Рубрика: Космос

Команда астрономів знайшла нову підказку того, що нещодавно відкритий навколоземний астероїд Камо’оалева може бути шматком Місяця. Вони припустили, що астероїд був викинутий з поверхні Місяця під час удару метеорита, і вони виявили, що рідкісний шлях міг дозволити Камоалеві вийти на орбіту навколо Сонця, залишаючись близько до орбіт Землі та Місяця.

Дослідницька група детально описує свої висновки в номері журналу Communications Earth & Environment від 23 жовтня. Kamo’oalewa був об’єктом кількох астрономічних досліджень в останні роки. У результаті китайська місія, яка стартує у 2025 році, збирається приземлитися на астероїд і повернути зразки на Землю.

«Елементи цього космічного тіла можуть дати нам інформацію про формування Місяця Землі та покращити наші знання про навколоземні астероїди», — сказав Аарон Розенгрен, професор кафедри машинобудування та аерокосмічної інженерії Каліфорнійського університету Сан-Дієго та один зі старших авторів газети.

Поки що лише далекі астероїди з-за орбіти Марса вважалися джерелом навколоземних астероїдів, сказав Рену Малхотра, професор планетарних наук в Університеті Арізони, а також старший автор статті. «Зараз ми встановлюємо, що Місяць є більш імовірним джерелом Kamo’oalewa», — сказав Малхотра.

Мається на увазі те, що ще багато фрагментів Місяця ще належить виявити серед популяції навколоземних астероїдів.

Kamo’oalewa незвичайний тим, що це квазісупутник Землі, термін, який використовується для астероїдів, чиї орбіти настільки схожі на Землю, що здається, що вони обертаються навколо Землі, хоча вони насправді обертаються навколо Сонця. Інший особливий аспект Kamo’oalewa полягає в тому, як довго він був на орбіті цього типу, сказав Хосе Даніель Кастро-Сіснерос, провідний автор дослідження та аспірант факультету фізики Університету Арізони, який є співавтором порадив Розенгрен.

Очікується, що астероїд залишатиметься супутником Землі протягом мільйонів років, неодноразово переходячи між своїм поточним квазісупутниковим станом і підковоподібним коорбітальним рухом, сказав Кастро-Сіснерос.

Тож як воно сюди потрапило? Дослідницька група хотіла визначити, чи можливо відбитий шматок Місяця потрапити на цю квазісупутникову орбіту — явище, яке малоймовірне, сказав Малхотра. Фрагменти Місяця, які мають достатню кінетичну енергію, щоб покинути систему Земля-Місяць, зазвичай мають надто багато енергії, щоб приземлитися на земні орбіти квазісупутників, сказала вона.

Коли команда розробила чисельне моделювання, яке точно враховує гравітаційні сили всіх планет Сонячної системи, вони виявили, що існує 6,6% ймовірності того, що деякі фрагменти Місяця справді зможуть потрапити на коорбітальні орбіти, з ще рідшою — 0,8%. %—виникнення перехідного руху, як у Kamo’oalewa.

«Сучасний аналіз і проектування космічних місій роками використовували рідкісні космічні магістралі. Ми хотіли знати, як Kamo’oalewa підходить», — сказав Розенгрен.

Протягом усієї своєї історії Місяць піддавався бомбардуванню астероїдами, про що свідчать численні ударні кратери, що збереглися на його поверхні. Ці удари спричиняють викид місячного матеріалу з поверхні Місяця, але більша частина цього матеріалу зазвичай повертається на Місяць. Частина викинутих матеріалів перетворюється на метеори й падає на Землю.

Але невелика частка може уникнути гравітації як Місяця, так і Землі та в кінцевому підсумку обертатися навколо Сонця, як інші навколоземні астероїди. Чисельне моделювання показує, що Kamo’oalewa може бути однією з ще менших фракцій, які отримали доступ до важкодоступного коорбітального простору Землі.

Результати дослідження можуть допомогти зрозуміти більше про навколоземні астероїди, які вважаються небезпечними для Землі. Більш детальні дослідження Kamo’oalewa для визначення походження астероїда з конкретного ударного кратера на Місяці дадуть корисну інформацію про механіку удару.

У майбутньому Кастро-Сіснерос сказав, що команда планує визначити конкретні умови, які дозволили орбітальний шлях Kamo’oalewa. За його словами, група також має на меті працювати над визначенням точного віку Камоалеви.

«Нам потрібно більше інформації, щоб з упевненістю сказати, що Камо’оалева дійсно є фрагментом Місяця, — сказав Розенгрен, — і космічна місія до цього унікального небесного тіла виправдана».

Новий аналіз шматочків нашого Місяця, привезених додому астронавтами Аполлона-17, показав, що нашому Місяцю 4,46 мільярда років — на 40 мільйонів років старше, ніж ми вважали раніше. Таким чином, Місяць народився через 108 мільйонів років після утворення Сонячної системи; попередні оцінки вважали його в межах 60 мільйонів років. Вчені, які стоять за аналізом, кажуть, що більш точний вік допоможе нам краще зрозуміти історію та еволюцію Місяця, а також Землі.

«Без Місяця життя на Землі виглядало б по-іншому», — сказав у заяві співавтор дослідження Філіп Хек, професор Чиказького університету. «Це частина нашої природної системи, яку ми хочемо краще зрозуміти, і наше дослідження є крихітним шматочком головоломки у всій картині».

Переважна теорія, відома як гіпотеза гігантського удару, припускає, що Місяць утворився в результаті зіткнення об’єкта розміром з Марс і молодої Землі. Вважається, що цей вибухнутий матеріал, обмежений гравітацією, створив Місяць, який ми бачимо сьогодні. Однак, коли саме відбулося це зіткнення і скільки часу знадобилося для формування Місяця, досі залишається відкритим питанням.

Щоб прийти до своїх висновків, вчені вивчили вкраплення мінералу під назвою «циркон», присутніх у зразках Місяця, привезених на Землю в 1972 році останньою місією «Аполлон». Кристали циркону, які спочатку утворилися, коли розплавлена ​​поверхня Місяця затверділа після зіткнення, яке призвело до його народження, вважають, що кристали циркону є першими твердими речовинами, які кристалізувалися після утворення Місяця. Таким чином, вони могли демонструвати ознаки віку Місяця.

«Оскільки ми знаємо, скільки років цим кристалам, вони служать якорем для місячної хронології», — сказав Хек.

Щоб визначити вік зразка, дослідники ідентифікували та нанесли на карту окремі атоми у шматку місячного зразка. По-перше, вони «загострили його» за допомогою сфокусованого пучка електронів, «майже як дуже модну точилку для олівців», — сказала в тій самій заяві провідний автор дослідження Дженніка Грір, науковий співробітник Університету Глазго у Великобританії. 

Потім її команда використала лазер для випаровування атомів із кінчика загостреного зразка та виміряла швидкість цих атомів. «Наскільки швидко вони рухаються, можна зрозуміти, наскільки вони важкі, а це, своєю чергою, говорить нам, з чого вони зроблені», — додала Грір.

Хоча космічний телескоп НАСА імені Джеймса Вебба (JWST) спочатку рекламувався як здатний відкривати найдальші горизонти нашого Всесвіту — і це, безперечно, є — деякі з найпрекрасніших зображень обсерваторії насправді є зображеннями нашої власної Сонячної системи. 

Завдяки позолоченому вулику дзеркал і рюкзаку інфрачервоного обладнання, наприклад камери ближнього інфрачервоного діапазону (NIRCam), космічний телескоп Джеймса Вебба знову познайомив нас із приголомшливим місцем, яке ми називаємо домом, створюючи відчуття, ніби ми бачимо свій планетарні сусіди вперше заново. Це навіть запропонувало нам зворушливий вид на  тендітні кільця Нептуна, чого не робили  30 років. 

Але в четвер (19 жовтня) вчені оголосили, що не тільки запропонувавши нам свіжий погляд на Сонячну  систему, зображення JWST нашого космічного сусідства також представили нам нові дані про планету, яку ми, на нашу думку, знаємо досить добре:  Юпітер. 

Зображення газового гіганта, зроблені обсерваторією минулого року, показали нам абсолютно нові речі про його супутники, атмосферу та кільця. (Так,  у Юпітера теж є кільця !) По суті, після вивчення зображень Юпітера, зроблених JWST у 2022 році, команда дослідників зрозуміла, що на планеті існує високошвидкісний струменевий потік шириною понад 3000 миль (4800 кілометрів), який рухається зі швидкістю близько 320 миль/год (515 км/год) Це те, чого ніколи раніше не бачили.

«Це нас дуже здивувало», — сказав Рікардо Уесо з Університету Країни Басків у Більбао, Іспанія та провідний автор статті, що описує результати  дослідження.  «Для мене дивовижно, що після багатьох років відстеження хмар і вітрів Юпітера з численних обсерваторій нам ще є чому навчитися», — сказав Лі Флетчер з Університету Лестера у Сполученому Королівстві, учасник нового дослідження. . 

Що б це могло означати?

На думку команди, цей нововідкритий реактивний потік на Юпітері, який летить приблизно вдвічі швидше, ніж швидкість урагану категорії 5 на Землі, і розташований прямо над екватором, може пролити світло на турбулентну атмосферу планети. Насправді всі ці зображення Юпітера 2022 року можуть допомогти дослідникам зрозуміти, що відбувається в небі абрикосової смугастої кулі. 

«Те, що ми завжди бачили як розмиті тумани в атмосфері Юпітера, тепер виглядає як чіткі особливості, які ми можемо відстежувати разом із швидким обертанням планети», — сказав Хуесо.

Юпітер сумно відомий своєю екстремальною погодою; Ви, можливо, чули, наприклад, про Велику червону пляму Юпітера, яка є нескінченним, величезним штормом, настільки величезним, що його можна побачити з нашої точки зору на Землі за допомогою звичайного старого оптичного телескопа. І, що важливо для наукових досліджень, атмосфера Юпітера є шаруватою, як і земна. Це означає, що швидкість вітру в різних шарах, ймовірно, сприяє бурхливому клімату гігантської планети.

Саме тому Хуесо та його колеги сподіваються порівняти те, що інфрачервоне бачення JWST побачило серед високогірних атмосферних шарів Юпітера — яке виявило новий струменевий потік через деякі особливості, пов’язані з хмарами — з тим, що космічний телескоп Хаббла вже бачив у  більш  глибоких  шарах. Сподіваюся, це дасть нам досить чітке уявлення про ці дикі вітри Юпітера.

Фактично, зображення Хаббла, які в основному пов’язані з видимою та ультрафіолетовою частинами електромагнітного спектра, вже допомогли, пропонуючи інформацію про те, як зазвичай виглядає область навколо екватора Юпітера (тому команда могла мати базову лінію перед вивченням екваторіального простору JWST). дані струменевого потоку) та щодо інших штормів у регіоні, не пов’язаних зі струменем.

«Ми знали, що різні довжини хвиль Вебба та Хаббла дозволять виявити тривимірну структуру грозових хмар, але ми також змогли використати дані за часом, щоб побачити, як швидко розвиваються шторми», — Майкл Вонг з Каліфорнійського університету в Берклі. , який керував асоційованими  спостереженнями Hubble  і був учасником нового дослідження, йдеться в заяві.

Іншими словами, як пояснює команда, це порівняння може допомогти нам зрозуміти, як швидкість вітру на Юпітері змінюється з висотою, і генерує так звані «зсуви вітру», які схожі на градієнти швидкості вітру на коротких відстанях. Сам надзвичайно швидкий реактивний літак розташований на висоті приблизно 25 миль (40 кілометрів) над вершинами хмар на планеті, тому, якщо більш низькі вітри демонструють набагато меншу швидкість, результатом, швидше за все, є зсув вітру.

Зіткнення двох нейтронних зірок, тісно пов’язаних на орбіті, що розпадається, здається відносно рідкісною подією. У всій галактиці Чумацький Шлях з усіх 100 мільярдів зірок, за підрахунками вчених, є лише близько 10 подвійних нейтронних зірок, призначених для зіткнення. На сьогодні ми виявили лише кілька вибухів Кілонової, що відбулися після такого зіткнення, і жодного в нашій галактиці. Але що, якби в Чумацькому Шляху була кілонова? Що б це означало для життя на Землі?

За словами групи під керівництвом фізика Хейла Перкінса з Університету Іллінойсу Урбана-Шампейн, нічого хорошого, якщо вибух стався в певній близькості. Ця інформація, ймовірно, не допоможе, якщо дві нейтронні зірки дійсно зіткнулися поблизу, але приємно знати, наскільки смертоносним може бути космос.

Висновки команди, завантажені на сервер препринтів arXiv, показують, що найбільшу небезпеку становлять космічні промені, якщо ми не знаходимося на шляху спалаху гамма-випромінювання Кілонової, на відстані до 35 світлових років. Якщо ми знаходимося на цьому шляху, ми отримуємо фатальну близькість у 300 світлових років, але нам потрібно бути точно в потрібному місці.

Це допоможе нам оцінити загрози нашому власному існуванню, а також дозволить вченим визначити ймовірність виживання життя в чужих світах поблизу цих зіркоруйнівних подій, які вибухають потужним випромінюванням, що розриває атмосферу. Зіткнення подвійних нейтронних зірок – на основі невеликої кількості спостережених нами – мають кілька компонентів.

Зазвичай спостерігається короткочасний спалах гамма-випромінювання (наднові зірки, що колапсують одиночні зірки, довші), що спалахує парою вузьких струменів по обидва боки зірок, що стикаються, а також гамма-коконів навколо кожного струменя, які утворюють оскільки струмінь намагається пробити матеріал, що випав під час кілонової.

Коли струмені врізаються в навколишнє міжзоряне середовище, вони створюють потужне рентгенівське випромінювання; це відоме як рентгенівське післясвітіння. І, коли ситуація розвивається протягом років і століть, бульбашка космічних променів розширюється в космос із центру зіткнення. Перкінс та її команда досліджували, як ці події можуть вплинути на планету, ґрунтуючись на тому, що ми знаємо з першого в історії зіткнення нейтронних зірок GW170817.

Вони виявили, що будь-яка жива істота у вузькому діапазоні струменя на відстані 91 парсек – 297 світлових років – ймовірно, є підсмаженою через потужне гамма-випромінювання. Однак за межами цього вузького діапазону це дещо безпечніше. Ви повинні бути на відстані близько 13 світлових років, щоб на вас потрапило гамма-випромінювання від структур кокона.

Обидві ці загрози існуватимуть лише короткий час; вони знищать стратосферний озон Землі, для відновлення якого знадобиться близько чотирьох років. Команда виявила, що рентгенівське випромінювання набагато смертельніше, оскільки післясвітіння триває набагато довше, ніж випромінювання гамма-променів. Однак вам все одно потрібно бути відносно близько — приблизно в межах 16 світлових років.

Дослідники виявили, що саме довгострокова бульбашка космічних променів становить найбільшу загрозу. Прискорені залишком kilonova, вони знищать озон, залишаючи Землю вразливою та закиданою радіацією на тисячі років. Це призвело б до руйнівного масового вимирання. Для цього нам потрібно перебувати в межах приблизно 35 світлових років від джерела.

Тож поки що ми, ймовірно, відносно захищені від такого роду смерті. Насправді ми піддаємося набагато більшому ризику через щось саме тут, у Сонячній системі: гігантські спалахи від нашого власного Сонця. Після цього ми повинні турбуватися про зіткнення з астероїдами, а потім надновими. Кілонові, принаймні в цьому списку, найменше для нас, незважаючи на небезпеку, яку вони можуть становити.

«Рідкість подвійних злиттів нейтронних зірок у поєднанні з невеликим діапазоном летальності означає, що вони, ймовірно, не є серйозною загрозою для життя на Землі. Ми виявили, що середній час повторення летальних злиттів у місці розташування Сонця набагато більше, ніж вік Всесвіту», – пишуть дослідники.

«Однак, навіть якби це ніколи не призвело до масового вимирання, подія Кілонової неподалік була б помітна на Землі. Ймовірно, вона порушить технологію незабаром після злиття та залишиться яскравою в небі більше місяця».

Так звана «Диявольська комета» проноситься повз Землю і вибухає на своєму шляху навколо Сонця, але дослідник, який вивчає таке явище, сказав Insider, що хоча комета велика і незвичайна, її грізна назва — це посилання на появу рогів. — не означає, що це становить загрозу для третьої планети від Сонця.

Комета, відома вченим як 12P/Понс-Брукса, востаннє з’являлася в небі Землі понад 70 років тому. Судячи з її яскравості, астрономи підрахували, що тверда частина комети або її ядро ​​має діаметр приблизно 12,4 милі — приблизно вдвічі більше гори Еверест.

Зазвичай комети мають ширину від 0,6 до 1,8 милі, за словами Тедді Карети, доктора наук в обсерваторії Лоуелл у Флагстаффі, штат Арізона.

«Ми знаємо, що це велике. Ми знаємо, що це випадок. Ми знаємо, що це рідко», — сказав Карета Insider.

Ми також знаємо, що він, ймовірно, буде найбільш помітним наступної весни, але не тому, що він рухається до Землі в іншій події рівня вимирання. Насправді сказав Карета, на найближчому місці комета все ще буде знаходитися приблизно в півтори астрономічні одиниці від нас, або віддаляти іншу: навіть далі від Землі, ніж Сонце.

«Він може бути досить яскравим, щоб ви могли побачити його неозброєним оком або в бінокль, але це не тому, що він буде дуже близьким», — сказав Карета. «Це тому, що він зазвичай дуже яскравий».

Дійсно, комета яскрава і надзвичайно незвичайна. Його «роги» насправді є хвостами газу та пилу, утвореними дивною серією вибухів, які вчені досі не можуть зрозуміти. Цього року ми спостерігали за двома такими спалахами: перший у липні, потім на початку цього місяця.

За словами Карети, «спалах» — це «де комети раптово стають набагато активнішими», викидаючи тонни газу та пилу за короткий проміжок часу. Коли це трапляється, «комета дуже швидко стає яскравішою, а потім ніби повертається до колишньої яскравості», — сказав він. «І в Понс-Бруксі це дійсно, дуже яскраві — дійсно, дуже великі спалахи. І саме це робить цю комету такою цікавою для вчених».

Ці спалахи були особливо цікаві через їхню частоту та місце їх виникнення. Одна з теорій полягає в тому, що комети містять форми льоду, які, коли вони вперше піддаються сонячному теплу, викликають летючі вибухи. Але ці вибухи зазвичай спостерігаються ближче до сонця, і не часто. За словами Карети, «це може статися двічі за п’ять років».

Комета Понса-Брукса, навпаки, вибухає відносно часто і, що дивно, далеко від Сонця. Зараз він знаходиться далі, ніж Марс, зазначив Карета, де «просто не так тепло». У зв’язку з цим виникає запитання: «Звідки береться енергія, яка забезпечує такі великі спалахи? І той факт, що вона, очевидно, може робити так багато і так часто?»

Очікується, що комета досягне піка яскравості в середині квітня 2024 року, коли вона продовжує свою 71,2-річну подорож навколо Сонця. Астрономи, професійні чи інші, з нетерпінням чекають цього.

«Я думаю, що багато людей справді в захваті від цього», — сказав Карета.

Вісім мільярдів років тому у далекій галактиці сталося щось, через що всесвіт пронісся неймовірно потужний вибух радіохвиль. Нарешті він прибув на Землю 10 червня минулого року, і, хоча це тривало менше однієї тисячної секунди, радіотелескопу в Австралії вдалося вловити сигнал. Цей спалах у космосі був швидким радіоспалахом (FRB), малозрозумілим явищем, яке вперше виявили у 2007 році.

У четвер астрономи показали, що цей конкретний FRB був потужнішим і прибув з набагато більшої відстані, ніж будь-який раніше зареєстрований, пройшовши вісім мільярдів світлових років від того часу, коли Всесвіт був менше половини свого поточного віку. Що саме викликає FRBs, стало однією з великих загадок астрономії. Раніше висловлювалися припущення, що вони могли бути радіозв’язком, переданим з якогось інопланетянина, зокрема тому, що деякі сигнали повторюються.

Однак вчені вважають, що головними підозрюваними є далекі мертві зірки, звані магнетарами, які є найбільш магнітними об’єктами у Всесвіті. Раян Шеннон, астрофізик з австралійського Університету Суїнберна, сказав AFP, що «приголомшливо», що радіотелескоп ASKAP у Західній Австралії помітив радіовипромінювання минулого року.

«Щасливчик»

«Нам пощастило спостерігати за тією маленькою точкою в небі протягом однієї мілісекунди після восьми мільярдів років, які пульс пройшов, щоб її вловити», — сказав Шеннон, співавтор дослідження, яке описує знахідку в журналі Science. FRB легко побив попереднього рекордсмена, який був на відстані приблизно п’яти мільярдів світлових років, додав він.

Імпульс був настільки потужним, що менш ніж за мілісекунди він вивільнив стільки ж енергії, скільки Сонце випромінює за 30 років. Шеннон сказав, що щодня в небі можуть спалахувати сотні тисяч FRB. Але наразі було виявлено близько тисячі, і вчені змогли визначити, звідки взялися лише 50, що має вирішальне значення для їх розуміння.

Щоб з’ясувати, звідки взявся останній радіоспалах, який отримав назву FRB 20220610A, дослідники звернулися до Дуже Великого Телескопа в Чилі. Було виявлено, що сигнал походить від особливо складної галактики, яка, можливо, зливалася з однією або двома іншими галактиками, що, своєю чергою, могло створити дивний магнетар.

Шеннон підкреслив, що це лише «найкраще передчуття» команди.

Було виявлено, що FRB надходять із несподіваних місць, у тому числі з нашої власної галактики Чумацький Шлях, тому, за його словами, «присяжні ще не знають», що їх викликає. Окрім спроби розкрити таємниці FRB, вчені сподіваються використовувати їх як інструмент, щоб пролити світло на ще одну таємницю Всесвіту.

Де справа?

Лише п’ять відсотків Всесвіту складається зі звичайної матерії — з якої складається все, що ви бачите, — тоді як вважається, що решта складається з малозрозумілої темної матерії та темної енергії. Але коли астрономи підраховують усі зірки та галактики у Всесвіті, більше половини цих п’яти відсотків нормальної матерії «бракує», сказав Шеннон.

Вчені вважають, що ця втрачена матерія поширена тонкими нитками, що з’єднують галактики, які називаються космічною павутиною, однак вона настільки розсіяна, що її не можуть побачити телескопи.

Ось тут і з’являються швидкі радіосплески.

Шеннон сказав, що на них «відбитий підпис усього газу, через який вони подорожують».

Деякі довжини хвиль FRB дещо сповільнюються під час подорожі через цю матерію, що дає вченим можливість виміряти це. Це може дозволити їм визначити, скільки матерії міститься в космічній павутині — і, отже, загальну вагу Всесвіту. Щодо рекордного FRB, Шеннон сказав, що команда помітила сигнали про «додаткові матеріали», через які пройшов сплеск під час своєї подорожі через Всесвіт.

Але щоб використовувати цю інформацію для правильного вимірювання ваги Всесвіту, ймовірно, потрібно буде спостерігати ще сотні FRB, додав він. Астрономи сподіваються, що з набагато більш досконалими радіотелескопами, які незабаром запустять роботу, це станеться відносно швидко. Ліам Коннор, астрофізик з Каліфорнійського технологічного інституту, який не бере участі в дослідженні, сказав AFP, що майбутні радіотелескопи знайдуть десятки тисяч FRB, що дозволить вченим зважити всю матерію «в космічних епохах». Джерело