Содержание
Посмотрите, как сталкиваются планеты: ученые смоделировали мощнейшие удары
Анастасия
Никифорова
Новостной редактор
Согласно новым исследованиям, гигантские воздействия, которые доминируют на поздних стадиях формирования планет, имеют широкий спектр последствий для молодых планет и их атмосфер. Исследования, проведенные Университетом Дарема с участием Университета Глазго, Великобритания, разработали способ выявления масштаба потерь атмосферы при столкновениях планет на основе трехмерного моделирования суперкомпьютера. Исследование публикует Astrophysical Journal.
Читайте «Хайтек» в
Огромные столкновения в космосе являются решающими на поздних стадиях формирования планеты. Используя 3D-моделирование суперкомпьютера, исследователи нашли способ показать, сколько атмосферы теряется во время этих событий.
Ученые смоделировали мощнейшие удары, и оно показало, как земные планеты с тонкими атмосферами могли эволюционировать в ранней солнечной системе в зависимости от того, как на них воздействовали другие объекты.
Поперечное сечение неподвижного изображения, показывающее воздействие (вставка) и последствия (основное изображение) трехмерного моделирования гигантского удара планеты, используя 100 миллионов частиц, окрашенных по внутренней энергии, аналогичной их температуре. Предоставлено: Университет Дарема.
Используя суперкомпьютер COSMA, являющийся частью комплекса высокопроизводительных вычислений DiRAC в Дареме, исследователи провели более 100 детальных симуляций различных гигантских воздействий на планеты, подобные Земле, изменяющих скорость и угол удара в каждом случае.
Они обнаружили, что резкие удары, подобные тому, который, как считалось, сформировал нашу Луну, привели к гораздо меньшим потерям в атмосфере, чем прямой удар.
Мощные столкновения и более высокие скорости приводят к гораздо большей эрозии, иногда полностью стирая атмосферу вместе с частью мантии планеты.
Мы знаем, что столкновения планет могут оказать драматическое влияние на атмосферу планеты, но это первый случай, когда мы смогли детально изучить широкий спектр этих событий. Несмотря на удивительно разнообразные последствия, которые могут исходить от разных углов удара и скоростей, мы нашли простой способ предсказать, сколько атмосферы будет потеряно.
доктор Джейкоб Кегеррайс, ведущий автор исследования
Полученные данные дают более полное представление о том, что происходит во время этих гигантских ударов. Они, как известно ученым, являются важными событиями в эволюции планет как в нашей солнечной системе, так и за ее пределами.
Это поможет нам понять историю Земли как обитаемой планеты и эволюцию экзопланет вокруг других звезд.
Исследователи проводят еще сотни симуляций, чтобы проверить эффекты, которые могут иметь различные массы и составы сталкивающихся объектов.
Читать также
Посмотрите на огромную «стену» из сотни тысяч галактик позади Млечного пути
Комета NEOWISE видна в России. Где ее увидеть, куда смотреть и как сделать фото
Как Т-клетки сформировали новый иммунитет против COVID-19 и изменили статистику
Ученые впервые увидели, как сталкиваются новорожденные планеты
https://ria.ru/20161109/1480982869.html
Ученые впервые увидели, как сталкиваются новорожденные планеты
Ученые впервые увидели, как сталкиваются новорожденные планеты — РИА Новости, 09.11.2016
Ученые впервые увидели, как сталкиваются новорожденные планеты
Европейские астрономы открыли сразу три необычных новорожденных звезды в созвездии Скорпиона, Хамелеона и Волка, процессы формирования планет у которых находятся в самом разгаре, чего раньше ученые никогда не видели.
2016-11-09T14:00
2016-11-09T14:00
2016-11-09T14:00
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdnn21.img.ria.ru/images/sharing/article/1480982869.jpg?14809826381478689240
чили
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2016
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.
7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
1
5
4.7
96
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
космос — риа наука, чили, европейская южная обсерватория, экзопланета
Наука, Космос — РИА Наука, Чили, Европейская южная обсерватория, экзопланета
МОСКВА, 9 ноя – РИА Новости. Европейские астрономы открыли сразу три необычных новорожденных звезды в созвездии Скорпиона, Хамелеона и Волка, процессы формирования планет у которых находятся в самом разгаре, чего раньше ученые никогда не видели, сообщает Европейская южная обсерватория.
