Kąsnelis Visatos DXI: Bombardavimas

Žodis „bombardavimas“ asocijuojasi su karu ir bombonešių antskrydžiais, bet panašūs nutikimai būna ir visiškai natūralūs. Net ir Žemę kasmet bombarduoja tūkstančiai tonų medžiagos; tiesa, jei ji ir pasiekia Žemės paviršių, tai tik kaip dulkės, o didžioji dalis apskritai sudega atmosferoje. Mėnuliui ir Marsui taip nepasiseka, juose meteoritų smūgiai į paviršių daug dažnesni. Ir, panašu, pavojingesni – vienoje praeitos savaitės naujienoje sužinome, kad 60 metrų skersmens netolimas asteroidas greičiausiai prieš kelis šimtus metų buvo išmuštas iš Mėnulio. Kita vertus, bombardavimas gali būti ir naudingas – stebėdami nuo Mėnulio kylančius neutronus, astronomai gali įvertinti jų gyvavimo trukmę. Dar praeitą savaitę rasime naujienų apie senovinį Mėnulio bombardavimą ir palyginus nesenų Marso meteoritų kilmę. Kitose naujienose – planetos protoplanetinių diskų tarpuose, egzoplanetos atmosferos sandara ir labai blyškių galaktikų kilmė. Gero skaitymo!

***

Gruodžio 18 dieną į kosmosą pakils Ariane 5 raketa su ypatingu kroviniu – James Webb kosminiu teleskopu. Šis ilgiau nei dešimtmetį gamintas ir vis atidėliotas prietaisas bus didžiausias kosminis teleskopas. John Michael Godier pasakoja apie dešimt kosminių paslapčių, kurias JWST padės išaiškinti:

***

Skrydis į Mėnulį atidedamas. Praeitą savaitę NASA paskelbė, kad žmonių sugrįžimas į Mėnulį atidedamas iki bent 2025 metų. Anksčiau oficialus Artemis programos tikslas buvo nusiųsti žmones į Mėnulį 2024 metų pabaigoje, tačiau pastaruoju metu vis daugiau specialistų kritikavo tokį planą kaip pernelyg greitą ir neįkandamą. Atidėti žmonių kelionės laiką NASA nusprendė iš dalies ir dėl neseniai pasibaigusio teismo proceso, kuriame kompanija Blue Origin bandė užginčyti NASA sutartį su SpaceX dėl žmonių skrydžio kapsulės gamybos. Teismas Blue Origin ieškinį atmetė, tačiau procesui vykstant septynis mėnesius negalėjo vykti kai kurie Artemis darbai. Taigi ir galutinio tikslo siekimą tenka atidėti bent pusmečiui. Iš kitos pusės, tolesnių pagrindinių Artemis etapų kalendorius yra gana aiškus: ateinančių metų vasarį bus vykdomas nepilotuojamas skrydis aplink Mėnulį, o 2024 metais turėtų įvykti analogiškas bandomasis skrydis su astronautais. Lygiagrečiai SpaceX vystys ir gamins nusileidimo modulį; jo bandymų laikas dar nepaskelbtas. Pranešime NASA taip pat pabrėžė, kad Artemis misija nebus sėkminga be tolesnio užtikrinto finansavimo, ir atkreipė dėmesį, kad NASAi ant kulnų lipa Kinijos kosmoso programa. Kinija šiuo metu stato ilgalaikę modulinę kosminę stotį, kurioje įgula turėtų nuolatos dirbti nuo 2022-ųjų, o 2029 metais planuoja žmonių skrydį į Mėnulį. Naujosios kosmoso lenktynės tik įsibėgėja.

***

Grybai kaip spinduliuotės skydas? Bene pagrindinė problema žmonėms keliauti į ilgas kosmines keliones – žalinga spinduliuotė. Vystomos įvairios technologijos, kurios padės žmones apsaugoti nuo ultravioletinių ar rentgeno spindulių bei energingų dalelių. Erdvėlaivį galima padengti storu metaliniu skydu, tačiau iškelti didelį metalo kiekį į kosmosą – brangu. Pastaruoju metu vis daugiau dėmesio skiriama biotechnologiniams sprendimams. Naujame tyrime pristatoma viena tokia galimybė – grybai. Idėja mokslininkams kilo išsiaiškinus, kad kai kurios grybų rūšys sėkmingai tarpsta netoli Černobylio branduolinio reaktoriaus; greičiausiai jos vykdo radiosintezės reakcijas – išnaudoja jonizuojančią spinduliuotę gyvybiniams procesams panašiai, kaip augalai naudoja regimąją šviesą fotosintezės reakcijose. Tyrėjai paėmė vieno tokio grybo, Cladosporium sphaerospermum, sporas ir išaugino jas Tarptautinėje kosminėje stotyje. Po 30 dienų sporos išaugo į 1,7 milimetro storio grybienos sluoksnį, kuris sugėrė apie 2,2% jonizuojančios spinduliuotės. Aišku, 2,2% nėra daug – norint sumažinti žalingos spinduliuotės srautą iki Žemės paviršiaus lygio, Tarptautinėje kosminėje stotyje reikėtų sugerti daugiau nei 95% spinduliuotės, giliojo kosmoso misijoje – daugiau nei 98%. Tyrimo autorių skaičiavimais, norint apsaugoti Marso kolonistų gyvenvietę, ją reikėtų padengti 2,3 metro Cladosporium sphaerospermum sluoksniu, bet tokį patį efektą duotų ir trijų metrų storio Marso regolito danga. Iš kitos pusės, eksperimentas parodė, kad grybiena tikrai sugeria radiaciją, be to, kosmose grybai augo 21% greičiau, nei kontrolinis eksperimentas Žemėje. Gali būti, kad tinkamesnė grybų rūšis, arba genetiškai modifikuotos jų versijos, pasirodys esančios perspektyvi apsaugos nuo spinduliuotės forma. Tyrimo rezultatai bioRxiv.

***

Vėlyvo Mėnulio bombardavimo šaltinis. Mėnulio krateriuose įrašyta istorija, kaip kosminiai kūnai bombardavo jį, o kartu ir Žemę. Kraterių duodama informacija sukalibruota po Apollo misijų, kai astronautai pargabeno Mėnulio uolienų ir mokslininkai nustatė jų amžių laboratoriniais tyrimais. Tada padaryta išvada, kad prieš maždaug 3,9 milijardo metų Žemė ir Mėnulis buvo bombarduojami sparčiau, nei kelis šimtus milijonų metų anksčiau. Šis periodas pavadintas Vėlyvuoju stipriuoju bombardavimu (angl. Late Heavy Bombardment). Apskritai Žemė ir Mėnulis, kaip ir kiti pagrindiniai Saulės sistemos kūnai, susiformavo prieš 4,5 milijardo metų. Bombardavimo sustiprėjimas praėjus daugiau nei pusei milijardo metų buvo siejamas su didžiųjų planetų migracija – jų orbitų pokyčiai galėjo destabilizuoti asteroidus išorinėje Saulės sistemos dalyje. Bet ar tikrai Mėnulį daužę asteroidai atlėkė iš taip toli? Naujame tyrime teigiama, kad ne. Atlikę Mėnulio uolienose esančių rutenio ir molibdeno izotopų – atmainų su skirtingu neutronų skaičiumi branduolyje – analizę, mokslininkai nustatė, kad tiek Vėlyvojo bombardavimo atnešta, tiek senesnė Mėnulio paviršiaus medžiaga susiformavo ten pat. Kitaip tariant, greičiausiai Mėnulį (taigi ir Žemę) prieš 3,9 milijardo metų bombardavo to paties Mėnulio arba gretimų planetų formavimosi proceso likučiai, o ne atklydėliai iš Saulės sistemos pakraščių. Šis atradimas sufleruoja, kad didžiųjų planetų migracija ir išorinės Saulės sistemos dalies orbitų destabilizacija turėjo vykti anksčiau, dar planetų formavimosi laikotarpiu. Taip pat galima daryti išvadą, kad į Žemę vanduo pateko ne vėlyvojo bombardavimo metu, mat uolinių planetų regione susiformavusiose uolienose negalėjo būti reikšmingo vandens ledo kiekio. Tyrimo rezultatai publikuojami Science Advances.

