Астрономический ликбез от ГК Роскосмос и планетария

[АниКей]

planetarium-moscow.ru

Меркурий. Кратер Аполлодор


Ударный кратер Аполлодор диаметром 40 км на Меркурии расположен в центральной части Равнины Жары, самой большой ударной структуры на Меркурии с диаметром около 1500 км. Она была обнаружена на снимках, сделанных космическим аппаратом «Маринер-10» (НАСА) в 1974 году.

Меркурий. Фото КА «Мессенджер» (НАСА), 2008 г.
Равнина Жары — светлая область наверху справа.
Уникальность кратера заключается в том, что он находится в центре весьма необычной структуры. Она представляет собой систему, состоящую из 230 борозд, которые расходятся из общего центра и тянутся на сотни километров. Эта структура была открыта на снимках, сделанных космическим аппаратом «Мессенджер» в 2008 году. Необычный внешний вид кратера с расходящимися темными впадинами привел к тому, что ученые дали ему прозвище "Паук" (англ. Spider), прежде чем было принято его официальное название.

Борозды Пантеон вокруг кратера Аполлодор. 
Фото КА «Мессенджер», 2008 г.
Систему борозд, расходящихся вокруг кратера, назвали Борозды Пантеон - за сходство с ребристым куполом римского Пантеона. А кратер назвали Аполлодор в честь архитектора, создавшего римский Пантеон. Эти названия МАС утвердил в 2008 году.

Примерный радиус этой структуры оценивают в 200 км. По мнению учёных эти борозды, шириной до 8 км, представляют собой т.н. грабены – опущенные участки коры планеты относительно окружающей местности по крутым или вертикальным разломам.

О происхождении этих борозд нет единого мнения. Возможно, они образовались в ходе растяжения и растрескивания поверхности Меркурия вследствие подъёма магмы, спровоцированного ударом астероида. Часть исследователей считает, что этот объект по морфологии близок к своеобразным радиально-концентрическим структурам Венеры.
Таким образом, в настоящее время точно неизвестно, сыграл ли кратер Аполлодор какую-либо роль в образовании этих борозд, или его местоположение является простым совпадением.  

По некоторым данным кратер смещён от точного центра структуры примерно на 40 км, а окружающие кратер грабены не разрезают его края. Эти данные позволяют предположить, что Аполлодор возник позже образования борозд.

[АниКей]

nauka.tass.ru

Белизну колец Сатурна объяснили их возрастом
ТАСС

ТАСС, 12 мая. Группа европейских и американских планетологов под руководством доцента университета штата Колорадо в Боулдере Саши Кемпфа открыла первые свидетельства того, что кольца Сатурна возникли не более чем 400 млн. лет назад. Это практически полностью исключает возможность их образования в результате столкновения древних протопланет.
"Исследователи использовали данные по свойствам частиц пыли, собранные прибором CDA за 13 лет работы зонда "Кассини" на орбите Сатурна, для вычисления возраста колец данного газового гиганта. Анализ этих сведений указал на то, что пыль из межпланетной среды осаждалась на поверхности колец не более 400 млн. лет, что делает кольца очень молодыми по сравнению с Сатурном и другими планетами, чей возраст составляет почти 4,5 млрд. лет", - говорится в сообщении пресс-службы университета штата Колорадо (UCB) в пятницу.
Прибор улавливал частицы пыли в окрестностях Сатурна и его спутников, определял их состав и происхождение. Одна из главных задач CDA заключалась в определении того, как часто микрометеориты и пыль из межпланетной среды осаждаются на поверхности колец. Результат анализа свыше 160 образцов указал на высокую частоту "бомбардировки" этими частицами колец. Таким образом, за время своего существования они просто не успели накопить достаточное количество пыли и органики, чтобы стать столь же тусклыми, как кольца других планет-гигантов, сообщают астрономы.
Кольца Сатурна открыл в 1610 году Галилео Галилей. Тогда он посчитал их спутниками планеты. То, что это кольца нидерландский астроном Христиан Гюйгенс обнаружил спустя несколько десятилетий. Значительно позже удалось выяснить, что они состоят из частичек пыли и льда.
Часть астрономов предполагала, что кольца возникли из осколков древней протопланеты, другие считали их результатом недавних катаклизмов.

[АниКей]

[АниКей]

tass.ru

Впервые обнаружены радиационные пояса у объекта за пределами Солнечной системы
ТАСС

ТАСС, 15 мая. Ученые открыли первые свидетельства существования радиационных поясов у крупного коричневого карлика LSR J1835+3259, который расположен в созвездии Лиры на расстоянии в 19 световых лет от Земли. Он стал первым известным человечеству объектом вне пределов Солнечной системы с подобной конфигурацией магнитного поля, пишут астрономы в статье, опубликованной в журнале Nature.
"Радиационные пояса присутствуют у всех планет Солнечной системы, обладающих собственным магнитным полем, в том числе у Земли и четырех газовых гигантов. Мы открыли первые свидетельства существования аналогичных магнитных структур у объекта, расположенного далеко за пределами Солнечной системы - коричневого карлика LSR J1835+3259", - пишут исследователи.
Группа астрофизиков под руководством Мелоди Као, научного сотрудника университета Калифорнии в Сант-Крузе (США), получила первые свидетельства существования радиационных поясов у планетоподобных объектов, расположенных за пределами Солнечной системы. Ученые совершили это открытие при наблюдениях за крупным коричневым карликом LSR J1835+3259, который расположен в созвездии Лиры на расстоянии в 19 световых лет от Земли.
Как отмечают Као и ее коллеги, этот коричневый карлик периодически вырабатывает вспышки радиоволн, похожие по своей структуре на пучки радиоизлучения, которые возникают на Юпитере во время полярных сияний. В образовании этих вспышек на Юпитере большую роль играют его радиационные пояса, что натолкнуло ученых на мысль, что и аналогичные радиовсплески на LSR J1835+3259 могут быть связаны с этими структурами.
Руководствуясь этой идеей, астрономы проследили за коричневым карликом при помощи виртуального радиотелескопа HSA, объединяющего в себе мощности 39 обсерваторий, расположенных в США, Европе и во многих других регионах мира. Проведенные при помощи HSA замеры показали, что радиоизлучение, которое коричневый карлик вырабатывал в периоды покоя, имело характерную двойную структуру, типичную для радиационных поясов Земли, Юпитера и других планет с магнитным полем.
Последующие наблюдения за LSR J1835+3259 показали, что структура этих поясов искажалась в те моменты времени, когда на коричневом карлике происходили вспышки полярных сияний. Это подтверждает то, что радиационные пояса небесных тел схожим образом устроены и одинаковым образом реагируют на внешние возмущения как в Солнечной системе, так и за ее пределами, подытожили ученые.
Полярные сияния 
В отличие от Венеры, Марса и многих других планет Солнечной системы, Земля, а также Юпитер и другие планеты-гиганты, обладают достаточно мощным магнитным полем. В космосе оно проявляет себя в виде так называемых радиационных поясов, особых областей на орбите, расположенных на относительно небольшом расстоянии от планеты. Внутри них скапливаются электроны и протоны высоких энергий, "пойманные" магнитным полем Земли или газовых гигантов.
При определенных условиях эти частицы "сбегают" из поясов и проникают в атмосферу в виде электронных и протонных дождей. Они вызывают помехи в радиоэфире и полярные сияния в высоких широтах. Ученых давно интересует то, существуют ли аналогичные структуры у экзопланет и как их радиационные пояса могут влиять на пригодность этих миров и их потенциальных лун к жизни

[АниКей]

[АниКей]

[АниКей]

tass.ru

Европейские астрономы запустили проект BlackGEM для поисков источников гравитационных волн
ТАСС

ТАСС, 16 мая. Астрономы официально запустили проект BlackGEM, нацеленный на поиски и уточнение положения источников гравитационных волн при помощи трех новых телескопов европейско-чилийской обсерватории Ла-Силья совместно с обсерваториями LIGO и ViRGO. Об этом во вторник сообщила пресс-служба Европейской южной обсерватории (ESO).
"Проект BlackGEM позволит нам изучать самые высокоэнергетические события во Вселенной и при помощи детекторов гравитационных волн, и при помощи обычных оптических телескопов. Комбинация их мощностей позволит нам раскрыть много нового о природе этих вспышек, в том числе и то, что нельзя увидеть только при помощи одной или другой методики наблюдений", - заявил руководитель проекта BlackGEM Пауль Грут, чьи слова приводит пресс-служба ESO.
Гравитационные волны представляют собой колебания пространства-времени, которые порождаются взаимодействиями любых объектов, обладающих ненулевой массой. Как правило, эти колебания обладают исчезающе малой силой, из-за чего ученые смогли подтвердить их существование лишь в сентябре 2015 года, когда американская гравитационная обсерватория впервые зафиксировала волны, порожденные слиянием пар черных дыр.
За последние пять лет LIGO и его европейский аналог ViRGO открыли несколько десятков всплесков гравитационных волн, порожденных слияниями пар черных дыр и нейтронных звезд. Изучение этих колебаний пространства-времени дало космологам и астрофизикам-теоретикам первую возможность провести своеобразную "перепись" черных дыр и проверить теории, объясняющие их эволюцию и миграции.
Поиски источников гравитационных волн
Как отмечает Грут, открытие большого числа всплесков гравитационных волн заставило ученых задуматься о поисках источников этих колебаний пространства-времени при помощи других приборов. Пока такие сведения есть лишь для нескольких вспышек, в том числе для события GW170817, первой известной человечеству вспышки гравитационных волн, которая была порождена слиянием двух нейтронных звезд в галактике NGC 4993.
Для поиска других подобных объектов специалисты ESO создали проект BlackGEM, представляющий собой набор из трех телескопов диаметром в 65 см, непрерывно наблюдающих за разными регионами ночного неба. Свойства этих приборов были подобраны таким образом, что они могли постоянно отслеживать вспышки, порожденные слияниями нейтронных звезд и других возможных источников гравитационных волн.
По словам авторов проекта, снимки, которые будет получать BlackGEM, позволят астрономам более точно локализовать положение источников гравитационных волн на ночном небе, что очень сложно сделать по данным с LIGO и ViRGO. Это, в свою очередь, позволит более точно определять их природу и уточнять расстояние до галактик, в которых были расположены эти объекты.
В ближайшие годы специалисты ESO планируют расширить охват ночного неба в рамках BlackGEM, для чего ученые установят еще 12 телескопов на территории обсерватории Ла-Силья, расположенной в чилийской части пустыни Атакама. Это не только улучшит поиски источников гравитационных волн, но и позволит использовать проект для наблюдений за другими феноменами, в том числе вспышками сверхновых.

[АниКей]

planetarium-moscow.ru

17 мая – покрытие Юпитера Луной


В среду, 17 мая, Луна окажется на линии наблюдатель-планета, и на некоторое время царь планет Юпитер станет невидимым. Явление можно будет наблюдать в северных широтах; чем севернее и западнее от Москвы, тем лучше будут условия. Покрытие произойдёт в дневное время (то есть в Москве будет еще светло), Юпитер и Луна будут располагаться низко над горизонтом, на угловой высоте от 7° до 3°.
Начало покрытия – в 17 часов по московскому времени.
Тонкий серпик Луны приблизится к Юпитеру, затем закроет его. Через 20 минут Юпитер вновь появится уже из-за тёмной стороны Луны.

Покрытия планет Луной – очень эффектное зрелище! Особенно впечатляет малость видимого размера планет в сравнении с огромным диском Луны.

Для наблюдения потребуется место с хорошим обзором западной части неба до самого горизонта. При помощи бинокля несложно будет найти Луну. Рядом, чуть левее, будет заметна яркая «звёздочка» – это планета Юпитер. Возможно, удастся разглядеть на фоне яркого дневного неба и две юпитерианские луны: Ганимед и Каллисто (ниже и правее планеты).
В сильный бинокль (от 20х) Юпитер виден как маленький чуть приплюснутый диск. К сожалению, малая высота над горизонтом означает сильнейшее влияние атмосферных искажений. Яркий солнечный свет, низкий контраст, поглощение и рассеяние света у горизонта (особенно в городе!) делает наблюдение предстоящего события чрезвычайно затруднительным. Но тем ценнее будет успех тех, кому повезёт!
При дневных наблюдениях не смотрите в оптику на Солнце! Астрономы мрачно шутят: «увидеть Солнце в телескоп можно лишь два раза: один раз одним глазом, другой-другим». В бинокль же увидеть Солнце можно лишь один раз – так как сгорят сразу оба глаза!

[АниКей]

[АниКей]

[АниКей]

[АниКей]

[АниКей]

[АниКей]

planetarium-moscow.ru

145! Сатурн вновь лидирует!


Количество спутников Сатурна увеличилось до 145, а у Юпитера до 95!

В феврале этого года Юпитер стал рекордсменом по количеству спутников перегнав Сатурн – 92 против 83! Потом 95 против 83! Но не прошло и трех месяцев, как Сатурн вновь лидирует!

• Официально подтверждено открытие новых 62 (!) спутников Сатурна. Все они размером от двух до пяти километров и имеют удаленные от планеты орбиты, которые указывают на их происхождение: они были захвачены Сатурном когда-то, в далеком прошлом. Теперь у Юпитера 95 спутников, а у Сатурна 145 спутников и это больше, чем у любой другой планеты Солнечной системы!

Поток сатурнианских открытий сделан с помощью Канадско-французского Гавайского телескопа с 2019 по 2021 год. Совместный проект реализован на высоте 4000 м на вершине горы на острове Мауна-Кеа Гавайского архипелага. Здесь в 1977 году был сооружен телескоп с диаметром зеркала 3,6 метра. Этот инструмент, как можно убедиться, продолжает успешно работать. Поисковым проектом спутников Сатурна руководит Эдвард Эштон (в настоящее время в Институте астрономии и астрофизики Academia Sinica, Тайвань). Он уточняет, что первоначальной целью проекта было изучить размеры спутников, вращающихся вокруг Сатурна, и в 2021 году было сообщено о распределении по размерам маленьких неправильных спутников. Большое количество маленьких спутников указывает на недавнее (100 миллионов лет назад) столкновение двух объектов около Сатурна.

Однако, хотя на данный момент Сатурн рекордсмен, но Юпитер может догнать его. Астрономы продолжают поиск объектов размером до 3 километров в поперечнике, которые движутся вместе с газовыми гигантами. Так что гонка гигантов – продолжается!

[АниКей]

planetarium-moscow.ru

Двойной ударный кратер


Система из двух астероидов, гравитационно связанных между собой и вращающихся вокруг общего центра масс, называется двойным или бинарным астероидом.  Первым обнаруженным таким объектом стал астероид Ида.  Это небольшой астероид главного пояса неправильной формы со средним диаметром 32 км. В 1993 году космический аппарат «Галилео» (NASA) нашёл у Иды спутник размером 1,4 км, который назвали Дактиль.    С тех пор было открыто довольно много таких объектов, и стало ясно, что некоторые ударные кратеры могли быть образованы в прошлом при падении бинарных астероидов.
Ярким представителем таких структур является двойной кратер Клируотер в провинции Квебек в Канаде. Обе впадины астроблемы в настоящее время заполнены водой и представляют собой озёра  диаметром  36 и 26 км. Перемычка между водоёмами не сплошная, а образована множеством островов. Кроме того, в Западном Клируотере есть острова, образующие кольцо диаметром около 10 км.

Двойной кратер Клируотер, Канада. Снимок из космоса.

Кратеры образовались около 290 млн лет назад и, по мнению учёных, с большой долей вероятности можно утверждать, что это результат падения двойного астероида. 

Метеоритный кратер Локне (Lockne) диаметром 7,5 км расположен примерно в 20 км к югу от города Эрстерсунд на севере Швеции. Возраст кратера оценивается в 455 миллионов лет (ордовик) на основе найденных хитинозойных окаменелостей. Это говорит о том, что кратер Локне  образовался в результате падения крупного метеорита в мелководной зоне древнего моря. Для таких кратеров  характерно наличие радиальных промоин (у катера Локне их 4), возникающих при возврате водяного выброса, с большим количеством фрагментов разрушенных брекчированных пород мишени.

Кратер Локне. Краевой спил импактно-расплавленных гранитогнейсов. Возраст 455 млн лет (ордовик). Размер 180х100х35 мм, масса 624 г. Метеоритная коллекция Московского Планетария, № 93.
В конце 1990-х годов было высказано предположение, что кратер Локне образовался одновременно c кратером Маллинген, диаметром 1 км, который находится в 16 км от него – как  результат столкновения Земли с двойным астероидом.  Согласно данным компьютерного моделирования небесные тела, образовавшие кратеры Локне и Маллинген, имели диаметры примерно 600  и 250 метров соответственно.

[АниКей]

[АниКей]

[АниКей]

new.ras.ru

Сколько углерода-13 «прячет» марсианская атмосфера?

Российский спектрометрический комплекс ACS на борту марсианского орбитального аппарата TGO миссии «ЭкзоМарс-2016» обнаружил, что в атмосфере Марса молекул угарного газа с «тяжелым» изотопом углерода меньше, чем с обыкновенным. Эта маленькая деталь, возможно, позволит распутать сложную цепочку фотохимических реакций на Марсе и прояснить многие моменты его истории, в том числе – происхождение органических вещества на его поверхности. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Astronomy.

В атмосфере Марса, по сравнению с Землей, в среднем больше тяжелых изотопов углерода и кислорода. Изотопы – «варианты» атомов химических элементов, которые различаются числом нейтронов. «Тяжелыми» считаются изотопы углерода ¹³C (относительно ¹²C) и кислорода ¹⁸O (относительно ¹⁶O).
Хотя обе планеты «при рождении» получили примерно одинаковый состав веществ, соотношение изотопов в котором было также примерно одинаковым, но потом более легкий Марс без магнитного поля начал терять атмосферу (и воду) значительно быстрее, чем Земля. При этом легкие изотопы улетучивались раньше, что и сделало Марс таким, какой мы исследуем сегодня.
Зная сегодняшний состав планеты, её грунта и атмосферы, можно попробовать проследить её историю назад во времени. Для этого надо хорошо представлять не только общую картину химических и физических процессов, которые происходят на Марсе, но и её детали. Изотопный состав и есть одна из таких деталей, которые могут рассказать о многом и в настоящем, и в прошлом планеты.
Российский эксперимент ACS на борту орбитального аппарата TGO миссии «ЭкзоМарс-2016» предназначен для исследования «тонкой структуры» марсианской атмосферы. Инфракрасные спектрометры в составе ACS способны регистрировать вещества, концентрация которых не превышает нескольких частиц на миллиард, и при этом различать молекулы по изотопному составу.
В работе, опубликованной в журнале Nature Astronomy, исследователи из отдела физики планет ИКИ РАН совместно с коллегами из зарубежных научных организаций изучали изотопный состав CO в зависимости от высоты над поверхностью, а полученные данные сравнивали с модельными результатами, которые учитывают фотохимические реакции распада углекислоты и образования угарного газа.
Впервые с помощью спектрометров ACS были получены данные об изотопном соотношении угарного газа CO в марсианской атмосфере. Измерения проводились на дневной стороне на разных высотах от поверхности, вплоть до 200 км,.
Как показали данные ACS, среднее отношение числа атомов ¹³C к числу атомов ¹²C (показатель 13C/12C) приблизительно равно 0,84. Говоря грубо, на каждый 100 атомов ¹²C приходится около 84 атомов ¹³C. Это ниже значения, которое получил марсоход Curiosity (NASA) для углекислоты CO₂, примерно на 20 %.

Показатель ¹³C/¹²C в зависимости от высоты (в км). Красный цвет – данные ACS на борту TGO для угарного газа CO, зеленым цветом – данные марсохода Curiosity для углекислого газа CO₂. Пунктирными линиями показаны предсказания модели: черным цветом для угарного газа CO, синим цветом для углекислого газа CO₂. Предсказание модели видимо объясняет падение среднего значения ¹³C/¹²C для CO, которое наблюдает ACS. Изображение из статьи Alday, J., Trokhimovskiy, A., Patel, M.R. et al., 2023.

Чтобы объяснить эту особенность, исследователи промоделировали «жизненный цикл» углерода с учетом изотопного состава.
В чем здесь сложность? Углерод – часть углекислого газа CO₂, основной составляющей марсианской атмосферы, а также угарного газа CO, которого, напротив, мало, – не более 0,1 %.
И углекислый газ CO₂, и угарный газ CO распадаются под действием солнечного ультрафиолета (этот процесс называется фотодиссоциацией). Но при этом надо иметь в виду, что после того, как молекула углекислоты CO₂ распалась на угарный газ и атом кислорода, эти вещества могут снова превратиться в углекислоту (рекомбинировать). Если рекомбинировать не удалось, то молекула угарного газа CO может распасться на углерод и кислород, Далее углерод может или уйти в космос, или вступить в реакцию с веществами на поверхности, превратившись в «связанный углерод».
Если бы все эти процессы шли равномерно, то изотопный состав, то есть показатель ¹³C/¹²С, был бы примерно одинаков и для углекислоты, и для угарного газа, и даже для поверхностной органики (хотя в последнем случае ситуация была бы сложнее). Но это не так.
В частности, солнечный ультрафиолет легче разбивает молекулы углекислоты, которые содержат изотоп ¹²C, чем молекулы с «тяжелым» ¹³C. Поэтому значение ¹³C/¹²C для углекислоты оказывается больше, чем для угарного газа: на 100 атомов ¹³C придётся уже на 84 атома ¹³С, а, например, 104.
И это не конец цикла. Угарный газ, через цепочку реакций, служит источником углерода, который улетучивается в космическое пространство (этот механизм лучше всего работает на высоте больше 150 км). Опять же, более эффективно Марс покидает именно легкий изотоп ¹²C, чем тяжелый ¹³C. Поэтому, если в этой схеме учесть новый механизм разделения по изотопам, то, возможно, Марс за всю свою историю потерял не так много углерода (читай, атмосферы), как предполагалось ранее.
С другой стороны, по данным Curiosity, в составе марсианского грунта также сравнительно мало «тяжелого» ¹³С. Видимо, это отражение того же процесса: в реакции с веществами поверхности вступает именно угарный газ, в котором сравнительно мало ¹³C.
Как подчеркивают исследователи, будущие исследования изотопных соотношений важны для понимания не только современных фотохимических циклов на Марсе, но и его истории.
***
Космический аппарат TGO (Trace Gas Orbiter) – часть проекта «ЭкзоМарс». TGO был запущен в марте 2016 г. в рамках первой миссии проекта «ЭкзоМарс-2016» и успешно работает на орбите вокруг Марса с весны 2018 г. Его научные задачи – регистрация малых составляющих марсианской атмосферы, в том числе метана, картирование распространенности воды в верхнем слое грунты с высоким пространственным разрешением порядка десятков км, стереосъёмка поверхности. На аппарате установлены два прибора, созданные в России: спектрометрический комплекс АЦС (ACS – Atmospheric Chemistry Suit, Комплекс для изучения химии атмосферы) и нейтронный телескоп высокого разрешения ФРЕНД (FREND, Fine-Resolution Epithermal Neutron Detector).

Источник: Институт космических исследований РАН.

Новости Российской академии наук в Telegram →

 

[АниКей]

[АниКей]