captcha

Jūsų klausimas priimtas

„Kąsnelis Visatos“: gyvybė Saulės sistemoje ir už jos ribų

Kaip atrodė „Philae“ nusileidimas ant kometos paviršiaus? Kaip sumažinti milžiniškus skrydžių į kosmosą kaštus? Ar „Kepler“ atrasta planeta apie save turi gigantišką struktūrą? Apie tai ir kitas kosmoso aktualijas – šiame „Kąsnelyje Visatos“.
AFP/Scanpix nuotr.
AFP/Scanpix nuotr.

Nobelis neutrinams. Šių metų Nobelio fizikos premiją pasidalino du mokslininkai – japonas Takaaki Kajita ir kanadietis Arthuras McDonaldas. Jie kiekvienas atskirai 1998 ir 1999 metais nustatė, kad neutrinai – subatominės dalelės, atsirandančios branduolinių reakcijų metu – keliaudami iš Saulės į Žemę gali keisti tipą tarp trijų variantų – elektroninių neutrinų, miuonų neutrinų ir tau neutrinų.

Saulėje formuojasi tik elektroniniai neutrinai, tačiau kelionės metu jų tipai pasikeičia ir Žemę pasiekia visų trijų tipų – žinomų jau gerokai seniau – mišinys. Tai paaiškino ilgus metus astronomus kamavusią problemą: kodėl stebimas Saulės neutrinų srautas yra kone tris kartus mažesnis, nei turėtų būti pagal ten vykstančių branduolinių reakcijų spartą.

Neutrinų kitimas taip pat įrodė, kad šios dalelės turi masę, nes kitimas gali įvykti tik tada, jei dalelė pati jaučia laiko tėkmę, o bemasės dalelės jos nejaučia.

Nors ta masė labai maža, vien jos egzistavimas pakeičia įvairias prognozes ir tiesiogiai prieštarauja Standartinio dalelių fizikos modelio prognozei, taigi reiškia, kad Standartinis modelis yra nepilnas.

***

Nusileidimas kometon. Ar kada jums buvo įdomu, kaip atrodė „Philae“ nusileidimas ant kometos 67P paviršiaus? Pasirodo, nusileidimo metu buvo daromos nuotraukos iš zondo papilvės, o dabar jos sujungtos į filmuką.

Filmukas apima tik nedidelę nusileidimo dalį, nuo 67 metrų virš kometos paviršiaus iki devynių, bet parodo ją realiu laiku, t.y. tuos mažiau nei 60 metrų zondas tikrai leidosi beveik dvi minutes. Deja, nepamatome nusileidimo ir atšokimo nuo kometos paviršiaus, bet vis tiek vaizdas įdomus.

***

Skrydis į Marsą. Kaip nuskristi į Marsą kuo pigiau? Kiekvienas į kosmosą nuo Žemės pakeliamas kilogramas kainuoja tūkstančius dolerių, taigi natūralu, kad norima sutaupyti kiek įmanoma daugiau masės.

Didžioji raketos masės dalis yra kuras, tad dabar pasiūlytas labai inovatyvus būdas jo pasipildyti. Erdvėlaivis pakiltų su tiek kuro, kad galėtų nuskristi tik iki Mėnulio. Ten, Mėnulio orbitoje, jis pasipildytų kuru, išgautu iš Mėnulyje esančio vandens ledo.

Mėnulio gravitacija daug silpnesnė, taigi pakelti kurą iš ten į orbitą būtų žymiai paprasčiau, o papildomas poros dienų skrydis iki Mėnulio ir atgal būtų tik nežymi ilgiau nei pusę metų truksiančios kelionės dalis. Žinoma, kad toks planas taptų realybe, pirma reikėtų sukurti kuro gamybos infrastruktūrą Mėnulyje, bet tai juk įmanoma.

***

Marsienų komplektas. „Curiosity“ šiuo metu gręžia Marso paviršių ir ima mėginius. Ir pasidarė dar vieną asmenukę. Atkreipkite dėmesį, kad tokiose „Curiosity“ darytose savęs nuotraukose nematyti rankenos, kuri laiko kamerą. Kaip tai padaroma, paskaityti galite šiame straipsnyje.

„Curiosity“ kolega „Opportunity“ šiuo metu po truputį leidžiasi į Maratono kraterį, kurio šlaituose tikisi rasti molingų mineralų ir taip įrodyti, kad ir šiame krateryje kadaise būta vandens. Tuo tarpu „Curiosity“ dar prieš dvejus metus aptikti akmenys gali atskleisti senovinių Marso upių savybes.

Šie akmenys yra nugludinti, taip lyg būtų bent keletą kilometrų riedėję upės dugnu. Naujas skaitmeninis modelis leidžia susieti akmens formą ir atstumą, kurį jis nuriedėjo po vandeniu; taip turėtų pavykti išsiaiškinti, ar akmenys riedėjo kilometrą, ar šimtą, o tai leis šį tą pasakyti apie Marso upių sraunumą. Šio tyrimo rezultatai publikuojami „Nature Communications“.

Šių metų pradžioje, kai Marso pietų pusrutulyje buvo vasara, „Mars Express“ nufotografavo pietų ašigalį ir ten esančią ledo kepurę. Kepurę sudaro vandens ir anglies dvideginio ledas, o jos forma keičiasi bėgant laikui – žiemą ji padidėja net keletą kartų. Kada nors ateityje šias kepures galbūt pavyks panaudoti išgaunant resursus kolonistams aprūpinti.

Matėte/skaitėte „Marsietį“? Gal norite pamatyti, kur knygos herojus keliavo ir kaip tos vietos atrodo realybėje? Tą padaryti jums padės NASA paskelbtas žemėlapis ir Vokietijos kosmoso centro vaizdo siužetas.

***

Gyvybė Europoje. Kol kas nežinome, ar Jupiterio palydove Europoje po ledo pluta yra gyvybės, bet jei ji ten yra, tai kaip atsirado? Į Žemę bent dalį gyvybei reikalingų ingredientų turbūt atnešė kometos, tačiau ar galėjo jos pralaužti Europos ledus?

Atrodo, kad galėjo: nauji skaitmeniniai modeliai rodo, kad dalis Saulės sistemos kometų yra pakankamai masyvios ir greitos, kad atsitrenkusios į Europą, pasiektų jos popaviršinį vandenyną. Net jei Europą dengia 40 kilometrų storio ledo sluoksnis (tai – viršutinė dabartinių įvertinimų riba), jį pramušanti kometa nukristi gali kas šimtą milijonų metų – gerokai trumpiau, nei Saulės sistemos amžius. Europos paviršiuje yra keletas kraterių, kuriuos sukėlė smūgiai, nepramušę viso ledo sluoksnio; iš jų savybių, panaudodami naująjį modelį, mokslininkai nustatė, kad labiausiai tikėtinas ledo storis toje vietoje yra 10–15 km. Tyrimo rezultatai publikuojami „Journal of Geophysical Research – Planets“.

***

Tai, ką matote, gali atrodyti kaip kelių dešimtmečių senumo fantastinio filmo kadras. Bet iš tiesų tai – viena iš naujausių Saturno palydovo Encelado nuotraukų, kurias atsiuntė zondas „Cassini“, Saturno sistemoje leidžiantis paskutinius misijos mėnesius.

Ilgą laiką Encelado šiaurės ašigalis skendėjo tamsoje, bet neseniai atsisuko į Saulę, taigi pagaliau įmanoma jį nufotografuoti. Šios nuotraukos atskleidžia daug netikėtų paviršiaus darinių: tarsi tirpstančius kraterius, pailgas įgriuvas ir taip toliau.

Netrukus galime tikėtis ir dar daugiau įdomybių, nes spalio pabaigoje „Cassini“ praskris vos 50 km aukštyje virš Encelado paviršiaus (dabartinės nuotraukos darytos iš beveik 2000 km aukščio).

***

Urveliai Plutone. Naujausiose Plutono nuotraukose matyti daugybė duobių, kurių pilnos azoto ledu dengtos lygumos. Manoma, kad duobės, kurių dydžiai siekia šimtus metrų, o gyliai – dešimtis, susidaro dėl nevienodo paviršiaus garavimo. Visgi kol kas neaišku, kodėl jos išsidėsčiusios juostomis ir kodėl pačios yra pailgos.

Taip pat gavome detaliausias Plutono palydovų Niuktės ir Hidros nuotraukas. Jos neatrodo labai ryškios, bet nepamirškime, kad šių palydovų dydžiai tėra vos kelios dešimtys kilometrų, o „New Horizons“ skrido ne pro pat juos, nes zondui svarbiausias buvo Plutonas.

***

Egzoplanetų dvidešimtmetis. Prieš 20 metų, 1995-ųjų spalio 6 dieną, paskelbta apie pirmosios egzoplanetos prie į Saulę panašios žvaigždės atradimą. Keletu metų anksčiau atrastos dvi planetos prie neutroninės žvaigždės, tačiau būtent 1995-aisiais paaiškėjo tai, ką daugelis įtarė jau seniai: planetos prie kitų žvaigždžių tikrai egzistuoja.

Per du dešimtmečius žinios apie jas aukštyn kojomis apvertė mūsų supratimą apie planetų formavimąsi ir vystymąsi ir apie Saulės sistemos padėtį kitų planetinių sistemų kontekste. Dabar žinome jau apie 2000 patvirtintų egzoplanetų ir dar daugiau nei 3000 planetų-kandidačių. Ir tai – tik ledkalnio viršūnė; statistiniai įvertinimai rodo, kad planetų Galaktikoje turėtų būti panašiai tiek, kiek ir žvaigždžių, arba net daugiau.

Atradimai taip pat nelėtėja, atsiranda vis naujų egzoplanetų paieškoms skirtų teleskopų. Nekeista, kad dabar tolimesniems tyrimams jau reikia rinktis tinkamesnes planetas, nes visas detaliai ištirti nebeužtenka resursų. Vienas iš pasirinkimo būdų – planetų reitingavimas pagal tinkamumą gyvybei. Kaip tik praeitą savaitę pasiūlytas naujoviškas „gyvybingumo indeksas“. Į jį įtraukiamas ne tik tradicinis atstumo nuo žvaigždės kriterijus, bet ir planetos spindulys, tikėtina masė (naudojant žinomus sąryšius tarp masės ir spindulio), orbitos ištemptumas (ekscentricetas), planetos albedas (spinduliuotės atspindėjimo koeficientas) ir kiti parametrai.

Taip, autorių teigimu, planetos būtų klasifikuojamos tiksliau ir aiškiau, būtų lengviau atsirinkti, kurias įdomiausia tyrinėti detaliau. Tyrimo rezultatai „arXiv“.

***

Nežemiškos struktūros. „Kepler“ misija jau pasibaigusi, tačiau duomenų yra daugybė, ir juose vis atrandama kažko įdomaus. Štai žvaigždės KIC 8462852 šviesa per ketverius metus du kartus pritemo labai keistai; taip keistai, kad sunku paaiškinti, kas sukelia tokį užtemimą.

Nieko nuostabaus, kad greitai atsirado galimas „paaiškinimas“ – gal tai nežemiškos civilizacijos sukurto kevalo, dalinai dengiančio žvaigždę, pėdsakas? Ir šįkart toks aiškinimas nėra vien sąmokslo teoretikų darbo vaisius – net ir mokslininkai tokį paaiškinimą tiria kaip vieną iš galimų. Bet reikia pabrėžti, kad tai – beveik neabejotinai nėra ateivių egzistavimo įrodymas; grupė kometų irgi gali paaiškinti stebėjimus.

Tiesa, tikimybė pamatyti tokį kometų debesį tranzituojantį žvaigždę du kartus per ketverius stebėjimo metus yra labai menka, bet visgi nenulinė. Kaip ten bebūtų, sistema bus stebima toliau – ir ieškant ateivių signalų, ir bandant geriau išsiaiškinti apie galimas kometas. Tyrimo rezultatai „arXiv“.

Nežemiškos gyvybės pavyzdžių – ar tai būtų tolimi signalai, ar mikrobai Saulės sistemoje – atrasti daug kas labai nori, ir kartkartėmis sulaukiame teiginių, kad tą jau pavyko padaryti. Su penkiais tokiais galite susipažinti senokame Space.com straipsnyje.

***

Kai žvaigždės, panašios į Saulę, baigia savo pagrindinę gyvenimo dalį, jos išsipučia į raudonąsias milžines. Bet kodėl? Kas nulemia, kad žvaigždė ima plėstis? Apie tai – savaitės filmuke:

***

Akrecijos garsai. Kaip skamba akrecija? Klausimas iš pirmo žvilgsnio atrodo keistas, gal ir kvailas – juk garsas kosmose nesklinda – bet iš tiesų slepia atsakymą į fundamentalų astrofizikinį klausimą.

Akrecija – medžiagos kritimas ant dangaus kūno – yra procesas, sutinkamas labai įvairiose sistemose: jaunose žvaigždėse ir planetose, neutroninėse žvaigždėse bei visų masių juodosiose skylėse.

Ar proceso savybės priklauso nuo to, kokios masės yra centrinis objektas, ar tarp jų yra nuo masės nepriklausančių bendrumų? Į šį klausimą atsakyti padeda akrecijos kintamumo tyrimas, o kintamumą galima išreikšti kaip garso bangas. Kiekvienos akretuojančios sistemos šviesis nuolat kinta, o tas kitimas yra gana netvarkingas. Visgi jį galima išreikšti kaip įvairaus dažnio kitimų sumą, o tuos dažnius paversti garsais.

Gaunami garsai skamba kaip statinis triukšmas. Bet svarbu tai, kad nuo akretuojančio objekto masės priklauso tik to triukšmo dažnis, bet ne kitos savybės (pvz. dažnių sklaida). Tai reiškia, kad iš principo akrecijos fizika yra tokia pati, ar nagrinėtume protožvaigždę, ar supermasyvią juodąją skylę. Tyrimo rezultatai „arXiv“.

***

Atgaivintas debesis. Aktyvūs galaktikų branduoliai įkaitina dujas savo galaktikose ir sukuria švytinčius plazmos burbulus. Tokie burbulai dažniausiai būna ryškūs radijo bangų ruože, todėl vadinami radijo ausimis (angl. radio lobe).

Per daugybę metų po branduolio aktyvumo pabaigos elektronai ausyje atvėsta ir spinduliuotė nuslopsta. Tačiau pro šalį pralėkusi smūginė banga gali juos įkaitinti ir leisti vėl spinduliuoti – gimsta radijo feniksas (angl. radio phoenix).

Vienas toks feniksas, dar visai naujas, aptiktas galaktikų spiečiuje „Abell 1033“. Spiečius neseniai susiliejo su kitu; tokių susiliejimų metu spiečiaus dujos yra smarkiai supurtomos, po jį pasklinda smūginės bangos. Viena tokia pralėkė pro užgesusią kadaise buvusią aktyvią galaktiką ir įkaitino jos plazmą. Šis stebėjimas leidžia tvirtai susieti smūgines bangas su radijo feniksų egzistavimu, bei paaiškina šio konkretaus fenikso formą – ausys yra pastumtos, lyginant su galaktika, tą galima paaiškinti smūginės bangos postūmiu. Tyrimo rezultatai „arXiv“.

Tekstas publikuotas Kastyčio Zubovo tinklaraštyje konstanta.lt.

Komentarai

Spausdami siųsti mygtuką sutinkate su Taisyklėmis ir atsakomybe

Mokslas ir IT

 

Susiję įrašai

 
Visi įrašai
Kraunasi ...
 
GrojaraštisIrašaiKeisti
Kraunasi ...
  
VartotojasPašalinti
Kraunasi ...