Электрический парус ESAIL может стать самым быстрым космическим двигателем

Алмазная планета удивляет ученых

Совместная группа ученых из США и Европы сообщила о проведении детального исследования экзопланеты, известной как WASP-12b, удаленной на 1 200 световых лет от Земли. Ученые говорят, что на этой планете зафиксированы ультравысокие концентрации углерода, находящегося внутри планеты под большим давлением. По словам специалистов, концентрация углерода здесь настолько высока, что он фиксируется даже в верхних слоях атмосферы.

Ученые говорят, что WASP-12b представляет собой классический горячий Юпитер, расположенный очень близко к своей звезде WASP-12. Ввиду такой близости планеты к звезде, поверхность WASP-12b чрезвычайно горячая - температура здесь составляет примерно 2250 градусов. Сверхгорячая планета по своим габаритам в 1,5 раза больше Юпитера (самая большая планета Солнечной Системы), расположена WASP-12b в 40 раз раз ближе к своей звезде, чем Земля к Солнцу, поэтому планета очень быстро вращается и ее орбитальный период чуть превышает земные сутки.

Однако главная изюминка удивительной планеты состоит в том, что соотношение углерод/кислород на этой планете более единицы, то есть эта планета представляет собой, образно говоря, большой кусок угля, однако внутри планеты углерод находится под колоссальным давлением. А как известно, под большим давлением углерод приобретает кристаллическую молекулярную решетку и становится алмазом. Таким образом, ученые говорят, что ядро WASP-12b - это огромный алмаз. Ну, или графит, в качестве альтернативы.

Большинство планет, известных на сегодня, имеют ядро либо на основе кремния, либо на основе расплавленных металлов (как Земля), либо (что более редко) в виде спрессованного водорода.

"Это для нас совершенно новая территория и она стимулирует ученых к исследованиям того, каким может быть ядро планет, богатых углеродом", - говорит автор исследования Никку Мадхусудан, астрофизик из Университета Принстона в США. Он отмечает, что WASP-12b является горячим Юпитером, то есть по факту планетой газообразной. А раз так, то у нее нет классической твердой поверхности, как на Земле. Она по большей части состоит из газов.

Ученые предполагают, что WASP-12b, как и ее звезда, формировалась в необычной среде, чрезвычайно богатой углеродом. Нельзя исключать и того, что в системе звезды WASP-12 существуют и другие планеты, возможно с твердой поверхностью и возможно тоже богатые углеродом. И вот там, говорят, ученые, точно могут быть алмазные ядра.

Впрочем, WASP-12b совершенно непригодна для жизни. Даже если забыть о том, что температура тут более 2000 градусов, здесь очень мало кислорода и воды, зато предостаточно метана. Исследователи говорят, что необычная химическая композиция WASP-12b стала очевидна при первых же наблюдениях за планетой. Здесь специальное научное оборудование зафиксировало спектр, оставляемый такими элементами, как метан, углекислый газ, угарный газ, аммиак и небольшое количество водяного пара.

Принстонские ученые говорят, что прежде их теоретические модели исходили из того, что соотношение углерода и кислорода на горячих Юпитерах не должно превышать 0,5, но эта планета ломает данную модель. Также ученых здесь удивило полное отсутствие стабильной стратосферы, привычной для планет такого класса.

В отношении столь высокой температуры у астрономов пока нет однозначного толкования, но большинство уверены, что основные причины здесь две - во-первых, планета забирает почти 100% теплового излучения, направляемого звездой, а во-вторых, из-за близости к звезде, на WASP-12b обрушиваются гигантские потоки радиации, которые подогревают планеты еще больше. Остается устойчивой планета в таких экстремальных условиях из-за того, что в ее структуре преобладают тяжелые элементы и металлы.

Драгоценные металлы на Земле имеют внеземное происхождение - ученые

Ученые предполагают, что многие драгоценные металлы, такие как золото или платина появились на Земле, Луне и Марсе примерно 4,5 млрд лет назад в результате серии очень крупных столкновений с различными крупными космическими объектами, которые в изобилии находились в Солнечной системе в указанный период. Около 4,5 млрд лет назад практически все основные планеты Солнечной системы завершили свое формирование или находились на последних его стадиях.

Говоря о Земле, исследователи отмечают, что в нашу планету, скорее всего, врезался объект, размером с Плутон, после чего Земля была атакована еще более крупным объектом - размером примерно с Марс. Луна и Марс также испытали на себе последствия столкновений, но в гораздо более скромных масштабах.

Более того, эти же столкновения спровоцировали изменение угла вращения Земли примерно на 10 градусов, однако без них на Земле, скорее всего, не было бы драгоценных металлов. Также ученые считают, что некоторые запасы золота, платины и палладия есть на Луне и Марсе, причем глубина залегания этих элементов должна быть сравнительно небольшой. По словам Билла Боттке, астрофизика из Юго-западного научно-исследовательского института в штате Колорадо, вместе с драгоценными металлами на Землю могли быть занесены и другие соединения, которые в обычной смысле являются для планеты нетипичными.

Результаты моделирования, проведенного с использованием современных физических и астрономических моделей, показывают, что эти же столкновения позволили значительной части железной руды, находившейся близко к поверхности тогда еще молодой планеты, переместиться к ядру, что позволило ему стать гораздо массивней, тяжелее и обеспечило планете бОльшую стабильность.

На мысль о внеземном происхождении таких драгоценных металлов, как золото, серебро, платина, иридий, осьмий и других, ученых наводит тот факт, что следуя логике планетообразования, эти элементы должны быть очень глубоко, возможно, прямо над ядром, однако в реальности их почти всегда находят на небольших глубинах.

Боттке говорит, что впервые идея о внеземном происхождении сразу всех этих элементов возникла еще почти 20 лет назад, когда их большие залежи были найдены даже не в мантии, а в коре Земли по территории всей планеты.

Исследователи подсчитали, что для того, чтобы обеспечить нашу планету всеми добытыми и вероятно существующими объемами запасов драгоценных металлов, в нее должен был врезаться объект, минимальная масса которого составляет 0,5% от массы всей планеты. В итоге, ученые говорят, что коллизия могла произойти либо в результате столкновения с одним большим объектом, либо если на Землю обрушился метеоритный дождь.

Однако наиболее вероятным является, все таки, столкновение в большим космическим объектом, диаметр которого должен был составлять 2400-3200 км.

НАСА потеряло в космосе спутник на солнечном парусе

В НАСА говорят, что скорее всего потеряли из виду новый экспериментальный наноспутник NanoSail-D, работающий на солнечном парусе. Сам парус был развернут в космосе около недели назад и с тех пор никаких проблем с аппаратом не возникало.

Ранее в НАСА объявили о том, что материнский аппарат NanoSail-D, спутник FastSat (Fast, Affordable, Science and Technology Satellite) успешно отсоединил наноспутник и тот начал автономный полет. После отсоединения наноспутник развернул свой 9,3-метровый солнечный парус с которым он проработал по меньшей мере трое суток. По предварительным данным, развертывание спутника произошло штатно, однако в НАСА говорят, что после развертывания с аппаратом в пятницу произошло некое нештатное событие, которое вывело его из строя. В итоге с аппаратом нет связи с минувшей пятницы.

В космическом центре им Маршала, говорят, что инженеры продолжают попытки установить связь с NanoSail-D, но все попытки пока безуспешны. Пока в официальном заявлении говорится, что судьба аппарата "не установлена".

Последними полученными данными от аппарата были телеметрические данные, говорящие о завершении процедуры развертывания паруса спутника.

Стоимость спутника составляла 500 000 долларов. В НАСА говорят, что NanoSail - это частично проект военных, которые были заинтересованы в создании недорогого метода вывода спутников, которые бы могли прийти в экстренных случаях на смену выходящим из строя полномасштабным аппаратам.

Аппарат Вояджер-1 установил новый рекорд дальности полета

В космическом агентстве НАСА говорят, что космический аппарат Вояджер-1, запущенный более 30 лет назад, поставил очередной рекорд дальности полета. Согласно последним данным, полученным с межпланетной станции, Вояджер-1 сейчас находится на расстоянии почти 11 млрд миль или 17,3 млрд километров от Земли. Несмотря на то, что это расстояние на первый взгляд не является таким уж впечатляющим, специалисты говорят, что именно здесь скорость полета горячих ионизированных частиц газа, выбрасываемых нашим Солнцем, падает до нуля и фактически именно здесь заканчивается внешняя граница Солнечной системы.

Согласно современным научным представлениям, наша Солнечная система представляет собой как бы замкнутый со всех сторон пузырь, внутри которого находится Земля, само Солнце и все остальные планеты с их спутниками. Однако этот пузырь имеет свои четкие границы, которые принято считать границами Солнечной системы. Внутренняя граница этого пузыря или, говоря более научно гелиосфера, расположена там, где скорость солнечного ветра под воздействием космической радиации падает со сверхзвуковой до скорости ниже звуковой. Внешняя граница пузыря, так называемая гелиопауза, находится там, где солнечный ветер еще больше теряет свою мощность и вообще останавливается, а вот действие жесткой космической радиации начинается.

Именно последний рубеж и преодолел аппарат Вояджер-1, фактически вылетевший за пределы Солнечной системы, став первым рукотворным аппаратом людей, оказавшимся за пределами Солнечной системы. Для того, чтобы достичь этого рубежа, аппарат летел непрерывно с 5 сентября 1977 года.

Эдвард Стоун, научный руководитель проекта Вояджер-1 в НАСА, сообщил, что космический аппарат изучал мощность солнечной радиации при помощи своего постоянно включенного инструмента Low-Energy Charged Particle Instrument. Недавно этот инструмент просто перестал фиксировать солнечное излучение, так как его на таком расстоянии больше просто нет.

"Космический аппарат Вояджер-1 подошел вплотную к межзвездному пространству", - говорит Стоун. "С точки зрения различных видов излучений, аппарат Вояджер-1 сейчас находится в довольно активной зоне. Однако инструменты аппарата больше не фиксируют солнечное излучение, так как скорость полета Вояджера фактически превысила скорость полета этих частиц ионизированного газа", - отметил он.

Впервые о преодолении зоны низкой скорости координаторы Вояджер-1 заговорили еще в июне 2010 года, когда тот находился на удалении 10,6 млрд миль от Солнца.

Сейчас ученые говорят, что говорить о полном выходе аппарата за пределы Солнечной системы еще рано, так как мощность излучения не равномерна, а может варьироваться по разным направлениям. Согласно данным статистики, в августе 2007 года Вояджер-1 преодолел отметку, на которой скорость солнечного ветра падает до 209 000 км/час, спустя еще год - 72 000 км/час.

"Когда мы осознали, что аппарат уже не фиксирует солнечного излучения, мы были поражены. 33 года назад этот аппарат стартовал с Земли и сейчас он находится в совершенно новой для нас среде", - говорит Роб Декер, научный специалист проекта.

Сейчас ученые ожидают, когда аппарат сообщит о резком падении плотности газа, что будет говорить о подлинном выходе в межзвездное пространство. С учетом нынешней скорости движения, можно предположить, что окончательно Солнечную систему он покинет максимум через 4 года.

Аппарат-двойник Вояджер-2 сейчас также летит к краю Солнечной системы, причем он был запущен на две недели раньше Вояджера-1, но второй аппарат сейчас находится на удалении в 8,8 млрд миль от Солнца. Такая разница в расстоянии объясняется во-первых, различной скоростью полета аппаратов, а во-вторых разной траекторией полета. Сейчас Вояджер-1 летит со скоростью 61 155км/час, тогда как Вояджер-2 со скоростью 56 327 км/час.

Электрический парус ESAIL может стать самым быстрым космическим двигателем.

Японский космический аппарат IKAROS, имеющий первый в истории солнечный парус, сможет только наблюдать быстро удаляющийся космический аппарат, оснащенный солнечным парусом нового типа, электрическим парусом ESAIL. Данный проект разрабатывается под финансированием Европейского союза Финским метеорологическим институтом (Finnish Meteorological Institute), его реализация позволит построить самый быстрый в настоящее время межпланетный космический аппарат, который сможет добраться до орбиты Плутона всего за пять лет.

Подобно обычному солнечному парусу, парус ESAIL тоже двигается за счет излучения Солнца, поэтому для космического аппарата не будет требоваться наличия двигателя и топлива. Но, в отличие от солнечного паруса IKAROS, отражающего фотоны солнечного света, парус ESAIL своей большой перепончатой антенной будет отражать более массивные частицы, протоны.

Сам парус ESAIL состоит из тонких металлических стержней, разворачивающихся в космосе в круглую антенную структуру вокруг космического аппарата. Электрический генератор на солнечных батареях, расположенный на борту космического аппарата, будет поддерживать на антенне паруса высокий положительный электрический потенциал. Так как протоны солнечного излучения имеют положительный потенциал, они будут отталкиваться электрическим полем паруса, передавая импульс космическому аппарату.

Все космические технологии, с помощью которых можно реализовать и развернуть электрический парус, давно уже известны и многие проверены временем. Конечно, еще много технологий придется разработать, да и проверить предложенный принцип в действии в космосе тоже будет необходимым на небольшом опытном экземпляре электрического паруса. Именно для этого Европейский союз выделил этому проекту финансирование в размере 2.25 миллионов долларов. Но, если все получится, у человечества появится космический двигатель, способный разгонять межпланетный космический аппарат до скорости в 30.5 километров в секунду, именно такое значение скорости дали результаты первых теоретических исследований.

На спутнике Сатурна найден уникальный криовулкан

Новое удивительное научное открытие было сделано учеными: на спутнике Сатурна Титане они обнаружили новый и очень большой ледяной вулкан

Новый вулкан получил название Sotra, он имеет около 1 километра в высоту и как минимум 1,6 километра в глубину. Ученые говорят, что Sotra - самый высокий вулкан в цепи гор, обнаруженных на поверхности Титана. По предположению исследователей, возник он, скорее всего, когда спутник еще не был в столь глубоко замороженном состоянии, как сейчас.

"Думаю, что нам удалось обнаружить самое яркое свидетельство наличия ледяных вулканов на поверхности Титана. То, что мы видим здесь, отличается от остального ландшафта спутника и больше напоминает вулканы на Земле", - говорит Рэнди Кирк, геофизик из Геологического общества США.

Спутник Титан по размерам примерно соответствует Меркурию, однако его атмосфера толще земной. Это обстоятельство делает Титан удивительно трудной целью для исследований, и точно понять, что именно происходит на поверхности этого космического тела непросто. Специалисты по исследованию планет для изучения Титана применяют научные инструменты космического аппарата Кассини, однако с его помощью до сих пор удалось составить карту лишь половины планеты.

За счет наложения многочисленных снимков, сделанных с разных ракурсов, ученым удалось получить трехмерный снимок, где и запечатлен вулкан. "Классический вулкан, каким его себе представляют все, являет собой гору с кратером, из которого вытекает лава. Именно такую систему мы нашли на Титане", - рассказывает Кирк.

Сейчас команда ученых не имеет данных, чтобы утверждать, что вулкан является активным, однако сам факт наличия подобного образования на спутнике, говорит о возможности наличия криовулканов на Титане. В НАСА говорят, что Кассини и раньше передавал данные, на основании которых было сделано предположение о возможном наличии вулкана.

Внутренняя структура Земли состоит из каменного слоя и жидкой магмы, которая иногда выходит на поверхность планеты. Это явление называется вулканизмом. Вулканизм на Титане имеет более сложную природу, так как под поверхностным слоем на спутнике располагается слой льда. Даже небольшое количество тепла иногда позволяет расплавить лед, а так как жидкость является менее плотной, то она выталкивается на поверхность. В результате этого наблюдается сложное явление в виде выброса газов, жидкости и ледяных обломков на поверхность.

По предположению ученых, криовулканы - это также наиболее вероятный источник газов вроде метана в атмосфере Титана. Ранее Кассини обнаружил в верхних слоях атмосферы большие концентрации метана, которые возникли всего несколько миллионов лет назад.

С учетом динамики спутника, ученые предполагают, что извержения Sotra происходят примерно раз в 1000 лет.

Российские астрономы впервые за 20 лет нашли комету


Впервые за последние 20 лет российский астроном обнаружил новую комету. Объект C/2010 X1 (Elenin) был найден Леонидом Елениным из института прикладной математики имени Келдыша 10 декабря. Об этом сообщает РИА Новости со ссылкой на бюро астрономических телеграмм Международного астрономического союза.
Обсерватория ISON-NM находится в американском штате Нью-Мексико, но дистанционно управляется российскими учеными. 11 декабря на сайте обсерватории появилось сообщение об обнаружении нового объекта, который, вероятно, является долгопериодической кометой. В тот же день открытие было подтверждено российскими и украинскими астрономами, работающими в обсерватории Майданак в Узбекистане. Чуть позже было получено подтверждение от американских и японских коллег.

На данный момент точные параметры движения кометы неясны. Из имеющихся данных астрономы предварительно заключили, что ближайшая к Солнцу точка орбиты кометы (перигелий) находится на расстоянии четыре астрономические единицы (одна астрономическая единица соответствует расстоянию от Земли до Солнца).

Предыдущая комета, открытая российскими (точнее, советскими) учеными, была найдена в 1990 году. Ее обнаружил совместно с японскими учеными астроном из Литвы Казимир Чернис. Комета была названа C/1990 E1 (Chernis-Kiuchi-Nakamura).

Недавно астрономам удалось с близкого расстояния изучить комету Хартли-2 - зонд Deep Impact приблизился к ней на расстояние 700 километров. Ученые выяснили, что она "работает" не на водяном льду, а на замерзшем углекислом газе, и, кроме того, обнаружили, что комета выбрасывает из себя снежки.

В структуре метеорита найдены сложные органические соединения

Группа ученых обнаружила сложные химические соединения - аминокислоты - в метеорите, где их в принципе быть не должно. Аминокислоты считаются необходимым химическим элементом для синтеза белка в организме. Обнаружение столь сложных органических соединений в метеорите наводит исследователей на жизнь, что где-то за пределами Солнечной системы такие компоненты также как и на Земле должны стать своего рода строительными элементами жизни.

Сам метеорит был образован в результате столкновения двух космических астероидов, а его части упали на Землю в районе северной части Судана. "Этот метеорит был сформирован, когда два астероида столкнулись друг с другом. Во время столкновения произошел удар, который разогрел поверхность двух космических тел до 1100 градусов - достаточно жарко, для того, чтобы все комплексные органические молекулы, такие как аминокислоты, были уничтожены. Тем не менее, мы все равно их нашли", - говорит Даниэль Глевин, специалист из Центра космических полетов НАСА им Годдарда.

"Находка аминокислот в метеорите такого типа наводит на мысль о том, что во Вселенной сложные органические соединения распространены шире, чем мы предполагаем, а это увеличивает наши шансы на поиск внеземной жизни", - говорит он.

Аминокислоты служат основой для белков и фактически применяются почти во всех реакциях организма: от роста волос и мышц до регуляции различных процессов в организме. Всего в природе существует 20 типов различных аминокислот, которые по разному объединяются друг с другом и образуют многие миллионы протеинов. Прежде аминокислоты были обнаружены в составе кометы Wild 2. Это было в 2008 году, тогда исследователи предположили, что сложные органические соединения могут присутствовать во многих метеоритах богатых углеродом.

Говоря о новом метеорите, Питер Дженнискенс из Института SETI в Калифорнии, говорит, что множество сложных аминокислот может присутствовать в структуре развалившего на части астероида 2008TC3. Однако все ученые сходятся во мнении, что на большинстве метеоритов, образованных при высоких температурах в результате столкновений, существующие аминокислоты должны были преобразоваться в иные углеродные соединения, такие как графит.

В НАСА рассказывают, что изучив суданский метеорит пришли к выводу, что здесь сравнительно невелика концентрация молекул аминокислот, в общем составе вещества их доля не более 0,005-0,0149 промилле.

Впрочем, может возникнуть подозрение, что аминокислоты появились в метеорите уже после его попадания на Землю, но ученые уверены, что это не так. Дело в том, что все изомеры аминокислот делятся на две больших группы: "левые" и "правые" изомеры, они являются как-бы отражением друг друга. Живые организмы на нашей планете для синтеза белка применяют только "левые" аминокислоты, которые никогда не смешиваются с "правыми". В структуре метеорита были найдены аминокислоты обоих типов.

Единственным непонятным моментом для исследователей является их способность выжить при температуре около 1000 градусов. В земных условиях это невозможно, хотя ученые считают, что в космосе аминокислоты могут создаваться по альтернативному сценарию. "Прежде мы думали, что самый простой способ создать аминокислоты в астероиде - это обеспечить низкую температуру и воду. Однако теперь мы полагаем, что аминокислоты могут создаваться и при наличии газовых реакций в горячих астероидах", - говорит Глевин.

Ученые: На поверхности новой обитаемой планеты может быть вода

Ученые озвучили теорию о том, что на поверхности планеты Gliese 581d, может существовать вода в жидком виде, что является еще одним доказательство того, что на планете может зародиться жизнь.

Напомним, планета Gliese 581d, которая удалена от Земли на расстояние 20,5 световых лет и которая теоретически может быть пригодна для жизни, была обнаружена в конце сентября текущего года. Однако позже ученые из Женевской обсерватории подвергли эту теорию жесткой критике, поставив под сомнение возможность зарождения жизни на Gliese 581d.

Масса Gliese 581d больше земной в семь или восемь раз, и, по всей видимости, это каменистая планета. Она находится на самой внешней границе зоны обитаемости своей звезды (зоной обитаемости называют область вокруг светила, внутри которой на планете может существовать жидкая вода), и считалось, что на поверхности Gliese 581d слишком холодно для того, чтобы поддерживать воду в жидком виде.

Авторы новой работы моделировали различные варианты состава атмосферы Gliese 581d - экзопланета достаточно тяжела, чтобы удерживать ее. В числе прочих ученые рассмотрели варианты, когда атмосфера напоминает современную и молодую Землю, Венеру и Марс. Кроме того, исследователи играли с плотностью атмосферы. В итоге им удалось подобрать несколько вариантов, при которых за счет парникового эффекта температура на планете оказывалась достаточно высокой для существования жидкой воды.

В частности, при средней плотности атмосферы для необходимого прогрева планеты необходимо, чтобы концентрация атмосферного CO2 составляла 95%. В случае очень плотной атмосферы достаточно, чтобы она содержала только пять процентов углекислого газа.

Правительство Новой Зеландии рассекретило свой архив по НЛО



Правительство Новой Зеландии решило опубликовать 2000 страниц с материалами об НЛО, датируемыми с 1954 по 2009, включая зарисовки летающих тарелок, сообщения пилотов, сведения очевидцев и рапорты военных.

Военные Новой Зеландии согласились предоставить материалы для исследования. Они содержат, в частности, информацию о самом известном посещении НЛО, когда странные светящиеся огни были засняты на южном острове Кайкура в 1978 году. Этот инцидент самими представителями вооруженных сил был объяснён так: это либо отражение огней с кораблей облаками, либо необычный вид Венеры. Во время публикации архива представитель ВВС Новой Зеландии Каваи Тамарики заявил, что у ВВС нет возможности для расследования случаев с НЛО, поэтому в документах нет их комментариев. "Мы не расследовали и не писали ничего об этом, мы также ничего не подтверждали", - так он заявил газете Dominion Post.

Все оригиналы документов останутся запакованными в национальном архиве Новой Зеландии до 2080 года.