Kąsnelis Visatos XXVII: Mėnulis ir vandenys

Šią savaitę Visatoje buvo ir sukakčių, ir tolimų atradimų, gražių vaizdų Žemėje ir egzoplanetų. Visa tai, kartu su keliais filmukais ir paveiksliukais – žemiau. Smagaus skaitymo!

***

Penktadienį, liepos 20-ąją dieną, sukako 43 metai nuo pirmojo žmogaus išsilaipinimo Mėnulyje. Legendinis Nilas Armstrongas pasakė legendinę frazę „Mažas žingsnelis žmogui, bet didžiulis šuolis visai žmonijai“. Gerai žinomos ir nuotraukos iš to išsilaipinimo – Armstrongas prie JAV vėliavos, Bazo Aldrino (Buzz Aldrin) pėdsakas. Pirmoji nuotrauka nebuvo tokia įspūdinga: tiesiog kapsulės šonas ir Mėnulio paviršius. Bet tai buvo pirmas kadras, padarytas nuo Mėnulio paviršiaus; tai yra milžiniškas žmonijos pasiekimas.

Prieš trejus metus, minint 40-ąsias nusileidimo metines, NASA sukūrė dokumentinį filmą apie „Apollo“ programą. Dabar tas filmas prieinamas jūtūbėje.

***

Kitas filmas, šįkart bendrai apie JAV kosmoso tyrimų programą, kuriamas ne NASA, o nepriklausomo režisieriaus. Projektas didžiulis, jam reikia finansinės paramos, tad jei norite prisidėti – tą padaryti galite čia.

***

Nors šiuo metu į Saulę nukreiptas šiaurinis Žemės ašigalis, o Antarktida skendi poliarinėje naktyje, pašvaisčių pasitaiko ir ten. Vienas šviesų šou nufotografuotas iš Prancūzijos-Italijos Concordia tyrimų bazės, o Mount John observatorijoje Naujoje Zelandijoje nuotraukų padaryta daug ir iš jų sudėtas filmukas:

[tentblogger-youtube uWsD_KxyZxc]

***

Ar daug Žemėje vandens? Nors juo padengta trys ketvirčiai planetos paviršiaus ploto, pagal masę vanduo sudaro vos šimtąją planetos dalį. Anksčiau toks nedidelis vandens kiekis kėlė problemų astronomams, tyrinėjantiems Saulės sistemos planetų formavimąsi. Mat buvo manoma, kad Žemei formuojantis ji buvo už vadinamosios „sniego linijos“ – ribos tarp srities, kur temperatūra per didelė, kad galėtų egzistuoti vandens ledas, ir srities, kurioje vandens ledo yra. Jei tai būtų tiesa, tuomet formavimosi metu Žemė turėjo prisigaudyti gausybę ledinių kometų ir šiaip ledo luitų, taigi vanduo turėtų sudaryti daugiau nei 10 procentų planetos masės (panašiai yra ledinėse išorinėse planetose – Urane ir Neptūne). Bet nauji protoplanetinio disko, iš kurio turėjo susiformuoti Žemė ir kitos planetos, modeliai rodo, kad taip nėra. Šiame modelyje įvertinama, jog protoplanetinis diskas smarkiai skiriasi nuo standartinio akrecinio disko. Mat jauna žvaigždė, ypač tokia, kaip Saulė, nespinduliuoja pakankamai ultravioletinių ir rentgeno spindulių, kad jonizuotų visą diską. Disko viduryje atsiranda plati neutralių dujų sritis. Šios dujos susitraukia dėl savo pačių gravitacijos, išlaisvina daug energijos, įkaitina aplinkinius regionus ir ištirpdo visą ledą. Tokiame modelyje, priešingai nei standartinio, pilnai jonizuoto akrecinio disko atveju, „sniego linija“ nejuda artyn žvaigždės, o visada išlieka maždaug ten, kur yra ir dabar – tarp Marso ir Jupiterio orbitų. Taigi Žemė niekada nebuvo „sniegingame“ regione ir mažas vandens kiekis joje, kaip ir kitose vidinėse Saulės sistemos planetose, yra paaiškinamas.

***

Rugpjūčio 6 dieną Marsą pasieks ir ant jo paviršiaus nusileis marsaeigis „Curiosity“ – naujausias ir ambicingiausias NASA Raudonosios planetos tyrimų projektas. Nusileidimas truks septynias minutes, o Marso paviršių roveris turėtų pasiekti pusę aštuonių ryto Lietuvos laiku. Tačiau gali būti, kad šio įvykio vaizdus pamatysime tik gerokai vėliau. Juos transliuoti turėtų aplink Marsą skraidantys zondai, kurių yra net trys: „Mars Odyssey“, „Mars Reconnaisance Orbiter“ ir „Mars Express“. Vienintelė „Odisėja“ gali transliuoti vaizdus tiesiogiai, tačiau per pastarąjį mėnesį keletą kartų „užlūžo“ jos programinė įranga. Šią savaitę palydovas eilinį sykį buvo išvestas iš saugos režimo ir vėl nukreiptas stėbėti Marso paviršių. Jei daugiau problemų nebus, jis turėtų praskrieti maždaug virš tos vietos, kur nusileis „Curiosity“, tačiau tuo metu bus priešingoje Marso pusėje nuo Žemės, taigi negalės iškart perduoti informacijos. Dar gali pavykti pakeisti palydovo orbitą, bet laiko tam lieka vis mažiau…

***

Tuo tarpu aplink Merkurijų besisukantis palydovas „MESSENGER“ dirba be problemų ir siunčia atvirutes. Jose matomi vaizdai, kuriuos prieš keletą metų galėjome tik įsivaizduoti. Gal iš pirmo žvilgsnio pirmosios Saulės sistemos planetos krateriai ir neatrodo įspūdingi, bet jie padeda atsakyti į daugybę klausimų apie planetų formavimąsi, ypač labai arti jų žvaigždžių.

***

Du palydovai, Pioneer 10 ir 11, aštuntajame praeito amžiaus dešimtmetyje paleisti išlėkti ne tik iš Žemės, bet ir iš Saulės sistemos, jau nuo 1980-ųjų juda kitaip, nei buvo tikimasi. Nors apskaičiuota Saulės bei planetų gravitacijos ir spinduliuotės įtaka jų trajektorijoms, tikrinant iš palydovų gautus duomenis pastebėta, kad jie lėtėja šiek tiek sparčiau, nei buvo numatyta. Šią „Pionieriaus anomaliją“ bandyta aiškinti įvairiai – tamsiąja materija, egzotiškais fizikiniais efektais (pvz. kintančia gravitacija) arba gerokai paprasčiau, kad ir šilumos nuostoliais. Dabar grupei mokslininkų pavyko įrodyti, jog pastarasis spėjimas yra teisingas. Per aštuonerius metus trukusį tyrimą, išanalizavus gausybę senų dokumentų, sukūrus kompiuterinius palydovų modelius ir išnagrinėjus jų atsiųstus duomenis nustatyta, kad palydovų elektrinėse grandinėse išsiskirianti šiluma spinduliuojama ne visomis kryptimis vienodai. Šiek tiek daugiau šviesos išspinduliuojama pro tolyn nuo Saulės nukreiptą paviršių; šios šviesos slėgis stumia palydovą atgal, taip mažindamas jo greitį.

***

Planeta Gliese 581g, šeštoji (pagal atradimo laiką) žvaigždės Gliese 581 palydovė, ilgai nedavė ramybės astronomams. Jos atradimas paskelbtas 2010-ųjų metų pabaigoje, bet vos po poros savaičių kita tyrėjų grupė, išanalizavusi sistemos duomenis, jokios planetos ten nerado. Tačiau dabar pakartotiniai tyrimai pateikė stipresnį planetos egzistavimo signalą su vos 4% klaidingo atradimo tikimybe. Paklausite, kodėl tai taip svarbu, jei planetų žinoma jau tūkstančiai? Ogi todėl, kad Gliese 581g yra šiuo metu panašiausia į Žemę žinoma egzoplaneta. Ji yra vos keletą kartų masyvesnė už mūsų planetą, taigi beveik neabejotinai sudaryta iš uolienų, o ne ledo ar dujų; taip pat ji aplink žvaigždę skrieja tiesiai gyvybinės zonos viduryje. Taigi bent jau kol negalime nustatyti planetų cheminės sudėties, Gliese 581g atrodo kaip tinkamiausia žemiškai gyvybei egzistuoti planeta. Smagu žinoti, kad ji greičiausiai egzistuoja.

***

Kita egzoplaneta, irgi neįdomiu pavadinimu UCF-1.01, atrasta naudojant „Spitzer“ infraraudonųjų spindulių teleskopą. Ji aptikta netikėtai, tyrinėjant sistemoje jau žinomą Neptūno dydžio egzoplanetą. Mokslininkai pastebėjo, jog žvaigždės GJ 436 infraraudonoji šviesa periodiškai šiek tiek nublanksta ir taip nustatė, kad sistemoje greičiausiai egzistuoja dar viena planeta. Pastarosios spindulys lygus maždaug dviems trečiosioms Žemės spindulio, o orbita tokia artima žvaigždei, kad planeta aplink ją apsisuka vos per pusantros Žemės paros. UCF-1.01 greičiausiai yra uolinė planeta, tačiau jos paviršius padengtas magma, o temperatūra siekia 600 Celsijaus laipsnių. Šis atradimas įdomiausias turbūt tuo, kad planeta aptikta „Spitzer“ teleskopu, ko anksčiau nebuvo pavykę padaryti. Tai reiškia, kad ateityje galbūt pavyks egzoplanetų paieškoms pasitelkti ir infraraudonųjų spindulių informaciją, ne tik regimųjų.

***

Interferometriniai teleskopai yra labai naudingi, nes juos sugrupavus galima pasiekti tokią raišką, apie kokią pavieniai teleskopai gali tik pasvajoti. Štai dabar, sujungus teleskopus Čilėje, Havajuose ir Arizonoje, gautas kvazaro vaizdas, parodantis 1 šviesmečio dydžio struktūras net 5 milijardų šviesmečių atstumu. Tokios raiškos kol kas nebuvo pavykę pasiekti jokiais kitais stebėjimais. Tyrimui pasirinktas gerai žinomas ir daug stebėtas kvazaras 3C 273. Šis stebėjimas buvo tik bandymas sujungti tris teleskopus, nutolusius per tūkstančius kilometrų, į vieną sistemą. Bandymo sėkmė reiškia, kad ateityje taip bus galima jungti ir dar galingesnius teleskopus ir pasiekti dar didesnę raišką. Šitaip, žingsnis po žingsnio, turėtų būti sukurta sistema, vadinama „Įvykių horizonto teleskopu“.

***

Pirmosios galaktikos, susiformavusios nepraėjus net milijardui metų po Didžiojo sprogimo, buvo labai netaisyklingos, sudarytos iš besijungiančių ir besimalančių gumulų. Tačiau dabar, naudojant Hablo teleskopo duomenis, aptikta labai tolima spiralinė galaktika. Ji tokia buvo jau prieš 10,7 milijardo metų, t.y. kai Visatos amžius siekė vos tris milijardus. Anksčiau žinoma tolimiausia spiralinė galaktika susiformavo gerokai vėliau. Įtariama, kad ši naujai atrasta galaktika, pavadinta BX442, yra tiesiog netikėtai pagauta toje trumpai trunkančioje spiralinėje fazėje tarp susiformavimo ir susiliejimo, kuris pavers galaktiką elipsine. Šiais laikais tokia fazė trunka gerokai ilgiau, nes gerokai rečiau vyksta galaktikų susiliejimai.

***

Mėnulis, Jupiteris ir palydovai. ©Cristian Fattinnanzi
Mėnulis, Jupiteris ir palydovai. ©Cristian Fattinnanzi

Savaitės paveiksliukas – Mėnulis su palyda. Jau prieš savaitę Jupiteris pasislėpė už Mėnulio; toks reiškinys, nors ir dažnesnis už Veneros tranzitą, įvyksta ne kasdien. Šioje mistiškai atrodančioje nuotraukoje matome, kaip Jupiteris, apsuptas keturių Galilėjaus atrastų palydovų, artėja prie Žemės palydovo.

***

Visada norėjote pastudijuoti astronomiją, bet nebuvo tam progos? Astronominis socialinis tinklas CosmoQuest planuoja virtualius astronomijos kursus. Pirmasis kursas apie Saulės sistemą jau užpildytas, tačiau ateityje jų turėtų būti ir daugiau. Sekite reklamą (ne čia, geriau tiesiai CosmoQuest tinklalapyje).

***

Mūsų Visatos laukia šalta ir nyki ateitis – šiluminė mirtis, kai entropija pasieks maksimalią įmanomą vertę ir viskas taps vienoda. Tačiau jau kurį laiką mokslininkai svarsto apie „erdvėlaikio kristalus“, kurie galėtų išlikti net ir po šiluminės mirties; dabar sukurtas modelis, kaip tuos kristalus galima būtų pagaminti. Panašiai, kaip paprasti kristalai yra periodiškai simetriški erdvėje, taip erdvėlaikio kristalai yra periodiškai simetriški dar ir laike. Mums jie atrodytų kaip kristalinė struktūra, periodiškai svyruojanti ir vis grįžtanti į pradinę padėtį. Mokslininkų grupė dabar sugalvojo, kaip sukurti tokią sistemą: įkalinus jonų rinkinį elektriniame lauke ir patalpinus juos į magnetinį lauką, jie ims suktis rateliu; pašalinus elektrinį lauką, sistema turėtų suktis ir toliau, o toks sukimasis neeikvotų nė kiek energijos. Taigi teoriškai toks „kristalas“ galėtų išlikti ir po šiluminės Visatos mirties.

***

Pabaigai paliksiu jus su taikliu pastebėjimu apie Visatos plėtimąsi:

Laiqualasse

One comment

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *