Kąsnelis Visatos CXLVI: Oriono skrydis

Praeitą savaitę, aišku, svarbiausias įvykis buvo Philae nusileidimas ant kometos. Truputį rašiau apie jį tuo metu, kai nusileidimas vyko, bet kąsnelyje irgi bus. Ir apie kitas naujienas bus – nuo pasirengimo žmonių skrydžiams į kitas planetas iki galaktikų susidūrimų. Apie viską iš eilės – po kirpsniuku.

***

Oriono skrydis. Nuo pat tada, kai pasidarė aišku, jog Šatlų dienos suskaičiuotos, NASA kuria naują erdvėlaivį, galėsiantį gabenti žmones į Mėnulį ar kitas planetas. Tas erdvėlaivis vadinasi Orion, o jį iškelsianti raketa – Space Launch System (SLS). SLS dar nėra užbaigta, tačiau pirmoji Orion kapsulė – paruošta skrydžiui. Ją iš kosmodromo Floridoje iškels raketa Delta IV. Dabar jau ir Delta IV, ir Orion yra kosmodrome, kur laukia gruodžio ketvirtą dieną įvyksiančio pirmojo bandomojo skrydžio. Skrydis turėtų trukti puspenktos valandos, o jo metu bus patikrintos pakilimo, modulio atsiskyrimo, orbitos korekcijos ir grįžimo į Žemę procedūros. Kaip viskas turėtų vykti, vaizdžiai parodo šis filmukas.

***

Veneros pašvaistės. Šiaurės ir pietų pašvaistės Žemėje yra puikiai žinomos. Jų analogai stebimi ir kitose planetose, tačiau bendrai paėmus manoma, kad joms atsirasti būtinas magnetinis laukas, taigi jo neturinčiose planetose, tokiose kaip Venera, pašvaisčių būti neturėtų. Bet ar tikrai? 2010-2012 m. atlikti ir dabar išanalizuoti Veneros viršutinių atmosferos sluoksnių stebėjimai rodo, kad spinduliuotė juose reikšmingai pasikeičia po Saulės žybsnių ir vainikinės masės išmetimų. Atrodo, kad vainikinės masės išmetimai prispaudžia laisvus elektronus arčiau Veneros paviršiaus, o Saulės žybsniai sustiprina vieną deguonies spektrinę liniją, kuriančią žalsvą švytėjimą Žemės pašvaistėse. Kaip susiformuoja toks švytėjimas be magnetinio lauko, nėra tiksliai aišku, tačiau mokslininkai įtaria, kad procesas turėtų būti panašus į „elektronų lietų“, vykstantį Žemės magnetosferoje ir jonosferoje. Tyrimas buvo pristatytas Amerikos astronomų sąjungos susitikime.

***

Marso orai. Žemės orų kaitą galima suskaidyti į tris mastelius: ilgalaikį, didelius plotus apimantį klimatą (ir jo įvairų kitimą), trumpalaikius vietinius orus ir vidutinio mastelio makro-orą (macroweather). Makro-oras yra gana stabilus, lyginant su orais, tačiau priklauso nuo reiškinių dideliais erdviniais masteliais, todėl jo pokyčius tiksliai prognozuoti labai sudėtinga (panašiai sudėtinga tiksliai prognozuoti ir klimatą, galima kalbėti tik apie bendras tendencijas). Laimei, Žemėje makro-oras pasireiškia 7-10 dienų laiko mastelyje, taigi trumpesniu laiko tarpu prognozes daryti galima. Dabar ištirtas makro-oras Marse ir nustatyta, kad ten tokie pokyčiai vyksta maždaug 2 dienų laikotarpyje, taigi Marso orų prognozės bus žymiai sudėtingesnės, negu Žemės. Šie rezultatai yra gana tvirtai pagrįsti, nes remiasi ir teoriniu klimato struktūros modeliu, ir Marso stebėjimų duomenimis, kurie vienodus rezultatus duoda nepriklausomai. Tyrimas publikuojamas žurnale Geophysical Research Letters.

Tuo tarpu į Marsą nusiųsti zondą ruošiasi dar viena šalis – Kinija. Neseniai vykusioje aviacijos ir kosmoso technologijų parodoje pristatytas marsaeigio maketas, o pats marsaeigis į Raudonąją planetą išskristi gali jau 2020-aisiais metais. Jo pagrindiniai tikslai būtų vandens ir gyvybės paieškos.

***

Nusileidimas kometoje. Taigi, svarbiausias savaitės įvykis. Nusileidimas buvo sekamas labai detaliai, tam padėjo ir parą trukusi tiesioginė transliacija iš įvairių Rosettos misijos valdymo stočių. Išmestas iš Rosettos, zondas Philae septynias valandas krito kometos link, o pakeliui padarė keletą nuotraukų. Galiausiai nusileido, bet iškilo problema – nesuveikė harpūnai, turėję pritvirtinti jį prie kometos. Dėl to zondas atšoko ir nuskrido tolyn, tada nusileido vėl ir atšoko dar kartą. Tik iš trečio karto jam pavyko nusileisti su visam, bet užtruko nemažai laiko, kol pavyko išsiaiškinti, kur jis iš tikro atsidūrė. Pirmasis pataikymas į kometą buvo tiksliai ten, kur ir planuota, tačiau galutinė zondo sustojimo vieta – gerokai mažiau dėkinga: palei kalną, uždengta nuo Saulės šviesos ir negalinti suteikti Philae pakankamai energijos. Taigi zondo išgyvenimo perspektyvos nėra geros. Ir dabar zondas jau užmigo, nežinia kuriam laikui, tačiau spėjo atsiųsti šiek tiek duomenų apie kometos paviršių.

Visgi nereikia liūdėti – nors zondas ir ne visai sėkmingai nusileido, jis atsiuntė puikių nuotraukų, kuriose matomas kometos paviršius ir kurios leis jį tyrinėti taip, kaip vien Rosetta negali leisti. Kometa 67P yra septintas dangaus kūnas, kuriame buvo žmonių sukurti objektai, greta Žemės, Mėnulio, Marso, Veneros, Titano ir asteroido Itokavos; ta proga visų šių paviršių nuotraukų koliažas.

Pačią kometą vis nesiliaujama lyginti su įvairiausiais kitais objektais, nuo Niujorko iki Mirties žvaigždės iš Žvaigždžių karų. Dabar ji palyginta su Alpių kalnais. Įdomiau yra tai, kad aplink kometą esantis magnetinis laukas vibruoja charakteringais dažniais, kurie buvo paversti į mums girdimus, tad galime pasiklausyti, kaip kometa dainuoja.

***

Nuogos kometos. Kometos greičiausiai atlekia į Saulės sistemos vidines dalis iš Oorto debesies. Dauguma jų turi didelius dulkėto ledo apvalkalus, kurie garuodami sukuria kometų uodegas. Tačiau kai kurių kometų apvalkalai gali būti labai ploni ir išgaruoti greitai, todėl vėliau kometos atrodys labai keistai – lyg ir kometos, bet be uodegų. Kol kas tokie objektai buvo teoriniai, bet dabar aptikti net du šitos „nuogų kometų“ klasės kandidatai – C/2013 P2 ir C/2014 S3, abu aptikti Pan-STARRS apžvalginiais stebėjimais. Skaičius nurodo aptikimo metus, taigi antrasis kandidatas aptiktas šiemet, rugsėjį. Pirminiai duomenys rodo, kad objektų sudėtis labiau primena vidinės Saulės sistemos kūnus – asteroidus, o ne tradicines kometas. Tai būtų labai įdomu – į asteroidus panašūs objektai, atlėkę iš Saulės sistemos pakraščių, bet detalesnės analizės dar reikės palaukti.

***

Jupiterio Raudonoji akis. ©Bjorn Jonsson, NASA

Savaitės paveiksliukas iš tikro darytas labai seniai, dar 1979-aisiais, tačiau neseniai Voyager duomenys išanalizuoti ir procesuoti iš naujo ir padaryta tokia aukštos kokybės nuotrauka.

O nauji tyrimai rodo, kad Raudonosios dėmės raudonas yra tik paviršinis sluoksnis, kuriame Saulės šviesa išskaido atmosferą į keletą komponentų. Žemiau ir kitose Jupiterio paviršiaus vietose tokių raudonų pigmentų nėra, tačiau ir to plono ruožo užtenka, kad dėmė švytėtų labai ryškiai.

***

Dvigubos Žemės. Paprastai planetų palydovai yra gerokai mažesni už savo planetas. Saulės sistemoje Mėnulis yra neįprastai didelis, o Plutonas ir Charonas išvis sudaro dvinarę sistemą. Dabar pirmą kartą ištirta, ar gali egzistuoti sistemos, sudarytos iš dviejų Žemės dydžio planetų, besisukančių viena aplink kitą. Paaiškėjo, kad tai įmanoma, jei tokia dvinarė planeta susiformuoja ne arčiau žvaigždės, nei pusė atstumo tarp Saulės ir Žemės. Susiformavimas galėtų įvykti planetinės sistemos formavimosi metu, jei dvi jaunos planetos pralėktų labai arti viena kitos, tačiau nesusidurtų. Susidūrimas sukurtų sistemą, panašią į mūsų Žemės, su dideliu palydovu. Tačiau artimas pralėkimas sukeltų potvyninius efektus abiejose planetose, kurie atimtų šiek tiek energijos ir judesio kiekio momento iš planetų tarpusavio judėjimo ir leistų joms pradėti suktis vienai aplink kitą. Tik kol kas nežinia, tokios planetos išgyvena pakankamai ilgai, kad galėtume tikėtis jų aptikti. Tyrimas pristatytas Amerikos astronomų sąjungos susitikime.

Yra tokia žvaigždė HD 95086, nuo mūsų nutolusi per 90 parsekų. Ji yra labai jauna, vos 17 milijonų metų amžiaus, ir turi du dulkių diskus, panašius į mūsų Saulės sistemos Asteroidų ir Keplerio žiedus. Taip pat joje žinoma viena planeta, penkis kartus masyvesnė už Jupiterį, esanti tarp šių žiedų. Dabar, nagrinėjant galimą planetų dinamiką ir žiedų evoliuciją, nustatyta, kad sistemoje planetų greičiausiai yra daugiau. Tikimasi ateityje jas ir aptikti, o tada sistema taps dar panašesnė į mūsiškę, taigi leis pažvelgti į galbūt Saulės sistemos apyaušrį. Tyrimas pristatytas Amerikos astronomų sąjungos susitikime.

***

SN1987A nagrinėjimas. Supernova SN1987A yra artimiausia mums supernova per pastaruosius keturis šimtmečius, tad nekeista, jog ji labai daug ir detaliai nagrinėjama. Visgi nors ji sprogo jau prieš 27-erius metus, kai kurios keistenybės paaiškinamos tik dabar, labai detaliais stebėjimais ir skaitmeniniais modeliais. ALMA teleskopų masyvu atlikti stebėjimai leido atskirti spinduliuotę, kylančią besiplečiančios supernovos liekanos sukurtos smūginės bangos įgreitintose dujose ir spinduliuotę, kurią skleidžia giliau liekanoje besiformuojančios dulkės. Taip pat aptikta spinduliuotė, panaši į tokią, kurią skleidžia pulsaro vėjo ūkai – kai kuriose supernovų liekanose susiformuojantys dariniai, susidedantys iš supernovos suformuotos neutroninės žvaigždės ir jos spinduliuotės įkaitintos aplinkinės medžiagos. Tuo tarpu skaitmeniniais modeliais pavyko paaiškinti, kodėl viena supernovos liekanos pusė yra šviesesnė už kitą. Pasirodo, nesimetriškai sprogusi žvaigždė galėjo sukurti ir nesimetriškai besiplečiančią liekaną, ir netolygų jos apšvietimą, kurių pakanka stebimiems netolygumams paaiškinti. Tyrimai – netgi du – arXiv.

***

Juodosios skylės audra. Supermasyvios juodosios skylės poveikis jos galaktikai gali būti labai reikšmingas – nuo energingos spinduliuotės iki supergreitų čiurkšlių. Nauji stebėjimai rodo, kad tas poveikis gali būti dar audringesnis. Nustatyta, kad galaktikoje su čiurkšle IC 310 spinduliuotės stiprumas kinta labai sparčiai, penkis kartus greičiau, nei reikėtų šviesai aplėkti aplink juodąją skylę. Tai reiškia, kad kitimai vyksta mažame regione, greičiausiai šalia čiurkšlės pagrindo ties juodosios skylės ašigaliu. Mokslininkų teigimu, tose vietose susiformuoja labai stiprūs elektriniai laukai, kurie įgreitina elementariąsias daleles, o jos skleidžia stebimą energingą gama spinduliuotę. Tyrimo rezultatai publikuojami Science.

***

Besikeičianti galaktika. Dauguma galaktikų yra vieno iš dviejų tipų – mėlynos ir intensyviai formuojančios žvaigždes, arba raudonos ir beveik jų neformuojančios. Jaunos galaktikos būna mėlynos, o senos – raudonos. Evoliucija iš vieno tipo į kitą turėtų įvykti labai greitai, dėl to labai įdomu – ir labai sudėtinga – aptikti tarpinių galaktikų pavyzdžių. Dabar vienas toks aptiktas: galaktika ESO 137-001 krenta į Matuoklės spiečių (Norma cluster) ir smarkiai sąveikauja su tarpgalaktine medžiaga. Ši sąveika nupučia duja nuo galaktikos ir taip lėtina žvaigždžių formavimąsi joje. Priklausomai nuo kritimo greičio, tokia sąveika gali ir spartinti žvaigždėdarą, bet dažnesnis procesas yra būtent lėtinimas, kuris gali būti vienas iš procesų, paaiškinančių greitą galaktikų virtimą iš mėlynų į raudonas. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Kodėl plečiasi Visata? Kas sukelia jos plėtimąsi? Apie tai – savaitės filmuke:

[tentblogger-youtube qZXWwGz9Tzw]

***

Keista tamsioji medžiaga. Paprastai manoma, kad tamsioji materija susideda iš elementariųjų dalelių, kurių mes dar nesame atradę. Tačiau galimi ir kiti variantai – ilgą laiką pagrindinė alternatyvi hipotezė teigė, kad tamsioji materija – tai įvairios juodosios skylės, neužsidegusios žvaigždės ir panašūs mikroskopiniai objektai. Ta hipotezė yra paneigta, tačiau apskritai makroskopiniai objektai tamsiąją materiją sudaryti galėtų, bent jau taip teigiama naujame modelyje apie „Makro tamsiąją medžiagą“. Jo autorių teigimu, tamsioji medžiaga gali būti dideli – nuo keleto gramų iki maždaug Mėnulio masės – telkiniai, sudaryti iš įvairių neįprastų mums žinomų elementariųjų dalelių junginių. Tos elementariosios dalelės pavieniui būtų labai nestabilios, bet tinkamuose junginiuose galėtų egzistuoti daugybę metų, neskildamos ir beveik nieko nespinduliuodamos. Šitaip būtų įmanoma paaiškinti tamsiosios materijos egzistavimą, neišeinant už Standartinio dalelių fizikos modelio ribų. Modelis pristatomas arXiv.

***

Štai ir visos, gana gausios, šios savaitės naujienos. Kaip visada, laukiu komentarų ir klausimų.

Laiqualasse

5 comments

  1. Klausimas pamačius įrašą apie juodąsias skyles. Ar tiesa, kad juodoji skylė skaitoma nepolitkorektiškas terminas ir siūloma (ar net jau nuspręsta) vadinti afroamerikietiškomis?? :) (šiandien pakankamai rimtoj laidoj (ne apie astroniomiją, o apie cenzūrą, girdėjau)

    1. Ne, čia yra anekdotas. Aš jį esu girdėjęs būtent cenzūros kontekste, kad kažkur (tikrai nemoksliniuose pokalbiuose) kažkas yra supykęs ir padavęs kažką į teismą dėl termino „juodoji skylė“ panaudojimo su neigiamomis konotacijomis, nes tai neva įžeidžia. Į terminą iš tikro niekas nesikėsina.

  2. Ačiū už kąsnį, kaip visad.

    Norėtųsi keleto komentarų apie du dalykus:
    1) Yra idėja, kad tamsioji materija išties yra ne materija, bet skaliarinis laukas, kaip Higgs field. Akivaizdžiausio klausimo – kodėl tas laukas stipriau sąveikauja einant tolyn nuo galaktikos centro – modelis lyg ir nepaaiškina, bet ir tamsiosios materijos modelis man panašus į sprendimo pritemptimą prie rezultatų negu atvirkštinį variantą, kaip ir turėtų būti moksle :) Ar vis tik yra kažkokių rimtų argumentų „prieš“, kad tamsioji materija negali būti tiesiog skaliarinis laukas?
    2) na, ir šią savaitę pasirodęs straipsnis, kuris tikriausiai bus įdėtas į kąsnį: http://www.eso.org/public/news/eso1438/
    Tikrai nesitikėjau tokios naujienos. Visad maniau, kad per daug neapibrėžtumo JS akrecijoje, jog makro įvykiai galėtų sukurti susijusį kvazarų ašių išsidėstymą. Kokios tavo mintys apie tai?

    1. 1) Apie tokią idėją nesu girdėjęs arba neatsimenu :(
      Bet dėl „tamsiosios materijos modelis man panašus į sprendimo pritemptimą prie rezultatų“ pasiginčysiu. Tamsioji materija su labai mažai prielaidų paaiškina labai daug stebėjimų. Nežinau, ar tai galima vadinti „pritempimu“, bet jei galima, tai tada toks „pritempimas“ yra viso mokslo esmė. Nesupratau, ką turi omeny, rašydamas „negu atvirkštinį variantą, kaip ir turėtų būti moksle“ – negi tau atrodo, kad moksle rezultatai yra pritempiami prie teorijų? Taip daroma tik pirmo kurso laboratoriniuose darbuose, nors ir ten nereikėtų ;)

      2) Jo, šitą straipsnį kitame kąsnelyje aptarsiu, bet minčių kol kas neturiu. Šiaip kad kvazarų sukimosi ašys turėtų labiau sutapti su didelio masto (tarpgalaktinėmis) struktūromis, nei su galaktikų plokštumomis, tai galiu patikėti, nes su pastarosiomis jokios koreliacijos nėra, o maitinimas turėtų vykti ne per galaktikų diskus. Bet kodėl egzistuoja toks koreliuotas išsidėstymas – neįsivaizduoju.

Komentuoti: Laiqualasse Atšaukti atsakymą

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *