Астрономический ликбез от ГК Роскосмос и планетария

[АниКей]

[АниКей]

Первый южнокорейский лунный зонд прислал первое фото Земли и Луны


KARI
Зонд «Данури», ставший для Южной Кореи первым лунным аппаратом, прислал на Землю первый снимок Земли и Луны. Таким образом инженеры подтвердили функциональности камеры, рассмотревшей обратную сторону Луны с нерасчетного расстояния, сообщается на сайте Корейского института астрономии и космических наук (KARI).
KPLO (или «Данури») был запущен в космос в начале августа этого года, став первым межпланетным космическим аппаратом для Южной Кореи, который она создала при поддержке NASA. Аппарат оснащен пятью научными инструментами: тремя камерами, магнитометром и гамма-спектрометром. Научная программа «Данури» включает в себя исследования структуры и состава поверхности Луны, ее магнитного поля, лунных вихрей, а также поиск льда в постоянно затененных кратерах вблизи полюсов Луны и проведение эксперимента по созданию устойчивого канала связи с Землей.
26 августа 2022 года «Данури» получил первое изображение Земли и Луны при помощи камеры высокого разрешения LUTI (LUnar Terrain Imager). На момент съемки зонд находился на расстоянии 1,24 миллиона километров от планеты, что в 12 тысяч раз превышает рабочую дистанцию для съемки поверхности Луны. Таким образом инженеры хотели проверить функциональность камеры. На изображении видна Австралия и Азия, а в случае Луны — ее обратная сторона и часть видимой стороны, заметны темные Море Москвы, Море Восточное, ударный бассейн Южный полюс — Эйткен, а также молодой ударный кратер Джексон, обладающий яркими, светлыми лучами.

Снимок Луны, полученный камерой LUTI.

1/2
KARI
Ученые также отмечают, что магнитометр аппарата зафиксировал значительное падение напряженности магнитного поля через пять часов после старта, что говорит о пересечении границы магнитосферы Земли и поможет уточнить ее модели. 2 сентября «Данури» совершил второй маневр коррекции траектории, а 17 декабря должен выйти на окололунную орбиту. После этого зонд перейдет на полярную орбиту с высотой 100 километров, где начнет научную программу, рассчитанную, как минимум, на год.
Ранее мы рассказывали о том, как Южная Корея впервые успешно запустила ракету-носитель собственной разработки.
Александр Войтюк

[АниКей]

Будущий гамма-всплеск оказался невидим в рентгене
Иногда даже тот факт, что что-то увидеть не удалось, может быть важен и полезен с научной точки зрения. В недавней статье научной группы российской космической обсерватории «Спектр-РГ», созданной в Научно-производственном объединении имени С.А. Лавочкина (входит в Госкорпорацию «Роскосмос»), рассказывается о гамма-всплеске, который телескопы аппарата не увидели, как бы странно это ни звучало...
Короткие гамма-всплески — яркие вспышки жесткого рентгеновского излучения, продолжающиеся обычно несколько десятых долей секунды, с момента своего открытия в 1960-х годах привлекают к себе пристальнейшее внимание астрофизического сообщества. Первые одновременные наблюдения такого события гравитационно-волновыми телескопами сети LIGO/Virgo и рентгеновскими телескопами Fermi/GBM и INTEGRAL в 2017 году показали, что по крайней мере часть таких событий рождается в момент слияния тесных систем из двух нейтронных звезд.
Быстрое сближение нейтронных звезд производит мощный гравитационно-волновой сигнал, по характеристикам которого можно многое сказать о самой двойной системе. А в момент катастрофического слияния ее компонентов рождается яркий гамма-всплеск, сопровождающийся также излучением в оптическом, инфракрасном и рентгеновском диапазонах энергий.
Интересно было бы проследить за эволюцией одной из таких систем «заранее» — хотя бы за несколько дней до слияния. Однако в это время двойные нейтронные звезды светят гораздо слабее, и заранее найти и отождествить такие системы не удается. Поэтому такие предварительные наблюдения могут быть только случайными... А жаль — быстрое сближение двух массивных (каждый — около полутора солнечных масс) компактных объектов, обладающих к тому же сильными магнитными полями, может производить весьма интересные эффекты, сопровождающиеся в том числе излучением в оптическом или рентгеновском диапазоне энергий.
Однако, как оказалось, обсерватория «Спектр-РГ», благодаря своей стратегии обзора всего неба и большому полю зрения телескопов, имеет достаточно большой шанс пронаблюдать место будущего космического взрыва незадолго до того, как он произойдет.
19 сентября 2021 года телескоп Swift/BAT (NASA) зарегистрировал новый короткий гамма-всплеск, причем его удалось очень точно (с точностью в несколько секунд дуги) локализовать. Хотя измерить характеристики (в первую очередь спектр) оптического послесвечения не удалось, результаты наблюдений на больших телескопах позволили предположить, что слияние нейтронных звезд произошло в группе галактик, лежащей на расстоянии в 1.2 гигапарсека или 4 миллиарда световых лет от Земли.
И при этом оказалось, что именно эту область неба, где произошел всплеск, меньше чем за день до слияния наблюдали телескопы обсерватории «Спектр-РГ»! Это позволило впервые получить верхние пределы на светимость двойной системы из нейтронных звезд незадолго до их слияния.
Несмотря на то, что полученные пределы не отличаются чрезмерной строгостью, они тем не менее позволят в будущем верифицировать теоретические модели, описывающие взаимодействие сближающихся нейтронных звезд.
Статья, описывающая наблюдения и полученные результаты, опубликована в журнале «Письма в Астрономический журнал» и размещена на портале электронных препринтов.
Космический аппарат «Спектр-РГ», разработанный в Научно-производственном объединении имени С.А. Лавочкина (входит в Госкорпорацию «Роскосмос»), был запущен 13 июля 2019 года с космодрома Байконур. Он создан с участием Германии в рамках Федеральной космической программы России по заказу Российской академии наук. Обсерватория оснащена двумя уникальными рентгеновскими зеркальными телескопами: ART-XC имени М.Н. Павлинского (ИКИ РАН, Россия) и eROSITA (MPE, Германия), работающими по принципу рентгеновской оптики косого падения. Телескопы установлены на космической платформе «Навигатор» (НПО Лавочкина, Россия), адаптированной под задачи проекта. Основная цель миссии — построение карты всего неба в мягком (0.3—8 кэВ) и жестком (4—20 кэВ) диапазонах рентгеновского спектра с беспрецедентной чувствительностью. Научный руководитель орбитальной рентгеновской обсерватории «Спектр-РГ» — академик Рашид Сюняев.
 

По материалам Института космических исследований РАН

 

[АниКей]

07.09.2022 Будущий гамма-всплеск оказался невидим в рентгене Иногда даже тот факт, что что-то увидеть не удалось, может быть важен и полезен с научной точки зрения. В недавней статье научной группы российской космической обсерватории «Спектр-РГ», созданной в Научно-производственном объединении имени С.А. Лавочкина (входит в Госкорпорацию «Роскосмос»), рассказывается о гамма-всплеске, который телескопы аппарата не увидели, как бы странно это ни звучало...

[АниКей]

[АниКей]

zen.yandex.ru

Монстры галактик: чёрные дыры. Часть 1



Начинаем серию постов про самые загадочные объекты нашей Вселенной — чёрные дыры. Для начала разберёмся, что они из себя представляют и откуда появляются.
Чёрная дыра — это область пространства, обладающая мощным гравитационным полем. Важное уточнение: настолько мощным, что покинуть дыру нельзя, даже имея скорость света. То, что попадает в чёрную дыру, навсегда остаётся в ней; под её границей — «горизонтом событий».
Чёрные дыры возникают на конечной стадии эволюции звёзд. После выгорания водорода, при достаточно большой массе звезды, происходит её гравитационный коллапс в эти необычные объекты. Об их странностях — в следующих постах.
Фото: NASA AND G. BACON/STSCI

[АниКей]

naked-science.ru

Новейший телескоп сделал изображения Солнца в рекордном разрешении


В честь официального открытия солнечного телескопа «Иноуэ» (назван в честь Дэниела Иноуэ, сенатора США от штата Гавайи) астрономы из Национальной солнечной обсерватории США представили первые изображения внешней части оболочки (хромосферы) Солнца в великолепном разрешение: 18 километров на один пиксель. Изображения были сделаны 3 июня 2022 года.

 ©NSO/AURA/NSF
«Иноуэ» — это четырехметровый солнечный телескоп, установленный на острове Мауи на Гавайях. В настоящее время это самый большой солнечный телескоп в мире. Он имеет 4-метровую апертуру при 4,24-метровом главном и 0,65-метровом вторичном зеркалах. Дополнительные инструменты адаптивной оптики позволяют максимально уменьшить эффект размытости объектов, возникающей вследствие турбулентности в земной атмосфере. В дополнение к двум зеркалам и адаптивной оптике на телескопе стоят разнообразные фильтры, предназначенные для изучения звезды в различных спектрах световых волн.

 ©NSO/AURA/NSF

 ©NSO/AURA/NSF
Полученные изображения были сняты на длине волны 789 нанометров. На снимке можно детально рассмотреть похожие на мозаику фрагменты кипящей плазмы. Размеры самых маленьких из них достигают 30 километров, а каждая клеточка — размером с три Белоруссии! Более яркие точки соответствуют наиболее горячим частям солнечной плазмы, а темные области указывают на процессы охлаждения плазмы, которая постепенно опускается в недра звезды.

 Фото Земли на фоне Солнца приведено в правильной пропорции / ©NSO/AURA/NSF

 ©NSO/AURA/NSF
Первые изображения«Иноуэ» – только начало великих открытий.  Ученые считают, что только в первые пять лет работы солнечный телескоп соберет больше информации о Солнце, чем за всю историю изучения нашей звезды.  

[АниКей]

[АниКей]

planetarium-moscow.ru

Сложные вулканы

Если вулканическая структура состоит из нескольких кратеров, то такой вулкан называют сложным (англ. compound volcano). Как правило, сложный вулкан образуется из нескольких извержений, когда основное жерло смещается, нарушая правильную форму конуса. 

Часто такие структуры формируют стратовулканы, так как потоки лавы накладываются друг на друга неравномерно, создавая условия для повторных взрывных извержений. Такой тип вулканических построек довольно широко распространён на Земле на протяжении большей части её геологической истории.
Сложный вулкан Пакая (исп. Pacaya) лежит в цепи вулканов, протянувшихся вдоль тихоокеанского побережья Гватемалы с высотой 2552 метра над уровнем океана. Является одним из активнейших вулканов в настоящее время. За период с16 до начала19 веков было зарегистрировано более 20 крупных извержений. Потом в течение около 150 лет вулкан «спал», проснувшись в 1961 году мощным взрывным извержением. С тех пор извергается часто, иногда покрывая пеплом близлежащие деревни.

Сложный вулкан Пакая, Гватемала, 1976 г.
Извержение, образовавшее основную кальдеру, произошло примерно 23 000 лет назад. После было образовано несколько побочных жерл вокруг основного канала. Примерно 1100 лет назад главный конус  вулкана рухнул, вызвав огромный оползень. Позже внутри древнего конуса  вырос нынешний активный конус. По мнению специалистов, наличие магматического очага на небольшой глубине под вулканом может привести к  деформации конуса, что вызовет новые оползни. Поэтому район вокруг вулкана считается районом оползневого риска.
Асама – действующий сложный вулкан в центральной части острова Хонсю в Японии, в 140 км к северо-западу от Токио. Высота вулкана 2568 метров над уровнем моря, состоит в основном из щелочных и пирокластических вулканических пород, образованных в период от эпохи плейстоцена до голоцена.  

Сложный вулкан Асама, Япония, 2005 г.
С 685 года вулкан извергался около 130 раз, причем в последнее столетие интервал его извержений составлял от 1 до 7 лет. Извержение Асамы 1108 года является предметом дискуссий среди учёных. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что магнитуда этого извержения была в два раза больше, чем  извержение 1783 года, унесшего жизни более 1500 человек.

