственно проникать сквозь вещество позволяет нейтрино сохранять информацию о внутренних процессах в Солнце, но это же свойство делает их неуловимыми для обычных детекторов частиц. Поэтому для регистрации нейтрино используют специальные детекторы очень большой массы с тщательным контролем всех процессов, которые могут отражать взаимодействия нейтрино с электронами.

В тех редких случаях, когда нейтрино взаимодействует с электроном, он передает ему часть своей энергии. Этот процесс напоминает упругое столкновение бильярдных шаров. Электрон, получив некоторую начальную скорость, постепенно теряет ее в ходе взаимодействия с молекулами среды. Часть энергии при этом излучается в виде фотонов. Таким образом, взаимодействие нейтрино с электроном приводит к вспышке света, и несколько тысяч фотонов разлетаются от точки взаимодействия во все стороны.

Эти фотоны регистрируют тысячи детекторов света, а специальные приборы — фотоэлектронные умножители — позволяют оценить энергию, переданную электрону, а также определить точку, где произошло взаимодействие.

В сверхчувствительном детекторе Borexino, расположенном в самой большой подземной лаборатории в мире в Гран-Сассо в Центральной Италии, в качестве активной среды для регистрации нейтрино используется около 100 тонн жидкого сцинтиллятора.

"Несмотря на огромное количество солнечных нейтрино, проходящих через детектор (более секстиллиона за день) только полсотни нейтрино оставляют заметный "след" в детекторе за это же время. Ученые, работающие над анализом данных, смогли выделить сигнал, который можно объяснить только присутствием нейтрино из CNO-цикла. Таким образом доказано протекание ядерных реакций CNO-цикла в Солнце. Полный поток нейтрино из CNO-цикла составляет около одного процента от полного потока солнечных нейтрино", — поясняет Олег Смирнов.

Открытие имеет первостепенное значение для астрофизики, так как в звездах более массивных, чем Солнце, энергия выделяется в основном за счет углеродно-азотного цикла. Его механизм теперь экспериментально подтвержден.
https://ria.ru/20201...1586321490.html





Обнаружено космическое явление неизвестной природы


Изображение: International Gemini Observatory / NOIRLab / NSF / AURAImage processing: Travis Rector (University of Alaska Anchorage), Mahdi Zamani & Davide de Martin

Международная группа астрономов обнаружила, что взрыв звезды, известный как новая CK Лисички (Nova Vulpeculae 1670), на самом деле произошел в пять раз дальше, чем считалось до этого. Это делает космическое явление, наблюдавшееся в 1670 году, более энергичным и помещает его в класс вспышек неизвестной природы. Препринт статьи опубликован в репозитории arXiv.org.

Новые данные окончательно опровергли общепринятую модель, согласно которой катастрофическое событие произошло в тесной двойной системе, один из компонентов которой был белым карликом. Эта версия неоднократно пересматривалась рядом ученых, которые предполагали, что речь идет на самом деле о столкновении двух обычных звезд, либо о слиянии белого карлика с коричневым карликом — промежуточного звена между газовыми гигантами и самыми маленькими звездами. Однако теперь выяснилось, что СК Лисички находится гораздо дальше и выбрасывает газ с большей скоростью, чем полагали ученые.

С помощью астрономического спектрографа GNIRS (Gemini Near-Infrared Spectrograph) исследователи измерили скорость расширения туманности, оставшейся после взрыва, составившую семь миллионов километров в час. При этом оказалось, что она располагается на расстоянии 10 тысяч световых лет от Солнца вместо двух тысяч световых лет. Это означает, что взрыв высвободил в 25 раз больше энергии, чем показывали предыдущие расчеты.

Таким образом, с точки зрения количества высвободившейся энергии Vulpeculae 1670 занимает промежуточное место между новыми и сверхновыми. Однако причина этого взрыва пока остается неизвестной.
https://lenta.ru/new...1/25/astronomy/





Откуда у Земли берутся мини-луны и что нам о них известно: новые факты

Обнаруженный ранее в этом году астероид 2020 CD3 является лишь вторым временным естественным спутником (или мини-луной) Земли из всех, что известны науке. Его путешествие бок о бок с нашей планетой продлилось недолго, но мы узнали кое-что интересное об этом необычном «компаньоне» и о том, почему миссия по перехвату похожих объектов — хорошая идея.

Василий Макаров



Иногда у Земли возникают неожиданные спутники, природа которых далеко не всегда поддается расшифровке. Ученые выяснили, что представляет собой один такой "космический скиталец"

Астероид 2020 CD3 был впервые обнаружен астрономами из Catalina Sky Survey в Университете Аризоны 15 февраля 2020 года. Были сделаны некоторые предварительные расчеты относительно его размера и орбиты, но новое исследование, опубликованное в Astronomical Journal, дает наиболее точный анализ этого редкого небесного тела.

На самом деле, «редкий», возможно, не совсем правильное выражение для подобного объекта. Скорее уж «редко обнаруживаемый». Подобные временные естественные спутники, согласно предположениям ученых, довольно распространены — их просто сложно увидеть из-за небольшого размера и непостоянной природы. Но, как указывает в своем заявлении Институт астрономии (IfA) Гавайского университета, примерно 1 из каждых 1000 метеоров, сгорающих в атмосфере Земли, когда-то был мини-луной. Эти объекты недостаточно велики, чтобы вызвать серьезные проблемы на поверхности Земли, и, как правило, делают несколько причудливых петель вокруг планеты, прежде чем возобновить свое путешествие на орбите более крупного объекта — Солнца.

Прежде всего, новая статья исключила возможность того, что CD3 2020 года был просто куском космического мусора. Отношение площади объекта к массе и низкая светимость предполагают, что это силикатный астероид, а не, например, выброшенный ракетный ускоритель или своенравный родстер Tesla. Чего нельзя сказать о «перспективной» мини-луне, обнаруженной в сентябре этого года, — по всей вероятности, она является второй ступенью ракеты Centaur, запущенной NASA в 1966 году.

Астероид 2020 CD3 не очень велик. Его ширина составляет около 1,2 метра, так что он лишь немногим больше посудомоечной машины. Авторы исследования говорят, что это, вероятно, фрагмент, отколовшийся от более крупного астероида где-то между Марсом и Юпитером.

«Кажется невероятным, но современные астрономические телескопы действительно могут обнаруживать объекты размером с большие валуны на той же дистанции, что Земля отстоит от Луны», — пояснил астроном и соавтор исследования IfA Роберт Джедике.

Ученые смогли также более точно описать орбиту объекта. Как оказалось, CD3 2020 года находился в режиме мини-луны последние 2,5 года — мы просто не знали об этом. Объект кружил над Землей с 2018 года, но приблизился к ней и был в итоге обнаружен учеными с помощью Catalina Sky Survey.

В общей сложности 2020 CD3 провел 2,7 года в качестве временного естественного спутника Земли, прежде чем возобновить свое путешествие вокруг Солнца. Столь продолжительное пребывание на орбите застало авторов исследования врасплох, поскольку сроки не совпадали со сроками теоретической модели. Кроме того, в реальности объект вращается быстрее, чем на бумаге, а потому ученые решили пересмотреть свое видение того, как ведут себя столь малые астроиды.

Почему мини-луны так важны? Что ж, исследователи сходятся во мнении о том, что подобные объекты могут стать отличными кандидатами на разработку первых космических месторождений полезных ресурсов. Астероиды богаты металлами, а мини-луны, к тому же, подлетают к Земле на весьма близкое расстояние – снижая тем самым стоимость добычи и увеличивая ее скорость.
https://www.popmech....om=stars_news_2





Рельеф тессер на Венере мог сформироваться под действием водных потоков


Рис. 1. Общий план Земли Афродиты — самой крупной возвышенности на поверхности Венеры. Она достигает 10 000 км в длину, по площади сравнима с Африкой. Обширные районы в ее составе подняты на 3000 м или больше над средним уровнем венерианской поверхности. Фрагменты ландшафта Земли Афродиты обсуждаются в работе, речь о которой пойдет ниже. Фото с сайта ru.wikipedia.org

Плотная атмосфера Венеры долгое время скрывала от астрономов поверхность этой планеты. Только в 1960-х годах, когда Венеру стали посещать межпланетные космические аппараты, завеса стала приподниматься. Наиболее полную и детальную карту поверхности удалось составить на основе данных, собранных в начале 1990-х годов американским зондом «Магеллан», который обнаружил на Венере уникальные формы рельефа, в частности — так называемые тессеры. Это довольно большие возвышенности, сильно изрезанные трещинами, идущими в разных направлениях. Традиционно считается, что тессеры образовались в ходе тектонических процессов. Авторы статьи, вышедшей недавно в журнале Nature Communications, предлагают новый взгляд на их формирование. Они считают, что изрезанность тессер можно рассматривать как следы водных потоков, текших по поверхности Венеры в те древние времена, когда климат на ней был более мягким. В то же время авторы признают, что, пока не появятся более подробные данные о структуре и морфологии тессер, к их идеям лучше относиться как к экзотической гипотезе.

Венера — планета, история наблюдения которой насчитывает почти четыре тысячелетия. Будучи одним из самых ярких небесных тел, она, естественно, привлекала внимание древних звездочетов. Но важные результаты в изучении этой планеты стали появляться только в последние столетия. Так, Михаил Ломоносов, наблюдая прохождение Венеры по диску Солнца 6 июня 1761 года, заметил у нее тонкую светящуюся кайму, которую он корректно интерпретировал как проявление наличия атмосферы. Прохождения (или транзиты, как их еще называют) происходят, когда Венера оказывается ровно между Землей и Солнцем. Такое расположение небесных тел, в частности, позволяло ученым XVIII–XIX веков всё точнее оценивать размер Венеры, который оказался близок к земному (по современным данным, средний радиус Венеры примерно равен 6052 км, что составляет 95% от радиуса Земли). Эти два факта — наличие атмосферы и схожесть размеров Венеры и Земли — породили в научных кругах того времени обсуждения относительно обитаемости Венеры и наличия на ней морей и океанов.

Однако кроме этих двух фактов о Венере было известно очень и очень мало до середины XX века — даже несмотря на развитие ультрафиолетовых и радиотелескопов: ее плотные облачные покровы надежно скрывали поверхность планеты от астрономов. Недостаток информации хорошо иллюстрируется тем, что до 1960-х годов даже направление вращения Венеры оставалось обсуждаемой гипотезой. Например, в статье 1963 года Rotation of Venus: Period Estimated from Radar Measurements авторы используют осторожную формулировку «Венера, предположительно, вращается в направлении, обратном земному» („Venus may rotate in a direction opposite to that of the Earth“). Такая неопределенная ситуация позволила писателям-фантастам в своих произведениях изображать Венеру почти двойником Земли. Так, в романе Айзека Азимова «Лакки Старр и океаны Венеры» 1954 года она представлена полностью покрытой океаном с атмосферой, преимущественно состоящей из азота.

Поэтому в 60-е года прошлого века, когда началась эпоха межпланетных миссий, Венера считалась даже несколько более привлекательной целью для исследований, чем Марс. Первым успехом в исследовании Венеры с близкого расстояния стала миссия «Маринер-2». Этот аппарат пролетел мимо Венеры 14 декабря 1962 года и произвел приблизительные измерения температуры атмосферы. Оказалось, что она составляет 220–320 °C (в зависимости от освещенности). Это несколько остудило интерес научного сообщества и заставило Азимова написать подробное предисловие к следующему изданию приключений Лакки Старра, в котором он объяснил, что научная парадигма успела измениться.

А уже в 1967 году советская станция «Венера-4» успешно вошла в атмосферу планеты, правда связь с ней прервалась до достижения поверхности. Данные, полученные этим спускаемым аппаратом, позволили уточнить температуру на Венере — 450–500 °C, что значительно выше измерений «Маринера-2». «Венера-4» также окончательно установила, что атмосфера состоит преимущественно из углекислого газа и азота (~96,5% и ~3,5%, соответственно; точные цифры были получены позднее). Эти данные подтвердили предположение Карла Сагана об экстремальном парниковом эффекте вблизи поверхности Венеры и практически прекратили спекуляции о возможности жизни на Венере или наличии там жидкой воды. Последним рубежом для сторонников венерианской жизни остались более прохладные облака, дискуссия об обитаемости которых не затихает до сих пор. Так, в сентябре 2020 года в журнале Nature Astronomy появилось сенсационное сообщение (J. Greaves et al., 2020. Phosphine gas in the cloud decks of Venus) об обнаружении в венерианских облаках фосфина (PH3) — газа-биомаркера, который мог бы быть весомым аргументом в пользу этой идеи. Однако статья немедленно подверглась очень жесткой критике, а сами авторы вскоре сообщили об ошибке в обработке данных, и по состоянию на 20 ноября на сайте Nature Astronomy висит уведомление о том, что данные пересматриваются.

В последующие годы NASA при планировании новых миссий выбрало так называемую стратегию «следования за водой», обратившись к Марсу и телам Главного пояса астероидов, а старты советских миссий к Венере прекратились в 1984 году (последними стали «Веги», см. картинку дня Аэростат на Венере). Из-за этого в изучении Венеры в середине восьмидесятых годов наступил перерыв. За последние 35 лет были запущены всего две специализированные венерианские миссии (не считая пролетов): «Магеллан» (1989 год) и «Венера-Экспресс» (2005 год).

Основной целью миссии «Венеры-Экспресс» было изучение свойств венерианской атмосферы и магнитного поля, а вот «Магеллан» был аппаратом с оборудованием для изучения геологии и географии планеты. Благодаря специализированному радару (из-за плотности венерианской атмосферы это был единственный способ получить информацию о рельефе) после пяти лет работы «Магеллана» удалось создать первую подробную карту поверхности Венеры. Использование технологии радиолокационного синтезирования апертуры позволило ученым получить двумерное изображение 98% поверхности Вернеры с разрешением до 100 метров на пиксель. Из-за ограниченного времени миссии и перехода к следующей фазе (которая была посвящена гравиметрическим измерениям — измерениям ускорения свободного падения), трехмерные данные были собраны только для 21,3% поверхности. Именно на основе этих радарных снимков позднее были составлены геологические карты Венеры, установлено наличие вертикальной тектоники (предположительно, аналогичной земной в архее 4 млрд лет назад) и отсутствие субдукции, а также обилие вулканов.

На поверхности Венеры выделяют уникальные формы рельефа, связанные с геологическими процессами, аналогов которых нет на Земле, например, арахноиды (паутиноподобные системы радиальных трещин) и тессеры (tessera) — зоны хаотичного сильно трещиноватого рельефа. Тессеры покрывают значительную часть поверхности планеты (около 7,3%), причем распределены они не равномерно, а сгруппированы в нескольких областях. Традиционно формирование тессер объясняется исключительно тектоникой, связанной с магматическими процессами: при подъеме больших объемов магмы участки коры Венеры приподнимаются и сминаются, что приводит к образованию трещин и разломов. Однако, в недавней статье, опубликованной в журнале Nature Communications предлагается новый и весьма спорный взгляд на тессеры. В этой статье особенности их геоморфологии объясняются не только тектоникой и вулканизмом, но и результатом воздействия рек, текших в древности по поверхности Венеры. Кроме смелости гипотезы в данной работе примечательно также то, что она основана на магистерской работе одного из авторов.

Тессеры — одни из наиболее древних структур на поверхности Венеры. По современным представлениям, они сформировались примерно 1,75 млрд лет назад (M. J. Way et al., 2016. Was Venus the first habitable world of our solar system?). Это предшествует интенсификации вулканизма (150–750 млн лет назад) и связанному с ним парниковому эффекту, поэтому искать следы более прохладного и влажного климата, если он когда-либо был на Венере, следует, изучая именно особенности морфологии тессер — даже несмотря на то, что ныне они частично скрыты под более молодыми лавовыми потоками (рис. 2 и 3).


Рис. 2. а — радарное изображение тессер (венерианские координаты 4,4°S, 48,2°E). Буквой T отмечены сами тессеры, буквой L — более молодые лавовые потоки, заполняющие углубления рельефа. Также показан профиль высот вдоль отрезка AA'. b, c, d — различные интерпретации геологического разреза по линии АА’: b — только тектонические процессы (прогиб с поднятиями по краям), с — только эрозия (разрушение пород потоком воды или льда), d — комбинированная тектоно-эрозионная модель, лучше описывающая рельеф по мнению авторов. e — трехмерное изображение изучаемого участка поверхности. Изображение из обсуждаемой статьи в Nature Communications

Одним из геоморфологических свидетельств в пользу возможного существования воды на древней Венере авторы считают форму долин в тессерах, которая, по их мнению, в некоторых случаях является результатом работы постоянных водных потоков. Анализируя радарные данные они приходят к выводу, что итоговая форма изучаемого понижения в рельефе тессер гораздо лучше описывается комбинацией тектонического прогиба и разрушения водным потоком (рис. 2, d) нежели просто тектоническими причинами.


Рис. 3. Сравнение затопленных лавой тессер (а) и различных земных возвышенностей, резко контрастирующих с окружающим плоским рельефом: канадскими фьордами (, нунатаками в Восточной Гренландии ©, ярдангами в Китае (d). Изображение из обсуждаемой статьи в Nature Communications

Современная скорость выветривания горных пород на Венере все еще остается предметом дискуссий, однако ученые сходятся на том, что она на порядки медленнее земной, учитывая отсутствие воды. Главными факторами разрушения горных пород на Венере являются химические реакции, колебания температур и ветер. Данных о скорости приповерхностных ветров и их влиянии на породы на данный момент, к сожалению, слишком мало, но некоторые оценки существуют. В статье 2016 года Surface winds on Venus: Probability distribution from in-situ measurements приводятся цифры 1,7–2,2 м/с, что вполне достаточно для того, чтобы переносить мелкий песок и пыль. Если говорить о химическом выветривании, то, даже учитывая давление в 9 МПа (на Земле такое давление можно встретить на глубине 900 м под водой) и температуру 450 °C, реакции затрагивают лишь самые поверхностные слои горных пород (например, в статье M. Darby Dyar et al., 2020. Surface weathering on Venus: Constraints from kinetic, spectroscopic, and geochemical data приводятся цифры 30 мкм за 0,5 млн лет для базальтов). Главным фактором омоложения венерианской поверхности считают все же вулканизм. В начале 2020 года в журнале Science Advances была опубликована статья о возможных свидетельствах недавней или современной вулканической активности на Венере (J. Filiberto et al., 2020. Present-day volcanism on Venus as evidenced from weathering rates of olivine).

Подобные потенциальные речные долины, по мнению авторов, могут формировать целые речные сети, которые можно выделить, изучая сообщающиеся системы понижений в рельефе на радарных снимках. Изучив восемь участков поверхности, содержащих затопленные лавами тессеры, они провели аналогии с земными формами речных сетей (рис. 4, слева) и попытались найти что-то похожее.


Рис. 4. Слева — изученные участки тессер и соответствующие типы рисунка речной сети, которые выделяют авторы: решетчатый (а), центростремительный (, параллельный (c, f), ортогональный (d, e, g), древовидный (h). Справа — трехмерные изображения описываемых участков поверхности (смотрите на латинские буквы после номера рисунка в белых рамках). Изображения из обсуждаемой статьи в Nature Communications

После визуализации и анализа радарных данных оказалось, что сообщающиеся системы понижений могут быть сопоставлены (рис. 4) с пятью из шести известных в англоязычной номенклатуре типов речных сетей. Кроме того, ученые нашли несколько островов в долинах тессер, которые обтекаются лавовыми потоками так, что форма острова не соответствует направлению лавового потока (рис. 5).


Рис. 5. Каплеобразный остров, который, по мнению исследователей, лавовые потоки обтекают по древнему руслу рек. Изображение из обсуждаемой статьи в Nature Communications

На рис. 5 лавовые потоки движутся от вулканов на востоке (правая часть изображения), но и каплевидный остров повернут острым концом на восток. Такая форма, если сравнивать с земными речными островами, предполагает обратное направление течения потока и дает ученым возможность высказать предположение, что остров сформировался до извержения, когда по этому углублению текла водная, а не лавовая река.

Тут важно заметить, что на Венере тоже есть свои каналы (рис. 6). Были даже попытки их «водной» интерпретации (см., например, A. Jones, K. Pickering, 2003. Evidence for aqueous fluid–sediment transport and erosional processes on Venus), но в настоящее время ученые сходятся на том что они сформировались исключительно при течении лавовых потоков за счет термического и механического воздействия на подстилающие породы (подробнее об этом можно почитать в статье G. Williams-Jones et al., 1998. The nature and origin of Venusian canali). И как раз такие каналы в обсуждаемой статье не рассматриваются (так, весьма похожий участок на рис. 5 называется просто затопленным понижением в тессерах, а не каналом).


Рис. 6. Венерианский канал, созданный лавой, текшей по поверхности. Фото с сайта jpl.nasa.gov

В целом, главным аргументом авторов обсуждаемой статьи в пользу существования древних рек на Венере является неортодоксальная интерпретация некоторых элементов рельефа. Кроме очевидного утверждения о существовании водных потоков на Венере, эта интерпретация также предполагает, что мы некорректно оцениваем возраст тессер. Методика определения возраста различных геологических структур на других космических телах, когда нет возможности произвести радиоизотопное датирование, основана на анализе размера и количества кратеров на единицу поверхности. В первом приближении этот метод можно описать следующим образом: чем больше кратеров (с некоторыми поправками на размер и наличие отсутствие атмосферы), тем старше поверхность. Приблизительные оценки интенсивности метеоритной бомбардировки можно получить, оценивая плотность разных групп астероидов, а также изучая поверхности Луны (для некоторых участков ее поверхности был определен и абсолютный возраст — благодаря образцам, доставленным на Землю в рамках программ «Аполлон» и «Луна», см. картинку дня Земная порода с Луны). Это позволяет датировать участки поверхности Венеры (подробнее про эту методику, ее погрешности и применимость к разным планетам можно почитать в обзорной статье С. Fassett, 2016. Analysis of impact crater populations and the geochronology of planetary surfaces in the inner solar system). Если предположить, что эрозия «стирала» следы древних кратеров (как это происходит на Земле), то выходит, что возраст тессер может превышать 1,75 млрд лет.

Воспринимать эту статью как источник новых представлений о прошлом Венеры, конечно же, не стоит. Об этом говорят и сами авторы. Они лишь высказывают интересное предположение, полностью признавая тот факт, что, например, земные речные сети в большом количестве случаев накладываются на тектонику региона, а разрешения радара недостаточно для того, чтобы с абсолютной точностью определить, была эрозия или нет. Но учитывая незаслуженно низкий интерес к Венере со стороны научного сообщества, увеличение количества публикаций о ней в последние несколько лет — это хороший знак. Возможно, если такие дискуссии продолжатся, мы увидим еще один спускаемый венерианский аппарат хотя бы в ближайшие пару десятилетий.

Источник: S. Khawja, R. E. Ernst, C. Samson, P. K. Byrne, R. C. Ghail & L. M. MacLellan. Tesserae on Venus may preserve evidence of fluvial erosion // Nature Communications. 2020. DOI: 10.1038/s41467-020-19336-1.

Кирилл Власов
https://elementy.ru/...vodnykh_potokov

[alexandrion12]

Протопланетный диск до сих пор питается из материнского облака



Звездные системы, подобные нашей Солнечной системе, рождаются внутри облаков из газа и пыли, которые коллапсируют, формируя молодые звезды, окруженные протопланетными дисками. Планеты формируются внутри этих протопланетных дисков, расчищая при движении вокруг звезды отчетливые щели, которые недавно астрономы наблюдали в звездных системах, проэволюционировавших настолько глубоко, что материнское облако в них полностью исчезло. В новой работе обсерватория ALMA помогла исследователям обнаружить проэволюционировавший протопланетный диск с широкой щелью, который продолжает питаться из окружающего его облака при помощи крупных аккреционных филаментов. Это демонстрирует, что аккреция материала протопланетным диском продолжается намного дольше, чем считалось ранее, и оказывает большое влияние на эволюцию будущей планетной системы.

Команда астрономов под руководством доктора Фелипе Алвеса (Felipe Alves) из Центра астрохимических исследований Института внеземной физики Общества Макса Планка, Германия, использовала радиообсерваторию Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) для изучения процесса аккреции на звездном объекте [BHB2007] 1, который представляет собой систему, расположенную на краю молекулярного облака Курительная трубка. Данные, собранные при помощи обсерватории ALMA, показывают наличие диска из пыли и газа вокруг этой протозвезды, а также крупных газовых филаментов вокруг диска. Согласно интерпретации ученых команды, эти филаменты представляют собой аккреционные стримеры, питающие диск материалом, втекающим в него из материнского облака.

Команда также сообщает об обнаружении гигантской полости внутри диска размером около 70 астрономических единиц (1 а.е. равна среднему расстоянию от Земли до Солнца), которая может указывать на субзвездный объект, такой как гигантская планета или коричневый карлик. Для формирования наблюдаемой полости необходимо, чтобы объект имел массу от 4 до 70 масс Юпитера, отмечают авторы.

На основании проведенных наблюдений команда делает вывод, что протопланетные диски могут продолжать аккрецировать материал даже после начала процессов формирования планет в системе. Этот факт имеет большое значение для понимания эволюции системы звезды, поскольку свежий материал, падающий на диск, влияет как на химический состав будущей планетной системы, так и на динамическую эволюцию всего диска в целом, отмечают они.

Работа опубликована в журнале Astrophysical Journal.
https://www.astronew...=20201126144749





Изучен второй по счету мини-спутник Земли, известный науке



Астрономы, используя данные, собранные при помощи телескопа Lowell Discovery Telescope (LDT), смогли охарактеризовать всего лишь второй по счету мини-спутник Земли, известный науке – недавно открытый астероид под названием 2020 CD3, или просто CD3. Наблюдения, проведенные при помощи обсерватории LDT, помогли выяснить скорость вращения и уточнить орбиту объекта, что, в свою очередь, позволило доказать, что объект CD3 представляет собой природное тело и не является фрагментом космического мусора.

Мини-спутники представляют собой небольшие астероиды, временно захваченные на орбиту вокруг Земли. Вращаясь вокруг нашей планеты в течение менее чем одного года, они затем вновь возвращаются в межпланетное пространство. Первый известный мини-спутник, 2006 RH120, был обнаружен 14 лет назад.

Объект CD3 был открыт 15 февраля 2020 г. учеными из Лаборатории Луны и планет Аризонского университета, США. Поскольку такой объект, как мини-спутник Земли, представляет собой большую редкость, команда исследователей под руководством Григория Федорца (Grigori Fedorets) из Университета Квинс в Белфасте, Северная Ирландия, оперативно взялась за изучение загадочного объекта.

Измерив изменение яркости объекта CD3 с течением времени (кривую блеска) при помощи инструмента Large Monolithic Imager (LMI) телескопа LDT, астрономы установили, что период вращения объекта составляет примерно 3 минуты. Используя этот же инструмент, исследователи также уточнили орбиту загадочного объекта. Параметры орбиты вместе с информацией о физических свойствах объекта CD3 – например о том, что он состоит из силикатов – указывают на то, что объект имеет природное происхождение. В отличие от него другой недавно обнаруженный объект, 2020 SO, оказался, скорее всего, последней ступенью космического аппарата Surveyor 2 НАСА.

Согласно оценкам авторов работы, размер объекта CD3 составляет примерно 1-1,5 метра – что сравнимо с размером небольшого автомобиля – и он прошел мимо Земли на расстоянии около 13 000 километров в точке максимального сближения.

Мини-спутники Земли представляют научный интерес, поскольку могут быть связаны с определенными популяциями астероидов и комет Солнечной системы, пояснили авторы.

Исследование опубликовано в журнале Astronomical Journal.
https://www.astronew...=20201126171342





В поляризации реликтового излучения нашли следы нарушения четности


Yuto Minami et al. / arXiv.org

Физики сообщили об измерениях угла космического двулучепреломления с исключением статистической погрешности на основании данных о поляризации реликтового излучения, которые выпустила космическая обсерватория Planck в 2018 году. Сам угол оказался равен 0.35 ± 0.14 градуса, что исключает ноль со статистической точностью 2,4σ, а отличие этого угла от нуля — потенциальная мера взаимодействия электромагнитного излучения с темной материей и темной энергией. Избавиться от вклада систематической погрешности в результат ученым удалось благодаря одновременному измерению поляризации как реликтового излучения, так и микроволнового излучения от объектов в нашей галактике. Статья опубликована в журнале Physical Review Letters, препринт работы доступен на сайте arXiv.org.

Считается, что Вселенная возникла в результате Большого взрыва 13,8 миллиарда лет назад. Согласно этой теории, ранняя Вселенная представляла собой высокооднородную и изотропную среду с крайне высокой плотностью энергии, давлением и температурой. В результате охлаждения и расширения в ней формировались элементарные частицы и механизмы их взаимодействия. Первыми образовались бозоны, отвечающие за электрослабое взаимодействие, за ними последовательно появились кварки, адроны и лептоны. Первые три минуты жизни Вселенной завершились образованием звездного вещества в процессе первичного нуклеосинтеза. В течение дальнейших 380000 лет Вселенная постепенно расширялась и охлаждалась, после чего стала достаточно холодной для рекомбинации водорода. В ходе этого процесса материя перешла из состояния плазмы, которая непрозрачна для большей части электромагнитного излучения, в газообразное состояние. Именно тепловое излучение той эпохи мы можем сейчас наблюдать в виде реликтового излучения, которое сместилось в микроволновый спектр за счет расширения Вселенной. Во многом именно благодаря наблюдениям за реликтовым излучением на таких экспериментах, как космическая обсерватория Planck, у физиков и возникли существующие представления о возрасте и процессе эволюции Вселенной.

Стандартной космологической моделью, которая бы описывала эти процессы, можно назвать ΛCDM-модель (сокращение от Lambda-Cold Dark Matter). Согласно ей Вселенная заполнена не только наблюдаемой барионной материей, но и темной энергией вместе с холодной темной материей, причем доля последних в общей массе-энергии наблюдаемой Вселенной составляет 95 процентов. Темная материя в ней — это гипотетическая форма материи, объясняющая эффекты скрытой массы, а темная энергия — форма энергии, которая приводит к отталкиванию массивных тел и позволила бы объяснить ускоренное расширение вселенной. Для потенциального объяснения природы темной материи и темной энергии необходимо выйти за пределы Стандартной модели в рамках физики элементарных частиц, ведь она не предсказывает существования темных составляющих Вселенной. К настоящему моменту убедительные следы Новой физики удалось найти в слабом взаимодействии, где они проявляются в нарушении симметрий, или, иначе говоря, — четностей физических величин. Поэтому естественно ожидать, что темная материя или темная энергия как проявление физики за пределами Стандартной модели также могла бы давать о себе знать через нарушение четности.

Реликтовое излучение, в свою очередь, как раз чувствительно к нарушению четности: взаимодействие его фотонов с темной материей или энергией в виде аксионов может приводить к изменению направления поляризации фотонов. Этот эффект называется космическим двулучепреломлением, и он численно характеризуется одноименным углом β. Но чтобы измерить этот угол, необходимо с высокой точностью знать поляризационные углы детекторов обсерватории, которая наблюдает за картиной реликтового излучения. Ведь угол ошибки калибровки α в наблюдениях проявляет себя точно так же, как и искомый угол β, поэтому необходимо независимое измерение α и β, которое до этого момента не удавалось реализовать. Ранее мы уже рассказывали о том, как в старых данных Planck не удалось найти аномалий в распределениях температуры и поляризации реликтового излучения. В этих же данных не удалось найти указаний на ненулевой β, однако причиной этого могла быть именно систематическая ошибка измерений α: она тогда составила 0,28 градуса, в то время как α + β было равно 0,31 градуса.

Теперь же Юто Минами (Yuto Minami) из KEK совместно с Эйитиро Комацу (Eiichiro Komatsu) из Института астрофизики Общества Макса Планка нашли способ исключить из измерений β систематическую ошибку, связанную с фиксацией α. Для этого они проанализировали 4 карты поляризации для различных частот микроволнового излучения (100, 143, 217 и 353 гигагерц), выпущенные космической лабораторией Planck в составе третьего релиза данных в 2018 году. При этом помимо поляризации реликтового излучения ученые изучали и поляризацию так называемого Галактического излучения переднего плана (Galactic foreground emission), которое исходит от космической пыли в пределах нашей галактики. Источники последнего находятся на небольших относительно масштабов Вселенной расстояниях от Земли, поэтому в ее зарегистрированную поляризацию не могут вносить вклад взаимодействия с темной материей или энергией, но на нее неизбежно влияет угол ошибки калибровки α. На реликтовое излучение, в свою очередь, влияет как положение детектора и связанный с ним α, так и угол космического двулучепреломления β.


Апостериорные распределения угла космического двулучепреломления β от углов ошибки калибровки α при разных частотах регистрации.
Yuto Minami et al. / arXiv.org

Таким образом, из наблюдений за Галактическим излучением переднего плана физики получали значение угла α для каждой из серии измерений, и со знанием этих параметров вычисляли общий β из карт поляризации реликтового излучения. В результате β оказался равен 0,35 ± 0.14 градуса, что исключает ноль из возможного диапазона значений со статистической точностью в 2,4σ (β не ноль с доверительной вероятностью в 99,2 процента). Углы α совпали с нулем в пределах погрешности за исключением случая измерений на частоте 100 гигагерц: там он оказался равен −0.28 ± 0.13 градуса. Авторы объяснили это тем, что на более низких частотах в измерения могла вносить вклад поляризация тормозного излучения. Чтобы убедиться в обратном, ученые исключили из расчетов эти данные и заново посчитали искомый угол, но статистическая точность измерений при этом только увеличилась. Кроме того, исследователи повторили ранее проделанные измерения без учета связи α и β, и получили тот же результат, что и их коллеги в 2016 году на основании первого и второго релиза данных Planck.


Таблица измеренных значений для угла космического двулучепреломления β от углов ошибки калибровки α при разных частотах регистрации.
Yuto Minami et al. / arXiv.org

Все это, по мнению авторов, указывает на достоверность полученных результатов, и открывает новые возможности для исследования взаимодействия реликтовых фотонов с полями аксионной темной материи или энергии. Эти же методы могут использоваться для ограничения существующих моделей темных составляющих нашей Вселенной. По словам ученых, важно и увеличение статистической точности полученных результатов с помощью использования выдвинутых методов обработки данных в существующих и будущих экспериментах по изучению поляризации реликтового излучения.

Поляризация реликтового излучения, разумеется, может много рассказать и про барионную материю: ранее по слабому гравитационному линзированию колебаний его поляризации физики измерили массу скоплений галактик. А по флуктуациям реликтового излучения также можно отслеживать и еще более тонкие явления, к примеру, реликтовые гравитационные волны.

Никита Козырев
https://nplus1.ru/ne...ce-polarization





Туманность Большая Индейка


Авторы и права: Эрик Коулс
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: На этой креативной фотографии запечатлена туманность Большая Индейка, удивительно похожая на Большую туманность Ориона. Конечно, если бы это была туманность Ориона, то она представляла бы собой ближайшие звездные ясли на краю большого молекулярного облака, всего в 1500 световых лет от нас. Туманность Ориона, известная также как M42, видна невооруженным глазом как средняя "звезда" в мече охотника Ориона. Это созвездие сейчас восходит на вечернем небе планеты Земля. Звездные ветры от скоплений молодых звезд, рассеянных по всей туманности Ориона, формируют яркие полосы и полости, которые видны на хорошо знакомых телескопических изображениях. Эта воображаемая туманность Большая Индейка похожа по размеру на туманность Ориона и протянулась на 13 световых лет. Желаем вам безопасности и благополучия.
http://www.astronet.ru/db/msg/1708463






Первозданная атмосфера Земли напоминала сегодняшнюю атмосферу Венеры



Ученые исследуют, какой была атмосфера Земли четыре с половиной миллиарда лет назад, - пишет eurekalert.org.

Четыре с половиной миллиарда лет назад Землю было бы трудно узнать. Вместо лесов, гор и океанов, которые мы знаем сегодня, поверхность нашей планеты была полностью покрыта магмой - расплавленным скалистым материалом, который появляется при извержении вулканов. С этим согласны научные круги. Менее ясно то, какой была атмосфера в то время. Новые международные исследовательские усилия, возглавляемые Паоло Сосси - старшим научным сотрудником ETH Zurich и NCCR PlanetS, направлены на раскрытие некоторых загадок первозданной атмосферы Земли. Результаты были опубликованы сегодня в журнале Science Advances.


Изготовление магмы в лаборатории

«Четыре с половиной миллиарда лет назад магма постоянно обменивалась газами с вышележащей атмосферой, - начинает объяснять Сосси. - Воздух и магма влияли друг на друга. Так что вы можете узнать об одном из другого».

Чтобы узнать о первозданной атмосфере Земли, которая сильно отличалась от сегодняшней, исследователи создали свою собственную магму в лаборатории. Они сделали это, смешав порошок, который соответствовал составу расплавленной мантии Земли, и нагрев его. То, что звучит просто, требовало новейших технологических достижений, как отмечает Сосси: «Состав нашего мантийного порошка затруднял плавление - нам требовались очень высокие температуры - около 2000°C».

Для этого требовалась специальная печь, которая нагревалась лазером и внутри которой исследователи могли левитировать магму, позволяя потокам газовых смесей течь вокруг нее. Эти газовые смеси были вероятными кандидатами в первобытную атмосферу, которая, как и 4,5 миллиарда лет назад, влияла на магму. Таким образом, с каждой смесью газов, обтекающей образец, магма оказывалась немного разной.

«Ключевое отличие, которое мы искали, заключалось в том, как окисляется железо в магме», - объясняет Сосси. Если объяснять менее точными словами, то это происходит подобно образованию ржавчины. Когда железо встречается с кислородом, оно окисляется и превращается в то, что мы обычно называем ржавчиной. Таким образом, когда газовая смесь, которую ученые продували над своей магмой, содержала много кислорода, железо внутри магмы становилось более окисленным.

Этот уровень окисления железа в остывшей магме дал Сосси и его коллегам то, что они могли сравнить с природными породами, которые составляют сегодняшнюю мантию Земли - так называемыми перидотитами. Окисление железа в этих породах до сих пор находится под влиянием первозданной атмосферы, запечатленной в них. Таким образом, сравнение природных перидотитов и перидотитов из лаборатории дало ученым ключ к пониманию того, какая из их газовых смесей наиболее близка к первозданной атмосфере Земли.


Новый взгляд на зарождение жизни

«Мы обнаружили, что после охлаждения из состояния магмы молодая Земля имела атмосферу, которая была слегка окисленной, с углекислым газом в качестве основного компонента, а также азотом и небольшим количеством воды», - сообщает Сосси. Давление на поверхности также было намного выше, почти в сто раз больше, чем сегодня, а атмосфера была намного выше из-за горячей поверхности. Эти характеристики сделали ее более похожей на атмосферу сегодняшней Венеры, чем на сегодняшнюю Землю.

По словам Сосси и его коллег, из этого результата можно сделать два основных вывода: первый заключается в том, что Земля и Венера начинали с очень похожей атмосферой, но впоследствии последняя потеряла воду из-за более близкой близости к Солнцу и связанных с этим более высоких температур. Земля, однако, хранила воду, прежде всего в форме океанов. Они поглощали большую часть СО2 из воздуха, тем самым значительно снижая уровень СО2.

Второй вывод заключается в том, что популярная теория возникновения жизни на Земле сейчас кажется гораздо менее вероятной. Этот так называемый «эксперимент Миллера-Юри», в котором удары молнии взаимодействуют с определенными газами (в частности, с аммиаком и метаном) с образованием аминокислот - строительных блоков жизни - было бы трудно реализовать. Необходимых газов просто не хватало.

[Фото: ru.123rf.com/profile_cek23]

Источник: www.eurekalert.org
https://scientificru...tmosferu-venery






Астрономы предсказывают, что скопление гигантских солнечных пятен произойдет 26 ноября



Поверхность Солнца — это турбулентный танец гравитации, плазмы и магнитных полей. Подобно погоде на Земле, его поведение может показаться непредсказуемым, но при внимательном рассмотрении можно обнаружить закономерности.

Первой картиной, наблюдаемой на солнечной поверхности, были солнечные пятна. Пятна на Солнце были замечены несколькими древними астрономами, но их регулярно изучают с 1600-х годов.

Когда астрономы подсчитали количество пятен, наблюдаемых каждый год, они обнаружили, что Солнце переживает активные и спокойные годы. Существует 11-летний цикл большого и малого количества солнечных пятен. Есть и другие циклы, например, цикл Глейсберга, который длится 80-90 лет.

Эти закономерности похожи на сезоны торнадо на Среднем Западе Америки или на циклы Эль-Ниньо / Ла-Нинья в Тихом океане. Эти большие закономерности легко предвидеть.

Но хотя предсказать циклы солнечных пятен относительно легко, предсказать появление отдельного пятна — нет.

Одна из проблем с предсказанием солнечных пятен заключается в том, что мы не можем размещать датчики непосредственно на поверхности Солнца. Трудно измерить магнитные поля, которые создают солнечные пятна.

Но астрономы узнали, что Солнце можно изучать с помощью звуковых волн, и этот метод позволяет им предсказывать отдельные солнечные пятна.

Одним из проектов, изучающих Солнце таким образом, является Global Oscillation Network Group (GONG). Это набор из шести солнечных телескопов, которые измеряют движение поверхности Солнца круглосуточно и без выходных.

Колебания поверхности Солнца вызываются звуковыми волнами, движущимися внутри Солнца. Изучение Солнца таким способом известно как гелиосейсмология.

Хотя он в основном используется для изучения внутренней части Солнца, на звуковые волны также влияют элементы поверхности, такие как солнечные пятна, и недавно команда GONG использовала эту функцию, чтобы предсказать их.

Около недели назад команда GONG заметила, что акустические колебания Солнца, похоже, были нарушены особенностью на обратной стороне Солнца. Они не могли увидеть эту особенность, но она соответствовала солнечному пятну.


Предсказанное скопление солнечных пятен слева, вращающееся на поверхности Солнца. (NSO / AURA / NSF)

Таким образом, команда предсказала, что скопление солнечных пятен может быть видно с Земли 26 ноября. И оказалось, что они были правы.

Этот вид прогнозов чрезвычайно полезен, потому что большие солнечные пятна часто сопровождаются другими явлениями, такими как солнечные вспышки.

Интенсивные солнечные вспышки могут нарушить работу современных спутников, таких как GPS, и в самом крайнем случае могут угрожать обрушением нашей электросети. Предсказание этих событий на несколько дней вперед даст нам время смягчить их последствия.

При дальнейших исследованиях команда GONG и другие могут даже предсказать появление солнечных пятен до их образования.

Статья опубликована Universe Today.

Источники: Фото: (KIS)
https://rwspace.ru/n...6-noyabrya.html





Раскрыта тайна галактики без темной материи

Астрономам, наконец, удалось объяснить причины отсутствия темной материи в галактике NGC 1052-DF4, которая находится на расстоянии 45 миллионов световых лет от Земли.

Данные, полученные на космическом телескопе «Hubble», предоставили доказательства приливного разрушения галактики NGC 1052-DF4, что поддерживает и объясняет предыдущие выводы о практически полном отсутствии в ней темной материи. По мнению астрономов, удивительная NGC 1052-DF4 лишилась ее при взаимодействии с более крупной соседкой NGC 1035 и теперь обречена. Результаты наблюдений и выводы ученых представлены в журнале Astrophysical Journal.


Изображение галактики NGC1052-DF4, полученное космическим телескопом «Hubble». Credit: van Dokkum et al.

В 2018 году международная группа исследователей впервые в истории наблюдений обнаружила галактику, получившую обозначение NGC 1052-DF2, в которой отсутствует большая часть темной материи. Это открытие стало неожиданностью для астрономов, поскольку таинственная субстанция является ключевым компонентом в современных моделях образования и эволюции галактик. Фактически, без темной материи первичный газ не обладал бы достаточным гравитационным притяжением, чтобы перейти к формированию первых звездных домов.

Спустя год было объявлено об открытии еще одной галактики «без темной материи», NGC 1052-DF4, что подняло еще больше споров о природе этих загадочных объектов.

«Теперь нам, наконец, удалось найти причины отсутствия темной материи в NGC 1052-DF4, которая располагается на расстоянии 45 миллионов световых лет от нас. Мы обнаружили, что исчезновение темной материи можно объяснить эффектами приливного разрушения. Силы гравитации соседней массивной галактики NGC 1035 разрывают NGC 1052-DF4 на части. Во время этого процесса темная материя удаляется, в то время как звезды ощущают эффекты взаимодействия с другой галактикой на более поздней стадии», – рассказывают авторы исследования.


Космический телескоп «Hubble». Credit: NASA

До сих пор «улетучивание» темной материи таким способом оставалось скрытым от астрономов, поскольку его можно было наблюдать только с помощью чрезвычайно глубоких изображений, которые могут выявить очень слабые детали.

«Высокое разрешение «Hubble» позволило нам идентифицировать шаровые скопления в галактике и оценить их распределение в ней», – сообщили авторы исследования.

Считается, что шаровые скопления образуются в периоды интенсивного звездообразования в галактиках. Благодаря компактным размерам и светимости они являются хорошими индикаторами свойств родительской галактики. Таким образом, изучая и характеризуя пространственное распределение скоплений в NGC 1052-DF4, астрономы смогли получить представление о текущем состоянии галактики. Расположение шаровых скоплений в ней предполагает, что они «отрываются» от NGC 1052-DF4, подтверждая вывод о ее приливном разрушении.


Область космоса, в которой содержатся галактики без темной материи NGC 1052-DF4 и NGC 1052-DF2. Credit: ESA/Hubble, NASA, Digitized Sky Survey 2

Дополнительный анализ выявил свидетельства существования приливных хвостов, которые образованы из материала, удаляющегося от NGC1052-DF4 – еще одно подтверждение ее разрушения.

«Центральные части галактики остаются нетронутыми, и только около 7% звездной массы находится в приливных хвостах. Это означает, что темная материя была удалена из галактики, и теперь внешний звездный компонент также начинает убегать из нее. Со временем NGC1052-DF4 будет поглощена большой системой NGC 1035, и по крайней мере некоторые из ее звезд отправятся в свободной плавание по космосу», – пояснили авторы исследования.


Изображение области вокруг галактики NGC 1052. Снимки двух галактик, лишенных темной материи, показаны во вставках. Credit: van Dokkum et al.

Обнаружение доказательств, подтверждающих механизм приливного разрушения как объяснение отсутствия темной материи в галактике, «успокоило» астрономов, так как в противном случае ученым пришлось бы пересмотреть свое понимание законов гравитации.

«Это открытие поддерживает наше представление о том, как образуются и развиваются галактики, и общепринятую космологическую модель», – заключили авторы исследования.
https://in-space.ru/...i-ngc-1052-df4/





Новая звезда в Персее подтверждена!



Сегодня на сайте «Телеграмм астронома» появилось сообщение, о получении 26 ноября 2020 года в 04:12 мск. вр. оптического спектра транзиента TCP J04291884+4354232 (временное обозначение) с помощью спектрографа Alpy600, установленного на 25-см телескопе в Астрономической обсерватории Падуи (Италия). Он согласуется со спектром классической новой звезды близ пика яркости. Текущий ее блеск +9,9 зв. вел.

Новые звезды — это пары звезд, состоящие из белого карлика, который ворует материю с близкой звезды-компаньона (скорее всего красного гиганта). Когда сворованная материя (в основном водород) достигает критического состояния, то происходит термоядерная реакция в ходе которой сгорает водород. Данное термоядерное событие и есть вспышка «Новой звезды», хотя в реальности это старые звезды.

Изображение — съемка поля до и во время открытия вспышки. Снято в рамках обзора New Milky Way на астроферме «Астроверты».
https://aboutspacejo...b5%d0%bd%d0%b0/

[alexandrion12]

Луна может удерживать на своих полюсах миллиарды тонн льда



Новое исследование показывает, что если бы даже умеренное количество воды, доставленной астероидами на Луну, было бы скрыто в толще, лунные полюса содержали бы гигатонные отложения (1 миллиард метрических тонн) льда в защищенных кратерах и под его поверхностью.

Моделируя более 4 миллиардов лет истории воздействия на Луну, исследователи смогли отследить происхождение и возможное количество льда, которое может быть скрыто от глаз под поверхностью Луны.

«Мы изучили всю историю отложения льда на Луне», - сказал Кевин Кэннон, планетолог из Голдена и ведущий автор нового исследования, опубликованного в журнале AGU Geophysical Research Letters.

Кэннон и его команда использовали консервативные оценки количества воды, которое астероиды могут содержать при столкновении с Луной, и того, сколько ее, вероятно, останется после того, как осядет пыль. Их результаты показывают, что Луна может содержать гораздо больше воды под поверхностью, чем предполагалось ранее.

«Если самые старые регионы были стабильными и накапливали лед в течение миллиардов лет, то в некоторых из них могли быть очень значительные отложения, но вода в них могла быть погребены на глубине до 10 метров и более», - сказал Кэннон.

Несмотря на эту глубину, запасы полярного льда, вероятно, будут доступными для космонавтов во время будущих лунных миссий. Лед в достаточно значительных количествах потенциально может быть использован в качестве питьевой воды, кислорода и ракетного топлива.

Ученые впервые предположили наличие воды на Луне за много лет до того, как Нил Армстронг и Эдвин «Базз» Олдрин ступили ногой на ее поверхность. Луна испещрена кратерами, некоторые из которых достаточно глубоки, чтобы их гребни отбрасывали постоянные тени, под которыми лед, защищенный от постоянного натиска солнечного ветра, скапливался потенциально миллиарды лет.

Однако, несмотря на доказательства его существования, ученые только недавно подтвердили, что наш ближайший сосед содержит воду в изобилии. Недавние исследования предоставили первые убедительные доказательства наличия льда в освещенных солнцем частях Луны, где он, вероятно, заперт в виде льда, созданном сильными ударами, или находится в небольших количествах между крупинками лунной пыли.

Однако большая часть льда на Луне находится в ловушке на полюсах, где света мало, а температура остается ниже -163 ° C.

Ученые провели ряд прямых наблюдений за льдом на полюсах Луны, но из-за их крайней древности - большая часть льда на поверхности образовалась более 3 миллиардов лет назад во время зарождающихся стадий развития Луны - большая часть льда была покрыта обломки от ударов астероидов или были захоронены на глубинах, недоступных для обнаружения спутниковыми ультрафиолетовыми и радиолокационными устройствами.

Следовательно, оценка количества льда на Луне была сложной задачей. Большинство исследований, проведенных за последние несколько десятилетий, делают вывод, что отложения на Луне имеют лишь неглубокий слой снега или льда толщиной около метра.

Однако, исходя из последних оценок, считается, что даже кратеры среднего размера на полюсах могут содержать огромное количество льда.
https://www.astronew...=20201127173343






Размер протона определен с беспрецедентной точностью


© Фото : Alexey Grinin
Авторы эксперимента с вакуумной установкой

МОСКВА, 27 ноя — РИА Новости. Немецкие физики с помощью новейшей технологии спектроскопии частотной гребенки экспериментально определили размер ядра атома водорода с точностью до 13 знаков после запятой. Это в два раза точнее, чем все предыдущие измерения. Важность открытия заключается в том, что оно снимает противоречия между разницей в измерениях в мюонном и обычном водороде. Результаты опубликованы в журнале Science.

Физика — точная наука. Все вычисления в ней построены на значениях базовых величин, одна из которых — размер протона — элементарной частицы, образующей ядро водорода, самого простого и самого распространенного элемента во Вселенной.
Атом водорода состоит из одного протона и одного электрона. Электрон в атоме водорода, как говорят физики, "чувствует" размер протона, что отражается в минимальных сдвигах уровней его энергии.

В течение многих десятилетий бесчисленные измерения водорода давали постоянный радиус протона. Но спектроскопические исследования так называемого мюонного водорода, в котором электрон был заменен его в 200 раз более тяжелым двойником — мюоном, дали значение радиуса протона на четыре процента меньше, чем у обычного водорода. Это противоречит теории квантовой электродинамики, в соответствии с которой радиусы протона в мюонном и обычном водороде должны быть одинаковыми.

Ученым из Института квантовой оптики Макса Планка удалось решить загадку радиуса протона, измерив его с помощью отмеченного в 2018 году Нобелевской премией метода генерации высокоинтенсивных ультракоротких оптических импульсов, который еще называют техникой частотной гребенки.

Исследователи впервые применили его модификацию — бездоплеровскую двухфотонную частотную гребенчатую спектроскопию высокого разрешения — для возбуждения атомов водорода. Полученное ими значение оказалось вдвое точнее всех предыдущих: 0,8482 фемтометров, или 10^{-15 метров. Оно ближе к меньшему радиусу, полученному при оценке энергетического перехода в мюонном водороде.}


© Alexey Grinin et al., 2020
Радиусы протона, полученные в предыдущих (черным) и данном (зеленым) исследованиях. Радиус мюонного водорода отмечен розовой полосой

Хотя этот экзотический атом может существовать очень короткое время — две миллионные доли секунды, — он более "чувствителен" к радиусу протона и имеет наименьшие ошибки измерения.

Авторы отмечают, что оценка справедливости квантовой электродинамики возможны только при сравнении нескольких независимых измерений. Если теория и ее применение верны и все эксперименты проводятся правильно, значения радиуса протона должны согласовываться друг с другом в пределах экспериментальной неопределенности.

Загадка радиуса протона — существенное расхождение между данными, полученными с мюонным водородом и обычным атомарным водородом, ставило под сомнение саму теорию квантовой электродинамики. Теперь понятно, что дело не в теории — проблема носила скорее экспериментальный, чем фундаментальный характер.

Успех метода спектроскопии частотной гребенки в данном эксперименте, по мнению авторов, открывает путь для новых исследований. До сих пор прецизионная спектроскопия водорода и других атомов и молекул выполнялась исключительно с помощью лазеров непрерывного действия. Используя лазеры сверхкоротких импульсов, можно проникать в гораздо более короткие длины волн вплоть до крайнего ультрафиолетового диапазона, что позволит существенно повысить точность измерений.
https://ria.ru/20201...1586580653.html






Находится ли позади Марса кусок нашей Луны?

Ученые в ходе нового исследования выяснили, что астероид, располагающийся за Марсом, на самом деле может быть фрагментом нашей земной Луны.



Астероид получил обозначение (101429) 1998 VF31 и является одним из серии троянцев в нашей Солнечной системе, то есть соорбитальных объектов, которые сопровождают планеты с той же орбитой вокруг Солнца. Что делает этого троянца особо интересным для астрономов, так это тот факт, что его состав предполагает: на самом деле это может быть кусок Луны, который, должно быть, в какой-то момент в далеком прошлом откололся от нее в результате космического столкновения, после чего был выброшен в космос, где он, в конце концов, и попал на орбиту, по которой Марс обращается вокруг Солнца.

Исследователи научного астрономического центра Armagh Observatory and Planetarium (AOP) в Северной Ирландии сделали это открытие, используя телескоп Very Large Telescope (VLT) Европейской южной обсерватории в Чили, в ходе изучения того, как солнечный свет отражается от поверхности этого астероида. Когда они затем сравнили данные с данными других небесных тел в нашей Солнечной системе, они были немало удивлены, потому что обнаружили, что состав астероида очень похож на состав Луны.

По словам соавтора исследования, опубликованного в журнале Icarus, Галины Борисовой, данные оказались практически данными «близнеца для тех частей Луны, в которых обнажились коренные породы, в частности, внутренние части кратеров и горы». Хотя с абсолютной уверенностью доказать, что астероид на самом деле является частью Луны, пока что не удалось, это, безусловно, крайне интересная находка, которая может дать еще один ключ к разгадке жестокого и бурного прошлого нашей Солнечной системы.

И кто знает, может оказаться, что и другие, даже более крупные фрагменты Луны, летают пока что где-то в космосе и терпеливо ждут своего часа.
https://kosmos-x.net...2020-11-27-6224






Млечный путь — это космические трущобы Вселенной

С космологической точки зрения Млечный путь можно уподобить неблагополучному пригороду. Вокруг него пустыри, пустота, а до ближайшего жилого квартала ехать и ехать.

Николай Кудрявцев


Millennium Simulation Project

Еще в 2013 году исследование, проведенное астрономом Эми Барджер из университета Висконсина-Мэдисона и ее тогда студентом Райаном Кинаном показало, что наша галактика в контексте масштабов Вселенной находится в огромной пустоте, то есть области космоса, где наблюдается гораздо меньше галактик, звезд и планет, чем ожидалось,

Исследование астронома Бена Хохзайта из университета Висконсина-Мэдисона, который также является учеником Барджер, не только поддерживает идею о том, что мы обитает в фактически дыре, зияющей в общей ткани космоса, которую можно уподобить сыру, но и помогает устранить давний спор о разных измерениях постоянной Хаббла, то есть единицы измерения, которой космологи описывают скорость расширения Вселенной.

Проблема с постоянной Хаббла заключаются, что, применяя различные техники с целью вычислить, насколько быстро расширяется Вселенная, астрофизики получают разные результаты. Но, если наша галактика существует в пустоте, то тогда все решается, так как в этом случае показатели постоянной Хаббла, замеренные с помощью ближайшей сверхновой, будут отличаться от тех, что получены с помощью техники, использующей реликтовое излучение. Если Млечный путь находится в пустоте, то за пределами ее материя оказывает более сильное притяжение, что и влияет на результаты.

Все эти исследования — часть более крупного проекта по лучшему пониманию крупномасштабной структуры Вселенной. Структура космоса похожа на сыр, в том смысле, что она состоит из «нормальной материи» в форме дыр и волокон. Волокна созданы из суперкластеров и кластеров галактик, те же в свою очередь состоят из звезд, газа, пыли и планет.

Наша галактика расположена в пустоте, или, если говорить астрономически, войде, известном как КБК-войд, названном по имени трех астрономов: Райана Кинана, Эми Барджер и Леннокса Коуи. Он в семь раз больше среднестатического войда, его радиус — около 1 миллиарда световых лет. На данный момент это самый больший войд, известный ученым. Исследование Хохзайта показало, что КБК-войд похож на сферу, чья поверхность состоит из галактик, звезд и другой материи.
https://www.popmech....rom=main_middle






Последний из шести самых необходимых для жизни элементов нашли на комете

Исследование частичек пыли из ядра кометы 67P/Чурюмова — Герасименко показало наличие в них фосфора в твердой форме. Это означает, что все необходимые для возникновения жизни химические элементы могут быть принесены на Землю кометами.


Ядро кометы 67P/Чурюмова-Герасименко / ©ESA, Rosetta

Открытие сделала международная команда ученых под руководством Гарри Лето (Harry Lehto) с факультета физики и астрономии Университета Турку (Финляндия). Работу опубликовали в ежемесячнике Королевского астрономического общества.

Несмотря на то что миссия Rosetta завершилась более четырех лет назад, объем полученных благодаря ей данных все еще не до конца обработан. Исследователи анализировали данные с инструмента COSIMA (COmetary Secondary Ion Mass Analyser), который был важной частью полезной нагрузки зонда Rosetta. Этот аппарат на протяжении двух лет занимался подробным изучением кометы 67P/Чурюмова — Герасименко с расстояния в несколько километров. Среди прочего зонд захватил частички пыли, летающие вокруг нее. Их выбило из ядра кометы либо струями газа из-за испарения вещества, либо в результате столкновения с космической пылью.

Созданный немецким Институтом внеземной физики имени Макса Планка (MPE) прибор COSIMA анализировал химический состав пыли с помощью механизма масс-спектрометрии вторичных ионов. Это означает, что образцы обстреливали ионами индия, а затем изучали спектр возникших в исследуемом материале вторичных ионов. В одной из серий таких экспериментов обнаружили ионы фосфора (P+). Поскольку образцы были твердыми и собраны в открытом космосе без окружающего газа, из этого следовало одно: в материале из ядра кометы есть твердые соединения фосфора.


Схема расположения научных инструментов автоматического межпланетного зонда Rosetta / ©Emily Lakdawalla, Charles H. Braden, and Loren A. Roberts for The Planetary Society

Наличие этого химического элемента в нелетучих соединениях, например в породах вроде апатитов, позволяет ему перемещаться между разными космическими телами. А следовательно, такой механизм можно рассматривать в качестве одного из ответов на вопрос, почему Земля столь богата самыми необходимыми для возникновения жизни элементами. Кроме того, вдобавок к фосфору на комете обнаружили фтор в твердой форме, хотя это и не столь громкая новость — он встречался и ранее.

Подавляющее большинство известных человеку биологических молекул содержат шесть ключевых химических элементов. Их обозначают аббревиатурой CHNOPS: углерод ©, водород (H), азот (N), кислород (O), фосфор (P) и сера (S). Без них невозможна жизнь, так как соединения этих элементов обеспечивают самые важные функции практически всех клеток. Откуда на Земле так много первых четырех (CHON) было известно давно — ими богаты часто падающие на нашу планету астероиды класса C. Сера тоже проблем не вызывала: ею богаты многие твердые породы.

А вот с фосфором ситуация до недавнего времени была непонятна. Некоторое количество фосфора обнаруживалось в газообразной форме вокруг молодых звезд и в комах комет. Но чтобы химический элемент в больших количествах мог попасть на Землю или другое небесное тело, он должен быть в твердой форме. Это открытие чрезвычайно важно для понимания распространенности необходимых для возникновения жизни химических элементов.
https://naked-scienc...ashli-na-komete





Физики заявляют, что Вселенная наполнена загадочной субстанцией, называемой «квинтэссенцией»



Международная группа ученых предполагает, что ускоряющееся расширение Вселенной могло быть вызвано загадочной субстанцией, называемой «квинтэссенцией», которая пронизывает космос.

Предварительная гипотеза может предложить новые ключи к разгадке природы темной энергии, таинственной силы, которая, по мнению физиков, ответственна за возрастающую скорость расширения Вселенной.

Но выводы исследователей — и их широкие последствия — заставили некоторых их коллег усомниться в этой идее, как сообщает Nature.

Теория о том, что темная энергия ответственна за ускорение расширения Вселенной, была впервые предложена еще в 1998 году, когда исследователи обнаружили, что количество таинственной силы фиксировано на единицу объема пространства в качестве «космологической постоянной».

Однако не все ученые полностью разделяют эту теорию, как указывает Nature, вместо этого утверждая, что темная энергия состоит из «пятого элемента» или того, что исследователи из Японской организации по исследованию ускорителей высоких энергий (KEK) и Max Planck Институт астрофизики в Германии сейчас называют квинтэссенцией. В их представлении квинтэссенция не является ни внутренним свойством пространства, определяемым константой, ни формой материи. Если бы темная энергия действительно была такой квинтэссенцией, это означало бы, что ее плотность со временем уменьшалась бы по мере расширения галактики.

Чтобы проверить теорию, исследователи сначала постулировали, что квинтэссенция должна определенным образом влиять на свет по мере его распространения по космосу.

Еще в 1998 году, группа ученых под руководством Шона Кэрролла, физика-теоретика из Калифорнийского технологического института в Пасадене, предположила, что технически возможно найти доказательства этого.

Они предположили, что, глядя на карты космического микроволнового фона (CMB) — реликтового электромагнитного излучения, оставшегося с ранних стадий существования Вселенной — ученые могли теоретически искать определенные световые сигнатуры, чтобы доказать теорию квинтэссенции.

Они предположили, что световые сигнатуры будут показывать электрические поля поляризованного света, «извивающиеся» в определенных направлениях, а не в любом направлении.

И это именно то, что два космолога из KEK и Института астрофизики Макса Планка в Германии утверждают, что они сделали, как подробно описано в статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters на этой неделе.

Изучая данные реликтового излучения, полученные с миссии Planck Европейского космического агентства, они смогли определить признаки квинтэссенции с помощью совершенно новой техники.

Но открытие еще далеко не полное — физики предупреждают, что доказательства еще не собраны, как сообщает Nature.

Однако, если это будет подтверждено дальнейшими исследованиями, новая теория может иметь серьезные последствия для нашего понимания Вселенной. Если бы темная энергия действительно была квинтэссенцией, расширение должно замедлиться и в конечном итоге полностью исчезнуть.

Источники: Фото: Карта космического микроволнового фонового излучения Вселенной, измеренная космической обсерваторией Planck. ESA
https://rwspace.ru/n...essentsiej.html






Земля намного ближе к сверхмассивной черной дыре нашей Галактики, чем предполагалось



Согласно новой карте галактики Млечный Путь, Солнечная система находится не там, где мы думали. Она не только находится ближе к центру Галактики и сверхмассивной дыре в ней, Стрельцу A*, но и вращается по орбите с более высокой скоростью.

Не о чем беспокоиться; на самом деле мы не приближаемся к Стрельцу A*, и нам не угрожает опасность, что нас проглотят. Скорее, наша карта Млечного Пути была скорректирована, чтобы более точно определить, где мы были все это время.

И обзор прекрасно демонстрирует, насколько сложно нанести на карту галактику в трех измерениях изнутри.

Это проблема, которая долгое время нарушала наше понимание космических явлений. Относительно легко нанести на карту двумерные координаты звезд и других космических объектов, но расстояние до этих объектов определить намного сложнее.

И расстояния важны — они помогают нам определять внутреннюю яркость объектов. Хорошим недавним примером этого является звезда красного гиганта Бетельгейзе, которая оказалась ближе к Земле, чем предполагали предыдущие измерения. Это означает, что звезда не такая большая и не такая яркая, как мы думали.

Другой — объект CK Vulpeculae, звезда, взорвавшаяся 350 лет назад. На самом деле она намного дальше, а это означает, что взрыв был более ярким и энергичным, и требует другого объяснения, поскольку предыдущие анализы проводились в предположении, что он выплеснул относительно мало энергии.

Но мы становимся лучше в вычислении этих расстояний, при съемках с использованием наилучших доступных технологий и методов, прилагающих все усилия для улучшения наших трехмерных карт Млечного Пути, области, известной как астрометрия. И один из них — радиоастрономический обзор VERA, проведенный японской коллаборацией VERA.

VERA расшифровывается как (очень длинная базовая интерферометрия). Исследование радиоастрометрии и использует ряд радиотелескопов по всему Японскому архипелагу, комбинируя их данные для эффективного получения того же разрешения, что и телескоп с длиной 2300 километров. Это тот же принцип, что и у телескопа Event Horizon, который получил первое прямое изображение тени черной дыры.

VERA, начавшая наблюдения в 2000 году, призвана помочь нам вычислить расстояния до радиоизлучающих звезд путем вычисления их параллакса. Благодаря невероятному разрешению она наблюдает за этими звездами в течение более года и наблюдает, как меняется их положение относительно звезд, которые находятся намного дальше, когда Земля вращается вокруг Солнца.


(National Astronomical Observatory of Japan).

Изменение положения затем можно использовать для расчета расстояния до звезды от Земли, но не все наблюдения параллакса одинаковы. VLBI может создавать изображения с гораздо более высоким разрешением; VERA имеет потрясающее угловое разрешение в 10 миллионных долей дуги, что, как ожидается, позволит производить астрометрические измерения чрезвычайно высокой точности.

И это то, что астрономы использовали для уточнения положения нашей Солнечной системы в Млечном Пути. На основе первого каталога астрометрии VERA из 99 объектов, выпущенного ранее в этом году, а также других наблюдений, астрономы создали карту положения и скорости этих объектов.

По этой карте они рассчитали положение центра Галактики.


(National Astronomical Observatory of Japan).

В 1985 году Международный астрономический союз определил расстояние до центра Галактики в 27 700 световых лет. В прошлом году коллаборация GRAVITY пересчитала ее и обнаружила, что она ближе, в 26 673 световых годах от нас.

Измерения на основе VERA еще больше приблизили центр — на 25 800 световых лет. Орбитальная скорость Солнечной системы тоже выше — 227 километров в секунду, вместо 220 километров в секунду.

Это изменение может показаться незначительным, но оно может повлиять на то, как мы измеряем и интерпретируем активность в галактическом центре — в конечном итоге, надеюсь, приводя к более точной картине сложных взаимодействий вокруг Стрельца A*.

Каталог астрометрии VERA был опубликован в Публикациях Астрономического общества Японии.

Источники: Фото: Галактический центр в радиоволнах. (Южноафриканская радиоастрономическая обсерватория)
https://rwspace.ru/n...dpologalos.html

[alexandrion12]

Астрономический календарь на декабрь 2020 года



5 декабря. Ракета SpaceX Falcon 9 запустит миссию по доставке грузов Dragon (CRS-21) на Международную космическую станцию. Она стартует со станции ВВС на мысе Канаверал во Флориде в 16:39 по Гринвичу.

6 декабря. Индийская организация космических исследований (ISRO) планирует запуск спутника связи CMS 1. Она будет стартовать из космического центра Сатиш Дхаван в Шрихарикоте, Индия.

11 декабря. Российская ракета "Союз" запустит с космодрома Байконур в Казахстане грузовой корабль снабжения "Прогресс 77П" на Международную космическую станцию.

13-14 декабря. Пик метеорного потока Геминиды.

14 декабря. Единственное полное солнечное затмение 2020 года пройдет через южную оконечность Южной Америки. Тень луны пойдет по тому же пути, что и во время «Великого затмения в Южной Америке» 2 июля 2019 года.

17 декабря. Растущий полумесяц будет в соединении с Юпитером в 04:30 GMT. Через несколько часов, он будет соединен с Сатурном в 05:20 по Гринвичу. Ищите тройку у юго-западного горизонта сразу после захода Солнца.

17 декабря. Российская ракета «Союз» выведет на орбиту около 36 спутников для группировки спутников связи OneWeb. Миссия под названием OneWeb 4 будет запущена с космодрома Восточный в России.

21 декабря. Солнцестояния запланировано на 09:47 GMT, отмечая первый день зимы в северном полушарии и первый день лета в южном полушарии.

21 декабря. Юпитер и Сатурн сблизятся в вечернем небе. Пара будет вместе в 13:24 по Гринвичу.

21-22 декабря. Пик метеорного потока Урсиды.

23 декабря. Растущая луна будет соединяться с Марсом в 18:31 GMT. Ищите пару над восточным горизонтом после захода солнца.

28 декабря. Ракета Arianespace Soyuz запустит второй военный разведывательный спутник Composante Spatiale Optique (CSO-2) для французского космического агентства CNES и DGA. Она будет стартовать из Космического центра во Французской Гвиане.

29 декабря. Декабрьское полнолуние, также известное как Холодная Луна, произойдет в 03:28 по Гринвичу.


Также запланирован запуск в декабре:

Российская ракета "Союз" запустит 77-й грузовой корабль "Прогресс" к Международной космической станции. Он стартует с космодрома Байконур в Казахстане.

Ракета SpaceX Falcon 9 запустит секретный космический корабль для Национального разведывательного управления США. Миссия, получившая обозначение NROL-108, будет стартовать с авиабазы ​​на мысе Канаверал во Флориде.

Ракета Delta IV Heavy от United Launch Alliance запустит секретный шпионский спутник для Национального разведывательного управления США. Миссия под названием NROL-82 стартует с авиабазы ​​на мысе Канаверал во Флориде.

Ракета SpaceX Falcon 9 запустит спутник связи Turksat 5A для турецкого оператора спутниковой связи Turksat. Она будет стартовать со станции ВВС на мысе Канаверал во Флориде.

Индийская ракета-носитель для малых спутников (SSLV) будет запущена в свой первый испытательный орбитальный полет из космического центра Сатиш Дхаван в Шрихарикоте, Индия.
https://www.astronew...=20201128002431






NGC 6822: галактика Барнарда


Авторы и права: Данные: Мартин Пью, Обработка: Марк Хэнсон
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: Вся слава обычно достается большим спиральным галактикам. Их красивые симметричные спиральные рукава усеяны молодыми, яркими голубыми звездными скоплениями. Однако в маленьких галактиках тоже формируются звезды, как в близкой NGC 6822, известной также как галактика Барнарда. NGC 6822 входит в нашу Местную группу галактик, она находится позади богатого звездами поля в созвездии Стрельца, на расстоянии всего в 1.5 миллионов световых лет. Размер карликовой неправильной галактики, похожей на Малое Магелланово Облако – около 7 тысяч световых лет. Яркие звезды нашего Млечного Пути окружены дифракционными лучами. В галактике Барнарда, запечатленной на этом цветном изображении, много молодых голубых звезд и областей звездообразования, розоватый цвет которых обусловлен свечением водорода.
http://www.astronet.ru/db/msg/1708752






Ученые УрФУ воссоздали процесс образования вещества Челябинского метеорита

В Уральском федеральном университете (УрФУ, Екатеринбург) экспериментально смоделировали процесс образования брекчии в знаменитом Челябинском метеорите. Статья (https://www.scienced...032063319304866) об эксперименте и его результатах опубликована в журнале Planetary and Space Science.


Для исследования был проведен ударный эксперимент. Иллюстрация: Виктор Гроховский.

«Значение модели в том, что, связав все элементы строения метеорита и процессы снаружи и внутри него, мы показали, в каких условиях, при каких нагрузках с большой долей вероятности «сложилось» его вещество», — объясняет Виктор Гроховский, руководитель научной лаборатории Extra Terra Consortium, профессор УрФУ.

В феврале 2013 года метеоритная экспедиция УрФУ, более тридцати лет возглавляемая Виктором Гроховским, первой исследовала фрагменты Челябинского метеорита. По словам Виктора Иосифовича, сначала в руки метеоритной экспедиции попадали образцы светлой или темной литологии, однако во фрагменте метеорита, поднятом из озера Чебаркуль, присутствовали все разновидности литологии: светлая, темная, ударный расплав. Ученые задались вопросом о природе возникновения феномена.

В ударном эксперименте, проведенном в Российском федеральном ядерном центре - Всероссийском научно-исследовательском институте технической физики (Снежинск Челябинской области), было доказано, что изменения литологии метеорита, происходившие в космосе, могли быть последствием одного ударного события (считается, что родительское тело метеорита, астероид крупных размеров и возрастом около 4,5 миллиарда лет, «пережил» 4 или 8 ударных событий), а все типы литологий, наблюдаемые в отдельных фрагментах Челябинского метеоритного дождя, могли быть сформированы ударным событием из одного и того же исходного материала. Такие экспериментальные доказательства получены впервые.

«По составу и структуре металлов и силикатов в веществе метеорита мы установили, что оно залегало в глубине родительского астероида. Небесное тело подверглось ударному воздействию. При столкновении астероида с другим космическим объектом на просторах Солнечной системы образовался расплав пород. Участки расплава в Челябинском метеорите имеют серый цвет, в них включены светлая литология и окаймляющая ее темная литология. Темная литология — это те фрагменты, которые попали в расплав и частично расплавились, оставшись в составе родительского астероида под действием его гравитации. Это схоже с тем, что происходит в ударных кратерах и на Земле, и на безвоздушных астероидах», — рассказывает Виктор Гроховский.

На то, что метеорит состоит из вещества, переходившего из расплавленного жидкого состояния в остывшее твердое, указывают и усадочные трещины, которые формируются, когда вещество сжимается в объеме при затвердевании. Именно по этим трещинам Челябинский астероид, около 290 миллионов лет назад отделившийся от родительского астероида и направленный соударением с другим космическим объектом в сторону Земли, при падении на ее поверхность распался на множество осколков.

Для проведения ударного эксперимента из вещества Челябинского метеорита был вырезан сферический образец светлой литологии диаметром 4 см (фрагменты светлой литологии максимально соответствуют первоначальному веществу родительского астероида). Помещенный под вакуумом в стальной контейнер толщиной 6 мм, образец был подвергнут воздействию сходящейся ударной волной, созданной взрывом снаружи стальной оболочки, с постепенным увеличением давления (от ~15 гигапаскалей во внешнем слое образца до более чем 400 гигапаскалей в его центре) и температуры (свыше 1100оС в центре образца). После проведения эксперимента образец охладили до комнатной температуры (при этом скорость падения температуры в центре шара достигала 80оС/сек), а затем распилили на тонкие срезы.

Изучив срезы с помощью оптической и электронной микроскопии, ученые обнаружили четыре визуально различимые структурные зоны, демонстрирующие разные степени метаморфизма, в зависимости от мощности ударного воздействия, уровней давления и температуры - светлую, темную, смешанную литологии, а также ударный расплав (в последовательности от поверхности сферического образца к его центру).

Статья (https://www.aanda.or...aa37593-20.html) с описанием исследований изменений оптических свойств в экспериментальном материале опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics (Q1).

В целом микроскопический анализ показал большое сходство результатов эксперимента с ударными эффектами, обнаруженными в образцах Челябинского метеорита. Это подтвердили и сравнения с компьютерной моделью. Однако есть и различия, заключающиеся, прежде всего, в образовании смешанной литологии.

«Наличие этой зоны с ее оптически более ярким внешним видом и практически отсутствующими эффектами ударного потемнения вызвало наше удивление: насколько нам известно, среди найденных фрагментов Челябинского метеорита лишь в одном образце, описанном аспиранткой Алевтиной Максимовой, был обнаружен эквивалент для этой зоны, — поясняет Виктор Гроховский. — Мы предполагали, что вследствие ударного воздействия и плавления троилита материал в состоянии расплава проникнет по трещинам и порам и сохранит свой темный внешний вид, как это наблюдалось во фрагментах Челябинского метеорита. В действительности же мы наблюдали в этой зоне начало значительного плавления силикатов. Силикатный расплав не смешивается с расплавом троилита и, таким образом, создает изолирующий слой, который окружает остатки силикатных зерен и защищает их от проникновения расплавленного троилита и металла».

Описанные исследования имеют важное практическое значение, касаясь проблем космической безопасности: благодаря таким экспериментам и с помощью оптических измерений наука может увереннее распознавать, небесные тела какого состава и строения — из камня, металла, льда и так далее - приближаются к нашей планете.

«В апреле 2029 года нас ждет встреча с астероидом Apophis. Его размер — 350 метров, масса - в пять тысяч раз больше массы Челябинского метеорита, траектория пройдет всего в 38 тысячах километрах от Земли, это всего лишь десятая доля расстояния до Луны, что ниже орбит некоторых спутников. Результаты нашего эксперимента будут способствовать «идентификации личности» Apophis», — комментирует Виктор Гроховский. В начале ноября Виктор Иосифович принял участие в конференции NASA, посвященной организации «приема» этого астероида.

Добавим, что спектральные исследования образца после эксперимента в Снежинске были проведены представителями УрФУ в коллаборации с Институтом геологии и геохимии Уральского отделения РАН, Хельсинским университетом, Германским аэрокосмическим центром и поддержаны Министерством науки и высшего образования РФ, Российским фондом фундаментальных исследований, Академиями наук Финляндии и Чехии, Центром исследований астероидов и лунной поверхности NASA.


Справка

Падение Челябинского метеорита в виде яркого огненного шара с мощным разрушительным действием и обширного метеоритного дождя произошло 15 февраля 2013 года недалеко от Челябинска. На момент входа в плотные слои атмосферы и последовавшего за этим разрушения размер астероида составлял около 19,8 метра в поперечнике, масса - 13 тысяч тонн. Мощность взрыва над Челябинской областью составила 440 килотонн, что примерно в 20 раз больше мощности атомной бомбы, сброшенной на Хиросиму. Метеорит был классифицирован как обычный многофазный пористый хондрит типа LL5. Ранее метеориты такого типа в России не встречались.

Виктор Гроховский — выпускник металлургического факультета Уральского политехнического института. За исследования и установление природы Челябинского метеорита был включен авторитетнейшим научным журналом Nature в число десяти ученых мира, чья деятельность определила развитие науки в 2013 году. Именем Виктора Гроховского названы астероид 16399 в Солнечной системе и минерал из состава железного метеорита Уакит, найденного в Бурятии в 2016 году.

​Информация предоставлена пресс-службой Уральского федерального университета

Источник фото: https://urfu.ru/ru/news/34168/
https://scientificru...skogo-meteorita







Cимбиoтичecкaя звeздa R Boдoлeя



Ecли нaблюдaть эту звeзду c пoмoщью бинoкля в тeчeниe гoдa, тo мoжнo увидeть, кaк oнa измeняeт яpкocть. Пepeмeннaя звeздa R Boдoлeя – этo взaимoдeйcтвующaя двoйнaя звeзднaя cиcтeмa – двe близкиe звeзды, мeжду кoтopыми вoзникли cимбиoтичecкиe oтнoшeния. Cиcтeмa, удaлeннaя нa 710 cвeтoвыx лeт, cocтoит из xoлoднoгo кpacнoгo гигaнтa и гopячeгo, плoтнoгo бeлoгo кapликa, oбpaщaющиxcя вoкpуг oбщeгo цeнтpa мacc. B видимoe излучeниe двoйнoй cиcтeмы ocнoвнoй вклaд внocит кpacный гигaнт, кoтopый являeтcя дoлгoпepиoдичecкoй пepeмeннoй типa Mиpы.

Oднaкo вeщecтвo из пpoтяжeннoй oбoлoчки гигaнтcкoй xoлoднoй звeзды пoд дeйcтвиeм гpaвитaции пaдaeт нa мaлeнький плoтный бeлый кapлик, вызывaя тepмoядepный взpыв, выбpacывaющий вeщecтвo в кocмичecкoe пpocтpaнcтвo.

Этo изoбpaжeниe, пoлучeннoe Kocмичecким тeлecкoпoм им.Xaбблa, пoкaзывaeт пpoдoлжaющee pacшиpятьcя кoльцo из вeщecтвa, выбpoшeннoгo вo вpeмя вcпышки, кoтopую мoжнo былo увидeть в нaчaлe 1770-x гoдoв, eгo paзмep – мeньшe cвeтoвoгo гoдa. Зa эвoлюциeй мeнee пoнятныx мoщныx явлeний, пopoждaющиx выcoкoэнepгичнoe излучeниe cиcтeмы R Boдoлeя, c 2000 гoдa cлeдит peнтгeнoвcкaя oбcepвaтopия Чaндpa.
https://aboutspacejo...o%d0%bbe%d1%8f/

[alexandrion12]

Галактика пережила «пиршество» черной дыры – но вряд ли надолго



Считается, что черные дыры поглощают настолько много материи из окружающего пространства, что они губят всю родительскую галактику. В этом процессе формируется высокоэнергетический объект под названием квазар, который, как считалось ранее, обусловливает прекращение формирования звезд. Теперь исследователи обнаружили галактику, которая способна выдержать разрушающее действие квазара, продолжая рождать новые звезды – со скоростью порядка 100 масс Солнца в год.

Это открытие, которое было сделано при помощи самолетной обсерватории Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA), может объяснить, как во Вселенной появились массивные галактики, несмотря на то что в ней доминируют галактики, не способные более формировать звезды.

«Это показывает нам, что рост активных черных дыр не приводит к резкому прекращению звездообразования – факт, который противоречит большинству современных моделей, - сказала Элисон Киркпатрик (Allison Kirkpatrick), ассистент-профессор Канзасского университета, США, и один из авторов нового исследования. – В результате мы пришли к выводу, что должны скорректировать наши модели эволюции галактик».

Обсерватория SOFIA, являющаяся совместным проектом НАСА и Германского центра авиации и космонавтики, изучала экстремально далекую галактику, расположенную на расстоянии свыше 5,25 миллиарда световых лет от нас, под названием CQ4479. В ядре этой галактики находится квазар особого класса, который недавно был открыт Киркпатрик и ее группой и носит название «холодный квазар». В квазарах этого класса активная черная дыра продолжает поглощать материю из родительской галактики, однако мощные потоки энергии, выбрасываемые квазаром, не «взмучивают» все резервуары с холодным газом, поэтому звезды сохраняют возможность формироваться, и галактика продолжает жить. В ходе этого нового исследования ученые впервые подробно наблюдали холодный квазар, измеряя напрямую скорость роста черной дыры, скорость формирования звезд, а также количества холодного газа, остающегося в галактике и идущего на формирование звезд.

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.
https://www.astronew...=20201128210345





Комета 2019 LD2 (ATLAS) находится на этапе активного межклассового перехода



Комета, открытая в прошлом году, дает ученым новые сведения о процессах «включения» и эволюции таких объектов, поскольку она активно переходит из популяции Кентавров в семейство Юпитера, согласно новому исследованию.

«Вновь открытая комета 2019 LD2 (ATLAS) относится к классу Кентавров, однако в настоящее время она активно переходит в семейство Юпитера. Комета находится на раннем этапе такого перехода, и эти наблюдения стали первым случаем, когда такой объект был открыт до начала переходного этапа», - сказал главный автор нового исследования Джордан Стеклофф (Jordan Steckloff).

Кентавры представляют собой ледяные тела, находящиеся на нестабильных орбитах в пространстве между Юпитером и Нептуном и пересекающие орбиты одной или более гигантских планет вокруг Солнца. Гравитация таких планет обусловливает стремительную динамическую эволюцию этих объектов и даже может привести к выбрасыванию их за пределы Солнечной системы или к сближению с Юпитером и превращению в кометы семейства Юпитера. До начала этой миграции Кентавры представляют собой объекты, расположенные за пределами орбиты Нептуна (транс-нептуновые объекты), гравитация которого обусловливает постепенное проникновение их в популяцию Кентавров; весь процесс миграции из транснептуновых объектов в кометы семейства Юпитера занимает от нескольких миллионов до нескольких десятков миллионов лет.

«Мы нашли, что 2019 LD2 в настоящее время находится в окрестностях динамического «шлюза», который облегчает большинство переходов из популяции Кентавров в семейство комет Юпитера. Этот динамический шлюз представляет собой область космического пространства за пределами Юпитера, протянувшуюся вплоть до границы сферы гравитационного влияния Сатурна, - сказал Стеклофф. – В нашей предыдущей работе мы нашли, что большинство комет семейства Юпитера сначала проходят через этот динамический шлюз как Кентавры, непосредственно перед тем, как перейти в популяцию комет семейства Юпитера; в действительности эта «шлюзовая область» облегчает большинство переходов между популяцией Кентавров и семейством комет Юпитера. В настоящее время в «шлюзе» находится лишь немного объектов, включая LD2 и более знаменитый объект 29P/Швассмана — Вахмана».

Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.
https://www.astronew...=20201128221950





Новый транзиентный сверхъяркий рентгеновский источник в галактике NGC 7090



Международная команда астрономов обнаружила новый сверхъяркий рентгеновский источник (ultraluminous X-ray source, ULX) в галактике NGC 7090. Этот объект, получивший обозначение NGC 7090 ULX3, был обнаружен при помощи космического аппарата Swift («Свифт») НАСА.

Объекты класса ULX представляют собой точечные источники на небе, которые являются настолько яркими в рентгеновском диапазоне, что каждый из них испускает больше излучения, чем один миллион звезд, подобных Солнцу, во всех длинах волн. Они являются менее яркими, чем активные ядра галактик, однако характеризуется более высокой устойчивой светимостью, по сравнению с любым известным науке звездным процессом. Хотя к настоящему времени проведено уже немало исследований свойств ULX-источников, их базовая природа до сих пор продолжает оставаться загадкой для астрономов.

Обычно в родительской галактике находится не более одного ULX-источника, однако в некоторых галактиках было зарегистрировано по несколько таких объектов. Галактика NGC 7090, расположенная на расстоянии около 31 миллиона световых лет от Земли, является одним из примеров такой галактики. Предыдущие наблюдения показали, что в этой галактике лежат два ULX-источника, NGC 7090 ULX1 и NGC 7090 ULX2, характеризуемых высокими уровнями переменности и транзиентности.

В новой работе, исходя из наблюдений, проведенных при помощи спутника Swift, астрономы под руководством Доминика Уолтона (Dominic Walton) из Кембриджского университета, Соединенное Королевство, сообщают об обнаружении еще одного ULX-источника в галактике NGC 7090. Этот источник, получивший название NGC 7090 ULX3, характеризуется красным смещением z = 0.00282, а его максимальная светимость составляет около 6,0 дуодециллиона эргов в секунду. До перехода в режим ULX этот источник имел стабильную светимость, составляющую порядка 0,1 дуодециллиона эргов в секунду. Наблюдаемый период активности данного ULX-источника составляет свыше 7 месяцев, отмечают астрономы.

Согласно авторам, такой высокий уровень переменности источника NGC 7090 ULX3 в большом временном масштабе указывает на то, что он может представлять собой систему пульсара. Дальнейшие наблюдения этого ULX-источника помогут наложить дополнительные ограничения на свойства источника, что позволит глубже понять его природу и природу ULX-источников в целом, пояснили авторы.

Работа доступна для ознакомления онлайн в научном репозитории arxiv.org.
https://www.astronew...=20201129120454





Исследователи разгадали 16-летнюю загадку синей кольцевой туманности*

Звезда с необычным кольцом ультрафиолетового излучения выглядит словно глаз, смотрящий на Землю.

На протяжении 16 лет голубая кольцевая туманность звезды TYC 2597-735-1 озадачивала исследователей. И вот теперь астрономы выяснили, откуда происходит необычное кольцо ультрафиолетового света вокруг звезды. Предполагается, что оно образовалось после слияния двух звезд около 5000 лет назад.


Туманность Голубое кольцо состоит из двух расширяющихся облаков газа, которые были выброшены в космос в результате слияния звезд. © NASA / JPL-Caltech / M. Seibert (Carnegie Institution for Science) / K. Hoadley (Caltech) / GALEX Team

В 2004 году исследователи впервые обнаружили этот необычный небесный объект с помощью космического телескопа Galaxy Evolution Explorer (GALEX). Выяснилось, что вокруг звезды TYC 2597-735-1 имеется газовое кольцо. Изображения GALEX показали, что туманность имеет синий цвет, поскольку телескоп производит измерения в ультрафиолетовом диапазоне. Но невооруженным глазом туманность эту увидеть нельзя. При этом вокруг синей туманности имеется тонкое кольцо пурпурного цвета.


Снимок, сделанный в нужное время

Вот уже 16 лет исследователи пытались найти причину этого образования и пришли к выводы, что это слияние двух звезд. Поначалу это не кажется необычным. «Слияние двух звезд - довольно распространенное явление, но большое количество пыли быстро заслоняет их визуально, поскольку материал их выброса расширяется и охлаждается в космосе. Это означает, что мы не можем непосредственно увидеть, что же на самом деле произошло», - говорится в заявлении автора исследования Кери Хоадли из Калифорнийского технологического института.

Но синяя кольцевая туманность как раз и показывает, что же происходит после столкновения, где все четко видно. «Мы посмотрели на нее в самое подходящее время, потому что какое-то некоторое время туманность рассеется», - сказал Ходли. Снимок GLAX запечатлел этот момент максимально своевременно.


Два конуса

На самом деле вокруг звезды имеется не один, а два конуса. Однако, если смотреть с Земли, они накладываются друг на друга, что затрудняет наблюдение. Два конуса соединены заостренными концами, на которых находится сама звезда. И они (конусы) расширяются со скоростью 400 километров в секунду в противоположных направлениях.


Так мы видим туманность Голубое кольцо с Земли. © Mark Seibert


А это вид сбоку. © Mark Seibert

Исследовательская группа нашла решающий ключ к разгадке загадки в архивных данных космических телескопов Spitzer и Wide-field Survey Explorer (WISE). Ученые выяснили, что вокруг звезды образовался газовый диск. Но известно и то, что такое происходит только с молодыми звездами, однако TYC 2597-735-1 очень старая звезда.


Газовый диск разрезает облако обломков

Используя моделирование, исследователи рассчитали, что это должно было оказаться результатом слияния. Звезда массой с наше Солнце расширилась и поглотила меньшую звезду на своей орбите.

Эта маленькая звезда еще до этого образовала газовый диск. Газовый диск и разделил облако обломков, образовавшееся после слияния. Так образовались два конуса. Тысячи лет спустя облако обломков остыло, и исследователи получили возможность его наблюдать. Результаты исследования были напечатаны в журнале Nature.

Пройдет еще несколько сотен тысяч лет, прежде чем туманность полностью рассосется. Так что у астрономов есть еще достаточно времени для дальнейшего исследования этого явления.

Geometry of the Blue Ring Nebula
https://youtu.be/WY8J8hFHhiw

https://kosmos-x.net...2020-11-28-6225





Верона Рупес: самая высокая скала в Солнечной системе


Авторы и права: Вояджер-2, НАСА
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: Смогли бы вы выжить после прыжка с самой высокой скалы в Солнечной системе? Вполне возможно. Высота скалы Верона Рупес на спутнике Урана Миранде – около 20 километров, что в десять раз больше глубины Большого Каньона на Земле. Учитывая низкую силу тяготения на Миранде, ищущий острых ощущений любитель приключений будет падать с вершины примерно 12 минут и достигнет скорости гоночного автомобиля – около 200 километров в час. Но даже после такого падения можно выжить, если иметь для защиты подходящую воздушную подушку. Это изображение скалы Верона Рупес было получено пролетающим мимо спутника автоматическим космическим аппаратом Вояджер-2 в 1986 году. Происхождение гигантской скалы остается неизвестным, возможно, оно связано с сильным ударом или тектоническими движениями поверхности.
http://www.astronet.ru/db/msg/1708891





Наша Солнечная система полностью разрушится раньше, чем мы думали



Хотя земля под нашими ногами кажется твердой (большую часть времени), ничто в этой Вселенной не длится вечно.

Однажды наше Солнце умрет, выбросив значительную часть своей массы, прежде чем его ядро сожмется в белый карлик, постепенно истекая теплом, пока тысячу триллионов лет спустя не станет не более чем холодным, темным, мертвым камнем.

Но остальной части Солнечной системы к тому времени уже не будет. Согласно новому моделированию, оставшимся планетам осталось всего 100 миллиардов лет, чтобы улететь в галактику, оставив умирающее Солнце далеко позади.

Астрономы и физики пытались разгадать окончательную судьбу Солнечной системы на протяжении как минимум сотен лет.

«Понимание долговременной динамической стабильности Солнечной системы составляет одно из старейших направлений астрофизики, восходящее к самому Ньютону, который предположил, что взаимодействие между планетами в конечном итоге приведет к нестабильности системы», — написали астрономы Джон Зинк из Университета Калифорния, Лос-Анджелес, Константин Батыгин из Калифорнийского технологического института и Фред Адамс из Мичиганского университета в новой статье.

Но это намного сложнее, чем может показаться. Чем больше тел участвует в динамической системе, взаимодействуя друг с другом, тем сложнее становится эта система и тем труднее ее предсказать. Это называется проблемой N тел.

Из-за этой сложности невозможно сделать детерминированные предсказания орбит объектов Солнечной системы за определенные промежутки времени.

Но если мы сможем выяснить, что произойдет с нашей Солнечной системой, это расскажет нам кое-что о том, как Вселенная может развиваться во временных масштабах, намного превышающих ее нынешний возраст, составляющий 13,8 миллиарда лет.

В 1999 году астрономы предсказали, что Солнечная система медленно распадется за период не менее миллиарда миллиардов — это 10 ^ 18, или квинтиллион — лет. Они подсчитали, что именно столько времени потребуется, чтобы орбитальные резонансы Юпитера и Сатурна разорвали Уран.

Однако, по словам команды Зинка, этот расчет не учитывает некоторые важные факторы, которые могут разрушить Солнечную систему раньше.

Во-первых, это Солнце.

Примерно через 5 миллиардов лет после своей смерти Солнце превратится в красного гиганта, поглотив Меркурий, Венеру и Землю. Затем оно выбросит почти половину своей массы, унесенную звездным ветром в космос; оставшийся белый карлик будет составлять всего 54 процента от нынешней массы Солнца.

Эта потеря массы ослабит гравитационную хватку Солнца на оставшихся планетах, Марсе, внешних газовых и ледяных гигантах, Юпитере, Сатурне, Уране и Нептуне.

Во-вторых, поскольку Солнечная система вращается вокруг центра Галактики, другие звезды должны подойти достаточно близко, чтобы нарушить орбиты планет, это возможно примерно раз в 23 миллиона лет.

«Если учесть потерю звездной массы и раздутие орбит внешних планет, эти встречи станут более влиятельными», — пишут исследователи.

«Если у нас будет достаточно времени, некоторые из этих облетов подойдут достаточно близко, чтобы разъединить — или дестабилизировать — оставшиеся планеты».

С учетом дополнительных влияний в своих расчетах, команда провела 10 симуляций N-тел для внешних планет (без учета Марса, чтобы сэкономить на затратах на вычисления, поскольку его влияние должно быть незначительным), используя мощный общий кластер Хоффмана 2. Это моделирование было разделено на две фазы: до окончания потери массы Солнца и фазу, которая наступает после.

Хотя 10 симуляций не являются надежной статистической выборкой, команда обнаружила, что каждый раз разыгрывался аналогичный сценарий.

После того, как Солнце завершит свою эволюцию в белый карлик, внешние планеты уйдут на большую орбиту, но все еще остаются относительно стабильными. Юпитер и Сатурн, однако, попадают в устойчивый резонанс 5: 2 — каждые пять раз, когда Юпитер обращается вокруг Солнца, Сатурн обращается дважды (этот возможный резонанс предлагался много раз, не в последнюю очередь самим Исааком Ньютоном).

Эти расширенные орбиты, а также характеристики планетарного резонанса делают систему более восприимчивой к возмущениям от проходящих звезд.

Спустя 30 миллиардов лет такие звездные возмущения переводят эти стабильные орбиты в хаотические, что приводит к быстрой потере планеты. Все планеты, кроме одной, слетят со своих орбит, сбегая в галактику как планеты-изгои.

Последняя, ​​одинокая планета просуществует еще 50 миллиардов лет, но ее судьба предрешена. В конце концов, он тоже вылетает из-за гравитационного воздействия проходящих звезд. В конце концов, через 100 миллиардов лет после того, как Солнце превратится в белый карлик, Солнечной системы не станет.

Это значительно более короткий период времени, чем тот, который был предложен в 1999 году. И, как тщательно отмечают исследователи, он зависит от текущих наблюдений за местной галактической средой и оценок пролета звезд, которые могут измениться.

Даже если оценки временной шкалы гибели Солнечной системы действительно изменятся, тем не менее, до этого еще много миллиардов лет. Вероятность того, что человечество проживет достаточно долго, чтобы увидеть это, невелика.

Исследование опубликовано в The Astronomical Journal.

Источники: Фото: Белый карлик после выброса своей массы, образовавшей планетарную туманность. (ESO / P. Weilbacher / AIP)
https://rwspace.ru/n...-my-dumali.html






Наблюдается максимум активности Солнца



28 ноября, число Вольфа («международное число солнечных пятен») достигло 74 — это самое высокое значение в новом 25 цикле солнечной активности! В последний раз число Вольфа было таким высоким в сентябре 2017 года, во время фазы спада прошлого 24 цикла солнечной активности.

Число Вольфа — числовой показатель солнечной активности, связанный с количеством солнечных пятен. Оно считается по формуле W=10*G+S, где G (groups) – группы пятен, а S (spots) – отдельные пятна. С 1981 года сводка всех наблюдений солнечных пятен и определение значений чисел Вольфа производится в Мировом центре данных по наблюдениям, сохранению и распространению международных относительных чисел солнечных пятен (WDC-SILSO) Королевской обсерватории Бельгии в Брюсселе.

При наблюдении Солнца используйте только специальные апертурные фильтры (дискеты, компакт-диски, сварочные маски, засвеченные фотопленки и закопченные стекла не подойдут).
https://aboutspacejo...81%d0%be%d0%bb/






В ночном небе над Японией засняли болид



Особо яркая падающая звезда, также именуемая болидом, была зафиксирована в ночном небе на западе Японии в ночь с субботы на воскресенье. Об этом в воскресенье сообщил телеканал NHK.

Многочисленные видеозаписи феномена также появились в японском сегменте Twitter и Facebook. Оставляя за собой хвостообразный след, болид несколько секунд движется по направлению к Земле, после чего взрывается яркой вспышкой в небе. “Судя по яркости вспышки, этот болид можно отнести к так называемому классу полной Луны“, – приводит японское общественное телевидение слова специалиста городского музея Хирацука, специализирующегося на болидах.

Японские эксперты также выражают мнение, что на основе анализа имеющихся видео можно определить траекторию его полета, что, возможно, позволит установить его происхождение.
https://aboutspacejo...be%d0%bb%d0%b8/

[alexandrion12]

Самая яркая в гамма-диапазоне двойная звезда Галактики может содержать магнетар



Команда исследователей под руководством представителей Физико-математического института имени Кавли (Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe, Kavli IPMU), Япония, проанализировала ранее собранные данные, чтобы выяснить истинную природу одного компактного объекта – который, как оказалось, представляет собой вращающийся магнетар, тип нейтронной звезды с экстремально мощным магнитным полем – движущегося в составе системы LS 5039, являющейся самой яркой двойной звездной системой в Галактике.

Эта команда, возглавляемая Хироки Йонедой (Hiroki Yoneda) из Kavli IMPU, также показывает, что процесс ускорения частиц, происходящий в системе LS 5039, вызывается взаимодействиями между плотными звездными ветрами, исходящими со стороны основной, массивной звезды системы, и сверхмощными магнитными полями вращающегося магнетара.

Двойные системы, излучающие в гамма-диапазоне, состоят обычно из массивной (20-30 масс Солнца) и компактной звездных компонент. Компактный объект может быть представлен черной дырой или нейтронной звездой, причем на наличие нейтронной звезды указывает характерный периодический сигнал в рентгеновском диапазоне. Такие системы были открыты лишь относительно недавно, в 2004 г., когда стали возможными наблюдения относительно обширных участков неба в экстремально высокоэнергетическом тераэлектронвольтном диапазоне. При наблюдениях в этом диапазоне такие двойные системы пульсируют с периодами от нескольких суток до нескольких лет.

Двойные системы, излучающие в гамма-диапазоне, являются одними из самых мощных космических ускорителей частиц: в то время как ускорение частиц до тераэлектронвольтных энергий остатками сверхновых, являющимися известными космическими ускорителями частиц, занимает десятки лет, двойные системы, излучающие в гамма-диапазоне, способны разогнать электроны до таких энергий в течение всего лишь нескольких десятков секунд.

В своей работе Йонеда и коллеги проанализировали данные наблюдений системы LS 5039 в рентгеновском диапазоне при помощи космических обсерваторий Suzaku и NuSTAR и обнаружили периодический сигнал, указывающий на нейтронную звезду. Исходя из периода вращения компактной компоненты, ученые оценили мощность ее магнитного поля и установили, что она должна составлять около 10^11 Тесла, что является экстремально высоким значением для нейтронных звезд и соответствует магнитному полю «самого сильного магнита Вселенной» - магнетара.

Полученные результаты помогут глубже понять природу двойных звездных систем, излучающих в гамма-диапазоне, отмечают авторы.

Работа опубликована в журнале Physical Review Letters.
https://www.astronew...=20201130145725





Снято «Чандрой»: ІС 4593 – космический аметист*

На Земле аметист образуется тогда, когда пузырьки газа остывают в вулканической лаве при определенных условиях. А в космосе умирающая звезда с массой, подобной Солнцу, смогла визуально создать структуру, напоминающую эти прекрасные драгоценные камни.


Планетарная туманность IC 4593, изображение создано на основе данных космических телескопов Chandra (фиолетовый цвет) и Hubble (розовый и зеленый цвета). © X-ray: NASA / CXC / UNAM / J. Toalá et al.; Optical: NASA / STScI

Когда у звезд, подобных нашему Солнцу, заканчивается топливо, они сбрасывают свои внешние слои, а ядро звезды сжимается. С помощью космической обсерватории «Чандра» астрономы прямо в центре одной из таких умирающих звезд в планетарной туманности IC 4593 в нашей галактике Млечный Путь обнаружили пузырь из сверхгорячего газа. Находящаяся на расстоянии около 7800 от нас световых лет IC 4593 - самая далекая планетарная туманность, которую астрономы могут наблюдать с помощью «Чандры».

Это новое изображение IC 4593 создано с использованием рентгеновских данных телескопа «Чандра» в оттенках пурпурного, что придаем ей сходство с аметистом из геологических образований жеод, которые разбросаны по всему миру. Пузырь, зафиксированный «Чандрой», состоит из газа, нагретого до температуры более миллиона градусов. Такие высокие температуры, вероятно, были вызваны материей, отталкивающейся от сжавшегося ядра звезды и столкнувшейся с газом, который был выброшен из звезды ранее.

Композитное изображение также включает оптические данные космического телескопа «Хаббл» (розовый и зеленый цвета). На розовые области изображения «Хаббла» наложены выбросы более холодного газа, который состоит из комбинации азота, кислорода и водорода, в то время как зеленые выбросы происходят в основном из азота.

Астрономы называют IC 4593 планетарной туманностью, что вводит многих в заблуждение, ибо этот класс объектов не имеет ничего общего с планетами. Название было дано объекту еще два столетия назад, потому что в небольшой телескоп это выглядело как диск планеты. На самом деле планетарная туманность образуется тогда, когда внутренняя часть солнцеподобной звезды сжимается, а ее внешние слои расширяются и охлаждаются. В случае Солнца его внешние слои могут выйти за пределы орбиты Венеры, когда оно перейдет в фазу красных гигантов. Но это произойдет только через несколько миллиардов лет.

Кроме горячего газа, это исследование также предоставляет доказательства наличия в центре IC 4593 точечного источника рентгеновского излучения. Это рентгеновское излучение имеет даже более высокую энергию, чем сам пузырь горячего газа. Точечный источник может указывать на звезду, которая сбросила свои внешние слои, чтобы сформировать планетарную туманность, или даже на возможную звезду-компаньона в этой системе.

Tour: A Cosmic Amethyst in a Dying Star
https://youtu.be/hTUvuczh8ls

https://kosmos-x.net...2020-11-30-6226





Лебедь без звезд


Авторы и права: Боуэн Джеймс Камерон
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: На небе много слабо светящегося газа, однако чтобы увидеть его, нужна чувствительная камера и телескоп. Например, на этом изображении северной части созвездия Лебедя с полем зрения в двенадцать градусов можно увидеть сложную структуру космических газовых облаков, расположенных вдоль плоскости нашей Галактики Млечный Путь. Эта картинка смонтирована из телескопических изображений, полученных с двумя фильтрами: Hα-фильтр пропускает только красное излучение атомов водорода, а синий фильтр пропускает в основном свет, испускаемый небольшим количеством возбужденных атомов кислорода. Вся экспозиция продолжалась 18 часов, на картинке области, окрашенные в голубой цвет, горячее красных. При цифровой обработке были удалены изображения множества точечных источников – звезд Млечного Пути. Легко узнать несколько ярких туманностей, среди которых NGC 7000 (туманность Северная Америка) и IC 5070 (туманность Пеликан) слева, IC 1318 (туманность Бабочка) и NGC 6888 (туманность Полумесяц) справа. В широком поле можно найти и другие туманности.
http://www.astronet.ru/db/msg/1709028





С ледяных комет испаряется газ, быстро удаляющийся от молодой планетной системы*



Астрономы зафиксировали уникальный этап эволюции планетной системы, во время которого в поясе астероидов, окружающем звезду, образуется газообразный оксид углерода. Газ быстро удалился от системы на расстояние 400 световых лет. Открытие может дать представление о том, как развивалась наша Солнечная система, сообщает пресс-служба Кембриджского университета.

Хотя все еще остается неясным, почему газ выбрасывается так быстро, группа исследователей во главе с учеными из Кембриджского университета полагает, что он может испаряться с ледяных комет в поясе астероидов. Результаты исследования будут представлены на онлайн-конференции Five Years After HL Tau в декабре.

Открытие было сделано с помощью радиотелескопов ALMA в Чили в рамках обзора молодых звезд «класса III». Некоторые из этих звезд окружены дисками обломков, которые, как полагают ученые, образовались в результате продолжающихся столкновений комет, астероидов и других твердых объектов, известных как планетезимали, во внешних границах недавно сформировавшихся планетных систем. Остатки пыли и мусора от этих столкновений поглощают свет от их центральных звезд и повторно излучают эту энергию в виде слабого свечения, которое могут увидеть телескопы ALMA.

Во время исследования астрономы сфокусировались на звезде NO Lup, масса которой составляет около 70% массы нашего Солнца. Вокруг нее ученые обнаружили слабый пыльный диск малой массы, но это была единственная звезда класса III, обнаруженная ALMA, в системе которой выделялся угарный газ. Хотя известно, что многие молодые звезды все еще содержат богатые газом протопланетные диски, NO Lup более развита, и можно было ожидать, что система NO Lup потеряла этот первичный газ после того, как сформировались планеты.

Хотя газообразный оксид углерода обнаруживают редко, уникальность этого наблюдения заключалась в масштабе и скорости газа, что побудило провести дополнительное исследование для изучения его движения и происхождения.

«Когда мы присмотрелись, мы обнаружили кое-что еще более необычное: учитывая, насколько далеко газ был от звезды, он двигался намного быстрее, чем ожидалось. Это заставило нас на долгое время озадачиться», – отметил первый автор исследования Джошуа Ловелл, аспирант Кембриджского института астрономии.

Чтобы найти способ объяснить это явление, ученые создали модель движения газ. «Другие модели использовались, чтобы объяснить существование молодых дисков с подобными механизмами, но этот диск больше похож на диск мусора, где мы раньше не видели ветра. Наша модель показала, что газ полностью выталкивается из системы и движется со скоростью около 22 километров в секунду, что намного выше любой стабильной орбитальной скорости», – добавляют авторы работы.

Дальнейший анализ также показал, что газ может образовываться во время столкновений между астероидами или во время периодов сублимации – перехода из твердого состояния в газообразное – на поверхности звездных комет, которые, как ожидается, будут богаты льдом из окиси углерода.

«Эта очаровательная звезда проливает свет на то, какие физические процессы формируют планетные системы вскоре после их рождения», – считает Марк Уайет, профессор Института астрономии Кембриджского университета.

[Иллюстрация: INSTITUTE OF ASTRONOMY, UNIVERSITY OF CAMBRIDGE]

Источник: www.cam.ac.uk
https://scientificru...anetnoj-sistemy





Космическая аномалия может изменить все представления о формировании галактик



Неожиданно для всех, астрономам удалось обнаружить далекую галактику, в которой практически нет темной материи. Такая находка угрожает разрушить существующую теорию формирования галактик.

Тем не менее, последние данные говорят о том, что данная галактика — не аномалия, а жертва кражи. Темная материя (невидимая субстанция, столь же загадочная, как следует из названия) является ключевым ингредиентом, помогающим галактикам формироваться и оставаться в живых.

Она создает сильную гравитацию, необходимую для образования галактик и сохранения структуры существующих галактик в неприкосновенности.

Но астрономы с момента открытия в прошлом году галактики NGC1052-DF4, астрономы оказались сильно озадачены. Дело в том, что объект оказался стабильным и долгоживущим, почти не содержащим темной материи. Астрономы задались вопросами: как может существовать галактика без этого важного ингредиента? Ошибочны ли наши теории о формировании галактик?

Сегодня международное исследование, проведенное UNSW в Сиднее, предполагает, что темная материя была там изначально, но ее просто «украл жадный сосед».

«Темной материи нет, потому что она уже удалена», — сообщил доктор Мирейя Монтес, ведущий автор исследования и астрономический исследователь из UNSW Science и Научного института космического телескопа. «Мы обнаружили, что гравитационное притяжение соседней массивной галактики NGC1035 забирает ее звезды и темную материю».

Исследование, опубликованное сегодня в The Astrophysical Journal, дает объяснение того, почему так много темной материи отсутствует в галактике. Если теория верна, то существующей концепции формирования галактик ничего не угрожает.

«Когда две галактики проходят близко друг к другу, они страдают от гравитационного притяжения друг друга. Наши детальные изображения позволили обнаружить, что слабые звезды уносятся более крупной галактикой — это взаимодействие, называемое «приливным срывом».

То же явление можно найти и на Земле: в нашем случае гравитационное притяжение Луны влияет на приливы и отливы на Земле. Но приливные разрушения могут привести к тому, что галактики, которые не такие твердые, как Земля или Луна, изгибаются и теряют свою форму.

Если теория приливного разрушения верна, меньшая галактика NGC1052-DF4 скоро начнет демонстрировать больше признаков разрушения, а со временем может полностью распасться.
https://rwspace.ru/n...i-galaktik.html





На Солнце произошла самая мощная за последние три года вспышка



Орбитальная обсерватория SDO зафиксировала на Солнце мощнейшую за последние три года вспышку. Ее сила в несколько раз превзошла вспышку, которая случилась в мае этого года. Об этом Лаборатория рентгеновской астрономии Солнца Физического института РАН пишет на своем сайте.

“Существует значительная вероятность, что реальная мощность вспышки была еще выше, так как центр взрыва находился на обратной, невидимой с Земли стороне Солнца. Однако охваченная солнечным взрывом область простиралась так высоко вверх, что часть ее, приподнятая над поверхностью, стала видна из-за солнечного края. Соответственно, не исключено, что вспышка, на самом деле, относилась к высшему классу X”, – пишут ученые.

На Солнце периодически происходят вспышки, в ходе которых светило резко выделяет огромное количество энергии в виде волн видимого светового, теплового и рентгеновского излучения. Мощные события такого рода могут нарушать работу спутников на орбите и мешать системам радиосвязи на Земле, а также угрожать здоровью космонавтов.

Как правило, подобная активность на Солнце изменяется с периодичностью примерно в 11 лет. Несколько лет назад ученые начали опасаться, что эта закономерность начала нарушаться в ходе предпоследнего и текущего цикла солнечной активности. Дело в том, что за эти два цикла вспышек и пятен на Солнце было очень мало. Многие теоретики предполагают, что это связано с фундаментальными переменами в работе недр светила.


Пробудившееся светило

В частности, в подобную аномально долгую “спячку” Солнце впало в конце сентября 2017 года – после того, как на нем произошла рекордно мощная вспышка класса Х9.3, самое мощное событие такого рода за последние 15 лет. Эта “спячка” продолжалась почти три года, до мая этого года, когда космическая обсерватория SDO и другие солнечные телескопы зафиксировали вспышку класса M1.1, которая лишь на одну ступень слабее событий класса X.

Эта вспышка оказалась неожиданностью для ученых, так как перед подобными событиями обычно случаются более слабые проявления солнечной активности, которые относятся к классу C. Таким образом, повторная мощная вспышка, на этот раз относящаяся, предположительно, к классу М4.4, подтвердила, что Солнце, действительно, пробуждается и его “вспышечная” активность начала расти.

Ученые отмечают, что воскресная вспышка не представляет угрозы для Земли – порожденные ей пучки заряженных частиц и облака плазмы пройдут в сотнях миллионов километров от нашей планеты. Однако центр, в котором возникла эта вспышка, в ближайшие дни будет двигаться в сторону Земли. Через неделю он окажется на линии, которые соединяет нашу планету и Солнце. Пока ученые не могут точно сказать, будет ли к тому времени светило столь же активно.

Дальнейшие наблюдения позволят сказать, будет ли следующий цикл активности Солнца столь же аномально слабым, как два предшествующих. Это важно для проверки теорий, которые указывают, что светило движется к столетнему или даже тысячелетнему минимуму активности.
https://aboutspacejo...0-%d0%bf%d0%be/

[alexandrion12]

Солнечная система следует стандартам Галактики – но относится к редкому типу



Исследователи из Института Нильса Бора Копенгагенского университета, Дания, во главе с Нанной Бах-Моллер (Nanna Bach-Møller) изучили более 1000 планетных систем звезд нашей Галактики и установили ряд зависимостей между орбитами планет, числом планет в системе, их расположением и расстояниями до звезды. Как оказалось, наша Солнечная система в одних аспектах является весьма редким случаем, а в других – довольно обычна.

Между эксцентриситетом, или вытянутостью, орбит планет и числом планет в планетной системе звезды имеется устойчивая связь. Ее причина лежит в механизме формирования планет. Сначала из газопылевого облака формируются относительно небольшие планеты, размером не больше Луны, которые движутся по круговым орбитам. Затем с течением времени они гравитационно взаимодействуют друг с другом, и их орбиты вытягиваются в результате такого взаимодействия, становясь эллиптическими. Поскольку эллиптические орбиты, в отличие от круговых, пересекаются друг с другом, между планетами начинают происходить столкновения, ведущие к формированию более крупных планет. Если результатом столкновений становится образование лишь нескольких крупных планет, то их орбиты имеют очень высокий эксцентриситет. Если планет образуется больше, гравитационное взаимодействие между ними приводит к потере энергии и рециркуляризации орбит. Исследователи выявили очень четкую связь между эксцентриситетом орбит и числом планет в планетной системе.

Однако наша Солнечная система относится к довольно редкому типу планетных систем, содержащих целых 8 планет. На такие системы приходится лишь 1 процент от общего числа изученных в работе планетных систем, отмечают исследователи. Но при этом Солнечная система в целом подчиняется установленной в работе зависимости между эксцентриситетом орбит планет и их числом в системе звезды, указывают они.

Много ли это, 1 процент от числа планетных систем звезд Галактики? Если наша галактика Млечный путь содержит около 100 миллиардов звезд, то мы имеем не менее 1 миллиарда планетных систем вокруг светил. Число землеподобных планет в обитаемых зонах звезд может составлять порядка 10 миллиардов. Но до сих пор мы не нашли ни одной обитаемой планеты, кроме Земли. Так в чем же уникальность Солнечной системы?

Ответ на этот вопрос станет залогом успешного поиска внеземной жизни, считают исследователи. Одной из возможностей может являться наличие в системе большого числа газовых гигантов, направляющих своей гравитацией кометы, богатые водой, с холодной периферии в теплую внутреннюю зону планетной системы.

Исследование опубликовано в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
https://www.astronew...=20201201183029





Бозе-конденсат поможет проверить эффект Унру


Cisco Gooding et al. / Physical Review Letters, 2020

Физики предложили использовать квантовый симулятор для воссоздания эффекта Унру. Они показали, что его возникновение теоритически возможно в системе из конденсата Бозе — Эйнштейна и лазерных пучков. Если предложенный эксперимент удастся реализовать, то в споре о существовании эффекта Унру можно будет поставить точку. Работа опубликована в Physical Review Letters.

Суть эффекта Унру состоит в том, что в разных системах отсчета вакуум представляет собой разные состояния. Если наблюдатель двигается в вакууме с большим ускорением, то он может наблюдать рождение частиц, температура которых зависит от величины его собственного ускорения. При этом покоящийся наблюдатель не увидит никаких частиц. Подробнее об этом эффекте и его связи с излучением Хокинга мы писали в материале «Что общего между излучением Хокинга и эффектом Унру?». Эффект Унру контринтутивен и вызывает скепсис ученых, поэтому вопрос о его проверке становится все более привлекательным для экспериментаторов. С другой стороны, для наблюдения эффекта Унру требуются ускорения порядка 1026 метров в секунду в квадрате, что очень сложно реализовать в лаборатории.

Успехи в моделировании таких сложных релятивистских эффектов квантовой теории поля демонстрируют квантовые симуляторы. Они позволили впервые наблюдать такие фундаментальные явления как излучение Хокинга от аналога черной дыры или динамический эффект Казимира.

Теперь ученые из университета Ноттингема под руководством Силке Вайнфуртнер (Silke Weinfurtner) предложили использовать квантовый симулятор для проверки эффекта Унру. Они взяли за основу конденсат Бозе — Эйнштейна, на который направляли лазерные пучки в разных режимах.


Упрощенный вариант экспериментальной установки для проверки эффекта Унру
Cisco Gooding et al. / Physical Review Letters, 2020

Идея эксперимента заключается в том, что бозе-кондесат при нулевой температуре представляет собой вакуум для квазичастиц-фононов, поэтому их поведение при рассмотрении равноускоренных систем отсчета может быть описываться эффектом Унру. Авторы предлагают пропускать через охлажденное облако конденсата лазерный пучок и следить за возникающими в нем возмущениями. Важно, что детектировать такие слабые возмущения возможно только если исключить или значительно сократить влияние самого лазерного пучка на бозе-конденсат. Для этого ученые предлагают использовать сразу два пучка с частотами, отстроенными от резонанса атомов конденсата в разных направлениях. Кроме выигрыша в чувствительности, два луча с разными частотами, которые двигаются по одному и тому же оптическому пути образуют интерферометр и любые флуктуации вакуума (бозе-конденсата) можно будет задетектировать. К ним будет чувствителен фазовый сдвиг двух этих пучков.

При прямолинейном пропускании пучков через облако бозе-кондесата, ученые не предсказывают возникновения флуктуаций вакуума. Для их возбуждения они планируют вращать лучи равноускорено по окружности внутри конденсата и следить за их разностью фаз с помощью фотодетекторов.

Физики показали, что теоретическое описание их эксперимента соответствует модели, которая лежит в основе эффекта Унру, поэтому сейчас они работают над улучшением технических характеристик схемы и в будущем планируют реализовать эксперимент на ее основе. Тем не менее в текущем виде схему можно использовать для экспериментов с другими квантовыми системами (например, сверхтекучим гелием).

Пока авторы ломали голову над тем как реализовать эксперимент по проверке эффекта Унру, физики-теоретики из Польши, США и Канады показали, что массивные частицы эффекта Унру не получится увидеть напрямую.

Оксана Борзенкова
https://nplus1.ru/ne...CforUnruheffect





Раскрыта тайна пульсирующих полярных сияний


© PsA project
Электроны с низкой (синие) и высокой (желтые) энергией образуются в процессе, который генерирует пульсирующее полярное сияние. "Релятивистские" электроны высокой энергии вызывают локальное разрушение озонового слоя

МОСКВА, 1 дек — РИА Новости. Ученые из Японии и США раскрыли секрет возникновения пульсирующих полярных сияний. Оказалось, что их вызывают высокоэнергетические "электроны-убийцы", разрушающие озоновый слой и наносящие ущерб спутникам. Результаты исследования опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.

Полярные сияния возникают вследствие взаимодействия электронов солнечного ветра с магнитосферой Земли. Они проявляются в виде красивых разноцветных завес и всполохов, освещающих ночное небо в высоких широтах.

Но есть особые, пульсирующие сияния, похожие на мерцающие в небе контуры облаков, интенсивность которых меняется в течение коротких промежутков времени, обычно от двух до двадцати секунд. Долго время ученые не могли понять, как возникают эти явления.

Геофизики из Нагойского университета вместе с коллегами из НАСА разработали теорию, объясняющую возникновение пульсирующих полярных сияний, и провели подтверждающее ее компьютерное моделирование.

Ученые считают, что плазменные волны, генерируемые вблизи магнитного экватора, перемещаясь на север и юг, возбуждают электроны в магнитосфере. В результате этих взаимодействий образуются как электроны с низкой энергией в несколько сотен килоэлектронвольт, так и с высокой — в несколько тысяч килоэлектронвольт, и даже "мегаэлектронвольтные".

По мнению авторов, именно последние ответственны за возникновение пульсирующих полярных сияний. Возбужденные высокоэнергетические электроны рассеиваются в верхних слоях атмосферы, где они выделяют световую энергию.

Результаты моделирования показывают, что такие электроны могут вызывать разрушение озона в мезосфере, примерно в 60 километрах над поверхностью Земли. Ученые также предполагают, что это те самые "электроны-убийцы", обладающие высокими "релятивистскими" энергиями, которые причиняют повреждения спутникам.

"Наша теория показывает, что так называемые электроны-убийцы, которые осаждаются в средней атмосфере, связаны с пульсирующим полярным сиянием и могут быть вовлечены в разрушение озона", — приводятся в пресс-релизе Нагойского университета слова руководителя исследования Ёсизуми Миёси (Yoshizumi Miyoshi) из Института исследований космоса и окружающей среды.

Исследователи предполагают, что электроны, ответственные за пульсирующие полярные сияния, имеют плавно падающее распределение энергии в направлении, перпендикулярном локальному магнитному полю. В этом их отличие от электронов, вызывающих обычное полярное сияние, пик распределения энергии которых ориентирован вдоль линий локального магнитного поля.

Авторы планируют проверить свои результаты экспериментальным путем. В декабре 2021 года Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) в сотрудничестве с НАСА, Нагойским университетом и другими учреждениями Японии и США планирует запустить исследовательскую ракету LAMP (Loss through Auroral Microburst Pulsations — Потери при авроральных микровзрывных пульсациях).

Ученые надеются, что измерения, сделанные во время полета ракеты в стратосфере и мезосфере, подтвердят их гипотезу о связи пульсирующих полярных сияний с "электронами-убийцами".
https://ria.ru/20201...1587169925.html





NGC 346: скопление со звездообразованием в ММО


Авторы и права: НАСА, ЕКА, Космический телескоп им.Хаббла; Обработка: Джуди Шмидт
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: Формируются ли все еще звезды в галактике-спутнике Млечного Пути? NGC 346 – область звездообразования размером около 200 световых лет, вместе с другими скоплениями и туманностями она находится в Малом Магеллановом Облаке (ММО). Она запечатлена в центре этого изображения, полученного Космическим телескопом им.Хаббла. Малое Магелланово Облако (ММО) – галактика-спутник Млечного Пути. Это – одно из сокровищ южного неба, галактика находится на расстоянии в 210 тысяч световых лет в созвездии Тукана. Исследуя NGC 346, астрономы обнаружили зародыши формирующихся звезд, расположенные вдоль темных, пересекающихся полос пыли, которые видны справа на картинке. Зародыши звезд все еще сжимаются внутри облаков, из которых они формируются. Их свет испытывает покраснение, проходя сквозь окружающую пыль. Около верхнего края картинки находится другое звездное скопление, звезды которого старше и краснее. ММО – маленькая неправильная галактика, такие галактики более характерны для ранней Вселенной. Предполагается, что из таких маленьких галактик сформировались большие галактики, которые мы видим в настоящее время.
http://www.astronet.ru/db/msg/1709181






Австралийский телескоп открыл около миллиона неизвестных ранее галактик

Телескоп просканировал 83% южного неба всего за 300 часов.

Австралийский радиоинтерферометр «Australian Square Kilometre Array Pathfinder» (ASKAP) нанес на карту Вселенной около трех миллионов источников всего за 300 часов наблюдений, треть из которых ранее были неизвестны. Этот рекордный результат доказывает, что съемку всего неба можно провести за недели, а не за годы, открывая новые возможности для будущих исследований. Полученные данные опубликованы в журнале Publications of the Astronomical Society of Australia.

«ASKAP применяет самые последние достижения науки и передовые технологии, предоставляя астрономам данные для раскрытия давних загадок космоса – от звездообразования до появления и эволюции сверхмассивных черных дыр и галактик», – рассказывает Ларри Маршалл, Генеральный директор Государственного объединения научных и прикладных исследований (CSIRO, Австралия), которое руководит проектом ASKAP.


Несколько антенн радиоинтерферометра ASKAP, расположенного на западе Австралии. Credit: Alex Cherney/CSIRO

Ключевой особенностью телескопа является широкое поле зрения, создаваемое новыми приемниками, разработанными CSIRO. Это позволяет ASKAP делать панорамные снимки неба с удивительной детализацией, генерируя огромное количество «сырых» данных, которые затем обрабатываются суперкомпьютерами.

«Мы ожидаем найти десятки миллионов новых галактик в будущих обзорах», – добавил Дэвид МакКоннелл, астроном из Государственного объединения научных и прикладных исследований.


Радиоизображение Малого Магелланова Облака. Credit: Naomi McClure-Griffiths et al., ASKAP, CSIRO

13,5 эксабайт необработанных данных, сгенерированных ASKAP в ходе наблюдательной кампании, были проанализированы с использованием аппаратного и программного обеспечения, также разработанного CSIRO. Суперкомпьютер «Галактика» преобразовал информацию в двумерные радиоизображения, содержащие в общей сложности 70 миллиардов пикселей.

Итоговые 903 изображения и вспомогательная информация, из которых и была составлена карта южного неба, содержат 26 терабайт данных.
https://in-space.ru/...ranee-galaktik/





3 декабря 50-метровый астероид сблизится с Землей

Астероид 2020 VZ6, относящийся к группе Аполлона, обнаружен 14 ноября 2020 года.

Согласно данным Центра по изучению космических объектов в ближнем космосе NASA, 3 декабря 2020 года вблизи нашей планеты пролетит астероид 2020 VZ6, размер которого может достигать 54 метров.

В момент максимального сближения, которое состоится в 13:05 по московскому времени, расстояние от Земли до 2020 VZ6 составит всего 349 тысяч километров, что меньше среднего расстояния до Луны.


Орбита Земли обозначена синим, астероида 2020 VZ6 белым, пунктиром – орбиты Меркурия, Венеры и Марса. Credit: Ин-Спейс

Астероид 2020 VZ6, относящийся к группе Аполлона, обнаружен 14 ноября 2020 года. Один оборот вокруг Солнца он совершает за 1066 земных дней или 2,92 земных года, максимально удаляясь от него на 470 миллионов километров и приближаясь на 141 миллион километров.

На данный момент астрономам не удалось точно определить размер объекта, однако исходя из расчетов он составляет от 24 до 54 метров. По статистике, ежегодно несколько десятков меньших астероидов в диапазоне размеров от 6 до 12 метров пролетают мимо нашей планеты ближе, чем расстояние от Земли до Луны, однако столь крупный объект всего в 349 тысячах километров – большая редкость.

Стоит отметить, что на основе высокоточных орбитальных вычислений, выполняемых в Лаборатории реактивного движения NASA, подтверждено – угрозы столкновения астероида 2020 VZ6 с Землей ни в этом году, ни в ближайшем будущем нет.
https://in-space.ru/...itsya-s-zemlej/



оффтоп

Физики впервые наблюдают «вихревые кольца» в магнитном материале



Ученые обнаружили вихревые кольца внутри крошечной колонны, сделанной из магнитного материала, интерметаллического соединения гадолиния-кобальта GdCo2.

Если вы видели кольца дыма или пузырьковые кольца под водой, вы видели вихревые кольца: вихри в форме пончика, которые образуются, когда жидкость течет обратно после вытеснения через отверстие.

Новое открытие — это первый случай, когда вихревые кольца были идентифицированы в магнитном материале, что подтверждает предсказание, сделанное несколько десятилетий назад, и может помочь ученым идентифицировать еще более сложные магнитные структуры, которые можно использовать для разработки новых технологий.

Магнитные кольцевые вихри были предсказаны более 20 лет назад в 1998 году, когда физик Найджел Купер из Кембриджского университета продемонстрировал, что магнитные вихри аналогичны вихревым кольцам, наблюдаемым в гидродинамике. На самом деле найти их было намного труднее.

Фактически, только в 2017 году была разработана технология изображения намагниченности материала за пределами поверхностного слоя. Исследователи из Института Пауля Шеррера и ETH Zurich разработали метод рентгеновской нанотомографии для изображения трехмерной структуры намагниченности внутри объемного магнита GdCo2.

Во время этих экспериментов исследователи во главе с физиком Клэр Доннелли из ETH Zurich обнаружили вихри, подобные тем, которые появляются, когда вы вытаскиваете пробку из раковины, полной воды. Эти вихри были спарены со своими топологическими аналогами, антивихрями.

В тех же крошечных столбах GdCo2 исследователи также обнаружили замкнутые магнитные петли, присутствующие и в парах вихрь-антивихрь. Только после компьютерного анализа этих структур в контексте магнитной завихренности команда выяснила, что это кольцевые вихри в форме пончика, пересекаемые сингулярностями намагниченности — точкой, где намагниченность исчезает, — которые отражают инверсию поляризации вихря и антивихря.


Gара вихрь-антивихрь. Оранжевый и зеленый прямоугольники указывают области, где поляризация меняется на противоположную. (Donnelly et al., Nature Physics, 2020).

Но, что удивительно, они ведут себя не так, как предполагалось. Жидкие кольцевые вихри всегда находятся в движении и недолговечны, поэтому ожидалось, что магнитные кольцевые вихри будут вести себя таким же образом, катясь через магнитный материал, прежде чем рассеяться.

Вместо этого вихри оставались неподвижными в статической конфигурации и исчезали только после того, как GdCo2 был нагрет и подвергнут воздействию сильного магнитного поля.

«Одна из главных загадок заключалась в том, почему эти структуры столь неожиданно устойчивы — как кольца дыма, они должны существовать только как движущиеся объекты», — сказал Доннелли, работающий в Кембриджском университете.

«Путем сочетания аналитических расчетов и рассмотрения данных мы определили, что их устойчивость лежит в магнитостатическом взаимодействии».

Другими словами, вихри взаимодействуют с окружающими их структурами намагничивания, которые удерживают кольца на месте, что приводит к стабилизации. Изучение того, как они образуются и остаются стабильными, может помочь физикам научиться управлять магнитными вихревыми кольцами, что, в свою очередь, может помочь в разработке более совершенных технологий, таких как хранение данных и нейроморфная инженерия.

«Вычисление и визуализация магнитной завихренности и предварительных изображений оказались важными инструментами для характеристики наблюдаемых трехмерных структур», — написали исследователи в своей статье.

Исследование опубликовано в журнале Nature Physics.

Источники: Фото: Магнитные вихревые кольца. (Клэр Доннелли)
https://rwspace.ru/n...-materiale.html

[alexandrion12]

Исследователи обнаружили в составе кометы фосфор и фтор



Международное исследование, проведенное в Университете Турку, Финляндия, обнаружило фосфор и фтор в твердых частицах пыли, собранных с кометы. Находка указывает на то, что все наиболее важные элементы, необходимые для жизни, могли быть доставлены на Землю кометами.

Исследователи обнаружили фосфор и фтор в твердых частицах пыли, собранных из внутренней комы кометы 67Р/Чурюмова–Герасименко. Комете потребуется еще 6,5 лет, чтобы выйти на орбиту вокруг Солнца.

Частицы пыли были собраны с помощью кометного вторичного ионного масс-анализатора (COSIMA). Прибор находился на борту космического корабля Европейского космического агентства "Розетта", который отслеживал комету на расстоянии нескольких километров между сентябрем 2014 и сентябрем 2016 года. Прибор COSIMA собирал частицы пыли в непосредственной близости от кометы. Частицы были отобраны и, наконец, измерены с помощью масс-спектрометра. Все шаги исследования контролировались с Земли.

Ионы фосфора (P+) содержатся в минералах или металлическом фосфоре.

"Мы также доказали, что минералы Апатита не являются источником фосфора, что означает, что обнаруженный фосфор встречается в какой-то более редуцированной и, возможно, более растворимой форме", - говорит руководитель проекта Гарри Лехто с кафедры физики и астрономии Университета Турку.

Это первый случай, когда необходимые для жизни элементы CHNOPS обнаружены в твердой кометной материи. Углерод, водород, азот, кислород и сера были обнаружены в предыдущих исследованиях из органических молекул командой COSIMA. Обнаруженный фосфор, является последним из CHNOPS-элементов. Обнаружение фосфора указывает на то, что в теории, комета могла доставить фосфор и на нашу планету в ранней стадии ее формирования.

Фтор был также обнаружен с вторичными ионами (CF+), происходящими из кометной пыли. Первое открытие (CF) - было сделано с помощью исследования межзвездной пыли в 2019 году. CF+ - это ион, который в настоящее время обнаружен на комете, и его характеристики в кометной среде все еще неизвестны.
https://www.astronew...=20201130164517






Создана модель распределения нейтрино во Вселенной


© IPMU
Плотности распределения нейтрино (слева) и темной материи (справа) в космической крупномасштабной структуре коррелируют между собой

МОСКВА, 2 дек — РИА Новости. Японские ученые разработали математический метод, определяющий роль нейтрино в эволюции Вселенной. Моделирование на его основе позволит изучить динамику нейтрино и темной материи, и, в конечном итоге, привести к определению массы нейтрино, считают авторы. Результаты исследования опубликованы в журнале The Astrophysical Journal.

Эффект, который почти безмассовые субатомные частицы, называемые нейтрино, оказывают на формирование галактик, долгое время оставался космологической загадкой, которую физики пытались решить с момента открытия частиц в 1956 году.
Задача осложняется тем, что масса нейтрино в настоящее время неизвестна, а ее значение необходимо для проведения фундаментальных вычислений.

Японские ученые из Университета Цукубы и Токийского университета создали космологическую модель, которая точно отражает роль нейтрино в эволюции Вселенной.

Сначала они решили для нейтрино с различной присвоенной массой знаменитую систему уравнений Власова-Пуассона, которые описывают, как частицы движутся во Вселенной. Этот метод точно представил функцию распределения нейтрино по скоростям и проследил его изменение во времени.

Затем исследователи провели моделирование влияния нейтрино на эволюцию галактик и формирование крупномасштабной структуры Вселенной для различных значений массы нейтрино.

"В более ранних моделях использовались определенные приближения, которые могли быть неверными, — приводятся в пресс-релизе слова ведущего автора исследования Коджи Йошикава (Kohji Yoshikawa), сотрудника Центра вычислительных наук Университета Цукубы. — В нашей работе мы избегали этих приближений, используя технику, которая точно представляет функцию распределения нейтрино по скоростям и отслеживает ее эволюцию во времени".

Результаты моделирования демонстрируют, что богатые нейтрино области коррелируют с массивными скоплениями галактик и что нейтрино подавляют кластеризацию темной материи — "недостающей" массы во Вселенной — и, соответственно, галактик, а также то, что температура нейтрино существенно меняется в зависимости от его массы.

"В целом, наши результаты согласуются как с теоретическими предсказаниями, так и с результатами предыдущих симуляций, — объясняет Йошикава. — Обнадеживает то, что результаты совершенно разных подходов к моделированию согласуются друг с другом".

"Нейтрино — самые легкие частицы, о которых мы знаем. Наши симуляции важны, потому что они устанавливают ограничения на неизвестное значение массы нейтрино", — говорит еще один автор исследования доктор Шун Сайто (Shun Saito), космолог из Токийского университета и доцент физики Университета науки и технологий Миссури.

По мнению ученых эта работа представляет собой важную веху в процессе моделирования формирования структуры Вселенной и может в конечном итоге привести к надежному определению массы нейтрино.
https://ria.ru/20201...1587314148.html





Так увидел «Хаббл»: свет и тени в галактике IC 5063

Некоторые из самых захватывающих видов нашего неба открываются на закате, когда солнечный свет проникает в вечерние облака и создает красивую игру светлых и темных лучей. Эти узоры создаются тенями облаков и лучами света, которые рассеиваются атмосферой.


Игра света и тени в галактике IC 5063, зафиксированная космическим телескопом «Хаббл». © NASA, ESA, and W.P. Maksym (CfA)

Астрономы, изучающие соседнюю галактику с каталожным номером IC 5063, были буквально поражены очень похожим эффектом на этом изображении, полученном космическим телескопом «Хаббл». На этом снимке хорошо видно, как из ослепительно яркого центра галактики выходит набор узких ярких лучей света и темных теней. Длина этих структур растянулась на не менее чем 36 000 световых лет.

Астрономы проследили путь лучей до самого ядра галактики, где находится активная сверхмассивная черная дыра. Эта сверхмассивная черная дыра поглощает всю попадающую в нее материю. При этом сверхгорячий газ возле черной дыры дает сильное свечение. Хотя ученые придумали несколько правдоподобных теорий для этого светового шоу, самая удивительная теория состоит в том, что тени отбрасываются в космос внутренним трубчатым кольцом (называемым тором) из пыльной материи, окружающим черную дыру.

Галактика IC 5063 находится примерно в 156 миллионах световых лет от нашей Солнечной системы в направлении созвездия Индеец в небе Южного полушария.
https://kosmos-x.net...2020-12-02-6229





Астроном искал в реликтовом излучении следы послания от Создателя Вселенной — и кое-что нашел

Вселенная — загадочное место. Мы не знаем, есть ли обоснование для существования такой колоссальной и упорядоченной структуры, и ученые не оставляют попыток это выяснить.

Василий Макаров



Самое древнее излучение во Вселенной, по мнению некоторых ученых, может быть универсальным "рекламным щитом", на котором можно оставить послание всем разумным существам в космосе

В 2005 году пара физиков предположила, что если бы у Вселенной существовал некий Создатель (неважно, был бы это Бог в религиозном смысле или некий абстрактный Сверхразум), то он мог бы оставить разумным творениям послание. И самый надежный способ передать его — закодировать сообщение в фоновом излучении Вселенной, оставшемся с того момента, когда световое излучение впервые пронзило космический мрак. Этот свет называется космическим микроволновым фоном (CMB).

Астрофизик Майкл Хиппке из обсерватории Зоннеберг в Германии занялся поиском этого сообщения, переводя изменения температуры реликтового излучения в двоичный поток битов.

В результате он действительно кое-что обнаружил. Проблема в том, что этот поток информации кажется совершенно бессмысленным.

Статья Хиппке с описанием его методов и результатов была загружена на сервер arXiv (а значит, еще не рецензирована другими учеными); работа также включает извлеченную дата-базу в битах, чтобы другие заинтересованные стороны могли изучить ее самостоятельно.


Космический микроволновый фон — невероятно полезный реликт ранней Вселенной. Он датируется примерно 380 000 лет после Большого взрыва. До этого Вселенная была полностью темной и непрозрачной, а также горячей и плотной настолько, что атомы попросту не могли образоваться; протоны и электроны летали в виде ионизированной плазмы.

По мере охлаждения и расширения Вселенной эти протоны и электроны могли объединяться, образуя нейтральные атомы водорода – этот процесс мы сегодня называем «эпохой рекомбинации». Пространство стало ясным, и свет впервые смог свободно перемещаться внутри него.

Этот первый свет все еще можно обнаружить и в наши дни. Хотя излучение и очень слабо, оно охватывает все известное пространство. Поскольку ранняя Вселенная не была однородной, изменения плотности в эпоху рекомбинации сегодня проявляются в очень незначительных флуктуациях температуры реликтового излучения.

Из-за этой повсеместности физики-теоретики Стивен Сю из Университета Орегона и Энтони Зи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре утверждали – исключительно в рамках теории — что реликтовое излучение может являться идеальным «рекламным щитом», сообщение на котором будет видно всем достаточно развитым существам во Вселенной.

«Наша работа никоим образом не поддерживает движение за поиски внеземной жизни», — писали они в своей статье от 2006 года, — «но задает и пытается ответить на вполне научный вопрос о том, что могло бы стать универсальным средством передачи посланий во Вселенной при условии, что такие послания вообще существуют.»

Они предположили, что двоичное сообщение может быть закодировано в изменениях температуры реликтового излучения. Эту закономерность Хиппке и попытался найти уже в наши дни — сначала изучив работу предшественников, а затем использовав современные данные, чтобы попытаться найти пресловутое «послание».

Он обнаружил, что у заявлений ученых есть несколько проблем. Во‑первых, CMB все еще остывает. Изначально его температура составляла примерно 3000 Кельвинов; сейчас, 13,4 миллиарда лет спустя, это лишь 2,7 Кельвина. Поскольку Вселенная продолжает стареть, в конечном итоге реликтовое излучение станет необнаружимым. Спустя примерно 10 дуодециллионов лет (1040) реликтовый фон исчезнет.

Помимо этого, физики еще в 2006 году обнаружили, что реликтовое излучение в небе вряд ли будет казаться совершенно одинаковым для разных наблюдателей в разных точках Вселенной. Кроме того, утверждает Хиппке, мы не можем видеть все реликтовое излучение из-за излучения Млечного Пути. А поскольку у нас есть только одно небо, которое можно измерить, задача представляет собой статистическую неопределенность, присущую каждому космологическому наблюдению землян.

Основываясь на этих ограничениях, Хиппке оценивает, что информационное содержание будет намного меньше, чем предложенное Хсу и Зи — всего 1000 бит. Это дало ему хорошую основу для собственных поисков.

Спутник Planck и зонд Wilkinson Microwave Anisotropy (WMAP) наблюдали и регистрировали колебания температуры в CMB. Именно из этих наборов данных Хиппке извлек свой поток информации, сравнивая результаты каждого набора данных, чтобы найти совпадающие биты.

Ниже показаны первые 500 бит «послания», которое он обнаружил. Значения, выделенные черным цветом, были идентичны в наборах данных Planck и WMAP и считаются точными с вероятностью 90%. Значения красного цвета отклоняются; Хиппке выбрал значения Планка, и они точны только с 60% вероятностью:


M. Hippke, arXiv, 2020

В результате многочисленных манипуляций с данными ученый был вынужден признать – никакого сообщения (по крайней мере, в двоичной системе) реликтовое излучение не несет. Впрочем, само по себе это не является доказательством существования условного Создателя или его отсутствия – это лишь доказывает, что гипотеза оказалась ложной.

С другой стороны, реликтовое излучение в самом деле несет в себе большой объем данных о структуре и природе космоса. Возможно, это «шуточное» исследование в будущем станет основой для куда более серьезных и практичных исследовательских работ.
https://www.popmech..../?from=main_big





Ученые открыли новый способ измерения турбулентности больших планет и экзопланет



Результаты нового исследования показывают, что скорость передачи энергии турбулентности (до сих пор являвшаяся чем-то таинственным) может быть сравнительно легко рассчитана по переменной, связанной с вращением планеты и известной как потенциальная завихренность.

Группа ученых, возглавляемая учеными Римского университета описала новое открытие в Geophysical Research Letters.

Бури и волнистые полосы Юпитера и Сатурна могут напоминать спокойную звездную ночь, но они показывают, что эти два газовых гиганта являются бурными и неспокойными местами.

Турбулентность порождает энергетические каскады, нелинейный перенос энергии между различными масштабами движения. Они так же важны для понимания планетарной динамики, как сердечно-сосудистая система для понимания человеческого тела.

Однако до сих пор у ученых не было надежного способа количественно оценить планетарную турбулентность. Этот метод был впервые разработан Гальперином и его аспирантом Джесси Хоеманом и испытан в экспериментах, проведенных в Римском университете во время визита Джесси туда.

Метод был подтвержден с использованием данных о реальных скоростях, полученных из изображений движения облаков Юпитера, полученных в ходе 20-летней миссии «Кассини». Также были проведены дополнительные лабораторные испытания во вращающемся резервуаре Римского университета в Италии и компьютерное моделирование Сатурна.

Основываясь на своих расчетах, команда ученых впервые показала, что скорость передачи энергии в атмосфере Юпитера в четыре раза больше, чем у Сатурна.

По словам ученых, законы турбулентности, как и любые фундаментальные физические законы, универсальны. Поэтому этот метод теперь можно применять к другим природным средам, таким как океан.

Водовороты в океане Земли, которые выглядят как водовороты на Юпитере, например, бывают разной силы, размера и продолжительности жизни и имеют решающее значение для понимания земного баланса энергии, тепла, соли, углекислого газа и многого другого.
https://rwspace.ru/n...ekzoplanet.html

[alexandrion12]

Метеориты рассказали о «бурном прошлом» Солнечной системы



Одним пятничным вечером 1992 г. метеорит закончил свое путешествие длиной примерно в 250 миллионов километров, упав в багажник красного «Шевроле Малибу» в г. Пикскилл, штат Нью-Йорк, США. Владелец автомобиля сообщил, что этот 15-килограммовый космический камень, состоящий из материала ранней Солнечной системы, был еще теплым и пах серой.

Сегодня, почти 30 лет спустя, новый анализ этого самого пикскиллского метеорита и 17 других метеоритов, проведенный исследователями из Техасского университета в Остине и Университета Теннесси в Ноксвилле во главе с Майклом П. Лукасом (Michael P. Lucas), позволил сформулировать новую гипотезу о формировании астероидов в ранние годы существования Солнечной системы.

Метеориты, изученные в ходе этой работы, являются фрагментами астероидами и показывают, что формирование астероидов происходило в результате интенсивных бомбардировок с последующей сборкой мелких фрагментов – результат, бросающий вызов прежним представлениям, согласно которым молодая Солнечная система была «тихим и спокойным» местом.

Для изучения происхождения астероидов исследователи анализируют минералогический состав метеоритов. Предыдущие исследования показали, что метеориты формировались в результате послойного остывания материала снаружи внутрь, при этом скорость остывания примерно соответствовала модели «спокойной» ранней Солнечной системы. Однако эти исследования позволяли изучать остывание астероидов с температуры всего лишь 500 градусов Цельсия.

В своей работе Лукас и его коллеги смогли изучить остывание метеоритов с более высоких температур и с удивлением обнаружили, что скорость остывания камня с 900 до 500 градусов Цельсия была примерно в 1000 - 1 000 000 раз выше, по сравнению с остыванием с температуры 500 градусов Цельсия. Согласно авторам, это указывает на то, что в ранней Солнечной системе формирование астероидов происходило в результате гравитационной сборки из мелких фрагментов, образовавшихся при столкновениях между космическими камнями. После столкновения мелкие фрагменты остывали быстро, а затем, когда они объединялись в более крупные, пористые агрегаты, скорость потери тепла значительно уменьшалась.

Исследование опубликовано в журнале Geochimica et Cosmochimica Acta.
https://www.astronew...=20201203114128





Самое подходящее место для жизни на Марсе находится глубоко под поверхностью



Самое подходящее для жизни место на Марсе может находиться на глубине в несколько километров под поверхностью, поскольку там могут находиться подповерхностные ледяные плиты, разогреваемые до расплавления геотермальным теплом, сообщается в новом исследовании.

Это исследование может помочь разрешить проблему, известную как парадокс тусклого молодого Солнца – один из ключевых вопросов, связанных с изучением Марса.

«Даже если «накачать» в марсианскую атмосферу парниковые газы, такие как диоксид углерода и водяные пары, климатические модели все равно не допускают существования теплого и влажного Марса на протяжении продолжительного времени, - сказал главный автор исследования Лужендра Ошха (Lujendra Ojha), ассистент-профессор департамента наук о Земле и планетах Ратгерского университета, США. – Я и мои коллеги считаем, что парадокс тусклого молодого Солнца может быть разрешен, по крайней мере отчасти, в том случае если Марс выделял много геотермального тепла в прошлом».

Наше Солнце представляет собой огромный термоядерный реактор, выделяющий огромное количество тепла, однако известно, что примерно 4 миллиарда лет назад Солнце было намного менее активным, чем сегодня. В то же время данные, полученные при помощи марсианских аппаратов, показывают, что по поверхности Красной планеты в период между 4,1 и 3,7 миллиарда лет назад текли потоки жидкой воды. Но если даже сегодня температура на поверхности Марса не позволяет воде существовать в жидкой форме, то как это было возможно 4 миллиарда лет назад? В этом состоит суть парадокса тусклого молодого Солнца.

Для разрешения этого парадокса Ошха и коллеги предлагают в качестве источника жидкой воды на древнем Марсе подповерхностные резервуары, формирующиеся в местах контакта ледяных плит с радиоактивными источниками тепла, расположенными в недрах планеты. Ученые показывают при помощи компьютерных моделей, что условия, необходимые для такого расплавления льда, могли иметь место на Марсе 4 миллиарда лет назад. Таким образом, делают вывод исследователи, жизнь на Марсе, вероятно, следует искать не на поверхности, а глубоко под поверхностью, где она может сохраниться в глубинных резервуарах жидкой воды, разогреваемых геотермальным теплом.

Работа опубликована в журнале Science Advances.
https://www.astronew...=20201203110906






Астрономы зафиксировали около тысячи загадочных круглых объектов


© Ray P. Norris et al., 2020
ORC (Odd Radio Circles) - "странные радиокруги", обнаруженные телескопом ASKAP

МОСКВА, 3 дек — РИА Новости. Астрономы, работающие на австралийском комплексе радиотелескопов ASKAP сообщили о том, что они обнаружили в космосе странные круги радиоизлучения. По своим характеристикам они не вписываются ни в один из известных типов объектов. Результаты исследования подготовлены для публикации в журнале Publications of the Astronomical Society of Australia и доступны на сайте arXiv.org.

В конце 2019 года австралийский комплекс радиотелескопов ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder) — один из самых чувствительных в мире — обнаружил три странных круговых объекта, когда собирал данные для составления Эволюционной карты Вселенной (EMU).

Круги радиоизлучения висели в небе как космические дымовие кольца. Астрономы назвали их "странными радиокругами", или "орками" (ORC — Odd Radio Circles).

Сначала ученые думали, что это артефакты, вызванные ошибками при программной обработке, но вскоре реальность орков подтвердили и другие радиотелескопы. Ничего подобного астрономы раньше не находили. Объекты видны только в радиоволнах и не обнаруживаются в рентгеновском, оптическом или инфракрасном диапазонах.

Исследователи из проекта EMU проверили весь объем данных ASKAP и нашли еще множество радиокругов. По оценкам авторов, в небе находятся около тысячи ORC.

Пока ученые только делают предположения о возможном происхождении загадочных объектов. Неизвестно даже на каком расстоянии от Земли они находятся — в нашей Галактике или далеко во Вселенной. Соответственно, неизвестен и их размер — возможно, они имеют несколько световых лет в поперечнике, а возможно, — миллионы лет.

В своей статье авторы перечисляют то, чем точно не могут быть странные радиокруги. По мнению исследователей, это не остатки сверхновой — они расположены вдали от большинства звезд Млечного Пути, и их слишком много.
Это не области звездообразования, так как рядом нет никаких галактик.

Вряд ли это "лепестки" радигалактик, созданные струями электронов, вырывающимися из окрестностей сверхмассивной черной дыры — орки отчетливо круглые, в отличие от запутанных облаков радиогалактик.

Не похожи они и на кольца Эйнштейна, в которых радиоволны из далекой галактики изгибаются в круг под действием гравитационного поля скопления галактик, — радиокруги слишком симметричны и у них нет кластера в центре.

Сейчас ученые ищут по всему миру радиотелескопы, которые смогли бы продолжить наблюдения за странными радиокругами, чтобы в конечном итоге найти ответ на вопрос об их происхождении.

"Это непростая работа, потому что сигналы от ORC очень слабые и их трудно найти. Наша команда проводит мозговой штурм, надеясь на момент эврики, когда у кого-то из нас или, возможно, у кого-то еще внезапно появится вспышка озарения, которая решит загадку, — сказал в интервью изданию The Conversation первый автор статьи, профессор Университета Западного Сиднея Рэй Норрис (Ray Norris). — Для нас это захватывающее время. Большинство астрономических исследований направлено на уточнение наших знаний о Вселенной или проверку теорий. Очень редко нам приходится наткнуться на новый тип объекта, которого никто раньше не видел, и попытаться выяснить, что это такое".

В качестве рабочей версии ученые предполагают, что странные радиокруги — это ударные волны от взрывов в далеких галактиках, быстрых радиовсплесков или столкновений нейтронной звезды и черной дыры.
https://ria.ru/20201...1587478753.html





Столкновение галактик Антенны


Авторы и права:
ЕКА/Космический телескоп им.Хаббла, НАСА
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: Две большие галактики, находящиеся на расстоянии в 60 миллионов световых лет в созвездии Ворона, сталкиваются. Космическая катастрофа подробно запечатлена на этом изображении, полученном Космическим телескопом им.Хаббла, она продолжается несколько сотен миллионов лет. Галактики занесены в каталог как NGC 4038 и NGC 4039. Входящие в их состав звезды сталкиваются очень редко, однако происходят столкновения больших облаков из молекулярного газа и пыли, вызывающие вспышки звездообразования около центра катастрофы. Новые звездные скопления и межзвездное вещество перемешиваются и выбрасываются далеко от места происшествия гравитационными силами. Картинка охватывает область размером около 50 тысяч световых лет на расстоянии до сталкивающихся галактик. На изображениях с более широким полем зрения видны протяженные структуры в форме дуг, размер которых составляет сотни тысяч световых лет. Из-за них пара галактик получила свое популярное название – галактики Антенны.
http://www.astronet.ru/db/msg/1709457




Астрономы получили точные данные о почти двух миллиардах звезд



Новые данные от космической обсерватории Gaia дополняют ранее составленный каталог звезд в нашей галактике Млечный Путь. Ученые получили информацию об изменении яркости и движения еще 300 000 звезд, расположенных на расстоянии 326 световых лет от Солнца. Исследователи используют эти данные, чтобы предсказать, как изменится звездный фон в следующие 1,6 миллиона лет. Ученые также измерили ускорение Солнечной системы, сообщает пресс-служба Королевского астрономического общества.

Запущенная в 2013 году, обсерватория Европейского космического агентства Gaia работает на орбите вокруг так называемой точки Лагранжа 2 (L2), расположенной на 1,5 миллиона километров позади Земли в направлении от Солнца. В L2 гравитационные силы между Землей и Солнцем уравновешены, поэтому космический аппарат остается в стабильном положении, что позволяет в течение длительного времени практически беспрепятственно наблюдать за небом.

Основная цель Gaia – измерить расстояния до звезд с помощью метода параллакса. В этом случае астрономы используют обсерваторию, чтобы непрерывно наблюдать за небом и измерять, как меняется положение звезд с течением времени в результате движения Земли вокруг Солнца. Знание этого крошечного сдвига в положениях звезд позволяет рассчитать расстояние до них.

Два предыдущих набора данных, полученных обсерваторией, включали в себя информацию об 1,6 миллиарда звезд. На этот раз общее количество звезд составляет чуть менее двух миллиардов – и их положение определено значительно точнее, чем в предыдущих каталогах. Gaia также отслеживает изменение яркости и положения звезд с течением времени и, разбивая их свет на спектр, измеряет, насколько быстро они движутся к Солнцу или от него, и оценивает их химический состав.

Также с помощью данных Gaia ученые смогли измерить ускорение Солнечной системы, которая движется относительно центра галактики. Это ускорение мягкое, и его можно ожидать от системы на круговой орбите. За год Солнце ускоряется к центру Галактики на семь миллиметров в секунду, тогда как скорость его движения по орбите составляет около 230 километров в секунду.

[Фото: ESA/GAIA/DPAC]

Источник: ras.ac.uk
https://scientificru...illiardah-zvezd





Хаотические столкновения ранней солнечной системы напоминали аркадную игру «астероиды»



Ученые вывели гипотезу о том, как образовывались астероиды в первые годы существования Солнечной системе, проанализировав 18 упавших на Землю метеоритов, - пишет eurekalert.org со ссылкой на Geochimica et Cosmochimica Acta.

Однажды вечером в пятницу 1992 года в Пикскилле (штат Нью-Йорк) метеорит закончил путешествие длиной более 150 миллионов миль, врезавшись в багажник красного Chevrolet Malibu. Владелец машины сообщил, что 30-фунтовые остатки первых дней существования нашей солнечной системы все еще были теплыми и пахли серой.

Почти 30 лет спустя новый анализ того же метеорита Пикскилла и 17 других, проведенный исследователями из Техасского университета в Остине и Университета Теннесси в Ноксвилле, привел к новой гипотезе о том, как астероиды образовывались в первые годы существования Солнечной системы.

Исследуемые метеориты произошли от астероидов и служат естественными образцами космических горных пород. Они указывают на то, что астероиды образовались в результате сильной бомбардировки и последующего слияния элементов, и это открытие противоречит преобладающей идее о том, что молодая Солнечная система была мирным местом.

Исследование началось, когда соавтор Ник Дайгерт был научным сотрудником в Школе геонаук Джексона UT и изучал земные породы, используя метод, который мог измерять скорость охлаждения горных пород от очень высоких температур до 1400 градусов по Цельсию. Дайгерт, ныне доцент Университета Теннесси, понял, что этот метод, называемый термометрией редкоземельных элементов (РЗЭ) в двух пироксенах, может работать и для космических камней.

«Это действительно мощный новый метод использования геохимии для понимания геофизических процессов, и никто еще не использовал его для измерения минералов в метеоритах», - сказал Дайгерт.

С 1970-х годов ученые измеряли минералы в метеоритах, чтобы выяснить, как они образовались. В работе предполагалось, что метеориты очень медленно охлаждались снаружи внутрь слоями. Эта «модель луковой оболочки» соответствует относительно мирной молодой солнечной системе, где куски камня беспрепятственно вращаются по орбите. Но эти исследования позволили измерить скорость охлаждения только при температуре около 500 градусов по Цельсию.

Когда Дайгерт и Майкл Лукас - научный сотрудник Университета Теннесси, руководивший работой, применили новый метод с его гораздо более высокой чувствительностью к пиковой температуре, они получили неожиданные результаты. От 900 до 500 градусов Цельсия скорость охлаждения была в 1000–1 миллион раз выше, чем при более низких температурах.

Ученые предположили, что астероиды формировались поэтапно. Если бы ранняя Солнечная система была, как и старая игра «Астероиды», изобилующей бомбардировками, большие камни были бы разбиты вдребезги. Эти маленькие кусочки быстро остыли бы. Впоследствии, когда маленькие части снова собрались бы в более крупные астероиды, которые мы видим сегодня, скорость охлаждения должна была замедлиться.

Чтобы проверить эту гипотезу, профессор школы Джексона Марк Хессе и аспирант первого курса Цзялонг Рен впервые построили вычислительную модель двухэтапной тепловой истории астероидов из кучи обломков.

Из-за огромного количества осколков - 1015 или тысячи триллионов - Рену пришлось разработать новые методы для учета изменений массы и температуры до и после бомбардировки. «Это был значительный интеллектуальный вклад», - сказал Хессе.

Полученная модель демонстрирует, что скорее всего охлаждение после сборки замедлилось не потому, что порода отдавала тепло слоями, а потому что в куче обломков были поры.

Тим Суиндл из Лаборатории Луны и планет в Университете Аризоны, который изучает метеориты, но не участвовал в исследованиях, сказал, что эта работа является важным шагом вперед. «Это кажется более полной моделью, тем более что ученые добавили новые данные к части вопроса, о которой раньше не говорилось», - заявил он.

По словам Дайгерта, наибольшее значение новой гипотезы состоит в том, что эти столкновения характеризовали первые дни существования Солнечной системы.

[Фото: eurekalert.org]

Источник: www.eurekalert.org
https://scientificru...-igru-asteroidy





Астероид 2020 SO оказался на самом деле частью ракетного ускорителя 1960-х годов



Неожиданно для всех NASA подтвердило, что «астероид», пролетевший над Землей 1 декабря, на самом деле был частью старой ракеты, запущенной космическим агентством в 1960-х годах.

1 декабря астероид 2020 SO пролетел над Землей на очень близком расстоянии. Объект находился на расстоянии всего 13 процентов от расстояния между Землей и Луной, что дало астрономам прекрасную возможность стать свидетелями этого события. Уже тогда возникли некоторые подозрения, что астероид 2020 SO на самом деле не является астероидом, а теперь наблюдения NASA подтвердили это.

Космическое агентство выяснило, что рассматриваемый объект является на самом деле частью ракеты-носителя времен миссии Surveyor 2, запущенной в 1966 году.

Ракета, о которой идет речь, представляла собой ракетный ускоритель Centaur, который использовался для запуска спутника Surveyor 2 во время второй посадки беспилотного аппарата NASA на Луну.

NASA собрало данные с помощью инфракрасного телескопа (IRTF) и анализа орбиты от Центра изучения околоземных объектов (CNEOS) в Лаборатории реактивного движения. Это позволило определить орбиту SO 2020 года.

Они обнаружили, что за последние десятилетия он несколько раз приближался к нашей планете, в том числе в 1966 году. После эксперты NASA сравнили данные, которыми они были оснащены, с данными других запусков и пришли к выводу, что 2020 SO является ничем иным как ракетным ускорителем верхней ступени ракеты Centaur.

Эксперты сравнили цветовую гамму 2020 SO с нержавеющей сталью 301 — материалом, из которого изготовлена ракета Centaur и обнаружили полное совпадение. Кроме того, выяснился еще один критерий в пользу того, что это не космический камень, — это скорость, с которой он движется: всего 0,6 километров в секунду.
https://rwspace.ru/n...60-h-godov.html






В межзвездной среде нашли новый тип пучков электронов



Анализируя данные космических аппаратов “Вояджер-1” и “Вояджер-2”, ученые обнаружили ранее неизвестные типы пучков электронов, которые образуются в межзвездной среде благодаря взаимодействию выбросов солнечной плазмы и магнитных полей. Статью с описанием исследования принял к публикации Astronomical Journal.

NASA запустило космические аппараты “Вояджер-1” и “Вояджер-2” в конце 1970 годов для изучения планет-гигантов и окраин Солнечной системы. Они собрали огромное количество информации о Юпитере, Сатурне, Уране и Нептуне, а также обнаружили у них несколько новых спутников.

“Вояджер-1” остается самым далеким от Земли космическим аппаратом. Он удалился от нашей планеты на расстоянии в 22,6 млрд км, или 151,5 астрономических единиц – так ученые называют среднюю дистанцию между Землей и Солнцем. В конце августа 2012 года “Вояджер-1” покинул гелиосферу – “пузырь” из плазмы солнечного ветра, который окружает Солнечную систему.

Второй аппарат, “Вояджер-2”, покинул пределы гелиосферы в декабре 2018 года, когда он находился на расстоянии в 119 астрономических единиц от Земли. Для ученых это было гораздо важнее, потому что благодаря “Вояджеру-2” они впервые измерили свойства межзвездной среды.

Это привело к неожиданному открытию. Почти сразу после выхода в межзвездную среду инструменты “Вояджеров” обнаружили в межзвездном пространстве пучки электронов неизвестной природы, которые двигались с околосветовыми скоростями.

Дальнейшие наблюдения и данные других приборов показали, что эти разогнанные частицы были связаны с ударными волнами, которые попадали в межзвездную среду вместе с корональными выбросами и другими проявлениями активности Солнца. “Вояджеров” эти волны достигали через несколько недель после порожденных ими пучков электронов.

Выходя за пределы гелиосферы, эти скопления плазмы начинали взаимодействовать с магнитным полем межзвездной среды. В результате присутствующие в них электроны ускорялись примерно в 670 раз.

“Мы давно знаем, что ударные волны могут ускорять частицы. Однако в данном случае речь идет о ранее неизвестном механизме этого ускорения. Вдобавок мы обнаружили подобные пучки частиц в совершенно новой для нас среде – межзвездном пространстве. По своим свойствам оно сильно отличается от солнечного ветра, где это явление уже изучался”, – объяснил Гарнетт.

Астрофизики предполагают, что схожие процессы управляют поведением космических лучей и других заряженных частиц после взрывов сверхновых, а также играют важную роль во вспышечной активности некоторых типов переменных звезд. Соответственно, их изучение с помощью “Вояджеров” поможет ученым понять, как ведут себя остатки сверхновых и как возникают многие типы космических лучей, потенциально представляющих угрозу для жизни астронавтов и космонавтов.
https://aboutspacejo...f-%d0%bf%d1%83/





«Hubble» запечатлел необъяснимое исчезновение туманности

Пока астрономы не разработают более совершенные модели жизненных циклов звезд, аспекты эволюции как центрального светила, так и окружающей его туманности останутся загадкой.

Несмотря на то, что Вселенная постоянно меняется, большинство процессов слишком медленные, чтобы их можно было наблюдать в течение жизни человека. Тем не менее, туманность Скат предоставила уникальную возможность проследить за эволюцией системы в реальном времени.

«Сравнение снимков, полученных космическим телескопом «Hubble» в 1996 и 2016 годах, показали, что туманность Скат резко потускнела и изменила форму. Ярко-синие газовые оболочки вблизи ее центра, как и волнистые края, за которые она получила свое название, практически исчезли. Молодая туманность больше не выделяется на черном бархатном фоне далекой Вселенной», – сообщается на сайте космического телескопа.

Hubble Captures Fading of the Stingray Nebula
https://www.youtube....h?v=lUhIGx6sxv8

В ходе анализа изображений астрономы выявили беспрецедентные изменения в свете, излучаемом газами – азотом, водородом и кислородом – которые испускает умирающая звезда в центре туманности. В частности, яркость излучения кислорода упала почти в тысячу раз.

«Большинство изученных астрономами туманностей обычно расширяются. Однако в данном случае она кардинально меняет свою форму в меньшую сторону и тускнеет, причем в беспрецедентно короткие сроки. Чтобы разобраться в причинах этой удивительной метаморфозы, важно понять свойства светила в центре туманности Скат, которое влияет на структуру и яркость», – отмечается на сайте космического телескопа.


Изображение туманности Скат, полученное космическим телескопом «Hubble» в 1996 году. Credit: ESA/Hubble & NASA

Наблюдения с 1971 по 2002 год показали, что звезда в сердце туманности Скат, получившая обозначение SAO 244567, является особенной – за этот период ее температура резко повысилась почти на 40 тысяч градусов. По мнению астрономов, такой скачок, сделавший светило в 10 раз горячее Солнца, был вызван кратковременным воспламенением гелия вне ядра звезды. После этого SAO 244567 снова стала остывать, вернувшись к предыдущему этапу своей эволюции.

«Пока астрономы не разработают более совершенные модели жизненных циклов звезд, аспекты эволюции как центрального светила, так и окружающей его туманности останутся загадкой», – заключают на сайте космического телескопа.
https://in-space.ru/...nie-tumannosti/

[alexandrion12]

Трехмерный вид Млечного Пути


В нашем Млечном Пути насчитывается около 200 миллиардов Солнц, а также огромное количество газа, часть которого служит сырьем для рождения звезд. Газ может собираться в компактные комки, но также, может проявляется в виде протяженных молекулярных облаков. Астрономы использовали верхний субмиллиметровый телескоп в Чили, чтобы заглянуть глубоко в галактическую плоскость и измерить межзвездную среду. Они изучили распределение холодного молекулярного газа во внутренней области Млечного Пути с беспрецедентной точностью. Исследователи каталогизировали более 10 000 межзвездных облаков. Они выяснили, что в настоящее время только около 10% из них содержат звезды. Проект называется SEDIGISM (Structure, Excitation and Dynamics of the Inner Galactic Interstellar Medium) и охватывает площадь 84 квадратных градуса в южном небе.

Карта содержит данные с 2013 по 2017 год, собранные 12-метровым телескопом Apex в Чилийских Андах. "С публикацией этой самой подробной на сегодняшний день карты холодных молекулярных облаков в Млечном Пути проект долгосрочных наблюдений начинает приносить плоды", - говорит Фредерик Шуллер из Института радиоастрономии Макса Планка, руководитель проекта SEDIGISM.

Ученые смогли наблюдать южную часть внутреннего Млечного Пути с угловым разрешением 30 угловых секунд, что соответствует 1/60 видимого диаметра полной луны на земном небе. Они также получили ценную информацию о структуре, расстоянии и скорости для всех галактических молекулярных облаков примерно в двух третях внутреннего диска Млечного Пути.

Исследователи наблюдали спектральные линии молекул монооксида углерода, включая редкие изотопы 13CO и C18O, и вывели массу и трехмерное распределение холодного и плотного молекулярного газа в межзвездной среде. Были обнаружены различные структуры, такие как нити и углубления; они являются результатом различных физических эффектов.

Молекулярные облака содержат сырье, из которого формируются новые звезды. Поэтому картирование этих облаков необходимо для определения таких важных параметров, как эффективность звездообразования в Млечном Пути. Структуры и физические условия внутри облаков обеспечивают фундаментальную основу для теорий звездообразования.

Ключом к успеху стал 12-метровый телескоп "Апекс" с его высокоточной поверхностью и одним из лучших в мире мест для субмиллиметровой астрономии. Прибор расположен на высоте 5100 метров на равнине Чайнантор в чилийской пустыне Атакама. Здесь чрезвычайно низкое содержание водяного пара и, следовательно, превосходная прозрачность атмосферы.

Новые данные дополняют серию карт галактической плоскости, полученных в среднем и дальнем инфракрасном диапазоне длин волн за последнее десятилетие. Это было сделано с помощью космических телескопов типа "Спитцер", "Гершель" (предназначенных для средних волн) и "Апекса" (для более длинных волн). Однако этим проектам не хватало информации о скорости, которой сейчас обладает SEDIGISM. Повторный анализ полученных данных позволяет более детально изучить звездообразование, а следовательно структуру и динамику самого Млечного Пути.
https://www.astronew...=20201203171802





В соседней галактике обнаружены остатки сверхновой возрастом около 120 000 лет



Исследователи из Университета Западного Сиднея обнаружили остатки от звездных взрывов в нашей соседней галактике. Иначе, эти звездные взрывы можно назвать - сверхновые. Их возраст оценивается примерно в 120 000 лет.

Опубликованное в престижном ежемесячном журнале "Notices of the Royal Astronomical Society" исследование проанализировало данные 19 небесных объектов, расположенных в отдаленных районах нашей соседней галактики - Большое Магелланово Облако. Они обнаружили 16 новых остатков сверхновых, которые были значительно старше и видны только в оптический телескоп.

Ведущий автор статьи и кандидат наук Миранда из научной школы объяснила, что новый класс остатков сверхновых, который недавно обнаружили ученые, когда-то был представлен обычными молодыми и ярким звездами.

- Их современники из центральной, плотной части галактики исчезли давным-давно, слившись с огромной межзвездной средой. Однако эти упрямые небесные объекты сумели выжить. Им это удалось благодаря условиям на окраинах галактики, так как условия там гораздо более благоприятны", - сказала Миранда.

Используя наблюдения последнего поколения оптических телескопов, базирующихся в Чили, исследовательская группа обнаружила также, что новые кандидаты на останки сверхновых в Большом Магеллановом Облаке были больше в два раза по сравнению с другими ранее подтвержденными остатками сверхновых.

"Наш анализ показывает, что мы обнаружили ранее неизвестный класс крупных и преимущественно оптически видимых остатков сверхновых", - объяснила Мисс Миранда.

- "Мы полагаем, что эти объекты находятся в очень разряженной среде и имеют возраст до 120 000 лет".

- "Разряженная среда позволяет остаткам сверхновых расширяться. Из-за своего возраста частицы радиоизлучения уже не могут быть обнаружены даже самыми чувствительными приборами".

По мнению исследовательской группы, в которую вошли научные руководители профессор Мирослав Филипович из научной школы университета и председатель обсерватории Пенрита Западного Сиднея и доктор Эван Кроуфорд из школы компьютерных, информационных и математических наук, полученные результаты свидетельствуют о том, что Большое Магелланово Облако, которое значительно меньше Млечного Пути, переживает период недавнего звездообразования.
https://www.astronew...=20201203181417





Японские физики впервые наблюдали темные экситоны


© Фото : OIST
Один из авторов исследования Жюльен Мадео в лаборатории фемтосекундной спектроскопии OIST

МОСКВА, 3 дек — РИА Новости. Японские ученые разработали метод визуализации ранее недоступных для наблюдения частиц — темных экситонов. По мнению авторов, это может произвести революцию в исследованиях двумерных полупроводников, необходимых для будущих высокотехнологичных устройств — от солнечных батарей и светодиодов до смартфонов и лазеров. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Экситоны — это квазичастицы, представляющие собой возбужденное состояния вещества в полупроводниках — ключевых ингредиентах многих современных технологий. Они образуются, когда электроны возбуждаются светом до более высокого энергетического состояния, оставляя после себя дырку на том энергетическом уровне, где ранее находился электрон.

"Дырки — это отсутствие электрона, и поэтому они несут заряд, противоположный электрону. Противоположные заряды притягиваются, и электроны и дырки, связываясь вместе, образуя экситоны, которые затем могут перемещаться по материалу", — приводятся в пресс-релизе Окинавского института науки и технологий слова первого автора исследования профессора Кешав Дани (Keshav Dani), возглавляющего отдел фемтосекундной спектроскопии.

В объемных полупроводниках экситоны гаснут менее чем за несколько миллиардных долей секунды после образования. Более того, они могут быть "хрупкими", что затрудняет их изучение и управление. Но около десяти лет назад ученые открыли двумерные полупроводники, в которых экситоны более устойчивы.

"Стабильные экситоны придают этим материалам действительно уникальные свойства, поэтому во всем мире было проведено множество исследований, направленных на создание новых оптоэлектронных устройств на основе экситонов, — говорит еще один автор исследования, сотрудник отдела фемтосекундной спектроскопии доктор Жюльен Мадео (Julien Madéo). — Но на данный момент существует серьезное ограничение стандартной экспериментальной техники, используемой для измерения экситонов".

Ученым давно известно, что только один тип экситонов, называемый яркими экситонами, может взаимодействовать со светом. Но существуют и другие, так называемые темные экситоны, которые до сих пор не удавалось увидеть.

В темных экситонах электроны имеют импульс, отличный от импульса электронов в ярких экситонах и от момента движения дырок, с которыми они связаны, что не позволяет им поглощать свет.

"Мы знали, что они существуют, но мы не могли напрямую их видеть, исследовать их, и поэтому мы не знали, насколько они влияют на оптоэлектронные свойства материала", — объясняет доктор Мадео.

Чтобы визуализировать темные экситоны, ученые модифицировали мощную технику, которая ранее в основном использовалась для изучения одиночных несвязанных электронов.

"Было непонятно, как этот метод будет работать с экситонами, которые представляют собой составные частицы. В научном сообществе была большая теоретическая дискуссия, обсуждающая обоснованность этого подхода", — рассказывает профессор Дани.

Авторы предположили, что если пучок света, содержащий фотоны с достаточно высокой энергией, использовать для удара по экситонам в полупроводниковом материале, энергия фотонов разрушит экситоны и выбьет электроны из материала. Измеряя направление, в котором электроны вылетают из материала, можно будет определить начальный импульс электронов, когда они были частью экситонов. Таким образом, ученые смогут не только видеть, но и отличать яркие экситоны от темных.
Внедрение нового метода потребовало решения огромных технических проблем. Ученым нужно было создать световые импульсы с высокоэнергетическими ультрафиолетовыми фотонами, способными расщеплять экситоны и выталкивать электроны из материала.

При этом сам прибор должен был иметь возможность измерять энергию и угол движения этих электронов. Кроме того, поскольку экситоны крайне недолговечны, прибор должен был работать в масштабе времени менее тысячи миллиардных долей секунды. Наконец, прибору также требовалось достаточно высокое пространственное разрешение для измерения двумерных полупроводниковых образцов, которые обычно доступны только в микронном масштабе.

"Когда мы решили все технические проблемы, включили прибор, и на нашем экране были экситоны — это было действительно потрясающе", — отмечает доктор Мишель Ман (Michael Man), также принимавшая участие в исследовании.

К своему удивлению, ученые обнаружили, что темные экситоны преобладают в материале, превосходя по численности яркие экситоны, а также то, что при определенных условиях, когда возбужденные электроны рассеиваются по материалу и меняют импульс, экситоны могут переключаться между яркими и темными.
https://ria.ru/20201...1587558355.html




Спиральная галактика M63


Авторы и права: И.Д.Караченцев, Ф.Нейер, Р.Спани, Т.Зилч
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: Яркая спиральная галактика северного неба Мессье 63 находится недалеко – на расстоянии около 30 миллионов световых лет и расположена в созвездии Гончих Псов. Размер величественной островной вселенной, также известной как NGC 5055 – 100 тысяч световых лет, почти как у нашего Млечного Пути. Из-за внешнего вида яркого ядра и закручивающихся спиральных рукавов галактика получила свое популярное название – галактика Подсолнух. На этом глубоком изображении видны также слабые дуги звездных потоков, протянувшиеся далеко в гало галактики. Звездные потоки достигают расстояния в 180 тысяч световых лет от центра галактики, вероятно, они являются остатками разрушенных приливными силами спутников M63. На этом широкоугольном изображении, полученном с помощью небольшого телескопа, можно найти другие галактики-спутники M63, включая пять недавно обнаруженных слабых карликовых галактик. Через несколько миллиардов лет они могут превратиться в звездные потоки, окружающие M63.
http://www.astronet.ru/db/msg/1709597





Компьютерное моделирование позволило узнать тайну происхождения Луны



Согласно новому исследованию, Луна — знаменитый спутник планеты Земля, была сформирована в результате мощнейшего столкновения с нашей планетой в прошлом.

К настоящему времени астрономы обучили один из самых мощных компьютеров в мире полностью понимать сложную механику образования Луны. Анализ лунных пород, возвращенных миссиями NASA «Аполлон», убедительно свидетельствует о том, что наша планета и ее спутник Луна являются результатом мощного столкновения протопланеты и астрономического тела известного как Тейя. Сейчас эксперты находятся на пороге понимания последствий этого события, которое привело к возникновению Луны около 4,5 миллиардов лет назад.

Ученые использовали компьютерное моделирование, чтобы фактически сбросить планету размером с Марс — Тейю на древнюю Землю. Некоторые из этих моделей создали орбитальное тело, потенциально способное превратиться в соответствующий необходимым критериям спутник.

Исследователи, возглавляемые Даремским университетом в Великобритании, отметили, что их модель не является окончательным доказательством происхождения Луны. Тем не менее, они признали, что это, по-сути, многообещающее начало понимания того, каким образом сформировалась Луна.

Теория о том, что Луна образовалась в результате столкновения древней Земли и Тейей является самой популярной у астрономов сейчас. Ученые полагают, что Тейя могла быть древней планетой в Солнечной системе, размером приблизительно с Марс.

Моделирование позволило выявить материалы как с древней Земли, так и с предполагаемой Тейи спустя четыре дня после космического столкновения. Другие симуляции показали широкий спектр результатов, которые зависели от размера и направления первоначального вращения Тейи.

При моделировании, ученые сбросили планету Тейя размером с Марс на древнюю Землю. Одна модель показала, что два объекта слились воедино, другая — скользящий удар и формирования спутника.

Модель, в которой к Тейе не добавлялось скорости вращения, показала что в результате столкновения сформировался сгусток материала, имеющий массу примерно 80 процентов массы Луны.

Полученный в результате столкновения комок материала остался на орбите Земли, после чего накапливал диск из мусора, окружающий наш ранний мир. Кроме того, астрономы обнаружили, что у этого объекта присутствовало небольшое железное ядро, похожее на его реальный аналог, с внешним слоем материалов, смешанных из материалов древней Земли и Тейи.
https://rwspace.ru/n...eniya-luny.html





Миссия «Вояджер» обнаружила новый тип электронной вспышки на краю нашей солнечной системы*



Зонды «Вояджер» покинули нашу Солнечную систему много лет назад, но даже путешествуя через межзвездное пространство, они все еще обнаруживают всплески космических лучей от нашего Солнца на расстоянии более 23 миллиардов километров от нас.

Подробный анализ недавних данных, полученных как с «Вояджера-1», так и с «Вояджера-2», выявил первые всплески электронов космических лучей в межзвездном пространстве.

Эти заряженные частицы, переносимые на окраины нашей Солнечной системы ударными волнами солнечных извержений, известных как выбросы корональной массы, ускоряются даже за пределы мощных ветров нашего Солнца.

«Идея о том, что ударные волны ускоряют частицы, не нова, — отмечает астрофизик Дон Гурнетт из Университета Айовы.

Он говорит, что аналогичные процессы наблюдались в пределах нашей Солнечной системы, где солнечный ветер наиболее силен.

«[Но] никто не видел этого с межзвездной ударной волной в совершенно новой среде», — добавляет он.

Поверхность нашего Солнца непрерывно излучает солнечный ветер — поток заряженных частиц в виде плазмы, который генерирует сопутствующее магнитное поле. Трудно определить границы нашей Солнечной системы, но «пузырь», созданный солнечным ветром и переносимым им материалом, называется гелиосферой.

В конце концов, солнечный ветер, пройдя мимо каждой планеты и объекта в нашей Солнечной системе, разбрызгивается в межзвездную среду. Это во многом определяет границы нашей Солнечной системы.

За пределами магнитного поля Солнца, в холодном межзвездном пространстве, где условия сильно отличаются, неясно, что происходит с солнечной плазмой и космическими лучами, которым удается зайти так далеко, когда их переносит ударная волна.

Зонды «Вояджер» наконец-то дают нам возможность узнать больше. Сейчас астрономы предлагают новую модель того, что происходит с этими ударными волнами в межзвездном пространстве.

По их словам, все начинается с массивного извержения на поверхности Солнца, которое посылает квазисферическую ударную волну в Солнечную систему.

Когда волна энергии, сопровождаемая плазменным выбросом корональной массы, достигает межзвездного пространства, ударная волна толкает космические лучи с более высокой энергией к касательному магнитному полю, создаваемому волной, а другой ударный поток отражает и ускоряет их до состояния с более высокой энергией, именно он обнаружен Вояджером.

Плазма нагревает электроны с низкой энергией, которые затем распространяются вдоль магнитных полей. В некоторых случаях данные «Вояджеров» предполагают, что плазме потребовался целый месяц, чтобы даже догнать приближающуюся ударную волну.

Этот район вверх по течению — это то, что ученые сейчас называют «форшоком космических лучей», и команда считает, что это происходит сразу за линией магнитного поля межзвездного пространства, как показано ниже.


Модель форшока. (Гурнетт и др., Астрономический журнал, 2020 г.)

«С помощью инструментов космических лучей мы определили, что это электроны, которые были отражены и ускорены межзвездными ударами, распространяющимися наружу от энергетических событий на Солнце», — говорит Гурнетт.

Это захватывающее открытие, которое хорошо согласуется с другими недавно полученными данными. С момента пересечения гелиосферы зонды «Вояджер» отправили результаты измерений, которые предполагают, что за пределами гелиопаузы существует более сильное магнитное поле, чем мы думали — возможно, достаточное для электронов на фронте ударной волны, чтобы отразиться и ускориться дальше.

«Мы интерпретируем эти всплески высокоэнергетических электронов как результат отражения (и ускорения) релятивистских электронов космических лучей во время первого контакта ударной волны с линией межзвездного магнитного поля, проходящей через космический зонд», — заключают авторы.

Понимание физики космического излучения и солнечных ударных волн не только поможет нам лучше определить границы нашей собственной Солнечной системы, но также поможет нам лучше изучить взрывающиеся звезды и угрозу радиации в космосе.

После более чем четырех десятилетий работы самая продолжительная космическая миссия НАСА по-прежнему многому нас учит.

Исследование было опубликовано в The Astronomical Journal.

Источники: Фото: (NASAESA/Bacon)
https://rwspace.ru/n...oj-sistemy.html





Физики записали “журчание” жидкой материи нейтронных звезд



Ученые превратили облако из атомов лития в аналог жидкой материи нейтронных звезд и впервые проследили за тем, как по ней распространяются звуковые волны. Это поможет узнать устройство недр нейтронных звезд, если наблюдать за “звездотрясениями” на их поверхности. Статью с результатами исследования опубликовал научный журнал Science.

“Несмотря на гигантские различия в размерах, реальные нейтронные звезды будут “журчать” так же, как и облако атомов в нашей лаборатории. Этот звук даже можно услышать, если вам удастся каким-то образом приблизиться к поверхности светила и приложить к нему ухо, не будучи при этом разорванным на части силой притяжения”, – объяснил один из авторов исследования, профессор Массачусетского технологического института Мартин Цвирляйн.

Пульсары и другие типы нейтронных звезд – это останки крупных выгоревших звезд. Их ядра после взрыва сверхновой схлопываются в небольшую сферу, которая по размерам сопоставима с небольшим городом. Материя внутри них сжимается так сильно, что в результате начинается цепочка реакций, в ходе которых электроны и протоны сливаются, из-за чего все бывшее светило превращается в шар из нейтронов.

Что на самом деле представляют собой нейтронные звезды, как они выглядят изнутри и из каких слоев они состоят, астрофизики-теоретики пока не могут точно сказать. К примеру, часть ученых считает, что в недрах нейтронных звезд может находиться сверхплотное твердое ядро или же экзотическую “кварковую жидкость”, а их средние слои состоят из нейтронной жидкости. Свойства этих субстанций физики пытаются узнать с помощью ускорителей частиц и лабораторных аналогов материи нейтронных звезд.

Профессор Цвирляйн и его коллеги воссоздали одну из возможных форм материи нейтронных звезд. Они проводили эксперименты с облаком из атомов лития-6, которых охладили до температур, близких к абсолютному нулю. Эти атомы ученые облучали двумя лазерными лучами таким образом, что они оказывались внутри своеобразной световой ловушки. Она заставляла их вести подобно частицам в жидких средних слоях нейтронной звезды.

Их отличительная черта заключается в том, что те ведут себя как идеальная жидкость или так называемый Ферми-газ. Так физики называют особое вещество, которое состоит из частиц, по своим свойствам похожих на электроны. Их поведением управляют законы квантовой физики, которые не дают частицам Ферми-газа занимать одни и те же энергетические состояния.

Воссоздав подобную форму материи в лаборатории, ученые Цвирляйн и его коллеги проследили, как она будет взаимодействовать с акустическими волнами. Исследователи наблюдали за тем, как движение звука меняло положение атомов лития. Эти наблюдения показали, что акустические волны распространяются через облако атомов ровно так, как это предсказывают квантово-механические расчеты.

Ученые отмечают, что подобные замеры очень важны для того, чтобы астрономы могли использовать методы сейсмологии для выяснить структуру и свойства глубинных слоев недр нейтронных звезд. Более того, Цвирляйн и его коллеги надеются, что результаты их опытов помогут не только определить структуру этих мертвых светил, но и понять, какие типы гравитационных волн они могут вырабатывать.

Кроме того, ученые надеются, что эти расчеты помогут выяснить некоторые особенности поведения кварково-глюонной плазмы, первичной материи Вселенной, которая существовала в первые мгновения после Большого взрыва и обладала схожими характеристиками.
https://aboutspacejo...b0%d1%82%d0%b5/





Получен невероятно детальный снимок солнечного пятна

Размер солнечного пятна около 16 тысяч километров. Это лишь крошечная часть Солнца. Однако оно достаточно велико, чтобы Земля могла с поместиться внутри.

Новейший телескоп Национального научного фонда (США) «Inouye Solar Telescope», расположенный на вершине вулкана Халеакала на гавайском острове Мауи (США), получил первый для себя снимок солнечного пятна. Несмотря на то, что телескоп все еще находится на заключительной стадии ввода в эксплуатацию, невероятно детальное изображение является показателем того, насколько большой шаг вперед в наблюдении Солнца с поверхности Земли нам удастся сделать в течение следующего солнечного цикла.

«Пространственное разрешение изображения данного солнечного пятна примерно в 2,5 раза выше, чем у всех когда-либо полученных ранее. На нем различимы магнитные структуры размером до 20 километров», – рассказывает Томас Риммел, заместитель директора Национальной солнечной обсерватории (США).


Первое изображение солнечного пятна для телескопа Национального научного фонда (США) «Inouye Solar Telescope», полученное 28 января 2020 года. На снимке видны поразительные детали его структуры. Credit: NSO/AURA/NSF

Одной из основных задач «Inouye Solar Telescope» станет сбор данных, которые помогут ученым продвинуться в понимании и прогнозировании солнечной активности.

Обладая самой большой апертурой среди солнечных телескопов, уникальным дизайном и современным оборудованием, он сможет выполнять сложные измерения, в том числе наносить на карту магнитные поля в солнечной короне, где происходят извержения, которые могут повлиять на жизнь на Земле. Его окончательный ввод в эксплуатацию запланирован на 2021 год.


Солнечный телескоп «Inouye Solar Telescope». Credit: NSO/NSF/AURA

https://in-space.ru/...echnogo-pyatna/

[alexandrion12]

Метеориты дают новые ключи к пониманию истории Солнечной системы*



В новом исследовании ученые из Рочестерского университета, США, впервые смогли использовать магнитные свойства астероидов для установления временных границ той эпохи, когда углеродистые хондриты – астероиды, богатые водой и аминокислотами – впервые прибыли во внутреннюю Солнечную систему. Это исследование поможет ученым глубже понять происхождение Солнечной системы и планет, а также других планетных систем Галактики.

В новом исследовании команда во главе с Джоном Тардуно (John Tarduno) из Рочестерского университета изучила магнитные свойства минералов метеорита Альенде, упавшего на Землю на территории Мексики в 1969 г. Метеорит Альенде является крупнейшим метеоритом класса углеродистых хондритов и содержит минералы – так называемые кальций-алюминиевые включения – которые, предположительно, являются самыми первыми твердыми образованиями в Солнечной системе. Он является одним из наиболее подробно изученных метеоритов и считается на протяжении десятилетий классическим примером метеорита, представляющего собой осколок астероидного родительского тела.

Недавно некоторые ученые предложили дискуссионную гипотезу о том, что магнетизм углеродистых хондритов типа Альенде может быть связан с магнитным динамо, аналогично магнитному динамо Земли. В своей работе Тардуно и его коллеги находят, что магнитные сигналы, принятые ранее другими исследователями за сигналы со стороны магнитного ядра астероида, связаны на самом деле с необычными магнитными минералами Альенде.

Разрешив этот парадокс, Тардуно и его коллеги-теоретики смогли далее при помощи моделей установить, что причиной намагничивания тел в ранней Солнечной системе, в том числе углеродистых хондритов, стал солнечный ветер, огибающий эти тела (см. фото).

Используя результаты проведенного моделирования, исследователи установили, что родительские астероиды метеоритов класса углеродистых хондритов прибыли в Пояс астероидов из внешней Солнечной системы примерно 4,562 миллиарда лет назад, то есть в течение всего лишь первых пяти миллионов существования Солнечной системы.

Тардуно говорит, что эти результаты являются подтверждением так называемой гипотезы большого отклонения (Grand Tack hypothesis), описывающей движение Юпитера и других планет Солнечной системы. Ранее ученые считали, что планеты и другие планетные тела формировались из газа и пыли сразу «на своих местах», однако сегодня астрономы понимают, что гравитационные силы планет-гигантов, Юпитера и Сатурна, могли обусловливать формирование и миграции планетных тел и астероидов. Согласно гипотезе большого отклонения, астероиды сначала были разделены на две группы гравитационными силами, действующими со стороны Юпитера, дальнейшая миграция которого привела к перемешиванию астероидных тел.

Исследование опубликовано в журнале Communications Earth & Environment; первый автор Тим О’Браен (Timothy O"Brien).
https://www.astronew...=20201205150144






Астрономы показали самое четкое изображение солнечного пятна*


NSO / AURA / NSF

Астрономы опубликовали самое четкое на сегодняшний день изображение солнечного пятна, полученное наземным солнечным телескопом DKIST. На снимке можно структуры размером всего 20 километров. Статья опубликована в журнале Solar Physics, кратко о результатах сообщается на сайте обсерватории.

Оптический телескоп DKIST (Daniel K. Inouye Solar Telescope), расположенный на Гавайях и оснащенный 4,24-метровым главным зеркалом и системой адаптивной оптики, является самым крупным и совершенным на сегодняшний день наземным солнечным телескопом. Его строительство началось в 2013 году и будет окончательно завершено к 2021 году, в общей сложности на проектирование и создание обсерватории ушло два десятилетия.

Астрономы возлагают на этот инструмент большие надежды, так как DKIST, за счет очень высокого пространственного разрешения и большой чувствительности, способен видеть очень мелкие детали в фотосфере Солнца и определять напряженность и направление магнитного поля в хромосфере и короне звезды. Данные, получаемые телескопом, позволят исследователям разобраться в фундаментальных процессах, управляющих поведением Солнца, в частности, вспышками и корональными выбросами массы, механизмами нагрева короны и ускорения солнечного ветра.

В декабре 2019 года DKIST увидел «первый свет» и смог получить самое детальное изображение фотосферы Солнца. Теперь ученые опубликовали самое четкое на сегодняшний день изображение солнечного пятна AR 2757, которое было получено телескопом в оптическом диапазоне 28 января 2020 года, на этапе ввода в эксплуатацию.


28 января 2020 года на Солнце была только одна активная область (группа пятен) — AR 2757. Вот изображение Солнца в этот день, полученное космической обсерваторией SDO.
SDO / HMI

Размер самого пятна оценивается в 16 тысяч километров, наиболее мелкие структуры, которые можно различить на изображении, имеют размеры до 20 километров. Само пятно кажется темным из-за того, что плазма в нем более холодная, чем в окружающих пятно областях. Тонкая структура пятна формируется за счет мощных магнитных полей и постоянно меняется, что можно заметить на анимации, составленной из снимков, полученных телескопом в течении ста секунд.

Солнце исследуют не только наземные телескопы, но и целый ряд космических аппаратов. О том, что нового узнала о нашей звезде космическая обсерватория SOHO за четверть века работы, можно прочесть в материале «Полдень 25-й год». Более подробно о природе солнечных пятен читайте в нашем блоге.

Александр Войтюк
https://nplus1.ru/ne.../dkist-sun-spot






Обнаружена особенность сверхновых, которая заставляет ученых по-новому взглянуть на образование тяжелых металлов



Исследователи из Университета штата Мичиган обнаружили, что одна из самых важных реакций – создание атомов углерода - во Вселенной может получать огромный и неожиданный импульс внутри взрывающихся звезд, известных как сверхновые, - пишет eurekalert.org со ссылкой на Nature.

Это открытие также ставит под сомнение идеи о том, как создаются некоторые из тяжелых элементов Земли. В частности, это опровергает теорию, объясняющую необычно высокое содержание на планете некоторых форм или изотопов элементов рутения и молибдена.

«Это удивительно, - сказал Люк Робертс, доцент Центра изучения редких изотопных лучей FRIB и факультета физики и астрономии Университета штата Мичиган. Робертс реализовал компьютерный код, который команда использовала для моделирования окружающей среды внутри сверхновой. -Мы, безусловно, потратили много времени, чтобы убедиться, что результаты верны».

Результаты показывают, что самые внутренние области сверхновых могут выковывать атомы углерода в 10 раз быстрее, чем считалось ранее. Это образование углерода происходит в результате реакции, известной как процесс тройного альфа.

«Реакция тройного альфа - во многих отношениях самая важная реакция. Она определяет наше существование», - сказал Хендрик Шац, один из сотрудников Робертса. Шац является заслуженным профессором факультета физики и астрономии и Центра редких изотопных пучков, а также директором Объединенного института ядерной астрофизики - Центра эволюции элементов, или JINA-CEE.

Почти все атомы, из которых состоит Земля и все на ней, включая людей, были выкованы в звездах. Поклонники покойного писателя и ученого Карла Сагана могут вспомнить его знаменитую цитату: «Мы все сделаны из звезд». Возможно, нет звездного вещества более важного для жизни на Земле, чем углерод, образовавшийся в космосе в результате процесса тройной альфа.

Процесс начинается с альфа-частиц, которые являются ядрами атомов, или ядер гелия. Каждая альфа-частица состоит из двух протонов и двух нейтронов. В процессе тройного альфа звезды объединяют три альфа-частицы, создавая новую частицу с шестью протонами и шестью нейтронами. Это самая распространенная форма углерода во Вселенной. Есть и другие изотопы, полученные в результате других ядерных процессов, но они составляют чуть более 1% атомов углерода Земли.

Тем не менее, по словам Робертса, слияние трех альфа-частиц обычно является неэффективным процессом, если только что-то извне им не помогает. Команда ученых показала, что в самых внутренних областях сверхновых могут плавать такие помощники - избыточные протоны. Таким образом, сверхновая, богатая протонами, может ускорить тройную альфа-реакцию.

Но ускорение реакции тройного альфа также тормозит способность сверхновой создавать более тяжелые элементы в периодической таблице, сказал Робертс. Это важно, потому что ученые долгое время считали, что сверхновые, богатые протонами, создали на Земле удивительное изобилие определенных изотопов рутения и молибдена, которые содержат около 100 протонов и нейтронов.

Теперь ученым необходимо придумать другой способ объяснить изобилие таких элементов на Земле. И, по словам Шаца, найти альтернативу будет не просто.

«Это своего рода неудача, - сказал создатель проекта Сэм Остин, заслуженный профессор Университета штата Мичиган и бывший директор Национальной сверхпроводящей циклотронной лаборатории, предшественницы FRIB. - Мы думали, что знаем это, но мы не знаем этого достаточно хорошо».

Исследователи добавили, что существуют и другие идеи, но ни одна из них не может полностью удовлетворить ученых-ядерщиков. Кроме того, ни одна из существующих теорий еще не включает это новое открытие.

«Что бы ни случилось дальше, вы должны учитывать эффекты ускоренной реакции тройного альфа. Это интересная загадка», - сказал Шац.

Хотя у команды нет немедленных решений этой загадки, исследователи заявили, что это повлияет на предстоящие эксперименты в FRIB, в Университете штата Мичиган, который недавно был назначен пользовательским центром Министерства энергетики США (DOE-SC).

Несмотря на то, что Остин выразил небольшое разочарование по поводу того, что этот результат противоречит давним представлениям о создании элементов, он также знает, что это будет способствовать развитию новой науки и лучшему пониманию Вселенной. «Прогресс приходит тогда, когда есть противоречие», - сказал он.

«Мы любим прогресс, - сказал Шац. - Даже когда он разрушает нашу любимую теорию».

[Фото: ru.123rf.com/profile_titonz]

Источник: www.eurekalert.org
https://scientificru...zhelyh-metallov

[alexandrion12]

Капсула с образцами астероида Рюгу приземлилась в Австралии



Японская миссия Hayabusa2 доставила образцы, взятые с астероида Рюгу, на Землю в субботу, что может дать потенциальное понимание происхождения жизни на Земле и эволюции Солнечной системы.

Возвращаемая капсула Hayabusa2 диаметром 40 сантиметров и весом 16 килограммов, содержащая образцы астероида Рюгу, совершила явно пламенный вход в атмосферу 5 декабря, приземлившись в зоне Вумера на юге Австралии, примерно в 500 км к северо-западу от столицы Южной Австралии Аделаиды, примерно в 21:00 по московскому времени.

Событие тщательно отслеживалось японским космическим агентством JAXA, которое вело прямую трансляцию. Поиски капсулы начались сразу после восхода солнца в Вумере, с первоначального поиска, проводимого с вертолета и по сигналу маяка.

Капсула была успешно обнаружена в 22:47 по московскому времени, подтвердило JAXA. Обнаружение капсулы стало завершением основной миссии Hayabusa2, путешествия, которое длилось шесть лет и более 5 миллиардов километров.

Капсула сначала будет оценена на сохранность в Центре перед транспортировкой в ​​Японию, где капсула в конечном итоге будет открыта. Затем образцы будут подвергнуты лабораторному анализу сначала в вакууме, а затем в условиях азота.

4 декабря возвращаемая капсула отделилась от Хаябуса-2 на высоте около 220 000 километров, что подготовило ее для входа в атмосферу и начала нового квеста главного космического корабля.

«Хаябуса-2» - это вторая миссия Японии по доставке астероидного материала на Землю.

Предшественник Хаябуса-2 был первым, кто привез домой образцы космической породы, доставив в 2010 году породу с каменного астероида Итокава. Но первый Хаябуса (по-японски "сапсан") вернул менее 1 миллиграмма материала. Ожидается, что «Хаябуса-2» доставит около 100 мг (0,0035 унции), а его образцы взяты с астероида совсем другого типа - примитивного космического куска «С-типа», богатого водой и углеродсодержащими органическими соединениями.
https://www.astronew...=20201205232405





Пик Рюмкера в океане Бурь


Авторы и права: Жан-Ив Летелье
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: Пик Рюмкера – вулканическая горная вершина шириной в 70 километров, она возвышается на 1100 метров над широким ровным лунный морем, известным как океан Бурь. День в этой местности начался в конце прошлого месяца. Лунный терминатор – линия, разделяющая день и ночь – проходит по диагонали в левой части этого телескопического изображения растущей, почти полной Луны, полученного 27 ноября. В поле зрения попадает и место посадки китайского аппарата Чанъэ-5. Посадочный и взлетный модули космического аппарата сели на лунную поверхность 1 декабря в месте, находящемся правее центра картинки, севернее пика Рюмкера. 3 декабря взлетный модуль покинул океан Бурь, на его борту находились 2 килограмма лунного грунта, который должен быть доставлен на планету Земля.
http://www.astronet.ru/db/msg/1709746





Полдень 25-й год

Что увидела на Солнце обсерватория SOHO за четверть века работы

2 декабря 1995 года в космос отправилась солнечная обсерватория SOHO (Solar and Heliospheric Observatory). Ожидалось, что аппарат проработает два года, однако SOHO, пережив ряд поломок, до сих пор исследует наше светило, а ее научную программу хотят продлить до 2022 года. N+1 рассказывает, показывает и даже дает послушать, что увидела и выяснила обсерватория, которая вот уже четверть века вглядывается в огненный лик нашей звезды.

Титул самого старого аппарата, непрерывно следящего за Солнцем, принадлежит зонду Wind, запущенному в 1994 году. Однако он не получает прямые изображения звезды, а лишь определяет параметры солнечного ветра, превращая их в спектры и графики. А вот SOHO по праву может считаться рекордсменом по длительности полноценных наблюдений за нашей звездой, которые включают в себя получение фотографий Солнца.

Задача обсерватории — ответить на три важных вопроса о Солнце:

• какова структура и динамика недр нашей звезды?
  
• что такое солнечная корона и почему она аномально разогрета?
  
• где рождается солнечный ветер и как он ускоряется?

Кроме того, SOHO стал для исследователей одним из главных поставщиков информации о космической погоде, помогая ее предсказывать.

Сама обсерватория работает на гало-орбите вокруг первой точки Лагранжа в системе «Земля — Солнце» и оснащена арсеналом из 12 научных приборов. Она может получать изображения звезды на различных длинах волн и регистрировать потоки заряженных частиц, электромагнитные поля и колебания Солнца.


Устройство обсерватории.
ESA



Схема рабочей и трансферной орбит SOHO.
NASA


Океан плазмы

Благодаря SOHO астрономы получили полноценное представление о том, как изменяется активность Солнца в ходе 11-летнего цикла, а гелиофизика вышла на новый уровень понимания механизмов, управляющих поведением звезды.

Обсерватория получила первые карты движения плазменных потоков в конвективной зоне Солнца, позволила ученым описать структуру солнечных пятен, фотографировала огромные протуберанцы и мощные корональные выбросы массы, изучала механизмы ускорения медленного и быстрого солнечного ветра.

SOHO принадлежит также ряд гелиофизических открытий:

• регистрация солнечных торнадо, рождающихся в нижней атмосфере звезды;
  
• первое прямое наблюдение солнцетрясения — сейсмических волн в фотосфере звезды, вызванных вспышкой;
  
• описание нового типа солнечных цунами, ударных волн, распространяющихся в хромосфере светила. SOHO увидела подобные волны еще выше, в солнечной короне — их сейчас называют EIT-волны, в честь инструмента на борту SOHO.

Изображения диска Солнца, полученные в экстремальном ультрафиолетовом диапазоне в период с 1996 по 2015 год.
SOHO (ESA & NASA)



Изображения нескольких протуберанцев из «зоопарка» SOHO.
SOHO (ESA & NASA)



Корональный выброс массы, произошедший 2 декабря 2003 года.
SOHO (ESA & NASA)



Корональный выброс массы, произошедший 4 января 2002 года.
SOHO (ESA & NASA)


Decades of the Sun, as seen by SOHO
https://youtu.be/badXcHfQkO0

SOHO изучает не только внешние, но и внутренние слои звезды, регистрируя и исследуя распространение волн на Солнце. Благодаря обсерватории ученые смогли обнаружить низкочастотные гидродинамические гравитационные волны, за которыми они гонялись более 40 лет — это позволило определить скорость вращения ядра звезды.

А пульсации Солнца, зафиксированные SOHO, астрономы даже перевели в звук, доступный человеческому уху.

https://soundcloud.c...un-sonification
NASA · Sun Sonification


Ловец комет

После начала работы обсерватории выяснилось, что SOHO хорошо подходит не только для изучения ближайшей к нам звезды, но и для поиска и наблюдений сближающихся с Солнцем комет — как просто проходящих свой перигелий, так и представителей семейства околосолнечных комет. Поставить «на поток» открытия комет удалось благодаря нескольким факторам: снимки, сделанные аппаратом, выкладываются в открытый доступ, для наблюдений в основном используются коронографы, позволяющие убрать засветку от самой звезды, а NASA запустило проект гражданской науки «Sungrazer», цель которого — поиск новых малых тел Солнечной системы.


Эволюция хвоста и комы кометы C/2012 S1 (ISON), распавшейся после прохождения перигелия 28 ноября 2013 года.
ESA / NASA / SOHO / SDO / GSFC



Изображение кометы NEAT и коронального выброса массы, полученное 18 февраля 2003 года.
SOHO (ESA & NASA)



Изображение околосолнечной кометы, полученное в начале июля 2011 года.
SOHO (ESA & NASA)

В июне 2020 года этот «конвейер открытий» прошел отметку 4 тысячи новых объектов и явно не закончился — к середине сентября добровольцы нашли в данных еще 63 кометы. SOHO наблюдала в этом году и комету C/2020 F3 (NEOWISE), ставшую самой яркой в северном небе за последние 20 лет.

Александр Войтюк
https://nplus1.ru/ma...2/soho-25-years






Великое ухо

Чем славен радиотелескоп Аресибо

Мало какой телескоп известен больше, чем обсерватория в Аресибо: больше полувека работы, целый ряд исторических открытий, «роли» в кино. Радиотелескоп пережил несколько землетрясений и ураганов, и хотя последние двадцать лет на его содержание практически перестали выделяться деньги, лишь сейчас инспекция, изучившая состояние Аресибо после обрыва пары тросов, удерживающих оборудование телескопа над отражателем, признала невозможной его дальнейшую эксплуатацию. N + 1 рассказывает, чем прославилась серебристая антенна в лесах Пуэрто-Рико.

История обсерватории началась в 1958 году, когда физик и астроном Уильям Эдвин Гордон (William Edwin Gordon) из Корнеллского университета — потом его будут звать «отцом Аресибо» — показал возможность исследования ионосферы Земли при помощи метода, основанного на некогерентном (томпсоновском) рассеянии радиоволн на свободных электронах. Метод позволял определять плотность и температуру плазмы и другие свойства ионосферы до очень больших высот. На тот момент верхние слои атмосферы Земли сильно интересовали ученых как с точки зрения развития радиосвязи, так и для разработки средств защиты от баллистических ракет.

К концу года проект был разработан, подписан контракт на создание параболической неподвижной антенны диаметром 305 метров. Ее решили разместить в карстовой воронке неподалеку от города Аресибо в Пуэрто-Рико. В фокусе антенны должна была стоять 133-метровая центральная башня для установки оборудования.


Уильям Гордон (слева) с первоначальным проектом телескопа с параболической антенной
Cornell University and Prof. D. B. Campbell; Robinson et al., 2009


Схема телескопа по состоянию на 1959 год. Опорные конструкции должны были перемещаться по краям антенны по рельсам.
Arecibo Observatory



Карстовая воронка, выбранная для размещения антенны. Снимок сделан в 1960 году.
Arecibo Observatory



Общий вид на стройку в ноябре 1962 года.
Arecibo Observatory



Работы по установке проволочного отражателя, март 1963 года.
Arecibo Observatory



Работы по установке проволочного отражателя, август 1963 года.
Arecibo Observatory



Панорама Аресибо на момент открытия обсерватории.
Arecibo Observatory


В ходе дальнейших обсуждений проект претерпел изменения: параболический отражатель стал сферическим, а вместо центральной башни было решено подвесить над отражателем при помощи металлических тросов тороидальную конструкцию из ферм, а сами тросы закрепить на бетонных опорах. К тору снизу крепилась азимутальная ферма в виде арки. Это позволило расширить возможности обсерватории — она стала пригодна не только для исследования ионосферы, но и проведения радиоастрономических наблюдений.

Стройка заняла три года, 1 ноября 1963 года обсерваторию официально открыли. Тогда телескоп выглядел не так, как сейчас: поверхность главного отражателя представляла собой сетку из оцинкованной стальной проволоки. Это не позволяло обсерватории работать на частотах выше 600 мегагерц. Знакомый нам вид Аресибо приобрел через десять лет, когда сетку заменили на 38 788 алюминиевых панелей — это увеличило максимальную рабочую частоту до трех гигагерц. Тогда же телескоп получил мощный передатчик для проведения радиолокационных исследований.

Вторая модернизация телескопа, начатая в 1992 году и длившаяся пять лет, дала обсерватории новую систему отражателей григорианского типа, еще более мощный передатчик и заземляющий экран из стальной проволоки по периметру антенны. В итоге астрономы получили уникальный инструмент, который сочетал в себе самую мощную радарную систему в мире и радиотелескоп, бывший до 2016 года самым крупным в мире радиотелескопом с заполненной апертурой.


Общий вид телескопа в 1974 году.
Arecibo Observatory



Работы по установке алюминиевых панелей.
Arecibo Observatory



Общий вид телескопа после второй модернизации.
Arecibo Observatory



Платформа с передатчиками и Григорианским куполом.
Arecibo Observatory

За 57 лет своей жизни Аресибо стал мировой знаменитостью. Его данные анализировала героиня фильма «Контакт», на его отражателе победил своего противника Джеймс Бонд из «Золотого глаза». В Аресибо следы маленьких зеленых человечков искал Фокс Малдер из сериала «Секретные материалы», а младшие современники обсерватории знакомы с ней по игре Battlefield 4 (на одной из мультиплеерных карт которого воспроизведен Аресибо, хотя само действие якобы происходит в Китае) или Civilization, где та считается одним из «чудес света».

Little green men (The X-Files)
https://youtu.be/UtLxg8fKP1Q

Однако главная ценность телескопа заключается в огромном количестве научных открытий, сделанных на основе полученных им данных.



Планеты, кометы, астероиды

Благодаря тому, что Аресибо мог как принимать, так и передавать радиосигналы, астрономы получили возможность проводить радиолокационные исследования планет и малых тел Солнечной системы вплоть до орбиты Сатурна. С помощью телескопа были построены карты поверхности Венеры, найден лед на дне ударных кратеров на полюсах Меркурия, не обнаружены залежи льда в районе южного полюса Луны, уточнен период вращения Меркурия вокруг своей оси. Помимо этого, Аресибо проводил радиолокационные наблюдения за поверхностью Марса, крупными спутниками Юпитера и кольцами Сатурна.


Северный полюс Меркурия по данным радиолокационных наблюдений.
NSF



Карта поверхности Венеры по данным радиолокационных наблюдений.
B. Campbell, Smithsonian, et al., NRAO / AUI / NSF, Arecibo



Регион южного полюса Луны по данным радиолокационных наблюдений.
NSF



Карта альбедо спутника Юпитера Каллисто по данным радиолокационных наблюдений.
NSF



Кольца Сатурна по данным радиолокационных наблюдений.
NSF

Но главное, чем запомнилась обсерватория в роли планетарного радара, стало исследование сближающихся с Землей астероидов и комет.

Только за 2020 год при помощи Аресибо и других наземных радиотелескопов удалось пронаблюдать 57 астероидов — 15 из них считаются потенциально опасными для нашей планеты. Данные наблюдений позволили не только определить размеры тел и характеристики их поверхностей, но и расширить наши представления о «зоопарке» малых тел Солнечной системы: некоторые объекты были двойными системами или обладали спутниками, другие были вытянутыми или демонстрировали причудливые формы. В начале 2000-х годов наблюдения за астероидом 2005 PH5 впервые продемонстрировали на практике YORP-эффект, заключающийся в увеличении скорости вращения астероида ассиметричной формы за счет неравномерного теплового излучения с его поверхности.


Радиолокационное изображение астероида 2020 BX12.
Arecibo Observatory / NASA / NSF


Радиолокационное изображение ядра кометы 46P/Виртанена.
Arecibo Observatory / NASA / NSF


Радиолокационное изображение астероида 2011 UW158.
Arecibo Observatory / NASA / NSF


Радиолокационное изображение астероида 2017 YE5.
Arecibo Observatory / NASA / NSF


Радиолокационное изображение астероида 2015 TB145.
Arecibo Observatory / NASA / NSF


Радиолокационное изображение ядра кометы 45P/Хонда — Мркоса — Пайдушаковой.
Arecibo Observatory / NASA / NSF


Радиолокационное изображение астероида 2014 HQ124.
Arecibo Observatory / NASA / JPL


Радиолокационное изображение астероида (3200) Фаэтон.
Arecibo Observatory / NASA / NSF


Слушая Вселенную

В ноябре 1968 году наблюдения, проведенные на Аресибо, смогли показать, что источником радиоимпульсов, исходивших из области вблизи Крабовидной туманности, является пульсар, расположенный в центре остатка сверхновой, а также помогли определить период вращения этой нейтронной звезды — 33 миллисекунды.

В 1974 году астрономы Рассел Халс (Russell Hulse) и Джозеф Тейлор (Joseph Taylor), опираясь на данные Аресибо, открыли двойной пульсар PSR B1913+16, у которого было обнаружено сокращение орбитального периода, предсказанное Общей теории относительности Эйнштейна. За это открытие ученые получили в 1993 году Нобелевскую премию по физике.

Через 8 лет телескоп нашел первый в истории миллисекундный пульсар PSR B1937+21, а в 2017 году помог открыть два необычных пульсара, которые временно прекращали генерировать радиоизлучение. В 2018 году астрономы смогли перевести в звук данные радионаблюдений Аресибо за пульсаром PSR B1957+20 (также известным, как «Черная вдова»), который разрушает коричневого карлика, вместе с которым вращается вокруг общего центра масс.

The Sound of the Black Widow Pulsar
https://youtu.be/PHNeDlZp-Uk

Помимо пульсаров, телескоп исследовал и другие объекты глубокого космоса, в частности открыл первый гидроксильный мегамазер в галактике со вспышкой звездообразования Arp 220, регистрировал радиоизлучение от коричневых карликов, исследовал межзвездную среду Млечного Пути и природу крупномасштабной структуры Вселенной. Кроме того, Аресибо участвовал в проекте «Радиоастрон» и помог обнаружить аномальную яркость далекого квазара 3C 273, которая в несколько десятков раз превышает теоретически допустимую.

Еще один крайне важный для науки результат, достигнутый благодаря Аресибо, связан с загадкой быстрых радиовсплесков. В 2012 году телескоп обнаружил радиовсплеск FRB 121102 в созвездии Возничего, что подтвердило внегалактическое происхождение подобных явлений. Дальнейшие наблюдения за источником сделали FRB 121102 первым известным источником повторяющихся быстрых радиовсплесков.


И говоря с ней

Большую роль в известности телескопа сыграло его участие в поисках внеземной жизни. Как это порой бывает в науке, началось все со случайностей. В январе 1990 года на Аресибо начались ремонтные работы, связанные с инцидентом на радиотелескопе Грин-Бэнк в штате Западная Виргиния. Благодаря этому польскому астроному Александру Вольщану (Aleksander Wolszczan) удалось получить большой запас наблюдательного времени на поиски миллисекундных пульсаров. 9 февраля 1990 года он обнаружил пульсар PSR B1257+12, а затем, проанализировав данные, заметил изменение частоты прихода радиоимпульсов от нейтронной звезды.

В 1992 году Вольщан и его коллега из Канады Дейл Фрейл (Dale Frail) опубликовали статью, в которой объяснили странное поведение пульсара наличием на его орбите двух экзопланет в несколько раз массивнее Земли. Чуть позже астрономы нашли в этой системе третью планету. Сам пульсар получил прозвище «Лич», а планеты обзавелись именами «Драугр», «Полтергейст» и «Фобетор». Они стали первыми в истории человечества экзопланетами — прежде о том, что вокруг других звезд могут обращаться планеты, мы лишь предполагали. После открытия Вольщана множественность миров планетарного масштаба во Вселенной стала экспериментально подтвержденной истиной.


Художественное изображение планетной системы у пульсара PSR 1257+12.
NASA / JPL-Caltech / R. Hurt (SSC)

16 ноября 1974 года Аресибо на три минуты стал «голосом Земли» в прямом смысле слова, послав в направлении шарового звездного скопления М13 в созвездии Геркулеса радиосигнал. «Послание Аресибо» составил Фрэнк Дрейк (Frank Drake), которому помогали Карл Саган (Carl Sagan) и другие астрономы. Оно состояло из 1679 двоичных знаков и содержало информацию о человеке, числах от 1 до 10, атомных числах основных химических элементов, Солнечной системе, структуре ДНК и самом телескопе. Сигнал летит к скоплению уже 46 лет, и доберется до цели где-то через 25 тысяч лет.


Послание Аресибо. Цветами показаны разные части сообщения.
Wikimedia Commons

После отправки сигнала Аресибо начал заниматься поисками сигналов от внеземной жизни по широко известной программе SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence), поставляя данные для обработки в рамках проекта распределенных вычислений SETI@home. Помимо этого, данные телескопа используются в проектах Astropulse и Einstein@Home для поисков пульсаров и первичных черных дыр.

Несмотря на грусть и разочарование, многие астрономы отмечают, что снос телескопа не означает, что научных открытий он больше не совершит — необработанных данных наблюдений по-прежнему немало. Объявление о закрытии обсерватории опечалило не только ученых: в твиттере появился хэштег #WhatAreciboMeansToMe, где самые разные люди, работавшие на телескопе или посещавшие его, описывают свои впечатления от него.

Александр Войтюк
https://nplus1.ru/ma...d-night-arecibo






Свидание с властелином колец

К сорокалетию рандеву «Вояджера-1» с Сатурном


NASA

40 лет назад «Вояджер-1» пролетел на расстоянии 124 тысячи километров от облаков Сатурна. За время сближения он сделал ряд наиболее детальных на тот момент снимков колец и атмосферы гиганта, а также его спутников. Спустя два десятка лет к окольцованному гиганту прибыла межпланетная станция «Кассини», которая долгие годы занималась его детальным изучением. Редакция N + 1 предлагает вам сравнить снимки системы Сатурна во времена «Вояджера-1» — и эпоху «Кассини».

Сатурн был одной из главных целей «Вояджера-1», который отправился в космос в начале сентября 1977 года. На тот момент конфигурация внешних планет Солнечной системы была крайне удачной, и аппарат смог использовать пролеты мимо них для того, чтобы набрать скорость. До Юпитера зонд добрался 5 марта 1979 года, а встреча с Сатурном произошла 12 ноября 1980 года.

Первоначальный срок службы «Вояджера-1» составлял пять лет. Однако его полет продолжается вот уже 44-й год, аппарат поддерживает связь с Землей по сей день. В 2012 году зонд покинул гелиосферу и вышел в межзвездную среду, которую теперь исследует вместе с «Вояджером-2». Сейчас «Вояджер-1» находится на расстоянии почти 152 астрономических единиц от Земли — это самый удаленный от нашей планеты рукотворный объект.

На первый взгляд может показаться, что фотографии, переданные на Землю «Вояджером-1», обладают малой научной ценностью, однако это не так. Тогда, в далеком 1980 году это были наиболее четкие изображения миров, о которых у ученых были лишь смутные представления, и именно благодаря им, а также данным бортовых приборов, планетологи смогли сделать немало открытий.


Титан

Первые близкие снимки Титана сделал «Пионер-11», который был первым космическим аппаратом, посетившим систему Сатурна за год до «Вояджера-1», однако они дали ученым мало новых данных. Удалось лишь уточнить его массу и выяснить, что спутник слишком холоден для поддержания жизни. Так что для «Вояджера-1» изучение Титана было ключевой задачей. Зонд смог определить физические параметры спутника, а также исследовать его плотную, непрозрачную атмосферу, найдя в ней слои дымки и определив ее состав — тот оказался богат азотом и содержал углеводороды. Через четверть века «Кассини» при помощи обширного арсенала научных приборов заглянул под эту дымку и рассмотрел поверхность Титана. Выяснилось, что она во многом похожа на земную, только в роли воды на Титане выступают жидкие метан и этан.


Снимок Титана, сделанный «Вояджером-1» с расстояния 4,5 миллиона километров от спутника 9 ноября 1980 года.
NASA / JPL



Инфракрасное изображение поверхности Титана, составленное по данным наблюдений «Кассини» 13 ноября 2015 года.
NASA / JPL / University of Arizona / University of Idaho


Мимас

На поверхности этого спутника Сатурна «Вояджер-1» увидел огромный кратер диаметром 139 километров. Кратер нарекли «Гершелем» в честь астронома, который открыл Мимас. Размер Гершеля — почти треть от диаметра самого спутника, что говорит о чудовищном столкновении с другим телом в прошлом, которое серьезно повлияло на эволюцию Мимаса. В дальнейшем «Кассини» прислал ряд прекрасных четких фотографий неровной поверхности спутника и рассмотрел Гершель в деталях.


Снимок Мимаса, сделанный «Вояджером-1» с расстояния 550 тысяч километров от спутника. Виден кратер Гершель.
NASA / JPL



Снимок кратера Гершель на Мимасе, сделанный «Кассини» с расстояния 9,5 тысяч километров от спутника в феврале 2010 года.
NASA / JPL / Space Science Institute


Янус

Янус, как и Диона, Рея, Эпиметей и Тефия, был спутником Сатурна, чей рельеф поверхности, а также физические свойства планетологам помогли изучить снимки, присланные «Вояджером-1». Янус оказался пористым ледяным телом размером 200 на 190 на 150 километров. В дальнейшем оказалось, что имя, данное спутнику, прекрасно описывает его орбитальную «двуличность» — раз в четыре года Янус меняется орбитами с Эпиметием.


Снимок Януса, сделанный «Вояджером-1» с расстояния 611 тысяч километров от спутника 12 ноября 1980 года.
NASA / JPL



Снимок Януса, сделанный станцией «Кассини» с расстояния 98 тысяч километров от спутника 26 июля 2009 года.
NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute


Энцелад

Этот ледяной спутник Сатурна впервые попал на снимки «Вояджера-1» в виде плохо различимого пятна. Тем не менее, зонд смог определить, что поверхность спутника лишена крупных кратеров и относительно гладкая, а кольцо Е может состоять из вещества Энцелада. Первые качественные фотографии поверхности Энцелада прислал на Землю «Вояджер-2» в 1981 году, а всемирная слава к спутнику пришла через много лет, когда станция «Кассини» обнаружила водяные гейзеры, бьющие из разломов на южном полюсе. С тех пор Энцелад стал для астробиологов одним из самых интересных мест в Солнечной системе.


Снимок Энцелада, сделанный «Вояджером-1» 13 ноября 1980 года. «Хвост» в нижней части спутника представляет собой выбросы гейзеров.
NASA / JPL-Caltech / Ted Stryk



Изображение гейзеров в районе южного полюса Энцелада, выбрасывающих в космос шлейфы из водяного пара. Снимок сделан станцией «Кассини» 30 ноября 2010 года, масштаб составляет 390 метров на пиксель.
NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute


Спицы

На снимках колец Сатурна, сделанных «Вояджером-1», исследователи заметили необычные структуры, названные «спицами», которые регистрировались впоследствии и станцией «Кассини». Это радиальные структуры отличаются длительной устойчивостью, и ни одна из теорий их формирования пока не стала общепринятой. Предполагается, что они состоят из мелких, электростатически заряженных частиц пыли и могут быть сезонным явлением. Кроме того, «Вояджер-1» продемонстрировал ученым, что кольца Сатурна состоят из сотен узеньких колечек.


Спицы в кольцах Сатурна. Снимок сделан «Вояджером-1» с расстояния 720 тысяч километров от плоскости колец 12 ноября 1980 года.
NASA / JPL



Спицы в кольце В Сатурна. Снимок сделан станцией «Кассини» 22 сентября 2009 года. Масштаб снимка составляет 71 километр на пиксель. Яркие точки — спутники Прометей и Эпиметей.
NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute


Пастухи колец

Благодаря последовательностям снимков, которые делал «Вояджер-1», чтобы понять природу спиц, были открыты малые спутники Сатурна Прометей и Пандора. Они находятся по обе стороны от тонкого кольца F. Зонд смог определить, что они содержат много водяного льда, а также заметил искажения формы кольца F. Планетологи пришли к выводу, что эти спутники могут влиять на форму кольца, не давая частицам покидать его. Затем «Вояджер-1» нашел у внешней части кольца А еще один малый спутник, названный Атласом. Через много лет данные «Кассини» подтвердили, что все три спутника действительно являются «пастухами» своих колец: они поддерживают их форму за счет своего гравитационного поля. Заодно станция помогла ученым узнать, почему Атлас внешне похож на пельмень.


Снимок кольца F, сделанный «Вояджером-1» с расстояния 750 тысяч километров от Сатурна 12 ноября 1980 года.
NASA / JPL



Возмущения в кольце F и спутник Прометей (справа) и Пандора (слева). Снимок сделан станцией «Кассини» 13 апреля 2005 года c расстояния 1,2 миллионов километров от Сатурна.



Внешняя часть кольца А и спутник Атлас. Снимок сделан «Вояджером-1» с расстояния 8 миллионов километров от Сатурна 6 ноября 1980 года.
NASA / JPL



Снимок Атласа, сделанный станцией «Кассини» 12 апреля 2017 года c расстояния в пару десятков тысяч километров.
NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute


Облака и вихри Сатурна

Несмотря на то, что наблюдаемых деталей в атмосфере Сатурна оказалось меньше, чем на Юпитере, «Вояджер-1» все же смог разглядеть вихри и струйные течения в атмосфере окольцованного гиганта, а также широтные пояса. Зонд обнаружил, что около 7 процентов объема верхних слоев атмосферы Сатурна составляет гелий (по сравнению с 11 процентами в атмосфере Юпитера), что противоречило ожиданиям ученых. Более низкое содержание гелия говорило о возможном механизме его перераспределения в атмосфере и оседании в ее более глубоких слоях. Кроме того, в атмосфере Сатурна были найдены метан, этан, фосфин (да-да, тот самый потенциальный биомаркер Венеры!), а также аммиак и ряд углеводородов. «Вояджер-1» также зарегистрировал полярные сияния на Сатурне. Северное полушарие планеты оказалось темнее южного, а на северном полюсе планеты можно было заметить то, что было отдаленно похоже на вихрь. В дальнейшем «Вояджер-2» подтвердил, что это шторм необычной шестиугольной формы, а «Кассини» рассмотрел его в рекордных деталях.


Красный овал — устойчивое образование в облаках южного полушария Сатурна, сфотографированное «Вояджером-1» 6 ноября 1980 года с расстояния 8,5 миллионов километров от планеты.
NASA / JPL



Один из мощнейших штормов на Сатурне, наблюдавшийся станцией «Кассини». Площадь шторма оценивается в 4 миллиарда квадратных километров, что в восемь раз превышает площадь поверхности Земли. Мозаичное изображение шторма составлено из 84 снимков, сделанных в конце февраля 2011 года.
NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute



Тень Сатурна, падающая на кольца. Снимок сделан «Вояджером-1» с расстояния 5,3 миллиона километров от планеты, через 4 дня после максимального сближения с ней.
NASA / JPL



Мозаичное изображение Сатурна, составленное из кадров, сделанных станцией «Кассини» 2 января 2010 года с расстояния 2,3 миллиона километров от планеты.
NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute

В заключение хотелось бы немного оживить старые снимки и показать прекрасную анимацию вращения Сатурна и движения его спутников, составленную из кадров, полученных «Вояджером-1».

Voyager 1 Flyby of Saturn
https://youtu.be/GyzTb8MiLGw


Александр Войтюк
https://nplus1.ru/ma...oyager-1-saturn

[alexandrion12]

Две молодые планетные системы обнаружены при помощи спутника TESS



Используя космический аппарат Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) НАСА, астрономы открыли две новых молодых планетных системы. Они нашли, что на орбитах вокруг двух молодых звезд, TOI-251 и TOI-942, возраст каждой из которых не превышает 320 миллионов лет, движутся один мини-нептун и две планеты размером с Нептун.

Звезда TOI-251, расположенная на расстоянии около 324 световых лет от нас, относится к спектральному классу G, имеет массу порядка одной массы Солнца и радиус примерно в 0,88 радиуса нашей звезды. Период вращения звезды TOI-251 составляет 3,84 суток, эффективная температура достигает 5875 Кельвинов, а возраст звезды оценивается в 40-320 миллионов лет.

Наблюдения, проведенные при помощи спутника TESS, показали, что вокруг звезды TOI-251 обращается мини-нептун с периодом 4,94 суток, на расстоянии около 0,06 астрономической единицы (1 а.е. равна среднему расстоянию от Земли до Солнца) от родительского светила. Эта экзопланета, обозначенная как TOI-251b, примерно в 2,74 раза крупнее Земли, в то время как масса ее не превышает массу Нептуна, отмечают исследователи.

Звезда TOI-942 относится к спектральному классу K и находится на расстоянии около 498 световых лет от Земли. Эта звезда имеет такой же размер, что и Солнце, но ее масса примерно на 21 процент меньше. Эффективная температура звезды составляет 4928 Кельвинов, а период вращения – порядка 3,4 суток. Возраст звезды TOI-942, согласно оценкам, находится в диапазоне между 20 и 160 миллионами лет. Как демонстрируют исследователи, вокруг звезды обращаются две рыхлых планеты размером с Нептун, TOI-942b и TOI-942c.

Планета TOI-942b примерно в 4,81 раза крупнее Земли и имеет максимальную возможную массу порядка 2,6 массы Нептуна. Она обращается вокруг родительской звезды с периодом 4,32 суток, на расстоянии примерно в 0,05 а.е. от нее. Планета TOI-942c имеет радиус порядка 5,79 радиуса Земли, а ее масса не превышает 2,6 массы Нептуна. Орбитальный период для этой планеты составляет примерно 10,16 суток, а от родительского светила ее отделяет дистанция приблизительно в 0,08 а.е., нашли ученые.

В заключение астрономы отмечают, что объекты TOI-251 и TOI-942 являются хорошими примерами молодых одиночных звезд с планетными системами, которые помогут внести значительный вклад в изучение отношений между свойствами планет и их возрастом.

Исследование появилось на сервере препринтов arxiv.org; главный автор Джордж Чжоу (George Zhou).
https://www.astronew...=20201207181021





M16: столпы созидания


Авторы и права: НАСА, ЕКА, Космический телескоп им.Хаббла, Дж. Хестер, П. Скоуэн (Университет Аризоны)
Перевод: Д.Ю.Цветков

Пояснение: Кажется, что эти темные столбы могут вызвать разрушения, но на самом деле они создают звезды. Это изображение было получено с помощью Космического телескопа имени Хаббла в 1995 году. На нем запечатлены испаряющиеся газовые глобулы (Evaporating Gaseous Globules – EGGs), которые возникают из столбов молекулярного водорода и пыли. В длину гигантские столбы достигают нескольких световых лет. Они настолько плотные, что газ внутри сжимается под действием собственной гравитации, что приводит к образованию звезд. Мощное излучение ярких молодых звезд на конце каждого столба испаряет разреженное вещество, обнажая звездные ясли – плотные испаряющиеся глобулы. Туманность Орла и связанное с ней рассеянное скопление M16 находятся на расстоянии около 7 тысяч световых лет от нас. Недавно инфракрасные изображения столпов созидания, показывающие новые детали, были получены Космическим телескопом им.Хаббла, Космическим телескопом им.Спитцера НАСА и Космической обсерваторией Гершель ЕКА.
http://www.astronet.ru/db/msg/1709869






Метеорный поток Геминиды



В конце текущей – начале следующей недели достигнет максимума активности метеорный поток Геминиды. На данный момент это один из лучших и, наверное, самый надежный из крупнейших ежегодных потоков. Он порожден астероидом Фаэтон диаметром около 5 км, который, возможно, является выродившейся кометой.

В этому году Международная метеорная организация прогнозирует, что пик активности наступит 14 декабря в 03:50 мск. вр. Четкого времени пика нет, так как активность этого потока остается на высоком уровне обычно около суток. Ожидается до 150 метеоров в час, на темном незасвеченном городскими огнями небе. Луна не помещает наблюдениям, будучи в фазе, близкой к новолунию. Радиант Геминид (точка из которой вылетают метеоры) находится в созвездии Близнецы около яркой звезды Кастор. Поэтому наблюдать данный поток можно на всех континентах, кроме Антарктиды.
https://aboutspacejo...%d0%b4%d1%8b-3/




оффтоп

Причины быстрого изменения климата в ледниковый период



Ученые выяснили, что резкое изменение климата в ледниковый период произошло в результате повсеместного уменьшения морского льда, - пишет ekaprdweb01.eurekalert.org.

Исследователи из Института Нильса Бора при Копенгагенском университете в сотрудничестве с норвежскими исследователями в проекте ERC Synergy, ICE2ICE, показали, что резкое изменение климата произошло в результате повсеместного уменьшения морского льда. Этот научный прорыв завершает длительную дискуссию о механизмах, вызывающих резкое изменение климата в ледниковый период. В нем также указано, что причину стремительности и масштабов внезапного изменения климата следует искать в океанах.

В последний ледниковый период ок. 10 000 - 110 000 лет назад северное полушарие было покрыто льдом ледников и обширным морским льдом, покрывавшим северные моря. Холодный ледниковый климат был прерван периодами быстрого прогрева до 16,5 градусов Цельсия над ледниковым щитом Гренландии, так называемыми событиями Дансгаарда-Ошгера.

Эти быстрые колебания ледникового климата были обнаружены в скважинах ледяного керна Гренландии несколько десятилетий назад, но причина их горячо оспаривалась. События D-O имеют особое значение сегодня, поскольку скорость потепления, похоже, очень похожа на то, что можно наблюдать в больших частях Арктики в настоящее время. Новые результаты показывают, что резкое изменение климата в прошлом было тесно связано с быстрым и значительным сокращением морского ледяного покрова в северных морях. Очень важные знания, так как морской лед в настоящее время уменьшается с каждым годом.

«Наша до сих пор самая обширная и подробная реконструкция морского льда свидетельствует о важности быстрого уменьшения ледяного покрова и связанных с этим механизмов обратной связи, вызывающих резкое изменение климата», - говорит Хенрик Садацки, первый автор исследования.

Норвежские исследователи изучили два керна отложений в Норвежском море, а датские исследователи проанализировали ледяной керн из Восточной Гренландии на предмет изменений в морском ледяном покрове. И осадочные, и ледяные керны были тщательно датированы и в дальнейшем связаны друг с другом через несколько вулканических слоев пепла (тефры), идентифицированных в обоих.

Прошлый морской ледяной покров был реконструирован в морских кернах путем наблюдения связи между определенными органическими молекулами, производимыми водорослями, живущими во льду, и другими водорослями, живущими в свободных ото льда водах. В ледяном керне Ренланда из Восточной Гренландии исследователи изучали содержание брома. Это содержание связано с новообразованным морским льдом, поскольку содержание брома увеличивается при образовании морского льда. Можно установить надежную хронологию и информацию о морском льде как в кернах отложений, так и в керне льда, и можно будет использовать их для исследования масштабов изменений морского льда в северных морях в течение последнего ледникового периода.

«Мы исследовали, как морской ледяной покров изменился в течение последнего ледникового периода как в морских кернах, так и в ледяных кернах. Благодаря высокому разрешению наших наборов данных мы можем видеть, что северные моря во время быстрых изменений климата в ледниковый период, переходили от круглогодичного ледяного покрова к сезонному. Это знание, которое мы можем применить в нашем улучшенном понимании того, как сокращение морского льда, которое мы наблюдаем сегодня, может повлиять на климат в Арктике», - говорит Хелле Астрид Кьер - юрист профессор секции льда, климата и геофизики Института Нильса Бора.

Данные, представленные группой исследователей, показывают, что северные моря были покрыты обширным морским льдом в холодные периоды, в то время как более теплые периоды характеризуются уменьшенным сезонным морским льдом, а также относительно открытыми океанами, свободными ото льда. «Наши записи показывают, что значительное сокращение морского льда могло произойти в течение 250 лет или меньше, одновременно с фазой, в которой вода в океанах на севере смешалась с северным морем, и что эта ситуация привела к внезапному изменению в атмосферном потеплении», - говорит Хенрик Садацки.

Поскольку северные моря резко изменились от покрытых льдом к открытому морю, энергия более теплой океанской воды была передана в холодную атмосферу, что привело к усилению внезапного потепления климата. Результаты исследования подтверждают, что морской лед является ключевым элементом в тесно связанной системе океан-лед-климат. Это особенно актуально сегодня, поскольку еще более открытый океан на севере может привести к аналогичному резкому изменению климата.

[Фото: ekaprdweb01.eurekalert.org]

Источник: ekaprdweb01.eurekalert.org
https://scientificru...dnikovyj-period






Плато Кергелен сформировалось в результате самого долгого непрерывного излияния магмы


Рис. 1. Остров Херд — вершина одного из вулканов Кергеленского плато. В настоящее время этот остров вместе с соседним островом Макдональд и несколькими мелкими островками является внешней территорией Австралии. Снимок сделан космонавтом Сергеем Рязанским с борта МКС. Фото с сайта twitter.com

Результаты датирования образцов лавы на плато Кергелен в Индийском океане показали, что многочисленные древние вулканы действовали здесь непрерывно в течение 32 миллионов лет. Это самый длительный известный период магматического вулканизма в истории Земли. Изучив особенности геологического строения территории, ученые пришли к выводу, что плато Кергелен представляет собой особый тип крупной магматической провинции, длительное время формировавшейся над мантийным плюмом, расплавленный материал из которого поступал по разломам, связанным с рифтовой зоной срединно-океанического хребта.

Подводное вулканическое плато Кергелен в южной части Индийского океана относится к областям массового проявления магматизма, называемым крупными магматическими провинциями (LIP — Large igneous province; подробнее о крупных магматических провинциях см. новость В крупных магматических провинциях могло быть два источника магмы, «Элементы», 18.04.2018).

Традиционно образование Кергеленской LIP связывают с расположенным под ней мантийным плюмом — горячим потоком мантийного вещества, поднимающимся от границы ядра к поверхности. В отличие от долгоживущих вулканических зон вдоль активных континентальных окраин, в крупных магматических провинциях, расположенных во внутренних частях литосферных плит, вулканическая активность ограничена периодом 10–20 млн лет (редко до 50 млн лет), а основные объемы лавы обычно изливаются в виде коротких импульсов, длящихся от 1 до 5 млн лет.

Поэтому геологи из Австралии и Швеции, изучающие базальты плато Кергелен, были удивлены необычно большим разбросом возраста этих вулканических пород. Авторы построили геодинамическую модель развития региона, из которой стало ясно, что механизм образования Кергеленской LIP был не таким, как у других крупных магматических провинций, — в нем тесно переплелись процессы плюмового вулканизма Австрало-Антарктического поднятия и тектонической активности расположенного рядом Юго-Восточно-Индийского срединно-океанического хребта (см. Southeast Indian Ridge).

Всего авторы изучили 25 образцов из кернов восьми скважин Программы морского бурения (ODP — Ocean Drilling Program) и четырех дражных проб. Возраст образцов определяли аргон-аргоновым методом (см. Argon–argon dating). Отношение ⁴⁰Ar/³⁹Ar измеряли в плагиоклазах, санидине, пироксенах и вулканическом стекле базальтов.

Полученные значения указывают на то, что вулканы плато Кергелен формировались в меловое время, в интервале между 122 и 90 млн лет назад, то есть в течение 32 млн лет. Это самый продолжительный период непрерывной магматической активности в истории Земли. Две дражные пробы, отобранные вблизи архипелагов Кергелен и Херд и Макдональд, авторы в расчет не принимали. Они содержали молодые базальты возрастом 27, 0,34 и 7,8 млн лет, так как вблизи этих островов вулканическая активность периодически возобновляется и в наше время (рис. 2).


Рис. 2. Карта глубин района плато Кергелен с отметками возраста базальтов. Белые кружочки — скважины программы ODP, белые квадраты — места отбора дражных проб. Черным подписаны номера скважин и проб, зеленым — абсолютный возраст базальтов, полученный в ходе данного исследования, красным и синим — по данным литературных источников (в млн лет). NKP — Северокергеленское плато, KA — архипелаг Кергелен, CKP — Центральнокергеленское плато, HI — остров Херд, EB — банка Элан, SKP — Южнокергеленское плато, Southeast Indian Ridge — Юго-Восточно-Индийского хребет. Рисунок из обсуждаемой статьи в Geology

Авторы отмечают, что практически все образцы были собраны из приповерхностной части толщи базальтов, общая мощность которой составляет 5,3 км. То есть, на самом деле, время магматической активности может быть значительно больше.

Активный вулканизм в районе Кергеленского плато начался 122 млн лет назад в связи с подъемом мантийного плюма под зоной раскола восточной части Гондваны на три части — Австралию, Антарктиду и Индостан, между которыми стал формироваться Индийский океан. Подъем плюма вызвал плавление астеносферы и литосферного слоя верхней мантии, в связи с чем в корневой части литосферы под зоной раскола сформировался глубинный магматический очаг. На то, что магматический расплав состоял из смеси астеносферного и литосферного материала, указывает изотопный состав базальтов Кергеленской LIP, изученный авторами исследования.

Каналом для поступления магмы к поверхности служила зона спрединга Юго-Восточно-Индийского срединно-океанического хребта (СОХ), представляющая собой глубокий рифт — разлом рассекающий всю литосферу. В настоящее время поля базальтов находятся с двух сторон от этого хребта (рис. 2).

Ситуация, когда над мантийным плюмом закладывается рифтовая зона с активным вулканизмом, — достаточно распространенная. Похожую тектоническую позицию занимают многие крупные магматические провинции в океане: возвышенность Шатского в северо-западной части Тихого океана, сформировавшаяся в конце юрского и начале мелового периодов на стыке трех тектонических плит: Тихоокеанской, Фараллон и Изанаги (Izanagi Plate); океаническое плато Онтонг-Ява, расположенное к северо-востоку от Австралии — крупная провинция траппового вулканизма здесь появилась примерно одновременно с Кергеленской LIP — 120–125 млн лет назад; а также Карибская LIP (Caribbean large igneous province).

Формирование всех этих трех провинций также связано с мантийными плюмами, но вулканизм в них был кратковременным. Например, активность на возвышенности Шатского длилась всего 3 млн лет. Остывающая магма достаточно быстро «забила» подводящие каналы, и магматизм прекратился.

Уникальность Кергеленского вулканического плато заключается в том, что здесь долгое время были активными оба фактора, отвечающие за формирование крупной магматической провинции — мантийный плюм и спрединговый хребет. Такое сочетание редко встречается даже в океанах. На континентах же импульсы вулканизма в крупных магматических провинциях вообще не превышают 1–5 млн лет, так как магма, проходя через толстую континентальную кору, быстро охлаждается, теряя энергию на ее переплавку.

Согласно геодинамическим построениям авторов обсуждаемого исследования, в течение более чем 30 миллионов лет долгоживущий мантийный плюм «подпирал» хребет снизу. Все это время, по оценкам ученых, плато поднималось примерно на 20 см в год, а через разломы спредингового (раздвигающегося) хребта поступал расплавленный материал. При этом одни разломы закрывались, а другие раскрывались (рис. 3).


Рис. 3. Геодинамические реконструкции состояния Кергеленского плато 128, 115, 109 и 90 миллионов лет назад. Желтые круги — центр мантийного плюма по данным разных источников. Голубым обозначены вулканические породы Кергеленской LIP, темно-серым — океаническая кора, светло-серым — континентальная кора, зеленым — участки континентов. Сплошная красная линия — срединно-океанический хребет, пунктирная красная линия — древние срединно-океанические хребты, черные пунктиры — линии разрезов, показанных справа. Рисунок из обсуждаемой статьи в Geology

Примерно 90 млн лет назад рост поднятия прекратился по неизвестным причинам. Но вулканическая активность здесь продолжается по сей день, хотя и в гораздо меньших масштабах.

Источник: Qiang Jiang, Fred Jourdan, Hugo K. H. Olierook, Renaud E. Merle, Joanne M. Whittaker. Longest continuously erupting large igneous province driven by plume-ridge interaction // Geology. 2020. DOI: 10.1130/G47850.1.

Владислав Стрекопытов
https://elementy.ru/...zliyaniya_magmy

[alexandrion12]

Астрономы увидели стремительное потускнение туманности Скат*


NASA, ESA, B. Balick (University of Washington), M. Guerrero (Instituto de Astrofísica de Andalucía), and G. Ramos-Larios (Universidad de Guadalajara)

Астрономы при помощи космического телескопа «Хаббл» увидели аномально быстрое потускнение планетарной туманности Скат, считающейся самым молодым объектом такого рода. Предполагается, что это связано с завершением гелиевой вспышки на центральной звезде туманности. Препринт работы доступен на arXiv.org, кратко о работе рассказывается на сайте обсерватории.

Звезды с массой от 0,8 до 8 масс Солнца в конце своего существования вначале превращаются в гиганта или сверхгиганта, а затем совершают переход из асимптотической ветви гигантов в белые карлики. На этом этапе из внешних оболочек звезды образуется планетарная туманность — недолго живущий (до двадцати тысяч лет), но порой красивый и своеобразный по форме объект. Изучение подобных туманностей помогает ученым понять как именно они формируются, а также какую роль играют в обогащении межзвездной среды элементами тяжелее водорода и гелия.

Туманность Скат (или Hen3-1357) считается самой молодой планетарной туманностью из известных, она стала доступна для наблюдений лишь в 1989 году, когда создались условия для интенсивной ионизации газа ультрафиолетовым излучением центральной звезды, которая постепенно превращается в белого карлика. Туманность находится на расстоянии 18 тысяч световых лет от Солнца в созвездии Жертвенника, скорость ее расширения на данный момент оценивается в 8,4 километров в секунду.

Группа астрономов во главе с Брюсом Баликом (Bruce Balick) из Вашингтонского университета опубликовала результаты анализа снимков туманности, полученных космическим телескопом «Хаббл» в 1996, 2000 и 2016 годах. Ученые хотели понять как изменилась структура и яркость туманности за последние двадцать лет.

Оказалось, что за этот период туманность сильно потускнела и изменила форму: практически полностью исчезли яркие газовые структуры около центра туманности и два «выступа» по ее краям. Ученые пришли к выводу, что в начале 1980-х годов на центральной звезде туманности началась гелиевая вспышка, которая была ответственна за нагрев центральной звезды до 60 тысяч кельвинов к 2002 году и, как следствие, за интенсивную ионизацию газа. В дальнейшем вспышка прекратилась и центральная звезда стала остывать, сейчас в Скате процесс рекомбинации преобладает над процессом ионизации газа, что и отражается на яркости туманности. Если через несколько десятилетий вспышка повторится, то интенсивность свечения газа вновь увеличится.

Zooming Into the Stingray Nebula
https://youtu.be/VonWzApmg44

Ранее мы рассказывали о том, как ученые обнаружили «вывернутые наизнанку» остатки звезды и подтвердили, что массивные звезды способны образовывать планетарные туманности.

Александр Войтюк
https://nplus1.ru/ne...stingray-nebula





Черная дыра извергает потоки вещества со сверхсветовой скоростью

Астрономы рассказали о том, как знаменитая черная дыра в центре галактики M87 извергает потоки вещества со скоростью, превышающей скорость света.

Василий Макаров



В прошлом году благодаря телескопу Event Horizon было получено изображение M87 – первая в мире фотография черной дыры, которая сделала ее невероятно знаменитой. Эта дыра расположена в центре одноименной галактики, также известной как NGC 4486. Сверхгигантская эллиптическая галактика отстоит от Земли примерно на 53 миллиона световых лет, а ее протяженность составляет порядка 240 000 световых лет – то есть она чуть больше Млечного Пути.

Что выделяет M87 – так это фантастическое количество звездных скоплений: 12 000 против жалких 200 в нашей родной галактике. Сама же черная дыра представляет собой отдельный феномен: она примерно в 6,5 миллиардов раз массивнее Солнца, и, кроме того, испускает в космос потоки раскаленного «полупереваренного» звездного вещества, протяженность которых составляет 5000 световых лет. Именно они и представляют тот самый светящийся ореол, что окружает черную дыру на фото.


Знаменитая фотография черной дыры в галактике M87

Астрономы утверждают, что многолетние наблюдения сходятся в одном: вещество извергается из черной дыры со скоростью, значительно превышающей скорость света. Результаты последнего исследования представлены в работе, опубликованной в Astrophysical Journal.

Почему это происходит и как такое вообще возможно? Как известно, из-за колоссальной гравитации черная дыра притягивает к себе любую материю, которая попадает в ее поле. По мере приближения к горизонту событий это вещество ускоряется, что, вкупе с трением частиц друг о друга, формирует так называемый аккреционный диск. Однако не все вещество попадет внутрь черной дыры: на самом деле, там окажется лишь небольшая его часть, а все остальное отправится обратно в космос на огромной скорости. Однако, хоть извергаемая субстанция и принимает форму вытянутого луча, она непохожа на равномерный поток – это скорее комковатые, неоднородные сгустки.


Поток вещества, снятый на телескоп "Хаббл", NASA/The Hubble Heritage Team/STScI/AURA

Но погодите: нас же со школы учили, что во Вселенной нет объектов, способных двигаться быстрее скорости света, разве не так? По словам Брэда Сниоса, одного из соавторов исследования, ученые «не сломали физику, но нашли во Вселенной уникальный пример сверхсветового движения». Это явление зависит от скорости объекта и траектории его движения в прямой видимости нашего глаза. Когда объект движется со скоростью, близкой к скорости света, возникает иллюзия того, что это происходит на нереалистично высоких скоростях. Все потому, что на самом деле вещество перемещается почти так же быстро, как и испускаемый им свет.

Ничего не поняли? Не волнуйтесь, для астрономов это тоже большая загадка. Более того: мы впервые наблюдаем подобное явление в рентгеновском свете, а потому не можем быть уверены, что на сверхсветовой скорости движется именно вещество, а не, скажем, световые импульсы. Кстати, скорость движения самого быстрого потока превысила скорость света в целых 6,3 раза – есть над чем поломать голову!
https://www.popmech..../?from=main_big




Начавшийся цикл солнечной активности может стать одним из сильнейших за всю историю наблюдений

Американские ученые предположили, что солнечный цикл, начавшийся этой осенью, окажется одним из самых сильных с момента отслеживания.


Начавшийся цикл солнечной активности может стать одним из сильнейших за всю историю наблюдений / ©Getty images

Статья опубликована в журнале Solar Physics. Солнечной цикличностью называют периодические изменения в активности светила, наиболее изученный вид которой — изменение числа пятен на нем. Уровень активности Солнца непостоянен, а циклы активности связаны с его магнитным полем.

Каждые 11 лет полюса Солнца меняются местами: юг «переезжает» на север, а север — на юг. Что движет этими процессами — не вполне понятно, но известно, что в момент, когда случается такой «переезд», магнитное поле наиболее слабое. После смены полюсов активность светила достигает максимума, а затем снова падает, к следующему «переезду».

Последний солнечный минимум произошел год назад, в декабре 2019-го, и сегодня мы находимся в 25-м по счету солнечном цикле. Только что завершившийся 24-й цикл в своем пиковом состоянии насчитывал 116 солнечных пятен. Ученые из NASA и Национального управления океаническими и атмосферными исследованиями США предполагали, что нынешний цикл будет иметь максимальное число пятен — 115 штук, — то есть его активность окажется примерно такой, как и в прошлый 11-летний цикл.

Однако ученый из Университета Мэрилэнда (США) Скотт Макинтош считает иначе. Он и его коллеги изучили солнечную активность с самого начала наблюдений и заметили, что яркие точки мерцания ультрафиолета, связанные с циклами активности, перемещаются от полюсов к экватору в течение 20 лет, встречаясь посередине.

Имея противоположную полярность, во время такой встречи они нейтрализуют друг друга. Эти события нейтрализации и отмечают окончание одного солнечного цикла и начало следующего. Но отрезок времени между этими событиями может быть разным. И ученые заметили, что между этим периодом времени и интенсивностью последующего солнечного цикла существует определенная взаимосвязь: чем короче временной отрезок между событиями нейтрализации, тем сильнее следующий солнечный цикл. Именно такими характеристиками обладал последний цикл, поэтому специалисты полагают, что в середине 2020-х нас ожидает один из максимумов активности светила.
https://naked-scienc...iyu-nablyudenij





В метеоритах нашли ключевую молекулу, которая необходима для «постройки» органики

Японские и американские исследователи обнаружили в метеоритах пребиотическую органическую молекулу — гексаметилентетрамин. Это подтверждает теории и модели, согласно которым выявленная молекула может быть ключевой в образовании органических соединений в космосе.


Фрагмент одного из исследуемых метеоритов (Мерчисон) / ©www.eurekalert.org

Исследование опубликовано в журнале Nature Communications. Химия жизни основана на органических соединениях — молекулах, содержащих углерод и водород, которые могут включать в то же время кислород, азот и другие элементы. Органические молекулы обычно ассоциируются с жизнью, но они могут быть созданы и не биологическими (пробиотическими) процессами, поэтому не обязательно служат индикаторами жизни.

Органические соединения в метеоритах находят давно, однако перед учеными стоит еще много загадок, посвященных химии жизни. Так, не вполне понятно, когда, где и как органические молекулы образовались абиотическим путем. Ключевой молекулой для решения этой проблемы можно назвать гексаметилентетрамин — полициклический амин.

Экспериментальные модели показали, что сочетание воды, аммиака и метанола при воздействии фотохимических и тепловых условий, которые обычны для внеземных сред, приводит к образованию ряда органических соединений. Самый распространенный из них — как раз гексаметилентетрамин. Ученые предполагали, что эта молекула должна содержаться в космическом льде, который богат метанолом. Несмотря на обширные экспериментальные и лабораторные исследования, которые показывали возможность производства гексаметилентетрамина во внеземной среде, фактического подтверждения его наличия там не было.

Специалисты из Университета Хоккайдо (Япония) и их коллеги из США заявили, что впервые подтвердили это на практике, обнаружив гексаметилентетрамин непосредственно в метеоритах, богатых углеродом. Ученые исследовали три углеродистых хондрита, применив к ним разработанный метод извлечения гексаметилентетрамина с минимальной деградацией, и выяснили, что молекула и ее производные присутствуют во всех трех образцах.
https://naked-scienc...trojki-organiki




оффтоп

Ученые связали таяние ледников Гренландии с потоком мантийного тепла


© Фото : Genti Toyokuni
Сейсмическая станция на ледниковом щите Гренландии, установленная авторами исследования

МОСКВА, 8 дек — РИА Новости. Японские ученые выяснили, что поток горячих пород под центральной Гренландией, известный как мантийный плюм, поднимающийся от границы ядра и мантии, способствует термальной активности в регионе и потеплению в Арктике в целом. Результаты исследования опубликованы в двух статьях в журнале Journal of Geophysical Research - Solid Earth (статья 1, статья 2).

Геофизики из Университета Тохоку проанализировали скорости прохождение сейсмических волн через структуры земной коры и мантии в районе Гренландии с помощью размещенных там станций наблюдения.

Для измерений они использовали метод региональной сейсмической томографии, который работает в Земли аналогично компьютерной томографии человеческого тела. Результаты ученые обработали и получили трехмерное изображение строения недр.

Авторы обнаружили под Гренландией мантийный плюм, поднимающийся от границы ядра и мантии до переходной зоны. Плюм имеет две ветви в нижней мантии, которые разделяются на глубине примерно 1500 километров. Ближе к поверхности Земли они сливаются с другими плюмами, подпитывающими теплом активные регионы Исландии, острова Ян-Майен и Шпицбергена.
По словам ученых, североатлантический регион наполнен геотермальной активностью — на Исландия и Ян-Майене есть действующие вулканы со своими мантийными магматическими очагами, а на западе Шпицбергена — "горячая" геотермальная зона.

Исследователи полагают, что главный канал Гренландского плюма действует самостоятельно от Исландского, над которым Гренландия прошла 80-20 миллионов лет назад, и связан с плюмами Ян-Майен и Свальбард в верхней мантии, которые поставляют магму в горячую точку Ян-Майен и геотермальную зону Шпицбергена.

"Знания о Гренландском плюме укрепляют наше понимание вулканической активности в этих регионах и проблемы глобального повышения уровня моря, вызванного таянием ледникового покрова Гренландии", — приводятся в пресс-релизе слова руководителя исследования доктора Генти Тойокуни (Genti Toyokuni) из департамента геофизики Университета Тохоку.

Японские ученые установили сейсмографы в рамках проекта мониторинга ледникового покрова Гренландии, который стартовал в 2009 году и в котором участвуют исследователи из 11 стран, работающие на 34 сейсмических станциях. Совместная американо-японская группа отвечает за строительство и обслуживание трех станций на ледяном щите.
Тойокуни отмечает, что данные этих станций дали широкую картину глубинного строения, которая позволила не только разобраться в механизмах таяния ледникового покрова Гренландии, но и изучить причины активного геотермального процесса во всем арктическом регионе.

Впервые ученые доказали, что области геотермальной активности в Северной Атлантике совпадают с зонами низких скоростей распространения сейсмических волн, охватывающими всю литосферу.

Известно, что таяние ледников Гренландии — главная причина наблюдаемого сегодня повышения уровня Мирового океана, которое традиционно связывают с глобальным потеплением.
https://ria.ru/20201...1588214208.html