Сегодня у ученых почти нет сомнений в том, что планеты начинают свое рождение внутри плоского газопылевого диска, заполненного мелкими частицами пыли и плотными клубами газа, а их формирование заканчивается в ходе серий столкновений планетизималей – «зародышей» планет размером с Весту или Цереру, а также крупных комет и астероидов.
«Посередине» между ними зияет теоретическая пустота – пока планетологи не пришли к единому мнению насчет того, что происходит после слепления единичных зерен пыли в относительно небольшие комки размером в сантиметр. Существует несколько разных теорий, проверка которых была невозможна до последнего времени.
1 сентября 2016, 11:24
Пыль с кометы помогла «Розетте» приоткрыть тайны рождения ЗемлиНаучная команда «Розетты» опубликовала первые результаты анализа частиц пыли, пойманных инструментами зонда во время облета кометы Чурюмова-Герасименко, которые рассказали ученым о том, как могли формироваться мельчайшие «зародыши» Земли и других планет.
Ответ на эту загадку планетологи пытаются найти двумя путями – наблюдая за новорожденными планетными системами при помощи микроволновых телескопов, и изучая зерна пыли, сохранившиеся в недрах комет с времен рождения Солнечной системы. Второй, более надежный и интересный метод изучения тайн формирования планет, стал доступен нам только в конце 2014 года, когда «Розетта» прибыла к комете Чурюмова-Герасименко.
Сразу три группы астрономов смогли проследить за этим процессом у далеких планет, наблюдая за звездами в созвездиях Скорпиона, Хамелеона и Волка при помощи телескопа VLT в обсерватории Параналь в Чили, и установленного на нем прибора SPHERE, специально созданного для поиска экзопланет и их «родильных домов».
В 400-600 световых годах от Земли, ученые открыли три звезды, протопланетный диск у которых сформировался относительно недавно по космическим меркам, около 1-1,8 миллиона лет назад. В таких дисках, как объясняют ученые, частицы пыли и газа уже начали «склеиваться» в зародыши планет, однако сами планеты еще только начинают формироваться и еще не успели рассеять или поглотить большую часть диска.
19 мая 2016, 12:40
Астрономы впервые увидели кометы за пределами Солнечной системыПланетологи впервые нашли свидетельства существования целого «роя» комет за пределами Солнечной системы, наблюдая за новорожденной планетной семьей HD 181327 в созвездии Живописца.
Как показали наблюдения за звездами RX J1615 в созвездии Скорпиона, HD 97048 в созвездии Хамелеона и HD 135344B в созвездии Волка, протопланетные диски в это время напоминают по своей структуре и облику кольца Сатурна, только в данном случае они на порядки больше их и вращаются вокруг звезды, а не планеты-гиганта.
Их диски, по словам открывших их ученых, были раздроблены на тысячи колец в результате появления в них первых зародышей планет, которые начали интенсивно «перемешивать» газ и поглощать окружающие их частицы пыли и крупные «булыжники», родившиеся в ходе первых фаз развития планетных систем.
Что интересно, два из трех этих дисков оказались симметричными по своей форме, чего ученые не ожидали, так как теория и компьютерные расчеты предсказывают, что внутри них и рядом с ними на этой стадии должны возникать неоднородности, различные рукава и «воронки».
29 июня 2016, 11:32
Астрономы нашли гигантское кольцо из «кирпичиков жизни» у далекой звездыАстрономы нашли в окрестностях необычного зародыша тройной звезды в созвездии Змееносца гигантское кольцо из сложных органических молекул, вращающееся вокруг пока не родившихся светил примерно на том же расстоянии, что и Плутон от Солнца.
В одном из случаев, как рассказывают ученые, благодаря удачному углу обзора им даже удалось увидеть тень, которую отбрасывают протопланетные тела на диск, и зафиксировать предположительные следы от столкновений двух планетизималей друг с другом. Наблюдения за этими столкновениями, как надеются астрономы, помогут нам понять, как родилась Земля и другие планеты Солнечной системы, и что нужно для их формирования.
