|
Голубое небо северного полушария Сатурна
С июля прошлого года на орбите Сатурна работает американский исследовательский зонд Cassini. Он сделал уже немало снимков этой планеты, знаменитой своими кольцами. Некоторые из них оказались довольно неожиданными.
Как известно, Сатурн относится к классу газовых гигантов. На этой планете нет твердой поверхности, как на нашей Земле, а есть только плотные облака разных цветов и оттенков. Но даже на такой отличающейся от Земли планете можно найти что-то похожее на Землю.
Иллюстрацией сказанного может быть вот эта фотография, сделанная в январе 2005 г. На переднем плане здесь виден спутник Сатурна Мимас, а узкие полосы по диагонали на голубом фоне - это тени конец Сатурна на его атмосфере. То есть небо Сатурна имеет голубой цвет. И это действительно так, хотя, если посмотреть на Сатурн с Земли в любительский телескоп, то его доминирующим цветом будет желтый. Такой цвет придает ему солнечное излучение, отраженное внешним толстым слоем облаков. Зонд Cassini подлетел к Сатурну на существенно более близкое расстояние, и его камере удалось сфотографировать чистый "воздух" над облаками Сатурна. Цвет этого "воздуха" как раз голубой.
Причина голубизны неба на Сатурне точно такая же, как на Земле. Молекулы газов, составляющих атмосферу, рассеивают солнечное излучение. Причем из всего видимого спектра излучения сильнее всего рассеивается голубой свет. И это не зависит от состава атмосферы (на Земле она состоит в основном из азота и кислорода, а на Сатурне - из водорода). Данное явление подчиняется закону Рэлея - интенсивность рассеиваемого средой света обратно пропорциональна четвертой степени длины волны падающего излучения, то есть максимальная интенсивность рассеянного света будет у голубого излучения, так как у него самая короткая длина волны (в видимом диапазоне длин волн).
Правда, в голубых небесах Сатурна есть и необъяснимые вещи. В частности, голубым выглядит небо только в северном полушарии Сатурна, а южное небо - желтое. Возможно, так происходит потому, что в южном полушарии больше желтых облаков, которые и делают небо желтым. Тогда непонятно, почему в северное небо Сатурна менее облачное. Может быть, исследования зонда Cassini позволят ответить на этот вопрос.
Что же касается наблюдения голубой атмосферы Сатурна с Земли, то сейчас это, к сожалению, невозможно, так как северное полушарие Сатурна сейчас загораживают кольца этой планеты, и в такой конфигурации они будут находиться еще больше года.
Цветок в туманности Кольцо
Это планетарная туманность Кольцо, которая в каталогах официально именуется как Messier Object 57 и NGC 6720. Она находится на расстоянии около 2 тысяч световых лет от Земли в созвездии Лира. Туманность Кольцо является ярким примером планетарной туманности и поэтому она довольно популярна среди астрономов-любителей. Как известно, планетарные туманности не имеют никакого отношения к планетам, просто в слабые средневековые телескопы они выглядели как планеты. Но на самом деле такие туманности представляют собой облако материи, выброшенной при взрыве умирающей звезды. Таковой и является туманность Кольцо - толстый цилиндр светящегося газа и пыли, окружающий умершую звезду.
Представленный здесь снимок был сделан с помощью космического инфракрасного телескопа Spitzer, и именно он позволил разглядеть тонкую структуру туманности Кольцо. На снимках, сделанных с помощью оптических телескопов, эта туманность действительно по форме напоминала кольцо (от нее было видно лишь внутреннее кольцо светящегося газа), а в инфракрасном диапазоне длин волн туманность стала похожа на полупрозрачный цветок камелии. "Лепестки" этого цветка - это инфракрасное свечение молекул водорода, поглощающих ультрафиолетовое излучение звезды или нагреваемых ветром этой звезды.
"Кошачьи следы" на Титане
Межпланетная станция "Кассини" передала на Землю очередную порцию изображений Титана, огромного спутника Сатурна. Снимки были сделаны при помощи радара 15 февраля с расстояния всего в 1577 км от поверхности луны. На опубликованных изображениях отчетливо просматриваются "кошачьи следы" - загадочные рельефные образования (см. фото), представляющие собой параллельные борозды. Природа этих углублений пока неизвестна. Ученые полагают, что они могли сформироваться под воздействием ветров, подобно тому, как на Земле формируются песчаные дюны. С другой стороны, к появлению гигантских "царапин" могли привести геологические процессы на Титане.
Узоры на ледовой поверхности Энцелада
На прошлой неделе исследовательский зонд Cassini совершил облет Энцелада, одного из небольших спутников Сатурна (его диаметр составляет немногим более 500 км). Энцелад имеет довольно яркую поверхность, поэтому считается, что он покрыт льдом.
Cassini сделал довольно подробные снимки поверхности Энцелада. Выше представлена одна из таких фотографий, на которой показан участок размером примерно 45х45 км, расположенный немного севернее экватора Энцелада. Этот снимок был сделан с расстояния 21,2 тыс. км. Здесь видно несколько видов тектонических образований, что говорит о динамичной геологической истории Энцелада. В частности в верхней части снимка видны несколько темных трещин во льду, ширина которых составляет более километра (они направлены из верхнего левого угла снимка вправо вниз). Здесь также видна полоса из более мелких борозд (она выходит из того же левого верхнего угла, но идет более круто вниз). Общая ширина этой полосы составляет около 12 км.
Самыми непонятными деталями рельефа здесь являются несколько небольших темных пятен (в центральной части снимка). Их размер составляет от 125 до 750 м в диаметре. Они располагаются цепью параллельно узким бороздам. Ученые, работающие по этому проекту, пока не сформулировали никаких гипотез, которые могли бы объяснить такие особенности рельефа.
Обнаружена самая маленькая "галактикообразующая" чёрная дыра
Группа астрономов из университета штата Огайо и Израильского технологического института "Технион" измерили массу уникальной чёрной дыры, и обнаружили, что этот объект является наименее массивным из всех известных его собратьев. Предварительные результаты показывают, что эта чёрная дыра обладает массой лишь немногим более миллиона раз большей, чем наше Солнце.
Данная чёрная дыра не является действительно самой маленькой из всех известной, на самом деле, она относится к довольно редкому виду среднемассивных дыр. Парадокс состоит в том, что этот объект располагается в центре галактики NGC 4395, относящейся к разряду "активных", т.е. обладающих очень ярким, активным ядром. Считается, что чёрные дыры в центре таких галактик постоянно пожирают материю и должны обладать очень высокой массой.
Однако чёрная дыра в центре именно этой галактики имеет массу, в сотни раз меньшую, нежели другие дыры, которые астрономы доселе обнаруживали в центрах активных галактик.
Ранее учёным удавалось находить сверхгигантские чёрные дыры, с массами во много миллионов раз превосходящими массу Солнца, а также "карликовые" образования, с массами лишь в несколько десятков раз больше массы Солнца; однако до сих пор редко удавалось обнаружить среднемассивные чёрные дыры. Объект в центре NGC 4395 как раз относится к подобным объектам.
Для расчёта массы этой чёрной дыры, располагающейся на расстоянии 14 млн. св. лет от Солнечной системы, астрономы измеряли время, за которое радиосигналы, исходящие из центра галактики, достигают газа, вращающегося вокруг центра галактики - принцип, именуемый реверберативным отображением. Авторы исследования утверждают, что результаты носят сугубо предварительный характер, однако о том, что это - среднемассивная дыра, можно сказать вполне определённо.
Предположительной причиной столь скромных размеров исследуемой чёрной дыры является "отсутствие пищи": по-видимому, у NGC 4395 отсутствует плотное ядро, скорее наоборот, оно напоминает пузырь. Чёрная дыра могла уже "пожрать" всё, что находилось в пределах её досягаемости, и теперь ей некуда расти.
История человечества могла закончиться 27 декабря 2004 года
Последним днем для всех живых организмов на Земле, включая человека, могло стать 27 декабря 2004 года, когда в Млечном Пути в секторе созвездия Стрельца произошел небывалый по силе взрыв нейтронной звезды. Вселенский катаклизм был отмечен рядом ведущих астрономических центров, а также спутниками.
Никогда за все время наблюдений ученые не сталкивались со столь крупным взрывом. В течение двух сотых секунды, пока он длился, в пространство выделилась энергия, равная той, что Солнце вырабатывает в течение 250 тысяч лет, сообщает ИТАР-ТАСС.
Взрыв произошел на расстоянии 30 световых лет от Земли, что по космическим меркам очень близко. Если бы это расстояние составляло 10 световых лет, то атмосфера Земли сильно пострадала бы. При этом произошла бы массовая гибель биологических организмов, заявил ведущий астрофизик университета Гарварда Брайан Ганслер.
В результате взрыва образовался мощнейший поток сначала гамма-лучей, а затем рентгеновского излучения. Земля и ее обитатели почувствовали на себе последствия взрыва нейтронной звезды: у многих людей в этот день ухудшилось самочувствие, произошли сбои в работе многочисленных приборов.
Напомним, что совсем недавно другой взрыв был зафиксирован американскими астрономами. По их данным, взрыв произошел в результате поглощения гигантской "черной дырой" эквивалента 300 млн звезд величиной с наше Солнце.
Эта "черная дыра" до сих пор продолжает выделять огромное количество газа массой, равной триллиону Солнц, говорится в сообщении Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США, сообщает сайт Space.com.
Космическое "извержение" невиданных масштабов - выброс раскаленного газа - удалось зарегистрировать американскому орбитальному рентгеновскому телескопу "Чандра".
По оценкам ученых, обнаруженное явление показывает, что черные дыры способны оказывать куда более сильное, чем ранее предполагалось, воздействие на процесс формирования звезд в галактиках и поведение самих галактик.
Вызванное черной дырой космическое "извержение", считают астрономы, длится уже примерно 100 млн лет и привело к возникновению внутри галактик двух колоссальных пузырей-каверн, из которых выдуты все звезды. Каждый из пузырей имеет в поперечнике примерно 650 тысяч световых лет.
На МКС готовятся к приему очередного грузовика "Прогресс"
Прилет на МКС предыдущего грузового корабля "Прогресс" сопровождался бурной "дискуссией" на тему нехватки на станции продуктов питания и грозящего экипажу голода. Но все обошлось. В конце декабря "Прогресс 16" успешно прибыл на МКС и Лерой Чиао и Салижан Шарипов, которым некоторое время пришлось налегать на сладкое за неимением других блюд, вернулись к обычному режиму питания. А сейчас они готовятся к приему следующего грузового корабля, который должен стартовать с Байконура 28 февраля и пристыковаться к МКС 2 марта.
Но прежде чем к станции сможет причалить "Прогресс 17", нужно будет освободить для него стыковочный узел, который сейчас занимает "Прогресс 16". На прошлой неделе с помощью двигателей этого корабля была поднята орбита станции (примерно на 3,5 км), а оставшееся на нем топливо было перекачано в баки станции. Кроме того, со старого грузовика было снято оборудование, необходимое для работы системы автоматической стыковки "Курс". Пока оно будет храниться на станции, а потом его используют повторно.
На этой неделе экипажу предстоит загрузить в старый "Прогресс" скопившийся на МКС мусор и ненужное оборудование. Все это вместе с кораблем сгорит в плотных слоях атмосферы после отстыковки от станции.
В верхних слоях атмосферы Земли действует настоящий ускоритель частиц
Новые данные, полученные со спутника RHESSI (Reuven Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager - Высокоэнергетический солнечный спектроскоп им. Ройвена Рамати), указывают, что в верхних слоях атмосферы Земли могут протекать - и протекают - уникальные физические процессы: фактически, речь идёт о высотных "ускорителях частиц", возникающих над наиболее мощными грозами. В результате, на огромных высотах происходят самые настоящие гамма-всплески.
Собственно, эти всплески были обнаружены ещё в 1994 году спутником Burst and Transient Source Experiment (BATSE), одним из первых "охотников" за космическими гамма-всплесками. Неожиданно с его помощью удалось обнаружить, что атмосфера Земли сама способна испускать такие всплески, хотя и очень краткие (около миллисекунды).
Только с помощью RHESSI удалось установить частоту этих всплесков и вычислить их пиковые энергии. Выяснилось, что за сутки в верхних слоях атмосферы может происходить до 50 таких вспышек, а их энергии столь же высоки, как и энергии гамма-всплесков, испускаемых нейтронными звёздами (удалось зафиксировать энергии порядка 10-20 млн. эВ).
Точный механизм происхождения этих вспышек остаётся неизвестным. Пока учёные предполагают, что речь идёт о возникновении мощнейшего электрического заряда на вершинах грозовых туч в результате разрядов молний, так что между этими вершинами и ионосферой образуется мощное электрическое поле, в котором электроны разгоняются до скоростей, близких к скорости света.
В любом случае, земные гамма-всплески совпадают по времени с молниями, и могут быть связаны с видимыми невооружённым глазом феноменами, известными под названием "красные эльфы".
Авторы доклада, готовящегося для журнала Science, предполагают, что 50 всплесков в день - это лишь вершина айсберга. Количество таких всплесков может быть в сто раз большим, если допустить, что некоторые всплески имеют вид узко-сфокусированных лучей, которые спутник может зафиксировать только когда находится прямо над ними.
Пользователей интернета пригласили подтвердить теорию Эйнштейна
В субботу американские астрофизики объявили об открытии для общего доступа программы Einstein @ Home. Как сообщает MSNBC, в рамках проекта домашние компьютеры пользователей интернета помогут ученым подтвердить или опровергнуть одну из основных загадок общей теории относительности Эйнштейна - существование гравитационных волн.
Для этого все желающие могут установить на свои машины специальную программу, которая будет использовать свободные ресурсы компьютера для обработки научной информации. Принцип действия системы аналогичен программе поиска внеземных цивилизаций SETI.
Данные для обработки поступают с двух обсерваторий - американской LIGO и британо-германской GEO-600. Объем полученной информации столь велик, что для ее обработки необходимо объединить вычислительные ресурсы как можно большего числа пользователей.
Первая часть исследования будет посвящена поиску вращающихся нейтронных звезд или пульсаров. Весь проект проводится в рамках Всемирного года физики.
Научная суть проблемы заключается в том, что Эйнштейн предсказал теоретическую возможность существования гравитационных волн, возникающих при столкновениях черных дыр и взрывах звезд. Однако до настоящего времени, никому из ученых так и не удалось зафиксировать эти загадочные волны.
По словам директора обсерватории LIGO Барри Бариша, исследование поможет ответить на такие вопросы как, распространяются ли гравитационные волны со скоростью света, и чем они отличаются от электромагнитных волн.
С другой стороны, если гравитационные волны так и не будут обнаружены, то это поставит под сомнение саму общую теорию относительности и понимание сущности гравитации.
|
