Новости науки

Многие близлежащие галактики выбрасывают из своего центра под широким углом гигантские потоки из газа и пыли, достаточные для формирования из них свыше тысячи звезд размером с наше Солнце ежегодно. Астрономы уже давно ищут движущую силу, лежащую в основе этих мощных выбросов молекулярного вещества, и сегодня команда ученых, возглавляемая сотрудниками Мэрилендского университета, США, сообщает о решении этой проблемы.

В новом исследовании приводится первое в истории астрономии подтверждение наблюдениями гипотезы, согласно которой сверхмассивная черная дыра (ЧД), лежащая в центре крупной галактики, может обусловливать истечение потоков молекулярного вещества из ядра этой галактики.

Галактика, изучаемая в новом исследовании, носит обозначение IRAS F11119+3257 и располагает центральной сверхмассивной ЧД, активно поглощающей материю. Такие ЧД принято называть активными ядрами галактик. В исследовании показано, что интенсивные потоки радиации, возникающие при падении материи на такую ЧД, порождают мощные космические ветра, способные увлечь за собой большие потоки молекул от центра к периферии галактики.

Хотя теоретики уже давно подозревали о наличии связи между ветрами, создаваемыми активными ядрами галактик, и потоками молекулярного вещества, однако в настоящем исследовании такая связь впервые подтверждена наблюдениями.

В своей работе исследователи использовали научные данные, собранные в 2013 г. при помощи рентгеновской космической обсерватории Suzaku, управляемой совместно Японским агентством аэрокосмических исследований и НАСА, а также космического телескопа Herschel Европейского космического агентства.

Исследование опубликовано в журнале Nature.

Источник

Исследователи из Брауновского университета, США, завершили новый анализ древней марсианской системы озер, находящейся в кратере Джезеро, близ экватора планеты. В исследовании сообщается, что наполнение кратера водой происходило в течение одного из как минимум двух различных периодов водной активности в области Красной планеты, окружающей кратер Джезеро.

«Мы можем сказать, что существование этих территорий, на которых водная активность была довольно высокой, стало аргументом в пользу наличия в марсианской истории по крайней мере двух различных периодов водной активности», — сказал Тим Гоудж, выпускник Брауновского университета и главный автор нового исследования.

Древнее озеро в кратере Джезеро было впервые обнаружено в 2005 г. Калебом Фассетом, бывшим выпускником Брауновского университета, работающим в настоящее время преподавателем в колледже Маунт-Холиок. Фассетт идентифицировал два канала, один на северном, а второй — на западном склонах кратера, через которые, очевидно, в кратер в древности поступала вода. Наполнив кратер до краев, вода выливалась из него через третий канал, расположенный на южной стороне кратера. Неизвестно, как долго эта система функционировала, но, судя по всему, озера пересохли около 3,5 — 3,8 миллиарда лет назад.

Каждый из каналов заканчивается на входе в озеро образованием наподобие дельты. Как показали ранние исследования, в отложениях этих дельт имеется большое количество глинистых минералов — то есть минералов, измененных водой. Это поставило перед учеными следующий вопрос: могли ли глинистые минералы сформироваться в самом озере, или же они сформировались в другом месте и были принесены в озеро с потоками воды?

Для ответа на этот вопрос Гоудж и его коллеги составили при помощи данных, полученных от марсианских орбитальных аппаратов, минералогические и геологические карты системы озер кратера Джезеро и показали с их помощью, что глинистые минералы были сформированы в другой области марсианской поверхности и лишь через довольно продолжительный промежуток времени были перенесены с водой в озера кратера Джезеро. Это подтверждает гипотезу о существовании в истории воды на Марсе как минимум двух периодов водной активности, говорят исследователи.

Статья была опубликована в журнале Journal of Geophysical Research: Planets.

Источник

В ближайшие пять лет космическое агентство НАСА планирует запустить ракету на астероид и «отщипнуть» от него кусочек для взятия проб. Это станет своего рода трамплином и тренировочной миссией перед отправкой первого человека на Марс.

В среду агентство обнародовало подробности проекта, бюджет которого составляет 1,25 миллиарда долларов. В рамках него в декабре 2020 года планируется запуск беспилотного космического корабля на солнечных батареях на астероид. Аппарат проведет около года, двигаясь вокруг большого астероида, и «отщипнет» от него 4-метровый валун с помощью роботизированной руки. После этого обломок астероида будет транспортирован к Луне и «припаркован» на лунной орбите. 

В 2025 году, используя гигантский космический корабль и капсулу с экипажем «Орион», которые все еще находятся в стадии разработки, два астронавта отправятся в окололунное пространство и начнут изучение обломка астероида. Они выйдут в открытый космос, совершат «прогулку» по обломку и даже доставят небольшой его кусочек на Землю для лабораторных исследований.

Возможно, обломок астероида будет настолько маленьким, что на нем не смогут устоять даже два человека. «В ходе этой миссии мы получим данные, которые понадобятся нам в дальнейшем для отправки космонавтов за пределы околоземной орбиты, а затем и на Марс», - говорит Роберт Лайтфут, помощник директора НАСА. 

Лайтфут также обозначил и главный объект предстоящего исследования. Им является астероид 2008 EV5. Его ширина достигает почти четырехсот метров. По своим размерам данный объект превосходит большинство астероидов, которые вращаются вокруг Солнца вблизи Земли. Объектами исследования также могут стать астероиды Бенну и Итокава.

Источник

Исследовательская группа, включающая российских, европейских и американских ученых, обнаружила в атмосфере Венеры неожиданно теплый слой, природа которого до сих пор окончательно не установлена. Исследователи сделали свое открытие, составив температурную карту верхней атмосферы ночной стороны планеты на основе научных данных, собранных зондом Venus Express.

«Мы измерили температуры на высотах от 90 до 140 километров, — говорит один из авторов исследования Денис Беляев из Московского физико-технического института и Института космических исследований РАН. — Обычно температуры на ночной стороне планеты падают с высотой, однако мы обнаружили температурный максимум на карте, наблюдающийся в диапазоне высот 90 – 100 километров. Здесь атмосфера оказалась на 20 – 40 градусов теплее, чем мы ожидали. Мы до сих пор точно не выяснили, что является причиной этого повышения температуры, однако нам известно, что именно на этих высотах находится озоновый слой Венеры. Тут может иметься связь».

Ученые использовали при проведении нового исследования научные данные, собранные при помощи спектрометра SPICAV (Spectroscopy for the Investigation of the Characteristics of the Atmosphere of Venus) европейского зонда Venus Express между июнем 2006 г. и февралем 2013 г. Напомним, что научная станция Venus Express была выведена из эксплуатации в феврале 2015 г., однако ученые всего мира до сих продолжают анализировать собранные ей за время работы на венерианской орбите научные данные.

Измерения температур производились при помощи метода покрытия, который основан на изучении краевых эффектов, наблюдающихся при заслонении планетой яркой далекой звезды. Ультрафиолетовая компонента света, идущего от звезды в моменты начала и окончания покрытия — и, таким образом, проходящего сквозь атмосферу планеты, — анализировалась при помощи спектрометра SPICAV зонда Venus Express.

Для объяснения наблюдаемого явления ученые выдвинули гипотезу, согласно которой неожиданное повышение температуры в этом слое атмосферы Венеры может быть связано с химическими реакциями, протекающие между имеющимися в слое озоном и хлорсодержащими соединениями. В дальнейшем исследователи планируют провести корреляционный анализ для определения наличия связи между параметрами озонового слоя и температурой включающего его в свой состав атмосферного слоя.

Исследование опубликовано в журнале Planetary and Space Science.

Источник

Ученые находят новые свидетельства того, что в прошлом условия на Марсе могли быть благоприятными для существования жизни. Используя образцы марсианского грунта, собранные ранее марсоходом НАСА Curiosity, исследователи обнаружили присутствие в марсианских горных породах нитратов — азотистых соединений, которые на Земле представляют собой важный источник азота для различных живых организмов.

Хотя ученые, исследующие другие планеты, основное внимание сосредоточивают на поисках углерода в составе органических соединений — которые могут быть произведены или использованы жизненными формами — однако азот также играет значительную роль для существования жизни в тех формах, в каких она нам известна, говорит главный автор нового исследования Дженнифер Стерн, геохимик из Центра космических полетов Годдарда НАСА, США.

Например, азот является ключевым компонентом азотистых оснований, которые входят в состав ДНК и РНК, а также аминокислот — строительных блоков для белков.

В ходе исследования ученые проанализировали при помощи бортового инструмента Sample Analysis at Mars (SAM) ровера Curiosity три образца марсианской горной породы, отобранные из разных мест планеты. Первый образец был отобран из эоловых отложений, находящихся в местечке Rocknest, второй и третий — из аргиллитовых отложений, расположенных в местечках John Klein и Cumberland соответственно.

Эти образцы из трех различных мест поверхности Красной планеты были отобраны марсианским вездеходом по ходу выполнения его основной миссии, которая состоит в достижении и дальнейшем исследовании марсианской горы Шарп высотой почти в 5 километров, глинистые склоны которой представляют собой идеальное место для поисков признаков существования на Марсе в настоящее время или в прошлом биологической жизни.

Для проведения химического анализа пробы были нагреты в камере инструмента SAM до высоких температур, что привело, как предполагают исследователи, к термическому разложению нитратов, представляющих собой соли азотной кислоты. В результате в анализируемых парах учеными были обнаружены количества оксидов азота, соответствующие 110 - 300 миллионным долям (ppm) нитратов для образца из Rocknest, 70 – 260 ppm — для образца из зоны John Klein и 330 – 1100 ppm для образца из Cumberland. Эти количества сравнимы с количествами нитратов, обнаруживаемыми на Земле в засушливых местах, таких как пустыня Атакама в Южной Америке.

Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Источник

Ученые выяснили, что Альберт Эйнштейн был неправ, сомневаясь в том, что в состоянии запутанности могут находиться не только две квантовые частицы, но и одна. Статья, посвященная работе исследователей, была опубликована в журнале Nature Communications.

Квантовые частицы находятся в состоянии квантовой запутанности, при котором их квантовые состояния являются взаимосвязанными. Ученые выяснили, что одна частица также может находиться в состоянии квантовой запутанности, при этом ее волновая функция – функция, которая описывает чистое состояние системы, – будет подвергаться коллапсу при попытке измерить состояние частицы.

В 1927 году Альберт Эйнштейн назвал мгновенный нелокальный коллапс волновой функции «жутким дальнодействием» (spooky action at a distance), утверждая, что он противоречит принципам квантовой механики. Физики провели эксперименты с использованием одного фотона, измеряя его состояние в одной лаборатории и проверяя, вызовет ли это измерение коллапс волновой функции в другой лаборатории. Результаты работы показали, что Эйнштейн был неправ и одна частица также может находиться в состоянии квантовой запутанности.

Источник

Физики ЦЕРНа отложили перезапуск Большого адронного коллайдера (БАК) из-за короткого замыкания в одном из магнитов установки. Об этом сообщает Science News.

Несмотря на то что семь из восьми секторов установки успешно проверены для эксплуатации на разгон частиц до энергий 6,5 тэраэлектронвольт на пучок, в восьмом секторе в одном из его сверхпроводящих магнитов 21 марта 2015 года была обнаружена серия коротких замыканий.

Для устранения проблемы ученые уже начали нагревание магнитов. Эта процедура, а также последующее охлаждение магнитов откладывают перезапуск БАКа на время от нескольких дней до нескольких недель. Как отмечают эксперты, они проводят рентгеновское обследование магнитов, но уже сейчас ясно, что неполадки не повлияют на ход эксперимента.

В середине марта сообщалось, что на БАКе провели пуск пучков для тестирования детекторов двух экспериментов — LHCb (Large Hadron Collider beauty experiment) и ALICE (A Large Ion Collider Experiment). В ходе испытаний частицы прошли 10 из 27 километров (три из восьми секторов) ускорительного кольца.

К 23 марта ученые намеревались задействовать остальные сектора, а в конце мая запустить коллайдер на максимальных энергиях до 13 тераэлектронвольт (в системе центра масс). В 2015 году ученые намереваются тестировать коллайдер, а сбор данных собираются начать в 2016-2018 годах.

Коллайдер был остановлен 14 февраля 2013 года, а после его двухлетней модернизации и ожидаемого перезапуска исследователи собираются сконцентрироваться на поисках частиц темной материи, следов суперсимметрии и дополнительных пространственных измерений.

БАК — крупнейшая в мире ускорительная установка. Она расположена в ЦЕРНе на границе Франции и Швейцарии. В 2012 году специалисты этой организации сообщили об открытии частицы со свойствами бозона Хиггса.

Источник

Американские физики сообщили о новом способе управления потоками тепла с помощью магнитов. Результаты исследований авторы опубликовали в журнале Nature Materials, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Университета штата Огайо.

В своем эксперименте ученые использовали миниатюрный камертон размером несколько миллиметров, изготовленный из полупроводника антимонида иридия, являющегося соединением сурьмы и иридия. Этот образец физики охладили до температуры минус 268 градусов Цельсия.

Затем исследователи поместили образец в магнитное поле индукцией семь тесла и установили, что теплопроводность кристаллической решетки антимонида иридия снизилась на 12 процентов. Ученые объяснили это обнаруженной ими чувствительностью фононов к магнитному полю.

Фононы представляют собой квазичастицы, в терминах которых удобно описывать колебания кристаллической решетки в твердом теле. Фононы, как и истинные частицы, взаимодействуют между собой, а интенсивность такого взаимодействия связана с межатомными связями.

Включение магнитного поля, как полагают ученые, привело к столкновению фононов друг с другом и замедлению потока тепла через образец. В квантовой механике орбитальное движение электронов в магнитном поле квантуется, приводит к локальному диамагнетизму в веществе и индуцирует силы, действующие на смещенные атомы. Именно действием этих сил и обусловлено влияние поля на фононы.

Охлаждая образец до низкой температуры, ученым удалось добиться, чтобы тепло в кристалле стало переноситься именно фононами, а не электронами. Как отмечают ученые, именно поэтому они использовали полупроводник — для металла перенос тепла фононами пренебрежимо мал по сравнению с его переносом электронами.

Физики сообщают, что до практических применений наблюдаемого явления далеко. Магниты, способные создавать индукцию в семь тесла (а это сравнимо с ее значением в солнечных пятнах), слишком дороги и используются в основном в науке и медицине (в магнитно-резонансном обследовании).

В дальнейшем ученые собираются усовершенствовать свою установку и научиться управлять не только потоками тепла, но и звуковыми волнами.

Источник

Марсоход «Opportunity» преодолел марафонскую дистанцию! На Красной планете аппарат провел 11 лет и два месяца. После совершения посадки на красной планете 24 января 2004 года марсоход Opportunity прошел 42,198 километра. Длина марафонской дистанции составляет 42,195 километра. Об этом сотрудники НАСА сообщили во вторник, 24 марта. 

«Это первый раз, когда аппарат, созданный человеком, преодолел рубеж марафонской дистанции на поверхности другой планеты», – отметил в своем сообщении Джон Каллас, менеджер проекта в лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния. «А первый раз бывает лишь однажды». 

Марсоход «Opportunity» миновал марафонский рубеж вчера, 24 марта. «Ветеран» приблизился к долине, получившей название «Марафонская». Она расположена на краю кратера Индевор. Шестиколесный робот начиная с августа 2011 года изучает западный край кратера, достигающий 22 км в ширину. 

«Opportunity» является безусловным мировым рекордсменом в рейтинге космических путешественников. Второе место принадлежит «Луноходу-2» Советского Союза, который прошел 39 км по Луне еще в 1973 году.

«Конечно, миссия «Opportunity» состояла вовсе не в том, чтобы преодолеть рекордное расстояние. Главная цель марсохода – исследовать Красную планету и вдохновить будущих исследователей на совершение новых открытий», – говорит Стив Сквирекс, ведущий исследователь проекта из Корнельского университета в Итаке, Нью-Йорк. 

Марсоход «Opportunity» совершил посадку на Красную планету через три недели после его брата ровера «Spirit» для поиска следов ранее существовавших вод. Оба аппарата сумели предоставить ученым данные, изменившие понимание истории развития планеты. 

С ровером «Spirit» исследователи утратили связь в 2010 году. Спустя год он был объявлен «мертвым». Что же касается марсохода «Opportunity», то несмотря на свой преклонный возраст, он все еще продолжает функционировать. Недавно инженеры обновили программное обеспечение, чтобы решить возникшие в конце 2014 года проблемы с памятью.

Источник

Ученые из Московского государственного университета (МГУ) уточнили теорию электроосмотического движения жидкости, открытого в 1807 году профессором МГУ Фердинандом Рейссом. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters, а кратко с ними можно ознакомиться в пресс-релизе, поступившем в редакцию «Ленты.ру».

Электроосмос представляет собой течение жидкости в тонком канале или через пористую преграду, происходящее под действием электрического поля. Разработанная в 1909 году польским ученым Марианом Смолуховским теория этого явления, как показали специалисты из МГУ, учитывала только движение жидкости вдоль гидрофильной (хорошо смачиваемой) поверхности, где важен эффект прилипания жидкости.

При помощи теоретических расчетов и компьютерного моделирования ученые из МГУ показали, что при описании течений в электрических полях вдоль гидрофобной поверхности следует учитывать не прилипание жидкости, использованное Смолуховским, а электро-гидродинамическое скольжение. Такое рассмотрение привело к ряду необычных эффектов.

Как описано в статье, оказывается возможным индуцировать электро-осмотическое течение даже вблизи незаряженной поверхности или, наоборот, полностью подавить такое течение в каналах с идеально скользкими заряженными стенками. В своих расчетах ученые использовали дзета-потенциал: чем он выше, тем быстрее течение жидкости или движение частицы.

Теория ученых позволила определить дзета-потенциал пузырьков и капель. «Эти измерения давно и неизменно показывали, что их дзета-потенциалы такие же, как у твердого тела. Это объяснялось, в частности, наличием загрязнений на поверхности пузырьков и капель. Мы показали, что загрязнения здесь ни при чем и что дзета-потенциал в данном случае действительно совпадает с дзета-потенциалом твердого тела, но уже совсем по другим причинам», — сказала руководитель исследования Ольга Виноградова.

Ученые ожидают, что их работа может найти применение в нанофлюидике, в частности, для разделения биомолекул, а также при обогащении полезных ископаемых, фармакологии и очистке почв.

Источник

Юпитер мог, подобно ядру для разбивания зданий, мигрировать сквозь раннюю Солнечную систему и уничтожить первое поколение планет, находившихся в то время в её внутренней части, после чего планета-гигант благополучно вернулась на свою текущую орбиту, сообщается в новом исследовании. Эти находки позволяют объяснить, почему наша Солнечная система настолько сильно отличается от сотен других планетных систем, обнаруживаемых астрономами в последние годы.

«Теперь, когда мы можем сравнить нашу Солнечную систему с множеством других планетных систем, мы видим, что необычность нашей планетной системы состоит в том, что в ней отсутствуют такие планеты, орбиты которых лежали бы внутри орбиты Меркурия», — сказал Грегори Лохлин, профессор и заведующий кафедрой астрономии и астрофизики из Калифорнийского университета в Санта-Круз, США, один из соавторов новой научной работы. — Обычной для нашей галактики является планетная система, включающая несколько суперземель с экстремально короткими орбитальными периодами. Наша Солнечная система явно выбивается из этого ряда».

Новое исследование позволяет объяснить не только незаполненность близких к Солнцу орбит, но также ряд характеристик Земли и других каменистых планет внутренней части Солнечной системы, которые, как считают авторы статьи, сформировались позже остальных планет из остатков материи, из которой ранее было сформировано первое поколение планет.

Согласно сценарию, предложенному авторами работы, в процессе формирования Солнечной системы Юпитер сначала мигрировал в её внутреннюю часть, но затем под действием гравитации формирующегося в это время Сатурна сменил направление на обратное и вернулся на свою текущую позицию. Присутствие гигантской планеты во внутренней части нашей планетной системы, где в то же самое время происходило формирование суперземель, привело к возмущению их орбит, которое, в свою очередь, стало причиной ряда столкновений этих планет друг с другом, а также с планетезималями и астероидами и привело к разрушению молодых планет. Второе поколение планет, в число которых входят Меркурий, Венера, Земля и Марс, формировалось из оставшегося в результате этих столкновений материала значительно позднее, когда под действием притяжения молодого Сатурна Юпитер уже покинул внутреннюю часть Солнечной системы.

Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Источник

Ученые госкорпорации «Росатом» совместно с коллегами из научных институтов в 2014 году сделали ряд научных открытий в области науки и техники, имеющих прикладное и практическое значение. Об этом сообщаетРИА Новости со ссылкой на материалы, представленные на общем собрании Российской академии наук (РАН).

Сотрудники Российского федерального ядерного центра — Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики (ВНИИЭФ, структура «Росатома») создали газовый лазер нового типа с повышенным коэффициентом полезного действия, который составляет почти 50 процентов. Прибор может использоваться в системах наведения излучения, в технологических и медицинских лазерных установках.

Помимо этого ученые ВНИИЭФ смогли сжать плазму гелия и дейтерия при экстремально высоких давлениях до 50 миллионов атмосфер, что позволит получить новые сведения для изучения процессов, протекающих в глубинах планет и звезд.

На базе ядерного реактора СМ-3 в Научно-исследовательском институте атомных реакторов начат эксперимент по поиску так называемого стерильного нейтрино, которое, как полагают ученые, является частицей темной материи. Нейтрино — легчайшая элементарная нейтральная частица из класса лептонов, обладающая гигантской проникающей способностью, что позволяет ей преодолевать расстояние в сотни световых лет, ни разу не вступив во взаимодействие с веществом.

В другом научном центре «Росатома» — Физико-энергетическом институте имени Лейпунского в Обнинске — учеными был обнаружен так называемый распад нагретого тяжелого ядра на холодные фрагменты. До этого физики в разных лабораториях мира на протяжении 30 лет пытались найти экспериментальное подтверждение этого вида распада.

Источник

Астрономы расширили область поиска внеземного разума. В этом им помогли новые детекторы, настроенные на инфракрасное излучение. Сканировать космическое пространство начинает новый инструмент NIROSETI. Он попытается зафиксировать сигналы от других миров. 

«Инфракрасный свет является отличным средством космической связи», - говорит Шелли Райт, доцент кафедры физических наук в университете Калифорнии и одна из разработчиков нового устройства в институте Астрономии и астрофизики университета Торонто.

В чем же заключается данная идея? Импульсы, которые исходят от мощного инфракрасного лазера, могут на миллиардные доли секунды затмить звезду. Так как в ближнем инфракрасном диапазоне межзвездные газ и пыль практически прозрачны, такие сигналы можно увидеть с больших расстояний. Кроме того, чтобы отправить тот же объем информации с помощью инфракрасных сигналов, а не видимого света, требуется гораздо меньше энергии. 

По словам Райт, сама идея зародилась десятилетия назад. Ученый Чарльз Таунс, получивший Нобелевскую премию за вклад в развитие лазеров, высказал эту мысль в одной из своих статей, опубликованной еще в 1961 году. 

Поиски радиосигналов в космическом пространстве продолжались около 50 лет. Затем более десятилетия назад ученые расширили сферу поиска, задействовав оптические приборы. Однако техника, способная улавливать инфракрасные сигналы стала доступна лишь недавно. 

Новейший инструмент NIROSETI сможет собрать больше информации, нежели предыдущие оптические детекторы. 

Поскольку инфракрасный свет в сравнении с видимым распространяется на гораздо большие расстояния, проходя сквозь газ и пыль, этот новый метод поиска позволит охватить звезды, находящиеся не в сотнях, а в тысячах световых лет от Земли. 

Успех миссии Кеплер, в рамках которой были обнаружены планеты в зоне обитания вокруг звезд, схожих с нашим Солнцем и отличных от него, побудил ученых сделать все возможное для расширения области поиска. Кто знает, быть может, успех этой миссии затмит достижения телескопа Кеплер.

Инструмент NIROSETI был установлен в Ликской астрономической обсерватории, расположенной на склоне горы Гамильтон вблизи города Сан-Хосе и принадлежащей Калифорнийскому университету. NIROSETI начал свою работу 15 марта.

Инструмент сможет также предоставить ученым новые сведения и о материальном мире. «Земляне впервые взглянули на Вселенную в инфракрасном диапазоне с периодичностью в наносекунду», - говорит астрофизик Дан Вертимер. «Этот инструмент вполне может открыть новые астрофизические феномены, а быть может и ответить на вопрос о том, одиноки ли мы».

Источник

Научная команда миссии НАСА MAVEN опубликовала результаты исследования марсианских полярных сияний, наблюдавшихся на Красной планете в декабре прошлого года.

Регистрируемые при помощи инструмента Imaging Ultraviolet Spectrograph (IUVS) космического аппарата MAVEN в течение более чем пяти дней перед 25 декабря 2014 г., эти полярные сияния, наблюдавшиеся в основном в ультрафиолетовой части спектра, получили название «рождественские огоньки» (“Christmas lights”). Они были замечены на поверхности планеты в средних и северных широтах и представляют собой, по сути, результат прямого взаимодействия марсианской атмосферы с солнечным ветром.

В то время как полярные сияния на Земле, как правило, происходят на высотах от 80 до 300 километров, а иногда и выше, аналогичные явления на Марсе имеют место на меньших высотах — что свидетельствует о более высоких энергиях этих событий.

«Что особенно нас удивило в тех полярных сияниях, которые мы наблюдали в этот раз, так это то, что они происходили настолько глубоко в атмосфере планеты: намного глубже, чем в случае аналогичных событий, происходивших когда-либо на Земле или в другом месте на Марсе, — сказал Арно Стьепен, член научной команды IUVS из Колорадского университета, США. — Вызывающие эти события электроны должны были иметь поистине колоссальные энергии».

Тем не менее, для гипотетического наблюдателя, оказавшегося на поверхности Красной планеты, эти полярные сияния не представляли бы собой мало-мальски зрелищную картину. Без достаточных количеств кислорода и азота полярные сияния в тонкой марсианской атмосфере смотрелись бы в лучшем случае как слабое голубое свечение — если бы не сместились полностью из видимой части спектра в ближний ультрафиолет.

Полярные сияния на Марсе наблюдаются уже не впервые; первым случаем регистрации этого атмосферного явления на поверхности Красной планеты стали наблюдения, проведенные в 2004 г. КА «Марс Экспресс» Европейского космического агентства. Проведенные при помощи бортового ультрафиолетового спектрометра SPICAM марсианкского зонда, эти наблюдения продемонстрировали, что марсианские полярные сияния отличаются от других подобных им событий, наблюдавшихся где-либо ещё в Солнечной системе, тем, что они возникают в результате взаимодействия частиц с очень локализованными магнитными полями, а не с глобальным магнитным полем всей планеты.

Исследование было опубликовано в журнале Nature.

Источник

Ученые ЦЕРНа сообщили о подтверждении своих предыдущих результатов, согласно которым они наблюдали отклонение полученных экспериментальных данных от Стандартной модели физики элементарных частиц. Об этом сообщается на сайте Европейской организации по ядерным исследованиям.

В эксперименте под названием LHCb ученые из одноименной коллаборации занимаются взаимодействиями b-кварков. Это необходимо для исследования асимметрии между материей и антиматерией. В 2013 году физики опубликовали работу, в которой проанализировали данные распада нейтрального B-мезона (он состоит, в том числе из b-антикварка).

Угловое распределение продуктов распада указывает на аномально высокое отклонение результатов эксперимента от теоретических предсказаний (до примерно четырех стандартных отклонений). Хотя этого и недостаточно для открытия «новой физики» (прежде всего, темной материи и суперсимметрии), новые данные ученых усиливают полученные в 2013 году результаты.

Стандартная модель физики частиц в настоящее время включает в себя около 20 свободных параметров (например, масс фундаментальных частиц). На сегодняшний день она является наиболее экономным способом непротиворечивого объяснения известных наблюдаемых фактов микромира.

LHCb (Large Hadron Collider beauty experiment) — самый маленький из четырех основных детекторов на Большом адронном коллайдере. Эксперимент проводится для исследования асимметрии материи и антиматерии в взаимодействиях b-кварков. Установка LHCb представляет собой одноплечевой спектрометр, способный регистрировать треки частиц в диапазоне углов от 15 до 300 миллирадиан.

Источник

Исследовательская группа во главе с астрономами из Ягеллонского университета, Польша, используя для своих наблюдений оптические инструменты Обсерватории Кека, расположенной на Гавайях, измерили параметры редкого типа «активных астероидов», которые время от времени выбрасывают в космос комки пыли, чем долгое время приводили ученых в недоумение. Исследователи смогли измерить скорость вращения одного из таких объектов вокруг собственной оси и обнаружили, что астероид вращается так быстро, что способен выбрасывать пыль и фрагменты горной породы со своей поверхности в космическое пространство. Эти выброшенные с поверхности космического камня обломки следуют за ним при его движении по Солнечной системе и хорошо видны на полученных исследователями фотоснимках.

В отличие от сотен тысяч обычных астероидов, наполняющих главный астероидный пояс нашей Солнечной системы, так называемые «активные астероиды», открытые лишь несколько лет тому назад, в некотором смысле подобны кометам, так при движении такого астероида по орбите формируется в результате медленной, но продолжительной сублимации льда «хвост», подобный хвосту кометы.

Затем в 2010 г. астрономами был открыт новый тип активных астероидов, «выстреливающих» в космос комками пыли без всякой видимой причины. Для объяснения этого феномена ученые выдвинули две гипотезы. Согласно первому предположению выбросы пыли обусловлены столкновениями с небольшими космическими объектами. Второе предположение состояло в том, что пыль выбрасывалается с поверхности астероида под действием мощных центробежных сил, возникающих при быстром вращении космического камня вокруг собственной оси.

Для проверки этих гипотез в августе прошлого года команда астрономов во главе с Майклом Драгусом из Ягеллонского университета сделала запрос на предоставление времени на телескопе Keck II для наблюдений за активным астероидом P/2012 F5. Команда планировала определить скорость вращения исследуемого объекта и определить, не имеется ли рядом с ним обломков крупных размеров. Результаты наблюдений показали, что в хвосте за астероидом следуют четыре довольно крупных фрагмента горных пород. Период вращения астероида вокруг собственной оси составил, согласно измерениям, произведенным командой, 3,24 часа. Свои результаты исследователи трактуют как подтверждение упомянутой выше гипотезы о том, что причиной выбросов пыли с поверхностей активных астероидов являются центробежные силы, возникающие при быстром вращении космических камней вокруг собственной оси.

Исследование опубликовано в свежем выпуске журнала Astrophysical Journal Letters.

Источник

Когда мы используем приставку «нано-», мы, как правило, имеем в виду нечто очень маленькое, однако солнечные нановспышки являются исключением из этого правила.

В новой научной работе исследователи изучают тип взрыва на Солнце, получивший название «нановспышек». Нановспышки, мощность которых в миллиарды раз меньше мощности обычных солнечных вспышек, тем не менее, вводят своим названием в некоторое заблуждение, поскольку если говорить об абсолютных величинах, то мощность нановспышки оценивается в 240 мегатонн ТНТ, как объяснил главный автор нового исследования физик Дэвид Смит из Калифорнийского университета в Санта-Круз.

Солнце может в течение нескольких дней, недель и даже месяцев не производить ни одной обычной солнечной вспышки. С другой стороны, нановспышки происходят на Солнце почти беспрестанно.

«Они выглядят как небольшие яркие вспышки на поверхности Солнца при наблюдениях в УФ и рентгеновском диапазонах спектра, — продолжает Смит. — Первые наблюдения этих объектов следует отнести к периоду работы на орбите научной станции Скайлэб в 1970-е гг».

Неумолкающее «потрескивание» нановспышек может разрешить давнюю проблему физики, состоящую в том, что корона Солнца имеет более высокую температуру, чем ей следовало бы, если исходить из общих соображений. Дело в том, что видимая поверхность Солнца имеет температуру 5500 градусов Цельсия, а окружающая её снаружи солнечная корона — вместо того, чтобы быть чуть холоднее — в действительности раскалена до температур в миллионы градусов Цельсия.

Смит считает, что заметный вклад в нагрев солнечной атмосферы могут вносить нановспышки. С одной стороны, эти вспышки продолжают происходить даже в периоды минимума солнечной активности, и это может объяснить, почему в эти периоды атмосфера нашей звезды продолжает оставаться раскаленной. С другой стороны, хотя каждая индивидуальная солнечная нановспышка и не обладает энергией, достаточной для заметного разогрева всей солнечной атмосферы, однако взятые в совокупности нановспышки способны это осуществить, считает Смит.

Эти новые исследования нановспышек проводились при помощи рентгеновской обсерватории NuSTAR НАСА, запущенной в космос в 2012 г. с миссией по изучению черных дыр. Возможность использовать мощностей самого чувствительного в мире рентгеновского телескопа NuSTAR появилась у Смита после того, как он смог убедить ответственного исполнителя миссии Фиону Харрисон из Калифорнийского технологического университета, США, в важности своих исследований.

Следующим шагом в своей научной работе Смит видит наблюдения Солнца в период минимума его активности, который должен наступить в ближайшие годы. В этот период на Солнце будет присутствовать лишь небольшое число солнечных пятен и других магнитных феноменов, что облегчит наблюдение нановспышек.

Источник

Вглядевшись в центр нашей галактики Млечный путь, астрономы впервые в истории науки произвели прямые наблюдения космической пыли, порожденной древней сверхновой, используя для наблюдений инфракрасный телескоп, установленный на борту модифицированного самолета «Боинг 747».

«Пыль сама по себе имеет большое значение для астрономии, поскольку она является тем самым материалом, из которого сформировались звезды и планеты, например, Солнце и Земля соответственно. Поэтому очень важно знать, откуда во Вселенной появилась пыль, — сказал Райан Ло, адъюнкт-профессор астрономии Корнелльского университета, США. — Наша работа предоставляет свидетельства в пользу теории, согласно которой сверхновые являются источниками пыли, наблюдаемой в галактиках ранней Вселенной».

Ло объясняет, что одной из крупнейших проблем современной астрономии является объяснение происхождения пыли, присутствующей в галактиках, которые образовались примерно через один миллиард лет с момента Большого Взрыва. Наиболее распространенная теория гласит, что сверхновые — звезды, которые взрываются в конце своего жизненного цикла — содержат большие количества обогащенного металлами материала, в котором, в свою очередь, находятся ключевые ингредиенты космической пыли, такие как кремний, железо и углерод.

Астрономы в своем новом исследовании изучали остатки сверхновой Стрелец А Восток — объект, представляющий собой остатки сверхновой возрастом 10000 лет, расположенные близ центра нашей галактики Млечный путь. Как пояснил Ло, когда происходит взрыв сверхновой, материал, лежащий в её центре, расширяется и формирует космическую пыль. Это явление наблюдалось в случае нескольких молодых остатков сверхновых — таких, как знаменитые SN1987A и Кассиопея A. Ученые ожидают, что в жестких условиях окрестностей сверхновой пыль будет разрушаться. «Это если рассуждать теоретически, — сказал Ло. — До сих пор никто не производил прямых наблюдений пыли, выдержавшей близкое соседство с остатками сверхновой, и поэтому наши наблюдения так важны».

Исследователи производили свои наблюдения при помощи телескопа FORCAST (the Faint Object Infrared Camera Telescope), находящегося на борту обсерватории SOFIA (the Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy), которая представляет собой модифицированную версию «Боинга 747» и является совместным проектом НАСА, Немецкого авиакосмического центра и Ассоциации университетов для исследований космоса.

Исследование опубликовано в журнале Science Express.

Источник

Сегодня, 20 марта, Луна полностью затмила Солнце. Уникальным зрелищем смогли насладиться все те, кому посчастливилось оказаться в нужное время в нужном месте. На фотографиях запечатлено затемненное Солнце в том момент, когда Луна закрыла свет, видимый с Земли. Европейскому спутнику, между тем, удалось снять потрясающие видео солнечного затмения из космоса.



Сегодняшнее солнечное затмение ознаменовало первый день астрономической весны. 20-ого марта в Северном полушарии происходит весеннее равноденствие. В следующий раз эти два события совпадут не раньше, чем через 19 лет. 

Полную фазу солнечного затмения могли наблюдать лишь жители Фарерских островов и острова Шпицберген. Однако зрелище частичного затмения могли воочию лицезреть миллионы астрономов-аматоров из некоторых частей Европы, Азии и Африки при благоприятной погоде. 

Норвежская вещательная корпорация (NRK) транслировала в прям эфире то, как Солнце исчезает за Луной. За этим видом последовала картинка, на которой атмосфера Солнца, называемая короной, стала видимой.

Даже спутники, находящиеся в космосе, запечатлели фееричное действо. Второй спутник Европейского космического агентства Proba-2 заснял на видео тот момент, когда Луна проходила перед Солнцем. Космический аппарат видит Солнце в ультрафиолетовом свете, предоставляя исследователям уникальный вид поверхности звезды. 

Proba-2 – это лишь один из нескольких спутников серии Proba ЕКС, которые были задействованы в сегодняшнем событии. Другие спутники были направлены на лунную дорожку на поверхности Земли. 

Европейский метеорологический спутник Meteosat 10 сделал невероятный снимок тени, которую Луна отбрасывала на Землю в Северном полушарии во время затмения.

Источник