Kąsnelis Visatos CLXXX: Labai jau daug Plutono

Rytoj „New Horizons“ skris pro Plutoną. Jau rytoj. Po devynerių metų laukimo. Nenuostabu, kad visi naujienų kanalai užpilti naujienomis apie šią misiją, naujausiomis nuotraukomis ir įžvalgomis. Sakote, neužpilti? Vadinasi, blogus naujienų kanalus žiūrite. O žinių trūkumą užpildyti galite skaitydami po kirpsniuku, kur apie Plutoną bus tikrai daug, bet nepamirštamos ir kitos Visatos vietos.

***

Saulė rentgeno ir UV spinduliuose. ©NASA/JPL-Caltech/GSFC/JAXA

Graži ta mūsų Saulė, o pasižiūrėjus į ją ne tik regimųjų spindulių ruože, atsiveria dar daugiau grožių. Štai čia matome vaizdą, sudėtą ir ultravioletinių (geltona spalva) ir rentgeno (žalia) spindulių nuotraukų. Jame matyti įstrižos juostos, lėtai keliaujančios Saulės paviršiumi ir turbūt bent iš dalies nulemiančios jos aktyvumo pokyčius, taip pat keletą aktyvių regionų (mėlyna spalva). Ir šiaip gražu pažiūrėti.

***

Drėgnas Marsas. Marse yra labai sausa. Nors požymių, kad kadaise jo paviršiuje būta skysto vandens, yra labai daug, visgi dabar jo ten yra nykstamai mažai. Ir visgi net ir to gali pakakti gyvybei egzistuoti. Mat Marso ore drėgmės yra visai nemažai – na, panašiai tiek, kiek Žemės dykumose, tokiose kaip Atakama Čilėje. O jose gyvybės apstu. Tad galima tikėtis, kad tą gyvybę – įvairius mikrobus ar kerpes – perkėlus į Marsą, jie irgi išgyventų. Kerpės yra labai geri kandidatai, nes jos moka sugerti drėgmę tiesiai iš oro ir taip išgyventi, atrodytų, visiškai sausose vietose. Tiesa, viena problema – dauginimasis. Visų žinomų Žemės organizmų ląstelių dauginimuisi reikalingas skystas vanduo, atmosferinės drėgmės neužtenka. Bet visai gali būti ir taip, kad Marso žemumose naktimis drėgmė iš atmosferos susikondensuoja į sniegą ar ledą, kuris ryte per keletą minučių ar valandų išgaruoja. Tuo metu paviršiuje gali egzistuoti trumpalaikės balos, kurių užtektų tam, kad gyvybė galėtų daugintis. Šie pamąstymai yra gana teoriniai, tačiau įdomūs ir galimai naudingi planuojant ateities misijas, kurios Marse ieškos gyvybės.

Kalbant apie Marso misijas, jau beveik trejus metus po Marsą važinėjasi Smalsiukas. Ir besivažinėdamas smarkiai apgadino priekinius ratus (iš viso jų turi šešis). Tai buvo netikėta misijos prižiūrėtojams, nes ankstesni tyrimai neatskleidė šio pavojaus. Viduriniai ir galiniai Smalsiuko ratai išsilaikę daug geriau – matyt, priekiniai surenka didžiąją dalį pavojingų dalelių. O surinkę ima trupėti. Gerai nors tiek, kad ratai vis dar yra stabilūs ir veikia, tačiau nežinia, kiek laiko tai tęsis. Dabar bandoma kaip nors pagerinti situaciją, keičiant važiavimo trajektorijas arba programiškai labiau derinant visų ratų sukimąsi. Deja, nuskristi ir pataisyti ratų kol kas neįmanoma…

***

Jupiterio metai. Vieneri metai Jupiteryje trunka dvylika Žemės metų. Bet didelių pokyčių dėl metų laikų kaitos ten galima nesitikėti – jų paprasčiausiai nėra, nes Jupiterio ašis į orbitos plokštumą pasvirusi vos trimis laipsniais (Žemės – 23-imis su puse). Bet orai ten keičiasi, ką puikiai iliustruoja šis koliažas, sudėtas iš nuotraukų, darytų vienerių Žemės metų intervalais. Pavyzdžiui, Didžioji raudonoji dėmė iš pirmo žvilgsnio gali atrodyti nekintanti, tačiau geriau įsižiūrėjus kinta ir jos spalva, ir forma. Kitose Jupiterio platumose susidaro ir išnyksta įvairaus dydžio sūkuriukai. Netrukus panašiais, tik žymiai didesnės raiškos, vaizdais mus ims lepinti zondas Junona, kuriai iki Jupiterio skristi liko jau mažiau nei metai. Žemės metai.

***

Encelado vidus. Po Saturno palydovo Encelado lediniu paviršiumi yra skysto vandens vandenynas arba bent jau didžiulis ežeras. Taip galima spręsti iš geizerių, kurie trykšta ties pietiniu palydovo ašigaliu. Manoma, kad geizerių išsiveržimus sukelia potvyninės jėgos, kuriomis Saturnas veikia šiek tiek ištempta orbita skriejantį palydovą. Tačiau tokie modeliai prognozuoja, kad išsiveržimai turėtų įvykti keliomis valandomis anksčiau, nei įvyksta. Dabar pasiūlytas modelio patobulinimas, paaiškinantis šį rezultatą. Toks uždelsimas gali atsirasti, jei Encelado ledo pluta yra gana minkšta ir paslanki. Toks mažo klampumo ledas į potvynines jėgas reaguoja ne iškart, o tolygiai per kelias valandas – būtent tiek laiko, kiek vėluoja geizerių išsiveržimai. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Geoscience.

***

Naujieji horizontai. Praeitą savaitgalį trumpam išgąsdinęs, New Horizons zondas sėkmingai susitvarkė su techninėmis problemomis ir nuo antradienio toliau dirba ir fotografuoja Plutoną. Jau ketvirtadienį jis perėjo į „praskridimo“ („flyby“) režimą, t.y. pasiruošė maksimaliai išnaudoti tą trumpą laiką, kol bus visai šalia Plutono. Ši misijos fazė truks devynias dienas, o paskui zondas nuskris toliau, gaudyti kitų tolimų Saulės sistemos objektų. Praskridimo metu bus atliekami įvairūs stebėjimai – pradedant Plutono ir Charono masės nustatymu bei nuotraukų darymu, baigiant atmosferos tyrimais.

Misija trunka jau devynerius metus. Su jos istorija galima susipažinti Space.com galerijoje. Misijos istorija taip pat yra naujo National Geographic TV kanalo dokumentinio filmo tema. Filmo premjera numatoma rytoj.

***

Plutono įdomybės. Dar prieš savaitę Plutono paviršiuje buvo matomos nelabai aiškios tamsios ir šviesios dėmės; didžiausia šviesi dėmė primena stilizuotą širdį, kas neliko nepastebėta internetų. Ketvirtadienį pasirodžiusiose nuotraukose matyti daugiau hadologinių struktūrų, kurios kelia didžiulį susidomėjimą ir užduoda daug klausimų. Kodėl arti Plutono pusiaujo yra įstriža ilga juosta, sudaryta iš sudėtingų struktūrų? Kas per daugiakampis netoli jos? Ir taip toliau. Deja, būtent į šiuos klausimus atsakymų gali tekti labai ilgai – jie yra toje Plutono pusėje, kuri nusisukusi nuo Charono (Plutonas ir Charonas yra sukibę ir vienas į kitą žiūri viena puse), taigi New Horizons į ją paskutinį kartą pasižiūrėjo šeštadienį. Toje nuotraukoje išryškėjo tamsios juostos, tarsi kokie kanalai, pietiniame Plutono pusrutulyje. Gal kažko panašaus pamatysime ir į Charoną žiūrinčioje pusėje, bet tam reikės palaukti rytojaus.

Plutono paviršių dengia ledai, kurių Žemėje natūraliomis sąlygomis nerasi. Paprasčiausias iš jų turbūt yra azoto ledas, bet taip pat turėtų būti įvairiausių junginių. Kiekvienas cheminis junginys ar mišinys pasižymi kitokiomis spektrinėmis savybėmis, kurios dar priklauso ir nuo formavimosi sąlygų, aplinkos temperatūros ir panašiai. Jau kurį laiką įvairių medžiagų ledai tyrinėjami Šiaurės Arizonos universiteto Ledo laboratorijoje. Dabar New Horizons turėtų suteikti naujų duomenų, kuriuos bus galima palyginti su turima ledų duomenų baze. Jei paaiškės, kad Plutone yra dar neištirtų junginių ledo, tyrimai turės tęstis.

Charono nuotrauka, daryta vakar, taip pat atskleidžia įvairių įdomybių: tamsią zoną šiauriniame pusrutulyje, keletą kraterių ir įgriuvų. Geresnių jo nuotraukų dar turėtume sulaukti, taigi gal kažkas daugiau paaiškės ir apie šį objektą.

Klausimas, užduodamas apie kiekvieną naujai atrastą ar detaliau tyrinėjamą objektą, yra „ar ten gali egzistuoti gyvybė?“. Ne išimtis ir Plutonas – štai straipsnis, nagrinėjantis tokias galimybes. Apskritai Plutonas sulaukia daug visuomenės (ir mokslininkų) dėmesio, daugiau nei dauguma kitų Saulės sistemos planetų; kodėl taip yra? Greičiausiai dėl savo keistumo ir paslaptingumo – visgi kol kas apie šią planetą vis dar žinome labai mažai. Aišku, prisideda ir planetos „nurašymas“ į nykštukines, sukėlęs vis dar nerimstančias diskusijas internetuose. O dar Plutonas, kaip dvinarė sistema su Charonu, gali mums padėti suprasti šį tą daugiau apie planetų formavimąsi prie dvinarių žvaigždžių, kas yra išvis nuostabu.

***

Zondai Saulės sistemoje skraido tarp planetų. O kodėl jie neskrenda „į viršų“, t.y. statmenai plokštumai? Apie tai – savaitės filmuke:

[tentblogger-youtube siBr7Ex1K3g]

***

Kapteino planetos? Pernai buvo pranešta apie dviejų egzoplanetų atradimą prie Kapteino žvaigždės (Kapteyn‘s star) – 11 milijardų metų amžiaus M spektrinės klasės nykštukės. Šios planetos, kurių masė 5-7 kartus viršija Žemės, būtų seniausios žinomos egzoplanetos. Be to, jos yra pakankamai mažos, kad būtų uolinės; faktas, kad uolinės planetos egzistavo taip seniai, būtų stulbinantis. Ir visgi kyla klausimas, ar tos planetos tikrai egzistuoja. Nauja tų pačių atradimo duomenų analizė parodė, kad žvaigždė aplink savo ašį apsisuka per tiksliai trigubai ilgesnį laiką, nei planetos Kapteino-b metų trukmė. Tai greičiausiai reiškia, kad tai, kas buvo laikyta planeta, yra tik žvaigždės sukimosi kuriamas signalas. Apie kitą planetą, Kapteino-c, kol kas nieko panašaus nesakoma, taigi jos egzistavimo tikimybė didesnė. Šis atradimas svarbus ir platesniame egzoplanetų paieškų kontekste: kitų žvaigždžių sukimasis ar aktyvumas taip pat gali būti palaikytas planetos signalu. Kiek smarkiai pervertinome planetų populiacijas – nežinia, bet po truputį tokie galimi pavojai yra įvertinami. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Egzoplanetų sudėtis. Ilgą laiką buvo manoma, kad uolinės planetos – tokios, kaip Žemė – gali būti trijų skirtingų cheminių sudėčių. Vienos iš jų turėtų labai panašias į Žemės anglies, magnio, silicio ir nikelio atsargas. Kitose būtų žymiai daugiau anglies, o trečiose – žymiai daugiau silicio, lyginant su magniu. Iš to sekė išvada, kad tik tokios sudėties planetose, kaip Žemė, galėjo vystytis gyvybė, nes kitose jai būtų netinkama cheminė aplinka. Visgi nauji skaitmeniniai modeliai rodo ką kita. Sumodeliavę į Paukščių Taką panašios galaktikos cheminę evoliuciją mokslininkai nustatė, kad visoje Galaktikoje žvaigždžių, o kartu ir planetų, cheminė sudėtis turėtų būti labai panaši. Taigi visai gali būti, kad visos uolinės planetos yra tinkamos į žemišką panašiai gyvybei formuotis.

Dar vienas elementas, kurio gana daug yra Žemėje – geležis. Ar jis būtina uolingų planetų ingredientas? Atrodo, kad ne: atrastos penkios už Žemę mažesnės planetos prie žvaigždės Keplerio-444, kuri pati yra mažesnė už Saulę, o jos amžius – 11,2 milijardo metų. Žvaigždėje matyti anglies, deguonies, magnio ir panašių elementų pėdsakai, tačiau visai nėra geležies, nes tuo metu Visatoje jos dar buvo labai mažai. Taigi ir planetose geležies turėtų nebūti. O šių planetų egzistavimas reiškia, kad uolingų planetų Visatoje buvo jau labai seniai, taigi ir gyvybės galėjo būti labai seniai. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Magnetaro sprogimas. Gama spindulių žybsniai yra vieni energingiausių reiškinių Visatoje. Jie būna dviejų tipų – trumpi ir ilgi – o neseniai atskirtas ir trečias, labai ilgų gama žybsnių tipas. Tokie žybsniai trunka ilgiau nei 10 tūkstančių sekundžių (tai beveik trys valandos). Dabar vieno tokio žybsnio stebėjimai parodė, kad toje vietoje, kur įvyko žybsnis, vėliau pamatyta supernova. Tai – pirmas atvejis, kai gama spindulių žybsnis taip aiškiai susietas su supernovos sprogimu. Maža to, supernovos spektras atskleidė, kad sprogo greičiausiai ne savo gyvenimą baigianti paprasta žvaigždė, o labai stiprų magnetinį lauką turinti neutroninė žvaigždė, vadinama magnetaru. Jau seniau žinoma, kad magnetarų sprogimai sukelia išskirtinai ryškias supernovas, o dabar atrodo, kad jie atsakingi ir už labai ilgus gama spindulių žybsnius. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.

***

Juodųjų skylių čiurkšlės. Ne kasdien pasitaiko pamatyti, kaip juda medžiaga juodosios skylės čiurkšlėje. Tam reikia net dvidešimties metų stebėjimų. Hablo teleskopo duomenys parodo, kaip iš supermasyvios juodosios skylės galaktikos NGC 3862 centre veržiasi čiurkšlė. O toje čiurkšlėje medžiagos tankis nevienodas – du sutankėjimai susiduria ir tada visa čiurkšlė nušvinta. Nors vaizdą sudaro vos keturi kadrai, galimybė pamatyti, kaip medžiaga juda astronominiais atstumais, tikrai džiugina. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.

Kita supermasyvi juodoji skylė – CID-947, kurią matome tokią, kokia ji buvo praėjus dviems milijonams metų po Didžiojo sprogimo – stebina astronomus savo mase. Ši siekia septynis milijardus Saulės masių. Tai nėra pati masyviausia kada nors aptikta juodoji skylė, nors ir iki šio rekordo nedaug trūksta. Taip pat nėra labai stebėtina ir tai, kad ji galėjo tiek išaugti taip greitai po Didžiojo sprogimo – žinomos juodosios skylės, kurios milijardą Saulės masių pasiekia per 700 milijonų metų. Tačiau stebėtina ir kol kas visai nepaaiškinama tai, kad juodosios skylės masė sudaro apie dešimtadalį visos galaktikos, kurioje ji yra, masės. Paprastai juodosios skylės masės dalis yra apie 0,5 procento. Kaip čia taip gali būti? Gali būti, kad juodoji skylė užaugo anksčiau, nei jos galaktika, ir likusius daugiau nei dešimt milijardų metų tokia galaktika augtų toliau, tačiau juodosios skylės beveik nemaitintų. Gali būti, kad matome labai išskirtinę anomaliją. O gali būti, kad reikia pergalvoti visus galaktikų evoliucijos modelius. Tyrimo rezultatai publikuojami Science.

***

Naujas teleskopas. Nors Hablas dar gyvas, o jo pasekėjas Džeimso Vebo kosminis teleskopas dar tik po trejų metų pakils į dangų, jau galvojama apie tai, kas pakeis ir jį. Praeitą savaitę paskelbta galimybių studija teleskopui, kol kas vadinamam „Aukštos raiškos kosminiu teleskopu“ („High-definition space telescope, arba tiesiog HDST). Šis teleskopas galėtų pasiekti 25 kartus didesnę erdvinę raišką, nei Hablas, bei galėtų stebėti keturis kartus didesnį plotą. Tokiu teleskopu būtų galima tiesiogiai stebėti daugybę egzoplanetų, labai tolimas galaktikas, smulkius artimų galaktikų regionus ir taip toliau – pažangos tikimasi praktiškai visose astrofizikos srityse. Tiesa, teleskopas į orbitą pakiltų tik po poros dešimtmečių, bet tokios misijos planavimas turi prasidėti jau dabar.

***

Tai tiek Plutoniško kąsnelio. Kitą savaitę ir vėl neabejotinai bus daug apie Plutoną, o iki tol – laukiu klausimų ir komentarų.

Laiqualasse

7 comments

  1. Smalsiukas? o_0 Nebus kartais tai koks tikrinis daiktavardis? Ufff, tokios kalbininkiškos išmonės kartais verčia nusipurtyti.

    Bet tai kaipgi *netikėtas* ratų apgadinimas? Jukgi dar prieš keletą metelių (velniava, ‘veik ištisą dešimtį!) vargšas „Spirit“ kentėjo nuo tų pačių problemų — Marso paviršiumi atbulas vilko priekinį ratą…

    1. Smalsiuku aš pats tą daiktą pavadinau, nes man visai gražu taip :) Aišku, kad „Curiosity“ yra tikrinis daiktavardis.

      Su „Spirit“, kiek suprantu, buvo šiek tiek kitaip – ten sugedo rato sukimosi mechanizmas (kažkokios problemos su ašimi ar tai guoliais), o Smalsiuko ratas tiesiog braižosi ir trupa nuo paviršiaus, bet šiaip tai vis dar veikia.

      1. Aišku, dėkuj už *klarifikaciją* :)

        Išties, gal kam dar bus įdomu, spėjama „dirva“ iškilusioms problemoms: http://wq.lt/PVAPR

        Pažeidimų palyginimai:
        http://wq.lt/FvsLA

        Šaltinis su aibe pasvarstymų:
        http://wq.lt/qJbRZ

        Trumpai drūtai, žemėje išbandyta zondo kopija, itin uolėtu („bedrock with lots of rocks“) reljefu ištvėrė ~8km. Panašu į jau sustingusio „Spirit“ ridą, tiesa? :} Tuo tarpu „Opportunity“ ištvermingai numynė visą maratoną…

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *