1. "Сбежавшая звезда"
Международная команда астрономов получила новые данные о таинственном объекте, впервые замеченном в 2017 году и получившем негласное название "сбежавшая звезда". Этот объект пересек Млечный Путь со скоростью 3,2 миллиона километров в час, причем двигается он, как говорят исследователи, в неправильном направлении.
Как сообщает Live Science, речь идет о загадочном объекте, который произвел настоящий фурор в мире астрономии. Он был открыт в 2017 году. Первоначально ученые классифицировали его как звезду, ей дали официальное название LP 40-365.
Последовавшее затем детальное изучение буквально ошеломило специалистов. Было установлено, что объект движется с невероятной скоростью около 3,2 миллиона км/ч - это примерно в четыре раза быстрее, чем скорость движения нашего Солнца по орбите вокруг центра галактики. Более того, выяснилось, что объект летит в "неправильном" направлении - против направления, в котором движется большинство звезд вокруг центра нашей галактики.
Еще одной выявленной аномалией оказалось то, что данный объект состоит из совершенно другого материала по сравнению с остальными звездами Млечного Пути. Он насыщен тяжелыми "металлическими" атомами, в то время как в других звездах преобладают легкие химические элементы.
Невероятная скорость движения указывает на то, что объект стремится покинуть пределы нашей галактики. Опираясь на данный факт, астрономы в своем новом исследовании предположили, что такую скорость могло развить только небесное тело, пережившее мощную космическую катастрофу.
Подозрение пало на взрыв сверхновой, в результате которого мощный выброс энергии мог придать импульс LP 40-365. Но является ли этот объект частью взорвавшейся звезды или это была звезда-партнер, выброшенная в космос мощнейшей ударной волной?
Новый анализ данных, полученных еще в 2017 году, позволил отдать предпочтение гипотезе о том, что LP 40-365, по сути, является космическим мусором. То есть это осколок белого карлика, которому удалось выжить после события, о котором пока можно только гадать.
Астрономы пришли к выводу, что эта звезда порядка пяти миллионов лет назад была частью парной звездной системы - пары белых карликов. Судьба подобных маленьких звезд, похожих на Солнце, типична - с течением времени одна звезда отнимает у своего партнера так много массы и энергии, что взрывается. Такие взрывы настолько мощны, что старые элементы объединяют свои ядра в совершенно новые элементы.
К слову, в рамках нового исследования команда во главе с Дж. Дж. Гермесом, астрономом из Бостонского университета, выявила еще несколько аномальных особенностей изучаемого объекта. Сделать это помогли данные, собранные с помощью спутника NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite. Этот аппарат был разработан для поиска отдаленных транзитных планет, которые проходят по орбите и с определенной периодичностью перекрывают свет своих звезд, как бы затемняя их.
У объекта LP 40-365 был зафиксирован подобный цикл - он тускнеет и светлеет каждые 8,9 часа. Это удивило ученых потому, что вокруг данного осколка звезды нет вращающихся планет, то есть, нет объектов, которые могли бы перекрывать свечение.
Подозревая, что мерцание может быть связано с ошибками аппаратуры, необычный объект был изучен при помощи космического телескопа Hubble. Однако его данные лишь подтвердили данные TESS. Таким образом, существование "часового механизма" мерцания загадочного объекта было подтверждено независимыми друг от друга наблюдениями. Сейчас ученые рассматривают несколько гипотез, которые могли бы объяснить данный феномен.
2. "Воды нет"
Ученые из Университета Гонконга (HKU) представили новое исследование, которое ставит под сомнение популярную гипотезу о кратере Гейла на Марсе. До сих пор данные марсохода Curiosity указывали на то, что этот кратер в древности мог представлять собой полноводное озеро. Однако альтернативный взгляд на эти же данные показал, что озера никогда там могло и не быть.
Краткий отчет об исследовании опубликован на сайте HKU. Его провели геологи, которые для анализа взяли давно известные и изученные данные. Сведения ранее были получены марсоходом Curiosity, который исследует кратер Гейла и гору Шарпа с 2012 года.
Предыдущий анализ позволил предположить, что отобранные этим ровером образцы являются озерными отложениями. С течением времени теория о том, что около трех миллиардов лет назад кратер Гейла был огромным озером с жидкой воды, стала популярной и почти общепринятой.
Однако геологи утверждают, что марсоход миссии NASA в течение последних восьми лет исследовал вовсе не озерные, а поверхностные отложения. Авторы работы пишут, что Curiosity за годы своей работы провел обширный геологический анализ образцов с помощью своего набора инструментов.
Проанализировав именно эти данные, исследователи и предположили, что отложения, изученные марсоходом в течение большей части миссии, на самом деле образовались не в озере. По их мнению, изученный материал является отложениями, образовавшимися за миллионы лет в результате выпадения атмосферных осадков и эрозии.
Исследователи предполагают, что "влажная среда", о которой много говорили все последние годы, на самом деле представляет собой следы выветривания. Выглядят же они необычно потому, что указанные процессы происходили в далеком прошлом, когда на Красной планете шли дожди, а ее атмосфера кардинально отличалась от нынешней.
В качестве доказательства своих доводов геологи из Гонконга приводят многочисленные данные проведенных ими химических испытаний. Кроме того, они провели измерения методом рентгеновских лучей и сопоставили их с полученными ранее изображениями текстур горных пород. Это позволило определить, как состав горных пород Марса связан с геологическими процессами, происходившими на этой планете.
В результате были выявлены очень важные химические структуры в породах, присутствие которых невозможно объяснить в контексте влияния озерной среды. Ключевым моментом, пишут исследователи, является то, что некоторые из этих элементов подвижны или легко растворяются в воде, а другие элементы неподвижны. Другими словами, они остаются в горных породах при любых условиях.
"Будет ли элемент подвижным или неподвижным, зависит не только от его типа, но и от свойств жидкости, - объясняет доктор Джо Михалски. - Зависит от того, была ли эта среда кислой, соленой и т.д. Полученные командой результаты показывают, что неподвижные элементы коррелируют друг с другом и заметно обогащаются на более высоких отметках в профиле породы. Это указывает на выветривание, которое происходило сверху вниз, то есть так, как это обычно происходит в почве. Кроме того, полученные данные показывают, что объемы железа истощаются по мере усиления процесса выветривания. А это означает, что в то время атмосфера на древнем Марсе постепенно уменьшалась".
Новая работа позволит улучшить понимание того, как в целом эволюционировала марсианская атмосфера и климат на поверхности Красной планеты. Это важно и для исследования возможного существования жизни на Марсе в древности. Полный отчет об исследовании можно найти в журнале Science Advances.
3. "Под ногами: Луна"
Международная команда астрономов провела детальный анализ радиолокационных данных, присланных на Землю китайским луноходом Yutu-2, и установила, что на обратной стороне Луны под поверхностью лежит не однородный, а четырехслойный реголит.
Исследование опубликовано в журнале Geophysical Research Letters, а коротко о нем рассказывает Phys.org. Команда астрономов из разных стран провела повторный анализ данных лунохода из китайской миссии Chang'E-4, целью которой является изучение обратной стороны Луны.
Ранее Yutu-2 прислал на Землю радиолокационные данные исследования грунта. Предварительный анализ позволил предположить, что на обратной стороне Луны под поверхностью залегает только однородный слой почвы глубиной 12 метров.
Для нового исследования был специально разработан перспективный метод обработки данных лунного радара. Он помог ученым рассмотреть то, что находится под поверхностью Луны, в мельчайших подробностях. В результате теория о существовании единственного неглубокого слоя в районе посадки космического корабля Chang'E-4 была опровергнута.
Новый метод основан на изучении радиолокационных сигнатур подповерхностных горных пород и валунов. Он позволяет определять свойства лунной почвы с такой точностью, что приборы распознают ранее невидимые слои и тончайшие границы между ними. Команде удалось обнаружить четыре таких слоя, которые уместились на глубине 12 метров.
"Разработанный нами новый метод радиолокационной обработки позволил более детально, чем раньше, изучить радиолокационные данные с места посадки Chang'E-4, - говорит руководитель исследования доктор Ираклис Гианнакис. - Это открытие имеет важное значение с точки зрения расширения нашего понимания о планетарных почвах. Ведь теперь мы можем увидеть то, что находится под поверхностью, более четко, чем когда-либо прежде".
По его словам, изначально команда предполагала увидеть однородный слой реголита глубиной 12 метров, как это предсказывало моделирование. Даже было подготовлено объяснение. Источником однородного материала ученые считали расположенный по соседству кратер под названием Финсен.
Однако оказалось, что исследованный участок обладает гораздо более сложной структурой. Анализ показал, что верхний 12-метровый слой на самом деле состоит из четырех разных материалов, которые лежат друг над другом. Удивительно, но при использовании обычной радиолокационной обработки данных эти отдельные слои оставались невидимыми.
"Мы переживаем новую "золотую" эру освоения космоса с многочисленными успешными планетарными миссиями и многими другими, запланированными на будущее, - продолжает доктор Ираклис Гианнакис. - Разработанную нами методологию можно использовать для определения свойств недр с помощью радара. Это позволит находить ранее невидимые слоистые структуры в пределах первых 10-20 метров под поверхностью любой планеты".
3. "Что на обед?"
Исследование, проведенное Альмудена Прието из Института астрофизики Канарских островов (IAC), позволило впервые зафиксировать существование длинных и тонких пылевых нитей, которые окружают и питают черные дыры в центрах галактик.
Результаты исследования опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, а коротко о нем сообщается на сайте IAC. Авторы напоминают, что черные дыры являются одними из самых загадочных объектов во Вселенной. Загадок хватает - например, достоверно не установлено, откуда берется огромный объем материала внутри черных дыр, который в миллионы раз превышает массу Солнца. Загадкой остается и невероятно плотная концентрация вещества в этом объеме.
Однако в новом исследовании команда во главе с Альмудена Прието задалась другим вопросом: а как кормятся черные дыры? Известно, что они притягивают к себе окружающий материал, включая целые планеты, и поглощают их. Предполагается, что происходит это за счет мощных гравитационных сил. Новое исследование доказало, что активную роль в питании черных дыр играют ранее неизвестные науке структуры.
К такому выводу астрофизики пришли, изучив черную дыру, расположенную в центре галактики NGC 1566. Для анализа были использованы изображения космического телескопа Hubble, а также данные наземных телескопов VLT Европейской южной обсерватории (ESO) и ALMA, распложенных в Чили.
Благодаря синхронизации изображений ученые смогли получить прямую визуализацию процесса ядерного питания черной дыры. Комбинирование позволило сделать один общий снимок, на котором отчетливо видны длинные и тонкие пылевые нити. Видно, как они разделяются и тянутся прямо к центру галактики, где начинают циркулировать и вращаться по спирали вокруг черной дыры. Последняя затем их поглощает.
По мнению ученых, эти тонкие пылевые нити могут быть естественной причиной возникновения затемнения в центрах многих галактик. Такое явление наблюдается, когда черные дыры активно "питаются".
4. "Мусорная проблема"
В настоящее время на орбитах Земли находится космический мусор общей массой более семи тысяч тонн. Если собрать весь космический мусор, находящийся на орбитах вокруг Земли, получится более семи тысяч тонн, это вес груженого железнодорожного состава из более чем 70 вагонов, сообщает "Интерфакс" со ссылкой на "Роскосмос".
Ежедневно автоматизированная система предупреждения об опасных ситуациях в околоземном космическом пространстве (АСПОС ОКП) получает от трех до десяти сообщений о сближениях российских космических аппаратов с потенциально опасными объектами. В июне глава "Роскосмоса" Дмитрий Рогозин выступал за создание единой международной системы мониторинга космического мусора. По его словам, создание многотысячных группировок несет угрозу для МКС. "Роскосмос" предлагает обязать создателей подобных спутниковых систем сводить отработанные аппараты с орбиты.
По разным оценкам, сегодня в космосе хаотично движутся свыше 13 тысяч объектов, размер которых превышает 20-30 см. Из них лишь примерно семь процентов - космические аппараты. Все остальное - гигантская свалка, раскиданная по орбитам: "мертвые" спутники, обломки конструкций, элементы, которые сопутствуют выведению аппаратов и которые образуются при их разрушении.
Как рассказывают специалисты, наиболее засорена низкоорбитальная область околоземного космического пространства высотой до двух тысяч километров. А именно она чаще всего используется для работы космических аппаратов. Здесь сейчас работают более трех тысяч действующих спутников, а неприятную "компанию" им составляют около 14 тысяч "мусорных" объектов размером более десяти сантиметров.
На высотах около 20 тысяч километров функционируют около 150 космических аппаратов, в то время как более 500 - уже на свалке. На геостационарных и высокоэллиптических орбитах летают более 600 активных спутников и более 1500 объектов космического мусора.
Число потенциально угрожающих МКС космических объектов на высотах 415-420 километров (как раз там, где летает космическая станция) уже приближается к тысяче единиц. Конечно, станция сконструирована с учетом опасности поражения орбитальным "мусором": снабжена системами активной и пассивной защиты. Считается, что орбитальный комплекс сможет выдержать столкновение с обломком диаметром один сантиметр. Но проблема из года в год становится все серьезнее.
Надо сказать, что в последние годы на низких околоземных орбитах стало еще теснее: это связано в том числе с запуском больших группировок спутников, таких как, например, Starlink (США) и OneWeb (Великобритания).
5. "Под ногами: Марс"
Международная команда ученых впервые создала подробную карту внутреннего строения Марса, использовав для этого сейсмические данные. Исследователям удалось не просто заглянуть внутрь Красной планеты, но и измерить ее кору, мантию и ядро.
Сразу три результирующие статьи об этом исследовании опубликованы в журнале Science, а о содержании базовой из них рассказывается на сайте Высшей технической школы в Цюрихе (ETH Zurich).
Исследователи впервые использовали сейсмические данные о Марсе, полученные в рамках работающей с 2019 года миссии InSight. Этот аппарат регистрирует и анализирует "марсотрясения". Используя эти данные, ученые измерили кору, мантию и ядро Красной планеты, создав детальную карту ее строения.
Прежде всего, нашла свое подтверждение гипотеза о том, что планеты земной группы, включая Марс, имеют аналогичную земной структуру. Общепринятая теория гласит, что Земля состоит из нескольких слоев. Верхним является тонкая кора из легкой твердой породы, которая покрывает толстую мантию из тяжелой вязкой породы. А та, в свою очередь, окружает ядро, состоящее в основном из железа и никеля.
"Теперь сейсмические данные подтвердили, что Марс, предположительно, когда-то был полностью расплавлен, прежде чем разделиться на кору, мантию и ядро, которые мы видим сегодня. Однако они отличаются от земных", - говорит соавтор работы Амир Хан.
Кроме того, исследователи установили, что на Марсе нет тектоники плит. Они подсчитали, что толщина марсианской коры под местом посадки зонда InSight составляет от 15 до 47 километров. Столь тонкая кора, по мнению авторов работ, должна содержать относительно высокую долю радиоактивных элементов. А это ставит под сомнение результаты всех предыдущих моделирований химического состава марсианской поверхности.
Также установлено, что под тонкой корой Марса находится мантия с литосферой из более твердых пород. Глубина этого слоя вдвое больше, чем у Земли, она достигает 400-600 километров. Этот феномен ученые объясняют тем, что на Марсе сегодня имеется только одна континентальная плита, в то время как Земля обладает семью крупными подвижными плитами.
При этом измерения показали, что марсианская мантия минералогически очень похожа на верхний слой мантии нашей планеты. Ученые даже назвали ее "упрощенной версией мантии Земли". Однако отмечены и существующие различия. Например, мантия Марса содержит больше железа, чем мантия Земли.
Исследование также показало, что ядро Красной планеты является более крупным и жидким, чем предполагалось до сих пор. Его радиус составляет около 1840 километров, и это на 200 километров больше, чем предполагалось 15 лет назад, когда миссия InSight только планировалась.
"Определив радиус ядра, теперь мы можем рассчитать его плотность, - говорит соавтор исследования Симон Штелер. - Если радиус ядра большой, то его плотность должна быть относительно низкой. Это означает, что ядро должно содержать большую долю более легких элементов в дополнение к железу и никелю".
По его словам, к таковым элементам относятся сера, кислород, углерод и водород, и все вместе они составляют неожиданно большую долю по сравнению с предыдущими предположениями. Чтобы составить детальную карту внутренней структуры Красной планеты, ученым были необходимы волны землетрясений, которые отражаются от поверхности или от ядра. Миссия InSight предоставила им уникальную возможность получить именно такие данные. Добавим, что исследователям впервые удалось наблюдать и анализировать подобные волны на Марсе.
