Praeitos savaitės naujienų rinkinyje – šis tas apie vidines planetas, šis tas apie supernovas, dar apie kometas ir apie gyvybę. Na beveik kaip visada. Taigi skaitykite po kirpsniuku.
***
Gravitacijos bulvė. Pradėsiu nuo bulvės. Ir ne bet kokios, o „Potsdamo gravitacijos bulvės“ – tai yra Žemės modelis, kuriame iškilimai ir įdubimai žymi gravitacijos stiprumą paviršiuje. Gravitacija stipresnė gali būti dėl tankesnės medžiagos toje dalyje ar aukštesnio paviršiaus lygio. Panašios bulvės kuriamos jau senokai, ankstesnė naujausia buvo 2005-ųjų metų modelis, o dabar ji yra atnaujinta naujausiais stebėjimų duomenimis. Aišku, gravitacijos skirtumai yra daugybę kartų padidinti, lyginant su realybe, kad galima būtų juos matyti plika akimi.
***
Orlaivių astronomija. NASA šiuo metu išlaiko teleskopą SOFIA, įmontuotą lėktuve. Lėktuvas gali pakilti į kelių dešimčių kilometrų aukštį ir ten skristi kelias valandas; tuo metu atliekami stebėjimai. Tai yra pigiau, nei skraidinti teleskopą į orbitą, ir leidžia jį nuolat atnaujinti, bet kartu užtikrinami patogūs stebėjimai, beveik netrukdomi atmosferos sugerties. Dabar NASA ima planuoti ateities pakaitalą, ir pagrindinė idėja yra orlaivio misija. Orlaivis turėtų galėti pakilti į 20 km aukštį su 20 kg kroviniu ir ten išsilaikyti bent 20 valandų. Anksčiau niekam nėra pavykę to padaryti dėl stiprių tokiame aukštyje pučiančių vėjų. Šiuo metu NASA paskelbė konkursą techniniam orlaivio projektams, prizai išrinktoms geriausioms idėjoms siekia 2-3 milijonus JAV dolerių.
Kitas ambicingas NASA projektas – 2017 ar 2018 metais paleisti visą grupę palydovų-kubiukų CubeSat į Mėnulio orbitą. Tai būtų padaryta kartu su Space Launch System bandomuoju skrydžiu aplink Mėnulį, o kubiukams tai irgi būtų išbandymas – ar jie gali stabiliai įeiti į orbitą aplink Mėnulį, ten išsilaikyti ir dirbti.
***
Nepralaužiami skydai. Žemę juosia du Van Aleno žiedai – elektringų dalelių, pagautų Žemės magnetinio lauko, juostos. Šie žiedai sąveikauja su Saulės vėju, gali išsiplėsti ir susitraukti, bet šiaip yra nutolę nuo keleto šimtų iki 60 tūkstančių km atstumu nuo planetos paviršiaus. Tarp vidinio ir išorinio žiedų yra daugiau nei 3000 km pločio tarpas, kuriame elektringų dalelių beveik nėra. Dabar išsiaiškinta, kodėl: pasirodo, išorinio žiedo elektringos dalelės iš išorės atlekiančius didelės energijos elektronus tiesiog atspindi, nepraleisdamos nė vieno. Dėl to šio žiedo viduje susidaro tuštuma. Magnetiniai išorinio žiedo laukai pagauna atlekiančius elektronus ir juos pakreipia taip, kad judėjimas Žemės link beveik sustoja; tada artėjančius elektronus gali nustumti kita elektringų dalelių struktūra, vadinama plazmasfera, kurios pakraštys beveik sutampa su išorinio Van Aleno žiedo vidumi. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.
***
Išgyvenantys zondai. Merkurijų tyrinėjantis zondas MESSENGER praeitą savaitę atliko manevrą, kuris šiek tiek pakėlė jo orbitą; dar vienas toks manevras planuojamas sausio mėnesiui. Vėliau manevrų nebebus, o pats zondas po maždaug aštuonių mėnesių turėtų nukristi ant Merkurijaus paviršiaus. Gaila, kad misija turi baigtis, bet per beveik septynerius metus nuo 2008-ųjų pradžios MESSENGER mums atskleidė daugybę artimiausios Saulei planetos paslapčių.
Šiam zondui jau ruošiamas pakaitalas, tik tai jau ne NASA, o bendra Europos ir Japonijos kosmoso agentūrų misija. BepiColombo praeitą savaitę pradėjo intensyvių bandymų etapą, kuris kartu su paskutiniais misijos patobulinimais truks maždaug metus. Misiją sudaro net du zondai, kurie šiek tiek skirtingomis orbitomis skries aplink Merkurijų. Bet pirmiausiai iki jo reikia nukeliauti – išskridimas planuojamas 2016-aisiais, o Merkurijų pasiekti jie turėtų 2024-aisiais.
Kitas ESA zondas, Venus Express, šiuo metu skrajoja Veneros atmosferos paviršiumi. Gruodį turėtų būti atlikta jo orbitos korekcija, kuri šiek tiek prailgins zondo misiją. Tačiau tiksli korekcija ir jos efektyvumas priklauso nuo bake likusio kuro kiekio, o tas kiekis nėra tiksliai žinomas. Po šios korekcijos zondas po truputį paskęs Veneros atmosferoje ir baigs savo misiją greičiausiai dar 2015-aisiais metais.
***
Marso atmosfera. Spalį pro Marsą pralėkusi kometa Siding Spring greičiausiai visiems laikams pakeitė planetos atmosferą. Taip spėja mokslininkai, ištyrę kometos uodegos sąveiką su Marso atmosfera: atrodo, kad uodegos dulkės sukėlė meteorų lietų Marse, kuris išgarino atmosferoje esančius metalus, o jie per kurį laiką turėtų susikondensuoti į debesis ir „meteoritinius dūmus“. Šiuos pokyčius stebės naujasis NASA zondas Maven, kurio tikslas būtent ir yra Marso atmosferos tyrimai.
Tuo tarpu senasis marsaeigis Opportunity įveikė 41-ąjį savo misijos kilometrą. Šiuo metu jis keliauja į Maratono slėnį, kuriame tikimasi atrasti molingų mineralų.
***
Kometos evoliucija. Rosettos kometa toliau aktyvėja, artėdama prie Saulės. Naujausiose nuotraukose matyti jau ne šiaip išmetamų dujų ir dulkių rūkas, bet čiurkšlės. Misijos vadovai tikisi, kad po keleto mėnesių galės pabudinti ir Philae, kuris galės šį aktyvumą tyrinėti nuo kometos paviršiaus.
Kalbant apie Philae, kol kas dar nėra tiksliai aišku, kur jis nusileido. Bet po truputį artėjama prie atsakymo. Tam panaudoti duomenys iš eksperimento CONSERT, kurio metu Philae ir Rosetta vienas kitam siuntė signalus kiaurai kometą, bet iš zondų bendravimo, kai jie galėjo susisiekti kometai neužstojant. Iš šių duomenų įmanoma apskaičiuoti atstumą tarp Rosetta ir Philae įvairiais laiko momentais, o žinant Rosettos orbitą – ir Philae padėtį. Taip paieškos susiaurintos iki ilgo, maždaug 30x350m matmenų, ruožo kometos „galvoje“. Artimiausiu metu Rosetta padarys detalias šio regiono nuotraukas, kuriose tikimasi pamatyti ir zondą.
Pavyzdžių, kaip kosmosas įkvepia menininkus, rasti galima begales. Bet tokio gal dar negirdėjote – muzikantas panaudojo neseniai publikuotus kometos 67P garsus (magnetinio lauko svyravimus, paverstus į mums girdimus signalus) kaip foną Bitlų dainos „Across the Universe“ koveriui.
***
Kai pamačiau šitą paveiksliuką, iš pradžių pagalvojau, kad tai yra dailininko kūrinys. Na negali realybėje būti tokių akvarelinių potėpių ir bėgančių linijų, negali būti tokių nuostabių miglų burbulų pakraščiuose… Bet, pasirodo, gali. Čia matome WISE infraraudonųjų spindulių teleskopu darytą žvaigždėdaros regiono NGC 7822 nuotrauką. Kairėje pusėje matomos jaunos masyvios žvaigždės kaitina ir pučia nuo savęs aplinkines dujas; aplink žvaigždes esantis burbulas praleidžia infraraudonuosius spindulius, o pats jų neskleidžia, todėl atrodo kaip tuštuma. Bet spinduliuotės poveikį galima matyti burbulo pakraščiuose, kur yra daugybė kolonų, po truputį ardomų tos pačios spinduliuotės.
***
Gyvybės vieta. Vienas iš didžiausių klausimų, susijusių su nežemiškos gyvybės paieška, yra garsusis Fermi paradoksas: jei ateivių yra daug, tai kur jie visi? Vienas iš galimų atsakymų – ateivių iš tikro nėra daug, nes sudėtingai gyvybei susiformuoti reikia labai specialių sąlygų. Viena iš tokių sąlygų būtų pakankamas nuotolis nuo gama spindulių žybsnius galinčių sukelti žvaigždžių, nes tokie žybsniai, pataikę į planetą, sunaikintų joje visą gyvybę. Dabar pora mokslininkų suskaičiavo tikimybę, kad kokioje nors galaktikos dalyje esanti planeta per pastaruosius pusę milijardo metų bus paveikta gama spindulių žybsnio. Paaiškėjo, kad Žemei tokia tikimybė yra 50%, bet jei Žemė būtų dvigubai arčiau Galaktikos centro, ji padidėtų iki 95%. Tuo tarpu galaktikų pakraščiuose esančiose planetose yra saugiau, bet Paukščių Tako atveju reikėtų nutolti bent per 10 kiloparsekų nuo centro (Saulė nutolusi 8.3 kpc). Taip pat nustatyta, kad gyvybei vystytis tinkamos sąlygos atsirado tik prieš maždaug 5 milijardus metų – anksčiau buvo daugiau gama spindulių žybsnių, o galaktikos – mažesnės. Tyrimo rezultatai arXiv.
Lapkričio viduryje įvyko SETI instituto, užsiimančio nežemiškos gyvybės paieškomis, konferencija, skirta tarpžvaigždinės komunikacijos problemai. Joje pasisakė 17 mokslininkų, o trimis temomis parašyti ir apžvalginiai straipsniai. Pirmasis – apie šūksnius į tamsybes, t.y. kokių technologijų reikia signalų siuntimui. Antrasis – apie petabaitus iš žvaigždžių, t.y. kaip atsirinkti naudingą informaciją iš to, kas mus pasiekia iš žvaigždžių. Trečiasis – apie prarajos kirtimą, t.y. gautos žinutės iššifravimą.
***
Juodosios skylės nuotrauka. Nors juodąsias skyles kaip astronominius objektus tyrinėjame jau keturis dešimtmečius, kol kas nei viena nėra tiesiogiai nufotografuota. Informaciją apie jas gauname iš aplink esančių dujų spektro, žvaigždžių judėjimo ar erdvėlaikio iškreiptumo. Bet dabar reikalai gali pasikeisti – apjungus grupę teleskopų, esančių Havajuose, Arizonoje ir Kalifornijoje, į vieną masyvą, turėtų būti galima gauti vaizdą, tūkstančius kartų geresnį, nei Hablu. Ir tai – tik pradžia. Ateityje prie šio Įvykių horizonto teleskopo projekto turėtų prisijungti ir kitos observatorijos, taigi bus galima pažvelgti į objektus dar detaliau. Taip bus pasiekta raiška, kurios reikėtų, norint nufotografuoti Paukščių Tako centre esančios supermasyvios juodosios skylės metamą šešėlį.
***
Saurono akis. Galaktika, pavadinta „Saurono akimi“ dėl savo formos, buvo panaudota naujo metodo atstumams iki galaktikų nustatyti bandymams. Ši galaktika yra aktyvi – jos centre egzistuoja sparčiai medžiagą ryjanti juodoji skylė. Aplink tokį galaktikos centrą susidaro įvairios struktūros, tarp jų ir įkaitintų dulkių diskas. Šio disko dydį galima išmatuoti dvejopai: tiesiogiai įvertinti kampinį jo dydį dangaus skliaute, arba nustatyti fizinį dydį, tyrinėjant laiko tarpus tarp juodosios skylės ir disko šviesio pokyčių. Kadangi tokie pokyčiai sklinda šviesos greičiu, laiko tarpas duoda ir atstumą. Iš šių dviejų dydžių – kampinio ir fizinio – galima nustatyti ir atstumą iki galaktikos. Šitaip atstumas patikslintas penkis kartus, o metodą ateityje bus galima pritaikyti ir kitoms galaktikoms. Tyrimo rezultatai arXiv.
***
Naudingos supernovos. Supernovos yra galingi žvaigždžių sprogimai, kurį laiką galintys šviesti net ryškiau, nei visa likusi galaktika. Dabar pirmą kartą aptikta supernova, kurią arčiau esanti galaktika gravitaciškai lęšiuoja į keturis atskirus atvaizdus. Supernovos šviesa dėl galaktikos gravitacijos užlinksta ir mus pasiekia keturiais skirtingais keliais, todėl matome keturis atvaizdus. Toks atradimas padės išsiaiškinti, kokios buvo supernovų savybės ankstyvojoje Visatoje. Tyrimo rezultatai arXiv.
Supernovos tyrinėjamos dar ir dėl to, kad padeda nustatyti atstumus Visatoje. Būtent iš supernovų stebėjimų nustatyti, kad Visatos plėtimasis greitėja. Šiuo metu supernovos irgi stebimos, siekiant geriau ištirti Visatą pučiančios tamsiosios energijos savybes. O dabar pasiūlytas naujas algoritmas, kuris naujai atrastą spinduliuotės šaltinį vos per vieną šimtąją sekundės dalį klasifikuoja kaip supernovą arba ne supernovą, taip sutaupydamas vertingo laiko tolesniems stebėjimams pradėti. Šitai padės supernovų evoliuciją stebėti nuo ankstesnio momento, nes kartais ir sekundės yra svarbios, norint nustatyti detalias supernovos savybes.
***
Savaitės filmukas – apie vieną iš svarbiausių reliatyvumo teorijos teiginių, kad energija ir materija yra tas pats dalykas. Kaip taip gali būti? Ką reiškia E=mc^2? Atsakymai filmuke:
[tentblogger-youtube q74suqg5pCk]
***
Štai ir visas Kąsnelis šiam vakarui. Kaip visada, pradėjau rašyti norėdamas kuo trumpiau, o gavosi kaip visada. Komentarų irgi laukiu, kaip visada.
Laiqualasse