Kąsnelis Visatos CCI: Kelionės į visur

Praėjusios savaitės naujienose radau nemažai kelionių – ir pakylančių teleskopų bei šiaip raketų, ir pamąstymų apie Marsą bei Mėnulį, ir New Horizons odisėją, ir taip toliau. Apie jas, kaip ir apie kitus įdomius dalykus, kaip visada skaitykite po kirpsniuku.

***

Gravitacijos teleskopas. Praeitą ketvirtadienį į kosmosą iš Prancūzijos Gvianos pakilo Europos kosmoso agentūros raketa, nešina erdvėlaiviu-teleskopu LISA Pathfinder. Šios kelrodės misijos užduotis – pademonstruoti technologijų, skirtų gravitacinių bangų paieškoms, veikimą kosmose. Gravitacinės bangos, atsirandančios, pavyzdžiui, juodųjų skylių susiliejimų metu, turėtų šiek tiek ištempti erdvėlaikį. Du erdvėlaiviai, išlaikantys labai tikslų atstumą tarpusavyje, galėtų jį nuolat matuoti ir aptikti tokius ištempimus, taip nustatydami gravitacinių bangų egzistavimo faktą. Trijų erdvėlaivių užtektų tam, kad nustatytume bangų sklidimo kryptį. Visgi kol kas toks projektas – LISA (Laser Interferometer Space Array) – realybe netapo. LISA Pathfinder – žingsnis tos realybės link. Pats Pathfinder gravitacinių bangų neaptiks, tačiau panaudos tokius instrumentus, kokie būtų naudojami ir tikrame LISA, ir matuos laisvai sklendžiančių bandinių tarpusavio atstumą nanometrų tikslumu.

***

Raketų nusileidimai. Prieš kiek daugiau nei savaitę kompanija Blue Origin sėkmingai nutupdė raketą-nešėją į kosmodromą. Nuo jos neatsilikti bando ir SpaceX, kuriai du panašūs bandymai nepavyko šių metų pradžioje. Gruodžio viduryje kompanijos Falcon raketa iškels eilinį krovinį iš Kanaveralo kyšulio karinių oro pajėgų bazės Floridoje, o tada bandys raketą-nešėją nutupdyti atgal toje pačioje pakilimo aikštelėje. Tai būtų didesnis pasiekimas, nei Blue Origin, nes SpaceX raketa kelia krovinius į didesnį aukštį, tad ir grįžti turėtų iš toliau.

***

Praskrido Hayabusa. Prieš metus į kosmosą iškeliavo Japonijos zondas Hayabusa („Sakalas keleivis“). Praeitą savaitę jis grįžo. Na, ne visai grįžo, tiesiog pralėkė gana arti Žemės, mažiau nei už 3200 km nuo paviršiaus. Toks pralėkimas reikalingas, kad zondas įgytų papildomo greičio ir galėtų pasiekti savo taikinį – asteroidą 162173 Riugu. Į asteroidą bus nuleistas paviršinis zondas, paleistas sprogstamasis užtaisas, paimti mėginiai, kurie 2020 metų pabaigoje turėtų būti pargabenti į Žemę.

***

Kur geriau skristi žmonėms – į Marsą ar į Mėnulį? Aišku, norėtųsi keliauti ir ten, ir ten, ir kada nors taip ir bus. Bet kol kas greičiausiai teks rinktis vieną iš dviejų. Abi vietos turi savų privalumų, abi misijos – savitų pavojų. Tad kur keliauti geriau? Apie tai – savaitės filmuke:

[tentblogger-youtube q-NBvRmmw7Y]

***

Marso anglis. Kadaise Marso paviršiuje buvo jūros ir vandenynai. Vėliau vanduo išgaravo ar pavirto ledu. Ilgą laiką manyta, kad taip atsitiko dėl atmosferos pokyčių, kai pirmykštė tanki atmosfera praretėjo. Jei taip iš tiesų atsitiko, kažkur Marse turėtų būti susikaupę daug anglies, iškritusios ledu iš nykstančios atmosferos. Bet Marso paviršiuje nerasta daug karbonatų – mineralų, kuriuose galėtų būti užrakinta anglis. Ilgą laiką bergždžiai ieškota anglies, bet dabar nauju modeliu jos trūkumas paaiškinamas be jokio slapto rezervuaro. Pasirodo, dabartinį anglies izotopų santykį Marso atmosferoje galima paaiškinti tiesiog pirmykštės atmosferos praradimu dėl Saulės vėjo poveikio. Taip prarastoje atmosferoje išaugo santykinis sunkesnio izotopo anglies-13 kiekis, kurį išmatavo Smalsiukas. Senų laikų atmosferos izotopų santykį galima nustatyti iš meteoritų, kurie iš Marso atlėkė į Žemę. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Ryškiausias Plutonas. New Horizons po truputį siunčia duomenis, surinktus skrendant pro Plutono sistemą. Praeitą savaitę sulaukėme aukščiausios raiškos Plutono paviršiaus nuotraukų – vienas pikselis jose atitinka apie 80 metrų. Nuotraukose matyti didžiulė kalnų, kraterių ir ledynų įvairovė. Nuotraukos apima nedidelę nykštukinės planetos paviršiaus dalį – 80×800 km juostą, einančią per Sputniko lygumą ir al-Idrisi kalnus jos šiaurės vakaruose. Nuotraukų, aišku, bus ir daugiau, kai kurios iš jų – netgi trimatės.

Tuo tarpu New Horizons jau kurį laiką dairosi į priekį. Dar lapkričio antrą dieną iš 280 milijonų km nuotolio nufotografavo objektą 1994 JR1, maždaug 150 km skersmens uolieną Kuiperio žiede. Tai – vienas iš pirmykščių Saulės sistemos gabalų, iš tokių formavosi planetos. Šis objektas taip pat yra Plutono kvazi-palydovas, surakintas su juo orbitiniu rezonansu bent 350-iai tūkstančių metų.

***

Ekstremalios planetos. Prieš 20 metų paskelbta apie pirmosios egzoplanetos prie Saulės tipo žvaigždės atradimą. Dabar egzoplanetas skaičiuojame tūkstančiais, o aptarti įdomiausias jų sistemas mokslininkai praeitą savaitę rinkosi į konferenciją. Tarp aptariamų keistenybių – 11 kartų už Jupiterį masyvesnė jauna planeta, nuo savo žvaigždės nutolusi 16 kartų toliau, nei Plutonas nuo Saulės. Ten planetą nusviedė greičiausiai pro šalį pralėkusi kita žvaigždė. Kitas įdomus darbas – tyrimas, ar dvi planetos galėtų egzistuoti žvaigždės gyvybinėje zonoje ir neišstumti viena kitos iš jos. Pasirodo, galėtų; tai reiškia, kad bent jau teoriškai įmanoma situacija, kad vienoje planetų sistemoje užgimtų dvi protingos civilizacijos, kurios viena su kita sukontaktuoti galėtų tik išradusios radiją. Na, kažkas panašaus į senąją fantastiką, kurioje Marse ar Veneroje gyvena protingos būtybės.

Keplerio teleskopas, prieš keletą metų praradęs galimybę stebėti tiksliai vieną dangaus plotą, jau metus vykdo naują misiją „K2“, kuria pakaitomis stebi dangaus plotus po 90 dienų. Per tuos metus aptiktos 234 planetos-kandidatės. Kandidačių spinduliai siekia nuo Žemės iki Jupiterio, o orbitiniai periodai – nuo valandų iki daugiau nei mėnesio. Ilgesnių periodų K2 misija aptikti nelabai gali, tačiau bent jau artimas žvaigždėms planetas galima bus tyrinėti ir toliau. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Keplerio planetynas. ©Ethan Kruse, Kepler, NASA

 

Vien tik planetos aplink, kur bepažvelgtum. Kuo toliau, tuo labiau įsitikiname, kad Paukščių Take planetų yra turbūt daugiau, negu žvaigždžių. Keplerio teleskopu atrasta beveik 2000 planetų, o savaitės paveiksliuke matote jų orbitų vizualizaciją. Paveiksliukas paimtas iš filmuko, kurį pamatysite čia.

***

Hipernovų atsiradimas. Masyvios žvaigždės miršta supernovų sprogimais – žvaigždės branduolys kolapsuoja ir sukuria smūginę bangą, kuri išardo aplinkinius žvaigždės sluoksnius ir nustumia juos tolyn milžiniškais greičiais. Tačiau kartais būna dar galingesnių sprogimų, vadinamų hipernovomis. Dabar nauju skaitmeniniu modeliu, atrodo, paaiškinta, kaip tos hipernovos gali susiformuoti. Svarbiausias elementas modelyje yra žvaigždės magnetinis laukas, kuris, jai kolapsuojant, susisuka į labai stiprias vijas. Tos vijos uždaro sprogimą magnetiniame tunelyje, iš kurio energija pabėga tik dviem kryptimis. Taip įvyksta hipernovos sprogimas, o iš žvaigždės išmesta medžiaga, sąveikaudama su spinduliuote, sukuria ir gama spindulių žybsnį. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Juodosios skylės magnetizmas. Teoriniai modeliai prognozuoja, kad prie juodųjų skylių esanti medžiaga turėtų turėti stiprų magnetinį lauką, kurio linijų vingiavimas gali sustiprinti akreciją ir sukelti medžiagos tėkmes. Visgi iki šiol dar niekam nebuvo pavykę tokių magnetinių laukų išmatuoti. Tačiau praeitą savaitę paskelbta apie naujausius mūsų Galaktikos centro stebėjimus, kurie atskleidžia magnetinio lauko struktūrą prie pat įvykių horizonto. Interferometriniais stebėjimais išmatuota iš ten sklindančios šviesos poliarizacija, kuri leidžia nustatyti magnetinio lauko stiprį ir kryptį. Paaiškėjo, kad aplink juodąją skylę magnetinis laukas yra bent dalinai tvarkingas, tačiau nuolatos kinta ir gali reikšmingai pasikeisti vos per 15 minučių. Šis tyrimas padės geriau suprasti akrecijos procesą ir čiurkšlių formavimąsi prie juodųjų skylių. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Žvaigždės suardymas. Kai žvaigždė priartėja pernelyg arti juodosios skylės, ji yra suardoma potvyninių jėgų ir išsitempia bei susisuka į akrecinį diską. Toks procesas gali būti matomas, jei juodoji skylė yra supermasyvi, tačiau yra labai retas – kol kas žinoma gal 20 tokių atvejų. Teoriniai modeliai prognozuoja, kad dalis žvaigždės medžiagos iš akrecinio disko turėtų pabėgti kaip medžiagos čiurkšlė, bet anksčiau to nepavyko aptikti. Dabar pagaliau aptikta čiurkšlė, sklindanti iš žvaigždę valgančios juodosios skylės. Čiurkšlės susiformuoja greitai po potvyninio suardymo, taigi ankstesni stebėjimai paprasčiausiai nespėdavo jų pamatyti. Naujas atradimas padės patikrinti potvyninio suardymo ir tolimesnės akrecijos modelius. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Nebaisi mirtis. Gal teko kada girdėti, kad Visata miršta? Iš dalies tai tiesa – žvaigždžių formavimasis lėtėja jau 10 milijardų metų ir ateityje tik lėtės. Naujos galaktikos nebeatsiranda. Visata plečiasi ir vėsta. Taigi ateityje jos greičiausiai laukia mirtis, vadinama šilumine mirtimi. Tačiau visa tai įvyks… labai negreitai. Žvaigždės formuosis dar bent du trilijonus metų, o švies – šimtą trilijonų. Paskui dar ilgiau švies baltosios nykštukės ir neutroninės žvaigždės. Taigi iki mirties dar liko labai daug laiko. Plačiau apie tai – Space.com straipsnyje.

***

Štai tiek naujienų iš Visatos žiemos pradžioje. Kaip visada, laukiu jūsų klausimų ir komentarų.

Laiqualasse

2 komentarai

  1. Hm, o tai dar smulkiau Plutono bus ar jau čia viskas? :-) O šiaip tai tos „kopos“ gražios…

    Labai laukiu dabar, kol koks Falconas sėkmingai nusileis. Ir dar laukiu, kol kokį nors saulės burėmis varomą supergreitą zondą paleis į mūsų sistemos pakraščius. Koncepcija lyg ir visai nieko.

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *