Новости космической науки и технологий

Гравитация Юпитера могла притащить Цереру в пояс астероидов 4,5 млрд лет назад

Карликовая планета Церера сформировалась во внешней области Солнечной системы, после чего переместилась в пояс астероидов, вероятно, под воздействием мощной гравитации Юпитера. К такому заключению пришли учёные из Государственного университета Сан-Паулу в Бразилии после проведения компьютерного моделирования.

Учёные и раньше сходились во мнении, что в Церере есть что-то не соответствующее её расположению в Солнечной системе. Диаметр карликовой планеты около 1000 км и в настоящее время она является крупнейшим объектом в поясе астероидов, области между орбитами Марса и Юпитера, где скопилось множество астероидов преимущественно с диаметром от десятков до сотен метров.

В отличие от соседних астероидов, многие из которых имеют причудливую форму, круглая Церера не лишена несвойственных астероидам химических соединений, таких как аммиак. Учёные давно предполагали, что Церера образовалась не в поясе астероидов, а переместилась в это место за время существования. Новая компьютерная симуляция подтверждает это.

«Мы предложили сценарий, который объясняет, почему Церера так отличается от соседних астероидов. В этом сценарии Церера начала формироваться на орбите далеко за пределами Сатурна, где было много аммиака. На стадии роста планеты-гиганта она была втянута в пояс астероидов как мигрант из внешней области Солнечной системы и просуществовала там 4,5 млрд лет до настоящего времени», — рассказал Рафаэль Рибейро де Соуза (Rafael Ribeiro de Sousa), один из авторов нынешнего исследования.

Хотя аммиак, как правило, не встречается в составе астероидов, он часто присутствует в составе комет и других объектов, образующихся в гораздо более холодных уголках Солнечной системы. Хвост кометы образуется при приближении к Солнцу, поскольку за счёт повышения температуры лёд начинает топиться. Нечто похожее происходит с Церерой, которая является единственным объектом пояса астероидов с тонкой атмосферой, состоящей из испаряющейся воды и аммиачного льда.

Если предположить, что Церера образовалась там же, где возникают кометы, появляется вопрос относительно силы, переместившей её в пояс астероидов. Учёные считают, что ключом к ответу на этот вопрос является мощная гравитация газового гиганта Юпитера, которая была основной силой во время формирования Солнечной системы 4,5 млрд лет назад.

«Наше моделирование показало, что стадия формирования гигантских планет была очень турбулентной и включала в себя столкновения предшественников Урана и Нептуна, а также сопровождалась выбросом планет из Солнечной системы и даже вторжением во внутреннюю область планет с массой, превышающей массу Земли в три раза. Кроме того, сильное гравитационное возмущение разбросало повсюду объекты, похожие на Цереру. Некоторые из них вполне могли достичь пояса астероидов и приобрести стабильные орбиты, позволяющие пережить другие события», — считает Рибейру де Соуза.

Учёные обнаружили в карликовых галактиках «кладезь» чёрных дыр

Несколько недель назад Европейская Южная Обсерватория (European Southern Observatory) представила первое изображение сверхмассивной чёрной дыры в центре нашей галактики. Речь идёт об объекте Стрелец А* (Sgr A*), наблюдение за которым ведётся длительное время. Теперь учёные установили, что чёрные дыры появляются в карликовых галактиках чаще, чем было принято думать. Результаты нового исследования были опубликованы в журнале The Astrophysical Journal.

В рамках проделанной работы астрономы проанализировали данные, полученные в ходе обзоров карликовых галактик. В результате им удалось выяснить, что чёрные дыры появляются в небольших галактиках чаще, чем считалось прежде. По мнению учёных, полученные в ходе этого исследования данные могут стать недостающим звеном, которое требовалось для получения новой информации об эволюции сверхмассивных чёрных дыр. Считается, что сверхмассивная чёрная дыра Sgr A* образовалась в галактике Млечный Путь в результате слияния более мелких объектов из карликовых галактик с течением времени.

«Полученный результат просто поразил меня, потому что раньше эти чёрные дыры скрывались от посторонних глаз», — заявил ведущий автор исследования Мугдха Полимера (Mugdha Polimera), аспирант Университета Северной Каролины в Чапет-Хилле.

Поиск чёрных дыр был основной задачей нынешнего исследования. Поскольку увидеть чёрную дыру можно лишь через испускаемое ею излучение, обнаружение таких объектов существенно осложняется. Временами высокая энергия, испускаемая растущими чёрными дырами, может выглядеть похожей на излучение новорожденных звёзд, поэтому порой трудно определить, с чем именно сталкиваются астрономы.

Для решения этой проблемы учёные использовали каталог эмиссионных линий неба Sloan Digital Sky Survey. Эмиссионными линиями принято называть яркие линии, видимые в спектрах звёзд. В ходе исследования использовались два набора астрономических обзоров из каталога, в которых содержались данные о больших группах карликовых галактик, вместо того, чтобы сосредоточиться на галактиках, которые являются наиболее большими и яркими.

Исследуя водород и гелий, которые, как правило, преобладают в карликовых галактиках, астрономы сравнили различные комбинации элементов и подтвердили полученные результаты теоретическим моделированием. По словам учёных, их тесты точно совпали с прогнозом касательно того, в каких карликовых галактиках есть чёрные дыры. Узнать больше информации об этом исследовании можно в материале The Astrophysical Journal.

Планетологи выяснили, почему Уран выглядит светлее Нептуна

В ночном небе Уран и Нептун отличаются друг от друга цветом: Уран выглядит бледно-голубым, а Нептун уходит в синие тона, хотя обе эти планеты близки по массе, размеру и составу атмосферы. Планетологам удалось выяснить, в чём корень цветового отличая одной планеты от другой, с чем помогли наблюдения с помощью телескопов обсерватории Gemini Observatory и космического телескопа «Хаббл».

Открытие сделала международная группа учёных под руководством профессора планетарной физики Оксфордского университета Патрика Ирвина (Patrick Irwin). Результаты работы опубликованы в издании Journal of Geophysical Research. Суть работы исследователей — создание модели поведения аэрозольных слоёв в атмосферах этих планет на базе множественных наблюдений с помощью спектрометров, инфракрасных камер и в видимом диапазоне.

Созданная модель атмосферных процессов на Уране и Нептуне полностью соответствует наблюдаемым явлениям вплоть до возникновения тёмных областей в атмосферах этих планет. Добавим, в единой модели впервые использовались данные наблюдений в диапазонах от ультрафиолетового, до видимого и ближнего инфракрасного (длина волны от 0,3 до 2,5 мкм). Собранная информация позволила построить модель атмосферы из трёх слоёв аэрозолей (взвесей в атмосферы).

Выяснилось, что на видимый цвет планет ключевое влияние оказывает средний аэрозольный слой. Это что-то вроде дымки, которая заставляет метан конденсироваться и выпадать в виде снега. Поскольку Нептун имеет более активную, турбулентную атмосферу, чем Уран, учёные считают, что в атмосфере Нептуна идёт более активное образование осадков и, как следствие, средний аэрозольный слой имеет меньшую толщину, чем на Уране (частицы аэрозоля активнее осаждаются вместе со снегом из метана). Именно этот более толстый аэрозольный слой на Уране как бы отбеливает планету, и в видимом диапазоне она видна в бледно-голубых тонах, тогда как Нептун, чья атмосфера прозрачнее, выглядит темнее — скорее синим, чем голубым.

Опубликован первый подробный анализ образцов с астероида Рюгу — они оказались старше нашего Солнца

В конце 2020 года капсула японского космического аппарата «Хаябуса-2» доставила на Землю образцы материалов с астероида Рюгу. Первые данные о химическом составе образцов стали появляться в конце 2021 года, а на днях в журнале Science вышла статья с первым подробным анализом образцов с этого астероида. Среди прочего выяснилось, что возраст астероида превышает возраст нашей звезды по имени Солнце.

Согласно подсчётам учёных, Солнце было сформировано около 4,5 млрд лет назад из газопылевого облака. Остатки материала в виде газопылевого диска остыли и стали планетами, лунами, кометами и астероидами. Астероид Рюгу, соответственно, состоит из вещества, из которого также сформировалось Солнце. Первоначально это был ком из грязи, пыли и замёрзшего льда. Радиоуглеродный анализ образцов показал, что лёд под воздействием радиоактивных материалов в составе астероида растаял и постепенно вода почти полностью испарилась. Произошло это через 5 млн лет после образования Солнечной системы.

Образцы Рюгу — глубоко пористые материалы — однозначно указывают на обилие воды в самом начале образования нашей системы. Это подтверждает теорию, что значительная часть воды была занесена на Землю астероидами и кометами. По состоянию образцов астероида учёные могут с определённой точностью вычислить химические процессы и время, которое потребовалось для тех или иных эволюционных изменений планет и лун в нашей системе.

Также в образцах Рюгу были выявлены многие аминокислоты, необходимые для возникновения и поддержки биологической жизни. Напомним, образцы никак не контактировали с нашей планетой и не могли быть в силу обстоятельств или случайно «заражены» нашей жизнью. Данные анализа образцов свободно доступны по ссылке в журнале Science. В не таком далёком будущем нас ждут новые образцы, доставленные с других астероидов, а также с Марса.

Составлена карта области бурного звёздообразования в туманности вне Млечного Пути

Европейская Южная Обсерватория (ESO, European Southern Observatory) сообщает о том, что астрономам удалось выявить тонкие структурные детали в области активного звёздообразования 30 Золотой Рыбы, известной также как Туманность Тарантул.

Названное образование принадлежит галактике-спутнику Млечного Пути — Большому Магеллановому Облаку. Туманность располагается на расстоянии около 170 тыс. световых лет от Земли и представляет собой одну из самых ярких областей формирования звёзд в нашем галактическом окружении. Масса некоторых светил здесь превышает 150 солнечных масс.

Новые наблюдения велись с использованием Атакамской Большой миллиметровой / субмиллиметровой антенной решётки (ALMA). Полученные изображения учёные совместили с более ранними инфракрасными снимками той же области, сделанными Очень Большим телескопом ESO (VLT) и Обзорным астрономическим телескопом ESO видимого и инфракрасного диапазона (VISTA).

Туманность предстаёт в новом свете: волокнистые газовые облака позволяют увидеть, как массивные звёзды определяют очертания этой области. Проведённые наблюдения позволили составить карту содержащихся в туманности гигантских холодных облаков газа, которые сжимаются, образуя при этом светила, и выяснить, какие изменения происходят в этих облаках, когда молодые звёзды выделяют огромные количества энергии.

«Область 30 Золотой Рыбы уникальна потому, что она расположена достаточно близко к нам, чтобы мы могли во всех подробностях исследовать процесс образования звёзд; при этом, с другой стороны, условия в ней похожи на те, которые мы наблюдаем в очень далёких галактиках, в молодой Вселенной», — отмечают специалисты.

Китайские астрономы обнаружили подозрительные радиосигналы из космоса — это либо помехи, либо инопланетяне
Группа астрономов из Китая сообщила об обнаружении «подозрительных узкополосных электромагнитных радиосигналов», которые потенциально могут исходить от инопланетян. Об этом 14 июня сообщило официальное издание министерства науки и технологий Китайской Народной Республики Science and Technology Daily. Вскоре публикация об этом явлении по непонятной причине была удалена, пишет издание Bloomberg. Однако история уже успела разбежаться по интернету.

Первый необычный сигнал китайские астрономы нашли в архивных данных 2019 года, которые были получены с помощью пятисотметрового сверхчувствительного радиотелескопа FAST, расположенного в Юго-Западном Китае. В 2022 году та же группа астрономов обнаружила новые необычные сигналы, когда проводила работу, связанную с изучением экзопланет. В своих выводах исследователи пока не уверены и отмечают, что такие сигналы могут иметь и более простое объяснение.

«Вероятность, что подозрительный сигнал возник в результате интерференции радиоволн также велика, и потому требуются дополнительные проверки и исследования, что может занять долгое время», — приводятся в статье слова главы китайской группы исследования внеземных цивилизаций Чжана Тунцзе (Zhang Tonjie).

По мнению одного из ведущих исследователей проекта SETI Дэна Вертимера (Dan Werthimer), скорее всего, речь идёт об обычных радиопомехах, создаваемых техникой землян. Основной задачей проекта SETI является поиск внеземных цивилизаций.

«Среди всех обнаруженных исследователями SETI “подозрительных” сигналов на поверку они оказались делами рук нашей собственной цивилизации, а не внеземной. Проводить исследования космоса с поверхности Земли становится всё сложнее. С каждым годом создаётся всё больше радиопередатчиков и спутников, поэтому загрязнения радиочастотного спектра становятся всё серьёзнее. Некоторые радиочастоты [для поиска внеземных сигналов] SETI больше не может использовать. Обнаруженные [китайскими астрономами] сигналы — это радиопомехи. Это мусор радиочастотного спектра, создаваемый самими землянами, а не послание от инопланетян. Радиочастотные помехи могут идти от сотовых телефонов, телевизионных передатчиков, радаров, спутников, а также прочей электроники и компьютеров, расположенных рядом с обсерваторией и создающих слабые радиопередачи», — прокомментировал Вертимер.

Остальные эксперты призывают делать свои выводы после выхода в свет научной статьи с детальным разбором явления.

Компьютерное моделирование показало, что в облаках Венеры жизни нет

В сентябре 2020 года группа американских учёных сообщила об обнаружении в верхних слоях атмосферы Венеры признаков фосфина. Это вещество выделяют некоторые земные микроорганизмы, которым для жизни не нужен кислород. Известие стало сенсацией, но лишь до того, как другая группа учёных не указала на ошибку в исследовании. В будущем разобраться с жизнью в облаках Венеры помогут космические зонды, а пока ответ на этот вопрос учёные ищут в моделировании химических процессов.

На поверхности Венеры температура достигает 464 °C, а давление — как на глубине 900 метров ниже уровня моря на Земле. На высоте 48–60 км всё не так печально — температура и давление там, как на Земле, но кислорода для разнообразной биологической жизни по типу земной нет. Зато достаточно углекислого газа и серных соединений, которые анаэробные бактерии с удовольствием используют для своей жизнедеятельности на Земле в тех местах, где тоже нет кислорода.

Группа учёных из Кембриджского университета исследовала три возможных схемы метаболизма, в ходе которых микроорганизмы в облаках Венеры могли бы использовать обнаруженный там диоксид серы (SO2) с выбросом побочных продуктов жизнедеятельности. Химический состав атмосферы Венеры не раз изучался с помощью спектрометров и примерно известен. Моделирование позволило рассчитать объём этих предполагаемых продуктов метаболизма и сравнить с обнаруженным. Расчёты показали, что фактически наблюдаемые концентрации «метаболических» веществ не дотягивают до уровня вероятной микробной жизни в облаках Венеры. Жизни там нет, уверяют британские учёные.

Как ни странно, в поисках признаков микробной жизни в облаках Венеры может помочь космический телескоп «Джеймс Уэбб». Эта обсерватория способна уловить в прицел даже быстролетящий по Солнечной системе астероид, а его спектрометры легко вскроют молекулярный состав как далёких звёзд, так и атмосферы Венеры. Кстати, не удивимся, если среди первых научных снимков с «Джеймса Уэбба» 12 июля будут изображения той же Венеры.

Повышенная солнечная активность заставила малые спутники быстрее возвращаться на Землю

В конце 2021 года операторы группировки спутников Swarm Европейского космического агентства (ESA) заметили, что их спутники, занимающиеся измерениями магнитных полей, начали сближаться с Землёй почти в 10 раз быстрее, чем раньше. Явление совпало с началом нового солнечного цикла и в ближайшие годы это может привести к потере множества малых спутников.

По данным представителя Swarm, если в последние 5-6 лет спутники двигались к Земле со скоростью порядка 2,5 км в год, то с декабря по апрель скорость падения увеличилась до 20 километров в год.

Находящиеся на околоземных орбитах спутники встречают сопротивление чрезвычайно разреженной на такой высоте земной атмосферы, что заставляет их замедляться и быстрее попасть в атмосферу. В частности, по этой причине Международная космическая станция регулярно корректирует орбиту, оставаясь на высоте более 400 км над планетой. Дополнительно такое сопротивление помогает очистить окрестности Земли от космического мусора, тоже падающего и сгорающего в атмосфере.

При этом учёные утверждают, что плотность атмосферы во многом зависит от солнечной активности в ходе 11-летнего солнечного цикла — чем она выше, тем сопротивление интенсивнее. В ходе последнего цикла, завершившегося в 2019 году, активность была не слишком высокой. Тем не менее с прошлой осени наша звезда «проснулась» и генерирует всё больше и больше т.н. солнечного ветра, солнечных пятен и солнечных вспышек, что оказывает влияние и на Землю.

По словам учёных, повышение солнечной активности ведёт к росту плотности воздуха в верхних слоях атмосферы там, где она взаимодействует с солнечным ветром. Это замедляет спутники, многие из расположенных на малой высоте экземпляров сближаются с Землей с повышенной скоростью.

В случае с группировкой Swarm операторам пришлось включать маневровые двигатели для корректировки орбиты, но это ведёт к повышенному расходу топлива и, как следствие — снижению общего ресурса. Более того, многие из малых спутников, выводимых на орбиту в последнее время, вообще не имеют двигателей, поэтому и высоту они скорректировать не могут.

«Космическая революция» последних лет, в результате которой на орбиту вывели сотни объектов, пришлась на период относительно низкой солнечной активности и теперь, когда активность оказалось выше заявленных учёными прогнозов, владельцы, вероятно, начнут массово терять с ними связь.

Хотя операторам спутников рост солнечной активности не сулит ничего хорошего, в целом планете такие изменения могут даже пойти на пользу — это поможет очистить от космического мусора околоземное пространство. «Срок жизни» обломков космической техники в такое время стремительно сокращается, что ведёт к освобождению космоса в ближайших окрестностях Земли. У этого явления имеется и негативная сторона — массовое ускоренное падение космического мусора может повредить спутники, работающие на более низких орбитах. Тем из них, которые оснащены маневровыми двигателями, придётся расходовать топливо, остальным — только полагаться на удачу.

Астрономы открыли новый тип звёздных систем

Учёные из обсерватории Стюарда факультета астрономии Университета Аризоны изучили данные каталога межзвёздных облаков и обратили внимание на одну необычную особенность. В ходе исследования они обнаружили пять «голубых пятен», состоящих из молодых голубых звёзд. Они расположены в скоплении Девы. Изучив имеющиеся данные учёные пришли к выводу, что им удалось открыть новый тип звёздной системы.

Особенность таких скоплений в том, что звёзды в них полностью изолированы от своих родительских галактик. Учёные говорят об открытии нового типа звёздной системы — скопления гравитационно связанных звёзд, которое не является галактикой. Ещё одна особенность заключается в том, что в таких скоплениях было обнаружено мало атомарного водорода, являющегося важным ингредиентом в процессе звёздообразования.

Отсутствие большого количества водорода ставит вопрос касательно того, как именно образовались молодые звёзды в этих скоплениях, особенно учитывая их удалённость от возможных родительских галактик. Исследователи обращают внимание на присутствие в составе звёзд тяжёлых металлов. «Это говорит о том, что звёздные системы образовались из газа, который вышел из большой галактики, потому что металлы образуются в результате множества повторяющихся эпизодов звёздообразования, что возможно только в большой галактике», — считает один из авторов исследования Майкл Джонс (Michael Jones).

Астероид Бенну едва не поглотил автоматическую станцию OSIRIS-REx

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) США в 2016 году запустило миссию по доставке на Землю образцов грунта астероида Бенну автоматическим зондом OSIRIS-REx (Origins Spectral Interpretation Resource Identification Security Regolith Explorer). Оказалось, что во время сбора материалов в октябре 2020 года аппарат рисковал навсегда застрять на астероиде — под поверхностью Бенну оказалось много пустот.

Для команды инженеров, которые участвовали в реализации миссии OSIRIS-Rex, было неожиданностью, что структура слоя астероида прямо под поверхностью неплотная, состоящая из слабосвязанных фрагментов горных пород с большим количеством пустот. Космическому аппарату удалось избежать погружения под поверхность Бенну только благодаря тому, что в нужный момент были включены его двигатели.

«Мы ожидали, что поверхность будет довольно жёсткой. Мы увидели гигантскую стену обломков, отлетающих от места сбора проб. Для операторов космического аппарата это было действительно страшно. Оказалось, что частицы, составляющие внешнюю оболочку Бенну, настолько слабо связаны друг с другом, что они ведут себя скорее как жидкость, чем как твёрдое тело», — рассказал Данте Лауретта (Dante Lauretta), профессор палеонтологии из Университета Аризоны.

Рыхлая поверхность Бенну, состоящая из сталкивающихся друг с другом фрагментов горных пород, поможет учёным улучшить понимание того, как формируются астероиды. Также ожидается, что образцы грунта с астероида помогут в разработке методов защиты Земли от столкновения с подобными космическими объектами.

📺Пикник ТВ👍