Новости космической науки и технологий

[Deputy Admin]

Новый метод определения масс одиночных звезд

10478.jpg

Астрономы предложили новый метод измерения масс одиночных звезд, который будет особенно полезен в случае светил, имеющих планетные системы.

Этот метод был специально создан для миссии Gaia («Гея») Европейского космического агентства, которая в настоящее время производит составление трехмерной карты галактики Млечный путь, а также для строящегося спутника Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), запуск которого планируется на следующий год. Спутник TESS будет производить обзор 200000 самых ярких звезд неба в поисках новых экзопланет.

«Мы разработали новый метод «взвешивания» одиночных звезд, - сказал профессор физики и астрономии Кайван Стассун (Keivan Stassun), руководитель проекта, в рамках которого был разработан этот новый метод. – Сначала мы измеряем общее количество света, испускаемое звездой, и определяем ее параллакс, чтобы вычислить диаметр. Затем мы анализируем характер мерцания звезды – это позволяет нам рассчитать поверхностную гравитацию светила. Наконец мы объединяем результаты расчетов диаметра и поверхностной гравитации звезды и на их основании считаем ее общую массу».

► Показать

В астрономической практике наиболее точным методом определения масс далеких звезд считается метод, основанный на измерении диаметров орбит двойных звездных систем. Ньютоновские законы движения позволяют астрономам рассчитать массы обеих звезд двойной системы с высокой точностью. Однако во Вселенной в составе двойных систем находится не более половины всех звезд. Куда сложнее дело обстоит с одиночными звездами, массы которых чаще всего определяют при помощи фотометрического метода, характеризуемого весьма высокой погрешностью.

«Наш метод позволяет измерить массы многих звезд с точностью 10-25 процентов. В большинстве случаев эта точность превышает точность других современных методов, подходящих для заданных условий, а кроме того, этот метод позволяет работать с одиночными звездами – то есть, теперь мы не ограничены двойными системами», - сказал Стассун.

[Deputy Admin]

Модель планет, подобных Марсу, проливает свет на активность раннего Солнца

10484.jpg

Ученый из Сибирского федерального университета Николай Еркаев и его коллеги из Австрии и Германии построили физическую и математическую модели формирования планет размером с Венеру и Марс. Команда пришла к выводу, что у Марса не было шанса развить толстую атмосферу и биосферу. В случае Венеры эта возможность зависела от активности Солнца: согласно ученым эта планета смогла удержать свою атмосферу благодаря тому факту, что активность молодого Солнца была относительно низкой.

Согласно этой модели Марс и Венера развиваются из протопланет (а те, в свою очередь – из облаков газа и пыли). «Зародыши» планет сталкиваются и формируют таким образом протопланеты. Эти протопланеты разогреваются, и на их поверхностях формируются океаны магмы. При затвердевании этих океанов магмы летучие вещества формируют толстую и горячую атмосферу, которая в основном состоит из воды и диоксида углерода. Однако в случае планет подобных Марсу происходит потеря атмосферы в космос из-за низкого уровня гравитации и высокой светимости молодых звезд в УФ-диапазоне. Водород является самым легким газом, и он первым отходит в космос, захватывая с собой более тяжелые элементы (кислород, диоксид углерода, а также благородные газы).

Исследователи рассмотрели широкий спектр возможных сценариев, описывающих изменения солнечной активности. Однако во всех этих сценариях планеты, подобные Марсу, теряли атмосферу в течение не более чем 10 миллионов лет – «мгновение ока» в масштабах возраста Солнечной системы, составляющего 4,57 миллиарда лет. Однако планеты, подобные Венере, теряли атмосферу лишь в случае сценариев с относительно высокой активностью раннего Солнца, в то время как в сценариях с умеренной активностью светила планеты, подобные Венере, сохраняли свою атмосферу. Таким образом, согласно этой модели наличие у Венеры атмосферы в настоящее время свидетельствует о том, что активность Солнца в ранние годы существования Солнечной системы была относительно низкой.

[Deputy Admin]

Марс и Земля не были соседями несколько миллиардов лет назад, считают ученые

10485.jpg

В новом исследовании предполагается, что Марс сформировался в том месте, которое сейчас носит название Астероидного пояса, то есть планета находилась примерно в 1,5 раза дальше от Солнца, чем сейчас, прежде чем мигрировала в свое текущее расположение.

Большинство ученых считают, что Марс сформировался рядом с Землей из одного и того же материала, однако этому предположению противоречат обнаруженные различия в составе материала этих двух планет. Марс содержит другие, более легкие, чем в случае Земли, силикаты, больше напоминающие вещество метеоритов. В попытке объяснить, почему химические и изотопные составы вещества Марса и Земли так значительно различаются между собой, исследователи из Японии, США и Великобритании во главе с Р. Брассером (R. Brasser) построили компьютерную модель движения Красной планеты по Солнечной системе.

Хотя проведенные командой Брассера сеансы моделирования показали, что наиболее вероятным сценарием является формирование Марса рядом с Землей, однако эта версия не объясняет различия в составе вещества двух планет. Поэтому исследователи обратили свое внимание на так называемую модель Большого отклонения (Grand Tack model), согласно которой Юпитер играл основную роль в формировании планет внутренней части Солнечной системы и их окончательных орбит. Согласно этой гипотезе недавно сформировавшийся Юпитер помог транспортировать к Солнцу большое количество вещества, из которого затем сформировались Земля и Венера, в то же время оттолкнув часть материала от Марса, вследствие чего масса сформировавшейся Красной планеты составила не более чем 11 процентов от массы Земли.

При моделировании в соответствии с гипотезой Большого отклонения Брассер и его коллеги получили с небольшой вероятностью сценарий, в котором Марс формируется намного дальше от Солнца, чем Земля и Венера, однако авторы работы считают, что, несмотря на относительно низкую вероятность развития такого сценария, именно он имел место в ранней Солнечной системе, поскольку только этот сценарий позволяет объяснить различия в химическом и изотопном составе вещества Марса и Земли.

[Deputy Admin]

«Орбитальный хаос» вокруг красного карлика

10489.jpg

В Солнечной системе планеты обращаются вокруг Солнца в экваториальной плоскости, двигаясь по часовой стрелке. Солнце также вращается вокруг собственной оси, и ось этого вращения сонаправлена с осью, вокруг которой вращаются планеты, что создает впечатление системы высокой степени упорядоченности. Однако природа часто бывает непредсказуема, и международная команда исследователей обнаружила планетную систему, в которой наблюдается самый настоящий «орбитальный хаос».

Система звезды GJ436 включает так называемую «волосатую» планету GJ436b, которая испаряется, подобно комете. В новом исследовании астрономы во главе с Винсентом Бурье (Vincent Bourrier) обратили внимание на орбиту этой планеты. Эта орбита, вместо того чтобы лежать в экваториальной плоскости родительской звезды, проходит над ее полюсами.

Кроме того, необычность этой орбиты усугубляется ее высоким эксцентриситетом, или «сплюснутостью». «Эта планета испытывает мощные приливные силы, поскольку находится очень близко к звезде – на расстоянии, составляющем лишь 3 процента от расстояния Солнце-Земля, - объяснил Бурье. – Продолжительность существования красных карликов во Вселенной очень велика, и приливные силы, действующие со стороны звезды в течение долгого времени, должны были привести к формированию круговой орбиты планеты, однако в действительности этого не произошло».

Согласно версии Бурье необычная орбита планеты GJ436b может объясняться присутствием в системе еще одной, более массивной планеты, которая возмущает орбиту планеты GJ436b и кроме того «подталкивает» ее к звезде. Своей целью на ближайшее будущее команда Бурье видит обнаружение этой планеты и измерение ее фундаментальных параметров.

[Deputy Admin]

Открытие слияния нейтронных звезд стало научным прорывом года по версии Science

10494.jpg

Первое в мире обнаружение столкновения двух далеких нейтронных звезд, вызывающего мощную волну в пространстве-времени, было признано научным прорывом 2017 г., сообщил журнал Science в четверг.

Столкновение этих двух сверхплотных звезд, наблюдаемое 17 августа, «подтвердило ряд астрофизических моделей, обнаружило место формирования большого числа различных тяжелых элементов во Вселенной и позволило подвергнуть проверке основные положения теории относительности», говорится в отчете.

Это столкновение, которое произошло на расстоянии 130 миллионов световых лет от нас, относится к типу столкновений, в которых образуется не менее половины всего золота, платины, урана и меркурия, имеющихся во Вселенной, говорят эксперты.

Обзор научных достижений уходящего года, традиционно публикуемый журналом Science, также включает открытие нового вида орангутана, Pongo tapanuliensis. Считается, что лишь 800 особей этого вида обитают в изолированном лесу в Индонезии.

► Показать

Еще одним прорывом уходящего года журнал Science называет повторный анализ черепа, откопанного в марокканской пещере в 1961 г., который показал, что возраст черепа составляет на самом деле примерно 300000 лет, то есть его обладатель был рожден за 100000 лет до предполагаемого появления на планете вида Homo sapiens.

Из «научных антипрорывов» уходящего года журнал Science выделил, прежде всего, «глубоко неконструктивные» (deeply dysfunctional) взаимоотношения между наукой и нынешним президентом США Дональдом Трампом, который «вышел из Парижского соглашения по климату 2015 г., не поддержал множество инициатив, призванных ужесточить экологическую политику, и призвал к глубокому сокращению бюджетов ключевых научно-исследовательских организаций страны».

[Deputy Admin]

Солнечная активность влияет на яркость Урана

10499.jpg

Изменения солнечной активности влияют на цвет облаков Урана и их плотность, обнаружили исследователи из Оксфордского университета и Университета Рединг, оба научных учреждения Великобритания.

Эта ледяная планета является второй по счету планетой Солнечной системы с внешнего края и совершает один оборот вокруг Солнца за 84 года – столько длится один уранианский год.

Исследователи во главе с Кареном Аплином (Karen Aplin) из Оксфордского университета обнаружили, что, если принимать в расчет долгие и необычные времена года этой планеты, то ее яркость возрастает и убывает с периодичностью 11 лет. Именно столько продолжается цикл солнечной активности, который также влияет на число солнечных пятен.

Доктор Аплин рассказал: «Атмосфера Урана является одной из самых холодных в Солнечной системе, однако в ней все же присутствуют облака и лед, так же как в атмосфере нашей планеты».

► Показать

«Изменения яркости планеты показывают, что с этими облаками что-то происходит. Мы обнаружили, что эти изменения связаны с двумя основными процессами».

«Один из этих процессов имеет химическую природу и связан с изменениями интенсивности ультрафиолетового излучения, испускаемого Солнцем, которые влияют на цвет частиц, присутствующих в атмосфере Урана. Второй процесс связан с высокоскоростными частицами, называемыми космическими лучами, которые приходят в нашу Солнечную систему из разных уголков Вселенной. Поток этих частиц бомбардирует атмосферу Урана и также влияет на формирование в ней облаков. Солнечная активность определяет поток космических лучей, поскольку наша звезда обладает магнитным полем, пропускающим больше или меньше космического излучения в зависимости от активности Солнца, определяемой, в свою очередь, его 11-летним циклом».

[Deputy Admin]

«Космические фонарики» помогают глубже понять судьбу Вселенной

10502.jpg

В новом исследовании ученые проникают в природу галактик с эмиссионными линиями (emission line galaxies), которые используются в нескольких проводимых в настоящее время, а также планируемых обзорах неба, чтобы глубже понять структуру и судьбу Вселенной.

В попытке понять происхождение темной материи и темной энергии ученые обратили внимание на галактики, которые позволяют отследить крупномасштабную структуру Вселенной – так называемые галактики с эмиссионными линиями. Эти галактики демонстрируют интенсивные эмиссионные линии газа, разогретого «новорожденными» звездами.

Однако в настоящее время ученым доступны лишь сравнительно небольшие наборы галактик с эмиссионными линиями, кроме того, природа этих галактик плохо изучена. Компьютерное моделирование является единственным способом получить представление о процессах, протекающих при формировании и эволюции этих галактик.

В новой научной работе группа астрономов во главе с доктором Виолеттой Гонсалес-Перес (Violeta Gonzalez-Perez) из Института космологии и гравитации Портсмутского университета, Великобритания, исследовала характеристики галактик с эмиссионными линиями при помощи сеансов компьютерного моделирования, проведенных в суперкомпьютерном центре DiRAC (Distributed Research utilising Advanced Computing) Даремского университета, Великобритания.

Это моделирование затронуло ту эпоху развития Вселенной, когда осуществлялся переход от доминирования материи к доминированию темной энергии, наблюдаемому в настоящее время. Исследователи обнаружили, что галактики с эмиссионными линиями лежат в центрах гравитационных потенциальных ям, обладая массами порядка 11 миллиардов масс Солнца. Затем ученые сравнили свои результаты с данными наблюдений, собранными при помощи обзоров неба SDSS-IV/eBOSS и Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI), основной целью которых является измерение влияния темной энергии на расширение Вселенной, и скорректировали модели формирования галактик с эмиссионными линиями.

[Deputy Admin]

Сегодня мимо Земли прошел небольшой астероид

10506.jpg

Недавно обнаруженный астероид небольшого размера, получивший название 2017 YD2, прошел мимо Земли в 2:37 UTC. Этот объект находился на безопасном расстоянии примерно в 2,2 дистанции Земля-Луна (lunar distances, LD) от нашей планеты, что соответствует 845000 километров.

Астероид 2017 YD2 был обнаружен 23 декабря при помощи обзора неба Mount Lemmon Survey (MLS), который использует 1,52-метровый рефлектор системы Кассегрена, установленный в обсерватории Маунт-Леммон, штат Аризона, США. MLS является одним из наиболее плодотворных обзоров неба в части обнаружения околоземных объектов. К настоящему времени с его помощью открыто свыше 50000 малых планет.

Согласно астрономам 2017 YD2 представляет собой астероид семейства Атона; его диаметр составляет от 3 до 11 метров. Этот астероид имеет абсолютную величину 28,7, большую полуось – порядка 0,84 и обращается вокруг Солнца с периодом 281 день. Во время утреннего пролета мимо Земли астероид двигался со скоростью 8,3 километра в секунду.

[spoil]Ожидается, что через 4 часа после этого сближения с Землей астероид 2017 YD2 пройдет мимо Луны, оставаясь на расстоянии примерно 518000 километров от нее. Следующий пролет этого астероида мимо Земли ожидается 4 октября 2020 г., когда космический камень будет находиться на расстоянии примерно 64 LD от нашей планеты.

По состоянию на 27 декабря обнаружено 1872 потенциально опасных объекта, однако ни один из нас не лежит на курсе столкновения с нашей планетой. К потенциально опасным относят астероиды размером более 100 метров, которые подходят к Земле на расстояние ближе чем 19,5 LD.[/spoil]

[Deputy Admin]

Жизнь может ускорить вращение планеты вокруг собственной оси

10510.jpg

Ученые считают, что присутствие жизни может влиять на скорость вращения планеты вокруг собственной оси.

В настоящее время Земля вращается вокруг собственной оси с периодом 24 часа, однако раньше наша планета вращалась с периодом всего лишь 2-3 часа. Со временем вращение планеты замедлилось по причине так называемого «приливного торможения», вызываемого действием гравитации со стороны Луны и Солнца. Однако, как считают ученые во главе с Калебом Шарфом (Caleb Scharf), заведующим кафедры астробиологии Колумбийского университета, США, частично компенсировать это гравитационное воздействие, замедляющее вращение, способна атмосфера планеты.

Под действием излучения Солнца на дневной стороне Земли атмосфера нагревается и становится менее плотной, в то время как на ночной, холодной стороне планеты плотность атмосферы повышена. Это создает «рычаг» для гравитационного воздействия, благодаря которому, как считают Шарф и его коллеги, происходит замедление торможения вращения Земли гравитацией Луны.

Состав атмосферы планеты может влиять на скорость ее нагрева и охлаждения. Например, озон, образующийся из кислорода под действием ультрафиолетового излучения, хорошо поглощает солнечный свет и помогает «разогреть» планету. Поэтому кислород, выделяемый гипотетическими жизненными формами, населяющими экзопланету, может быть преобразован в озон, который, изменив режим нагрева атмосферы планеты родительской звездой, окажет тем самым воздействие на скорость вращения планеты, слегка ускорив ее вращение вокруг собственной оси, предполагает Калеб.

[Deputy Admin]

Луна скоро будет выглядеть так, как не выглядела последние 150 лет

10526.jpg

Называйте ее как хотите – голубой красной Луной, пурпурной Луной или кровавой Луной – но 31 января Луна будет выглядеть по-особенному.

Три различных астрономических события в эту ночь будут наблюдаться одновременно, в результате чего произойдет то, что можно назвать затмением голубой кровавой Луны. Такое редкое астрономическое событие последний раз происходило более чем полтора столетия назад.

Суперлуна, подобная той, что наблюдалась в ночь с 1-го на 2-е января, представляет собой полную Луну, находящуюся в ближайшей к Земле точке своей орбиты и потому выглядящую на небе более крупной и яркой, чем обычно.

31 января Луна также будет пребывать в полной фазе второй раз в течение одного месяца. Это редкое астрономическое событие происходит один раз примерно в 2,5 года и называется голубой Луной.

Вдобавок к этим двум событиям 31 января состоится также полное лунное затмение. Лучшие виды на это затмение будут открываться наблюдателям из Центральной и Южной Азии, Индонезии, Новой Зеландии и Австралии.

Из-за особенностей поглощения света атмосферой Земли во время этого затмения Луна будет казаться красноватой, поэтому ее прозвали «кровавой».