Kąsnelis Visatos CCXLIX: Debesys

Praėjusią savaitę šį tą sužinojome apie teleskopą – Hablo įpėdinį, apie Saturną ir Saulės sistemos mėnulius, apie tarpžvaigždinius debesis ir iš galaktikos bėgančią supermasyvią juodąją skylę. Kaip visada, dešimt naujienų, paveiksliukas ir filmukas – po kirpsniuku.

***

Vebo kosminis teleskopas. Džeimso Vebo kosminis teleskopas, idėjinis Hablo įpėdinis, pagaliau užbaigtas. Po daugiau nei du dešimtmečius trukusių darbų, visos teleskopo dalys pagamintos ir surinktos į vieną įtaisą. Tiesa, kelionės į kosmosą jam teks palaukti beveik dvejus metus – iki 2018-ųjų spalio. Per šį laikotarpį bus atliekami įvairūs bandymai, tikrinamas instrumentų veikimas. Kosmose teleskopas dirbti irgi ims ne iš karto – pasiruošimai užtruks apie pusmetį. Visgi palyginus su dviem dešimtmečiais darbo, dar pustrečių metų laukimas neatrodo toks jau didžiulis.

Džeimso Vebo teleskopo pagrindinis veidrodis – septynis kartus didesnis, nei Hablo. Tai bus didžiausias į kosmosą iškeltas veidrodis apskritai. Ir keliaus teleskopas daug toliau, nei Hablas – į L2 tašką, esantį pusantro milijono kilometrų atstumu nuo Žemės. Ten Žemės šešėlis visada dengia didžiąją Saulės dalį, o įvairus triukšmas – gerokai silpnesnis. Taigi nekeista, kad reikia tiek pasiruošimų – pataisyti teleskopo, jam iškeliavus, tiesiog nebus galimybių.

***

Perspėjimai apie asteroidus. Į Žemę atsitrenkęs asteroidas gali sukelti didžiulę katastrofą, taigi logiška, kad NASA ir kitos agentūros stengiasi sukurti išankstinio perspėjimo sistemą. Dabar tokia sistema, pavadinta Scout, likus penkioms dienoms iki praskridimo tiksliai nustatė 5-25 metrų dydžio asteroido trajektoriją ir patvirtino, kad į Žemę jis neatsitrenks. Scout yra keleto teleskopų tinklas; teleskopai bendrauja tarpusavyje ir, vienam aptikus galimai pavojingą asteroidą, kiti greitai ima jį stebėti ir taip nustato trajektoriją. Penkių dienų perspėjimas tokio dydžio asteroidui – panašus į jį sukėlė Čeliabinsko meteorą – yra tikrai didelis: per tiek laiko galima evakuoti žmones, paruošti specialiąsias tarnybas, apsaugoti kritinę infrastruktūrą. Kita NASA programa, Sentry, nuolatos seka ir ieško asteroidų, kurių skersmuo viršija 140 metrų – jie gali nusinešti didelį miestą, jei ant jo nukristų.

Bet šios sistemos gali tik perspėti – pastumti atskrendančio asteroido galimybių neturime. Ką reikėtų daryti, jei sužinotume, kad ant kokio didelio miesto po savaitės ar poros nukris meteoritas? Apie tai praeitą savaitę diskutavo NASA ir JAV nepaprastųjų situacijų valdymo agentūra FEMA. Anksčiau panašūs pokalbiai irgi vyko, bet juose buvo svarstoma ir asteroido pastūmimo misija, o šiame kalbama tik apie katastrofos pasėkmių valdymą ir ruošimąsi pačiam įvykiui. Diskusijoje ir situacijos modeliavime buvo nagrinėjama situacija, kai apskaičiuojama naujai atrasto asteroido trajektorija ir kitų metų gegužę paaiškėja, kad jis 2020-aisiais metais rėšis į Žemę; dar po pusmečio nustatoma, kad smūgis pataikys maždaug į Kaliforniją arba Ramųjį vandenyną šalia jos krantų. Agentūrų darbuotojai skaičiavo paveikiamos zonos plotą, vertino poveikį infrastruktūrai, planavo žmonių evakavimo darbus, informacijos sklaidą ir kitus situacijos aspektus. Nors tikimybė, kad šių pratybų rezultatų prireiks realybėje, yra labai menka, svarbu būti pasiruošus, kad netektų skėsčiotis rankomis tokios katastrofos akivaizdoje.

***

Mėnulio posvyris. Mėnulis aplink Žemę sukasi orbita, kurios plokštuma sudaro maždaug penkių laipsnių kampą su Žemės orbitos aplink Saulę plokštuma. Atrodytų, nedaug, bet kol kas nepavyksta paaiškinti, kodėl šis posvyris nėra dar mažesnis. Bet dabar pasiūlytas naujas paaiškinimas, kuris remiasi tik nežymiu dabartinės Mėnulio susiformavimo teorijos papildymu. Šiuo metu galvojama, kad Mėnulis susiformavo, kai į Žemę trenkėsi maždaug Marso dydžio kūnas, praktiškai išlydęs visą planetą. Iš jos išmesta medžiaga po truputį suformavo Žemę ir Mėnulį. O dabar apskaičiuota, kad jei smūgio orbita buvo smarkiai pakrypusi nuo Žemės orbitos plokštumos, tai Žemės sukimosi ašis galėjo būti pasukta vos ne statmenai orbitos ašiai. Mėnulis taip pat galėjo susiformuoti stipriai pakrypusioje orbitoje. Tuomet, Mėnuliui tolstant nuo Žemės, jo orbitos plokštuma ir Žemės sukimosi ašis dėl sąveikų su Saule artėjo prie Žemės orbitos plokštumos, bet vis dar nespėjo priartėti iki galo. Šie skaičiavimai paaiškina ir Žemės sukimosi ašies, ir Mėnulio orbitos posvyrį. Be to, naujam modeliui nereikia praktiškai jokių naujų prielaidų apie Mėnulio atsiradimą – smūgis, kurio kryptis nesutampa su Žemės orbitos plokštuma, yra labai tikėtinas. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.

***

Schiaparelli krateris. Europos kosmoso agentūros ir Rusijos Roskosmos bendro projekto ExoMars dalis – Schiaparelli paviršinis zondas – spalio viduryje nesėkmingai bandė nusileisti Marse. Dabar, užuot turėję duomenų iš poros savaičių trukmės zondo misijos, turime naujausią kraterį Marso paviršiuje, jau neoficialiai pramintą Schiaparelli krateriu (tiesa, Marse egzistuoja ir tikras Schiaparelli krateris, daugiau nei puspenkto šimto kilometrų skersmens). Bet šis krateris dar gali pasitarnauti mokslui. Aplink Marsą skraidantys zondai, pavyzdžiui Marso apžvalgos zondas (MRO), stebėdami šį kraterį, galėtų nustatyti, kokių medžiagų yra negiliai po Marso paviršiumi. Schiaparelli smūgis kažkiek šių medžiagų išmetė iš metro-dviejų gylio kraterio, kurį išmušė. Aišku, aplinka yra užteršta zondo nuolaužomis, bet iš principo atskirti jas nuo Marso medžiagų turėtų būti įmanoma.

***

Lazerinė gyvybės paieška. Norėdama ištirti Marso paviršiaus medžiagos gabaliuką ir nustatyti, ar ten kadaise egzistavo gyvybė, NASA šiuo metu turėtų nurodyti kažkuriam marsaeigiui paimti mėginį (arba nusiųsti specialiai tam pritaikytą marsaeigį), o paskui jį pargabenti į Žemę, kas būtų labai sudėtinga. Bet naujas prietaisas, pavadintas Bio-indikatorių lidaro instrumentu (arba BILI) galėtų šią problemą bent iš dalies išspręsti. Prietaisas kol kas yra tik koncepcinio modelio stadijoje, bet iki sekančio marsaeigio kelionės turėtų būti išbaigtas ir paruoštas naudojimui. Prietaiso veikimo principas – paprastas: lazerio spinduliai, siunčiami į atmosferą, atsimuša nuo visokiausių dalelių ir grįžta atgal. Lidaro sukeltas atmosferos atomų švytėjimas turėtų sukurti antrinius fotonus, atsirandančius dėl sužadintų atomų šuolių, ir taip po truputį signalas sustiprėtų ir taptų lengvai aptinkamas. Tada būtų galima net ir iš didoko atstumo – kelių šimtų metrų – pasiimti tuos mėginius ir analizuoti jų savybes. Taip būtų išvengiama galimo mėginio ėmimo vietos užteršimo. O jei atmosferoje būtų atrasta organinių molekulių, tai gal ir nebūtų nenuginčijamas argumentas už tai, kad Marse egzistuoja ar neseniai egzistavo gyvybė, bet rimtas žingsnis tokio teiginio pripažinimo link. BILI galėtų būti naudojamas ir kitur, ne tik Marse; pavyzdžiui, tyrinėjant Saturno palydovo Encelado išmestas čiurkšles.

***

Cassini pabaigai artėjant. 2004-aisiais metais zondas Cassini atvyko į Saturno sistemą. Nuo tada jis mus džiugino nuotraukomis ir atradimais, pakeitusiais mūsų supratimą apie šią planetą ir jos palydovus. Dabar Cassini liko mažiau nei metai iki misijos pabaigos – zondas bus numestas sudegti Saturno atmosferoje 2017-ųjų metų rugsėjo 17 dieną. Bet iki to laiko dar numatoma daug darbų. Pavyzdžiui, nuo lapkričio pabaigos bus detaliai stebimi žiedai, ypač daugybę keistų struktūrų turintis F žiedas; Cassini prie jo priartės vos per 7800 km. Tai bus detaliausias žiedų stebėjimas nuo pat atvykimo į sistemą. Vėliau, balandžio mėnesį, jis praskris pro Titaną, pakeis orbitą ir pralėks tarp žiedų ir Saturno, per vos 2400 kilometrų pločio tarpą. Misijos pabaigoje tikimasi duomenų, kurie leis detaliau nagrinėti Saturno vidinę sandarą, atsakys į klausimą, kiek laiko trunka diena Saturne, bei padės nustatyti žiedų masę.

Saturno žiedai, pasirodo, gali būti nykštukinių planetų liekanos. Pagal labiausiai priimtą Saulės sistemos formavimosi modelį, prieš keturis milijardus metų į Saulės sistemos planetas krito daug kometų ir asteroidų. Planetos milžinės – ne išimtis, jos irgi sąveikavo su kūnais, išmestais iš Kuiperio žiedo. Šie kūnai, tarp kurių buvo ir nykštukinės planetos, galėjo subyrėti į gabalus dėl planetos gravitacijos ir po truputį suformuoti diską. Rezultatai gauti apskaičiavus tikėtiną tokios sąveikos evoliuciją skaitmeniškai. Modelis taip pat paaiškina, kodėl skirtingų planetų žiedai sudaryti iš skirtingų medžiagų: Saturnas išlaikė pro šalį lekiančių asteroidų ledą, o Uranas ir Neptūnas – nesugebėjo. Tyrimo rezultatai publikuojami Icarus.

***

Titano kanjonai. Titano paviršiaus sąlygos labai skiriasi nuo žemiškųjų – vanduo ten sustingęs į akmens tvirtumo ledą, krenta angliavandenilių sniegas, tyvuliuoja metano ir etano ežerai… Bet iš kitos pusės, ežerai ir jūros, lietus, tanki atmosfera – visa tai yra panašumai tarp Titano ir Žemės. Panašumai čia nesibaigia. Jau prieš keletą mėnesių buvo paskelbta apie gilių kanjonų ir upių juose egzistavimą šiauriniame Titano pusrutulyje. Dabar detalesni stebėjimai ir jų analizė leidžia spręsti, kaip tie kanjonai susiformavo. Titano paviršiuje nėra judančių ledynų (metano ir etano ledas užsilaiko labai neilgai, o vandens ledas niekad netirpsta), taigi kanjonai tikrai nėra ledyninės kilmės. Lieka dvi hipotezės: arba kanjonus išgraužė tekantis skystis, arba jie atsirado dėl tektoninių procesų. Atrodo, kad teisingesnis yra pirmasis variantas – metano tėkmės kartu su kintančiais jūros lygiais išgraužė šimtų metrų gylio ir pločio kanjonus. Duomenys dar bus patikslinti iki Cassini misijos pabaigos; iki to laiko numatoma radaru peržvelgti du trečdalius Titano paviršiaus, taigi gali būti atrasta dar nemažai visokių įdomybių. Upių atradimo straipsnis publikuotas Geophysical Research Letters.

***

Kilio ūko detalės. ©ESO/A. McLeod

Savaitės paveiksliukas – kelių Kilio ūko (Carina nebula) detalių montažas. Šios detalės, pramintos „Naikinimo stulpais“ (Pillars of destruction), yra energingos žvaigždžių spinduliuotės nupūtinėjamo molekulinio debesies liekanos. Tankesni dujų regionai nupučiami ne taip efektyviai, kaip retos dujos, tad už jų nusidriekia tankių dujų šleifai, kuriuos matome kaip stulpus.

***

Sugrįžtantis debesis. Aplink mūsų Galaktiką yra žinomas ne vienas karštų dujų debesis, judantis dideliu greičiu. Tie debesys taip ir vadinami – didelio greičio debesys, angliškai high-velocity clouds. Kai kurie iš šių debesų krenta į Galaktiką iš tarpgalaktinės erdvės; kiti kadaise buvo išmesti iš Galaktikos disko ir po truputį krenta atgal ant jo. Vieno didžiausių tokių debesų, vadinamo Smito debesiu (Smith’s cloud), kilmė ilgą laiką buvo neaiški, bet dabar po truputį atskleidžiama. Spektroskopiniai stebėjimai leido nustatyti, kad debesies dujose yra gana daug sieros. Siera formuojasi žvaigždėse, taigi debesies dujos yra praturtintos žvaigždžių išmesta medžiaga. Tarpgalaktinė medžiaga tokio praturtinimo nepatiria, nes ten žvaigždės nesiformuoja, taigi šie stebėjimai yra gan tvirtas įrodymas, jog debesis buvo išmestas iš Paukščių Tako disko. Debesies orbitos modeliai teigia, kad tai galėjo įvykti maždaug prieš 27 milijonus metų. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Pabėganti juodoji skylė. Supermasyvios juodosios skylės dažniausiai randamos savo galaktikų centruose. Kartais, kai jos yra besijungiančiose galaktikose, gali būti ir ne centre, bet keliauti jo link. O dabar, beieškant tokių susijungiančiose galaktikose esančių juodųjų skylių porų, aptikta viena supermasyvi juodoji skylė, bėganti lauk iš galaktikos. Radijo bangų šaltinis B3 1715+425, kurio spinduliuotė iki mūsų keliauja daugiau nei 2 milijardus metų, yra pernelyg energingas, kad jo spinduliuotę galėtų kurti kas nors kito, nei supermasyvi juodoji skylė. Aplink jį matoma pasklidusi spinduliuotė, kuri galėtų sklisti iš galaktikos, tačiau jei ta galaktika ir egzistuoja, tai yra visiškai mažytė – nesiekia net kiloparseko skersmens (palyginimui Paukščių Tako disko skersmuo yra apie 50 kiloparsekų). Bet B3 yra vos už aštuonių su puse kiloparseko (projekcijoje) nuo ryškiausios savo spiečiaus galaktikos centro, o B3 su centru jungia karštų dujų juosta. Šie stebėjimai perša išvadą, kad B3 buvo didelės galaktikos supermasyvi juodoji skylė, tačiau jos galaktikai susiliejus su didesne, B3 išlėkė tolyn. Tiesa, vien iš turimų duomenų neįmanoma pasakyti, ar B3 paliks šį spiečių – jos greitis mūsų link yra apie 2000 kilometrų per sekundę, mažesnis už greitį, reikalingą pabėgimui, tačiau nežinome, kokiu greičiu ji juda dangaus plokštumoje. Tokį greitį B3 galėjo įgyti dėl dviejų priežasčių: tai yra arba gravitacinės sąveikos su dviem kitomis supermasyviomis juodosiomis skylėmis centrinėje galaktikoje pasekmė, arba pradinės orbitos, kuria B3 įkrito į centrinę galaktiką, tęsinys. Kaip ten bebūtų, judėdama pro centrinę spiečiaus galaktiką juodoji skylė sugebėjo išlaikyti tik labai nedidelę dalį savo galaktikos medžiagos. Jei ši galaktikos liekana paliks savo spiečių, tai ji po truputį užges, kai bus suvalgytos aplink ją likusios dujos ir numirs žvaigždės. Po maždaug milijardo metų šio objekto nebebus matyti. Kol kas tai yra pirmoji tokia aptikta supermasyvi juodoji skylė, bet jų gali būti ir daugiau, nors toks įvykis – supermasyvios juodosios skylės išmetimas – turėtų būti tikrai retas. Iš kitos pusės, jei stebime galaktikų susiliejimo progresą, tai B3 laukia dar kelios orbitos aplink masyvesnę kompanionę, kurių metu orbita vis mažės, o galiausiai juodosios skylės susijungs į vieną. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Aksionų masė. Niekas nežino, iš ko sudaryta tamsioji materija, tačiau tikėtiniausiai atrodanti hipotezė sako, kad tai yra elementariosios dalelės. Egzistuoja keletas variantų, kokios tos dalelės gali būti; vienas iš šių variantų yra aksionai – mažos masės dalelės, teoriškai išprognozuotos kaip galinčios paaiškinti keletą kvantinės fizikos keistenybių. Jų dar niekas eksperimentiškai neatrado, bet paieškos galbūt palengvės, nes praeitą savaitę paskelbta, jog apskaičiuota gana tiksli jų masės prognozė. Ši masė – 50-1500 mikroelektronvoltų – yra maždaug milijardą kartų mažesnė, nei elektrono masė. Detektoriai, ieškantys aksionų, dabar galės jų ieškoti siauresniame masių intervale. Tikimasi, kad aksionų egzistavimas bus patvirtintas arba paneigtas per artimiausius kelerius metus. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature .

***

Savaitės filmukas – apie seniausią šviesą Visatoje. Kada Visatoje pasklido šviesos spinduliai – fotonų srautai? Ir dar apie tai, kaip viskas vystėsi iki tada.

***

Štai ir viskas apie praėjusios savaitės naujienas. Kaip visada, laukiu jūsų klausimų ir komentarų.

Laiqualasse

6 comments

      1. Christopher Rowley — Kovinė forma, PFAF 43.

        Jei neteko skaityti, rekomenduoju.

        Bedugnėse Visatos gelmėse žmonės tikriausiai sutiks daugybę keisčiausių civilizacijų. Vieni ateiviai bus draugiški, kiti, matyt, ne. Bet neduok, Dieve, žmonijai susidurti su Aksono-Neurono dievų sargais Kovinėmis Formomis!!

        1. „Kovinės formos“ yr trys knygos. Ir viena už kitą košmariškesnės (bent taip pasirodė, kai skaičiau) :x
          Ai, Laiqualasse, neskaityk geriau :D

          P.S. Šis „Kąsnelis Visatos“ neprilinkintas FB ir didesni tinginiai jo neras (nenueis į puslapį ieškot, kur kassavaitinė astronomijos dozė prapuolė ;) )

          1. Nu jo, „The Vang“ seriją sudaro trys knygos. Tik Eridanas nusigrybavo ir pirma išleido antrąją knygą („Kovinė forma“, PFAF 43), paskui trečiąją („Kautynių meistras, PFAF 53), o va pirmąją, „Žvaigždžių kūjį“, kažkodėl išleido 288-uoju numeriu. Tai skaitymo tvarka turėtų būti 288, 43, 53.

            Laiqualasse, neklausyk Akelos, klausyk manęs :-D Eik ir skaityk, jei neskaitęs, tikrai patiks :-D Labai metal serija :-D

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *