Новости космоса

"Феникс" скоро приземлится на Марс и возьмется за работу



Спускаемый аппарат НАСА "Феникс" (NASA's Phoenix Mars Lander) готовится к завершению своего длинного путешествия к Красной планете. После приземления Phoenix начнет свою трехмесячную миссию по исследованию марсианской почвы и скрытого под ней льда. Посадочный модуль по плану должен приземлиться на Марс в воскресенье 25-ого мая.

Phoenix войдет в верхние слои марсианской атмосферы на скорости почти в 21 тыс. км/ч. Через семь минут космический корабль должен закончить напряженную серию маневров, чтобы замедлиться приблизительно до 8 км/ч прежде, чем его три "ноги" достигнут поверхности планеты. Подтверждение приземления должно поступить уже в 19:53 по восточному времени.

Благополучно посадить космический корабль на Марс - не легкая задача. Лишь меньшая часть всех попыток приземлиться на Марсе была успешной. Самой большой известной на сегодня неприятностью могут стать камни, достаточно большие для того, чтобы помешать приземлению или раскрытию солнечных батарей. Однако снизить уровень подобного риска помогут снимки поверхности Марса, сделанные орбитальным комплексом NASA's Mars Reconnaissance Orbiter. Высокое разрешение этих снимков позволило хорошо разглядеть как место посадки, так и отдельные камни, имеющие размер меньше, чем сам спускаемый аппарат. Ученые специально выбрали одну из наименее скалистых областей Марса, чтобы снизить до минимума риск неудачного приземления.

Шестью годами ранее, в 2002, было обнаружено, что под поверхностью Марса есть большие запасы водяного льда на протяжении всей северной части планеты. "Феникс" должен приземлиться севернее всех предыдущих миссий. При помощи манипулятора (длинной более 2-х метров) робот на солнечных батареях будет сгребать образцы почвы и подземного льда. Бортовая лаборатория, оснащенная необходимыми инструментами, будет проводить анализы образцов. Камеры и специальная погодная станция будут собирать информацию об окружающей среде вокруг места работы.

Миссия "Феникса" заключается не только в исследовании северной части марсианской вечной мерзлоты, но также в оценке пригодности для жизни этого холодного участка планеты, занимающего до 25 процентов всей ее поверхности. Кроме того, ученые хотят понять, тает ли лед во время цикличной смены климата. Еще один важный вопрос состоит в том, содержат ли выкопанные образцы химикаты на основе углерода, что может свидетельствовать о возможном существовании жизни на Марсе.

Месяцы спустя после приземления, Phoenix начнет сворачивать свою деятельность на поверхности Красной планеты по мере наступления зимы. В тех широтах, в которых он будет работать, зимой не бывает солнечного света, от которого всецело зависит жизнеспособность посадочного модуля. Со временем иней начнет покрывать северную область по мере остывания атмосферы, и, в конечном счете, похоронит "Феникс" во льду.

Источник: globalscience.ru

Шкала астрономических расстояний: очередной кризис



Результаты наблюдений пары взаимодействующих галактик NGC 4038 и NGC 4039, известных благодаря своему характерному виду как внегалактический объект «Антенна», привели к изменению оценки расстояния до них с 65 млн. до 45 млн. световых лет. Как сообщает Space Daily, наблюдения были проведены с помощью космического телескопа Хаббла исследовательской группой Южной европейской обсерватории (ESO).

Объект «Антенна» находится в созвездии Ворона. Это небольшое созвездие расположено между созвездиями Девы и Гидры и хорошо видно на территории России (невысоко над горизонтом и южнее Северного Полярного круга) с марта по апрель. Невооруженным глазом и в небольшие любительские телескопы «Антенна» не видна (яркость около + 11,2 звездной величины).

На полученных космическим телескопом изображениях астрономам удалось выделить отдельные звезды, в том числе – красные гиганты с относительно стабильной светимостью, и по ним уточнить расстояние до галактик.

Тем самым потребовался пересмотр остальных характеристик и параметров объекта – одной из наиболее изученных пар взаимодействующих галактик. Уменьшение расстояния до «Антенны» и, соответственно, ее размеров позволит объяснить происходящие в ней процессы без привлечения экстравагантных теорий.

Последние астрономические исследования – в частности, измерение звездных параллаксов с помощью радиоинтерферометров со сверхдлинной базой – уже позволили, в частности, сделать вывод о том, что туманность Ориона находится примерно на 20% ближе к нам, чем считалось ранее.

Ранее исследовательская группа под руководством Энрю Ховелла (Andrew Howell) из университета Торонто на основе анализа данных астрономических обзоров Supernova Legacy Survey и Higher z Supernova Search сделала вывод о том, что в более ранние эпохи развития нашей Вселенной (в рамках концепции Большого Взрыва) абсолютная светимость сверхновых была большей, чем в нашу эпоху.

Это, в свою очередь, также означает, что шкала астрономических расстояний, при построении которой используются оценки светимости сверхновых, нуждается в глубокой ревизии.

Пересмотр шкалы астрономических расстояний, в свою очередь, может привести к переоценке значения одной из фундаментальных космологических величин – так называемой «постоянной Хаббла» – и, в конечном итоге, возможно, современной космологической модели вообще. Признаков «неблагополучия» в современной космологии появляется все больше.

Одним из них стало обнаружение в 2007 году в ходе реализации сетевого проекта Galaxy Zoo признаков асимметрии в долях наблюдаемых с Земли спиральных галактик , закрученных «по часовой стрелке» и против нее. Этот факт, если он найдет подтверждение в ходе дальнейших исследований, непросто будет объяснить на базе положений современной космологической модели.

Более подробная информация о кризисе в современной космологии и его развитии будет представлена на портале Исследования и разработки – R&D.CNews.

Источник: rnd.cnews.ru

Добавлено:
Буря без конца



Некоторое время назад было принято решение о продлении работы миссии Cassini, по крайней мере, до 2010 г. И не зря: зонд продолжает фиксировать удивительную жизнь Сатурна, где пятый месяц не прекращается гроза, в десятки тысяч раз мощнее, чем все, что случается на нашей скромной планете.

Впервые мощнейший грозовой шторм в южном полушарии Сатурна был замечен зондом Cassini около 5 месяцев назад, 27 ноября прошлого года, а видим он стал к 6 декабря. И он не прекращается до сих пор – пока что это самая длительная гроза за всю историю наблюдения «окольцованной» планеты.

«Похожие бури происходили в 2004 и 2006 гг., но оба они продолжались примерно по месяцу; никакого сравнения с этим! – удивляется работающий с Cassini физик Георг Фишер (Georg Fischer). И она появилась после того, как года два на Сатурне, по нашим данным, ничего подобного не случалось».

Электрические штормы Сатурна по многим деталям схожи с земными грозами – но масштабы здесь совершенно иные. В могут накрывать площади тысячи километров в поперечнике, а их разряды создают радиочастотные возмущения в тысячи раз мощнее, чем наши молнии. Не зря буря, случившаяся на Сатурне в 2004 г., получила название «Дракон» (Dragon). Сегодня шторм продолжается в области планеты, которую неофициально зовут «Долиной бурь» (Storm Alley), поскольку именно здесь такие явления происходят особенно часто. Каждые 10 часов 40 минут Cassini пролетает над ней, продолжая фиксировать бурю. Параллельно и телескопы с Земли устремлены на это колоссальное облачное образование. Кстати, вы можете послушать, как звучит гроза на Сатурне: зайдите на эту страничку.

Ученые считают, что изучение бурь на Сатурне поможет лучше понять, что происходит в плотной атмосфере этого газового гиганта и как один сезон здесь сменяет другой. Впрочем, иногда для исследования шторма вовсе необязательно смотреть именно на него. Можно обратиться и к менее опасным предметам – например, разглядывать мыльные пузыри.


Источник: popmech.ru, space.Com

Блуждающие полюса спутника Юпитера



Впадины в форме арки протягиваются на сотни километров через поверхность спутника Юпитера Европу. Это возможный результат смещения оси вращения Европы.

Согласно новым отчетам, ледяной покров спутника Юпитера Европы мог сойти на 80? за последние 60 миллионов лет, отодвигая его полярные области к экватору. Исследование поддерживает идею о том, что глобальный океан – который может содержать жизнь – скрыт глубоко под лунным слоем льда.
Вращающиеся сферы выталкивают тяжелые глыбы на поверхность в направлении экватора. Если глыбы расположены рядом с полюсами, они могут соскальзывать с оси вращения в процессе, называемом ‘естественное блуждание полюсов'.



Для больших тел с трением между внутренними слоями, таких как Земля и Марс, такое скольжение может быть очень медленным. Но внешняя корка льда может отклоняться намного быстрее, если она плавает на лежащем под поверхностью океане. Это, по мнению техасских ученых, и произошло на Европе.
Исследователи говорят, что три глубокие борозды, извивающиеся вдоль сотен километров поверхности спутника, совпадают с деформациями, предположительно произошедшими в результате наклона полярных областей на 80? в сторону экватора. Ранее предполагалось, что спутник Сатурна Энцелад (Enceladus), мог иметь под поверхностью океан и отклоняться в прошлом.
У ученых все еще остается несколько вопросов относительно возможного схода корки Европы. Они постараются выяснить, когда это произошло. Исследования предполагают, что ледяная поверхность Европы сформировалась 60 миллионов лет назад, но еще остается выяснить, произошел ли сход в тоже время или в результате ряда событий.
Кроме того они надеются точно установить толщину слоя льда, которая сейчас считается приблизительно 10 километров.

Источник: infuture.ru

Космические глыбы могут не только убивать



Как показало новое исследование, астероиды и кометы могут не только уничтожить всё живое, но и возрождать жизнь.

Многие учёные полагают, что 65 миллионов лет назад, в конце мелового периода, из космоса на Землю упала огромная глыба, вызвав катастрофические последствия на планете. Леса полыхали. Из-за толстого слоя пепла земная поверхность лишилась солнечного света, поэтому на планете воцарился жуткий холод. От недостатка солнца растения погибли. Спустя небольшой отрезок времени динозавры и многие другие виды живых организмов стали вымирать. Миллионы лет эволюции пошли коту под хвост. Так планета может «преобразиться» всего за несколько минут.



Однако длительное исследование недавно показало, что астероиды также помогают распространять жизнь по Вселенной.

На глыбах, которые вырываются от планет из-за сильнейшего взрыва и выходят в открытый космос, наверняка находятся микробы. Эти глыбы, по предположению учёных, падают на другие планеты (или на ту же самую), и микробы начинают там распространяться.

Однако для этого существует ряд условий.

Первое состоит в том, что микроорганизмы должны выжить при падении астероида. Во-вторых, необходима сила, которая выведет их в космос. Затем микробам предстоит выжить в суровых условиях открытого космоса (такие как экстремально низкие температуры, радиация и вакуумное воздействие) пока гравитация одной из планет не притянет плавающую во Вселенной глыбу. И наконец, микробы должны пережить вхождение в атмосферу этой планеты, подвергнувшись опять же экстремальному давлению, крайне высоким температурам и посадке, которая, в свою очередь, не обещает быть мягкой.

Недавно международная группа учёных под руководством Герда Хронека (Gerda Horneck) из Института аэрокосмической медицины, Кёлн, Германия, исследовала ряд жизнестойких микробов с нашей планеты на способность к путешествию в космосе. Изученные организмы пополнили список живых организмов, которые являются не только бактериями, но и сложными эукариотами, способными к подобным путешествиям по Вселенной.



Изученный камень из пустыни Негева, Израиль.

Благодаря уже полученным ранее данным о марсианских метеоритах учёные провели следующий эксперимент. Между металлическими пластинами они разбили камни, на которых находились бактерии. Как оказалось, многие организмы способы выжить при падении на Марс и на Землю.

Источник: Infuture.ru, Space.com

Найдено новое доказательство сходства атмосферы Венеры с земной



Европейский космический аппарат "Венус-Экспресс" обнаружил в атмосфере Венеры гидроксильные группы, двухатомные молекулы из водорода и кислорода (-OH). Это дает ученым важный инструмент для понимания того, как устроена атмосфера этой планеты, говорится в пресс-релизе Европейского космического агентства (ЕКА).

По мнению ученых, открытие является еще одним аргументом в пользу того, что атмосфера Венеры подобна земной.

"Венус-Экспресс" уже показал, что эта планета больше похожа на Землю, чем думали раньше. Обнаружение гидроксильных групп - еще один шаг в этом направлении", - сказал один из участников эксперимента Джузеппе Пиччони (Giuseppe Piccioni) из римского Института астрофизики и физики космоса.

Радикал OH - очень трудно обнаруживаемое и неустойчивое химическое соединение, легко вступающее в реакции с другими веществами. Оно было выявлено в верхних слоях атмосферы, на высоте около 100 километров, с помощью спектрометра, установленного на станции "Венус-Экспресс", которая работает на орбите Венеры с 2006 года.

Слой атмосферы, в котором были обнаружены гидроксильные ионы, очень тонок - около 10 километров.

Как полагают, гидроксильные группы играют важную роль в атмосфере - на Земле они способствуют выводу из воздуха загрязняющих веществ, на Марсе - стабилизируют углекислоту, препятствуя ее превращению в угарный газ, а также играют стерилизующую роль, создавая на поверхности планеты условия, не пригодные для микроорганизмов.

Ранее гидроксильные ионы обнаруживали вокруг комет, но, как считают ученые, пути их образования там коренным образом отличаются от способов образования этих радикалов в атмосфере планет.

"До появления станции "Венус-Экспресс" мы не могли подтвердить разработанные нами модели атмосферы практическими наблюдениями. Это наблюдение поможет нам выбрать определенные модели и развить их дальше", - отмечает Пиччони.

На Земле присутствие гидроксильных групп тесно связано с выработкой озона. Ученые считают, что и в атмосфере Венеры происходит то же самое. Наблюдения с "Венус-Экспресса" показали, что содержание гидроксильных молекул колеблется в пределах 50%, что, по мнению исследователей, может говорить о варьировании содержания озона.

"Озон очень важен для любой атмосферы, поскольку он задерживает ультрафиолетовое излучение Солнца", - отметил Пиччони.

Степень прозрачности атмосферы для ультрафиолета - ключевой параметр ее теплового режима и динамики. На Земле слой озона в стратосфере еще и защищает все живое от ультрафиолетовой радиации.

Источник: РИА Новости

Внутренности Марса оказались холоднее



Толщина северной полярной шапки Марса, измеренная радаром спутника MRO. Цветная шкала размечена в километрах. Масштабная линейка — 100 км (иллюстрация NASA/JPL-Caltech/University of Rome/SwRI).

К такому выводу пришли Роджер Филлипс (Roger Phillips) из "космического" отделения Юго-западного исследовательского института (SwRI) и ряд его коллег из других учреждений, проанализировав данные со спутника Mars Reconnaissance Orbiter (MRO).

Исследователи использовали радар MRO, чтобы заглянуть вглубь северной полярной шапки. Особенно их интересовало распределение различных слоёв льда и граница между льдом и лежащими ниже породами.

Кстати, то, что в районе северного полюса Марса не только снаружи, но и под поверхностью есть лёд, учёные говорили давно. Да и на южном полюсе запасы воды просто огромны. А по некоторым данным скрытую воду может содержать даже до половины поверхности Марса.

Другой вопрос — в каких местах и на какой глубине вода находится. И главное — на какой глубине она может существовать уже не в виде льда, а как жидкость. Последнее особенно важно в связи с поиском возможной марсианской жизни.

Радар спутника выявил обширные залежи льда, простирающиеся в разные стороны на расстояние до тысячи километров. Причём внутри полярной шапки обнаружилось несколько чётко различимых слоёв, являющихся отпечатком крупных перемен марсианского климата в прошлом.

Как уточняет Space.com, толщина северной полярной шапки Марса — 2 километра. И вот в этом массиве американские исследователи выявили четыре мощных слоя льда, смешанного с песком и пылью, чередующихся со льдом почти чистым.

Эти слои были сформированы в различные моменты истории Марса, когда сменялись "спокойные" холодные периоды с более тёплыми эпохами интенсивных пылевых бурь. Один такой цикл занимал миллион лет. Такие климатические изменения вызваны долговременными колебаниями наклона оси вращения планеты и эксцентриситета её орбиты.

Как утверждает Филлипс, "записанные" в чередовании слоёв льда перемены климата Красной планеты совпали с ранее предсказанными. Также они подтвердили предположение, что северная полярная шапка Марса геологически активна и сравнительно молода — ей примерно 4 миллиона лет.

Но куда важнее оказалось другое открытие радара MRO. Планетологи увидели, что осадочные породы и кора Марса, лежащие под шапкой, практически не деформированы (не продавлены), несмотря на её чудовищный вес. Это означает, что толщина коры там довольно велика — до 300 километров, а слои породы под полярной шапкой — холоднее, чем учёные считали раньше.

Поясним, по мере продвижения от поверхности к центру планеты температура постепенно растёт. Но вот темп этого роста — тема для споров. Ранее учёные считали, что уже на глубине пяти километров на Марсе сейчас можно найти жидкую воду. Филлипс же говорит, что теперь это число следует увеличить ещё процентов на тридцать.

Авторы работы предлагают две версии, почему Марс внутри холодный. Первая: ещё при рождении эта планета была обделена такими элементами, как уран и торий, которые производят тепло от радиоактивного распада. Вторая: потоки глубинного тепла на планете очень неравномерны, и именно под северным полюсом кора толще, породы — холоднее, а в других регионах всё может быть наоборот.

Надо заметить, что в ещё более далёком прошлом климат Марса мог быть куда теплее (свидетельств тому масса, взять хотя бы замёрзшее море), так что, возможно, законсервированные во льду древние бактерии находятся на глубине в сотни метров, а может, даже и на поверхности.

Подробности нового исследования можно найти в статье учёных в Science.

Источник: Мembrana, PhysOrg.com

Добавлено:
Астрономы обнаружили редкую комбинацию пульсар-звезда



Астрономам удалось обнаружить очень редкий тип пульсара, который в результате пока непонятных причин имеет нетипичную для себя орбиту вокруг звезды, в точности напоминающую наше Солнце. Вращающийся пульсар J1903+0327 расположен на расстоянии 21 000 световых лет (около 9,5 триллионов километров) от Земли.

Пульсары представляют собой космические источники радио-, оптического, рентгеновского, или гамма-излучений, приходящих на Землю в виде периодически повторяющихся всплесков (импульсов). Пульсар является нейтронной звездой, которая испускает узконаправленный поток излучения. В результате вращения нейтронной звезды поток попадает в поле зрения внешнего наблюдателя через равные промежутки времени — так образуются импульсы пульсара. Сегодня известны сотни пульсаров. Ближайшие из них расположены на расстоянии около 100 световых лет от Солнца.

Обнаруженный в данном случае пульсар относится к очень редкому классу миллисекундных пульсаров. Если обычные пульсары вращаются со скоростью 10-20 оборотов в секунду, то этот объект разогнался до скорости 465 оборотов в секунду.

"Орбита пульсара очень вытянута вокруг звезды и вопрос заключается в том, как это могло случиться. Данная модель не вписывается в стандартную астрономическую концепцию", - говорит Скотт Ренсом, астроном из американской Национальной радиообсерватории в штате Вирджиния.

Как правило, пульсары, которые вращаются вокруг звезд, вращаются именно вокруг умирающих звезд - белых карликов. Во всех случаях обриты всех космических тел идеально описывают круг. В нынешнем случае это не так.

Однако австралийским специалистам из местной Государственной обсерватории удалось разгадать тайну. По их словам, "неправильная" орбита пульса спровоцирована тем, что и сама звезда, вокруг которой он вращается, является "неправильной".

Дело в том, что в этой системе есть еще минимум одна звезда, которую невидно из-за пульсара, однако она существует и оказывает гравитационное воздействие на уникальный объект. Более того, для того, чтобы "утянуть" к себе пульсар звезда должна быть довольно большой, но в таком случае ее должно быть видно, чего нет на самом деле. Данный вывод натолкнул ученых на предположение о том, чтор в системе есть не одна, а две скрытых звезды, то есть скрытая бинарная система.

"Ученые сейчас заняты исследованием этой системы, в которой могут существовать и скрытые нейтронные звезды. Сегодня науке известно несколько десятков систем "пульсар - две звезды", теперь, возможно, была открыта система "пульсар - три звезды"", - говорит Ренсом.

Источник: cybersecurity.ru

Вселенная оказалась вдвое ярче



Галактика М64 - Дурной Глаз. Фото NASA и Hubble Heritage Team

Новое исследование, проведенное британскими, немецкими и австралийскими астрономами, позволило установить, что наша Вселенная на самом деле приблизительно вдвое ярче, чем мы можем реально увидеть. Просто вся "дополнительная" иллюминация благополучно "съедается" многочисленными скоплениями пыли (углеродными и силикатными частицами размером порядка нескольких микрон), которых оказалось гораздо больше, чем считалось ранее (соответствующая публикация - в последнем выпуске Astrophysical Journal Letters от 10 мая).

Ведущий автор исследования Саймон Драйвер (Simon Driver) из шотландского Университета Сент-Эндрюса (University of St Andrews) и его коллеги использовали принципиально новую модель распределения пыли в галактиках, созданную Кристиной Попеску (Cristina Popescu) из Университета Центрального Ланкашира (University of Central Lancashire) и профессором Ричардом Туффсом (Richard Tuffs) из германского Института ядерной физики Общества имени Макса Планка, в совокупности с данными каталога галактик Millennium Galaxy Catalogue, собранного с помощью 2,5-метрового Телескопа Исаака Ньютона (Isaac Newton Telescope), который установлен на острове Ла Пальма (Канарские острова, Испания), и целого ряда других инструментов. Используя эту модель, описывающую, как пыль распределена относительно главных морфологических компонентов скоплений звезд в центральных регионах и дисках галактик, и тщательно измерив наблюдаемые яркости десяти тысяч галактик, повернутых к Земле под разными углами, астрономы смогли точно вычислить ту часть звездного света, что блокирована пылью.

Так как пыль распределена в основном в дисках спиральных галактик, а не в их плотных центральных выпуклостях (балджах), то при рассматривании галактик "с ребра" мы видим больше пыли и меньше света. Без пыли мы бы наблюдали примерно одинаковое количество по-разному ориентированных галактик, а вот "запыленность" космоса приводит к тому, что галактик "в профиль" мы видим приблизительно на 70% меньше, чем "анфас". Эта разница и послужила источником калибровки нового метода.

Нужно отметить, что за счет термоядерного синтеза в недрах звезд во всей Вселенной в настоящее время производится чудовищное количеств энергии - порядка 5 квадрильонов ватт (5x1024 Вт) на кубический световой год (это приблизительно в 300 раз превосходит среднее энергопотребление на нашей планете). До сих пор считалось, что пыль поглощает лишь порядка 10% производимого таким образом света в оптическом диапазоне (газ, содержащийся в галактиках, поглощает лишь очень небольшую долю звездного света, а невидимое "темное вещество" совершенно прозрачно). Важнейшим критерием правильности работы новой модели стало то, что энергия, переизлучаемая (в инфракрасном диапазоне) пылью, поглощающей звездный свет, сравнялась с энергией, излучаемой звездами (чего раньше добиться никак не удавалось).

"Баланс подведен идеально, - утверждает доктор Кристина Попеску, - впервые мы получили полное всеволновое представление энергетической мощи Вселенной".

Источник: grani.ru

Сорок лет сигналам от зеленых человечков



Начиналось все довольно банально. Известный уже к середине 1960-х британский радиоастроном Энтони Хьюиш поручил своей аспирантке Джоселин Белл сделать собственный телескоп для исследования небесного фона и поисков новых квазаров. С помощью своих коллег она намотала на сотни деревянных столбов километры и километры проволоки, создав тем самым весьма чувствительную антенну, на которую и стали приходить странные регулярные сигналы.

Поначалу Джоселин думала, что это помехи, создаваемые расположенной неподалеку то ли военной, то ли коммерческой станцией. Потом стала проверять технические параметры своих проволочных заграждений. В конечном итоге Джоселин пришла к выводу о том, что сигналы имеют космическое происхождение.

Вместе с руководителем они поначалу даже испугались, подумав о «маленьких зеленых человечках», посылающих в космос эдакий закодированный месседж из глубин необъятного космоса. Полгода они скрывали ото всех открытие Белл, пока наконец в 1968 году не опубликовали в журнале Nature свой совместный отчет о пульсирующих сигналах.

Статья произвела эффект разорвавшейся бомбы. Весь мир заговорил об объектах, название которых родилось буквально в одночасье – пульсары. Подключившиеся теоретики довольно быстро рассчитали, что речь идет о естественном этапе эволюции небольших звезд, гелиевая сердцевина которых выгорела, а оставшаяся масса под действием гравитации коллапсировала («схлопнулась») сама на себя. В результате электроны оказались имплантированными в протоны с образованием нейтронов. Так возникают нейтронные звезды, масса которых достигает 1030 тонн, а диаметр не превышает 20 км. Сама Белл, говоря о плотности подобных небесных объектов, приводит такое сравнение: «Представьте себе, что все человечество «упаковали» в один небольшой наперсток!»

Гигантская энергия, сконцентрированная буквально в точке пространства, заставляет нейтронную звезду вращаться со скоростью несколько оборотов в секунду. Поскольку пульсары вращаются с одинаковой скоростью, они являются одними из самых точных часов. Открытие пульсаров позволило поставить первые реальные эксперименты по проверке эйнштейновского релятивизма. Сегодня удалось получить подтверждение общей теории относительности с точностью до 0,05%.

Со временем стало ясно, что пульсары представляют собой потухшие остатки относительно небольших звезд разной массы. Если масса звезды при ее рождении не превышает 100 солнечных, а содержание гелия составляет 2-40 масс нашего светила, то ее эволюция приводит к формированию маленького пульсара, в центре которого формируется черная дыра. Все может закончиться не слишком яркой вспышкой сверхновой.

Открытие пульсаров подхлестнуло развитие космологии, которую физики признали твердой наукой (по аналогии с твердыми валютами). Еще 15 лет назад наш ученый Владимир Усов опубликовал в Nature статью, в которой чисто теоретически рассматривал возможность существования миллисекундных пульсаров, то есть вращающихся с частотой более 700 оборотов в секунду. Они должны были обладать гигантскими магнитными полями и представлять из себя источники мощнейшего гамма-излучения (даже не рентгеновского, а еще более мощного)!

Никто тогда себе и представить не мог, что всего лишь через какие-то полтора десятка лет эти «блазары», или GRB – Gamma-Ray Bursts, будут действительно открыты в глубинах Вселенной. Это одно из самых замечательных открытий, сделанных в 2007 году. Я не удивлюсь, если оно будет удостоено ближайшей нобелевской награды.

Изучение пульсаров не прекращается благодаря все новым спутникам, космическим платформам и наземным телескопам. В одном из недавних номеров Nature была опубликована статья Сергея Блинникова из Национальной лаборатории в Лос-Аламосе, где некогда «ковалась» первая американская атомная бомба. В данной статье он разбирает природу вспышки сверхновой 2006 года (SN2006gy – Super-Nova), которая как минимум в 10 раз мощнее обычной.

Ученый считает, что классический коллапс сердцевины звезды – не единственный механизм вспышек. В массивных звездах давление масс и гравитация приводят к образованию пар электронов и их античастиц позитронов – так называемых пар нестабильности. Они настолько возбуждены, что начинают гореть со взрывом. Энергия сердцевины звезд катастрофически уменьшается, и за их коллапсом следует второй взрыв с выбросом нескольких солнечных масс материи. Столкновение двух взрывных волн приводит к излучению огромного количества света, которое как минимум в 10 раз больше светимости обычной сверхновой.

Пока это теория, основанная на расчетах энергетических потоков, приходящих к нам из космоса от пульсирующих объектов. Но вполне возможно, что в недалеком будущем мы станем свидетелями рождения других сверхновых, подтверждающих правоту Блинникова. И может случиться так, что за пульсары дадут вторую Нобелевскую премию. Первую дали в 1974 году одному лишь Хьюишу. Видимо, нобелевские эксперты посчитали, что негоже высокую награду давать аспиранткам. Руководитель же на соблюдении научного паритета не настоял, хотя в истории нобелевских премий один такой пример имеется. Джоселин Белл на протяжении 40 лет приходится оправдывать своего босса.

Источник: ng.ru

Хаотична ли Солнечная система?



На масштабах в миллионы лет движение внешних планет Солнечной системы может быть хаотичным (изображение с сайта www.windows.ucar.edu)

Проявляется ли хаос в движении внешних планет-гигантов в Солнечной системе? Долгое время два разных метода расчета давали противоположные ответы. Американский исследователь, по-видимому, разрешил этот парадокс.

Точность, с которой астрономы могут предсказывать солнечные затмения и движение планет, наводит на мысль, что динамика крупных тел в Солнечной системе абсолютно предсказуема. На самом деле это впечатление обманчиво. Регулярным движение планет кажется лишь в тысячелетнем масштабе, но, когда счет идет на миллионы лет, в их динамику вполне может вмешаться хаос.

В случае движения планет Солнечной системы хаос, к счастью, не означает, что планеты будут двигаться совсем уж беспорядочно. Их орбиты будут лежать примерно в том же районе, где и сейчас. Хаотическое движение планеты на масштабе времени T означает только, что вы не сможете вычислить хотя бы приблизительное положение планеты на орбите через промежуток времени, в несколько раз больший, чем T.

Является ли движение планет в Солнечной системе регулярным и хаотическим, выясняется с помощью численных расчетов. Прибегать к ним приходится потому, что в случае более чем двух гравитационно взаимодействующих тел не существует аналитической формулы, в которую можно было бы подставить время и сразу получить положение тел в любой момент времени (см., например, популярную статью Задача трех тел и ее точные решения).

Гравитационные силы, притягивающие планеты к Солнцу и друг к другу, известны, поэтому можно задать начальные положения и скорости планет и запустить моделирование их движения в течение какого-то промежутка времени. Параллельно с этим запускается второе моделирование, в котором всё то же самое, только начальные данные отличаются на незначительную величину, например всего на 1 миллиметр. Вначале орбиты планет в этих двух ситуациях будут с огромной точностью совпадать, но постепенно, с ходом времени, они начнут всё сильнее и сильнее различаться. Для регулярного (нехаотического) движения это различие будет оставаться небольшим, в то время как для хаотического движения — экспоненциально увеличиваться со временем.

Вычисления такого рода для разных планет Солнечной системы уже давно были проделаны несколькими группами. Они, в частности, доказали, что движение Плутона становится хаотичным на временах порядка 10-20 миллионов лет из-за специфического резонансного взаимодействия с другими планетами. Динамика внутренней Солнечной системы, которая включает первые четыре планеты от Солнца — Меркурий, Венеру, Землю и Марс, — тоже хаотична на масштабе 4-5 миллионов лет, правда в этом случае причина хаоса пока не известна.

А вот выяснение этого вопроса для планет-гигантов во внешней Солнечной системе (Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун) неожиданно зашло в тупик. Расчеты одной группы (движение четырех больших планет в них учитывалось точно, а вращение внутренних планет Солнечной системы просто усреднялось) показали, что хаоса нет, по крайней мере в течение первого миллиарда лет. Вычисления другой группы — в них честно рассчитывалось движение всех планет — исправно «видели» хаос. Правда, при небольшой вариации параметров его временной масштаб постоянно прыгал в широком диапазоне, и причины, вызывавшие такую изменчивость, были непонятны. Одно время было ощущение, что хаос в этом случае — просто артефакт численных расчетов, но после тщательных проверок сходимости эту мысль пришлось оставить. Таким образом, к настоящему времени сложилась почти парадоксальная ситуация: имеются одинаково надежные расчеты, свидетельствующие как о том, что хаос в движении внешних планет есть, так и о том, что его нет.

Разобраться с этой ситуацией попробовал Уэйн Хэйес (Wayne Hayes) из Калифорнийского университета в Ирвайне (США). В своей статье, опубликованной недавно в журнале Nature Physics, он пришел к интересному выводу — всё дело в погрешности начальных данных.

Начальные данные для этих вычислений — положение и скорости дальних планет — берутся из астрономических наблюдений и известны сейчас с относительной погрешностью чуть лучше одной миллионной. Это может показаться очень высокой точностью, но, как выяснил автор, даже в этих пределах встречаются и регулярные, и хаотические ситуации, и более того — они перемешаны. Для доказательства автор взял 31 набор параметров орбит, все из которых лежат в пределах наблюдательных погрешностей. В пределах интервала моделирования в 200 миллионов лет 21 из них оказались хаотическими, а 10 — регулярными.

Иными словами, если взять наугад какие-нибудь начальные данные в этих пределах, то они могут с какой-то вероятностью получиться регулярными, а с какой-то — хаотическими. Именно в этом кроется, по мнению автора, расхождение между расчетами разных групп. А какой ситуации отвечает реальность, при сегодняшнем уровне знаний сказать нельзя.

На самом деле, эта работа не только предлагает ответ на давнюю загадку, но и ставит перед физиками новые вопросы. Совершенно непонятно, откуда возникает такая тонкая структура в хаосе — то есть такое тщательное перемешивание регулярных и хаотических ситуаций. Никакие известные резонансные явления в динамике внешних четырех планет объяснить это пока не могут. Не исключено, что в конце концов окажется, что резонансный механизм порождения хаоса вообще не сможет описать эти результаты, и тогда динамика Солнечной системы поставит перед теорией динамических систем уже вопросы не прикладного, а фундаментального характера.

Источник: elementy.ru

Брюхоногие в космосе

Транспортный корабль «Прогресс М-64» кроме воды, продуктов питания и подарков от родных доставил на МКС необычный отряд представителей брюхоногих. Садовые улитки проведут в космосе полгода.

В эти дни с космодрома Байконур на орбиту отправился грузовой корабль «Прогресс М-64». Новый грузовик впервые оборудован цифровой системой управления. «Прогресс» доставил орбитальному экипажу более двух тонн полезного груза, в том числе и научную аппаратуру. «Мы используем “Прогресс” не только как транспортное средство для доставки грузов, но и как маленький исследовательский полигон для решения локальных задач научного плана», — говорит Юрий Григорьев, зам. генерального конструктора РКК «Энергия».

На орбиту прибыл и необычный экипаж — отряд земных улиток–испытателей. В космосе они — давние гости. Летали на всех биологических спутниках серии «Фотон», жили на орбитальной станции «Мир». Улитки — идеальные животные для медико-биологических исследований. «Красивое животное. Когда оно достигает определенного размера, то от него “отшнуровывается” задняя часть тела, отходит, и вот то, что отошло, эта часть тела начинает расти. У нее появляется голова. Вот так размножаются», — рассказывает Гиви Гаринадзе, доктор биологических наук, профессор ИМБП.

Эта уникальная возможность размножаться в любых условиях и восстанавливать утраченные органы поможет ученым разобраться, как происходит регенерация в невесомости. Отобранные для эксперимента особи были разделены на два отряда: полетный, который отправили в космос, и контрольный – их оставили на Земле для наблюдений. «Это контейнер полетный. Где-то за 12-13 часов до запуска готовим контейнер с улитками. Улитки подготовленные, оперированные. У одной удалены яблоки, у других часть раковины, у третьих — задняя часть ноги», — объясняет Гаринадзе.

На орбите отряд улиток пробудет полгода. Все это время космонавты не будут кормить своих подопытных и не дадут им ни капли воды. Впрочем, улиткам это и не нужно. Они могут обходиться без пищи целый год, при этом их способность к регенерации не утрачивается.

Отряд брюхоногих вернется на Землю в октябре вместе с космонавтами 17-й экспедиции. Это завершающий этап серии космических опытов с улитками. В следующее космическое путешествие в Институте медико-биологических проблем собираются отправить ракообразных.

Грузовой корабль «Прогресс» несколько месяцев будет служить модулем для научных экспериментов. А потом вместе с космическим мусором его затопят в водах Тихого океана.

«Вести.Ru»