Две загадки солнечной системы
Источник : Шаг в будущее
Источник : Шаг в будущее
Людям свойственно все время что-то терять, будь то ключи, очки или деньги. Подозревать в схожем ротозействе крупные космические объекты как-то не принято. Человечество наблюдает за ними в течение тысяч лет, и вроде бы не замечало ничего подобного. Однако многие подсказки указывают на то, что некоторые планеты Солнечной системы в то или иное время потеряли кружившие вокруг них спутники.
Самые очевидные улики указывают на Сатурн, обладавший, до недавнего времени, крупнейшей «спутниковой группировкой» – она насчитывает как минимум 145 единиц. Эта планета славится своими великолепными кольцами, которые состоят из камешков, льда и пыли, и превосходно отражают солнечные лучи. Они светятся почти так же ярко, как сама планета, и скрывают интереснейшую тайну. Диск намного моложе Сатурна. Это было установлено в 2017 году с помощью межпланетной станции «Кассини». Она к тому времени проработала в космосе уже почти 20 лет, и специалисты, отвечавшие за осуществление программы, посчитали, что пришла пора провести серию рискованных пролетов сквозь кольца Сатурна. Измерения во время этих маневров показали, что общая масса вещества колец гораздо меньше той, которая должна была бы быть, если бы диск наличествовал у планеты в течение всех четырех с половиной миллиардов лет её существования.
Межпланетная станция Кассини пролетает над кольцами Сатурна в представлении художника
В той связи, что кольца состоят преимущественно изо льда, они должны со временем тускнеть, собирая на себе все больше пыли. Таким образом, чем этот материал тяжелее, тем он старше, и данные, полученные с помощью «Кассини», продемонстрировали, что им всего несколько десятков миллионов лет. Почему они образовались так поздно? В 2022 году группа астрономов опубликовала статью, выдвинув предположение, что это останки спутника Сатурна, который приблизился к планете на недопустимо маленькое расстояние и был разорван на мельчайшие части.
Все дело тут в особенностях воздействия приливных сил в паре планета-спутник. Чем ближе эти небесные тела находятся друг к другу, тем сильнее деформируется меньшее, в том числе из-за разницы в силе тяжести между двумя его сторонами – той, что обращена к планете, и той, что отвернута от неё. В какой-то момент приливные силы оказываются сильнее собственной гравитации спутника, и его разрывает на части. Точка невозврата, задействованная в этом процессе, именуется пределом Роша. Считается, что разрушенное небесное тело чаще всего дробится на мелкие части и образует кольцо вокруг планеты. Ученые, опубликовавшие упомянутую выше статью, предложили название для разрушенного спутника Сатурна: Кризалис. Кольца газового гиганта – это не единственный намек на то, что он когда-то и в самом деле существовал. На это указывает также специфический наклон Сатурна. В объяснение последнего выдвинуто множество разных гипотез, однако ни одна из них не упоминает одновременно молодой возраст колец.
Сатурн без колец и гипотетический спутник Кризалис в представлении художника
Переместимся чуть ближе к Солнцу и поговорим о Юпитере. Этот гигант, по всей видимости, потерял немало спутников. Сегодня их насчитывается 95, но миллиарды лет назад их было ещё больше. Если тот, что был рядом с Сатурном, зрелищно разрушился, то эти были поглощены планетой. Сделать этот печальный вывод позволяет компьютерное моделирование ранней истории Солнечной системы. Астрономы заложили в симуляцию оценочное значение количества материи, потребовавшееся бы для формирования Юпитера и его нынешних спутников, в том числе Галилеевых лун – Ганимеда, Каллисто, Ио и Европы, на долю которых приходится более 99% массы, обращающейся вокруг газового гиганта.
Галилеевы спутники
Результат цифрового эксперимента оказался весьма неожиданным. Выяснилось, что материала в то время было достаточно, чтобы рядом с Юпитером образовалось ещё как минимум четыре полных набора «галилеевых лун». Понятно, что компьютерные симуляции не отличаются стопроцентной точностью. Тем более что в данном случае речь идет о событиях, происходивших четыре с половиной миллиарда лет назад. Однако некоторые эксперты предполагают, что эти спутники действительно могли сформироваться в то далекое время, и даже описали причины, приведшие к их гибели.
Спутник Юпитера Ио глазами межпланетной станции Кассини
По мнению ученых, эти небесные тела погубило «переедание». Строительного материала было много, и они стали слишком массивными. Из-за этого они теряли скорость и в конечном итоге затягивались гравитацией огромной планеты. В какой-то момент они срывались в смертельную спираль и поглощались Юпитером. Этот процесс происходил в течение миллионов лет, пока формировалась планета, и за это время погибнуть могли десятки спутников. Согласно этой гипотезе, Галилеевы луны являются представителями последнего поколения, и они уцелели только потому, что им не хватило материала для набора критической массы.
По сравнению с газовыми гигантами у планет земной группы спутников гораздо меньше, но это вовсе не значит, что к ним относились бережнее. Вокруг Марса обращаются две крошечные луны, названные в честь греческих божеств. Это Фобос и Деймос. Астрономы с давних пор активно спорят о том, откуда они взялись. Кто-то утверждает, что они сформировались рядом с Марсом. Есть также мнение, что это два астероида, которые слишком отдалились от предназначенного для них пояса и были захвачены Красной планетой.
А в 2021 году один научный коллектив предложил гипотезу, согласно которой Марс от 1 до 2,7 миллиардов лет назад приватизировал только один астероид диаметром около 30 километров. Тот впоследствии разрушился, образовав Фобос и Деймос. Спустя год эта публикация подверглась критике со стороны других ученых, которые провели компьютерные симуляции и обнаружили очевидные огрехи описанного выше сценария. Согласно их расчетам, если бы Фобос и Деймос образовались в результате распада более крупного объекта, они очень быстро раскрошили бы друг друга на гораздо большее количество обломков.
Фобос и Деймос
Статья на этом месте заканчивается. Далее идут мои впечатления о Пикабу (и не только).
Друзья! Я зарегистрировался на Пикабу не так давно и до этого почти ничего не знал об этом сообществе. Я был приятно удивлен, когда буквально в первые дни мои публикации начали набирать тысячи просмотров. А вчера мою статью даже опубликовали в официальной группе Пикабу во Вконтакте. Также меня удивила отдача читателей. Вы не жалеете "плюсиков" и активно комментируете публикации. Спасибо вам!
Думаю, что я активнее буду заниматься развитием своей Пикабу страницы, постепенно сделав ее основной площадкой. Дело в том, что я почти три года развивал свой канал на Дзене. У меня там свыше 50 000 подписчиков, но благодаря "замечательной" рекомендательной системе мои статьи набирают всего 100-150 дочитываний. А если учесть то, что Дзен с августа этого года изменил систему монетизации, после чего доход с канала упал до 200 рублей в сутки, то считаю, что делать на этой платформе больше нечего. Поэтому, если вам интересен космос и всё, что с ним связано, то вступайте в нашу группу на Пикабу. Здесь вас ждет еще много интересного и познавательного!
Чем кометы отличаются от других объектов Солнечной системы? Какими они бывают? Почему астрономам и астрофизикам сложно их наблюдать? Как наблюдают выгоревшие кометы без хвоста? Как возникают метеорные потоки? Опасны ли они для Земли? Какие особенности в их наблюдении? В мини-лекции по астрономии рассказывает Екатерина Ефремова, астроном, популяризатор науки, организатор и лектор астрономического проекта «Зона звёзд».
Астрономы создали классификацию планетных систем
Наша Солнечная система обладает весьма выверенным и интуитивно понятным строением. Рядом с Солнцем находятся небольшие скалистые планеты, затем следуют крупные газовые гиганты, а за ними находящиеся на еще более далеких орбитах ледяные гиганты.
Однако, уже вскоре после открытия первых экзопланет, стало понятно, что подобная конфигурация вовсе не является типичной. Исследователи обнаружили множество систем, совершенно не похожих на нашу. Наиболее распространенным вариантом оказались системы, напоминающие «горошины в стручке», в которых планеты по своим размерам и массе похожи на соседей.
В попытке разобраться в ситуации швейцарские астрономы разработали методику определения различий и сходств между планетами одних и тех же систем. Исследование показало, что существует не две, а четыре основные системные архитектуры. Они получили название «похожие», «упорядоченные», «антиупорядоченные» и «смешанные».
К «похожим» относятся системы, в которых планеты имеют примерно одинаковую массу. По мнению ученых, они формируются из маломассивных протопланетых дисков вокруг звезд с небольшим количеством тяжелых элементов. Классическим примером «похожей» системы является знаменитая Trappist-1.
«Упорядоченные» системы — это те, в которых масса планет имеет тенденцию увеличиваться с удалением от звезды. Такой является наша Солнечная система. В «антиупорядоченных» системах все наоборот, масса планеты уменьшается с удалением от звезды. Ученые считают, что эти архитектуры формируются из массивных протопланетных дисков вокруг звезд, содержащих большое количество тяжелых элементов.
К «смешанным» относятся системы, в которых массы компонентов сильно различаются от планеты к планете. Они возникают из протопланетных дисков среднего размера.
Стоит отметить, что результаты исследования удивили астрономов. На наиболее распространенные «похожие» системы приходится восемь из десяти известных нам систем. Наиболее же редко встречающимся классом оказались именно «упорядоченные» системы вроде Солнечной.
Дэвид Даяг, астроном-самоучка, привлекает внимание своими покадровыми фотографиями, на которых показаны огонь и ярость в центре Солнечной системы, как если бы они были по соседству.
Основное изображение: солнечное пятно, снятое астрофотографом Дэвидом «Дедди» Даягом с помощью собственного домашнего телескопа (любезно предоставлено Дэвидом «Дедди» Даягом)
Астроном-самоучка из прибрежного города Нетания поражает зрителей всего мира своими ослепительно прекрасными замедленными фотографиями солнца крупным планом.
Дэвид Даяг, известный под псевдонимом Дедди, "хвастается" своими 30-секундными клипами с солнцем во всех социальных сетях, предлагая огненные проблески звезды, которую мало кто видел раньше.
39-летний Даяг не первый астрофотограф, сфотографировавший солнце. Но он один из первых, кто сделал фотографии с такого ракурса и глубины.
Во время вылазок в пустыню Негев, чтобы посмотреть на небо, коллеги-астрономы сказали Даягу, что он не может сфотографировать солнце, что это просто невозможно.
Даяг, однако, обычно не принимает «нет» за ответ.
«Люди склонны делать то, что им говорят», — сказал Даяг о своей телескопической деятельности. — Я должен понять, почему.
«Многие люди не хотят исследовать сами», — добавил он.
Изучая свой телескоп и экспериментируя с количеством света и скоростью, необходимыми для получения изображений солнца, Даяг в конце концов сумел доказать, что сомневающиеся ошибались.
«Все дело в том, сколько света попадает в фильтр телескопа», — сказал он.
Хотя попытка сфотографировать солнце без надлежащего оборудования может повредить линзы или повредить глаза, нетрудно найти специальные фильтры и другие приспособления.
Первые фотографии Даяга были сделаны с использованием 150-мм рефрактора Cosmos и кваркового фильтра Daystar H-Alpha на монтировке Celestron AVX в сочетании с камерой ZWO asi178 мм.
На этих первоначальных кадрах, сделанных в январе 2021 года, были четко видны два огромных солнечных пятна, которые были видны на 30-секундных замедленных фотографиях.
«Это потрясло всех, — сказал Даяг.
Даяг был далеко не первым, кто сделал фотографии солнца — этому направлению уже около 150 лет.
Но он считает, что был первым, кто сделал это с помощью замедленной съемки.
«Люди фотографируют солнце, — сказал он. «Я должен был понять, почему это было сделано только определенным образом. Я хотел понять, можно ли это сделать по-другому».
Фотографии Даяга, которые предлагают крупный план солнечных нитей и пятен, зависят от того, сколько света попадает в фильтр телескопа, а также от использования более длинного телескопа, чтобы обеспечить большее и лучшее разрешение солнца.
Он обычно фотографирует солнце в начале дня, когда оно более активно, на нем больше пятен и текстуры.
«Я упал со стула, когда увидел все эти нити и солнечные пятна», — сказал он. «Увидел, и понял что телескоп справится с этим».
Будучи астрономом-любителем, Даяг не прочь научиться новым методам и трюкам .
Большую часть своих 39 лет на этой планете Даяг пытался разобраться во всем сам, особенно когда дело доходит до наблюдения за звездами.
Он открыл для себя телескопы в детстве, когда его дед наткнулся на книгу о том, как построить телескоп, примерно переведенную с другого языка на иврит.
«Я прочитал ее около 30 раз», — сказал Даяг, но даже тогда он не смог собрать свой собственный телескоп, потому что в то время в Израиле не было необходимых материалов.
Кроме того, у него не было опыта в создании чего-то столь сложного, как телескоп, и его семья не могла позволить себе отправить его на специальные курсы или купить дорогое оборудование.
Но он продолжал смотреть на ночное небо, размышляя о небесных телах, и особенно увлекался сверхновыми, стремясь понять, что заставило звезду взорваться и что происходит внутри перегретой массы.
«Даже до того, как у меня появился телескоп, я просто смотрел на небо, — сказал он.
Галактика Андромеды, сфотографированная Дэвидом «Дедди» Даягом в пустыне Негев с помощью его 11-дюймового телескопа с объективом Hyperstar (любезно предоставлено Дэвидом Даягом)
Туманность Конус, фотография Дэвида «Дедди» Даяга (предоставлено Дэвидом Даягом
Туманность Полумесяц, фотография Дэвида «Дедди» Даяга (предоставлено Дэвидом Даягом
Туманность Столпы Творения, фотография Дэвида «Дедди» Даяга (предоставлено Дэвидом Даягом)
Трехраздельная туманность, фотография Дэвида «Дедди» Даяга (предоставлено Дэвидом Даягом)
Средняя школа Даяга где он учился согласилась купить для него линзу, что позволило ему, наконец, построить свой собственный телескоп из деталей водопровода и новой линзы, открывающей вид на небо над головой.
Он клал самодельный телескоп на свою кровать или стул и наблюдаяза звездами, представлял как будет фотографировать небесную ночную красоту.
«Это действительно очень волновало и трогало меня», — сказал он.
Даяг описал себя как любителя наук — биологии, химии и физики — но он изо всех сил пытался сохранить интерес к общеобразовательным предметам в школе,.
Дэвид «Дедди» Даяг, астроном-любитель из Нетании, придумал, как делать 30-секундные интервальные фотографии солнца. (Джессика Стейнберг/Times of Israel)
«Я ходил только на десять процентов своих занятий, я приходил в школу поздно, но я хорошо учился и получал отличные оценки тех предметов, которые любил», — сказал он.
Только после армии, когда Даяг, не имея высшего образования, начал заниматься разработкой программного обеспечения для различных стартапов, он заработал достаточно денег, чтобы, наконец, купить свой первый телескоп.
Теперь у него есть небольшая их коллекция, аккуратно сложенная на полке в его доме в Нетании, рядом с его домашней музыкальной студией и домашним офисом.
«Музыка сфокусировала меня на эмоциях, — сказал Дайяг, который сам научился играть на гитаре и барабанах в школе. «Наблюдение за звездами — моя страсть».
Он продолжает работать в сфере технологий, играет в двух прогрессивных рок-группах и примерно раз в месяц отправляется в пустыню, буксируя оборудованный трейлер с солнечными батареями для зарядки всего его оборудования для наблюдения за звездами.
Даяг думает о получении докторской степени. в физике, но беспокоится о строгости академических кругов. Другие мечты включают в себя полет к другой звезде и жизнь в одиночестве на Марсе.
И если производитель космических кораблей SpaceX Илон Маск предложит ему работу, Даяг, не колеблясь, упакует свои телескопы и уедет из Нетании.
— Я бы сделал это через секунду, — сказал он.
Перевод с английского
теги: #Israel Inside #Sun #astronomy #Netanya #photography #Solar system
Инфографика NASA и Калтеха, совместно с Университетом Берна. О Девятой планете, характеристиках, по которым её ищут и предполагаемом местоположении.
Температура атмосферы Нептуна подвергается странным скачкам, и учёным могут потребоваться десятилетия, чтобы точно понять, что происходит на этой далёкой планете.
Глобальная температура ледяного гиганта упала примерно на 8 градусов по Цельсию в период с 2003 по 2012 год. Затем с 2018 по 2020 год тепловизионные изображения показывают, что южный полюс планеты резко стал ярче, что указывает на всплеск на 11 градусов по Цельсию. Об этом сообщили исследователи 11 апреля в журнале Planetary Sciences Journal.
Аппарат «Вояджер-2» запечатлел Нептуна, когда он пролетел мимо ледяного гиганта в 1989 году
Наоми Роу-Герни, планетолог из Центра космических полётов имени Годдарда NASA и её коллеги изучили 17-летние данные среднего инфракрасного диапазона, полученные с наземных телескопов и с уже не работающего космического телескопа Спитцер. Исследователи использовали инфракрасный свет, чтобы проникнуть сквозь верхний слой облаков Нептуна и заглянуть в его стратосферу, где можно увидеть химический состав атмосферы планеты.
Нептун на снимках Very Large Telescope и Хаббл
Каждый год Нептуна длится 165 земных лет, поэтому анализируемый период времени — с 2003 по 2020 год — по существу эквивалентен пяти неделям на Земле. Самый резкий температурный сдвиг произошёл с 2018 по 2020 год, когда температура атмосферы на южном полюсе Нептуна поднялась с -121°C до -110°C.
На этих изображениях в среднем инфракрасном диапазоне, полученных с Very Large Telescope в Чили, и телескопа Субару на вершине Мауна-Кеа на Гавайях, показаны тепловые снимки Нептуна с 2006 по 2020 год. После 2006 до 2009 года карта тускнеет (вверху слева), показывая глобальное похолодание. Но между 2018 и 2020 годами южный полюс Нептуна светится сильнее, что указывает на то, что к 2020 году он нагрелся на 11 градусов по Цельсию (внизу справа).
Этапы остывания и нагревания южного полюса ледяного гиганта
«Мы не ожидали, что за этот короткий период времени произойдут какие-либо сезонные изменения, потому что мы даже не видим полного сезона. Всё это очень странно и интересно», — говорит Роу-Герни.
Исследователи пока не знают, что вызывает изменения температуры. Солнечные ультрафиолетовые лучи разрушают молекулы метана в стратосфере Нептуна, так что химия или даже цикл солнечной активности могут быть причинами этого процесса. Для уточнения деталей требуется больше наблюдений. «Нам нужно продолжать наблюдения в течение следующих 20 лет, чтобы увидеть весь сезон и посмотреть, не изменится ли что-то ещё», — говорит Роу-Герни.
Нептун в сравнении с Землёй
____________________________________________________________________________________
Источник:
M.T. Roman et al. Sub-seasonal variation in Neptune’s mid-infrared emission. Planetary Science Journal. Published online April 11, 2022. doi: 10.3847/PSJ/ac5aa4.
Благодаря марсоходу Curiosity ученым удалось найти возможные доказательства существования жизни на Марсе, которая может носить весьма древний характер.
Стоит отметить, что находка внесла дополнительную интригу в вопрос о существовании какой-либо формы жизни на Красной планете. С одной стороны, полученные образцы породы Марса носят в себе следы именно того типа углерода, при котором на Земле протекают различные биологические процессы. Но торопиться с такими выводами не стоит, как считают ученые.
По словам одного из ведущих авторов исследования – Кристофера Хауса из Университета в Пенсильвании, на Земле наличие такого типа углерода говорит о биологических процессах, но на Марсе аналогичные условия могут говорить совершено о другом. Установить аналогии или найти иные причины полученных результатов – одна из первоочередных задач группы исследователей.
Уже несколько лет благодаря работе марсохода удается получать образцы породы, позволяющие раскрывать особенности Красной планеты. При этом Curiosity не просто проводит анализ химического состава, но и способен выявить в различных образцах породы соотношение различных атомов одного и того же химического элемента, входящего в состав породы. Исследование показало, что в породах Марса больше углерода-12, а не углерода-13, что вполне может говорить о наличии биологических процессов, протекающих на планете. Соответствует ли углеродный цикл Марса с аналогичным на Земле, при котором живые организмы используют углерод-12 для метаболического пищевого процесса, а растения с его помощью проводят фотосинтез, предстоит понять группе ученых.
По мнению исследователей, одним из объяснений таких результатов может быть то, что в древние времена Красная планета была населена бактериями, формирующими в атмосфере прослойку метана, а уже ультрафиолет превращал метан в более сложные молекулы, сохранившиеся в породах планеты. Еще одним возможным вариантом является процесс взаимодействия ультрафиолета с углекислым газом, создавшим молекулы с содержанием углерода, способствующего развитию форм жизни. Либо углерод является следами некоего события, которое могло произойти несколько сотен миллионов лет назад, что и привело к обогащению пород углеродными молекулами.
По словам Пола Махафи – специалиста Центра космических полетов имени Годдарда НАСА, уже несколько лет на Красной планете обнаруживаются весьма уникальные вещи, раскрывающие новые грани планеты, демонстрирующие, что на ней происходили или происходят совершенно удивительные процессы. Для более весомых доказательств существования в древности форм жизни на Марсе нужны свежие данные, которые продолжит получать марсоход. Если будет такая возможность, ученые планируют сделать анализ выбросов метана, надеясь обнаружить в них определенную долю углеродных молекул, что позволит значительно продвинуться в вопросе существования форм жизни на Красной планете.
Источник: https://bigmeh.ru/?p=2488