Kąsnelis Visatos CLXXXIV-V: Dvigubas!

Su sąlyga, kad praeitą savaitę praleidau miškuose ir neparašiau kąsnelio, šįkart jis bus dvigubas. Netgi didesnis, nei dvigubas. Ten rasite visko – NASA raketos bandymų, asteroidų kasinėjimo, Saturno žiedų, Charono vietovardžių, žvaigždžių sprogimų ir netgi Visatos mirties. Kaip visada, skaitykite po kirpsniuku.

***

Raketos bandymai. NASA toliau bando naujosios raketos-nešėjos SLS (Space Launch System) variklius. Praeitą savaitę pagrindinis variklis išbandytas darbiniu režimu, t.y. įjungtas visoms devynioms minutėms, kurias veiks ir tikro raketos pakilimo metu. Testas buvo labai sėkmingas, jokių problemų neužfiksuota. Čia rasite ir bandymo vaizdo įrašą. Varikliai iš principo yra tokie patys, kaip ir naudotieji Šatluose, tačiau atnaujinti ir patobulinti.

***

Finansiniai trukdžiai. Šiuo metu NASA finansuoja Boeing ir SpaceX kompanijų projektus sukurti ir pagaminti kapsules įguloms skristi į Tarptautinę kosminę stotį ir kitur kosmose. Tačiau dėl NASA biudžeto apkarpymų šių projektų vykdymas vėluoja – jie beveik neabejotinai nebus baigti 2017-aisiais, o teks palaukti iki 2019 metų ar netgi dar vėliau. Todėl NASA yra priversta toliau leisti pinigus, pirkdama vietas astronautams Rusijos „Sojuz“ kapsulėse. Skrydžiai su amerikietiškomis kapsulėmis būtų žymiai pigesni, tačiau tas kapsules pirmiausia reikia pagaminti.

***

Driežiški robotai. Yra tokie driežai – gekonai. Jie puikiai laipioja sienomis ir prikimba prie beveik bet kokio paviršiaus. Šio sugebėjimo paslaptis – daugybė plaukelių ant kojų, kuriuos prilietę prie paviršiaus jie ant jo išsilaiko dėl molekulių tarpusavio traukos jėgų, vadinamų van der Valso jėgomis. Jau kurį laiką NASA tiria galimybes šią savybę pritaikyti robotuose. Dabar jau sukurti veikiantys prototipai, kurie neseniai buvo išbandyti nesvarumo sąlygomis parabolinio skrydžio metu lėktuve. Ir jie puikiai veikia – gekoniškomis rankenomis galima sugriebti ir manipuliuoti net ir šimto kilogramų masės krovinius. Ateityje tikimasi, kad tokie kibūs paviršiai dengs robotų kojas, o šie galės ropinėti kosminių stočių paviršiumi ir atlikti visokius darbus.

***

Aukštos raiškos teleskopas. Hablas kol kas dar veikia, bet jo misija jau eina į pabaigą. Džeimso Vebo teleskopas netrukus pakils į kosmosą jį pakeisti. O kas laukia po to? Gali pasirodyti, kad apie tai galvoti dar anksti, bet visgi tokios didžiulės misijos turi būti planuojamos smarkiai iš anksto. Taigi grupė mokslininkų pradėjo galvoti apie teleskopą, kuris kada nors – po kelių dešimčių metų – pakeis Džeimsą Vebą. Projektas kol kas vadinamas Aukštos raiškos kosminiu teleskopu (High definition space telescope). Jo pagrindinis veidrodis turėtų būti 12 metrų skersmens, tai leis pasiekti 24 kartus aukštesnę raišką, nei Hablu ar Džeimsu Vebu. Taip bus galima aptikti egzoplanetas 30 parsekų nuotoliu, stebėti pavienes žvaigždes Andromedos galaktikoje ir išskirti galaktikų, iš kurių šviesa iki mūsų keliavo 10 milijardų metų, struktūrą. Daugiau idėjų ir jų pagrindimo galite perskaityti projekto puslapyje.

***

Persėidų lietus Niu Džersyje. ©Jeff Berkes

Praeitą savaitę piką pasiekė meteorų Persėidų lietus. Taip jie vadinami todėl, kad atrodo, jog visi lekia maždaug iš Persėjo žvaigždyno. Daugybę nuotraukų rasite čia, čia ir čia. Sakoma, kad šis Persėidų lietus – gražiausias per daugybę metų.

***

Kada daryta ši nuotrauka? Astronomija padeda išsiaiškinti! Autorius/ė nežinoma(s)

Antrasis paveiksliukas šiame kąsnelyje iš pažiūros atrodo visai nesusijęs su astronomija. Ir tikrai, ši nuotrauka, daryta penktajame dešimtmetyje, visiškai nėra astronominė. Tačiau astronomija gali padėti tiksliau išsiaiškinti nuotraukos datą. Tiesa, nuotrauka yra ne viena – jos iš viso keturios; vienoje iš jų matyti pilnėjantis Mėnulis, o šioje – besileidžianti Saulė. Ir tokie dalykai padeda nustatyti tikslesnę datą 1948-1950 metų rugpjūtis. Plačiau su šia detektyvine istorija susipažinti galite čia.

***

Asteroidų paieškos. Šiuo metu žinome jau daugybę asteroidų, kurie gali kelti pavojų Žemei. Bet kasdien jų atrandama vis daugiau. Bet dedikuotų tokioms paieškoms teleskopų nėra. Ar bent jau nebuvo iki šiol. Praeitą savaitę pradėjo veikti pirmasis iš dviejų ATLAS teleskopų Havajuose. ATLAS projekto tikslas – skanuoti visą naktinį dangų, ieškoti judančių objektų ir duoti bent vienos dienos perspėjimą prieš į Žemę nukrentant meteoritui.

Kitas būdas ieškoti asteroidų – kosminiai teleskopai. Prieš mėnesį tokį teleskopą paleido kompanija Planetary Resources, o per artimiausius metus jie ketina sukurti daugybę vis sudėtingesnių zondų, kurie artimus Žemei teleskopus stebės, aplankys ir ištirs. Viso to pasekmė gali būti realus asteroidų kasinėjimas jau 2025-aisiais metais. Pirmieji jų planai – iš asteroidų gabenti vandenį, o kai kuriuos mineralus panaudoti kosminių laivų kuro papildymui orbitoje. Vėliau sektų metalų išgavimas ir gabenimas į Žemę arba panaudojimas orbitoje.

***

Mėnulis slenka pro Žemę. ©NASA/NOAA

Štai ir trečiasis šio Kąsnelio paveiksliukas. Netgi judantis! Čia matome, kaip Mėnulis praslenka Žemės disku. Nuotraukos darytos iš DISCOVR teleskopo, kuris stebi Žemę nutolęs nuo jos apie pusantro milijono kilometrų, pirmajame Saulės-Žemės Lagranžo taške. Teleskopo paskirtis – stebėti kosminius orus ir siųsti perspėjimus apie artėjančias Saulės audras.

***

Saulės dėmės. Saulės diske beveik bet kada galima pamatyti dėmių (tik negalima žiūrėti į Saulę plikomis akimis, nesakykit, kad neperspėjau!). Dėmių skaičius, laikui bėgant, kinta – jis priklauso nuo Saulės aktyvumo. Šis skaičius sekamas jau daugiau nei keturis šimtus metų, nuo XVII amžiaus pradžios. Bet Saulės dėmių skaičius – gana subjektyvus parametras, nes dėmės gali būti susiliejusios, kai kurias sunku įžiūrėti, jas pamatyti reikia gero regėjimo, ir taip toliau. Taigi dabar sukurtas naujas metodas, kaip skaičiuoti Saulės dėmes, ir pritaikytas istoriniams duomenims (Saulės piešiniams, vėliau – nuotraukoms) patikrinti. Pagal šį metodą gaunami rezultatai rodo, kad Saulės dėmių skaičius pastaruosius keturis šimtus metų kito reguliariai, be jokių ilgalaikių pokyčių. Anksčiau buvo manoma, kad XVII a. pabaigoje buvo pusšimtį metų trukęs Saulės dėmių minimumas, o XX a. viduryje – maksimumas.

***

Pirmasis savaitės filmukas – apie nusileidimą ant kometos. Tiksliau, kodėl tai taip sunku padaryti ir kodėl Philae patyrė problemų.

[tentblogger-youtube afmz_RF2fLw]

***

Kometos perihelis. Tuo tarpu Rosetta sėkmingai sukasi aplink kometą 67P, kuri praeitą ketvirtadienį pasiekė savo orbitos perihelį – artimiausią Saulei tašką. Dabar kometa po truputį tolsta, bet tai nereiškia, kad joje greitai nurims aktyvumas. Gal net priešingai – gilūs klodai tik per laiką yra paveikiami Saulės šviesos, taigi visokių įdomybių dar turbūt matysime nemažai. Viena tokia įdomybė – vos dviems savaitėms likus iki perihelio kometoje išsiveržusi ryškiausia čiurkšlė. Išsiveržimas truko mažiau nei 20 minučių, tačiau jo metu dujos reikšmingai papildė kometos uodegą ir pastebimai sumažino jos magnetinį lauką. Išsiveržusios dujos daugiausiai buvo vandenilio sulfidas, tačiau būta ir daugybės kitokių medžiagų, išskyrus vandens – visų jų pėdsakai matyti kometos uodegoje.

***

Marso kasinėjimai. Trečiasias nusileidimo Marse metines minintis Smalsiukas padarė dar vieną gręžinį – įsiskverbė apie pusantro centimetro į silikatinę uolieną, pavadintą „Buckskin“. Kaip ir kituose gręžiniuose, taip ir šiame raudonos dulkės pasirodė esančios tik pačiame paviršiuje, o netrukus prasidėjo pilka uoliena. Kol kas dar analizuojami mėginiai, kurie susidarė iš gyvybei tinkamoje aplinkoje egzistavusių uolienų.

2020-aisiais metais į Marsą nuskris naujas NASA zondas, kol kas vadinamas tiesiog Mars 2020. Viena iš jo užduočių – parsiųsti į Žemę mėginių, kurie bus tiriami laboratorijose. Tai sukelia rimtą problemą – kaip užtikrinti, kad mėginiai nebūtų užteršti iš Žemės atkeliavusiomis nepageidautinomis medžiagomis, ypač biologinėmis? Apie tai diskutavę mokslininkai vieningos išvados prieiti nesugebėjo. Visgi sutariama, kad maksimalus leistinas užterštumo lygis turėtų būti toks, kad nereikėtų mėginių grąžinimo dėžės atskirai pakuoti į hermetišką maišą prieš skraidinant ją į Marsą.

***

Cereros vaizdai. Iš „Dawn“ zondo atsiųstų nuotraukų sudėtas vaizdo klipas apie nykštukinę planetą Cererą. Jame pamatysite ir garsiuosius kraterius, ir piramidės formos kalną, ir kitas paviršiaus struktūras.

Tiesa, tų struktūrų yra mažiau, nei tikėtasi. Kraterių skaičius Cereroje net dešimt kartų atsilieka nuo teorinių prognozių. Paprastai krateriai pranyksta dėl vulkanizmo ar geologinio planetos aktyvumo, bet nei vieno, nei kito požymių Cereroje neaptikta. Gali būti, kad atsakymas yra ledas – jis sudaro apie 30% Cereros masės, o esant tinkamoms sąlygoms, gali būti gana paslankus ir klampus ir per ilgą laiką ištrinti kraterius nuo paviršiaus.

***

Jupiterio spalva. Jupiterio atmosferoje jau kelis šimtmečius siaučia audra, kurią mes matome kaip Didžiąją raudonąją dėmę. Deja, kol kas neaišku, kodėl ji yra raudona, t.y. kokios medžiagos sukuria tą spalvą. Stebėjimų nepakanka, kad tą išsiaiškintume, nes pamatyti žemesnius Jupiterio atmosferos sluoksnius trukdo viršutiniai, o viršutiniuose esančios medžiagos – amoniakas, amonio hidrosulfidas ir vanduo – neaišku, ar jungiasi į kažką raudono. Taigi dabar mokslininkai nusprendė pabandyti atkurti Jupiterio atmosferą laboratorijoje. Jie sukūrė amonio hidrosulfidą ir apšvitino jį elektringomis dalelėmis, panašiai, kaip kosminiai spinduliai paveikia Jupiterio atmosferą. Gauti įvairūs reakcijų produktai, tačiau dar reikia išsiaiškinti, ar nors vienas iš jų gali sukurti tokią raudoną spalvą.

Dar vienas būdas išsiaiškinti daugiau apie ją būtų nuskristi iki Jupiterio ir pasižiūrėti iš arčiau. Viena tokia misija – Junona – jau pakeliui. O kitos planavimas dabar tik pradedamas – praeitą savaitę pirmą kartą susitiko NASA Europos (Jupiterio palydovo) misijos komanda. Misiją ketinama parengti ir paleisti iki kito dešimtmečio vidurio.

***

Saturno žiedai. Saturno žieduose, kaip ir daugelyje kitų panašių struktūrų, dalelių dydžiai pasiskirstę pagal labai aiškų dėsnį: kad ir kokio dydžio daleles nagrinėtume, dvigubai didesnių dalelių bus maždaug 8 kartus mažiau, trigubai didesnių – 27 kartus, ir taip toliau. Dabar sukurtas matematinis modelis, paaiškinantis šį dėsnį. Pasirodo, paaiškinimas yra labai paprastas: kai dvi dalelės susiduria, priklausomai nuo jų tarpusavio greičio jos gali sukibti į vieną arba subyrėti į šipulius. Vien šis procesas ir sukuria stebimą laipsninę funkciją. Tikslus laipsnio rodiklis priklauso nuo medžiagų savybių, tačiau visada yra artimas Saturno žiedų skirstinį aprašančiai vertei 3. Tyrimo rezultatai publikuojami PNAS.

***

Charono pavadinimai. Paskelbtas Charono žemėlapis su pirmaisiais regionų pavadinimais. Tamsuma šiaurėje vis dar vadinasi Mordoras. Taip pat rasime pavadinimų iš „Žvaigždžių karų“ ir „Star Trek“ bei kitokios fantastikos. Tiesa, pavadinimus dar turi patvirtinti Tarptautinė astronomų sąjunga, bet reikia tikėtis, kad su tuo problemų nekils.

***

Jaunas Jupiteris. Aptikta nauja egzoplaneta Eridano 51b; tai yra mažiausia planeta, aptikta tiesiogiai, t.y. stebint jos pačios šviesą, o ne poveikį žvaigždės šviesai ar judėjimui. Planetos masė maždaug du kartus viršija Jupiterio, tačiau amžius – gerokai mažesnis. Apskritai Eridano 51 žvaigždės amžius tėra vos 20 milijonų metų. Tikimasi, kad šis atradimas padės išsiaiškinti daugiau apie Saulės sistemos jaunystę. Šis atradimas – pirmasis projekto „Gemini Planet Imager“ radinys, kurių per artimiausius metus tikimasi žymiai daugiau. GPI stebi 600 jaunų žvaigždžių ir ieško planetų prie jų. Tyrimo rezultatai publikuojami Science.

***

Egzoplanetų vardai. Jau kurį laiką vyksta konkursas NameExoWorlds, kuriuo norima suteikti oficialius vardus kai kurioms egzoplanetoms. Praeitą savaitę atrinkti atsiųsti pasiūlymai ir sudarytas 32 planetų-kandidačių sąrašas. Už vardus-kandidatus galima balsuoti iki spalio pabaigos. Tarp jų yra ir tokių garsenybių, kaip Pegaso 51 b, pirmoji atrasta egzoplaneta prie Saulės tipo žvaigždės, arba tiesiogiai stebėta Fomalhauto b. Balsuoti galima čia.

***

Gyvybės paieška. Praeitą savaitę paskelbta apie naują nežemiškų civilizacijų paieškos projektą, pavadintą „Breakthrough listen“, t.y. „Proveržio klausymu“. Jo metu Green Bank teleskopu JAV ir Parkes teleskopu Australijoje bus skanuojama Galaktikos plokštuma, maždaug milijonas pavienių žvaigždžių ir šimtas artimiausių galaktikų, siekiant aptikti nežemiškos civilizacijos skleidžiamus radijo signalus. Tai yra gerokai didesnis projektas nei ankstesni SETI bandymai, kuriuose buvo apsiribojama 1,4 GHz dažnio bangomis.

***

Litis novoje. 2013-ųjų pabaigoje Kentauro žvaigždyne sprogo nova V1369. Nova – tai žvaigždės sprogimas, kurio metu žvaigždė nėra sunaikinama. Dabar nustatyta, kad būtent šio novos sprogimo metu į aplinką išmesta cheminio elemento ličio. Tai pirmas kartas, kai litis aptinkamas novoje, o atradimas gali paaiškinti, kodėl žvaigždėse aptinkami labai nevienodi ličio kiekiai. Jei litis išmetamas novos metu, jo pasiskirstymas tarpžvaigždinėje erdvėje gali būti labai netolygus; tai leistų susidaryti žvaigždėms su smarkiai besiskiriančiu ličio kiekiu. Tai taip pat padėtų patikslinti Didžiojo sprogimo metu susidariusio ličio įverčius ir geriau patikrinti kosmologinius modelius. Tyrimo rezultatai publikuojami Astrophysical Journal.

Tuo tarpu kita žvaigždė leidžia pasižiūrėti į Saulės ateitį. Pietų Pelėdos ūkas yra vienas iš daugybės žinomų planetinių ūkų – dujų apvalkalų, kuriuos nusimetė mirštanti panašios į Saulę masės žvaigždė. Ūką sudarančias dujas kaitina centre esanti žvaigždės liekana – baltoji nykštukė, – todėl ūkas švyti įvairiomis spalvomis. Po penkių milijardų metų aplink Saulę irgi susiformuos toks trumpalaikis – keletą dešimčių tūkstančių metų išliksiantis – darinys.

***

Praeitą savaitę paskelbta apie mažiausios supermasyvios juodosios skylės atradimą. Jos masė siekia vos 50 tūkstančių Saulės masių – gerokai mažiau, nei tipiniai milijonai ar milijardai. Tyrimo rezultatai publikuojami Astrophysical Journal Letters.

O iš kitos pusės – kokios didelės gali tos supermasyvios juodosios skylės būti? Apie tai – antrajame savaitės filmuke:

[tentblogger-youtube K6p62gSQGb8]

***

Paslaptingas žiedas. Aptiktas galaktikų žiedas, kuris neturėtų egzistuoti. Naudodamiesi gama spindulių žybsniais – ypatingai energingais žvaigždžių sprogimais – astronomai aptiko devynias galaktikas, išsidėsčiusias pusantro gigaparseko skersmens žiedu. Pagal standartinius kosmologinius modelius, aprašančius struktūrų formavimąsi Visatoje, didžiausios struktūros turėtų būti maždaug 10 kartų mažesnės. Kaip galėjo atsirasti tokia milžiniška struktūra – neaišku, tačiau abejonių, kad ji tikrai egzistuoja, beveik nėra – tikimybė, kad toks išsidėstymas atsitiktinis, siekia vos dvi milijonąsias. Tyrimo rezultatai publikuojami MNRAS.

***

Tolimiausia galaktika. Ir vėl sumuštas tolimiausios galaktikos rekordas. EGSY8p7 mes matome tokią, kokia ji buvo prieš 13,2 milijardo metų, t.y. praėjus vos 600 milijonų metų po Didžiojo sprogimo. Jos spinduliuotės spektras į raudonąją pusę pasislinkęs net 9 su puse karto (t.y. visos bangos yra tiek kartų ilgesnės už analogiškas gaunamas Žemėje). Tuo metu Visatoje vyko Rejonizacija – pirmosios žvaigždės ir galaktikos jonizavo aplinkines dujas ir nušvietė Visatą savo šviesa. Tokios galaktikos, kaip EGSY8p7, padeda mums išsiaiškinti daugiau detalių apie šį Visatos raidos periodą. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Visata miršta. Žvaigždžių formavimasis Visatoje lėtėja. Tai žinoma jau seniai, bet dabar šis procesas išmatuotas dar vienu būdu. Didelio projekto Galaxy and Mass Assembly (GAMA) rezultatas – daugelio galaktikų stebėjimai įvairiais bangų ilgiais, iš kurių paaiškėja, kad vos per pastaruosius 2 milijardus metų Visatoje kuriamos energijos kiekis sumažėjo kone dvigubai. Šis procesas – negrįžtantis: Visata ir toliau taip po truputį blės, nors iki visiško užgęsimo dar praeis trilijonai metų. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Laiko istorija. Pabaigai – trumpas Stiveno Hokingo idėjų – Didžiojo sprogimo, singuliarumo, Hokingo spinduliuotės – pristatymas animacine forma.

***

Štai toks tas dviejų savaičių vertės kąsnelis. Daugiau panašių pertrūkimų artimiausiu metu nenusimato. Priešingai, gal net rasiu laiko kažką kito parašyti. O iki tol – laukiu klausimų ir komentarų.

Laiqualasse

7 comments

  1. ,,Jo pagrindinis veidrodis turėtų būti 12 metrų skersmens, tai leis pasiekti 24 kartus aukštesnę raišką, nei Hablu ar Džeimsu Vebu.“
    Mažiausias kampinis atstumas tarp dviejų dar atskiriamų objektų su tam tikru teleskopu yra atvirkščiai proporcingas veidrodžio skersmeniui (https://en.wikipedia.org/wiki/Angular_resolution), tad padidinus skersmenį x kartų ir raiška turėtų padidėt tik x kartų (jei raiška pagrinde nulemiama difrakcijos, kaip maždaug ir yra su kosminėm observatorijom). Tad kodėl raiška turėtų taip stipriai padidėt, jei veidrodžio skersmuo lyginant su HST didesnis tik 5 kartus ir stebimas diapozonas panašus?

    1. Ar tai neturi nieko bendro su faktu, kad Hablio pagrindinis veidrodis — monolitas. O planuojamo HDST — segmentuotas. Tiesa, o kur idėjos paleisti ATLAST, kaip pakaitalą Webb’ui ir Habliui?

  2. Sveiki, ar galėtumėt plačiau pakomentuoti paslaptingąjį galaktikų žiedą — kaip nustatoma, kad tos devynios galaktikos tarpusavyje susijusios ir sudaro vieną struktūrą? Taip pat, kodėl tokie „objektai“ negali egzistuoti pagal dabartinius modelius? Ačiū!:)

    1. Sąsaja nustatoma išmatuojant atstumus iki kiekvienos galaktikos (tai daroma, nustatant jų spektrų raudonuosius poslinkius) ir pamatant, kad visų jų atstumai nuo mūsų yra labai panašūs. Viena struktūra šitai laikyti galime todėl, kad tai yra didelis didesnio vidutinio medžiagos tankio regionas Visatoje, supamas mažesnio tankio sričių.
      Kodėl tai negali egzistuoti – nuo Visatos atsiradimo praėjo nepakankamai laiko, kad tokia struktūra spėtų susiformuoti iš mažesnių. Tai nereiškia, kad ši struktūra negalėjo susidaryti atsitiktinai, taigi jei tokia būtų tik viena vienintelė, galima būtų aiškinti šitaip. Tačiau yra žinoma ir daugiau panašių „per didelių“ struktūrų, taigi paaiškinimas atsitiktinumu tampa vis mažiau tikėtinas.

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *