Астрономы представили новую модель образования колец Сатурна

Команда японских ученых Университета Кобе представила новую модель происхождения колец Сатурна на основе результатов компьютерного моделирования. Результаты моделирования, полученные исследователями во главе с Hyodo Ryuki, применимы к кольцам других планет-гигантов и объясняют композиционные различия между кольцами Сатурна и Урана.

Гигантские планеты в нашей Солнечной системе имеют очень разнообразные кольца. Наблюдения показывают, что кольца Сатурна сделаны из более чем 95% ледяных частиц, в то время как кольца Урана и Нептуна темнее и могут иметь более высокое содержание камней. Хотя кольца Сатурна впервые были обнаружены в 17-м веке, а их исследование проводилось как с использованием наземных телескопов, так и с помощью космических аппаратов, таких как Voyagers и Кассини, их происхождение все еще неясно и механизмы, которые приводят к различным кольцевым системам, неизвестны.

Настоящее исследование было сосредоточено на периоде  поздней бомбардировки, который, как полагают астрофизики, произошла 4 миллиарда лет назад в нашей Солнечной системе, когда гигантские планеты подверглись орбитальной миграции. Считается, что несколько тысяч огромных объектов из пояса Койпера существовали во внешней Солнечной системы за орбитой Нептуна. Ryuki с коллегами подсчитали вероятность того, насколько близко эти крупные объекты прошли от гигантских планет, которые  уничтожены их  силой притяжения. Результаты показали, что Сатурн, Уран и Нептун испытали тесные сближения с этими крупными объектами несколько раз.

Затем ученые  использовали компьютерное моделирование, чтобы исследовать разрушение этих объектов пояса Койпера, когда они проходили вблизи планет-гигантов. Результаты моделирования варьировали в зависимости от начальных условий. Они обнаружили, что во многих случаях фрагменты были захвачены на орбиту вокруг планеты, а суммарной масса этих захваченных фрагментов достаточно, чтобы объяснить массу  колец вокруг Сатурна и Урана. Другими словами, эти планетарные кольца были сформированы, когда достаточно крупные объекты прошли очень близко от гигантов и были уничтожены.

Исследователи также смоделировали долгосрочную эволюцию захваченных фрагментов с использованием суперкомпьютеров Национальной астрономической обсерватории Японии. Они обнаружили, что захваченные фрагменты с начальным размером в несколько километров многократно испытывали столкновения  и постепенно разлетелись на мелкие кусочки.

Эта модель  также объясняет композиционную разницу между кольцами Сатурна и Урана. Это означает, что в случае Урана и Нептуна объекты могут проходить в непосредственной близости от планеты, где они испытывают чрезвычайно сильное воздействие. Сатурн имеет более низкую плотность и большее отношением диаметра к массе, так что если объекты проходят очень близко, то они  сталкиваются с самой планетой. В результате, если объекты пояса Койпера имеют слоистые структуры, такие как скалистое ядро с ледяной мантией и проходят в непосредственной близости от Урана или Нептуна,  даже скалистое ядро будет разрушено и захвачено, образуя кольца. Тем не менее, если такие объекты проходят мимо Сатурна, только ледяная мантия будет разрушена, образуя ледяные кольца. Это объясняет различные кольцевые композиции.

Результаты японской показывают, что кольца планет-гигантов являются естественными побочными продуктами процесса формирования планет  нашей Солнечной системе. Это означает, что гигантские планеты, обнаруженные у других звезд, вероятно, имеют кольца, образованные подобным процессом, отметили астрономы.

Вселенная расширяется не так быстро, как считалось

Пять лет назад, Нобелевская премия по физике была присуждена трем астрономам за открытие, сделанное в конце 1990-х годов, о том, что Вселенная расширяется ускоренными темпами.

Их выводы были основаны на анализе данных от сверхновых типа Ia, полученных космическим телескопом Хаббл и большими наземными телескопами. Это привело к широкому распространению идеи о том, что во Вселенной доминирует таинственная субстанция — «темная энергия», которая движет этим ускорением расширения.

Однако команда исследователей Оксфордского университета физики поставил под сомнение эту стандартную космологическую концепцию. Используя  значительно расширенный набору данных — каталог из 740  сверхновых типа Ia,  ученые нашли, что доказательства ускорения расширения Вселенной не столько убедительные, как считалось ранее.

Руководитель исследовательской группы Subir Sarkar сказал: «Открытие ускоряющегося расширения Вселенной стало прорывом в области фундаментальной физики. Это привело к широкому распространению идеи о том, что во Вселенной доминирует «темная энергия», которая ведет себя как космологическая константа — это теперь «стандартная модель» космологии. Тем не менее, сейчас существует гораздо большая базу данных сверхновых,  на основе которых можно выполнить  подробные статистические анализы. Мы проанализировали последний каталог из 740 сверхновых типа Ia и обнаружили, что доказательства для ускоренного расширения очень хрупкие и показатели составляют то, что физики называют «3 сигма». Это далеко от стандарта «5 сигма».

Ученые отметили, что существует другие  данные, которые поддерживают идею ускоряющейся Вселенной, такие как информация о космическом микроволновом фоне —  послесвечении Большого взрыва. Тем не менее, Sarkar говорит: «Все эти тесты являются косвенными и  осуществляются в рамках предполагаемой модели, а реликтовое излучение не напрямую зависит от темной энергии.  Так что вполне возможно, что нас вводят в заблуждение, и что видимое проявление темной энергии является следствием анализа данных упрощенной теоретической модели — той, которая была построена в 1930 году, задолго до того реальных данных. Мы должны проделать много работы, чтобы убедить физическое сообщество в  этом, но наша работа показывает, что один из важнейших элементов стандартной космологической модели является довольно шатким. Надеемся, что это будет мотивировать на дальнейший анализ космологических данных».

Наблюдаемая Вселенная содержит в десять раз больше галактик, чем считалось ранее

Команда астрономов, используя данные космических телескопов NASA / ESA Hubble  и других аппаратов, выполнили точную перепись количества галактик во Вселенной. Исследователи пришли к удивительному выводу, что существует, по крайней мере, в 10 раз больше галактик в наблюдаемой Вселенной, чем считалось ранее. Полученные результаты имеют весомые последствия для  понимания формирования галактик, а также помогают решить древний астрономический парадокс — почему такое темное небо в ночное время.

Одним из наиболее фундаментальных вопросов в астрономии число галактик во Вселенной. Данные, полученные Hubble Deep Field в середине 1990 — х годов, дали первое реальное представление этого. Тогда ученые было подсчитали, что наблюдаемая Вселенная содержит около 100 миллиардов долларов галактик. Теперь международная команда под руководством Кристофера Конселиче выяснила, что эта цифра в десять раз больше.

Конселиче и его коллеги пришли к такому выводу, используя  космические изображения Хаббла, данные из предыдущей работы своей команды, и другую опубликованную информацию.  Кроме того, они использовали новые математические модели, которые позволили им сделать вывод о существовании галактик, которые нынешнее поколение телескопов не может наблюдать. Это привело к удивительному осознанию того, что около 90% галактик в наблюдаемой Вселенной, на самом деле слишком слабы и слишком далеко, чтобы их увидеть — пока.

«Это уму непостижимо, чно более 90% галактик во Вселенной еще предстоит изучить. Кто знает, какие интересные свойства мы найдем со следующим поколением телескопов», говорит  Конселиче о далеко идущих последствиях новых результатов.

При анализе данных команда заглянула на более чем13 миллиардов лет в прошлое. Выяснилось, что галактики распределены неравномерно на протяжении всей истории Вселенной. Большинство из этих галактик были относительно небольшими и слабыми, с массами, аналогичными спутниковым галактикам, окружающим Млечный Путь. Эти результаты являются мощным доказательством того, что  эволюция имела место на протяжении всей истории Вселенной.

Сатурновская Диона может иметь океан под корой

Диона, спутник Сатурна,  может иметь океан под внешней ледяной корой, в соответствии с новыми данными миссии Кассини.

Ранее было установлено, что две других лун планеты — Титан и Энцелада могут скрывать глобальные океаны под их ледяными корками.  Новые данные, полученные от миссии Кассини на гигантской планете, позволяют предположить, что кора Дионы плавает в океане, расположенном в 100 км ниже поверхности, по мнению исследователей Королевской обсерватории Бельгии.

Космический аппарат Кассини был впервые впервые запущен учеными НАСА в 1997 году и впервые достиг Сатурна в 2004 году.  Диона очень похожа на своего меньшого, но более известный «родственника» — Энцеладу, говорится в исследовании.

В отличие от Энцелады, Диона ведет тихо, но исследователи предполагают, что поверхность сатурновской луны показывает признаки более активного прошлого. Хотя предыдущее моделирование показывало, что Диона не имела никогда океана, новый анализ говорит, что океан на Энцеладе гораздо ближе к поверхности, чем у Дионы.

‘Как Энцелада, так и Диона имеют либрации, но ниже порога обнаружения Кассини. Будущий орбитальный аппарат вокруг спутников Сатурна сможет проверить это предсказание.  Дион потенциально может предложить обитаемую среду для микробов.  Контакт между океаном и каменным ядром имеет решающее значение», говорит Аттилио Ривольдини, соавтор исследования. «Ввзаимодействия камня и воды обеспечивают основные питательные вещества и источник энергии,  важными компонентами для жизни».

В то время как океан Дионы расположен слишком глубоко, чтобы быть  доступным, и Энцелада и Европа регулярно выбрасывают воду в пространство, которое может быть собрана космическими аппаратами для анализа.

Самая медленно вращающаяся нейтронная звезда открыта астрономами

Самую «медленную» нейтронную звезду обнаружила международная команда астрономов благодаря телескопам космической обсерватории НАСА — Swift. Вращающиеся нейтронные звезды — класс звезд с самыми мощными магнитными полями во Вселенной. Рентгеновский телескоп Swift захватил короткий всплеск необычных рентгеновских лучей, исходящих от объекта на расстоянии около 9000 световых лет от Земли, 22 июня 2016 года.

Астрономы Университета Пенсильвании, НАСА, Национальной лаборатории в Лос-Аламосе, в сотрудничестве с итальянскими, британскими и немецкими исследователями, обнаружили интенсивную рентгеновскую вспышку с чрезвычайно резкими колебаниями, которые измерялись в миллисекундах. Дополнительная информация об объекте была получена с помощью насовских телескопов Чандра и NuStar..

Один из ученых David Burrows говорит: «Наблюдения несколькими космическими телескопами показали, что в то время как другие нейтронные звезды вращаются несколько раз в минуту, этот объект делает оборот только один раз каждые 6,5 часов, что делает его самой медленной звездой в своем классе из обнаруженных на сегодняшний день. Данные, собранные с помощью Chandra, показывают, что этот объект имеет свойства магнетара — типа нейтронной звезды с чрезвычайно мощными магнитными полями, в триллионы раз мощнее, чем у Солнца»»

Объект расположен в центре облака, состоящего из остатков древней звезды, которая взорвалась как массивная сверхновая. Этот остаток сверхновой, названный RCW 103, и интригующий объект в его центре, могут быть обнаружены с помощью рентгеновского телескопа Свифта, но невидимы на длинах волн, доступных для человеческого глаза.

«Этот объект вызывал интерес астрономов в течение длительного времени. Астрофизики обнаружили еще в 1979 году, что сверхновая вокруг этого объекта производила рентгеновские лучи. Он также нашли огромный рентгеновский выброс в космос от этого объекта».

Благодаря обсерватории  Swift, которая впервые обнаружила необычный, очень короткий рентгеновский всплеск, астрономы смогли выявить в самом центре этого остатка сверхновой объект, который может быть одной из самых экстремально вращающихся намагниченных нейтронных звезд, из когда-либо обнаруженных.

Астрономы нашли 63 новых квазара

Квазары являются сверхмассивными черными дырами, которые находятся в центре огромных галактик, и светят так ярко, что они часто считаются маяками. Кроме того, они являются одними из наиболее удаленных объектов во Вселенной. Команда астрономов Институт Карнеги обнаружила 63 новых квазара, образовавшихся, когда Вселенной был всего миллиард лет.

Находка почти в два раза увеличивает количество известных  древних квазаров. Ведущий исследователь Eduardo Bañados говорит: «Квазары являются одними из самых ярких объектов, и они буквально освещают наши знания о ранней Вселенной». Но до сих число известных древних квазаров было не достаточным, чтобы ученые смогли почерпнуть информацию. Одной из главных задач является нахождение этих далеких космических объектов, которые крайне редки. Ученые искали их в течение многих десятилетий. Квазары, обнаруженные Bañados и его коллегами могут предоставить ценную информацию о первом миллиарде лет после Большого взрыва, периоде, который  большой интерес астрономов.

«Формирование и эволюция самых ранних источников света и структур во Вселенной является одной из самых больших тайн в астрономии. Очень яркие квазары, такие как недавно обнаруженные, служат лучшими инструментами, помогая нам исследовать время ранней Вселенной. До сих пор, такая возможность была ограничены очень небольшим размером выборки древних квазаров», пояснил Bañados.

Астероид пролетит сегодня близко от Земли

Небольшой астероид пройдет сегодня чрезвычайно близко от нашей планете.

Каменная глыба, размером 10 метров, пролетит мимо нас на расстоянии одной десятой расстояния между Землей и Луной. Астрономы говорят, что эта встреча произойдет в 17:12 по Гринвичу или 13:12 по восточному времени, и астероид будет находиться в  40000 км от поверхности нашей планеты.

Для сравнения, среднее расстояние до Луны составляет 384000 км. Исследователи из проекта «Virtual Telescope» обнаружили астероид, названный2016 RB1, вчера и говорят, что он будет виден только из южного полушария.

В то же время, согласно данным американской Nasa, гораздо больший астероид также пролетит мимо нас сегодня. Его размер гораздо больше и принести «опустошение», если он упадет на Землю. его длина составляет 1,6 км, но, к счастью гигантский камень  пройдет на безопасном расстоянии в 7,3 миллиона миль.

Найдена экзопланета на расстоянии 4 световых года от Земли

Скалистая планета, расположенная на расстоянии всего четыре световых года от Земли, может быть пристанищем живых существ.

Экзопланета, самая близкая к Земле, из когда-либо обнаруженных, находится на «правильном» расстоянии от своей звезды и имеет потенциал для внеземной жизни. Кроме того, эксперты говорят, что миссию на нее может быть осуществима еще при «нашей жизни». Речь идет о планете Проксима Б, которую исследователи обнаружили, используя телескопы Европейской южной обсерватории (ESO).

Тысячи экзопланет были обнаружены и раньше, но в отличие от других, эта планета находится в пределах нашей досягаемости. Хотя четыре световых года — это долгий путь в более 25 триллионов миль, будущие поколения сверхбыстрых космических аппаратов смогут путешествовать на планету за несколько десятилетий.

Проксима Б расположена на расстоянии в 7,5 млн км от звезды, что составляет 5 процентов от расстояния между Землей и Солнцем. При этом, она примерно в 1,3 раза массивнее Земли. Но так как Проксима Центавра является тусклым красным карликом, который излучает гораздо меньше тепла, чем наше Солнце, планета находится в «обитаемой зоне», где температура достаточно мягкая для образования жидкой воды.

Температура на поверхности планеты может находиться в диапазоне от -90 ° до 30 ° по Цельсию (-130 и 86 градусах по Фаренгейту).  С другой стороны, планета разрушается мощными ультрафиолетовыми и рентгеновскими лучами  звезды. Астрофизики говрят, что необходимо лучше изучить эту систему в ближайшие десятилетия, чтобы  на вопросы о наличии воды, кислорода и жизни.  «Тем не менее, это отличное место, чтобы начать искать жизнь за пределами Солнечной системы, и это очень захватывающее открытие», говорят астономы.

Астрономы нашли пустоту в центре Млечного Пути


Необходим пересмотр нашего понимании галактики Млечный Путь, заявила международная команда астрономов. Ученые университетов Токио и Кейптауна, в сотрудничестве с итальянскими астрономами обнаружили, что существует огромная область вокруг центра нашей Галактики, которая лишена молодых звезд.

Млечный Путь является спиральной галактикой, содержащий миллиарды звезд, где наше Солнцем расположено на расстоянии 26 000 световых лет от ее центра. Измерение распределения этих звезд имеет решающее значение для понимания того, как формируется и развивается наша Галактика. Пульсирующие звезды цефеиды, которые намного моложе (от 10 до 300 миллионов лет), чем наше Солнце (4,6 миллиарда лет), идеальны для этого изучения.

Обнаружение цефеид во внутреннем Млечного Пути затруднено, так как галактика полна межзвездной пыли, которая блокирует свет и скрывает их из поля зрения, но астрономы во главе с Noriyuki Matsunaga использовали телескоп в Южной Африки, расположенный в Сатерленде, и обнаружили отсутствие цефеид в огромном регионе, протянувшемся на тысячи световых лет от ядра Галактики.
Matsunaga объясняет: «Некоторое время назад мы нашли, что есть цефеиды в центре нашего Млечного Пути (в районе около 150 световых лет), но теперь мы видим, что вне этого есть огромная пустыня, простирающаяся на 8000 световых лет от центра».

Это говорит о том, что большая часть нашей Галактики, которая называется Экстремальный внутренний диск, не имеет молодых звезд. Соавтор Майкл Пир отмечает: «Наши выводы противоречат другой недавней работе, но данные показывают, что нет никаких новых звезд в этой пустыне.» Еще один член исследовательской группы Джузеппе Боно, отмечает:»Текущие результаты свидетельствуют о том, что не было никакого существенного звездообразования в этом большом регионе на протяжении сотен миллионов лет движение и химический состав новых цефеид помогают нам лучше понять образование и эволюцию Млечного пути».

Овощи, выращенные в «марсианской» почве, безопасны для питания

Астронавты, которые окажутся на Марсе, смогут выращивать сельскохозяйственные культуры в засушливой почве «Красной планеты» без опаски. Исследователи Университета Вагенинген (Нидерланды) показали, что выращивать овощи в почве, подобной найденной на Марсе, не только возможно, но и то, что такие продукты безопасны для здоровья.

Ученые под руководством Wieger Wamelink смогли вырастить обильные урожаи десяти различных культур, включая редис, горох, помидоры, кресс-салат и рожь. Дальнейшие тесты показали, что растения не содержат «опасных уровней» тяжелых металлов, а результаты ученые назвали «многообещающими». По мнению голландцев, это позволяет предположить, что космонавтам, в будущих миссиях на Марс, вполне возможно выращивать продукты на далеких планетах.

Хотя исследователи не использовали марсианскую почву, они взяли земной грунт, чтобы создать микс, по составу напоминающий то, что находится на поверхности Марса. Wamelink сказал: «Эти замечательные результаты являются весьма многообещающими. Мы можем есть редиску, горох, рожь и помидоры, выращенную в такой почве».

НАСА и другие международные космические агентства надеются отправить людей на поверхность Марса в течение до 2030 года и выращивание продуктовых культур в марсианской почве рассматривается как важный шаг.