Новости космической науки и технологий

[Administrator]

Техносигнатуры помогут определить присутствие разумной жизни на других планетах

image.png

В 1995 г. два ученых открыли планету, обращающуюся вокруг родительской звезды за пределами Солнечной системы. Начиная с того времени, когда были сделаны эти находки – которые были удостоены Нобелевской премии по физике за 2019 г. – исследователи открыли свыше 4000 экзопланет, включая планеты земного типа, на поверхности которых может существовать жизнь.

Но для определения возможного наличия жизни на планете ученые должны сначала понять, какие признаки указывают на присутствие жизни.

На протяжении последнего десятилетия астрономы уделяют большое внимание поиску в космосе следов существования примитивных форм жизни – так называемых «биосигнатур». Но что если на далекой планете существует или существовала в прошлом технологически развитая цивилизация? В этом случае из космоса будут видны так называемые «техносигнатуры», выявлением и анализом которых будут заниматься ученые во главе с Адамом Франком (Adam Frank), профессором физики и астрономии Рочестерского университета, который недавно получил под цели своего исследования грант от НАСА.

Основные направления предстоящих исследований Франка и его коллег на ближайшее время будут состоять в исследовании двух основных типов техносигнатур:

1) Солнечные панели. Звезды являются одними из самых мощных генераторов энергии во Вселенной. Если внеземная цивилизация использует большое количество солнечных панелей для сбора энергии своей звезды – что представляется довольно естественным – то свет, отраженный от этих панелей будет нести специфические спектральные следы взаимодействия с материалом панелей, указывающие на наличие таких комплексов для сбора энергии;

2) Загрязняющие вещества. Технологически развитая цивилизация в какой-то период своего существования неизбежно будет производить вещества, аналогичные веществам, загрязняющим атмосферу Земли, таким как, например, хлорфторуглероды, используемые в качестве хладоагентов. В то время как биосигнатуры включают метан, производимый простейшими живыми существами, Франк и его коллеги будут осуществлять поиск газов или паров соединений, которые были получены искусственным путем гипотетическими представителями разумной внеземной цивилизации.

Полученная информация будет собрана в онлайн-библиотеке техносигнатур, которую астрофизики смогут использовать в качестве инструмента сравнения при сборе и анализе данных.

[Deputy Admin]

Для защиты Земли от астероида следует… привязать его тросом к другому астероиду!

20200622140319.jpg

В окрестностях нашей планеты находятся тысячи околоземных объектов, некоторые из которых – потенциально опасные астероиды – несут опасность столкновения с Землей и нанесения крупных повреждений инфраструктуре, а также человеческих жертв. Методы предотвращения такого столкновения вызывают большой интерес у ученых. В новой научной работе, автором которой является Флавиан Вендитти (Flaviane Venditti) из обсерватории Аресибо и Университета Центральной Флориды, США, предлагается использовать длинный трос для предотвращения столкновения потенциально опасного астероида с Землей.

Метод, предложенный Вендитти и ее коллегами включает использование прочного троса – системы, которая ранее предлагалась для других целей, таких как космический/лунный лифт или системы связанных между собой спутников небольшого размера – для привязывания угрожающего Земле потенциально опасного астероида к другому, меньшему по размерам астероиду с целью изменения положения центра масс системы и перевода потенциально опасного астероида на другую, более безопасную орбиту.

Каждый метод отклонения астероида от первоначальной траектории несет определенные риски. Значительный риск, связанный с «импактными» методами (методами «обстрела» астероида одним или несколькими снарядами), состоит в вероятности фрагментации астероида. С этой точки зрения, методы, изменяющие орбиту космического камня постепенно, выглядят менее рискованными. Маневр с привязыванием одного астероида к другому характеризуется лишь относительно небольшой вероятностью раскалывания астероида на осколки, пояснили авторы идеи.

[spoiler]Используя астероид Бенну в качестве модели для проверки своей системы, команда Вендитти провела компьютерное моделирование с целью расчета динамики такой тросовой системы для широкого спектра различных начальных условий. В результате проведенного моделирования команда пришла к выводу о том, что такая система может быть полезна как при изучении астероидов, так и при гипотетической добыче полезных ископаемых с поверхности околоземных объектов и других космических камней.

Одним из основных недостатков метода может стать чересчур продолжительное время сведения астероида с исходной орбиты, в то время как импактные методы способны быстро доставить значительную порцию кинетической энергии потенциально опасному астероиду и оперативно изменить его траекторию. Поэтому применение метода, основанного на использовании тросовой системы, будет иметь ряд ограничений, пояснили Вендитти и ее группа.[/spoiler]

[Administrator]

Сценарий «горячего старта» и раннего формирования океана на Плутоне

image.png

Аккреция нового материала в ходе образования Плутона могла привести к выделению тепла в количестве, достаточном для формирования жидкого океана, который сохранился под ледяной корой карликовой планеты до сегодняшнего дня, несмотря на то, что орбита Плутона пролегает вдали от Солнца, на ледяной окраине Солнечной системы.

Этот сценарий «горячего старта», предложенный в новой научной работе, идет вразрез с традиционным взглядом на происхождение Плутона как шара изо льда и камня, внутри которого постепенный радиоактивный распад вещества привел в конечном счете к выделению тепла в количестве, достаточном для плавления льда и формирования подповерхностного океана.

«На протяжении долгого времени ученые задумывались о тепловой эволюции Плутона и возможности того, что под его поверхностью океан мог сохраниться до сегодняшнего дня, - сказал один из авторов нового исследования Фрэнсис Ниммо (Francis Nimmo), профессор наук о Земле и планетах из Калифорнийского университета в Санта-Круз, США. – Теперь, когда у нас имеются снимки поверхности Плутона, сделанные при помощи миссии НАСА New Horizons («Новые горизонты»), мы можем сравнить результаты наблюдений с прогнозами, сделанными в рамках различных моделей тепловой эволюции».

Поскольку объем воды возрастает при ее замерзании, и наоборот, объем водяного льда уменьшается при таянии, сценарии «горячего» и «холодного» старта по-разному сказываются на тектонике и результирующем виде поверхности Плутона, пояснил главный автор исследования Карвер Бьерсон (Carver Bierson), магистрант Калифорнийского университета в Санта-Круз. В случае «холодного старта» на поверхности сначала образуются геологические формы, соответствующие сокращению поверхности при таянии льда в недрах карликовой планеты, а затем – геологические формы, соответствующие расширению поверхности при повторном замерзании внутренних слоев растаявшего льда. В случае «горячего старта» на поверхности будут наблюдаться лишь геологические формы, соответствующие расширению поверхности при застывании воды с формированием водяного льда. Данные наблюдений, проведенных при помощи зонда New Horizons, указывают на наличие на поверхности лишь геологических форм, соответствующих расширению поверхности, что хорошо согласуется с моделью «горячего старта», пояснил Бьерсон.

[Administrator]

Обнаружен объект промежуточной массы между нейтронной звездой и черной дырой

image.png

Когда умирают массивные звезды, они коллапсируют под действием собственной гравитации и оставляют после себя черные дыры; когда умирают чуть менее массивные светила, они взрываются как сверхновые, оставляя плотные остатки, называемые нейтронными звездами. На протяжении нескольких десятилетий астрономы были озадачены видимым отсутствием объектов, имеющих массу, промежуточную между нейтронной звездой и черной дырой: масса самой тяжелой известной нейтронной звезды составляет не более 2,5 массы Солнца, в то время как масса наименее массивной черной дыры оценивается примерно в 5 масс нашего светила. Так что же лежит в этой таинственной «запрещенной зоне» промежуточных масс?

Сегодня в новом исследовании, представляемом сотрудниками гравитационно-волновых обсерваторий Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO) и Virgo, сообщается об открытии объекта массой в 2,6 масс Солнца, то есть имеющего массу, вне всякого сомнения, попадающую в этот диапазон маловероятных масс. Данный объект был обнаружен 14 августа 2019 г., когда он объединялся на расстоянии порядка 800 миллионов световых лет от Земли с черной дырой массой в 23 массы Солнца, в результате чего выделилось огромное количество энергии в форме гравитационных волн, которые были затем зарегистрированы при помощи детекторов LIGO и Virgo.

После обнаружения этого события, получившего название GW190814, коллаборация LIGO-Virgo оповестила о нем астрономическое сообщество, и незамедлительно были предприняты множественные попытки наблюдать соответствующую гравитационно-волновому событию вспышку в различных диапазонах электромагнитного спектра. В результате этих наблюдений предполагаемой вспышки обнаружено не было. В настоящее время ученым точно не известно, является ли этот таинственный объект черной дырой или нейтронной звездой, но поскольку зарегистрированное слияние происходило с очень массивной черной дырой, то как другая черная дыра, так и нейтронная звезда в процессе слияния вели бы себя одинаково – были «проглочены» за «один укус» без вспышки электромагнитного излучения. Поэтому отсутствие соответствующего гравитационно-волновому событию источника электромагнитного излучения представляется закономерным, пояснили авторы.

Выяснить, что же все-таки представляет собой этот таинственный объект, нейтронную звезду или черную дыру, можно будет после наблюдений нескольких аналогичных гравитационно-волновых событий, добавили они.

[Administrator]

Океан на спутнике Юпитера Европа может быть обитаем

Новое предположение ученых НАСА поддерживает теорию о том, что внутренний океан спутника Юпитера Европа может быть обитаем. Кроме того, ученые считают, что эта вода, предположительно являющаяся океаном под поверхностной ледяной оболочкой спутника, могла образоваться либо в результате разрушения водосодержащих минералов либо из-за приливных сил, или же из-за радиоактивного распада.

Европа - одна из самых больших лун в Солнечной системе. С тех пор, как космические аппараты «Voyager» и «Galileo» побывали в космосе, ученые установили, что поверхностная кора спутника плавает в подповерхностном океане.

Исследователи, работающие в лаборатории реактивного движения НАСА в Калифорнии, смоделировали искусственные геохимические резервуары, используя данные миссии «Galileo». Ведущий исследователь Мохит Мелвани Дасвани сказал: "Мы смогли смоделировать искусственный океан внутри резервуаров со всеми его геохимическими свойствами и сейчас ведем исследование по его изучению".

Исследователи обнаружили, что океанические среды, такие как на спутнике Европа, могут быть сформированы путем метаморфизма (процесс твердофазного минерального и структурного изменения горных пород под воздействием температуры и давления в присутствии флюида - какого-либо растворителя или газа).

Они также обнаружили, что этот океан первоначально был окислен высокой концентрацией углекислого газа, кальция и сульфата. "Действительно, считается, что этот океан все еще может быть окислен, - сказал Мохит Мелвани Дасвани, - но наши расчеты в сочетании с данными космического телескопа Хаббла, показывающими хлорид на поверхности Европы, предполагают, что вода, скорее всего, богата хлоридом. Другими словами, состав океана Европы очень похож на океаны нашей планеты - Земли. Мы считаем, что этот океан вполне может быть пригоден для жизни".

«Европа - это один из наших лучших шансов найти жизнь в нашей Солнечной системе. Миссия НАСА Europa Clipper будет запущена в ближайшие несколько лет, и поэтому наша работа направлена на подготовку к миссии, которая будет исследовать обитаемость Европы. Наши модели приводят нас к мысли, что океаны на других спутниках, таких как сосед Европы, Ганимед и спутник Сатурна Титан, также могли образоваться в результате аналогичных процессов. Однако нам все еще нужно понять несколько моментов».

В настоящее время исследователи объединились с группами в Нанте и Праге, чтобы попытаться определить, могли ли подводные вулканы внести свой вклад в эволюцию богатой хлоридами воды на Европе. НАСА недавно выпустило новые фотографии Европы с высоким разрешением, показывающие возможные места разведки для проверки этих результатов.

Комментируя это, профессор Стив Мойзсис - профессор геологии из Университета Колорадо, сказал: "давний вопрос о том, может ли мир, такой как Европа, быть обитаемым, сводится к тому, может ли он поддерживать поток электронов, которые могли бы обеспечить энергию для питания жизни".

[Administrator]

Планета размером с Нептун обнаружена на орбите вокруг близлежащей молодой звезды

image.png

На протяжении более чем 10 лет астрономы проводили поиски планет в системе звезды AU Микроскопа, расположенного недалеко от нас светила, окруженного диском осколков, оставшихся со времен его формирования. Теперь ученые, используя данные, собранные при помощи аппарата НАСА Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) и ныне выведенного из эксплуатации космического телескопа Spitzer («Спитцер»), сообщают об обнаружении планеты размером с Нептун, которая обращается вокруг этой молодой звезды с периодом чуть более одной недели.

«AU Микроскопа представляет собой молодой карлик спектрального класса M, расположенный относительно недалеко от Земли. Она окружена обширным осколочным диском, где были обнаружены облака пыли, а теперь, благодаря спутникам TESS и Spitzer – еще и планета, для которой было проведено прямое определение размера», - сказал Брайсон Кейл (Bryson Cale), студент докторантуры Университета Джорджа Мэйсона, США. – Нам не известно ни одной другой системы, которая удовлетворяла бы всем этим требованиям».

Эта новая планета, AU Mic b, описана в научной работе, авторами которой являются Кейл и его научный руководитель Петер Плавчан (Peter Plavchan), ассистент-профессор физики и астрономии Университета Джона Мэйсона.

AU Mic представляет собой холодный красный карлик возрастом от 20 до 30 миллионов лет, что делает ее «младенцем» на фоне более зрелых звезд, таких как наше Солнце, возраст которого примерно в 150 раз больше. Система расположена на расстоянии 31,9 светового года от нас. Планета AU Mic b находится очень близко к звезде, совершая один оборот вокруг светила в течение 8,5 суток. Масса планеты составляет менее 58 масс Земли, что позволяет отнести ее к классу планет, подобных Нептуну, выяснили исследователи.

Согласно Кейлу и Плавчану, в системе звезды AU Mic могут присутствовать и другие планеты, поэтому ученые попытаются провести новые наблюдения этой системы при помощи спутника TESS.

[Deputy Admin]

В ранней Вселенной обнаружен гигантский квазар, «запрещенный» теорией

20200626122306.jpg

Астрономы открыли самый массивный квазар, известный в ранней Вселенной, в центре которого лежит гигантская черная дыра массой порядка 1,5 миллиарда масс Солнца. Получивший официальное обозначение J1007+2115, этот вновь открытый квазар имеет лишь один аналог в границах этого временного периода истории космоса. Квазары представляют собой самые высокоэнергетические объекты во Вселенной, поэтому вопросы их происхождения имеют большое значение для астрономов.

Этот новый объект, открытый при помощи телескопов, расположенных на вершине гавайской горы Маунакеа, получил гавайское имя Pōniuāʻena, что означает «невидимый вращающийся источник Творения, окруженный сиянием». Это имя было предложено местным гавайским сообществом школьных учителей.

Согласно современной теории, источником ослепительно яркого излучения квазара является взаимодействие между центральной сверхмассивной черной дырой (СМЧД) галактики и поглощаемой ею материей.

СМЧД, лежащая в центре квазара Pōniuāʻena, делает этот квазар самым далеким, а потому самым ранним известным во Вселенной объектом, который имеет черную дыру массой свыше 1 миллиарда масс Солнца. В новом исследовании, проведенном группой под руководством Чжин И Яна (Jinyi Yang), исследователя-постдока из Обсерватории Стюарда Аризонского университета, США, описано открытие этого квазара. Согласно данной работе, свет, идущий со стороны квазара Pōniuāʻena, путешествовал по Вселенной в течение 13,02 миллиарда лет, прежде чем достичь Земли – начав свое путешествие в то время, когда возраст нашего мира составлял всего лишь 700 миллионов лет.

Это открытие бросает вызов современным космологическим теориям, поскольку для достижения такой огромной массы черной дыре, растущей за счет аккреции из черной дыры звездных масс, требуется, согласно моделям, намного больше времени. Вместо этого авторы предлагают сценарий роста черной дыры из «зародыша», уже содержавшего массу порядка 10 000 масс Солнца на момент не позже, чем через 100 миллионов лет после Большого взрыва.

Согласно Яну, изучение квазара Pōniuāʻena поможет глубже понять Эпоху Реионизации Вселенной – время, когда во Вселенной зажигались первые звезды и галактики.

[boom]

Десять лет жизни Солнца в потрясающем часовом таймлапс-видео NASA

В феврале 2010 года под эгидой NASA на геосинхронную круговую орбиту Земли была выведена космическая обсерватория SDO (Solar Dynamics Observatory) для изучения Солнца. За десять лет наблюдения станция сделала 425 млн снимков нашего светила, из части которых NASA сделала впечатляющий непрерывный видеоряд, вместивший десять лет активности Солнца.

image.png

Для наблюдения за Солнцем, его короной, магнитным полем и солнечным ветром аппарат SDO был оборудован тремя инструментами, ведущими наблюдение в 12 диапазонах. В среднем один снимок делался каждые 0,71 секунд. Собранные в видео кадры были сняты в ультрафиолетовой части спектра на длине волны 17,1 нм с частотой один раз в 12 секунд.

Станция SDO была рассчитана на работу в течение пяти лет. Она давно перешагнула этот рубеж и продолжает работать вот уже десятый год. За это время на Землю передано около 20 Пбайт данных. Время от времени на кадре можно увидеть как Солнце «отпрыгивает» из центра изображения ― это события, во время которых станция проводила калибровку приборов наблюдения. В видео нет лишь снимков 2016 года, когда в кадре появлялось НЛО когда произошёл сбой в ПО инструмента наблюдения.

Кроме динамики солнечных вспышек, затихание активности которых легко проследить по мере просмотра видео (начало работы SDO пришлось на пик солнечной активности), на кадрах можно увидеть прохождение по диску Солнца планет Венеры и Меркурия. Будем надеяться, что станция SDO продолжит свои наблюдения и принесёт пользу не только научному сообществу, но также обеспечит эстетическое удовольствие простым наблюдателям.

[MAXSIMUS]

Радиосигнал из глубокого космоса повторяется каждые 157 дней Во второй раз астрономы обнаружили быстрый радиосигнал (FRB), который повторяется в регулярном цикле. Это может означать, что — в некоторых случаях — непредсказуемость таинственных сигналов из дальнего космоса на самом деле может быть проблемой с нашими возможностями обнаружения.

FRB 121102 уже известен тем, что был самым активным из обнаруженных радиосигналов, с момента своего открытия в 2012 году. Считалось, что для этого не было причины — но новый анализ всплесков выявил закономерность.

Согласно тщательному исследованию новых и ранее опубликованных наблюдений, FRB 121102 демонстрирует многократные всплески в течение периода 90 дней, а затем затишья в течение 67 дней. Затем весь этот 157-дневный цикл повторяется снова. Если этот анализ верен, источник должен был войти в новый цикл активности 2 июня этого месяца.Это потрясающее открытие, которое может помочь найти возможные причины этих таинственных сигналов. Но, в то же время, это демонстрация того, насколько странными и трудными для анализа являются эти сигналы.

«Это потрясающий результат, поскольку это всего лишь вторая система, в которой мы видим повторяемость при взрывной активности», — пояснил астроном Каустубх Раджвад из Университета Манчестера.

«Обнаружение периодичности обеспечивает важное ограничение на происхождение всплесков, и циклы активности могут противоречить прецессии нейтронных звезд».Быстрые радиосигналы — одна из самых захватывающих вещей, которые бросает в нас космос — это чрезвычайно энергичные вспышки излучения в радиочастотном спектре, длящиеся всего несколько миллисекунд. За это время они могут излучать столько же энергии, сколько сотни миллионов Солнц.

Большинство из них вспыхивают только один раз, случайно, и астрономы никогда не обнаруживают их снова. Это делает сигналы невозможными для предсказания, хотя ученые улучшают свои навыки в отслеживании этих одноразовых всплесков от источников.Меньшее количество источников показывают повторную активность. Эта деятельность также считалась случайной — до этого года, когда было обнаружено, что источник под названием FRB 180916 повторяется циклически. В течение четырех дней он мог взорваться раз или два в час, а затем затихать в течение 12 дней. В целом его цикл составляет 16,35 дня.

Это, как вы могли заметить, почти в 10 раз короче цикла FRB 121102. Но если мы предположим, что эти два источника похожи и что периодичность вызвана орбитальным движением, этот диапазон можно сравнить с известными объектами, и найти то, что их вызывает.

«Если теперь мы считаем, что орбитальное движение является причиной наблюдаемой периодичности в FRB 121102, большой диапазон наблюдаемых периодов (16–160 дней) может ограничить возможные двойные системы», — пишут исследователи в своей статье.

До сих пор возможные объяснения этим мощным сигналам включали нейтронные звезды, черные дыры, пульсары со звездами-компаньонами, взрывающиеся пульсары, гипотетический тип звезд, называемый блицем, связь с гамма-всплесками (которые, как мы теперь знаем, могут быть вызваны сталкивающимися нейтронными звездами), магнитары, испускающие гигантские вспышки, и инопланетные цивилизации (маловероятно).Открытие в конце апреля магнетара внутри галактики Млечный путь, извергающего чрезвычайно мощный радиосигнал, убедительно свидетельствует о том, что магнитары являются источником некоторых быстрых радиовсплесков.

Также возможно, что мы не можем обнаружить всю активность от каждого источника — что они все повторяются, но с различной силой, с более слабыми сигналами ниже нашего порога обнаружения.

«Это захватывающее открытие подчеркивает, как мало мы знаем о происхождении быстрых радиосигналов», — сказал физик и астроном Дункан Лоример из Университета Западной Вирджинии. «Необходимы дальнейшие наблюдения за большим количеством вероятных источников, чтобы получить более четкую картину и выяснить их происхождение».

Исследование опубликовано в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества.

[MAXSIMUS]

Хаббл сделал один из величайших снимков Космический телескоп Хаббл сделал потрясающие фотографии множества галактик за время своего длительного пребывания на орбите, но вышеприведенное изображение, которое НАСА выбрало для демонстрации, является настоящим произведением искусства.

Галактика, которую вы видите, называется NGC 2275, и это не очень запоминающееся название, но изобилие молодых звезд и ее тонкий, «пернатый» рисунок — действительно то, что стоит увидеть.

Внешнее кольцо галактики, с бесчисленными молодыми звездами, изображенными голубыми на снимке, и материалов, таких как газы и пыль.Это галактика, которая на самом деле только начинает развиваться, и находится на расстоянии около 67 миллионов световых лет от Земли. Невероятное расстояние, и оно делает этот потрясающий образ еще более замечательным.

Галактика не имеет четко определенных «рукавово», подобных нашему Млечному Пути, но она считается спиральной галактикой из-за ее четкой спиральной структуры.