Что сейчас изучают астрономы
10 самых важных астрономических открытий за последнее время
В честь дня космонавтики редакция Lasttango.ru решила вспомнить 10 последних открытий в области астрономии, которые можно считать наиболее важными для человечества.
1. Девятая планета. 20 января 2016 года астрономы Майкл Браун и Константин Батыгин (Калифорнийский технологический институт, Пасадена) сообщили о том, что нашли Планету Икс, существование которой было предсказано еще до открытия Плутона. Ученые сделали вывод о том, что она существует, из-за наличия гравитационных возмущений, которые могли быть вызваны каким-то крупным телом. Когда был открыт Плутон, было решено, что это и есть та самая планета Икс, однако особенности гравитационных возмущений это не объясняло. Как сообщают Майкл Браун и Константин Батыгин, найденный им объект по размерам сравним с Нептуном, в 10 раз тяжелее Земли и находится за Плутоном. Однако точных доказательств наличия еще одной планеты в Солнечной системе пока нет. Так, например, обнаруженный объект может являться вовсе не планетой, а достаточно плотным метеоритным или астероидным облаком, но, как утверждают ученые, вероятность этого составляет всего 0,0007 %.
Предполагаемая орбита Планеты Х
2. Гравитационные волны. 11 февраля 2016 года ученые сообщили о том, что экспериментально смогли доказать наличие гравитационных волн, которые были предсказаны Альбертом Эйнштейном. Это открытие является сенсационным, потому что доказывает существование искривлений пространства-времени и в будущем позволит ученым узнавать о давно прошедших событиях в жизни вселенной, которые нельзя увидеть в оптические телескопы. Впервые «поймать» гравитационные волны удалось еще 14 сентября 2015 года. Причиной их возникновения стало слияние двух черных дыр в одну массивную черную дыру, произошедшее 1,3 миллиарда лет назад.
Иллюстрация гравитационных волн
3. Вторая Земля. В августе 2016 года ученые сообщили о том, что в системе Проксимы Центавра (самой близкой к Солнечной системе звезды) найдена экзопланета, похожая на Землю. Небесное тело, названное Proxima b, в 1,3 раза тяжелее Земли, вращается вокруг Проксимы Центавра по почти круговой орбите с периодом 11,2 дня и находится на расстоянии 0,05 астрономической единицы (7,5 миллиона километров) от нее. Похожей на Землю эту планету делает то, что она находится в зоне обитаемости своего солнца. То есть условия на Proxima b могут напоминать земные. Если выяснится, что у планеты есть магнитное поле, плотная атмосфера и океаны жидкой воды, то вероятность существования там жизни весьма высока.
4. Странная звезда. В конце 2016 года ученые обнаружили еще одну звезду с нерегулярно меняющимся свечением. Название звезды — EPIC 204278916. Аналогичная звезда — KIC 8462852 в созвездии Лебедя — была найдена в 2015 году. Что является причиной неравномерного блеска этих звезд — ученые пока не выяснили. Скорее всего, звезды закрывают какие-то массивные объекты, сравнимые по размерам с самими звездами, но что за объекты могу быть таких размеров — представить сложно. Даже плотное облако комет не смогло бы закрыть собой эти звезды, потому что в этом случае в нем должны находиться сотни тысяч комет, имеющих гигантские ядра. наряду с другими, учеными высказывалось и совершенно фантастическое предположение о том, что звезду окружают какие-то астроинженерные сооружения типа сферы Дайсона (см.рисунок).
5. Невозможный двигатель. Осенью 2016 года ученые НАСА объявили о том, что двигатель EmDrive, который по сути нарушает законы физики, работает. В статье, опубликованной в научном журнале «Journal of Propulsion and Power», говорится, что двигатель EmDrive может развивать в вакууме тягу в 1,2 миллиньютона на киловатт. Обратной силы, которая бы способствовала развитию тяги (по закону сохранения импульса), не обнаружено. Таким образом, двигатель перемещается, ничего при этом не испуская. В конце 2016 года EmDrive был успешно протестирован в китайской космической лаборатории «Тяньгун-2», после чего китайские ученые сообщили о том, что планируют использовать двигатель на орбитальных спутниках.
Модель двигателя EmDrive
6. Плутон снова станет планетой? В феврале 2017 года ученые из НАСА предложили пересмотреть определение термина «планета». Алан Стерн — руководитель группы исследователей, выступивших с данным предложением, считает, что планетой можно называть любой объект, в котором не происходят процессы ядерного синтеза и который имеет гравитацию, достаточную для того, чтобы он мог принять сферическую форму. Сейчас в научном сообществе при определении планет принято учитывать также способность объекта расчистить свою орбиту вращения вокруг звезды от планетезималей — небольших небесных тел (размером от нескольких миллиметров до нескольких километров), сформировавшихся из пыли и газа. Но ученые НАСА во главе с Аланом Стерном утверждают, что этот критерий зависит от того, на каком расстоянии тело находится от звезды, и значит, его не следует учитывать при определении термина «планета». Так, например, если бы наша Земля находилась за Нептуном, она не могла бы очищать свою орбиту от планетезималей, соответственно, ее нельзя было бы считать планетой. Если ученое сообщество внесет эти поправки, то Плутон снова станет планетой. Однако, при этом, планетами нужно будет считать и естественные спутники, включая нашу Луну.
Снимок Плутона, сделанный автоматической межпланетной станцией «New Horizons»
7. Двойник Солнечной Системы. Также в феврале этого года ученые NASA сделали сенсационное заявление — найдено еще четыре планеты в звездной системе TRAPPIST-1 (ранее, в 2016 году, там были обнаружены три экзопланеты), все они похожи на Землю и на трех из них с большой вероятностью возможна жизнь. Подробнее об этом открытии читайте здесь. Тогда ученые возлагали большие надежды на планеты системы TRAPPIST-1, т.к. ранее еще не удавалось найти сразу столько планет, находящихся в «обитаемой зоне звезды». Однако, в начале апреля, венгерские ученые сообщили о том, что с большой вероятностью планеты системы TRAPPIST-1 все же не пригодны для зарождения жизни. К такому выводу астрономы пришли после анализа данных, полученных космическим телескопом Kepler. Согласно этим данным, на звезде TRAPPIST-1 часто происходят сильнейшие выбросы плазмы, мощностью в сотни раз превышающие солнечные бури, которые достигают Земли. За 80 дней было зафиксировано 42 такие вспышки, с такой частотой выбросов экзопланеты просто не успевают стабилизировать свою атмосферу, а магнитное поле этих планет является слишком слабым для того, чтобы отражать такие мощные геомагнитные бури. Так что надежды на скорое обнаружение инопланетян в системе TRAPPIST-1 не оправдались…
8. Следы инопланетных технологий. Однако в другом месте ученые, возможно, все-таки обнаружили следы деятельности пришельцев. Речь идет о феномене быстрых дискретных радиоимпульсов, которые могут являться свидетельством деятельности огромных передатчиков (они могут достигать размеров целых планет), передающих энергию межзвездным кораблям в отдаленных галактиках. О существовании таких импульсов ученые впервые узнали в 2007 году, и с того времени было зафиксировано не более 20 быстрых дискретных радиоимпульсов. В 2017-м году учеными Ави Лоэбом и Манасви Лингамом было проведено исследование, в ходе которого они при помощи расчетов попытались установить, возможно ли существование таких больших передатчиков. Ученые выяснили, что с точки зрения законов физики и с инженерной точки зрения такие передатчики могут существовать. Также Лоэб и Лингам высказали предположение о цели создания таких устройств — они могут использоваться для придания ускорения межзвездным световым парусам. «Этого вполне достаточно, чтобы перевозить живых пассажиров через межзвездные или даже межгалактические расстояния», — сказал Манасви Лингам. При этом, исследователи отмечают, что их работа носит гипотетический характер.
9. Новая модель Вселенной. Ученые из Будапештского университета недавно провели исследование, согласно которому темной энергии, возможно, не существует. Понятие темной энергии было введено в математическую модель Вселенной с целью объяснить, почему происходит постоянно ускоряющееся расширение Вселенной. До недавнего времени теория существования темной энергии являлась наиболее распространенным объяснением расширения Вселенной и была принята многими учеными. Однако американские и венгерские космологи из Будапештского университета в этом году представили новую модель Вселенной, в которой нет места темной энергии. Разработав компьютерную модель Вселенной и проследив за ее эволюцией, исследователи заметили, что разные области космоса расширяются с разной скоростью. Если эти данные будут подтверждены, это окажет большое влияние на дальнейшую разработку моделей Вселенной.
На планете GJ 1132b обнаружена атмосфера
10. На экзопланете обнаружена атмосфера. И последним, наиболее важным открытием в области астрономии, по нашему мнению является обнаружение атмосферы на планете GJ 1132b. Это первый случай, когда ученые зафиксировали наличие атмосферы на экзопланете, наиболее приближенной к Земле по размерам, массе и составу. GJ 1132b находится в звездной системе красного карлика GJ 1132, который находится в направлении созвездия Паруса южного неба и удален от нас на расстоянии 39 световых лет. Это открытие является прорывом в области обнаружения жизни за пределами Солнечной системы.
А завершить наш список интереснейших и важнейших астрономических открытий, совершенных за последнее время, хотелось бы еще одним исследованием, проведенным в марте этого года в нашей стране. Согласно данным, полученным в ходе опроса ВЦИОМ, четверть россиян уверена в том, что не Земля вращается вокруг Солнца, а Солнце вращается вокруг Земли. Исследователи отмечают, что этот вопрос они задают российским гражданам уже на протяжении нескольких лет и всегда получают примерно одни и те же результаты…
Топ-10 самых ярких астрономических открытий 2020 года
2020 год был богат на астрономические открытия.
Иллюстрация Global Look Press.
Главной задачей нового марсохода станет поиск следов жизни.
Иллюстрация NASA/JPL-Caltech.
Астрономы опубликовали результаты первых десяти месяцев работы зонда InSight.
Иллюстрация IPGP/Nicolas Sarter.
Китайский зонд с образцами лунного грунта успешно стартовал с Луны.
Иллюстрация Global Look Press.
На Венере обнаружено вещество, которое на Земле производится только живыми организмами.
Иллюстрация ESO/M. Kornmesser/L. Calcada, NASA/JPL/Caltech.
Астрономы обнаружили объект, претендующий на звание мощнейшего магнита во Вселенной.
Иллюстрация NASA/JPL-Caltech.
Источниками нейтрино сверхвысоких энергий оказались сверхмассивные чёрные дыры.
Иллюстрация ESO/M. Kornmesser.
Квазары создают вокруг себя мощные потоки газа.
Иллюстрация NASA, ESA and J. Olmsted (STScI).
Астрономы обнаружили эхо удивительного столкновения чёрных дыр.
Иллюстрация Mark Myers, ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery.
Телескоп выполнил основную программу и приступил к расширенной миссии.
Иллюстрация MIT.
Астрономы превратили плоскую карту неба в трёхмерную карту космоса.
Иллюстрация R. White/STScI.
Последние недели года – время подведения итогов. Редакция Вести.Ru составила список самых ярких событий в исследовании ближнего и дальнего космоса в 2020 году. Здесь они описаны кратко, но по ссылкам читатель найдёт подробные материалы о каждом «небесном» прорыве.
Все на Марс
Летом уходящего года взаимное расположение Марса и Земли было благоприятным для запуска космических аппаратов. И человечество использовало эту возможность с редкой полнотой. К Красной планете стартовали сразу три миссии.
Первым в космос отправился зонд Объединённых Арабских Эмиратов «Аль-Амаль» («Надежда»). Это орбитальный аппарат без посадочных модулей, предназначенный для изучения атмосферы Марса. Он стал первым межпланетным зондом какого-либо арабского государства.
В исследование Красной планеты включился и Китай. Миссия «Тяньвэнь-1» включает первый китайский марсоход, а также орбитальный зонд. Успех этого предприятия может сделать Поднебесную второй страной после США, чей аппарат успешно работал на поверхности Марса.
Впрочем, в NASA не собираются никому уступать звание самых активных исследователей Красной планеты. США отправили многообещающую миссию «Марс-2020», включающую марсоход Perseverance («Настойчивость»). Этот ровер сможет изучить марсианский грунт более тщательно, чем какой-либо аппарат до него. При этом научная программа марсохода специально рассчитана на поиск следов жизни.
Вместе с «Настойчивостью» на Красную планету отправился экспериментальный вертолёт Ingenuity («Изобретательность»). Это первый аппарат тяжелее воздуха, созданный для полётов в атмосфере другой планеты.
Глубокие тайны
Пока запущенные в 2020 году миссии находятся в пути, уже работающие на Красной планете зонды проникают всё глубже в её тайны. Причём и в буквальном смысле тоже: уходящий год многое рассказал нам о марсианских недрах.
Так, команда проекта InSight опубликовала первое обширное исследование марсотрясений. Эти данные позволили выяснить много интересного о внутреннем строении планеты.
А ещё в 2020 году учёные обнаружили на Марсе целую систему озёр с жидкой водой (правда, под толстым слоем льда).
Достать с неба камни
Уходящий год оказался на редкость результативным и для исследователей внеземного грунта.
В декабре японский зонд «Хаябуса-2» сбросил на Землю капсулу с образцами, собранными на астероиде Рюгу (мы подробно освещали основные этапы этой насыщенной миссии). Рюгу стал вторым астероидом (после Итокавы), грунт которого был доставлен в земные лаборатории.
Крупного успеха добился и Китай. Миссия «Чанъэ-5» собрала реголит на Луне и сейчас находится на пути к Земле. Если всё пройдёт успешно, это будут первые с 1976 года пробы лунного грунта, попавшие на нашу планету.
Также в уходящем году зонд NASA OSIRIS-REx взял образцы с астероида Бенну. Планируется, что капсула с грунтом достигнет Земли в 2023 году.
Богиня любви дарит надежду
Неожиданное открытие в уходящем году сделали и исследователи Венеры. В облаках этой планеты обнаружили фосфин. Авторы рассмотрели все возможные сценарии его образования и не смогли объяснить, откуда он берётся в таких количествах. Между тем на Земле это вещество производится живыми организмами. Может быть, в облаках Венеры живут бактерии?
Впрочем, куда более вероятно, что эксперты проглядели какой-нибудь экзотический путь образования фосфина в венерианских условиях. Этот вопрос нужно тщательно изучить. И российский миллиардер Юрий Мильнер уже заявил, что профинансирует эти исследования, а если надо, то и отправку на Венеру космического зонда.
Магнетизм космических масштабов
В 2020 году исследователям Вселенной преподнесли несколько сюрпризов магнетары (нейтронные звёзды со сверхмощным магнитным полем). Так, астрономы открыли магнетар, оказавшийся самым сильным магнитом в известной Вселенной. Кроме того, именно магнетары оказались источниками быстрых радиовсплесков – таинственных вспышек в радиодиапазоне, над происхождением которых специалисты давно ломали головы.
Всепроникающая загадка
В 2020 году российские астрономы установили происхождение космических нейтрино сверхвысоких энергий. Вопрос об источнике этих очень быстрых всепроникающих частиц волновал учёных в течение целого десятилетия.
Теперь можно считать надёжно установленным, что таинственные гости приходят из окрестностей сверхмассивных чёрных дыр. К слову, этот факт был установлен и другой научной группой в независимом исследовании.
Потоки и взрывы
С чёрной дырой связаны и самые мощные в известной Вселенной потоки вещества. Эти космические реки приводит в движение сверхмассивная чёрная дыра. Ежесекундно они переносят в сотни раз больше энергии, чем излучает вся наша галактика.
Окна в бездну
Вообще, удивительные чёрные дыры в 2020 году не раз попадали в заголовки новостей. Например, астрономы обнаружили слияние чёрных дыр рекордной массы. А ещё наблюдатели, возможно, впервые зафиксировали вспышку света от столкновения чёрных дыр.
Наконец, уходящий год ознаменовался открытием самой близкой к Земле чёрной дыры. Впрочем, последний результат оспаривается некоторыми экспертами.
Свет новых миров
В уходящем году завершилась основная миссия орбитального телескопа TESS. Он предназначен для поиска экзопланет (то есть планет, расположенных у других звёзд). За два года работы космическая обсерватория обнаружила более двух тысяч миров. Правда, существование большинства из них ещё предстоит подтвердить независимыми наблюдениями на других инструментах (это стандартная процедура при поиске экзопланет, так как никто не застрахован от ошибок).
К слову, именно TESS открыл первую планету за пределами тонкого диска Галактики. А благодаря перепроверке данных его предшественника Kepler астрономы наткнулись на планету, максимально похожую на Землю.
Загружены в планшеты космические карты
Уходящий год оказался очень результативным для космических картографов. Именно в этом году астрономы опубликовали самую грандиозную трёхмерную карту космоса, на которую попали миллиарды галактик. А ещё учёные поставили рекорд скорости, открыв миллион галактик за две недели, и обновили самый богатый каталог звёзд в истории. Трудно пройти и мимо результатов российско-германской орбитальной обсерватории «Спектр-РГ», составившей подробные карты всего неба в рентгеновских лучах.
Небо продолжает поражать нас, как сотни тысяч лет поражало наших пращуров. Но сейчас астрономы штурмуют загадки космоса, вооружаясь всё более чувствительными телескопами, мощными компьютерами и хитроумными методами. И Вселенная под натиском учёных отвечает на наши вопросы, впрочем, не забывая при этом порождать уйму новых.
Напомним, что ранее Вести.Ru писали об астрономических итогах 2019 года.
ЧЕМ СЕЙЧАС ЗАНИМАЮТСЯ АСТРОНОМЫ
Астрономическая наука за тысячи лет накопила множество знаний об окружающем нас мире галактик, звезд и планет. На эти знания как на ступеньки поднимаются современные астрономы.
Чем дальше в глубины Вселенной с помощью телескопов заглядывают астрономы, тем больше вопросов у них появляется. Астрономические наблюдения позволяют нам точнее понять устройство космоса и место человека в нем. Ведь без таких знаний мы, жители небесного тела – планеты Земля, не сможем точно предсказать даже самые ближайшие события в околоземном пространстве.
Наблюдатели метеоров внимательно следят за просторами Солнечной системы, чтобы вовремя предупредить землян о возможном приближении огромного астероида или метеорита.
Астрономы, изучающие Солнце, непрерывно ведут наблюдения, чтобы вовремя предсказать вспышки и взрывы на поверхности нашего дневного светила. После взрыва в околосолнечное пространство выбрасывается солнечное вещество, обладающее огромной энергией. Это можно сравнить с течением электрического тока невероятной мощности, только без проводов, и на пути этого тока может оказаться наша планета и населяющие ее живые существа. И тогда пострадает здоровье многих и многих жителей Земли. Человек может пережить сердечный приступ или приступ сильнейшей головной боли, у него может подскочить кровяное давление, он может потерять сознание – все это реакция человеческого организма на внезапные солнечные вспышки и магнитные бури. Так же непредсказуемо на сильный выброс вещества с поверхности Солнца могут отреагировать электронные устройства и тогда могут произойти серьезные аварии с самолетами, поездами и кораблями. Потому что их работой и передвижением управляют электронные компьютеры. В 1989 году из‑за сильных солнечных вспышек и магнитных бурь на несколько часов полностью без электричества осталась Канада и часть США. Дома людей, больницы, железная дорога, самолеты, магазины – все оказались в темноте и без связи друг с другом.
Астрофизики внимательно изучают потоки частичек, прилетающих к нам далеко из‑за пределов Солнечной системы. Это космическое излучение изменяется в зависимости от того, какое место занимает наша Земля в Галактике, вращаясь вместе с Солнцем вокруг ее центра, оно может влиять даже на климат на нашей планете.
Изучением движения небесных тел занимается раздел астрономии под названием небесная механика. Небесные механики внимательно наблюдают, например, за движением спутников и Луны вокруг Земли и выяснили, что каждый год Луна отодвигается от Земли на 3 сантиметра. А это может повлиять на изменение океанических течений и приливов, ведь именно Луна – главная причина появления два раза в сутки приливов и отливов на побережьях земных морей и океанов. Каждые сутки земля у тебя под ногами два раза поднимается почти на полметра. Это проявление приливов на суше. А на побережье некоторых морей волна прилива может подниматься до 18 метров – с трехэтажный дом!
Точный отсчет времени и календаря ведет астрометрия – еще один раздел астрономии.
Космонавтика занимается не только тем, что обеспечивает старты, полеты и приземления космонавтов. Множество полезных вещей в нашей жизни появились благодаря ей: мобильные телефоны, одноразовые подгузники, GPS‑навигация, куртки на липучках, цифровые фотокамеры, точные карты поверхности Земли и многое другое.
Изучение и освоение Космоса, которым активно занимается человечество, невозможно без развития астрономии, без постройки новых обсерваторий и создания новых астрономических приборов. Но все это будет бесполезным без появления новых, увлеченных своим делом, молодых ученых‑астрономов и любителей‑астрономов, каждый вечер с интересом рассматривающих звездное небо над головой.
Ответь на вопросы и выполни задания:
1. Некоторые телескопы в обсерваториях специально построили для поиска новых планет возле далеких звезд. Подумай, почему все найденные до сих пор планеты расположены в нашей Галактике? (Потому что планеты в других галактиках расположены так далеко от нас, что силы современных телескопов не хватает для того, чтобы их увидеть).
2. Для того, чтобы внимательно изучить поверхность других планет, астрономы их фотографируют, а потом рассматривают полученные снимки. Таких фотографий скопилось уже так много, что астрономы не успевают их внимательно исследовать. Тысячи изображений Марса и Луны выложены в Интернете для того, чтобы любители астрономии могли помочь в их изучении. Попроси родителей найти в Интернете такие фотографии. Может быть, и тебе удастся сделать свое астрономическое открытие!
3. Несколько обсерваторий в разных странах заняты поиском инопланетян. Они надеются услышать их послание в радиоэфире. Если бы тебе дали микрофон, сигнал которого долетит до звезд, что бы тебе хотелось крикнуть или спеть?