Как быстро Марс продолжает терять свою атмосферу и какой была бы Земля, не будь у нее мощного магнитного поля, помог выяснить американский аппарат MAVEN, летающий у планеты.

Американская космическая миссия Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN (MAVEN) помогла выяснить, по какой причине атмосфера Марса к настоящему времени почти полностью утрачена. Ее измерения показали, что в далеком прошлом планета претерпела значительное изменение климата и растеряла большую часть своей плотной атмосферы из-за действия солнечного ветра.

Аппарат NASA MAVEN был выведен на орбиту Марса в сентябре 2014 года, главной его целью было изучение эволюции атмосферы и летучих веществ. Для этого аппарат был выведен на вытянутую орбиту, в точке минимального сближения с Марсом расстояние до планеты составляет всего 150 км.

Процесс превращения Марса из теплой, подобной Земле, планеты с плотной атмосферой в сухую и холодную, каким мы видим его сегодня, начался 4,2 млрд лет назад, рассказал накануне на обнародовании первых результатов миссии ее руководитель Брюс Якоски из лаборатории атмосферной и космической физики Университета Колорадо.

Сначала Марс потерял собственное магнитное поле, это произошло из-за постепенного охлаждения расплавленного ядра планеты и остановки его магнитного динамо.

Радикальная трансформация древнего Марса из планеты, на поверхности которой было в изобилии стоячих водоемов и рек, в которых могла зарождаться и существовать жизнь, произошла после потери большей части атмосферы. Атмосферу, более не защищенную магнитным полем, просто сдували мощные потоки заряженных частиц, летевших от Солнца.

«Мы считаем, что древнее магнитное поле, которое должно было быть у Марса, защищало планету от прямого воздействия солнечного ветра и удерживало атмосферу от сдувания, — рассказал Якоски. — Так что выключение магнитного поля включило сдувание атмосферы солнечным ветром». Данные, полученные учеными, свидетельствуют о том, что «выключение» магнитного поля произошло примерно 4,2 млрд лет назад.

Учитывая, что возраст Солнечной системы не превышает 4,6 млрд лет, на процветание и возможное зарождение жизни у Марса было совсем немного времени.

Результаты работы миссии, опубликованные в журнале Science, подвели главный итог: позволили понять, как и почему Марс потерял свою атмосферу и воду за истекшие 4 млрд лет.

Известно, что в настоящее время Марс имеет разреженную атмосферу, состоящую в основном из углекислого газа. Основываясь на данных, полученных девятью сложнейшими приборами зонда, ученые установили, что ежесекундно планета теряет около 100 г атмосферы, которая уносится в космическое пространство в виде ионов углекислого газа и кислорода, рассказал Дэвид Брайн, участник миссии.

«Представьте себе гамбургеры, вылетающие с Марса по одному в секунду. Все это кислород и углекислый газ, которые важны для существования воды и климата на планете», — пояснил Джаспер Хейлекас из Университета Айовы.

«Большая часть атмосферы была сдута солнечным ветром на ранних этапах существования Солнечной системы, когда Солнце было куда более активно, а солнечный ветер более интенсивным. Поэтому сегодня темпы потери низкие», — рассказал Якоски.

Понять это помогло наблюдение, сделанное командой MAVEN в марте этого года, после очередной солнечной вспышки, так называемого коронального выброса масс. Эти выбросы представляют собой пузыри плазмы из протонов и электронов, вырывающиеся из короны Солнца и летящие в межпланетное пространство.

Когда один из таких выбросов достиг Марса, ученые заметили, что темпы сдувания атмосферы выросли в 10–20 раз.

Ученые выяснили, что, сталкиваясь с марсианской атмосферой, магнитное поле солнечного ветра создает электрические поля, в которых ионы атмосферы могут ускоряться до скоростей, необходимых для того, чтобы покинуть планету.

При этом 100 г/сек. — оценки, сделанные лишь на анализе самых быстрых ионов, а измерить вылетающие низкоэнергичные и нейтральные частицы предстоит в будущем. Вытянутая орбита зонда позволяет измерять темпы покидания атмосферы в различных точках пространства. Это позволило выяснить, что атмосфера в основном теряется в трех точках — за своеобразным хвостом, где солнечный ветер обтекает Марс (75%), в районе полюсов и в верхних границах атмосферы (25%).

Несмотря на холодный климат на поверхности Марса и почти полное отсутствие атмосферы, ученые уверены, что часть воды осталась в замерзшем виде под поверхностью планеты и, более того, в жидком виде она даже может появляться на поверхности. На это указывают изображения, полученные другим орбитальным аппаратом — Mars Reconnaissance Orbiter.

Его камеры зафиксировали периодическое возникновение темных русел на некоторых пологих склонах рельефа.

На следующей неделе аппарат MAVEN завершит свою годовую начальную программу и продолжит работать в рамках расширенной миссии. По расчетам ученых, топлива для маневров должно хватить еще на несколько лет активной работы.

Источник

Радарные снимки высочайшего разрешения астероида 2015 TB145, совершающего безопасный для нас пролет мимо Земли, были обработаны учеными и дали большое количество новой информации о формах рельефа поверхности этого космического камня.

Чтобы получить эти радарные снимки высочайшего разрешения астероида, ученые использовали 70-метровые антенны DSS-14, расположенные в Голдстоун, Калифорния, США, направляя с их помощью электромагнитные волны СВЧ-диапазона к астероиду. Этот сигнал отразился от астероида, и радарное «эхо» было зарегистрировано телескопом «Грин бэнк» Национальной радиоастрономической обсерватории США, расположенным в штате Западная Вирджиния. Пространственное разрешение этих радарных снимков достигает 4 метров на один пиксель.

Эти радарные изображения были получены 31 октября в 17:00 GMT, в то время, когда астероид проходил мимо Земли на расстоянии примерно в 1,3 дистанции от Земли до Луны (480000 километров) от нашей планеты. Астероид 2015 TB145 имеет сферическую форму и составляет примерно 600 метров в диаметре.

«Эти радарные снимки астероида 2015 TB145 демонстрируют участки поверхности, не виденные прежде, и обнаруживают выраженные впадины; яркие пятна, которые могут оказаться крупными валунами, и другие, сложные формы рельефа поверхности, которые, скорее всего, являются гребнями гор, – сказал Ланс Беннер из Лаборатории реактивного движения НАСА, возглавляющий программу НАСА по исследованию астероидов. – Эти снимки разительно отличаются от радарных снимков, полученных обсерваторией Аресибо 30 октября – это, вероятно, связано с тем, что на новых снимках мы видим астероид – обращающийся вокруг собственной оси с периодом 3 часа – с другой стороны».

Источник

Астрономы впервые выяснили синоптическую ситуацию на таинственной планете, расположенной за пределами Солнечной системы, указывается в новом исследовании.

Слои облаков, состоящих из раскаленной пыли и капель расплавленного железа, были обнаружены на планетоподобном объекте, обнаруженном на расстоянии 75 световых лет от Земли, говорят исследователи.

Команда исследователей во главе с учеными из Эдинбургского университета, Шотландия, при помощи расположенного в Чили телескопа изучала погодные системы на далекой планете – известной как PSO J318.5-22 – возраст которой, по оценкам, составляет примерно 20 миллионов лет.

Исследователи под руководством доктора Бета Биллера из Школы физики и астрономии Эдинбургского университета сделали сотни инфракрасных снимков этого объекта по мере его вращения вокруг собственной на протяжении 5 часов. Сравнивая яркость PSO J318.5-22 с яркостью соседних с ним космических тел, команда открыла, что этот объект покрыт многочисленными слоями толстых и тонких облаков. Это приводит к наблюдаемому изменению яркости этой далекой планеты при её вращении вокруг собственной оси.

Размеры этой экзопланеты близки к размерам Юпитера – крупнейшей планеты Солнечной системы – однако PSO J318.5-22 примерно в 8 раз массивнее пятой планеты от Солнца. Температуры внутри облаков на планете PSO J318.5-22 превышают 800 градусов Цельсия, говорят члены научной команды.

Находки, сделанные в этом исследовании, могут расширить возможности ученых при определении потенциальной обитаемости далеких планет, говорят исследователи.

Работа вышла в журнале The Astrophysical Journal.

Источник

МОСКВА, 4 ноя – РИА Новости. Эксперименты на американском коллайдере RHIC впервые позволили группе российских и зарубежных физиков точно измерить силу, с которой взаимодействуют друг с другом антипротоны, оказавшиеся в этом плане неотличимыми от обычных протонов, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

В коллайдере RHIC, работающем в Брукхейвенской национальной лаборатории (США), сталкиваются разогнанные почти до световых скоростей ионы золота. В результате этих столкновений на очень короткое время создаются условия, в которых вещество было через мгновения после Большого взрыва.

По современным представлениям в момент рождения Вселенной частицы и античастицы должны были появляться в равных количествах. Однако сейчас антиматерии во Вселенной нет. Как надеются физики, эксперименты на RHIC помогут понять эту асимметрию.

Рихард Ледницки из Объединенного института ядерных исследований в Дубне и другие участники коллаборации STAR сузили возможное поле поисков причин этой "пропажи" антиматерии, обнаружив в данных, собранных RHIC за последние годы, следы сильных взаимодействий двух антипротонов.

Сильными взаимодействиями физики называют особые силы, которые удерживают все атомы от распада на протоны и нейтроны, а сами элементарные частицы – от распада на кварки. Эти силы, переносчиком которых являются глюоны, работают только на очень небольших дистанциях, примерно равным размерам ядра атома.

Как объясняют исследователи, для того, чтобы эти силы начали работать, необходимо, чтобы ядра или элементарные частицы сблизились друг с другом на определенное расстояние, преодолев взаимное кулоновское отталкивание, порождаемое одинаковым положительным (или отрицательным, в случае антиматерии) зарядом.

Ледницкого и других участников STAR интересовало, не может ли крыться причина отсутствия антиматерии во Вселенной в том, что характер сильных взаимодействий между ее частицами может немного, но отличаться от того, как "склеиваются" друг с другом протоны, нейтроны и прочие обитатели микромира материи.

Как показали данные с RHIC, подобные взаимодействия между антипротонами действительно происходят, и все их параметры – сила взаимодействий между частицами, ее "дальнобойность", углы разлета продуктов реакции – были идентичными тем параметрам, которые характерны для столкновений обычных протонов.

Все это, как объясняет Ледницки, говорит о том, что корни барионной асимметрии следует искать в каком-то другом месте, и что теперь физики могут приступить к серьезному изучению сложных ядер атомов антиматерии – антидейтерия, антитрития, антигелия-3 и 4, полученных на том же RHIC.

"Существует множество методов проверки симметрии материи-антиматерии, и наш тест не является самым точным из них, но главное, что он является качественно иным по сравнению с ними. Его успешная реализация открывает новые пути для изучения сильных взаимодействий между другими типами частиц антиматерии", — заключает Ледницки, занимающий должность замдиректора ОИЯИ.

Все это, как объясняет Ледницки, говорит о том, что корни барионной асимметрии следует искать в каком-то другом месте, и что теперь физики могут приступить к серьезному изучению сложных ядер атомов антиматерии – антидейтерия, антитрития, антигелия-3 и 4, полученных на том же RHIC.

"Существует множество методов проверки симметрии материи-антиматерии, и наш тест не является самым точным из них, но главное, что он является качественно иным по сравнению с ними. Его успешная реализация открывает новые пути для изучения сильных взаимодействий между другими типами частиц антиматерии", — заключает Ледницки, занимающий должность замдиректора ОИЯИ.

Источник

НАСА объявило о старте программы по отбору нового поколения астронавтов, активная фаза которой пройдет с 14 декабря по середину февраля 2016 года. Участие в проекте смогут принять лишь граждане США с образованием не ниже бакалавриата (инженеры, математики, физики, биологи) и трехлетним стажем управления самолетом (1000 часов налета). Об этом сообщается на сайте управления.

