Содержание
Наука в новом году. Россия возвращается на Луну и Марс и изучает рождение Вселенной
МОСКВА, 26 декабря. /ТАСС/. К Марсу и Луне отправится несколько миссий, появятся новые квантовые компьютеры, в распоряжении ученых окажутся самые детальные снимки дальнего космоса. Кроме того, возобновятся поиски гравитационных волн, темной материи и «новой физики». ТАСС рассказывает, что ждет науку в 2022 году.
Планетарный десант
2022 год станет особенно интересным с точки зрения освоения и изучения космоса. В частности, в 2022 году к Луне и Марсу отправятся две российские научные миссии, зонд «Луна-25» и вторая половина российско-европейского проекта «ЭкзоМарс».
В составе первой миссии будет действовать посадочный модуль. В космос его выведут в июле 2022 года. Впоследствии он опустится на поверхность Луны в окрестностях ее южного полюса, на территории кратера Богуславский. На борту «Луны-25» будет установлено девять научных приборов, которые позволят российским ученым впервые детально изучить свойства древнейших пород Луны.
Чуть позже, в сентябре 2022 года, в космос будет выведена вторая половина проекта «ЭкзоМарс», чей запуск должен был состояться еще в июле 2020 года, но был отложен из-за пандемии и отсутствия уверенности в полном успехе миссии. Оба ее компонента, российская посадочная платформа «Казачок» и европейский марсоход «Розалинд Франклин», предназначены для поисков следов марсианской жизни и оценки обитаемости Марса.
Компанию «ЭкзоМарсу» и «Луне-25» составят другие планетологические миссии, которые будут отправлены к иным мирам Солнечной системы в следующем году. В частности, в декабре 2022 года на Луну совершит посадку еще один зонд, американский луноход PRIME-1, который впервые попытается добыть и использовать ресурсы на поверхности другого мира. Помимо этого, к спутнице Земли отправятся индийский зонд «Чандраян-3» и японский аппарат SLIM, который совершит посадку на Луне при помощи системы распознавания изображений.
Освоение дальнего космоса
Два других самых ожидаемых события в мире космической науки будут связаны с американскими миссиями DART и James Webb, нацеленными на изучение и освоение дальнего космоса.
Первая представляет собой небольшой космический аппарат, который был выведен в космос в конце ноября 2021 года.
В сентябре или октябре 2022 года, как ожидают специалисты NASA, зонд DART столкнется с двойным астероидом Дидим и попытается изменить курс его движения. За этим «космическим ДТП» и последствиями столкновения астероида и рукотворного объекта астрономы планируют следить при помощи итальянского микроспутника LICIACube, который отделится от DART за несколько дней до встречи с Дидимом.
В свою очередь James Webb представляет собой самый дорогой и ожидаемый проект NASA за последние несколько десятилетий. После многочисленных задержек и попыток Конгресса США «закрыть» проект, новая «великая обсерватория» NASA была выведена на католическое Рождество в космос в ту точку на околоземной орбите, где силы притяжения Солнца и Земли уравновешиваются.
В первые месяцы 2022 года, после завершения всех проверок и настройки его гигантского зеркала, он станет самым мощным инфракрасным телескопом, доступным человечеству.
Как надеются специалисты NASA, James Webb сможет получить первые прямые фотографии экзопланет, а также примет участие в поисках загадочной «планеты икс» на окраинах Солнечной системы.
Первый российский квантовый компьютер
Не менее интересными будут научные успехи 2022 года, связанные с самыми небольшими объектами Вселенной. В частности, в следующем году физики из МГУ планируют завершить разработку первого российского квантового компьютера, в котором будет задействовано свыше тридцати кубитов, квантовых битов и простейших вычислительных блоков.
Прибор представляет собой набор из нескольких оптических ловушек, способных удерживать в себе десятки и сотни одиночных нейтральных атомов. В свою очередь эти частицы охлаждены до сверхнизких температур и переведены в такое состояние, в котором один из их электронов очень сильно удален от ядра атома. Это упрощает манипуляции подобными квантовыми объектами и позволяет использовать их для проведения квантовых вычислений.
Основа для этого квантового компьютера уже была создана и испытана в 2021 году, однако, как отметил в беседе с ТАСС руководитель проектного офиса Росатома по квантовым технологиям Руслан Юнусов, физики из МГУ еще не завершили создание управляющих систем, позволяющих манипулировать отдельными квантовыми битами.
По его словам, их разработка завершится в ближайшие несколько месяцев.
В дополнение к этому, в начале 2022 года будет открыт «облачный» доступ к первому российскому ионному квантовому компьютеру на базе четырех кубитов. По словам Юнусова, эта вычислительная машина станет доступной для всех ученых, представителей бизнеса и IT-специалистов, желающих проверить работу своих алгоритмов на данной научной установке.
Поиски «новой физики»
Одним из самых ожидаемых событий в мире физики станет перезапуск и открытие в 2022 году сразу нескольких крупнейших научных установок, связанных с изучением фундаментальных сил природы. В частности, в феврале возобновит работу Большой адронный коллайдер (БАК), который был остановлен в конце 2018 года для второй по счету крупной модернизации его систем.
В ходе этих процедур российские и зарубежные участники БАК установили в кольцо коллайдера массу новых детекторов частиц и других приборов. Как надеются физики, это позволит существенным образом нарастить частоту и энергию столкновения частиц, что ускорит накопление данных по редким событиям.
Это критически важно для продолжения поисков следов «новой физики» на детекторе LHCb, о возможном открытии которых российские и зарубежные физики сообщили в марте прошлого года.
К изучению этих тайн мироздания в следующем году присоединится российский коллайдер NICA, строительство которого сейчас завершается в Дубне на территории Объединенного института ядерных исследований. Он представляет собой ускоритель тяжелых ионов, столкновения которых позволят ученым изучить то, как была устроена первичная материя Вселенной в первые мгновения после Большого Взрыва.
Как ожидают ученые, первые пробные столкновения частиц пройдут в кольце NICA уже в марте. Если эти эксперименты завершатся успешно, то участники научной коллаборации NICA ожидают, что они приступят к полноценному сбору научных данных на российском ускорителе в начале 2023 года.
Гравитационная обсерватория LIGO
В 2022 году возобновит свою работу гравитационная обсерватория LIGO, еще один важнейший научный проект, нацеленный на изучение истории формирования и эволюции Вселенной.
Работа LIGO была остановлена в марте 2020 года после того, как по США начал распространяться коронавирус, после чего участники проекта приступили к реализации очередного цикла обновления компонентов обсерватории.
Изначально ученые планировали возобновить работу LIGO в конце 2021 года, однако в июле этого года перезапуск обсерватории был отложен еще на год из-за задержек в обновлении, связанных с новыми волнами пандемии. Совершенствование источников излучения, детекторов, зеркал и других компонентов LIGO, как ожидают ученые, в несколько раз увеличит расстояние, на котором физики смогут обнаруживать гравитационные волны, порожденные слияниями пар нейтронных звезд.
В дополнение к этому, в 2022 году физики могут значительно продвинуться в поисках темной материи. До недавнего времени усилия ученых были направлены на поиски другого типа частиц темной материи, так называемых «вимпов», однако неудачи в их обнаружении все чаще заставляют физиков рассматривать альтернативные формы этой загадочной субстанции.
К примеру, в последние годы ученые начали активно искать следы существования так называемых аксионов, легкой формы темной материи, похожей по массе и некоторым другим свойствам на частицы-нейтрино. Первые намеки на их существование были открыты два года назад на установке XENON-1T, сооруженной в итальянской подземной лаборатории Гран-Сассо, а в феврале этого года результаты этих наблюдений подтвердил китайский эксперимент PandaX-II.
Недавно европейские ученые запустили усовершенствованную версию их прибора, XENON-nT, которая обладает значительно более высокой чувствительностью за счет удвоения массы сверхчистого жидкого ксенона, рабочего вещества ее детектора. Данные, собранные этим детектором в следующем году, а также американской установкой LUX-ZEPLIN и китайским детектором PandaX-4t, могут подтвердить или же опровергнуть полученные ранее свидетельства существования аксионов.
В дополнение к этому, в следующем году в Гран-Сассо начнется постройка установки DarkSide-20k, в разработке которой принимают участие российские физики.
Она представляет собой 50-тонный чан со сверхчистым жидким аргоном, покрытый множеством датчиков-фотоумножителей. Наблюдение за вспышками внутри этой конструкции, как надеются ученые, позволит им уловить следы аксионов, возникающих в недрах Солнца, а также тяжелых частиц темной материи, если те существуют.
Научные исследования раскрывают новые аспекты Плутона и его спутников
6.5K
Like
Love
Haha
Wow
Sad
Angry
1
Близкие наблюдения за Плутоном и Хароном заставили нас полностью пересмотреть свои взгляды на геологическую активность изолированных планетарных тел далекой области Солнечной системы, миров, которые ранее было принято считать «мертвыми», которые, как мы думали, практически не изменились с момента образования пояса Койпера.
Год назад Плутон выглядел просто ярким пятнышком на снимках космического аппарат NASA «Новые горизонты», не сильно отличающимся от того, каким его увидел первооткрыватель «девятой планеты» Клайд Томбо в 1930 году.
На этой неделе в журнале Science ученые миссии «Новые горизонты» создали первый полный набор документов, описывающий результаты облета Плутона прошлым летом. «Эти пять подробных статей полностью перевернули наше представление о Плутоне, рассказав нам, что в реальности далекий мир разнообразен: активная геология, экзотическая химия поверхности, сложная атмосфера, загадочное взаимодействие с Солнцем и интригующая система малых спутников», – сказал Алан Стерн, ведущий исследователь миссии «Новые горизонты» из Юго-Западного исследовательского института, Колорадо.
После 9,5 лет путешествия и почти 5 миллиардов километров преодоленного расстояния космический аппарат совершил исторический облет Плутона 14 июля 2015 года. «Новые горизонты», используя 7 научных инструментов, собрал около 50 гигабайт данных, записав их на свои «кассеты».
На первом снимке крупным планом была обнаружена большая область в виде «сердца», вырезанная на поверхности Плутона, сообщающая ученым, что этот «новый» планетарный мир самый крупный, самый яркий, самый интересный, самый загадочный и первый из исследованных в далекой «третьей зоне» нашей Солнечной системы, известной как пояс Койпера.
«Близкие наблюдения за Плутоном и Хароном заставили нас полностью пересмотреть свои взгляды на геологическую активность изолированных планетарных тел далекой области Солнечной системы, миров, которые ранее было принято считать «мертвыми», которые, как мы думали, практически не изменились с момента образования пояса Койпера», – сказал Джефф Мур из исследовательского центра Эймса, ведущий автор публикации о геологии Плутона.
Область Sputnik Planum на Плутоне (вверху) и Vulcan Planum на Хароне (внизу). Credits: NASA/JHUAPL/SwRI
Ученые, изучавшие состав Плутона, установили, что его разнообразие ландшафта вытекает из взаимодействия мобильного метана, азота и угарного газа с инертным и крепким водяным льдом.
«Мы видим колебания в распределении летучих льдов на Плутоне, которые указывают на увлекательные циклы испарения и конденсации. Эти циклы более интересны, нежели на Земле, где мы имеем лишь воду, которая конденсируется и испаряется. На Плутоне по крайней мере три вида материалов взаимодействует между собой, но мы пока не полностью понимаем как, зато видим последствия этого по всей поверхности Плутона», – сказал Уилл Гранди из обсерватории Лоуэлла, Аризона.
Над поверхностью карликовой планеты ученые обнаружили, что атмосфера содержит слоистый дымок, который оказался холоднее и плотнее, чем ожидалось. Это влияет на то, как верхние слои атмосферы Плутона теряются в пространстве и как атмосфера взаимодействует с солнечным ветром. «Мы узнали, что предварительные оценки потери атмосферы Плутоном оказались очень завышенными. Считалось, что атмосфера карликовой планеты убегает стремительно, а на самом деле этот процесс не так быстр, и больше похож на тот, который мы наблюдаем на Земле», – сказала Френ Бегенал из Университета Колорадо, ведущий автор публикации о частицах и плазме.
Кроме этого ученые обнаружили, что метан, а не азот, является основным убегающим атмосферным газом на Плутоне. Это довольно удивительно, так как вблизи поверхности атмосфера состоит более чем на 99% из азота.
Поверхность Плутона в усиленных цветах. Credits: NASA/JHUAPL/SwRI
Исследователи также проанализировали снимки небольших спутников Плутона: Стикса, Никты, Гидры и Кербера. Они отметили, что малые спутники имеют весьма аномальную интенсивность вращения и необычную ориентацию полюсов, а также ледяные поверхности сильно отличающиеся по яркости и цвету от Плутона и Харона. Ученые нашли доказательства того, что некоторые спутники образовались в результате слияния с меньшими телами, и что их возраст по крайней мере 4 миллиарда лет. «Эти результаты подкрепляют гипотезу о том, что небольшие спутники образовались после столкновения, создавшего двойную систему Плутона и Харона», – добавил Хэл Вивер из лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса, ведущий автор публикации о малых спутниках Плутона.
Около половины данных, полученных в процессе облета космическим аппаратом «Новые горизонты», уже переданы на Землю. К концу 2016 года ученые надеются получить оставшиеся данные для продолжения изучения этой далекой и загадочной системы.
определить автоматически
Закрыть
Космическая граница, возможно, вызванная появлением молодого Юпитера или ветром из Солнечной системы, вероятно, сформировала состав молодых планет. — ScienceDaily
В ранней Солнечной системе «протопланетный диск» из пыли и газа вращался вокруг Солнца и в конечном итоге объединился в планеты, которые мы знаем сегодня.
Новый анализ древних метеоритов, проведенный учеными из Массачусетского технологического института и других организаций, предполагает, что около 4,567 миллиарда лет назад в этом диске существовала загадочная брешь, недалеко от того места, где сегодня находится пояс астероидов.
Результаты группы, опубликованные сегодня в журнале Science Advances , являются прямым доказательством существования этого пробела.
«Наблюдения за последнее десятилетие показали, что полости, щели и кольца часто встречаются в дисках вокруг других молодых звезд», — говорит Бенджамин Вайс, профессор планетарных наук в Департаменте наук о Земле, атмосфере и планетах Массачусетского технологического института (EAPS). . «Это важные, но плохо изученные признаки физических процессов, посредством которых газ и пыль превращаются в молодое солнце и планеты».
Точно так же остается загадкой причина такого разрыва в нашей Солнечной системе. Одна возможность состоит в том, что Юпитер мог оказать влияние. По мере того, как газовый гигант обретал форму, его огромное гравитационное притяжение могло вытолкнуть газ и пыль к окраинам, оставив после себя брешь в развивающемся диске.
Другое объяснение может быть связано с ветром, исходящим от поверхности диска. Ранние планетные системы управлялись сильными магнитными полями. Когда эти поля взаимодействуют с вращающимся диском из газа и пыли, они могут создавать ветры, достаточно мощные, чтобы выдувать материал, оставляя зазор в диске.
ads
Независимо от своего происхождения, разрыв в ранней Солнечной системе, вероятно, служил космической границей, удерживая материалы по обе стороны от взаимодействия. Это физическое разделение могло сформировать состав планет Солнечной системы. Например, на внутренней стороне пропасти газ и пыль объединились в планеты земной группы, включая Землю и Марс, в то время как газ и пыль отошли на дальнюю сторону пропасти, образовавшись в более ледяных регионах, как Юпитер и соседние с ним газовые гиганты.
«Преодолеть этот разрыв довольно сложно, и планете потребуется много внешнего крутящего момента и импульса», — говорит ведущий автор и аспирант EAPS Кауэ Борлина. «Итак, это свидетельствует о том, что формирование наших планет было ограничено определенными регионами в ранней Солнечной системе».
Соавторами Вайса и Борлины являются Эдуардо Лима, Ниланджан Чаттерджи и Элиас Мансбах из Массачусетского технологического института, Джеймс Брайсон из Оксфордского университета и Сюэ-Нин Бай из Университета Цинхуа.
Разделение пространства
За последнее десятилетие ученые наблюдали любопытное расщепление в составе метеоритов, попавших на Землю. Эти космические камни изначально формировались в разное время и в разных местах по мере формирования Солнечной системы. Те, которые были проанализированы, демонстрируют одну из двух комбинаций изотопов. Редко обнаруживаются метеориты, демонстрирующие и то, и другое — загадка, известная как «изотопная дихотомия».
Ученые предположили, что эта дихотомия может быть результатом разрыва в диске ранней Солнечной системы, но такой разрыв не был напрямую подтвержден.
