Новости космической науки и технологий

[Deputy Admin]

Новое исследование помогает подтвердить теорию эволюции галактик


В новой работе ученые во главе с Кейси Паповичем (Casey Papovich), астрономом из Техасского университета A&M, США, исследовали галактики, представляющие собой «молодые версии» Млечного пути, и установили, что в них присутствует большое количество молекулярного газа, являющегося «строительным материалом» для новых звезд. Эти находки подтверждают теорию современную эволюции галактик.
Папович отмечает, что крупные спиральные галактики, такие как Млечный путь, не всегда представляли собой такие хорошо организованные спиральные структуры, которые мы наблюдаем сегодня. Напротив, многие эксперты по эволюции галактик считают, что примерно 8-10 миллиардов лет назад галактики-предшественницы Млечного пути и других похожих на него дисковых/спиральных галактик были намного меньше по размерам и значительно менее упорядоченными, однако весьма высокоактивными.
В своем исследовании при помощи радиотелескопа Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) Национальной радиоастрономической обсерватории США Папович и его группа смогли показать, что каждая из исследуемых ими четырех галактик, являющихся «очень молодыми версиями» Млечного пути и находящихся на расстоянии 9 миллиардов световых лет от нас, является очень богатой монооксидом углерода - веществом, указывающим на присутствие больших количеств молекулярного газа.
«Мы использовали телескоп ALMA, чтобы обнаружить «молодые версии» нашего Млечного пути и открыли, что такие галактики действительно содержат повышенные количества молекулярного газа, являющегося «топливом» для новых звезд», - объяснил Папович.

[Deputy Admin]

Новая модель динамики плазмы диска центральной черной дыры нашей галактики


Ученые из Принстонского университета и Принстонской обсерватории физики плазмы Министерства энергетики США разработали новый метод моделирования аккреционного диска, который питает сверхмассивную черную дыру (СМЧД), расположенную в центре Млечного пути.
Гигантская сверхмассивная черная дыра, расположенная в центре Млечного пути –называемая Стрельца А, поскольку расположена в направлении созвездия Стрельца – имеет гравитационную массу порядка четырех миллионов масс нашего Солнца. Однако плазма аккреционного диска нашей СМЧД испускает пониженное количество излучения, по сравнению с ожидаемым.
«Вопрос состоит в том, почему аккреционный диск нашей СМЧД настолько «спокойный», - сказал Мэттью Кунц (Matthew Kunz), главный автор нового исследования и ассистент-профессор кафедры астрофизических наук Принстонского университета.
В поисках ответа на этот вопрос авторы работы подробно изучили природу плазмы аккреционного диска нашей СМЧД. Исследователи обнаружили, что плазма аккреционного диска СМЧД Млечного пути характеризуется почти полным отсутствием столкновений между частицами, то есть протоны и электроны плазмы движутся в ней, почти не испытывая столкновений друг с другом. Именно эта особенность снижает излучательную способность плазмы аккреционного диска нашей СМЧД.
Вооруженные этими знаниями, Кунц и его команда разработали новую модель плазмы аккреционного диска СМЧД нашей галактики. В этой модели ученым пришлось исключить формулы, описывающие движение в плазмах, в которых происходит значительное число столкновений между частицами, на формулы так называемого «кинетического» метода, в котором систематически отслеживаются траектории индивидуальных частиц бесстолкновительной плазмы.

[Deputy Admin]

Звезда Табби находится на грани фазового перехода, считают исследователи


В поисках внесолнечных планет космический телескоп «Кеплер» осуществляет наблюдения звезд, чей свет испытывает периодические снижения яркости, указывающие на прохождение планеты по орбите вокруг звезды. Однако характер и продолжительность спадов яркости, наблюдаемых на кривой блеска звезды KIC 846852, известной как звезда Табби, стали настоящей загадкой для ученых. Эти снижения светимости звезды различаются между собой по амплитуде и происходят нерегулярно, вследствие чего предположение о существовании в системе этой звезды экзопланеты плохо годится для объяснения наблюдаемых явлений. Споры по поводу происхождения этих таинственных спадов яркости звезды до сих пор не утихают, при этом для объяснения наблюдений привлекаются разнообразные явления, начиная от астероидных поясов и вплоть до активности представителей иных цивилизаций.
В новом исследовании группа ученых из Иллинойского университета в Урбана-Шампейн, США, во главе с профессором Карин Дамен (Karin Dahmen) предлагают новое объяснение активности звезды Табби – они считают, что эта активность осуществляется самой звездой, а не связана с иным, заслоняющим звезду небесным телом.
Команда применила методы статистического анализа к небольшим нерегулярным отклонениям, наблюдаемым на кривой блеска этой звезды. При анализе ученые увидели знакомую им картину распределения случайной величины, известную как «лавинная модель» (avalanche model): небольшие события снижения яркости представляли собой «слабый треск» (crackling noise), или небольшие лавины, наблюдаемые в период между крупными лавинами, соотнесенными исследователями с более интенсивными событиями снижения яркости звезды Табби. Небольшие «лавины» оказались довольно разнообразны по размерам и распределены в соответствии с простыми законами подобия. Эти результаты указывают на то, что источником наблюдаемых событий снижения яркости может являться сама звезда Табби, которая в этом случае должна находиться в состоянии, непосредственно предваряющем фазовый переход. Пока исследователи не могут с уверенностью указать на тип этого фазового перехода, однако надеются, что в будущем им удастся приблизиться к пониманию его природы.

[Administrator]

На МКС напечатают живые ткани на 3D-принтере

На борту Международной космической станции (МКС) попробуют осуществить 3D-печать живой ткани и органов. Об этом во вторник, 27 декабря, пишут «Известия» со ссылкой на директора департамента коммерческих проектов в области пилотируемой космонавтики и исследования космического пространства Объединенной ракетно-космической корпорации (ОРКК, входит в госкорпорацию «Роскосмос») Валентина Уварова.
По его словам, эксперименту по исследованию «трехмерной биофабрикации тканевых конструкций, осуществляемой методом программируемой самосборки живых тканей и органов в условиях микрогравитации посредством магнитного поля» присвоен шифр «Магнитный 3D-биопринтер». Его уже одобрили ученые, разработан проект технического задания (ТЗ), следующий этап — согласование ТЗ и конструкторской документации на научную аппаратуру.
Заказчик эксперимента — российская компания «3Д Биопринтинг Солюшенс», в нем будут участвовать РКК «Энергия», ФГУП «ЦНИИмаш», Центр подготовки космонавтов им. Ю.А. Гагарина и Институт медико-биологических проблем РАН (ИМБП).
Перед началом орбитальных испытаний на Земле отладят специально созданную технику, отработают методику и обучат экипаж. Дату проведения в ОРКК не назвали, отметив, что ее должен назначить «Роскосмос».
По словам замдиректора ИМБП, член-корреспондента РАН Людмилы Буравковой, исследование имеет высокую научную ценность. С его помощью ученые надеются выяснить, какова роль гравитации в появлении и развитии живых тканей и органов, а также определить перспективность данного метода для разработки новых «направлений медико-биологического обеспечения пилотируемых полетов в дальний космос», пишет Lenta.ru.

[Deputy Admin]

Резкие изменения древнего климата не связаны с метеоритом, считают ученые


Два новых исследования опровергают гипотезу, согласно которой одна или более комет/болидов врезались в Землю примерно 12900 лет назад, вызвав резкие изменения климата в Северной Америке и положив начало периоду позднего дриаса.
Перед началом позднего дриаса климат на нашей планете постепенно изменялся от оледенения к умеренно теплому климату, близкому к современному, и ледяной покров в Северной Америке постепенно отступал, обнажая поверхность материка; однако примерно 12900 лет назад температуры резко упали, и в течение последующих примерно 1200 лет на материке вновь воцарился ледниковый период. Примерно в это время произошло вымирание мамонтов и мастодонтов в Северной Америке.
В этих двух новых работах критике подвергаются два наиболее популярных аргумента, используемых сторонниками импактной теории: обнаружение редкой кристаллической формы углерода, лонсдейлита, в отложениях начала позднего дриаса, а также обнаружение ископаемых свидетельств обширных лесных пожаров, произошедших, предположительно, на заре этого же геологического периода. И те, и другие находки пропоненты гипотезы космического столкновения относят на счет падения крупного небесного тела на поверхность планеты.
В первой из этих новых работ, проведенной научным коллективом под руководством доктора Тайрона Долтона (Tyrone Daulton), доказывается несостоятельность аргумента, связанного с обнаружением лонсдейлита. Ученые указывают, что структуры, ошибочно принятые в предыдущих исследованиях за лонсдейлит, на самом деле представляют собой поликристаллические агрегаты графена и графана (гидрогенизированного графена) и, таким образом, не подтверждают импактную гипотезу.
Во второй работе исследователи во главе с профессором Эндрю Скоттом (Andrew Scott) также отмечают, что методическое изучение доказательств теории падения космического тела на Землю перед поздним дриасом, позволило выявить в них ряд ошибок и несоответствий, после принятия которых во внимание становится видна несостоятельность импактной гипотезы.

[Deputy Admin]

Новый научный метод поможет в поисках жизни на далеких планетах


Новый метод исследования далеких планет может сделать поиски внеземной жизни значительно более интенсивными, чем ожидали ученые.
Атмосферы каменистых экзопланет представляют большой интерес для астрономов, поскольку в них могут обнаруживаться следы присутствия жизненных форм. В настоящее время ученые почти не имеют возможности подробно рассматривать атмосферы далеких планет, однако эта ситуация может измениться в 2030-е гг., когда будут построены космические обсерватории нового поколения.
Однако уже в настоящее время по крайней мере две группы ученых разрабатывают метод, который позволит проводить исследования атмосфер каменистых планет, таких как недавно обнаруженная планета Проксима b, при помощи наземных обсерваторий нового поколения, которые будут достроены уже в 2020-е гг.
Ранее в этом месяце на семинаре, проводимом Национальной академией наук США, Маттео Броги (Matteo Brogi) из Колорадского университета, США, вместе с командой коллег представил новый метод, позволяющий изучать атмосферу планеты Проксима b при помощи комбинации методов спектроскопии высокого разрешения, анализа допплеровского смещения света, идущего от планеты, а также её прямого наблюдения. Анализ допплеровского смещения света, идущего от движущейся вокруг звезды планеты, позволяет отделить свет, идущий от планеты, от света, испускаемого звездой, что имеет большое значение в методе спектроскопии высокого разрешения.
Современные телескопы не обладают достаточной мощью для осуществления прямых наблюдений планет, предлагаемых в этом методе, однако строящиеся наземные обсерватории, такие как Гигантский Магелланов телескоп, который планируется ввести в эксплуатацию в 2021 г., и Европейский экстремально большой телескоп, который начнет сбор научных данных примерно в 2024 г., должны справиться с этой задачей, считают Броги и его команда.
Кроме группы Броги разработкой схожего комплексного метода занимается коллектив исследователей под руководством Димитрия Мавета (Dimitri Mawet) из Калифорнийского технологического института, однако этот коллектив делает упор на применение техники высокодисперсионной коронографии (high dispersion coronagraphy, HDC).

[Deputy Admin]

Зонду НАСА придется бурить ледяную кору Европы для сбора образцов с глубины


В поисках следов жизни на поверхности ледяного спутника Юпитера Европы мы можем загрязнить эту поверхность так, что дальнейшие поиски будут иметь значительно меньше шансов на успех – и поэтому многие ученые выступают за глубокое бурение ледяной коры Европы.
Европа является одним из самых перспективных для поисков внеземной жизни в Солнечной системе мест. На ней, предположительно, находится подповерхностный океан жидкой воды. Поэтому неудивительным представляется желание НАСА отправить миссию для исследования этого таинственного мира. Однако к этому исследованию следует подходить с большой осторожностью, считают некоторые ученые.
«Одна лишь посадка космического аппарата может существенно усложнить дальнейшие поиски. Тормозные ракетные двигатели, включаемые при посадке аппарата, будут попросту «поливать» поверхность Европы аммиаком, и это весьма опасно для дальнейших поисков следов внеземной жизни», - рассказал Ральф Лоренц (Ralph Lorenz), планетолог из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса, США. – Аммиак содержит азот, а наличие азота является необходимым условием для зарождения жизни, поэтому обнаружение даже крохотных количеств азота на Европе имеет большое значение».
Из соображений безопасности для аппарата ученые не могут заставить его двигаться по поверхности Европы, удаляясь от места падения, поэтому единственным приемлемым с точки зрения осуществления решением проблемы загрязнения зоны посадки аппарата представляется глубокое бурение ледяной коры Европы и сбор образцов из глубинных слоев толщи льда, считает Лоренц.
Работа Лоренца и его коллег, посвященная оценке количеств аммиака, которые будут выброшены тормозными ракетными двигателями нового зонда НАСА при посадке на поверхность Европы, была опубликована в августе в журнале Planetary and Space Science.

[Deputy Admin]

Снимок: «Кассини» пролетает мимо Пандоры, «хаотичного» спутника Сатурна


Несмотря на то, что каждый снимок сделанный при помощи сатурнианского космического аппарата НАСА «Кассини», представляет ценность для науки сам по себе, однако сейчас, когда аппарат подходит к финальному этапу своей миссии, каждый новый снимок окрестностей Сатурна становится на вес золота. И этот новый снимок спутника Сатурна, напоминающего по форме картофелину, не стал исключением из этого правила.
В настоящее время аппарат «Кассини» совершает опасные прохождения сквозь плоскость колец Сатурна в преддверии этапа "Grand Finale" своей миссии, когда зонд будет намеренно направлен в атмосферу Сатурна, в которой ему предстоит погибнуть, предварительно передав на Землю ценные научные данные о параметрах глубоко лежащих слоев атмосферы гигантской планеты.
Двигаясь на третьей по счету орбите, пересекающей плоскость колец Сатурна, «Кассини» смог запечатлеть Пандору, один из ближайших к планете спутников с рекордно близкого расстояния, составляющего всего лишь 40500 километров, что на 10900 километров ближе, по сравнению с предыдущим подходом аппарата к этому спутнику, состоявшимся в 2005 г. Узкоугольная камера космического аппарата «Кассини» сделала этот снимок 18 декабря.
Пандора была открыта в 1980 г. в результате анализа фотографий, полученных при помощи зонда «Вояджер 1», совершавшего большое путешествие по Солнечной системе. Диаметр этого спутника составляет всего лишь 84 километра, а радиус его орбиты вокруг Сатурна оценивается в 140000 километров. Орбита Пандоры искажена из-за орбитальных взаимодействий с другими спутниками Сатурна, поэтому ученые НАСА называют её «хаотичным» спутником Сатурна.

[Deputy Admin]

Ученые исследуют атмосферный вихрь над северным полюсом Сатурна


В новом исследовании изучен атмосферный вихрь над северным полюсом Сатурна на основе снимков, сделанных космическим аппаратом НАСА «Кассини» (Cassini) в 2012 г., а также проведено его сравнение с аналогичным вихрем, наблюдавшимся у южного полюса гигантской планеты в 2007 г. Этот анализ позволил исследователям выявить яркое облако, наблюдавшееся над южным полюсом Сатурна в 2007 г., и прогнозировать появление аналогичного облака над северным полюсом планеты в период следующего равноденствия.
В своей работе группа астрономов во главе с Кунио М. Саянаги (Kunio M. Sayanagi) из Хамптонского университета, США, провела исследование окрестностей северного полюса Сатурна на основе материала снимков высокого разрешения, сделанных в конце 2012 г. при помощи камеры Imaging Science Subsystem (ISS) зонда «Кассини». Снимки показали наличие мощного циклонического вихря с центром в северном полюсе планеты. Анализ снимков, сделанных с использованием красного и зеленого светофильтров, продемонстрировал наличие спирально закручивающегося облака радиусом примерно 4700 километров и напоминающего по морфологии земной тропический циклон.
Кроме того, исследователи провели сравнение этого северного полярного вихря с вихрем, бушевавшем у южного полюса Сатурна в 2007 г. Этот южный вихрь отличался тем, что имел более однородную структуру и в нем отсутствовали значительные количества облаков небольших размеров, характерных для структуры северного вихря. Равноденствие на Сатурне произошло в 2009 г., и эти наблюдаемые различия в морфологии двух атмосферных вихрей следует относить на счет смены сезонов на планете, отмечают Саянаги и его коллеги. Так, в частности, близ южного полюса Сатурна в 2007 г. наблюдалось через фиолетовый светофильтр (400 нм) яркое образование, похожее на облако, и согласно авторам исследования аналогичное облако, яркое в коротких длинах волн, будет наблюдаться вскоре у северного полюса планеты, где сейчас стоит лето.

[Deputy Admin]

3-D изображения выявляют структуру марсианских полярных ледяных шапок


Трехмерные изображения профиля подповерхностного слоя марсианского грунта выявляют новые структуры внутри полярных шапок Красной планеты, включая прежде недоступную наблюдениям слоистую структуру, более крупные, чем считалось, залежи кристаллического диоксида углерода внутри южной полярной шапки и чашеобразные структуры, которые могут представлять собой ударные кратеры, расположенные внутри обеих полярных шапок. Эта информация поможет ученым глубже понять изменения климата на Марсе и может дать им возможность определять возраст полярных шапок без использования климатических моделей. Эти трехмерные изображения были составлены на основе данных, собранных при помощи инструмента Shallow Radar (SHARAD), установленного на борту космического аппарата НАСА Reconnaissance Orbiter (MRO), за более чем 2000 орбит вокруг Красной планеты.
Ранее уже было сделано немало важных научных открытий на основе отдельных снимков профилей подповерхностных слоев марсианских горных пород, полученных при помощи инструмента SHARAD, однако теперь трехмерная карта составлена почти для всего объема внутренних частей обеих полярных шапок.
Основной метод оценки возраста структур, расположенных на поверхностях планет Солнечной системы, базируется на статистических данных о количествах ударных кратеров, поэтому обнаруженные исследователями в ходе анализа этих трехмерных изображений чашеобразные структуры, которые могут оказаться ударными кратерами, должны помочь определить возраст марсианских полярных шапок при помощи этого метода. В настоящее время возраст почти всех структур на поверхности Красной планеты оценивается при помощи метода, основанного на анализе распределения ударных кратеров, и лишь полярные шапки не поддаются такой оценке – их возраст оценивается при помощи численных моделей, отражающих изменения климата на планете в прошлом. Поэтому результаты анализа новых трехмерных радарных изображений внутренних частей полярных шапок, выявляющие число предполагаемых ударных кратеров в них, позволят воспользоваться более точным методом для оценки возраста полярных шапок и откалибровать по нему описанный выше метод, основанный на анализе климатических моделей.