Новые исследования планет солнечной: солнечная система — последние новости сегодня

Содержание

В космосе нашли «Солнечную систему — 2» — Газета.Ru

В космосе нашли «Солнечную систему — 2» — Газета.Ru | Новости

Владельцы старых AirPods не получат функцию адаптивной прозрачности
17:40

В приграничном с Казахстаном астраханском районе отменили режим повышенной…
17:38

Вооруженного ножами и пистолетами мужчину задержали возле Армянской церкви…
17:38

Ученые заявили, что голубоглазые люди являются потомками одного конкретного человека
17:35

ТАСС: ВСУ атаковали Антоновский мост в Херсоне
17:30

ВЦИОМ: россияне высоко оценили легитимность референдумов в Донбассе
17:28

Эксперт Шапкин объяснил повышение цены на игристое вино лоббизмом виноделов Крыма и…
17:28

Bloomberg: окончание локдаунов в Китае может привести к истощению мировых…
17:27

Телеведущего Мясникова покусала обезьяна на съемках программы «О самом главном»
17:25

Представлен фотофлагман Xiaomi 12T Pro с камерой на 200 Мп
17:25

close

100%

Ученые из Европейской южной обсерватории в Чили (ESO) обнаружили несколько небесных тел, очень похожих на планеты Солнечной системы возле относительно близкой к Солнцу звезды, сообщает журнал Astronomy & Astrophysics.

Звезда L 98-59 находится в 35 световых годах от Земли. Ученые обнаружили пять планет, которые вращаются вокруг этой звезды. В исследовании отмечается, что на трех планетах обнаружено некоторое количество воды, при этом две ближайшие к звезде планеты являются каменистыми и засушливыми.

Одна из экзопланет [планеты вне нашей Солнечной системы — «Газета.Ru»] земного типа предположительно является обитаемой, так как она находится на схожей орбите, подходящем расстоянии от собственной звезды и имеет воду. Ученые считают, что вода составляет 30% от массы этой экзопланеты.

Кроме того, исследователи отмечают возможность существование воды и атмосферы на пятой планете.

Ранее США предложили совершить первую в истории посадку на ближайшую к Солнцу планету.

Подписывайтесь на «Газету.Ru» в Новостях, Дзен и Telegram.
Чтобы сообщить об ошибке, выделите текст и нажмите Ctrl+Enter

Новости

Дзен

Telegram

Картина дня

Военная операция РФ на Украине. День 223-й

Онлайн-трансляция военной спецоперации РФ на Украине — 223-й день

«В Вооруженные силы прибыли свыше 200 тысяч человек». Шойгу — о ходе мобилизации

Глава Минобороны Шойгу: в ВС РФ в рамках частичной мобилизации прибыли 200 тыс. человек

Референдум под защитой. Как новейшие РЛС охраняли голосование в Донбассе

Источник РИА «Новости» рассказал о работе новейших РЛС во время референдума в ДНР

Зеленский подписал указ о непризнании вхождения новых регионов в состав России

«Газпром» напомнил Молдавии о своем праве расторгнуть контракт «в любой момент»

Столичный СК проверяет версию об убийстве Бориса Моисеева

На Украине арестовали активы России и Белоруссии на $1,2 млрд

Новости и материалы

В приграничном с Казахстаном астраханском районе отменили режим повышенной готовности

Вооруженного ножами и пистолетами мужчину задержали возле Армянской церкви в Петербурге

Ученые заявили, что голубоглазые люди являются потомками одного конкретного человека

ТАСС: ВСУ атаковали Антоновский мост в Херсоне

ВЦИОМ: россияне высоко оценили легитимность референдумов в Донбассе

Эксперт Шапкин объяснил повышение цены на игристое вино лоббизмом виноделов Крыма и Кубани

Bloomberg: окончание локдаунов в Китае может привести к истощению мировых запасов нефти

Телеведущего Мясникова покусала обезьяна на съемках программы «О самом главном»

Представлен фотофлагман Xiaomi 12T Pro с камерой на 200 Мп

37-летняя Келли Осборн рассекретила пол будущего ребенка

Росгвардия заявила о предотвращенном теракте на детской площадке в Мелитополе

В Крыму призвали Илона Маска лишить Украину доступа к спутниковой сети Starlink

Чемпион ОИ Кожевников заявил, что тренер СКА Ротенберг может тренировать сборную России

Украина потребует от Грузии передать ей Саакашвили для допроса об обращении с ним в тюрьме

Посольство РФ рекомендует гражданам воздерживаться от мест скопления людей в Иране

ТАСС: в Херсоне произошло не менее пяти взрывов

Береговая охрана Швеции сообщила, что утечка газа на «Северных потоках» продолжается

Археологи обнаружили под Омском крупный православный некрополь XVII века

Все новости

Киев официально отказался от переговоров с Путиным. Зеленский подписал указ

Песков: в Кремле готовы к переговорам со следующим президентом Украины

«Были холопами, стали рабами». Пугачева не стала церемониться с хейтерами

Певица Алла Пугачева резко ответила на критику ее отъезда из России

Распутать квантовую запутанность: за что дали «Нобеля» по физике

Эксперты по квантовым технологиям объяснили, за что присуждена Нобелевская премия по физике

«Ах, Беларусь бы не вступила в войну». Как Минск участвует в спецоперации на Украине

Лукашенко: Белоруссия участвует в спецоперации РФ на Украине, но «никого не убивает»

«Поезд секретной ядерной дивизии направляется на Украину». К чему готовится НАТО

The Times: в НАТО утверждают, что Россия может провести ядерные испытания в Черном море

В Казахстан с 21 сентября въехали более 200 тысяч россиян. Депортировали семерых

МВД Казахстана: в страну с 21 сентября въехали более 200 тыс. россиян, выехали — 147 тыс.

«Женщина, жизнь, свобода». На протестах в Иране погибли более 100 человек

Северная Корея испытала баллистическую ракету и перестала отвечать на звонки

Asahi: северокорейская ракета пролетела 4 тысячи километров и упала в Тихом океане

Тест: угадайте, в каком возрасте эти звезды прославились

Кто из звезд стал известным в 10, а кто — в 18 лет

От стоматита до язвы желудка. Почему у ребенка желтый язык

Педиатр Попова: желтый налет на языке может говорить о нарушении в работе ЖКТ и почек

«Рано Илон Маск расшифровался». Глава Tesla назвал передачу Крыма Украине «ошибкой Хрущева»

Маск предложил провести референдумы под контролем ООН, а Крым признать российским регионом

«Спать хочу, ночевал в море». Пропавшего в Сочи певца Легостаева нашли живым, но с коронавирусом

Нашедшийся в Сочи певец Константин Легостаев рассказал, как выжил в море

«Если русские подойдут к Одессе». Майя Санду проговорилась пранкерам о мобилизации в Молдавии

Президент Молдавии в разговоре с Вованом и Лексусом допустила возможность мобилизации в стране

Юлия Меламед

И желает вам приятного полета

О последней волне отъезда из РФ

Георгий Бовт

Невыученный урок истории

О том, как октябрьские события 1993 года «замели под ковер»

Мария Дегтерева

Паникеры паникуют

О том, как спастись от истерики в соцсетях

Дмитрий Воденников

Кошенька, это очень важно

О двух таких разных судьбах

Дмитрий Самойлов

Шум времени

О роли искусства в борьбе со стрессом

—>

Читайте также

Найдена ошибка?

Закрыть

Спасибо за ваше сообщение, мы скоро все поправим.

Продолжить чтение

Исследование планет Солнечной системы

Солнечная система, в которой мы живем, постепенно всё больше и больше изучается земными исследователями.

Мы рассмотрим этапы и результаты исследований:

  • Меркурия,
  • Венеры,
  • Луны,
  • Марса,
  • Юпитера,
  • Сатурна,
  • Урана,
  • Нептуна.

Планеты земной группы и спутник Земли

Рисунок 1. Планеты земной группы. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Меркурий.

Меркурий является ближайшей планетой к Солнцу.

В 1973 году был запущен американский зонд «Маринер-10», с помощью которого впервые удалось составить достаточно надёжные карты поверхности Меркурия. В 2008 году было заснято впервые восточное полушарие планеты.

Однако, Меркурий остаётся на момент 2018 года самой малоизученной планетой земной группы – Венерой, Землёй и Марсом. Меркурий отличается малым размером, непропорционально крупным расплавленным ядром и имеет в наличии менее окисленный материал, чем его соседи.

В октябре 2018 года ожидается запуск к Меркурию миссии Bepi Colombo, совместного проекта Европейского и Японского космического агентства. Итогом семилетнего путешествия должно стать изучение всех особенностей Меркурия и анализ причин появления таких особенностей.

Венера.

Венера была исследована более 20 космическими аппаратами, преимущественно советским и американским. Рельеф планеты удалось увидеть при помощи радиолокационного зондирования поверхности планеты космическими аппаратами «Пионер-Венера» (США, 1978 г.), «Венера-15 и -16» (СССР, 1983-84 гг.) и «Магеллан» (США, 1990-94 гг.).

Наземная радиолокация позволяет «увидеть» только 25% поверхности, причем с гораздо меньшим разрешением деталей, чем способны космические аппараты. Например, «Магеллан» получил изображения всей поверхности с разрешением в 300 м. Оказалось, что большая часть поверхности Венеры занята холмистыми равнинами.

Из последних исследований Венеры отметим миссию Европейского Космического Агентства Venus Express по исследованию планеты и особенностей её атмосферы. Наблюдение за Венерой проходило с 2006 по 2015 год, в 2015 году аппарат сгорел в атмосфере. Благодаря этим исследованиям была получена картина южного полушария Венеры, а также получена информация о недавней вулканической активности гигантского вулкана Идунн, имеющего диаметр 200 километров.

Луна.

Первым объектом пристального внимания со стороны землян стала Луна.

Ещё в 1959 и 1965 году советские аппараты «Луна – 3» и «Зонд – 3» впервые сфотографировали невидимое с Земли «темное» полушарие спутника.

В 1969 году на Луну впервые высадились люди. Самым известным из американских астронавтов, побывавшем на Луне, является Нил Амстронг. Всего на Луне побывало 12 американских экспедиций с помощью космических кораблей «Аполлон». В результате исследований на Землю было привезено около 400 килограммов лунной породы.

Впоследствии, из-за гигантских затрат на лунную программу, пилотируемые человеком полёты на Луну прекратились. Исследования Луны стали проводиться с помощью автоматических и управляемых с Земли космических аппаратов.

В последние четверть века происходит новый этап изучения Луны. В результате исследований космических аппаратов «Клементина» в 1994 году, «Лунар Проспектор» в 1998-1999, и «Смарт-1» в 2003-2006 году земные исследователи смогли получить более новые и уточнённые данные. В частности, были обнаружены залежи предположительно водяного льда. Большое количество этих залежей было обнаружено вблизи полюсов Луны.

А в 2007 году наступил черед китайских космических аппаратов. Таким аппаратом стал «Чаньэ-1», который был запущен 24 октября. 8 ноября 2008 года на лунную орбиту был выведен уже индийский космический аппарат «Чандрайян 1».
Луна является одной из главных целей в освоении человечеством ближнего космоса.

Марс.

Следующей целью земных исследователей является планета Марс.
Первым исследовательским аппаратом, который положил начало изучению Красной планеты, был советский зонд «Марс- 1». Согласно данным американского аппарата «Маринер – 9» полученным в 1971 г. удалось составить подробные карты поверхности Марса.

Что касается современных исследований, отметим следующие изыскания.
Так, в 2008 году космическим аппаратом «Феникс» удалось впервые произвести бурение поверхности и обнаружить лёд.

А в 2018 году радар MARSIS, который установлен на борту орбитального аппарата Европейского космического агентства «Mars Express», смог предоставить первые доказательства того, что на Марсе есть жидкая вода. Этот вывод следует из обнаруженного на южном полюсе озера немалых размеров скрытое подо льдом.

Планеты-гиганты

Рисунок 2. Планеты-гиганты. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Юпитер.

Впервые Юпитер был исследован с близкого расстояния в 1973 году с помощью советского зонда «Пионер-10». Важное значение для изучения Юпитера имели и полёты американских аппаратов «Вояджер», осуществляемые в 1970-е годы.

Из современных исследований отметим такой факт. В 2017 году команда американских астрономов, во главе с Скоттом С. Шеппардом, занимаясь поисками потенциальной девятой планеты за пределами орбиты Плутона случайно обнаружили новые луны у Юпитера. Таких лун оказалось 12. В итоге количество спутников Юпитера увеличилось до 79.

Сатурн.

В 1979 году космический аппарат «Пионер -11» исследуя окрестности Сатурна, смог обнаружить новое кольцо у планеты, измерить температуру атмосферы и выявить границы магнитосферы самой планеты.

В 1980 г. аппарат «Вояджер-1» передал впервые ясные снимки колец Сатурна. Из этих снимков стало ясно, что кольца Сатурна состоят из тысяч отдельных узких колечек. Также было найдено 6 новых спутников Сатурна.

Наибольший вклад в изучение планеты гиганта внёс космический аппарат «Кассини», проработавший на орбите Сатурна с 2004 по 2017 год. С помощью его удалось установить, в частности, из чего состоит верхняя атмосфера Сатурна и особенности ее химического взаимодействия с материалами, которые поступают от колец.

Уран.

Планета Уран была открыта в 1781 году астрономом В. Гершелем. Уран является ледяным гигантом.

В 1977 году удалось обнаружить, что у Урана также есть свои кольца.

Замечание 1

Единственным космическим аппаратом Земли, побывавшим вблизи Урана, является «Вояджер-2» который пролетел мимо него ещё в 1986 году. Он сфотографировал планету, нашёл 2 новых кольца и 10 новых спутников Урана.

Нептун.

Нептун является планетой-гигантом и первой планетой, открытой с помощью математических вычислений.

Единственным пока аппаратом, побывавшим там, является «Вояджер -2». Он прошёл около Нептуна в 1989 году, что позволило увидеть некоторые детали атмосферы планеты, а также гигантский антициклон, размером с Землю в южном полушарии.

Планеты-карлики

К планетам-карликам относятся те небесные тела, которые обращаются вокруг Солнца и имеют достаточную массу для поддержания собственной сферической формы. Такие планеты не являются спутниками иных планет, но и не могут в отличие от планет расчистить свою орбиту от прочих космических объектов.

К карликовым планетам относятся такие объекты как Плутон, исключенный из списка планет, Макемаке, Церера, Хаумеа и Эрида.

Замечание 2

Отметим, что по поводу Плутона все еще ведутся споры, считать его планетой или планетой-карликом.

Рисунок 3. Планеты-карлики. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Планета Девять

20 января 2016 года астрономы, работающие в Калифорнийском технологическом институте, Константин Батыгин и Майкл Браун выдвинули гипотезу о предполагаемом существовании массивной транснептуновой планеты находящейся за пределами орбиты Плутона. Однако, до настоящего момента планету Девять обнаружить не удалось.

Рисунок 4. Планета Девять. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Современные исследования Солнечной системы её освоение

Современный этап исследований Солнечной системы предполагает изучение не только планет, но и наиболее отдаленных объектов в пределах влияния Солнца. Исследования касаются не только самой системы, но и ее взаимодействия с галактикой и  другими вселенскими структурами. Освоение Солнечной системы в настоящее время невозможно без использования мощнейших оптических приборов наземного и орбитального расположения, а также высокотехнологичных космических аппаратов, передающих на Землю самую последнюю информацию о небесных телах.

В статье мы расскажем о
самых интересных исследованиях Солнечной системы, проведенных за последнее
десятилетие.

Путешествия зонда «Новые горизонты»

Межпланетная станция New Horizons, созданная НАСА, помогла исследователям изучить наиболее отдаленные области нашей звездной системы. Первоначально миссией аппарата было изучение Плутона и его спутника Харона, однако это программа была закончена еще в 2015 году. Следующими целями «Новых горизонтов» стали пояс Койпера и границы гелиосферы (гелиопаузы).

Аппарат имеет размеры
2,2×2,7×3,2 и массу в полтонны. Он оснащен жидкостным ракетным двигателем и
резервуаром для топлива на 77 кг. На станции установлены ультрафиолетовый
спектрометр, камеры высокого разрешения, радиоспектрометр, анализатор
солнечного ветра и детектор пыли. Максимальная скорость передачи данных 38
кбит/с, максимальная скорость полета — 58*103км/ч.

Зонд «Новые горизонты» был запущен 19 января 2006 года. Сейчас он отдалился от Солнца на расстояние 43,5 а.е. Основные открытия и исследования Солнечной системы, проведенные межпланетной станцией New Horizons:

  • Получение снимков Юпитера и его спутников в высоком разрешении.
  • Получение детальных снимков нептунианского спутника Тритона.
  • Наблюдение за Плутоном и Хароном (с января 2015 года): получение снимков высокого разрешения, обнаружение на Плутоне залежей метанового льда, исследование поверхностного слоя мелких частиц на Хароне.
  • Изучение транснептуновых объектов: астероидов (486958) 2014 MU69, 2011 KW48, 2014 PN70, 2014 OS393, (15810) Араун, 1994 JR1, (50000) Квазар. «Новые горизонты» передал на Землю снимки данных объектов, а также сведения об их строении и составе.
  • Съемка галактик  IC 1048 и UGC 09485.
  • Обнаружение «водородной стены» на границе гелиосферы.
  • Исследование ТНО «Ultima Thule» (2014 MU69), расположенного на расстоянии 43,4 а.е. от Солнца.

Читайте также  Происхождение названий планет Солнечной системы

Исследования Луны

Казалось бы, естественный спутник Земли уже давно изучен. На нем даже побывали американские астронавты. Однако, даже у ближайшей земной соседки остается еще много тайн, разгадка которых поможет дополнить современное представление о Солнечной системе.

18 июня 2009 года был
запущен LCROSS
(Lunar CRater Observation and Sensing Satellite) – космический аппарат,
созданный НАСА для изучения кратеров Луны. 9 октября того же года в районе
южного лунного полюса зонд LCROSS сбросил разгонный блок «Центавр». С
поверхности земного спутника поднялось облако пыли высотой в 1,6 километра,
куда упал сам аппарат. По пути он собирал и анализировал частицы лунной пыли.

Данные полученные станцией, были очень интересны. Доля воды в подповерхностном слое лунного грунта оказалось равной 8%. Кроме того, в больших количествах  были найдены ртуть и серебро. По мнению ученых, вода и металлы были занесены на Луну кометами и метеоритами. Ранее эти вещества находились в грунте спутника лишь в следовых количествах. LCROSS же помог исследователям изучить прошлое Луны и ее взаимодействие с другими космическими телами.

Еще одним значимым
событием в исследовании Луны стал спуск планетохода на ее «темную» сторону. В
рамках Лунной программы Китая к спутнику Земли была запущена станция  «Чанъэ́-4», на борту которой находился
луноход. Его прилунение состоялось в начале 2019 года. Миссией аппарата
является исследование кратеров и поверхности незримой стороны Луны.

Изучение астероидов

Изучение астероидов является значимой частью современных исследований Солнечной системы. Анализируя состав и строение этих объектов можно изучить прошлое нашей системы, а также других уголков галактики. Кроме того, астероиды гипотетически могут стать сырьевой базой для Земли. Ведь они богаты различными минералами и другими полезными ископаемыми.

Японская межпланетная
станция Хаябуса-2 была запущена 3 декабря 2014 года. Ее целью является изучение
околоземного астероида (162173) Рюгу. На данный момент зонд уже достиг
поверхности небесного тела и проводит изучение его грунта. Возвращение
Хаябуса-2 на Землю планируется в 2020 году.

Читайте также  Сколько лететь до Сатурна

Другой космический
аппарат OSIRIS-REx, созданный НАСА, на данный момент изучает поверхность
околоземного астероида (101955) Бенну. Этот объект входит в список астероидов,
представляющих наибольшую  опасность  для Земли.

На пути к Солнцу

Изучение Солнца – задача крайне непростая. Любой аппарат, приближаясь к нему, попадает под действие экстремально высоких температур и зашкаливающих доз излучения. Поэтому большинство миссий по изучению небесного светила оканчивались провалом.

Солнечный зонд Паркер,
созданный НАСА, был запущен для изучения верхних слоев солнечной атмосферы. На
данный момент он приблизился к звезде на рекордные 15 млн. км. Телескопы и
анализаторы, которыми оснащен Паркер, будут передавать на Землю информацию о
гелиосфере, солнечном ветре и магнитных полях звезды. Кроме того, на пути к
Солнцу зонд совершил 7 пролет вокруг Венеры, попутно делая снимки этой планеты.

Все проведенные исследования помогли ученым составить  наиболее современное представление о Солнечной системе. Все больше утверждается правдивость небулярной теории происхождения Солнца и объектов, вращающихся вокруг него. Обнаруживаются новые тела и даже целые карликовые планеты на значительном удалении от небесного светила. Изучено взаимодействие планет и их спутников. Но вся информация о космосе, которой мы владеем на данный момент, составляет миллионные доли процента от того, что нам еще предстоит узнать.

Шаг за горизонт. У порога Солнечной системы

Юрій Костюченко

15 июля, 2015 — 18:09

ФОТО REUTERS

История развития человечества – это история распространения наших инструментов познания в пространстве. Выйдя из пещеры, мы в первую очередь получали знания об окружающем мире, и только потом – как результат познания — пищу и новый дом. Развитие технологий сделало человечество видом космическим. Выход за пределы планеты стал, прежде всего, способом изучить планету «снаружи». Понятия безопасности, ресурсов, технологий обрели качественно новое значение.

Но одновременно, выход человечества за пределы планеты означал выход в Солнечную систему – способ инструментально исследовать нашу «большой дом». Если первая задача – задача системного мониторинга планеты средствами внешнего, спутникового наблюдения была в целом решена примерно в середине 1990-х, то задача исследования Солнечной системы все еще ждет своего решения. Причиной тому – огромные расстояния и условия, требующие новых технических и управленческих решений.

NEW HORIZONS

Именно развитие информационных технологий в 2000-х позволило развить необходимые подходы и методы в теории управления, получить нужные технические решения и технологии для решения новых задач космической отрасли.

Важными достижениями этого этапа космической эры стали зонды на поверхность кометы, марсианский ровер, и вот теперь – миссия «New Horizons», стартовавшая к Плутону в январе 2006.

Плутон – карликовая планета на периферии Солнечной системы, что находится в 49 раз дальше от Солнца, чем Земля. Он, по современным представлениям, является частью пояса Койпера – темной дискообразной области, содержащей миллиарды комет, сотни тысяч ледяных объектов и сотни карликовых планет, самые известные из которых – Плутон и Эрида.

Плутон имеет пять спутников – Никта, Гидра, Кербер, Стикс и Харон. У него есть тонкая неустойчивая атмосфера, состоящая из азота, метана и монооксида углерода, образованная за счет испарения с поверхности. Период обращения Плутона вокруг Солнца составляет 248 лет, а день там длится 6,4 земных дней.

ИЗОБРАЖЕНИЕ В ПСЕВДОКОЛЬОРАХ ПОВЕРХНОСТИ МЕРКУРИЯ (БАССЕЙН ШЕКСПИРА), ПОЛУЧЕННОЕ 30 АПРЕЛЯ 2015 АВТОМАТИЧЕСКОЙ СТАНЦИЕЙ NASA MESSENGER НА 11 ГОДУ ЕЕ СУЩЕСТВОВАНИЯ. ЦВЕТА ОПРЕДЕЛЯЮТ РЕЛЬЕФ МЕСТНОСТИ. («БАССЕЙН ШЕКСПИРА» — ЭТО КРАТЕР РАЗМЕРОМ В 400 КМ) / ФОТО NASA

Существование Плутона впервые предположил американский астроном Персиваль Лоуэлл в 1905 по отклонениям орбит Нептуна и Урана, а в 1915 он же рассчитал его возможное положение. Используя расчеты Лоуэлла, его коллега Клайд Томбо открыл Плутон 13 марта 1930. Капсула с частью праха Клайда Томбо также находится на борту миссии «Новые горизонты».

К разочарованию многих любителей астрономии, в 2006 году, основываясь на результатах наблюдений и расчетов, Генеральной Ассамблеей Международного астрономического союза Плутон был лишен статуса планеты и переведен в разряд «карликовых планет».

История изучения Плутона – это история инструментальных исследований с помощью телескопов. До сих пор наиболее важные данные были получены при помощи космического телескопа «Хаббл». Начиная с 5 мая, благодаря уменьшению расстояния до цели, технические возможности аппаратуры «Новых горизонтов» сравнялись с возможностями «Хаббла», и научная значимость проекта стала уникальной. Таким образом, появилась возможность уточнить многие оценки и расчеты.

Например, раньше мы предполагали, что радиус Плутона составляет 1153 км, однако теперь выяснили, что он значительно больше – 2370 км. Тем не менее, размерами и массой Плутон уступает не только другим планетам, но и многим спутникам планет.

ДО СИХ ПОР НАИБОЛЕЕ ВАЖНЫЕ ДАННЫЕ БЫЛИ ПОЛУЧЕНЫ ПРИ ПОМОЩИ КОСМИЧЕСКОГО ТЕЛЕСКОПА «ХАББЛ» (НА ФОТО). НАЧИНАЯ С 5 МАЯ 2015, БЛАГОДАРЯ УМЕНЬШЕНИЮ РАССТОЯНИЯ ДО ЦЕЛИ, ТЕХНИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ АППАРАТУРЫ «NEW HORIZONS» СРАВНЯЛИСЬ С ВОЗМОЖНОСТЯМИ «ХАББЛА» И НАУЧНАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ПРОЕКТА СТАЛА УНИКАЛЬНОЙ / ФОТО NASA

Поэтому сегодняшние открытия вряд ли приведут к пересмотру статуса Плутона – он едва ли вернет себе статус планеты, потому что не является однозначной гравитационной доминантой в поле своей орбиты. Масса Плутона, согласно всей совокупности наблюдений, составляет около 0,07 массы тел в окрестностях его орбиты, а значит, претендовать на статус планеты он не может.

Автоматический космический зонд NASA «Новые горизонты» 14 июля 2015 пролетел на минимальном на сегодня расстоянии в 12,5 тысяч километров возле Плутона и передал самые первые, уникальные на сегодняшний день снимки этой планеты и ее спутника Харона. Более детальные данные будут поступать в течении следующего месяца. Уже сегодня ясно, что наши представления об этих объектах нуждаются в серьезном уточнении, а возможно и некотором пересмотре. Скорее всего, будет принято решение о продолжении миссии и на другие объекты пояса Койпера. Полный объем всех полученных данных будет передаваться на Землю в течении последующих двух лет, и они несомненно, серьезно расширят познания человечества.

Таким образом, миссия «Новые горизонты» является логическим продолжением научного и технологического развития нашей цивилизации вопреки капризам кровавых тиранов, войнам и сумраку невежества.

Технически, миссия «Новые горизонты» является самым быстрым объектом когда-либо созданным человеком – его скорость в момент разгона составила 16,26 км/сек. На борту аппарата массой 478 кг установлено 16 гидразиновых двигателей для коррекции курса и радиоизотопный (плутониевый) термоэлектрогенератор в качестве источника энергии. Генератор содержит 9,75 кг оксида плутония-238 и позволяет поддерживать мощность в 174 Вт.

Аппарат оснащен системой связи и комплексом из 7 измерительных приборов: ультрафиолетовый спектрометр (аналогичный установленному на миссии «Розетта»), две многоспектральных камеры для детальной съемки поверхности планеты, измеритель параметров солнечного ветра для исследований магнитосферы, спектрометр энергетических частиц для поиска нейтральных частиц, радиоспектрометр для исследований атмосферы Плутона, и созданный студентами детектор пыли в поясе Койпера.

На момент создания, стоимость проекта составляла 650 млн долларов. Для мира, расходующего на войну и бессмысленные развлечения в тысячи раз больше, это совсем незначительные затраты для достижения новых горизонтов.

Что дальше? Программа исследования планет Солнечной системы предполагает широкий спектр работ. В частности, исследование ближних планет, после орбитальной съемки, предполагает картографирование, исследование физических и химических характеристик при помощи спектральных съемок, автоматические зонды на поверхность для отбора и анализа проб, долгоживущие поверхностные мобильные устройства, автоматические орбитальные и поверхностные станции. В перспективе, в некоторых случаях предлагаются проекты пилотируемых экспедиций, и даже проекты по терраформированию (изменению климата) и колонизации отдельных планет.

Достижение Плутона миссией «Новые Горизонты» — это завершение первого этапа многолетней программы мониторинга Солнечной системы – осмотра нашего «большого дома».

Образно говоря, мы осмотрелись в нашем доме. Можем приступать к его освоению.


Новини партнерів

Сколько же планет в Солнечной системе? / / Независимая газета

Проверить астрономическими наблюдениями результаты компьютерного моделирования пока невозможно






Майк Браун и Константин Батыгин признают, что вычисленную ими Планету Х пока нельзя разглядеть ни в какой телескоп. Фото с сайта www.caltech.edu


Ровно неделю назад астрономы Майк Браун и Константин Батыгин из Калифорнийского технологического института в Пасадене (США) сообщили об обнаружении за пределами орбиты Плутона объекта размером с Нептун, который в 10 раз тяжелее Земли, – кандидата в девятую планету Солнечной системы. Результаты математического моделирования поисков Планеты Х авторы опубликовали в Astronomical Journal.


Какова же общая схема устройства Солнечной системы на сегодня?


Пояс Койпера, Облако Оорта


Восемь крупных планет располагаются в области, простирающейся до орбиты Нептуна (30 астрономических единиц от Солнца; а.е. – это расстояние от Земли до Солнца, примерно 150 млн км). Подобную схему сообщество астрономов утвердило на Генеральной ассамблее Международного астрономического союза (МАС) в 2006 году в Праге. (Автор в то время был в составе рабочей группы МАС по изучению планет и участвовал в разработке новых представлений о строении Солнечной системы. )


Перед этим открытие большого количества малых транснептуновых тел убедило ученых, что до расстояния около 55 а.е. от Солнца существует отдельная структура, которую назвали Поясом Койпера в честь выдающегося исследователя планет Дж. Койпера. С тех пор как в 1992 году существование этого пояса было окончательно подтверждено, число открытых объектов в этой части Солнечной системы превысило 1000. В настоящее время предполагается, что более 70 000 тел с диаметром более 100 км пока еще не обнаружено.


Как известно, первоначально Плутон, один из крупнейших объектов Пояса Койпера, считался полноправной планетой. Однако при более пристальном изучении его физических свойств и параметров орбиты Плутон был назван карликовой планетой и включен в число объектов Пояса Койпера. Действительно, орбита Плутона оказалась очень странной. Она вытянута настолько сильно, что временами Плутон движется внутри орбиты Нептуна, формально становясь не девятой, а восьмой планетой Солнечной системы. Последний раз это явление наблюдалось в период с 1969  по 2009 год. Теперь мы уже точно знаем, что по массе и составу Плутон напоминает прочие сотни объектов Пояса Койпера.


Еще в тысячи раз дальше от Солнца расположено так называемое Облако Оорта – гипотетическая сферическая область Солнечной системы, служащая источником долгопериодических комет. Инструментально существование Облака Оорта до сих пор не подтверждено, однако многие косвенные факты указывают на его несомненное существование.


Где же край Солнечной системы?


Это может показаться невероятным, но современная космическая техника позволила нам дотянуться до самых дальних областей нашей Солнечной системы и получить измерения расстояний невиданного масштаба. Запущенный в сентябре 1977 года космический аппарат «Вояджер-1» после выполнения программы исследований планет-гигантов Юпитера и Сатурна продолжил свой полет и в настоящее время находится в рабочем состоянии, выполняя дополнительную миссию по определению местонахождения границ Солнечной системы.


5 января 2016 года «Вояджер-1» удалился на 20 млрд км, или 0,002 светового года (около 134 а.е.). Чтобы получить сигнал, посланный радиопередатчиком этого космического путешественника, на Земле приходится ждать 18 часов и 32 минуты!


Еще в конце августа 2012 года датчики космического аппарата зафиксировали резкое снижение регистрируемых частиц солнечного ветра. В отличие от предыдущих измерений в этот раз тенденция к снижению потока частиц солнечного происхождения устойчиво сохранялась, что могло указывать на реальный выход «Вояджера-1» в межзвездное пространство. Однако официальный комментарий ученых от 20 марта 2013 года гласил, что «Вояджер-1» еще не достиг межзвездного пространства, несмотря на отсутствие солнечного ветра.


Последним индикатором выхода за пределы гелиосферы должна была стать смена направленности магнитного поля. И только 12 сентября 2013 года руководители эксперимента подтвердили, что «Вояджер-1» вышел за пределы гелиосферы Солнечной системы и окончательно оказался в межзвездном пространстве. Таким образом, с тех пор уже более двух лет аппарат, созданный на Земле, движется среди звезд нашей Галактики!


«Открытие на кончике пера»


Изображение девятой планеты – это только результат математического моделирования. Иллюстрация с сайта www.caltech.edu

Такое понятие, относимое к астрономической науке, родилось в середине XIX века. Тогда в результате математических расчетов, основанных на изучении гравитационных возмущений орбиты планеты Уран, некоторые ученые высказали предположение о существовании еще одной неведомой планеты-гиганта. Позднее астрономы-наблюдатели действительно обнаружили новую планету, названную Нептуном, в той области Солнечной системы, где она и должна была находиться, согласно расчетным предсказаниям.


Дальнейший анализ нарушений в орбите Урана привел к мысли, что за пределами орбиты Нептуна может таиться еще одна, девятая планета. И через годы поисков в 1930 году был открыт Плутон. Правда, эта новая планета оказалась слишком мала, чтобы иметь сколько-нибудь значимое влияние на орбиту Урана. И, вероятно, связь с математическими предсказаниями была случайной.


Еще 50 с лишним лет спустя новые расчеты, основанные в том числе на измерениях траектории «Вояджера-1», показали, что орбиты Урана и Нептуна прекрасно можно было описать и без привлечения какой-либо новой планеты. Тем не менее красивый миф остался в истории астрономии, по-видимому, заслуженно. Ведь именно теоретические расчеты побудили астрономов сосредоточить усилия наблюдателей на обнаружение новых объектов за пределами границ тогдашней модели Солнечной системы.


И вот современные охотники за Планетой Х – Майк Браун и Константин Батыгин – в известной степени повторяют уроки прошлого. Согласно результатам многомесячного компьютерного моделирования, основанного на анализе гравитационных возмущений орбит нескольких объектов Пояса Койпера, высказано предположение, что в Солнечной системе, вероятно, есть еще одна удаленная планета размером с Нептун. По расчетам это тело может совершать полный оборот вокруг Солнца за 10–20 тыс. лет.


Выполненное моделирование может с какой-то долей вероятности указывать на массу, вызывающую гравитационные эффекты. Скептики ссылаются на сравнительно небольшую статистическую значимость полученных результатов, полагая, что выявленные эффекты в конечном итоге могут оказаться простыми совпадениями (вспомним детали открытия Плутона!). Поэтому решающими аргументами в пользу существования новой Планеты Х могут быть только астрономические наблюдения. А вот здесь перспективы пока не обнадеживают. Самые крупные телескопы на Земле в настоящее время не могут обнаружить данный объект.


Авторы гипотезы полагают, что по размерам вновь обнаруженное тело примерно в 10 раз больше нашей Земли. Но даже при полном доверии к факту существования такого гравитирующего (обладающего большой массой) объекта нельзя исключать возможности, что это не монолитное тело, а несколько тел, расположенных в относительной близости друг к другу. Их суммарное гравитационное влияние может быть таким, как показали вычисления, а размеры будут находиться за пределами возможностей современных телескопов.


Примером реальности такого варианта может служить наша собственная Земля вместе со своим спутником Луной, которая всего лишь в 81 раз по массе меньше своей планеты.


Поэтому, если учесть еще и такую возможность строения рассматриваемого гипотетического объекта, вероятность увидеть его с помощью наземных телескопов еще больше уменьшается. Правда, есть небольшая вероятность того, что при благоприятных стечениях обстоятельств новая Планета Х может стать увиденной.


Зоркий глаз «Новых горизонтов»


В тот же год, когда международное сообщество астрономов решило «судьбу» Плутона, для его подробного исследования был запущен космический аппарат «Новые горизонты».


Поскольку полная миссия автоматической межпланетной станции была рассчитана на 15–17 лет, аппарат «Новые горизонты» покинул окрестности Земли с самой большой из всех космических аппаратов скоростью. В момент выключения двигателей она составила 16,26 км/с. Интересно отметить, что такое необычное начало далекого путешествия космическому страннику обеспечил мощный двигатель первой ступени ракеты-носителя «Атлас V» РД-180. Самый мощный на то время двигатель был оснащен двумя камерами сгорания и двумя соплами. РД-180 был разработан и изготовлен в России на НПО «Энергомаш» имени академика В.П. Глушко.


Итак, запущенный в январе 2006 года космический аппарат «Новые горизонты» в 2015 году приблизился к Плутону и начал его исследование. В течение года были получены снимки поверхности планеты в высоком разрешении, а также изображения всех пяти известных спутников Плутона. Если у планеты есть еще другие, неизвестные пока спутники, то их размеры, по оценкам исследователей, не превышают 20 км. Все более крупные тела неизбежно попали бы в поле зрения зоркого глаза космического аппарата.


Но этими данными сведения о системе Плутона не ограничиваются. С учетом медленного характера передачи информации с борта космического аппарата, при условии непрерывной работы систем связи после пролета Плутона все научные данные будут передаваться на Землю более года, до октября–декабря 2016 года.


А затем космический аппарат «Новые горизонты» в январе 2019 года  войдет в область Пояса Койпера. В это время аппарат будет находиться на расстоянии 43,4 а.е. от Солнца. Это как раз та область, в которой, согласно сделанным математическим расчетам, может оказаться новая Планета Х. Теоретически видеокамеры космического аппарата могли бы наблюдать этот объект, если он действительно существует. Но ряд сложностей обнаруживается и в данном случае.


Прежде всего авторы гипотезы признают, что выполненное ими моделирование не позволяет достаточно уверенно предсказать положение объекта на его орбите в заданный момент времени. А без такой информации невозможно ориентировать камеры аппарата в нужном направлении. Соответственно возможности поиска нужного объекта путем изменения положения межпланетной станции оказываются минимальными. При этом следует еще учесть, что из-за удаленности космического аппарата время прохождения на его борт команд с Земли и ответных сигналов исчисляется многими часами.


Таким образом, перспектива окончательного решения вопроса о существовании еще одного крупного объекта Пояса Койпера или еще одной планеты Солнечной системы остается пока весьма неопределенной.


Поиски Планеты Х продолжаются.

Ранняя Солнечная система — Последние исследования и новости

  • Атом
  • RSS-канал

Последние исследования и обзоры

  • Исследовательская работа

    |

    Около 0,5% по объему частицы Рюгу C0009 состоят из безводных силикатов, в основном оливинов, несмотря на обширные водные изменения исходного тела. Такие агрегаты, богатые 16 O присутствовали в протолите Рюгу и пережили активность жидкости.

    • Минг-Чанг Лю
    • , Кейтлин А. Маккейн
    •  и Юичи Цуда

    Астрономия природы, 1-6

  • Исследовательская работа

    |

    Модель образования льда CO в протопланетных дисках показывает, что эффекты поверхностной энергии, такие как эффект Кельвина, при зарождении и конденсации льда необходимо учитывать, чтобы воспроизвести наблюдаемое распределение, содержание и эволюцию газообразного CO.

    • Диана Пауэлл
    • , Питер Гао
    • и Си Чжан

    Астрономия природы, 1-9

  • Исследовательская работа

    |
    Открытый доступ

    Исследователи из Института наук о жизни Земли (ELSI) открыли химический процесс, который может объяснить очень низкое содержание аминокислот в измененных водным путем углеродистых хондритах, углубив наше понимание химической эволюции Солнечной системы.

    • Ямей Ли
    • , Норио Китадай
    • и Кристин Джонсон-Финн

    Nature Communications 13, 4893

  • Исследовательская работа

    |
    Открытый доступ

    Сильные удары могут создать глубоко залегающую пористость вдали от кратера. Этот результат объясняет выводы GRAIL и предполагает, что удары могут поддерживать широкомасштабную циркуляцию жидкости, что имеет значение для обитаемых сред на ранней Земле и Марсе.

    • Шон Э. Виггинс
    • , Брэндон С. Джонсон
    •  и Симона Марчи

    Nature Communications 13, 4817

  • Исследовательская работа

    |
    Открытый доступ

    Образец, взятый с углеродистого астероида Рюгу и доставленный на Землю космическим кораблем «Хаябуса-2», содержит материалы, полученные из внешней Солнечной системы, не загрязненные земными процессами. Даже углистые хондриты CI, несмотря на их близость к солнечному содержанию, не являются первозданными.

    • Мотоо Ито
    • , Наотака Томиока
    • и Юичи Цуда

    Астрономия природы, 1-9

  • Исследовательская работа

    |

    Геохимический анализ андезитового метеорита предполагает, что состав, подобный континентальной коре, обусловлен частичным плавлением после образования ядра на дифференцированном материнском теле.

    • Роберт В. Никлас
    • , Джеймс, доктор медицины Дэй
    • и Арья Удри

    Природные науки о Земле 15, 696-699

Все исследования и обзоры

Новости и комментарии

  • Новости и просмотры

    |

    Эффекты поверхностной энергии, такие как эффект Кельвина, которые регулируют образование льда, определяют наблюдаемое содержание, распределение и эволюцию CO в протопланетных дисках.

    Астрономия природы, 1-2

  • Основные результаты исследований

    |

    • Лука Мальтальяти

    Природа Астрономия 6, 880

  • Основные результаты исследований

    |

    • org/Person»> Лука Мальтальяти

    Природа Астрономия 6, 771

  • Новости и просмотры

    |

    Объемная пористость земной коры лунного нагорья, возможно, возникла в начале истории Луны в результате бассейнообразующих ударов, а затем экспоненциально уменьшилась. Новая модель эволюции пористости ограничивает время и последовательность формирования бассейна.

    • Чжиюн Сяо

    Природные науки о Земле 15, 512-513

  • Новости и просмотры

    |

    Хотя Земля обеднена летучими компонентами по сравнению с ее потенциальными хондритовыми предшественниками, изотопный состав этих элементов сходен в Земле и хондритах. Теория, объясняющая эти наблюдения, предполагает, что каменистый материал, который сформировался при различных температурах, местах и ​​временах в протопланетном диске, собрался, чтобы создать Землю.

    Природа Астрономия 6, 893-894

  • Новости и просмотры

    |

    Миссия Rosetta к комете 67P/Чурюмова-Герасименко обнаружила в ее атмосфере неожиданно высокие концентрации молекулярного кислорода. Новые результаты показывают, что эти концентрации увеличиваются за счет цикла захвата и высвобождения молекулярного кислорода прямо под поверхностью кометы.

    • org/Person»> Деннис Бодевитс
    • и Мохаммад Саки

    Природа Астрономия 6, 635-636

Все новости и комментарии

Новые результаты исследований Очень ранняя Солнечная система прошла через особенно интенсивный период столкновений с астероидами

Вид художника на очень раннюю Солнечную систему, где пыль собиралась в маленькие камни, которые врезались друг в друга, а некоторые становились больше. Пик аварий произошел в течение удивительно короткого промежутка времени. (Тобиас Штирли, flaeck / PlanetS)

В первые дни существования нашей Солнечной системы — до того, как были сколочены какие-либо планеты — недавно сформировавшееся Солнце было окружено космическим газом и пылью. Со временем из пыли образовались фрагменты горных пород, и многие из этих вращающихся по орбите скал столкнулись друг с другом, а некоторые постепенно превратились в более крупные компоненты будущих планет. Другие не были частью какого-либо формирования планет и стали астероидами, вращающимися вокруг Солнца, и иногда падающими на Землю в виде метеоритов.

Ученые обнаружили, что эти астероиды (и их части, связанные с Землей) практически не изменились с момента своего образования миллиарды лет назад.

Итак, они предоставляют своего рода архив, в котором сохраняются условия ранней Солнечной системы.

Элисон Хант, планетолог из Швейцарской высшей технической школы Цюриха, возглавила группу, изучившую раннюю историю Солнечной системы и получившую удивительные результаты.

Она и ее команда из Швейцарского национального центра компетенций в области исследований (NCCR) PlanetS обнаружили, что почти все изученные ими ядра астероидов, ставшие метеоритами, были сформированы за короткий четырехмиллионный период, начиная с почти восьми миллионов лет. лет возникла Солнечная система. Промежуток времени в четыре миллиона лет короток с астрономической точки зрения, а также необычен с точки зрения точности, достигнутой при датировании.

Эти результаты и некоторые выводы о том, почему этот период был таким хаотичным в ранней Солнечной системе, были опубликованы в журнале Nature Astronomy в конце прошлого месяца.

Но прежде чем мы рассмотрим, почему это могло произойти, давайте немного рассмотрим, как команда получила такие точные данные о том, когда образовалось множество астероидов.

Один из проанализированных командой образцов железного метеорита, который когда-то был ядром астероида. (Аурелия Мейстер)

Чтобы получить доступ к этому архиву астероидов/метеоритов, исследователи должны были подготовить и изучить внеземной материал железных метеоритов, упавших на Землю. Когда-то входящие в состав металлических ядер астероидов образцы 18 различных железных метеоритов использовались для анализа.

Сначала исследователям пришлось растворить образцы, чтобы выделить элементы палладий, серебро и платину — ключ к их усилиям.

С помощью масс-спектрометра они измерили распространенность различных идентифицируемых изотопов этих элементов, и их результаты позволили установить более жесткие ограничения на время событий в ранней Солнечной системе.

Вот что они сейчас представляют: В первые несколько миллионов лет существования нашей Солнечной системы металлические ядра астероидов нагревались за счет радиоактивного распада этих изотопов. Когда астероиды начали остывать — довольно быстро и резко — начал накапливаться специфический изотоп серебра, образующийся в результате радиоактивного распада. Измерив современное соотношение изотопов серебра в железных метеоритах, исследователи смогли определить, когда и как быстро остыли ядра астероидов.

Результаты показали, что охлаждение было быстрым и, вероятно, произошло из-за сильных столкновений с другими телами, которые разорвали изолирующую скалистую мантию астероидов и обнажили их металлические ядра холоду космоса. Хотя предыдущие исследования, основанные на измерениях изотопов серебра, указывали на быстрое охлаждение, время оставалось неясным.

«Мы смогли определить время столкновений более точно, чем когда-либо прежде», — сказал Хант в пресс-релизе. «И, к нашему удивлению, все ядра астероидов, которые мы исследовали, были обнаружены почти одновременно, в пределах временных рамок от 7,8 до 11,7 миллионов лет после образования Солнечной системы».

Частота столкновений с астероидами показала команде, что этот период, должно быть, был необычайно неспокойным для Солнечной системы. «Кажется, в то время все рушилось, и мы хотели знать, почему», — сказала она.

Художественная визуализация космического столкновения 466 миллионов лет назад, которое привело к падению многих метеоритов сегодня. (Дон Дэвис, Юго-Западный научно-исследовательский институт)

Команда рассмотрела различные причины, объединив свои результаты с результатами самых последних и самых сложных компьютерных симуляций развития Солнечной системы. Вместе эти источники могут сузить круг возможных объяснений.

Мария Шенбахлер, соавтор исследования, член NCCR PlanetS и профессор космохимии в ETH Zurich, сказала, что теория, которая лучше всего объясняет эту раннюю энергетическую фазу Солнечной системы, заключается в том, что она была вызвана в первую очередь диффузией солнечная туманность.

«Эта солнечная туманность — остаток газа, который остался от космического облака, из которого родилось Солнце», — сказала она в пресс-релизе. «В течение нескольких миллионов лет он все еще вращался вокруг молодого Солнца, пока его не сдуло солнечным ветром и излучением».

Хотя остатки туманности все еще присутствовали, они замедляли объекты, вращающиеся вокруг Солнца, подобно тому, как сопротивление воздуха замедляет движущийся автомобиль. Исследователи предполагают, что после того, как туманность исчезла, отсутствие газового сопротивления позволило астероидам ускориться и столкнуться друг с другом — как бамперные автомобили, движущиеся на еще более высоких скоростях.

И эти все более энергичные столкновения сорвали внешнюю кору со многих астероидов и обнажили внутренности холоду космоса

«Наша работа показывает, как улучшения в методах лабораторных измерений позволяют нам делать выводы о ключевых процессах, которые происходили в ранней Солнечной системе, например, о вероятном времени, когда исчезла солнечная туманность», — сказал Шенбахлер в пресс-релизе. «Планеты, подобные Земле, в то время все еще находились в процессе рождения».

«В конечном счете, — сказала она, — это может помочь нам лучше понять, как родились наши собственные планеты, а также даст нам представление о других планетах за пределами нашей Солнечной системы».

Марк Кауфман (создатель и писатель)

Марк Кауфман — автор двух книг о космосе: «Марс вблизи: внутри миссии Curiosity» и «Первый контакт: научные прорывы в поисках жизни за пределами Земли». Он также является опытным журналистом, проработавшим три десятилетия в The Washington Post и The Philadelphia Inquirer. Он начал вести колонку в октябре 2015 года, когда инициатива NASA NExSS находилась в зачаточном состоянии. Хотя колонка «Многие миры» поддерживается и информируется Программой астробиологии НАСА, любые высказанные мнения принадлежат только автору.

Подробнее

Нравится:

Нравится Загрузка…

Солнечная система – Новости, исследования и анализ – Разговор – страница 1

Показано 1 — 20 из 189 статей

НАСА / Лаборатория реактивного движения

Элис Горман, Университет Флиндерса

В пустоте межзвездного пространства самый дальний эмиссар человечества несет послание, которое продлится миллиарды лет.

Кевинмгилл/flickr

Адриана Эррико, Университет Южного Квинсленда ; Брэд Картер, Университет Южного Квинсленда , и Джонти Хорнер, Университет Южного Квинсленда

В необычной планетной системе есть звезда-хозяин, вокруг которой вращаются два гиганта. У одного невероятно странный маршрут вокруг своей звезды. А другой (в отличие от наших собственных газовых гигантов) адски горячий.

На этом изображении показаны метеоры, пролетевшие над атмосферой всего за одну ночь в марте этого года.

Джеймс Скотт, , Университет Отаго, , и Мишель Баннистер, , Кентерберийский университет,

Когда метеор разорвался на части над Новой Зеландией, он произвел ударную волну, достаточно сильную, чтобы ее зафиксировали сейсмометры. Но какие-то фрагменты, скорее всего, упали в океан.

Плутон был переквалифицирован из планеты в карликовую планету в 2006 году.

(Шаттерсток)

Саманта Лоулер, Университет Реджайны

Любознательный ребенок спрашивает: Какая разница, планета Плутон или карликовая?

Метеоритный шторм Леонид 1833 года над Ниагарским водопадом.

Эдмунд Вайс (1888 г.)

Джонти Хорнер, Университет Южного Квинсленда и Таня Хилл, Музеи Виктории

Может ли метеорный поток Тау-Геркулида на следующей неделе устроить захватывающее зрелище? Время покажет.

Художественная концепция космонавта, идущего по Марсу. Но что было бы, если бы космонавт был без космического шлема?

кокада/E+ через Getty Images

Филиндия Гант, , Университет Флориды, , и Эми Дж. Уильямс, , Университет Флориды, .

Марс — четвертая планета от Солнца и один из наших ближайших соседей в космосе. Но это не очень гостеприимное место для посещения землянином.

На Луне есть флаг США, но в будущем страны могут начать превращать доступ к Луне и астероидам в серьезное богатство.

НАСА/Нил А. Армстронг

Теодора Огден, Университет штата Аризона

Нынешние тенденции предполагают, что могущественные страны определяют правила использования ресурсов в космосе и спутникового доступа таким образом, что развивающимся странам будет трудно догнать их.

Плутон, самая большая из карликовых планет. Это изображение было получено космическим кораблем НАСА «Новые горизонты».

НАСА/JHUAPL/SwRI

Ваге Перумян, USC Dornsife College of Letters, Arts and Sciences

Карликовые планеты в нашей Солнечной системе холодные, темные, далекие и полные сюрпризов.

СпейсИкс

Крис Джеймс, Университет Квинсленда и Ю Лю, Университет Квинсленда

К «ледяным гигантам», Урану и Нептуну никогда не отправляли специальную миссию. Но может быть один на горизонте.

Лия Колтырина/Shutterstock

Джакко ван Лун, Килский университет,

Когда-нибудь люди смогут жить где-то еще во Вселенной.

ИСАС / ДЖАКСА

Тревор Ирландия, Университет Квинсленда

Миссия Hayabusa2 доставила часть астероида Рюгу на Землю, где она помогла ученым решить давнюю загадку.

Изображение Рюгу, сделанное космическим кораблем Хаябуса-2 в 2018 году.

ДЖАКСА/википедия

Моника Грейди, 9 лет0274 Открытый университет

Возможно, мы близки к тому, чтобы выяснить, произошли ли вода и органические вещества, благодаря которым появилась жизнь на Земле, с астероидов.

SPP 1992 (Патриция Кляйн)

Коэль Хелье, Кильский университет

Большая часть того, что мы знаем о планетах за пределами нашей Солнечной системы, относится к планетам-гигантам. Новое исследование выявило и охарактеризовало экзопланету меньшего размера.

Университет Кертина

Люк Дейли, Университет Глазго ; Мартин Р. Ли, Университет Глазго ; Ник Тиммс, Университет Кертина, , и Фил Блэнд, Университет Кертина,

Крошечные кусочки астероида показали маловероятное происхождение большей части воды в океанах Земли.

Планета Сатурн.

viktorov.pro/Shutterstock

Мэгги Лью, Ноттингемский университет,

Сатурн, Юпитер, Нептун и Уран имеют кольца.

Свету требуется всего около восьми минут, чтобы добраться от Солнца до Земли.

loops7/E+ через Getty Images

Крис Импи, Университет Аризоны

Самые быстрые вещи, когда-либо созданные людьми, — это космические корабли, а самый быстрый космический корабль достиг скорости 330 000 миль в час — всего 0,05% скорости света. Но есть способы ускориться.

Изображения НАСА/Shutterstock

Брэд Гибсон, Университет Халла

В космосе может быть очень холодно.

Телескоп во внешней части Солнечной системы сможет заниматься уникальной наукой, которая невозможна ближе к Солнцу.

Михаил Земков

Майкл Земков, Рочестерский технологический институт

Вскоре может быть разработана такая миссия, которая позволит астрофизикам делать селфи Солнечной системы и использовать гравитацию Солнца в качестве линзы, чтобы заглянуть вглубь космоса.

Бруно Гилли/ESO/Wiki Commons

Ханна Шункер, 9 лет0274 Университет Ньюкасла и Дэвид Понтин, Университет Ньюкасла

Небо на других планетах выглядит не так, как небо на Земле. И это из-за разных газов в атмосфере Земли.

Художественное изображение планеты, похожей на Юпитер, и ее белого карлика.

Обсерватория В. М. Кека / Адам Макаренко

Джошуа В. Блэкман, 9 лет0274 Университет Тасмании и Эндрю А. Коул, Университет Тасмании

Через 5 миллиардов лет Солнце рухнет. Новое открытие предполагает, что некоторые планеты могут выжить после этого.

Ведущие участники

Более

Нестабильность в начале Солнечной системы | MSUT Сегодня

27 апреля 2022 г.

Спартанский ученый помог разработать новое объяснение того, почему наша солнечная система такая, какая она есть, и почему другие тоже

Сет Джейкобсон из Мичиганского государственного университета и его коллеги из Китая и Франции представили новую теорию, которая может помочь разгадать галактическую тайну эволюции нашей Солнечной системы. В частности, как газовые гиганты — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун — оказались там, где они находятся, вращаясь вокруг Солнца, как они это делают?

 

Доцент МГУ Сет Джейкобсон

Исследование также имеет отношение к тому, как формировались планеты земной группы, такие как Земля, и возможность того, что пятый газовый гигант скрывается на расстоянии 50 миллиардов миль.

 

«Наша Солнечная система не всегда выглядела так, как сегодня. За свою историю орбиты планет радикально изменились», — сказал Джейкобсон, доцент кафедры наук о Земле и окружающей среде Колледжа естественных наук. — Но мы можем выяснить, что произошло.

 

Исследование, опубликованное в журнале Nature 27 апреля, предлагает объяснение того, что произошло с газовыми гигантами в других солнечных системах и в нашей.

Это хорошая модель

 

Звезды рождаются из массивных клубящихся облаков космического газа и пыли. После того, как наше Солнце загорелось, ранняя Солнечная система все еще была заполнена первичным газовым диском, который играл неотъемлемую роль в формировании и эволюции планет, в том числе газовых гигантов.

 

Все звезды, включая наше Солнце, рождаются из облака пыли и газа. Это облако также может засеять планеты, которые будут вращаться вокруг звезды. Предоставлено: NASA/JPL-Caltech

В конце 20-го века ученые начали верить, что газовые гиганты первоначально вращались вокруг Солнца по аккуратным, компактным, равномерно расположенным орбитам. Юпитер, Сатурн и другие, однако, давно обосновались на относительно продолговатых, косых и растянутых орбитах.

 

Итак, теперь у исследователей возникает вопрос: почему?

 

В 2005 году международная группа ученых предложила ответ на этот вопрос в трех знаковых статьях Nature. Решение было первоначально разработано в Ницце, Франция, и известно как модель Nice. В нем утверждается, что среди этих планет была нестабильность, хаотический набор гравитационных взаимодействий, которые в конечном итоге привели их на их нынешние пути.

 

«Это был тектонический сдвиг в представлениях людей о ранней Солнечной системе, — сказал Джейкобсон.

 

Модель Найса остается ведущим объяснением, но за последние 17 лет ученые нашли новые вопросы, чтобы задать их о том, что вызывает нестабильность модели Найса.

 

Художественная визуализация показывает гипотетическую раннюю солнечную систему с молодой звездой, расчищающей путь в газе и пыли, оставшихся после ее образования. Это действие по очистке повлияет на орбиты газовых гигантов, вращающихся вокруг звезды. Предоставлено: NASA/JPL-Caltech/T. Pyle (SSC)

Например, первоначально считалось, что нестабильность газового гиганта произошла через сотни миллионов лет после рассеивания того первичного газового диска, который породил Солнечную систему. Но новые данные, в том числе найденные в лунных камнях, извлеченных миссиями «Аполлон», предполагают, что это произошло быстрее. Это также поднимает новые вопросы о том, как развивалась внутренняя Солнечная система, в которой находится Земля.

 

Работая с Бэйбей Лю из Чжэцзянского университета в Китае и Шоном Рэймондом из Университета Бордо во Франции, Джейкобсон помог найти решение, связанное с тем, как началась нестабильность. Команда предложила новый триггер.

 

«Я думаю, что наша новая идея может действительно ослабить напряженность в этой области, потому что то, что мы предложили, является очень естественным ответом на вопрос, когда произошла нестабильность гигантской планеты», — сказал Джейкобсон.

Новый триггер

 

Идея началась с разговора Раймонда и Якобсена в 2019 году. Они предположили, что газовые гиганты, возможно, оказались на своем нынешнем пути из-за того, как испарился первичный газовый диск. Это могло бы объяснить, как планеты рассредоточились гораздо раньше в эволюции Солнечной системы, чем изначально постулировала модель Ниццы, и, возможно, даже без нестабильности, толкающей их туда.

 

Шон Рэймонд, астроном из Университета Бордо

— Мы задавались вопросом, действительно ли модель Ниццы необходима для объяснения Солнечной системы, — сказал Рэймонд. «Нам пришла в голову идея, что планеты-гиганты могут распространяться за счет эффекта «отскока» по мере того, как диск рассеивается, возможно, никогда не теряя стабильности».

 

Затем Рэймонд и Якобсен связались с Лю, который первым предложил идею эффекта отскока посредством обширного моделирования газовых дисков и больших экзопланет — планет в других солнечных системах — которые вращаются близко к своим звездам.

 

«Ситуация в нашей Солнечной системе немного отличается, потому что Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун распределены по более широким орбитам, — сказал Лю. «После нескольких сеансов мозгового штурма мы поняли, что проблема может быть решена, если газовый диск рассеется изнутри наружу».

 

Бэйбэй Лю, профессор-исследователь Чжэцзянского университета

Группа обнаружила, что это рассеяние наизнанку стало естественным триггером нестабильности модели Ниццы, сказал Рэймонд.

 

«В итоге мы укрепили модель Ниццы, а не разрушили ее, — сказал он. «Это была забавная иллюстрация проверки наших предвзятых идей и следования результатам, куда бы они ни вели».

 

С новым триггером картина в начале нестабильности выглядит так же. Солнце все еще зарождается, окруженное облаком газа и пыли. Горстка молодых газовых гигантов вращается вокруг звезды по аккуратным компактным орбитам сквозь это облако.

 

«Все солнечные системы образованы диском из газа и пыли. Это естественный побочный продукт формирования звезд», — сказал Джейкобсон. «Но когда солнце включается и начинает сжигать свое ядерное топливо, оно генерирует солнечный свет, нагревая диск и в конечном итоге выдувая его изнутри».

 

Это создало растущую дыру в облаке газа с центром на Солнце. По мере того как дыра росла, ее края проходили через орбиты всех газовых гигантов. Этот переход приводит к необходимой нестабильности планеты-гиганта с очень высокой вероятностью, согласно компьютерному моделированию команды. Процесс смещения этих больших планет на их нынешние орбиты также движется быстрее по сравнению с исходной временной шкалой модели Ниццы, исчисляемой сотнями миллионов лет.

 

«Нестабильность возникает сразу после того, как солнечный газовый диск рассеялся, ограниченный интервалом от нескольких миллионов до 10 миллионов лет после рождения Солнечной системы», — сказал Лю.

 

 

Эта анимация показывает результаты моделирования, показывающего, как Солнечная система могла быть перестроена испаряющимся облаком пыли и газа. Внутренний край этого облака, показанный вертикальной серой линией, начинается около Солнца (крайний слева) и проходит через орбиты Юпитера, Сатурна, гипотетического пятого газового гиганта, Урана и Нептуна. Кредит: любезно предоставлено Лю и др.

 

Новый триггер также приводит к смешиванию материала внешней и внутренней Солнечной системы. Геохимия Земли предполагает, что такое смешение должно было произойти, пока наша планета все еще находится в процессе формирования.

 

«Этот процесс действительно всколыхнет внутреннюю Солнечную систему, и из этого может вырасти Земля», — сказал Джейкобсон. «Это довольно согласуется с наблюдениями». Изучение связи между нестабильностью и формированием Земли является предметом будущей работы группы.

 

Наконец, новое объяснение команды применимо и к другим солнечным системам в нашей галактике, где ученые наблюдали газовые гиганты, вращающиеся вокруг своих звезд в конфигурации, подобной той, что мы видим в нашей собственной.

 

«Мы всего лишь один пример солнечной системы в нашей галактике, — сказал Джейкобсон. «Мы показываем, что нестабильность произошла по-другому, более универсально и более последовательно».

Планета 9 из космоса

 

Хотя в статье группы это не подчеркивается, Джейкобсон сказал, что работа имеет значение для одного из самых популярных и иногда горячих споров о нашей Солнечной системе: сколько в ней планет?

 

В настоящее время ответ равен восьми, но оказывается, что модель Ниццы работает немного лучше, когда в ранней Солнечной системе было пять газовых гигантов вместо четырех. К сожалению, согласно модели, эта дополнительная планета была выброшена из нашей Солнечной системы во время нестабильности, что помогает оставшимся газовым гигантам найти свои орбиты.

 

Представление художника о Планете 9. Фото: ESO/Tom Ruen/nagualdesign , примерно в 47 миллиардах миль дальше, чем Нептун.

 

До сих пор нет конкретных доказательств того, что эта гипотетическая планета по прозвищу «Планета X» или «Планета 9» или «дополнительная» планета модели Ниццы действительно существует. Но если они есть, могут ли они быть одним и тем же?

 

Якобсон и его коллеги не смогли напрямую ответить на этот вопрос с помощью своих симуляций, но они смогли сделать следующий лучший результат. Зная, что их триггер нестабильности правильно воспроизводит текущую картину нашей Солнечной системы, они могли проверить, работает ли их модель лучше, начиная с четырех или пяти газовых гигантов.

 

«Для нас результат был очень похожим, если вы начнете с четырех или пяти», — сказал Джейкобсон. «Если вы начнете с пяти, у вас больше шансов получить четыре. Но если вы начнете с четырех, орбиты в конечном итоге совпадут лучше».

 

В любом случае человечество скоро получит ответ. Обсерватория Веры Рубин, которую планируется ввести в эксплуатацию к концу 2023 года, должна быть в состоянии обнаружить Планету 9, если она там.

 

«Планета 9 очень противоречива, поэтому мы не подчеркивали ее в газете, — сказал Джейкобсон, — но нам нравится говорить об этом с общественностью».

 

Это напоминание о том, что наша Солнечная система — динамичное место, полное загадок и открытий, которые ждут своего часа.

По:
Мэтт Дэвенпорт

Контакты для СМИ

Сет Джейкобсон
&
Кейли Кроу

Оставайтесь на связи

Подпишитесь на еженедельную рассылку MSUToday, чтобы получать своевременные новости, новаторские исследования, вдохновляющие видео, спартанские профили и многое другое.

Адрес электронной почты

Подпишитесь на еженедельные обновления MSUToday

Спасибо за подписку!

Наслаждайтесь тщательно подобранной коллекцией историй, фотографий, видео и избранного контента со всего кампуса, доставляемой каждую среду после обеда.

Спасибо за интерес к новостям МГУ! MSU Daily в настоящее время находится в перерыве.

Помогите нам предоставить контент, который вас больше всего интересует. Отметьте темы, о которых вы хотели бы прочитать.

Теперь вы подписаны на получение еженедельного обновления MSUToday. Электронная почта — это быстрый и простой способ быть в курсе последних новостей о Спартанцах и их работе в кампусе и по всему миру.

Спартанцы Воля.

Дженнифер Тренкамп, редактор MSUToday

Земля не «супер», потому что у Солнца были кольца раньше, чем у планет | Рис Новости | Новости и связи со СМИ

ХЬЮСТОН — (5 января 2021 г.) — До того, как в Солнечной системе появились планеты, у Солнца были кольца — полосы пыли и газа, похожие на кольца Сатурна, — которые, вероятно, сыграли роль в формировании Земли, согласно новое исследование.

Добавление искусственного цвета к изображению, полученному Большой миллиметровой/субмиллиметровой решеткой Atacama, или ALMA, показывает серию колец вокруг молодой звезды с именем HD16329.6. (Изображение предоставлено Андреа Изелла/Университет Райса)

«В Солнечной системе что-то произошло, что помешало Земле вырасти и стать гораздо более крупной планетой земного типа, называемой супер-Землей», — сказал астрофизик Университета Райса Андре Изидоро. Имея в виду массивные каменистые планеты, наблюдаемые по крайней мере у 30% солнцеподобных звезд в нашей галактике.

Изидоро и его коллеги использовали суперкомпьютер для моделирования формирования Солнечной системы сотни раз. Их модель, описанная в исследовании, опубликованном онлайн в журнале Nature Astronomy, создавала кольца, подобные тем, что видны вокруг многих далеких молодых звезд. Он также точно воспроизвел несколько особенностей Солнечной системы, упущенных многими предыдущими моделями, в том числе:

● Пояс астероидов между Марсом и Юпитером, содержащий объекты как внутренней, так и внешней Солнечной системы.

● Местоположение и стабильные, почти круговые орбиты Земли, Марса, Венеры и Меркурия.

● Массы внутренних планет, включая Марс, которые во многих моделях Солнечной системы переоцениваются.

● Дихотомия химического состава объектов внутренней и внешней Солнечной системы.

● Область пояса Койпера, состоящая из комет, астероидов и малых тел за пределами орбиты Нептуна.

Исследование астрономов, астрофизиков и планетологов из Райса, Университета Бордо, Юго-Западного научно-исследовательского института в Боулдере, штат Колорадо, и Астрономического института им. Макса Планка в Гейдельберге, Германия, основано на последних астрономических исследованиях молодых звездных систем.

В их модели предполагается, что внутри газово-пылевого диска молодого Солнца возникли три полосы высокого давления. Такие «скачки давления» наблюдались в звездных дисках с кольцами вокруг далеких звезд, и исследование объясняет, как выпуклости и кольца давления могут объяснить архитектуру Солнечной системы, сказал ведущий автор Изидоро, докторант Райс, получивший докторскую степень. обучение в Государственном университете Сан-Паулу в Бразилии.

Радждип Дасгупта (слева) и Андре Изидоро. (Фотография Джеффа Фитлоу/Университет Райса)

«Если суперземли супер-обычны, почему их нет в Солнечной системе?» — сказал Изидоро. «Мы предполагаем, что скачки давления создавали несвязанные резервуары дискового материала во внутренней и внешней солнечной системе и регулировали количество материала, доступного для выращивания планет во внутренней солнечной системе».

Скачки давления

Десятилетиями ученые считали, что газ и пыль в протопланетных дисках постепенно становятся менее плотными, постепенно уменьшаясь в зависимости от расстояния от звезды. Но компьютерное моделирование показывает, что планеты вряд ли сформируются в сценариях с гладкими дисками.

«В гладком диске все твердые частицы — пылинки или валуны — должны очень быстро втягиваться внутрь и теряться в звезде», — говорит астроном и соавтор исследования Андреа Иселла, доцент кафедры физики и астрономии Райса. «Нужно что-то, чтобы остановить их, чтобы дать им время вырасти в планеты».

Когда частицы движутся быстрее, чем окружающий их газ, они «чувствуют встречный ветер и очень быстро дрейфуют к звезде», — объяснил Изидоро. При скачках давления увеличивается давление газа, молекулы газа движутся быстрее, а твердые частицы перестают ощущать встречный ветер. «Вот что позволяет частицам пыли скапливаться в местах скачков давления», — сказал он.

Изелла сказал, что астрономы наблюдали скачки давления и протопланетные дисковые кольца с помощью Атакамского большого миллиметрового/субмиллиметрового массива, или ALMA, огромного радиотелескопа с 66 тарелками, который был введен в эксплуатацию в Чили в 2013 году.

ЗАГОЛОВОК: Андреа Иселла (Фото Джеффа Фитлоу / Университет Райса)

«ALMA способна делать очень четкие изображения молодых планетных систем, которые все еще формируются, и мы обнаружили, что многие протопланетные диски в этих системах характеризуются кольцами», — сказал Изелла. «Эффект удара давления заключается в том, что он собирает частицы пыли, поэтому мы видим кольца. Эти кольца — это области, где у вас больше частиц пыли, чем в промежутках между кольцами».

Формирование кольца

В модели Изидоро и его коллег предполагалось, что скачки давления образовались в ранней Солнечной системе в трех местах, где падающие на солнце частицы должны были высвободить большое количество испарившегося газа.

«Это просто функция расстояния от звезды, потому что температура повышается по мере приближения к звезде», — сказал геохимик и соавтор исследования Радждип Дасгупта, профессор кафедры наук о системах Земли имени Мориса Юинга в Райс. «Точка, где температура достаточно высока для испарения льда, например, является линией сублимации, которую мы называем линией снега».

При моделировании Райса скачки давления на линиях сублимации силиката, воды и окиси углерода давали три отчетливых кольца. На силикатной линии основной компонент песка и стекла, диоксид кремния, превратился в пар. Так образовалось ближайшее к Солнцу кольцо, где позже сформируются Меркурий, Венера, Земля и Марс. Среднее кольцо появилось на линии снега, а самое дальнее кольцо — на линии угарного газа.

Иллюстрация трех различных планетозимальных колец, которые могли образовать планеты и другие элементы Солнечной системы, согласно компьютерной модели Университета Райса. Испарение твердых силикатов, воды и окиси углерода на «линиях сублимации» (вверху) вызвало «удары давления» в протопланетном диске Солнца, задерживая пыль в виде трех отдельных колец. Когда солнце остыло, скачки давления мигрировали к нему, позволяя захваченной пыли накапливаться в планетезимали размером с астероид. Химический состав объектов внутреннего кольца (НК) отличается от состава объектов среднего и внешнего кольца (ВК). Планезимали внутреннего кольца произвели планеты внутренней Солнечной системы (внизу), а планетезимали среднего и внешнего колец произвели планеты внешней Солнечной системы и пояса Койпера (не показаны). Пояс астероидов образовался (вверху посередине) из объектов NC, внесенных внутренним кольцом (красные стрелки) и объектами CC из среднего кольца (белые стрелки). (Изображение предоставлено Радждипом Дасгуптой)

Кольца рождают планетезимали и планеты

Протопланетные диски остывают с возрастом, поэтому линии сублимации мигрировали к Солнцу. Исследование показало, что этот процесс может позволить пыли накапливаться в объекты размером с астероид, называемые планетезималями, которые затем могут объединяться, образуя планеты. Изидоро сказал, что в предыдущих исследованиях предполагалось, что планетезимали могут образовываться, если пыль была достаточно концентрированной, но ни одна модель не предлагала убедительного теоретического объяснения того, как пыль может накапливаться.

«Наша модель показывает, что удары давления могут концентрировать пыль, а движущиеся удары давления могут действовать как планетозимальные фабрики», — сказал Изидоро. «Мы моделируем формирование планет, начиная с пылинок и охватывая множество различных стадий, от мелких зерен миллиметрового размера до планетезималей, а затем и планет».

Учет космохимических признаков, массы Марса и пояса астероидов

Многие предыдущие модели Солнечной системы создавали версии Марса, в 10 раз более массивные, чем Земля. Модель правильно предсказывает, что Марс имеет около 10% массы Земли, потому что «Марс родился в маломассивной области диска», — сказал Изидоро.

Дасгупта сказал, что модель также дает убедительное объяснение двух космохимических загадок Солнечной системы: заметная разница между химическим составом объектов внутри и снаружи Солнечной системы и присутствие каждого из этих объектов в поясе астероидов между Марс и Юпитер.

Моделирование Изидоро показало, что среднее кольцо может объяснить химическую дихотомию, предотвращая попадание материала внешней системы во внутреннюю систему. Моделирование также создало пояс астероидов в правильном месте и показало, что в него поступают объекты как из внутренних, так и из внешних областей.

«Наиболее распространенный тип метеоритов, который мы получаем из пояса астероидов, изотопно подобен Марсу», — сказал Дасгупта. «Андре объясняет, почему Марс и эти обычные метеориты должны иметь похожий состав. Он дал развернутый ответ на этот вопрос».

Время скачка давления и суперземли

Изидоро сказал, что задержка появления среднего кольца Солнца в некоторых симуляциях привела к формированию суперземли, что указывает на важность времени скачка давления.

«К тому времени, когда в этих случаях образовался скачок давления, большая масса уже вторглась во внутреннюю систему и была доступна для создания суперземли», — сказал он. «Таким образом, время, когда образовался этот выступ среднего давления, может быть ключевым аспектом Солнечной системы».

Изидоро — научный сотрудник с докторской степенью в Департаменте наук о Земле, окружающей среде и планетах Райс. Среди дополнительных соавторов Шон Рэймонд из Университета Бордо, Рожерио Дейенно из Юго-Западного научно-исследовательского института и Бертрам Битч из Института астрономии Макса Планка. Исследование было поддержано НАСА (80NSSC18K0828, 80NSSC21K0387), Европейским исследовательским советом (757448-PAMDORA), Федеральным агентством Бразилии по поддержке и оценке последипломного образования (88887.310463/2018-00), Фондом Уэлча (C-2035) и Национальная программа планетологии Французского национального центра научных исследований.

-30-

DOI: 10.1038/s41550-021-01557-z

Прочтите статью Nature Astronomy по адресу: https://doi.org/10.1038/s41550-021-01557-z .

ИЗОБРАЖЕНИЯ с высоким разрешением доступны для загрузки по адресу:

https://news-network. rice.edu/news/files/2021/12/1220_RINGS-aiF3-lg.jpg
ЗАГОЛОВОК: Добавление ложного цвета к изображение, полученное Большой миллиметровой/субмиллиметровой решеткой Atacama, или ALMA, показывает серию колец вокруг молодой звезды по имени HD163296. (Изображение предоставлено Андреа Изелла/Университет Райса)

https://news-network.rice.edu/news/files/2021/12/1220_RINGS-Nfo-lg.jpg
ЗАГОЛОВОК: Иллюстрация трех различных планетозимальных колец, из которых могли образоваться планеты и другие особенности Солнечной системы, согласно вычислительной модели Университета Райса. Испарение твердых силикатов, воды и окиси углерода на «линиях сублимации» (вверху) вызвало «удары давления» в протопланетном диске Солнца, задерживая пыль в виде трех отдельных колец. Когда солнце остыло, скачки давления мигрировали к нему, позволяя захваченной пыли накапливаться в планетезимали размером с астероид. Химический состав объектов внутреннего кольца (НК) отличается от состава объектов среднего и внешнего кольца (ВК). Планезимали внутреннего кольца произвели планеты внутренней Солнечной системы (внизу), а планетезимали среднего и внешнего колец произвели планеты внешней Солнечной системы и пояса Койпера (не показаны). Пояс астероидов образовался (вверху посередине) из объектов NC, внесенных внутренним кольцом (красные стрелки) и объектами CC из среднего кольца (белые стрелки). (Изображение предоставлено Радждипом Дасгуптой)

https://news-network.rice.edu/news/files/2021/12/1220_RINGS-Fit02-lg.jpg
ЗАГОЛОВОК: Радждип Дасгупта (слева) и Андре Изидоро. (Фото Джеффа Фитлоу/Университет Райса)

https://news-network.rice.edu/news/files/2021/12/1220_RINGS-aiV-lg.jpg
ЗАГОЛОВОК: Андреа Изелла (Фото Джеффа Фитлоу/Райс университет)

Этот выпуск можно найти в Интернете по адресу news.rice.edu.

Следите за Rice News и связями со СМИ через Twitter @RiceUNews.

Университет Райса, расположенный на территории кампуса площадью 300 акров в Хьюстоне, постоянно входит в число 20 лучших университетов страны по версии US News & World Report. Райс имеет очень уважаемые школы архитектуры, бизнеса, непрерывного обучения, инженерии, гуманитарных наук, музыки, естественных и социальных наук, а также является домом для Института государственной политики Бейкера. С 4 052 студентами и 3 484 аспирантами соотношение студентов бакалавриата и преподавателей в Райс составляет чуть менее 6 к 1. Его система колледжей-интернатов создает сплоченные сообщества и дружбу на всю жизнь, что является лишь одной из причин, по которой Райс занимает первое место по количеству взаимодействий между расами и классами и первое место по качеству жизни по версии Princeton Review. Райс также оценивается как лучший среди частных университетов по версии Kiplinger’s Personal Finance.

Исследование солнечного будущего | Департамент энергетики

Офис технологий солнечной энергии

В исследовании Solar Futures Study изучается роль солнечной энергии в переходе на безуглеродную электрическую сеть. Исследование, подготовленное Управлением технологий солнечной энергии Министерства энергетики США (SETO) и Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии (NREL) и опубликованное 8 сентября 2021 года, показывает, что с агрессивным снижением затрат, политикой поддержки и крупномасштабной электрификацией солнечная энергия может составлять до 40% электроснабжения страны к 2035 г. и 45% к 2050 г.  

Исследование будущего солнечной энергии смоделировало развертывание солнечной энергии, необходимой для обезуглероженной сети. Предварительное моделирование показывает, что декарбонизация всей энергетической системы может привести к получению до 3000 ГВт солнечной энергии из-за увеличения электрификации.

Чтобы достичь этих уровней, развертывание солнечной энергии должно увеличиваться в среднем на 30 гигаватт переменного тока (ГВт переменного тока ) каждый год в период с настоящего момента до 2025 года и увеличиваться до 60 ГВт в год в период с 2025 по 2030 год, что в четыре раза больше, чем сейчас. коэффициент развертывания — к 2035 г. будет развернуто 1000 ГВт солнечной энергии. К 2050 г. мощность солнечной энергии должна будет достичь 1600 ГВт ac для создания сети с нулевым выбросом углерода с улучшенной электрификацией конечных пользователей (таких как автомобили, строительные помещения и отопление воды). Предварительное моделирование показывает, что обезуглероживание всей энергетической системы США может привести к получению солнечной энергии на 3200 ГВт переменного тока из-за увеличения электрификации зданий, транспорта и промышленной энергии и производства экологически чистых видов топлива.

Исследование солнечного будущего  является третьим в серии исследований видения SETO и NREL, которым предшествует Исследование SunShot Vision (2012 г.) и На пути к SunShot (2016 г.). В то время как предыдущие исследования были сосредоточены на влиянии недорогих солнечных технологий на экономику, это исследование погружается в роль солнечной энергии в обезуглероженной сети и предоставляет анализ будущих солнечных технологий, солнечной рабочей силы и того, как солнечная энергия может взаимодействовать с другими технологиями. как хранилище.

Основные выводы исследования Solar Futures

Изучите интерактивные диаграммы с результатами исследования и ответами на часто задаваемые вопросы ниже.

  • Благодаря постоянному техническому прогрессу цены на электроэнергию не вырастут до 2035 года. Декарбонизация электросети на 95% будет достигнута в 2035 году без повышения цен на электроэнергию, поскольку затраты на декарбонизацию и электрификацию полностью компенсируются экономией от технологических усовершенствований и повышения требовать гибкости.
  • Для достижения декарбонизации требуется значительное ускорение внедрения экологически чистой энергии, в результате чего к 2035 году на солнечной энергии будет занято от 500 000 до 1,5 миллиона человек9.0592 По сравнению с примерно 15 ГВт солнечной энергии, развернутой в 2020 году, ежегодное развертывание солнечной энергии составляет в среднем 30 ГВт в начале 2020-х годов и вырастет в среднем до 60 ГВт с 2025 по 2030 год. Аналогичные значительные темпы развертывания солнечной энергии сохранятся в 2030-х годах и далее. Темпы развертывания также ускоряются для ветроэнергетики и аккумулирования энергии.
  • Хранение, расширение передачи и гибкость нагрузки и генерации являются ключом к поддержанию надежности и отказоустойчивости сети. Емкость накопителей быстро растет и к 2050 году превысит 1600 ГВт. Небольшие солнечные батареи, особенно в сочетании с накопителями, могут повысить отказоустойчивость, позволяя зданиям или микросетям питать критические нагрузки во время перебоев в энергоснабжении. Кроме того, для эффективной интеграции этих ресурсов в сеть необходимы достижения в управлении распределенными энергетическими ресурсами, такими как солнечные батареи и электромобили на крыше.
  • Расширение поставок чистой электроэнергии приводит к более глубокому обезуглероживанию. Спрос на электроэнергию вырастет примерно на 30% с 2020 по 2035 год из-за электрификации зданий, работающих на топливе (например, отопление), транспортных средств и промышленных процессов. Спрос на электроэнергию увеличивается еще на 34% с 2035 по 2050 год. К 2050 году все эти электрифицированные секторы будут питаться электричеством с нулевым выбросом углерода, а рост электрификации приведет к сокращению выбросов, эквивалентному 155% выбросов в энергосистему 2005 года.
  • Доступность земли не ограничивает использование солнечной энергии. В 2050 году для наземных солнечных технологий потребуется максимальная площадь суши, эквивалентная 0,5% прилегающей территории США. Это требование может быть выполнено множеством способов, включая использование нарушенных или загрязненных земель, непригодных для других целей.
  • Преимущества обезуглероживания намного перевешивают дополнительные затраты. Совокупные затраты энергосистемы с 2020 по 2050 год выросли на 562 миллиарда долларов (25%), что включает в себя расходы на обслуживание электрифицированных нагрузок, которые ранее питались за счет прямого сжигания топлива. Однако предотвращение климатического ущерба и улучшение качества воздуха более чем компенсируют эти дополнительные расходы, что привело к чистой экономии в размере 1,7 трлн долларов.
  • Проблемы необходимо решать таким образом, чтобы затраты на солнечную энергию и выгоды распределялись справедливо. Использование солнечной энергии может обеспечить рабочие места, сэкономить на счетах за электроэнергию и повысить энергоемкость. Различные вмешательства — финансовые, участие сообщества, размещение, политика, нормативные меры и меры по обеспечению устойчивости — могут повысить справедливость при внедрении солнечных батарей на крышах. Дополнительные меры справедливости могут касаться распределения общественных и частных выгод, распределения затрат, процедурной справедливости при принятии решений, связанных с энергетикой, необходимости справедливого перехода рабочей силы и потенциальных негативных внешних эффектов, связанных с размещением солнечных проектов и утилизацией солнечных материалов.

Изучите данные исследования будущего солнечной энергетики

Комбинации энергосистем и потоки энергии в 2020 и 2050 годах, как это предусмотрено в исследовании будущего солнечной энергии. Новые электрифицированные нагрузки от зданий, транспорта и промышленности означают, что в 2050 году электросеть будет поставлять больше энергии. Эта энергия будет почти полностью поступать из солнечных и других источников с нулевым выбросом углерода.

Сценарий «Декарбонизация с электрификацией» сократит выбросы в сеть (относительно уровня 2005 г.) на 95 % в 2035 г. и 100 % в 2050 г. и частично заменить прямое использование ископаемого топлива в зданиях, на транспорте и в промышленности, что позволит сократить выбросы в энергосистему более чем на 100 % в 2005 г.

Часто задаваемые вопросы

Какие сценарии были смоделированы и на каких предположениях они основывались?

  • Три сценария были смоделированы с различными допущениями: «Эталонный» сценарий, сценарий «Декарбонизация (Decarb)» и сценарий «Декарбонизация с электрификацией (Decarb+E)».
  • Базовый сценарий описывает обычное будущее, которое включает в себя существующую государственную и федеральную политику в области чистой энергии, но не предпринимает комплексных усилий по обезуглероживанию энергосистемы.
  • Сценарий Decarb предполагает, что политика приведет к сокращению выбросов углекислого газа на 95% (по сравнению с уровнем 2005 года) к 2035 году и на 100% к 2050 году. как и другие технологии возобновляемых источников энергии и накопления энергии, но в нем используются стандартные будущие прогнозы спроса на электроэнергию.
  • Сценарий Decarb+E идет дальше, включая крупномасштабную электрификацию конечных потребителей и анализирует потенциал использования солнечной энергии в будущем с более полной декарбонизацией энергетической системы США к 2050 году.

Сколько солнечной энергии требуется для обезуглероживания энергосистемы США?

  • К 2035 году (декарбонизация 95%) сценарии декарбонизации показывают, что потребуется совокупное развертывание солнечной энергии в размере 760–1000 ГВт, что обеспечит 37–42% спроса на электроэнергию. Остальная часть удовлетворяется в основном за счет других ресурсов с нулевым содержанием углерода, в первую очередь ветра, а также включая ядерную, гидроэлектроэнергию, биоэнергетику и геотермальную энергию.
  • К 2050 году (100-процентная декарбонизация) сценарии предусматривают совокупное развертывание солнечной энергетики в объеме 1050–1570 ГВт, что обеспечит удовлетворение 44–45% спроса на электроэнергию. Остальная часть удовлетворяется в основном за счет ветра, а также атомной энергии, гидроэнергетики, турбин внутреннего сгорания, работающих на синтетическом топливе с нулевым содержанием углерода, таком как водород, биоэнергетика и геотермальная энергия.
  • В 2020 году около 76 ГВт солнечной энергии удовлетворяли около 3% спроса на электроэнергию в США.

Почему исследование модели 95% обезуглероживания сети к 2035 году вместо 100%?

  • В исследовании Solar Futures Study изучается роль солнечной энергии в обезуглероживании энергосистемы, и эта роль по существу одинакова, независимо от того, является ли цель 95% или 100% к 2035 году.
    • Однако достижение к 2035 году 95-процентного обезуглероживания энергосистемы вместо 100-процентного означает существенную разницу в затратах и ​​потребность в других экологически чистых энергетических технологиях.
    • В сценарии Decarb+E расширенная сеть электрифицирует дополнительные конечные объекты (такие как автомобили, отопление помещений и воды в зданиях), которые получали энергию непосредственно из ископаемого топлива. В 2035 году сетка будет 95% обезуглерожены, но дополнительное замещение ископаемого топлива дает общее сокращение выбросов, эквивалентное сети, которая на 105% обезуглерожена, — более рентабельно, чем можно было бы достичь, полностью исключив выбросы из сети в этот период времени. Эти результаты показывают важность рассмотрения гибких межотраслевых подходов к оптимизации скорости и экономической эффективности общего сокращения выбросов.

Какую роль может сыграть солнечная энергия в обезуглероживании энергетической системы США за пределами электрической сети?

  • Расширенная электрификация энергетической системы США в сценарии Decarb+E способствует сокращению выбросов двуокиси углерода (CO 2 ) энергетической системой на 62 % в 2050 г. по сравнению с 24 % в Базовом сценарии и 40 % в Сценарий Декарб (относительно уровня 2005 г.).
  • Упрощенный анализ 100% декарбонизации энергетической системы США к 2050 году показывает удвоение солнечной мощности по сравнению со сценарием Decarb+E — примерно до 3200 ГВт солнечной энергии, развернутой к 2050 году — для производства электроэнергии для еще большей прямой электрификации и производства экологически чистого топлива. , такие как водород, полученный электролизом.

Будет ли реализация сценариев Solar Futures дорогостоящей?

  • Солнечная энергия может способствовать глубокой декарбонизации энергосистемы США к 2035 году без повышения прогнозируемых цен на электроэнергию в 2035 году, если будут достигнуты целевые технологические достижения.
    • Затраты на декарбонизацию и электрификацию полностью компенсируются экономией от технологических усовершенствований и повышенной гибкости спроса до 2035 года (95% декарбонизации).
    • Прогнозируемые цены на электроэнергию в сценариях декарбонизации выше, чем в Базовом сценарии в 2050 году, из-за более высоких затрат на устранение выбросов на 100%, что подчеркивает необходимость технологических достижений и вариантов декарбонизации, помимо тех, которые смоделированы в сценариях.
  • В период с 2020 по 2050 год преимущества сценариев декарбонизации намного перевешивают дополнительные затраты. Совокупные системные затраты в сценариях Decarb (10%) и Decarb+E (25%) выше, чем в базовом сценарии, но предотвращение климатического ущерба и улучшение качества воздуха более чем компенсируют эти дополнительные затраты, что приводит к чистой экономии в размере 1,1 трлн долл. сценарий Decarb и $1,7 трлн в сценарии Decarb+E.
  • Существует большая неопределенность в отношении затрат и выгод в период до 2050 г. по сравнению с периодом до 2035 г.

Сколько земли потребуется для реализации сценариев Solar Futures?

  • Хотя приобретение земли создает проблемы, доступность земли не ограничивает использование солнечной энергии в сценариях.
    • В 2050 году для наземных солнечных технологий потребуется максимальная площадь суши, эквивалентная 0,5% прилегающей территории США, что может быть обеспечено различными способами, включая использование нарушенных или загрязненных земель, непригодных для других целей. Максимальная требуемая площадь солнечных земель эквивалентна менее чем 10% потенциально пригодных нарушенных земель, что позволяет избежать конфликтов с ценными землями, используемыми в настоящее время.
      • В этом анализе не учитываются земли, используемые для других технологий, которые генерируют электроэнергию в сценариях или передающей инфраструктуре.
    • Доступны различные подходы для смягчения локальных воздействий или даже повышения ценности земли, на которой расположены солнечные системы. Установка фотогальванических (PV) систем на водоемах, в сельскохозяйственных или пастбищных угодьях, а также способами, улучшающими среду обитания опылителей, являются потенциальными способами увеличения производства солнечной энергии, обеспечивая при этом такие преимущества, как более низкая скорость испарения воды и более высокие сельскохозяйственные урожаи.
    • Расширение фотоэлектрических систем на крыше может сократить использование солнечной энергии. К 2050 году в сценариях декарбонизации будет задействовано почти 200 ГВт фотоэлектрических установок на крышах (10–20 % от общего количества солнечных батарей). Тем не менее, технический потенциал крышных фотоэлектрических систем в США превышает 1000 ГВт, и усилия по продвижению крышных фотоэлектрических систем могут увеличить развертывание сверх смоделированного уровня.

Будет ли доступно достаточно сырья для поддержки предполагаемого расширения солнечной энергетики?

  • Запасы материалов, связанные с производством технологий, скорее всего, не ограничат рост солнечной энергии в сценариях обезуглероживания, особенно если материалы с истекшим сроком службы заменят первичные материалы с помощью стратегий экономики замкнутого цикла.

Приведет ли реализация сценариев солнечного будущего к большим потерям?

  • В сценариях для производства солнечных технологий будет использоваться много материалов, но ряд стратегий, таких как снижение материалоемкости, переработка, ремонт и повторное использование, могут смягчить их воздействие на материалы , когда технологии достигнут конца их запланированного срока службы (обычно 30 лет для фотоэлектрических модулей).
  • Правительства, промышленность и заинтересованные стороны могут начать подготовку к тому, что больше солнечных материалов достигнет конца своего срока службы, путем определения технических решений для управления в конце срока службы, снижения затрат на переработку, максимизации ценности восстановленных материалов, сопоставления восстановленных материалов с рынками. , частично компенсируя потребности в материалах для производства солнечной энергии за счет вторичного сырья и так далее.

Возможно ли увеличить развертывание солнечной энергии так быстро, как предполагают сценарии Solar Futures?

  • Для реализации сценариев декарбонизации требуется значительное, но достижимое ускорение внедрения чистой энергии.
    • По сравнению с 15 ГВт солнечной энергии, развернутой в 2020 году, ежегодное развертывание солнечной энергии удваивается в начале 2020-х годов и учетверяется к концу десятилетия в сценарии Decarb+E. Точно так же значительные темпы развертывания солнечной энергии сохранятся в 2030-х годах и далее. Темпы развертывания также ускоряются для ветроэнергетики и аккумулирования энергии.
    • Рост чистой энергии за последнее десятилетие указывает на масштабируемость отраслей, использующих чистые технологии. Глобальные темпы развертывания солнечной энергии превысили темпы США в Сценарии Solar Futures и очень высокие ежегодные развертывания других технологий исторически имели место. Тем не менее, более широкое и устойчивое внедрение солнечных и других экологически чистых технологий потребует значительного расширения производства солнечной энергии, цепочек поставок и рабочей силы.

Требует ли концепция Solar Futures новых солнечных технологий?

  • Непрерывный технический прогресс имеет решающее значение для достижения 9Видение 0274 Solar Futures , и есть несколько путей к нему.
    • Исследования и разработки могут помочь сохранить технологии на текущих или ускоренных траекториях снижения затрат. Например, снижение затрат на фотоэлектрическую энергию на 60% к 2030 году может быть достигнуто за счет повышения эффективности фотоэлектрических систем, выработки энергии в течение всего срока службы и стоимости. Технологии концентрации солнечной тепловой энергии с более высокой температурой и более высокой эффективностью также обещают улучшение стоимости и производительности.
    • Также необходимы дальнейшие достижения в таких областях, как хранение энергии, гибкость нагрузки, гибкость генерации и возможности ресурсов на основе инверторов для сетевых услуг.

Сколько дополнительной электроэнергии требуется для реализации сценариев Solar Futures?

  • С 2020 по 2050 год расширение межрегиональной передачи увеличится на 60% (86 тераватт-миль) в сценарии Decarb и на 90% (129 тераватт-миль) в сценарии Decarb+E.

Какие преимущества занятости будут реализованы в сценариях Solar Futures?

  • В солнечной промышленности уже занято около 230 000 человек в Соединенных Штатах, и с уровнем роста, предусмотренным в 9Согласно сценариям 0274 Solar Futures Study , к 2035 году в нем может быть занято от 500 000 до 1,5 миллиона человек.

Призывает ли исследование Solar Futures Study к большему количеству коммунальных или распределенных солнечных батарей?

  • В исследовании моделируется солнечная энергетика в масштабе коммунального предприятия, а также распределенная солнечная энергия на крыше. В сценариях Decarb и Decarb+E мы прогнозируем, что к 2050 году будет развернуто до 200 ГВт фотоэлектрических систем на крышах (10–20 % от общего количества солнечных батарей).
  • Основной вывод исследования заключается в том, что для обезуглероживания электросети потребуется приблизительно 1000 ГВт солнечной энергии. Точное сочетание полезности и распределенной солнечной энергии будет зависеть от многих факторов, включая возможность расширения передачи, а также политику, направленную на поощрение внедрения солнечной энергии на крышах.
  • Исследование не включает каких-либо политик, специально направленных на расширение использования распределенных PV. Учитывая, что технический потенциал фотоэлектрических систем на крышах в США превышает 1000 ГВт, политика по продвижению фотоэлектрических систем на крышах может увеличить развертывание сверх уровня, смоделированного в исследовании.

Рассматривается ли в исследовании Solar Futures Study справедливое распределение затрат и выгод на экологически чистую энергию?

  • Сообщества с низким и средним доходом и цветные сообщества пострадали от энергетической системы, основанной на ископаемом топливе, и переход к чистой энергии предоставляет возможности для смягчения этих проблем энергетической справедливости путем принятия мер, направленных на обеспечение справедливости.
  • Развертывание солнечной энергии может обеспечить рабочие места, экономию на счетах за электроэнергию и повышенную устойчивость к энергопотреблению. Различные вмешательства — финансовые, вовлечение сообщества, размещение, политические, нормативные меры и меры по обеспечению устойчивости — могут повысить справедливость в использовании солнечной энергии.
  • Распределение выгод и затрат не обязательно будет происходить справедливо, и решение этой проблемы может потребовать целенаправленной политики и структурных изменений.
  • В этом исследовании рассматриваются меры, связанные с распределением общественных и частных благ, распределением затрат, процедурной справедливостью при принятии решений, связанных с энергетикой, необходимостью справедливого перехода рабочей силы и потенциальными отрицательными внешними эффектами, связанными с размещением проектов солнечной энергетики и утилизацией солнечных батарей. материалы.

Дополнительные ресурсы

  • Прочтите объявление.