***

Artimas asteroidas – Mėnulio fragmentas? Arti Žemės skrajoja šimtai tūkstančių asteroidų. Kai kurie iš jų kartais tampa Žemės kvazi-palydovais: patenka į tokią orbitą aplink Saulę, kuri niekad labai nenutolsta nuo Žemės. Šiuo metu Žemė turi bent vieną tokį kvazi-palydovą – (469219) 2016 HO3 Kamo`oalewa. Jo numeris (469219) yra numeris mažųjų Saulės sistemos kūnų sąraše, 2016 HO3 nurodo atradimo laiką, o pavadinimas Kamo`oalewa paimtas iš havajiečių mitų. Asteroidą stebėti labai sudėtinga, nes didžiąją metų dalį jis yra Saulės pusėje. Praktiškai vienintelis stebėjimų „langas“ atsiveria balandį. Šių metų balandį atlikti spektroskopiniai stebėjimai parodė, kad asteroidą sudaro daugiausiai silikatinės uolienos, labai panašios į Mėnulio. Asteroidai dažnai būna sudaryti iš silikatų, tačiau Kamo`oalewa uolienos yra gerokai raudonesnės, nei randamos asteroiduose, ir gerai atitinka Mėnulio uolienų savybes. Deja, daug tiksliau nustatyti cheminės kvazi-palydovo sudėties kol kas nepavyko, bet ryšį su Mėnuliu sufleruoja ir jo orbita. Atsitiktinai paimtam asteroidui „įkristi“ į tokią orbitą, surištą su Žeme, tikimybė labai nedidelė, tuo tarpu nuo Mėnulio atskilusi uoliena į ją pereiti gali daug lengviau. Orbitos modeliavimas rodo, kad Kamo`oalewa į šią orbitą pateko ne seniau, nei prieš 500 metų, ir išliks joje ne ilgiau, nei tris šimtmečius. Asteroido skersmuo siekia apie 60 metrų. Jei jis tikrai yra Mėnulio nuolauža, tai reikštų, kad mūsų palydovas palyginus dažnai patiria stiprius smūgius, kurie išmuša stambias nuolaužas į orbitą. Šios žinios bus svarbios ir nagrinėjant Mėnulio evoliuciją, ir planuojant žmonių kolonijas jame. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Communications Earth & Environment.

***

Marso drebėjimai leidžiantis Perseverance. Nuo 2018 metų gruodžio Marse dirba InSight – NASA zondas, skirtas planetos gelmių tyrimams. Dalis jo instrumentų skirti Marso drebėjimams fiksuoti. Per beveik trejus darbo metus užfiksuota šimtai silpnų virpesių. Remdamiesi žiniomis iš Žemės ir Mėnulio seisminių tyrimų, mokslininkai apytikriai apskaičiavo drebėjimų šaltinių padėtis, bet tikslesniam padėčių ir stiprumų nustatymui reikia kalibracijos. Kalibracijos galimybė pasitaikė šį vasarį, kai į Marsą leidosi Perseverance. Kritimo metu nuo palydovo atsiskyrė įvairūs komponentai. Tarp jų buvo du 77,5 kg masės volframo svarmenys, kurių Perseverance reikėjo tinkamam nusileidimo greičiui palaikyti. Šių svarmenų nukritimo laikas ir vieta žinomi labai tiksliai, gerokai tiksliau, nei bet kokio Marso drebėjimo šaltinio. Taigi InSight komanda nusprendė išsiaiškinti, ar jų zondas užfiksavo Perseverance leidimosi virpesius. Deja, jokių signalų neaptikta. Bet net ir šis neigiamas rezultatas yra naudingas, nes leidžia apriboti kai kurias Marso plutos savybes. 3450 km, skyrę InSight nuo svarmenų nukritimo vietos, buvo pakankami, kad bet kokie virpesiai visiškai nusloptų – tai rodo, kad panašių smūgių Marsas gali patirti ir daugiau, tačiau InSight jų neaptinka. Apskaičiavę svarmenų smūgio metu išsiskyrusią energiją, mokslininkai nustatė, kad ne daugiau nei 3% jos buvo perduota gilesnėms plutos uolienoms; likusi energija sugerta smūgio aplinkoje. Pagerintos žinios apie Marso plutą taip pat bus naudingos planuojant pirmąsias žmonių kolonijas – plutos uolienų tvirtumas bus svarbus tiek statant pastatus ant jų, tiek gręžiantis gilyn. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Astronomy.

***

Marso meteoritų kilmės krateris. Šiuo metu Žemėje atrasta beveik 300 meteoritų, kurie kadaise buvo Marso dalis. Daugiau nei trys ketvirčiai jų priklauso grupei, vadinamai šergotitais. Tokį pavadinimą jie gavo pagal miestą Indijoje, kuriame XIX a. viduryje atrastas pirmas šios grupės narys. Šergotitai skirstomi į tris grupes, iš kurių gausiausia turi mažai retųjų žemių elementų, todėl vadinama nustekentais šergotitais. Iš Marso jie buvo išmušti prieš 1,1 milijono metų, o susikristalizavo – prieš maždaug 300 milijonų. Kol kas Marso meteoritai yra vieninteliai objektai, kuriuos tyrinėdami laboratorijose galime geriau pažinti Raudonąją planetą. Tačiau norėdami suprasti jų teikiamą informaciją, turime žinoti, iš kurios Marso vietos šie meteoritai išmušti. Praeityje būta bandymų tą nustatyti, bet jie daugiausiai rėmėsi kristalų amžiumi, kuris yra ganėtinai netikslus ir kurį labai sudėtinga susieti su konkrečiomis Marso paviršiaus vietomis. Naujame tyrime nustekentų šergotitų kilmės kraterio ieškoma remiantis kraterių struktūrų analize. Tyrėjai automatizavo kraterių paiešką Marso paviršiaus nuotraukose ir taip sudarė 90 milijonų smūginių kraterių duomenų bazę. Joje identifikuoti ne tik pagrindiniai, bet ir antriniai krateriai, susidarantys, kai smūgio metu išmušta medžiaga krinta ant paviršiaus. Kad smūgis sukurtų meteoroidų, jo išmušta medžiaga turi pasiekti bent 5 km/s – pabėgimo iš Marso – greitį. Truputį lėtesnės išmuštos uolienos suformuoja antrinius kraterius, kurie išsidėsto radialiai aplink pagrindinį. Bet antriniai krateriai dažnai išnyksta dėl erozijos per maždaug 50 milijonų metų. Taigi tyrėjai ieškojo kraterio, aplink kurį būtų daug antrinių, praktiškai nė kiek nesunykusių dėl erozijos, ir kurie driektųsi pakankamai toli, jog būtų galima spręsti, kad smūgis sukūrė ir meteoroidų. Atrasti tik du tokie krateriai – 28 km skersmens Tooting ir gretimas mažesnis, turintis tik numerį 09-000015. Abu jie yra Tarsidės regione, kuriame stūkso aukščiausi Marso ugnikalniai. Taigi galima daryti išvadą, kad Tarsidės regione prieš 300 milijonų metų dar tikrai vyko vulkanizmas, nes tik tada susiformavo kristalai, randami šergotituose. Nustekentų šergotitų cheminė sudėtis leidžia spręsti, kad jie susiformavo iš pirmykštės Marso mantijos medžiagos, kurioje irgi buvo mažai retųjų žemių elementų. Tai reiškia, kad Tarsidės regione ši pirmykštė mantija išliko beveik per visą Marso istoriją iki sustingdama prieš kelis šimtus milijonų metų. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Communications.

***

67P/Čuriumov-Gerasimenko Dvynių žvaigždyne. Šaltinis: Rolando Ligustri (CARA Project, CAST)

Lapkričio antrą dieną perihelį – artimiausią Saulei orbitos tašką – pasiekė kometa 67P/Čuriumov-Gerasimenko, dar kartais vadinama „Rosetos kometa“. Zondas Rosetta ją tyrinėjo 2014-2016 metais. Tuo metu kometa taip pat skriejo arti Saulės – vieną ratą aplink žvaigždę ji apsuka per 6,4 metų. Šiomis dienomis kometa matoma Dvynių žvaigždyne; nuotraukoje žvaigždė į dešinę nuo kometos yra Dvynių Upsilon, kairėje viršuje matosi pašvaistė nuo Polukso. Kometai įžiūrėti reikės nemažo, bent 25 centimetrų skersmens, teleskopo, jos ryškis pakyla tik šiek tiek virš 13.

***

Kodėl protoplanetiniuose diskuose nerandame planetų? Protoplanetiniuose diskuose dažnai stebimi įvairaus pločio tarpai bei spiralinės vijos. Vienas jų kilmės paaiškinimas – augančios planetos, kurių gravitacija išvalo dalį disko medžiagos. Bet pagal šį modelį, tarpai atsiranda abipus planetos orbitos, tad stebimuose tarpuose turėtų matytis daug planetų. Realiuose diskuose tarpai beveik visada yra tušti. Kodėl? Naujame tyrime pateikiamas galimas paaiškinimas – tarpai išlieka ir planetoms iš jų išmigravus. Pasitelkę skaitmeninį modelį, kuriame atskirai sekamas dujų ir dulkių judėjimas, tyrėjai apskaičiavo, kas vyksta diske, kai tarpą atvėrusi planeta ima migruoti žvaigždės link. Paaiškėjo, kad planetos orbitos išorėje susidaręs dulkių žiedas – vienas tarpo pakraštys – išlieka apie milijoną metų, per kuriuos planeta gali gerokai pakeisti savo orbitą. Apskritai protoplanetiniai diskai egzistuoja apie dešimt milijonų metų po žvaigždės susiformavimo, taigi tarpas be planetos išlieka reikšmingą disko gyvavimo dalį. Migruojančios planetos orbitos išorėje formuojasi naujas dulkių žiedas. Santykinis abiejų žiedų tankis gali padėti nustatyti, kada planeta ėmė migruoti, taip pat ir kai kurias disko savybes. Dar tyrėjai apskaičiavo disko evoliuciją, kai migruojanti planeta dar ir auga. Tokiu atveju diske susidaro sudėtingesnės, nesimetriškos struktūros, kurios taip pat kinta laikui bėgant. Realiuose diskuose jų irgi randama, tad jos greičiausiai žymi augančių planetų migravimą kur nors diske. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

Anglies/deguonies santykis egzoplanetos atmosferoje. Planetos formuojasi protoplanetiniuose diskuose, kurių sudėtis kinta, tolstant nuo žvaigždės. Arti žvaigždės visi lakūs elementai ir junginiai yra dujinėje būsenoje, todėl jų į planetas patenka mažai. Toliau prieinama „sniego linija“ – vanduo virsta ledu ir gali jungtis į planetas. Dėl šios priežasties Jupiterio ir Saturno palydovus dengia storas ledo sluoksnis ir gilūs popaviršiniai vandenynai. Dar toliau į ledą stingsta ir smalkės bei anglies dvideginis, tad ir šių junginių ledas tampa planetų sudedamąja dalimi. Priklausomai nuo to, kur planeta formavosi, skiriasi jos cheminė sudėtis, ypač vandenilio, anglies ir deguonies gausos santykiai. Dabar pirmą kartą dujinės egzoplanetos atmosferoje išmatuota visų trijų elementų gausa. Ankstesni planetų atmosferų stebėjimai leido nustatyti arba vandens garų, arba smalkių/anglies dvideginio gausą, bet ne abu vienu metu. Naujajame tyrime ištirta planetos WASP-77Ab, didesnės už Jupiterį, atmosfera. Planetą nuo mūsų skiria apie 100 parsekų, o aplink savo žvaigždę ji apsisuka per mažiau nei pusantros Žemės paros. Išmatuota, kad vandens garų gausa jos atmosferoje yra apie 95-150 dalių milijone, o anglies monoksido – 120-260 dalių milijone. Iš šių duomenų apskaičiuota anglies ir deguonies gausa planetoje yra, atitinkamai, 35% ir 32% šių elementų gausos Saulėje, o anglies ir deguonies gausos santykis siekia apie 0,59. Pastarasis santykis daugmaž atitinka prognozuojamą, jei planeta iš susiformavimo vietos į dabartinę orbitą migravo dar nesunykus protoplanetiniam diskui; tokiu atveju į ją kurį laiką krito daug vandens ledo gumulų, kurie padidino deguonies gausą. Iš kitos pusės, mažesnė nei Saulėje anglies ir deguonies gausa geriau atitinka modelį, pagal kurį planetos migracija vyko diskui jau išsisklaidžius. Kaip suderinti šiuos rezultatus, kol kas nežinia; mokslininkai teigia, jog greičiausiai planetos atmosfera prarado dalį anglies ir deguonies, kuriuos susirinko augdama, bet tokių pokyčių priežastis lieka neaiški. Šis tyrimas – pirmasis iš daugybės numatomų detalių planetų atmosferų tyrimų, kuriuos įgalins naujos kartos teleskopai, tiek kosminiai, tiek antžeminiai. Taigi artimiausiais metais verta tikėtis proveržio šioje srityje. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature.

***

Blyškių galaktikų kilmė. Galaktikos būna labai įvairios – skiriasi savo mase, dydžiu, spalva, aplinka… Vienas iš skirtumų yra spinduliuotės koncentracija: kai kurių galaktikų šviesa sutelkta mažame regione aplink centrą, kitų pasklidusi labai plačiai. Tai atitinka ir žvaigždžių pasiskirstymą: vienose galaktikose jos telkiasi arčiau centro, kitose sklinda toliau. Blausiausios galaktikos vadinamos ypatingai išsisklaidžiusiomis galaktikomis (angl. ultra-diffuse galaxies, UDG). Manoma, kad daugiau nei 99% jų masės sudaro tamsioji materija, tad geresnis supratimas apie jas padeda suvokti ir šios paslaptingos Visatos komponentės savybes. Naujame tyrime bandoma geriau suprasti UDG kilmę. Kai kurios UDG yra mažos, apvalios ir tolygios; tuo jos primena nykštukines elipsines galaktikas, kurios beveik nesikeitė daugiau nei dešimt milijardų metų. Kitos – priešingai – yra netvarkingos, akivaizdžiai sudarkytos sąveikų su aplinka. Apskritai UDG dažniau randamos spiečiuose, taigi spiečiuose vykstantys procesai greičiausiai bent iš dalies nulemia galaktikų išsisklaidymą. Naujojo tyrimo autoriai išanalizavo detalius 11 blausių mažų galaktikų stebėjimus. Galaktikos randamos dviejuose spiečiuose – Garbanų ir Abell 2147. Pasirinktų galaktikų žvaigždžių masė siekia nuo 200 milijonų iki 2 milijardų Saulės masių – 0,1-1% Paukščių Tako, tačiau jų spinduliai gana artimi mūsų Galaktikos spinduliui. Visos galaktikos dar palyginus neseniai – prieš kelis šimtus milijonų metų – formavo žvaigždes, bet dabar nebeformuoja. Detalūs žvaigždžių judėjimo stebėjimai parodė, kad galaktikos turi žvaigždžių diskus, kurių 70-95% masės sudaro tamsioji materija (įprastų galaktikų diskuose dominuoja žvaigždžių ir dujų masė). Žvaigždėdara galaktikose beveik neabejotinai sustojo dėl to, kad galaktikoms lekiant per tarpgalaktines dujas, pastarosios išstūmė dujas iš galaktikų vidaus; greitas išstūmimas paaiškina ir mažą žvaigždžių kiekį galaktikų diskuose. Sukrėtimas skatina galaktikas plėstis. Paprastas evoliucijos modelis rodo, kad per ateinančius 10 milijardų metų devynios iš šių vienuolikos galaktikų taps UDG. Jei laikysime, kad galaktikos į spiečių šiandien krenta taip pat sparčiai, kaip ir prieš 10 milijardų metų, galima daryti išvadą, kad maždaug pusė abiejų spiečių UDG susiformavo būtent dėl šio proceso: įkritimo, žvaigždėdaros sustabdymo išstumiant dujas ir vėliau sekusio lėto išsipūtimo. Tyrimo rezultatai publikuojami Nature Astronomy.

***

Neutronų gyvavimo laikas. Neutronai, kartu su protonais, sudaro atomų branduolius. Branduolyje neutronas yra stabilus – spontaniškai nevirsta kitomis dalelėmis. Tačiau laisvas neutronas vidutiniškai per 14-15 minučių skyla į protoną, elektroną ir elektrono antineutriną. Kaip sparčiai šis skilimas vyksta iš tiesų, priklauso nuo silpnosios branduolinės sąveikos, vienos iš keturių fundamentaliųjų jėgų, valdančių Visatą. Laboratoriniai tyrimai, kuriais bandoma nustatyti laisvų neutronų gyvavimo trukmę (tiksliau sakant, pusamžį), duoda nevienodus rezultatus – 879 arba 888 sekundes. Metodų paklaidos daug mažesnės, nei skirtumas tarp jų, taigi akivaizdu, kad jiems kažko trūksta, o tikroji laisvų neutronų skilimo sparta lieka neaiški. Naujame tyrime parametrą bandoma nustatyti kitu būdu – kosmose. Kosminiai spinduliai ir Saulės vėjas nuolatos talžo Mėnulio paviršių ir išmuša daleles. Kai kurios iš jų yra neutronai. Toldami nuo Mėnulio, jie skyla, tad didesniame aukštyje virš palydovo paviršiaus neutronų turėtų būti mažiau. Išmatavę šį neutronų skaičiaus gradientą, mokslininkai nustatė, kad tikėtiniausias neutronų skilimo pusamžis siekia 887 sekundes. Deja, rezultato paklaida apima abi laboratorines vertes, taigi atsakyti, kuri iš jų teisingesnė, kol kas neįmanoma. Visgi naujojo matavimo paklaida – apie 20 sekundžių – gerokai mažesnė, nei ankstesnių bandymų matuoti kosminių neutronų gyvavimo trukmę, taigi tyrėjai tikisi, jog netrukus „kosminio“ metodo tikslumas taps palyginamas su laboratorinių. Pagrindinis šio metodo privalumas – neutronai tikrai skrieja laisvai, tad jiems neturėtų daryti įtakos jokios eksperimento įrangos detalės. Geresnės žinios apie neutronų skilimą padės suprasti du svarbius reiškinius, vykusius pačioje Visatos gyvavimo pradžioje. Neutronai dalyvavo pirmykštės nukleosintezės reakcijose, tad jų skilimo sparta lėmė, kiek kokių atomų branduolių susidarė per pirmąsias 20 minučių po Didžiojo sprogimo. Dar anksčiau, praėjus mažiau nei sekundei, fundamentaliosios sąveikos buvo „susijungusios“; silpnosios sąveikos atsiskyrimas nuo kitų lėmė barijonų – protonų ir tų pačių neutronų bei kitų egzotiškų dalelių – atsiradimą. Tyrimo rezultatai arXiv.

***

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

Laiqualasse

4 komentarai

  1. Aš ne sąmokslo teorijų šalininkas, bet… (skaityti kaip „aš ne rasistas, bet…“ :D ) man tai labai keistai atrodo, kai norint pasiųsti žmones į Mėnulį projektas pradedamas nuo 0: vėl siunčiami nepilotuojami bandomieji skrydžiai, vėl bandomos naujos raketos… O kur visas per ankstesnius skrydžius sukauptas know-how? O ir visas planas… 196x metais kai buvo pradėti skrydžiai į kosmosą ir prasidėjo kosminės lenktynės, projektas „skrydis į mėnulį“ užtruko ~8 metus. Dabar, praėjo ~50 metų, technologijos pažengė neatpažįstamai (kompiuteriai, CAD programos, ir aplamai visos technologijos palengvinančios projektavimą ir kitą darbą), kosminių skrydžių patirties sukaupta jau 60 metų, o projektas „grįžkim į mėnulį“ vis tiek užims tuos pačius 8 metus!
    Ir kaip čia neprisiminti visokių sąmokslo teorijų?

    1. Negaliu sakyti, kad labai detaliai domėjausi, bet man atrodo, kad esminiai dalykai yra du:
      1) Apollo tikslas buvo „nuskristi į Mėnulį kuo greičiau“. Šiandien tie projektai tikrai nepraeitų visokių saugumo patikrų;
      2) Artemis tikslas nėra tiesiog „flag in the ground“ misijos, o nuolat gyvenamos tyrimų stoties įkūrimas; tai daug didesnis uždavinys, nei tiesiog nuskristi ir grįžti, todėl ir iššūkių atsiranda vis kitokių.

      1. Vienas iš pagrindinių dalykų nepaminėtas yra NASA finansavimas. Koks buvo Apollo programos kūrimo metu ir šiuo metu: Dabar jis nesiekia 0,5 % federalinio biudžeto:
        1963 2.29%
        1964 3.52%
        1965 4.31%
        1966 4.41%
        1967 3.45%
        1968 2.65%
        1969 2.31%
        ————–
        2014 0.50%
        2015 0.49%
        2016 0.50%
        2017 0.47%
        2018 0.50%
        2019 0.47%
        2020 0.48%

Leave a Reply

El. pašto adresas nebus skelbiamas. Būtini laukeliai pažymėti *