[АниКей]

naked-science.ru

Почему во Вселенной нет антивещества? Ответ может дать космологический коллайдер
Никита Логинов



Ученые предполагают, что причина доминирования вещества над антивеществом кроется в сверхтяжелых правосторонних нейтрино. Если инфляционная модель верна, следы существования этих микрочастиц должны были отразиться в крупномасштабной структуре Вселенной.

Карта температур реликтового излучения, синий и красный цвета отражают разницу температуры в 18 миллионных долей градуса. Для объяснения такой однородности Вселенной ученые разработали инфляционную модель / © NASA, DMR, COBE Project
Исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде (США) и Университета Цинхуа (КНР) предложили способ решения одной из главных загадок современной физики — барионной асимметрии Вселенной. По их расчетам, наблюдаемое доминирование обычного вещества можно объяснить распадом тяжелых правосторонних нейтрино в первые мгновения жизни Вселенной. Если инфляционная теория верна, то найти следы этих нейтрино можно в неоднородностях распределения галактик и реликтового излучения в космическом пространстве, пишут ученые в Physical Review Letters.
Больше информации на сайте рекламодателя
Антивещество — это атомы, зеркально отраженные по электрическому заряду. Например, если атом водорода имеет положительно заряженное ядро и отрицательно заряженный электрон, то атом антиводорода состоит из отрицательно заряженного ядра и положительно заряженного электрона. Существующие физические теории вроде Стандартной модели и общей теории относительности говорят, что антивещества во Вселенной должно быть столько же, сколько и вещества. Подобные симметрии вообще естественны для природы, тогда как нарушения симметрии нужно обосновывать отдельно.
Однако в реальности ученые наблюдают абсолютное доминирование обычного вещества. Из него созданы галактики, звезды, планеты и живые существа, тогда как антивещество никогда не регистрировалось в значимых количествах. Вообще говоря, это хорошая новость для людей. Антивещество при встрече с веществом аннигилирует — то есть, взрывается с максимально возможной мощностью, переводя всю массу в энергию. Если бы Вселенная произвела равное количество вещества и антивещества, то они бы взаимоуничтожили друг друга, наполнив мир чистым излучением вместо галактик, звезд и планет с живыми существами. Но для ученых наблюдаемая асимметрия между веществом и антивеществом — одна из крупнейших проблем, которую нужно решать.

Признаки присутствия правосторонних нейтрино на фоне сигналов обычных левосторонних / © UCR
Физики предлагают искать ответ на проблему барионной асимметрии Вселенной в распаде правосторонних (или стерильных) нейтрино. Это гипотетические нейтрино, проекция спина которых совпадает с направлением их движения. Гипотетические — потому что в природе они не встречаются и своими силами их создать невозможно (в отличие от антивещества). Слишком уж много энергии на это придется затратить, даже Большой Адронный коллайдер не справится. Зато в первые мгновения существования Вселенной (порядка 10 в -36 степени секунд) плотность энергии была в 10 триллионов раз выше, чем в БАК, и правосторонние нейтрино должны были появляться в избытке. Их последующий распад мог стать причиной барионной асимметрии Вселенной.
Впрочем, нет нужды проверять эту теорию экспериментально, если можно обратиться напрямую к истории Вселенной с помощью инфляционной модели. Эта модель призвана объяснить видимую однородность Вселенной, которую не может объяснить теория Большого взрыва. Согласно инфляционной модели, Вселенная в первые моменты своей жизни расширялась с колоссальной скоростью (за миллионную долю секунды объем увеличился в 10 в 78 степени раз), и малейшие квантовые флуктуации запечатлелись в наблюдаемой крупномасштабной структуре космоса. А значит, в этой структуре можно найти и отпечатки существования правосторонних нейтрино. Такой подход получил название космологического коллайдера, где роль коллайдера (ускорителя частиц) играет период инфляционного расширения Вселенной.
В этом заключается суть новой работы физиков из США и Китая: они показывают, как именно космос может хранить в себе следы процессов, которые происходили в период инфляционного расширения. По словам Яноу Цуй из Калифорнийского университета, эти сверхтяжелые частицы должны были оставить отчетливые отпечатки своего существования в трехмерной структуре Вселенной, которые можно найти с помощью телескопов уже в ближайшие годы. Тогда одна из главных загадок физики, наконец, будет решена.

[АниКей]

naked-science.ru

Руководство по поиску потенциально обитаемых планет

Количество обнаруженных экзопланет постоянно растет. И нам уже не так важно найти еще одну экзопланету, как найти такую, где может быть жизнь, откуда к нам могут прилететь братья по разуму, или куда мы сами, быть может, полетим, когда Земля станет нам тесна или непригодна для жизни. Как же найти такую экзопланету?

Спойлер

Что мы ищем?
Что для нас значит потенциально обитаемая планета? Это планета, на которой может быть жизнь в виде бактерий или даже растений и животных, либо планета, где жизнь в результате эволюции достигла разумной формы, как наша, или даже превзошла ее. Ну и, конечно, планета, куда мы сможем, если вообразить доступность межзвездных перелетов, отправиться и чувствовать себя там как дома. Не исключая при этом необходимость ее терраформирования.
Больше информации на сайте рекламодателя
У нас есть только один пример обитаемой планеты — наша Земля. Из далекого космоса она выглядит еле различимой голубой точкой. Предполагается, что условия на Земле лучше всего подходят для появления жизни и ее продолжительного существования. Мы можем также предположить, что подобные характеристики другой планеты позволят существовать на ней жизни долгое время. Планета может быть чуть больше или меньше, несколько теплее или холоднее, но все же похожа на нашу.
И да, мы будем придерживаться все-таки «углеродного шовинизма». Что-то подсказывает, что, например, с кремниевой жизнью или азотной нам будет сложно установить контакт, да и условия на планетах, пригодных для существования таких форм жизни, вряд ли нам подойдут.
Но все звезды, кроме родного Солнца, от нас очень далеки. Как же можно что-то узнать об их планетах? К своим планетам, «близким», мы отправляем зонды, полет которых может занимать годы. Многие из них не имеют возможности вернуться, и поэтому все исследования происходят в месте прибытия. На Землю возвращается только информация, собранная приборами. Как узнать что-то о планете, к которой мы сегодня физически не можем отправить даже один исследовательский зонд? Тем более что интересных экзопланет открыто уже множество. Способы есть.
Размер
Размер экзопланеты — это, как правило, первый параметр, который ученые узнают при ее открытии. Обнаружить планеты у других звезд и определить их размер позволяет транзитный метод. Это метод-рекордсмен по открытым планетам. Именно таким способом открывает планеты орбитальный телескоп «Кеплер». Вернее, ученые, которые обрабатывают полученные от него данные.
Таким методом, в частности, была обнаружена планета Kepler-438b. Открытая в январе 2015 года в созвездии Лиры, она долгое время считалась наиболее похожей на Землю экзопланетой. И по размеру, и по температуре на поверхности она практически идентична Земле. Ее индекс подобия (Earth Similarity Index, ESI) равен 0,88 (наша планета, соответственно, принята за 1).
Сам метод транзита не позволяет обнаружить наличие планеты у какой-то конкретной звезды. С его помощью ищут планеты около звезд в определенных участках неба. Обсерватории, подобные «Кеплеру», наблюдают за участками неба с тысячами и даже десятками и сотнями тысяч звезд. Большинство из них невооруженным глазом не видны. Периодически свет некоторых звезд тускнеет на некоторое время. Регистрируя падение яркости звезды, ученые предполагают, что оно вызвано прохождением перед ней планеты. То есть между наблюдателем — телескопом — и звездой появляется препятствие, которое и вызывает уменьшение светимости звезды, естественно, с точки зрения земного наблюдателя.

Транзитный метод / © wikipedia.org
Если такое падение яркости происходит через одинаковые промежутки времени, то оснований считать, что у этой звезды есть планета, уже больше. Кроме того, становится известен и ее орбитальный период.
При этом, для того чтобы обнаружить планету, ее плоскость орбиты, звезда и телескоп должны находиться практически на одной линии. Иначе ее просто не зарегистрировать. Это, по сути, небольшое затмение. В нашей системе тоже бывают подобные явления. Так, например, Луна скрывает диск Солнца во время солнечного затмения. Либо наши местные планеты — Венера и Меркурий — периодически проходят по диску Солнца.
И, как уже было сказано, транзитный метод дает возможность определить размеры небесного тела — радиус и объем. Ведь величина, на которую падает светимость звезды, зависит от размера проходящей по ее диску экзопланеты. Точно зафиксировав эту величину, можно определить размер планеты. Например, Kepler-438b больше Земли всего лишь на 12%.
Масса
Первой экзопланетой, открытой у «нормальной», то есть солнцеподобной, звезды, стала 51 Пегаса. Она же некоторое время называлась Беллерофоном, но сейчас получила официальное имя «Димидий». До этого открывали экзопланеты только вблизи пульсаров. Димидий находится от нас на расстоянии 50,1 световых года, и первоначально его считали твердой землеподобной планетой, что, конечно, подогревало к нему интерес.
Обнаружили планету методом доплеровской спектроскопии, или методом лучевых скоростей. А в дальнейшем ее существование подтвердили и транзитным методом. Хотя чаще бывает все-таки наоборот.

Метод доплеровской спектроскопии / © wikipedia.org
В случае применения метода Доплера мы также самой планеты не видим, а только наблюдаем за светом звезды. Но на этот раз нас интересует не падение яркости, а наличие красного или синего смещения в ее спектре. Если звезда удаляется от нас, ее спектр сдвигается в красную сторону, если приближается к нам — то в синюю. Почему же звезда не стоит на месте? Потому что по орбите вокруг звезды обращается планета, которая, образно говоря, раскачивает свое светило, заставляет его колебаться и, соответственно, то приближаться к наблюдателю, то удаляться от него.
Оба небесных тела движутся у одного центра масс. Астрономы уже научились определять массу звезд, а зная ее, можно определить и массу планеты. Масса и радиус экзопланеты позволяет узнать ускорение свободного падения на ее поверхности. Это значит, что мы можем, например, предположить, насколько комфортно мы бы себя чувствовали, если бы высадились на планете. Кроме того, это позволяет понять, может ли планета удерживать атмосферу. И даже предположить наличие или отсутствие в ней определенных газов. Земля, например, как известно, не держит в своей газовой оболочке легкие водород и гелий. А массивный Юпитер совсем наоборот.
Сам же Димидий, как выяснилось, для жизни совсем не пригоден. Он представляет собой так называемый «горячий Юпитер» — газовый гигант с атмосферой, разогретой, по некоторым оценкам, до 1000 °C. Его масса примерно равна половине массы Юпитера, что, кстати, отражено в названии (латинское слово dimidium означает «половина»).
Плотность
Как мы видим, массу и размер планеты не всегда удается определить одновременно. Для этого нужно два метода — транзитный и Доплера. Но после этого мы можем узнать и плотность, которая определяется как отношение массы тела к занимаемому этим телом объему. А объем планет вычисляется, если известен радиус.
Kepler-78b находится от нас на расстоянии 400 световых лет. И это первая планета размером с Землю, для которой удалось рассчитать плотность. Она, конечно, на 16% крупнее Земли и примерно на 69–85% тяжелее, но все же ее плотность равна 5,3–5,6 г/см³. У нашей планеты этот показатель равен 5,52 г/см³. Это позволяет предположить, что планета, как и Земля, состоит из железа и каменных пород. Вот только одно но — на этом сходства с нашей планетой заканчиваются.
Планета слишком близка к своей материнской звезде: их разделяет всего 0,01 а. е. Орбитальный период невероятно мал — он составляет каких-то 8,5 часа. Поэтому и здесь жизнь искать, вероятнее всего, бесполезно: эта планета — лавовый океан. Температура на освещенной стороне находится в интервале 2100–2800 °C. Ее поверхность покрыта лавой.
Нахождение в обитаемой зоне
Расположенная в созвездии Лебедя, на расстоянии 1400 световых лет от нас, экзопланета Kepler-452b — первая землеподобная планета, обнаруженная в «обитаемой зоне» солнцеподобной звезды. Орбитальный период планеты — 385 земных суток. То есть год на ней только на 5% дольше, чем на Земле. Соответственно, и от своего солнца она только немного дальше. Расстояние от планеты до звезды Kepler-452 (большая полуось орбиты) — 1,046 а. е. К слову, и сама звезда на 10% больше нашего Солнца. Обитаемая зона Kepler-452 по размеру практически совпадает с той, что мы имеем в Солнечной системе.
Kepler-452b прозвали «второй Землей», но все же она больше по размеру на 60%. А вот Kepler-186f стала первой планетой с радиусом, близким к земному, обнаруженной в обитаемой зоне. Она только на 13% больше нашей планеты. И так же, как и Kepler-452b, обнаружена транзитным методом благодаря телескопу «Кеплер». Вот только обитаемая зона в этой звездной системе меньше: она находится в интервале от 0,22 а. е. до 0,4 а. е. И сама планета так же близка к своей звезде, красному карлику Kepler-186, как и наш Меркурий к Солнцу, — большая полуось ее орбиты равна 0,393 а. е. К слову, как видно из названия планеты, в семействе Kepler-186 она не одинока. Но все ее четыре «сестры» с «именами» b, c, d и e в обитаемую зону не попали. Они очень близко находятся к звезде, и там слишком жарко для того, чтобы на поверхности могла быть жидкая вода.

Сравнение обитаемых зон Солнечной системы, системы Kepler-452b и Kepler-186f / © wikipedia.org
Эти и большинство других планет считаются потенциально обитаемыми прежде всего потому, что находятся в обитаемых зонах своих звезд — то есть там, где планета может получать достаточно энергии для того, чтобы основная масса воды на планете находилась в жидком виде. Эта зона вычисляется исходя из размера и светимости звезды.
Состав атмосферы и биомаркеры
Но что же позволяет, взглянув издалека, сказать, что жизнь все-таки воспользовалась своим шансом и пробудилась на когда-то безжизненной планете? В первую очередь наличие в атмосфере планеты определенных химических соединений — биомаркеров, говорящих, например, о том, что жизнь на планете «дышит», то есть на ней идут некие биологические процессы. К примеру, взять кислород и углекислый газ. Первый выделяется растениями в результате фотосинтеза и потребляется животными в процессе дыхания, второй — выдыхается животными и поглощается растениями. Но это только один пример.
Всего же выделяют пять биомаркеров: вода, углекислый газ, метан, кислород и озон. Конечно, каждый из них может иметь свое естественное, не связанное с жизнью, происхождение. Но если их обнаружат вместе, да еще и на планете, похожей на Землю, то вероятность того, что она обитаема, будет высока.
Есть несколько способов узнать химический состав атмосферы экзопланеты. Первый — во время транзита планеты. Метод называется «трансмиссионная спектроскопия». Планета проходит между наблюдателем на Земле и своей звездой. Свет звезды проходит сквозь атмосферу экзопланеты и достигает наблюдателя. Но при этом часть света в атмосфере планеты будет поглощена. Если провести спектральный анализ, можно обнаружить химические элементы, которые в этом поучаствовали. Разбив свет звезды на радужный спектр, можно обратить внимание на провалы — темные узкие спектральные линии, каждая из которых соответствует определенному химическому элементу.

Метод спектроскопии / © solarsystem.jpl.nasa.gov
Задачи поиска потенциальных экзопланет будут стоять перед сменщиками современных телескопов «Кеплер» и «Хаббл». Сменщик первого — TESS — будет искать экзопланеты, преемник второго — «Джеймс Уэбб» — подробно изучать каждую из найденных.
Есть и еще два перспективных способа. Мы видим планеты Солнечной системы потому, что они отражают свет нашей звезды. Все планеты светят отраженным светом. В том числе и экзопланеты. Свет, идущий от некоторых планет, нам уже удается разглядеть. И здесь мы опять сможем построить спектр и попытаться найти биомаркеры. Но, кроме того, как это не покажется удивительным, планеты могут «светить» и свои светом. В данном случае речь идет о невидимом человеческому глазу инфракрасном излучении. Оба эти способа предполагают непосредственное изучение планеты, а не света, идущего от звезды. И здесь уже не имеет значение, как развернута к нашей планете плоскость ее орбиты. Но серьезные открытия в этой области еще впереди. Пока мы не располагаем достаточно мощными телескопами.
Недра планеты
Казалось бы, химический состав экзопланет вряд ли возможно определить, но ученые пытаются сделать и это. Так, две из пяти экзопланет, открытых в 2012 году около звезды Тау Кита, поспешили записать в потенциально пригодные для жизни. Но в 2015 году астрофизики из Университета Аризоны в Тусоне (США) определили химический состав звезды. Они пришли к выводу, что недра Тау Кита содержат в себе гораздо больше магния, чем наше Солнце.
Звезда и планеты, обращающиеся вокруг нее, образовались из одного и того же газопылевого облака. Следовательно, по мнению ученых, в верхних и глубинных слоях мантии этих планет содержатся существенные излишки магнийсодержащих пород — оливина и ферропериклаза. Будучи более гибкими и текучими, чем породы, доминирующие в недрах нашей планеты, они в течение долгого времени будут препятствовать формированию литосферных плит и образованию коры.
Подходящее «солнце»
Несмотря на то, что Kepler-438b уж очень похожа на Землю (ну, во всяком случае, издалека — нас разделяет около 470 световых лет), ее звезда не похожа на наше спокойное Солнце. Kepler-438 — красный карлик, по массе и размеру в два раза меньший, чем наша звезда. И он относится к вспыхивающим (переменным) звездам, которые способны резко и непериодически увеличивать светимость в несколько раз. Изучая звезду, ученые обнаружили, что вспышки на Kepler-438 происходят достаточно часто: раз в несколько сотен суток. Их мощность в десять раз превосходит солнечные. Вероятно, эти вспышки связаны с выбросами корональной массы, которые могут иметь серьезные разрушительные последствия для обитаемости планеты. В такой неспокойной обстановке планете сложно иметь атмосферу, так как она подвергается чрезмерно опасному облучению и, скорее всего, является местом, непригодным для жизни.

Kepler-438b и его звезда / © wikipedia.org
Если бы жизнь и смогла появиться на такой планете, то, вероятно, срок ее существования был бы недолгим. Ученые, конечно, надеются, что Kepler-438b может иметь магнитное поле, подобное Земле, но, вероятно, даже оно в таких условиях не поможет планете.
Магнитосфера
Наличие глобального магнитного поля — необходимое условие наличия жизни. Оно защищает планету от космической радиации и не позволяет солнечному ветру сдуть атмосферу. Как же его обнаружить?
Находясь на поверхности Земли, мы знаем о его существовании благодаря компасу. Магнитная стрелка, свободно поворачиваясь вокруг своей оси, располагается вдоль силовых линий магнитного поля Земли. Еще один признак существования магнитного поля — полярные сияния. Они вызываются потоками солнечного ветра, попадающими в полярную ионосферу. Земные полярные сияния хорошо видны из космоса, например, с борта Международной космической станции. Вот только на значительных расстояниях их уже не различить.
Но это не беда. Дело в том, что, помимо излучения в видимом диапазоне, полярные сияния генерируют и низкочастотные радиоволны. А вот они прекрасно распространяются в космосе, обнаружить их гораздо проще, чем само сияние. Например, полярное сияние на Юпитере впервые зарегистрировали именно этим способом — благодаря радиоизлучению.

Полярные сияния на северном полюсе Юпитера / © nasa.gov
Кроме того, этот метод позволит открыть экзопланеты, ранее не обнаруженные другими способами, установить продолжительность суток на планете, наклон оси относительно плоскости орбиты и наклон магнитного поля относительно оси вращения планеты, период ее вращения и орбитальный период, а в некоторых случаях даже наличие спутников. Ну и, собственно, определить параметры магнитного поля.
Среди инструментов, на которые рассчитывают астрофизики, — низкочастотные наземные радиотелескопы LOFAR и SKA. А в перспективе — космические радиообсерватории и даже телескопы на Луне, которые прекрасно подходят для этой цели.
Ночная подсветка инопланетных городов и другие «экзотические» признаки
Вернемся к тому, как выглядит из космоса наша, безусловно, обитаемая планета, при этом населенная представителями разумной жизни. Уже на подлете к ней гипотетический пришелец мог бы увидеть огни наших городов на неосвещенной стороне планеты, принимать наши радиосигналы и даже, возможно, расшифровать их, а также смотреть наши телепередачи, заранее, еще до прибытия на планету, знакомясь с местной жизнью. Все это можно было бы делать и из далекого космоса при наличии соответствующей аппаратуры. Вот и земные ученые уже задумались, а не поискать ли признаки других цивилизаций по искусственной подсветке их поселений в далеких мирах?
Два известных американских астрофизика — Абрахам Лёб из Гарвардского университета и Эдвин Тёрнер из Принстонского — предложили искать искусственно освещенные объекты, сопоставимые по полной яркости с крупным наземным городом, на окраинах Солнечной системы, в частности, в поясе Койпера, а в дальнейшем, по мере совершенствования оптических телескопов, распространить этот метод и за пределы Солнечной системы. В силу иного спектрального состава искусственного освещения его будет достаточно легко отделить от света материнской звезды, который отражается планетой.

Свет городов в чужих мирах в представлении художника / © David A. Aguilar
А вот Лиза Калтенеггер из Гарвардского университета предлагает расширить перечень биомаркеров веществами, имеющими исключительно искусственное происхождение. То есть такими, которые в природе образовываться не должны, а примитивные организмы их не вырабатывают. К примеру, хлорфторуглероды. Он хорошо поглощают инфракрасные лучи спектра, а значит, могут быть найдены в атмосфере других планет. Если мы их когда-нибудь обнаружим, то можно будет с уверенностью сказать, что где-то в космосе есть еще живые существа, которые развились до такого уровня, что начали «цивилизованно» загрязнять свою планету.
В целом, можно сказать, что количество признаков, по которым мы можем судить о потенциальной обитаемости планет, будет только расти. Слишком много условий должно совпасть, чтобы на планете могла появиться жизнь. И их все нужно выявить, чтобы быть уверенным: планета может быть обитаема. Но для этого нам нужны новые, более совершенные инструменты.

[свернуть]

[АниКей]

[АниКей]

Российские научные приборы суммарно 35 лет исследуют Марс


















Во вторник, 13 сентября 2022 года, в Институте космических исследований Российской академии наук состоялся семинар, посвященный 35 годам суммарной работы российских научных приборов по исследованию Марса.

На семинаре ученые рассказали о важных открытиях, которые были сделаны с помощью приборов ХЕНД, ДАН и ФРЕНД, исследующих Красную планету как с ее орбиты, так и на поверхности.
С февраля 2002 года спектрометр ХЕНД, установленный на американском орбитальном аппарате Mars Odyssey, измеряет нейтронное излучение Марса, благодаря чему построены глобальные карты распределения воды в верхнем слое на глубину до 1 м. На северных и южных полярных широтах обнаружены огромные залежи водяного льда в полярных шапках, а на умеренных широтах — воды с массовой долей до 10% в составе минералов. За 20 земных лет (или около 10 марсианских) с использованием ХЕНД ученые провели наблюдение десятка сезонных годовых циклов Марса и определили вариации марсианского климата от года к году. По данным прибора было выбрано место посадки для американского аппарата Phoenix, который в 2008 году подтвердил наличие водяного льда в полярной области Красной планеты.
С августа 2012 года детектор ДАН работает на американском марсоходе Curiosity в марсианском кратере Гейл, который за 10 лет проехал более 28 км. С помощью прибора было выяснено, что среднее содержание воды в грунте на дне кратера составило 2,8—2,9% по массе.
С 2017 года телескоп ФРЕНД, находящийся на орбитальном аппарате Trace Gas Orbiter (проект Госкорпорации «Роскосмос» и Европейского космического агентства ExoMars-2016), приступил к картографированию Марса с пространственным разрешением, которое на порядок превосходит ХЕНД. За пять лет данные с прибора позволили построить детальную карту распределения подповерхностной воды и обнаружить 23 района в экваториальном поясе с высоким содержанием воды, в том числе с аномально высоким на дне каньона в долинах Маринера. Ученые предполагают, что речь идет о возможном подповерхностном леднике, располагающемся около экватора.
Приборы ХЕНД, ДАН и ФРЕНД были созданы в отделе ядерной планетологии ИКИ РАН в кооперации с Всероссийским научно-исследовательским институтом минерального сырья имени Н.М. Федоровского, Всероссийским научно-исследовательским институтом автоматики имени Н.Л. Духова, Институтом машиноведения имени А.А. Благонравова РАН, Институтом медико-биологических проблем РАН, Объединенным институтом ядерных исследований и Специальным конструкторским бюро космического приборостроения ИКИ РАН в рамках Федеральной космической программы России. Роскосмос является государственным заказчиком этих исследований

[АниКей]

planetarium-moscow.ru

Рассеянное звёздное скопление NGC 457


В отличие от нашего Солнца, в гордом одиночестве путешествующего со своей весёлой планетной семейкой по просторам Галактики, большинство других звёзд любят кучковаться парами, тройками и более крупными группами – вплоть до миллионов. Звёздные законы этого не запрещают. Группы бывают двух типов – рассеянные звёздные скопления и шаровые. Прекрасный образец шарового скопления был показан ранее. Рассеянные имеют меньшую численность – от десятков до тысяч звёзд. Они до сих продолжают образовываться вблизи спиральных ветвей галактик, в т.ч. и нашей. Некоторые скопления ещё молодые по звёздным меркам, и в них часто встречаются яркие и красивые светила различных цветов и оттенков. Поистине прекрасны блистающие переливы самоцветов на чёрном бархате тёмного неба! Неудивительно, что одно из известных рассеянных скоплений так и называется «Шкатулка с драгоценностями».
Представленное здесь скопление с каталожным номером NGC 457 общепринятого названия не имеет. Каждый волен увидеть в нём тот образ, который создаст собственная фантазия. Чаще всего встречаются названия: Стрекоза, Йети (от E.T. - инопланетянин), Сова. Я же, в юные годы впервые увидев NGC 457 в окуляр своего телескопа, узрел в нём фигуру доисторического хищного птеродактиля
По глубине эстетического воздействия рассеянные скопления – одни из самых интересных, самых впечатляющих объектов. Даже при наблюдении в небольшой любительский телескоп.
Находится NGC 457 в созвездии Кассиопеи на расстоянии восьми тысяч световых лет от нас. Оно прекрасно видно на протяжении года (лучше всего - осенью). Звёздная величина — +6.4^m, видимый поперечник — 20' (рекомендуемое увеличение 60...100^х). Желателен рефлектор с зеркалом от 150мм. 


Рассеянное звёздное скопление NGC 457
Автор фотографии: научный сотрудник Малой обсерватории Московского Планетария, астроном Никита Шаморгин

[АниКей]

planetarium-moscow.ru

Лава вулканов


Слово лава заимствовано из итальянского языка (итал. lava), которое в свою очередь происходит от латинского слова labes - падение, скольжение.   
Впервые «лава» как термин, означающий раскалённую массу, изливающуюся из жерла вулкана, был использован в 18 веке итальянским естествоиспытателем Франческо Серао при описании извержения Везувия. 
Итак, лава – это раскалённая жидкая или очень вязкая масса, выбрасываемая на поверхность планеты или спутника при извержениях вулканов. Это излившаяся на поверхность магма планеты, освобождённая от газов вследствие резкого изменения давления. Поэтому лава вулканов наследует химический состав магмы без воды и летучих компонентов. Скорость движения потока лавы может составлять несколько метров в минуту, а температура нередко достигает 1200 °C. При застывании лавы образуются различные вулканические (эффузивные) горные породы, которые принимают различные формы: лавовые плато, озёра, покровы, поля.

Лавовое озеро на вулкане Эртале, Эфиопия, 2008 г.
По химическому составу, а точнее, по содержанию кремнезема (SiO2) лавы делятся на основные (базальтовые) и кислые (кремнистые). Основные лавы - бедны кремнеземом, отличаются высокой текучестью и образуют потоки длиной в несколько километров. Главной их особенностью является равномерный и невзрывной характер извержения. Примером таких лав могут служить лавы вулканов Гавайских островов.
Кислые лавы отличаются высоким содержанием кремнезема. Они обладают большой вязкостью и часто застывают в жерле вулкана. Для них характерно высокое содержание растворенных газов, чем объясняется преимущественно взрывной характер извержений. Кислые лавы извергают многие вулканы Тихоокеанского огненного кольца.

Лавовое поле, вулкан Хердюбрейд, Исландия  2005 г.
Крайне редко встречаются лавы необычного состава. Карбонатитовую лаву, более чем на 50%  состоящую из карбонатных минералов, извергает вулкан  Ол-Доиньо-Ленгаи в Танзании. Потоки сернистой лавы зафиксированы на вулкане Ластаррия в Чили.

[АниКей]

[АниКей]

naked-science.ru

Китайские ученые отвергли идею о том, что межзвездный объект Оумуамуа — это инопланетный корабль



Исследователи из КНР заявили, что существует крайне малая вероятность того, что продолговатый межзвездный объект Оумуамуа, влетевший в нашу солнечную систему, является инопланетным  кораблем, несмотря на противоречивые утверждения Гарвардского профессора.

©M. Kornmesser/ESO
Межзвездный объект длиной от 100 до 1000 метров, посетивший нашу Солнечную систему, был впервые обнаружен в октябре 2017 года телескопом Pan-STARRS1 Гавайского университета и вызвал настоящий ажиотаж.   
Астрономы были сбиты с толку: одни говорили, что это комета, а другие утверждали, что это инопланетный корабль или же остаток некоей планеты.
Гарвардский физик Ави Леб указал в своем исследовании: «Каждая из моделей естественного происхождения имеет серьезные недостатки, поэтому необходимо учитывать возможность искусственного происхождения Оумуамуа. Аномалии Оумуамуа позволяют предположить, что это может быть [космический] корабль, двигающийся  с помощью солнечного паруса».
Китайские ученые в новой статье, которая была принята к публикации в журнале «Астрономия и астрофизика», проанализировали признаки, которые должен был иметь объект, оснащенный солнечным парусом, и пришли к выводу, «что возможность того, что Оумуамуа оснащен световым парусом, крайне маловероятна. Если бы это был световой парус, изменение яркости объекта должно было бы быть намного больше», — заявил один из соавторов исследования Шанфей Лю, астроном из Университета Сунь Ятсена в Чжухай, Китай.

[АниКей]

dzen.ru
https://dzen.ru/media/id/60e80ff669c00063f7948710/dkist-dast-otvet-na-zagadku-solnca-direktor-iki-ran-schitaet-chto-novyi-teleskop-podskajet-pochemu-korona-svetila-nagrevaetsia-do-1-mln-gradu-632438abfe205d539fc991a0?&;
DKIST даст ответ на загадку Солнца: директор ИКИ РАН считает, что новый телескоп подскажет, почему корона светила нагревается до 1 млн граду



Получен первый снимок Солнца с беспрецедентным разрешением 18 км/пиксель (диаметр Солнца 1,4 млн км). На фото — участок хромосферы Солнца (часть между фотосферой и короной) шириной 82 000 км. Это стало возможным благодаря началу работы в сентябре самого мощного наземного солнечного телескопа им. Дэниела К. Иноуэ на Гавайях — DKIST. Pro космос узнал у директора ИКИ РАН, что нового можно узнать о звезде, которую мы видим каждый день?
Особый телескоп
DKIST с 4-метровой апертурой снимает в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах. Его строили 10 лет, причём целый год заняла настройка оптики.

«Традиционному астрономическому телескопу на ночном небе надо «поймать» все фотоны до единого, прилетающие от далеких звезд, поэтому они и строятся такими большими [есть c 10-метровым зеркалом, строится 30-метровый]. А солнечному телескопу, наоборот надо «избавиться» от большей части солнечных фотонов, иначе он просто перегреется. Эта сложная техническая проблема, которая влияет на максимально достижимый сегодня размер солнечных телескопов», — объясняет особенность DKIST Анатолий Петрукович, директор ИКИ РАН.

В итоге достигнутое телескопом DKIST пространственное разрешение позволяет в деталях разглядеть процессы на поверхности звезды: грануляцию поверхности ячейки конвективных потоков солнечной фотосферы и хромосферы, переносящих энергию на поверхность Солнца, где она излучается в окружающее пространство.
Ответ на загадку Солнца
Не менее интересны, по словам Анатолия Петруковича, и тёмные зоны между ячейками, в которых иногда видны яркие точки. Считается, что именно в этих зонах прячется ответ на одну из главных загадок Солнца — почему над фотосферой с температурой около 6000 градусов Кельвин формируется корона Солнца с температурой более миллиона Кельвин?

«До сих пор механизмы нагрева короны до миллиона градусов Кельвин разгадать не удалось. Влияния крупномасштабных событий на поверхности, типа солнечных вспышек, явно недостаточно. Популярная гипотеза состоит в том, что за нагрев короны ответственны «нано-вспышки» — малые всплески энерговыделения, происходящие именно на стыках гранул на поверхности Солнца. Однако до сих пор разглядеть и изучить эти явления не удавалось, не хватало разрешения оптики. Будем надеяться, что новый телескоп даст ответ на этот очень важный вопрос, и мы гораздо лучше узнаем, как устроено Солнце, а значит и другие звёзды», — рассказал директор ИКИ РАН.

[АниКей]

3dnews.ru

В конце сентября Юпитер окажется на минимальном за 70 лет расстоянии от Земли
Сергей Карасёв
https://3dnews.ru/1074419/v-kontse-sentyabrya-yupiter-okagetsya-na-minimalnom-za-70-let-rasstoyanii-ot-zemli?utm_source=yxnews&utm_medium=desktop&utm_referrer=https%3A%2F%2Fdzen.ru%2Fnews%2Fsearch%3Ftext%3D
Национальное управление США по воздухоплаванию и исследованию космического пространства (NASA) сообщает о том, что 26 сентября Юпитер окажется в оппозиции, что создаст наиболее благоприятные условия для наблюдения этого газового гиганта с Земли.

Источник изображений: NASA
Оппозиция возникает, когда астрономический объект восходит на востоке, а Солнце заходит на западе. В результате, наблюдаемый объект и Солнце находятся на противоположных сторонах Земли.
Оппозиция Юпитера происходит каждые 13 месяцев, благодаря чему планета кажется больше и ярче, чем в любое другое время года. Однако в конце текущего месяца газовый гигант окажется на минимальном расстоянии от Земли за последние 70 лет.
Максимальное сближение Юпитера с нашей планетой редко совпадает с оппозицией, а значит, виды в этом году будут особенно красивыми. Отмечается, что 26 сентября газовый гигант окажется на удалении в 587 млн км от Земли. Для сравнения: наибольшее расстояние между планетами составляет примерно 966 млн км.

Астрономы отмечают, что в хороший бинокль должны быть видны полосы (по крайней мере, центральная полоса) и три или четыре галилеевых спутника. При использовании любительского телескопа можно будет разглядеть Большое красное пятно на Юпитере — самый большой атмосферный вихрь в Солнечной системе. Образование было открыто ещё в 1665 году. Размеры вихря достигают 40–50 тыс. километров в длину и 13–16 тыс. километров в ширину.

[АниКей]