Kąsnelis Visatos XLVII: Įdomieji Marsas ir Venera

Ir vėl praėjo savaitė, ir vėl skubu jums pateikti astronominių naujienų rinkinį. Šįkart jų gana daug prisirinko – visokiausios žinios nuo Marso iki Visatos pakraščių reikalauja jūsų dėmesio. Tad skaitykite į sveikatą!

***

Pradėsiu nuo tiesiog gražių vaizdų – šią savaitę NASA pristatė naują naktinės Žemės nuotraukų rinkinį. Panašus Žemės vaizdas jau buvo paskelbtas prieš keletą metų, bet naujojo raiška yra bene dešimt kartų geresnė, taigi galima įžvelgti žymiai daugiau detalių. NASA‘os tinklalapyje galite pasižvalgyti po interaktyvų žemėlapį ir suprasti, kad Lietuvoje šviesos tarša dar ne tokia ir didelė :)

***

Aplink Mėnulį jau kurį laiką sukasi du palydovai, sudarantys GRAIL sistemą. Jie siunčia vienas kitam radijo signalus, kurie leidžia nustatyti labai menkus tarpusavio atstumo ir nuotolio nuo Mėnulio paviršiaus pokyčius. Šitaip labai tiksliai išmatuojamas Mėnulio gravitacinis laukas; dabar paskelbtas mūsų palydovo gravitacinis žemėlapis, kuris yra detalesnis už bet kurio kito Saulės sistemos objekto, įskaitant ir Žemės, analogišką žemėlapį. Juo remdamiesi galime nustatyti įvairias uolienų tankio anomalijas po Mėnulio paviršiumi; taip pat iš šių duomenų paaiškėjo, kad Mėnulio pluta per pirmąjį miljardą egzistavimo metų buvo visiškai sutrinta ir vėliau tvirtėjo iš naujo. Tai reiškia, kad Mėnulis, o kartu ir uolinės Saulės sistemos planetos, jaunystėje patyrė gerokai daugiau didelių asteroidų smūgių, nei buvo manyta anksčiau.

Tokie ir panašūs atradimai masina žmonių norą sugrįžti į Mėnulį. Tokiais norais ketina pasinaudoti nauja kompanija „Golden Spike“, siūlysianti keliones į Mėnulį ir atgal vos už pusantro milijono dolerių. Kompanijos steigėjų, tarp kurių yra NASA darbuotojų ir politikų, teigimu, tokiais skrydžiais galėtų naudotis ne tik turtingi pavieniai asmenys, bet ir tyrimų institucijos, norinčios į Mėnulį nugabenti tyrimų prietaisus ar tyrėjus.

***

Venera, nors kartais dar romantiškai pavadinama „Žemės seserimi“, susilaukia gerokai mažiau kosmoso entuziastų dėmesio, nei Marsas ar netgi koks nors Titanas. Bet joje taip pat vyksta įdomių reiškinių: pavyzdžiui, per pastaruosius septynerius metus Europos kosminės agentūros (ESA) zondas „Venus express“ išmatavo sieros dvideginio kiekio padidėjimą Veneros atmosferos viršutiniuose sluoksniuose. Ten patekusį sieros dvideginį Saulės šviesa suskaido per keletą dienų, taigi kažkoks procesas jį turėjo ten iškelti. Toks procesas gali (nors ir neprivalo) būti ugnikalnių išsiveržimai. Jei paaiškėtų, kad taip ir yra, Venera taptu trečiu Saulės sistemos objektu (po Žemės ir Jupiterio palydovo Ijo), kuriame nustatytas aktyvus vulkanizmas.

***

O dabar – marsienos. Pirmadienį buvo paskelbti nauji Smalsiuko cheminių tyrimų rezultatai. Nors jie ir nėra tokia sensacija, kaip galima buvo tikėtis po poros savaičių žiniasklaidos ažiotažo, bet vis tiek labai įdomūs. Marse atrasta organinių junginių. Tačiau kol kas negalima pasakyti, ar tie junginiai yra vietiniai, ar atgabenti iš Žemės. Bet kuriuo atveju, šis tyrimas parodė, kad Smalsiuko cheminės analizės prietaisai veikia be problemų, be to, buvo išvalyta visa sistema, taigi tolesni tyrimai jau leis nustatyti tikrai Marso cheminių junginių įvairovę. Šiek tiek plačiau apie šiuos atradimus ir jų kontekstą galite pasižiūrėti savaitiniame Smalsiuko video siužete.

Tuo tarpu kitas marsaeigis, „Opportunity“, aptiko įrodymų, jog kažkada Marse ne tik egzistavo vanduo (tai jau nustatyta seniau), bet tas vanduo bent jau kai kur buvo tinkamo gyvybei rūgštingumo. Anksčiau aptikti senovinių vandens telkinių požymiai rodė, jog ten būta labai rūgštaus vandens telkinių; tokiose rūgščiose aplinkose gyvybė gal ir galėtų egzistuoti, bet sunkiai. Dabar aptiktas molingas gruntas, kurio cheminė sudėtis rodo, jog ten kadaise tyvuliavo maždaug neutralaus rūgštumo ežeras.

Toje pačioje konferencijoje, kur buvo pristatyti šie nauji atradimai Marse, NASA paskelbė apie naujo marsaeigio kūrimą. Šis marsaeigis, kuris turėtų į Raudonąją planetą iškeliauti 2020-aisiais, ne veltui vadinamas Smalsiuko broliuku/sesute, mat jis bus gaminamas iš Smalsiuko „atsarginių dalių“. Na ne visai taip; marsaeigio konstrukcijoms kai kur bus galima panaudoti Smalsiukui pagamintas detales, ir šiaip visa struktūra numatoma labai panaši, tik moksliniai prietaisai bus kažkokie kitokie. Kokie, kol kas neaišku, bet gali būti, kad vienas iš pagrindinių Smalsiuko Antrojo tikslų bus Marso grunto pavyzdžių pargabenimas į Žemę.

***

Titane po paviršiaus ledu yra vandenynas. Jį skystą palaiko potvyninės jėgos, sukeliamos Saturno, Titanui besisukant 16 dienų orbita aplink planetą, ir radioaktyvių elementų palydovo branduolyje skilimo metu išskiriama šiluma. Nauji „Cassini“ duomenys, tarp jų – ir Titano gravitacinio lauko žemėlapis – leido nustatyti, jog paviršinis ledo sluoksnis yra labai skirtingas įvairiose vietose: tarp ašigalių ir pusiaujo skirtumas siekia net 6 kilometrus. Tai reiškia, kad radioaktyvių branduolių skilimas suteikia tik nedidelę energijos dalį, reikalingą vandenyno skystumui palaikyti, nes ta energija sklinda vienodai visomis kryptimis, taigi tokių sistemingų skirtumų būti neturėtų.

***

Jau keletą metų vis neaišku, ar Vojadžeris-1 paliko Saulės sistemą, ar dar ne. Iš Žemės išskridęs 1977-aisiais, iki maždaug 2009-ųjų metų vidurio jis buvo tikrai Saulės sistemoje, o vėliau perėjo į zoną, kurioje kartais atrodė, kad Saulės sistema jau pasibaigusi, o kartais – kad dar ne. Dabar ima aiškėti, kad Vojadžeris pasiekė tokią Saulės sistemos pakraščio sritį, apie kurios egzistavimą mokslininkai net neįtarė. Srityje, pavadintoje „magnetiniu greitkeliu“, magnetinis laukas susisukęs taip, kad juo energingos dalelės gali patekti į Saulės sistemą arba iš jos išlėkti. Gali būti, jog būtent judėjimas šia magistrale ir nulėmė tokius keistus ir kintančius Vojadžerio daviklių parodymus.

***

Kitose planetinėse sistemose sąlygos gyvybei gali būti palankesnės, nei mūsiškėje. Ir ne bet kokiai, o daugmaž žemiškai gyvybei – būtent tokiai, kokią geriausiai pažįstame. Kaip taip gali būti? Saulės sistemoje praktiškai vienintelė žemiškai gyvybei tinkama planeta yra pati Žemė, o kitose arba per karšta, arba per šalta. Bet jei planetos branduolyje būtų daug radioaktyvių elementų, pavyzdžiui torio, tai ji galėtų išlikti šilta net ir gerokai toliau nuo žvaigždės. Norėdami išsiaiškinti, kiek torio gali būti kitose planetų sistemose, grupė astronomų ištyrė aštuonių labai panašių į Saulę žvaigždžių cheminę sudėtį ir nustatė, kad septyniose iš jų torio yra gerokai daugiau, nei Saulėje. Tai reiškia, kad torio greičiausiai daugiau yra ir planetose, besisukančiose aplink tas žvaigždes. Taigi tose planetose yra šilčiau, nei analogiškose planetose prie Saulės, tad jose gali lengviau egzistuoti skystas vanduo. Įdomus argumentas, sakyčiau, ypač turint omeny, kad kol kas dauguma aptiktų egzoplanetų yra per karštos, o ne per šaltos, kad jose galėtų egzistuoti gyvybė. Bet šitaip praplečiama gyvybinė zona prie kitų žvaigždžių, taigi šansų rasti gyvybei tinkamų planetų šiek tiek padaugėja, o tai yra gerai.

***

Rentgeno spindulių žybsnis gali būti pirmasis supernovos sprogimo ženklas, pastebimas keletą minučių anksčiau, nei gama ar regimoji spinduliuotė. Priešingai nei daugelis astronominių reiškinių, supernovų sprogimai trunka trumpai – žvaigždės kolapsas matuojamas sekundėmis, o vėliau ypatingai galingose supernovose kylantys gama spindulių žybsniai trunka taip pat tik keletą minučių. Nors šiuo metu turime orbitinių teleskopų, kurie gama žybsnius užfiksuoja ir kitiems teleskopams bei astronomams informaciją perduoda per keletą sekundžių, bet kokia galimybė paankstinti pastebėjimą yra labai naudinga. Taigi galimybė fiksuoti ne gama, o rentgeno spindulių signalą, atsklindantį keletu minučių anksčiau, būtų reikšmingas žingsnis į priekį aiškinantis tų sprogimų savybes. Tyrinėdami keleto šimtų žybsnių informaciją, astronomai išsiaiškino apie rentgeno spindulių signalus, tačiau dar reikės detalesnių stebėjimų, kad būtų nustatyta, ar rentgeno spinduliai sukuriami paties žvaigždės kolapso metu, ar juos sukelia koks nors kitas procesas.

***

Vietoje savaitės paveiksliuko duodu jums dvi nuorodas yra paveiksliukų gausybes. Pirmoji – interaktyvi galaktinio susidūrimo rezultato, žvaigždėdaros regionų žiedo aplink galaktiką NGC 922, nuotrauka. Antroji – „Hablo Visata“, daugybės Hablo teleskopu darytų nuotraukų rinkinys. Kad ir šio žvaigždžių spiečiaus, NGC 2060:

NGC 2060, supernovos liekana, jaunos žvaigždės ir kitoks kosminis gėris. ©NASA, ESA, D. Lennon and E. Sabbi (ESA/STScI)
NGC 2060, supernovos liekana, jaunos žvaigždės ir kitoks kosminis gėris. ©NASA, ESA, D. Lennon and E. Sabbi (ESA/STScI)

***

Kartais patys aktyviausi objektai yra sunkiausiai pastebimi. Heršelio infraraudonųjų spindulių teleskopu aptikta daugiau nei septyni šimtai tolimų galaktikų, ypatingai aktyviai formuojančių naujas žvaigždes. Šios galaktikos yra praktiškai nematomos regimųjų spindulių diapazone, nes jose yra labai daug dulkių, sugeriančių regimąją ir ultravioletinę šviesą. Tačiau tolimųjų infraraudonųjų spindulių ruože sugertis smarkiai sumažėja, o šaltų molekulinių dujų, iš kurių formuojasi žvaigždės, spinduliuotė tampa kaip tik intensyvi, taigi Heršeliui ir panašiems teleskopams tos galaktikos švyti kaip žiburiai tolimoje Visatoje. Dešimt kartų padidintas žinomų žvaigždėdaros žybsnių (angl. starburst) galaktikų skaičius leis daug tiksliau nustatyti vidutines žvaigždėdaros spartos vertes prieš daug milijardų metų.

***

Juodųjų skylių išmetamos energingų dalelių čiurkšlės jau seniai buvo siejamos su magnetiniais laukais aktyviai medžiagą valgančių skylių aplinkoje, tačiau tikslus jų ryšys vis dar nėra iki galo išaiškintas. Naujais skaitmeniniais modeliais parodyta, kad magnetiniai laukai aplink juodąją skylę išlekiančias jonizuotas dujas visada nukreipia išilgai juodosios skylės sukimosi ašiai (kuri turėtų sutapti ir su akrecinio disko ašimi, jei diskui duota pakankamai laiko pasiekti pusiausvyrą). Tai atitinka stebėjimų duomenis, kurie rodo, kad tos čiurkšlės yra statmenos akreciniams diskams visur, kur diskų kryptį galime nustatyti.

***

Pabaigai – truputį paprastesnis ir šiek tiek filosofinis klausimas: jei mokykloje nepasakojame vaikams, kad Žemė yra plokščia, tai kodėl jiems aiškiname panašiai klaidingus teiginius apie gravitaciją arba greičių sudėtį? Šiame MinutePhysics vaizdo siužete trumpai pristatoma, kaip klaidingai mokykloje aiškinama apie visuotinę trauką ir apie judėjimo reliatyvumą ir klausiama – kodėl? Kodėl reikia vaikams meluoti, kad jie užaugtų galvodami neteisingai ir vėliau toli gražu ne visi sužinotų, kaip yra iš tiesų? Juk būtent iš tokio nesupratimo ir gimsta vėlesnis mokslinių atradimų nesuvokimas, kai bandoma remtis klaidingomsi mokyklinėmis žiniomis. O juk vaikai tikrai galėtų suprasti ir reliatyvistinę greičių sudėtį, ir erdvėlaikio iškreiptumą, ir kvantinę mechaniką… Aišku, ne visas detales, bet pagrindinius postulatus ir išvadas tikrai galima aiškinti mokykliniame fizikos kurse. Tai būtų daug naudingiau, nei dabartinė situacija.

***

Štai tokios žinios iš Visatos šią savaitę. Kitą savaitę jų bus ir vėl, naujų ir įdomių. O iki kito karto laukiu jūsų komentarų.

Laiqualasse

6 comments

  1. galaktikų kiekis
    kiekis –> skaičius
    # jei galima suskaičiuoti, tada skaičius. Jei suskaičiuoti neina,
    # tada kiekis.
    # Didelis DUJŲ KIEKIS lemia didelį GALAKTIKŲ SKAIČIŲ

    realityvistinę –> reliatyvistinę

    1. Velniai griebtų, padariau klaidą, kuri mane labai nervina, kai kur nors pamatau (apie tą realų reliatyvumą turiu omeny). Ačiū už pastabas :)

  2. Modelis rodo, kad išmeta statmenai ašiai ir tai sutampa su stebėjimų duomenimis rodančiais, kad išmeta statmenai diskui?

Komentuoti: Mindaugas Atšaukti atsakymą

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *