Kąsnelis Visatos XC: Pro Žemę į Jupiterį

Šią savaitę naujienų kaip reta gausu. Tarp jų rasime ir Žemę, besisvaidančią kosminiais zondais, ir egzoplanetų gyvybingumą (kada tik apie jį nebūna naujienų?), ir deimantus Jupiteryje, ir dar šio to įdomaus. Žiūrėkite po kirpsniuku ir skaitykite trumpą apžvalgą.

***

Pro Žemę pakeliui į Jupiterį praskrido zondas Junona (Juno). Jau buvau trumpai rašęs, kad toks praskridimas reikalingas zondui pagreitinti, o plačiau tikiuosi parašyti atskirą įrašą po keleto dienų. Tuo tarpu praskridimas praėjo sėkmingai, nors ir buvo nedidelių problemų. Beskrisdama pro šalį, Junona nufotografavo Žemę ir atsiuntė pirmąsias nuotraukas – tai jos valdytojams padėjo įsitikinti, kad fotoaparatai zonde veikia tvarkingai. Vėliau, išsikapanojusi iš tų nedidelių problemų, Junona nulėkė tolyn Jupiterio link. Beje, šis praskridimas turėjo būti išnaudotas ir keistai anomalijai paaiškinti: pasirodo, kartais (bet ne visada) kosminiams zondams šitaip skrendant pro Žemę, jų greitis pakinta ne visai taip, kaip turėtų. Skirtumai yra labai nedideli – matuojami milimetrais per sekundę – tačiau vis tiek svarbu išsiaiškinti, kas juos sukelia. Kol kas nežinia, ar praskrendančios Junonos stebėjimai padėjo išaiškinti paslaptį, bet tikėkimės, kad taip.

Kita žinia apie zondus – Mėnulio žvalgymų zondas LADEE (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer) sėkmingai įskrido į orbitą aplink Mėnulį ir galės pradėti stebėjimus.

O kita žinia yra sukaktis – prieš 44-erius metus spalio septintą dieną žmonija pirmą kartą išvydo tolimąją Mėnulio pusę. Kaip atrodė nuotraukos, atsiųstos iš sovietinio zondo Luna 3, galite pamatyti čia.

***

Spėkit, kur fotografuota. ©Stefan Hendricks, Alfred Wegner Institute

Savaitės paveiksliuką parinkau visai ne astronominį, bet tokį, kuris atrodo kaip iš gero fantastinio filmo. Betrūksta, kad pro kadrą prašuoliuotų koks nors Svetimas. Arba Vukis, raitas ant Tauntauno. Bet iš tiesų nuotrauka daryta Antarktidoje, kur darbas nesibaigia net ir per poliarinę naktį.

***

Ar kometa ISON išgyvens priartėjimą prie Saulės? Naujausi tyrimai, kuriuose sudėta informacija apie kometos dabartinį garavimą ir branduolio savybes sako, kad turbūt taip. Tai yra geros naujienos, nes jei kometa išsilaikys nesuskilusi perihelyje, tuomet turėtume sulaukti įspūdingų vaizdų lapkričio pabaigoje ir gruodžio mėnesį. Naujausios kometos nuotraukos taip pat rodo, kad ji ryškėja maždaug taip, kaip ir buvo tikėtasi, ir nerodo skilinėjimo požymių.

***

Keletas gražių vaizdų iš Marso. Čia rasite infraraudonųjų spindulių ruože pamėlynavusias kopas bei 300 km ilgio ir 8 km gylio slėnį. Pranešimų apie rimtus mokslinius tyrimus iš marsaeigių ar Marso zondų artimiausiu metu gausime nedaug, nes daugelio jų duomenis analizuoja NASA mokslininkai, šiuo metu išleisti priverstinių atostogų dėl JAV vyriausybės užsidarymo.

***

Kartais asteroidai skrajoja ne po vieną, o turi mėnulius. Kartais – netgi po du. Vienas toks asteroidas yra Silvija, kurios mėnuliai pavadinti Romulu ir Remu. Šių metų sausį trijulė praskrido priešais vieną žvaigždę, o reiškinį visame pasaulyje stebėjo šimtai astronomų – ir profesionalų, ir mėgėjų. Kodėl? Ogi todėl, kad tai leido jiems nustatyti asteroido sandarą. Iš daugybės stebėjimų buvo sudarytas vaizdas, kaip mėnuliai sukasi aplink Silviją. Žinant jų orbitas, pavyko išmatuoti ir Silvijos gravitacinio lauko stiprį bei formą, o tada apskaičiuota ir paties asteroido struktūra. Paaiškėjo, kad Silvija turi tankų branduolį ir gerokai mažesnio tankio apvalkalą.

***

Jupiteryje ir Saturne gali būti daug deimantų. Šitai paaiškėjo dėl dviejų naujų tyrimų. Visų pirma, remiantis seismologiniais duomenimis ir detaliais skaičiavimais, patikslinta planetų milžinių vidinė sandara, geriau nustatyti slėgis ir temperatūra jų viduriuose. Taip pat, tyrinėdami smūgines bangas, mokslininkai patikslino anglies būvio diagramą, t.y. slėgio ir temperatūros grafiką, nurodantį, kokios būsenos yra anglis esant įvairioms šių dydžių vertėms. Paaiškėjo, kad tipinis Jupiterio ir Saturno slėgis atitinka sąlygas, kurioms esant anglis virsta deimantu. Tiesa, tai įvyksta ne pačiuose planetų centruose, o aukščiau. Visai arti centro slėgis tampa toks didžiulis, kad deimantai ištirpsta ir anglis tampa skysta.

***

1989-aisiais metais zondas Voyager 2 praskrido pro Neptūną. Skrisdamas planetą nufotografavo, o nuotraukose buvo atrastas naujas palydovas – mažytis akmenukas, pavadintas Najade (Naiad). Ir daugiau to akmenuko niekas nematė… Iki dabar. Tam prireikė naujų vaizdų apdorojimo programų, kuriomis pavyko pašalinti įvairius blyksnius, liekančius atmetus iš nuotraukos paties Neptūno šviesą. Tada ir buvo pamatytas menkutis šviesuliukas – vos šimto kilometrų skersmens Najadė, skriejanti aplink Neptūną vos 24 tūkstančių kilometrų aukštyje virš planetos paviršiaus.

***

Plutonas turi net penkis žinomus palydovus. Jų orbitos yra gana keistos: Charonas sukasi arti Plutono, o kitų keturių periodai yra beveik tiksliai 3, 4, 5 ir 6 kartus ilgesni. Nauji šios sistemos formavimosi modeliai rodo, kad tokią konfigūraciją sukurti galėjo kelių planetoidų susidūrimas. Smūgio metu buvo sukurtas Charonas, o pabirusios šukės po truputį susijungė į kitus palydovus. Charono gravitacija šias dulkes sustūmė į rezonansines orbitas.

***

Jau kurį laiką žinoma, kad būna planetų, lekiančių kosmose neprisirišusių prie žvaigždžių. Tokios „stepių vilkais“ kartais vadinamos planetos, kaip manoma, yra atplėšiamos nuo savo žvaigždžių, kai pro jas pralekia kita žvaigždė. Bet dabar atrasta vos 12 milijonų metų amžiaus planeta, neturinti savo žvaigždės. PSO J318.5-22 masė šešis kartus viršija Jupiterio, taigi ji tikrai nėra mažytė žvaigždutė. Tokio dydžio objektai patys savaime susiformuoti neturėtų, taigi planeta greičiausiai formavosi prie kurios nors jaunos žvaigždės, bet labai greitai nuo jos buvo atplėšta. Viena tokia žvaigždė yra artima atrastajai planetai Tapytojo beta, kurios amžius taip pat tėra vos 12 milijonų metų.

Prieš metus buvo atrasta deimantinė egzoplaneta. Dabar, patikslinus stebėjimus, paaiškėjo, kad greičiausiai ji visai ne deimantinė. Viena iš priežasčių, kodėl buvo nuspręsta, jog ten esama deimantų, yra ta, kad planeta sukasi aplink žvaigždę, kurios spektre aptikta labai daug anglies. Tačiau patikslinus stebėjimus anglies linijos paaiškėjo esančios silpnesnės, ir bendrai sunkiųjų cheminių elementų (astronomų vadinamų „metalais“) toje žvaigždėje greičiausiai netgi mažiau, nei Saulėje. Taigi ir planetoje deimantų turbūt ne daugiau, nei Žemėje.

***

Kol Merkurijus aplink Saulę apskrieja du kartus, aplink savo ašį apsisuka tris. Kitaip tariant, Merkurijaus sukimasis ir orbitinis judėjimas yra 3:2 rezonanse, o jį sukelia Saulės potvyninė jėga, veikianti Merkurijų. Turint omeny, kad daugybė atrastų egzoplanetų skrieja aplink savo žvaigždes dar arčiau, nei Merkurijus prie Saulės, tikėtina, kad rezonansinis judėjimas dažnas ir kitur. Kartais net ir planetos, esančios gyvybinėse savo žvaigždžių zonose, gali būti prirakintos rezonansu, o į tai reikia atsižvelgti, vertinant galimą jų tinkamumą gyvybei.

Dar vienas svarbus faktorius, nulemiantis planetos gyvybingumą, yra jos sąveika su žvaigždės vėju. Jei planeta turi magnetosferą, ši atmuša žvaigždės vėjo daleles. Dabar skaitmeniniais modeliais nustatyta, jog magnetosferos ir žvaigždės vėjo sąveika turėtų būti matoma planetos tranzito metu, kaip tranzito pagilėjimas. Ištyrę ryškios žvaigždės HD 189733 spektrą ir aplink ją besisukančios planetos tranzitus, mokslininkai nustatė, kad taip ir yra – šios žvaigždės vėjas (30 kartų stipresnis, nei Saulės) sukuria smūginę bangą aplink planetą, o pastaroji gali net padvigubinti tranzito gylį.

Ieškant gyvybės požymių egzoplanetose, svarbu atsižvelgti ir į jų žvaigždžių poveikį. Pavyzdžiui, raudonosios nykštukės spinduliuoja nedaug rentgeno spindulių, bet ir šių pakanka, kad arti jų esančiose planetose būtų sukurta deguonies. Matuodami tų planetų spektrus ir radę deguonies, galime klaidingai nuspręsti, kad jose yra ir gyvybė.

***

Galaktika su žiedlapiais PGC 6240. Žiedlapius, kaip ir įvairias kitas šios galaktikos struktūras, suformavo susiliejimas su kaimyne. ©ESA/Hubble & NASA, Judy Schmidt

Juk nepaliksiu jūsų be astronominio paveiksliuko, ar ne? Tad štai – galaktika, kuri atrodo graži ir rami, gaubiama balzganų žiedlapių. Bet tokie žiedlapiai išduoda audringą jos praeitį: jie yra dar neišnykę galaktikų susiliejimo pėdsakai. Susiliejimo metu galaktikos dujos yra visaip mėtomos, o kai kurios suformuoja besiplečiančius kevalus. Tik kevalai nėra sferiškai simetriški, o nutįsta į kurią nors vieną pusę ir sukuria tokius „žiedlapius“.

***

Na štai, manysiu, kad šiai savaitei užteks. Kaip visada, laukiu komentarų ir klausimų.

Laiqualasse

8 comments

  1. Kaip matau egzoplanetų medžioklėje pasiektas dar vienas svarbus rodiklis – galimybė aptikti magnetosferą.
    Tik įdomu kiek laiko praeis, kol žmonija pirmą kartą išvys kitos planetos (egzoplanetos) vaizdą, o ne iliustraciją ar simuliaciją :)

    1. Žiūrint, ką laikysime „vaizdu“. Tiesiogiai užfiksuotų egzoplanetų jau yra, kad ir Fomalhauto b. Aišku, kol kas jas matome tik kaip blyškius taškelius.

      O magnetosfera irgi nustatyta tik netiesiogiai; niekas pačios smūginės bangos kol kas pamatyti nesitiki.

      1. „Vaizdą“ turiu omenyje ne vien kaip blyškų taškelį, o kažką panašaus kaip į naktinį mėnulio vaizdą per stebėjimą pro teleskopą :)
        su paviršiaus nelygimais ir pan.

        1. Planavo ESA statyt 100m diametro optini teleskopa, bet atsisake del sudetingumo ir islaidu. Tai jei ji butu pastate tai teoriskai leistu studijuot artimiausiu egzoplanetu atmosfera. Tokiu nuotrauku kaip menulio greitu metu tiketis neverta.

        2. Oo, čia gerai nori :) Yra toks gana paprastas limitas tokiems vaizdams, vadinamas difrakcija. Jis išreiškiamas maždaug taip: bangos ilgis sutinka su teleskopo apertūra kaip išskiriamo objekto matmuo su atstumu iki jo. Jei stebėtume Žemę iš už 10 parsekų, jos spindulio ir atstumo santykis būtų 2*10^-11; norint matyti vaizdą regimųjų bangų ruože (bangos ilgis ~500 nanometrų), reikia bent 240 metrų skersmens teleskopo. Va čia ir matome pagrindinę problemą.

            1. Tikrai taip. Vikipedijos straipsnyje apie Plutoną esantis paveiksliukas, paties straipsnio teigimu, yra bene geriausias įmanomas su dabartinėmis priemonėmis. Kol New Horizons nenuskris iki Plutono, geriau nebus.

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *