captcha

Jūsų klausimas priimtas

„Kąsnelis Visatos“: ekstremalios egzoplanetos ir paralelinės visatos

Praeitą savaitę sužinojome apie vienišiausią galaktiką, debesį Titane, planetos gimimą ir gal net paralelinę Visatą. Visai neblogai, ar ne? Apie tai, kaip ir dar daugiau – šiame „Kąsnelyje Visatos“.
AFP/Scanpix nuotr.
AFP/Scanpix nuotr.

NASA užsakymas. Praeitą savaitę NASA oficialiai sudarė sutartį su „SpaceX“, pagal kurią 2017 m. pabaigoje kompanija nuskraidins pirmąją įgulą į Tarptautinę kosminę stotį (TKS). Anksčiau irgi buvo kalbama apie panašų laiką, iki kurio „SpaceX“ paruoš naudojimui įgulai tinkančias „Dragon“ kapsules, taigi viskas juda pagal planą.

Su „SpaceX“ konkuruoja „Boeing“ – abi kompanijos pernai rudenį gavo beveik 7 milijardų JAV dolerių vertės finansavimą iš NASA darbų užbaigimui.

Kalbant apie NASA biudžetą ir apskritai pinigus, skiriamus kosmoso tyrimams, dažnai žmonės mėgsta klausti, ar tie pinigai nėra iššvaistomi ir gal geriau juos būtų panaudoti kitur. Nepaisant netgi to, kad tie pinigai tikrai nėra švaistomi, kosmoso tyrimams skiriamos sumos yra labai mažos. Pavyzdžiui, NASA biudžetas nei vienais metais nebuvo didesnis, nei cigarečių pardavimų sumos JAV.

***

Savaitės filmuke – apie Mėnulį. Ir apie jo atsiradimą, ir apie tai, kokią įtaką Mėnulis padarė gyvybės atsiradimui bei vystymuisi Žemėje:

***

Marso kopos. „Curiosity“ artėja prie pirmųjų aktyvių Marso kopų. „Aktyvios“ reiškia, kad kopos keičiasi laikui bėgant, nes smėlį nešioja vėjas. Per metus jos pajuda apie vieną metrą. „Curiosity“ kurį laiką tyrinės vieną 50 metrų ilgio ir 6 metrų aukščio kopą – ištirs smėlio sandarą, palygins kopos ir po ja esančio paviršiaus medžiagas. Vėliau marsaeigis važiuos toliau „Sharp“ kalno šlaitu aukštyn.

Kitos naujienos iš „Curiosity“ – „Sharp“ kalno papėdėje esančiame regione, pramintame „Garden City“ (t.y. „Sodų miestu“), egzistuoja gausybė skirtingų mineralų, kurie susiformavo ne vieną kartą regioną dengiant vandeniui. Kol kas tai yra didžiausia cheminių junginių įvairovė, kurią ‚Curiosity“ aptiko vienoje vietoje: uolienose esama kalcio sulfato, magnio sulfaro, fluoro ir geležies. Uolienos susiformavo, kai drėgnas purvas sustingo ir suakmenėjo. Jų išsidėstymas leidžia spręsti, kad vandens toje vietoje būta keletą kartų.

Neseniai Marso paviršiuje atrastas skystas vanduo ilgai neužsilaiko – per pusdienį išgaruoja dėl labai žemo slėgio. Tačiau manoma, kad susikaupę ežerai Marso paviršiuje galėtų išlikti net metus. Jeigu didelis vandens kiekis ištekėtų iš popaviršinio rezervuaro ir suformuotų bent 20 metrų gylio ežerą, jos paviršius pasidengtų plonu ledo sluoksniu, kuris sustabdytų garavimą ir leistų ežerui išlikti metus ar net ilgiau.

***

Titano debesis. Zondas „Cassini“ aptiko didžiulį ledo debesį Saturno palydovo Titano atmosferoje. Debesis yra aplink Titano pietų ašigalį besisukančio sūkurio dalis; pats sūkurys formuojasi bent porą metų, prasidedant pietinio pusrutulio žiemai. Debesis susiformavo maždaug 200 km aukštyje virš Titano paviršiaus, o jį sudaro vandenilio, anglies ir azoto turintys smogą primenantys junginiai. Apskritai Titane debesys formuojasi dėl globalaus atmosferos ciklo – vėjas pučia iš šiltojo pusrutulio į šaltąjį, atšalusios dujos leidžiasi žemyn ir arba iškrenta lietumi, arba sustingsta įvairiais aukščiais virš paviršiaus.

***

Plutono sukimasis. Kai „New Horizons“ artėjo prie Plutono ir Charono, jis fotografavo abu kūnus, besisukančius vieną aplink kitą. Plutonas ir Charonas yra potvyniškai surakinti tarpusavyje, taigi kiekvieno jų diena, kaip ir orbitinis Charono periodas, yra vienoda – maždaug šešios ir ketvirtis Žemės dienos. Dabar paskelbtos nuotraukos, rodančios Plutono ir Charono sukimąsi per visą dieną. Viršuje ir dešinėje (tarp 12 ir 3 valandos krypčių) yra atvaizdai tų Plutono/Charono pusių, kurias „New Horizons“ matė iš toliausiai; tai yra geriausi turimi tų regionų atvaizdai. Apačioje matyti geriau žinomi vaizdai, kuriuos zondas fotografavo iš arčiausiai.

***

Savaitės paveiksliukas – labai spalvota Plutono nuotrauka. Dabar jau galite sakyti, kad NASA jums labai meluoja ir apskritai kada sulauksime spalvotų Mėnulio nuotraukų. Bet iš tiesų tai čia, aišku, yra netikrų spalvų (false colour) atvaizdas, skirtas paryškinti nedidelius spalvų skirtumus tarp Plutono regionų. Tam tikra prasme tai yra labai padidinto spalvinio kontrasto nuotrauka, tik dar visos matomos spalvos ištemptos į vaivorykštinį spektrą.

***

Egzoplanetų vėjai. Tarp egzoplanetų pasitaiko tikrai ekstremalių egzempliorių. Pavyzdžiui, HD 189733b yra didesnė už Jupiterį, bet sukasi prie pat savo žvaigždės. Dabar nustatyta, kad joje pučia beveik pustrečio kilometro per sekundę greičio vėjas. Toks vėjas susidaro dėl didžiulio temperatūros gradiento planetoje – arčiau žvaigždės esanti pusė įkaista, iš jos atmosfera juda į tamsiąją, ten atvėsta ir leidžiasi žemyn. Tyrimo rezultatai „arXiv“.

Kalbant apie planetų tinkamumą gyvybei, didžiausio dėmesio paprastai susilaukia tikėtina planetos paviršiaus temperatūra, iš kurios sužinome, ar planetoje gali egzistuoti skystas vanduo. Bet tai – toli gražu ne vienintelis reikalavimas. Štai planeta „Keplerio-438b“ yra tik šiek tiek didesnė už Žemę, o iš savo žvaigždės gauna pakankamai spinduliuotės skystam vandeniui. Tačiau kas kelis šimtus dienų jos žvaigždė žybteli stipriau, nei stipriausias užfiksuotas žybsnis iš Saulės.

Žybsniai patys savaime planetos gal ir nesterilizuotų, tačiau jei kartu su jais žvaigždė nusimeta vainikinės medžiagos (Saulėje dažnai taip būna), tokie pliūpsniai planetoje besimezgančią gyvybę tiesiog iškeptų. Jei išmetimai yra pakankamai stiprūs, tai net magnetosfera planetai gali nepadėti išlaikyti savo atmosferą. Tyrimo rezultatai „arXiv“.

***

Planetų gimimas. Jau seniai neabejojama, kad planetos gimsta dulkių ir dujų diskuose prie žvaigždžių. Visgi kol kas šio proceso įrodymai buvo tik netiesioginiai: tarpai diskuose, greičiausiai išvalyti planetų, planetų egzistavimas tuose tarpuose, diskų liekanos jaunose planetinėse sistemose. Dabar pirmą kartą užfiksuoti įrodymai, kad planeta tikrai ryja medžiagą iš disko. Žvaigždės „LkCa15“ diske yra keletas kompanionių, o artimiausios žvaigždei spinduliuotė rodo, kad į ją krenta 10 tūkstančių laipsnių temperatūros dujos. Iki tokios temperatūros dujos gali įkaisti tik krisdamos iš protoplanetinio disko į planetą. Taigi galima sakyti, kad užfiksuotas planetų gimimo procesas. Tyrimo rezultatai publikuojami „Nature“.

Vienas iš pagrindinių būdų aptikti egzoplanetas – radialinių greičių metodas, kuriuo matuojamas žvaigždės judėjimas dėl sukimosi aplink bendrą su planeta masės centrą. Tačiau žvaigždės aktyvumas – pavyzdžiui, dėmės – gali paveikti matavimo rezultatus ir sudaryti paklaidas.

Grupė astronomų nusprendė išsiaiškinti, kokios tos paklaidos yra, stebėdami Saulę. Jie sujungė Saulės stebėjimams tinkantį teleskopą su egzoplanetų aptikimui naudojami prietaisu ir išmatavo Saulės judėjimo greitį taip, lyg tai būtų tolima žvaigždė. Stebėjimai tęsėsi septynias dienas, tuo metu surinkta ir informacija apie Saulės dėmių kitimą. Sukalibravę teleskopą, astronomai pajėgė pasiekti 50 cm/s greičio matavimo tikslumą. Dabar stebėjimai bus tęsiami 2–3 metus, per kuriuos tikimasi iš radialinio greičio kitimo aptikti Veneros egzistavimą. Tyrimo rezultatai „arXiv“.

***

Nykštukių paslaptys. Baltosios nykštukės – panašių į Saulę žvaigždžių liekanos – padeda atskleisti Galaktikos formavimosi istoriją. Apie dešimt metų stebėję 240 tūkstančių žvaigždžių judėjimą, mokslininkai nustatė, kad 70 tūkstančių iš jų priklauso Paukščių Tako centriniam telkiniui (šiaip šitai nustatyti sudėtinga, nes tarp mūsų ir centrinio telkinio yra daugybė disko žvaigždžių). Iš jų savybių nustatyta centrinio telkinio žvaigždžių pradinių masių funkcija: pasirodo, centriniame telkinyje yra šiek tiek mažiau mažos masės žvaigždžių, nei diske. Taip pat tyrimo imtyje aptikta 70 baltųjų nykštukių. Nors tai labai mažas skaičius, apskritai stebėtame lauke jų turėtų būti apie 100 tūkstančių, tiesiog jos yra pernelyg blausios, kad pavyktų pamatyti. Šis tyrimas darytas su Hablu ir pasiekė jo galimybių ribas, tad daugiau baltųjų nykštukių centriniame telkinyje aptiks jau kiti teleskopai. Jų tyrimai padėtų išsiaiškinti, kaip susiformavo centrinio telkinio žvaigždžių populiacija, nes baltosios nykštukės mena seniausias, prieš milijardus metų mirusias, žvaigždes. Tyrimo rezultatai „arXiv“.

***

Vienišiausia galaktika. Visatos struktūra, kartais vadinama voratinkliu, susideda iš galaktikų spiečių, kuriuos jungia tamsiosios medžiagos ir retų dujų linijos. Tarp jų egzistuoja tuštumos, kuriose praktiškai nieko nėra. Bet ne visiškai – neseniai atrasta galaktika MCG+01-02-015 yra Jaučiaganio tuštumos viduryje. Tuštumos skersmuo siekia apie 80 megaparsekų, o joje tėra vos keletas galaktikų; palyginimui atstumas tarp Paukščių Tako ir Andromedos nesiekia net vieno megaparseko. Kitas palyginimas, kurį pateikia atradėjai, yra toks: jei mes būtume tos galaktikos vietoje, tai apie kitų galaktikų egzistavimą būtume sužinoję tik praeito amžiaus septintajame dešimtmetyje – ankstesniais teleskopais nebūtų pavykę aptikti nei vienos kitos galaktikos. Tokias galaktika tyrinėti labai įdomu, nes jos per visą savo evoliuciją nesąveikavo su kitomis, taigi gali būti laikomos tikrai izoliuotomis.

***

Senovinės galaktikos. Atrasta grupė labai senų labai masyvių galaktikų. Jos nėra pačios tolimiausios/seniausios žinomos – susiformavo praėjus 0,9–1,1 milijardo metų po Didžiojo sprogimo. Taip pat jos nėra ir masyviausios – jų masės maždaug du kartus viršija Paukščių Tako. Tačiau tokių masyvių galaktikų taip seniai būti neturėtų, bent jau pagal dabartinius Visatos struktūros formavimosi modelius.

Taip pat šiuo tyrimu gana tiksliai nustatoma, kad tokios masės (daugiau nei 100 milijardų Saulės masių žvaigždžių turinčios) galaktikos atsirado praėjus daugiau nei 900 milijonų metų po Didžiojo sprogimo. Tyrimo rezultatai „arXiv“.

***

Paralelinė Visata. Ar gali būti, kad mūsų Visata jaunystėje susidūrė su kita? Yra mokslininkų, manančių, kad taip tikrai galėjo atsitikti. Tokio įvykio įrodymų geriausia ieškoti kosminėje foninėje mikrobangėje spinduliuotėje – pirmų 300 tūkstančių Visatos metų aide, matomame mikrobangų ruožo fotonuose, kurie nuo to laiko sklinda beveik visiškai laisvai. Dabar nauja statistinė šio fono netolygumų analizė parodė, kad kai kuriuose šaltuose regionuose spinduliuotės spektras neatitinka to, ko būtų galima tikėtis iš mūsų Visatos.

Šiuos neatitikimus galima paaiškinti ir statistiniu triukšmu, tačiau galimas ir kitoks, egzotiškesnis, paaiškinimas: jeigu mūsų Visata maždaug tuo metu, kai spinduliuotė atsiskyrė nuo medžiagos (t.y. 300 tūkstančių metų po Didžiojo sprogimo), susidūrė su kita Visata, kurioje barioninės (įprastos) medžiagos santykis su fotonais buvo 65 kartus didesnis, nei mūsiškės, tai foninėje spinduliuotėje galėjo likti toks signalas. Aišku, vienas toks įrodymas nepakankamas apversti kosmologiją aukštyn kojomis, bet vis tiek įdomu. 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 ...