Новости науки

Экваториальное струйное течение обнаружено в атмосфере Венеры

Наблюдения, проведенные при помощи японского венерианского орбитального аппарата «Акацуки», выявили экваториальное струйное течение в нижних и средних слоях облаков атмосферы Венеры – находки, которые могут сыграть ключевую роль в объяснении феномена под названием «супервращение».

Венера вращается вокруг своей оси с очень низкой угловой скоростью; она совершает один оборот вокруг Земли всего лишь за 243 дня. Атмосфера планеты вращается в том же направлении, что и сама планета, однако намного быстрее – что носит название «супервращения». Планета покрыта толстым слоем облаков, расположенным на высоте от 45 до 70 километров над поверхностью. Супервращение достигает максимума близ верхнего слоя облаков, где скорость вращения атмосферы превосходит скорость вращения самой планеты примерно в 60 раз. Причина этого явления, однако, до сих пор не выяснена.

В новом исследовании группа ученых во главе с профессором Университета Хоккайдо, Япония, Такеши Хоринучи (Takeshi Horinouchi) проанализировала данные, собранные при помощи японского венерианского метеозонда «Акацуки» в период между мартом и августом 2016 г. Анализ показал наличие в экваториальной области планеты на июльских снимках высокоскоростного струйного течения, которое просуществовало в течение как минимум двух месяцев, однако уже не наблюдалось на своем прежнем месте к марту этого года. Эти находки показывают, что разброс скоростей ветров в атмосфере Венеры на самом деле значительно больше, чем предполагалось ранее, а также значительно сокращают круг гипотез, при помощи которых может быть объяснено супервращение атмосферы Венеры, тем самым приближая нас к разгадке этого таинственного явления.

Работа опубликована в журнале Nature Geoscience.

Источник

Вокруг далеких галактик обнаружены резервуары «звездного топлива»

В ранней Вселенной яркие галактики со вспышкой звездообразования превращали богатые запасы газообразного водорода в новые звезды с огромной скоростью.

Энергия, выделяемая в этом интенсивном звездообразовательном процессе, оказывала влияние на многие молодые галактики, подпитывая процесс «выдувания» из них большей части их газообразного водорода и подавляя процесс дальнейшего звездообразования. Однако по неизвестным причинам другие молодые галактики смогли сохранить свою высокую звездообразовательную активность и по достижении «зрелых лет».

Для того чтобы пролить свет на эту загадку, астрономы при помощи радиотелескопа Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) изучили шесть далеких галактик со вспышкой звездообразования и открыли, что пять из них окружены резервуарами с газообразным водородом, движущимся в турбулентных потоках.

Эти звездообразовательные «топливные баки» были открыты по специальным маркерам – ионам гидрида углерода (CH+), обнаруженных внутри и снаружи галактик. Частица CH+представляет собой ионизированную молекулу CH, и она маркирует области высокой турбулентности в галактиках, наполненные газообразным водородом.

Наблюдаемые ионы CH+ позволили обнаружить плотные ударные волны, формируемые действием горячих, быстродвижущихся галактических ветров, зарождающихся внутри звездообразовательных областей галактик. Эти ветра протекают сквозь галактику и выталкивают из нее материал. Интенсивность этих турбулентных движений такова, что гравитационное притяжение галактики может вновь захватить часть материала. Этот материал затем собирается в форме резервуаров с турбулентно движущимся холодным газом низкой плотности, простирающихся более чем на 30000 световых лет от этой звездообразовательной области галактики, считают авторы исследования.

Работа опубликована в журнале Nature; главный автор Эдит Фальгароне (Edith Falgarone) из Парижской обсерватории, Франция.

Источник

Ученые, возможно, снова зафиксировали гравитационные волны

Прошли слухи, что в конце августа астрофизики зафиксировали гравитационные волны от столкновения двух нейтронных звезд в далекой галактике. Телескопы, которые наблюдали за тем же самым космическим регионом, могли заметить это событие.
Вести об этом феномене быстро распространяются к восхищению исследователей. Такое открытие ознаменует новую эру астрономии: его заметили и традиционные телескопы, и «услышали» в качестве вибраций в пространстве-времени.

Лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория (LIGO) в штатах Луизиана и Вашингтон трижды выявила гравитационные волны, — рябь в ткани пространства-времени — которые появляются от столкновения черных дыр. Но ученые надеялись обнаружить волны от других космических катаклизмов, таких как слияние нейтронных звезд, остатков огромных светил, которые взорвались, но не были достаточно велики, чтобы обрушиться в черную дыру. Такое событие должно выбросить радиацию во всем электромагнитном спектре — от радиоволн до гамма-лучей, а значит ее смогут увидеть оптические телескопы.
18 августа астроном Дж. Крейг Уилер из Техасского университета в Остине разместил в своем «Твиттере» следующий пост: «Новый LIGO. Источник с видимым аналогом. У вас волосы дыбом встанут от восторга!» Час спустя астроном Питер Йоаким из Вашингтонского университета в Сиэттле написал в «Твиттере», что LIGO увидела сигнал с оптическим аналогом (то, что могут видеть телескопы) от галактики под названием NGC 4993, которая находится в 130 млн световых лет в южном созвездии Гидры. «Слияние нейтронных звезды — первый зов», — написал он.
Исследователи, изучающие сигнал, смогут очень быстро узнать, исходит ли он от столкновения черных дыр или нейтронных звезд, так как каждый тип события имеет свою собственную «подпись».
Также возможно, что сестра LIGO, обсерватория «Вирго» в Пизе (Италия), могла заметить гравитационные волны.
Однако пока это не более чем слухи — ученые официально не подтвердили открытие, которое, впрочем, кажется весьма правдоподобным.
Информация из открытых источников показывает, что космический гамма-рентгеновский телескоп «Ферми» заметил гамма-лучи, исходящие из той же области неба, что и потенциальный источник гравитационных волн. Руководитель команды миссии «Ферми» отказался комментировать наблюдение, но оно совпало бы с предположением о том, что загадочные феномены, известные как короткие гамма-всплески, производят столкновения нейтронных звезд. Гамма- всплески обычно длятся пару секунд и за ними следует видимое свечение, и иногда радиоволны и гамма-лучи не потухают несколько дней.
Другие телескопы также повернулись, чтобы посмотреть на NGC 4993 после уведомления о потенциальном случае наблюдения гравитационных волн. 22 августа в ленте «Твиттера» под названием Space Telescope Live, где выкладывают данные об объектах наблюдения «Хаббла», появился пост, в котором говорилось, что команда астрономов смотрит на слияние двойных нейтронных звезд, используя спектрограф на борту аппарата. А это именно этот прибор, который ученые обычно используют, чтобы смотреть на остаточное свечение после гамма-всплеска. После этого твит был удален.
Общественно доступная информация также подтверждает, что многочисленные команды использовали космический телескоп «Хаббл» в конце августа.
23 августа комментатор в блоге астрофизика Питера Колуса из Кардиффского университета (Великобритания) отметил, что рентгеновская обсерватория «Чандра» тоже включалась в работу. Веб-сайт обсерватории содержит запись о наблюдении, проведенном 19 августа. Телескоп был направлен на галактику NGC 4993 и наблюдал явление под обозначением SGRB170817A. Самая интересная часть доклада — причина для запуска «Чандры»: «Источник гравитационной волны выявлен LIGO, VIRGO или обеими».
Публично доступные данные от другие крупных астрономических устройств — включая Очень большой телескоп Европейской южной обсерватории и первой мировой радиообсерваторию Атакамскую большую антенную решётку в Чили — показывают, что они также были направлены на NGC 4993 18 и 19 августа.
Сигналы гравитационных волн от слияния черных дыр обычно длятся секунду или меньше. Но слияние нейтронных звезд может породить сигнал, который длится до минуты. Долгое событие позволяет провести более точные тесты общей теории относительности Альберта Эйнштейна, которая предсказала существование гравитационных волн. А также ученые могут узнать больше о происхождении и структуре нейтронных звезд и доказать астрофизическую теорию о том, что гамма-всплески сопровождают столкновения нейтронных звезд.

Источник

Ультрафиолетовое излучение может играть большую роль в поиске жизни во Вселенной

В повседневной жизни ультрафиолетовое (УФ) излучение заслужило плохую репутацию из-за вызываемых им ожогов кожи человека и другого негативного воздействия на наш организм. Однако в новом исследовании ученые показывают, что УФ излучение могло играть важную роль в формировании жизни на Земле, а также на других, потенциально обитаемых планетах Вселенной.

В этом новом исследовании Сукрит Раньян (Sukrit Ranjan) из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра, США, и его коллеги показывают, что красные карлики могли излучать недостаточно УФ света, чтобы запустить биологические процессы, аналогичные тем процессам, что протекали на нашей планете. Например, определенный уровень УФ излучения может оказаться необходимым для формирования рибонуклеиновой кислоты (РНК), молекулы, являющейся базовым элементом всех известных нам форм жизни.

Это исследование посвящено изучению красных карликов, звезд меньших по размерам и менее массивных, по сравнению с нашим Солнцем, а также планетам из их планетных систем. Недавно было открыто несколько планетных систем с потенциальными обитаемыми зонами вокруг красных карликов, таких как системы Проксима Центавра, TRAPPIST-1 и LHS 1140.

Используя компьютерные модели и известные свойства красных карликов, авторы работы оценивают, что поверхность планет из систем красных карликов, расположенных в потенциальных обитаемых зонах, получает в 100-1000 раз меньше ультрафиолетового излучения, чем получала молодая Земля. Химические процессы, инициируемые и ускоряемые УФ излучением, на этих планетах могут или прекратиться вовсе, или протекать с настолько низкой скоростью, что гипотетическое появление жизни может «затянуться» и произойти намного позднее, чем в случае Земли, считают авторы.

Работа опубликована в журнале Astrophysical Journal.

Источник

Приливные силы являются причиной «лунотрясений», выяснили ученые

Те же гравитационные силы, которые отвечают за формирование приливов на Земле, могут вызывать глубинные «лунотрясения», утверждается в новом исследовании.

Новый анализ данных, собранных при помощи миссий серии «Аполлон», подтверждает, что напряжения, возникающие под действием приливных сил – гравитационного притяжения Луны к Земле и Земли к Луне – отвечает за возникновение глубинных «лунотрясений», лунного эквивалента землетрясений.

Сейсмометры, установленные на Луне в ходе миссий «Аполлон» 12, 14, 15 и 16, показали, что Луна испытывает сейсмические толчки на глубине 800-1200 километров от поверхности с периодом примерно 27 суток. Так как период обращения Луны вокруг Земли составляет как раз 27 суток, ученые уже давно предполагали наличие связи между приливными силами, действующими на Луну со стороны Земли, и проявлениями на Луне сейсмической активности, однако окончательно установить наличие этой связи до сих пор не удавалось.

В новом исследовании, проведенном учеными во главе с Тайчи Кавамура (Taichi Kawamura) из Парижского университета физики Земли, проанализированы данные, полученные от двух различных сейсмометров, установленных на поверхности Луны в ходе миссий «Аполлон», по новому методу. Особенность этой новой техники состоит в том, что в анализ были включены показания сразу двух сейсмометров – одного, анализирующего высокочастотные колебания поверхности Луны, а другого – низкочастотные колебания. Совместное использование двух сейсмометров позволило исследователям получить более полную картину напряжений, снимаемых с поверхности Луны в ходе «лунотрясений». Заключительной частью исследования стало подведение баланса между этими снятыми в ходе «лунотрясений» напряжениями и приливными напряжениями, возникающими под поверхностью Луны в результате действия гравитации Земли. Хорошая сходимость составленного баланса подтвердила, что причиной возникновения подповерхностных сейсмических толчков на Луне являются приливные силы, указывают авторы.

Работа опубликована в журнале Journal of Geophysical Research: Planets.

Источник

Околоземных объектов небольших размеров оказалось меньше, чем считалось

В новом анализе распределения околоземных объектов (Near Earth Objects, NEO), проведенном при помощи камеры Dark Energy Camera (DECam), установленной на 4-метровом телескопе Blanco Межамериканской обсерватории Серро-Тололо, расположенной на территории Чили, показано, что число NEO размером примерно с Челябинский метеорит (17 метров) на самом деле намного меньше, чем считалось. Эти оценки помогут глубже понять природу и происхождение небольших NEO.

Если в Землю врежется крупный астероид, размером порядка десяти километров, это может привести к вымиранию всего живого на планете. Однако падение астероидов меньшего размера, например, размером порядка нескольких десятков метров, тоже сопровождается довольно ощутимыми последствиями: так, при падении знаменитого Челябинского метеорита наблюдался взрыв мощностью, сравнимой с мощностью 10 атомных бомб, взорванных над Хиросимой. Поэтому изучение распределения таких астероидов представляет важную научную задачу, решение которой поможет с более высокой точностью проводить расчеты вероятности падения таких объектов на поверхность Земли.

В новом исследовании группа астрономов во главе с Лори Алленом (Lori Allen), директором Национальной обсерватории Китт-Пик, США, оценила число NEO, сравнимых по размеру с Челябинским метеоритом. «На орбите вокруг Земли находится примерно 3,5 миллиона NEO размерами свыше 10 метров – популяция примерно в 10 раз меньшая, по сравнению с оценками, приводимыми в предыдущих исследованиях. Примерно 90 процентов от числа этих NEO находятся в «челябинском» диапазоне размеров, то есть в диапазоне от 10 до 20 метров», - пояснил Ален.

Эти новые находки позволяют сделать интересные выводы относительно вероятности попадания NEO из этого диапазона размеров в Землю. Чтобы объяснить известную ученым из предыдущих исследований частоту падения объектов таких размеров на поверхность планеты при меньшем их количестве на орбите требуется, чтобы вероятность их падения была больше, чем вероятность падения NEO других размеров. Такое объяснение может быть сделано на основе предположения о том, что NEO размерами 10-20 метров чаще встречаются в группах, представляющих собой облака осколков более крупного тела, и вероятность попадания в Землю осколка из такой группы выше, чем вероятность попадания одиночного NEO, считают Ален и его команда.

Исследование вышло в журнале Astronomical Journal.

Источник

На поверхностях планет системы TRAPPIST-1 может находиться вода

Международная команда астрономов при помощи космического телескопа НАСА/ЕКА Hubble («Хаббл») оценила возможность существования воды на поверхностях семи планет размером с Землю, обращающихся вокруг близлежащей карликовой звезды TRAPPIST-1. Полученные результаты указывают на то, что внешние планеты этой системы до сих пор могут сохранять на своих поверхностях значительные запасы воды. Эти три планеты находятся в обитаемой зоне звезды, поэтому вероятность того, что они окажутся обитаемыми с учетом этих новых оценок дополнительно возрастает.

22 февраля 2017 г. астрономы объявили об открытии семи планет размером с Землю, движущихся по орбите вокруг сверххолодной карликовой звезды TRAPPIST-1, расположенной на расстоянии 40 световых лет от нас. Это делает систему TRAPPIST-1 планетной системой с наибольшим количеством планет земного типа, открытой на сегодняшний день.

В новом исследовании международная команда ученых под руководством швейцарского астронома Винсента Бурье (Vincent Bourrier) из обсерватории Женевского университета при помощи инструмента Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) космического телескопа НАСА/ЕКА Hubble измерила количества ультрафиолетового излучения, получаемого каждой из планет системы TRAPPIST-1. Ультрафиолетовое излучение взаимодействует с молекулами воды, расщепляя их на составляющие – водород и кислород – которые затем покидают атмосферу планеты. Результаты анализа этих наблюдательных данных показали, что две внутренние планеты системы TRAPPIST-1, b и c, получали наибольшее количество УФ излучения и, вероятно, потеряли огромное количество воды в космос за последние 8 миллиардов лет. Однако три внешние планеты, e, f и g, могли потерять намного меньше воды и сохранить довольно значительные количества ее на своих поверхностях, считают Бурье и его команда.

Эти результаты не позволяют однозначно определить наличие или содержание воды на поверхностях планет системы TRAPPIST-1. Поиски воды на поверхностях планет этой системы могут быть произведены в будущем при помощи строящегося в настоящее время космического телескопа James Webb («Джеймс Уэбб»), отмечают авторы исследования.

Составлено по материалам, предоставленным информационным центром ЕКА/Hubble.

Источник

Российские ученые испытали новый материал для нейрокомпьютеров

МОСКВА, 31 авг – РИА Новости. Ученые кафедры физики твердого тела и наносистем Института лазерных и плазменных технологий НИЯУ МИФИ в сотрудничестве со специалистами из Института физики твёрдого тела РАН, а также Института проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов РАН предложили новые материалы, в которых может быть реализован биполярный эффект резистивных переключений. Эти материалы могут стать основой для разработки компьютера на основе мемристоров, которые не только хранят, но и обрабатывают информацию подобно нейронам мозга человека. Результаты опубликованы в журнале Materials Letters.

Исследования этого явления сегодня ведутся во всем мире, причем как в фундаментальной области науки, так и в свете прикладных задач: биполярный эффект резистивных переключений может быть использован для создания энергонезависимых двухтерминальных ячеек памяти, а также мемристора — четвертого фундаментального элемента электроники. Мемристоры могут стать основой для нового подхода к обработке информации, — так называемого мемкомпьютинга.

Мемкомпьютингом называют новый способ обработки информации, когда оперативная память и "долговременная" (жесткий диск) осуществляется одними и теми же элементами, — подобно нейронам головного мозга.

Эффект резистивных переключений проявляется в том, что под действием внешнего электрического поля проводимость материала может меняться на несколько порядков величины. Таким образом, реализуются два метастабильных состояния — высокорезистивное и низкорезистивное. Если характер переключения зависит от направления электрического поля, эффект называется биполярным. Сам физический механизм переключения зависит от типа материала — это может быть образование проводящих каналов за счет миграции ионов металла, формирование барьеров Шоттки, фазовые переходы металл-диэлектрик и другие.

 

© Е.Емельянова (НИФТИ ННГУ)

Мемристивный чип в корпусе, размещенный в стандартном контактирующем устройстве (для тестирования параметров мемристивных наноструктур)

В НИЯУ МИФИ ведут поиск новых материалов, в которых может быть реализован биполярный эффект резистивных переключений. Ранее было показано, что он наблюдается в системах с сильными электронными корреляциями, к ним относятся, например, материалы с колоссальным магнетосопротивлением, а также высокотемпературные сверхпроводники.

В результате научных исследований, ученые остановили свой выбор на эпитаксиальных пленках, которые образуются на поверхности монокристаллической подложки из титаната стронция (эпитаксия — это закономерное  и упорядоченное нарастание одного кристаллического материала на другом). Ученые доказали возможность использования этих пленок для создания мемристоров для компьютеров нового поколения.

 

© НИЯУ МИФИ

Доцент кафедры физики твердого тела и наносистем НИЯУ МИФИ Андрей Иванов

"Новизна нашей работы состоит в применении метода литографии, который позволяет разработать технологию миниатюризации элементов резистивной памяти", – прокомментировал доцент кафедры физики твердого тела и наносистем НИЯУ МИФИ Андрей Иванов.

Источник

Ученые идентифицируют новую, впервые открытую 600 лет назад

Холодной мартовской ночью в Сеуле почти 600 лет назад корейские астрологи заметили яркую новую звезду в «хвосте» созвездия Скорпиона. Она наблюдалась в течение всего лишь 14 суток, а затем вновь исчезла. Из этих древних записей современные астрономы поняли, что Королевские имперские астрологи наблюдали взрыв новой. Однако двойная звездная система, дающая начало вспышкам новой, до сих пор оставалась необнаруженной. В новом исследовании ученые указывают на расположение этой древней новой, вспыхнувшей в 1437 г., которая в настоящее время испытывает извержения, характерные для «карликовых новых», то есть, значительно менее масштабные извержения.

«Это первая новая из древних записей китайских, корейских и японских астрономов, сделанных примерно 2500 лет назад, которая когда-либо была точно идентифицирована», - сказал Майкл Шара (Michael Shara), куратор департамента астрофизики Американского музея естественной истории и главный автор нового исследования.

Новая представляет собой мощную водородную бомбу, формирующуюся в двойной системе, где вещество звезды, подобной нашему Солнцу, постепенно перетекает на мертвую звезду – белый карлик. Примерно в течение 100000 лет белый карлик накапливает слой водорода до достижения критической толщины, после чего взрывается, создавая вспышку, яркость которой превосходит яркость Солнца до 300000 раз, а продолжительность составляет от нескольких дней до нескольких месяцев.

Исследование вышло в журнале Nature.

Источник

Исследователи объясняют, как Вселенная наполнялась светом

Вскоре после Большого взрыва Вселенная стала абсолютно темной. Это мощное, ключевое в истории нашего мира событие, в результате которого сформировался космос, привело к появлению настолько большого количества горячего, плотного газа, что свет не мог пробиться через него. Намного позднее – возможно, примерно через один миллиард лет после Большого взрыва – Вселенная расширилась, став более прозрачной, и наконец наполнилась галактиками, планетами, звездами и другими объектами, излучающими или отражающими свет в видимом диапазоне. Такой мы знаем Вселенную сегодня.

Но как именно произошел таинственный переход от космической «темной эпохи» к «светлому состоянию» Вселенной?

Для ответа на этот вопрос в новом исследовании группа ученых, возглавляемая Филиппом Кааретом (Philip Kaaret), профессором факультета физики и астрономии Университета Айовы, США, исследовала поведение черной дыры, расположенной в близлежащей галактике, и выяснила, что эта черная дыра – а также, вероятно, и другие черные дыры – способна выбрасывать часть падающей на нее материи настолько интенсивно, чтобы пробить окружающий галактику слой газа и дать выход из галактики ультрафиолетовому излучению.

Каарет и его команда наблюдали галактику под названием Tol 1247-232, расположенную на расстоянии примерно 600 световых лет от Земли. Эта галактика известна астрономам тем, что является одной из трех близлежащих галактик, которые излучают в ультрафиолете – иными словами, ультрафиолетовое излучение имеет возможность «выбраться» из этих галактик. В мае 2016 г. команда нашла в этой галактике при помощи космической обсерватории НАСА Chandra («Чандра») яркий и очень компактный источник рентгеновского излучения, переменный характер которого указывал на то, что источником, скорее всего, является не звезда, а черная дыра. Обнаружение этого источника привело Каарета к предположению о том, что в ионизации Вселенной могли принимать участие черные дыры, "прорывающие" своими джетами слои газа вокруг галактик.

Каарет планирует дальнейшие наблюдения галактики Tol 1247-232, а также поиски других близлежащих галактик, излучающих в ультрафиолете, что может помочь подтвердить его гипотезу.

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

Источник

Строящийся космический телескоп James Webb окружен потоками поднимающейся воды

После нескольких дней проливных дождей и мощных наводнений, которые превратили в подобие болота американский город Хьюстон и большую часть юго-восточного Техаса, ураган Харви теперь угрожает Космическому центру Джонсона (Johnson Space Center, JSC) НАСА – в котором находятся одни из самых ценных активов космического агентства, такие как космический телескоп James Webb («Джеймс Уэбб») стоимостью 8,6 миллиарда USD.

JSC является главным научным и технологическим центром программы пилотируемых полетов НАСА, а также центром, контролирующим работу Международной космической станции. Кроме того, в нем размещена крупнейшая вакуумная камера Chamber A, которая находится в помещении Building 32 центра и с июля используется для проведения 100-дневных испытаний космического телескопа James Webb, в ходе которых симулируются космические условия.

Космический телескоп James Webb, запуск которого запланирован уже на октябрь следующего года, станет одной из самых крупных и дорогих космических обсерваторий в мире. Некоторые называют его научным преемником космического телескопа Hubble («Хаббл). На телескопе установлены охлаждаемые до криогенных температур научные инструменты и 6,5-метровое основное зеркало, при помощи которого будут проводиться наблюдения первых галактик Вселенной и экзопланет, лежащих на орбитах вокруг близлежащих звезд.

По состоянию на сегодняшний день сообщений о проникновении воды в помещение Building 32 и в другие важные помещения JSC не поступало, к тому же центр имеет несколько электрических генераторов на случай отключения электричества. JSC лежит на высоте 4 метра над уровнем моря, если измерять по нижней точке территории центра, и 6,6 метра – по самой высокой точке, возвышаясь при этом над окружающей территорией, большая часть которой уже затоплена водой в настоящее время. Телескопу James Webb в настоящее время ничего не угрожает, сообщают должностные лица из JSC.

Источник

Новая миссия НАСА для исследования недр Красной планеты

Подготовка новой миссии НАСА к Марсу под названием InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport.) вступает в завершающую стадию этим летом, поскольку уже менее чем через один год, в мае 2018 г., планируется запуск этого аппарата с площадки космодрома базы Ванденберг ВВС США, расположенной в центральной части штата Калифорния, США.

Компания Lockheed Martin Space Systems производит сборку и испытания космического аппарата InSight в «чистой комнате» одного из помещений компании, расположенного близ г. Денвер. «Наша команда в прошлом месяце возобновила интеграцию на уровне систем,а также начала проводить испытания, - сказал Стю Спат (Stu Spath), менеджер программы космического аппарата InSight из компании Lockheed Martin. – Спускаемый аппарат готов, на него установлены инструменты, и теперь мы можем переходить к завершающим испытаниям, включающим акустику, развертывание инструментов и проверку теплового баланса».

Аппарат InSight представляет собой стационарный зонд, который совершит посадку близ марсианского экватора. В течение нескольких недель после посадки будут развернуты два основных научных инструмента аппарата – прецизионный сейсмометр CNES, который будет анализировать сейсмические волны, проходящие по поверхности планеты, для получения информации о ее недрах, и тепловой зонд, погружаемый на глубину до 3 метров, который будет измерять количество энергии, идущей из глубины планеты к поверхности. 

Миссия InSight станет первой миссией, посвященной исследованию глубоких слоев Марса. Собранные данные помогут глубже понять также и устройство других каменистых планет, включая Землю.

Источник

Найдены новые свидетельства жизни на Марсе

Источник

Новые лабораторные эксперименты приводят к пересмотру моделей черных дыр

Давнее, но до сих пор остававшееся недоказанным предположение, касающееся рентгеновского спектра черных дыр, было опровергнуто новейшими лабораторными экспериментами, проведенными на экспериментальной установке Z-machine, расположенной в Сандийских национальных лабораториях, США.

Установка Z-machine, один из самых мощных источников рентгеновского излучения на Земле, может воспроизводить рентгеновские лучи, исходящие из окрестностей черных дыр, на которые падает сжимаемая гравитацией дыры материя.

Теория черных дыр начала расходиться с реальностью примерно 20 лет назад, когда физики объявили, что некоторые ионизированные состояния железа присутствуют в веществе аккреционного диска, окружающего черную дыру, даже несмотря на отсутствие спектральных линий этих состояний. Сложное теоретическое объяснение этого феномена состояло в том, что под действием мощной гравитации черной дыры высокоионизированные атомы железа перестают излучать фотоны при переходе в более низкие энергетические состояния – распространенное объяснение излучения света атомами в квантовой физике. Вместо этого электроны высвобождаются из атомов и отходят от них в полной темноте. Этот общий процесс получил название «распада Оже». Отсутствие фотонов определенной энергии в случае черной дыры называют «деструкцией Оже» или, более официально, «допущением резонансной деструкции Оже» (Resonant Auger Destruction assumption).

В новом исследовании группа во главе с Гийомом Луазелем (Guillaume Loisel) из лаборатории Сандия проводит анализ экспериментальных данных, полученных при помощи установки Z-machine, и показывает, что резонансная деструкция Оже не подтверждается даже в случае кремния – значительно более распространенного во Вселенной элемента, чем железо – и уж тем более нет никаких оснований считать, что она будет наблюдаться для железа. В случае если мы не видим спектральных линий, соответствующих переходам электронов между определенными ионизированными состояниями атомов, это означает, что таких ионизированных состояний в атомах попросту нет, заключает Луазель.

Это открытие приведет к пересмотру многих научных работ по физике черных дыр, написанных за последние 20 лет и базирующихся на предположении о резонансной деструкции Оже, считают Луазель и его команда.

Эти результаты опубликованы в журнале Physical Review Letters.

Источник

Метеорный поток Фенициды появляется вновь после 58-летней паузы

Метеорный поток Фенициды, названный так в честь созвездия Феникс, был открыт 5 декабря 1956 г. участниками Японской антарктической исследовательской экспедиции, совершавшими тогда путешествие по Тихому океану. Однако с тех пор этот поток больше не наблюдался, оставив астрономов теряться в догадках относительно происхождения загадочного метеорного дождя.

Две команды японских ученых смогли ответить на вопрос о происхождении этого потока, связав метеорный поток Фенициды с исчезнувшим небесным телом, кометой Бланпэна. Эта комета впервые появилась на небе в 1819 г., а затем исчезла. В 2003 г. астрономы открыли малое небесное тело, движущееся по той же орбите, по которой двигалась комета Бланпэна более 100 лет назад, и показали, что это тело является остатками кометы Бланпэна. Легендарные кома и хвост этой кометы состояли из газа и пыли, извергнутых с поверхности ядра кометы. Причиной, по которой комета Бланпэна появилась на небе повторно, однако при этом теперь она выглядела как астероид, состояла в том, что газ и пыль ядра кометы были полностью израсходованы. Теперь эти извергнутые кометой газ, пыль и небольшие осколки движутся по той же орбите, по которой прежде двигалась комета, и постепенно рассеиваются в окружающем пространстве. Когда эти фрагменты достигают Земли, они сгорают в атмосфере и видны в небе как «огненные стрелы» метеорного потока Фенициды.

Основываясь на этой гипотезе, связывающей метеорный поток Фенициды с кометой Бланпэна, команда астрономов во главе с Ясунори Фудживара (Yasunori Fujiwara) предсказала повторное появление потока Фенициды на небе 1 декабря 2014 г. и смогла последующими наблюдениями, проведенными с территории штата Новая Каролина, США, в обозначенный день, подтвердить его появление. Удивительным для команды оказалось то, что число метеоров этого потока составляло лишь 10 процентов от прогнозируемого, исходя из имеющихся сведений о былой активности кометы Бланпэна. Это позволило команде сделать вывод о том, что активность кометы Бланпэна в то время, когда она проходила мимо Земли, была существенно ниже, чем считалось ранее, о чем и сообщается в новейшей работе этих авторов. Команда Фудживара также предлагает расширить использование этого подхода для определения активностей других малых тел Солнечной системы.

Работа опубликована в журнале Publications of the Astronomical Society of Japan.

Источник

Новый метод использования «космического» полимера для печати на 3-D принтере

Исследователи из Политехнического университета Виргинии, США, разработали новый метод, позволяющий использовать в качестве материала для печати на 3-D принтере высокотемпературный полимер, широко используемый для изоляции космических аппаратов и спутников от воздействия экстремально низких и высоких температур.

Этот материал, официально называемый каптоном, представляет собой ароматический полимер, обладающий выдающимися температурной и химической стабильностью. Однако особая молекулярная структура этого материала обусловливает значительную сложность его изготовления в какой-либо другой форме, кроме тонких листов. Каптон часто используют для создания многослойной изоляции с наружной стороны космических аппаратов, спутников и роверов, предназначенных для исследования иных планет, с целью защиты их от воздействия тепла и холода.

Проводя разработки в течение примерно одного года, исследователи из Колледжа инжиниринга и Колледжа науки смогли синтезировать эти макромолекулы в такой форме, которая позволяет им оставаться стабильными и дает необходимые технологические свойства для применения в 3-D печати. Благодаря этому прорыву, полимер каптон теперь теоретически может быть использован в виде кусков любой формы, размера и структуры.

Материалы, используемые в настоящее время для 3-D печати, не обладают достаточно высокой прочностью и жесткостью в широком диапазоне температур, в котором работают космические аппараты. Обычно полимеры, пригодные для 3-D печати, начинают терять механическую прочность примерно при 150 градусах Цельсия. Каптон способен выдерживать нагрев свыше 360 градусов Цельсия.

Статья, описывающая эти новейшие разработки, появилась в журнале Advanced Materials; главный автор Марути Хедж (Maruti Hegde).

Источник

Следы галактик в "сердце" гигантского галактического скопления

Очень обширные, но тусклые галактики были обнаружены там, где никто не ожидал их увидеть – в центре гигантского скопления галактик. Астрономы из г. Гейдельберга, Германия, открыли галактики с экстремально низкой плотностью материи, известные как сверхдиффузные галактики – что стало одновременно удивительным и загадочным научным открытием, поясняет руководитель группы доктор Торстен Лискер (Thorsten Lisker) из Центра астрономии Гейдельбергского университета.

Наша галактика Млечный путь содержит миллиарды звезд, из которых примерно 3000 звезд мы можем видеть ночью на небе невооруженным глазом. Однако если бы Земля находилась внутри сверхдиффузной галактики, то лишь несколько десятков звезд и «след» галактики украшали бы собой небо на нашей планете. Эти галактики особого класса либо производят намного меньше новых звезд, чем другие галактики Вселенной, либо лишились своих звезд в прошлом под действием галактических приливных (гравитационных) сил.

Астрономы начали систематический поиск во Вселенной таких сверхдиффузных галактик лишь три года назад. При помощи мощных телескопов и новых технологий они смогли обнаружить такие галактики, причем особенно много – в крупных скоплениях галактик. К своему удивлению, астрономы из Гейдельберга идентифицировали примерно 90 таких галактик в сердце скопления галактик Персей. Наблюдения были проведены в 2012 г. при помощи 4,2-метрового телескопа William Herschel Telescope, расположенного на Канарских островах. Скопление галактик Персей представляет собой плотно упакованную группу галактик, включающую сотни больших и малых галактик и расположенную на расстоянии 240 миллионов световых лет от нас.

Удивительным в этом открытии, сделанном командой Лискера, является то, что обнаруженные сверхдиффузные галактики не были разорваны на части мощными приливными силами, действующими внутри скопления галактик. Авторы работы склоняются к тому, что это связано с высокой концентрацией темной материи в этих галактиках, которая оказывает "скрепляющее" воздействие.

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

Источник

Российские ученые создали устройство для "просвечивания" земли

МОСКВА, 24 авг – РИА Новости. Специалисты НИТУ "МИСиС" совместно с учеными ФИАН и НИИЯФ МГУ подготовили к практическому применению метод мюонной радиографии, который позволяет "просвечивать" объекты километрового размера. Метод основан на регистрации мюонов — элементарных частиц, рождающихся из-за столкновения космических лучей с атмосферой Земли.

Попадая в плотные слой атмосферы (начиная с 40 км и ниже), протоны сталкиваются с молекулами, из которых состоит наша атмосфера. При столкновении рождаются разные частицы, часть из которых быстро превращается в мюоны. Они тоже "погибают", успевая, однако, за время своей жизни пройти всю атмосферу Земли (до каждого квадратного метра поверхности Земли каждую минуту долетает 10 тысяч мюонов) и даже проникнуть на 8,5 километра под воду или на 2 километра в толщу земли. Чем плотнее вещество, тем быстрее ослабевает поток мюонов. Поэтому если поставить между "космосом" и детектором твердый предмет, то на детекторе со временем проявится силуэт этого объекта. Если в объекте есть полости, их тоже станет видно, так как мюоны, пролетающие через них, преодолевают меньший слой тверди. Трёх детекторов, расположенных по разные стороны от объекта, обычно хватает, чтобы составить его трёхмерную карту. 
Мюоны фиксируют с помощью ряда фотопластинок с бромидом серебра. Часть из них засвечивается. Затем пластинки проявляют и сопоставляют засвеченные участки, выстраивая траекторию засветки. Чем меньше зернышки бромида и точнее алгоритм сопоставления, тем правильнее получается картинка объекта.

 

© НИТУ "МИСиС"

След от мюона на фотопластинке

Ученые НИТУ "МИСиС", ФИАН и НИИЯФ МГУ под руководством ведущего эксперта НИТУ  "МИСиС", доктора физико-математических наук, профессора Натальи Полухиной разработали для мюонной радиографии трековые детекторы, которые позволяют не только видеть попадающие на них мюоны, но и определять с высокой точностью направление их движения. "Расшифровывая показания детекторов, можно составить трёхмерную картину самых разных объектов, начиная с метрового размера пустот в почве, распределения плотности пород и заканчивая картой пещер в горе", — подчеркнула ректор НИТУ "МИСиС" Алевтина Черникова.

 

© НИТУ "МИСиС"

Туннельный микроскоп для анализа мюонных треков

 У новой технологии есть и другие сферы применения.

"Можно неинвазивно оценить состояние жерла вулкана, реактора АЭС или ледника в горах,— рассказывает профессор Наталья Полухина. — Можно отыскать новое естественное подземное хранилище для природного газа, поймать зарождающийся в горе отработанной при добыче угля породы пожар задолго до того, как она выгорела изнутри, предсказать извержение вулкана или предотвратить катастрофические последствия провалов грунта в местах выработанных рудников или на улицах городов. Катастрофические провалы грунта в городе Березники Пермского края уже стали огромной социальной проблемой. И надо помнить, что от таких техногенных провалов страдают жители многих крупных населенных пунктов".

Российские эксперименты, которые подтвердили работоспособность трекового метода, прошли в шахте Геофизической службы РАН в Обнинске: ученые смогли "увидеть" при помощи детекторов структуру подземного строения, в котором проводился опыт. Теперь готовится комплекс таких детекторов на основе фотоэмульсии, производимой на отечественном предприятии "АВК Славич", которые можно использовать, например, для поиска углеводородов.

 

© НИТУ "МИСиС"

Ведущий эксперт НИТУ "МИСиС", доктор физико-математических наук, профессор Наталья Полухина

 "Наша эмульсионные трековые детекторы  хороши тем, что просты в эксплуатации, не требуют электроэнергии для работы, в случае геологоразведки позволяют обойтись гораздо меньшим числом скважин, и при этом способны с высокой точностью различать объекты размером от метра до километров", — пояснила профессор Полухина.

Специалисты НИТУ "МИСиС" работают над программным обеспечением, которое улучшит качество расшифровки треков, а также над защитой датчиков от агрессивной среды в скважинах.

Источник

Спутник Kepler наблюдает переменные звезды в созвездии Плеяды

В новом исследовании доктор Тим Уайт (Tim White) из Центра звездной астрофизики Орхусского университета, Дания, вместе с коллегами разработал мощный новый метод наблюдения звезд, таких как звезды созвездия Плеяды, которые обычно являются слишком яркими для наблюдений при помощи высокопроизводительных телескопов.

Используя инновационный алгоритм для повышения качества данных наблюдений, проведенных при помощи космического телескопа НАСА Kepler («Кеплер»), команда провела наиболее подробное на сегодняшний день исследование переменности таких звезд.

Поскольку космический телескоп НАСА Kepler предназначен для поисков экзопланет на орбитах вокруг далеких звезд, он способен наблюдать несколько тысяч тусклых звезд одновременно, однако при наблюдениях некоторых, самых ярких звезд возникают трудности. Поток света, идущего от яркой звезды, приводит к насыщению центральных пикселей изображения, и часть светового потока теряется для целей измерений. В своем исследовании Уайт и его коллеги разработали метод, который позволяет не включать в анализ насыщенные пиксели, а вместо этого анализировать соседние с ними пиксели, не вошедшие в насыщение.

Применив разработанный алгоритм к анализу наблюдательных данных скопления Плеяды, собранных при помощи обсерватории Kepler, Уайт и его команда смогли выяснить, что все за исключением одной из семи ярких звезд скопления относятся к медленно пульсирующим звездам спектрального класса B, период пульсации которых составляет примерно одни сутки. Однако седьмая звезда Майя пульсирует с периодом 10 суток. Изучив литературные данные по этой звезде и проведя дополнительные спектроскопические наблюдения при помощи телескопа Hertzsprung SONG Telescope, исследователи выяснили, что наблюдаемые пульсации связаны с обширным пятном на поверхности звезды, в границах которого вещество содержит аномально высокие концентрации марганца.

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

Источник