Новости физики и космоса 

Выпуск 18 (141) 16 - 30 сентября 

Физики подтвердили инвариантность скорости света

Немецкие ученые провели самый точный на сегодняшний день опыт Майкельсона, предназначенный для проверки независимости скорости света от направления его распространения. Именно классическая версия этого опыта, выполненная в конце XIX века, привела к возникновению теории относительности. Статья ученых появилась в журнале Physical Review Letters, а ее краткое изложение приводит physicsworld.com.

В 1887 году Майкельсон и Морли провели опыт, целью которого было проверить существование эфира - субстанции, которая является переносчиком электромагнитного взаимодействия. Тогда им удалось обнаружить, что скорость распространения света не зависит от направления. Учитывая, что Земля движется сквозь космическое пространство (и, следовательно, гипотетический эфир), данный результат вступил в противоречие с существующими теориями и привел к возникновению понятия симметрии Лоренца и теории относительности.

В рамках нового опыта ученые использовали два резонатора, расположенные под прямым углом друг к другу. Длины резонаторов немного отличались, что приводило к отличиям в резонансных частотах. Луч лазера разбивался на два, после чего каждая часть направлялась в свой резонатор. После лучи заново смешивались, а полученный световой сигнал анализировался. Кроме этого вся конструкция вращалась в пространстве.

Если бы скорость света зависела от направления, то данная зависимость проявляла бы себя в виде изменений параметров сигнала на выходе. Для получения высокой точности полученных результатов ученые вращали систему в течение примерно 13 месяцев, совершив около 175 тысяч оборотов. В результате, исследователи установили, что скорость света не зависит от направления его распространения с точностью в 10 раз превосходящей предыдущие опыты (и примерно в 100 миллионов раз превосходящей оригинальные результаты Майкельсона).

Физики сделали из газа магнит

Физики из Массачусетского технологического института смогли заставить газ вести себя как магнит. Об этом сообщается в пресс-релизе на сайте института, а статья исследователей появилась в журнале Science.

В рамках исследования ученые охладили газ, состоящий из атомов изотопа лития ⁶Li, до температуры, близкой к абсолютному нулю. При этом небольшое количество газа было захвачено в оптическую ловушку. Анализ поведения образца позволил установить, что в какой-то момент он стал ферромагнетиком, то есть магнитные моменты атомов газа упорядочились определенным образом. При этом у газа возникла самопроизвольная намагниченность.

До настоящего времени подобное поведение наблюдалось только у металлов. О том, что газы способны быть ферромагнетиками, физики-теоретики предполагали достаточно давно, однако новая работа стала первым практическим подтверждением данной теории.

Ученые отмечают, однако, что в рамках нового исследования им не удалось зарегистрировать ферромагнетизм непосредственно, только косвенно. В рамках дальнейших исследований ученые надеются измерить намагниченность непосредственно.

Физики нашли в темной материи темные атомы

Физики предложили новое объяснение структуре темной материи - по их мнению она состоит не из элементарных частиц, а из своего рода темных атомов. Статья ученых еще не принята к публикации, однако ее препринт доступен на сайте arXiv.org. Краткое изложение препринта приводит physicsworld.com.

Темная материя представляет собой загадочную субстанцию, которая составляет значительную часть всей материи во Вселенной. Считается, что она не участвует в электромагнитном взаимодействии, однако участвует в гравитационном. Согласно одной из самых распространенных теорий, кандидатами на роль частиц темной материи являются слабо взаимодействующие массивные частицы (Weakly Interactive Massive Particles, WIMP).

В рамках новой теории ученые предлагают, что частицы темной материи не являются элементарными частицами. Вместо этого их нужно рассматривать как темные атомы, состоящие из темных протонов и темных электронов, которые удерживаются в атоме темным аналогом электромагнетизма.

Подобный подход позволяет объяснить результаты, полученные итальянским экспериментом DAMA, который проходил с 1996 по 2002 годы. В рамках этого эксперимента ученые установили, что в результате взаимодействия WIMP нарушается закон сохранения энергии. Новая теория позволяет объяснить это нарушение тем, что часть энергии уходит на темные внутриатомные взаимодействия.

Сами исследователи признают, что их теория далеко не идеальна. Так, например, чтобы избежать противоречий, ученым приходится предполагать, что гало ионизированной и обычной темной материи отличаются по форме.

Физики измерили запаздывание запутанных фотонов

Физикам удалось измерить запаздывание одного запутанного фотона относительно другого. Статья исследователей появилась в журнале Physical Review Letters, а ее краткое изложение приводит Physical Review Focus.

В рамках исследования ученые пользовались особым свойством нелинейных оптических кристаллов. Известно, что взаимодействие фотона с подобным кристаллом может приводить к формированию пары запутанных фотонов, характеристики которых оказываются взаимосвязаны.

Во время опыта исследователи пускали фотоны из пары по разным траекториям внутри кристалла. При этом фотоны сложным образом взаимодействовали. В результате менялся характер сигнала на выходе кристалла, причем он зависел от запаздывания отдельных фотонов в паре.

Используемый учеными кристалл был очень чувствительным, поскольку позволял определять запаздывания отдельных фотонов. Только на калибровку аппарата у физиков ушло несколько месяцев

В результате ученые установили, что среднее время запаздывания одного фотона по сравнению с другим составило около 14 фемтосекунд. По словам исследователей, новая технология поможет в изучении свойств запутанных фотонов, которые могут пригодится при создании квантовых компьютеров.

Физики впервые получили конденсат Бозе-Эйнштейна на основе кальция

Группе немецких физиков впервые удалось получить конденсат Бозе-Эйнштейна на основе атомов кальция. Работа опубликована в журнале Physical Review Letters. Коротко ее суть изложена в пресс-релизе немецкого Федерального физико-технического института.

Конденсатом Бозе-Эйнштейна называют агрегатное состояние материи при температурах, близких к абсолютному нулю. Разница с точкой абсолютного нуля (минус 273,15 градуса Цельсия) не должна превышать миллионных долей градуса. При этом атомы находятся в минимальных квантовых состояниях и их можно описать только законами квантовой механики. Фактически, находящиеся в виде конденсата Бозе-Эйнштейна атомы представляются как волны. Они могут накладываться друг на друга и образовывать гигантские (до миллиметра) суперволны, которые можно непосредственно наблюдать.

До сих пор конденсат Бозе-Эйнштейна был получен только на основе атомов щелочных металлов - рубидия и натрия. Волновая картина, возникающая в конденсате Бозе-Эйнштейна, очень сильно зависит от условий, в которых он находится. Теоретически, вещество в этом состоянии можно использовать как чувствительный детектор, например, магнитного или гравитационного полей. Однако щелочные металлы дают слишком размытую картину, не позволяющую применить их на практике.

Кальций, напротив, характеризуется очень узкой спектральной линией. Чтобы получить конденсат Бозе-Эйнштейна на основе кальция, ученые взяли 2х10⁶ атомов кальция, охлажденных в магнитооптической ловушке до температуры около 20 микрокельвинов (приставка микро- означает одну миллионную часть чего-либо). Эти атомы захватывались оптическим пинцетом. Постепенно его "хватка" ослабевала, и часть более горячих атомов кальция испарялась, охлаждая оставшуюся совокупность атомов. В ходе этого процесса около 2х10⁵ атомов охладились до температуры 200 нанокельвинов. Пятая часть из этого количества достигла еще более низкой температуры и перешла в состояние конденсата Бозе-Эйнштейна.

Существование конденсата Бозе-Эйнштейна было предсказано Эйнштейном в 1925 году на основе работ Шатьендраната Бозе. Впервые рубидий удалось перевести в это состояние в 1995 году. За эту работу в 2001 году была присуждена Нобелевская премия по физике.

Нобелевский лауреат отменил черные дыры

Лауреат Нобелевской премии по физике 1999 года Герард Хоофт предложил отменить черные дыры. В рамках его теории, объединяющей гравитацию и квантовую механику, подобные объекты просто отсутствуют. Статья физика еще не принята к публикации, однако ее препринт доступен на сайте arXiv.org.

В рамках новой теории Хоофт потребовал от физических законов свойства масштабируемости, то есть, чтобы законы были одинаковы для всех пространственных масштабов. В результате введения подобной симметрии ученому удалось добиться того, что в его теории сохраняется понятие причинно-следственной связи, которое отсутствует, например, в теории струн. Последняя сейчас считается наиболее вероятным кандидатом на роль теории, объединяющей гравитацию и квантовую механику.

Разумеется, новой теории предстоит пройти длительный процесс проверки. Так, например, необходимо выяснить, способна ли она делать предсказания, которые можно проверить на практике. Кроме этого, в рамках новой теории необходимо сформулировать объяснение астрофизическим явлениям, причиной которых сейчас считаются черные дыры.

Помимо сохранения причинно-следственной связи в теории Хоофта присутствует понятие локальности. В частности, это свойство проявляется в том, что процессы, происходящие в удаленных друг от друга точках пространства, независимы.

Американские физики подтвердили открытие россиянами 114-го элемента

Американские ученые из Национальной лаборатории Лоренса в Беркли синтезировали 114-ый элемент таблицы Менделеева, тем самым подтвердив открытие российских ученых из Объединенного института ядерных исследований в Дубне, сделанное в 1998 году. Статья ученых появилась в журнале Physical Review Letters, а ее краткое изложение приводится в пресс-релизе на сайте Лаборатории.

В рамках своего опыта физики направляли луч ионов кальция ⁴⁸Ca на мишень, сделанную из плутония ²⁴²Pu. Эти элементы имеют атомные номера 20 и 94 соответственно, поэтому при взаимодействии атомов мишени и ионов образуются атомы элемента с номером 114. В результате опыта ученым удалось получить два изотопа нового элемента с массами 286 и 287 соответственно.

После того, как получение нового элемента подтверждено, Международный химический союз может рассматривать вопрос о включении элемента в таблицу Менделеева и присвоении ему официального имени. При этом право назвать новый элемент имеют ученые, впервые получившие его, то есть наши соотечественники из Дубны. Никаких вариантов названия пока озвучено не было. Неофициальное название нового элемента - унунквадий (Ununquadium).

В настоящее время самым тяжелым из включенных в таблицу Менделеева элементов является 112-й элемент. Официальное имя для него пока не определено, однако группа немецких ученых, которая принимала участие в его синтезировании, уже предложила название. Физики считают, что новый элемент должен называться коперникием (Сopernicium) в честь Николая Коперника.

Физики уместили аналог синхротрона на двух столах

Физикам удалось создать источник высококачественных рентгеновских импульсов относительно небольшого размера. Статья ученых опубликована в журнале Nature Physics, а ее краткое изложение приводит Nature News.

В настоящее время для получения высококачественного рентгеновского излучения используются синхротроны. В этих ускорителях элементарных частиц источниками рентгеновского излучения являются движущиеся электроны. Однако подобные источники занимают очень много места и стоят крайне дорого. Например, длина кольца относительно небольшого британского ускорителя ISIS составляет 163 метра.

В рамках новой работы источником рентгеновского излучения также выступали электроны. Ученые облучали 37-фемтосекундными (1 фемтосекунда = 10^-15 секунды) лазерными импульсами образец водорода. В результате атомы газа теряли электроны. После того как импульс проходил, электроны устремлялись обратно к положительно заряженным ионам. При этом они не сразу возвращались в состав атомов, а некоторое время колебались вокруг ионов.

В результате совместной работы большого количества таких "маятников" возникала электромагнитная волна, которая уносила часть электронов. По словам исследователей, этот процесс напоминает "серфинг, где роль серферов исполняют электроны". На выходе электроны проходили специальные магнитные линзы, после чего снова попадали под действие лазерных импульсов. Импульсы снова заставляли элементарные частицы колебаться, причем электроны испускали рентгеновское излучение низкой энергии с длиной волны 18 нанометров. Возникающее при этом излучение оказывалось очень высокого качества.

По словам ученых, сама установка для получения излучения занимает один большой стол. Вместе с необходимыми лазерными источниками новое устройство умещается на двух столах, что все равно значительно меньше размера типичного циклотрона. При этом новое устройство еще не готово прийти на замену существующим источникам рентгеновского излучения. Дело в том, что работающий прототип производит только короткие импульсы, однако ученые надеются, что в будущем эта проблема будет решена.

Физики измерили тягу микроскопических "световых двигателей"

Группе физиков удалось измерить тягу "светового двигателя" на микроскопической бусине - силу, которая действовала на бусину, когда молекулы на ее поверхности излучали свет. Статья исследователей появилась в журнале Physical Review Letters, а ее краткое изложение приводит Physical Review Focus.

Известно, что световой поток оказывает давление на объекты. Например, в настоящее время существуют проекты космических кораблей, приводимых в движение солнечными парусами, которые "наполняет" ветер из фотонов. Однако до недавнего времени ученые предполагали, что подобные эффекты наблюдаются только в космическом пространстве или в лабораторных условиях на крайне малых масштабах.

Теперь физикам удалось показать, что это не так. В рамках своей работы они помещали кремниевую бусинку микронного размера в световую ловушку. Поверхность бусинки была покрыта флуоресцентным материалом, который испускает желтое свечение при облучении зеленым светом. В результате ученым удалось обнаружить, что при облучении бусинки зеленым импульсом, на нее начинала действовать сила примерно в 300 фемтоньютонов (1 фемтоньютон = 10^-15 ньютона). При этом возникновение силы коррелировало с увеличением интенсивности свечения бусины.

Для измерения силы, действовавшей на бусинку, ученые использовали метод фотонной силовой микроскопии (photonic force microscopy - PFM). В рамках этого метода с высокой точностью измеряются передвижения объекта внутри оптической ловушки. Знание параметров ловушки позволяет ученым вычислить силы, действующие на объект.

Квантовые эффекты оказались доступны для наблюдения невооруженным глазом

Международная группа исследователей показала, что, теоретически, квантовые эффекты могут наблюдаться невооруженным глазом. Статья ученых появилась в журнале Physical Review Letters, а ее краткое изложение приводит PhysOrg.com.

В работе, которая носит сугубо теоретический характер, ученые рассматривали одну из физических моделей глаза как детектора, обладающего определенным порогом восприятия. Это означает, что человек воспринимает свет, начиная с некоторого порогового количества фотонов, попадающих в глаз. Данная модель, по словам исследователей, достаточно хорошо согласуется с экспериментальными данными.

Ученых интересовал вопрос: способен ли человеческий глаз различать квантовые состояния запутанных систем из нескольких фотонов. Запутанными в квантовой механике называются объекты, характеристики которых взаимосвязаны.

В результате исследователям удалось установить, что при достаточном усилении одного из фотонов в запутанной паре, состояния частиц оказываются видимы невооруженным глазом. При этом, в каком конкретно виде данные состояния предстанут перед наблюдателем, ученые не уточняют - в рамках работы им удалось только показать факт регистрации.

Охотники за гравитационными волнами превратят Галактику в супертелескоп

Астрономы предложили новый способ поиска гравитационных волн - складок на ткани пространства-времени, существование которых предсказывает общая теория относительности. Для доказательства реальности волн ученым потребуется наблюдать огромный регион Вселенной. Свою методику авторы описали в статье, препринт которой появился на сайте arXiv.org.

За годы, прошедшие с момента первого описания гравитационных волн, ученые предпринимали неоднократные попытки их обнаружить. Если "рябь" пространства-времени имеет место, то она является очень слабой и для ее регистрации требуются приборы с чрезвычайно высокой чувствительностью. До сих пор астрономы использовали такие приборы для наблюдения относительно небольших областей Вселенной.

Авторы новой работы решили использовать другой подход. Они указывают, что пульсары - периодические источники излучения разных диапазонов - являются прекрасными "зондами", реагирующими на прохождение гравитационных волн. Исследователи проводят сравнение с буйками в море - волны заставляют их покачиваться. Ученые предлагают наблюдать за изменением излучения, испускаемого большим числом радиопульсаров. Такой подход осложняется малым количеством таких источников. Кроме того, в настоящее время астрономы не располагают достаточно чувствительными телескопами.

Однако, по мнению авторов нового метода, эти трудности являются временными. Мощности радиотелескопов нового поколения хватит для проведения таких измерений. К таким телескопам относится, например, система телескопов Allen Telescope Array или Square Kilometer Array, - массив телескопов площадью один квадратный километр, который планируется построить в Австралии или Южной Африке. Проведение экспериментов на подобных приборах обойдется приблизительно в 66 миллионов долларов ежегодно.

Ученые почти разгадали загадку кометы Холмса

Ученые объяснили, в чем заключалась причина необычайного быстрого и сильного увеличения яркости кометы Холмса. Оказалось, что от "материнского" небесного тела отпочковывалось множество миникомет. Выводы астрономов изложены на портале Universe Today.

Комета Холмса, имеющая международное название 17P/Holmes, впервые привлекла внимание ученых в 1892 году. Астроном Эдвин Холмс обратил внимание, что небольшая короткопериодическая комета неожиданно увеличила свою яркость. В 2007 году комета Холмса снова повела себя необычно - за несколько суток ее яркость возросла в полмиллиона раз. 

Астрономы до сих пор не могут объяснить особенности странной кометы. Авторы новой работы проанализировали снимки 17P/Holmes, сделанные в течение девяти ночей в ноябре 2007 года. Благодаря особой обработке фотографий им удалось различить множество небольших объектов, разлетающихся от ядра кометы со скоростью около 125 метров в секунду.

Высокая яркость объектов указывала, что они не являются каменными осколками, но представляют собой полноценные кометы, пусть и очень маленькие. У каждой миникометы было собственное облако газа и пыли вокруг ядра и хвост.

Исследователи не могут точно сказать, что заставило комету Холмса испускать миникометы. По одной из гипотез, 17P/Holmes теряет массу из-за воздействия Солнца. По мере приближения к светилу входящий в состав кометы лед испаряется, а в определенный момент от ядра даже начинают откалываться куски.

Астрономы обнаружили на Хаумее красное пятно

Британские астрономы обнаружили на карликовой планете Хаумеа темное пятно, которое в видимом диапазоне имеет красноватый цвет. Свои результаты ученые представили на Европейском конгрессе по планетарным наукам (European Planetary Science Congress 2009), а их изложение приводит издание Universe Today. 

Используя данные наблюдений за планетой, ученые построили световую кривую - зависимость яркости от времени. Анализ кривой позволил установить, что на поверхности планеты имеется темное пятно (сама планета преимущественно покрыта светлым водным льдом). Изучив спектр излучения карликовой планеты, ученые установили, что пятно содержит больше органического материала и минералов, чем покрывающий планету лед.

По словам исследователей, они пока затрудняются что-то сказать о происхождении пятна. Для того, чтобы прояснить данный вопрос, а также состав пятна, ученые планируют провести серию наблюдений при помощи телескопа VLT, который принадлежит Европейской южной обсерватории (ESO) и располагается в Чили. Наблюдения намечены на 2010 год.

Хаумеа была открыта в конце 2004 года. Данный объект, получивший сначала номер 2003 EL61, располагается в так называемом поясе Койпера - регионе Солнечной системы за орбитой Нептуна, который содержит большое количество малых небесных тел. В 2008 году Международный астрономический союз дал пятой карликовой планете Солнечной системы имя Хаумеа в честь гавайской богини плодородия и деторождения.

Астрономы сфотографировали ближайшего спирального соседа Млечного Пути

Астрономы опубликовали фотографии высокого разрешения галактики Андромеда (M31) - ближайшей к Млечному Пути спиральной галактики. Об этом сообщается в пресс-релизе на сайте NASA.

Новые фотографии были получены в ультрафиолетовом диапазоне орбитальным телескопом Swift. Данные, о которых идет речь, были собраны с мая по июль 2008 года, однако опубликовали их только сейчас. В общей сложности было сделано около 300 снимков в диапазоне волн с длиной волны 192,8, 224,6 и 260 нанометров.

По словам исследователей, на новых снимках хорошо видны особенности строения галактики M31. Так, например балдж (утолщение в центре галактической плоскости) отличается красноватым отливом. По мнению астрофизиков, это связано с тем, что в центре имеется большое количество старых и массивных звезд.

Кроме этого хорошо видно, что спиральные галактические рукава плотно "заселены" молодыми звездами. Астрономы говорят, что интенсивное звездообразование в рукавах запускается большим количеством карликовых галактик, которые окружают M31.

Астрофизики поправят уравнение Дрейка

Астрофизики предложили новый индекс обитаемости, который позволит разработать более совершенное уравнение Дрейка, описывающее количество цивилизаций в Галактике. Свои результаты ученые представили на Европейском конгрессе по планетарным наукам (European Planetary Science Congress 2009), а их краткое изложение приводится на официальном сайте конференции.

Уравнение Дрейка было предложено Фрэнком Дрейком (Frank Drake) в 60-х годах прошлого века. Теоретически оно позволяет, исходя из некоторых предположений, определить количество высокоразвитых цивилизаций в нашей Галактике. Данная формула неоднократно критиковалась из-за того, что в нее входят параметры, которые невозможно или очень сложно определить.

В частности, необходимо уметь оценивать обитаемость планет. В рамках нового исследования ученые предлагают ввести так называемый индекс обитаемости - математическую характеристику, которая описывает пригодность планет для обитания.

По словам исследователей, в настоящее время пригодность планеты для жизни оценивается по четырем основным параметрам: наличие растворителя (например, воды), "сырого материала" для формирования и существования жизни, отсутствие экстремальных условий и присутствие источника энергии. При этом, по словам исследователей, не учитывается взаимодействие данных условий. Например, если на поверхности планеты присутствуют экстремальные условия, радиация, то в глубине условия для существования жизни могут быть вполне приемлемыми.

Сами ученые подчеркивают, что их работа носит предварительный характер. Это означает, что для того, чтобы предложенный индекс действительно характеризовал обитаемость, необходима совместная работа большого числа исследователей.

Астрономы исключили существование жизни во внешней части Млечного Пути

Вероятность формирования жизни на дальних рубежах Млечного Пути крайне низка. К такому выводу пришли астрономы, оценивающие интенсивность формирования протопланетных дисков - предшественников планет. Работа авторов принята к публикации в журнал The Astrophysical Journal. Ее препринт доступен на сайте arXiv.org, а краткое содержание - в журнале New Scientist.

Авторы изучали скопление звезд в созвездии Кассиопеи, удаленное от центра Млечного Пути на 62 тысячи световых лет. По галактическим меркам эти звезды очень юны - их возраст не превышает полумиллиона лет. Обычно вокруг столь молодых звезд обращаются газопылевые диски, из которых в будущем могут сформироваться планеты. Однако наблюдения астрономов показали, что в изучаемом кластере такие диски есть только у каждой пятой звезды.

Ученые полагают, что низкая частота встречаемости газопылевых дисков связана с тем, что внешняя часть Галактики обеднена многими элементами, такими как кислород, железо, кремний. Эти элементы входят в состав частичек пыли дисков. Соответственно, в удаленных районах Млечного Пути газопылевые диски содержат мало пыли и быстро разрушаются.

Зонд "Мессенджер" сблизился с Меркурием

Космический зонд "Мессенджер" в ночь с 29 на 30 сентября 2009 года в третий раз сблизился с Меркурием, сообщается на официальном сайте проекта. Зонд пролетел на высоте 228 километров над поверхностью планеты, сделав снимки ранее никогда не изучавшихся регионов.

В настоящее время аппарат уже вышел из-за Меркурия и возобновил связь с Землей. По данным инженеров, занимающихся техническим обслуживанием миссии, все системы аппарата работают в штатном режиме, и в ближайшее время он начнет передавать собранные данные. Первые снимки Меркурия, сделанные "Мессенджером" во время сближения с Меркурием, будут опубликованы спустя сутки.

Одной из целей нового сближения является изменение траектории аппарата. Дело в том, что до сближения он двигался по орбите вокруг Солнца. Однако после сближения орбита "Мессенджера" изменится таким образом, что к 2011 году он выйдет на орбиту вокруг Меркурия. В результате космический аппарат станет первым искусственным спутником ближайшей к Солнцу планеты.

Лунный зонд LRO сфотографировал следы астронавтов с "Аполлона-11"

Лунный зонд (Lunar Reconnaissance Orbiter) LRO сфотографировал место высадки на земном спутнике американского корабля "Аполлон-11". Снимок в высоком качестве и его описание доступны на сайте LROC News System.

На фотографии хорошо видны цепочки следов астронавтов, например, прослеживается путь Нила Армстронга к кратеру Литл Вест (Little West). Также заметно оставленное Армстронгом и Базом Олдрином на Луне научное оборудование. Зонд проводил съемку с высоты 50 километров над поверхностью спутника. Солнце находилось высоко над горизонтом, и из-за коротких теней качество снимка получилось высоким.

Индийский зонд нашел на Луне воду

Индийский лунный зонд "Чандраян-1" (Chandrayaan-1) нашел на земном спутнике воду. Статья исследователей, курирующих работу аппарата, опубликована в журнале Science. Кратко об открытии пишет портал BBC News.

Характерное излучение было зафиксировано установленным на борту зонда американским спектрометром M3, уточняет газета The Times. Этот прибор улавливает излучение различных минералов, находящихся непосредственно на поверхности земного спутника или на глубине до миллиметра. Молекулы воды находятся на гранулах лунной пыли и на горных породах.

Поиск воды был одной из целей лунной миссии "Чандраяна-1". Зонд был запущен в космос 22 октября 2008 года. Планировалось, что он проработает на орбите несколько лет, однако 29 августа 2009 года Индийское космическое агентство сообщило о потере связи с зондом. Позже несколько индийских газет со ссылкой на источники в ISRO объяснили причину поломки "Чандраяна-1". Официально миссия зонда была завершена 30 августа.

В марсианских кратерах нашли лед

Аппарат Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) обнаружил на Марсе лед в средних широтах. что означает присутствие на Красной планете большего количества воды, чем считалось до сих пор. Статья исследователей появилась в журнале Science, а ее краткое изложение приводится в пресс-релизе на сайте NASA.

В рамках исследования ученые использовали фотографии совсем свежих марсианских кратеров, сделанные камерой HiRISE зонда MRO. В одном из кратеров специалистам удалось обнаружить белое пятно. Спектроскопический анализ, а также наблюдение за изменением цвета пятна с течением времени позволили ученым установить, что перед ними чистый водный лед.

При этом обнаруженные залежи льда являются самыми южными из известных на настоящий момент. Чтобы объяснить их существование, ученые предложили новую модель эволюции климата Марса. Согласно новой теории, ледяные щиты в средних широтах образовались несколько тысяч лет назад. Площадь этих щитов может как минимум в два раза превосходить площадь ледяного щита Гренландии.

Кроме этого новые результаты показывают, что в 1976 году миссия Viking Lander 2 была очень близка к обнаружения водяного льда. От данного открытия аппарат отделяли всего несколько сантиметров грунта.

Ранее MRO смог обнаружить на Марсе залежи водного льда под поверхностью. Ледник был обнаружен при помощи радара на борту аппарата под каменистыми фартуками, которые располагаются у подножий некоторых марсианских гор. Именно слой грунта защищает лед от испарения в разреженной марсианской атмосфере.

Марсианский лед рассказал ученым историю климата планеты

Астрономы составили подробную трехмерную карту ледяных шапок на северном полюсе Марса. Проанализировав состав различных ледяных слоев, ученые смогли подтвердить некоторые климатические модели, составленные для Красной планеты. Работа авторов принята к публикации в журнал Icarus. Основные выводы исследования приведены в сообщении Лаборатории реактивного движения (JPL) при NASA.

Астрономы анализировали данные, собранные орбитальным зондом Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). На основе собранной им информации ученые смогли построить карту различных слоев ледяного покрова. В зависимости от климата ледяные слои образовывались по-разному. Часть из них содержит больше пыли и иначе отражает излучение радара по сравнению с чистым льдом.

Периодические изменения климата на Марсе происходят из-за изменения положения его оси. Обе луны Красной планеты слишком невелики для того чтобы стабилизировать ее положение. Новые результаты показывают, что в последние 300 тысяч лет положение оси менялось незначительно по сравнению с предыдущими 600 тысячами лет.

Анализ собранных MRO данных позволил ученым подтвердить некоторые климатические модели, составленные для Красной планеты, и опровергнуть другие. Часть специалистов полагала, что богатые пылью слои образовывались во время периодов сильного наклона планеты, когда солнечный свет способствовал возгонке льда. В итоге на полюсе скапливалась пыль. Новая работа подтвердила альтернативную гипотезу, что пыльные слои сформировались во временные отрезки, когда атмосфера Марса была богата пылью.

Ученые объяснили красный цвет Марса сильными ветрами

Ученые предложили новую гипотезу, объясняющую красный цвет Марса. По мнению исследователей, поверхность планеты приобрела характерный цвет из-за сильных ветров. О своих выводах ученые рассказали на Европейском конгрессе по планетарным наукам (European Planetary Science Congress 2009). Основная суть их доклада изложена на портале Space.com.

Долгое время астрономы полагали, что красный цвет марсианской поверхности возник под воздействием жидкой воды, когда-то присутствовавшей на планете. Считалось, что характерная окраска возникла при взаимодействии воды с определенными минералами. Большинство ученых склоняются к мнению, что жидкая вода исчезла с Марса несколько миллиардов лет назад (хотя существуют и значительно более поздние оценки). Соответственно, астрономы предполагали, что Марс "покраснел" не позже этого срока.

Однако марсоходы Spirit и Opportunity, начавшие изучать Марс в 2004 году, обнаружили на Красной планете минералы, которые не могли сформироваться в присутствии воды. Таким образом вода не могла быть причиной окраски Марса. Авторы новой работы предположили, что бурый цвет мог появиться на планете при столкновении пылинок различного химического состава. Между ними могли протекать химические реакции, давшие продукт характерного цвета.

Для проверки своей гипотезы авторы провели лабораторный эксперимент. Они поместили в закрытый стеклянный сосуд кварцевый песок и в течение семи месяцев регулярно встряхивали сосуд (при помощи специального прибора). Такое воздействие имитировало действие сильных марсианских ветров. По окончании эксперимента около 10 процентов песчинок разрушились до состояния пыли.

На следующей стадии опыта ученые добавили в сосуд минерал магнетит. Он имеет черный цвет и широко распространен на Марсе. По составу магнетит представляет собой смесь различных оксидов железа. Исследовали продолжили встряхивать сосуд, и вскоре его содержимое стало краснеть. По мнению авторов, на деформированной поверхности песчаных гранул происходила реакция с магнетитом. В итоге образовывался другой минерал - гематит, имеющий красный цвет. Как отмечают ученые, для того чтобы окрасить всю поверхность Марса в бурый цвет, необходимо относительно небольшое количество гематита.

NASA объяснило появление "НЛО" над США запуском ракеты

Национальное аэрокосмическое агентство США (NASA) объяснило появление ярких вспышек в небе над северо-восточной частью страны запуском ракеты, сообщает 20 сентября телеканал CNN со ссылкой на официального представителя агентства Кита Келера (Keith Koehler).

По словам Келера, ракетный зонд Black Brant XII был запущен со стартовой площадки в штате Вирджиния и странный свет, который видели многие жители США, был искусственным серебристым (мезосферным) облаком, образовавшимся из выхлопов четвертой ступени ракеты.

Как объяснил Келер, время запуска ракеты совпало с тем временем, когда на небе можно увидеть мезосферные облака естественного происхождения. Такие облака, образующиеся на высоте более 80 километров, видны сразу после захода солнца, которое освещает их из-за горизонта.

Странный свет появился в небе над США вечером в субботу, 19 сентября. Некоторые жители северо-востока США приняли свет за НЛО, и, отмечает CNN, бомбардировали телеканал сообщениями о странном свете, появившемся в небе. Cape Cod Times, ссылаясь на свидетельства очевидцев, пишет, что в небе был виден конусообразный луч света, который позже внезапно исчез.

Полярные сияния Юпитера оказались подарком от Ганимеда

Астрономы установили, что Ганимед несет ответственность за большую часть полярных сияний Юпитера. Свои результаты ученые представили на Европейском конгрессе по планетарным наукам (European Planetary Science Congress 2009), а их краткое изложение приводится на официальном сайте конференции.

Раньше исследователям было известно, что полярные сияния являются результатом возмущений магнитного поля Юпитера, которые создаются Ио и Ганимедом. Раньше, однако, взнос каждой из лун в создание сияний оставался неясным.

В рамках исследования ученые использовали компьютерное моделирования, а также данные, собранные телескопом "Хаббл". В результате им удалось установить, что значительную часть сияний создает Ганимед, чье магнитное поле "проецирует" возмущения вдоль силовых линий юпитерианского поля.

Кроме этого ученые установили, что в магнитном взаимодействии Ганимеда и Юпитера присутствуют колебания с периодами в 100 секунд, 10-40 минут и 5 часов. Ученые полагают, что самый длинный период колебаний оказался связан с собственным вращением магнитного поля Ганимеда. Остальные периоды, вероятно, связаны с выбросами энергии и плазмы магнитного поля. Более точно описать эти причины исследователи пока затрудняются.

У Титана нашли "озоновый слой"

Астрономы обнаружили у спутника Сатурна Титана аналог земного озонового слоя. Статья исследователей появилась в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, а ее краткое изложение приводит Universe Today.

В рамках работы ученые провели серию лабораторных опытов, а также компьютерных симуляций. В результате им удалось определить химические реакции, которые могут протекать в атмосфере Титана. В частности, они установили, что в атмосфере спутника Сатурна формируется триацетилен (C₆H₂). Ранее предполагалось, что из-за низкой температуры (около минус 180 градусов по Цельсию) подобные реакции на Титане невозможны.

Ученые установили, что триацетилен может работать как озон в атмосфере Земли, защищая поверхность спутника от ультрафиолетового излучения, которое считается губительным для всякой земной жизни. Кроме этого ученые установили, что триацетилен может принимать участие в других сложных реакциях в атмосфере Титана, что позволяет объяснить состав атмосферы спутника.

Исследователи надеются, что полученные ими результаты привлекут внимание специалистов и станут своего рода катализатором для интенсивного изучения химических реакций, которые происходят в атмосфере спутника Сатурна. Сами ученые в настоящее время планируют провести серию экспериментов с азотом и другими элементами, которые могут присутствовать в атмосфере Титана.

Ученые нашли в полярных шапках Марса четверть всей атмосферы планеты

Ученые из американского института по изучению планет в Тусоне, Аризона составили первую детальную карту полярных ледяных шапок Марса. О работе ученых сообщает агентство ANI.

Марсианский лед преимущественно состоит из замерзшего углекислого газа и основные его запасы сосредоточены на северном и южном полюсах планеты. Ежегодно толщина полярных марсианских шапок изменяется в зависимости от времени года. Изучение этого процесса необходимо ученым для получения необходимой информации о климате Красной планеты.

Авторы нового исследования анализировали данные за двухлетний период, собранные нейтронным спектрометром, установленном на борту орбитального аппарата "Марс Одиссей" (Mars Odyssey). По итогам своей работы ученые смогли установить динамику изменения толщины льда на полюсах Марса и объяснить особенности этого процесса. Ежегодно через полюса Красной планеты проходит около четверти всей марсианской атмосферы. Толщина льда определяется несколькими параметрами, в том числе, количеством поглощаемой поверхностью и атмосферой солнечной энергии и потоками теплого воздуха, достигающими полюсов с более низких широт.

Астрономы выяснили, что на северном полюсе ледяная шапка скошена в направлении Ацидалийской равнины. Обнаруженную неравномерность в накоплении льда ученые объясняют влиянием холодных ветров, приходящих от большого каньона, расположенного в приполярных широтах. Южная полярная шапка также несимметрична - скорость накопления замерзшего CO₂ выше в области, получившей название остаточной полярной шапки. Этот район несколько смещен по отношению к полюсу. Авторы новой работы заключили, что лед накапливается там по причине неровностей поверхности.