Исследователи космоса

Пять из семи звёзд ковша Большой Медведицы движутся в едином звёздном потоке в одном направлении: Мицар, Алиот, Мегрец, Фекда, Мерак. Самая яркая из этих пяти звёзд – звезда Алиот – на протяжении всего видео находится в центре экрана. Другие две звезды ковша движутся в противоположном направлении: Дубхе и Бенетнаш.

В самом начале видео расположение звёзд соответствует тому, как выглядело звёздное небо один миллион лет назад. Примерно в середине видео, что соответствует настоящему времени, все семь звёзд встречаются, образуя очертания всем знакомого ковша Большой Медведицы. Затем видео переносит нас всё дальше в будущее, и очертания ковша искажаются всё сильнее. В самом конце видео расположение звёзд соответствует тому, как будет выглядеть звёздное небо в окрестностях созвездия Большой Медведицы через один миллион лет.

Видео создано с использованием программного обеспечения собственной разработки. Информация о звёздах взята из каталога Hipparcos и скорректирована данными каталога Gaia DR3.

Гипотеза о таинственном массивном объекте на окраине Солнечной системы все чаще привлекает внимание астрономов. Пока неясно, что это — планета это или первичная черная дыра. Российские ученые предложили новый способ поиска невидимого пленника нашей звезды.

В 2016 году американские астрономы Майкл Браун и Константин Батыгин выдвинули гипотезу о том, что вокруг Солнца по дальней орбите вращается еще одна планета. Это объясняло бы аномалии в поясе Койпера — области за Нептуном, где сконцентрированы малые ледяные тела, включая Плутон.

Наблюдения показали, что у части обитателей пояса Койпера орбиты не случайные, а определенным образом связаны между собой — скоррелированы. Ученые предположили, что на них действует сила притяжения неизвестного тела, которое расположено в 300-500 раз дальше от Солнца, чем Земля, и в пять — максимум десять раз — ее массивнее.

Это могла бы быть суперземля — особый класс экзопланет. В таком случае она сформировалась в другой системе и была захвачена Солнцем во время сближения с материнской звездой или как свободнолетящая в Галактике "бесхозная" планета. Это небесное тело, пока не открытое, астрономы называют девятой планетой — вместо Плутона.

В 2019-м Якоб Шольц из Даремского университета и Джеймс Анвин из Университета штата Иллинойс предложили вместо планеты искать первичную черную дыру (ПЧД). Проблема, однако, в том, что напрямую ее увидеть нельзя — можно только заметить по сильному гравитационному полю.

Российские ученые Юрий Ерошенко из Института ядерных исследований РАН и Елена Попова из Главной (Пулковской) астрономической обсерватории РАН нашли новый способ наблюдения за объектом-невидимкой — по космической пыли вблизи орбиты Земли.

"Есть вероятность, что часть пыли была выброшена из-за орбиты Нептуна гравитационным полем девятой планеты или ПЧД и прилетела к Земле. Скорость у этой компоненты пыли должна быть в полтора раза больше, чем у обычных космических пылинок. Также, возможно, эта пыль отличается от обычной по химическому составу. Не исключено, что дальнейшие исследования помогут выделить аномальную компоненту. Тогда можно будет сделать вывод о наличии на периферии массивного объекта", — говорит Юрий Ерошенко.

По одной из гипотез, первичные черные дыры рождались в молодой Вселенной еще до возникновения первых звезд и галактик. По мнению ученых, в пользу этой версии говорит существование ранних квазаров, а также — недавнее открытие телескопом имени Джеймса Уэбба сверхмассивных черных дыр на больших красных смещениях. Механизм появления ПЧД неясен.

Первичные черные дыры могут иметь довольно небольшую массу — например, сравнимую с земной. Радиус такого объекта будет всего около одного сантиметра. У ПЧД массой Солнца — три километра, уточняет Ерошенко.

ПЧД небольшой массы должны быстро испаряться, что можно обнаружить по вкладу в космический гамма-фон. Сделать это пока не удалось, однако ученые не спешат отказываться от идеи, добавляет Ерошенко, поскольку она (в случае гораздо более массивных ПЧД) позволяет объяснить некоторые явления во Вселенной — например, гравитационные волны и сверхмассивные черные дыры.

"Если на периферии находится первичная черная дыра, то своим гравитационным полем она возмущает орбиты частиц пыли, и часть частиц может попадать во внутреннюю область Солнечной системы, залетая внутрь орбиты Земли", — пишут Ерошенко и Попова в статье, опубликованной в последнем номере Астрономического журнала (исследование поддержано Российским научным фондом, грант № 23-22-00013).

В расчетах рассмотрены варианты, построенные на нескольких правдоподобных допущениях, указывают авторы. Для некоторого набора параметров поток космической пыли у Земли, создаваемый ПЧД, достигает в самом оптимистическом случае трех микрограммов на квадратный метр в год, что согласуется с наблюдениями — подсчетом числа пылинок во льду Антарктиды и путем прямых измерений с космических аппаратов. Хотя доля пыли, создаваемая ПЧД, в общем потоке может быть незначительна, ее отличает относительно высокая скорость и, возможно, аномалии химического состава. Так что пыль к Земле может быть принесена не только кометами и астероидами, но и гравитационным воздействием ПЧД. Какую долю в общем пылевом потоке занимают частицы из облака Оорта, еще предстоит выяснить.

Ученые считают, что ПЧД, как и девятая планета, могла быть захвачена Солнцем во время случайного сближения. И хотя вероятность такого события невелика, совсем сбрасывать его со счетов нельзя.

Источник

1. В Солнечной системе может быть больше восьми планет

Солнечная система — наиболее изученная часть космического пространства. По официальной версии, она включает восемь планет. В действительности их значительно больше. Одних только «карликов» здесь насчитывается не меньше пяти. Это Плутон, Церера, Хаумеа, Макемаке и Эрида. Из-за удаленности от Земли они мало изучены. Более того, по оценкам ученых, в Солнечной системе может находиться еще около 2 тыс. потенциальных карликовых планет. К тому же многие астрофизики признают наличие девятой крупной планеты. Она размером с Нептун и в десять раз тяжелее Земли. О существовании загадочной планеты X ученые стали догадываться еще в 2014 году, а в 2016-м получили первые доказательства с помощью компьютерного моделирования.

2. Планета из графита и алмазов

Еще одну таинственную планету астрономы обнаружили в созвездии Рака. По мнению сотрудников Йельского университета, она вдвое больше и в восемь раз тяжелее Земли. Но главное — Янссен почти целиком состоит из графита и алмазов. Причем на долю последних приходится треть его вещества. Forbes оценил стоимость планеты в $26,9 нониллионов. По космическим меркам, гигантский алмаз расположен неподалеку от землян — всего в 40 световых годах. Правда, температура его поверхности достигает 2,148 тыс. градусов. А скорость вращения настолько высокая, что один год там равняется 18 земным часам. Кроме того, недавно ученые выяснили, что одна сторона Янссена находится в расплавленном состоянии и представляет собой углеродную лаву.

3. Без Луны на Земле вымрут морские обитатели

Если спутник Земли исчезнет, скорее всего, глобальной катастрофы не случится. Когда-то она была основным источником света в темное время суток — теперь люди умеют обходиться без нее. И все же некоторые серьезные изменения произойдут. Например, настанет конец многим водным видам спорта. Фазы Луны влияют на волны — проходя над поверхностью нашей планеты, она «тянет» за собой массы воды. Кроме того, вымрут морские обитатели, жизнь которых напрямую связана с приливами и отливами. Без спутника на Земле не будет солнечных и лунных затмений, а тектонические плиты сместятся, вызвав землетрясения и извержения вулканов. Но главное — климат планеты уже не будет прежним.

4. Осколки Тунгусского метеорита до сих пор не найдены

Самый таинственный космический пришелец XX века — Тунгусский метеорит. Он упал в районе сибирской реки Тунгуска утром 30 июня 1908 года. В тот день небо осветило ярким сиянием, а последовавший за ним воздушный взрыв уничтожил огромный участок леса и выбил стекла домов в радиусе 200 км. Однако ни осколков метеорита, ни следов применения оружия массового поражения, ни обломков инопланетного корабля так никто и не нашел. По расчетам специалистов NASA, диаметр метеорита составлял 75 м, а сила взрыва сравнялась с мощностью термоядерной бомбы. К слову, после падения Челябинского метеорита ученые нашли более 100 осколков. Самый большой из них весит почти 700 кг.

5. В космосе царит тишина

Самым тихим местом на нашей планете считается безэховая камера в Лаборатории Орфилда — она поглощает до 99,99% звуков. Но даже там услышать абсолютную тишину не получится. Ее нарушит работа наших легких и кровеносной системы. Сегодня в этой лаборатории проводят различные исследования и тестируют приборы. А еще в подобных изолированных пространствах специалисты NASA испытывают будущих астронавтов. В космосе нет звуков — из-за отсутствия воздуха. Поэтому даже мощные галактические взрывы происходят в полной тишине. Работать в таких условиях очень трудно: всего несколько минут в звуковом вакууме вызывают у неподготовленных людей панические атаки и сильные слуховые галлюцинации.

6. Скафандр NASA стоит $22 млн

Первый выход в открытый космос команды женщин-космонавтов был перенесен из-за нехватки скафандров и состоялся в октябре 2019 года. В разработку новых скафандров NASA вложило более $200 млн. Несмотря на это, согласно отчету генерального инспектора Пола Мартина, в распоряжении ведомства находится всего 11 пригодных для эксплуатации космических костюмов. Они разработаны в конце семидесятых годов, а срок их службы истек еще в прошлом столетии. Из-за неполадок в устаревшей охлаждающей системе скафандров в шлемах астронавтов скапливается влага. По словам инженера NASA Пабло де Леона, каждый такой костюм весит более 150 кг и стоит $22 млн.

7. Луна покидает земную орбиту

Луна постепенно удаляется от нашей планеты. Правда, происходит это с очень незначительной скоростью — 38 мм в год. Исследователи из Висконсинского университета в Мэдисоне и Колумбийского университета рассчитали, что 1,5 млрд лет назад земные сутки длились примерно 18 часов. В то время Луна находилась к Земле на 44 тыс. км ближе, чем теперь. По мнению астрофизиков, возросшее расстояние повлияло на вращение планеты вокруг своей оси, а вместе с тем на климат и продолжительность дня. Еще через несколько миллиардов лет орбита Луны увеличится примерно вдвое, а сутки растянутся на 870 часов. Однако со временем они перестанут отдаляться друг от друга, и спутник вновь начнет двигаться к Земле, прогнозируют специалисты.

8. Мощное гравитационное поле замедляет время

Из-за гравитации время в космосе протекает по-разному. Чем мощнее гравитационное поле, тем сильнее замедляется время. Этот феномен проиллюстрирован в фильме «Интерстеллар» Кристофера Нолана. Когда герои попадают на планету Миллер, час для них оказывается равен семи земным годам. Вернувшись на борт космического корабля спустя три с небольшим часа, астронавты застают уже поседевшего коллегу, который ждал их возвращения долгие 23 года. Практически так же происходит и в реальности. Например, для космонавтов время тянется на доли секунды быстрее, чем для людей на Земле. А вблизи черной дыры оно почти полностью останавливается.

9. Ветра на Венере дуют со скоростью 500 км/ч

Венера схожа с Землей по составу и размерам, но сильно отличается по внешнему виду и условиям на поверхности. Атмосфера планеты состоит из нагретых до больших температур углекислого газа и паров серной кислоты и обладает очень высокой плотностью. Данные спектрометра SPICAV, установленного на орбитальной станции Venus Express, показали, что в мезосфере Венеры на высоте 85-100 км озона в 10 тыс. раз меньше, чем в атмосфере Земли. А содержание двуокиси серы значительно меняется в течение нескольких суток. Благодаря исследованию с использованием звездного просвечивания, когда спектрометр следил за звездами при их восходе и заходе за горизонт планеты, ученым удалось выяснить концентрацию основного газа венерианской атмосферы. Такое распределение озона указывает, что газ взаимодействует с химическими соединениями, которые ветры переносят из дневной стороны полушария на ночную. А из-за того, что атмосфера Венеры вращается в 60 раз быстрее поверхности планеты, скорость ветра здесь может составлять до 500 км/ч.

Источник

Циклопический шторм в атмосфере Юпитера, запечатленный аппаратом Juno.