Новости космической науки и технологий

[Deputy Admin]

Ученые определили потерю массы Солнцем по изменениям орбиты Меркурия

10569.jpg

Со временем орбиты планет Солнечной системы расширяются. Это происходит потому, что наша звезда постепенно теряет массу, и ее гравитационное влияние с течением времени ослабевает. В новом исследовании ученые НАСА измерили эту потерю массы, а также другие параметры, непрямым способом, анализируя орбитальное движение Меркурия.

Эти новые значения помогают уточнить ранние прогнозы, снижая уровень неопределенности оцениваемой величины. Это имеет особенно большое значение в случае оценки скорости потери массы Солнцем, поскольку этот процесс позволяет оценить стабильность гравитационной константы G. Хотя G считается фундаментальной физической константой, на самом деле вопрос о ее неизменности в настоящее время остается открытым.

«Меркурий является подходящим объектом для оценки потери массы Солнцем, поскольку его орбита весьма чувствительна к гравитационному влиянию и активности нашей звезды», - сказал главный автор нового исследования Антонио Женова (Antonio Genova) из Центра космических полетов Годдарда НАСА.

► Показать

В своей работе команда Женовы отслеживала орбитальное движение Меркурия по данным о перемещении космического аппарата MESSENGER (Mercury Surface, Space Environment, Geochemistry, and Ranging) в то время, пока миссия еще не была завершена (она завершилась 30 апреля 2015 г.). Проанализировав движение Меркурия и учтя вклады гравитационного воздействия со стороны объектов Солнечной системы на это движение и других влияющих на него факторов, астрономы смогли оценить уширение орбиты Меркурия за счет потери массы Солнцем.

Ранее оценки скорости потери массы Солнцем носили лишь теоретический характер. Согласно этим оценкам скорость потери массы нашей звездой составляет примерно один процент от исходной массы в течение 10 миллиардов лет; этого достаточно, чтобы ослабить гравитационное влияние Солнца настолько, что орбиты планет Солнечной системы начнут «расползаться» со скоростью 1,5 сантиметра в год на одну астрономическую единицу (1 а.е. равна расстоянию от Земли до Солнца) расстояния от планеты до нашего светила. Найденные командой Женовы значения основаны на наблюдениях, и согласно команде, эти значения оказались чуть меньше, чем значения, полученные в результате теоретического анализа, однако имеют меньшую неопределенность. Это позволило повысить стабильность константы G в 10 раз, по сравнению со значениями, полученными ранее в результате изучения движения Луны.

[Deputy Admin]

Новый нидерландский радиотелескоп получает мощнейшие «мозги»

10573.jpg

Каждый день во Вселенной происходят тысячи гигантских взрывов, при этом испускаемое в результате этих взрывов радиоизлучение приходит к нам в форме так называемых «быстрых радиовспышек». Чтобы лучше понять эти вспышки, Нидерланский институт радиоастрономии (Netherlands Institute for Radio Astronomy, ASTRON) недавно установил две новых камеры высокоскоростной съёмки на радиотелескоп, расположенный в г. Вестерборк, Нидерланды. Эти камеры на днях получили новые «мозги» - самый мощный суперкомпьютер в Нидерландах.

Быстрые радиовспышки (Fast Radio Bursts, FRBs) представляют собой экстремально яркие вспышки радиоизлучения, источники которого находятся от нас на расстоянии в миллиарды световых лет. Эти вспышки были открыты свыше десятилетия назад, однако их происхождение и природа до сих продолжают оставаться для нас загадкой. Поскольку эти вспышки длятся лишь доли секунды, их очень трудно наблюдать. Поэтому до настоящего времени было открыто лишь 25 FRB.

Однако эта ситуация должна измениться с введением в эксплуатацию новых широкоугольных камер под названием Apertif, установленных на радиотелескопе, расположенном в Вестерборке. С камерами Apertif вестерборкский радиотелескоп получает самое широкое поле обзора среди всех радиотелескопов мира и высочайшую чувствительность. Для обнаружения FRB-событий камеры Apertif должны непрерывно производить съемку неба в радиодиапазоне со скоростью 20000 кадров в секунду. Формирование и обработка этих снимков требуют новых, очень мощных «мозгов».

С этой целью институт ASTRON создал собственный суперкомпьютер на базе игровых графических процессоров, хорошо подходящих для целей работы со снимками. Этот компьютер состоит из 200 графических процессоров, которые обрабатывают 4 терабита данных в секунду -это больше, чем весь трафик Интернета в пределах Нидерландов. Этот суперкомпьютер, имеющий максимальную вычислительную мощность 2 петафлопа (флоп – число операций с плавающей точкой в секунду), стал самым мощным суперкомпьютером в Нидерландах.

[Deputy Admin]

Удивительные находки ставят новые вопросы относительно атмосфер планет-гигантов

10575.jpg

Самая горячая точка газовой планеты, расположенной рядом с далекой звездой, располагается не там, где ее ожидали увидеть астрофизики – открытие, которое противоречит предсказаниям, сделанным на основе современной модели атмосфер планет этого класса.

В отличие от нашего Юпитера так называемые «горячие юпитеры» обращаются очень близко к родительской звезде, так близко, что один оборот вокруг звезды они совершают менее чем за трое суток. Одно полушарие этих планет всегда обращено к звезде, в то время как другое полушарие всегда «смотрит» в космическую тьму.

Поэтому самая горячая точка в атмосфере таких планет располагается на дневной стороне. Наблюдения за другими горячими юпитерами и теоретические предсказания указывают также на то, что в атмосферах этих планет близ экватора дуют ветра в восточном направлении, которые иногда смещают самую горячую точку к востоку.

► Показать

Однако в случае таинственной экзопланеты CoRoT-2b самая горячая точка обнаружилась в противоположном направлении – к западу от центра. Исследовательская группа под руководством Лизы Данг (Lisa Dang), студента докторантуры Университета Макгилл, Канада, наблюдавшая эту планету при помощи космического телескопа НАСА Spitzer («Спитцер»), предлагает три возможных объяснения этого факта. Во-первых, планета может вращаться вокруг внутренней оси настолько медленно, что один оборот вокруг оси происходит дольше, чем полный оборот вокруг звезды. В этом случае, действительно, формируются ветра, дующие в западном направлении, однако гипотеза плохо соответствует модели гравитационного взаимодействия между звездой и планетой, находящейся на настолько узкой орбите. Вторая рассматриваемая командой Данг гипотеза объясняет западное смещение горячей точки взаимодействием с магнитным полем планеты. Это дало бы редкую возможность изучить магнитное поле экзопланеты. Третья гипотеза говорит о том, что восточную часть планеты могут покрывать толстым слоем облака, заставляющие ее казаться менее яркой, чем на самом деле. Однако эта гипотеза плохо сходится с современными моделями циркуляции атмосферы на таких планетах.

Для выбора в пользу одной из рассматриваемых гипотез или выработки новых предположений команде Данг требуются дополнительные наблюдения системы CoRoT-2 при помощи нового космического телескопа НАСА James Webb («Джеймс Уэбб»), запуск которого намечен на следующий год.

[Deputy Admin]

Микробы помогут перерабатывать отходы жизнедеятельности астронавтов в пищу

10584.jpg

Продукты переработки отходов жизнедеятельности могут однажды стать ценным источником пищи для астронавтов, принимающих участие в продолжительных космических экспедициях. В новой работе ученые показывают, что твердые и жидкие отходы жизнедеятельности человека можно использовать в качестве питательной среды для микроорганизмов, которые, в свою очередь, затем сами могут быть использованы в пищу.

Для проверки своей идеи исследователи во главе с Кристофером Хаусом (Christopher House) из Университета штата Пенсильвания, США, использовали искусственные твердые и жидкие отходы, которые входили в контакт с микроорганизмами в закрытом цилиндрическом реакторе длиной 1,2 метра и диаметром 10 сантиметров. Микробы расщепляли отходы в результате протекания анаэробных процессов.

Команда обнаружила, что в результате разложения отходов выделялся метан, который является пищей для других микробов, Methylococcus capsulatus (52 процента белков и 36 процентов жиров), идущих в настоящее время на корм животным.

Поскольку развитие патогенных микроорганизмов в теплой и влажной среде представляет большую опасность, команда изучила также возможности выращивания микробов в щелочной среде или при повышенной температуре. Исследователи подняли pH системы до 11 и были удивлены, обнаружив, что штамм бактерий под названием Halomonas desiderata (15 процентов белков и 7 процентов жиров) в этих условиях способен расти. При 70 градусах Цельсия, когда большая часть патогенных микроорганизмов выжить уже неспособна, исследователи смогли вырастить пригодные к употреблению в пищу бактерии Thermus aquaticus (61 процент белков и 16 процентов жиров).

[Deputy Admin]

Редкая «кровавая голубая суперлуна» ожидается на ночном небе 31 января

10589.jpg

Астрономическое событие, которое последний раз наблюдалось 36 лет назад – редкая «кровавая голубая суперлуна» - будет видна 31 января в отдельных частях Северной Америки, Азии, Среднего Востока, России и Австралии.

Это событие вызывает такой большой интерес, поскольку является наложением одновременно трех необычных астрономических событий, связанных с Луной: сверхбольшой суперлуны, голубой Луны и полного лунного затмения.

Голубой Луной называют вторую полную Луну за один месяц. Обычно голубая Луна наблюдается один раз в два года и восемь месяцев.

Эта полная Луна стала также третьей по счету в серии «суперлун», наблюдающихся, когда Луна оказывается в ближайшей к Земле точке своей орбиты.

Нахождение в этой точке, называемой перигеем, приводит к увеличению видимого размера Луны на небе на 14 процентов, а яркости – на 30 процентов.

Во время затмения Луна будет проходить в тени Земли, при этом ее диск будет постепенно окрашиваться из белого в оранжевый или красный цвета. Такое необычное окрашивание обусловлено тем, что на Луну в это время падает свет, прошедший через земную атмосферу и испытавший в ней неравномерное по спектру поглощение.

Такая конфигурация Солнца, Луны и Земли будет наблюдаться лишь в течение одного часа и 16 минут, и наблюдатели, находящиеся на территориях Среднего Востока, Азии, России, Австралии и Новой Зеландии, увидят это событие в вечерние часы, в то время, когда Луна будет вставать над горизонтом.

В отличие от солнечного затмения для наблюдения лунного затмения не требуются защитные очки.

[Deputy Admin]

Метеор, вспыхнувший над Гранд Бенд, вероятно, оставил на земле осколки

10594.jpg

Ничто так не освещает ночное небо – и не разжигает исследовательский интерес – как вспышка метеора.

В 7:23 вечера по местному времени сеть камер Университета Западного Онтарио, Канада, запечатлела огненный шар над южной частью канадской провинции Онтарио. Анализ видеоданных показал, что фрагменты метеора, вероятно, достигли земли между местечками Сент-Джозеф и Кредитон, Онтарио.

Сеть камер Кафедры физики и астрономии постоянно наблюдает все небо в поисках метеоров. Профессор Университета Западного Онтарио Питер Браун (Peter Brown), ведущий эксперт в изучении метеоров, подтвердил, что это событие представляет собой вспышку метеора, поскольку все 12 камер сети Western"s Southern Ontario Meteor Network (SOMN) зарегистрировали огненный шар над западной частью Онтарио.

«Этот огненный шар имеет особенно большое значение, поскольку он наблюдался очень низко в атмосфере, чуть к северу от Гранд Бенд – а это является признаком того, что материал, вероятно, смог достичь поверхности Земли. На самом деле, вспышка еще наблюдалась на высоте 24 километра, - сказал Браун. – Единственный метеор, который проник в атмосферу глубже – это метеор Grimsby, который оставил после себя множество метеоритов, вспыхнув в небе 25 сентября 2009 г.».

Предварительные результаты показывают, что этот огненный шар стал видимым на высоте 75 километров. Изначальная масса метеора составляла, предположительно, несколько килограммов, поэтому остаточная масса материала метеоритов, по оценкам, должна составлять от нескольких десятков до нескольких сотен граммов.

[Deputy Admin]

Сверхмассивные черные дыры могут поглощать по одной звезде в год

10606.jpg

Исследователи из Колорадского университета в Боулдере, США, открыли механизм, который объясняет устойчивость асимметричных звездных скоплений, окружающих сверхмассивные черные дыры в некоторых галактиках, и позволяет сделать прогноз, согласно которому в период объединения столкнувшихся галактик звезды, обращающиеся вокруг центральной сверхмассивной черной дыры (СМЧД) могут быть поглощены ею и разрушены с частотой порядка одной звезды в год.

Гравитация СМЧД формирует околоядерное скопление звезд, которое в соответствии с физикой гравитации должно иметь сферическую симметрию. Однако в некоторых галактиках – включая близлежащую галактику Андромеда – ученые наблюдали вместо сферических скоплений звезд асимметричные скопления, принимающие форму диска. Предполагается, что эксцентричный диск формируется вскоре после столкновения между двумя богатыми газом галактиками.

► Показать

Внутри этого диска каждая звезда движется по эллиптической орбите, плоскость которой поворачивается относительно черной дыры с течением времени. Орбиты звезд часто накладываются друг на друга и изменяются в результате взаимодействия между звездами. В конечном счете эти изменения накапливаются, и одна из взаимодействующих звезд оказывается расположена слишком близко к черной дыре.

«Мы прогнозируем, что в период после галактического столкновения СМЧД будет поглощать по одной звезде в год, - сказал один из авторов работы Хизер Вернке (Heather Wernke), студент магистратуры Колорадского университета в Боулдере. – Это примерно в 1000 раз чаще, по сравнению с предыдущими оценками».

Эти находки подтверждают наблюдениями предположение о том, что некоторые галактики, в центре которых имеется СМЧД, демонстрируют более высокие скорости поглощения звезд, чем остальные галактики, а также показывают, что эксцентричные околоядерные диски могут быть распространены чаще, чем предполагалось.

[Deputy Admin]

Два небольших астероида проходят мимо Земли на этой неделе

Два небольших астероида, недавно открытых астрономами обзора неба Catalina Sky Survey (CSS), финансируемого НАСА, безопасно проходят мимо Земли на расстоянии менее одной дистанции Земля-Луна (384000 километров) на этой неделе.

Первый из этих астероидов – открытый сотрудниками CSS 4 февраля – получил обозначение 2018 CC. Его максимальное сближение с нашей планетой состоялось во вторник, 6 февраля, в 20:10 GMT, когда космический камень находился на расстоянии примерно 184000 километров от Земли. Согласно оценкам размеры этого астероида составляют от 15 до 30 метров.

Несомненно, больший интерес вызывает астероид 2018 CB, который также пройдет близко к Земле, в пятницу, 9 февраля, примерно в 22:30 GMT на расстоянии около 64000 километров (что примерно эквивалентно одной пятой расстояния от Земли до Луны). Этот астероид, размеры которого по оценкам составляют от 15 до 40 метров, также был открыт астрономами обзора неба CSS 4 февраля.

«Хотя астероид 2018 CB довольно небольшой, он может оказаться крупнее, чем астероид, вошедший в атмосферу над Челябинском почти пять лет назад, в 2013 г., - сказал Пол Ходас (Paul Chodas), руководитель Центра изучения околоземных объектов Лаборатории реактивного движения НАСА. – Астероиды такого размера нечасто подходят так близко к нашей планете – возможно, лишь один или два раза в год».

[Deputy Admin]

Ученые прогнозируют, как глубоко упадет активность Солнца в середине столетия

10618.jpg

Солнце может испускать меньше излучения к середине столетия, давая Земле шанс нагреваться чуть медленнее, однако это явление не сможет полностью остановить тенденцию глобального потепления на нашей планете.

Это охлаждение планеты станет результатом того, что ученые называют «великим минимумом», периодическое событие, в ходе которого происходит снижение магнитной активности Солнца, солнечные пятна формируются реже, и меньшее количество ультрафиолетового излучения достигает поверхности планеты. Ученые считают, что это событие запускается нерегулярно в результате случайных флуктуаций, связанных с магнитным полем Солнца.

Ученые построили свои модели, используя геологические и исторические данные по холодному периоду в Европе, пришедшемуся на середину 17-го столетия и называемого «маундеровским минимумом». Температуры в этот период были настолько низкими, что река Темза регулярно замерзала, а замерзшее Балтийское море позволило шведской армии вторгнуться в Данию в 1658 г., совершив пеший переход по льду.

Команда ученых под руководством физика Дэна Любина (Dan Lubin) из Калифорнийского университета в Сан-Диего, США, впервые смогла оценить, насколько глубоко снизится активность Солнца в период следующего минимума.

► Показать

Активность Солнца возрастает и убывает в соответствии с 11-летним циклом. Согласно данным, полученным командой Любина, в период грядущего великого минимума Солнце ожидает дополнительное снижение активности, которое обусловит снижение интенсивности ультрафиолетового излучения дополнительно на 7 процентов, по сравнению с другими минимумами 11-летнего цикла светила.

Однако это снижение активности Солнца не сможет компенсировать повышение температуры на нашей планете за счет увеличения концентрации основного парникового газа в атмосфере Земли – диоксида углерода, - считают Любин и его коллеги. В течение сотен тысяч лет концентрация этого газа не превышала 300 ppm (миллионных долей по объему), а теперь, после Промышленной революции, она повысилась до 400 ppm, поясняют ученые.

[Deputy Admin]

Менее массивные планеты теряют атмосферу быстрее, чем предполагалось

10625.jpg

Низкая гравитация Красной планеты и отсутствие у нее магнитного поля делают внешний слой ее атмосферы легкой мишенью для солнечного ветра, «выдувающего» ее в космос, однако новые данные, полученные при помощи космического аппарата Mars Express Европейского космического агентства, демонстрируют, что излучение Солнца может играть неожиданную роль в этом процессе.

Основным элементом защиты атмосферы планеты от выдувания в космос потоками заряженных частиц солнечного ветра является магнитосфера. При отсутствии у планеты собственного магнитного поля, как в случае Венеры и Марса, основным элементом защиты от потери атмосферы в космос становится ионосфера, слой атмосферы, в котором находится фотоионизованный газ, при взаимодействии которого с потоками частиц солнечного ветра индуцируется вторичное магнитное поле, замедляющее и отклоняющее частицы солнечного ветра.

В новом исследовании ученые во главе с Робином Рамстедом (Robin Ramstad) из Шведского института космической физики на основе данных, собранных при помощи зонда Mars Express, выяснили, что роль ультрафиолетового (УФ) излучения Солнца в процессе «выдувания» атмосфер планет небольшой массы, таких как Марс, оказалась существенно более важной, чем считалось ранее. Слабая гравитация Марса приводит к тому, что образовавшиеся в результате фотодиссоциации под действием УФ излучения Солнца ионы покидают ионосферу с потоками так называемых «полярных ветров» и, неспособные удерживаться у поверхности слабой гравитацией Марса, отходят в космос. Таким образом, вне зависимости от мощности солнечного ветра, «защита» от которого формируется слоем ионов ионосферы, число частиц, покидающих атмосферу Марса, будет расти с ростом интенсивности УФ излучения Солнца. На Венере, с ее более сильной гравитацией, ионы, движущиеся к полюсам с потоками «полярных» ветров, не будут покидать атмосферу планеты, а вместо этого осядут на ночной стороне планеты и таким образом вернутся в атмосферу - что и объясняет отчасти тот факт, что Венера до сих пор смогла сохранить свою атмосферу, считают авторы исследования.