Таяние ледяных кернов на замороженных мирах может ускорить поиск инопланетной жизни
Ученые постоянно находят новые способы поиска жизни в других мирах, будь то напрямую с помощью химического анализа или косвенно с помощью спутниковых изображений. К таким примерам относятся различные лунные и марсианские спускаемые аппараты и марсоходы, а также текущие научные исследования, проводимые с планетарных орбитальных аппаратов. Но что, если бы мы смогли искать жизнь и лучше понимать историю этих загадочных и интригующих миров, используя залежи льда?
Bпepвыe тeмнoe пятнo нa Heптунe нaблюдaли c Зeмли
C пoмoщью Oчeнь Бoльшoгo Teлecкoпa ESO (VLT) acтpoнoмы нaблюдaли бoльшoe тeмнoe пятнo в aтмocфepe Heптунa, a pядoм c ним нeoжидaннo пoявилocь яpкoe пятнo мeньшeгo paзмepa. Этo пepвый paз, кoгдa тeмнoe пятнo нa плaнeтe нaблюдaлocь c пoмoщью нaзeмнoгo тeлecкoпa.
Эти cлучaйныe ocoбeннocти aтмocфepы Heптунa являютcя зaгaдкoй для acтpoнoмoв, и нoвыe peзультaты дaют дoпoлнитeльныe пoдcкaзки oтнocитeльнo иx пpиpoды и пpoиcxoждeния.
Космохимия - интересные вещи о космосе и химии
Космохимия (от древнегреческого κόσμος (kósmos) «вселенная» и χημεία (khēmeía) «химия») или химическая космология - это изучение химического состава материи во Вселенной и процессов, которые привели к этому составу.
Общее значение
Космохимия – раздел астрофизики, изучающий химический состав космических тел и межпланетной и межзвёздной среды, происхождение химических элементов, их распространение в космосе и т.д. Информацию о химическом составе космического населения даёт спектральный анализ.
Расшифровав спектр нашего дневного света, учёные узнали, что на Солнце есть около 60 земных химических элементов. Элемент гелий даже сначала был обнаружен на Солнце и только потом найден на Земле.
Сведения о химическом составе межзвёздного газа несут радиоволны.
Но эта наука изучит космическое вещество и просто хим способами. Химический анализ метеоритов показывает, что космическое вещество не содержит ничего неожиданного, такого, чего нет у нас на Земле. В последнее время, в связи со значительными успехами космонавтики, реальной становится возможность с помощью автоматических разведчиков извлечь образцы веществ из других планет – например, Марса или Венеры.
А лунный грунт, доставленный на Землю космонавтами и аппаратом, уже успешно исследуется.
Мы живём в водородно-гелеевом мире, в котором остальные элементы — только примеси. Но без этих примесей не было бы ни Земли, ни других планет. Водород и гелий во Вселенной составляют 99%. Больше всего водорода в звёздах. А вообще химический состав разных небесных тел неодинаков. Планеты земной группы (Земля, Венера, Марс) и Луна состоят из плотного каменистого вещества и металлов. Вещество Меркурия ещё более плотное. Планеты юпитеровой группы содержат преимущественно лёгкие вещества - водород и его соединения с углеродом и азотом, меньшую часть из них составляют каменистые вещества.
История
Как самостоятельная наука космохимия начала складываться в XIX веке. одновременно с развитием спектрального анализа Исследования состава метеоритов и диапазона видимого излучения Солнца позволили заключить, что в космосе находятся те же хим. элементы, что и на Земле.
Развитие радиоастрономии и космической техники, полёты автоматических станций к планетам Солнечной системы - Венеры, Марса, Юпитера, Сатурна; полёты человека в околоземном пространстве и на Луну открыли перед космохимией широкие возможности.
В 1938 г. швейцарский минералог Виктор Гольдшмидт и его коллеги составили список того, что они назвали «космическим вкладом» на основе анализа нескольких земных и метеоритных образцов. Гольдшмидт оправдывал включение данных о составе метеоритов в свою таблицу тем, что земные породы претерпели значительные химические изменения из-за процессов, свойственных Земле и атмосфере. Это означало, что исследование только земных пород не даст чёткой общей картины хим. состава космоса. Таким образом, Гольдшмидт сделал вывод, что внеземный материал также должен быть включён для получения более точных и надёжных данных. Это исследование считается основой современной космохимии.
В течение 1950-х и 1960-х годов космохимия стала более приемлемой как наука. Гарольд Юри, которого многие считают одним из родителей космохимии, занимался исследованиями, которые в конечном счёте привели к пониманию происхождения элементов и химическому составу звёзд. В 1956 году Юри и его коллега, немецкий учёный Ганс Зюсс, опубликовали первую таблицу космической распространённости, включающую изотопы на основе анализа метеоритов.
Длительное усовершенствование аналитических приборов в течение 1960-х годов, особенно масс-спектрометрии, позволило космохимикам выполнять детальный анализ изотопного содержания элементов в метеоритах. в 1960 году Джон Рейнольдс путём анализа короткоживущих нуклидов в метеоритах определил, что элементы солнечной системы были сформированы перед самой солнечной системой, которая начала устанавливать хронологию процессов ранней солнечной системы.
Исследование
Основную массу вещества Вселенной составляют водород и гелий. На долю водорода приходится ~80% массы Юпитера и ~60% массы Сатурна. В составе солнечной атмосферы около 82% водорода и 18% гелия. Образование ядер других химических элементов связано с различными ядерными реакциями, протекающими в недрах звёзд. Поэтому на разных этапах своей эволюции звезды и звёздные системы обладают неодинаковым химическим составом. Известны звёзды, в оптическом спектре которых необычно яркие линии лития, магния, бария.
Согласно результатам проведённых исследований, атмосфера Венеры состоит из углекислого газа CO2 с примесью в небольших количествах (~0,1%) воды и кислорода.
Атмосфера Марса также состоит в основном из CO2 с примесями азота (0,5-5%), аргона и воды; содержание свободного кислорода не превышает 0,3% количества углекислого газа.
Между космическими телами непрерывно происходит обмен веществ. По минимальной оценке на поверхность Земли ежегодно выпадает не менее 10 т космической пыли.
В межзвёздном пространстве были обнаружены атомы многих элементов и простые молекулы: H2, O2, N2, CO, NH3 и другие — более 20 различных видов молекул, в том числе даже полимерных — полиформальдегида и полиацетилена. Концентрация молекул других веществ в космическом пространстве в 10-100 млн раз меньше концентрации атомов водорода.
Вот что происходит, когда умирает звезда
Эксперты наконец доказали, что огромный взрыв в конце жизни звезды приводит к образованию черной дыры или сверхтяжелой нейтронной звезды.
Команда астрономов из Израиля говорит, что теперь они точно знают, что происходит, когда звезды умирают.
Долгое время считалось, что сверхновая – огромный взрыв, когда звезда достигает конца своей жизни – приводит к образованию либо черной дыры, либо сверхтяжелой нейтронной звезды.
Но эксперты из Института науки Вейцмана говорят, что им впервые удалось доказать это.
Подробности их исследования были опубликованы в Nature , ведущем мировом междисциплинарном научном журнале.
Они использовали Очень Большой Телескоп (VLT) в чилийской пустыне Атакама, чтобы наблюдать сверхновую, известную как SN2022jli, находящуюся на расстоянии 75 миллионов световых лет от нас.
И им удалось установить прямую связь между сверхновой и тем, что ученые называют «компактным объектом».
Этот термин описывает остатки звездного взрыва или сверхновой. Это может быть нейтронная звезда – объект настолько плотный, что столовая ложка ее материала весит столько же, сколько гора Эверест – или черная дыра, еще более плотный объект, из которого ничто, даже свет, не может вырваться.
«Исследователи долгое время считали, что компактный остаток образуется в центре массивного взрыва звезды», — сказал Пин Чен из отдела физики элементарных частиц и астрофизики Вейцмана.
Подробнее об инновациях
«Но прямая связь между взрывами сверхновых и вновь образовавшимися компактными объектами остается неуловимой. В этой работе мы устанавливаем такую прямую связь».
Когда массивные звезды умирают, они коллапсируют под действием собственной гравитации, вызывая самый большой взрыв, известный человечеству, сжимая всю массу гигантской звезды в крошечное пространство.
Эту сверхновую наблюдали в мае 2022 года исследователи из Института науки Вейцмана, работающие с международной командой коллег-астрономов.
Это был счастливый случай. Сверхновые случаются редко, и вам нужно убедиться, что, говоря простым языком, ваш телескоп смотрит в правильном направлении в нужное время.
VLT на самом деле не позволил астрономам увидеть компактный объект напрямую, но они стали свидетелями достаточно убедительных последствий, чтобы понять, что произошло.
В результате взрыва они смогли увидеть, что компактный объект всасывал вещество из атмосферы своей звезды-компаньона, которая пережила взрыв и осталась на той же орбите.
Они до сих пор не знают, является ли компактный объект черной дырой или нейтронной звездой. Но они видели, какой эффект это оказало.
Вид с высоты птичьего полета на Серро Параналь. Фото Ж.Л. Д'Овернь и Г. Хюдеполь (Атакама photo.com)/ECO
«Наше исследование было похоже на решение головоломки путем сбора всех возможных доказательств», — сказал Чен. «Все эти частицы головоломки выстроились в ряд, ведущий к истине.
«В этой работе мы наблюдали недавно сформировавшийся компактный объект и его спутника. Впервые мы видим, как новообразованная нейтронная звезда или черная дыра взаимодействует со своим спутником».
VLT представляет собой группу из четырех телескопов, каждый с 8,2-метровым зеркалом, размещенных в восьмиэтажном здании и управляемых Европейской южной обсерваторией, которой управляют 16 европейских правительств.
Каждый телескоп способен обнаружить объект, который в четыре миллиарда раз слабее, чем может быть виден невооруженным глазом.
Перевод с английского
Частица темной материи, которая может наконец пролить свет на космическую тайну, - "лучшее из двух миров", говорят ученые
Новая модель темной материи предлагает нового кандидата в составные частицы этой загадочной формы материи, что может означать, что ее можно будет обнаружить с помощью будущих экспериментов.
Новая модель темной материи предлагает нового кандидата на составные частицы этой загадочной формы материи, что может означать возможность ее обнаружения в будущих экспериментах.
Несмотря на то, что темная материя составляет 85% материи во Вселенной, она остается досадно необнаружимой благодаря тому, что не взаимодействует со светом, как "обычная" повседневная материя, из которой состоят звезды, планеты и мы. В настоящее время единственным способом обнаружения темной материи является ее взаимодействие с гравитацией, причем это гравитационное воздействие буквально не дает галактикам разорваться на части при вращении.
Новая модель предполагает, что темная материя может состоять из того, что ее авторы называют HighlY Interactive ParticlE Relics, или HYPERs. Новая модель предполагает, что после образования темной материи в ранней Вселенной сила, с которой она взаимодействует с обычной барионной материей, резко возросла. Следствием этой модели HYPER станет обнаружение темной материи в текущую эпоху существования Вселенной, а также объяснение того, почему темной материи так много.
Обнаружено, что Марс вращается вокруг своей оси с ускорением
Работа аппарата InSight на поверхности Марса позволила ученым выявить любопытную особенность Красной планеты – она вращается с ускорением.
Хотя оно, по сути, ничтожно и составляет примерно 4 миллисекунды дуги за год. То есть продолжительность марсианских суток сокращается ежегодно всего на долю миллисекунды. Но сам факт привлек внимание астрономов.
Эта особенность может помочь лучшему пониманию структуры Марса и его эволюции.
Сыграем в змейку?
Правила классические: собираете цепочку и стараетесь ни во что не врезаться. Чем длиннее змейка, тем выше шанс получить награду в профиль.
Из неклассического: змейка будет танцевать!
Acтpoнoмы oткpыли нoвый клacc cвeтил, пopoждaющиx нeйтpoнныe звeзды-мaгнeтapы
Meждунapoдный кoллeктив acтpoнoмoв oткpыл paнee нeизвecтный клacc cиниx звeзд, чьи нeдpa нeoбычнo бoгaты гeлиeм, и пpи этoм oни oблaдaют oчeнь мoщным мaгнитным пoлeм. Эти cвeтилa пpeдпoлoжитeльнo являютcя пpapoдитeлями бoльшинcтвa мaгнeтapoв, "нaмaгничeнныx" нeйтpoнныx звeзд.
Maгнeтapы пpeдcтaвляют coбoй нeйтpoнныe звeзды, oблaдaющиe мoщным мaгнитным пoлeм, cилa кoтopoгo в миллиapды paз вышe, чeм у Coлнцa. Kaк и дpугиe нeйтpoнныe звeзды, мaгнeтapы пpeдcтaвляют coбoй ocтaнки кpупныx выгopeвшиx cвeтил, чьи ядpa кoллaпcиpуют в нeбoльшую cфepу, coпocтaвимую пo paзмepaм c нeбoльшим гopoдoм и cocтoящую из экзoтичecкoй нeйтpoннoй мaтepии.