В рамках программы ведется набор астронавтов для полетов на корабле Orion, на котором США планируют отправить людей на Красную планету. Новые астронавты на Марс пока не полетят, а будут участвовать в пилотируемых испытаниях Orion, которые состоятся не раньше 2020 года.

НАСА также нуждается в сотрудниках, которые в ближайшем будущем смогут управлять двумя пилотируемыми кораблями от SpaceX и Boeing, а также находиться на МКС. Предполагается, что отбор астронавтов поможет возобновить пилотируемые запуски ракет с территории США и снимет зависимость от России при отправке американцев в космос.

Компании SpaceX и Boeing выбраны НАСА для строительства пилотируемых космических кораблей Dragon SpaceX и CST-100 соответственно. Общая стоимость работ оценивается в 2,6 миллиарда долларов для SpaceX и 4,2 миллиарда долларов для Boeing.

Над созданием корабля Orion работает компания Lockheed Martin, а на орбиту его доставит разрабатываемая Boeing сверхтяжелая ракета SLS (Space Launch System). Первый тестовый полет Orion произошел в декабре 2014 года. Испытания SLS намечены на 2018-й.

В 2030-е годы НАСА планирует отправить на Марс первых людей. Миссия займет около 1100 суток. Согласно проекту, на поверхность планеты спустят аппарат массой примерно 10 тонн (его масса в десять раз больше, чем у самого тяжелого ровера Curiosity), а его часть вернется на Землю.

Источник

Зонд «Новые горизонты» позволил выявить поразительный контраст между одним из молодых кратеров на поверхности крупнейшего спутника Плутона Харона и соседним с ним кратером.

Этот необычный кратер, получивший неформальное прозвище кратера Органы, привлек внимание ученых, изучавших подробный комбинированный инфракрасный снимок поверхности Харона. Кратер Органы и порции окружающего его материала, выброшенного из этого кратера, демонстрируют поглощение излучения при 2,2 микрона, что указывает на присутствие замороженного аммиака – весьма необычного для поверхности Харона вещества. Инфракрасный спектр близлежащего кратера Скайуокер, например, имеет тесное сходство со спектрами других кратеров, а также вещества остальной части поверхности Харона – формы рельефа, расположенные в пределах этого кратера, в основном состоят из обычного водяного льда.

Для объяснения уникальности состава кратера Органы ученые миссии предлагают несколько различных версий. Согласно первой гипотезе этот кратер может оказаться значительно моложе остальных кратеров на поверхности Харона. При этом формирование кратера могло произойти в результате падения космического тела, врезавшегося в поверхность спутника Плутона прямо над залежами подповерхностного аммиачного льда. Также выдвигается версия, согласно которой аммиак мог быть доставлен на Харон с самим космическим телом, врезавшимся в его поверхность. Обсуждаются и другие, менее вероятные версии.

«Это фантастическое открытие, – сказал Билл МакКиннон, помощник руководителя научной команды из Вашингтонского университета, США, Геологии, геофизики и получения изображений для миссии «Новые горизонты». – Концентрированный аммиак является мощным «антифризом» на ледяных планетах, и если этот аммиак действительно происходит из недр Харона, то это позволит объяснить формирование поверхности Харона криовулканическими процессами, в частности извержениями золотистой, водно-аммиачной магмы».

Источник

Углеродный цикл занимает центральное место для жизненных форм на Земле. Он описывает циркуляцию углерода между живыми организмами и океаном, атмосферой, горными породами – движимую энергией Солнца.

Однако углеродный цикл существует также и для нашей галактики, и сегодня астрономы открывают новые «окна» в космос, которые позволят нам наблюдать эту галактическую углеродную «экосистему» в действии.

Свет, идущий от космического углерода, довольно трудно наблюдать, поскольку большая его часть блокируется атмосферой нашей планеты. Однако теперь новый телескоп, построенный в одной из наиболее отдаленных областей нашей планеты, позволяет наблюдать космический углерод «в новом свете».

Углерод в космосе встречается в трех основных формах: в форме отдельных атомов, в форме ионов, а также в составе молекул, из которых самыми распространенными являются молекулы монооксида углерода (CO).

Монооксид углерода излучает в миллиметровом диапазоне и поэтому может наблюдаться при помощи наземных телескопов. Однако атмосферная вода поглощает волны света, излученного ионизированным или атомным углеродом, что затрудняет наблюдения углерода в этих формах с Земли. Это означает, что для таких наблюдений нужно использовать телескопы, установленные на воздушных судах, или космические телескопы, являющиеся довольно дорогими проектами.

Небольшое количество терагерцового излучения все же достигает земли в самых сухих местах на поверхности нашей планеты. Так, высоко на плато Альтиплано в Чили строится гигантский радиотелескоп ALMA. Но получаемый от частиц космического углерода радиосигнал здесь неустойчив.

Самым сухим и холодным местом на поверхности Земли является вершина Антарктического плато. Расположенная на этом плато обсерватория PLATO недавно получила в свое распоряжение телескоп HEAT (High Elevation Antarctic Terahertz telescope), способный измерять терагерцовые линии углерода. Этот телескоп позволил исследователям после двух лет напряженной работы составить подробную карту углерода в нашей галактике.

На этой карте видно, как облака атомного углерода переходят в облака углерода, входящего в состав молекул монооксида углерода. Кроме того, на картах различим новый компонент межзвездной среды – так называемый темный молекулярный газ. В этих областях пространства присутствует углерод, однако отсутствует монооксид углерода. Примерно треть молекулярного газа находится в «темной» форме. К сожалению, на картах пока отсутствует углерод в форме ионов, излучающий в более «жесткой» части терагерцового диапазона, однако он может стать доступным для наблюдений после очередного обновления оборудования обсерватории PLATO.

Источник

Хотя на Марсе нет погоды, подобной той, что наблюдается на Земле, однако, как выяснилось, на каждой из этих двух планет отмечается любопытное погодное явление: кислотный туман.

Планетолог Шошанна Коул представила убедительную историю о том, как кислотные пары «съели» камни, расположенные в пределах участка поверхности Красной планеты площадью 100 акров, находящегося на горе Husband Hill хребта Columbia Hills в кратере Гусева. Исследователь использовала широкий спектр данных, полученных при помощи многочисленных инструментов, установленных на ровере Spirit НАСА, чтобы получить максимум информации из исследования обнажений горных пород.

В этой работе подробно рассматриваются обнажения горных пород Watchtower Class, расположенные на хребте Cumberland Ridge и вершине Husband Hill, говорит Коул, ассистент-профессор Колледжа Итаки, США, собирающая в настоящее время материал для диссертации, которую планирует защищать в Корнелльском университете.

Коул обратила свое внимание на то, что в этих зонах марсианской поверхности наблюдается необычный разброс ряда свойств горных пород, требующий объяснения. Так, вдоль хребта Cumberland Ridge мёссбауэровский спектрометр ровера Spirit выявил большой градиент отношения окисленного железа (Fe+3) к общему железу. Кроме того, данные, полученные от этого спектрометра и инструмента Miniature Thermal Emission Spectrometer (Mini-TES), показали, что минералы в этих камнях частично аморфизированы.

Для объяснения этих наблюдений ученый предложила версию, согласно которой марсианские камни частично потеряли кристаллическую структуру в результате действия кислотных паров, образующихся при вулканических извержениях. Действие паров кислот приводит к селективному переводу в раствор, или выщелачиванию, некоторых компонентов массива породы, а затем, когда из оставшегося в результате такого выщелачивания каркаса удаляются остатки воды, формируется гель. Впоследствии такой гель подвергается действию солнечных лучей, окисляющих оставшееся в нем железо до трехвалентного состояния, при этом количество падающего солнечного света оказывается пропорционально скорости реакции окисления, поэтому участки с более освещенной поверхностью имеют большее отношение Fe+3/Feобщ, указывает исследователь.

Работа вышла в журнале Journal of Geophysical Research.

Источник

Исследователи из Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики (Department of Energy, DOE) США анализируют гигантские объемы данных, полученные в результате расчета одной из самых обширных космологических моделей, когда-либо предлагавшихся учеными.

Эта модель, рассчитанная на суперкомпьютере «Титан», установленном в Национальной лаборатории Ок-Ридж DOE, воссоздает эволюцию Вселенной, начиная с момента времени спустя лишь 50 миллионов лет после Большого взрыва и заканчивая сегодняшним временем – с самого «младенчества» Вселенной и до достижения ею «зрелых лет». На протяжении 13,8 миллиарда лет материя во Вселенной собиралась в сгустки, давшие начало галактикам, звездам и планетам; однако мы не уверены, что знаем точно, каким образом это происходило.

Интенсивные обзоры неба, проводимые при помощи мощных телескопов, такие как Слоуновский цифровой обзор неба, и новый, более подробный обзор Dark Energy Survey, продемонстрировали ученым, где находились галактики и звезды, когда был впервые излучен их свет. А обзоры реликтового излучения, света, оставшегося с того момента, когда Вселенной было всего-навсего 300000 лет, демонстрируют нам, как начиналась Вселенная – «очень однородная, с материей, собирающейся постепенно в сгустки», объяснила Кэтрин Хейтманн, физик из Аргоннской национальной лаборатории, возглавляющая новое исследование.

Эта модель отражает развитие Вселенной во временном промежутке между этими двумя периодами: «Гравитация действует на темную материю, которая начинает собираться во все более и более плотные сгустки, и в этих сгустках рождаются галактики», сказала Хейтманн.

Это моделирование под названием Q Continuum, включающее полтриллиона частиц, делит Вселенную на кубики со сторонами 100000 километров. Это делает его крупнейшей космологической симуляцией, производимой при таком высоком разрешении.

В настоящее время ученые начали анализировать два с половиной петабайта сгенерированных компьютером в результате расчета модели данных, и этот анализ будет продолжаться в течение двух с половиной лет.

Работа опубликована в журнале Astrophysical Journal Supplement.

Источник

НАСА назвало этот объект «Великой тыквой». Другие просто называют его «жутковатым». Однако мы вне всяких сомнений видим на этом снимке гигантского астероида, прошедшего мимо Земли под самый Хэллоуин, устрашающий человеческий череп.

Этот радарный снимок астероида 2015 TB145 был сделан в пятницу, канун Дня всех святых, 30 октября при помощи обсерватории Аресибо, Пуэрто-Рико. Он демонстрирует «призрачный» вид астероида, обладающего неровной поверхностью, при этом обширные впадины на поверхности этого космического камня выглядят, словно глазницы черепа, возникающего из пустоты и пристально наблюдающего за нами.

Этот снимок, разумеется, является оптической иллюзией, порожденной парейдолией, при которой человеческий мозг воспринимает не существующие на самом деле формы и рисунки.

Астероид 2015 TB145 безопасно прошел мимо Земли на расстоянии примерно 480000 километров, что составляет примерно 1,3 расстояния от Земли до Луны. Радарные наблюдения этого объекта показали, что он в действительности крупнее, чем ожидалось – его диаметр составляет около 600 метров – и обращается вокруг внутренней оси с орбитальным периодом 5 часов. Этот астероид несется сквозь космическое пространство со скоростью 126000 километров в час и демонстрирует ряд признаков, указывающих на то, что он может представлять собой комету.

Источник

Космический аппарат «Кассини» совершил смелое погружение в ледяной гейзер спутника Сатурна Энцелада на этой неделе в поисках признаков, указывающих на обитаемые условия.

Эти струи непрерывно бьют на высоту в несколько тысяч километров из трещин, называемых тигровыми полосами и находящихся близ южного полюса ледяного спутника Сатурна, вынося с собой частицы из обширного соленого океана, который плещется непосредственно под ледяной корой Энцелада.

Прохождение «Кассини» сквозь ледяную струю завершает собой вторую из трех миссий, включающих пролеты мимо Энцелада.

Контакт космического аппарата с этой таинственной струей длился лишь в течение нескольких десятков секунд, так как «Кассини» двигался со скоростью порядка 30000 километров в час, и тем не менее, в эти ключевые моменты пролета при помощи бортового анализатора космической пыли аппарата отбиралось и идентифицировалось вплоть до 10000 частиц в секунду. Анализ этих данных, результаты которого появятся в ближайшие недели, может дать самые многообещающие свидетельства обитаемости Энцелада за десять лет, прошедших с момента первого пролета «Кассини» мимо этого спутника Сатурна, который состоялся в 2005 г.

Перед этой миссией по пролету Энцелада были поставлены три основные цели. Во-первых, «Кассини» должен помочь выяснить, что является источником тепла, поддерживающего воду подповерхностного океана Энцелада в жидкой форме. Известно, что тепла, выделяющегося за счет приливного разогрева внутренних частей Энцелада гравитацией Сатурна и его других спутников, недостаточно для поддержания в жидкой форме вод этого подповерхностного океана. Другие две цели миссии относятся к предполагаемой обитаемости Энцелада: выяснение факта наличия близ дна подповерхностного океана гидротермальной активности, а также выяснение химического состава органических частиц, «строительных кирпичиков» жизни.

Источник

Астрономы из Торонтского университета (University of Toronto, U of T), Канада, обнаружили, что тесное сближение с Юпитером, состоявшееся примерно четыре миллиарда лет назад, могло привести к выталкиванию другой планеты из Солнечной системы.

Существование пятой гигантской газовой планеты в то время, когда происходило формирование Солнечной системы – вдобавок к Юпитеру, Сатурну, Урану и Нептуну, которые известны нам сегодня – было впервые предложено в 2011 г. Но если она существовала, то как эта планета была вытолкнута из Солнечной системы?

В течение многих лет ученые подозревали, что виновником этого выталкивания мог стать либо Юпитер, либо Сатурн.

«Полученные нами данные указывают на то, что это Юпитер», – сказал Райан Клотье, аспирант факультета астрономии и астрофизики U of T и главный автор нового исследования.

В проведенных ранее исследованиях, в которых рассматривались события выталкивания друг другом гигантских планет из планетных систем, не учитывалось влияние, которое оказывает тесное сближение гигантских планет на малые небесные тела, такие как известные спутники этих планет, и их орбиты.

Поэтому Клотье и его коллеги обратили свое внимание на спутники газовых гигантов и их орбиты, разработав компьютерные модели, базирующиеся на современных траекториях Каллисто и Япета, спутников, обращающихся вокруг Юпитера и Сатурна соответственно. Расчеты этих моделей продемонстрировали, что выталкивание пятой газовой планеты из Солнечной системы было «по силам» лишь Юпитеру, в то время как осуществление аналогичного действия Сатурном привело бы к серьезной дестабилизации орбиты Япета.

Публикация появилась в журнале The Astrophysical Journal.

Источник

Напомним, вчера стало известно, что 22 октября в районе акватории озера Байкал упал метеорит. Его зафиксировали две автоматические наблюдательные станции астрономической обсерватории ИГУ. Подобнее о том, как летел метеорит, читайте в новостях Гисметео.

Источник

Команда ученых, финансируемых НАСА, разгадала давно стоящую перед космической наукой загадку, связанную с лунными миссиями серии «Аполлон» – исследователи наконец установили происхождение органических веществ, обнаруженных в образцах лунного грунта, возвращенных на Землю. Образцы лунного грунта, доставленные на нашу планету астронавтами миссий серии «Аполлон» содержат небольшие количества (порядка нескольких миллионных долей) органических веществ, а именно аминокислот. Некоторые аминокислоты являются «строительными кирпичиками» белков, ключевых для жизненных форм молекул, из которых строятся сложные биологические структуры, например, структуры волос и кожи, и которые, кроме того, регулируют химические реакции, протекающие в организмах.

Так как лунная поверхность совершенно непригодна для любой из известных ученым форм жизни, появление аминокислот в этих образцах лунного грунта связывают с одним из четырех возможных источников. Во-первых, эти аминокислоты могли оказаться загрязнением с Земли: либо доставленным на Луну астронавтами миссии «Аполлон», либо попавших на образцы уже после их прибытия на Землю. Вторым источником загрязнения могли стать выбросы газов из сопел ракетных двигателей лунных модулей, в химическом составе которых присутствует циановодород HCN, способный при хранении образцов в лаборатории трансформироваться в аминокислоты. Третий возможный источник аминокислот – солнечный ветер, который содержит водород, углерод и азот, то есть все элементы Периодической системы, необходимые для построения аминокислот. Четвертым возможным источником «органики» в этих лунных образцах ученые называют астероиды, которые довольно часто бомбардируют лунную поверхность, так как внутри астероидов иногда обнаруживают аминокислоты внеземного происхождения.

В новом исследовании группа ученых из НАСА во главе с Джеми Элсила из Центра космических полетов Годдарда, США, выяснила при помощи метода изотопного анализа и на основании соотношения право- и левовращающих изомеров обнаруженных аминокислот, что основная часть аминокислот в образцах лунного грунта представляет собой загрязнение с Земли, с небольшим вкладом со стороны редких для нашей планеты аминокислот, имеющих, скорее всего, астероидное происхождение. Версии, объясняющие происхождение обнаруженных в образцах аминокислот выбросами газов двигателями лунных модулей или потоками солнечного ветра ученые смогли исключить полностью, так как градиента содержаний аминокислот в зависимости от расстояния до места посадки лунных модулей (первый случай) или глубины отбора проб с поверхности Луны (второй случай) не отмечалось.

Исследование вышло в журнале Geochimica et Cosmochimica Acta.

Источник

Загадочное и странное поведение черных дыр стало чуть менее таинственным для нас на днях, благодаря новым наблюдениям, проведенным при помощи миссий НАСА Swift и Nuclear Spectroscopic Telescope Array, или NuSTAR. Эти два космических телескопа «застали» черную дыру во время производимого ею гигантского выброса рентгеновского излучения, что позволило астрономам ответить на давно стоящий перед космической наукой вопрос: как происходят вспышки на сверхмассивных черных дырах?

Эти результаты указывают на то, что сверхмассивные черные дыры испускают потоки рентгеновских лучей, когда окружающие их короны – источники частиц экстремально высоких энергий – «выстреливают», или отходят, в окружающее черную дыру космическое пространство.

«Мы впервые смогли связать между собой эти два события: отход короны в космос и рентгеновскую вспышку, – сказал Дэн Вилкинс из Университета Сейнт Мэри, Канада, главный автор новой работы. – Это поможет нам лучше понять, как черные дыры становятся источниками энергии самых ярких объектов Вселенной».

Сверхмассивные черные дыры не испускают света сами по себе, однако они часто окружены дисками из горячей, светящейся материи. Гравитация черной дыры подтягивает к ней газ, разогревая его и заставляя светиться в разных диапазонах спектра. Другим источником излучения в окрестностях черной дыры является корона. Короны черных дыр состоят из высокоэнергетических частиц, которые испускают рентгеновские лучи, однако формы и происхождение таких корон на сегодняшний день изучены довольно слабо.

В новом исследовании астрономы наблюдали вспышку на сверхмассивной черной дыре Маркарян 335, находящейся на расстоянии 324 миллиона световых лет от нас в направлении созвездия Пегаса. Изучение этой вспышки показало, что её появление связано со схлопыванием и отходом в космическое пространство короны черной дыры. Соотнести рентгеновскую вспышку и отход в космос короны черной дыры ученые смогли по наблюдаемым изменениям в спектре рентгеновского излучения, идущего из окрестностей черной дыры. Дело в том, что корона черной дыры испускает характеристическое рентгеновское излучение, которое при удалении короны в направлении от черной дыры в сторону нашей планеты с большой скоростью смещается в коротковолновую часть спектра за счет релятивистского эффекта Допплера. Именно такое смещение уникальной спектральной картины, указывающей на корону черной дыры, ученые наблюдали при этой вспышке.

Исследование вышло в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Источник