Группа Вайса анализирует метеориты на наличие признаков древних магнитных полей. По мере формирования молодой планетной системы она несет с собой магнитное поле, сила и направление которого могут меняться в зависимости от различных процессов внутри эволюционирующего диска. Когда древняя пыль собиралась в зерна, известные как хондры, электроны внутри хондр выравнивались с магнитным полем, в котором они образовались.
Хондры могут быть меньше диаметра человеческого волоса, и сегодня их можно найти в метеоритах. Группа Вайса специализируется на измерении хондр, чтобы идентифицировать древние магнитные поля, в которых они первоначально сформировались.
В предыдущей работе группа проанализировала образцы одной из двух изотопных групп метеоритов, известных как неуглеродистые метеориты. Считается, что эти породы возникли в «резервуаре» или регионе ранней Солнечной системы, относительно близком к Солнцу. Группа Вайса ранее идентифицировала древнее магнитное поле в образцах из этого близкого региона.
Несоответствие метеоритов
В своем новом исследовании исследователи задались вопросом, будет ли магнитное поле одинаковым во второй изотопной, «углеродистой» группе метеоритов, которые, судя по их изотопному составу, предположительно образовались дальше в Солнечной системе.
Они проанализировали хондры размером около 100 микрон каждая из двух углеродистых метеоритов, обнаруженных в Антарктиде.
Используя сверхпроводящее устройство квантовой интерференции, или SQUID, высокоточный микроскоп в лаборатории Вайса, команда определила исходное древнее магнитное поле каждой хондры.
Удивительно, но они обнаружили, что их напряженность поля была сильнее, чем у более близких неуглеродистых метеоритов, которые они измеряли ранее. По мере формирования молодых планетных систем ученые ожидают, что сила магнитного поля должна уменьшаться по мере удаления от Солнца.
В отличие от этого, Борлина и его коллеги обнаружили, что у дальних хондр было более сильное магнитное поле, около 100 мкТл, по сравнению с полем 50 мкТл в более близких хондрах. Для справки, магнитное поле Земли сегодня составляет около 50 мкТл.
Магнитное поле планетарной системы является мерой скорости ее аккреции, или количества газа и пыли, которое она может втянуть в свой центр с течением времени. Судя по магнитному полю углеродистых хондр, внешняя область Солнечной системы должна была аккрецировать гораздо больше массы, чем внутренняя.
Используя модели для моделирования различных сценариев, команда пришла к выводу, что наиболее вероятным объяснением несоответствия скорости аккреции является наличие зазора между внутренней и внешней областями, который мог уменьшить количество газа и пыли, стекающих к Солнцу. из дальних регионов.
«Пробелы распространены в протопланетных системах, и теперь мы показываем, что у нас был один в нашей собственной Солнечной системе», — говорит Борлина. «Это дает ответ на эту странную дихотомию, которую мы наблюдаем в метеоритах, и дает доказательства того, что пробелы влияют на состав планет».
Это исследование было частично поддержано НАСА и Национальным научным фондом.
10 крупнейших открытий экзопланет 2021 года
(Изображение предоставлено НАСА/JPL Caltech)
Место, которое люди знают наиболее близко во всей вселенной, — это каменистая планета под названием Земля. Тогда имеет смысл, что люди экзистенциально вынуждены представлять, какими могут быть другие подобные небесные тела.
Научное любопытство к тому, какие планеты существуют за пределами окрестности Солнца, поддерживается несколькими миссиями, такими как спутник NASA Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) и его космический корабль Kepler.
Изучение экзопланет, или планет за пределами нашей Солнечной системы, помогает ответить на вопросы о нашем месте в Солнечной системе и во Вселенной. Например, изучение массивных газовых гигантов может улучшить наше понимание того, как Юпитер, один из главных щитов Земли от космических ударов, оказался там, где он сейчас находится. Поиск скалистых планет в обитаемых зонах вокруг их отдельных родительских звезд подчеркивает редкость и ценность нашей планеты. И обнаружение того, что возможно там, безусловно, вдохновляет наше воображение.
Вот некоторые из крупнейших открытий экзопланет, сделанных в 2021 году.
1) Экзопланета в другой галактике
В октябре ученые опубликовали исследование, описывающее, возможно, первое открытие экзопланеты за пределами нашей галактики.
Исследователи заметили этого кандидата в экзопланеты в галактике Водоворот (Мессье 51), которая находится на расстоянии 28 миллионов световых лет от Земли.
Одним из обычно используемых методов обнаружения экзопланет является метод транзита, при котором ученые ищут провалы в оптической яркости звезды. Слабые периоды часто указывают на то, что перед лицом звезды проходит планета, по крайней мере, с нашей точки зрения с Земли. Астрономы используют такие космические аппараты, как TESS, чтобы таким образом находить инопланетные миры.
Но астрономы изменили этот метод, чтобы найти потенциально сверхгалактический мир. Этот кандидат в экзопланеты, названный M51-ULS-1b, был замечен учеными, которые искали провалы рентгеновской яркости вместо изменений в оптическом свете. Рентгеновские наблюдения позволили исследователям увидеть объекты, проходящие через звезды дальше в космосе.
Команда использовала рентгеновскую обсерваторию Чандра НАСА и космический телескоп XMM-Newton Европейского космического агентства для сканирования нескольких точек в нескольких галактиках в поисках планеты за пределами Млечного Пути.
Только в галактике Водоворот они рассмотрели 55 различных звездных систем.
Именно там они обнаружили M51-ULS-1b, экзопланету потенциально размером с Сатурн, которая вращается вокруг своей родительской звезды, и невероятно плотный объект (например, нейтронную звезду или черную дыру) примерно в два раза дальше, чем Сатурн вращается вокруг Солнца. .
2) Астрономы сделали снимок младенца планеты
Прямое изображение новооткрытой экзопланеты 2M0437b, газового гиганта, вращающегося вокруг звезды в 417 световых годах от Земли, полученное телескопом Subaru. Чрезвычайно яркая звезда-хозяин была в основном удалена с помощью методов обработки изображений; четыре «шипа» — это артефакты, создаваемые оптикой телескопа. (Изображение предоставлено телескопом Subaru) 900:02 Астрономы получили изображение экзопланеты-ребенка, когда свет отражается от этого молодого мира.
Удивительное фото — не обычное явление. Планета, изображенная на этом снимке, находится достаточно близко к Земле, и телескоп Subaru на вершине вулкана Мауна-Кеа на Гавайях смог ее сфотографировать.
Экзопланета 2M0437b — удивительный мир. В дополнение к близости к Земле — всего 417 световых лет — это место также является одной из самых молодых экзопланет из когда-либо найденных. Например, она намного моложе планет Солнечной системы. Его юный возраст всего в несколько миллионов лет означает, что мир только что сформировался, и поэтому его поверхность невероятно горячая, возможно, такая же обжигающая, как лава.
Планета была впервые обнаружена в 2018 году, но ученым потребовалось три года, чтобы подтвердить существование 2M0437b, поскольку ее родительская звезда очень медленно движется по небу Земли.
3) Бродячие планеты могут преломлять свет и открывать себя
Художественное изображение блуждающей планеты. (Изображение предоставлено Wikimedia Commons, воспроизведенное в соответствии с Creative Commons BY-SA 4.0)
Астрономы использовали явление, называемое гравитационным линзированием, чтобы обнаружить 27 возможных планет-изгоев.
Эти миры размером с Землю свободно парят в космосе и не привязаны к звезде, как наш к солнцу.
Астрономы опубликовали свои выводы в июле 2021 года, но для подтверждения существования этих планетарных путешественников потребуются будущие наблюдения. Поскольку планеты не обращаются вокруг звезд через равные промежутки времени, наблюдения оптического света, которые измеряют звездную яркость или затемнение, не могут использоваться для обнаружения своенравных небесных тел.
Вместо этого астрономы изучили данные, полученные космическим телескопом НАСА «Кеплер» в течение двух месяцев в 2016 году, чтобы обнаружить признаки редких событий гравитационного микролинзирования. Эти искривляющие свет моменты возникают, когда гравитация массивного объекта на переднем плане (например, блуждающей планеты) искривляет свет более далекой звезды или квазара.
Будущие наблюдения с помощью таких миссий, как римский космический телескоп Нэнси Грейс НАСА и миссия Евклида Европейского космического агентства, могут помочь астрономам подтвердить эти выводы.
4) Планетное кольцо за пределами нашей Солнечной системы
Система PDS 70, полученная Большой миллиметровой/субмиллиметровой решеткой Atacama (ALMA) (Изображение предоставлено ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/Benisty et al.
)
Если фотография молодой экзопланеты была недостаточно милой, астрономы поймали другой инопланетный мир на еще более ранней стадии развития. В этом году исследователи обнаружили первый известный диск формирования Луны вокруг планеты за пределами Солнечной системы.
Первичное кольцо материи плавает в пространстве вокруг похожей на Юпитер экзопланеты под названием PDS 70c. Вместе с планетой-зародышем-компаньоном PDS 70c все еще находится на ранних стадиях формирования. Окончательное обнаружение этой системы — большая победа для астрономов, ищущих знания о том, как протопланетные диски формируют планеты и луны в зачаточном состоянии системы.
Околопланетный диск этой системы расположен примерно в 400 световых годах от нас и примерно в 500 раз больше, чем кольца Сатурна. Ученые считают, что этого кольца космического материала достаточно, чтобы сформировать три тела размером с земную Луну.
5) Экзопланета могла породить новую атмосферу
Близлежащая планета могла создать новую атмосферу после потери.
Ученые считают, что это могло произойти с GJ 1132 b, миром, расположенным на расстоянии 41 светового года от нас, который вращается вокруг своего родительского красного карлика каждые 1,5 земных дня. Астрономы изучили наблюдения этой экзопланеты с помощью космического телескопа Хаббл и обнаружили возможные признаки того, что атмосферы, в настоящее время окутывающей планету, не было, когда формировался мир. Одна из возможностей состоит в том, что странная новая атмосфера могла быть создана газами, выделяемыми из расплавленной породы на планете.
Преемник Хаббла, космический телескоп Джеймса Уэбба, был запущен 25 декабря 2021 года. Как только он будет запущен, инструменты на борту этой обсерватории нового поколения могут помочь ученым лучше понять, что происходит с GJ 1132 b.
6) Возможные водяные облака на экзопланете, подобной Нептуну
Художественное изображение экзопланеты, подобной Нептуну. (Изображение предоставлено NASA/JPL-Caltech)
Согласно исследованию, опубликованному в этом году, высокие слои атмосферы одной экзопланеты могут содержать водяные облака.
TOI-1231 b находится всего в 90 световых годах от Земли, совершает оборот вокруг своей крошечной родительской карликовой звезды М за 24 дня и немного меньше Нептуна. Хотя опубликованные этой весной данные о его атмосфере впечатляют, потребуются дополнительные наблюдения, чтобы подтвердить, что водяные облака действительно плавают в атмосфере этого мира.
TOI-1231 b — мир с умеренным климатом и относительно прохладной атмосферой по сравнению с другими подобными планетами. Эта газообразная планета, которая примерно в 3,5 раза больше Земли, может иметь плотную атмосферу из водяного пара, как предполагают предварительные исследования. Если дальнейшие наблюдения с помощью таких телескопов, как JWST, покажут, что это не так, атмосфера планеты может больше походить на водородно-гелиевый состав Нептуна.
7) Обнаружена экзопланета с самой короткой известной орбитой
Художественное изображение горячего Юпитера, вращающегося вокруг своей звезды. (Изображение предоставлено НАСА, ЕКА и Г.
Бейконом)
Астрономы, использующие миссию НАСА TESS, обнаружили экзопланету, которой требуется всего 16 часов, чтобы совершить оборот вокруг своей звезды. Этот мир, названный TOI-2109b, также приближается к своей звезде с самой высокой скоростью из когда-либо наблюдаемых.
TOI-2109b — своего рода «горячий Юпитер», представляющий собой газовый гигант, вращающийся вокруг своей родительской звезды. К настоящему времени астрономы идентифицировали около 400 таких планет. Этот конкретный мир уникален: он примерно в пять раз массивнее Юпитера, примерно в два раза больше массы нашего Солнца и является второй самой горячей экзопланетой из когда-либо известных. Жара, которая достигает почти 6000 градусов по Фаренгейту (3300 градусов по Цельсию), может быть вызвана близостью планеты к ее родительской звезде и тем фактом, что ее дневная сторона, заблокированная приливами, никогда не поворачивается лицом от звезды.
TOI-2109b находится в созвездии Геркулеса, а его звезда удалена от Земли примерно на 855 световых лет.
Статья с подробным описанием TOI-2109b была опубликована 23 ноября 2021 года.
8) Рядом с Альфа Центавра A может находиться экзопланета размером с Нептун яркая звездная система Альфа Центавра была создана из фотографических изображений, являющихся частью Оцифрованного обзора неба 2. 0002 Проект стоимостью 3 миллиона долларов под названием «Ближние Земли в регионе Альфа Центавра» (NEAR) занимается поиском планет в обитаемых зонах звезд системы Альфа Центавра. Эти звезды находятся в двух шагах от Земли, на расстоянии чуть более 4 световых лет.
В этом году в рамках проекта были обнаружены свидетельства того, что в этой системе существует ранее неизвестная планета. В 2016 году астрономы обнаружили в Альфе Центавра мир размером с Землю, названный Проксимой b, который находится на расстоянии от своей звезды, которое может поддерживать существование жидкой воды. Эта область называется обитаемой зоной, и экзопланета 2021 года также вращается вокруг своей родительской звезды из такого диапазона.
Новая планета-кандидат вращается вокруг Альфы Центавра A, солнцеподобной звезды, которая составляет двойную пару с Альфой Центавра B. Авторы исследования опубликовали свои выводы в феврале 2021 года и надеются, что новая работа вдохновит других астрономов заглянуть в эту близлежащую звездную систему. найти там больше экзопланет.
9) GOT ‘EM-1b совершает оборот вокруг своей звезды более чем за 200 дней
Художественная визуализация звездной системы возрастом 10 миллионов лет с планетой-гигантом, похожей на Юпитер. (Изображение предоставлено NASA/JPL-Caltech/T. Pyle) 900:02 Экзопланета с забавным неофициальным названием «GOT ‘EM-1b» движется по необычно длинной 218-дневной орбите вокруг своей родительской звезды.
Астрономы надеются, что этот мир, расположенный примерно в 1300 световых годах от Земли, поможет улучшить научное понимание населения планет и их миграции.
Газовые гиганты, подобные тем, что находятся в нашей Солнечной системе, вращаются вокруг своей звезды на большом расстоянии.
Однако известно несколько сотен «горячих юпитеров», представляющих собой газообразные планеты, которые вращаются невероятно близко к своим звездам. Только несколько десятков из тысяч экзопланет, открытых Кеплером, имели орбиты длиннее 200 дней.
GOT ‘EM-1b, иначе называемый Kepler-1514b, в честь своей родительской звезды Kepler-1514, является аномалией. Его масса примерно в пять раз превышает массу Юпитера, и он относится к категории газовых гигантов. Но его исключительно долгое путешествие вокруг своей звезды напоминает всего несколько десятков других известных «горячих юпитеров».
10) TESS обнаружила одну из старейших известных каменистых экзопланет
Художественное представление TOI-561, одной из старейших планетарных систем с самым низким содержанием металлов, обнаруженных в галактике Млечный Путь. (Изображение предоставлено: Обсерватория В. М. Кека/Адам Макаренко)
Согласно статье, опубликованной в январе 2021 года, одна из старейших звезд в родной галактике Земли может содержать горячую каменистую планету.
TOI-561b имеет среднюю температуру поверхности более 3140 градусов по Фаренгейту (1726 градусов по Цельсию). Это потому, что эта экзопланета, которая примерно в три раза массивнее Земли, вращается близко к своей звезде. Однократное путешествие вокруг родительской звезды занимает менее 12 часов.
Сама планета тоже довольно старая. Используя данные миссии НАСА TESS и обсерватории Кека на Гавайях, астрономы определили приблизительную оценку возраста экзопланеты. Они думают, что ему около 10 миллиардов лет, исходя из его плотности. Это делает TOI-561b одной из старейших обнаруженных каменистых планет и показывает, что Вселенная формировала каменистые планеты почти с момента своего зарождения (около 14 миллиардов лет назад).
Подписывайтесь на Дорис Элин Уррутиа в Твиттере @salazar_elin. Следите за нами в Твиттере @Spacedotcom и на Facebook.
Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: community@space.