Главная > Это
интересно > Новости
физики и космонавтики > Новости физики и
космоса. Выпуск 7 (154)
Новости физики и космоса
Выпуск 7
(154) 1 - 15 апреля
|
Плазму приспособили для
щадящей радиоуглеродной датировки
Профессор катарского
филиала Сельскохозяйственного и
политехнического университета Техаса
Марвин Роув (Marvin Rowe) на 239 съезде
Американского химического общества в
Сан-Франциско представил новый метод
радиоуглеродного анализа. Как сообщает
EurekAlert!, датировка этим методом не
причиняет никакого вреда объекту, что
было основным недостатком
традиционной радиоуглеродной
датировки.
Традиционный метод
предполагает отделение от
исследуемого предмета фрагмента (обычно
небольшого), который подвергается
различным химическим воздействиям, а
затем сжигается до углей. Затем ученые
определяют содержание в углях 14C -
радиоактивного изотопа углерода, по
содержанию которого и определяется
возраст предмета. Многие древние
предметы слишком ценны, чтобы отделять
от них и уничтожать даже небольшой
фрагмент, и это является главным
ограничением применения
радиоуглеродной датировки.
Суть нового метода,
разработанного Роувом и его коллегами,
заключается в следующем. Исследуемый
объект помещается в особую камеру,
наполненную холодной плазмой -
ионизированным газом, подобным тому,
который используется в плазменных
панелях телевизоров. Плазма медленно и
без ущерба для объекта окисляет его
поверхность, в результате чего
выделяется углекислый газ, из которого
можно затем получить 14C.
Группа Роува опробовала свой
метод на различных материалах - шерсти,
древесном угле, коже, кости,
мумифицированной плоти, а также ткани,
сделанной в Египте в VII веке нашей эры.
Результаты датировки по новому методу
совпали с результатами, полученными
традиционным способом.
Роув отметил, что возможно
изготовить плазменную камеру
достаточно размера, чтобы поместить в
нее, например, Туринскую плащаницу.
Радиоуглеродная датировка по
традиционному методу, проведенная в 1988
году в Оксфорде, отнесла этот артефакт
к XIII-XIV векам. Эта датировка вызвала
много споров, поскольку противоречит
легенде, согласно которой Туринская
плащаница - это погребальный саван
Иисуса Христа. Впрочем, Роув признает,
что музейщики едва ли будут готовы
сразу предоставить хранимые ими
артефакты для исследования по новому,
еще не "обкатанному" методу. |
Барионная материя снова
скрылась от астрономов
Астрономы обнаружили недостаток
барионной материи (состоящей из
барионов (протонов, нейтронов) и
электронов) в молодых галактиках.
Статья ученых принята к публикации в The
Astrophysical Journal, а ее препринт
доступен на сайте arXiv.org.
Известно, что количество
наблюдаемой барионной материи заметно
меньше предсказываемого теорией (не
путать со скрытой массой, известной
также как темная материя). До
последнего времени многие специалисты
предполагали, что данная материя
скрывается в гало галактик в виде
разреженного газа. В рамках новой
работы ученые проверяли эту гипотезу,
используя данные о спектре пульсаров в
Большом Магеллановом Облаке.
Анализ собранной информации
позволил установить, что газа в
подобных гало относительно немного -
всего 6-13 процентов от всей недостающей
барионной материи. Исследователи
предлагают следующее объяснение
обнаруженному парадоксу: значительная
часть материи была рассеяна в
межгалактическом пространстве
взрывами сверхновых на раннем этапе
развития Вселенной.
Ранее астрономам удалось
обнаружить часть недостающей
барионной материи. В рамках
исследования астрономы наблюдали
излучение блазара, расположенного за
крупным галактическим скоплением,
которое находится на расстоянии около
400 миллионов световых лет. В результате
им удалось установить, что в скоплении
присутствует достаточно много газа. |
В Большом адронном
коллайдере побит рекорд энергии
столкновения протонов
В Большом
адронном коллайдере успешно прошло
столкновение пучков протонов на
рекордной энергии в 7
тераэлектронвольт. Об этом сообщает
газета The
Guardian, которая ведет онлайн-трансляцию
из Европейского центра ядерных
исследований (CERN), где проводится
эксперимент.
Достигнутая энергия
столкновения является максимальным
значением, которое когда-либо
удавалось получать в ускорителях
элементарных частиц. Предыдущий рекорд
энергии столкновения был установлен в
БАК 22 марта и составил 3,48
тераэлектронвольта.
Первые два запуска пучков
протонов в Большом адронном коллайдере,
предпринятые ранее во вторник,
закончились неудачей. В первой попытке
пучки не смогли столкнуться на
энергиях 2,2 тераэлектронвольта из-за
сбоя в системах электроснабжения БАК.
После наладочных работ
электроснабжение пришло в норму,
однако второй запуск протонов сорвался
из-за неполадок в новой системе защиты
магнитов коллайдера от перегрева.
Впоследствии все неполадки
были устранены, а работа коллайдера
продолжилась в штатном режиме. После
выхода БАК на запланированную энергию
пучков протонов ученые фиксируют более
40 столкновений элементарных частиц в
секунду, что совпадает с
запланированными значениями.
С циркуляцией пучков
протонов с энергией 3,5
тераэлектронвольта (энергия
столкновения составляет сумму энергий
двух пучков) в БАК начался двухгодичный
цикл набора статистики по работе
ускорителя на половине проектной
мощности. После этого коллайдер будет
отключен на год, и его подготовят к
столкновению пучков элементарных
частиц на максимальной энергии в 14
тераэлектронвольт.
Большой адронный коллайдер
является крупнейшим в мире ускорителем
элементарных частиц. Длина его кольца,
по которому циркулируют протоны,
составляет 27 километров.
Основной задачей БАК
является исследование столкновений
пучков протонов на высоких энергиях и
вероятного возникновения существующих
только в теории частиц. В частности,
ученые надеются, что БАК позволит
доказать существование бозона Хиггса,
существование которого, в свою очередь,
станет одним из доказательств
Стандартной модели - теории, которая
объясняет взаимодействие между
элементарными частицами во Вселенной. |
Земные часы превзошли по
точности астрономические
Физики установили, что
наземные часы надежнее
астрономических. Статья ученых еще не
принята к публикации, однако ее препринт
доступен на сайте arXiv.org.
В качестве земных в
эксперименте выступали квантовые часы,
в которых за временем следят при помощи
контроля колебаний отдельных атомов
или ионов. Точность этих лабораторных
инструментов сравнивали с точностью
естественных астрономических часов -
пульсаров. Эти объекты представляют
собой вращающиеся нейтронные звезды,
испускающие луч электромагнитного
излучения.
В результате ученые
установили, что относительная
погрешность современных земных часов
составляет примерно 10-17. Для
лучших из астрономических часов - так
называемых миллисекундных пульсаров -
этот показатель составляет примерно 10-15.
Таким образом, формально земные часы
лучше.
При этом, однако, отмечается,
что земные часы показывают хорошие
результаты только на коротких
временных промежутках. На деле
невозможно установить, как долго
квантовые часы смогут корректно
отсчитывать время - для их работы
требуется наличие электроэнергии,
запасных частей, а также
квалифицированного персонала.
Нейтронные пульсары в свою очередь
способны точно отсчитывать время в
течение тысячелетий. |
Физики на порядок повысили
точность значения массы кварков
Физики определили массы
верхнего и нижнего - самых легких -
кварков с точностью, которая на порядок
превышает точность предыдущих
определений. Работа ученых
опубликована в журнале Physical Review Letters.
Коротко о ней пишет портал ScienceNOW.
Кварками называют
элементарные частицы, из которых
состоят, например, протоны и нейтроны (все
частицы, состоящие из кварков, называют
адронами). Кварки делятся на шесть "сортов",
или ароматов - нижний, верхний, странный,
очарованный, прелестный и истинный.
Определение характеристик кварков
чрезвычайно важно для создания моделей,
объясняющих фундаментальные
физические взаимодействия, однако в
природе кварки не встречаются в
свободном состоянии - они всегда
существуют в тесной связи с другими
кварками. Это явление получило
название конфайнмента,
и оно сильно затрудняет изучение
кварков.
Ученые разработали алгоритм
непрямого определения массы кварков -
они выясняли массы тех или иных кварков
не непосредственно, а вычисляли
соотношение между их массами. Физики
использовали метод квантовой
хромодинамики (КХД) на решетке, в рамках
которого время принимается за
дискретную величину. Пространство
внутри адрона делится на ячейки, в
которые "помещаются" кварки и
глюоны (элементарные частицы,
способствующие удержанию кварков
вместе). При помощи суперкомпьютеров
ученые моделируют взаимодействия
кварков и глюонов, подбирая значения
масс кварков так, чтобы свойства
составленных из них адронов
соответствовали экспериментальным
наблюдениям. Чем мощнее суперкомпьютер,
тем меньше будут ячейки внутри адрона и,
соответственно, тем точнее будет
значение массы кварка.
Авторы новой работы
сосредоточились на определении массы
самых легких кварков - верхнего и
нижнего. Специалистам удалось получить
соотношения массы очарованного кварка
к массе странного кварка. Ранее другой
коллектив исследователей смог
вычислить соотношение масс странного
кварка к верхнему кварку и нижнему
кварку. Массу странного кварка физики
смогли вычислить с высокой точностью -
так как он намного тяжелее верхнего и
нижнего кварков. Из всех этих данных
ученые получили значения масс верхнего
кварка - 2,01 ± 0,14 мегаэлектронвольта - и
нижнего кварка - 4,79 ± 0,16
мегаэлектронвольта. Это составляет
соответственно 0,214 и 0,510 процента от
массы протона. Таким образом, физики
уменьшили погрешность в определении
массы легких кварков с 30 до 1,5 процентов.
Для того чтобы новые
результаты были окончательно признаны
научным сообществом, они должны быть
подтверждены независимой группой
специалистов. Ряд допущений, которые
физики приняли в своей работе, могут
исказить ее результат, и их
правомерность необходимо
дополнительно проверить. |
Физики превратили
электронный луч в штопор
Ученым впервые удалось
закрутить луч электронов - получить
пучки с ненулевым орбитальным угловым
моментом. Статья ученых появилась в
журнале Nature, а ее
краткое изложение приводит physicsworld.com. Ученым ранее уже удавалось
получать лучи света с ненулевым
орбитальным моментом, в которых гребни
волн описывают винтовую поверхность,
напоминающую обычный штопор. Для этого
фотоны пропускались через спиральную
фазовую пластинку, обычно
изготавливаемую из кремния при помощи
литографии (примерно так же, как
печатаются компьютерные чипы).
Поверхность пластины не горизонтальна, причем угол наклона
касательной плоскости к точке зависит
от толщины пластины в этом месте.
С электронным лучом можно
было бы поступить так же, однако
максимальная толщина такой пластинки
не должна превышать 100 нанометров -
создавать подобные структуры ученые
пока не умеют. Чтобы преодолеть эту
трудность, исследователи отказались от
гладкой формы пластинки и сделали ее
ступенчатой. В качестве материала
использовалась медная матрица с
углеродным покрытием, в которую были
помещены куски графита различной
высоты.
Непосредственно для
эксперимента ученые использовали
электронный пучок с энергией 300
килоэлектронвольт. Пучок разделялся на
две половины: одна проходила через
графитовую фазовую пластинку, а вторая
оставалась нетронутой. После этого два
луча сводили в один и направляли на
экран. Анализ изображения (дифракционной
картины) позволил установить, что
электронный пучок действительно
закручивался по спирали.
По словам исследователей,
подобные электронные лучи могут
оказаться крайне полезны в электронной
микроскопии. Дело в том, что в настоящее
время для получения изображения
анализируется интенсивность
электронного пучка. Физики полагают,
что в закрученных пучках можно будет
получать информацию и о фазе
отраженного от объекта электронного
луча. Как следствие - полученные таким
образом изображения будут более
четкими. |
Ученые определили цели для
будущих гравитационных детекторов
Физики смоделировали
столкновение пары нейтронных звезд в
двойной системе и вычислили диапазон
частот, в котором необходимо искать
возникающие при этом гравитационные
волны. Статья (pdf)
исследователей опубликована в журнале Physical
Review Letters, а ее краткое изложение
приводится на сайте Американского
физического общества.
В рамках работы ученые
моделировали слияние звезд, используя
несколько вариантов уравнения
состояния вещества. Выяснилось, что,
когда расстояние до двойной системы
примерно 330 миллионов световых лет,
волны следует искать на частоте 6
мегагерц. При этом амплитуда колебаний
оказывается вне диапазона
чувствительности современных приборов,
однако проект Advanced LIGO, старт которого
запланирован на 2015 год, уже сможет
регистрировать такие волны.
До настоящего времени физики
не обнаружили ни одной гравитационной
волны. В частности, совсем недавно
появилась работа (pdf),
в которой исследователи выяснили, что с
вероятностью порядка 0,9 современные
детекторы не смогли зарегистрировать
гравитационные волны, испускаемые
двойными системами в радиусе 22 тысячах
световых лет от Земли.
По словам авторов новой
работы, регистрация волн детекторами
следующего поколения, например Advanced LIGO,
представляется достаточно вероятной -
дело в том, что слияния в двойных
системах на расстояния порядка 330
миллионов световых лет от Земли
происходят несколько раз в год, поэтому
у физиков будет больше данных для
анализа. |
Российские ученые
синтезировали 117-й элемент
Российские ученые из
Объединенного института ядерных
исследований (ОИЯИ) в Дубне вместе с
коллегами из США синтезировали 117-й
элемент таблицы Менделеева. Об этом
сообщил руководитель эксперимента
академик Юрий Оганесян, слова которого
цитирует РИА
Новости.
Для получения нового
элемента ученые обстреливали мишень из
берклия-249 ионами кальция-48 на
ускорителе У-400 Лаборатории ядерных
реакций ОИЯИ. В общей сложности было
зафиксировано шесть событий рождения
ядер 117-го элемента, который пока не
имеет официального названия.
Эксперимент был начат в июне 2009 года.
В экспериментах по синтезу
нового элемента ученые также
зафиксировали необычно долгое время
существования другого тяжелого
элемента с номером 113. Оно составило 5,5
секунды. В ближайшее время
исследователи намерены изучить его
химические свойства, рассказал
корреспонденту агентства директор
Лаборатории ядерных реакций имени
Флерова ОИЯИ профессор Сергей Дмитриев.
Для исследований 113-го элемента была
построена экспериментальная установка.
Первые опыты намечены на апрель-май
текущего года.
Дмитриев отметил, что
полноценное исследование провести
вряд ли удастся по причине того, что у
ученых может не хватить берклия-249. Этот
изотоп российские специалисты
получили от американских
исследователей из Окриджской
национальной лаборатории, и к
настоящему моменту у ученых осталось
всего 3,5 миллиграмма вещества.
Помимо изучения свойств 113-го
элемента в планы ученых из ОИЯИ входит
получение новых элементов с атомными
номерами больше 118 (конкретно - 119-го и 120-го).
Для их синтеза необходимо будет
провести модернизацию ускорителя У-400,
которую планируется начать в 2010 году.
Первые опыты предварительно
запланированы на первые месяцы 2012 года.
В 1998 году сотрудники ОИЯИ
синтезировали 114-й элемент таблицы
Менделеева. Спустя 11 лет ученые из
Национальной лаборатории Лоренса в
Беркли подтвердили результаты этой
работы, также синтезировав этот
элемент. |
В 2016 году в Дубне запустят
новый ускоритель
В 2016 году в Дубне будет
запущен новый ускоритель ТЦ-200, который
позволит ученым получать сверхтяжелые
элементы с атомным номером больше 118. Об
этом на прошедшей в Москве пресс-конференции
журналистам сообщил директор
Лаборатории ядерных реакций (ЛЯР) имени
Флерова Объединенного института
ядерных исследований (ОИЯИ) профессор
Сергей Дмитриев.
В настоящее время ученые из
ОИЯИ работают на ускорителе У-400. В
среду, 7 апреля, было объявлено, что им
удалось получить 117-й элемент таблицы
Менделеева. В ходе эксперимента,
длившегося 140 дней, было зафиксировано
шесть случаев рождения и распада
нового элемента.
До того как будет создан
новый ускоритель, ученые из ОИЯИ
намерены провести модернизацию
ускорителя У-400. Она будет начата уже в
2010 году, а первые опыты намечены на 2012
год. Исследователи планируют изучить
химические свойства нового элемента.
Ранее сотрудники ЛЯР исследовали
химические свойства 113-го элемента,
время жизни которого измеряется
секундами.
Помимо 117-го элемента в ЛЯР
были синтезированы сверхтяжелые
элементы с атомными номерами 113, 114-116 и
118. На сегодняшний день в других
лабораториях был повторен опыт по
синтезу 114-го элемента. По правилам
ИЮПАК (Международный союз
теоретической и прикладной химии), для
того, чтобы новый элемент был признан
существующим, его необходимо получить
более чем в одной лаборатории. Однако
такие эксперименты являются очень
трудоемкими и затратными. Сергей
Дмитриев отметил, что, по его мнению, в
ближайшее время ИЮПАК может изменить
свои правила. Он также добавил, что
рассчитывает на признание ИЮПАК в 2010
году 114-го и 116-го элементов. |
Астрофизики объяснили
двойное ядро Андромеды
Астрофизики построили
компьютерную модель процессов,
происходящих на среднем по
астрономическим меркам расстоянии от
сверхмассивной черной дыры, и
установили причины существования у
галактики Андромеды двойного ядра. Препринт
статьи ученых доступен на сайте arXiv.org, а
ее краткое изложение приводит издание
Universe Today.
В рамках работы ученые
построили компьютерную модель
поведения материи на расстоянии
примерно 0,3 - 30 световых лет (это
расстояние в астрофизике относится к
"средним") от сверхмассивной
черной дыры. Астрофизики выяснили, что
под воздействием гравитации и
электромагнитных полей, возникающих в
данных областях, материя формирует
необычные диски - черная дыра
располагается не в центре диска, а
ближе к краю.
Как отмечают ученые,
подобная форма диска приводит к тому,
что газ и пыль вокруг дыры постепенно
теряют угловой момент и падают на нее.
Новые результаты, по мнению
астрофизиков, окажут влияние на
развитие современных моделей
галактической эволюции. При этом,
однако, обнаружить такие диски
достаточно сложно - их изучению мешает
свечение окрестностей дыры.
Однако ученые утверждают,
что для наблюдения доступны следы
существования дисков. Так, например,
исследователи заявляют, что им удалось
объяснить феномен двойного ядра в
галактике Андромеды, обнаруженный в 1993
году телескопом "Хаббл". Ученые
установили, что двойное ядро является
остатком диска, проявившегося в
компьютерных моделях. |
Астрономы потеряли 90
процентов удаленных галактик
Астрономы установили, что
при изучении удаленных галактик
примерно 90 процентов скоплений
обнаружить не удается. Статья ученых
появится в журнале Nature, а ее краткое
изложение приводит Европейская южная
обсерватория (ESO). Препринт статьи в
формате pdf можно найти тут.
Астрономам уже достаточно
давно было известно, что традиционными
методами поиска галактик с большим
красным смещением невозможно найти
часть объектов. При этом точное
количество "потерянных" галактик
подсчитано не было. В рамках новой
работы астрофизики смогли восполнить
этот пробел.
Используя данные, собранные
массивом телескопов VLT, ученые
оценивали, сколько галактик "теряется"
при использовании метода поиска по
одной из спектральных линий Лайман-альфа.
При этом ученых преимущественно
интересовали скопления со смещением 2,2
(то есть удаленные от Земли примерно на
10 миллиардов световых лет).
В результате было
установлено, что около 90 процентов
галактик с таким красным смещением, в
которых идут активные процессы
звездообразования, испускают
недостаточное количество света, чтобы
быть обнаруженными. Исследователи
подчеркивают, что новые результаты
могут оказать значительное влияние на
многие гипотезы, касающиеся молодых
галактик.
Совсем недавно орбитальный
телескоп "Хаббл" сфотографировал
самые удаленные галактики из известных
на настоящий момент. Свет от них
добирался до Земли в течение 13
миллиардов лет. |
Квазары оказались
результатом столкновения галактик
Астрофизики установили, что
квазары возникают в результате слияния
галактик. Статья
ученых появилась в журнале Science, а
ее краткое изложение приводит ScienceNOW.
Квазары, открытые в 50-х годах
прошлого века, представляют собой
активные ядра галактик, в центре
которых лежит сверхмассивная черная
дыра. В рамках нового исследования
астрофизики пытались ответить на
вопрос, почему ядра одних галактик
активны, а ядра других (например,
Млечного Пути) - относительно спокойны.
Ученые предположили, что
активность ядра обусловлена
столкновением галактик. Чтобы
проверить свою гипотезу, ученые
собрали данные о 200 подобных объектах,
самый удаленный из которых
располагается на расстоянии около 11
миллиардов световых лет от Земли. Для
изучения галактик использовали
телескопы Spitzer и Chandra.
В результате исследователи
установили взаимосвязь между тем
фактом, что галактика пережила в
недавнем прошлом столкновение, и
активным ядром. Примечательно, что в
рамках новой работы ученым удалось
найти большое количество скрытых
квазаров - активных ядер, укрытых
облаками пыли.
Таким образом, ученые
предлагают следующую модель
формирования квазаров. Сначала
галактики сталкиваются, а их черные
дыры сливаются. При этом дыра
оказывается в центре пылевого кокона,
образованного в результате
столкновения, и начинает интенсивно
поглощать материю.
Примерно через 100 миллионов
лет свечение окрестностей дыры
становится настолько сильным, что
выбросы излучения начинают прорывать
кокон. В результате появляется
привычный астрономам квазар. Еще через
100 миллионов лет процесс
приостанавливается, и центральная
черная дыра снова начинает вести себя
спокойно.
Совсем недавно ученым
впервые удалось сфотографировать
сталкивающиеся квазары. В рамках
работы ученые интересовались двойным
квазаром SDSS J1254+0846, который
располагается на расстоянии 4,6
миллиарда световых лет от Земли в
созвездии Девы. |
Астрономы научились
отделять сферы от "картошек"
Астрономы предложили новую
редакцию определения "карликовая
планета", позволяющую более
эффективно применять этот термин на
практике. В частности, в рамках нового
определения ученые научились
разделять сферические и похожие на
картошку тела. Статья исследователей
пока не появилась в рецензируемом
журнале, однако ее препринт
доступен на сайте arXiv.org.
Согласно существующему
определению, карликовой планетой
называется вращающееся вокруг Солнца
небесное тело, которое не является
спутником, поддерживает почти
сферическую форму благодаря
собственной гравитации, однако не
очистило свою орбиту от других тел (или,
как говорят астрономы, не доминирует на
своей орбите). Сложнее всего на
практике проверять требование почти
сферичности, поскольку оно связано с
субъективной оценкой. В рамках новой
работы ученые решили исправить этот
недостаток.
Так, они проанализировали
данные о большом количестве небесных
тел и эмпирическим путем установили,
что тела диаметром более 200 километров
имеют сферическую форму. Если диаметр
тела менее 200 километров, то его
гравитация недостаточно сильна для
того, чтобы поддерживать сферическую
форму, поэтому тело напоминает
картошку.
Ученые в то же время отмечают,
что из этого правила имеется несколько
существенных исключений. Так, например,
карлик 4 Веста при диаметре более 200
километров имеет далеко не сферическую
форму. Кроме этого, согласно новому
определению, в разряд карликовых
планет попадает достаточно много
объектов, что может затруднить
классификацию. Тем не менее, ученые
предлагают заменить требование
сферичности ограничением на диаметр
небесного тела.
В настоящее время статус
карликовой планеты официально носят
пять небесных тел - Церера, Плутон,
Хаумеа, Макемаке и Эрида. |
Парадокс тусклого Солнца
решили с помощью космических лучей
Астрономы предложили новое
решение парадоксу тусклого Солнца.
Статья ученых выйдет в журнале Astronomische
Nachrichten, а ее препринт
доступен на сайте arXiv.org.
Известно, что 4 миллиарда лет
назад яркость Солнца была примерно на
четверть ниже современной. Расчеты
показывают, что эта разница была
достаточно существенной - из-за низкой
яркости Солнце обогревало Землю
заметно слабее, что должно было
приводить к замерзанию воды на ее
поверхности. Следы существования жизни
в тот период, однако, показывают
обратное - на Земле присутствовала
жидкая вода.
Чтобы разрешить данное
противоречие, ученые обратились к
звезде Каппа1 Кита, которая
располагается на расстоянии 30 световых
лет от Земли. Используя светило в
качестве модели для молодого Солнца,
астрофизики выяснили, что наша звезда,
вероятно, в прошлом обстреливала Землю
большим количеством выбросов материи.
Эти выбросы приводили к
снижению количества космических лучей,
которые достигают верхних слоев
атмосферы (данный эффект регулярно
наблюдается в том числе и в наше время).
В свою очередь, согласно одной из
теорий (с которой согласны, впрочем, не
все специалисты), космические лучи
влияют на образование облаков в
верхних слоях атмосферы - чем больше
лучей, тем больше облаков.
Таким образом, интенсивные
солнечные выбросы молодого Солнца
приводили к тому, что облаков на Земле 4
миллиарда лет назад было заметно
меньше, чем сейчас. Из-за этого меньше
солнечного света отражалось обратно в
космос, поэтому планета прогревалась
лучше, чем в наше время. И в результате,
несмотря на пониженную яркость Солнца,
жидкая вода на поверхности планеты
существовала.
Совсем недавно геологи
предложили другое решение парадокса
тусклого Солнца. По их словам, примерно
3,8-2,5 миллиарда лет назад большое
количество азота попало из атмосферы в
мантию, а значит до этого азота в
воздухе было заметно больше. Это
означает, что выше было и атмосферное
давление, а значит, парниковые газы
лучше задерживали тепло. Таким образом,
тепла на Земле было достаточно, чтобы
вода не замерзала. |
Найден ближайший к Солнцу
коричневый карлик
Астрономы обнаружили
ближайший к Земле коричневый карлик.
Статья ученых принята к публикации в
журнале Nature, а ее препринт
доступен на сайте arXiv.org.
Объект, найденный в рамках
программы UKIDSS и располагающийся на
расстоянии всего 9 световых лет от
Солнечной системы, получил название
UGPSJ0722-05. Так как непосредственное
наблюдение коричневых карликов
является непростой задачей, для
определения физических характеристик
тела ученые обратились к компьютерному
моделированию.
В результате им удалось
установить, что масса объекта лежит в
пределах от 5 до 30 юпитерианских, а
радиус составляет от 0,09 до 0,12 солнечных.
Для UGPSJ0722-05 характерна невысокая
светимость, что свидетельствует об
очень низкой температуре. Расчеты
показывают, что она составляет 400-500
кельвинов - это делает данный карлик
одним из кандидатов на звание самого
холодного коричневого карлика из
известных на настоящий момент (сейчас
таким является объект SDSS1416+13B,
температура которого чуть ниже 500
кельвинов).
Помимо физических
характеристик карлика ученые смогли
получить данные о его химическом
составе. Так, выяснилось, что в
атмосфере этого объекта присутствует
метан и вода. Также астрофизики
обнаружили, что атмосфера карлика
поглощает электромагнитное излучение
с длиной волны 1,25 микрометра.
Исследователи предполагают, что все
перечисленные факты указывают на
принадлежность UGPSJ0722-05 к совершенно
новому виду небесных тел.
Коричневые карлики
представляют собой объекты, масса
которых от 13 до 80 юпитерианских. Эти
тела формируются по тому же сценарию,
что и звезды - в результате сжатия
облака газа под воздействием
собственной гравитации. Однако масса
карликов недостаточно велика, чтобы
внутри них запустилась термоядерная
реакция превращения водорода в гелий,
которая питает обычные звезды. |
Найден астрономический
объект неизвестного типа
Астрономы обнаружили в
созвездии Тельца астрономический
объект, не попадающий ни в одну из
известных категорий космических тел.
Сообщение о необычном объекте опубликовано
в журнале Astrophysical Journal Letters. Коротко
работу описывает The Wired. Ученые обнаружили странный
объект, исследуя область активного
звездообразования в созвездии Тельца
при помощи обзорной камеры телескопа
"Хаббл" и обсерватории Гемини (Gemini).
Небесное тело, не принадлежащее ни к
одному из известных классов
астрономических объектов, является
одним из компаньонов в двойной системе
с коричневым карликом.
Исследование объекта
показало, что он слишком легок для того,
чтобы считаться коричневым карликом -
его масса не превышает 10 юпитерианских
масс. Согласно современной
классификации, коричневые карлики "начинаются"
с 13 юпитерианских масс. Однако возраст
небесного тела (около одного миллиона
лет) не позволяет причислить его к
планетам-гигантам - для их формирования
требуется значительно больше времени.
Руководитель Комиссии по
внесолнечным планетам Международного
астрономического союза предложил
временно называть объект недоразвитым
коричневым карликом, так как он, по-видимому,
образовался по тем же законам, по
которым формируются "настоящие"
коричневые карлики.
Недавно другой коллектив
астрономов сообщил об обнаружении еще
одного нового класса астрономических
объектов. Исследователи назвали их суперпланетарными
туманностями. |
Астрофизики объяснили
затмение Эпсилон Возничего
Астрономам удалось в деталях
рассмотреть затмение Эпсилон
Возничего и подтвердить существующую
теорию этого явления. Статья ученых
вышла в журнале Nature, а ее краткое
изложение приводится в пресс-релизе
Мичиганского университета, сотрудники
которого принимали участие в работе.
Затмение, которое происходит
раз в 27 лет и продолжается примерно 18
месяцев, в течение почти 200 лет ставило
астрономов в тупик своими необычными
свойствами. Для объяснения
характеристик затмения была
предложена следующая модель: Эпсилон
Возничего, расположенная на расстоянии
2000 световых лет от Земли, представляет
собой двойную систему, в которой одна
из звезд скрыта от наблюдателя облаком
пыли. При этом звезды расположены
особым (достаточно сложным) образом по
отношению к Земле.
