Новости науки

В 1969 г. астрофизики Рашид Суняев и Яков Зельдович осознали, что открытое незадолго до того времени реликтовое излучение (CMBR) должно искажаться горячим космическим газом. Быстро движущиеся электроны межгалактического пространства рассеивают свет преимущественно в одном из возможных направлений, что приводит к изменению яркости CMBR в направлении скоплений галактик, где велико число электронов. Эти ученые показали, что при помощи обнаруженного ими эффекта возможно изучение крупномасштабной структуры Вселенной, природы CMBR, космологических параметров, таких как константа Хаббла, и физических условий внутри скоплений галактик.

Этот эффект, в настоящее время известный как эффект Сюняева-Зельдовича (SZE), был впервые зарегистрирован в 1978 г. после довольно продолжительных поисков. В наше время как космические, так и наземные обсерватории, включая спутник Planck и телескоп South Pole Telescope (SPT) составляют свои новейшие каталоги галактических скоплений, используя информацию, полученную при помощи SZE. Астрономы Гарвард-Смитсоновского астрономического центра (CfA), США, Мэтт Эшби, Мэтт Бэйлисс, Ричард Фоли и их коллеги использовали телескоп SPT для проверки SZE-признаков существования сорока шести групп и скоплений галактик. Исследования проводились в рентгеновском диапазоне, так как эта область электромагнитного спектра является наиболее чувствительной при поисках скоплений галактик.

Данные, полученные командой CfA, обнаружили близкое соответствие между измеренными в ходе исследования космологическими параметрами и значениями этих же параметров, полученными из других научных источников, в частности, по новейшим данным космического телескопа Planck. Однако небольшие расхождения между сравниваемыми величинами все же наблюдались: исследователи сообщают о неожиданно слабом SZE-сигнале, идущем от не очень массивных скоплений галактик. Для объяснения этого явления ученые выдвинули предположение, согласно которому ослаблять SZE-сигнал может присутствующая в скоплениях галактик пыль. Проверка этой гипотезы подразумевает дальнейшие, более подробные наблюдения этих скоплений галактик при помощи телескопа SPT, которые исследователи намерены произвести в ближайшем будущем.

Источник

Научная команда китайской лунной миссии Chang"E-3 обнаружила несколько различных слоев горных пород, залегающих под поверхностью Луны и свидетельствующих о том, что Луна имеет более сложную географическую историю, чем считалось ранее в научном сообществе. В своей новой научной работе команда представила анализ данных, отправленных на Землю ровером Yutu.

14 декабря 2013 г. китайский космический аппарат Chang"E-3 совершил посадку на поверхность Луны — впервые со времени возвращения на Землю последней советской лунной миссии в 1976 г. Через несколько часов после посадки спускаемый аппарат выпустил на поверхность Луны вездеход Yutu (Jade Rabbit), который тут же отправился изучать близлежащую местность. На борту ровера находилось большое число различных датчиков, один из которых называется Lunar Penetrating Radar (LPR) и способен исследовать слои горных пород, залегающие под поверхностью Луны на глубине до 400 метров. Луноход отправлял научные данные на Землю в течение примерно одного месяца, после чего миссия была завершена в связи с возникшими техническими неисправностями.

В своем новом отчете исследователи, изучив данные, отправленные на Землю ровером, сообщают, что LPR обнаружил девять различных слоев горных пород, залегающих под поверхностью Луны и указывающих на то, что географическая история Луны сложнее, чем предполагалось ранее. Наличие слоев, по-видимому, обусловлено потоками лавы, которые в свое время перемешивались с реголитом (лунной пылью, формирующейся в процессах выветривания горных пород). Эти данные, полученные от ровера Yutu, впервые позволяют рассмотреть состав вещества Луны на настолько большой глубине, так как миссии серии «Аполлон» позволили в свое время получить образцы грунта при помощи бурения с максимальной глубины не более трех метров.

Команда указывает, что в ходе исследования ими было обнаружено несколько интересных фактов. Во-первых, выяснилось, что вулканическая активность на Луне была выше, чем считалось прежде, а во-вторых, что в исследуемой области Луны присутствовали не только базальтовые породы, но и пироклазы, что свидетельствует о происходивших в недрах Луны взрывных процессах. Большинство исследователей Луны предполагали, что летучие газы, заключенные в веществе мантии, высвободились оттуда в процессе формирования Луны. Теперь ученые показали, что это не так.

Кроме того, авторы исследования отмечают, что география участка местности, исследованного ровером Yutu, существенно отличается от географии зон высадки американских миссий «Аполлон» и советских миссий «Луна».

Источник

В двух новых научных статьях, опубликованных членами научной команды миссии MESSENGER, представлены глобальные карты химического состава поверхности Меркурия, которые демонстрируют ранее не замеченные учеными геохимически однородные территории — крупные области на поверхности планеты, химический состав которых заметно отличается от химического состава окружающих их регионов.

КА Messenger был выведен на меркурианскую орбиту в марте 2011 г., и начиная с этого времени исследовал химический состав поверхности ближайшей к Солнцу планеты Солнечной системы при помощи своих рентгеновского (XRS) и гамма- (GRS) спектрометров. За время своей работы зонд получил информацию о распределении калия, тория, урана, натрия, хлора и кремния по поверхности Меркурия.

Однако до настоящего времени геохимические карты распределения некоторых из этих элементов — а также их приведенных к содержанию кремния концентраций — ограничивались не более чем одним полушарием планеты и имели довольно низкое разрешение. В новой научной работе под названием "Evidence for geochemical terranes on Mercury: Global mapping of major elements with MESSENGER"s X-Ray Spectrometer", опубликованной на этой неделе в журнале Earth and Planetary Science Letters, её авторы во главе с Шошаной Вейдер из Института Карнеги, США, используют инновационные методы исследования, позволяющие создавать глобальные карты отношений содержаний магний/кремний и алюминий/кремний, а также других элементов, наблюдающихся на поверхности Меркурия, на основе данных, полученных при помощи инструмента XRS космического аппарата MESSENGER.

Наиболее явно на этих картах выделяется обширная геохимически однородная территория площадью около 5 миллионов квадратных километров. На этой территории наблюдаются повышенные отношения концентраций Mg/Si, S/Si, Ca/Si, а также низкое отношение концентраций Al/Si. Согласно гипотезе, выдвинутой авторами статьи, высокомагнезиальный состав этой части поверхности Меркурия объясняется древним падением астероида на поверхность планеты, которое привело к образованию обширного ударного кратера, обнажившего богатое магнием жидкое вещество мантии планеты.

Во второй работе, озаглавленной "Geochemical terranes of Mercury"s northern hemisphere as revealed by MESSENGER neutron measurements" и доступной для прочтения в журнале Icarus, представлены первые карты уровня поглощения низкоэнергетических (тепловых) нейтронов, наблюдающегося по поверхности Меркурия.

«По этим картам мы можем судить о распределении элементов, активно поглощающих тепловые нейтроны, таких как железо, хлор и натрий», — отмечает главный автор исследования Патрик Пепловски из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса, США.

Согласно Пепловски, научные результаты, полученные его командой, свидетельствуют о том, что гладкие равнины, находящиеся на территории Равнины Жары — крупнейшей и наилучшим образом сохранившейся чаши ударного кратера, расположенной на поверхности Меркурия — имеют элементный состав, существенно отличающийся от состава окружающих их равнин вулканического происхождения. Это может указывать на то, что вещество мантии Меркурия, послужившее материалом как для первых, так и для вторых из указанных геологических образований, химически неоднородно, заключают авторы статьи.

Источник

Темную материю нельзя увидеть или обнаружить с помощью существующих приборов. Так откуда же мы знаем, что она действительно существует?

Представьте, что Вселенная – круглая как торт, и нам необходимо ее разделить на вкусные кусочки. Самая большая часть торта, а именно 68% придется на темную энергию – таинственную силу, наличием которой и объясняется расширение нашей Вселенной. 27% нашего торта составит темная материя. Это та таинственная материя, которая окружает галактики и взаимодействует только посредством гравитации. И лишь 5% остается на привычную нам видимую материю. Из нее сотворены пыль, газы, звезды, планеты и, наконец, люди. 

Темная материя получила такое название потому, что она, кажется, никак не взаимодействует с видимой: не сталкивается с ней и не поглощает ее энергию. Ни один из существующих инструментов не может нам помочь обнаружить ее. Мы лишь знаем, что она есть, потому что можем увидеть последствия ее гравитации.

Быть может существование темной материи – это не больше, чем плод воображения ученых-фантастов? Откуда мы можем знать, что она действительно существует, если не имеем понятия, что она представляет собой?

А темная материя действительно существует. И на самом деле, это все, что нам о ней известно. Существование темной материи впервые теоретически обосновал Фриц Звики еще в 1930-е годы, однако современные расчеты сделала Вера Рубин лишь в 1960-е и 70-е года. Она подсчитала, что галактики вращаются быстрее, чем это возможно. Они вращаются с такой скоростью, что уже давно должны были разлететься на куски. 

Тогда Рубин предположила, что в центре галактик имеется темная материя, гравитационная сила которой не дает им разрушиться. 

За последние несколько лет ученые значительно преуспели в обнаружении темной материи, в основном за счет влияния ее гравитации на путь, который проходит свет, пересекая Вселенную. Под воздействием гравитации темной материи свет искажается.

Астрономы даже смогли использовать темную материю в качестве гравитационной линзы для изучения более отдаленных объектов. Она служит им своего рода телескопом, и при этом ученые не имеют понятия, что она представляет собой. До сегодняшнего дня им так и не удалось захватить частицы темной материи для изучения в лаборатории. Одна из следующих задач Большого адронного коллайдера будет состоять в том, чтобы сгенерировать частицы, соответствующие темной материи, какой ее понимаем мы. Даже если БАК не сможет воссоздать темную материю, то позволит отбросить некоторые теории ее природы.

Источник

Космический телескоп НАСА «Хаббл» дал ученым доказательства наличия подповерхностного океана с соленой водой на Ганимеде, крупнейшем из спутников Юпитера. Согласно оценкам, запасы воды в этом подповерхностном океане могут превышать суммарные запасы воды, находящейся на всей поверхности Земли.

Ганимед является крупнейшим из естественных спутников планет Солнечной системы и единственным естественным спутником планеты, имеющим собственное магнитное поле. Это магнитное поле приводит к возникновению полярных сияний, представляющих собой цветные полосы горячего, наэлектризованного газа, наблюдаемые близ полюсов этого спутника Юпитера. Так как Ганимед расположен близко к Юпитеру, он также охватывается силовыми линиями магнитного поля гигантской планеты. Когда магнитное поле Юпитера меняется, эти изменения приводят к «покачиванию» полярных сияний на Ганимеде.

Наблюдая за такими «покачиваниями» двух различных полярных сияний на Ганимеде, ученые в новом исследовании определили, что под поверхностью Ганимеда имеются большие запасы соленой воды, оказывающие заметное влияние на магнитное поле этого спутника Юпитера.

Команда исследователей во главе с Джоахимом Сауром из Кельнского университета, Германия, использовала космический телескоп «Хаббл», чтобы с его помощью заглянуть глубоко в недра Ганимеда.

Согласно оценкам ученых, сделанных на основании данных этих наблюдений, толщина подповерхностного океана на Ганимеде составляет около 100 километров (для сравнения, средняя глубина Мирового океана на Земле составляет порядка 4 километров), а глубина залегания этого океана под поверхностью крупнейшего спутника Юпитера составляет примерно 150 километров.
Источник

Наша галактика Млечный путь не менее чем на 50 % обширнее, чем предполагалось, согласно результатам нового исследования. Эти результаты также указывают на то, что контур галактического диска Млечного пути очерчен несколькими концентрическими круговыми волнами. В этом исследовании, проведенном международной командой астрономов во главе с профессором Политехнического института Ренсселира, США, Хэйди Джо Ньюбергом, пересматриваются данные астрономических наблюдений, полученные при помощи обзора неба Sloan Digital Sky Survey. В результате анализа этих данных в 2002 г. было установлено присутствие кольца звезд, находящегося выше плоскости диска Млечного пути и за предполагаемыми условными границами галактического диска в радиальном направлении.

«Главным нашим открытием стало то, что галактический диск Млечного пути не плоский, а довольно волнистый, — сказала профессор Ньюберг. — Двигаясь по направлению от центра диска к его периферии, мы наблюдаем в нем по крайней мере четыре волны. И хотя наши данные позволяют нам видеть лишь часть Галактики, мы предполагаем, что этот рисунок сохраняется и в других её областях».

Важной находкой этого исследования является то, что образования из звезд, ранее принимаемые за звездные кольца, на самом деле являются частью галактического диска, который простирается, как считалось согласно современным расчетам, на 100000 световых лет. На основании этих новейших данных наблюдений исследователи пересчитали примерный диаметр Млечного пути и нашли его равным 150000 световых лет.

В 2002 г. Ньюберг и её коллеги проводили исследование, в ходе которого было обнаружено так называемое «Кольцо Единорога», представляющее собой образование с повышенной концентрацией звезд, находящееся за известными на то время условными границами диска Млечного пути и лежащее выше плоскости этого диска. Однако кроме Кольца Единорога Ньюберг обнаружила тогда ещё одну область с повышенной концентрацией звезд, распределение плотности в которой не соответствовало таковому для звезд Млечного пути.

На основании этих данных исследователями было выдвинуто предположение о том, что наблюдаемое уплотнение звездной материи могло соответствовать ещё одному кольцу, либо разорванной на части карликовой галактике. Развивая эту гипотезу, исследователи указывают, что волнистость Млечного пути может объясняться прохождением сквозь его галактический диск карликовой галактики или облака темной материи, которые могли увлечь за собой часть звездной материи диска, последующий возврат которой в исходное положение породил четыре концентрических круговых волны звездной плотности.

Источник

Проведя 167 дней на орбите на Международной космической станции, два российских космонавта и американский астронавт благополучно приземлились на Землю. Посадка была совершена в Казахстане. Несмотря на заснеженную местность и морозный воздух, лица космических путешественников озаряла улыбка. 

«Я рад вернуться», - говорит астронавт агентства НАСА Барри «Буч» Уилмор, покинув космическую капсулу «Союз» вместе с российскими членами экипажа Александром Самокутяевым и Еленой Серовой. 

«Союз» приземлился в Центральной Азии, в холодных степях Казахстана примерно в 8:07 утра по местному времени в пятницу, 12 марта (в 10:07 вечера, 11 марта по восточному летнему времени). За время миссии, которая длилась почти шесть месяцев, экипаж преодолел 71 млн миль. 

Посадочную площадку устилал густой туман, что усложняло видимость. Температура воздуха составляла около минус шести градусов по Цельсию. Об этом сообщалось в комментарии пресс-секретаря НАСА Роба Невиса.

Данная миссия ознаменовала первый полет в космос Серовой. Она стала четвертой Российской женщиной в истории космонавтики, совершившей орбитальный полет. «Я хочу передать привет всем своим родственникам», – сказала Серова после приземления. Она также добавила, что чувствует себя прекрасно, после чего помахала рукой и послала воздушный поцелуй в объективы камер. Члены команды поздравили россиянку с недавно прошедшим Международным женским днем. 

Самокутяев, тем временем, находил прелести в простых вещах. «Я пью чай с настоящим лимоном», – сказал он, отхлебывая из жестяной кружки. «Это здорово».

Для Самокутяева и Уилмора эта миссия стала второй в их карьере. Как говорится в сообщении НАСА, в общей сложности Самокутяев провел в космосе 331 день, а Уилмор на орбите – 178 дней. 

Серова, Самокутяев и Уилмор оставили на Международной космической станции трех других членов экипажа. Астронавт НАСА Терри Вертс, космонавт Антон Шкаплеров и астронавт Европейского космического агентства Саманта Кристофоретти продолжат жить и работать на станции еще некоторое время и вернутся на Землю позднее в этом году. Однако Шкаплеров, Кристофоретти и Вертс пробудут в одиночестве в космической лаборатории недолго. Михаил Корниенко, Геннадий Падалка и Скотт Келли от агентства НАСА присоединятся к трио космонавтов уже 27 марта.

Источник

Источник

Астрономы наткнулись на самый настоящий галактический «Клондайк» — они обнаружили несколько редких карликовых галактик, обращающихся вокруг нашей галактики Млечный путь. Эти открытия могут помочь ученым в понимании темной материи, таинственной субстанции, удерживающей вместе звезды нашей галактики.

Команда астрономов из Кембриджского университета обнаружила сразу девять новых карликовых галактик, двигающихся по орбите вокруг Млечного пути, установив тем самым рекорд по числу одновременно открытых карликовых галактик. Эти находки, сделанные на основе недавно опубликованных снимков, полученных обзором неба Dark Energy Survey, могут помочь раскрыть тайны темной материи, загадочной невидимой субстанции, которая связывает между собой различные галактики Вселенной.

Кроме того, эти новые открытия стали первыми за последние десять лет случаями обнаружения карликовых галактик — небольших в галактических масштабах объектов, которые обращаются вокруг более крупных галактик — после того как в 2005 и 2006 гг. было обнаружено свыше десятка карликовых галактик в Северном полушарии неба. Открытые астрономами из Кембриджа галактики-спутники лежат в Южном полушарии неба близ хорошо известных ученым карликовых галактик Большого и Малого Магеллановых облаков.

Вновь открытые объекты примерно в 1 миллиард раз менее яркие, чем Млечный путь, и примерно в 1 миллион раз менее массивные. Ближайшая из этих карликовых галактик находится от нас на расстоянии в 95000 световых лет, а самая удаленная — на расстоянии порядка одного миллиона световых лет от нашей Солнечной системы.

Так как карликовые галактики могут содержать до 99 % темной материи и лишь один процент видимой материи, то наблюдения за ними могут дать ученым ценную информацию для проверки существующих моделей темной материи.

Исследование было опубликовано в журнале The Astrophysical Journal.

Источник

Команда ученых во главе с астрономами из Боннского университета, Германия, открыла необычное явление близ центра нашей галактики Млечный путь: исследователи обнаружили примерно по 20 вращающихся дисков из газа и пыли в каждом из изучаемых ими скоплений, состоящих из очень крупных и горячих звезд. Существование этих дисков в присутствии разрушительного ультрафиолетового радиационного поля, создаваемого их массивными соседями, стало для астрономов неожиданностью. Теперь исследователи обдумывают механизм, позволяющий вращающимся пылевым дискам избежать испарения в таких жестких условиях.

Центр Млечного пути является «колыбелью» для молодых звезд: здесь в темных молекулярных облаках рождается больше молодых звезд, чем во всей остальной Галактике. Эти звезды формируют крупные группы, например такие, как скопление Квинтуплет и скопление Арки, которые и стали объектами изучения исследовательской группы. Возраст каждого из этих звездных скоплений составляет лишь несколько миллионов лет, и в них расположены звезды с массами, достигающими 100 солнечных масс. «Мы ожидали, что мощная радиация этих гигантов испарит материю, окружающую их более мелких звездных соседей, менее чем за 1 миллион лет», — говорит Андреа Штольте из Астрономического института Аргеландера Боннского университета.

Исследователи проводили свои наблюдения при помощи наземного телескопа Very Large Telescope (VLT) Европейской Южной Обсерватории, расположенного в Чили, и космического телескопа «Хаббл». Рассмотреть изучаемые объекты сквозь толстый слой галактической пыли, лежащей на пути к центру Млечного пути, оказалось возможным лишь благодаря инфракрасным «глазам» используемых инструментов для наблюдений.

Для объяснения существования обнаруженных ими дисков астрономы выдвигают две рабочих гипотезы. Согласно первой из них, газ и пыль могут демонстрировать беспрецедентную стойкость к жестким условиям своего звездного окружения, а согласно второй гипотезе, может происходить постоянное восполнение запасов вещества дисков. Наиболее вероятным представляется решение, связанное с звездами-компаньонами: когда две звезды обращаются друг относительно друга по общей орбите, более крупная звезда-компонента пары может предоставить звездное топливо для своего более мелкого компаньона в количествах, достаточных для того, чтобы восполнять потери массы из окружающего его диска, связанные с интенсивным УФ-излучением пары.

Результаты исследования опубликованы в научном журнале Astronomy & Astrophysics.

Источник

Десятилетие назад крошечный, но мощный зонд «Гюйгенс» спустился в туманную атмосферу Титана. Этот спутник Сатурна представляет большой интерес для астробиологов, потому что по химическому циклу и круговороту жидкости он напоминает то, что предположительно могла представлять собой Земля на ранних стадиях своего развития, прежде чем на ней зародилась жизнь. 

Зонд «Гюйгенс» добрался до поверхности Титана и передал ученым изображения, которые делал на своем пути. Он продолжал функционировать на поверхности спутника более часа, передавая данные орбитальному космическому аппарату НАСА «Кассини» для их последующего анализа учеными.

Часто после длительных полетов ученым требуются годы на то, чтобы изучить все данные, собранные зондами. «Гюйгенс» не стал исключением. Лишь сегодня, десять лет спустя, мы начинаем понимать, как образовалась атмосфера Титана, основываясь в большей степени на том, что «Гюйгенс» наблюдал еще в январе 2005 года.

«Эти данные могут помочь урегулировать споры о том, как на Титане сформировалась атмосфера», – говорит Кристофер Глеин, исследователь из университета Торонто в Канаде.

Прежде чем «Гюйгенс» достиг поверхности спутника, более популярным было предположение о том, что Титан поглотил азот, метан и инертные газы из Солнечной системы при формировании. Согласно другой гипотезе, которой придерживается и сам Глеин, атмосфера была сгенерирована на Титане вследствие гидротермальной деятельности. Его новая работа, под названием «Инертные газы, азот и метан в составе глубин и атмосферы Титана» была опубликован в журнале «Икар».

Зонд «Гюйгенс» обнаружил на Титане изотоп аргона – благородный газ, также найденный в атмосфере Земли. Аргон-40 – это радиоактивный продукт, который образуется из радиоактивного распада калия-40. По словам Глейна, он образовался внутри спутника, а затем каким-то образом попал в атмосферу, возможно посредством криовулканизма (холодный вулкан, способный извергать жидкие смеси).

То, как был выпущен газ – это отражение геофизических процессов, которые зависят от внутренней структуры Титана. Возможно, Титан даже теплее, чем считалось ранее. 

Это может означать, что Титан имеет (или имел) горячее каменистое ядро, окруженное океаном с ледяной оболочки сверху. «По своей структуре Титан предположительно может походить на Ганимед, спутник Юпитера и самую крупную луну в Солнечной системе. Этого не скажешь о Каллисто, другом крупном спутнике Юпитера, который в основном недифференцированн», - отмечает Глеин.

Источник

1

В отличие от электромагнитного излучения, которое состоит из безмассовых и ускоренных заряженных частиц, галактические космические лучи состоят в основном из ядер атомов и отдельных электронов, то есть из объектов, имеющих массы. Космические лучи образуются в результате разного рода процессов и идут к нам из разных источников, среди которых можно выделить такие космические события, как: сверхновые звезды, ядра галактик и гамма-всплески. Исследователи в течение многих десятилетий строили предположения о возможном воздействии галактических космических лучей на земную атмосферу, однако до настоящего времени не было установлено причинной связи между изменениями климата и космическими лучами. 

В 1911 г. Томас Риз Уилсон установил, что ионизирующие излучения вызывают дробление облаков в атмосфере нашей планеты. Повышенная облачность в верхней тропосфере снижает количество проникающего на Землю длинноволнового излучения и, как предполагалось, приводит к повышению температур на нашей планете.

В новом исследовании ученые, используя математические методы, установили причинную связь между космическим излучением и ежегодными изменениями глобальных температур, однако исследователи не обнаружили причинной связи между космическими лучами и трендом глобального потепления в 20 веке.

При проведении исследования ученые использовали недавно разработанный аналитический метод под названием convergent cross mapping (CCM), который специально предназначен для определения причинной связи между величинами в нелинейных динамических системах.

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

Источник

Марсоход НАСА Opportunity в прошлом году взобрался на возвышенность над Марафонской долиной, местом на Красной планете, выбранным учеными для исследований на основании полученной от орбитального марсианского зонда информации о наличии в этой зоне обнажений породы, богатых глинистыми минералами.

Рядом с указанной возвышенностью ровер встретил крупные валуны, настолько непохожие на все прежде обнаруживаемые на Марсе камни, что научная команда миссии временно отложила все остальные планируемые научные мероприятия, чтобы выделить время на более тщательное изучение вновь обнаруженных объектов.

Первый из камней, обнаруженных в этом месте, содержит большие количества алюминия и кремния, и его состав в целом существенно отличается от составов камней, когда-либо изучаемых на Марсе как ровером Opportuinity, так и его напарником, ровером-близнецом Spirit. Эти выводы были сделаны на основе анализа камня, получившего название «Жан-Баптист Шарбоннэ», при помощи рентгеновского альфа-спектрометра, установленного на конце роботизированной руки-манипулятора вездехода Opportunity. Объектом следующего исследования в этой зоне станет камень под названием «Сержант Чарльз Флойд». Названия, присваиваемые учеными объектам, расположенным в этой зоне, связаны с состоявшейся в начале XIX века знаменитой экспедицией Льюиса и Кларка.

Хотя эти камни на первый взгляд выглядят серыми, однако в видимом спектре камня типа «Шарбоннэ» наблюдается больше фиолетового оттенка, чем в спектрах большинства других марсианских камней, а спектр камня типа «Флойд» богат синим оттенком. Из двух этих типов камней «синеватые» расположены в верхней части гребня горного хребта, на котором стоит Opportunity, а «фиолетовые» — в нижней.

Попытки восстановить работоспособность флеш-памяти ровера Opportunity будут возобновлены после завершения исследований этих марсианских камней. Из-за неоднократных проблем с флеш-памятью, включающих эпизоды «амнезии» и сброса настроек бортового компьютера, ровер Opportunity, начиная с конца 2014 г., функционировал в режиме, позволяющем избежать использования флеш-памяти.

По состоянию на 5 марта Opportunity прошел по поверхности Красной планеты в общей сложности порядка 42,067 километра с момента своего прибытия на Марс, состоявшегося в январе 2004 г. А это означает, что до завершения марафонской дистанции, длина которой, как известно, составляет 42,195 километра, роверу-ветерану осталось пройти всего 128 метров.

Источник

При поисках признаков существования биологической жизни на экзопланетах, следует использовать максимум научных возможностей, осуществляя многосторонний подход к проблеме, отмечается в новой обзорной статье, опубликованной в журнале Science Advances.

Ученым, которые анализируют состав атмосфер далеких планет в поисках газов, выделяемых внеземными организмами, следует искать не только кислород, метан и другие привычные для нас признаки существования биологических жизненных форм, обнаруживаемые в воздухе нашей планеты, но и некоторые другие газы, отмечают в своем обзоре Сара Сигер и Уильям Бейн, оба из Массачусетского технологического института, США.

На сегодняшний день ученые открыли более чем 1800 далеких планет в нашей Вселенной, большинство из которых значительно отличаются по многим параметрам от планет Солнечной системы.

«Особенно примечательным представляется тот факт, что большинство открытых на сегодняшний день экзопланет являются космическими телами размерами больше Земли, но меньше Нептуна — то есть, они представляют собой особый класс планет, и их нельзя отнести ни к планетам земного типа, ни к газовым гигантам. Для таких планет до сих пор не выработано единой теории их формирования», — указывают Сигер и Бейн в своей работе.

Широкое разнообразие экзопланет увеличивает вероятность того, что внеземная жизнь может существенно отличаться от жизненных форм нашей планеты — даже если эта жизнь находится на каменистой планете, подобной Земле. Например, какого рода организмы могут населять «экзоземлю», основой атмосферы которой является молекулярный водород вместо азота и кислорода, формирующих атмосферу Земли?

«Хотя пока ни одной планеты такого типа открыто не было, однако их существование предсказывается теорией», — пишут Сигер и Бейн.

Основываясь на приведенных выше рассуждениях, авторы статьи предлагают осуществить более широкий подход к поиску связанных с жизнедеятельностью организмов газов в атмосферах далеких планет путем проведения систематического, исчерпывающего исследования, направленного как на выяснение вида молекул, присутствующих в атмосферах внесолнечных планет, так и на подробное изучение условий планетной среды, поиска мест, где могут накапливаться и существовать в течение продолжительного времени молекулы газов-кандидатов на роль маркеров внеземной жизни.

Источник

Потенциально обитаемая планета GJ 581d всё же существует, пишет журнал Science

В новом отчете, опубликованном в Science, опровергаетсясделанное в прошлом году заявление, согласно которому сигнал, свидетельствующий о присутствии экзопланеты типа «суперземли» в обитаемой зоне далекой звезды, был ничем иным, как «проявлением повышенной звездной активности, принятым за планету». Авторы новой статьи уверены, что планета под названием GJ 581d, обнаруженная в 2009 г. на орбите вокруг звезды Глизе 581, на самом деле существует, а ошибочность прошлогоднего заявления связана с неадекватным анализом данных.

Эта планета-кандидат была обнаружена при помощи спектрометра, который измеряет небольшие изменения длин волн определенных спектральных линий излучения, испускаемого звездой, при колебаниях звезды в радиальном направлении, вызванных гравитационным воздействием на неё находящейся поблизости планеты. В 2014 г. исследователи, пересмотревшие эти данные, сказали, что «планета» на самом деле была ничем иным, как шумом в поступающем сигнале, наличие которого обусловлено звездными пятнами. Возможное существование этой планеты было отвергнуто широкими научными кругами без дальнейшей проверки.

Однако теперь исследователи из Колледжа Квин Мэри и Университета Хертфордшир, Лондон, Соединенное Королевство, поставили под сомнение методы, примененные при попытке оспорить возможное существование планеты. Как выяснилось, метод статистической обработки данных, использованный при проведении исследования 2014 г. для учета звездной активности, попросту был неприменим для поисков небольших планет, таких как GJ 581d.

Этот статистический метод, уже использовавшийся учеными ранее, хорошо работал при поиске более крупных планет, так как их воздействие на звезду настолько значительно, что оно нивелирует ошибки учета звездной активности. Однако эти недостатки метода проявились при попытке применить его к поиску небольших планет, сигнал от которых сравним по величине с шумом, создаваемым активностью звезды.

Главный автор новой научной работы доктор Гилем Англада-Эскюд говорит: «Вопрос о том, существует или нет планета GJ 581d, имеет большое значение для астрономической науки, поскольку этот объект является первой землеподобной планетой, открытой в обитаемой зоне далекой звезды, а также потому, что проверка факта её существования стала своего рода контрольным испытанием для допплеровского метода обнаружения экзопланет».

Публикацию исследования можно найти в последнем выпуске журнала Science.

Источник

После долгого космического путешествия, продолжавшегося почти девять лет, космический аппарат (КА) НАСА безукоризненно четко вошел на орбиту вокруг Цереры, нанеся таким образом первый в истории космических полетов визит этой карликовой планете.

Автоматизированная научная станция Dawn будет находиться на орбите вокруг Цереры в течение более чем одного года, исследуя поверхность карликовой планеты в попытке разгадать её самые сокровенные тайны.

«Всё прошло без сучка и задоринки. Dawn мягко и элегантно спланировал в гравитационные «объятия» Цереры», — сказал Марк Рейман, главный конструктор миссии стоимостью 473 миллиона USD, управляющейся Лабораторией реактивного движения НАСА, Пасадена, США.

Церера стала второй — и последней — остановкой для КА Dawn, который был запущен в космос в 2007 г. для совершения полета к главному астероидному поясу Солнечной системы. Этот астероидный пояс представляет собой зону между Марсом и Юпитером, заполненную каменистыми обломками, которые остались после завершения формирования Солнца и планет, имевшего место примерно 4,5 миллиарда лет назад.

Dawn проведет следующие 16 месяцев, производя фотосъёмку ледяной поверхности Цереры. Ранее этот КА провел примерно один год на орбите вокруг астероида Весты, исследуя этот астероид и отправляя на Землю завораживающие фотоснимки его довольно рельефной поверхности, сделанные с близкого расстояния.

Путешествие КА Dawn длиной почти в 5 миллиардов километров сделалось возможным, благодаря ионным двигателям, обеспечивающим мягкое, но постоянное ускорение при более высокой, по сравнению с обычными маневровыми ракетными двигателями, топливной эффективности.

Dawn вышел на орбиту в 4:39 утра в пятницу, а наземные диспетчеры получили подтверждение примерно один час спустя. Маневр прошел без каких бы то ни было напряженных моментов, в отличие от ранних случаев выведения этого же КА на орбиту, в ходе которых всякий раз требовалось осуществлять намеренное торможение.

В настоящее время зонд Dawn находится в тени Цереры и не сможет делать новые фотоснимки до начала апреля, сказали ученые миссии.

Источник

В новой теории, представляющей собой своего рода «квантовую версию» общей теории относительности (ОТО) показано, что темная материя и темная энергия являются, по сути, разными проявлениями гравитации. В новой теории рассчитывается точное значение космологической константы, выводится барионное соотношение Тулли-Фишера, дается квантовое описание черных дыр и рассчитывается масса барионной материи наблюдаемой части Вселенной.

К числу наиболее важных проблем, стоящих перед современными физиками-теоретиками, безусловно, следует отнести, во-первых, согласование между собой положений квантовой теории и общей теории относительности, а во-вторых, установление природы загадочных субстанций Вселенной — темной материи и темной энергии. Предлагаемые на сегодняшний день решения этих научных проблем не обладают достаточной убедительностью.

Однако дипломированный специалист по физике и электронике из Университета им. Хосе Варона, Куба, Стюарт Маронгве, предложивший новую, внутренне согласованную физическую теорию квантовой гравитации, утверждает, что его модель способна объяснить природу «темного сектора» Вселенной, и в то же время эта теория находится в хорошем соответствии с наблюдениями.

Теория Мангрове получила название Nexus (лат. «связь, сцепление» - прим. пер.), употребляемое в том смысле, что эта гипотеза связывает между собой квантовую теорию и ОТО. Эта связь проявляется в форме гравитона теории Nexus — составной частицы пространства-времени со спином 2, которая естественным образом появляется в результате процесса объединения сил Вселенной. Одной примечательной особенностью гравитона теории Nexus, отличающей его от гравитона, предлагаемого в рамках Стандартной модели, является тот факт, что здесь гравитон выступает не в роли частицы-переносчика силы, а вместо этого вызывает постоянное вращательное движение любой частицы, заключенной в её пределах. Более того, гравитон теории Nexus может также рассматриваться как частица энергии вакуума, способная как сливаться с другими частицами, так и возвращаться обратно в исходное состояние в процессе, имеющем сходство с процессом цитокинеза из клеточной биологии.

Гравитон теории Nexus является частицей темной материи и составляет ткань пространства-времени. Испускание гравитона с меньшим значением энергии более высокоэнергетическим гравитоном приводит к пространственно-временному расширению высокоэнергетического гравитона, так как последний достигает в результате этого процесса своего нижнего энергетического уровня. Проявление этого процесса известно науке как темная энергия, и эти процессы происходят повсеместно в нашей Вселенной, утверждается в теории.
Источник

Команда исследователей, включающая физиков из Гейдельберского университета, Германия, продвинулась на несколько шагов вперед на пути к пониманию природы темной энергии и её взаимоотношений с теорией гравитации, анализируя данные, предоставленные космическим телескопом Planck Европейского космического агентства (ЕКА). Эти результаты показывают, что стандартная космологическая модель остается на сегодняшний день наиболее точно описывающей нашу Вселенную математической моделью. Однако при совместном изучении данных, собранных миссией Planck, с данными других астрономических наблюдений выявляется несколько отклонений от этой модели. Будущие исследования позволят установить, связаны ли эти аномалии с погрешностями измерений, или же они указывают на неизвестные до сих пор науке физические соотношения, которые могут противоречить гравитационной теории Эйнштейна.

С 2009 по 2013 гг. спутник Planck ЕКА производил измерения так называемого реликтового излучения. Оно представляет собой лучи, возникшие около 13 миллиардов лет назад, спустя 380000 лет после Большого Взрыва. Благодаря расширению Вселенной, этот свет доступен сегодня для наблюдений в микроволновом диапазоне. За пять лет работы на орбите спутник Planck составил подробную карту реликтового излучения, и теперь по результатам анализа этих данных было опубликовано несколько научных работ, в том числе и эта работа, в которой принимали участие физики из Института теоретической физики Гейдельберского университета.

На карте реликтового излучения имеются зоны, отвечающие более низким, по сравнению с окружающим фоном, температурам. Предыдущие исследования позволили выделить всего лишь шесть параметров, описывающих развитие нашей Вселенной после Большого Взрыва с относительно высокой точностью. Эта модель получила название стандартной космологической модели. Наблюдаемые температурные различия позволили астрономам определить эти параметры с высокой точностью. Один из таких параметров описывает так называемую темную энергию – таинственную субстанцию, предположительно, отвечающую за ускоренное расширение Вселенной.

В новом исследовании, используя данные телескопа Planck, ученые проанализировали ряд теорий, включающих представление о темной энергии, и основанных на модифицированной теории гравитации — а значит, ставящих под сомнение доминирующую в настоящее время гравитационную теорию Эйнштейна — и выяснили, что гравитационная теория немецкого физика на сегодняшний день сохраняет свои позиции и не требует коренного пересмотра. Однако, отмечают ученые, некоторые небольшие отклонения от стандартной космологической модели все же были ими зафиксированы, и это ставит перед новыми исследованиями задачи по более строгой проверке полученных в результате наблюдений данных.

Источник

В древнем марсианском океане находилось больше воды, чем в земном Северном ледовитом океане, и он занимал часть поверхности планеты, большую, чем занимает Атлантический океан на Земле, согласно результатам нового исследования. Международная команда астрономов, используя научные инструменты обсерватории Кека и инфракрасного телескопа Infrared Telescope Facility, расположенных на Гавайях, США, а также телескопа Very Large Telescope Европейской южной обсерватории, расположенного в Чили, в течение шести лет следила за изменениями в атмосфере планеты и составила карты свойств воды в различных частях марсианской атмосферы. Эти новые карты стали первыми картами такого рода, составленными для Красной планеты.

Примерно четыре миллиарда лет тому назад молодая планета, по всей видимости, имела на своей поверхности количества воды, достаточные, чтобы покрывать всю поверхность планеты слоем жидкой воды толщиной 140 метров. Однако более вероятно, что жидкость на Марсе формировала океан, занимающий примерно половину марсианского северного полушария, и в некоторых областях планеты достигающий глубины более чем в 1,6 километра.

«В нашем исследовании дается надежная оценка количества воды, имеющейся на поверхности древнего Марса, которая основывается на определении потерь воды планетой в космическое пространство, — сказал Жеронимо Вилланьюва, сотрудник Центра космических полетов Годдарда, Гринбелт, США, и главный автор новой научной работы. — Благодаря этой работе мы можем глубже понять историю воды на Марсе».

Эта новая оценка базируется на подробных наблюдениях за двумя различными формами воды, присутствующими в марсианской атмосфере. Одна из этих форм представляет собой привычную для нас воду, химическая формула которой записывается как H2O. Вторая форма воды называется полутяжелой водой, а её химическая формула записывается как HDO, где D означает дейтерий, то есть атом тяжелого водорода, в ядре которого содержится два нейтрона вместо одного нейтрона в случае обычного водорода. Так как дейтерированная форма воды тяжелее обычной воды, то она испаряется менее активно, и по соотношению остаточных количеств полутяжелой и обычной форм воды, присутствующих в атмосфере планеты, исследователи могут оценить количества воды, потерянной планетой в течение всей её истории.

Источник

В научной статье, которая будет опубликована в журнале Astrophysical Journal, исследователи из «Департамента Земли, атмосферных и планетарных наук» (EAPS) при Массачусетском технологическом институте описывают методику, которая позволяет анализировать данные космической обсерватории Кеплер, чтобы определить типы облаков на планетах, вращающихся вокруг других звезд.

Экзопланета Kepler-7b

Команда ученых под руководством Керри Кэхоу (Kerri Cahoy), доцента аэронавтики и астронавтики в Массачусетском технологическом институте, уже применила свой метод для определения свойств облаков на экзопланете Kepler-7b. Этот газовый гигант, расположенный более 5,5 миллионов миль от Земли, известен как «горячий Юпитер», так как температура в его атмосфере достигает отметки 1426 градусов Цельсия.

Исследователи ранее показали, что, изучая свет от звездных систем во время транзитов их планет, они могут обнаружить присутствие облаков в атмосфере данных экзопланет. Это возможно благодаря тому, что частицы в облаках рассеивают свет.

Чтобы выяснить, могут ли эти данные быть использованы для определения состава этих облаков, ученые MIT исследовали световой сигнал от Kepler-7b. Они использовали модели температуры и давления атмосферы планеты, чтобы определить различные типы облаков в ней.

Ученые смогли определить, что облака на Kepler-7b сделаны из испаряющихся силикатов и магния. Чрезвычайно высокие температуры в атмосфере экзопланеты означают, что некоторые минералы, которые обычно существуют в виде скал на поверхности Земли, на Kepler-7b присутствуют в виде паров в атмосфере планеты.

Понимание свойств облаков на Kepler-7b, таких как их минеральный состав и средний размер частиц, рассказывает нам много о базовой физической природе атмосферы планеты. Более того, метод может быть использован для изучения свойств облаков на разных типах планет.

Источник