Новости космической науки и технологий

[Deputy Admin]

Астрономы открывают две планеты-странницы в нашей Галактике

20181112031545.jpg

Польские астрономы на днях открыли две новые планеты в нашей Галактике. Эта новость интересна сама по себе, однако вдобавок к этому обнаруженные планеты являются весьма необычными. В отличие от большинства других известных науке планет, они не обращаются вокруг звезды.

Вместо этого планеты свободно движутся в холодной, мертвой темноте космоса.

Свободно движущиеся в пространстве планеты намного труднее обнаружить, по сравнению с планетами, которые обращаются вокруг звезд. Многие открытия экзопланет происходят при наблюдениях их прохождений перед родительскими звездами, в результате чего мы отмечаем снижение яркости этих звезд, указывающее на присутствие на орбите планеты. Однако этот вариант обнаружения планет в данном случае оказался неприменим.

► Показать

Чтобы заметить две эти новые планеты-странницы, астрономы из Варшавского университета во главе с П. Мрозом (P. Mroz) использовали метод, называемый «гравитационным микролинзированием».

В своем исследовании ученые описывают, как они использовали этот метод для обнаружения точек, в которых свет далеких звезд был искажен гравитационным притяжением планеты, находящейся на пути света к Земле.

Поскольку свидетельства обнаружения этих планет являются косвенными, ученые не могут точно определить размеры планет. В зависимости от того, насколько далеко от нас находятся обнаруженные планеты, их массы могут составлять от двух до 20 масс Юпитера для первой из планет и от 2,3 до 23 масс Земли – для второй планеты-странницы.

Ученые не исключают полностью шанс того, что планеты могут оказаться обитаемыми, но подчеркивают, что это маловероятно, поскольку поверхности обеих планет получают слишком мало света и тепла.

[Deputy Admin]

Многоволновое исследование объединяющегося скопления галактик MACS J0417.5-1154

20181113042604.jpg

Международная команда астрономов провела всестороннее многоволновое исследование одного из объединяющихся скоплений галактик, известного как MACS J0417.5-1154. Это новое исследование позволяет глубже понять природу этого необычного скопления галактик.

Скопления галактик обычно формируются в результате слияний и растут за счет поглощения субскоплений. Эти процессы дают превосходную возможность изучать материю в условиях, в которых ее нельзя изучить в лаборатории на Земле. В частности, объединяющиеся скопления галактик могут помочь нам глубже понять физику ударных волн и холодных фронтов, наблюдаемых в диффузной межгалактической среде, ускорение космических лучей в скоплении галактик и свойства темной материи, связанные с ее внутренним самовзаимодействием.

Скопление галактик MACS J0417.5-1154, расположенное на красном смещении в 0,44, представляет собой сложное объединяющееся скопление галактик, демонстрирующее радиогало масштаба нескольких мегапарсеков с крутым спектром. Оно относится к классу диссоциативных слияний, в ходе которых одна из субструктур скопления теряет газ в результате прохождения рядом с центром другой субструктуры.

Недавно группа исследователей во главе с Махадевом Панджем (Mahadev Pandge) из колледжа Dayanand Science College, Индия, провела многоволновой анализ скопления галактик MACS0417, используя данные, собранные при помощи космического телескопа НАСА/ЕКА Hubble («Хаббл»), телескопа «Субару», расположенного на Гавайях, а также рентгеновские данные, собранные при помощи космической обсерватории НАСА Chandra («Чандра»). Кроме того, данные были дополнены наблюдениями в радиодиапазоне, проведенными при помощи телескопа Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT), находящегося на территории Индии, и расположенной на Гавайях 10,4-метровой Субмиллиметровой обсерватории, принадлежащей Калифорнийскому технологическому институту, США.

В ходе проведенного исследования было обнаружено, что скопление галактик MACS0417 является очень массивной системой, масса которой составляет примерно 1,38 квадриллиона (1,38*10^15) масс Солнца. Скопление состоит из основной части и субскопления. Масса основного скопления составляет около 1,15 квадриллиона масс Солнца, а масса субскопления примерно в шесть раз меньше (196 триллионов масс Солнца). Исследование позволило подтвердить, что скопление галактик MACS0417 находится в процессе диссоциативного слияния, в ходе которого основное скопление сохранило весь свой газ, в то время как структура газового облака субскопления оказалась явно нарушенной.

[Deputy Admin]

Вокруг Солнечной системы бушует «ураган» темной материи, выяснили ученые

20181115035802.jpg

Если верны расчеты астрономов, Солнечная система находится непосредственно в центре мощной космической турбулентности – обширного «урагана» темной материи, скорость которого достигает 500 километров в секунду.

Мы не можем видеть его и не можем почувствовать – однако представление об этом урагане может помочь напрямую обнаружить темную материю.

Темная материя представляет собой одну из самых загадочных субстанций во Вселенной. Она никогда не была обнаружена напрямую, однако ее присутствие определяется по движениям звезд и галактик, которые оказываются слишком быстрыми, чтобы их можно было объяснить действием одних лишь наблюдаемых масс.

► Показать

После изучения нового релиза данных от миссии Gaia («Гея») Европейского космического агентства астрономы обнаружили звездный поток, представляющий собой остатки относительно крупной карликовой сфероидальной галактики, которая была поглощена нашей галактикой Млечный путь много лет назад.

Ученые обнаружили несколько таких звездных потоков, однако поток под названием S1 примечателен тем, что он протянулся через окрестности нашей Солнечной системы.

В новом исследовании физик-теоретик Киаран О’Харе (Ciaran O"Hare) из Университета Сарагосы, Испания, рассчитал влияние звездного потока S1 на темную материю в нашей части Галактики. Согласно расчетам ученого, характер распределения и движения темной материи в нашей части Млечного пути таков, что обнаружение ее в форме так называемых ВИМПов (слабо взаимодействующих массивных гипотетических частиц темной материи) практически неосуществимо, в то время как детекторы аксионов (сверхлегких гипотетических частиц темной материи) могут провести обнаружение с куда более высоким шансом на успех. Согласно расчетам физиков-теоретиков, аксионы, которые мы не можем видеть, могут быть превращены в присутствии мощного магнитного поля в фотоны света, легко поддающиеся наблюдениям, отмечают авторы.

[Deputy Admin]

Полярные сияния раскрывают тайны высокоэнергетических космических процессов

20181116050804.jpg

Подробное изучение полярных сияний позволило глубже понять физику мощных взрывов, происходящих в космическом пространстве, согласно новому исследованию.

Полярные сияния позволяют изучать физические процессы, которые происходят в космосе за миллионы километров от Земли, в том месте, где магнитное поле нашей планеты вытягивается в длинный «хвост», направленный в противоположную от Солнца сторону.

В этом исследовании команда ученых во главе с Н.М.Е. Калмони (N. M. E. Kalmoni) проводила наблюдения полярных сияний, чтобы понять физику высокоэнергетических процессов, происходящих при взрывном изменении конфигурации источника, дающего начало наблюдаемому полярному сиянию.

«Где-то в гигантском объеме пространства, занимаемом магнитосферой Земли, в результате дестабилизации происходит выделение энергии, и указать местонахождение этой области магнитосферы довольно сложно. В результате формируются суббури, посредством которых заряженные частицы вместе с электромагнитными волнами попадают в атмосферу Земли и вызывают ее свечение, известное нам как полярное сияние, - рассказал один из авторов работы доктор Джонатан Рае (Jonathan Rae) из Университетского колледжа Лондона, Соединенное Королевство. – Изучая подробно полярные сияния, мы можем определить местонахождение зоны нестабильности и выявить физические процессы, протекающие при ее формировании. Это более эффективный способ анализа, по сравнению с попытками наблюдения обширных областей космического пространства».

Изученное в рамках данного исследования полярное сияние, которое наблюдалось над Аляской в 2012 г., позволило авторам установить местонахождение зоны нестабильности, обусловившей возникновение этого атмосферного явления, и подтвердить работоспособность своего метода для изучения физики высокоэнергетических процессов, происходящих в магнитосфере нашей планеты.

[Administrator]

Марсоход Curiosity. Sol 2233-2235: “Изменчивый Марс”

2230MR0118320020106040C00_DXXX-br2-640x571.jpg

На Марсе начался сезон ветров, поэтому мы запланировали для Curiosity динамичную фотосессию ландшафта в разное время в течение дня, для того, чтобы понять, как ветер перемещает песчинки и пыль.
Динамика ландшафта объединяет, самые разнородные явления и процессы.
Понятие временной динамики объединяет все изменения в ландшафте, связанные со временем, – длительностью и характером ритмичности динамических проявлений.
Динамика функционирования – моментальный (время наблюдения) срез процессов обмена веществом и энергией в ландшафтном комплексе. Это своего рода элементарная точка отсчета временной динамики ландшафта. Из сопоставления таких срезов времени в различные часы и дни наблюдений складываются представления о динамике ландшафта.
В течение всего уик-энда с помощью камер Mastcam мы будем вести наблюдение за зонами «Sand Loch» и «Windyedge», а также используем MSL Mars Descent Imager (MARDI) для отслеживания изменений под ровером. Как вы помните, снимки с этой камеры позволили увидеть окружающий рельеф на месте посадки во время спуска на поверхность Марса.
Подобная методика, которую мы уже проводили в дюнах Багнольд, (Bagnold Dunes) помогла нам тогда создать модель передвижения песчинок в атмосфере Марса.
В этот уик-энд мы также продолжим анализировать состав химического и минералогического состава породы, полученной на буровой площадке Highfield, с помощью рентгеновского флуоресцентного прибора и рентгеновской дифракции, и проведем мониторинг атмосферы.
Мы запланировали два больших блока дистанционного наблюдения на 2233 Сол с помощью ChemCam и Mastcam целей «Dun Carloway», «St. Abbs Head» и «Echt». Второй блок наблюдений целей «Blair Atholl”и “Rhinns of Islay” мы проведем 2235 Сола, а также в планах мультиспектральное наблюдение с помощью Mastcam.

[Deputy Admin]

В «хвосте» магнитосферы Земли обнаружен энергетический взрыв

20181120041533.jpg

Исследователи из Нью-Гемпширского университета, США, впервые обнаружили с трудом поддающееся наблюдениям одиночное событие, включающее «пересоединение магнитных линий» - процесс, в ходе которого частицы и энергетические поля в окрестностях Земли сталкиваются, в результате чего происходит кратковременный, но мощный взрыв – в «хвосте» магнитосферы Земли, области космического пространства, пронизанной магнитным полем, которая находится позади нашей планеты.

Пересоединение магнитных линий продолжает оставаться загадкой для ученых. Они знают о существовании этого эффекта и тех последствиях, которые эти энергетические взрывы могут вызывать – яркие полярные сияния и нарушения работы энергосетей в случае особенно крупных событий – однако механизм магнитного пересоединения до сих пор остается не до конца понятым. В новом исследовании ученые впервые описывают ключевые сведения, касающиеся механизмов развития этого события в хвосте магнитосферы нашей планеты.

«Это было необычное открытие, - сказал Рой Торберт (Roy Torbert) из Центра наук о космосе Нью-Гемпширского университета, заместитель руководителя проекта миссии Magnetospheric Multiscale mission (MMS) НАСА. – Мы уже давно знали, что магнитное пересоединение происходит в одном из двух возможных режимов: асимметричном и симметричном, однако в этот раз мы впервые стали свидетелями развивающегося симметричного процесса».

В результате пересоединения линий магнитных полей в окрестностях Земли формируются потоки электронов, движущихся со сверхзвуковыми скоростями. Этот вид события магнитного пересоединения, который был получен при пролете аппаратов миссии MMS непосредственно через зону пересоединения, имел достаточно высокое разрешение для того, чтобы ученые могли четко отличить симметричный режим от других, асимметричных режимов пересоединения, подобных тем, которые обнаруживаются в магнитопаузе, области в окрестностях Земли, расположенной ближе к Солнцу, пояснили авторы.

[Deputy Admin]

Желоба на поверхности спутника Марса были вырезаны катящимися камнями

20181121035634.jpg

В проведенном недавно исследовании приводятся новые доказательства в пользу гипотезы, согласно которой необычные желоба, наблюдаемые на поверхности спутника Марса Фобоса, были вырезаны на поверхности катящимися камнями, сформировавшимися при древнем столкновении с поверхностью спутника астероида.

«Эти желоба являются характерной «отличительной чертой» Фобоса, и их происхождение является предметом дискуссий ученых уже на протяжении 40 лет, - рассказал Кен Рэмсли (Ken Ramsley), планетолог из Брауновского университета, США, и главный автор новой научной работы. – Мы думаем, что наше новое исследование поможет найти объяснение».

[spoil]Желоба, покрывающие собой большую часть поверхности Фобоса, были впервые замечены в 1970-е гг. при помощи миссий НАСА Mariner и Viking. На протяжении многих лет ученые предлагали различные версии происхождения этих структур. Некоторые исследователи считали, что желоба являются результатом попадания на поверхность Фобоса осколков столкновений небесных тел с поверхностью Марса. Другие считали, что гравитация Марса медленно разрывает Фобос на части, и наблюдаемые желоба являются трещинами, предвещающими окончательный разрыв.

Однако другие ученые считают, что желоба на поверхности Фобоса связаны с кратером Стикни, представляющим собой ударную воронку на поверхности спутника Марса. Согласно этой версии, осколки астероида после столкновения катились по поверхности Фобоса, вырезая на ней длинные желоба. Основные проблемы этой гипотезы состоят в том, что не все желоба на поверхности Фобоса ориентированы радиально по отношению к кратеру Стикни, кроме того, на поверхности Фобоса имеется обширная «мертвая зона», наличие которой до сих пор не получило объяснения в рамках этой версии. Вдобавок, некоторые желоба накладываются один на другой – чего не наблюдалось бы в том случае, если все катящиеся по поверхности Фобоса камни произошли в результате одного столкновения.

В своей новой работе Рэмсли вместе с коллегами показывает, что все описанные «несостыковки» получают объяснение при подробном компьютерном моделировании процесса столкновения, сформировавшего кратер Стикни. Ввиду слабой гравитации Фобоса часть катящихся по его поверхности камней, образовавшихся при столкновении с астероидом, полностью обогнула одно полушарие астероида и прокатилась далее по уже сформированным другими камнями желобам – в результате чего произошло наложение, а ориентация желобов оказалась измененной по отношению к кратеру Стикни. Наличие мертвой зоны объясняется тем, что перед ней на пути валунов имеется небольшая возвышенность поверхности, и катящиеся камни попросту «перепрыгнули» эту зону, объясняет Рэмсли.[/spoil]

[Deputy Admin]

Новые климатические модели семи планет системы небольшой звезды TRAPPIST 1

20181122040215.jpg

Не все звезды в нашей Вселенной похожи на Солнце, поэтому не все планетные системы можно изучать, исходя из допущений, верных лишь для системы нашей звезды. В новом исследовании, проведенной командой исследователей под руководством Эндрю Линковски (Andrew Lincowski), докторанта Вашингтонского университета, США, представлены новые климатические модели для семи планет, движущихся вокруг звезды TRAPPIST-1.

Эта работа также поможет астрономам более эффективно изучать планеты, обращающиеся вокруг других звезд, непохожих на наше Солнце, и более эффективно использовать ограниченные и весьма дорогостоящие ресурсы космического телескопа James Webb («Джеймс Уэбб»), запуск которого по информации, доступной на сегодняшний день, намечен на 2021 г.

Согласно находкам команды Линковски, все семь планет, обращающихся вокруг звезды TRAPPIST-1, эволюционировали по типу Венеры – то есть, на ранних этапах их существования на поверхностях планет находилась вода, которая впоследствии испарилась, и теперь планеты оказались окружены плотной, непригодной для существования жизненных форм атмосферой. Лишь одна из планет, TRAPPIST-1 e, может представлять собой подобную Земле планету, поверхность которой покрыта глобальным океаном – и эта планета может представлять интерес для более глубокого изучения с точки зрения определения возможной обитаемости, пояснили исследователи.

Построенные командой Линковски модели климата экзопланет системы TRAPPIST-1 позволяют сформировать искусственные спектры атмосферных газов, соответствующие тому или иному составу атмосферы, которые затем можно будет сравнить со спектрами атмосфер этих планет, наблюдаемыми при помощи строящейся в настоящее время космической обсерватории НАСА James Webb, пояснили авторы.

[Deputy Admin]

Что делает «брата и сестру», Марс и Землю, такими непохожими друг на друга

20181122042343.jpg

Марс и Земля напоминают собой брата и сестру, которые выросли порознь. В одно время их сходство было просто поразительным: обе планеты были теплыми, влажными и окутанными толстыми атмосферами. Однако 3 или 4 миллиарда лет назад эволюционные пути этих планет разошлись.

Вскоре мы можем узнать о причинах того, почему Марс и Земля эволюционировали по таким разным схемам. Космический аппарат НАСА InSight прибудет к Красной планете в понедельник, 26 ноября, и позволит провести глубокое сравнение Земли с ее красноватым «братом».

Миссия InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) не будет производить поиски жизни на Марсе. Вместо этого зонд изучит состав недр Красной планеты, чтобы понять причины появления различий в эволюции двух планет.

На Земле кора постоянно обновляется за счет движения плит, называемого тектоникой плит. На Марсе тектоника плит отсутствует, и инструмент Seismic Experiment for Interior Structure (SEIS) аппарата InSight будет изучать иные процессы, протекающие в недрах Красной планеты и приводящие к формированию «марсотрясений». Кроме того, зонд будет оснащен инструментом Heat Flow and Physical Properties Package (HP3), который будет измерять движение тепла близ поверхности планеты. Движение тепла может помочь понять процессы формирования горячих источников на поверхности Марса или извержения летучих веществ, происходящего при вулканических выбросах, при конденсации которых на поверхности в дальнейшем могли формироваться реки и океаны, пояснили ученые. Наконец данные, полученные при помощи инструмента Rotation and Structure Experiment (RISE), помогут понять, каким образом Марс потерял свое магнитное поле, являющееся «щитом», оберегающим поверхность планеты от действия губительного космического излучения.

[Deputy Admin]

Магнитные поля экзопланет могут формироваться движущимися потоками магмы

20181123023632.jpg

Всем нам хорошо известны свойства магнитного поля Земли: оно защищает планету от губительной космической радиации, имеет дипольную структуру и формируется под действием потоков жидкого железа, протекающих в ядре планеты – так называемое «магнитное динамо». Однако о магнитных полях экзопланет нам известно гораздо меньше. В новом исследовании ученые во главе с Франсуа Субираном (Fran?ois Soubiran) смогли выяснить новые подробности о магнитных полях экзопланет класса «суперземель» массой порядка 5 масс нашей планеты - исследователи показали, что эти планеты обладают магнитным полем, которое, однако, формируется в соответствии с новым механизмом, под влиянием океанов магмы, существующих на этих планетах.

Это удивительное открытие состоит в том, что медленно движущиеся расплавленные горные породы класса силикатов, находящиеся на поверхности или под поверхностью планеты, способны формировать магнитное динамо, аналогично тому, как его формирует расплавленное железо в ядре Земли. Ранее исследователи предполагали подобный сценарий, однако не были уверены в том, что расплавы силикатов обладают достаточной электрической проводимостью (в обычных условиях силикаты являются диэлектриками) при условиях, в которых они находятся в составе вещества суперземли массой порядка 5 масс нашей планеты, то есть при температуре порядка 10000 Кельвинов и давлении порядка 10 миллионов атмосфер. Однако в новой работе Субиран и его коллеги показали при помощи компьютерного моделирования, что при данных условиях расплавы кварца, оксида магния и смешанного оксида магния и кремния (пост-перовскита) обладают достаточно большой проводимостью (которая, впрочем, примерно в сотню раз меньше проводимости жидкого железа), чтобы генерировать достаточно мощные магнитные поля вокруг суперземель. Мощность и структура формируемого магнитного поля в этом случае обусловлена скоростью собственного вращения планеты: экзопланеты с периодом вращения порядка двух суток и менее будут генерировать дипольное магнитное поле, аналогичное магнитному полю Земли, в то время как более медленновращающиеся планеты будут иметь менее организованное поле, не имеющее четких полюсов – которое довольно трудно обнаружить с большого расстояния, пояснили авторы.