Именно сложность
предлагаемой конфигурации (а
следовательно, малая вероятность ее
возникновения) заставляла астрономов
сомневаться в достоверности теории.
Однако новые наблюдения показывают,
что данная гипотеза, скорее всего,
верна. Используя массив телескопов CHARA,
ученые выяснили, что скрытая звезда
представляет собой объект
спектрального класса B5V, который
окружен плотным облаком пыли. Несмотря
на то что радиус облака сравним с
радиусом орбиты Юпитера, его масса чуть
меньше земной. Из-за этого данная
звезда недоступна для наблюдения.
Кроме этого именно пылевой
диск, наклоненный под определенным
углом к наблюдателю на Земле,
ответственен за угловую форму тени,
которая наблюдается на диске видимой
звезды.
Так как явление будет продолжаться как
минимум до конца 2010 года, ученые
планируют продолжить наблюдение за
затмением. |
Астрономы изучили лето почти
при температуре абсолютного нуля
Астрономы доказали, что в
летние месяцы в атмосфере Тритона -
спутника Нептуна, удаленного от Солнца
на 4,5 миллиарда километров - происходят
характерные изменения. Статья ученых
опубликована в журнале Astronomy and astrophysics.
Коротко она изложена на портале ScienceNOW.
Исследователи изучали
атмосферу Тритона при помощи
спектрографа CRIRES, установленного на
массиве телескопов VLT в Чили. Ученые
установили, что летом, когда
температура на Тритоне возрастает до
минус 230 градусов Цельсия, пленка
замерзшего угарного газа (CO),
покрывающая поверхность спутника,
испаряется (точнее, возгоняется - сразу
переходит из твердого состояния в
газообразное). Зимой холодает до минус
240 градусов Цельсия, и CO вновь
кристаллизуется на поверхности.
Летом прошлого года NASA
выложило в Сеть фотографии Тритона,
сделанные космическим аппаратом "Вояджер-2"
в 1989 году. Самый крупный спутник
Нептуна стал последним большим
космическим телом, которое "Вояджер"
изучил перед тем, как покинуть границы
Солнечной системы. |
Зонд сфотографировал лавину
на Марсе
Зонд Mars Reconnaissance Orbiter (MRO)
сфотографировал сход лавины на Красной
планете. Снимки с их описанием доступны
на сайте, посвященном главному
оптическому инструменту аппарата -
камере HiRISE.
Новые снимки были сделаны
еще в январе, однако опубликованы
только сейчас. На фотографии хорошо
видны облака пыли высотой несколько
десятков метров, поднимающиеся над
вершиной утеса. Высота самого утеса -
около 700 метров.
Ученые отмечают, что новые
снимки - далеко не первые фотографии
лавин. Они полагают, что данное явление
носит сезонный характер. В частности,
когда на Марсе теплеет, начинается
возгонка замерзшего углекислого газа.
В результате отложения на склонах
становятся нестабильными и происходит
сход лавин.
Фотографии были выполнены
при помощи снабженной уникальной
оптикой камеры HiRISE на борту MRO. HiRISE
способна получать изображения
объектов на поверхности, размеры
которых не меньше 30 сантиметров с
высоты 300 километров. Новые снимки были
сделаны с высоты около 291 километра. |
На Венере нашли следы
недавней вулканической активности
Астрофизики нашли
подтверждение относительно недавней
вулканической активности на Венере.
Статья ученых опубликована в журнале Science,
а ее краткое изложение приводится на
сайте Германского аэрокосмического
центра, сотрудники которого принимали
участие в работе.
В рамках исследования ученые
использовали данные о температуре
поверхности планеты, собранные
спектрометром VIRTIS (Visible and Infrared Thermal Imaging
Spectrometer - Спектрометр для наблюдения
теплового излучения в инфракрасном и
видимом диапазонах) на борту Venus Express. По
словам ученых, высокая плотность
атмосферы приводит к тому, что
температура на поверхности полностью
определяется температурой атмосферы.
Сравнивая предсказания,
полученные с помощью компьютерной
модели, с фактическими данными, ученые
смогли идентифицировать так
называемые горячие регионы - части
поверхности, где температура на 2-3
градуса выше предсказываемой.
Последующий анализ
собранной информации позволил
установить, что расхождение с теорией
обусловлено особенностями состава
породы в данном регионе, а также
недостаточной степенью ее эрозии под
воздействием венерианской погоды.
Исследователи полагают, что эти
регионы могут состоять из материала,
который был выброшен на поверхность в
результате вулканической активности.
Собранных данных, однако,
недостаточно для того, чтобы сказать,
как давно происходила вулканическая
активность. По словам ученых, возраст
грунта может лежать в пределах от 250 лет
до 2,5 миллиона лет, однако
предполагается, что возраст породы,
скорее всего, лежит ближе к нижней
границе. Таким образом, многие вулканы
могут быть активными до сих пор.
Аппарат Venus Express занимается
изучением Венеры с апреля 2006 года. |
Потенциальные пришельцы с
Титана оказались взрывоопасными
Ученым удалось установить
свойства живых организмов, которые
теоретически могут обитать на Титане. В
частности, они выяснили, что в земной
атмосфере подобные организмы будут
взрывоопасными и крайне ядовитыми.
Свои результаты ученые представят на
астрономической конференции в Глазго,
которая пройдет там 13 апреля 2010 года.
Краткое изложение предстоящего
доклада приводит
издание Universe Today.
Известно, что на поверхности
сатурнианского спутника метан и этан
присутствуют в жидком виде, поэтому
именно эти химические соединения
исследователи взяли за основу для
гипотетических организмов. В
результате им удалось установить, что
молекулы соединений, участвующих в
обмене веществ гипотетических жителей
Титана, имеют меньше атомов, чем
молекулы соединений, участвующих в
метаболизме земных организмов.
Кроме этого ученые пришли к
выводу, что в обмене веществ организмов
с Титана участвует больше элементов,
чем в метаболизме их земных "коллег",
- помимо упомянутых углерода и водорода,
в нем может принимать участие фосфор,
сера и кремний. Именно этот факт делает
подобные организмы токсичными для
большей части земной жизни. Кроме этого,
из-за малого количества солнечного
света, поступающего в атмосферу Титана,
подобные организмы для экономии
энергии скорее всего ведут
малоподвижный образ жизни.
Взрывоопасность подобных
существ, в свою очередь, объясняется
тем, что комфортная температура для них
составляет минус 180 градусов по Цельсию
- именно такая температура на
поверхности Титана. Таким образом,
попав в земные условия, подобный
организм вскипел бы и взорвался,
отравив пространство вокруг себя. |
"Горячие юпитеры"
уличили в истреблении похожих на Землю
планет
Астрономы нашли
доказательства того, что многие
планетные системы могли образоваться
не так, как предполагает наиболее
распространенная гипотеза. Более того,
новые данные указывают, что крупные
планеты, называемые "горячими
юпитерами", способны уничтожать
более мелкие планеты, напоминающие
Землю. Ученые представили результаты
своего исследования на встрече
Королевского астрономического
общества, проходившей в Глазго. Коротко
работа ученых описана в пресс-релизе
Общества.
Исследователи занимались
поиском экзопланет - планет,
обращающихся вокруг других звезд, - так
называемым транзитным методом. Они
обнаружили девять новых планет и
решили сопоставить новые данные с
информацией о ранее открытых планетах.
В общей сложности ученые рассматривали
27 планет и обнаружили, что шесть из них
обращаются "задом наперед" - то
есть в противоположном направлении по
отношению к направлению вращения
звезды-"хозяина".
До сих пор считалось, что
такое "поведение" экзопланет
нетипично и является результатом "встречи"
планеты с находящимся поблизости каким-либо
крупным телом, например другой
планетой или звездой. За "стандарт"
образования планетных систем ученые
принимали такой вариант, при котором
звезда и ее планеты образуются из
одного и того же вращающегося газо-пылевого
облака. Именно поэтому направления
вращения светила и планет совпадают.
Эта гипотеза также предполагала, что
крупные планеты постепенно мигрируют
ближе к светилу, пока не превращаются в
"горячие юпитеры" - тела, масса
которых больше или равна массе Юпитера
и которые расположены очень близко к
звезде.
Большое количество планет,
обращающихся по ретроградным орбитам,
и планет, плоскость орбиты которых
смещена по отношению к "нормальной"
на существенный угол, свидетельствует,
что при образовании планетных систем
может работать какой-то иной механизм (по
крайней мере, в значительной части
планетных систем), заставляющий
планеты резко менять свои орбиты. При
реализации этого сценария вероятность
сохранения небольших планет
становится очень маленькой - при
быстром сдвиге орбиты планет-гигантов
их меньшие "братья" будут
разрушены (так как вероятность
столкновения в этом случае высока).
Впервые вращающиеся по
ретроградным орбитам планеты были
обнаружены летом 2009 года. "Дебютантками"
стали огромная (и при этом аномально
легкая) планета WASP-17b, а также "горячий
Юпитер" HAT-P-7. |
"Союз ТМА-18" с новым
экипажем пристыковался к МКС
4.04.2010. Космический корабль
"Союз ТМА-18", стартовавший с
космодрома Байконур 2 апреля с новым
экипажем Международной космической
станции, пристыковался к МКС. Стыковка
корабля к малому исследовательскому
модулю "Поиск" российского
сегмента станции, которая проходила в
автоматическом режиме, была показана в
прямом эфире телеканала "Россия
24".
Операция прошла штатно, под
аплодисменты собравшихся в ЦУП
родственников космонавтов и
немногочисленных журналистов,
отмечает РИА
Новости. Переходные люки между
кораблем и станцией будут открыты
после проверки герметичности, уточняет
"Интерфакс".
После этого экипаж "Союза" (командир
Александр Скворцов и бортинженеры
Михаил Корниенко и Трейси Колдвелл-Дайсон)
перейдет на борт МКС и присоединится к
работающим на ней с декабря 2009 года
космонавтам Олегу Котову, Соити Ногути
и Тимоти Кримеру. Таким образом, экипаж
23-й основной экспедиции на МКС
увеличится до шести человек. При этом
впервые в течение длительного времени
на МКС будут совершать полет сразу три
российских космонавта. Кроме того,
теперь на российском сегменте станции
заняты кораблями все четыре доступных
стыковочных узла.
Во время полугодовой
орбитальной командировки экипажу
корабля "Союз ТМА-18" предстоит
принять три шаттла и три грузовых
корабля "Прогресс М", а также
выполнить два выхода в открытый космос
из американского и российского
сегментов станции. Кроме того,
россиянам предстоит пристыковать и
интегрировать в состав станции модуль
"Рассвет" (МИМ-1). |
Шаттл "Дискавери"
пристыковался к МКС
7.04.2010. Шаттл "Дискавери",
отправившийся на орбиту 5 апреля,
пристыковался к Международной
космической станции. Об этом
сообщает РИА
Новости со ссылкой на координатора
NASA по связям с общественностью в
подмосковном Центре управления
полетами Сергея Пузанова.
Вскоре после старта челнока
выяснилось, что у него повреждена
антенна сантиметрового диапазона. Она
необходима для передачи на Землю
большого объема данных, однако ее
функции могут взять на себя другие
антенны челнока. Также антенна
сантиметрового диапазона нужна для
выполнения маневра стыковки. В случае
ее отказа для стыковки используется
собственная антенна МКС. Пока не
сообщается, какая из антенн была
задействована.
На борту челнока находится
экипаж из семи человек, в том числе три
женщины. Таким образом, все время, пока
шаттл будет пристыкован к МКС, на ней
будут одновременно находиться четыре
женщины - одним из членов экипажа
станции является американская
астронавтка Трейси Колуэлл-Дайсон.
"Дискавери" доставил на
Международную космическую станцию
большое количество грузов, размещенных
в транспортном модуле "Леонардо".
В их число входят спортивные тренажеры,
спальные места для обитателей станции,
экспериментальное оборудование.
Миссия челнока продлится 13
дней. Его экипаж должен совершить три
выхода в открытый космос, в ходе
которых, в частности, будет заменен бак
с жидким азотом. |
Россия возглавит
обанкротившийся проект "Морской
старт"
Совет директоров
международного консорциума Sea Launch Company (SLC)
принял решение отдать ракетно-космической
корпорации (РКК) "Энергия" "главную
роль" в проекте "Морской старт",
сообщает РИА
Новости со ссылкой на главу РКК
Виталия Лопоту.
"В феврале месяце этого
года партнеры морского старта
встречались вместе. Совет директоров
решил отдать "Энергии" главную
роль в "Морском старте", - сказал
Лопота.
22 июня 2009 года компания SLC
объявила о своем банкротстве и
финансовой реорганизации. Согласно
данным, указанным в заявлении компании,
ее активы составляют от 100 до 500
миллионов долларов, а долги - от 500
миллионов до одного миллиарда долларов.
"Морской старт" — это
плавучий космодром для запуска ракет
"Зенит-3SL" и одноименный
международный консорциум по
эксплуатации космодрома. При помощи
"Морского старта" можно выводить
на орбиту грузы массой до шести тонн.
SLC была создана в 1995 году. В
него входят американская фирма Boeing
Commercial Space Company (40 процентов капитала),
российская РКК "Энергия",
украинские КБ "Южное" и ПО "Южмаш",
а также норвежская судостроительная
компания Aker Kvaerner.
Первый запуск с "Морского
старта" был осуществлен 28 марта 1999
года. 10 октября того же года состоялся
первый коммерческий пуск. Всего было
проведено 30 запусков с плавучего
космодрома, из них 27 — полностью
успешных. |
Орбитальный зонд MRO
сфотографировал марсоход
Зонд Mars Reconnaissance Orbiter (MRO)
разглядел с орбиты марсоход Opportunity.
Фотографии и их описания были
опубликованы на сайте зонда. Кроме этого орбитальный зонд
сфотографировал следы
от колес Opportunity.
Снимки были сделаны еще в
феврале 2010 года, однако опубликовали их
только сейчас. Для съемки
использовалась камера HiRISE, которая
благодаря уникальной оптике способна
получать изображения объектов с
линейными размерами от 30 сантиметров с
высоты около 300 километров.
В момент съемки аппарат
Opportunity находился на краю кратера
Консепсьон диаметром всего 10 метров. По
словам ученых, анализ геологических
особенностей этого образования
позволяет заключить, что Консепсьон,
вероятно, один из самых молодых
кратеров, которые довелось посетить
марсоходам Spirit и Opportunity.
Зонд Mars Reconnaissance Orbiter был
запущен с мыса Канаверал в 2005 году. За
время работы аппарат передал на Землю
данных о Марсе больше, чем все прежние
космические миссии к Красной планете
вместе взятые. Совсем недавно зонд сфотографировал
на Марсе молодой кратер. |
Марсоход "Оппортьюнити"
получил свободу выбора "фотомоделей"
Ученые, курирующие миссию
марсоходов "Спирит" и "Оппортьюнити",
установили на последний новое
программное обеспечение, которое
позволяет аппарату самостоятельно
выбирать подходящие объекты для
детальной съемки. Сообщение об этом
появилось на сайте Лаборатории
реактивного движения (JPL) при NASA.
До сих пор работа марсоходов
на Красной планете проводилась по
следующей схеме: по ходу движения
аппараты делали панорамные фотографии
окружающего пейзажа и пересылали их на
Землю. Исследователи отсматривали
присланные снимки и выбирали объекты,
достойные более тщательного изучения.
После этого марсоходам передавалась
команда исследовать эти объекты при
помощи другой фотокамеры.
Сейчас "Оппортьюнити"
может сам выбирать, какие именно
обломки скал он должен исследовать
прицельно. Ученые заложили в бортовой
компьютер аппарата параметры, по
которым он отбирает интересные для
специалистов объекты. Основными
критериями отбора являются размер
обломка породы (чем больше, тем лучше) и
его цвет (предпочтительно темный).
Новая стратегия была
проверена в начале марта, когда
марсоход самостоятельно выбрал один
обломок породы из более 50 других камней,
находящихся поблизости. По словам
сотрудников JPL, "Оппортьюнити"
выбрал именно тот обломок, который они
бы сами отобрали после анализа снимков.
Марсоходы-"близнецы"
"Спирит" и "Оппортьюнити"
были запущены на Марс в 2004 году.
Изначально планировалось, что миссия
аппаратов продлится 90 дней, однако оба
они функционируют до сих пор. "Оппортьюнити"
способен самостоятельно передвигаться,
а "Спирит" в апреле 2009 года попал в
песчаную ловушку. Ученые пытались
вызволить марсоход, однако до сих пор
им не удалось этого сделать. |
Три новых спутника "ГЛОНАСС-М"
введены в эксплуатацию
Три космических аппарата
российской спутниковой системы
ГЛОНАСС были введены в эксплуатацию 28
марта 2010 года. Об этом сообщает
пресс-служба предприятия-изготовителя
спутников ОАО "Информационные
спутниковые системы" (ИСС).
Согласно сообщению пресс-службы,
на спутниках "включена целевая
аппаратура, и они начали штатную работу
в составе глобальной навигационной
спутниковой системы России". С
каждым спутником проводятся
ежедневные сеансы связи. Замечаний к
работе систем космических аппаратов
пока не возникало.
Три введенных в эксплуатацию
аппарата были выведены на орбиту в
начале марта. Таким образом, на данный
момент на орбите находятся 23
космических аппарата системы "ГЛОНАСС".
Однако из них по целевому назначению
используются только 20 спутников. Два
спутника находятся в резерве, еще один -
на техобслуживании.
Для осуществления с помощью
системы ГЛОНАСС навигации по всему
миру необходимо 24 функционирующих
аппарата, однако для обеспечения
непрерывного покрытия сигналом всей
территории России достаточно 18
спутников. |
Главная > Это
интересно > Новости
физики и космонавтики > Новости физики и
космоса. Выпуск 7 (154) |