Две планеты пережили сильное столкновение — ScienceDaily
Две планеты земной группы, вращающиеся вокруг зрелой солнцеподобной звезды, расположенной примерно в 300 световых годах от Земли, недавно пережили сильное столкновение, сообщают астрономы из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, Университета штата Теннесси и Калифорнийского технологического института. декабрьский выпуск Astrophysical Journal .
«Это как если бы Земля и Венера столкнулись друг с другом», — сказал Бенджамин Цукерман, профессор физики и астрономии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и соавтор статьи.
«Астрономы никогда раньше не видели ничего подобного. Судя по всему, крупные катастрофические столкновения могут происходить в полностью зрелой планетной системе».
«Если бы на любой из планет существовала какая-либо жизнь, массивное столкновение уничтожило бы все за считанные минуты — окончательное вымирание», — сказал соавтор Грегори Генри, астроном из Университета штата Теннесси (TSU). «Массивный диск излучающей инфракрасное излучение пыли, вращающийся вокруг звезды, молчаливо свидетельствует об этой печальной судьбе».
Цукерман, Генри и Майкл Муно, астрономы Калифорнийского технологического института во время исследования, изучали звезду, известную как BD+20 307, которая окружена пылью, в 1 миллион раз большей, чем вокруг нашего Солнца. Звезда находится в созвездии Овна. Астрономы собрали данные рентгеновского излучения с помощью орбитальной рентгеновской обсерватории Чандра и данные о яркости одного из автоматических телескопов ТГУ в южной Аризоне, надеясь определить возраст звезды.
«Мы ожидали обнаружить, что BD+20 307 была относительно молодой, максимум несколько сотен миллионов лет, с массивным кольцом пыли, сигнализирующим о последних стадиях формирования планетарной системы звезды», — сказал Муно.
Однако эти ожидания оказались преждевременными, когда астроном Вашингтонского института Карнеги Алисия Вайнбергер объявила в выпуске Astrophysical Journal от 20 мая 2008 г., что BD+20 307 на самом деле является тесной двойной звездой — двумя звездами, вращающимися вокруг своих общий центр масс.
реклама
«Это открытие радикально изменило интерпретацию данных и превратило звезду в уникальную и интригующую систему», — сказал астроном ТГУ Фрэнсис Фекель, которого вместе с Майклом Уильямсоном из ТГУ попросили предоставить дополнительные спектроскопические данные из другого Автоматизированный телескоп TSU в Аризоне, чтобы помочь понять эту исключительную двойную систему.
Новые спектроскопические данные подтвердили, что BD+20 307 состоит из двух звезд, очень похожих по массе, температуре и размеру на наше Солнце.
Они вращаются вокруг своего общего центра масс каждые 3,42 дня.
«Схемы содержания элементов в звездах показывают, что они намного старше нескольких сотен миллионов лет, как первоначально предполагалось», — сказал Фекель. «Вместо этого бинарная система, по-видимому, имеет возраст в несколько миллиардов лет, что сравнимо с нашей Солнечной системой».
«Столкновение планет в BD+20 307 не наблюдалось напрямую, а скорее было сделано вывод из необычайного количества частиц пыли, которые вращаются вокруг двойной пары примерно на таком же расстоянии, как Земля и Венера от нашего Солнца», — сказал Генри. «Если эта пыль действительно указывает на присутствие планет земной группы, то это первый известный пример планет любой массы на орбите вокруг тесной двойной звезды».
Цукерман и его коллеги впервые сообщили в журнале Nature в июле 2005 года, что BD+20 307, которую тогда все еще считали одиночной звездой, была окружена более теплой вращающейся вокруг пылью, чем любая другая солнцеподобная звезда, известная астрономам.
Пыль вращается вокруг двойной системы очень близко, где, скорее всего, находятся планеты, подобные Земле, и где пыль обычно не может долго существовать. Маленькие частицы пыли отталкиваются звездным излучением, в то время как более крупные превращаются в пыль при столкновениях внутри диска, а затем уносятся прочь. Таким образом, столкновение с образованием пыли около BD+20 307 должно было произойти сравнительно недавно, вероятно, в течение последних нескольких сотен тысяч лет, а возможно, и намного раньше, считают астрономы.
«Это ставит два очень интересных вопроса», сказал Фекель. «Как планетарные орбиты становятся дестабилизированными в такой старой, зрелой системе, и могло ли такое столкновение произойти в нашей Солнечной системе?»
«Стабильность планетарных орбит в нашей Солнечной системе изучалась в течение почти двух десятилетий астрономом Жаком Ласкаром во Франции, а совсем недавно — Константином Батыгиным и Грегом Лафлином в США», — отметил Генри. «Их компьютерные модели предсказывают движение планет в отдаленном будущем, и они обнаруживают небольшую вероятность столкновения Меркурия с Землей или Венерой где-то в следующем миллиарде или более лет.
Небольшая вероятность этого может быть связана с редкостью очень запыленных планетарных системы типа BD+20 307″.
«Однако нет сомнений, — сказал Цукерман, — что крупные столкновения происходили в прошлом нашей Солнечной системы. Многие астрономы считают, что наша Луна образовалась в результате скользящего столкновения двух планетарных зародышей — молодой Земли и тела около размером с Марс — авария, в результате которой образовались огромные обломки, некоторые из которых сконденсировались, образовав Луну, а некоторые вышли на орбиту вокруг молодого Солнца.В отличие от массивного крушения в системе BD+20 307, столкновение с Землей 65 миллионов лет назад наиболее предпочтительным объяснением окончательной гибели динозавров было просто ничтожество».
В своем романе 1932 года «Когда миры сталкиваются» писатели-фантасты Филип Уайли и Эдвин Балмер предсказали разрушение Земли в результате столкновения с планетой проходящей звезды. Классический фильм 1951 года, основанный на романе, начал длинную череду приключенческих историй о космических камнях, апокалиптически врезающихся в Землю.
«Но, — заметил Цукерман, — рядом с BD+20 307 нет свидетельств наличия какой-либо такой проходящей звезды».
Это исследование финансируется из федерального бюджета Национальным научным фондом и НАСА, а также Университетом штата Теннесси и штатом Теннесси в рамках программы Центров передового опыта.
При столкновении экзопланет | Космос
Увеличить. | Художественная концепция катастрофического столкновения двух каменистых экзопланет в планетной системе BD +20 307. Эта система уже несколько лет известна как место, где столкнулись два мира. В 2019 году астрономы наблюдали изменение пыли, оставшейся после столкновения. Изображение предоставлено NASA/SOFIA/Линетт Кук.
Когда астрономы говорят о процессе формирования нашей Земли, Луны и других миров, вращающихся вокруг нашего Солнца, они часто говорят о столкновения . Планеты начинались как пылинки, вращающиеся вокруг только что родившегося солнца. Зерна собрались вместе, образуя более крупные зерна, в конечном итоге образуя комки, которые, в свою очередь, сталкивались друг с другом, образуя более крупные тела, известные как планетезимали.
Больше столкновений… и больше. И даже после того, как планеты, которые мы знаем сегодня, окончательно сформировались, столкновения в нашей Солнечной системе не прекратились. Они достигли пика около 4 миллиардов лет назад в период, названный астрономами поздней тяжелой бомбардировкой. Поверхности нашей Луны, Марса и Меркурия, покрытые кратерами, до сих пор сохранили шрамы того периода. Теперь, изучая нашу галактику Млечный Путь, астрономы получили впечатляющее представление о последствиях столкновения двух планет в далекой Солнечной системе, находящейся в 300 световых годах от нас. Что это они мелькают? Не само столкновение, а пыль, оставшаяся от столкновения, которое, по-видимому, произошло примерно за последние 1000 земных лет.
Звездная система известна как BD +20 307. Она состоит как минимум из двух звезд, которым не менее миллиарда лет. Это довольно зрелая система; напротив, нашему солнцу 4,5 миллиарда лет. Наше Солнце и Солнечная система также сохраняют некоторое количество пыли, в основном в поясе астероидов между Марсом и Юпитером или в далеком холодном поясе Койпера за Нептуном.
Но, по некоторым оценкам, в системе BD +20 307 в миллион раз больше пыли, чем в нашей Солнечной системе. Плюс этот пылевой мусор не холодный, как можно было бы ожидать в солнечной системе возрастом BD +20 307. Вместо этого НАСА заявило:
… обломки теплые, подтверждая, что они образовались относительно недавно в результате столкновения двух тел размером с планету.
Космический телескоп НАСА «Спитцер» присоединился к наземным обсерваториям, предоставив намеки на это столкновение десять лет назад, когда впервые были обнаружены теплые обломки. Совсем недавно Стратосферная обсерватория инфракрасной астрономии НАСА (SOFIA) показала, что при наблюдении в инфракрасном диапазоне яркость обломков увеличилась более чем на 10%.
Доступны лунные календари EarthSky 2020! Они делают отличные подарки. Заказать сейчас. Идем быстро!
Художественная концепция 2009 года о столкновении двух планет в системе BD +20 307, через NuclearVacuum/Wikimedia Commons.
Захватывающе, когда астрономические события происходят в тех же временных масштабах, что и сами люди. По данным НАСА, увеличение яркости является признаком того, что теперь в системе BD +20 307 еще больше теплой пыли, чем 10 лет назад. НАСА объяснило:
Хотя существует несколько механизмов, которые могут заставить пыль светиться ярче — она может поглощать больше тепла от звезд или приближаться к звездам — это вряд ли произойдет всего за 10 лет, а это молния. быстро для космических изменений. Однако при столкновении планет легко и очень быстро выбрасывается большое количество пыли.
Это еще одно доказательство того, что две экзопланеты столкнулись друг с другом.
Астрономы, проводившие новые наблюдения с помощью SOFIA, опубликовали свои результаты в рецензируемом журнале Astrophysical Journal ранее в этом году. Они сказали, что их результаты:
… еще одно подтверждение того, что экстремальное столкновение между скалистыми экзопланетами могло произойти относительно недавно.
Подобные столкновения могут изменить планетарные системы. Считается, что столкновение между телом размером с Марс и Землей 4,5 миллиарда лет назад создало обломки, которые в конечном итоге сформировали Луну Земли.
Подобные столкновения могут изменить планетарные системы. Считается, что столкновение между телом размером с Марс и Землей 4,5 миллиарда лет назад создало обломки, которые в конечном итоге сформировали Луну Земли.Мэгги Томпсон — астрофизик из Калифорнийского университета в Санта-Круз и ведущий автор статьи о более теплой пыли в системе BD +20 307. Изображение с веб-сайта Томпсона.
Ведущий автор статьи Мэгги Томпсон прокомментировала:
Теплая пыль вокруг BD +20 307 дает нам представление о том, какими могут быть катастрофические столкновения между скалистыми экзопланетами. Мы хотим знать, как впоследствии развивается эта система после экстремального удара.
Алисия Вайнбергер — астроном-наблюдатель, интересующийся образованием планет, экзопланетами и коричневыми карликами. Она ведущий исследователь проекта по изучению системы BD +20 307. Изображение предоставлено Институтом науки Карнеги.
Алисия Вайнбергер — штатный научный сотрудник отдела земного магнетизма Института науки Карнеги в Вашингтоне и ведущий исследователь проекта по изучению системы BD +20 307.
Она сказала:
Это редкая возможность изучить катастрофические столкновения, происходящие в конце истории планетарной системы. Наблюдения SOFIA показывают изменения в пылевом диске всего за несколько лет.
Команда анализирует данные последующих наблюдений, чтобы увидеть, есть ли дальнейшие изменения в системе.
Представление этого художника о столкновении в системе BD +20 307 относится к 2005 году. В том же году наблюдения из обсерваторий Близнецов/Кека на Гавайях выявили пыль и заставили астрономов начать размышлять о столкновении между мирами. Они сказали, что в то время столкновения, ответственные за образование пыли, могли варьироваться в размерах от астероидов (приблизительно здесь) до планет размером с Землю или Марс. Изображение получено с обсерватории Близнецов/Джона Ломберга/Space.com.
Итог: Астрономы, использующие SOFIA, видят на 10% больше теплой пыли в двойной звездной системе, известной как BD +20 307, чем 10 лет назад. Это быстрое увеличение количества теплой пыли в системе подтверждает идею о том, что астрономы наблюдают последствия столкновения миров.