Kąsnelis Visatos CCXLI: Susidūrimai

Praeitą savaitę daug buvo kalbama apie SpaceX raketos sprogimą. Bet aš apie jį detaliau nerašysiu, parašysiu tada, kai bus paskelbtos detalios išvados apie priežastis. O po kirpsniuku, kaip įprasta, rasite dešimt įvairių naujienų – asteroidų, kometų, planetų, žvaigždžių ir kitokių dalykų.

***

Susidūrimai ir gyvybė. Kol Žemė buvo nesukietėjusi, joje esanti anglis galėjo lengvai išgaruoti arba nuskęsti į planetos branduolį. Tačiau taip neatsitiko, ir Žemės mantijoje bei plutoje liko pakankamai anglies, kad galėtų formuotis gyvybė. Kaip tai įvyko? Anglies egzistavimo neįmanoma paaiškinti ir meteorų bei kometų smūgiais: Žemėje esanti anglis turi kitokį izotopų santykį, nei esanti kometose, taigi kometos jos atnešti į Žemę negalėjo. Bet nauji tyrimai rodo, kad didelis sieros kiekis planetos branduolyje būtų sustabdęs anglies sėdimą gilyn. Siera į branduolį galėjo patekti jaunai Žemei susidūrus su į Merkurijų panašia protoplaneta. Planetų branduoliai po smūgio susiliejo į vieną, geležis sąveikavo su siera ir neleido angliai nusėsti gilyn, taip sudarydama sąlygas vėliau susiformuoti gyvybei Žemėje. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Geoscience.

***

OSIRIS-REx išskrido. Ketvirtadienį vakare vietos laiku (anksti penktadienį paryčiais Lietuvos laiku) į kelionę išskrido NASA zondas OSIRIS-REx. Jo misija truks septynerius metus; jis nuskris iki asteroido Bennu, paims iš ten mėginių ir pargabens juos į Žemę, taip suteikdamas mokslininkams galimybę tyrinėti puspenkto milijardo metų senumo uolienas. Taip pat OSIRIS-REx, prieš grįždamas su mėginiais, apie dvejus metus tyrinės daug anglies turintį asteroidą. Asteroidas nėra didelis, vos 500 metrų ilgio, tačiau jis greičiausiai išliko praktiškai nepakitęs per visą Saulės sistemos istoriją, taigi asteroido mėginiai padės nustatyti, iš kokių uolienų susiformavo Saulės sistemos planetos ir gal net padės atsakyti į klausimą, kaip Žemėje atsirado gyvybė. Mat manoma, kad asteroiduose galėjo būti netgi gana sudėtingų organinių junginių, tokių kaip DNR bazės adeninas ir guaninas; patekus į Žemę jiems būtų santykinai nesunku išsivystyti į gyvybę.

OSIRIS-REx yra pirmoji NASA misija, kuri pargabens mėginių iš asteroido. Bet tai ne pirmasis kartas, kai mėginiai pargabenami iš kosmoso. Buvo, aišku, Apollo misijos Mėnulyje, buvo Stardust ir Hayabusa zondai. Apie šias ir kitas misijas plačiau – Space.com straipsnyje.

***

Smalsiuko pavojus. Šiuo metu tvirčiausi įrodymai, kad Marso paviršiuje kartais būna skysto vandens, yra kalvų šlaituose matomos tamsios juostos, galimai susidarančios vandeniui tekant šlaitais žemyn. Ir kelios tokios juostos aptiktos kaip tik Smalsiuko kelyje. Priežastis džiaugtis, kad Smalsiukas jas galės ištyrinėti iš arti? Priešingai – tai yra priežastis nerimauti. Mat Smalsiukas nebuvo tinkamai sterilizuotas prieš kelionę, kadangi nebuvo tikimasi, jog jis priartės prie skysto vandens telkinių. Tad dabar, pagal planetų neužteršimo protokolus, Smalsiukas nuo tų linijų turi laikytis kuo atokiau. Šiuo metu jis yra 5 km atstumu, o planuojamas maršrutas priartėja per vos 2 km nuo linijų. Toks atstumas misijos vadovams gali pasirodyti pavojingai per mažas, taigi Smalsiuko trajektoriją gali tekti koreguoti. Tik kol kas nežinia, kaip, nes alternatyvių kelių aukštyn Sharp kalno šlaitais nėra sugalvota. Kaip ten bebūtų, Smalsiuko judėjimas ir linijos bus detaliai sekami, o kelionei sustabdyti ir maršrutui pakeisti – pasiruošta nuolatos. Tyrimo rezultatai Nature.

***

Philae amžinojo poilsio vieta. ©ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS

Pagaliau surasta, kur iš tikro nusileido Philae, kai jam nepavyko prisitvirtinti prie kometos 67P paviršiaus. Zondo nutūpimo vietą pavyko nufotografuoti jau po to, kai buvo nutraukti paskutiniai bandymai užmegzti su juo ryšį.

***

Neįmanomas junginys. Yra tokia rūgštis, oficialiai besivadinanti ortokarbonine, o neoficialiai – „Hitlerio rūgštimi“, nes molekulės forma primen svastiką. Nors teoriškai rūgštis turėtų egzistuoti, Žemės sąlygomis jos pagaminti niekaip neišeina. Bet dabar apskaičiuota, kad ji gali egzistuoti Urane arba Neptūne, kur atmosferos slėgis yra šimtus kartų didesnis, nei Žemėje. Tyrime apskritai buvo nagrinėjamas anglies, deguonies ir vandenilio turinčių molekulių stabilumas aukštame slėgyje. Paaiškėjo, kad esant pakankamam slėgiui, ortokarboninė rūgštis turėtų susiformuoti ir išsilaikyti stabili. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.

***

Prožvaigždžių dauginimasis. Žvaigždės gimsta, kai dideli dujų debesys subyra į gabaliukus, o tie gabaliukai kolapsuoja į vis tankesnius gumulus. Kaip iš tokių gumulų atsiranda pavienės žvaigždės, daugmaž aišku. Tačiau kartais iš jų turėtų užgimti daugianarės žvaigždės, o šis procesas kol kas išlieka gana mažai ištirtas. Egzistuoja dvi pagrindinės hipotezės: arba vienas gumulas į kelis pasidalina dėl vidinės turbulencijos, arba aplink gumulą susiformavusiame protoplanetiniame diske kyla gravitacinis nestabilumas, dėl kurio atsiranda naujas gumulas, sutraukiantis į save nemažą dalį disko medžiagos. Dabar pasiūlytas metodas, kaip šias hipotezes atskirti. Turbulentiškai besiformuojančios daugianarės sistemos žvaigždžių sukimosi ašys nesutampa, todėl iš jų besiveržiančios tėkmės irgi pučia skirtingomis kryptimis. Net ir žvaigždėms migruojant viena kitos atžvilgiu, jų ašys išlieka nelygiagrečios. Čiurkšlių kryptis nustatyti galima stebint jaunas daugianares žvaigždes. Taigi čiukršlių stebėjimai turėtų padėti atskirti, kaip susiformuoja daugianarės sistemos. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Galaktiniai metai. Saulė aplink Galaktikos centrą apsisuka vieną kartą per 200-250 milijonų metų. Taigi Galaktinių metų švęsti galimybės žmonės neturi. Neišeina minėti ir galaktinių „mėnesių“ ar „dienų“, kaip ir galaktinio apskritimo laipsnių, t. y. 360-ųjų dalių: net ir tiek pajudėti Saulei užtrunka apie 625 tūkstančius metų. O štai vieną kampinę sekundę Saulė praslenka per 173-ejus metus – ne tiek jau ir daug, kai pagalvoji. Tad grupė entuziastų sugalvojo, kad verta paminėti „Galaktinio brūkšnelio dieną“, brūkšneliu pasirinkę šimtąją kampinės sekundės dalį. Tokia diena įvyksta kartą per 1,73 metų. Atskaitos tašku pasirinkta 1608-ųjų spalio 2 diena, kai buvo užpatentuotas pirmasis teleskopas. Pagal tokį kalendorių, artimiausia Brūkšnelio diena (nors gal gražiau ją būtų vadinti „Galaktinio žingsnelio diena“?) yra rugsėjo 29-oji. Aišku, fizikinės prasmės tokia diena neturi, bet kaip viešųjų ryšių akcija ir paskata pašnekėti apie kosminio masto dalykus gal ir visai gera idėja?

***

Galaktikos gimimas. Net du praeitą savaitę paskelbti tyrimai nagrinėjo Paukščių Tako praeitį ir jį sudarančias žvaigždžių populiacijas. Pirmajame nustatytas žvaigždžių amžiaus gradientas (t. y. erdvinis kitimas) tolstant nuo centro. Stebint 130 tūkstančių mėlynosios horizontaliosios sekos (tai yra viena iš masyvių žvaigždžių evoliucijos stadijų) žvaigždžių spalvas, nustatyti jų amžiai – šio tipo žvaigždžių spalva reikšmingai priklauso nuo metalingumo, kuris priklauso nuo amžiaus. Paaiškėjo, kad seniausios žvaigždės yra centrinėje Galaktikos dalyje, o jas supa vis jaunesnės ir jaunesnės. Tai reiškia, kad Galaktikos formavosi iš centro į išorę – prisijungdama vis naujas dujas arba žvaigždžių populiacijas. Tyrimo rezultatai arXiv.

Centrinėje Paukščių Tako dalyje yra spiečius Terzan 5. Paprastai spiečiuose visos žvaigždės būna vienodo amžiaus, nes spiečiai susiformuoja iš dujų debesų, o susiformavusios žvaigždės tuos debesis išsklaido. Bet štai Terzan 5 turi bent dvi, o gal ir tris žvaigždžių populiacijas. Dabar nustatyta, kad seniausia populiacija ten yra 12 milijardų metų amžiaus, o jauniausia – 4,5 milijardų. Jų egzistavimą paaiškinti paprasčiausia teigiant, kad Terzan 5 kažkada buvo gerokai masyvesnis. Tai galėjo būti nykštukinės protogalaktikos, įkritusios į Paukščių Tako centrą, liekana, arba ypatingai masyvus dujų telkinys, kokie kartais stebimi tolimose (taigi jaunose ir daug dujų turinčiose) galaktikose. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Viršaus nėra. Ar Visatoje yra viršus ir apačia? Tokių sąvokų egzistavimas reikštų, kad Visata nėra vienoda visomis kryptimis, kitaip tariant, nėra izotropiška. Bet izotropiškumu paremtas standartinis kosmologijos – Visatos geometrijos ir globalios evoliucijos – modelis, taigi patikrinti šią prielaidą labai svarbu. Praeitą savaitę paskelbti tyrimo, kuriuo siekta patikrinti Visatos izotropiją, rezultatai. Jau seniau izotropija tyrinėta nagrinėjant kosminės foninės mikrobangų spinduliuotės netolygumus, tačiau dabar prie šių duomenų pridėti ir jos poliarizacijos tyrimai. Analizė parodė, kad Visata beveik neabejotinai plečiasi visomis kryptimis tolygiai – tikimybė, kad yra priešingai, tėra vos 1:121000. Taigi, nei „viršaus“, nei „apačios“ erdvėje nėra. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Startreko penkiasdešimtmetis. 1966-ųjų metų rugsėjo 8-ą dieną parodyta pirmoji serialo „Žvaigždžių kelias“ (Star Trek) serija. Per penkis dešimtmečius frančizė išaugo iki penkių serialų (plius vieno animacinio), trylikos pilnametražių filmų, ir neketina sustoti. Visais laikais Star Trek siužetuose buvo svarbūs kosmoso tyrimai, taigi nekeista, kad buvo sąsajų ir su NASA bei jos vykdomomis misijomis. Sąsajos egzistuoja abiem kryptimis – Star Treke nemažai užsimenama apie realius kosmoso tyrimų projektus (serialo „Enterprise“ titruose netgi rodomas Tarptautinės kosminės stoties augimas), o NASA ne vieną misiją ar projektą pavadino Star Trek seriale sutinkamais pavadinimais. Vien ko vertas pirmasis šatlas, pakrikštytas „Enterprise“.

Star Treke pamatytos fantastinės technologijos dažnai virsdavo realybe. Pavyzdžiui, vaizdo pokalbiai, atverčiami mobilūs telefonai, lietimui jautrūs ekranai – visa tai pirmą kartą pamatyta Star Treke, o dabar jau tapo kasdienybės dalimi. Kosminės NASA technologijos irgi, bent jau konceptualiai, seka Star Treko pėdomis. Aišku, tai daugiau pasako apie serialo kūrėjų gerą išmąstymą, kokie kosminių misijų aspektai yra svarbiausi. Ir visgi įdomu, kada sulauksime erdvę kreipiančių variklių ir tarpžvaigždinių kelionių?

***

Stebuklingas variklis? Viena iš stebuklingai skambančių variklių koncepcijų yra vadinamoji elektromagnetinė pavara (electromagnetic drive). Šios technologijos palaikytojų teigimu, radijo bangos, teisingai nukreiptos uždaroje ertmėje, gali sukurti nedidelę varančią jėgą. Iš pirmo žvilgsnio toks teiginys prieštarauja judesio kiekio tvermės dėsniui – jei ertmė tikrai uždara ir niekas iš jos neišlekia, tai kaip gali visas prietaisas būti stumiamas kuria nors kryptimi? Bet atrodo, kad straipsnis, aprašantis tokį prietaisą, praėjo recenziją ir netrukus bus paskelbtas žurnale. Kol kas publikacijos dar nėra, bet susidomėjusiems verta sekti Journal of Propulsion and Power. Aišku, publikacija pati savaime nereiškia, kad viskas jau aišku ir įrodyta. Tai tiesiog reiškia, kad gauti rezultatai aprašyti pakankamai aiškiai ir nuosekliai, jog juos verta nagrinėti mokslinėje bendruomenėje. Bet ir tai yra įdomu. Tiesa, pagal gandus, prietaisas generuoja maždaug 1,2 miliniutono jėgos iš kiekvieno kilovato galios. Tokios jėgos užtektų nusverti sunkio jėgai, kurią kuria 0,12 gramo masės kūnas. Tad iki praktinio pritaikymo dar tikrai toli, net jei fundamentaliai procesas ir veikia ir nepaaiškės, kad ten kažkur giliai pasislėpusi paklaida ar eksperimentinis netikslumas (kaip kad buvo su šviesos greitį viršijančiais neutrinais).

***

Ar gali būti, kad mes gyvename skaitmeniniame modelyje? Neseniai apie šią filosofinę idėją užsiminė Elon’as Musk’as, o plačiau apie ją – savaitės filmuke:

***

Štai ir visos naujienos, kurias surinkau šiai savaitei. Kaip visada, laukiu jūsų komentarų ir klausimų.

Laiqualasse

One comment

  1. Galaktinio brūkšnelio ar žingsnelio idėja labai smagi :-) Tik labai nemėgstu visokių nestandartinių dešimtaine sistema nepagrįstų vienetų, kaip kad laipsniai ir sekundės.

    Jei būtų galimybė į gyvenimo pabaigą persikelti virtualion realybėn kokion nors, tai tą su mielu noru padaryčiau. By tik ten būtų galima brauzinti :-D

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas.