Kąsnelis Visatos CCXVII: Dvi kometos

Praeitą savaitę pro Žemę praskrido dvi kometos, NASA šnekėjo apie bazes Mėnulyje ir Marse, o Kepleris pagavo besprogstančią supernovą. Apie tai ir kitas įdomybes – Kąsnelyje po kirpsniuku, kaip ir įprasta.

***

Dvi kometos. Praeitą savaitę, pirmadienį ir antradienį, pro Žemę praskriejo dvi kometos – P/2016 BA14 3,4 milijono kilometrų atstumu, o 252P/LINEAR – 5,6 milijono kilometrų. Atstumai pakankamai dideli, kad jokio pavojaus Žemei nekėlė, bet vis tiek svarbu, kad jas aptikome ir galėjome sekti – štai nuotraukos ir vaizdo medžiaga. Apskritai kometų ir asteroidų aptikimas ir jų orbitų nustatymas yra svarbūs Žemės saugumui, taigi galime pasidžiaugti, kad po truputį daugėja teleskopų, galinčių tai padaryti. Aišku, visada gali būti ir geriau, bet pasidžiaukime tuo, ką turime dabar.

Beje, kometa LINEAR šiuo metu kyla į šiaurės pusrutulį, pro Skorpiono ir Šaulio žvaigždynus; pro teleskopus netoli pietinio horizonto prieš saulėtėkį galima pamatyti jos žalsvą švytėjimą.

Praeitą savaitę į Tarptautinę kosminę stotį buvo nuskraidintas prietaisas Meteor, skirtas meteorų liūčių stebėjimams iš viršaus. Tai jau trečias toks pat prietaisas – pirmi du buvo sunaikinti nesėkmingų skrydžių metu 2014-ųjų spalį ir pernai birželį. Bet iš trečio karto viskas pavyko sėkmingai, ir dabar sulauksime naujų žinių apie meteorų cheminę sudėtį ir jų trajektorijas. Ar tai padės apsaugoti Žemę nuo pavojingesnių smūgių – nežinia, bet tikrai nepakenks.

***

Mėnulio ašis. Mėnulis visada į Žemę atsukęs vieną savo pusę. Atrodytų, kad Mėnulio ašis turėtų būti labai stabilus dalykas, tačiau pasirodo, taip nėra. Prie Mėnulio ašigalių yra vandens ledo telkinių krateriuose, neapšviečiamuose Saulės, tačiau jie randami ne visuose krateriuose, o tik dalyje. Tą paaiškinti galima būtų tuo, kad kiti krateriai kadaise būdavo apšviesti Saulės, o taip galėjo būti, jei Mėnulis sukosi aplink šiek tiek kitą ašį. Kampas tarp senosios ir dabartinės ašių yra apie 6 laipsnius, o persislinkimas turėjo įvykti prieš milijardus metų, kai Mėnulis dar buvo karštas ir jame veržėsi ugnikalniai; būtent jų sukelti drebėjimai ir galėjo paslinkti Mėnulio ašį. Tai taip pat reiškia, kad Mėnulio krateriuose esantis vanduo turėtų būti labai labai senas – tų pačių kelių milijardų metų amžiaus. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.

Kiek kainuotų pastatyti tyrimų stotį Mėnulyje? Pagal vieną NASA ir kitų tyrimų grupių planą – vos 10 milijardų JAV dolerių. Palyginimui, NASA biudžetas šiemet yra beveik dvigubai didesnis. Aišku, tai tikrai dideli pinigai, bet įkandami. Pagal šį planą, stotis galėtų būti pastatyta iki 2022-ųjų metų, taigi jei tik atsirastų politinės valios, jau kitame dešimtmetyje galėtume turėti stotį Mėnulyje.

NASA vis daugiau bendradarbiauja su privačiomis kompanijomis ir stengiasi savo sukurtas technologijas paversti komerciniais produktais. Praeitą savaitę baigėsi konkursas kompanijoms teikti pasiūlymus, kaip komercializuoti dešimt NASA technologijų, kurios ateityje turėtų būti panaudotos Žemės orbitoje ir net Mėnulyje. Na, o iš šių technologijų išsivystę nauji produktai greičiausiai pagerins mūsų gyvenimus ir ant Žemės.

***

Savaitės filmukas – apie Saulės diską. Tiksliau apie jo pakraštį, kuris atrodo tamsesnis, nei vidurys. Kodėl? Atsako Minute Physics:

[tentblogger-youtube ur0fATmsVoc]

Saulė turi ne vieną keistenybę; viena iš jų – magnetinis laukas. Dideliais masteliais jis egzistuoja ir yra gana tvarkingas, tačiau mažais tampa chaotiškas. Anksčiau buvo manoma, kad jei Saulę sudaranti plazma yra pernelyg „skysta“ – t. y. mažas jos klampumas – didelio masto magnetinis laukas negali susiformuoti. Bet plazma tikrai skysta, o magnetinis laukas tikrai egzistuoja. Dabar nauji skaitmeniniai modeliai parodo, kad visgi ir labai skysta plazma gali sukurti magnetinį lauką; tiesiog reikia modelio, kurio raiška būtų pakankamai didelė. O patys modeliai (straipsnyje yra ir filmukas) atrodo labai gražiai ir psichodeliškai, rekomenduoju pažiūrėti.

***

Marso gravitacija. NASA paskelbė naują Marso gravitacijos marsalapį. Marsalapis bus naudingas dviem aspektais: padės suprasti Marso vidinę sandarą, bei palengvins ateities misijų nusileidimą Raudonojoje planetoje.

Po maždaug 20 metų NASA planuoja nuskraidinti pirmuosius žmones į Marsą. Ten jie turėtų įrengti tyrimų stotį, kuri galės tarnauti kaip laikinas prieglobstis astronautams. Visgi ilgalaikės apgyvendintos bazės dar reikės palaukti. NASA atstovų teigimu, tokia bazė dar net nėra planuojama, taigi jos gali tekti palaukti ir iki amžiaus pabaigos. Iš kitos pusės, kitos grupės, pavyzdžiui kompanija SpaceX, atvirai kalba apie nuolat gyvenamos bazės įrengimą; tiesa, ir čia data yra visiškai neaiški.

***

Ryški dėmė. Zondas „Dawn“ atsiuntė kol kas detaliausias Cereros paviršiaus nuotraukas, tarp jų ir Okatoriaus kraterio su balta dėme. Nuotraukos darytos iš mažesnio nei 400 km aukščio. Šviesiųjų dėmių detalės padės išsiaiškinti jų kilmę – tai gali būti druskų telkiniai, gali būti ledas, o gal dar kažkas egzotiškesnio.

***

Jupiterio pašvaistė. Kai Saulės vėjas susiduria su Žemės magnetosfera, kyla pašvaistės. Jupiterio magnetosfera yra didesnė ir stipresnė, tad ir pašvaistės būna stipresnės. O kartais – išvis įspūdingos. 2011-aisiais metais Saulės vainikinės masės išmetimas, pasiekęs Jupiterį, sukėlė pašvaistę, šimtus kartų stipresnę už žemiškąsias. Tą įvykį stebėjo rentgeno spindulių teleskopas Chandra, kuriuo pavyko nustatyti, kaip tarpplanetinė medžiaga sąveikauja su Jupiterio magnetiniu lauku. Tyrimo rezultatai publikuojami Journal of Geophysical Research.

***

Jauni žiedai. Saturnas turi net 62 palydovus. Kai kurie iš jų – didžiuliai, susiformavę kartu su planeta. Tačiau kiti yra mažyčiai, o arti planetos jie apskritai subyrėję į žiedus. Naujausi skaitmeniniai modeliai rodo, kad žiedų ir kai kurių palydovų amžius nesiekia net 100 milijonų metų. Tai nustatyta remiantis palydovų migracija – dėl potvyninių efektų palydovai turėtų tolti nuo planetos. Tai, kad kai kurie palydovai randami labai arti jos, reiškia, kad jie yra jauni – net ir Enceladas susiformavo tada, kai Žemėje vaikščiojo dinozaurai. Kaip tai galėjo nutikti? Greičiausiai anksčiau Saturnas irgi turėjo daug palydovų, bet sąveikų su Saule metu jie buvo nustumti arti planetos ir subyrėjo, o iš liekanų susiformavo dabartinė populiacija. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Plutono sistema. Plutonas turi penkis palydovus – Charoną, Niuktę, Hidrą, Cerberį ir Stiksą. Kaip jie susidarė? Viena hipotezė teigia, kad Plutonas kai kuriuos iš jų pagavo, kai jie priartėjo per arti; kita – kad tai yra kito objekto smūgio į Plutoną išmestos liekanos. Naujausi New Horizons atsiųsti duomenys rodo, kad mažieji Plutono palydovai – visi, išskyrus Charoną – atspindi maždaug apie pusę į juos krentančios šviesos. Tuo tarpu Kuiperio žiedo objektai atspindi ne daugiau nei 20% šviesos. Šie duomenys praktiškai paneigia pagavimo hipotezę, taigi lieka smūgio hipotezė, pagal kurią Plutonas ir Charonas susiformavo kaip dvinarė planeta, o vėliau į Plutoną atsitrenkė kitas didelis kūnas ir smūgio nuolaužos virto keturiais mažesniais palydovais.

Plutono paviršiuje matyti daugybė įdomių darinių, pavyzdžiui sustingusių upių ir ežerų. Gali būti, kad prieš 800-900 milijonų metų ten tekėjo skystas azotas. Taip yra todėl, kad Plutono ašis greičiausiai gana smarkiai svyruoja – Charonas nepajėgia jos išlaikyti stabilios, kaip Mėnulis Žemės. Dabar ašis yra pasvirusi beveik į orbitos plokštumą, taigi Plutonas patiria ekstremalias temperatūras. Bet seniau, kai pasvirimas buvo mažesnis, Plutono paviršiaus temperatūra buvo vienodesnė. Tai būtų leidę egzistuoti gerokai tankesnei atmosferai ir skystam azotui. Artimiausiu metu panašių pokyčių Plutone nepamatysime – kitas atsivertimas į ne tokias ekstremalias temperatūras greičiausiai įvyks tik po kelių šimtų milijonų metų.

***

Lagūnos ūkas, arba M8. ©ESO/VPHAS

Savaitės paveiksliukas – jonizuotų dujų debesies, žinomo Lagūnos ūko vardu, nuotrauka. Debesis nuo mūsų nutolęs per pusantro kiloparseko Paukščių Tako centro kryptimi. Esant geroms sąlygoms ūką pamatyti galima netgi plika akimi, tačiau paprastai jis stebimas per teleskopus. Šią nuotrauką padarė Europos pietinei observatorijai Čilėje priklausantis Paranal teleskopas, tačiau ūkui stebėti užtenka ir mėgėjiškų prietaisų. Tiesa, Lietuvoje jis nepakyla aukščiau nei 11 laipsnių virš horizonto, taigi jį pamatyti gali būti sudėtinga.

***

Pagautos supernovos. Supernovos sprogimas, kuriuo masyvi žvaigždė baigia savo gyvenimą, yra labai trumpas – vos keletas minučių, ir žvaigždė išsilaksto. Palyginus su milijonų metų žvaigždės gyvenimo trukme, tai yra menkutė akimirka. Tad užfiksuoti supernovą sprogimo metu yra labai sudėtinga. Visgi išanalizavus Keplerio misijos trejų metų duomenis tai pavyko: stebėtame lauke buvo apie 500 galaktikų, kuriose iš viso priskaičiuota apie 50 trilijonų žvaigždžių. Ir dvi žvaigždės dar 2011-aisiais metais sprogo supernovomis. Kepleris lauką fotografavo kas pusvalandį, taigi pavyko užfiksuoti supernovų evoliuciją nuo pat sprogimo momento. Jos abi labai panašios, tačiau vienoje pastebėta evoliucijos stadija, vadinama smūginės bangos išsiveržimu, o kitoje – ne. Tai yra procesas, kai kolapsuojančioje žvaigždėje kilusi smūginė banga pasiekia besiplečiančios jos liekanos paviršių, o iš toli matomas kaip stiprus žybtelėjimas. Gali būti, kad vienos iš žvaigždžių aplinkoje tiesiog buvo pakankamai daug dujų, kurios leido smūginei bangai išplisti ir išsisklaidyti be aiškaus išsiveržimo. Kaip ten bebūtų, tokie duomenys labai naudingi siekiant patikrinti masyvių žvaigždžių evoliucijos modelius. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Šviesiausios galaktikos. Galaktikos, kurių šviesis viršija trilijoną Saulės šviesių, yra labai retos. Taigi net aštuonių naujų galaktikų, kurių visų šviesiai viršija dešimt trilijonų Saulės šviesių, atradimas yra tikrai netikėtas. Galaktikos aptiktos teleskopų masyvu ALMA, o jų šviesa iki mūsų keliavo 8,8-11,8 milijardų metų, taigi matome jas tokias, kokios jos buvo Visatai esant 2-5 milijardų metų amžiaus. Tas laikotarpis gerai sutampa su sparčiausios žvaigždėdaros Visatoje epocha. Tai reiškia, kad tokios išskirtinai masyvios galaktikos susiformavo ir tūkstančių Saulės masių per metus žvaigždėdaros spartą pasiekė santykinai anksti. Be to, visos aštuonios galaktikos yra gravitaciškai lęšiuotos, kas irgi yra gana netikėta – lęšiavimui reikia dviejų galaktikų vienoje linijoje nuo mūsų, o tai pasitaiko retai. Lęšiavimas leis ištirti galaktikų struktūrą ir nustatyti, kaip įmanoma pasiekti tokias dideles žvaigždėdaros spartas. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Tamsumų alternatyva. Didžioji medžiagos dalis Visatoje yra nematoma – šios tamsiosios materijos egzistavimą pastebime tik per jos gravitaciją. Manoma, kad ją sudaro elementariosios dalelės, silpnai sąveikaujančios su likusia materija. Visgi šiek tiek sąveikų turėtų būti ir tikimasi, kad tokių dalelių pavyks aptikti LHC ar kuriame kitame dalelių greitintuve. Kol to nepadaryta, viena po kitos siūlomos įvairios alternatyvos standartiniam supratimui apie tamsiąją materiją. Viena tokia alternatyva vadinasi Plankiškąja sąveikaujančia tamsiąja medžiaga (Planckian Interacting Dark Matter, arba PIDM). Ji remiasi idėja, kad tamsioji materija turėtų būti sudaryta iš elementariųjų dalelių, kurių masė yra artima didžiausiai įmanomai dalelės masei – Planko masei. Planko masė yra maždaug dvidešimt mikrogramų. Jei tamsiosios materijos dalelės tikrai yra tokios masyvios, jų egzistavimas turėtų palikti pėdsakų kosminėje foninėje spinduliuotėje ir pirmykščių gravitacinių bangų pasiskirstyme. Tai, kad kol kas tokių pėdsakų neaptikta, leidžia apriboti galimas dalelių mases, o artimiausiu metu detalesni stebėjimai jas apribos dar daugiau. Taigi šis tamsiosios medžiagos modelis yra vienas iš nedaugelio, kurį patvirtinti ar paneigti greičiausiai pavyks per artimiausią dešimtmetį. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Štai tiek naujienų pririnkau šiandien. Kaip visada, laukiu jūsų klausimų ir komentarų.

Laiqualasse

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas.