Детективы орбит вышли на след давно потерянной Солнцем планеты

[Kiesza]

Наша Солнечная система — это место преступления возрастом 4,6 миллиарда лет. Изрытые кратерами поверхности, смещенные орбиты планет и потоки межпланетного мусора — это космические эквиваленты пятен крови, расплескавшейся на стене, и следов шин удирающей с визгом машины. Эти и другие улики рассказывают о хаотическом начале существования нашей планетарной семьи. В этих уликах погребены и наши потерянные братья: в том числе и девятая планета (нет, не Плутон), которую выбило гравитационной встряской, которую претерпела наша Солнечная система в юности.

Сегодня внешнюю Солнечную систему разделили между собой четыре гигантских мира: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. За ними лежит пояс Койпера, поле ледяных обломков, в которое затесался и Плутон.

«Не нужно заблуждаться, полагая, что внешняя часть Солнечной системы всегда была такой», говорит Дэвид Несворны, планетолог Юго-Западного научно-исследовательского института в Боулдере, штат Колорадо, который первым заговорил о планете-беглеце в 2011 году.

Лететь дальше.

Где находится девятая планета?

Несворны — один из тех ученых, которые пытаются выяснить, как Солнечная система развивалась в свои первые несколько сотен миллионов лет. Используя сложные компьютерные модели, ученые пришли к истории, в которой юные планеты сформировались относительно тесно и затем обменивались положениями, периодически подныривая и перескакивая с одной орбиты на другую. Эти моделирования объясняют множество небольших подробностей о том, как планеты, астероиды и кометы вращаются вокруг солнца сегодня.

Только вот есть одна проблема. История обычно заканчивалась тем, что Уран или Нептун выбивались из Солнечной системы, писал Несворны в сентябре в Annual Review of Astronomy and Astrophysics.



Поскольку Уран и Нептун остались на своих местах — космический аппарат, в конце концов, посетил обе планеты — этот нарратив не очень складный. Но пятая гигантская планета, как полагают многие, может быть пропавшим героем этой сказки и важным игроком истории нашей Солнечной системы.

Фантомная планета.

Чтобы воссоздать сцены древности, астрономы обращаются к компьютерным моделям для генерации тысяч различных солнечных систем, собранных тысячами разных способов. В строчках кода они излагают законы физики и стартовую линейку любого расположения планет, которое только можно представить. Ученые задают сцену: планета здесь, несколько астероидов здесь — затем отходят и дают природе сделать свое дело. Через несколько недель в реальном мире — миллионы лет в симуляции — астрономы наконец решаются заглянуть и посмотреть, как чувствует себя новорожденная солнечная система. Чем ближе к реальности, тем лучше.

Именно этим Несворны занимался в 2009 году. Он играл с виртуальными солнечными системами, пытаясь найти лучший способ спасти виртуальный Уран и виртуальный Нептун от одностороннего турне в виртуальный глубокий космос.

Проблемой был Юпитер. Эта гигантская планета — громила, гравитация которого может достигать далеких пределов и расширяться, расталкивая небольшие миры и стягивая обломки. В самых успешных моделях Юпитер и одна из двух внешних планет рикошетом отскакивали друг от друга и, наконец, оседали на своих нынешних орбитах. Но это происходило только в 1% случаев. В других 99% случаев Юпитер выбивал Уран или Нептун так сильно, что они покидали Солнечную систему и никогда больше не возвращались.

«Все это странно, потому что мы знаем, что Уран и Нептун выжили», говорит Несворны. Поэтому он продолжал выстраивать новые системы. После года бесчисленных попыток разных сценариев, он начал добавлять жертвенные планеты: другие планеты, которые были уничтожены, чтобы спасти другие.



«Я бы запустил эти симуляции, чтобы увидеть, что произойдет, не воспринимая их слишком серьезно», говорит Несворны. «Но потом понял, что в них может быть какая-то правда». Он провел примерно 10 000 симуляций, меняя количество дополнительных планет, их начальных местоположений и масс в каждом отдельно случае.

Самый лучший сценарий — который воспроизводил Солнечную систему, наиболее похожую на реальную — включал дополнительную планету, которая находилась между оригинальными орбитами Сатурна и Урана. Этот мир был примерно такой же массивный, как Уран и Нептун, или в 16 раз массивнее Земли. Именно эта планета могла запутаться с орбитой Юпитера и быть выброшена из Солнечной системы.

Но шансы все еще невелики. Повторные симуляции такой установки удавались лишь в 5% случаев. «Нынешняя Солнечная система не является ни типичным, ни ожидаемым результатом», писал Несворны в работе 2012 года, изучая эту идею, в соавторстве с коллегами Алессандро Морбиделли из Обсерватории Лазурного берега Франции. Но это было значительное улучшение по сравнению с 1% уровнем успеха моделирований, которые включали только четыре гигантские планеты, которые мы знаем и любим сегодня.

«Говорить о существовании пятой гигантской планеты на самом деле намного проще, чем не говорить», говорит Шон Раймонд, планетолог Университета Бордо во Франции. Хотя доказательства в значительной степени косвенные, «иметь еще одну такую в те времена было бы намного больше смысла».

Может показаться, что это притянуто за уши. Как астрономы могут вообще что-то знать о происходящем более 4 миллиардов лет назад? Как они могут знать что-то о планетах, которые остались на текущий момент, не говоря уж о тех, которые больше нет? Оказывается, планеты оставляют после себя боевые шрамы, которые планетарные детективы могут попытаться прочитать.

Межпланетные пятна крови.

«Мы определенно уверены в том, что планеты сформировались не там, где они находятся сейчас», говорит Натан Каиб, планетолог Университета Оклахомы в Нормане.

Эта уверенность появилась не так давно. На протяжении большей части истории звездные наблюдатели предполагали, что планеты всегда двигались по тем орбитам, которые имеют. Но в начале 1990-х годов ученые осознали, что в этом сценарии что-то упущено.

Сразу за орбитой Нептуна лежит пояс Койпера, россыпь ледяных обломков, окружающих Солнце. «Это пятна крови на стене», говорит Константин Батыгин, планетолог Калифорнийского технологического института.



Расположение объектов пояса Койпера привело ученых к неизбежному заключению: Нептун должен был сформироваться ближе к Солнце, чем сейчас. Многие из объектов пояса Койпера сбиты вместе на концентрических орбитах, смутно напоминающих борозды на пластинках. И это не какие-нибудь случайные орбиты — они все тесно привязаны к орбите Нептуна.

Возьмем Плутон, самого известного жителя пояса Койпера. Он и несколько сотен его известных компаньонов обходят Солнце ровно два раза за каждые три обхода, совершаемых Нептуном. Другие потоки объектов Койпера обходят один раз на каждые два оборота Нептуна, или по четыре раза на каждые семь.

Пояс Койпера никаким образом не мог оказаться в таком движении самостоятельно. Если, однако, Нептун сформировался ближе к Солнцу, а затем вышел наружу, его гравитация должна была сработать как сеть, захватив близлежащие межпланетные обломки на этих специальных орбитах и запустив их двигаться определенным образом.

Это соответствует некоторым моделированиям, которые проводились десять лет назад. Формирование планет было жутким кровопролитием, в результате которого по всей Солнечной системе оказался разбросан мусор. Любые фрагменты, которые подходили слишком близко к Нептуну, должны были притянуться гравитацией планеты. Поскольку у каждого действия есть равная и противоположная реакция, каждый раз, когда Нептун притягивал фрагмент, планета отталкивалась в противоположном движению фрагмента направлении. Со временем Нептун медленно уполз от Солнца.

Миграция Нептуна повлияла и на другие гигантские планеты. В конце концов, Юпитер, Сатурн и Уран вспахивали такое же поле обломков и имели дело с подобными гравитациоными взаимодействиями. Если бы Нептун двигался, все эти гигантские планеты бы двигались.

И это была бы явно не поездка с ветерком.

Непрерывное измельчение всех этих обломков должно было вылепить орбиты планет-гигантов в идеальные выровненные круги, подобно тому, как глина на гончарном круге сглаживается крепкой рукой гончара. Но атк не случилось. Планеты гигантов вместо этого двигаются на орбитах, которые слегка вытянуты и искажены. Будто кто-то врезался в круг, испортив округлые горшки.

Скачущий Юпитер.

В 2005 году ученые нашли виновника. Новые модели показали, что в определенный момент гигантские планеты должны были претерпеть так называемую «динамическую нестабильность». Иными словами, все перевернулось вверх тормашками на миллион лет. Наиболее вероятным источником этой катавасии должна была быть серия близких проходов между Сатурном и либо Ураном, либо Нептуном — то есть, ледяными гигантами — коорая отправила один из этих миров в направлении Юпитера. По мере приближения к гигантской планете, ледяной гигант гравитационно влиял на Юпитер, замедляя его и сталкивая на низкую орбиту. Но и Юпитер так же сильно тянул приближающуюся планету. Ледяной гигант, будучи намного легче, разгонялся по мере замедления Юпитера, удаляясь от Солнца.

Эта ссора была для Солнечной системы гравитационным миксером. Юпитер прыгнул внутрь, а остальные внешние планеты выскочили наружу. Этот удар исказил орбиты гигантских планет и сделал их такими, какими они являются сейчас. Он также спас внутреннюю Солнечную систему — Меркурий, Венеру, Землю, Марс и пояс астероидов — от перемешивания за счет длительного гравитационного воздействия Юпитера и Сатурна. Такая проблема также возникала в более ранних симуляциях.

Это подводит нас к удалению Урана или Нептуна. Именно в этот момент в симуляциях Юпитер чаще всего выбрасывает ледяного гиганта из галактики.

Это дилемма, которую пытался решить Несворны, не нарушая все остальное в симуляциях, что действительно работало. Дополнительный ледяной гигант взял бы на себя основную часть напора Юпитера, позволив другим событиям нарратива разворачиваться постепенно и беспрепятственно.

«Это совершенно правдоподобно», говорит Батыгин. «Если вы спросите, есть ли какая-нибудь причина тому, почему у нас должно быть два, а не три ледовых гиганта, ответом будет: конечно, нет». Фактически, по его словам, некоторые вычисления показывают, что изначально было создано не более пяти нептуноподобных миров.

Батыгин и его коллеги изучали этот вопрос одновременно с Несворным, хотя их мотивы были разными. «Я хотел продемонстрировать, что никакой дополнительной гигантской планеты быть не может», говорит он.

Он рассудил, что эта предполагаемая планета, двигаясь из Солнечной системы, разбила бы ту часть пояса Койпера, известную как холодный классический пояс. Если бы пояс Койпера был пончиком, говорит Батыгин, холодный классический пояс был бы шоколадной его начинкой — это семейство объектов, орбиты которых лежат практически на одной плоскости в поясе Койпера. Проходящая планета возмутила бы эти орбиты, считают Батыгин и его коллеги.

Их компьютерное моделирование показало, что этого не происходило. Более того, к их удивлению, выброшенная планета не уничтожила бы холодный классический пояс. Это не доказывает существование планеты — лишь говорит о том, что Солнечная планета работает так, как работает, вне зависимости от того, была она там или нет. Может ли эта планета оставить более значимую сигнатуру? Или, возвращаясь к аналогии с местом преступления, какие-нибудь следы шин? Несворны полагает, что могла бы.

След взят.

Есть еще одна часть пояса Койпера, называемая ядром, узкий поток ледяных фрагментов, орбиты которых в настоящее время не синхронизированы с нептуновой. Происхождение ядра — в некотором смысле загадка. В 2015 году Несворны заявил, что в этом может быть замешан скачок во внешней миграции Нептуна — вызванной выбросом планеты.

Когда Нептун отправился на свою окончательную орбиту и смахнул обломки с орбит, синхронизированных с его собственной, «удар» в нужное время мог бы запустить часть этих обломков словно независимый поток, «ядро». Моделирования показывают, что гравитационный толчок, который заставил Юпитер прыгнуть и вытолкнуть лишнюю планету, мог произойти как раз в нужное время, чтобы сместить Нептун.

Правда в том, что мы можем никогда не узнать наверняка, что происходило в годы формирования Солнечной системы. «Мы не можем написать Библию Солнечной системы», говорит Батыгин. «Только смутно набросать ее историю».

Если Солнечная система действительно выбросила одного из своих, он в хорошей компании. За последние годы астрономы обнаружили несколько блуждающих планет, которые также были выброшены из своих домов. Более того, расчеты показывают, что в галактике больше плавающих планет типа Юпитера, нежели звезд.

Это миллиарды беженцев. Наш беглец, вероятно, был размером с Нептун, и мы не знаем, сколько ему подобных бродит по галактике. Но знаем, что Вселенная полна мелких вещей, и их больше, чем больших.

Вопрос: Понравилось?

1. Да.		54	(100%)
Всего:		54

@темы: астрономия, конкурс 25/10-05/11

---

Внимание - конкурс!(дополнение! внимательно прочитайте условия конкурса)

[твоя Вселенная]

Конкурс на самый интересный и познавательный пост
будет проводиться с 25/10 по 5/11 включительно. В эти дни выкладываются только конкурсные посты. Прочие будут удаляться.
Условия:
1. Желающий принять участие в конкурсе может выложить только один пост.
2. Обязательно пишется тема поста с большой буквы и без точки в конце.
3. Текст должен состоять не меньше, чем из 10-20 предложений. Видео, гифки, рисунки, фото обязательно сопровождаются текстом.
4. Тема поста любая, связанная с космосом.
5. Обязательно отмечать тег конкурс 25/10-05/11 и тег по теме поста.
6. Обязательно делать голосовалку!
В ней писать "Понравилось?" и один вариант - "Да"
Именно по итогам голосования и будут определены победители!
7. В конкурсе будет три призовых места.
8. Победители будут объявлены 5/11 вечером.
Призы:
Занявший первое место получит 100 еп, а второе и третье по 50 еп каждый.

[J]твоя Вселенная[/J] <a href="http://eyespace.diary.ru/p216454666.htm" target=_blank> объявила </a>  конкурс на интересный пост с 25/10 по 5/11

запись создана: 23.10.2018 в 19:18

@темы: модераторское, конкурс 25/10-05/11

---

Сравниваем размер кораблей из «Звездных войн» с объектами реального мира

[Kiesza]

Любимые многими фильмы «Звездные войны» показывают нам будущее, к которому мы так и не пришли. Мы не знакомы с другими цивилизациями, не можем свободно перемещаться между планетами и солнечными системами, да и световых мечей не придумали. Уж тем более у нас нет такого многообразия космических кораблей. А если бы были, на что они были бы похожи? Наши коллеги из Business Insider сравнили размер кораблей из «Звездных войн» с тем, что мы можем увидеть в нашей Вселенной.

Начнем с наземного корабля, который хоть и летает, но не сможет отправить капитана в далекий космос. На таком транспортом средстве передвигалась по планете героиня Дэйзи Ридли. Ее корабль по размеру можно сравнить с обычным африканским слоном. Длина такого транспортного средства – почти 3,5 метра.




Перейдем к знаменитым кораблям X-Wing, благодаря которым отважные пилоты так успешно борются с силами империи. Этот маневренный корабль можно сравнить с частной яхтой. Его длина составляет 12,5 метра.



Знаменитый «Тысячелетний сокол» коллеги из Business Insider решили сравнить с новогодней елкой Рокфеллера, высота которой составляет 33,5 метра. В квартиру такую елку поставить не получится.



Длину корабля Кайло Рена, злодея из новых фильмов, можно сравнить с высотой статуи Свободы – 46 метров.



А вот длина грузового корабля Хана Соло скорее можно сравнить с высотой небоскреба Empire State Building – 440 метров.



Наконец, самое интересное. Знаменитый имперский «Разрушитель» по своим размерам сопоставим с мостом Золотые ворота в Сан-Франциско. Длина разрушителя – 2916 метров.



По материалам: hi-news.ru

@темы: Вселенная/Star Wars

---

В обитаемой зоне красного карлика обнаружена новая экзопланета

[Kiesza]

Kepler 159d имеет массу, сравнимую с массой Сатурна, второй по величине планеты в Солнечной системе.



Аспирант Университета Западного Онтарио (Канада) Крис Фокс открыл новый мир в многопланетной звездной системе. Под руководством Пола Вигерта, директора программы выпускников Западного Центра планетных наук и исследований, молодой ученый установил наличие экзопланеты, предварительно обозначенной как Kepler 159d, путем исследования гравитационных эффектов на планетах Kepler 159b и Kepler 159c, которые ранее были обнаружены космической обсерваторией «Kepler». Выводы опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Центральная звезда планетарной системы Kepler 159 – красный карлик с массой, оцениваемой в 52 процента от массы Солнца. Температура ее поверхности составляет около 3600 °C, для сравнения, поверхность нашей звезды разогрета до 5500 °C.

На самом деле, Крис Фокс и Пол Вигерт не наблюдали Kepler 159d непосредственно, а обнаружили ее за счет колебаний орбит других экзопланет, которые позволили планетологам определить ее присутствие.


Схема системы Kepler 159 (зеленым обозначена обитаемая зона).

Kepler 159d имеет массу, сравнимую с массой Сатурна, второй по величине планеты в Солнечной системе. И, подобно знаменитому газовому гиганту, экзопланета, скорее всего, не имеет твердой поверхности.
Есть ли в системе Kepler 159d кольца или луны, такие как у Сатурна, пока неизвестно, но установлено, что она вращается в пределах обитаемой зоны звезды Kepler 159, то есть температурный баланс экзопланеты находится в диапазоне, подходящем для поддержания воды в жидком виде, а это важный фактор для возможности существования известных нам форм жизни. Тем не менее на данный момент нет никаких доказательств того, что на какой-либо планете в звездной системе Kepler 159 развивается жизнь.

По материалам: in-space.ru

@темы: открытый космос, астрономия, Планеты и их спутники

---

Небольшое объявление

[твоя Вселенная]

В скором времени организуется конкурс на самый интересный и познавательный пост в нашем сообществе. Все условия проведения конкурса и награды будут объявлены позже.

[J]твоя Вселенная[/J] <a href="http://eyespace.diary.ru/p216454557.htm" target=_blank> объявляет </a> о конкурсе на интересный пост в ближайшее время

@темы: модераторское

---

NGC 1672: спиральная галактика с перемычкой

[Kiesza]

У многих галактик около центров есть перемычки. Предполагается, что и у нашей Галактики Млечный Путь есть небольшая центральная перемычка. Эффектные детали структуры спиральной галактики с хорошо заметной перемычкой NGC 1672 видны на этом чрезвычайно детальном изображении, полученном по данным космического телескопа имени Хаббла. Можно увидеть тёмные волокнистые полосы пыли, молодые скопления из ярких голубых звезд, красные эмиссионные туманности из светящегося водорода, длинную яркую перемычку из звёзд, пересекающую центр, и яркое активное ядро, в котором, вероятно, находится сверхмассивная чёрная дыра. Свету требуется около 60 миллионов лет, чтобы преодолеть расстояние, отделяющее нас от NGC 1672. Размер этой галактики около 75 тысяч световых лет, она видна в созвездии Золотой Рыбы. Исследования NGC 1672 позволят лучше понять, как перемычка влияет на процесс звездообразования в центральных областях галактики.

@темы: открытый космос, астрономия, Галактики

---

Соотношение размеров космических объектов

[Kiesza]

@темы: открытый космос, астрономия

---

Где-то там подо льдом

[Kiesza]

За миллиарды лет во Вселенной должно было появиться немало технологически развитых цивилизаций. Однако человечеству так и не удалось обнаружить признаков существования ни одной из них. Так где же все? Алан Стерн предполагает, что скрываются под многокилометровой толщей льда на планетах-океанах.

Описанное выше противоречие называется парадоксом Ферми в честь физика, который его сформулировал. В ходе неформальной беседы со своими коллегами он задался вопросом: «Если инопланетяне существуют, то где же они?». Уже более полувека ученые пытаются найти решение этой загадки. Кто-то говорит о том, что появление многоклеточной жизни на Земле — почти уникальный случай, другие исследователи придерживаются гипотезы зоопарка, согласно которой наличие жизни на Земле давно известно разумным представителям внеземных цивилизаций, но они предпочитают в нее не вмешиваться. Алан Стерн, главный исследователь миссии NASA по изучению Плутона, предложил еще одно интересное объяснение: вероятно многие организмы просто живут в подледных океанах. Свою гипотезу он озвучил на 49-й ежегодной встрече отдела планетарных наук Американского астрономического общества.

Стерн обратил внимание на распространенность «скрытых» водных миров: только в Солнечной системе вероятно существует восемь планет и спутников с подповерхностным океаном (читайте наш материал «Море внутри»). Условия на некоторых из них считаются подходящими для возникновения жизни. Так, особые надежды возлагаются на Энцелад, спутник Сатурна, где обнаружены следы гидротермальной активности, и Европу, спутник Юпитера. Их океаны, как предполагают исследователи, согреваются за счет внутренних геологических процессов.

Условия на таких мирах могут быть даже более благоприятны для развития жизни, чем поверхность нашей планеты. Толстая корка должна защищать обитателей океана от космического излучения, воздействия солнечной радиации и метеоритов. Кроме того, по мнению Штерна, среда под толщей льда более стабильна, что является хорошей предпосылкой для зарождения сложных организмов.

В то же время ледяной покров должен мешать подледным цивилизациям общаться с другими разумными жителями Вселенной. Кроме того, вообще не ясно, знают ли обитатели океана о существовании поверхности и окружающего космического пространства. Человечество, в свою очередь, технологически ограничено, поэтому обнаружить жизнь, скрытую под многокилометровой толщей льда, оно не может.

Если жители «скрытых» миров-океанов и знают о существовании внешней поверхности, то неизвестно, станут ли они ее исследовать. Аналогом нашей космической программы для такой цивилизации может стать бурение сквозь ледяную «крышу» планеты. Однако даже если обитатели подледных миров освоят астрономические исследования и межпланетные путешествия (например, для поиска ресурсов), то где они станут искать жизнь? По мнению Стерна, в первую очередь их будут интересовать небесные тела, напоминающие дом.

@темы: открытый космос, НЛО/инопланетное

---

Сатурн пожирает свои собственные кольца. Ближайшие к планете скоро исчезнут

[Kiesza]

Проработавший на орбите Сатурна почти 20 лет космический зонд NASA «Кассини» даже в последние мгновения своей жизни не переставал передавать на Землю удивительные факты о газовом гиганте. Проанализировав очередную порцию собранной им информации, ученые выяснили, что внутренние кольца планеты, те, что расположены ближе всего к атмосфере планеты, в скором (по космическим меркам) времени могут полностью исчезнуть. Материя колец активно «пожирается» самой атмосферой планеты.


Погрузив аппарат на последнем этапе его работы в атмосферу Сатурна, ученые надеялись выяснить природу возникновения магнитного поля газового гиганта, а также особенность его взаимодействия со скоплениями газа и пыли, из которых состоят кольца планеты. Свои последние минуты «Кассини» провел внутри в особой области сатурнианской атмосферы, где существует экзотический «дождь» из микрокапель воды и частичек пыли, постепенно падающих на Сатурн из ближайших к нему колец.

«Оказалось, что кольца Сатурна не просто «моросят», падая в атмосферу планеты, а порождают самый настоящий ливень. Лед, капли воды и пыль движутся так быстро, что каждую секунду Сатурн «пожирает» примерно 10-45 тонн материи колец», — прокомментировал астроном Хантер Уайт из Юго-западного исследовательского института в Боулдере (США).

О существовании этого дождя ученые подозревали еще в 80-х годах. Данные о нем были получены аппаратами «Вояджер», пролетавшими мимо газового гиганта, однако до самого финала миссии «Кассини» ученые не были уверены в том, что этот непрерывный поток пыли и воды порождается кольцами, а не какими-то внутренними процессами в недрах планеты.

Нырок аппарата в атмосферу доказал их природу, а также позволил выяснить из чего они состоят. Оказалось, что по своему составу кольца очень напоминают материю комет. Ученые выяснили, что в них содержится большое количество органики, кислорода и аммиака, вступающих в сложные реакции во время падения в атмосферу. Кроме того, оказалось, что объем этих частиц существенно превышает те объемы, которые предсказывались космологическими моделями, описывающими их устройство.

Исходя из полученных данных, ученые делают вывод, что ближайшие к планете кольца (D и C) вскоре должны исчезнуть. Если говорить о кольце D, то у него по расчетам исследователей осталось всего 7-60 тысяч лет. Кольцо может полностью исчезнуть, если материя кольца C, не будет его подпитывать. У кольца C времени осталось несколько больше, но по космическим меркам, оно исчезнет тоже очень быстро – через 700 тысяч или 7 миллионов лет, в зависимости от выбранного сценария.

Такие выводы говорят о том, что наличие колец у планеты может быть непостоянным.

По материалам: hi-news.ru

@темы: открытый космос, Сатурн

---

NGC 3576 или туманность Статуя Свободы

[Kiesza]

Эта красивая туманность движется сквозь рукав Стрельца нашей галактики. Предполагается, что вспышки звездообразования в этой области сформировали такие сложные структуры. Размер туманности NGC 3576 - около 100 световых лет, она находится на расстоянии в 9 000 световых лет в южном созвездии Киля.

@темы: открытый космос, астрономия, туманности

---

Ливень, настигший «Cassini» перед гибелью, раскрыл органический состав атмосферы

[Kiesza]

Используя последние измерения космического аппарата «Cassini», ученые из Юго-западного научно-исследовательского института обнаружили, что сложные органические вещества опускаются из колец Сатурна в его верхнюю атмосферу. Последние обороты зонда вокруг гиганта позволили инструментам захватить пробы частиц кольцевой среды и обнаружить воду и более тяжелые вещества.

«В своем последнем приключении «Cassini» нырнул в неизведанную область между кольцами Сатурна и его атмосферой. Основываясь на предыдущем опыте, ученые полагали, что в атмосферу планеты падает дождь частиц из колец, поэтому космический аппарат использовал свою радиоантенну в качестве зонтика для защиты от него», – говорит доктор Келли Миллер.

Последний взгляд «Cassini» на Сатурн.

После почти 20-летнего путешествия у космического аппарата «Cassini» заканчивалось топливо. NASA использовало последние орбиты для изучения верхней атмосферы и внутренних колец, прежде чем совершить финальное погружение в атмосферу планеты в сентябре 2017 года. 22 оборота вокруг газового гиганта позволили измерить состав верхней атмосферы Сатурна и его химические взаимодействия с материалом, поступающим из колец.

«Оказывается, дождь из частиц колец больше похож на ливень», – сообщил доктор Хайнт Уэйт, ведущий автор статьи и главный исследователь ионного и нейтрального масс-спектрометра «Cassini» (INMS).

Хотя INMS был разработан для исследования газов, ученые смогли измерить кольцевые частицы, потому что высокие скорости, на которых они попадали в космический аппарат, испаряли их. Водный лед вместе с недавно обнаруженными органическими соединениями выпадал из колец быстрее, чем ученые могли подумать, 10 тонн материала в секунду.

«Молекулярный водород, как и ожидалось, был наиболее распространенным атмосферным компонентом. Но ливень, выпадающий из колец, включал в себя большое количество воды, а также такие молекулы, как бутан и пропан, химические вещества, которые вы могли бы использовать для розжига костра», – говорит Келли Миллер.

Снимок колец Сатурна, полученный 22 августа 2009 года космическим аппаратом «Cassini».

Высокая скорость космического аппарата «Cassini» относительно атмосферы Сатурна, позволившая INMS измерить кольцевые частицы, также осложняла интерпретацию данных. Молекулы и частицы разрушались при ударе о детектор, поэтому различные органические соединения, обнаруженные INMS, вероятно, являются лишь фрагментами более сложных молекул. Наблюдения, изменявшиеся от орбиты к орбите, также свидетельствуют о том, что регионы в самом внутреннем кольце D подвержены существенным переменам.

«Хотя INMS к концу миссии был одним из последних инструментов сбора данных, получить результаты было непросто», – объяснила Ребекка Перриман, второй автор статьи.

За обработкой, проверкой и пересмотром данных команда INMS провела целый месяц, но усилия стоили того. Потеря большой массы несет последствия для эволюции кольцевой системы, намекая, что материал из кольца C регулярно пополняет соседнее кольцо D. В конечном итоге, ливень частиц определенно влияет на химию атмосферы Сатурна и ее углеродный баланс.

По материалам: in-space.ru

@темы: открытый космос, наука/открытия, Сатурн

---

9 научных загадок, которые мы до сих пор не можем решить

[Kiesza]

С самого появления заинтересованного сознания человек начал исследовать мир вокруг себя, постоянно расширяя горизонты. Но так получается, что сколько эти горизонты ни расширяй, за ними обнаруживаются еще более далекие горизонты, к которым приходится долго тянуться. Ну и что? Мы получаем неподдельное удовольствие, узнавая что-то новое. Мы готовы грызть гранит, чтобы докопаться до сути вещей. Но некоторые загадки науки мы никак не можем решить.

1. Существуют ли множественные Вселенные?

Первым концепцию множественных вселенных предложил писатель-фантаст Джек Уильямсон в 1952 году. Чем вдохновил физика Хью Эверетта. В 1957 году тот написал докторскую работу на тему множественных Вселенных. Согласно его модели, каждое событие создает ряд вселенных, в которых имеет место каждый возможный результат этого события.

Джон Уилер, руководитель Эверетта, предложил другую версию. По его мнению, Вселенная периодически расширялась и затем сжималась до размера атома. Но некоторые ученые отметили, что Вселенной, по всей видимости, не хватит вещества, чтобы коллапсировать.

Стивен Хокинг разработал теорию, которая гласит, что существует бесконечное число вселенных с каждым возможным будущим.

Проблема лишь в том, что мы не можем проверить эти теории на практике.

2. Как предсказать землетрясение?

Наше понимание движений Земли начало формироваться относительно недавно. Только в 1912 году Альфред Вегенер пришел к мысли, что континенты находятся в постоянном движении. В 1960-х годах военно-морской флот США заметил, что морское дно не было гладким, как предполагалось до этого момента — оно состояло из горных хребтов.

Ученые пришли к выводу, что морское дно также подвергалось воздействию вулканов и землетрясений. Это открытие привело к теории тектоники плит, которая объясняет широкомасштабные движения литосферы Земли. Теперь мы знаем, что землетрясения рождаются, когда две плиты наползают друг на друга.

Мы смогли локализовать места, больше других подверженные тектонической активности. Но мы все еще не знаем, когда именно произойдет землетрясение. Например, ученые могут предсказать, что в Лос-Анджелесе скоро произойдет землетрясение. Это может означать любой момент от завтрашнего дня до следующих 30 лет.

3. Что вызывает ледниковые периоды?

Мы по-прежнему не знаем, что вызывает ледниковые периоды. Милутин Миланкович предложил решение в 1920-м году. Он заявил, что Земля получает разное количество солнечной энергии в разное время из-за того, как движется наша планета. Это приводит к появлению ледниковых периодов с постоянными интервалами. Поначалу идея Миланковича казалась правильной, потому что ледниковые периоды действительно наступали через каждые 100 000 лет.

Но теория Миланковича не может объяснить некоторые серьезные нарушения в этой схеме — например, период в 200 миллионов лет без единого ледникового периода. Новые теории сосредоточились на парниковом эффекте, но это порождает больше вопросов, чем дает ответов. Что приводило к колебаниям двуокиси углерода, когда никаких людей еще не было? Ученые ломают голову, но правды пока никто не знает.

4. Существует ли недостающее звено?

Недостающее звено — это гипотетическое эволюционное звено между приматами и людьми. В 1912 году Чарльз Доусон нашел череп со сводом человека и челюстью обезьяны на Пилтдаун-Коммон возле Льюиса в Англии. В течение 41 года научное сообщество полагало, что мы нашли недостающее звено.

Однако эта необычная находка оказалась подделкой, созданной зоологом Британского музея по имени Хинтон. Зачем? Такой была его месть.

Хинтон начал работать в музее добровольцем. Когда он спросил о зарплате, хранитель палеонтологии Артур Смит Вудвард ему отказал. Поэтому Хинтон подделал череп, чтобы подорвать авторитет Вудварда как ученого. Однако план не сработал.

В 1956 году Уильям Штраусс предположил, что неандерталец был нашим непосредственным предком. Однако новые методы датирования окаменелостей показали, что люди и неандертальцы жили одновременно и поддерживали контакты. Вакансия по-прежнему открыта.

5. Почему абстрактная система коммуникации появилась так поздно?

Самые ранние примеры искусства датируются как созданные 35 000 лет назад. Однако письменный язык развился всего 7000 лет назад, а математике потребовалось еще 2000 лет.

Почему был такой большой разрыв между первыми абстрактными рисунками и первой системой коммуникации? Вероятнее всего, первым должен измениться наш мозг. Но как? Мозг — такая сложная структура, что может пройти несколько столетий, прежде чем мы хорошо поймем принципы его работы.

6. Что такое черные дыры?

Концепция черных дыр сперва была встречена с недоверием. Когда физик сэр Артур Эддингтон впервые услышал про них, он воскликнул: «Я думаю, должен существовать закон природы, не допускающий, чтобы звезда вела себя таким странным образом!».

Первым поприветствовал черные дыры Оппенгеймер в 1938 году. Но и сэра Артура Эддингтона можно понять, потому что поведение черных дыр противоречит интуиции. Никто не знает, что происходит внутри черной дыры. В 1990-х годах ученые обнаружили существование сверхмассивных черных дыр размером с миллиард солнц. Они, как правило, расположены в центре эллиптических галактик. Участвовали ли они в создании этих галактик? Мы не знаем, на самом-то деле. Да и сами черные дыры для нас — настоящая загадка, потому что ни увидеть, ни потрогать их мы не можем, равно как и посетить.

7. Насколько стара Вселенная?

Никто не знает наверняка. Ответы варьируются от 8 до 20 миллиардов лет, но это довольно большой разброс. Самое странное в этой проблеме то, что Вселенная может быть моложе самых старых ее звезд. Исследования, проведенные в 1994 году, показали, что Вселенной 8 миллиардов лет, а значит самая древняя звезда в Млечном Пути старше самой Вселенной. К счастью, измерения, проведенные в 1999 году, опровергли предыдущие исследования.

Но триумф их был недолговечным. Еще одно исследование, проведенное при помощи современных технологий, показало, что Вселенная была на 15% меньше, а значит и на 15% моложе. Согласно этому исследованию, существуют звезды старше самой Вселенной. Что мы делаем не так? Возможно, мы не понимаем фундаментальных законов физики?

8. Вселенная началась с Большого Взрыва?

Теория Большого Взрыва уже много лет считается самой достоверной, объясняющей начало Вселенной. Но действительно ли она на сто процентов верный и единственный ответ?

«Большим Взрывом» теорию назвал один из самых жестоких ее противников, Фред Хойл. Он думал, что Вселенная была статичной и вечной — но его гипотеза быстро умерла. В 1929 году Эдвин Хаббл доказал, что Вселенная расширяется. Затем последовали новые свидетельства в пользу теории Большого Взрыва: в 1965 им стало существование излучения микроволнового фона, послесвечения Большого Взрыва.

Но есть одно но. Измерения Хаббла, сделанные в 1929 году, были опровергнуты в 1990-м. Фактически Вселенная расширялась медленнее, чем прогнозировала теория Большого Взрыва. В ответ на это Алан Гут внес некоторые коррективы в теорию Большого Взрыва. Он заявил, что Вселенная сначала быстро расширялась, а затем медленно.

Но как отмечают критики теории Большого Взрыва, доказать это невозможно. Может быть, нам нужен новый способ определения начала Вселенной?

9. Каким будет конец Вселенной?

Некоторые теории предполагают, что Вселенная начнет в определенный момент сжиматься, пока не достигнет размера атома. Затем будет еще один большой взрыв, и вселенная переродится.

Но есть и другая возможность. Вселенная может расширяться бесконечно, расталкивая галактики все дальше и дальше друг от друга. В конце концов, звезды выжгут все свое топливо, и не останется ничего.

По материалам: hi-news

@темы: гипотезы и факты

---

Вселенная расширяется еще быстрее

[Kiesza]

«Gaia» показал, что Вселенная расширяется быстрее, чем принято считать. Новейшая оценка постоянной Хаббла на 9 процентов отличается от ее значения, полученного из наблюдений реликтового излучения.

Последние данные спутника ESA «Gaia» показали, что Вселенная расширяется на 9 процентов быстрее, чем принято считать, и ученые пока не знают почему. Несоответствие является значительным и проблематичным, поскольку эта скорость рассматривается как наиболее фундаментальное число в космологии.

«То, что Вселенная расширяется, на самом деле является одним из важнейших и основных ее свойств. Оно позволяет нам определить состав, возраст и дальнейшую судьбу Вселенной. И все это завязано на постоянной Хаббла», – рассказывает Адам Рисс из Института исследований космоса с помощью космического телескопа (США).

Большой взрыв в представлении художника.

В общем понимании расширяющейся Вселенной, чем дальше звезда или галактика, тем быстрее она от нас убегает. Постоянная Хаббла, предложенная Эдвином Хабблом в 1920-х годах, отвечает на вопрос: насколько?

Одним из подходов к измерению этой скорости является наблюдение за красным смещением ярких сверхновых типа Ia, свет которых растягивается по мере того, как пространство, которое он преодолевает, расширяется. Однако главная проблема заключается в определении точного расстояния до этих звезд.

Адам Рисс, который получил Нобелевскую премию по физике в 2011 году за доказательство ускоренного расширения Вселенной, является частью команды, занимающейся разработкой сверхточных методов измерения расстояний. В 2016 году, используя космический телескоп «Hubble» для вычисления расстояний до галактик по светимости наблюдающихся в них цефеид (класс пульсирующих переменных звезд с довольно точной зависимостью период-светимость), они получили значение постоянной Хаббла примерно в 73 километра в секунду на мегапарсек, что больше константы, выведенной из наблюдений реликтового излучения и равной 67 километров в секунду на мегапарсек.

Расхождение означает, что с каждым последующим мегапарсеком (3,3 миллиона световых лет) скорость убегания галактик от нас увеличивается на 73 километра в секунду, а не на 67. Проблема в том, что это значение учитывается в моделях, описывающих возраст и состав Вселенной, а также фундаментальные законы физики.

Космический телескоп «Gaia».

До недавнего времени ученые считали, что по мере того, как измерения станут более точными, эта несогласованность уйдет, но вместо этого разница подтвердилась, и последние вычисления, основанные на данных второго релиза «Gaia», вновь дали значение 73 километра в секунду на мегапарсек с погрешностью в два процента. Эта оценка сильно противоречит значению константы Хаббла, полученному спутником ESA «Planck» в результате наблюдений за расширением Вселенной через 378 000 лет после Большого взрыва.

«Если это будет продолжаться, то в итоге мы придем к новой физике во Вселенной», – пояснил Адам Рисс.

Сейчас у ученых нет ответа на вопрос, почему значения постоянной Хаббла не совпадают при ее вычислении двумя разными способами. Одно из предложений заключается в том, что темная энергия, которая, как считается, ускоряет расширение Вселенной, становится все более сильной. Однако непонятно, почему это происходит. Поскольку пространство растягивается, стоило бы ожидать обратного эффекта. Другая возможность состоит в том, что четвертое, еще не наблюдаемое «стерильное» нейтрино, искажает вычисления. Темная материя также может быть виновником расхождения, если окажется, что она сильнее взаимодействует с нормальной материей, чем прогнозируют текущие модели.

Художественное представление столкновения двух нейтронных звезд в галактике NGC 4993, породившего вспышку килоновой и гравитационные волны.

Разрешить этот спор, по мнению ученых, помогут наблюдения гравитационных волн, которые позволят вычислить постоянную Хаббла новым, независимым способом.

По материалам: in-space.ru

@темы: астрономия, гипотезы и факты

---

Технократия, космос, война: каким фантасты описывали наше время

[Kiesza]

Писатели-фантасты ХХ века нередко помещали своих героев в следующее столетие, подробно рассказывая о технологиях и обществе будущегоПочти все были уверены, что человечество через 100-150 лет уже покорит ближайшее межпланетное пространство. Вышло немного иначе. Каким предстает наше время в самых известных научно- фантастических произведениях.


Действие повести Константина Циолковского "Вне Земли", написанной до революции, разворачивается в 2017 году. Француз, англичанин, немец, американец, итальянец и русский, все очень богатые, уединяются в замке в Гималаях, чтобы построить ракету. Русский инженер Иванов предлагает принцип реактивного двигателя и предоставляет расчеты по преодолению силы тяжести. Герои тайно строят корабль в виде гигантского веретена длиной сто метров и отправляются в космос, взяв с собой запас еды и воздуха.

В ходе полета они выходят в скафандрах в открытый космос и строят оранжерею за пределами ракеты, обеспечив себя питанием и кислородом на много лет. Садятся на обратную сторону Луны и путешествуют по ее поверхности. Наш спутник оказывается обитаемым, населенным странными безкорневыми растительными организмами. Облетев несколько раз вокруг Солнца, изучив пространство между Землей и Марсом, исследователи возвращаются домой.
На Земле люди используют дрова и уголь для обогрева. Транспорт — на конной тяге, однако развиты воздухоплавание на дирижаблях и аэропланах.

Земляне способны построить города на околоземной орбите. Ими управляет единое правительство, составленное из представителей всех государств, действует "общечеловеческий" язык. "Войны были невозможны", — сообщает Циолковский.

Цикл рассказов "Марсианские хроники" американского писателя Рэя Брэдбери, созданный в конце 1940-х, посвящен заселению Марса.

Овладевшие ядерной энергией люди отправляют экспедицию на Красную планету в 1999 году, но экипаж бесследно исчезает. Последующие миссии также терпят неудачу. Виной тому марсиане, обладающие телепатией, гипнозом и способностью насылать галлюцинации. Однако население планеты гибнет из-за занесенной с Земли ветрянки.
Колонизация Марса начинается с 2002 года. Земляне прибывают на ракетах десятками тысяч, активно преобразуют природу. "За шесть месяцев на голой планете был заложен десяток городков с великим числом трескучих неоновых трубок и желтых электрических лампочек", — пишет Брэдбери.

Однако на Земле в ноябре 2005 года начинается Большая война. Двадцать лет спустя от нее спасается на Марсе только одна американская семья, и колонизация возобновляется. Причину случившегося Брэдбери видит в слишком быстром научном прогрессе и людском увлечении машинами.

Польский писатель Станислав Лем свой первый роман "Астронавты" (1951) посвятил полету на Венеру. Коммунистическое общество землян 2003 года овладело ядерной и термоядерной энергией, управляет климатом, обводняет Сахару и обогревает полярные области.

"Окончилась тяжелая, напряженная и великая эпоха справедливого преобразования мира. Нужда, экономический хаос и войны не угрожали больше великим замыслам обитателей Земли", — объясняет Лем.
Действует телефонная связь, существуют газеты, радио и телевидение.

Люди мечтают о звездах и строят экспериментальный корабль "Космократор" с ядерным двигателем, основанным на принципах, сформулированных русским физиком Капицей. Топливом для него служит синтетическое вещество коммуний.

Экипажу "Космократора" под руководством командира Петра Арсеньева предстоит отправиться на Венеру. О том, что планета обитаема, известно из расшифровки магнитной записи, найденной в обломках космического корабля, который потерпел крушение на Подкаменной Тунгуске в 1908 году. Расшифровкой записи занимался суперкомпьютер "Электронный мозг" Ленинградского математического института.

В ходе экспедиции на Венеру выясняется, что ее обитатели далеко опередили землян в технологическом развитии. Они изобрели генератор антигравитации и магнитные пушки, с помощью которых собирались завоевать Землю. Однако ядерная война погубила их цивилизацию.

Полет на Венеру в центре сюжета романа советских писателей Бориса и Аркадия Стругацких "Страна багровых туч", опубликованного в 1960 году. Действие происходит в 1990-е в Союзе Советских Коммунистических Республик — технократическом, справедливо устроенном обществе, достигшем высокого уровня технического развития.
Земляне посылают несколько экспедиций на Венеру, но неудачно. В очередной полет отправляется корабль "Хиус-2" на фотонных двигателях с абсолютным отражателем частиц. Цель — разведать урановые месторождения и обустроить место для космопорта.

Через два года после покорения Венеры земляне ее колонизируют.

В эссе "Посещение Всемирной ярмарки в 2014 году", опубликованном в 1964 году, американский фантаст Айзек Азимов дал прогноз развития цивилизации на полвека вперед.

Одна из главных опасностей — перенаселение планеты. Шесть миллиардов человек и продолжительность жизни до 85 лет побудили создать Мировой центр контроля популяции, который пропагандирует снижение рождаемости.
Из-за перенаселенности люди осваивают пустыни и полярные области, строят подземные и подводные города. Сушу же отдали под сельское хозяйство. Перенасыщение автомобильными дорогами приводит к развитию подземного беспилотного транспорта.

Индустрия гаджетов процветает, чему способствуют дешевые аккумуляторы на радиоизотопах. В умных домах микроклимат регулируется автоматически, как и приготовление еды. Компьютеры миниатюрные, но роботы еще не получили повсеместного распространения.

Действует экспериментальный термоядерный реактор, развита солнечная энергетика, в том числе в космосе. Благодаря спутникам связь общедоступна. На Луне — колония, пилотируемая миссия на Марс только готовится.
Из-за автоматизации ручного труда у всех много свободного времени, которое непонятно куда девать. "Общество принудительного досуга" — так характеризует Азимов сложившееся социальное устройство. Безделие и скука приводят к тяжелым психологическим и социальным последствиям.

По материалам: ria.

@темы: книги/фантастика

---

Cassini подсказал, как зарождается жизнь во Вселенной

[Kiesza]

Благодаря результатам миссии Cassini астрономы предложили и экспериментально подтвердили новые фундаментальные химические механизмы синтеза полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). Описанные процессы позволяют понять, как формируются сложные молекулы, имеющие отношение к зарождению жизни во Вселенной. Результаты их работы представлены в статье, опубликованной в Nature Astronomy.

До сих пор считали, что в основе образования ПАУ лежат термические процессы, связанные исключительно со сжиганием и высокотемпературной переработкой органического сырья — нефтепродуктов, угля, древесины, мусора, пищи, табака и так далее. В новой работе ученые доказали, что химический синтез может происходить и при очень низких температурах, а именно при –183 °C.

Их внимание к этой теме привлекли, в том числе, результаты миссии NASA и Европейского космического агентства Cassini-Huygens на самый большой спутник Сатурна — Титан, во время которой в его атмосфере обнаружена молекула бензола. Это привело ученых к мысли, что за появление и рост оранжевого-коричневатых туманных слоев, которыми окружен этот спутник, отвечают как раз ПАУ. Тем не менее, они не смогли понять, какие фундаментальные химические механизмы ведут к химическому синтезу ПАУ в атмосфере Титана при очень низких температурах.

На основе анализа и лабораторных экспериментов физики выяснили, что прототипы молекул ПАУ (антрацен и фенантрен) синтезируются в безбарьерных реакциях, которые проходят при низких температурах, которые характерны для атмосферы Титана. Антрацен и фенантрен, в свою очередь, представляют собой основные элементы для бóльших молекул ПАУ. Это предшественники более сложных химических соединений, которых нашли в оранжево-коричневатых органических туманных слоях, окружающих спутник Сатурна.

«Экспериментальноe обнаружение и теоретическое описание этих элементарных химических реакций меняет устоявшееся представление о том, что ПАУ могут формироваться и расти только при очень высоких температурах, например, в пламени органических топлив в земных условиях, — делает вывод один из авторов работы, сотрудник Самарского университета Александр Мебель. — А это значит, что наше открытие приводит к изменению существующих научных представлений о том, как ПАУ могут формироваться и расти».

Понимание механизма роста ПАУ при низких температурах позволят ученым понять, как во Вселенной могут формироваться сложные органические молекулы, имеющие отношение к происхождению жизни. «Молекулы, аналогичные маленьким ПАУ, но содержащие атомы азота, являются ключевыми составляющими рибонукелиновых кислот (РНК, ДНК) и некоторых аминокислот, то есть составляющих белков, - отмечает Александр Мебель. - Поэтому механизм роста ПАУ может быть связан с химической эволюцией во Вселенной, ведущей к происхождению жизни». Кроме того, понимание механизма роста ПАУ в пламенах позволит ученым Самарского университета предложить инженерам механизмы по снижению выброса этих канцерогенных веществ в выхлопах двигателей различного типа.

Полициклические ароматические углеводороды — это органические соединения, в химической структуре которых два и более конденсированных бензольных кольца. В природе ПАУ образуются в процессе пиролиза целлюлозы и встречаются в пластах каменного, бурого угля и антрацита, а также как продукт неполного сгорания при лесных пожарах. Многие ПАУ — это сильные канцерогены. Техногенные ПАУ попадают в окружающую среду из выбросов предприятий энергетического комплекса, автомобилей, химической и нефтеперерабатывающей промышленности.

По материалам: indicator.ru

не в обзоры

@темы: гипотезы и факты

---

Вся правда про фильм Чужие среди нас

[твоя Вселенная]

[J]твоя Вселенная[/J] <a href="http://eyespace.diary.ru/p216438208.htm" target=_blank> делится видео </a> о съёмках фильма "Чужие среди нас"

@темы: видео/фильмы, уже история, НЛО/инопланетное, знаменитости

---

Хорошее событие)

[твоя Вселенная]

Актёр, впервые сыгравший роль капитана Кирка в сериале «Звёздный путь», помог представить публике новый завод «Rocket Lab» – фирмы, смело идущей туда, «куда не ступала нога человека».

Располагающийся в городе Окленд в Новой Зеландии завод площадью в 7,5 тыс. квадратных метров был представлен публике 11 октября, и культовый актёр «Звёздного пути» Уильям Шетнер как раз находился поблизости. Новые площади будут служить не только для постройки ракет лёгкого класса «Электрон», но также и командным центром для каждого из запусков (в данный момент фирма выполняет запуски с полуострова Махия там же, в Новой Зеландии).

Также фирма уже имеет завод в Хантингтон-Бич, что находится не далеко от Лос-Анджелеса в США – туда была перенесена штаб-квартира фирмы ради удобства заказчиков. Всё это хозяйство помогает Rocket Lab осуществлять запуски своей 17-метровой ракеты с грузами массой до 225 кг по цене около $5 млн.

На данный момент фирма выполнила 2 запуска: в мае 2017 года (завершившийся неудачно) и в январе этого года (выведя при этом сразу 4 спутника на орбиту). Целью же фирмы являются запуски с частотой по одной ракете в месяц начиная со следующего года и по одной ракете в неделю начиная с конца 2020 года.

«Каждая деталь ракеты-носителя Rocket Labs создана для обеспечения быстрого и надёжного доступа в космос», – говорит основатель и генеральный директор фирмы Питер Бек. «Это требует беспрецедентных темпов производства ракет-носителей. Поэтому мы расширяем нашу производственную базу ракеты Электрон для обеспечения возможности производить и запускать её еженедельно».
источник

[J]твоя Вселенная[/J] <a href="http://eyespace.diary.ru/p216423432.htm" target=_blank> рассказывает </a> о новом  заводе, который посетил Уильям Шетнер.

@темы: космические корабли и техника, Вселенная/Star Trek, знаменитости

---

Теория суперструн для чайников.

[Kiesza]

Приходила ли вам в голову мысль, что Вселенная похожа на виолончель? Правильно – не приходила. Потому что Вселенная не похожа на виолончель. Но это не означает, что у нее нет струн.

Конечно, струны мироздания едва ли похожи на те, которые мы себе представляем. В теории струн ими называются невероятно малые вибрирующие нити энергии.

Эти нити похожи, скорее, на крошечные «резинки», способные извиваться, растягиваться и сжиматься на все лады. Все это, однако, не означает, что на них нельзя «сыграть» симфонию Вселенной, ведь из этих «нитей», по мнению струнных теоретиков, состоит все сущее.

Противоречие физики.

Во второй половине XIX века физикам казалось, что ничего серьезного в их науке открыть больше нельзя. Классическая физика считала, что серьезных проблем в ней не осталось, а все устройство мира выглядело идеально отлаженной и предсказуемой машиной. Беда, как и водится, случилась из-за ерунды – одного из мелких «облачков», еще остававшихся на чистом, понятном небе науки. А именно – при расчете энергии излучения абсолютно черного тела (гипотетическое тело, которое при любой температуре полностью поглощает падающее на него излучение, независимо от длины волны – NS). Расчеты показывали, что общая энергия излучения любого абсолютно черного тела должна быть бесконечно большой. Чтобы уйти от столь явного абсурда, немецкий ученый Макс Планк в 1900 году предположил, что видимый свет, рентгеновские лучи и другие электромагнитные волны могут испускаться только некоторыми дискретными порциями энергии, которые он назвал квантами. С их помощью удалось решить частную проблему абсолютно черного тела. Однако последствия квантовой гипотезы для детерминизма тогда еще не осознавались. Пока в 1926 году другой немецкий ученый, Вернер Гейзенберг, не сформулировал знаменитый принцип неопределенности.

Суть его сводится к тому, что вопреки всем господствующим до того утверждениям, природа ограничивает нашу способность предсказывать будущее на основе физических законов. Речь, конечно, идет о будущем и настоящем субатомных частиц. Выяснилось, что они ведут себя совершенно не так, как это делают любые вещи в окружающем нас макромире. На субатомном уровне ткань пространства становится неровной и хаотичной. Мир крошечных частиц настолько бурный и непонятный, что это противоречит здравому смыслу. Пространство и время в нем настолько искривлены и переплетены, что там нет обычных понятий левого и правого, верха и низа, и даже до и после. Не существует способа сказать наверняка, в какой именно точке пространства находится в данный момент та или иная частица, и каков при этом момент ее импульса. Существует лишь некая вероятность нахождения частицы во множестве областей пространства-времени. Частицы на субатомном уровне словно «размазаны» по пространству. Мало этого, не определен и сам «статус» частиц: в одних случаях они ведут себя как волны, в других – проявляют свойства частиц. Это то, что физики называют корпускулярно-волновым дуализмом квантовой механики.

В Общей теории относительности, словно в государстве с противоположными законами, дело обстоит принципиально иначе. Пространство представляется похожим на батут – гладкую ткань, которую могут изгибать и растягивать объекты, обладающие массой. Они создают деформации пространства-времени – то, что мы ощущаем как гравитацию. Стоит ли говорить, что стройная, правильная и предсказуемая Общая теория относительности находится в неразрешимом конфликте с «взбалмошной хулиганкой» – квантовой механикой, и, как следствие, макромир не может «помириться» с микромиром. Вот тут на помощь и приходит теория струн.

Теория Всего.

Теория струн воплощает мечту всех физиков по объединению двух, в корне противоречащих друг другу ОТО и квантовой механики, мечту, которая до конца дней не давала покоя величайшему «цыгану и бродяге» Альберту Эйнштейну.

Многие ученые уверены, что всё, от изысканного танца галактик до безумной пляски субатомных частиц, может в итоге объясняться всего одним фундаментальным физическим принципом. Может быть – даже единым законом, который объединяет все виды энергии, частиц и взаимодействий в какой-нибудь элегантной формуле.
ОТО описывает одну из самых известных сил Вселенной – гравитацию. Квантовая механика описывает три других силы: сильное ядерное взаимодействие, которое склеивает протоны и нейтроны в атомах, электромагнетизм и слабое взаимодействие, которое участвует в радиоактивном распаде. Любое событие в мироздании, от ионизации атома до рождения звезды, описывается взаимодействиями материи посредством этих четырех сил. С помощью сложнейшей математики удалось показать, что электромагнитное и слабое взаимодействия имеют общую природу, объединив их в единое электрослабое. Впоследствии к ним добавилось и сильное ядерное взаимодействие – но вот гравитация к ним не присоединяется никак. Теория струн – одна из самых серьезных кандидаток на то, чтобы соединить все четыре силы, а, значит, объять все явления во Вселенной – недаром ее еще называют «Теорией Всего».

Вначале был миф.

До сих пор далеко не все физики пребывают в восторге от теории струн. А на заре ее появления она и вовсе казалась бесконечно далекой от реальности. Само ее рождение – легенда.

В конце 1960-х годов молодой итальянский физик-теоретик Габриэле Венециано искал уравнения, которые смогли бы объяснить сильные ядерные взаимодействия – чрезвычайно мощный «клей», который скрепляет ядра атомов, связывая воедино протоны и нейтроны. Согласно легенде, как-то он случайно наткнулся на пыльную книгу по истории математики, в которой нашел уравнение двухсотлетней давности, впервые записанное швейцарским математиком Леонардом Эйлером. Каково же было удивление Венециано, когда он обнаружил, что уравнение Эйлера, которое долгое время считали ничем иным, как математической диковинкой, описывает это сильное взаимодействие.
Как же было на самом деле? Уравнение, вероятно, стало результатом долгих лет работы Венециано, а случай лишь помог сделать первый шаг к открытию теории струн. Уравнение Эйлера, чудесным образом объяснившее сильное взаимодействие, обрело новую жизнь.

В конце концов, оно попалось на глаза молодому американскому физику-теоретику Леонарду Сасскинду, который увидел, что в первую очередь формула описывала частицы, которые не имели внутренней структуры и могли вибрировать. Эти частицы вели себя так, что не могли быть просто точечными частицами. Сасскинд понял – формула описывает нить, которая подобна упругой резинке. Она могла не только растягиваться и сжиматься, но и колебаться, извиваться. Описав свое открытие, Сасскинд представил революционную идею струн.

К сожалению, подавляющее большинство его коллег встретили теорию весьма прохладно.

Стандартная модель.

В то время общепринятая наука представляла частицы точками, а не струнами. В течение многих лет физики исследовали поведение субатомных частиц, сталкивая их на высоких скоростях и изучая последствия этих столкновений. Выяснилось, что Вселенная намного богаче, чем это можно было себе представить. Это был настоящий «демографический взрыв» элементарных частиц. Аспиранты физических вузов бегали по коридорам с криками, что открыли новую частицу, – не хватало даже букв для их обозначения.

Но, увы, в «родильном доме» новых частиц ученые так и не смогли отыскать ответ на вопрос – зачем их так много и откуда они берутся?

Это подтолкнуло физиков к необычному и потрясающему предсказанию – они поняли, что силы, действующие в природе, также можно объяснить с помощью частиц. То есть существуют частицы материи, а есть частицы-переносчики взаимодействий. Таковым, например, является фотон – частица света. Чем больше этих частиц-переносчиков – тех же фотонов, которыми обмениваются частицы материи, тем ярче свет. Ученые предсказывали, что именно этот обмен частицами-переносчиками – есть не что иное, как то, что мы воспринимаем как силу. Это подтвердилось экспериментами. Так физикам удалось приблизиться к мечте Эйнштейна по объединению сил.
Ученые считают, что если мы перенесемся к моменту сразу после Большого взрыва, когда Вселенная была на триллионы градусов горячее, частицы-переносчики электромагнетизма и слабого взаимодействия станут неразличимы и объединятся в одну-единственную силу, называемую электрослабой. А если вернуться во времени еще дальше, то электрослабое взаимодействие соединилось бы с сильным в одну суммарную «суперсилу».

Несмотря на то, что все это еще ждет своих доказательств, квантовая механика вдруг объяснила, как три из четырех сил взаимодействуют на субатомном уровне. Причем объяснила красиво и непротиворечиво. Эта стройная картина взаимодействий, в конечном счете, получила название Стандартной модели. Но, увы, и в этой совершенной теории была одна большая проблема – она не включала в себя самую известную силу макроуровня – гравитацию.

Гравитон.

Для не успевшей «расцвести» теории струн наступила «осень», уж слишком много проблем она содержала с самого рождения. Например, выкладки теории предсказали существование частиц, которых, как точно установили вскоре, не существует. Это так называемый тахион – частица, которая движется в вакууме быстрее света. Помимо прочего выяснилось, что теория требует целых 10 измерений. Неудивительно, что это очень смущало физиков, ведь это очевидно больше, чем то, что мы видим.

К 1973 году только несколько молодых физиков все еще боролись с загадочными выкладками теории струн. Одним из них был американский физик-теоретик Джон Шварц. В течение четырех лет Шварц пытался приручить непослушные уравнения, но без толку. Помимо других проблем, одно из этих уравнений упорно описывало таинственную частицу, которая не имела массы и не наблюдалась в природе.

Ученый уже решил забросить свое гиблое дело, и тут его осенило – может быть, уравнения теории струн описывают, в том числе, и гравитацию? Впрочем, это подразумевало пересмотр размеров главных «героев» теории – струн. Предположив, что струны в миллиарды и миллиарды раз меньше атома, «струнщики» превратили недостаток теории в ее достоинство. Таинственная частица, от которой Джон Шварц так настойчиво пытался избавиться, теперь выступала в качестве гравитона – частицы, которую долго искали и которая позволила бы перенести гравитацию на квантовый уровень. Именно так теория струн дополнила пазл гравитацией, отсутствующей в Стандартной модели. Но, увы, даже на это открытие научное сообщество никак не отреагировало. Теория струн оставалась на грани выживания. Но Шварца это не остановило. Присоединиться к его поискам захотел только один ученый, готовый рискнуть своей карьерой ради таинственных струн – Майкл Грин.

Субатомные матрешки.

Несмотря ни на что, в начале 1980‑х годов теория струн все еще имела неразрешимые противоречия, называемые в науке аномалиями. Шварц и Грин принялись за их устранение. И усилия их не прошли даром: ученые сумели устранить некоторые противоречия теории. Каково же было изумление этих двоих, уже привыкших к тому, что их теорию пропускают мимо ушей, когда реакция ученого сообщества взорвала научный мир. Меньше чем за год число струнных теоретиков подпрыгнуло до сотен человек. Именно тогда теорию струн наградили титулом Теории Всего. Новая теория, казалось, способна описать все составляющие мироздания. И вот эти составляющие.

Каждый атом, как известно, состоит из еще меньших частиц – электронов, которые кружатся вокруг ядра, состоящего из протонов и нейтронов. Протоны и нейтроны, в свою очередь, состоят из еще меньших частиц – кварков. Но теория струн утверждает, что на кварках дело не заканчивается. Кварки состоят из крошечных извивающихся нитей энергии, которые напоминают струны. Каждая из таких струн невообразимо мала. Мала настолько, что если бы атом был увеличен до размеров Солнечной системы, струна была бы размером с дерево. Так же, как различные колебания струны виолончели создают то, что мы слышим, как разные музыкальные ноты, различные способы (моды) вибрации струны придают частицам их уникальные свойства – массу, заряд и прочее. Знаете, чем, условно говоря, отличаются протоны в кончике вашего ногтя от пока не открытого гравитона? Только набором крошечных струн, которые их составляют, и тем, как эти струны колеблются.

Конечно, все это более чем удивительно. Еще со времен Древней Греции физики привыкли к тому, что все в этом мире состоит из чего-то вроде шаров, крошечных частиц. И вот, не успев привыкнуть к алогичному поведению этих шаров, вытекающему из квантовой механики, им предлагается вовсе оставить парадигму и оперировать какими-то обрезками спагетти...

Как устроен мир.

Науке сегодня известен набор чисел, которые являются фундаментальными постоянными Вселенной. Именно они определяют свойства и характеристики всего вокруг нас. Среди таких констант, например, заряд электрона, гравитационная постоянная, скорость света в вакууме... И если мы изменим эти числа даже в незначительное число раз – последствия будут катастрофическими. Предположим, мы увеличили силу электромагнитного взаимодействия. Что же произошло? Мы можем вдруг обнаружить, что ионы стали сильнее отталкиваться друг от друга, и термоядерный синтез, который заставляет звезды светить и излучать тепло, вдруг дал сбой. Все звезды погаснут.

Но причем здесь теория струн с ее дополнительными измерениями? Дело в том, что, согласно ей, именно дополнительные измерения определяют точное значение фундаментальных констант. Одни формы измерений заставляют одну струну вибрировать определенным образом, и порождают то, что мы видим, как фотон. В других формах струны вибрируют по-другому, и порождают электрон. Воистину бог кроется в «мелочах» – именно эти крошечные формы определяют все основополагающие константы этого мира.

Теория суперструн.

В середине 1980-х годов теория струн приобрела величественный и стройный вид, но внутри этого монумента царила путаница. Всего за несколько лет возникло целых пять версий теории струн. И хотя каждая из них построена на струнах и дополнительных измерениях (все пять версий объединены в общую теорию суперструн – NS), в деталях эти версии расходились значительно.

Так, в одних версиях струны имели открытые концы, в других – напоминали кольца. А в некоторых вариантах теория даже требовала не 10, а целых 26 измерений. Парадокс в том, что все пять версий на сегодняшний день можно назвать одинаково верными. Но какая из них действительно описывает нашу Вселенную? Это очередная загадка теории струн. Именно поэтому многие физики снова махнули рукой на «сумасбродную» теорию.
Но самая главная проблема струн, как уже было сказано, в невозможности (по крайней мере, пока) доказать их наличие экспериментальным путем.

Некоторые ученые, однако, все же поговаривают, что на следующем поколении ускорителей есть очень минимальная, но все же возможность проверить гипотезу о дополнительных измерениях. Хотя большинство, конечно, уверено, что если это и возможно, то произойти это, увы, должно еще очень нескоро – как минимум через десятилетия, как максимум – даже через сотню лет.

По материалам: Naked Science.

@темы: гипотезы и факты

---

My dream by miumzoo

[Киллан Трегарт]

не в обзоры

@темы: арт

---

Актёр из «Игры Престолов» помог учёным

[твоя Вселенная]

Актёр из «Игры Престолов» помог учёным разобраться, какие экзопланеты подвластны человеку


Богатырь, которого сыграл Григора Клигана, может выжить на планете с гравитационным полем, почти в 5 раз превышающим земное.

Так, актёр и пауэрлифтер из Исландии по имени Хафтор Бьернссон мастерски исполнил роль непобедимого и кровожадного воина по прозвищу Гора. Сам по себе актёр также имеет внушительные физические данные – его рост составляет 2,06 м, а вес превышает 200 кг. В 2015 году Хафтор сделал невозможное – побил тысячелетний мировой рекорд, протащив на плече огромный ствол векового дерева длиной 10 м и массой 650 кг целых 5 шагов.

Надо сказать, что, согласно легенде, более 10 веков назад могучий викинг сделал ту же манипуляцию с подобным бревном, но после 3 шагов сломал себе позвоночник.

Хорватские учёные-физики проанализировали физподготовку Хафтора на предмет возможностей человеческой особи выжить в условиях сверхвысокой гравитации в рамках утопической теории расселения землян на других планетах, расположенных вне Солнечной системы.

Учёные испытали на прочность скелет человека и выяснили, что большая берцовая кость способна выдержать 90-кратную гравитацию, но исключительно в положении покоя, так как во время интенсивных движений нагрузка на скелет и так увеличивается в 10 раз, даже в условиях стандартного земного притяжения. Соответственно, был сделан вывод, что человеческие кости могут выдерживать гравитацию, в 9…10 раз превышающую ту, что на Земле. Однако организм нашего сородича состоит не только из костей, и науке давно известно, что при 5-кратной перегрузке начинается значительный отток крови от мозга, что приводит к необратимым последствиям.

Таким образом, по результатам многочисленных тестов учёные пришли к выводу, что Хафтор сможет выжить на планете, где гравитационное поле в 4,6 раза превышает земное, а подобных небесных тел в нашей Вселенной учёные сумели отыскать уже более 400, и 35 из них точно смог бы завоевать исландский богатырь. Однако подобные теории ещё слишком далеки от реализации.

источник

не в обзоры

@темы: гипотезы и факты, знаменитости