Kąsnelis Visatos CCXXXVI: Smalsadienis

Praeitą savaitę Smalsiukui suėjo ketveri metai, Paukščių Tako centrinėje dalyje pasigesta žvaigždžių, vėl pagarsėjo kalbos apie grįžimą į Mėnulį, ir dar įvyko daug įdomių dalykų. Visos naujienos, kurias radau, netgi netilpo į kąsnelį, bet tikiuosi, kad tos parinktos irgi bus pakankamai įdomios. Taigi skaitykite, kaip visada, po kirpsniuku.

 

***

Atgal į Mėnulį. Pirmą kartą istorijoje privati kompanija gavo leidimą skristi į Mėnulį. Kompanija Moon Express, sekančių metų pabaigoje žadanti nutūpdyti zondą Mėnulyje, gavo visų atsakingų JAV valdžios institucijų leidimus tai daryti. Šis įvykis, bent jau kompanijos atstovų teigimu, yra svarbus žingsnis į priekį visai kosmonautikai, nes dabar ir kitos privačios kompanijos matys, kad galima skristi Mėnulio link ir ten kažką veikti, todėl privačių kosminių skrydžių įvairovė turėtų tik didėti. Kartu vertėtų paminėti, kad kosmouostų tinklas irgi plečiasi – JAV šiuo metu tokių yra jau 10. Kosmouostų vis daugiau, skraidančių kompanijų irgi – laukia geri kosminių tyrimų laikai.

Dar viena progresuojanti kompanija – aviacijos gigantas Boeing. Praeitą savaitę jų gamykloje Kenedžio kosmouoste prasidėjo pirmosios veikimui paruoštos įgulos kapsulės – Starliner – gamyba. 2018-ųjų metų pradžioje Boeing Starliner turėtų būri paruoštas naudojimui.

***

Smalsiukui – ketveri. 2012-ųjų metų rugpjūčio penktą dieną marsaeigis Curiosity sėkmingai nusileido Raudonojoje planetoje. Taigi praeitą savaitę jis ten atšventė ketvirtąjį gimtadienį. Ta proga zondo komanda sukūrė trumpą filmuką, pristatantį pastarųjų metų rezultatus ir Smalsiuko dabartinę būklę.

Po truputį planuojami žmonių skrydžiai į Marsą. Nugabenti ten astronautus ir jiems reikalingą įrangą reikės labai galingų raketų ir daug kuro. Bent jau jeigu naudosime tik šiandien įprastą cheminį kurą. Bet pakilus virš atmosferos galima naudoti plazmos raketas, kurios yra dešimt kartų efektyvesnės. Apie šių variklių dabartinę būklę ir ateities perspektyvas pasakoja juos tobulinantis doktorantas Gary Li iš Kalifornijos universiteto.

***

Blizgus akmuo ant dulkėmis nukloto Marso paviršiaus. ©NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science Systems

Savaitės paveiksliukas – viena iš daugelio Smalsiuko darytų Marso nuotraukų. Daugiau jų rasite šioje galerijoje.

***

Šilta Cerera. Jau kurį laiką žinoma, kad Cereros – didžiausios Asteroidų žiedo narės – vidus nėra vien uolinis, o sudarytas iš uolienų ir ledo mišinio. Bet nebuvo aišku, kaip tos dvi medžiagos pasiskirsčiusios – ar atskirais sluoksniais, kaip Žemėje branduolys, mantija ir pluta – ar sumišusios. Dabar Dawn zondu atlikti Cereros gravitacinio lauko matavimai atskleidė, kad ši nykštukinė planeta turi kietą branduolį, bet jį supa sumišusio ledo ir akmens mantija. Toks dalinis terpių atsiskyrimas reiškia, kad kadaise Cereros branduolys buvo karštas, tačiau atvėso taip greitai, jog lakios medžiagos (vanduo) nuo nelakių (uolienų) visiškai atsiskirti nespėjo. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.

***

Senos kometos. Kaip atsirado kometos – Saulės sistemos egzistavimo pradžioje ar vėliau? Naujausi stebėjimai leidžia spręsti, kad jos yra tikrai senoviniai objektai, išlikę menkai tepakitę per puspenkto milijardo metų. Anksčiau buvo dvi hipotezės apie kometų formavimąsi: jos galėjo būti arba tokie pirmykščiai objektai, arba susiformuoti vėliau, tarpusavyje jungiantis mažesniems uolienų gabaliukams. Apjungę Rosetta stebėjimus, iš kometų pargabentų dalelių mėginius, meteoritus bei kitų kometų stebėjimų iš Žemės duomenis, astronomai nustatė, kad pirmoji hipotezė yra teisingesnė. Mat jei kometos būtų atsiradusios vėliau, jas sudarančioje medžiagoje būtų matomi uolienų trankymosi požymiai, pavyzdžiui didelis tankis ir tvirtumas, mažas kometos branduolio skylėtumas. Bet šių požymių nematyti, taigi kometos negalėjo susiformuoti daužantis kitoms uolienoms, o turėjo išaugti tuo metu, kai formavosi ir planetos. Tyrimo rezultatai publikuojami Astronomy & Astrophysics.

***

Savaitės filmuke pasakojama apie Uraną. Ši planeta tarsi rieda savo orbita, mat jos sukimosi ašis pasvirusi beveik stačiu kampu į orbitos plokštumą. Kodėl taip yra?

***

Supernovos šnypštimas. Jau beveik trisdešimt metų praėjo nuo supernovos SN 1987A sprogimo; tai yra artimiausia supernova mums nuo 1604-ųjų metų. Jos liekana, po truputį plintanti aplinkinėje tarpžvaigždinėje terpėje, gali atskleisti informacijos apie sprogusios žvaigždės savybes. Naujausi liekanos stebėjimai, atlikti radijo bangų diapazone, rodo visiškai neišskirtinį spektrą – pavertus tas bangas garsu, kaip radijo imtuve, girdėtume tiesiog vienodą šnypštimą. Visgi keistenybių nebuvimas spektre irgi daug ką gali pasakyti: pavyzdžiui, taip galima nustatyti, koks yra medžiagos tankis aplink supernovos liekaną. Šis tankis – ne daugiau nei 110 laisvųjų elektronų viename kubiniame centimetre – yra dydis, kurį prognozuoja skaitmeniniai žvaigždžių evoliucijos modeliai, mat terpė, į kurią plečiasi supernovos liekana, buvo sukurta, kai ta pati žvaigždė paskutinius kelis milijonus gyvenimo metų lėtai nusimetinėjo išorinius sluoksnius. Palyginus stebėjimų duomenis su skaitmeniniais modeliais aiškėja, kad daugelis modelių pervertino to sluoksnių nusimetinėjimo – žvaigždės vėjo – spartą, arba nuvertino vėjo greitį. Ateityje stebėjimai dar žemesnių dažnių diapazone turėtų dar geriau patikrinti, ar modelių prognozės atitinka realybę. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Žvaigždžių magnetizmas. Žvaigždžių magnetinius laukus kuria dinamo efektas – elektringoms dalelėms judant žvaigždžių viduje, kintantis elektrinis laukas sukuria ir magnetinį lauką. Judėjimas vyksta daugiausiai žvaigždės dalyje, vadinamoje konvekcine – ten karštesnė medžiaga nuolatos kyla į viršų, o vėsesnė leidžiasi žemyn. Saulėje tokia zona yra žvaigždės išorėje, mažesnės masės žvaigždės yra visiškai konvekcinės. Nepaisant šio skirtumo, nauji stebėjimai rodo, kad magnetinio lauko evoliucija Saulės masės ir mažesnėse žvaigždėse yra labai panaši. Jau seniau žinoma, kad į Saulę panašių žvaigždžių magnetinis laukas silpsta, kai sendamos žvaigždės po truputį vis lėčiau sukasi aplink savo ašį. Dabar rentgeno spinduliuotės, sklindančios iš mažos masės žvaigždžių, stebėjimai parodė, kad lygiai toks pat sąryšis galioja ir joms. Tokie stebėjimai padeda geriau suprasti, kaip apskritai atsiranda magnetinis laukas žvaigždėse, o tos žinios ateityje padės prognozuoti Saulės elgesį ir Saulės audras. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.

***

Vėlyva gyvybė. Nežemiškos gyvybės kol kas aptikti nepavyko. Galbūt ji ir neegzistuoja, tačiau turint omeny, kiek Visatoje daug galaktikų, o jose – žvaigždžių, tai atrodo menkai tikėtinas paaiškinimas. Visgi detalesni skaičiavimai rodo, kad didžiausia tikimybė gyvybei užsimegzti yra tolimoje ateityje prie mažos masės žvaigždžių. Šios žvaigždės gyvuoja labai ilgai – dešimt kartų mažesnės už Saulę žvaigždės gali šviesti net 10 trilijonų metų, t. y. tūkstantį kartų ilgiau, nei dabartinis Visatos amžius. Jei per puspenkto milijardo metų Žemėje sugebėjo išsivystyti protinga gyvybė, tai per daug ilgesnį laiką prie mažų žvaigždžių jai atsirasti tikimybė daug didesnė. O štai žemiškoji gyvybė, palyginus, gali būti labai ankstyvas reiškinys Visatoje. Tiesa, šis skaičiavimas remiasi prielaida, kad tikimybė gyvybei atsirasti prie mažos masės žvaigždės nėra mažesnė, nei prie Saulės masės žvaigždės. Jei tokia prielaida yra neteisinga ir mažų žvaigždžių aplinka yra išskirtinai netinkama gyvybei, tada visai gali būti, kad gyvybė prie Saulės masės žvaigždžių yra tipiška mūsų Visatai. Šitai išsiaiškinti padės egzoplanetų prie mažos masės žvaigždžių stebėjimai. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Keplerio duomenys. Teleskopas Kepleris nuo misijos pradžios 2009-ųjų kovo mėnesį aptiko daugiau nei 4000 egzoplanetų-kandidačių (ne visų jų egzistavimas yra patvirtintas). Jų įvairovė taip pat didžiulė – karšti ir nelabai jupiteriai, t. y. dujinės milžinės, įvairūs neptūnai, t. y. greičiausiai ledo dengiamos vidutinio dydžio planetos, superžemės, žemės analogai… Dabar paskelbta analizė planetų, esančių Keplerio kataloge, kurios panašios į Žemę ir skrieja savo žvaigždžių gyvybinėse zonose. Iš viso tokių planetų yra 216, nors tikslus skaičius priklauso nuo gyvybinės zonos apibrėžimo. 20-ies planetų, esančių gyvybinėje zonoje, skersmenys Žemės skersmenį viršija mažiau nei dvigubai, taigi šios planetos beveik neabejotinai yra uolinės. Šias planetas būtų įdomu stebėti toliau ir detaliau, ką darys ateities egzoplanetų paieškų misijos ir kiti teleskopai. Ir apskritai, dabar galime įvertinti, kad apie pusę procento visų planetų Galaktikoje gali būti panašios į Žemę planetos savo žvaigždžių gyvybinėse zonose. Tyrimo rezultatai arXiv.

Kitas Keplerio duomenyse aptiktas įdomus radinys – planetų sistema, kurioje planetų išsidėstymas atsikartoja maždaug kas mėnesį. Sistemoje Keplerio-80 žinomos penkios planetos; keturių išorinių masės yra nuo 4 iki 7 Žemės masių. Planetų orbitiniai periodai (jų metai) labai trumpi – artimiausia žvaigždei planeta apsuka ratą per vieną Žemės parą, tolimiausia – per devynias su puse paros. Ir tie periodai taip išsidėstę, kad kas 27 su trupučiu dienos keturios išorinės planetos grįžta į beveik tokią pačią konfigūraciją. Keturių planetų tarpusavio rezonansas – kol kas unikalus atvejis tarp visų žinomų planetinių sistemų. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Trūksta žvaigždžių. Paukščių Tako centriniame telkinyje – pustrečio kiloparseko spindulio ovaliniame žvaigždžių ir dujų telkinyje – praktiškai nėra jaunų žvaigždžių. Toks netikėtas rezultatas aptiktas ištyrus daugybės kintančiųjų žvaigždžių cefėidžių padėtis Galaktikoje. Keturios cefėidės aptiktos aplink patį Galaktikos centrą 200 parsekų atstumu besisukančiame dujų žiede. Tačiau visos kitos cefėidės yra nutolusios bent po du su puse kiloparseko nuo centro. Cefėidžių amžių nustatyti galima pagal jų kitimo periodą, o apskritai jų amžiai būna iki kelių šimtų milijonų metų. Cefėidžių nebuviams reiškia, kad per pastaruosius kelis šimtus milijonų metų Paukščių Tako centriniame telkinyje susiformavo labai mažai jaunų žvaigždžių. Anksčiau buvo manoma, kad centriniame telkinyje žvaigždėdara vyksta, nors ir lėtai; tiesa, radijo bangų duomenys rodė, kad šiuo metu naujų žvaigždžių ten yra labai mažai, bet kiti stebėjimai leido daryti priešingas išvadas. Cefėidžių stebėjimai praktiškai įrodo teiginį, kad žvaigždėdaros centriniame telkinyje nėra. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Spartusis halas. Paukščių Tako diską ir centrinį telkinį supa halas. Jis daugiausiai sudarytas iš tamsiosios medžiagos, tačiau jame yra ir karštų dujų. Ilgą laiką buvo manoma, kad halo dujos yra daugmaž statiškos, priešingai nei besisukantis diskas. Dujų spektrinių linijų matavimai parodė, kad jos Galaktikos centro atžvilgiu sukasi net 180 kilometrų per sekundę greičiu. Palyginimui, Saulė ir aplinkinės žvaigždės aplink Galaktikos centrą juda apie 220 km/s greičiu. Taigi, halo dujų judėjimo greitis, o ir jų turimas judesio kiekio momentas, yra palyginami su disko. Man toks rezultatas neatrodo keistas, nes halas nuolatos keičiasi dujomis su disku (tai vadinama galaktiniu fontanu), o iš disko išlėkusios dujos savo sukimosi greičio nepraranda. Visgi gerai, kad dabar halo sukimasis yra patvirtintas stebėjimų duomenimis. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Tiek surinkau visko apie praėjusią savaitę. Kaip visada, laukiu jūsų klausimų ir komentarų.

Laiqualasse

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *