Marso vėjai yra labai keisti – dulkių sūkuriai ten formuojasi labai dažnai, bet nufotografuoti jų nepavyksta, kai labai stengiesi. Tuo įsitikino InSight zondo komanda, kuriai per visus metus nepavyko užfiksuoti nei vieno sūkurio, nors slėgio pokyčiai zondo aplinkoje rodo, kad tų sūkurių aplink sukosi daugybė. Kita su vėju susijusi naujiena – apie Saulės vėjo poveikį asteroidams. Pasirodo, jis gana sparčiai išgarina sierą, suardo geležies sulfidą ir palieka asteroidų dulkes padengtas geležies ūsais. Dar didesniais masteliais randame augančią žvaigždę, kuri nenustoja augti net ir pūsdama stiprų vėją, bei patį didžiausią aktyvios galaktikos išsiveržimą. Tarp kitų naujienų – pirmas komercinio erdvėlaivio prisijungimas prie palydovo, Mėnulio paviršiaus sluoksnių tyrimai, egzopašvaistės ir dar šis tas. Gero skaitymo!

***

Dviejų palydovų susijungimas. Kosminės šiukšlės – palydovų liekanos ir nuolaužos ar nebeveikiantys palydovai – yra vis auganti problema. Vienas iš būdų ją sumažinti – prailginti palydovų darbą. Dažnai jie numatytos misijos pabaigoje veikia dar visai neblogai, bet turi būti išjungiami, nes pasibaigia kuras ir tampa nebeįmanoma koreguoti jų orbitos. Taigi, jei pavyktų palydovą papildyti kuru, jis galėtų dirbti gerokai ilgiau, arba bent jau sėkmingai nusileisti į žemesnę orbitą ir sudegti Žemės atmosferoje. Praeitą savaitę sėkmingai įvykdytas pirmasis palydovo gyvenimo prailginimo manevras: kompanijos SpaceLogistics LLC erdvėlaivis MEV-1 prisijungė prie ryšių palydovo IntelSat-901. MEV-1 iš Žemės pakilo dar pernai spalį, ir iki dabar manevravo, kad saugiai priartėtų prie taikinio, apžiūrėtų jį bei susijungtų. IntelSat-901 nėra pritaikytas kuro papildymui, taigi jo gyvenimas bus prailgintas truputį kitaip: MEV-1 penkerius metus išliks fiziškai susijungęs su ryšių palydovu ir koreguos jo orbitą pagal poreikius, o paskui perkels jį į vadinamąją „kapinių orbitą“ maždaug šimtu kilometrų aukščiau. Tada MEV-1 galės skristi prie antro taikinio. Iš viso erdvėlaivis turi pakankamai kuro, kad galėtų valdyti palydovus 15 metų. Ši misija yra iš dalies technologijų demonstracija; sėkmingi jos rezultatai leis ateityje tokius manevrus vykdyti dažniau. Kompanija dar šiemet ketina paleisti antrą analogišką erdvėlaivį, kuris taip pat turėtų aptarnauti vieną iš IntelSat palydovų. Kelios kitos kompanijos irgi planuoja analogiškas misijas per artimiausius metus.

***

Mėnulio paviršiaus sluoksniai. Prieš kiek daugiau nei metus Mėnulyje nusileido Kinijos zondas Čang’e 4 – pirmasis sėkmingai tolimojoje palydovo pusėje nutūpęs aparatas. Iš jo netruko išvažiuoti mėnuleigis Jutu-2. Tarp jo instrumentų yra ir radaras, kuriuo mėnuleigis tyrinėjo Mėnulio paviršiaus savybes. Dabar paskelbti pirmieji šių tyrimų rezultatai. Radaro spinduliai prasiskverbė iki 40 metrų gylio – gerokao daugiau, nei analogiško eksperimento metu artimojoje Mėnulio pusėje, kurį atliko Čang’e 3 misija. Tai reiškia, kad bent 40 metrų Mėnulio paviršiaus Jutu-2 buvomo vietoje sudaro labai porėta medžiaga. Radaro atspindžių analizė rodo, kad porėtose uolienose įstrigę nemažai įvairaus dydžio kietesnių riedulių. Labiausiai tikėtina, jog tai yra daugybės meteoritų smūgių išmesta medžiaga, nusėdusi paviršiuje ir laikui bėgant susispaudusi į uolienas. Šis atradimas padės geriau suprasti, kaip juda medžiaga po įvairių smūgių į dangaus kūnų paviršius. Tyrimo rezultatai publikuojami Science Advances.

***

Marso seisminis aktyvumas. 2018 metų lapkritį Marse nusileido ir darbą pradėjo NASA zondas InSight, skirtas Raudonosios planetos gelmių tyrimams. Nors ne viskas klostėsi kaip suplanuota – kilo didelių problemų prasigręžiant pro Marso plutą ir įleidžiant gilyn šilumos matuoklį – vis tiek gauta įdomių rezultatų. Dabar paskelbti pagrindiniai pirmųjų metų atradimai. Vienas iš jų – apie Marso klimatą. Mat InSight prietaisai leidžia jam tyrinėti ir planetos atmosferą. Kai kurie kiti Marso tyrimų zondai irgi tyrinėja atmosferą, bet InSight tą daro beprecedentiškai tiksliai ir reguliariai. Vienas iš įdomiausių atradimų – bent jau InSight nusileidimo vietoje labai dažnai kyla dulkių sūkuriai. Per metus aptikta daugiau nei tūkstantis charakteringų slėgio pokyčių, žyminčių tokius sūkurius. Tiesa, labai keista, bet nei vieno sūkurio nepavyko nufotografuoti, nors kiti marsaeigiai yra užfiksavę ne vieną. Kodėl taip yra, kol kas visai neaišku. Taip pat užfiksuotos gravitacijos sukeliamos bangos atmosferoje, infragarso signalai bei pašvaistės dėl cheminių reakcijų viduriniame atmosferos sluoksnyje – šie procesai buvo prognozuojami ir anksčiau. Bendrai paėmus Marso atmosfera, panašu, elgiasi daugmaž taip pat, kaip ir Žemės, nepaisant to, kad yra daug retesnė ir sausesnė. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Geoscience.

Per metus su trupučiu InSight užfiksavo 450 drebėjimų; tiesa, naujoje analizėje nagrinėjami tik 174 įvykiai, aptikti iki rugsėjo 30 dienos. Visi jie yra tektoninės kilmės, o ne, pavyzdžiui, sukelti meteoritų smūgių. Tai reiškia, kad Marsas yra seismiškai aktyvi planeta. Panašu, kad silpnų drebėjimų – mažesnių nei 3 balų Richterio skalėje – skaičius atitinka dažnumą Žemėje toli nuo tektoninių plokščių sandūrų; iš kitos pusės, neužfiksuota stiprių, stipresnių nei 4 balų, drebėjimų, taigi skirtumai tarp Marso ir Žemės seismologijos tikrai egzistuoja. Taip pat įdomu, kad magnetinis laukas nusileidimo vietoje maždaug dešimt kartų stipresnis, nei buvo įvertinta iš orbitos. Tyrimo rezultatai taip pat publikuojami Nature Geoscience.

***

Geležis ant Itokawos dulkių. Asteroidas Itokawa buvo pirmasis, iš kurio į Žemę pargabenti paviršiaus dalelių mėginiai. Jie tyrinėjami nuo 2010 metų ir vis dar pateikia staigmenų. Naujausias netikėtas atradimas – iš geležies atomų sudaryti kelių mikrometrų ilgio ūsai ant mineralo troilito dulkelių. Šis mineralas susideda iš geležies ir sieros atomų; laikui bėgant, Saulės spinduliai išgarina sierą ir palieka paviršiuje tik geležį. Mokslininkai teigia, jog aptikti ūsai susiformavo per maždaug tūkstantį metų – kosminiais masteliais tai labai trumpas laiko tarpas. Tai gali reikšti, kad didelė dalis kosmose esančios sieros, vos patekusi į planetinę sistemą, išgaruoja. Šis atradimas padės geriau suprasti, kaip šis cheminis elementas atkeliavo į Žemę. Mūsų planeta nėra pakankamai masyvi, kad besiformuodama išlaikytų sieros dujas, tad ją į Žemę, panašiai kaip ir vandenį, greičiausiai atnešė asteroidai. Geriau suprasdami, kaip siera išlieka asteroiduose, galėsime geriau atsekti ir jos kilmę. Šiemet į Žemę atkeliaus asteroido Ryugu mėginiai, po keleto metų – asteroido Bennu. Juos analizuodami mokslininkai tikisi nustatyti, ar Itokawoje vykęs procesas yra įprastas ir kitiems asteroidams. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Communications.

***

Atskleista Vestos istorija. Vesta yra antras didžiausias objektas Asteroidų žiede – maždaug 525 kilometrų skersmens kūnas, išsisluoksniavęs į plutą, mantiją ir branduolį. Apie sluoksnių egzistavimą sužinojome tik 2011 metais, kai asteroidą aplankė zondas Dawn. Tokia struktūra daro Vestą panašią į planetas, tačiau būdama daug mažesnė, ji yra ir paprastesnė, todėl teoriškai turėtų būti lengviau suprasti jos istoriją. Dabar paskelbti bandymų tą padaryti rezultatai, paremti meteoritų, atlėkusių į Žemę iš Vestos, analize. Šiuose meteorituose esama dviejų argono izotopų, kurių santykis parodo uolienų amžių. Paaiškėjo, kad ne visų meteoritų amžius vienodas; priešingai, skirtingos jų savybės atskleidžia svarbius Vestos jaunystės įvykius. Visų pirma, asteroidas po susiformavimo apie 30 milijonų metų buvo vulkaniškai aktyvus. Tai gali atrodyti trumpas laiko tarpas, bet jis yra daug ilgesnis, nei prognozuoja bet koks skaitmeninis formavimosi modelis. Vulkanizmo neįmanoma paaiškinti vien radioaktyvių elementų skleidžiama šiluma iš Vestos branduolio – per 30 milijonų metų radioaktyvumas turėjo būti pasibaigęs. Lėtą asteroido vėsimą galėjo nulemti stingstančioje plutoje įstrigę magmos burbulai, kurie karts nuo karto pratrūkdavo ir sukurdavo magmos vandenynus. Taip pat nustatyta, kad praėjus kiek daugiau nei 30 milijonų metų po susiformavimo, Vesta patyrė labai stiprų smūgį, kuris išmušė daugiau nei dešimties kilometrų gylio kraterį ir sujaukė plutos uolienas. Tyrimo rezultatai publikuojami Geochimica et Cosmochimica Acta.

***

Egzoplanetų aptikimas ieškant pašvaisčių. Saulės vėjo sąveika su planetų magnetosferomis sukuria nuostabaus grožio pašvaistes bei stiprią radijo spinduliuotę, kuri gali būti matoma netgi tarpžvaigždiniais atstumais. Jau seniai apskaičiuota, kad planetos, ypač besisukančios arti savo žvaigždžių, galėtų būti aptiktos per magnetinę jų tarpusavio sąveiką. Dabar pirmą kartą tą pavyko padaryti. Stebėdami raudonąją nykštukę – gerokai už Saulę mažesnę žvaigždę – GJ 1151 – mokslininkai užfiksavo 150 MHz dažnio spinduliuotę, kurios neįmanoma paaiškinti pačioje žvaigždėje vykstančiais procesais. Nors bendrai paėmus spinduliuotės savybės yra panašios į planetų magnetosferų, pavyzdžiui Jupiterio, spinduliuotę, jos intensyvumas yra gerokai didesnis, nei galėtų kilti dėl pačios žvaigždės sukimosi. Taigi labiausiai tikėtinas radijo bangų energijos šaltinis yra žvaigždės sąveika su maždaug Žemės masės planeta, besisukančią 1-5 dienų trukmės orbita. Teoriškai spinduliuotę galėtų sukelti ir masyvesni tolimesni objektai, bet detalūs GJ 1511 spektroskopiniai stebėjimai rodo, kad ji tikrai neturi artimos kompanionės, masyvesnės nei 5,6 Žemės masės. Šis atradimas ne tik yra pirmasis egzoplanetos (galimas) aptikimas per jos pašvaistę, bet taip pat parodo, kad ta planeta turi magnetosferą – tai labai svarbu, ieškant galimai gyvybei tinkamų planetų. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Astronomy, spektroskopinių stebėjimų duomenis pristatantį straipsnį rasite arXiv.

***

Didžiausia vandeninga egzoplaneta. Ieškodami gyvybei tinkamų egzoplanetų, astronomai dažniausiai ieško vietų, kur galėtų egzistuoti skystas vanduo, nes jis reikalingas visai žemiškai gyvybei. Bet vanduo vandeniui nelygu – jei planeta visa padengta storu vandens sluoksniu, o šis – tankiu dujų apvalkalu, sąlygos planetoje gali tikrai netikti gyvybei. Vandens skystoji ir dujinė būsenos tokiomis sąlygomis yra sumišusios, ir planeta tampa panašesnė į nuolat verdantį arbatinuką, o ne gyvą pasaulį. Pernai daug vandens aptikta planetos K2-18b atmosferoje; tada buvo neaišku, ar ši planeta gali būti tinkama gyvybei, ar yra panašios sumišusios būsenos. Dabar nauja analizė rodo, kad labiau tikėtinas pirmasis variantas. Iš naujo išanalizavę planetos stebėjimų duomenis, mokslininkai nustatė, kad ją gaubiantis vandenilio ir helio dujų apvalkalas greičiausiai nėra labai storas. Jis gali sudaryti iki 6% planetos masės, bet tik tuo atveju, jei visa likusi planetos masė yra sutelkta geležiniame branduolyje. Labiau tikėtinu atveju, kai planetoje yra daug vandens ir uolienų, dujinio apvalkalo masė gali nesiekti vienos šimtatūkstantosios masės dalies. Palyginimui, Žemės atmosfera sudaro apie vieną milijonąją planetos masės dalį. Vandens garų dalis atmosferoje yra iki 15%. Žinodami šiuos duomenis, mokslininkai taip pat nustatė, kad yra didelė tikimybė, jog ties vandens sluoksnio paviršiumi sąlygos yra tinkamos skystam vandeniui. Tokiu atveju K2-18b būtų didžiausia planeta, turinti sąlygas skystam vandeniui egzistuoti. Tyrimo rezultatai publikuojami Astrophysical Journal Letters.

***

Ši melsva pašvaistė, forma truputį primenanti delfiną, yra masyvios senstančios žvaigždės išmesto vėjo išpūstas burbulas. Jei galėtume jį įžiūrėti plika akimi, Delfino ūkas danguje būtų didesnis už Mėnulio pilnatį. Realus jo skersmuo siekia apie 18 parsekų. Ūko centre matoma ryški žvaigždė pūsti stiprų vėją pradėjo prieš maždaug 70 tūkstančių metų. Per tą laiką ji sustūmė ankstesniu evoliucijos tarpsniu išmestą lėtesnę medžiagą bei tarpžvaigždines dujas į ploną karštą kevalą. Mėlyna spalva nėra visiškai tikra – tiesiog taip pažymėta jonizuoto deguonies spinduliuotė, kurios bangos ilgis realybėje atitinka kiek žalesnę spalvą.

***

Auganti vėjus pučianti žvaigždė. Jaunos žvaigždės kurį laiką auga prisijungdamos medžiagą iš aplink esančio disko. Vėliau žvaigždė ima šviesti taip ryškiai, kad dalis disko jonizuojama ir nupučiama plačia smėlio laikrodžio formos tėkme. Jei šis procesas visiškai sustabdytų žvaigždės augimą, žvaigždės niekad neužaugtų iki daugiau nei poros dešimčių Saulės masių. Bet kai kurios žvaigždės gali pasiekti net 150 kartų didesnę masę, nei Saulė, taigi jos turi augti ir tuo metu, kai medžiaga iš disko nupūtinėjama tolyn. Aptikti šio proceso požymius sudėtinga, daugiausiai dėl to, kad masyvios žvaigždės yra retos, o aptikti jas augimo fazėje – dar sunkiau. Bet dabar pristatyti stebėjimų duomenys, rodantys, kad pabėganti medžiaga netrukdo žvaigždei toliau augti. Besiformuojančios žvaigždės G45.47+0.05 aplinkoje aptiktas charakteringa smėlio laikrodžio formos medžiagos telkinys, kurio spinduliuotė atitinka jonizuoto ir stipriai sužadinto vandenilio skleidžiamas bangas. Medžiagos judėjimo greitis siekia 30 kilometrų per sekundę – gerokai daugiau, nei žvaigždės gravitacija galėtų išlaikyti. Pabėgančios tėkmės centrinėje dalyje aptikta kita struktūra – siaura čiurkšlė, kuri besiformuojančiose žvaigždėse susidaro tada, kai iš disko į žvaigždę krenta medžiaga ir dalį jos nustumia magnetinis laukas. Taigi žvaigždės, kurios masė jau dabar siekia 30-40 Saulės masių, augimas tebevyksta, nors jos diskas ir garuoja. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Energingiausio galaktikos aktyvumo palikimas. Galaktikų spiečiuose yra daug karštų dujų, kuriose matomos lėtai judančios bangos, senų sprogimų liekanos ir panašūs dariniai, padedantys suprasti spiečių istoriją. Dabar pristatyta vienos struktūros Gyvatnešio spiečiuje analizė, rodanti, kad ten kadaise įvyko pats energingiausias galaktikos aktyvumo epizodas. Gyvatnešio spiečiaus tarpgalaktinės dujos yra palyginus šaltos – apie dešimt milijonų kelvinų, o ne dažniau spiečiuose sutinkami šimtas milijonų. Prieš keletą metų jų telkinio pakraštyje aptiktas tarsi kito burbulo kraštas. Jis atrastas rentgeno spindulių ruože; tuo metu atradėjai atmetė galimybę, kad tai yra praeityje įvykusio kurios nors spiečiaus galaktikos aktyvumo epizodo padarinys, nes burbului sukurti būtų reikėję pernelyg daug energijos. Bet dabar atlikti nauji stebėjimai radijo bangų ruože ir paaiškėjo, kad burbule yra pilna radijo spindulius skleidžiančių retų karštų dujų. Tokią struktūrą sukurti galėjo tik aktyvaus galaktikos branduolio čiurkšlė, veikusi kelis šimtus milijonų metų, o vėliau išsijungusi. Iki šių dienų nemaža dalis karščiausių dujų jau spėjo atvėsti, bet vis dar įmanoma apskaičiuoti, kad burbului sukurti reikėjo ergų energijos – daugiau, nei visos Paukščių Tako žvaigždės išspinduliavo per visą Galaktikos istoriją nuo pat Didžiojo sprogimo. Ši energija yra bent keletą kartų didesnė nei iki šiol didžiausia žinoma kiaurymę spiečiuje sukūrusio įvykio energija, o daugumoje spiečių randamus burbulus sukūrė bent šimtą kartų mažiau energingi išsiveržimai. Gali būti, kad tokių objektų Visatoje yra ir daugiau, tiesiog iki šiol juos buvo sunku aptikti, nes neturėjome pakankamai jautrių radijo teleskopų, galinčių detaliai fiksuoti spinduliuojančios medžiagos pasiskirstymą. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Žvaigždės lėtina galaktines čiurkšles? Daugelis aktyvių galaktikų išmeta čiurkšles – siaurus labai greitai lekiančių dalelių srautus. Kartais čiurkšlės palieka galaktiką ir sukuria milžiniškus karštų dujų kevalus, švytinčius rentgeno bei radijo spinduliais, o kartais sustoja dar galaktikoje ir suformuoja daug radijo bangų skleidžiantį branduolį. Pastarasis galaktikų tipas vadinamas FRI (Fanaroff-Riley I tipas). Nors jų skirtumas nuo pirmojo, FRII, tipo, aprašytas dar 1974 metais, iki šiol nėra visiškai aišku, kaip čiurkšlės sustoja. Modeliai, paaiškinantys stebimas savybes, rodo, kad čiurkšlei plintant galaktikoje, jos pakraščiai turi tapti nelygūs ir pradėti maišytis su tarpžvaigždine medžiaga; per kelis kiloparsekus maišymosi zona išplinta per visą čiurkšlę ir ją sustabdo. Bet nežinia, kas gali sukelti pirminius netolygumus. Dabar pasiūlytas netikėtas galimas paaiškinimas: netolygumai atsiranda, nes čiurkšlės kraštus kerta žvaigždės. Galaktikos centriniame telkinyje skrajojančios žvaigždės kartais įskrenda į čiurkšlę, kartais išskrenda iš jos. Sąveika tarp žvaigždės vėjo ir čiurkšlės medžiagos sukuria nedidelį netolygumą čiurkšlės pakraštyje, kurio užtenka, kad atsirastų maišymosi regionas. Įvertinus įprastinius žvaigždžių skaičius ir greičius nustatyta, kad žvaigždės su čiurkšlės kraštais sąveikauja praktiškai nuolatos. Tokią situaciją galima palyginti su lietaus lašeliais, krentančiais į ežerą. Tik lietaus lašų sukelti raibuliai greitai išnyksta, tuo tarpu tarpžvaigždinės medžiagos ir čiurkšlės maišymasis, kartą prasidėjęs, tik stiprėja. Patikrinti šią hipotezę būtų galima aukštos raiškos aktyvių galaktikų čiurkšlių stebėjimais, kurie leistų identifikuoti žvaigždžių ir čiurkšlės sąveikas, jei tokios tikrai vyksta. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Mūsų Visatoje beveik visa medžiaga yra… na, medžiaga, o ne antimedžiaga. Bet gali būti, kad tolimuose Visatos regionuose situacija priešinga, ir ten dominuoja antimedžiaga. Kaip atskirti vieną nuo kitos, negalint jų suglausti ir pažiūrėti, ar įvyksta anihiliacija? Prie to paties, kaip toli toli gyvenantiems ateiviams paaiškinti, kuo skiriasi kairė nuo dešinės? Apie tai pasakoja Minute Physics:

***

Štai ir visos naujienos iš praėjusios savaitės. Kaip įprastai, laukiu jūsų klausimų ir komentarų.

Laiqualasse