Астрономия

Более полувека назад, 7 декабря 1972 года, с космодрома на мысе Канаверал стартовала ракета, уносящая к Луне трех астронавтов и луноход. После трехдневного полета двое из них спустились на поверхность Луны в хрупком посадочном модуле. В течение трех дней астронавты исследовали лунный ландшафт, собирали образцы пород и испытывали луноход. Затем они вернулись на орбиту, где их ждал третий член экипажа. Вместе они отправились обратно на Землю, приводнившись в южной части Тихого океана 19 декабря 1972 года. Эта миссия, получившая название «Аполлон-17», стала последним на сегодняшний день случаем, когда человек покидал пределы низкой околоземной орбиты.

NASA планирует вернуть американских астронавтов на Луну в конце 2026 года в рамках миссии «Артемида-3». Подобно «Аполлон-17», два астронавта проведут около недели на лунной поверхности, собирая образцы и делая памятные селфи. Однако, в отличие от исторической миссии, «Артемида-3» будет осуществлена без лунохода.

Несмотря на внешнюю схожесть с «Аполлон-17», «Артемида-3» значительно отличается по сложности и стоимости. В то время как «Аполлон-17» была запущена одной ракетой и стоила $3,3 миллиарда (в пересчете на 2023 год), «Артемида-3» потребует десятка запусков тяжелых ракет и обойдется в астрономическую сумму, которую NASA отказывается раскрывать. По оценкам экспертов, стоимость миссии может достигать 7–10 миллиардов долларов.

Сложность «Артемиды-3» поражает: одноразовый посадочный модуль станет самым тяжелым космическим аппаратом в истории, а научный результат миссии — небольшая коробка с лунными образцами — будет меньше, чем у «Аполлона-17». Более того, вся программа зависит от технологий, которые еще предстоит разработать и протестировать в течение ближайших полутора лет.

Возникает закономерный вопрос: если мы смогли отправить человека на Луну полвека назад, почему это так сложно сделать сейчас, учитывая технологический прогресс?

В 1937 году астрономы были удивлены, когда звезда в бинарной паре внезапно стала ярче в 1 000 раз. Эта пара называется FU Orionis (FU Ori) и находится в созвездии Ориона. Внезапная и экстремальная изменчивость одной из звёзд не поддаётся убедительному объяснению, и с тех пор «FU Orionis» стали называть и другие звёзды, демонстрирующие подобную сильную изменчивость.

Звезда, о которой идёт речь, называется Orionis North и является центральной звездой этой пары. Астрономы наблюдали подобное увеличение яркости у старых звёзд, но не у молодых, таких как FU Ori. Молодой звезде всего около 2 миллионов лет.

Астрономы, работающие с ALMA (Atacama Large Millimetre-submillimetre Array), обнаружили причину переменной яркости Fu Ori. Своё исследование они опубликовали в журнале Astrophysical Journal. Исследование называется «Открытие аккреционного потока и медленного широкоугольного потока вокруг FU Orionis», а его ведущим автором является Антонио Хейлс, заместитель руководителя Североамериканского регионального центра ALMA и учёный из NRAO.

Земля осталась без своего защитного барьера. Магнитный щит планеты окружает Землю и укрывает её от естественного натиска космических лучей. Но иногда щит ослабевает и колеблется, позволяя космическим лучам проникать в атмосферу, создавая ливень частиц, которые, по мнению учёных, могут нанести вред биосфере.

Такое происходило много раз в истории нашей планеты, в том числе 41 000 лет назад во время палеомагнитного экскурса Лашамп-Каргаполово.

Космические лучи — это высокоэнергетические частицы, обычно протоны или атомные ядра, которые летят через космос с релятивистскими скоростями. Обычно магнитный щит Земли отклоняют их, после чего они удаляются от планеты, улетая в космос. Но щит — это природное явление, и его сила меняется, как и его ориентация. Иногда из-за этого космические лучи попадают в атмосферу Земли.

Исследователи с помощью космического телескопа НАСА «Джеймс Уэбб», возможно, обнаружили атмосферные газы вокруг 55 Cancri e, горячей каменистой экзопланеты, находящейся на расстоянии 41 светового года от Земли. Это лучшее на сегодняшний день доказательство существования атмосферы у каменистой планеты за пределами нашей Солнечной системы.

Реню Ху из Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL) в Пасадене (Калифорния) является ведущим автором статьи, опубликованной сегодня в журнале Nature. «"Уэбб" расширяет границы изучения экзопланет до каменистых планет, — сказал Ху. — Он действительно открывает возможности для нового типа науки».

Несмотря на огромное расстояние между нами и сверкающим спутником Сатурна Энцеладом, этот ледяной спутник с океаном является главной целью в наших текущих поисках внеземной жизни. Он выбрасывает в космос водяной пар и крупные органические молекулы через трещины в своей ледяной оболочке, которая относительно тонка по сравнению с другими ледяными океаническими спутниками, такими как Европа Юпитера. Хотя она всё ещё находится вне пределов досягаемости, научный доступ к её океану не так сложен, как у Европы, ледяная оболочка которой гораздо толще.

Наличие крупных органических молекул не вызывает особых споров. Но они не обязательно означают, что в древнем, невидимом океане скрывается что-то живое. Напротив, они могут образовываться в результате гидротермальных процессов. Сложность в том, что гидротермальные процессы также могут быть связаны с возникновением жизни.

На фоне прошедшей на днях сильной магнитной бури часто вспоминали событие Керрингтона — сильнейшее за всю историю наблюдений магнитное возмущение, оставившее планету без электричества и погубившее линии телеграфной связи. И практически единодушно все говорили: тогда это сошло человечеству с рук, потому что роль электроэнергии и электросвязи не была столь велика. Сейчас же такое явление станет концом света для человечества, так как без электричества и связи планета погрузится во мрак и хаос.

Конечно же, это сильное преувеличение. И об этом — текст ниже.

Воздушные батареи на морском дне предлагают более дешёвые долгосрочные накопители энергии

Австралийские инженеры разработали ультразвуковую кофеварку для холодного заваривания

Учёные создали улиток-роботов, которые могут передвигаться самостоятельно с помощью гусениц или работать вместе, чтобы подниматься

В наблюдениях «Уэбба» содержится намёк на возможное наличие атмосферы у скалистой экзопланеты

Астрономы открыли 27 500 новых астероидов, спрятавшихся на архивных снимках

В декабре прошлого года российские ученые допустили возможность существования на окраине Солнечной системы объекта, способного оказаться первичной чёрной дырой. В то же время, астрофизики до сих пор не имеют общепризнанной теории образования чёрных дыр и устройства спиральных галактик. Для восполнения этого пробела в рамках проекта «Мон Тирэй» была разработана гипотеза, объясняющая эти процессы космической механики.

(она, кстати, до сих пор продолжается)

Это солнечное пятно (группа пятен № 3664, если точнее) огромного размера. Не сказать, что совсем оно из ряда вон. Довольно типичное для нашей звезды. Но в нем запросто могли бы утонуть несколько десятков таких планет, как Земля. Хорошо, что это нам не грозит. Кстати, подобного размера солнечные пятна могут быть видны глазом без телескопа (но обязательно с защитным фильтром!), и по этой причине солнечные пятна известны людям с древности. Упоминания о них встречаются в летописях разных народов, но в эпоху Средних Веков разговоры о пятнах на Солнце были признаны греховными. А в телескопическую эпоху первым обнаружил солнечные пятна Галилей (что не всем в его окружении понравилось).

В 1912 году у инженера‑электрика и основателя Немецкого музея Оскара фон Миллера, возник вопрос: «Можно ли спроецировать искусственное звёздное небо на купол, чтобы демонстрировать публике астрономические принципы?». А спустя 12 лет публика смогла посетить большой планетарий, где рассказывалось о небесных телах.

Вид спиральной галактики во многом зависит от того, под каким углом мы на неё смотрим. Для эллиптических галактик такой разницы нет — всё равно, с какой стороны смотреть на шар. Но спиральная галактика по сути представляет собой диск, толщина которого плавно сходит на нет к его краям, а в середине этого диска есть некоторое вздутие — балдж — словно кабина летающей тарелки. Нет лучшей аллегории для спиральной галактики, чем «летающая тарелка», ведь и — плоская, как десертная тарелка, и — летает, причем, быстрее всех других физических образований нашей Вселенной.

Но, астрономы уже успели напридумывать для галактик странных имен. Впрочем, надо же было их как‑то называть — каталожные номера безлики, и превращают астрономию (самую романтическую и возвышенную из наук) в бухгалтерский учет. Астрономы, как могут, противостоят такому подходу, и по сей день выдумывают для небесных объектов оригинальные названия, одно другого остроумнее.

Привет, Хабр.

Напомню, что время от времени я обращаюсь к истории естественнонаучных идей, в том числе, заведомо тупиковых и развенчанных. Три ярких примера исходно неверных допущений, которые привели к великим научным открытиям, я привёл в моей последней февральской публикации «Случай является на помощь тому, кто неустанно ищет». Ещё несколько публикаций такого рода, которые приятно вспомнить — это «Из чего состоит мировой эфир. Последняя теория Менделеева» (+65, 46k просмотров), «Тяжёлое золото Сиборга и алхимические отголоски ядерных реакций» (+25, 4,8k просмотров) и «Не надувайте варп-пузырей, работая на оборонку» (+89, 80k просмотров). В последней из упомянутых публикаций я слегка затрагивал теоретические проблемы (не)существования отрицательной массы и отрицательной энергии. Получение этих субстанций открыло бы нам путь к мгновенным перемещениям в пространстве (пресловутый варп-двигатель и искусственные червоточины) и к антигравитации. В настоящее время существование материи с отрицательной массой считается практически невозможным, так как не согласуется с физикой Эйнштейна, хотя, и здесь есть место для построения моделей и планирования экспериментов. В сегодняшней публикации я хочу рассмотреть новейшую историю поисков отрицательной массы.

Чаще всего на поражающих воображение фотографиях, сделанных орбитальными телескопами, фигурируют спиральные галактики (если телескоп фотографирует что-то космологически далекое от нас). Спиральные галактики красивы, фактурны - в них прослеживается интересная структурность и детализация, они разноцветны - есть на что посмотреть. Да мы и сами живем практически в образцовой спиральной галактике, поэтому наши симпатии к подобным вселенским конструкциям понятны, а может быть даже подсознательны и очень глубоки в нас.

Но мир галактик не исчерпывается только звездными городами со спиральной архитектурой. Есть не менее многочисленный и не менее впечатляющий класс эллиптических галактик. Но поблизости от нас таких немного. Чаще всего мы даже путаем их с теми несчастными бедолагами, которые при неосторожном взаимодействии с более крупными и сильными жителями Вселенной лишились своих спиральных ветвей, обнажив беззащитный балдж. Яркий тому пример - спутники Галактики Андромеды, долгое время считавшиеся карликовыми эллиптическими галактиками, но теперь мы знаем, что перед нами разоренные спиральные галактики небольшого размера, не устоявшие перед гравитацией более крупной галактики.

В ядре Млечного Пути существует проблема пропавших пульсаров. Астрономы пытаются объяснить происшествие уже много лет. Одну из наиболее интересных идей подала группа астрономов из Европы — она связана с тёмной материей, нейтронными звёздами и первичными чёрными дырами (ПЧД).

Астроном Роберто Кайоццо из Международной школы перспективных исследований в Триесте (Италия) возглавил группу, изучающую проблему отсутствующих пульсаров. «Мы не наблюдаем никаких пульсаров в этой внутренней области (за исключением магнетара PSR J1745-2900), — написал он в электронном письме. — Считалось, что это связано с техническими ограничениями наблюдений, но наблюдение магнетара, похоже, говорит об обратном». Этот магнетар вращается вокруг Стрельца А*, чёрной дыры в ядре Млечного Пути.

Участники хабра проявляли большой интерес к космологии пульсирующей Вселенной (https://habr.com/ru/articles/396601/; https://habr.com/ru/articles/371363/; https://habr.com/ru/articles/777028/), поэтому всех заинтересованных хочу обрадовать новостью, что издательство «Питер» в июне этого года выпускает массовым тиражом второе издание книги «Пульсирующая Вселенная» с дополнениями и улучшениями. Получасовую презентацию книги (и космологической теории, которая в ней излагается) от редактора «Питера» и от меня можно посмотреть на ю-тубе: https://www.youtube.com/watch?v=QyVAPTdPC4Y

            На одном космологическом моменте хочется остановиться детальнее – на реликтовых гравитационных волнах. В начале 60-х годов разразилась большая битва между тремя космологическими теориями: теорией постоянного роста Вселенной Бонди-Голда-Хойла (без Большого Взрыва, а Вселенная просто пухнет по непонятным причинам); теорией изначально холодной Вселенной Зельдовича, и теорией горячей ранней Вселенной Гамова, в рамках которой были предсказаны Большой Взрыв, химсостав ранней Вселенной и наличие вокруг реликтового излучения с температурой в несколько кельвинов (излучение очень горячей ранней Вселенной растянулось к нашему времени так, что остыло до температуры жидкого гелия).

            В эстонском городе Тарту, 7-13 июля 1962 года проходил семинар, материалы которого были опубликованы в сборнике «Вопросы космогонии» (1963). В статье «Дозвездная эволюция вещества» Я. Б. Зельдович разбирает теорию горячей Вселенной Гамова-Альфера-Хермана, попытки которых получить наблюдаемый химический состав космической среды, он считает «наивными». Зельдович пишет, что в этой модели «эффективная температура электромагнитного излучения (света) равна 23К» (откуда ЯБ взял это значение вместо нескольких градусов – неясно, возможно из какой-то самой неточной работе группы Гамова).

Кажется было такое популярное музыкальное шоу. Но сейчас речь об исполинских газовых шарах, крайне горячих, в которых сосредоточена значительная часть вселенского вещества, и внутри которых это вещество эволюционирует, обретая очень широкое разнообразие, охватывая чуть ли не половину периодической таблицы Менделеева. О таких звездах наш разговор, а не о каких-то других, хотя есть вненаучная идея о том, что душа, проходящая школу взросления в человеческом теле, когда-то была лишь атомом, но пройдя большую часть своей духовной эволюции — через миллионы воплощений — станет звездой...

Современная физика имеет дело с поистине умопомрачительными масштабами. Космология показывает Землю крошечной точкой среди наблюдаемой Вселенной, размеры которой поражают воображение и составляют 93 млрд световых лет. В то же время современные коллайдеры частиц исследуют микрокосмический мир, который в миллиарды раз меньше самого маленького атома.

Эти две крайности, самые большие и самые маленькие расстояния, исследуемые наукой, разделены 47 порядками величины. Это единица с 47 нулями после неё, число настолько абсурдно огромное, что его не стоит даже пытаться понять. И всё же, несмотря на изучение столь радикально разных расстояний и явлений, космология и физика частиц глубоко связаны между собой. Наблюдение за движением звёзд и галактик может выявить влияние ещё не открытых частиц, а изучение фундаментальных частиц в лаборатории может рассказать нам о рождении и эволюции космоса.

• Луноход НАСА VIPER обзавёлся «шеей» и «головой» для миссии, планируемой на этот год

• Учёные создали первый искусственный синапс, похожий на те, что есть в мозге

• Перегруженность орбиты достигает критического уровня, предупреждает новый доклад

• «Тигровые полосы» на Энцеладе могут показать, пригодны ли его океаны для жизни

• Исследователи создали пластик, в который добавлены бактерии, способные его переваривать