Praeitą savaitę buvo trys labai svarbios naujienos – čiurkšlės Europoje, planai skristi į Marsą ir Rosettos misijos pabaiga. Apie jas kąsnelyje, aišku, parašyta, taip pat parašyta ir apie kitokius įdomius dalykus, nuo Merkurijaus tektoninio aktyvumo iki tamsiosios materijos Visatos jaunystėje. Skaitykite po kirpsniuku.

***

JTO kosminė misija. Sierra Nevada korporacija, kurianti erdvėlaivį (tiksliau – kosminį lėktuvą) Dream Chaser, ir Jungtinių Tautų Kosmoso reikalų biuras pasirašė sutartį, pagal kurią 2021-aisiais Dream Chaser dviejų savaičių misijai skris į žemąją orbitą aplink Žemę. Žemoji orbita yra maždaug 400 km aukštyje – tokiame pačiame, kokiame skrenda Tarptautinė kosminė stotis. Kas bus daroma misijos metu, kol kas neaišku – per ateinančius metus turėtų būti suderintos misijos detalės, o atlikti mokslinius eksperimentus misijos metu galės siūlyti visos JTO narės. Misija ypač skirta toms šalims, kurios neturi savo kosminių programų – šitaip Kosmoso reikalų biuras įgyvendina savo misiją skatinti tarptautinį bendradarbiavimą taikaus kosmoso panaudojimo tikslams.

Viena iš tikėtinų kosminių technologijų vystymosi krypčių – erdvėlaivių ir palydovų aptarinavimas orbitoje. Orbitinių kuro papildymo ir remonto stočių statyba iki šiol strigo ne tik dėl technologinių kliūčių, bet ir dėl teisinės painiavos, tačiau dabar pagaliau reikalai juda į priekį, o šioje srityje dirbantys žmonės tikisi, kad per keletą metų matysime didžiulį progresą. NASA bei Orbital ATK jau testuoja įvairias sistemas, kurios 2018-aisiais metais turėtų pakilti į orbitą. Kol kas tik bandomiesiems skrydžiams, bet netruks ateiti ir toks laikas, kai senstančius palydovus bus galima pataisyti, išsijungusius – nutempti į saugią orbitą arba sudeginti atmosferoje, o erdvėlaiviai galės pasipildyti kuro būdami orbitoje aplink Žemę.

***

Tektoniškas Merkurijus. Žemė – vienintelis Saulės sistemos kūnas, turintis tektonines plokštes, kurios juda viena kitos atžvilgiu ir taip formuoja paviršiaus darinius. Tačiau atrodo, kad Merkurijus irgi yra tektoniškai aktyvus. Tiesa, ne dėl plokščių, plaukiojančių ant minkštos mantijos, o dėl to, kad visa planeta traukiasi. Visos planetos susiformavo šiek tiek didesnės, nei yra dabar, ir vėsdamos susitraukė, tačiau Merkurijuje šis procesas niekada nesibaigė. Šio proceso įrodymai yra planetos plutos pailgi gūbriai, beveik neabejotinai atsirandantys dėl jos traukimosi. Kai kurie gūbriai yra nusėti kraterių, taigi labai seni – datuojami milijardais metų. Bet praeitą savaitę paskelbta apie keletą gūbrių, kurių amžius neviršija 50 milijonų metų. Jų egzistavimas reiškia, kad tuo metu planeta vis dar traukėsi, o lyginant su planetos amžiumi, šis laikotarpis yra visai mažytis. Kodėl Merkurijus dar nebaigė trauktis, nežinia; gali būti, kad Saulės spinduliuotė jį palaiko pakankamai šiltą ir traukimasis vyksta gerokai lėčiau, nei kitose Saulės sistemos planetose. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Geoscience.

***

Kelionė į Marsą. Taigi, SpaceX vadovas Elon’as Musk’as pranešė, kad jo kompanija rengiasi kelionei į Marsą. Ir ne šiaip kelionei – per 50-100 metų jie nori Marse įkurti koloniją su milijonu gyventojų. Planai, švelniai tariant, grandioziniai; ar įmanoma juos įgyvendinti? Planuojamai misijai reikės naujos, didžiausios pasaulyje raketos, bent šimtą žmonių talpinančio erdvėlaivio, galimybės papildyti erdvėlaivio kurą orbitoje aplink Žemę. Iš principo, visa tai yra technologiškai įmanoma, nors įgyvendinimui gali reikėti kiek daugiau laiko, negu Musk’as teigė savo pranešime; bent jau taip sako įvairūs kosmoso ekspertai. Taip pat jie teigia, kad misijos biudžetas vienai SpaceX bus tikrai neįkandamas, todėl kompanijai reikės bendradarbiauti su kitais kosmoso pramonės ir tyrimų dalyviais, galbūt su NASA. Visai gali būti, kad NASA planas nusiųsti žmones į Marsą bus pakeistas ir sujungtas su SpaceX planus. NASA kol kas planavo į Marsą žmones nuskraidinti ketvirtojo dešimtmečio viduryje, SpaceX – dešimčia metų anksčiau. Paėmę vidurkį, galime tikėtis žmonių Marse po kokių 15 metų

Dar viena svarbi Musk’o išsakyta mintis – pasinaudodami technologijų progresu, jie nori ypatingai atpiginti kelionės kainą vienam žmogui: nuo dabartinių maždaug 10 milijardų dolerių (šis įvertinimas – gana teorinis, nes šiuo metu žmonės į Marsą neskraido) iki 200 tūkstančių. Tokia kaina prilygtų namo kainai JAV, taigi pagal Musk’o viziją, ateityje išsikraustymas į Marsą galėtų būti alternatyva naujo namo pirkimui, taigi perspektyva, įkandama nemažai JAV vidurinės klasės žmonių. Ar jam pavyks pasiekti milijono žmonių koloniją? Turbūt parodys tik laikas, bet nuskridus pirmiesiems kolonistams, kitiems prisijungti jau turėtų būti lengviau. Aišku, tai nereiškia, kad viskas bus paprasta – ir pats Musk’as teigia, kad pirmieji kolonistai turėtų būti „pasiruošę mirti“, nes mirtingumas tarp pirmųjų kolonistų bus tikrai didelis.

Linksmesnis aspektas – Musk’as pirmąjį Tarpplanetinės transporto sistemos (ITS) laivą ketina pavadinti „Aukso širdimi“ („Heart of Gold“), pagal erdvėlaivio iš „Keliautojo kosmostopu vadovo po galaktiką“ pavadinimą. Malonus gestas, bet turint omeny to laivo istoriją, gal ir ne pats tinkamiausias pavadinimas…

***

Gyvybės pėdsakai. Ar galėjo Marse egzistuoti gyvybė? Kažkada greičiausiai galėjo. Bet sąlygos jai išlikti buvo labai sudėtingos, praktiškai neįmanomos, o ir jos paliktų pėdsakų turbūt reikėtų ieškoti giliai po paviršiumi. Tokie svarstymai pristatyti praeitą savaitę vykusioje Marso draugijos kasmetinėje konferencijoje. Prieš 4 milijardus metų, kai Marsas turėjo tankesnę atmosferą ir, greičiausiai, skysto vandens paviršiuje, gyvybė ten galėjo užsimegzti ir netgi paplisti. Vėliau, kai atmosfera retėjo, o vandens mažėjo, gyvybei išlikti darėsi vis sunkiau – ir dėl džiūstančios aplinkos, ir dėl stiprėjančios jonizuojančios spinduliuotės, pasiekiančios paviršių. Ši spinduliuotė galėjo ne tik sunaikinti gyvybę, bet ir sudeginti jos pėdsakus viršutiniuose 2-3 metruose Marso smėlynų. Taigi dabartinės gyvybės ar seniai egzistavusių organizmų liekanų reikėtų ieškoti bent tokiame gylyje. Iš kitos pusės, gali būti, kad iš Marso gelmių į paviršių kartais išsiveržia vandens srovelės, kurios gali iškelti gyvų organizmų ar fosilijų – jas atrasti būtų lengviau, nei gręžtis kiaurai uolienas.

***

Kodėl plėsimės kosmose? Viena iš įdomesnių ir labiau neįprastų naujienų iš Marso draugijos kasmetinio susitikimo – diskusija apie žmonijos plėtimosi į kitas planetas ar net žvaigždes priežastis. Kas paskatins žmones palikti Žemę? Ar apskritai tai pavyks? Pelnas, patriotizmas, netgi mokslinis pažinimas – to gali nepakakti. Bet motyvas keliauti į nepažintus pasaulius gali kilti iš religijos. Nuo senų laikų religija skatino žmones ieškoti nepažinto: ar tai būtų piligriminės kelionės, ar įvairūs bandymai priartėti prie dieviškumo. Kosmoso tyrimų programa kai kuriems žmonėms gali būti tarsi kelionės į dangų (religine prasme) įgyvendinimas mūsų materialiame pasaulyje, ir tai būtų pakankamas motyvas jiems keliauti kolonizuoti Marsą ar kurią kitą vietą Saulės sistemoje. Manęs šis argumentas neįtikino – nemanau, kad religinis motyvas yra stipresnis už patriotinį, mokslinį ar finansinį – bet jeigu religija paskatins daugiau žmonių domėtis kosmosu, tai nuo to visiems bus tik geriau.

***

Savaitės paveiksliukas – paskutinė Rosetta zondo daryta nuotrauka, prieš atsitrenkiant į kometos 67P/Čuriumov-Gerasimenko paviršių. Plačiau apie misijos pabaigą galite paskaityti Space.com straipsnyje, o apie visą misiją ir jos atradimus – mano apžvalgoje.

***

Europos vandenynas. Jau praeitos savaitės kąsnelyje rašiau apie čiurkšles, besiveržiančias iš Jupiterio palydovo Europos. Šios čiurkšlės sudaro galimybę iš arčiau nagrinėti Europos popaviršinio vandenyno savybes. Apie galimybę tyrinėti čiurkšles kalbėta ir praeitą savaitę NASA spaudos konferencijoje, skirtoje aptarti Europos misijos progresui. Europos misija – tai planas kito dešimtmečio viduryje į Europą išsiųsti zondą, skirtą būtent vandeningos jo dalies tyrimams. Atrodo, kad atlikus nelabai didelius patobulinimus, zondas galėtų būti pritaikytas čiurkšlių tyrimams. Jau dabar planuojami devyni zondo instrumentai galėtų būti panaudoti čiurkšlėms aptikti ir tyrinėti, nors tai ir nėra pagrindinė jų paskirtis. Šiuo metu planuojama, kad vandens mėginį zondas paims numetęs specialų grąžtą ant paviršiaus, kuris pragręš ledą ir įsiskverbs iki vandenyno; tačiau galbūt to net ir neprireiks. Visgi kol kas misijos parametrų keisti neplanuojama, nes neaišku, kaip dažnai čiurkšlės pasikartoja ir ar galima tikėtis, kad nuskridęs iki Europos zondas tikrai jas aptiks.

***

Savaitės filmukas – apie tai, kur Saulės sistemoje būtų galima nusiimti skafandro šalmą ir iškart nemirti. Pasirodo, ne tik Žemėje; jei sugebėsite sulaikyti kvėpavimą, kurį laiką galėsite pagyventi ir Veneroje ar Titane. Plačiau – filmuke:

***

Žvaigždės spiralė. Spiralinės vijos paprastai asocijuojasi su galaktikų diskais. Bet jos turėtų pasireikšti ir mažesniais masteliais, tik gal ne taip akivaizdžiai. Dabar pirmą kartą spiralinė struktūra aptikta diske prie jaunos žvaigždės. Dabartiniai stebėjimai nuo ankstesnių skyrėsi tuo, kad submilimetrinių bangų ruože pavyko pažvelgti į disko vidurio plokštumą, o ne tik į paviršių, kaip anksčiau. Būtent ties viduriu sutelkta didžioji disko masės dalis, tad ten ir gravitaciniai nestabilumai veikia stipriausiai. Spiralinės vijos yra vienas iš tokių nestabilumų – tankio bangos, susisukusios į spirales dėl nevienodo judėjimo greičio skirtingais atstumais nuo žvaigždės. Anksčiau diskuose prie žvaigždžių irgi buvo aptikta spiralių, tačiau tos žvaigždės būdavo kiek senesnės, o spirales jų diskuose sukurdavo jau egzistuojančios planetos. Šiuo atveju spiralinės vijos kaip tik turėtų padėti formuotis pirmosioms sistemos planetoms. Tyrimo rezultatai publikuojami Science.

***

Galaktikos kaulai. Paukščių Take yra daug „kaulų“ – šaltų ir siaurų dujų gijų. Iš pradžių kaulai atrasti spiralinių vijų viduriuose, bet vėliau mažesnės gijos aptiktos ir kitur – vijų pakraščiuose bei tarp jų. Bet atsakyti į klausimus apie jų formavimąsi ir evoliuciją neleido mažas žinomų kaulų skaičius. Dabar pristatyti pirmosios tokių gijų paieškos vaisiai – naujas aptikimo metodas, paremtas duomenų sudalinimu į erdvinius kubelius ir panašumų tarp gretimų kubelių ieškojimu, bei 54 nauji kaulai, surasti apžvelgus maždaug pusę dangaus. Gijų masės siekia nuo tūkstančio iki šimto tūkstančių Saulės masių, ilgiai – nuo 10 iki 276 parsekų. Paaiškėjo, kad didelė dalis (27%) gijų driekiasi ties spiralinių vijų viduriu, o dauguma bent jau priklauso spiralinėms vijoms. Žvaigždžių, ypač masyvių, formavimasis gijose yra efektyvesnis, nei už jų ribų. Remiantis šio tyrimo duomenimis bus galima tikrinti skaitmeninių modelių prognozes. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Gama dvinarė. Dvinarės žvaigždės, kuriose viena narė yra juodoji skylė arba neutroninė žvaigždė, kartais skleidžia gama spindulius. Dabar pirmą kartą tokia dvinarė aptikta už Paukščių Tako ribų – palydovinėje galaktikoje Didžiajame Magelano debesyje. Šioje dvinarėje, pavadintoje LMC P3, po supernovos sprogimo liko dukart už Saulę masyvesnė neutroninė žvaigždė, kuri ryja medžiagą iš 25-40 kartų už Saulę masyvesnės kompanionės. Medžiaga, priartėjusi prie neutroninės žvaigždės, ima spinduliuoti gama spindulius. Kartu spinduliuojami ir rentgeno spinduliai: ši sistema yra ryškiausia žinoma ir gama, ir rentgeno spindulių dvinarė. Įdomu tai, kad gama spinduliuotė sistemoje stipriausia yra tada, kai rentgeno spinduliuotė silpniausia, ir atvirkščiai. Tai greičiausiai reiškia, kad gama spindulius skleidžia medžiaga prie neutroninės žvaigždės, o rentgeno – medžiaga prie masyviosios kompanionės. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Tamsūs minihalai. Pačioje Visatos egzistavimo pradžioje buvo trumputis infliacijos laikotarpis, kurio metu dabartinės regimosios Visatos dydis išaugo nuo mažesnio už protoną iki kelių dešimčių centimetrų. Šis procesas galėjo palikti įvairių pėdsakų, kurie padėtų nustatyti jo savybes; pavyzdžiui, pernai pavasarį buvo daug kalbama apie neva aptiktą spinduliuotės poliarizacijos signalą, atsklindantį iš infliacijos laikų. Dabar pristatytas naujas tyrimas, kuriame kaip galimas pėdsakas nagrinėjamas mažyčių tamsiosios materijos sankaupų, vadinamų ultrakompaktiškų minihalų, egzistavimas. Skaičiavimai rodo, kad šie minihalai turėtų išlikti iki mūsų dienų, o jų gravitacija paveiktų pro šalį sklindančią spinduliuotę ir taip sukeltų netolygumus, tarkime, pulsarų spinduliuotės žybsniuose. Dar gali būti, kad minihaluose esančios tamsiosios materijos dalelės tarpusavyje anihiliuotų ir skleistų gama spindulius. Tokie būdai aptikti šiuos pėdsakus suteikia vilties nagrinėti ir pačios infliacijos savybes. Tyrimo rezultatai publikuojami Physical Review Letters.

***

Štai ir visos naujienos šiam kartui. Kaip visada, laukiu jūsų klausimų ir komentarų.

Laiqualasse