Kąsnelis Visatos CCLXX: Sakalo skrydis

Praeitą savaitę buvo paleista SpaceX raketa Falcon 9, kalbama apie kosminę stotį prie Mėnulio, o juodųjų skylių tėkmėse aptikta vykstanti žvaigždėdara. Apie šias ir kitas įdomybes, kaip įprasta, po kirpsniuku. Gero skaitymo!


***

Panaudotos raketos skrydis. Neabejotinai svarbiausias kosmonautikos įvykis praeitą savaitę - SpaceX sėkmingai įvykdytas pakartotinas raketos skrydis. Falcon 9 raketos, pernai balandį pakėlusios vieną erdvėlaivį, pirmoji pakopa buvo saugiai nutupdyta ir panaudota antrą kartą. Dabar kompanija stengsis spartinti šį procesą bei bandys daugkartiniam naudojimui pritaikyti ir kitas raketos dalis - antrąją pakopą ir krovinio apsaugos skydą. Tokie patobulinimai kosminius skrydžius atpiginti turėtų dešimtis, o gal net šimtus kartų. Truputį plačiau apie skrydį rašiau čia.

Tuo tarpu NASA taip pat žengė svarbų žingsnį naujos kartos raketos Space Launch System (SLS) sukūrimo link. Praeitą savaitę buvo išbandyta nauja raketos variklių kontrolės sistema, kuri bus naudojama Orion misijose. SLS raketos naudos tokius pat variklius, kokie buvo ir Šatluose - RS-25. Nauja valdymo sistema leis varikliui bendrauti su likusia raketa ir leis varikliui dirbti efektyviau. Pirmieji Orion misijos bandymai su SLS raketomis planuojami kitų metų pabaigoje.

Dabartinės raketos, kaip ir tebekuriama SLS, yra dviejų pakopų. Tai reiškia, kad pradžioje raketa kyla visa, o po kurio laiko (dažniausiai keleto minučių) dalis jos atsiskiria ir nukrenta; tuo metu įsijungia aukščiau esantys antros pakopos varikliai, kurie toliau stumia raketą aukštyn. Vis kalbama ir svajojama, kaip sukurti raketą, kuri orbitą galėtų pasiekti vientisa - tai vadinama "vienos pakopos iki orbitos" (single-stage-to-orbit arba SSTO) sistema. Praeitą savaitę kompanija ARCA pristatė SSTO raketos prototipą. ARCA nuo 2003-ųjų metų gamina nedideles raketas, kuriomis kelia į orbitą mažuosius palydovus ir panašius iki 100 kilogramų masės krovinius. Naujoji raketa - Haas 2CA - turėtų būti panašaus ar šiek tiek didesnio pajėgumo. Planuojama jos bandomuosius skrydžius įvykdyti kitų metų pabaigoje, o naudoti pradėti iki kito dešimtmečio vidurio.

***

Kosminių stočių ateitis. Įvairios kosminės stotys vis nagrinėjamos kaip galimi atsispyrimo taškai žmonėms keliaujant į kitus dangaus kūnus. Ar tai būtų Mėnulis, ar Marsas, ar Venera, idėja pastatyti kosminę stotį orbitoje aplink kūną prieš žmonėms leidžiantis ant jo paviršiaus turi privalumų. Štai dabar NASA pranešė, kad per pirmąsias kelias Orion misijas galima būtų pastatyti nedidelę kosminę stotį orbitoje aplink Mėnulį. Joje galėtų dirbti astronautai, kurie valdytų robotus Mėnulio paviršiuje arba skrajojančius aplink Mėnulį. Taip pat jie galėtų aptarnauti misijas, keliaujančias tolyn nuo Žemės-Mėnulio sistemos, pavyzdžiui į Marsą. Stotis būtų užbaigta ir taptų tinkama žmonėms naudoti kito dešimtmečio pabaigoje. Tiesa, kol kas tai – tik idėja, dar nežinia, ar ji bus apskritai finansuota.

***

Shackleton kraterio kraštas ir Mėnulio šventykla. Vizualizacija ©Jorge Mañes Rubio/DITISHOE

Savaitės paveiksliukas – labai neįprastas. Tai yra Mėnulio šventyklos koncepcijos vizualizacija. Jos autorius – Europos kosmoso agentūros reziduojantis menininkas Jorge Mañes Rubio, sukūręs šią idėją kaip pasiūlymą, kaip reikėtų patenkinti įvairius dvasinius ir psichologinius būsimų Mėnulio kolonistų poreikius. Šventykla, stovinti Shackleton kraterio pakraštyje, beveik visą laiką būtų apšviesta Saulės; pro jos langus matytųsi Žemė. Šventykla nebūtų skirta pamaldoms, kaip jas suprantame dabar; jos paskirtis panašesnė į senųjų civilizacijų šventyklas. Tai būtų vieta bendravimui ir bendruomenės susitikimams, jos centre galėtų stovėti teleskopas, skirtas pramoginiam žvalgymuisi į dangų. Siekiant sustiprinti panašumą į senovines šventyklas, ši irgi galėtų būti pastatyta iš grunto – atspausdinta iš Mėnulio regolito. Daugiau idėjos vizualizacijų – galerijoje.

***

Argi nebūtų smagu, jei Žemė turėtų žiedus, kaip Saturnas? Kodėl ji jų neturi? Apie tai ir apie tai, kad žiedų buvimas visai nėra gerai – savaitės filmuke:

***

Marso atmosferos pranykimas. Marsas kadaise turėjo gerokai tankesnę atmosferą, nei dabar, bet vėliau ją prarado. Kaip? Galimi du atsakymai: arba ji išlėkė į kosmosą, arba buvo užrakinta uolienose. Naujausi zondo MAVEN atlikti viršutinių Marso atmosferos sluoksnių stebėjimai rodo, kad pirmas procesas dominavo. Argono izotopų santykio duomenys rodo, kad bent 65% Marso atmosferos išlėkė į kosmosą. Pabėgimo metu argono atomai galėjo sąveikauti su įvairiais jonais ir taip pat pabėgti, bet tokiu atveju daug dažniau pabėga lengvesni, o ne sunkesni izotopai. Taigi žinodami izotopų santykį, galime įvertinti, kiek atmosferos pabėgo į kosmosą. Likę 35% galėjo pranykti uolienose, bet galėjo irgi pabėgti lauk iš planetos. Tyrimo rezultatai publikuojami Science.

Senais laikais, kai Marse buvo atmosfera, jame buvo ir skysto vandens. Dabar keli mokslininkai iškėlė hipotezę, kad maždaug prieš 3 milijardus metų šiauriniame planetos vandenyne galėjo kilti didžiulė cunamio banga. Ją sukelti galėjo asteroido smūgis. Cunamis išliejo vandenyną iš krantų ir jo pakraščiuose suformavo gruoblėtas paviršiaus struktūras, vadinamas „pirštų antspaudais“. Hipotezę patvirtina skaitmeniniai modeliai, tačiau vandens egzistavimas Marse prieš vos tris milijardus metų yra labai netikėtas rezultatas. Tyrimo rezultatai publikuojami Journal of Geophysical Research.

Paskutinė marsietiška naujiena – linksmesnė. Pasirodo, „Marsietis“ buvo teisus – Marse bulves auginti įmanoma. Grupė mokslininkų sukūrė eksperimentą, kuris kuo tiksliau atkartoja Marso sąlygas: apšvietimą, temperatūrą, atmosferos slėgį ir sudėtį. Tokiomis sąlygomis jiems pavyko užauginti keletą bulvių. Tinkamiausia veislė jau seniau buvo žinoma kaip atspari sausrai ir šalčiui, tačiau dabar paaiškėjo, kad jos atsparumas galioja ir visiškai ekstremaliomis sąlygomis.

***

Devintosios planetos kandidatės. Devintosios planetos ieškoma jau daugiau nei metus, nuo tada, kai buvo paskelbti pirmieji netiesioginiai įrodymai apie jos egzistavimą. Bet dangaus yra daug, planeta turėtų būti labai blausi, taigi kol kas paieškos atsakymo nedavė. Bet davė keturias galimas kandidates, kurios buvo aptiktos praeitą savaitę per trijų dienų trukmės paieškų renginį Zooniverse platformoje. Renginys buvo Stargazing Live projekto, vykstančio keliose šalyse, dalys. Jo metu apie 60 tūkstančių savanorių klasifikavo objektus šimtuose tūkstančių nuotraukų. Tarp jų atrasti keturi objektai, kurie galbūt galėtų būti devintoji planeta, tačiau tą dar reikės patikrinti detalesniais stebėjimais. Tuo tarpu jūs vis dar galite prisidėti prie nuotraukų klasifikavimo ir devintosios planetos paieškų – tam tereikia prisijungti prie projekto Backyard Worlds.

***

Pamesta egzoplaneta. Keplerio teleskopo duomenyse egzoplanetų daugiausiai ieško automatizuoti algoritmai. Atradę vienos planetos signalą, jie pašalina visus duomenis, kuriuose ta planeta pritemdo žvaigždę, ir ieško kitų. Taip gali būti prarasta informacija apie kai kurias sistemoje esančias planetas, jei jų tranzitai kartojasi, pavyzdžiui, tiksliai dešimt kartų rečiau, nei atrastos planetos. Grupė mokslininkų įvertino, kad tokio planetų „pametimo“ tikimybė gali siekti daugiau nei 3%, jei planetos orbitos periodas yra 400-500 dienų. Tada jie pakeitė paieškos algoritmą taip, kad radęs tranzitą jis neatmestų tų duomenų, bet ieškotų naujų planetų ir juose, ir pritaikė jį Keplerio duomenims, bet naujų planetų nerado. Visgi tikrindami duomenis rankiniu būdu, aptiko vieną „pamestą“ egzoplanetą. Tai – maždaug Neptūno dydžio planeta Keplerio-150f, kurios metai trunka 637 Žemės paras. Toks atradimas parodo, kad automatizuota paieška, nors ir labai efektyvi, nėra tobula, o vėlesnės nuodugnios žmonių atliekamos paieškos gali irgi duoti daug naudos. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Egzomėnulių likimas. Baltosios nykštukės – į Saulę panašių žvaigždžių liekanos – turėtų būti sudarytos iš aiškių sluoksnių, kurių kiekviename būtų vis kitas cheminis elementas: išorėje vandenilis, kiek giliau – helis, tada litis, berilis ir taip toliau. Tačiau kai kurių baltųjų nykštukių paviršiuje aptinkami sunkesni cheminiai elementai. Tai reiškia, kad jie ten pateko neseniai, nykštukei suvalgius kažkokią uoliena. Uoliena galėtų būti egzomėnulis arba asteroidas. Norėdami išsiaiškinti, kuris variantas teisingesnis, mokslininkai apskaičiavo tokių sistemų evoliuciją skaitmeniniais modeliais. Jau seniau buvo žinoma, kad prie baltųjų nykštukių esančios planetos gali netekti savo palydovų. Nauji skaičiavimai parodė, kad dauguma palydovų numigruoja į centrinę sistemos dalį. Tolesnis jų likimas – dvejopas: vieni įkrenta į žvaigždę, o kiti savo gravitacija gali išstumdyti aplinkinius asteroidus ir į žvaigždę nustumti juos. Taigi atrodo, kad abu baltųjų nykštukių užteršimo kanalai veikia. Tyrimo rezultatai arXiv.

Kol egzomėnuliai dar nepabėgo nuo savo planetų ir egzistuoja nemirusių žvaigždžių sistemose, juose gali būti tinkamos sąlygos gyvybei egzistuoti. Grupė mokslininkų apskaičiavo, kokios sąlygos egzomėnulių paviršiuje egzistuoti skystam vandeniui. Pasirodo, planetos potvyninis efektas, tampantis mėnulį, yra svarbus šilumo šaltinis net ir gana arti žvaigždės, kur dominuoja žvaigždės spinduliuotė. Tuo tarpu toliau nuo žvaigždės, kur jos šviesos nepakanka aukštoms temperatūroms sukurti, potvyniniai efektai gali sudaryti gyvybei tinkamas sąlygas. Panašiai yra Jupiterio palydove Ganimede, po kurio paviršiumi egzistuoja skysto vandens vandenynas, palaikomas Jupiterio potvyninių jėgų. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Žvaigždėdara aktyviose galaktikose. Aktyviose galaktikose dažnai aptinkamos dujų tėkmės, plintančios iš centro į galaktikos pakraščius. Jas sukelia intensyvi spinduliuotė, sklindanti iš aktyvaus branduolio. Ilgą laiką buvo manoma, kad tėkmės stabdo žvaigždėdarą galaktikose, nes pašalina iš jų visas, ar beveik visas, dujas. Tačiau pastaruoju metu supratimas keičiasi ir vis dažniau kalbama apie tai, jog tėkmės gali ir paskatinti žvaigždėdarą, suspausdamos dujų telkinius. Dabar pirmą kartą paskelbta apie žvaigždėdaros regiono atradimą aktyvaus branduolio sukeltoje tėkmėje. Dujų telkinys juda kartu su likusia tėkme, tačiau jo savybės yra tokios, kokias paprastai turi jaunų žvaigždžių apšviestos dujos. Galaktika, kurioje aptiktas šis regionas, neseniai susijungė su kita; šis procesas sukėlė ir branduolio aktyvumą. Ateityje tikimasi atrasti daugiau panašių regionų – tada turėtų paaiškėti, ar jie egzistuoja ir ramesnėse galaktikose, kuriose aktyvumas prasideda dėl vidinių procesų, o ne dėl išorinio sukrėtimo. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Kaistančių dujų burbulas. Arti esančiose galaktikose stebime įvairius burbulus ir panašias struktūras, sukurtas aktyvių branduolių. Ar panašiai galėjo būti ir senose galaktikose? Greičiausiai taip, bet įrodymų rasti sunku. Praeitą savaitę pristatyti dviejų tolimų galaktikų, kurių šviesa iki mūsų keliauja 11,5 milijardo metų, stebėjimai. Juos interpretuojant aptikta ir dujų pabėgimo iš galaktikų požymių , ir jų erdvinio paiskirstymo informacijos. Atrodo, kad abi aktyvias galaktika supa sferiški karštų dujų halai. Rezultatai parodo, kad ir prieš 11,5 milijardo metų galaktikos buvo labai įvairios, tad jas stebėti ir tyrinėti verta gerokai išsamiau, nei iki šiol. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Naujoviškas rentgeno šaltinis. Rentgeno spinduliuotę skleidžia įvairūs energingi procesai – supernovų sprogimai, į juodąsias skyles krentanti medžiaga ir panašiai. Kartais spinduliuotės procesai gali būti ir trumpalaikiai, tada šaltinis ima mirgėti. Dabar Chandra rentgeno kosminio teleskopo diapazone aptiktas rentgeno šaltinis, kuris suspindo per kelias minutes, o vėliau lėtai geso per keletą valandų. Spinduliuotė atsklido iš galaktikos, kurios šviesa iki mūsų keliauja daugiau nei 10 milijardų metų. Kas galėjo sukelti tokį žybsnį – neaišku. Atradėjai siūlo kelias hipotezes, tačiau nei viena iš jų nepaaiškina visko. Žybsnis galėjo būti gama spindulių žybsnio, nukreipto ne mūsų link, aidas, arba tiesiog neįprasto tipo žybsnis, arba žvaigždės keiamo potvyninio ardymo. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Tamsioji energija nereikalinga? Jau 20 metų žinome, kad Visata plečiasi greitėdama. Šio reiškinio paaiškinimui į kosmologinius modelius įvedama tamsioji energija – neaiškios prigimties jėga, stumianti viską į šalis. Dabar pasiūlytas modelis, galintis paaiškinti stebėjimų duomenis be tamsiosios energijos. Modelio esmė – įvertinimas, kaip keičiasi Visatos dalių plėtimosi sparta dėl kosminių struktūrų netolygumo. Sumodeliavę didžiulio Visatos regiono, gerokai didesnio už mūsų regimąją Visatą, evoliuciją, mokslininkai nustatė, kad kai kurie mažesni regionai, dydžiu atitinkantys mūsų matomą visatą, gali plėstis visiškai taip, kaip rodo stebėjimai. Taip pat šie rezultatai paaiškina, kodėl skiriasi Hablo parametro (nurodančio plėtimosi greitį) vertė, išmatuota dabar ir išmatuota stebint 10 milijardų metų praeityje matomas galaktikas. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Štai tokios naujienos buvo praėjusią savaitę. Kaip įprasta, laukiu jūsų klausimų ir komentarų.

Laiqualasse

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *