Šios savaitės kąsnelyje nemažai naujienų yra iš Mėnulio. Tai – ir senos, ir naujos nuotraukos, ryšys su lietumi Žemėje ir teleskopo planai. Kitose naujienose – išsijungianti aktyvi galaktika, galaktiniai vėjai, Žemės tinkamumas gyvybei ir taip toliau.
***
Liuksemburgo asteroidai. Ką daryti valstybei, kuri gamtinių išteklių neturi, ir apskritai net teritorijos turi labai nedaug? Vienas atsakymas – žiūrėti į kosmosą. Liuksemburgo vyriausybė praeitą savaitę pranešė apie planus sukurti palankią aplinką asteroidų kasinėjimo kompanijoms kurtis jų šalyje. Šalis ketina remti tokias kompanijas prisidėdama prie investicijų į tyrimus ir infrastruktūros vystymą ar tiesiog suteikdama pradinį kapitalą. Vyriausybės teigimu, šiuo planu jau susidomėjo Deep Space Industries, sukūrę padalinį Liuksemburge, taip pat domisi SpaceX ir Planetary Resources.
***
Mėnulio lietūs. Mėnulio gravitacija sukelia potvynius Žemėje. Tačiau patvinsta ne tik vanduo, bet ir atsmofera. Kai Mėnulis yra aukštai danguje, atmosfera virš mūsų šiek tiek pakyla, todėl sumažėja jos slėgis ir išauga temperatūra. Šiltesnis oras gali išlaikyti daugiau drėgmės, todėl tuo metu lyja šiek tiek mažiau. Efektas yra labai menkas, sudarantis vos 1% tipinio kritulių kiekio kitimo, bet jį pavyko išmatuoti pasitelkus 15 metų kritulių duomenis. Šie rezultatai nepakeis orų prognozių, tačiau gali padėti patikslinti klimato modelius. Tyrimo rezultatai publikuojami Geophysical Research Letters.
***
Savaitės paveiksliuke matote Mėnulį ir mažytę Žemė. Žemė maža todėl, kad yra toli, o nuotrauka daryta iš tolimosios Mėnulio pusės. Ten 2014-aisiais metais praskrido Kinijos zondas Chang’e 5-T1. Kitas Kinijos zondas, Chang’e 3, sėkmingai nusileidęs Mėnulyje prieš kiek daugiau nei dvejus metus, padarė nemažai paviršiaus nuotraukų, kurias praeitą savaitę paskelbė Kinijos nacionalinė kosmoso agentūra. Nuotraukos darytos ir iš nusileidusi zondo, ir iš mėnuleigio Yutu; jose matyti įdomios uolienos, mėnuleigis ir jo vėžės bei visa nusileidimo zonos aplinka.
Kaip tik praeitą savaitę sukako 50 metų nuo pirmųjų nuotraukų, atsiųstų iš Mėnulio. Sovietų zondas Luna 9 tapo pirmuoju ant Mėnulio nusileidusiu žmonijos kūriniu ir atsiuntė nuotraukų.
***
Minkšta kometa. Kometa 67P yra sudaryta iš trijų ketvirčių dulkių ir ketvirčio ledo. Tokią išvadą gavo mokslininkai, ištyrę Rosettos atsiųstus duomenis apie kometos gravitacinį lauką. Duomenys gauti tyrinėjant radijo signalų atvykimo laiką iš Rosettos – taip galima nustatyti, kokiu atstumu yra zondas, o tada apskaičiuoti ir jo tikslų judėjimą. Palyginus šį judėjimą su tuo, ko tikimasi vien iš zondo variklių darbo, nustatoma kometos gravitacijos įtaka. Gravitacija priklauso nuo visos kometos struktūros, taigi ją irgi pavyko nustatyti. Paaiškėjo, kad kometos tankis yra praktiškai vienodas visame kūne, t. y. joje nėra jokių didelių urvų, bet taip pat nėra ir sutankėjimo centrinėje dalyje. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.
***
Jupiteris nesaugo. Dažnai teigiama, kad Jupiteris apsaugojo Žemę ir kitas vidines Saulės sistemos planetas nuo asteroidų ir kometų smūgių. Jupiterio gravitacija veikė tarsi skydas, pritraukdavo pavojingus kūnus ar bent išstumdavo juos tolyn; dėl to Žemėje gyvybė galėjo vystytis santykinai menkai daužoma kosminių smūgių. Visgi nauji tyrimai verčia abejoti tokiu aiškinimu. Skaitmeniniu modeliu buvo patikrinta daugybės dalelių, atitinkančių kometas ir asteroidus, evoliucija, jas veikiant Saulės sistemos planetų gravitacijai. Paaiškėjo, kad Jupiteris ne tik neapsaugo Žemės nuo smūgių, bet netgi juos paskatina. Pašalinus Jupiterį iš modelio, smūgių į Žemę ir kitas vidines planetas reikšmingai sumažėjo. Be to, nuo iš toli atkeliaujančių pavojingų kūnų vidinės planetos visai sėkmingai „ginasi“ vien savo gravitacija. Iš kitos pusės, Jupiteris turi kitą svarbų poveikį – jis prilėtina kometų judėjimą vidinėje Saulės sistemos dalyje, taip padidindamas tikimybę, kad planetos tas kometas suvalgys. Kadangi manoma, jog būtent kometos į Žemę atnešė vandenį, tai Jupiteris greičiausiai turėjo teigiamos įtakos gyvybės Žemėje atsiradimui, tik ta įtaka buvo ne tokia, apie kokią paprastai kalbama. Tyrimo rezultatai publikuojami Astrobiology.
To piktojo Jupiterio link artėjantis zondas Junona (Juno) praeitą savaitę truputį pakoregavo trajektoriją. Korekcija nedidelė – greitis pakito vos 1,1 km/val., bet per 82 milijonus kilometrų, likusių iki Jupiterio, susidarys nemažas pokytis. Dar viena kurso korekcija planuojama gegužės pabaigoje.
2022-aisiais metais į Jupiterio palydovą Europą turėtų iškeliauti dedikuotas NASA orbitinis zondas. Neseniai nuspręsta, kad prie šios misijos turėtų būti pridėtas ir palydove nusileisiantis zondas. Bet ar pavyks juos abu sujungti į vieną? Apie tai praeitą savaitę diskutavo NASA Tolimųjų planetų misijų grupė. Pagrindinė problema – masė; įskaitant kurą, nusileisiantis zondas svers apie 8 tonas, daugiau nei dabar planuojama 5 tonų orbitinio zondo masė. Viena svarstyta alternatyva – padalinti misiją į dvi dalis ir zondus paleisti atskirai vieną nuo kito. Tada pirmasis, orbitinis, zondas tikrai galėtų iškeliauti 2022-aisiais, o su antruoju turbūt būtų laukiama dar metus ar keletą.
***
Kosminių misijų yra jau daug, bet tai – toli gražu ne pabaiga. Vien šiemet darbą pradės kelios naujos misijos: Junona prie Jupiterio ir dvi Exomars bandomosios misijos. Jas trumpai pristato SciShow filmukas:
[tentblogger-youtube cXS559Afqbk]
***
Planuojamos misijos. Zondas, besisukantis aplink Mėnulį, ateityje stebės Visatos vaikystę. Zondu ketinama stebėti neutralų vandenilį, kuris užpildė Visatą nuo 380 tūkstančių metų po Didžiojo sprogimo ir išliko beveik visą pirmą milijardą metų. Neutralus vandenilis skleidžia 21 cm bangos ilgio spinduliuotę, tačiau ateidama iš tokių tolimų Visatos vietų, dėl plėtimosi ji išsitempia iki keleto metrų, taigi stebėjimai turi būti atliekami metrinių radijo bangų diapazone. Deja, Žemė šiame diapazone yra labai triukšminga, taigi teleskopams reikia gero ekrano. O geresnį ekraną už Mėnulį surasti sudėtinga. Tokia ir yra Tamsiųjų amžių radijo tyrinėtojo (Dark Ages Radio Explorer, DARE) idėja – paleisti zondą poros valandų trukmės orbita aplink Mėnulį, kad didelę laiko dalį jis būtų pridengtas nuo Žemės triukšmo. Misija kol kas yra tik planuojama, užbaigti planai dar šiemet turėtų būti pateikti vertinimui, o jeigu misija bus priimta, zondas galėtų pradėti darbą 2021-2022 metais.
DARE – nedidelė misija. Didžiosios NASA kosminių teleskopų misijos yra Hablas, Čandra, Spitzeris, Fermi, Džeimsas Vebas. Dabar pradedama ieškoti dar vienos. Sausį NASA paskelbė apie keturių darbo grupių sukūrimą; grupių užduotis – ištirti galimas kosminių teleskopų, paleisimų į orbitą ketvirtajame šio amžiaus dešimtmetyje, koncepcijas. Viena iš keturių idėjų yra teleskopas, kuris galės tiesiogiai stebėti egzoplanetų paviršius, kiti trys skirti bendresniems elektromagnetinio spektro tyrimams – rentgeno spindulių (panašiai kaip Čandra), UV/regimųjų/IR (panašiai kaip Hablas) ir tolimųjų IR (panašiai kaip Spitzeris). Misijų planavimas truks maždaug iki 2020-ųjų metų, kai bus parengtas eilinis astrofizikos „dešimtmečio planas“ (Decadal survey). Tada turbūt bus parinkta ir misija ar misijos, kurios vėliau keliolika metų bus rengiamos paleidimui.
***
Saturno žiedai. Nuo pat tada, kai Galilėjas pamatė Saturno žiedus o Huigensas suprato, kad tai yra žiedai, jie užduoda daugybę klausimų astronomams, bandantiems juos suprasti. Klausimai ir keistenybės nesibaigia ir dabar – neseniai paaiškėjo, kad mažiausiai šviesos praleidžiančios žiedų dalys nebūtinai yra tankiausios. Saturno žiedai skirstomi į juostas; trečia pagrindinė juosta, skaičiuojant nuo planetos, yra B žiedas. Jau seniai žinoma, kad jis yra labiausiai nepermatomas ir atspindi daugiausiai šviesos, taigi natūraliai buvo galvojama, kad šis žiedas yra ir tankiausias. Bet ištyrus Sautrno palydovų gravitacijos sukeltų bangų judėjimą žiedais paaiškėjo, kad visų žiedų tankis yra daugmaž vienodas. Kaip gali būti, kad vienodo tankio žiedai turi tokias skirtingas optines savybes? Kol kas šis klausimas dar neatsakytas; gali būti, kad B žiedą sudaro kitokios cheminės sudėties arba kitokio dydžio dalelės, nei kitus. Tyrimo rezultatai arXiv.
***
Devinta nebeplaneta. Prieš maždaug mėnesį buvo paskelbta žinia apie galimą devintą planetą, egzistuojančią toli Saulės sistemoje. Apie tą atradimą ir jo kritiką rašiau ir aš. O dabar nauja analizė rodo, kad visgi planeta nebūtina, norint paaiškinti Kuiperio žiedo objektų orbitas. Pasirodo, jei paimsime diską, susidedantį iš daugybės mažos masės kūnų, besisukančių aplink vieną daug masyvesnį, tai tų mažų kūnų tarpusavio gravitacija juos santykinai greitai turėtų „sutempti“ į orbitas su tarpusavyje panašiomis savybėmis. Būtent orbitų savybių panašumas ir buvo tas įrodymas, kuriuo rėmėsi ankstesnis tyrimas, teigiantis apie devintos planetos egzistavimą. Jei mažųjų objektų orbitas galima paaiškinti be jokios planetos, tai to įrodymo nebelieka. Tiesa, tam, kad orbitos taip spėtų susikonfigūruoti per Saulės sistemos amžių, reikia, kad bendra Kuiperio žiedo objektų masė siektų bent Žemės masę; tuo tarpu dabartiniais vertinimais ji yra iki dešimtadalio Žemės masės. Taigi klausimų dar lieka. Tyrimo rezultatai arXiv.
***
Žemės gyvybiškumas. Aptikę naują į Žemę nors kiek panašią egzoplanetą, astronomai dažnai skuba įvertinti galimą jos tinkamumą gyvybei; tam egzistuoja netgi „Panašumo į Žemę indeksas“ (Earth Similarity Index). Bet kaip atrodytų Žemė, jei ją stebėtume iš toli? Gali atrodyti, kad Žemės tinkamumą gyvybei tikrai įvertintume 100%, bet, pasirodo, taip nėra. Trys astronomai pabandė įvertinti tranzituojančių planetų tinkamumą gyvybei pagal įmanomus gauti planetų parametrus: tranzito trukmę ir gylį, tranzito formą, planetos spinduliuotės intensyvumą. Tada jie suformulavo tinkamumo gyvybei parametrą, kurį galima pritaikyti planetoms, esančioms savo žvaigždžių gyvybinėse zonose. Pritaikę tokią pačią analizę Žemės duomenims, kuriuos būtų galima gauti stebint Saulę iš didelio atstumo, jie nustatė, kad Žemės tinkamumas gyvybei yra 82%. Šis indeksas yra skirtas tik planetų prioritetizavimui, skirstant tolesnių stebėjimų laiką, taigi neturėtų būti laikomas absoliučiu įvertinimu. Visgi tai verčia susimąstyti, kad galbūt kai kurias gyvybei tinkamas planetas mes nepelnytai nurašome. Tyrimo rezultatai arXiv.
***
Šaltas diskas. Planetos formuojasi aplink žvaigždes susisukusiuose diskuose, sudarytuose iš dujų ir dulkių. Keletą tokių diskų galime matyti ir tiesiogiai tyrinėti jų savybes. Vieno disko, vadinamo „skraidančia lėkšte“ dėl išskirtinės iš šono matomos formos, dulkių temperatūrą pavyko išmatuoti teleskopų masyvu ALMA. Diskas matomas Gyvatnešio Ro ūko fone, taigi stebėdami diską ir ūką, astronomai gali nustatyti abiejų temperatūras. Ir paaiškėjo, kad disko temperatūra yra labai žema – vos penki-septyni laipsniai aukščiau absoliutaus nulio (Kelvinai). Teoriniai protoplanetinių diskų modeliai teigia, kad temperatūros turėtų siekti 20-25 Kelvino laipsnius. Kad diskas tiek atšaltų, jį ne tik centrinė žvaigždė turi šildyti labai neefektyviai, bet dar ir dujų bei dulkių judėjimas diske turi būti labai tvarkingas, be jokios turbulencijos, kuri gali sukelti smūgines bangas ir sušildyti aplinkinę medžiagą. Taip pat kol kas neaišku, kaip tokia žema temperatūra gali atsiliepti disko evoliucijai – tam reikės perdaryti šios evoliucijos modelius. Tyrimo rezultatai arXiv.
***
Seiferto vėjas. Apie tai, kad aktyviose galaktikose siaučia vėjai, kuriantys tėkmes ir išstumiantys dujas iš galaktikos, kalbama jau senokai. Visgi daugiausiai įrodymų apie šį procesą gaunama iš labai aktyvių ir masyvių galaktikų, dažniausiai neseniai išgyvenusių susiliejimą. Tai nekeista – tokiose galaktikose centrinės juodosios skylės masyvesnės, o susiliejimas leidžia joms sparčiau maitintis, taigi ir aktyvumas stipresnis. Dabar aptiktas vėjas daug mažesnio aktyvumo galaktikoje; toks aktyvių galaktikų tipas vadinamas Seifertais, pagal jas identifikavusį olandų mokslininką. Vėjas kyla greičiausiai dėl tokių pačių priežasčių, kaip ir ryškiau šviečiančiose galaktikose, bet visgi atradimas svarbus, nes įrodo, kad vėjai tikrai egzistuoja ir juodosios skylės įtaką daro ir mažesnių galaktikų evoliucijai. Šis vėjas išpūtinėja dujas iš galaktikos, taip lėtindamas joje vykstančią žvaigždėdarą. Tyrimo rezultatai arXiv.
Paprastai galaktikas matome arba aktyvias, arba neaktyvias. Bet kartais pasitaiko pagauti kokią nors galaktiką besikeičiančią, dažniausiai iš aktyvios į neaktyvią. Tokie „besikeičiančio vaizdo kvazarai“ („changing-look quasars“) yra labai įdomūs, nes leidžia ištirti, kokie procesai nulemia juodosios skylės aktyvumo epizodo pabaigą. Dabar atrastas dar vienas besikeičiantis kvazaras, kuris per dešimtmetį priblėso daugiau nei 10 kartų. Ankstesni besikeičiantys kvazarai keitėsi ne taip stipriai ir per ilgesnį laiko tarpą, taigi šis pavyzdys – ekstremalus. Mokslininkai įvertino tris hipotezes, kodėl kvazaras galėjo taip priblėsti: jį nuo mūsų pridengiančio debesies hipotezė atmesta, nes neaptikta pokyčių sugerties spektre (kuriame turėtų matytis debesies signalai), o kvazaras priblėso greičiau, nei būtų tikėtinas debesies uždengimas; besibaigiančio trumpalaikio žybsnio idėja irgi atmesta, nes kvazaras prieš priblėsdamas ryškiai švietė ilgą laiką. Galiausiai liko vienintelė hipotezė – kvazaras užgeso, nes išseko jį maitinantis dujų telkinys. Toks greitas išblėsimas – iššūkis juodųjų skylių maitinimo modeliams, kurie paprastai prognozuoja gerokai lėtesnį blausimą, baigiantis maitinančiai medžiagai. Tyrimo rezultatai arXiv.
***
Štai ir visas Kąsnelis šiam kartui. Kaip visada, laukiu jūsų klausimų ir komentarų.
Laiqualasse