Новости физики и космоса 

Выпуск 19 (142) 1 - 15 октября 

Нобелевскую премию по физике вручили за матрицы для цифровых фотоаппаратов

В Стокгольме объявлены лауреаты Нобелевской премии в номинации "физика". Награду получили Чарльз Као (Charles Kao), Уиллард Бойл (Willard Boyle) и Джордж Смит (George Smith). Сумма премии в этом году составляет в каждой номинации 10 миллионов шведских крон (975 тысяч евро).

Чарльз Као получил половину этой суммы за свои работы в области оптоволоконной связи. Смит и Бойл были отмечены Нобелевским комитетом за создание оптических полупроводниковых схем. Их работы легли в основу функционирования современных CCD-матриц цифровых фотоаппаратов. Ученые поделили между собой вторую половину премии.

Темная материя отказалась подчиняться законам гравитации

Ученые установили, что темная материя, вероятно, является более странной субстанцией, чем считалось до сих пор. В частности, привычные законы гравитации оказались для нее не совсем верны. Статья исследователей появилась в журнале Nature, а ее краткое изложение приводит New Scientist. Препринт работы доступен на сайте arXiv.org.

В рамках исследования ученые анализировали распределение темной материи в центрах 28 галактик, относящихся к различным типам. Так как эта загадочная субстанция не участвует в электромагнитном взаимодействии, то анализ распределения проводится на основании данных о движении звезд. В результате ученым удалось установить, что соотношение обычной материи и темной является величиной постоянной.

По словам исследователей, этот результат противоречит существующим теориям. Дело в том, что количество темной материи должно определяться историей галактики, например, участвовала она в столкновениях со своими соседями или спокойно развивалась в изоляции. Гравитационное взаимодействие во время столкновений, по словам ученых, обязано приводить к перераспределению материи и, следовательно, изменению соотношения разных ее видов в участниках "аварии". Сами исследователи заявили, что "в физике нет законов, которые могли бы объяснить постоянство соотношения".

Новые результаты являются продолжением аналогичной работы, также опубликованной в 2009 году. В предыдущем исследовании астрофизики выяснили, что плотность темной материи в галактическом центре является величиной почти постоянной. При этом, по привычным законам гравитации, ее плотность должна увеличиваться при приближении к геометрическому центру скопления.

Названа дата полного охлаждения Большого адронного коллайдера

Охлаждение всех секторов Большого адронного коллайдера (БАК) до рабочей температуры планируется завершить через две недели. Срок окончания работ указан в сообщении пресс-службы CERN (Европейского центра ядерных исследований) - организации, которая курирует работу БАК.

В настоящее время не до конца замороженными остаются сектора 3-4 и 6-7. По состоянию на второе октября, температура в них варьировалась в пределах от 20 до 60 градусов Кельвина (минус 253,15 и минус 213,15 градусов Цельсия, соответственно). После того, как температура там понизится до 1,9 градуса Кельвина (минус 271 градуса Цельсия), инженеры запустят ток на магниты, которые удерживают движущиеся по ускорительному кольцу пучки протонов на нужной траектории. В настоящее время напряжение подано на магниты трех охлажденных секторов.

Ожидается, что запуск БАК произойдет в ноябре 2009 года. До этого времени инженеры должны закончить проверку работы систем во всех секторах коллайдера. Особое внимание специалисты намерены уделить тестированию электрических контактов, которые стали причиной аварии на БАК, произошедшей в сентябре 2008 года.

Энергии пучков сталкивающихся протонов будут составлять 3,5 тераэлектронвольт. Это вполовину меньше, чем максимально возможное для БАК значение. Несмотря на озвученное ранее намерение не останавливать работу БАК на зиму, в период рождественских праздников эксперименты на ускорителе проводится не будут. Столкновения пучков будут возобновлены в январе или феврале 2010 года.

Большой адронный коллайдер решили не отключать на зиму

Большой адронный коллайдер решили не отключать на зиму, заявил на пресс-конференции в Москве генеральный директор Европейского центра ядерных исследований (CERN) Рольф-Дитер Хойер. Его слова передает РИА Новости.

Хойер объяснил, что зимой в Женеве дорожает электричество, и поэтому в этот период энергозатратные эксперименты не проводятся. Однако запустить коллайдер было решено в ноябре, а, по словам главы CERN, "нет смысла запускать ускоритель, а затем через две недели его выключать".

Хойер заявил, что работа зимой в итоге обойдется дороже приблизительно на 15 миллионов долларов, однако, по его словам, интересы науки в данном случае оказались важнее экономии.

Коллайдер впервые запустили в сентябре 2008 года, однако из-за аварии, произошедшей вскоре после запуска, его работу пришлось остановить. Из-за этих чрезвычайных обстоятельств новый запуск коллайдера пройдет "не в сезон", в ноябре 2009 года, в преддверии зимы.

Большой адронный коллайдер является крупнейшим в мире ускорителем элементарных частиц. В экспериментах на нем физики рассчитывают воссоздать условия, которые были во Вселенной через несколько мгновений после Большого Взрыва.

Физики создали искусственную ионосферу

Ученые, участвующие в проект HAARP (High Frequency Active Auroral Research Program - Программа высокочастотного активного исследования полярных сияний), смогли искусственно создать "кусок" ионосферы - облако плазмы в верхних слоях атмосферы. Статья исследователей появилась в журнале Geophysical Research Letters, а ее краткое изложение приводит Nature News.

В рамках проекта ученые используют направленный луч электромагнитного излучения для воздействия на заряженные частицы в верхних слоях атмосферы. Еще в 2005 году, когда мощность установки составляла всего один мегаватт, ученым удалось добиться появления искусственных полярных сияний в окрестности точки, куда был направлен луч. Стоимость одного часа работы установки составляет 4000 долларов.

В рамках нового исследования исследователям удалось показать, что при мощности в 3,6 мегаватта установка способна на большее - излучение HAARP ионизировало газ на высоте примерно 250 километров и привело к формированию плотных сгустков плазмы. Ученые отмечают, что данный эффект оказался для них совершенно неожиданным.

По словам исследователей, впервые что-то подобное они заподозрили в феврале 2009 года. Тогда вместо сияющего пятна в форме кольца, они получили расходящиеся из центра яркие лучи. Дальнейшее компьютерное моделирование показало, что причиной необычной формы свечения стала плазма, предположительно созданная HAARP.

Квантовая механика позволила создать безопасный для жизни электронный микроскоп

Ученые из Массачусетского технологического института (MIT) разработали электронный микроскоп, который позволяет изучать живые клетки. Новую технологию исследователи описали в статье в журнале Physical Review A - Rapid Communications. Коротко она описана в пресс-релизе MIT.

В электронной микроскопии для получения изображения объекта используется поток высокоэнергетических электронов. При помощи электронных микроскопов возможно увидеть детали размером от 0,2 до 10 нанометров - их разрешение выше разрешения "традиционных" приборов от 10 до 10 тысяч раз. Однако электронную микроскопию невозможно использовать для наблюдения живых объектов in vivo - испускаемые прибором электроны очень быстро разрушают клетки и ткани. Доля облучения, получаемая, например, клеткой, находящейся в камере электронного микроскопа, сравнима с облучением, которое было бы получено ею при взрыве в 30 метрах водородной бомбы мощностью 10 мегатонн в тротиловом эквиваленте.

Для изучения живых объектов их помещают в специальные камеры в глубоком вакууме. Перед исследованием образцы необходимо подготовить с использованием токсичных химикатов и заморозить. Все это неизбежно убивает живые клетки.

Авторы новой работы предложили новую схему электронной микроскопии, в которой электроны непосредственно не достигают изучаемого объекта. Элементарные частицы движутся по двум кольцам, расположенным одно над другим. Расстояние между кольцами позволяет электронам "перепрыгивать" с кольца на кольцо. В том случае, если между кольцами будет помещен некий объект, частицы не смогут этого сделать. В каждый отдельный момент времени установка из двух колец будет сканировать один "пиксель" объекта - она будет определять, есть между кольцами что-то или нет. Для получения итогового изображения все изученные "пиксели" будут собираться вместе.

Теоретически, разрешение микроскопа, использующего новую технологию, может составлять несколько нанометров. С их помощью будет возможно исследовать, например, работу ферментов в живых клетках. Авторы исследования признают, что прежде, чем внедрить изобретение в практику, необходимо преодолеть ряд технических сложностей. В частности, необходимо предотвратить взаимодействие электронов с металлическими частями самого микроскопа.

Нейтрино приспособят для связи с подлодками

Патрик Губер из Технологического института Вирджинии предложил использовать нейтрино для осуществления односторонней связи с атомными подводными лодками. Статья исследователя еще не принята к публикации, а ее препринт доступен на сайте arXiv.org.

Известно, что нейтрино крайне слабо взаимодействуют с материей. С одной стороны это преимущество, поскольку материальные преграды, такие как толща океана, не являются для них препятствием. С другой стороны процесс регистрации сигнала оказывается крайне сложным делом. Например, при взаимодействии нейтрино с обычной материей образуются короткоживущие элементарные частицы мюоны. Обычно физики регистрируют именно их.

Для осуществления связи Губер предлагает использовать нейтринный луч высокой интенсивности. Данный луч предлагается направлять на регион, где находится подлодка. В результате в этом регионе будут образовываться мюоны, которые предлагается регистрировать детекторами на борту подлодки (вообще говоря весь корпус лодки предлагается превратить в гигантский детектор). Кроме этого предлагается видеть свечение Черенкова-Вавилова, вызываемое мюонами.

В настоящее время для связи с подлодками во время погружения используется низкочастотное электромагнитное излучение. При этом скорость передачи данных составляет не более 100 бит в секунду при использовании специальной антенны, которая всплывает на небольшую глубину. Нейтринная связь, по подсчетам Губера, также может обеспечить скорость передачи данных до 100 бит в секунду без использования антенн.

На пути практической реализации технологии в настоящее время имеется большое количество препятствий. Так, например, один из наиболее интенсивных нейтринных источников на планете расположен в Лаборатории Ферми в США. Этот источник в течение последних двух лет посылает луч на детектор нейтрино на расстоянии 5000 километров от лаборатории. За это время было зарегистрировано около 730 мюонов. Это означает, что скорость передачи данных с использованием подобного источника составляла бы около одного бита в день. Таким образом, для практической реализации необходимы источники, интенсивность которых будет выше на порядки.

Крышу парижского небоскреба превратят в детектор мюонов

Регистрация частицы будет сопровождаться направленным в небо лазерным импульсом из Парижской обсерватории. Сами организаторы этого космического представления посвятили его очередному юбилею эксперимента Теодора Вульфа. В 1910 году этот ученый, используя детекторы на Эйфелевой башне, измерил ионизацию атмосферы.

Физики обнаружили "магнетричество"

Группе физиков удалось измерить заряд и ток магнитных монополей - квазичастиц, имеющих ненулевой магнитный заряд и до недавнего времени существовавших только в теории. Исследователи показали, что магнитные монополи могут двигаться так же, как "обычные" заряженные частицы. Они назвали этот феномен "магнетричество" (magnetricity). Статья авторов опубликована в журнале Nature. Коротко о работе пишет New Scientist.

Существование магнитных монополей было предсказано Полем Дираком в 1930-е годы. С тех пор физики пытались обнаружить эти частицы экспериментально, однако до недавнего времени им это не удавалось. В сентябре две группы ученых заявили, что они смогли получить магнитные монополи в спиновом льду из титаната диспрозия (Dy₂Ti₂O₇). Термином "спиновой лед" обозначают вещество, в котором носители магнитного заряда организованы так же, как организованы протоны в обычном водяном льду. При температурах, близких к абсолютному нулю, спины атомов выстраиваются так, что часть из них "смотрит" в одну сторону, а часть - в другую. В итоге в спиновом льду образуется заряд, не привязанный к определенному физическому носителю. Его поведение соответствует поведению предсказанного Дираком монополя.

Авторы новой работы попытались определить свойства монополей в спиновом льду. Для этого они "обстреливали" их мюонами - неустойчивыми элементарными частицами. При распаде мюонов испускаются позитроны (аналог электронов, но с положительным зарядом). Траектория движения позитронов, как любых заряженных частиц, зависит от характеристик магнитного поля. По итогам экспериментов исследователи установили, что монополи в спиновом льду движутся, создавая магнитный "ток". Физики также смогли измерить магнитный заряд монополей. Полученное значение хорошо согласовывалось с теоретическими предсказаниями.

Строительство термоядерного реактора ITER отложено до апреля 2010 года

Строительство экспериментального термоядерного реактора ITER отложено до апреля 2010 года. Эта информация стала известна журналистам портала Nature News. Задержка конструкции связана с тем, что страны-участницы проекта из Европейского Союза не могут определиться со схемой финансирования.

Проект ITER курируется учеными из нескольких стран, в том числе, из Индии, Китая, Кореи, Казахстана, США, Канады, Японии, стран Евросоюза. Тем не менее, 45 процентов расходов приходится на европейские государства. Изначально планировалось, что строительство ITER обойдется в 5 миллиардов евро и еще столько же уйдет за 20 лет эксплуатации реактора. Однако по мере работы над проектом его стоимость росла. Подробнее о том, какие трудности возникли у курирующих проект ученых и зачем вообще нужен реактор, можно прочитать здесь.

В бюджете ЕС предусмотрено 10 миллиардов евро на строительство ITER и эксперименты на нем. Однако до тех пор пока европейские государства не договорятся, как именно расходы будут распределены между ними, работа над проектом не продолжится. Одна из возможностей ускорить процесс подразумевает заем в Европейском инвестиционном банке.

Предложена новая гипотеза образования воды на Луне

Американский ученый предложил новую гипотезу образования воды на Луне, которая предполагает, что в недрах спутника содержатся значительные запасы воды. Исследователь отправил свою работу для публикации в журнал Astrophysical Journal, и в настоящее время ее рассматривают рецензенты. Коротко новую гипотезу излагает портал Space.com.

Сразу три статьи, в которых изложены экспериментальные данные, свидетельствующие о наличии на Луне воды, появились 24 сентября 2009 года в журнале Science. Спектральная картина, полученная индийским зондом"Чандраян-1" (Chandrayaan-1), американским спектрометром М3 и аппарат "Дип Импакт" (Deep Impact), который исследовал комету Темплея, доказывала, что на земном спутнике есть вода или ее составная часть - ОН-группа. Все аппараты обнаружили следы H₂O или гидроксильных ионов на поверхности земного спутника.

По словам автора новой работы, астрофизика из Колумбийского университета Арлина Кроттса (Arlin Crotts), он предсказал обнаружение воды еще до того, как она была найдена приборами. Ученый предположил, что H₂O скрыта в минералах под поверхностью Луны. Анализ образцов лунного грунта, доставленных на Землю в ходе миссий "Аполлон", показал, что в некоторых из них содержится небольшое количество воды - от 260 до 745 частей на миллион частей. Кроттс считает, что эта спрятанная вода просачивается на поверхность сквозь трещины и "оседает" на поверхности.

Новая гипотеза вызвала критическую реакцию у коллег Кроттса. Они отмечают, что концентрация H₂O на поверхности Луны значительно выше концентрации "внутренней" лунной воды - она составляет около 1000 частей на миллион частей. Маловероятно, чтобы концентрация воды в основном ее источнике была настолько ниже концентрации в "остатках".

Зонд-камикадзе врезался в Луну

В результате удара из кратера была выброшена находившаяся в жерле пыль, которую исследуют другие аппараты. Высота столба пыли составила девять километров, сообщает РИА Новости. В частности, состав пыли изучил зонд LCROSS. Сам он разбился о Луну в 15:34. Пока точно неясно, каков был итог столкновения. Конференция, на которой специалисты обсудят предварительные результаты должна пройти в пятницу, в 18:00 по московскому времени.

Зонд LCROSS вместе со своим напарником - аппаратом LRO - был запущен в космос 19 июня 2009 года. В задачи аппаратов входило изучение и съемка поверхности Луны, а также поиск залежей воды. В поднявшемся облаке пыли ученые рассчитывают обнаружить следы водяного льда. Совсем недавно сразу несколько аппаратов подтвердили, что на поверхности Луны есть вода, однако содержимое внутренности кратеров астрономам до сих пор неизвестно.

Зонд Opportunity обнаружил на Марсе метеорит

Американский марсоход Opportunity обнаружил на Марсе еще один крупный метеорит. Об этом сообщается на официальном сайте миссии. Фотография находки в высоком разрешении доступна здесь.

Предположительный размер метеорита составляет около 47 сантиметров. Находка была сделана на 2022 день миссии Opportunity на Марсе. Новый метеорит получил название Shelter Island в честь города в штате Нью-Йорк.

Объект был обнаружен на расстоянии примерно 700 метров от предыдущей аналогичной находки - метеорита Block Island. Длина данного камня, который был замечен еще в июле, составляет около 60 сантиметров.

Метеориты на Марсе являются источниками большого количества информации о планете. Так, недавно Mars Reconnaissance Orbiter обнаружил в средних широтах Красной планеты лед. Открытие было сделано благодаря изучению марсианских кратеров.

На Марсе обнаружили три озера

На Марсе в долине Эритрея обнаружены следы трех высохших озер, которые в древности были соединены друг с другом протоками. Подробности исследования авторы представили на международной Рабочей встрече по сравнительной планетологии "Вернадский-Браун" в Институте геохимии имени Вернадского. Постер исследователей в формате pdf можно скачать здесь.

Общая длина озерной системы превышала 40 километров, а ширина, вероятно, достигала одного километра. Максимальная глубина водоемов составляла около 100 метров.

Долина Эритрея расположена на юге планеты к востоку от гигантского кратера Холдена диаметром около 140 километров. Анализируя данные, полученные несколькими приборами, исследующими поверхность Марса, ученые обнаружили флювиальные отложения. исследователи считают, что они моложе кратера Холдена, который образовался в конце Ноевой эпохи, то есть, около 3,5-3,7 миллиарда лет назад.

В июне 2009 года было опубликовано исследование группы американских исследователей, которые также обнаружили на Красной планете озеро возрастом около 3,4 миллиарда лет. Водоем площадью около 207 квадратных километров находился в долине Шалбатана.

Опубликованы свежие фотографии Меркурия

На официальном сайте миссии "Мессенджер" появились первые фотографии, сделанные аппаратом во время последнего сближения с Меркурием, которое состоялось в ночь с 29 на 30 сентября 2009 года. Сообщение об этом появилось на этом же сайте. 

В сообщении также говорится, что сближение прошло не без происшествий, как сообщалось ранее. Когда аппарат находился в тени Меркурия (это продолжалось в течение 18 минут), компьютер на борту неожиданно перешел в безопасный режим. Инженеры полагают, что сбой стал результатом неправильной конфигурации системы питания во время пребывания в тени.

Отмечается, что сбой почти не помешал работе инструментов аппарата. Во время неполадок данные, собранные инструментами аппарата, записывались на бортовые носители. После того, как аппарат возобновил связь с Землей, компьютер заработал в номинальном режиме и начал передавать собранную информацию.

Ученые отмечают, что главная цель сближения была выполнена - траектория "Мессенджера" изменилась таким образом, что к 2011 году он выйдет на орбиту вокруг Меркурия. В результате аппарат станет первым искусственным спутником ближайшей к Солнцу планеты. В настоящее время аппарат движется по гелиоцентрической орбите.

"Кассини" заметил засуху на Титане

Зонду "Кассини" удалось подтвердить наличие на спутнике Сатурна Титане засухи. Об этом сообщается в пресс-релизе Американского астрономического общества.

Новые данные стали результатом наблюдения за озером жидких углеводородов Ontario Lacus, которое располагается в окрестности южного полюса спутника. Результаты наблюдений этого региона с 2004 по 2008 годы, показывают изменение уровня этого "водоема". По словам астрономов, скорость обмеления совпадает с расчетной, вызванной испарением углеводородов с поверхности озера.

Специалисты отмечают, что существуют и альтернативные объяснения изменению уровня озер. Например, возможность того, что жидкость уходит в разломы, образовавшиеся в результате криовулканических извержений (роль лавы на Титане исполняет вода).

У Сатурна обнаружили новое гигантское кольцо

Астрономам удалось обнаружить у Сатурна еще одно, ранее неизвестное кольцо. Об этом сообщается в пресс-релизе на сайте космического телескопа Spitzer, с помощью которого было сделано открытие. Новое кольцо является самым большим из известных колец вокруг планет Солнечной системы.

Наблюдать этот колоссальный объект в оптическом диапазоне, к несчастью, не представляется возможным из-за его разреженности. Сами исследователи говорят, что "новое кольцо невозможно увидеть, даже если стоять непосредственно в нем".

Данный объект начинается на расстоянии примерно 6 миллионов километров от Сатурна и тянется еще на 12 миллионов километров. Для сравнения ширина крупнейшего видимого кольца этой планеты - кольца B - составляет 25500 километров. Толщина нового объекта - около 1,2 миллиона километров. Толщина того же кольца B составляет от 5 до 15 метров.

Новое кольцо состоит преимущественно из частиц пыли и льда, температура которых достигает 80 кельвинов. Именно из-за сравнительно высокой температуры оно было замечено телескопом Spitzer в инфракрасном диапазоне. Открытие было сделано еще в мае 2009 года, до того, как у телескопа закончился охлаждавший его датчики жидкий гелий. В центре нового кольца располагается спутник Сатурна Феба. Ученые полагают, что эта луна является основным источником материала для обнаруженной структуры.

Новое кольцо позволяет объяснить загадку сатурнианского спутника Япета. Известно, что одна половина этого спутника заметно темнее другой. Оказывается, что потемнение вызвано падением на поверхность луны материала кольца. Япет покрыт светлым льдом, поэтому оседающая на нем пыль хорошо видна.

В океанах спутника Юпитера нашли много кислорода

Американский астроном установил, что на спутнике Юпитера Европе содержится намного больше кислорода, чем считалось до сих пор. Ученый выступил с докладом о своем открытии на 41-й встрече отделения по изучению планет американского астрономического общества. Коротко о работе пишет портал Space.com.

Европа - шестой спутник Юпитера - является одной из крупнейших лун в Солнечной системе. Поверхность Европы покрыта толстым слоем льда. Большое количество данных указывают, что подо льдом на глубине нескольких километров скрыт водный океан. Некоторые оценки предполагают, что в нем содержится больше воды, чем во всех земных океанах.

В воде подледного океана содержится растворенный кислород. Этот элемент образуется на поверхности луны под воздействием частиц солнечного ветра и попадает в океан в результате геологических процессов. Чтобы оценить, сколько кислорода оказывается под поверхностью спутника, автор новой работы определял влияние некоторых из них. Ученый рассматривал постепенное накопление свежего льда на поверхности, образование трещин, которые заполняются этим льдом, и разрушение некоторых участков поверхностного слоя (постепенно они заменяются на новые).

В своей работе исследователь использовал существующие оценки интенсивности образования кислорода на поверхности. Он заключил, что интенсивность поступления этого элемента в воды океана чрезвычайно высока. По мнению ученого, через несколько миллионов лет концентрация кислорода в подледном океане Европы превысит его концентрацию в земных океанах.

Кислород является элементом, необходимым для существования большинства форм земных организмов (для некоторых живых существ O₂ токсичен, а часть обитателей планеты к нему "равнодушна"). Содержание этого элемента в водах Европы достаточно для поддержания существования не только одноклеточных, но и более крупных форм.

Аппараты STEREO засняли гигантский солнечный протуберанец

В настоящее время аппараты STEREO движутся вокруг Солнца по той же орбите, что и Земля, почти с тем же периодом обращения. Один из аппаратов, называемый Ahead, находится впереди Земли, что позволяет ему видеть часть Солнца, которая станет доступна для наблюдения с Земли лишь спустя некоторое время. Второй спутник, Behind, отстает от нашей планеты.

Первые фотографии выброса, который состоялся 26-27 сентября, были опубликованы российской обсерваторией ТЕСИС, которая располагается на борту спутника "КОРОНАС-Фотон". По данным, собранным обсерваторией, выброс не представлял угрозы для Земли - основной "удар" пришелся на другие планеты Солнечной системы.

В Солнечной системе стало на одну недоразвитую планету больше

Наблюдения, проведенные телескопом "Хаббл", позволили установить, что астероид Паллада (2 Pallas) диаметром 265 километров может считаться протопланетой, то есть не до конца сформировавшейся планетой. Свои результаты ученые опубликовали в Science, а краткое изложение работы приводит Space.com.

Новые результаты позволили вычислить плотность объекта, которая составила 2400 килограммов на кубический метр. Кроме этого ученым удалось обнаружить, что отражающая способность поверхности астероида варьируется от региона к региону. Все это указывает на то, что Паллада представляет собой не просто "кусок камня", а сложную структуру, возможно претерпевшую внутренние изменения в ходе эволюции.

Более того, плотность материала протопланеты указывает на то, что, вероятно, материал, из которого она состоит, в прошлом подвергался воздействию воды. Расчеты исследователей показывают, что на этом небесном теле могли существовать настоящие мини-океаны.

Астероид Паллада, открытый еще в 1802, располагается в Главном поясе астероидов между Марсом и Юпитером. Паллада стал уже третьей протопланетой в поясе - до него этой чести удостоились астероиды Церера и Веста. Согласно одной из теорий, пояс содержит материал, оставшийся после формирования Солнечной системы. Астрономы полагают, что астероид Паллада может нести большое количество информации о ранних стадиях формирования планет.

Составлен рейтинг пригодных для обитания мест Солнечной системы

Астрофизик Абель Мендес из Университета Пуэрто Рико предложил новую систему оценки обитаемости космических тел. С ее помощью он составил список наиболее пригодных для обитания мест Солнечной системы. Свои результаты ученый доложил на съезде Американского астрономического общества, на сайте которого доступно краткое изложение доклада (pdf).

В последние несколько лет Мендес занимался разработкой теории, которая позволяет оценивать обитаемость не только планет, но и астероидов. Для характеристики пригодности того или иного небесного тела для жизни ученый предложил безразмерную величину, называемую Стандартной главной обитаемостью (Standard Primary Habitability - SPH). Например, для Земли в настоящее время эта величина равна 0,7. При этом в некоторые геологические периоды этот показатель составлял 0,9.

На основании имеющихся данных Мендес вычислил SPH для Марса, Венеры, Европы, Титана и Энцелада. В результате рейтинг возглавил Энцелад. Считается, что под ледяным покровом у этой луны имеется водный океан, источником энергии для существования которого служит тепло каменного ядра планеты, деформируемого приливными силами Сатурна и соседних спутников. При этом, однако, изучение жизни на этом небесном теле может быть непростой задачей из-за толщины ледяного покрова.

На втором месте в рейтинге Мендеса оказался спутник Юпитера Европа. В рамках этой же конференции Американского астрономического общества состоялся доклад других ученых, которые установили, что океаны юпитерианской луны содержат гораздо больше кислорода, чем считалось до сих пор. По мнению астрофизиков, это увеличивает вероятность существования жизни на Европе.

"Гершель" сфотографировал Южный Крест

Европейское космическое агентство (ESA) опубликовало снимки газовых скоплений в созвездии Южный Крест. Об этом сообщается в пресс-релизе на сайте агентства. Все снимки были сделаны в инфракрасном диапазоне аппаратом "Гершель".

Температура наблюдаемых облаков составляет около 100 кельвинов. Именно из таких скоплений в результате гравитационного коллапса формируются звезды. Облака располагаются в Млечном Пути на расстоянии нескольких тысяч световых лет от Земли.

Снимки были сделаны при помощи установленной на борту камеры SPIRE (Spectral and Photometric Imaging REceiver). Этот инструмент предназначен для работы с электромагнитными волнами в диапазоне от 194 до 672 микрометров. 

"Хаббл" сфотографировал унесенные ветром галактики

Телескоп "Хаббл" сфотографировал галактики, которые лишились значительной части своего газа из-за ветра. Описание и фотографии частично "раздетых" галактик доступны на портале Европейского космического агентства (ESA).

Объектом наблюдения "Хаббла" были две галактики из скопления в Деве - ближайшего к Млечному Пути скопления галактик. Галактики NGC 4522 и NGC 4402 чрезвычайно быстро двигаются сквозь скопление (например, NGC 4522 летит со скоростью около 10 миллионов километров в час). При таком движении возникает сила, которая срывает с галактик их газ. Аналогичная сила может, например, сорвать головной убор при быстрой езде на велосипеде.

В оставшемся позади галактик газе идут процессы звездообразования.  Изучение таких движущихся галактик поможет астрономам лучше понять процессы эволюции звездных скоплений.

Астрономы посчитали энтропию Вселенной

Астрономы посчитали суммарную энтропию - меру хаоса - во Вселенной. В результате им удалось установить, что одними из главных источников "беспорядка" в космосе являются сверхмассивные черные дыры. Статья ученых выйдет в журнале The Astrophysical Journal, а ее препринт доступен на сайте arXiv.org.

В рамках работы астрономы вычисляли так называемую термодинамическую энтропию, которая является функцией возможного количества состояний системы. Выяснилось, что во Вселенной в настоящее время порядка 10¹⁰⁴ единиц энтропии, что на 1-3 порядка больше предыдущих оценок этой величины.

Подобный разброс, по словам ученых, обусловлен тем, что в новой работе они использовали самые современные астрономические данные, а также учитывали вклад темной материи. В частности, им удалось установить, что сверхмассивные черные дыры в галактиках вносят существенный вклад в суммарную энтропию.

По словам ученых, энтропия напрямую связана с тепловой смертью Вселенной. Этот термин описывает такое состояние замкнутой термодинамической системы (в данном случае Вселенной), при котором энтропия максимальна. В таком состоянии внутри невозможны тепловые процессы, в том числе и поддерживающие жизнь.

На экзопланете обнаружили каменные дожди

Астрономы установили, что на экзопланетах может идти каменный дождь. Статья ученых появилась в журнале The Astrophysical Journal, а ее краткое изложение приводится на сайте Вашингтонского университета в Сент-Луисе, сотрудники которого принимали участие в работе.

В центре исследования была крайне популярная среди астрономов в последнее время экзопланета Corot-7b, открытая в феврале 2009 года. Этот объект массой около двух земных вращается вокруг звезды Corot-7, которая располагается на расстоянии около 500 световых лет от Земли в созвездии Единорога. Планета располагается на расстоянии 0,0172 астрономической единицы от звезды.

Используя компьютерное моделирование, ученые выясняли, какие погодные условия присутствуют на Corot-7b. Из-за близости к светилу, планета, вероятно, постоянно повернута к нему одним боком (также как Луна к Земле). Температура при этом на освещенной поверхности составляет 2600 кельвинов, а на затемненной - около 50 кельвинов.

В результате солнечная сторона планеты представляет собой океан расплавленной лавы. При этом в атмосфере планеты присутствует большое количество испаренной породы. Так как точный состав планеты неизвестен, ученые выполнили несколько циклов моделирования, для различных вариантов состава. Во всех вариантах оказалось, что порода, конденсируясь, выпадает на планету каменными дождями.

Российский астроном раскрыл тайну гиперскоростной звезды

Российский астроном Василий Гварамадзе из ГАИШ МГУ разрешил загадку гиперскоростной звезды HD 271791. Препринт статьи доступен на сайте arXiv.org.

Гиперскоростными называются звезды, скорость движения которых относительно системы отсчета, связанной с Млечным Путем составляет около 1000 километров в секунду. Эта величина превосходит четвертую космическую скорость, которой достаточно для того, чтобы тело покинуло Галактику. Считается, что гиперскоростные звезды появляются после того, как двойная система проходит рядом с сверхмассивной черной дырой. В результате одна из звезд оказывается поглощенной компактным объектом, а вторая выбрасывается в космическое пространство.

Одной из самых известных на сегодняшний момент гиперскоростных звезд является HD 271791. Масса этого светила составляет примерно 11 солнечных. Компьютерное моделирование позволило установить, что эта звезда не сближалась в прошлом со сверхмассивной черной дырой в центре Млечного Пути - она оказалась родом откуда-то с окраин Галактики на расстоянии примерно 3000 световых лет от галактического центра. Гварамадзе удалось объяснить, каким образом звезда разогналась до огромной скорости.

Космические грузовики заменит километровая пневматическая пушка

Американские инженеры предложили схему нового дешевого способа запуска космических аппаратов на орбиту - их предлагается выстреливать из километровой пушки. Проект был представлен на конференции Space Investment Summit, которая прошла в Бостоне, а краткое изложение выступления приводит New Scientist.

Разработкой проекта, предполагаемая стоимость которого составляет около 500 миллионов долларов, занимается компания Quicklaunch. Пушка длиной 1100 метров будет способна запускать груз массой до 450 килограммов с начальной скоростью около 6 километров в секунду. После поднятия груза на достаточно большую высоту небольшой реактивный двигатель будет выводить его на орбиту вокруг Земли.

Чтобы снаряд не сгорел во время старта, его предлагается покрыть слоями, которые будут обгорать во время подъема груза. Расчеты исследователей показывают, что подъем будет занимать около 100 секунд, поэтому подобная схема защиты представляется реализуемой.

Проект космической пушки является логическим продолжением проекта, над которым основатели компании работали в прошлом в качестве инженеров. В 90-х годах прошлого века им удалось построить 47-метровую пушку, которая была способна запускать груз массой несколько килограммов со стартовой скоростью около 3 километров в секунду. Для стрельбы орудие использовало сжиженный водород.

По мнению создателей, электронные микросхемы обычных спутников не выдержат перегрузок во время стрельбы. Однако новая схема может оказаться полезна для вывода на орбиту запасов топлива, которые потом будут подбираться космическими кораблями, работающими на орбите. К плюсам новой технологии можно отнести дешевизну запуска - предполагается, что стоимость вывода одного килограмма груза на орбиту будет как минимум в 10 раз ниже существующих рыночных расценок.

Астрономы уменьшили вероятность столкновения Земли с опасным астероидом

Астрономы значительно уменьшили вероятность столкновения астероида Апофис-99942 с Землей в 2036 году. Свои результаты ученые доложат на съезде Американского астрономического общества, а краткое изложение доклада приводится на сайте NASA.

В рамках исследования астрономы использовали данные, собранные телескопами на Гавайских островах, в Пуэрто-Рико и Аризоне. В результате удалось более точно вычислить траекторию движения космического тела, и, следовательно, более точно оценить вероятность столкновения Апофиса с Землей. По словам исследователей, теперь это величина не превосходит 1 к 250000 (прежнее значение составляло 1 к 45000).

Апофис был открыт в 2004 году и сразу привлек внимание общественности. Согласно первым расчетам, вероятность столкновения этого астероида с Землей в 2029 году составляла 27 к 1000. Позже, однако, выяснилось, что 13 апреля 2029 года Апофис пройдет на расстоянии 30-40 тысяч километров от Земли.

После этого сближения траектория небесного тела изменится таким образом, что в 2036 году произойдет повторное сближение с нашей планетой. Еще одно "рандеву" с Апофисом состоится в 2068 году, вероятность столкновения с Землей во время которого - примерно 3 к 1000000. Ученые отмечают, что дальнейшее уточнение траектории скорее всего приведет к уменьшению этой вероятности.

Диаметр Апофиса составляет около 350 метров. Его падение, по разным подсчетам, будет эквивалентно взрыву мощностью около 500 мегатонн. Последствием падения будут цунами, землетрясения, однако никаких долгосрочных эффектов (наподобие ядерной зимы) не ожидается - для этого астероид слишком мал.

Астрономы засняли падение крупного метеора

Ученые из университета Западного Онтарио опубликовали видео крупного метеора, сообщается на официальном сайте учебного заведения. Видео было сделано системой камер, которые круглосуточно наблюдают за небом. Метеор был замечен еще 25 сентября, однако данные наблюдений появились только сейчас. Видео с одной из камер, можно увидеть тут.

Впервые данный метеор был зарегистрирован системами наблюдения на высоте более 100 километров. По оценкам исследователей, объект размером с детский велосипед двигался в атмосфере со скоростью примерно 21 километр в секунду. Пиковая яркость метеора превосходила яркость лунного диска примерно в 100 раз.

В настоящее время ученые занимаются поисками останков метеора, которые могли достичь Земли. Исследователи подчеркивают, что обнаружение этих останков было бы большой удачей. О метеорите имеются подробные данные, поэтому, теоретически, можно определить его орбиту до падения. Это, в свою очередь, позволит получить информацию о регионах Солнечной системы, откуда небесное тело прилетело. Надежда на обнаружение останков, однако, невелика - основная масса материала сгорела в атмосфере.

На астероиде обнаружили водяной лед

Астрономы обнаружили на поверхности астероида Фемида (24 Themis) из главного пояса астероидов следы наличия водяного льда. О своей работе ученые доложили на съезде отделения планетарных наук Американского астрономического общества (Division for Planetary Sciences of the American Astronomical Society). Коротко результаты исследования описывает New Scientist.

Авторы наблюдали астероид в течение семи часов при помощи инфракрасного телескопа NASA, расположенного на потухшем вулкане Мауна Кеа на Гавайских островах. За это время Фемида успела совершить почти полный оборот (84 процента полной круговой траектории). Полученная спектральная картина указывала, что на нескольких участках поверхности астероида диаметром 160 километров присутствует водяной лед. Кроме того, астрономы показали, что на поверхности Фемиды есть органические молекулы, в том числе, полициклические ароматические углеводороды. Эти подробности приводит портал Science News.

Результаты исследователей подтверждают выводы, сделанные другой группой ученых годом ранее. Авторы предыдущего исследования также работали с телескопом на Мауна Кеа.

На данный момент ученые не могут однозначно объяснить происхождение льда на Фемиде. Согласно расчетам, астероид находится так близко к Солнцу, что ежегодно с его поверхности должно испаряться около одного метра льда. Одна из гипотез предполагает, что Фемида недавно столкнулся с ледяным объектом, например, кометой. По другой версии лед входил в состав крупного тела, от которого Фемида откололась. В этом случае лед скрыт от солнечного излучения под слоем скальных пород. Согласно третьему варианту, лед на Фемиде образуется под воздействием солнечного ветра. Это также основная гипотеза, объясняющая происхождение недавно обнаруженного льда на Луне.