Этот вид с камеры астронавта НАСА Томаса Маршберна направлен вниз, на Международную космическую станцию, Земля находится в 412 км под ним. Снимок сделан во время выхода астронавта в открытый космос для ремонтных работ.
Часть сегмента Международной космической станции запечатлена камерой астронавта Томаса Маршберна.
Международная космическая станция изображена с борта космического корабля во время облета орбитальной лаборатории, который состоялся после ее отстыковки.
Международная космическая станция изображена с борта космического корабля во время облета орбитальной станции.
Международная космическая станция изображена с борта космического корабля во время облета орбитальной станции.
Международная космическая станция изображена с борта космического корабля во время облета орбитальной станции.
Международная космическая станция изображена с борта космического корабля во время облета орбитальной станции.
Астрохимия – это исследование распространённости и реакции молекул во Вселенной и их взаимодействия с излучением. Эта дисциплина сочетает в себе астрономию и химию. Слово «астрохимия» можно использовать как к Солнечной системе, так и к межзвёздной среде. Исследование большого количества элементов и соотношение изотопов в объектах Солнечной системы, таких как метеориты, также называют космохимией, тогда как исследования межзвёздных атомов и молекул и их взаимодействия с излучением иногда называют молекулярной астрофизикой. Образование, атомный и химический состав, эволюция и судьба молекулярных газовых облаков представляют особый интерес, поскольку именно из них образуются солнечные системы.
История
Как ответвление дисциплин астрономии и химии, история астрохимии основана на общей истории двух областей. Развитие прогрессивной наблюдательной и экспериментальной спектроскопии позволило выявлять постоянно растущий массив молекул в солнечных системах и окружающей межзвёздной среде. В свою очередь увеличение количества химических веществ, открытых благодаря прогрессу в спектроскопии и других технологиях, увеличило размер и масштаб химического пространства, доступного для астрохимических исследований.
История спектроскопии
Наблюдения солнечных спектров, выполненные Афанасиусом Кирхером (1646), Яном Мареком Марси (1648), Робертом Бойлем (1664) и Франческо Марией Гримальди (1665), предшествовали работе Ньютона 1666 года, которая установила спектральную природу света и привела к созданию первого спектроскопа. Спектроскопия впервые была использована в качестве астрономического метода в 1802 году во время экспериментов Уильяма Хайда Воластона, который создал спектрометр для наблюдения спектральных линий, присутствующих в солнечном излучении. Эти спектральные линии позже были количественно определены благодаря работе Йозефа фон Фраунгофера.
Спектроскопия впервые была использована для различения различных материалов после того, как Чарльз Уитстон опубликовал отчёт в 1835 году о том, что искры, испускаемые разными металлами, имеют разные спектры излучения. Позже это наблюдение было использовано Леоном Фуко, который продемонстрировал в 1849 году, что идентичные линии поглощения и излучения являются результатом одного и того же материала при разных температурах. Эквивалентное утверждение было независимо выдвинуто Андерсом Йонасом Ангстремом в его работе Optiska Undersökningar 1853 года, где была выдвинута теория о том, что светящиеся газы излучают лучи света на тех же частотах, что и свет, который они могут поглощать.
Эти спектроскопические данные начали приобретать теоретическое значение после наблюдения Иоганна Бальмера о том, что спектральные линии, показанные образцами водорода, соответствуют простой эмпирической связи, которая стала известна как ряд Бальмера. Этот ряд, частный случай более общей формулы Ридберга, разработанной Иоганнесом Ридбергом в 1888 году, был создан для описания спектральных линий, наблюдаемых для водорода. Работа Ридберга расширила эту формулу, позволив рассчитать спектральные линии для многих различных химических элементов. Теоретическое значение, придаваемое этим спектроскопическим результатам, было значительно расширено с развитием квантовой механики, поскольку теория позволяла сравнивать эти результаты с атомными и молекулярными спектрами излучения, которые были рассчитаны априори.
История астрохимии
В то время как радиоастрономия была разработана в 1930-х годах, только в 1937 году появились первые существенные доказательства для окончательной идентификации межзвёздной молекулы - до этого момента единственными химическими веществами, о которых известно, что существуют в межзвёздном пространстве, были атомы. Эти выводы были подтверждены в 1940 году, когда McKellar определил и приписал спектроскопические линии в на то время неидентифицированном радионаблюдении молекулам CH и CN в межзвёздном пространстве. Через тридцать лет в межзвёздном пространстве было обнаружено небольшое количество других молекул: наиболее важными из них являются OH, открытый в 1963 году и важный как источник межзвёздного кислорода, и H 2 CO (формальдегид), открытый в 1969 году и важный как первая наблюдаемая органическая многоатомная молекула в межзвёздном пространстве.
Открытие межзвёздного формальдегида, а позже других молекул, которые имеют потенциальное биологическое значение, таких как вода или монооксид углерода, рассматривается некоторыми как весомые доказательства для абиогенетических теорий жизни: в частности, теорий, которые утверждают, что основные молекулярные компоненты жизни пришли из внеземных источников. Это побудило к ещё продолжающимся поискам межзвёздных молекул, которые либо имеют прямое биологическое значение (например, межзвёздный глицин, обнаруженный в комете в нашей Солнечной системе в 2009 году), или которые демонстрируют биологически важные свойства, такие как хиральность, примером чего является (эпоксипропан), обнаруженный в 2016 году - вместе с более фундаментальными астрохимическими исследованиями.
Спектроскопия
Одним особенно важным экспериментальным инструментом в астрохимии является спектроскопия посредством использования телескопов для измерения поглощения и излучения света от молекул и атомов в разных средах. Сравнивая астрономические наблюдения с лабораторными измерениями, астрохимики могут сделать выводы о содержании элементов, химическом составе и температуре звёзд и межзвёздных облаков. Это может быть потому, что ионы, атомы и молекулы имеют характерные диапазоны: другими словами поглощение и излучение определённых длин волн (цветов) света, частенько не видимых человеческим глазом. Однако эти измерения имеют ограничения, поскольку различные типы излучения (радио, инфракрасное, видимое, ультрафиолетовое и т.п.) могут выявлять только определённые типы частиц в зависимости от химических свойств молекул. Межзвёздный формальдегид являлся первой органической молекулой, обнаруженной в межзвёздной среде.
Пожалуй, наиболее мощной техникой для выявления отдельных химических форм является радиоастрономия, позволившая выявить более сотни межзвёздных видов, включая радикалы и ионы, а также органические (то есть углеродные) соединения, такие как спирты, кислоты, альдегиды и кетоны. Одной из наиболее распространённых межзвёздных молекул, которую легче всего обнаружить с помощью радиоволн (из-за сильного электрического дипольного момента), является CO (монооксид углерода). На самом деле, CO является настолько распространённой межзвёздной молекулой, что её используют для картографирования молекулярных регионов. Радионаблюдение, которое, по-видимому, вызывает наибольший интерес для человека, это утверждение о межзвёздном глицине, простейшей аминокислоте, но это сопровождает значительные споры. Одна из причин, почему это обнаружение было противоречивым, заключается в том, что хотя радио (и некоторые другие методы, такие как вращательная спектроскопия) хороши для идентификации простых видов с большими дипольными моментами, они менее чувствительны к более сложным молекулам, даже к чему-либо. относительно небольшого, как аминокислоты.
Более того, такие методы полностью слепы для молекул, не имеющих диполя. Например, на сегодняшний день наиболее распространённой молекулой во Вселенной является H2 (газовый водород или химически лучше сказать дигидроген), но она не имеет дипольного момента, поэтому она невидима для радиотелескопов. Кроме того, такие методы не могут выявить виды, не находящиеся в газовой фазе. Поскольку плотные молекулярные облака очень холодные (от 10 до 50 К [от -263,1 °C до -223,2 °C]), большинство молекул у них (кроме дигидрогена) заморожены, т.е. Дигидроген и другие молекулы обнаруживаются с помощью других длин волн света. Дигидроген легко обнаруживается в ультрафиолетовом (УФ) и видимом диапазонах по его поглощению и излучению света (линия водорода). Кроме того, большинство органических соединений поглощают и излучают свет в инфракрасном (ИК) диапазоне, поэтому, например, обнаружение метана в атмосфере Марса было достигнуто посредством 3-метрового наземного инфракрасного телескопа NASA на вершине Мауна Кеа, Гавайи. Исследователи NASA используют для своих наблюдений, исследований и научных операций бортовой ИК-телескоп SOFIA и космический телескоп Spitzer. Несколько связано с недавним обнаружением метана в атмосфере Марса. Кристофер Озе из Университета Кентербери в Новой Зеландии и его коллеги сообщили в июне 2012 года, что измерение соотношения уровней дигидрогена и метана на Марсе может помочь определить вероятность жизни на Марсе. По словам учёных, «низкие соотношения H2/CH4 (менее примерно 40) указывают на то, что жизнь, вероятно, присутствует и активна». Другие учёные недавно сообщили о методах обнаружения дигидрогена и метана во внеземной атмосфере.
Молекулы, состоящие в основном из слитых колец углерода (или нейтрального, или в ионизированном состоянии), считаются наиболее распространённым классом соединений углерода в Галактике. Они также являются наиболее распространённым классом молекул углерода в метеоритах, кометной и астероидной пыли (космическая пыль). Эти соединения, а также аминокислоты, нуклеотидные основания и многие другие соединения в метеоритах содержат дейтерий и изотопы углерода, азота и кислорода, которые очень редко встречаются на Земле, что свидетельствует об их внеземном происхождении. Считается, что ПАВ образуются в горячей околозвёздной среде (вокруг умирающих, богатых углеродом красных гигантов).
Инфракрасная астрономия также использовалась для оценки состава твёрдых материалов в межзвёздной среде, включая силикаты, керогеноподобные твёрдые вещества, богатые углеродом и лёд. Это объясняется тем, что в отличие от видимого света, рассеивающегося или поглощаемого твёрдыми частицами, ИК-излучение может проходить через микроскопические межзвёздные частицы, но в процессе происходит поглощение на определённых длинах волн, характерных для состава зёрен. Как и выше в радиоастрономии, существуют определённые ограничения, например, N2 трудно обнаружить с помощью ИК или радиоастрономии.
Такие ИК-наблюдения определили, что в плотных облаках (где достаточно частиц, чтобы ослабить разрушающее ультрафиолетовое излучение), тонкие слои льда покрывают микроскопические частицы, позволяя происходить некоторые низкотемпературные химии. Поскольку дигидроген является наиболее распространённой молекулой во Вселенной, начальный химический состав этих льдов определяется химическим составом водорода. Если водород является атомарным, то атомы H реагируют с доступными атомами O, C и N, образуя восстановленные вещества, такие как H2O, CH4 и NH3. Однако, если водород является молекулярным и поэтому не реакционноспособен, это позволяет более тяжёлым атомам реагировать или оставаться связанными вместе, образуя CO, CO2, CN и т.п. Эти смешанные молекулярные льды подвергаются воздействию ультрафиолетового излучения и космических лучей, что приводит к сложной радиационно управляемой химии. Лабораторные опыты по фотохимии обычных межзвёздных льдов дали аминокислоты. Сходство между звёздным и кометным льдом (а также сравнение соединений газовой фазы) использовались как индикаторы связи между межзвёздной и кометной химией. Это в определённой степени подтверждается результатами анализа органики по образцам кометы, возвращённым миссией Стардаст, но минералы также указывают на удивительный вклад высокотемпературной химии в солнечную туманность.
Исследование
Прогрессирует исследование способа формирования и взаимодействия межзвёздных и околозвёздных молекул, например путём включения нетривиальных квантово-механических явлений для путей синтеза межзвёздных частиц. Это исследование может оказать глубокое влияние на наше понимание набора молекул, присутствовавших в молекулярном облаке при формировании нашей Солнечной системы, что способствовало богатой углеродной химии комет и астероидов и, следовательно, метеоритов и частиц межзвёздной пыли, падающих на Земле тоннами ежедневно.
Разреженность межзвёздного и межпланетного пространства приводит к некоторой необычной химии, поскольку реакции, запрещённые симметрией, происходят только в самом длинном временном масштабе. По этой причине молекулы и молекулярные ионы, нестабильные на Земле, могут быть очень распространены в космосе, например, ион H3+.
Астрохимия совпадает с астрофизикой и ядерной физикой в характеристике происходящих в звёздах ядерных реакций, а также структуры звёздных недр. Если звезда в основном развивает конвективную оболочку, могут произойти события углубления, выносящие продукты ядерного горения на поверхность. Если звезда несёт значительную потерю массы, выброшенный материал может содержать молекулы, вращательные и вибрационные спектральные переходы которых можно наблюдать с помощью радио- и инфракрасных телескопов. Интересным примером является набор углеродных звёзд с силикатной и водно-ледовой внешними оболочками. Молекулярная спектроскопия позволяет увидеть, как эти звезды переходят от исходного состава, в котором кислорода было больше, чем углерода, к фазе углеродной звезды, где углерод, образованный горением гелия, выносится на поверхность глубокой конвекцией, резко изменяющей молекулярное содержание звёздного ветра.
В октябре 2011 года учёные сообщили, что космическая пыль содержит органическое вещество («аморфные твёрдые органические вещества со смешанной ароматически — алифатической структурой»), которое может быть создано естественным путём и скорее всего, звездами.
29 августа 2012 впервые в мире астрономы Копенгагенского университета сообщили об обнаружении конкретной молекулы сахара, гликолевого альдегида, в далёкой звёздной системе. Молекула была обнаружена вокруг протозвёздной двойной системы IRAS 16293-2422, которая расположена на расстоянии 400 световых лет от Земли. Гликолевый альдегид необходим для образования рибонуклеиновой кислоты или РНК, которая по функциям похожа на ДНК. Это открытие свидетельствует о том, что сложные органические молекулы могут образовываться в звёздных системах для формирования планет, в конце концов попадая на молодые планеты в начале их формирования.
В сентябре 2012 года учёные NASA сообщили, что полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) под воздействием условий межзвёздной среды превращаются путём гидрирования, оксигенации и гидроксилирования в более сложные органические вещества - "это шаг на пути к аминокислотам и нуклеотидам, сырью для белков и ДНК соответственно". Кроме того, в результате этих превращений ПАУ теряют свою спектроскопическую подпись, что может быть одной из причин "отсутствия обнаружения ПАУ в зёрнах межзвёздного льда, особенно во внешних областях холодных, плотных облаков или верхних молекулярных слоях протопланетных дисков".
В феврале 2014 г. НАСА объявило о создании усовершенствованной спектральной базы данных для отслеживания полициклических ароматических углеводородов (ПАВ) во Вселенной. По словам учёных, более 20% углерода во Вселенной может быть связано с ПАВ, возможными исходными материалами для образования жизни. ПАВ, кажется, образовались вскоре после Большого взрыва, широко распространены по всей Вселенной и связаны с новыми звёздами и экзопланетами.
11 августа 2014 года астрономы обнародовали исследования, впервые используя большой миллиметровый/субмиллиметровый массив Atacama (ALMA), в котором подробно описано распределение HCN, HNC, H2CO и пыли внутри ком из комет C/2012 F6. (Леммон) и C/2012 S1 (ISON).
Для исследования ресурсов химических элементов и молекул во Вселенной разработана математическая модель распределения состава молекул в межзвёздной среде по термодинамическим потенциалам профессора М. Ю. Доломатова с использованием методов теории вероятностей, математической и физической статистики и равновесной термодинамики. На основе этой модели оцениваются ресурсы связанных с жизнью молекул, аминокислот и азотистых оснований в межзвёздной среде. Показана возможность образования молекул углеводородов нефти. Приведённые расчёты подтверждают гипотезы Соколова и Хойла о возможности образования нефтяных углеводородов в космосе. Результаты подтверждены данными астрофизических наблюдений и космических исследований.
В июле 2015 года учёные сообщили, что после первого приземления посадочного модуля Фили (Philae) на поверхность кометы 67/P COSAC и Ptolemy инструменты обнаружили шестнадцать органических соединений, четыре из которых были впервые замечены на комете, в том числе ацетамид, ацетон, метилизоци. пропиональдегид.
