Рубрика: Космос

Дослідники за допомогою космічного телескопа Джеймса Вебба NASA виявили докази наявності кварцових нанокристалів у висотних хмарах WASP-17 b, гарячої екзопланети Юпітера за 1300 світлових років від Землі. Виявлення, яке стало унікальним за допомогою MIRI (Infrared Instrument Webb’s Mid-Infrared Instrument), знаменує собою перший випадок, коли частинки кремнезему (SiO ₂ ) були помічені в атмосфері екзопланети.

Кристали кварцу мають лише близько 10 нанометрів у поперечнику, настільки малі, що 10 000 можуть поміститися пліч-о-пліч на людську волосину. Їх розмір і склад чистого кремнезему були описані в «JWST-TST DREAMS: Кварцові хмари в атмосфері WASP-17b», опублікованому в Astrophysical Journal Letters .

«Дані Хаббла фактично зіграли ключову роль у обмеженні розміру цих частинок. Лише з даних MIRI Вебба ми знаємо, що існує діоксид кремнію, але нам знадобилися спостереження Хаббла у видимому та ближньому інфрачервоному діапазонах для контексту, щоб з’ясувати, наскільки великі кристали. «, — сказала співавтор Ніколь Льюїс, ад’юнкт-професор астрономії в Коледжі мистецтв і наук, член Інституту Карла Сагана та керівник програми Webb Guaranteed Time Observation (GTO), розробленої для створення тривимірного вигляду гаряча атмосфера Юпітера.

Вебб спостерігав за системою WASP-17 протягом майже 10 годин, зібравши понад 1275 вимірювань яскравості 5-12-мікронного інфрачервоного світла, коли планета перетинала свою зірку. Віднімаючи яскравість окремих довжин хвиль світла, яке досягало телескопа, коли планета була перед зіркою, від яскравості окремої зірки, дослідницька група змогла обчислити кількість кожної довжини хвилі, заблокованої атмосферою планети.

Те, що виявилося, було несподіваним «виступом» розміром 8,6 мікрон, який найкраще пояснюється тим, що хмари складаються з кварцу, а не силікатів магнію чи інших можливих високотемпературних аерозолів, таких як оксид алюмінію. Унікальна здатність Вебба вимірювати надзвичайно тонкий вплив цих кристалів на світло зірок — і з відстані понад 7 мільйонів мільярдів миль — надає важливу інформацію про склад атмосфери екзопланет і нове розуміння погоди на них.

Результати авторів статті, які є частиною дослідницької групи телескопа JWST і включають дослідників з Науково-дослідного центру Еймса NASA та Центру космічних польотів імені Годдарда NASA, дають новий погляд на наше розуміння того, як формуються та еволюціонують хмари екзопланет. Замість насичених магнієм силікатів, таких як олівін і піроксен, які можна побачити на інших екзопланетах, дослідники знайшли їх будівельні блоки, чистий кремнезем, необхідний для формування більших силікатних зерен, знайдених у коричневих карликів і холодніших екзопланетах.

WASP-17 b має об’єм, який у сім разів перевищує об’єм Юпітера, і масу, меншу за половину Юпітера, є однією з найбільших і «найпухливіших» відомих екзопланет. Це, разом із коротким орбітальним періодом у 3,7 земних дня, робить планету ідеальною для трансмісійної спектроскопії: методу, який передбачає вимірювання впливу фільтрації та розсіювання атмосфери планети на світло зірок для виявлення характеристик його складу.

На відміну від мінеральних частинок, знайдених у хмарах на Землі, кристали кварцу, виявлені в хмарах WASP-17 b, не змітаються з кам’янистої поверхні. Натомість вони виникають у самій атмосфері.

«WASP-17 b надзвичайно гарячий — близько 2700 градусів за Фаренгейтом — і тиск, під час якого кристали кварцу утворюються високо в атмосфері, становить лише одну тисячну від того, що ми відчуваємо на поверхні Землі. У цих умовах тверді кристали можуть утворюватися безпосередньо з газ, не проходячи спочатку через рідку фазу», — сказав перший автор Девід Грант, Брістольський університет.

«Важко визначити, скільки саме там кварцу і наскільки поширені хмари, але команда прагне зробити саме це, об’єднавши ці спостереження WASP-17b з іншими спостереженнями системи з JWST», — сказав Льюїс.

WASP-17 b є однією з трьох планет, націлених на дослідження групи вчених JWST Telescope Deep Reconnaissance of Exoplanet Atmospheres з використанням багатоінструментальної спектроскопії (DREAMS), які призначені для збору повного набору спостережень одного представника з кожного ключового класу екзопланет. : гарячий Юпітер, теплий Нептун і помірна скеляста планета. Спостереження MIRI гарячого Юпітера WASP-17 b проводилися в рамках програми GTO 1353. Джерело

Нове дослідження показує , що невловима дев’ята планета, яка, за теорією, ховається десь у далекій частині Сонячної системи, може й не бути планетою. Натомість те, що ми припустили за масивний об’єкт, може бути доказом того, що гравітація не працює так, як ми думали. Але нова теорія не всім подобається.

Гіпотеза дев’ятої планети, вперше запропонована в 2016 році, стверджує, що незвичайні орбіти об’єктів у поясі Койпера за Нептуном, які, здається, віддаляються від Сонця, можна пояснити наявністю невідкритої дев’ятої планети до 10 разів масивніше Землі. Відтоді астрономи шукають дев’яту планету. Однак, незважаючи на те, що вони обшукали майже половину нічного неба, вони поки що вийшли з порожніми руками.    

У новому дослідженні, опублікованому 22 вересня в The Astronomical Journal, дослідники запропонували інше пояснення гравітаційних аномалій, які спостерігаються у зовнішній частині Сонячної системи, — що аномалій немає. Натомість команда показує, що невідповідності повністю зникають при застосуванні альтернативної концепції гравітації, відомої як модифікована динаміка Ньютона (MOND). 

Другий закон Ісаака Ньютона стверджує, що гравітація, яка тягне об’єкт, обернено пропорційна відстані між об’єктом і об’єктом, який його тягне, тобто сила тяжіння слабшає, коли відстань між двома об’єктами збільшується. Але MOND змінює це і припускає, що після певної відстані гравітаційне тяжіння прямо пропорційне відстані, тобто сила гравітаційного тяжіння не падає так швидко на великих відстанях. Це свідчить про те, що об’єкти, які обертаються навколо більших об’єктів на великих відстанях, наприклад зірки на околицях спіральних галактик, таких як Чумацький Шлях, відчуватимуть більший гравітаційний потяг, ніж передбачає другий закон. 

Таким чином, за даними MOND, об’єкти поясу Койпера насправді притягує решта нашої галактики, а не невідкрита планета.

Дослідники були здивовані своїми висновками. Початковою метою їхнього дослідження було «виключити» MOND як можливе пояснення дев’ятої планети. Однак, коли вони застосували його до проблеми, здавалося, що це ідеально вирішило проблему.

«MOND справді добре пояснює спостереження галактичного масштабу», — сказав у заяві автор дослідження Харш Матур, фізик-теоретик з Університету Кейс Вестерн Резерв в Огайо . «Але я не очікував, що це матиме помітний вплив на зовнішню частину Сонячної системи».

MOND вперше був запропонований у 1983 році як альтернатива темній матерії — невидимим частинкам невідомого походження, які, за даними NASA, нібито становлять 27% усієї матерії у Всесвіті . Темна матерія була запропонована для пояснення «проблеми відсутності маси», яка виникла, коли астрономи зрозуміли, що самі по собі зірки та планети не можуть пояснити спостережуване гравітаційне тяжіння галактик. Але MOND припускає, що якщо віддалені об’єкти зазнають більшого гравітаційного тяжіння, то, можливо, бракує не так багато маси, як ми спочатку думали. 

Однак MOND не може пояснити всю відсутню масу Всесвіту і, таким чином, не може повністю виключити ідею темної матерії. Інші дослідження показали, що для узгодження MOND з квантовою механікою та теорією відносності до існуючих теорій потрібно додати «дивні» речі , і деякі з цих доповнень є проблематичними. Джерело

Чому це таке особливе: чудове нове зображення космічного телескопа Хаббла, опубліковане наприкінці вересня, показує темний об’єкт у формі пуголовка в червоному морі.

Що це таке: Туманність Душі (також звана Westerhout 5 або IC 1848) і зореутворююча бульбашка всередині неї

Дата зйомки: 29 вересня 2023 року

Де це: 7000 світлових років від Землі в сузір’ї Кассіопеї, у спіральному рукаві Персея галактики Чумацький Шлях,

Це море — туманність — величезна хмара пилу й газу в космосі — називається туманністю Душа. Зокрема, це емісійна туманність — яскрава дифузна хмара електрично зарядженого газу, яка випромінює власне світло, повідомляє NASA. Туманність червона, тому що вона випромінює світло H-альфа, яке є результатом того, що електрони в атомах водню випромінюють світло, коли вони стають менш енергетичними.

Яскраво-червоне світло зображення, опубліковане в період осіннього листя в Північній півкулі, є домом для того, що астрономи називають газовою кулькою, що випаровується. Як і всі EGG, темне Яйце у ​​формі пуголовка у верхньому центральному лівому куті цієї туманності є щільною, компактною кишенею молекулярного водню, який зустрічається в областях зореутворення, повідомляє HubbleSite. Крім абревіатури, є ще одна причина для назви «ЯЙЦЕ»: ці бульбашки міжзоряного газу досить щільні, щоб згортатися під власною вагою, утворюючи молоді зірки, схожі на яйця, які вилуплюються, щоб показати немовлят усередині.

Однак це Яйце — під назвою KAG2008 globule 13 і J025838.6+604259 — відрізняється від більшості. У той час як інші EGG з’єднані в туманність, це є відокремленим вільно плаваючим тілом — «frEGG» — із чіткою формою «голова-хвіст». Ультрафіолетове випромінювання зірок може ускладнити процвітання дитячих зірок, але газ у frEGG і EGG настільки щільний, що «яйця» діють як кокони, які допомагають утворюватися дитячим зіркам.

Як побачити це на нічному небі: Туманність Душі є частиною туманності Серце та Душа, що утворює зірки (IC 1805), популярного прицілу для глибокого неба для телескопів у Північній півкулі взимку.

Багато хто з нас мріяв колись політати над поверхнею Марса. На планеті багато цікавих місць для навчання, і майбутнім марсонаутам варто подумати про те, щоб зробити це особисто. Космічний корабель «Марс-Експрес» вже багато років картує Червону планету. Тепер він дає можливість розглянути його ближче, використовуючи анімацію тисяч зображень Марса зі своїх камер.

Одним із найяскравіших місць на Марсі є Noctis Labyrinthus, що у перекладі з латині означає «Лабіринт Ночі». Він розташований між марсіанською Долиною Марінеріс та гігантськими вулканами Фарсидського виступу.

Ця роздроблена місцевість є системою долин, що простяглися майже на 1200 кілометрів. Вчені об’єднали зображення Марс-Експресу ЕКА у дивовижний політ над цією місцевістю, давши нам смачний натяк на те, що побачать майбутні дослідники.

Що спричинило появу Noctis Labyrinthus?

Цей лабіринт долин виник за одну ніч. Це зона розлому у центрі регіону, званого Височення Тарсіс. По суті, долини утворилися, коли вулканізм у регіоні Тарсіс призвів до утворення опуклості, через яку більша частина навколишньої території вигнулась нагору. Це створило тектонічні напруження на прилеглих територіях.

Кора фактично стала тоншою, і утворилися структури, які називають «грабенами». («Грабен» означає «могила».) Думайте про грабени як про траншеї матеріалу, які осідали в міру того, як кора стоншується і розширювалася. Крім того, під більшою частиною регіону відбуваються розломи. Глибина деяких грабенів досягає 5000 метрів, що є свідченням тектонічних сил, що діяли у стародавньому Марсі.

Політ над цим регіоном Марса

Політ над Ноктісом Лабіринтом – це подорож у часі. Наприклад, найвищі плато на знімках є вихідним рівнем поверхні. Отже, уявіть, як це виглядало до тектонічної активності та до того, як відпали шматки поверхні.

Каньйони і долини, що перетинаються, створені вулканічними напругами, можуть здатися тут невеликими, але вони мають ширину до 30 км і глибину до шести км. Протягом тисячоліть гігантські зсуви з гуркотом спускалися схилами, закриваючи старі наземні об’єкти.

На інших схилах долини видно великі дюнні поля. Вони утворилися, коли марсіанські вітри роздули пісок поверхнею. Загалом ця естакада дає уявлення про мільйони років геологічної історії.

Це певною мірою аналогічно польоту над Великим каньйоном Землі та вивченню зони наскрізного розлому біля його основи. Така естакада покаже найраніші структури, які ускладнюють Каньйон.

Створення естакади Марса

Приємно уявити, як Марс-Експрес фокусує на поверхні кінокамеру високої роздільної здатності. Однак цей фільм складається з багатьох окремих зображень. Знімки надходять із більш ніж восьми орбіт Mars Express.

Окрім зображень, команда об’єднала зображення з топографічною інформацією із цифрової моделі місцевості. Це допомогло команді візуалізації створити тривимірний ландшафт, в якому кожна секунда відео складається з 50 окремих кадрів, що візуалізуються відповідно до заздалегідь заданого маршруту камери.

Крім демонстрації стародавньої історії Марса, відео також показує деяку історію Марс-Експреса. Вступні титри (глобус Марса, перші 24 секунди) були створені за допомогою нещодавньої глобальної кольорової мозаїки Марса за 20 років.

Була додана серпанок, щоб приховати межі моделі місцевості. Він починає накопичуватися з відривом від 150 до 200 км. Відео зосереджено в марсіанських координатах 7 ° пд.ш., 265 ° с.д.

Навколо планет, які мають магнітосферу, відбувається щось магічне. Якщо ви слухаєте за допомогою відповідних інструментів, ви можете почути щебет і свист, майже як спів птахів на світанку та в сутінках. Ці так звані хвилі хору були зареєстровані на Землі, Юпітері та Сатурні і спостерігається на Урані та Нептуні.

Тепер під керівництвом астронома Міцунорі Озакі з Університету Канадзава вчені з Японії та Франції виявили, що вони свистять навколо Меркурія, безплідного та самотнього, коли він огинає Сонце. Це цікаво, тому що на цих інших планетах є кілька речей, яких немає у Меркурія: густа, пишна атмосфера та постійні радіаційні пояси, де сонячні частинки потрапляють у пастку магнітного поля планети.

Вчені кажуть, що це відкриття може пролити світло на магнітне середовище навколо Меркурія та на те, як магнітні поля планети загалом формуються сонячним вітром. Меркурій не має великого магнітного поля. Це досить голий шматок скелі, з практично відсутньою атмосферою, надто близько до Сонця для комфорту. Він постійно піддається впливу радіації та сонячного вітру.

Але цей нікчемний, обурений світ приховує таємниці. Лише цього року вчені нарешті виявили, що Меркурій, навіть з його жалюгідним магнітним полем і атмосферою, має полярні сяйва свого дивного виду.

Однак задовго до цього відкриття вчені вважали, що Меркурій може мати хорові хвилі. Це відбувається, коли енергійні електрони потрапляють у пастку магнітосфери планети, обертаються по спіралі вздовж ліній магнітного поля та генерують хвилі в плазмі.

Ці хвилі можна записати та перетворити на звуки, які змінюються залежно від того, як і куди рухаються електрони. Ви можете почути, наприклад, хвилі в режимі свисту, записані на Землі, у відео нижче.

Дослідження Меркурія були спорадичними та рідкісними, що означає, що наше розуміння його космічного середовища неоднозначне. Ми знаємо про його магнітне поле відтоді, як Марінер-10 проводив спостереження в 1970-х роках. Але вчені намагаються заповнити недолік. Частиною місії Mercury BepiColombo, запущеної в 2018 році, є інструмент під назвою MIO, призначений для вивчення магнітосфери Меркурія.

Цей інструмент ще не зовсім на орбіті; гравітація Сонця ускладнює вихід на орбіту. Але космічний корабель здійснив обліт Меркурія в 2021 і 2022 роках, зафіксувавши спостереження магнітного поля Меркурія.

І там, у даних, зібраних MIO, дослідники знайшли чіткі докази хвиль типу свисту в магнітосфері Меркурія. Але оскільки це Меркурій, у них було щось дивне: вони з’явилися лише в невеликій частині магнітосфери Меркурія, у клині, відомому як сектор світанку.

Це свідчить про те, що існує якийсь фізичний механізм, який або сприяє хоровим хвилям у цьому регіоні, або пригнічує їх скрізь. Команда провела моделювання та симуляцію та визначила, що передача енергії від електронів до електромагнітних хвиль більш ефективна в секторі світанку, що призводить до генерації свистків.

Подальше розуміння та характеристика цих хвиль хору вимагатиме додаткових спостережень та аналізу. Ці перші виявлення дозволять дослідникам детально спланувати свої дослідження перед виведенням на орбіту MIO у 2025 році.

«На сьогоднішній день ми все ще не знаємо, чи мають Земля та Меркурій подібні просторово-часові властивості їх керованого електронами хору», — пишуть дослідники .

«Це дослідження прокладає шлях для цих складних майбутніх досліджень, які покажуть, як намагнічені планетарні середовища формуються сонячним вітром у нашій Сонячній системі, з можливою екстраполяцією на екзопланети та їх взаємодію із зоряними вітрами».

Китай додав свою серію супутників дистанційного зондування Yunhai пізно в суботу, запустивши їх із пустелі Гобі. Ракета Long March 2D стартувала з Центру запуску супутників Цзюцюань о 20:54 на східний схід, 14 жовтня (0054 UTC, 15 жовтня). Китайська аерокосмічна науково-технічна корпорація (CASC) підтвердила успішний запуск протягом години, а також виявила, що корисним навантаженням для місії буде Yunhai-1 (04). 

Шанхайська академія космічних технологій CASC надала ракету-носій для місії та розробила супутник Yunhai-1 (04). Китайські державні ЗМІ описують супутник як такий, що надає «послуги з виявлення атмосферного, морського та космічного середовища, запобігання катастрофам і пом’якшення їх наслідків, а також наукових експериментів». Це загальновживаний опис космічного корабля Yunhai

Деякі західні аналітики оцінюють серію Yunhai як військові метеорологічні супутники. 

Китай запустив перший супутник Yunhai у листопаді 2016 року. Супутники серії Yunhai-1 працюють на приблизно круговій сонячно-синхронній орбіті (SSO) висотою 780 кілометрів. Гіперголічний Long March 2D має пускову потужність 1300 кілограмів на 700-кілометрову SSO. Серія Yunhai-2 сходить на орбіту з аналогічною висотою з нахилом 50 градусів.  

Yunhai-1 (02), запущений у 2019 році, ймовірно зіткнувся з невеликим уламком російського супутника, запущеного в березні 2021 року. Космічні сили США зареєстрували загалом 37 фрагментів на орбіті, 23 з яких на сьогодні повернулися в атмосферу.

Yunhai-1 (04) був 47-м орбітальним запуском Китаю у 2023 році. На початку року CASC заявила, що планує здійснити більше ніж 60 запусків і наразі здійснила 33 запуски. До загального запуску долучилися комерційні фірми.

Китай зазнав однієї невдачі у 2023 році, побачивши втрату супутника дистанційного зондування Jilin-1 на борту комерційної ракети Ceres-1 від Galactic Energy.

Зараз Китай готується до запуску пілотованої місії Shenzhou-17. Пізніше цього місяця новий екіпаж із трьох осіб відправиться на космічну станцію Tiangong. Трійця Шеньчжоу-16, яка зараз знаходиться на борту космічної станції, передасть Tiangong екіпажу Шеньчжоу-17 для початку їх шестимісячного перебування на орбіті.

Країна також працює над запуском свого зонда Ейнштейна, широкозонної рентгенівської космічної обсерваторії, призначеної для виявлення спалахів від катаклізмів космічних подій. Космічний корабель пройшов термовакуумні та інші випробування протягом липня та серпня. Китай планує запустити його в грудні з центру запуску супутників Січан за допомогою ракети Long March 2C.