В декабре 2023 года астрономы сообщили о первом открытии в шлейфах Энцелада, спутника планеты Сатурн, цианида водорода, возможного химического вещества, необходимого для жизни, как мы его знаем, а также других органических молекул, некоторые из которых ещё предстоит лучше идентифицировать и понять. По словам исследователей, «эти [только открытые] соединения потенциально могут поддерживать существующие микробные сообщества или стимулировать сложный органический синтез, ведущий к зарождению жизни».
Химическое обилие разных типов астрономических объектов. На этой инфографике астрономические объекты разного типа и масштаба показывают свои отличные химические особенности.
В этой анимации экзопланеты представлены музыкальными нотами, играемыми на протяжении десятилетий открытий.
Кружки показывают местоположение и размер орбиты, а их цвет указывает на метод обнаружения. Чем длиннее орбита, тем ниже нота, чем короче орбита, тем нота выше.
JWST продолжает обновлять рекорды, заглядывая все дальше вглубь Вселенной, приближаясь к Большому Взрыву. На этот раз ученые определили возраст черной дыры, находящейся в галактике GN-z11, которая, кстати, до начала работы Джеймс Уэбба считалась самой старой подтвержденной галактикой.
Фото галактики GN-z11/Hubble Space Telescope
Пока еще безымянная черная дыра образовалась, когда Вселенной было всего 400 млн лет, сответственно свет шел до инструментов телескопа около 13,4 млрд лет. Получается, что мы видим черную дыру и галактику такими, какими они были 13,4 млрд лет назад. Возраст и массивность наблюдаемого тела снова ставят ученых в тупик, как за столь небольшой промежуток времени мог образоваться такой большой объект. Масса черной дыры превосходит массу Солнца более чем в 6 млн раз.
Согласно стандартным моделям, черные дыры образуются при коллапсе умирающих массивных звезд. Со временем они набирают массу, поглащая материю. Но в случае черной дыры в GN-z11, чтобы вырасти до ее размеров, черной дыре потребовалось бы около одного млрд лет. Ученые считают, что наблюдаемая черная дыра полглощает все вокруг в 5 раз быстрее, чем предполагают модели.
Также ученые установили, что черная дыра мешает развитию родительской галактики. Потоки частиц, выбрасываемые вокруг черной дыры, отбрасывают газ и пыль. А ведь это является строительными кирпичиками звезд, планет и других тел.
Хотя Вселенная - огромное место для изучения, не стоит забывать и о нашем собственном дворе. Восемь планет и множество более мелких миров - здесь есть что узнать!
Так что же такого удивительного можно узнать о планетах? Мы выделили несколько интересных фактов.
1. Меркурий горячий, но не слишком горячий для льда
На поверхности ближайшей к Солнцу планеты действительно есть лёд. На первый взгляд это звучит удивительно, но лёд находится в постоянно затенённых кратерах - тех, куда никогда не попадает солнечный свет. Предполагается, что, возможно, кометы изначально доставили этот лёд на Меркурий. На самом деле космический аппарат НАСА MESSENGER не только обнаружил лёд на северном полюсе, но и нашёл органику, которая является строительным материалом для жизни. Меркурий слишком горяч и безвоздушен для жизни в том виде, в котором мы её знаем, но он показывает, как эти элементы распределены по Солнечной системе.
2. У Венеры нет лун, и мы не уверены, почему.
И у Меркурия, и у Венеры нет лун, что можно считать сюрпризом, учитывая, что в Солнечной системе есть десятки других лун. Например, у Сатурна их более 60. А некоторые луны - не более чем захваченные астероиды, что, возможно, произошло, например, с двумя лунами Марса. Так что же отличает эти планеты? Никто точно не знает, почему у Венеры нет луны, но есть, по крайней мере, одно направление исследований, которое предполагает, что в прошлом у неё она могла быть.
3. В прошлом у Марса была более плотная атмосфера.
Какие контрасты во внутренней части Солнечной системы: практически лишённый атмосферы Меркурий, тепличный эффект в толстой атмосфере Венеры, умеренные условия на большей части Земли и тонкая атмосфера на Марсе. Но если взглянуть на планету, то можно увидеть овраги, вырезанные в прошлом вероятной водой. Вода требует больше атмосферы, поэтому в прошлом на Марсе её было больше. Куда же она делась? Некоторые учёные считают, что это произошло потому, что энергия Солнца в течение миллионов лет выталкивала лёгкие молекулы из атмосферы Марса, уменьшая её толщину со временем.
Марс (фото принадлежит НАСА)
4. Юпитер - отличный ловец комет.
Самая массивная планета Солнечной системы, вероятно, оказала огромное влияние на её историю. Масса Юпитера в 318 раз больше массы Земли, поэтому можно представить, что любой астероид или комета, пролетающие рядом с Юпитером, имеют большие шансы быть пойманными или отвлечёнными. Возможно, Юпитер отчасти виноват в огромной бомбардировке малыми телами, которая обрушилась на нашу молодую Солнечную систему в самом начале её истории, оставив шрамы, которые и сегодня можно увидеть на Луне. А в 1994 году астрономы всего мира стали свидетелями редкого зрелища: комета Шумейкеров-Леви 9, разорвавшаяся под действием гравитации Юпитера и врезавшаяся в атмосферу.
Фрагментация комет является обычным явлением. Многие разрушаются под воздействием термических и приливных напряжений в перигелиях. Вверху изображение кометы Шумейкера-Леви 9 (май 1994 г.) после близкого сближения с Юпитером, разорвавше
5. Никто не знает, сколько лет кольцам Сатурна
Вокруг Сатурна вращается поле ледяных и каменных обломков, которые издалека кажутся кольцами. Первые телескопические наблюдения за планетой в 1600-х годах вызвали некоторую путаницу: есть ли у этой планеты уши, луны или что? Однако с улучшением разрешения вскоре стало ясно, что газовый гигант окружает целая цепочка небольших тел. Возможно, одна луна разорвалась под сильным притяжением Сатурна и образовала кольца. А может быть, они существовали (каламбур не удался) последние несколько миллиардов лет, не имея возможности слиться в более крупное тело, но достаточно устойчивое к гравитации, чтобы не распасться. Большинство учёных сходятся на мнении, что кольцам примерно 100 миллионов лет.
Кольца Сатурна (фото:НАСА)
6. Уран более бурный, чем мы думали.
Когда в 1980-х годах мимо планеты пролетел "Вояджер-2", учёные увидели в основном безликий голубой шар, и некоторые предположили, что на Уране нет особой активности. С тех пор мы лучше изучили данные, которые показывают некоторые интересные движения в южном полушарии. Кроме того, в 2007 году планета приблизилась к Солнцу, а в последние годы телескопы показали, что на ней происходят бури. Чем вызвана вся эта активность, сказать сложно, если только мы не пошлём в ту сторону ещё один зонд. К сожалению, пока нет ни одной миссии, которая бы точно отправилась в эту часть Солнечной системы.
Инфракрасные изображения Урана, показывающие бури размером 1,6 и 2,2 микрона, полученные 6 августа 2014 года с помощью 10-метрового телескопа Кека. Фото: Имке де Патер (Калифорнийский университет в Беркли) и изображения обсерватории Кек.
7. На Нептуне дуют сверхзвуковые ветры.
Хотя на Земле нас беспокоят ураганы, сила этих бурь не сравнится с той, что можно встретить на Нептуне. На самых больших высотах, по данным НАСА, ветры дуют со скоростью более 1100 миль в час (1770 километров в час). Почему на Нептуне так дует, остаётся загадкой, особенно если учесть, что на расстоянии до Нептуна солнечное тепло столь незначительно.
8. Во время световых шоу можно увидеть, как работает магнитное поле Земли.
Магнитное поле, окружающее нашу планету, защищает нас от взрывов радиации и частиц, которые посылает в нашу сторону Солнце. И это хорошо, потому что такие вспышки могут оказаться смертельно опасными для незащищённых людей; именно поэтому НАСА следит за солнечной активностью, например, для астронавтов на Международной космической станции. Во всяком случае, когда вы видите в небе сияющие авроры, это происходит, когда частицы Солнца движутся вдоль линий магнитного поля и взаимодействуют с верхней атмосферой Земли.
В бескрайних просторах космоса среди звездного созвездия Скорпиона таится удивительная планета – Мафусаил.
Эта загадочная планета не только является самой старой из известных нам, но и обладает уникальными характеристиками, делающими ее неподражаемой в нашей галактике.
Когда наша Солнечная система только начала свое формирование, Мафусаил уже была старше Земли втрое. Ее возраст, оцениваемый в порядке 12,7 миллиарда лет, свидетельствует о том, что эта планета является своего рода витриной в историю вселенной.
Однако, чтобы достичь этой загадочной планеты, нужно преодолеть невообразимые пространственные расстояния. Мафусаил расположенная в созвездии Скорпиона, находится на таком расстоянии, что даже представить его сложно – целых 12400 световых лет от нашей Земли. Это путешествие было бы несбыточной мечтой для человечества.
Особенности Мафусаила не ограничиваются лишь ее древностью. Она обитает в уникальной системе, где две звезды играют свои роли. Стареющий белый карлик, приближающийся к последнему издыханию, и яркий, неугомонный пульсар, вращающийся со сверхбольшой скоростью – 100 оборотов в секунду. Благодаря особенному наклону оси, Мафусаил освещается большую часть времени только белым карликом, и лишь раз в 50 лет она окутывается ярким светом пульсара.
Сам Мафусаил вращается вокруг своих звезд весьма неторопливо, завершая один оборот примерно за 100 лет. Его поверхность окутана нежно-голубыми облаками из ледяного метана, и средняя температура на планете составляет удивительные -145 ℃. Размеры этой планеты сопоставимы с Юпитером, но ее масса в два раза превосходит массу нашей газовой гигантки.
Таинственная планета получила свое имя не по схеме холодных научных кодов. Полное ее имя – PSR B1620-26 b – звучит несколько холодно и неинтересно. Однако, чтобы внести нотку уважения и индивидуальности, ее назвали в честь библейского героя Мафусаила, который был самым долгоживущим человеком в истории человечества. Имя несет в себе символику почетного возраста, делая эту планету не просто объектом научного изучения, но и уважаемым старейшиной во вселенной.
Таким образом, Мафусаил не только является астрономическим чудом, старше всех известных нам планет, но и носит в себе загадку прошлого вселенной, окруженной своей уникальной атмосферой и звездным балетом.
Взгляд на Мафусаил открывает нам не только астрономическое чудо, но и уникальную историю ее развития. Ее старший возраст проливает свет на ранние этапы формирования нашей галактики и Солнечной системы. Разгадывание тайн этой древней планеты предоставляет уникальную возможность углубленного изучения эволюции звезд и планет в нашей вселенной.
Одной из самых фантастических черт Мафусаила является ее система звезд, где взаимодействие стареющего белого карлика и энергичного пульсара создает невероятные условия. С этой звездной симфонией, сопровождающей каждый оборот Мафусаила, возникает вопрос: какие тайны могут скрываться в этой далекой системе, и какие влияния она оказывает на саму планету?
Также необходимо обратить внимание на температурные условия Мафусаила, где атмосфера покрыта нежно-голубыми облаками из ледяного метана. Этот морозный ландшафт, где средняя температура составляет -145 ℃, вызывает вопросы о возможности существования жизни в таких экстремальных условиях. Может ли быть, что в глубинах этой древней планеты таится что-то, что нарушает стандартные представления о возможности жизни в космосе?
Также несомненно интересно рассмотреть историю названия Мафусаила. Присвоив планете имя библейского героя, мы придали ей индивидуальность и связали с человеческой историей. Этот подход добавляет глубину восприятию планеты и подчеркивает уважение к старейшим представителям нашей вселенной.
Таким образом, Мафусаил – не просто удаленный объект в космосе, а загадочная планета, которая вызывает в нас жажду понимания, исследования и осознания величия нашей вселенной. Ее уникальные характеристики и необычное происхождение привносят в наше знание космоса новые грани и открывают новые возможности для научного изучения.
Как обычно, раз в полугодие мы подводим итоги работы Джеймс Уэбба. Сперва говорим о фотографиях, затем о научных результатах. Если пропустили июльские подобные посты, то вам сюда и сюда
Итак, полугодие началось крайне КРАСИВО! На первую годовщину работы телескопа мы получили прекрасную фотографию области в созвездии Змееносца
Молекулярное облако Ро Змееносца находится на расстоянии 390 световых лет. На снимке заметно около 50 звезд с массой приблизительно равной массе Солнца. Особый интерес вызывают огромные красные джеты, которые возникают в момент, когда молодые звезды впервые выбрасывают вещество в окружающее пространство. Темные области — место, где формирующиеся протозвезды окутаны плотными пылевыми облаками.
Любопытная область на фотографии. Что это, рука бога? иголочное ушко? Марадона? Именно такие версии предлагали люди в комментариях нашего телеграм канала.
В конце июля NASA поделилось не менее красивым снимком объекта Хербига-Аро
Объект Хербига - Аро 46/47 — это области формирования звезд. Яркие красные джеты — это результат поглощения газа и пыли, после чего звезда сбрасывает все вокруг себя. На форму вещества влияют как более поздние выборосы, так и окружающая туманность, видимая на изображении как голубая дымка.
Регулируя массу, которую в конечном счете наберут сформированные звезды, выбросы играют крайне важную роль в звездообразовании. Через несколько миллионов лет джеты пропадут, а на их месте появятся двойные звезды на фоне галактики.
Именно на этом снимке можно отыскать облетевший СМИ "таинственный" вопросительный знак
Скопление галактик Эль-Гордо, образовавшееся спустя 6,2 млрд лет после Большого Взрыва.
Как это часто и бывает с подобными объектами, Эль Гордо выступает в качестве гравитационной линзы, усиливая свет далеких галакти позади нее.
Одной из таких галактик является яркая красная дуга в правом нижнем углу, названная командой Рыболовным Крючком. Свету потребовалось 10.6 млрд лет, чтобы достичь Земли, а диаметр галактики составляет 26 000 световых лет.
Следующее, на что можно обратить внимание, — тонкая линия почти в центре изображения. Это также линзированная галактика, свет от которой шел к нам примерно 11 млрд лет.
Шикарнейшее фото туманности Кольцо в ближнем и среднем инфракрасных диапазонах
По оценкам ученых Кольцо состоит из 20 000 отдельных плотных областей водорода, масса каждой из которых сопоставима с массой Земли. Внутри кольца неожиданно для команды расположилась полоса излучения полициклических ароматических углеводородов, которые крайне важны в формировании звезд и планет. За периметром центрального кольца в инфракрасном диапазоне стали очень заметны прямые отрезки, идущие из центра. Их природа пока не до конца ясна ученым. Возможно, они вызваны наличием молекул, которые могли образоваться в тени наиболее плотных частей кольца, где они защищены от прямого интенсивного излучения горячей центральной звезды.
Галактика M51
M51 расположена на расстоянии 27 млн световых лет от нас и находится в постоянном взаимодействии с соседней галактикой NGC 5195. По оценкам ученых именно из-за гравитации своего меньшего спутника M51 имеет столь выразительные спиральные рукава.
Выше мы уже видели объекты Хербига-Аро, Джеймс Уэбб пронаблюдал их несколько. Это Объект Хербига-Аро 211
HH 211 расположен в 1000 световых годах от Земли и является одним из ближайших и молодых протозвездных объектов.
А это HH 212
В центре объекта HH212 находится протозвезда, возраст которой, вероятно, не превышает 50 000 лет.
Прекрасное явление, предсказанное еще Альбертом Эйнштейном в рамках общей теории относительности. Крест Эйнштейна.
В центре фотографии мы видим квазар WFI J2033-4723. Каждая из четырех точек — это один и тот же квазар. Это возможно благодаря массивной галактике на переднем плане, которая учетверяет изображение далекого квазара все из-за того же эффекта гравитационного линзирования. Существуют различные варианты линзирования в зависимости от позиции наблюдателя и распределния массы в скоплении галактик.
Продолжим изучать фотографии Джеймса Уэбба. Туманность Ориона!
M42 или Туманность Ориона — одна из самых известных и самых ярких туманностей на ночном небе, порой видимая невооруженным глазом при идеальных условиях. Яркие звезды чуть левее центра - это рассеянное звездное скопление Трапеция Ориона.
Неверотное изображение крабовидной туманности M1
Туманность M1 — это остаток сверхновой, взрыв которой наблюдался в 1054 году и был виден невооруженным глазом даже на дневном небе. Несмотря на то, что M1 один из наиболее изученных объектов своего типа, JWST удалось показать новые детали в структуре туманности. Например, Джеймс Уэбб выделяет молочной дымкой синхротронное излучение, создаваемое релятивистскими заряженными частицами, движущимися вокруг линий магнитного поля.
Удивительно красочное скопление галактик. Результат работы JWST и Хаббла
MACS0416, расположенное на расстоянии около 4,3 млрд световых лет от Земли, представляет собой пару сталкивающихся скоплений галактик, которые со временем объединятся в еще более крупное скопление. Галактики с голубым оттенком с активным звездообразованием находятся ближе к нам и лучше видны в диапазоне телескопа Хаббл. Более красные расположены дальше и содержат большое количество пыли, а значит являются отличной целью для JWST.
Сердце нашей галактики, область звездообразования в центре Млечного Пути
На фотографии область звездообразования Стрелец С, находящаяся в 300 световых годах от черной дыры в центре Млечного Пути. По оценкам ученых на снимке сияют порядка 500 тысяч звезд. Любопытно, что темная область в центре изображения на самом деле является одной из самых плотных областей на снимке. Дело в том, что находящееся там облако, в котором формируются звезды, настолько плотное, что сквозь него не может проникнуть к инструментам JWST свет уже сформированных звезд. Голубым же подсвечивается ионизированный водород. А вот что ученые не могут объяснить, так это природу игольчатых хаотично направленных структур в этой области.
Новая более детализированная фотография Урана
Изображение дополняет прошлый релиз, раскрывая особенности полярной шапки газового гиганта и системы колец планеты. Также на фотографии можно увидеть некоторые из его 27 спутников. Полярная шапка имеет сезонный характер, появляется летом и исчезает осенью. Больше всего света она получает, когда полюс планеты становится направленным к Солнцу. Следующее солнцестояние на Уране будет в 2028 году. Астрономы с помощью Уэбба хотят проследить за возможными изменениями в структуре шапки, что позволит определить, какие явления являются сезонными, а какие нет.
А вот тут настоятельно прошу не пропускать описание фотографии. Галактика с двумя гравитационно линзированными сверхновыми.
Представьте, что из точки А в точку Б выезжают несколько автомобилей с одинаковой скоростью. Кто-то едет по-прямой, а кто-то объезжает труднодоступный рельеф. Все они прибудут в точку Б в разное время. Точно также и со светом. Исходя из источника, на пути света могут быть крайне массивные галактики или их скопления, которые изменяют своим гравитационным влияением направление света. Таким образом увеличенный объект может быть виден на фотографии в сразу нескольких точках.
Еще в 2016 году телескоп Хаббл наблюдал многократно линзированную сверхновую в галактике MRG-M0138. На пути света находилось массивное скопление галактик MACS J0138. Вот почему мы видим изображение искривленым. На снимке Хаббла 3 изображения одной и той же сверхновой в разных точках. Моделирование показало, что четвертое изображение ожидается в 2035 году. Но сейчас уже сверхновая уже погасла и скрылась из виду.
В ноябре 2023 Джеймс Уэбб обнаружил вторую подобную сверхновую с многократным линзированием, что стало первым подобным случаем, когда это происходит в одной галактике.
На этом все, буду крайне признателен за подписку на канал, куда я оперативно публикую все новости, связанные с телескопом Джеймса Уэбба, и их объяснения.
Несмотря на капризы погоды, лето неумолимо приближается. Значит, занятия в спортивном зале или домашние тренировки получится заменить на активности под открытым небом. Собрали для вас товары, которые сделают уличные воркауты интереснее, увлекательнее и полезнее.
Мегамаркет дарит пикабушникам промокод килобайт. Он дает скидку 2 000 рублей на первую покупку от 4 000 рублей и действует до 31 мая. Полные правила здесь.
В компактную поясную сумку поместятся телефон, ключи, кошелек или другие нужные мелочи. Во время тренировки все это не гремит и не мешает, но всегда находится под рукой. Материал сумки прочный и влагонепроницаемый, вещи в ней защищены от повреждений, царапин или пота.
С фитнес-резинкой можно тренировать все группы мышц: руки, ноги, кор, ягодицы. А еще она облегчает подтягивания и помогает мягко растягиваться. В сети можно найти огромное количество роликов с упражнениями разной степени сложности. Нагрузка легко дозируется: новичкам подойдет резинка с сопротивлением до 23 кг, опытным атлетам — до 57 кг. При этом оборудование максимально компактно и поместится даже в небольшую сумку.
Для тех, кому надоели обычные тренировки. Слэклайн — это стропа шириной 50 мм, с помощью которой осваивают хождение по канату. Тренажер учит сохранять баланс, прокачивает координацию и концентрацию, а еще дает отличную нагрузку на спину, руки и ноги.
Настольный теннис — простой в освоении вид спорта, который отлично помогает размяться и тренирует скорость реакции. В комплект входят две ракетки, три мяча, сетка, накладка и чехол — все, что нужно, чтобы поиграть вечером во дворе с другом или устроить небольшие соревнования. Этот недорогой набор подойдет именно для развлечения и веселья, устанавливается почти на любой стол.
Еще один вид спорта, которым можно заниматься, даже не имея серьезной подготовки — бадминтон. С набором от Wish Steeltec вы сможете потренировать силу удара, побегать и просто хорошо провести время. Детали яркие, так что их трудно потерять даже на природе. Леска натянута прочно, ресурса ракеток должно хватить не на один сезон.
Фрисби воспринимается как простое пляжное развлечение. Тем не менее перекидывание друг другу тарелки задействует все группы мышц и развивает скорость реакции. Эта тарелка летит далеко и по понятной траектории — отличный снаряд для начала. Кстати, фрисби — это еще и ряд спортивных дисциплин со своими правилами и техническими сложностями, так что игра с друзьями может перерасти в серьезное увлечение.
Стильный мяч из износостойкой резины отлично подходит для уличных тренировок. Вы сможете поиграть компанией в баскетбол или стритбол или просто отработать броски. При производстве используется технология сбалансированного сцепления: это значит, что снаряд не сбежит от вас и будет двигаться по стабильной траектории.
Футбол — один из самых популярных в России видов спорта. Играя, можно отлично побегать, потренировать меткость и отработать взаимодействие в команде. Футбольный мяч Torres Striker выполнен из качественного полиуретана и резины и выдержит не один десяток матчей, не потеряв упругости. Отличная балансировка и оптимальный размер делают его подходящим как для взрослых, так и для подростков. Он достаточно тяжелый, почти как в профессиональном спорте, так что совсем малышам не понравится.
Пляжный или обычный волейбол? А может быть, пионербол, как в детском лагере? Мяч TORRES SIMPLE COLOR подойдет для любой из этих игр. Камера отлично держит давление, поэтому вам не придется постоянно подкачивать его, а качественные материалы (полиуретан и бутил) сохраняют все характеристики даже при интенсивном использовании.
Многоскоростной велосипед с рамой 19-го размера подойдет как мужчинам, так и женщинам. Это отличный вариант для новичков: модель доступная, удобная. Поможет понять, нравится ли вам велоспорт. Конструкция велосипеда позволяет ездить по дорогам разных типов, поэтому вы сможете перемещаться по городу или отправиться в поход. Есть складной механизм — велосипед с ним легко возить в машине, на электричке и просто хранить в кладовке.
Более продвинутая модель для тех, кто уже оценил прелесть движения на двух колесах. Геометрия велосипеда предполагает вертикальную посадку. Это обеспечивает более удобное положение тела, чем на других байках. В конструкции предусмотрены детали для комфорта и безопасности: пружинная вилка с ходом 100 мм, сервисная подводка тросов и дисковые гидравлические тормоза.
Если вы не фанат велоспорта, но хотите получить свою дозу физической нагрузки, перемещаясь по городу, выбирайте самокат. В модели PLANK Magic 200 есть регулировка руля по высоте, надежные тормоза и прочная увеличенная дека из алюминия. Когда вы катаетесь на самокате, работают мышцы ног, ягодиц, спины и живота, а заодно добираетесь, куда нужно. Если вы решите сделать паузу в тренировках, самокат легко складывается для хранения.
Любая активность на свежем воздухе требует хорошей обуви, специально сделанной для занятий спортом. Яркие кроссовки Hoka RINCON 3 с облегченным весом амортизируют, снижают нагрузку на суставы. Выраженный рельеф подошвы обеспечивает сцепление с поверхностью вне зависимости от того, где проходит тренировка: на специальной площадке, асфальте или грунте.
Легкие женские кроссовки из линейки Clifton подходят для занятий на твердых покрытиях. Дышащий сетчатый верх поддерживает вентиляцию стоп, чтобы можно было тренироваться даже в жару. Подошва из легкой пены EVA гасит силу ударов. Кроссовки беговые, подходят для тренировок на длинных дистанциях.
Во время занятий на свежем воздухе важно защитить голову от перегрева. С этим отлично справится легкая и светлая бейсболка — например, от GLHF. Она удобно сидит на голове, не сваливается и не отвлекает от занятий, благодаря сетке голова меньше потеет. Козырек жесткий и не мнется.
Не забудьте защитить кожу от солнца — чтобы не было мучительно больно на следующий день после тренировки под открытым небом. В этом поможет крем против пигментных пятен с сильной защитой от ультрафиолета SPF50. Водостойкая текстура легко наносится и быстро впитывается, действует два часа — потом крем нужно обновить.
Удобные и стильные солнцезащитные очки защищают глаза благодаря фильтру UV400, который поглощает до 99.99% ультрафиолета. Они выполнены из легких материалов и плотно прилегают к голове. Ударопрочные поликарбонатные линзы с антибликовым покрытием подходят для разных видов спорта.
Используйте промокод килобайт на Мегамаркете.Он дает скидку 2 000 рублей на первую покупку от 4 000 рублей и действует до 31 мая. Полные правила здесь.
Реклама ООО «МАРКЕТПЛЕЙС» (агрегатор) (ОГРН: 1167746803180, ИНН: 9701048328), юридический адрес: 105082, г. Москва, ул. Спартаковская площадь, д. 16/15, стр. 6