НЕПТУН и его закрученное магнитное поле

Объединение данных, собранных 26 лет назад, с моделированием на суперкомпьютерах позволило ученым из Имперского колледжа Лондона (ICL) создать детальную модель магнитного поля Нептуна. Ученые обнаружили, что самая далекая от Солнца планета (любители Плутона, пожалуйста, опустите свои мачете!!) имеет необычное магнитное поле, которое может помочь нам понять риски, связанные с «космической погодой» вблизи Земли. Ларс Мейнертсен из ICL представил свои выводы в докладе, сделанном на Национальной астрономической встрече в Лландудно, Уэльс.

Нептун, самая удаленная планета Солнечной системы, до сих пор посещал только «Вояджер-2», который прошел рядом с ним в 1989 году. Данные, собранные зондом, оказались чрезвычайно богатыми, но поставили перед учеными больше вопросов, чем дали ответов. Одной из самых больших загадок является тот факт, что ось вращения Нептуна наклонена к Солнцу, его магнитная ось не совпадает с осью вращения, а магнитное поле имеет асимметричную форму.

Член команды д-р Адам Мастерс, планетолог из IMC, сказал: «Представьте, что Земля наклонилась на 45 градусов, установив северный магнитный полюс где-то в центральной Европе. Более или менее такая ситуация наблюдается на Нептуне. Уникальное магнитное поле планеты все еще очень плохо изучено, и наша новая модель — большой шаг к его пониманию».

Нептун и его закрученное магнитное поле

Понимание Нептуна очень важно, поскольку оно бросает вызов нашему базовому пониманию магнитных полей планет и экзопланет и их поведения.А уроки, полученные при моделировании Нептуна, можно использовать для понимания магнитного поля Земли и его влияния на космическую погоду.Магнитное поле Нептуна
Источник: Lars Mejnertsen

Хотя выдвигаются новые идеи для полета к Нептуну, ни одна из них не достигнет его в ближайшие десятилетия. Поэтому на данный момент нам остается понять его среду с помощью компьютерного моделирования.

Источник: Королевское астрономическое общество

Звездный разговор с Нилом ДеГрассом Тайсоном

Наверняка вы знакомы с Нилом деГрассом Тайсоном, одним из ведущих популяризаторов астрономии в США, в очень простой  манере описывающим многие хитросплетения астрофизики. Если вы этого не сделали, вам обязательно нужно с ним познакомиться. Впервые я наткнулся на него несколько лет назад на YouTube, когда искал какую-то научную программу, и мне понравился его стиль рассказа о науке.

Однако год назад я случайно наткнулся на StarTalk — радиопередачу, также доступную в виде подкаста, в которой каждую неделю люди говорят в основном об астрономии, но иногда и о людях, создающих науку. К сожалению, нет смысла переводить подкасты с английского, так как теряется много цветистого языка ведущего и его гостей, но тем, кто знаком с шекспировской речью, я рекомендую раз в неделю выделять час на прослушивание нового эпизода на сайте.

Радиошоу StarTalk с Нилом де Грассом Тайсоном.

Мои личные любимые эпизоды включают интервью с Каролин Порко — планетологом, которая много лет работала над миссией «Кассини-Гюйгенс»:

Star Talk с Нилом Деграссе Тайсоном

https://api.soundcloud.com/tracks/213400364

и интервью с жителями Ракетного города, где каждый официант или уборщик рано или поздно строит свою собственную ракету:

https://api.soundcloud.com/tracks/191023605

Я рекомендую

Фото перигелия P67!

На этом снимке показано ядро кометы P67/Чурюмова-Герасименко, сделанное зондом «Розетта» с расстояния 327 км в 3:07 утра, менее чем за час до достижения кометой перигелия своей орбиты.

Во время прохождения через перигелий комета выбрасывала 300 литров воды в секунду. Помимо воды, каждая секунда равна 1000 кг пыли, выбрасываемой в космос. Активность будет оставаться высокой еще несколько недель, и зонд «Розетта» будет наблюдать за кометой, пытаясь зафиксировать как можно больше примеров активности на поверхности ядра.

Активность кометы во время ее максимального сближения с Солнцем была весьма интенсивной. Однако, вопреки предположениям, комета пережила сближение и не распалась на две части.

Фото перигелия P67!

Источник: ESA

МРО готовится к приему гостей

Совершив крупнейший с 2006 года орбитальный маневр, зонд Mars Reconnaissance Orbiter на этой неделе подготовится к прибытию в следующем году с Земли еще одной посадочной платформы — на этот раз это будет InSight.

Запуск шести реактивных самолетов, который состоится 29 июля через 77 секунд, изменит орбиту орбитального аппарата так, чтобы он мог принимать радиопередачи от зонда InSight, когда тот войдет в атмосферу и приземлится на поверхность 28 сентября 2016 года. Каждый из шести двигателей, установленных на борту орбитального аппарата, использовался для коррекции траектории полета с Земли на Марс и способен создавать тягу в 22 Н.

«Без выполнения маневра по изменению орбиты орбитальный аппарат Mars Reconnaissance Orbiter не сможет связаться с зондом InSight во время посадки. Этот маневр позволит нам занять подходящую позицию для прослушивания, — говорит руководитель проекта MRO Дэн Джонстон из NASA JPL в Пасадене.

Орбитальный аппарат будет записывать данные, передаваемые посадочным аппаратом InSight, а затем передавать их на Землю в качестве записи каждого этапа критических минут входа InSight в атмосферу и посадки на Марс, как это уже было сделано во время посадки марсохода Curiosity три года назад и посадочного аппарата Phoenix в 2008 году.

InSight будет исследовать внутренности планеты в поисках данных о формировании и ранней эволюции каменистых планет.

Источник: JPL

Активность ионизированного гелия неделю назад

На изображении выше показаны протяженные потоки плазмы, текущие взад и вперед вдоль линий магнитного поля в нескольких активных регионах поверхности Солнца. Снимок был сделан 26-27 июля 2015 года. Подобная активность является обычным явлением на поверхности Солнца. На снимке видны потоки ионизированного гелия, нагретого до 60 000 градусов Цельсия, светящиеся в крайнем ультрафиолетовом диапазоне.

Активность ионизированного гелия неделю назад

Источник: NASA/SDO/Steele Hill

Двойная система: или все же пятикратная?

Астрономы из Открытого университета обнаружили первую систему из пяти звезд, содержащую две затменные бинарные системы. Подробности об этой…  системе из пяти звезд будут представлены сегодня Маркусом Лором из Открытого университета в рамках выступления на Национальной астрономической встрече в Лландудно, Уэльс.

Двойная система: или все же пятикратная?

Ученые считают, что более 30% звезд принадлежат к бинарным или кратным системам. Тем не менее, обнаружение пяти звезд, гравитационно связанных друг с другом, является редким случаем.

Необычная звездная система была впервые обнаружена по архивным данным проекта SuperWASP (Wide Angle Search for Planets), в котором использовались относительно небольшие и дешевые камеры, установленные на Канарских островах и в Южной Америке, для получения изображений почти всего неба. За многие годы измерения яркости отдельных звезд были собраны в кривые яркости — графики зависимости яркости от времени — для более чем 30 миллионов объектов в Млечном Пути.

Регулярные небольшие снижения яркости могут указывать на наличие планет, вращающихся вокруг звезд, которые проходят перед диском звезды во время снижения яркости. SuperWASP добился больших успехов в этой области с момента начала наблюдений в 2003 году. Такие кривые можно также использовать для поиска затменных бинарных систем, в которых звезды вращаются вокруг общего центра тяжести.

При наблюдении с Земли каждая звезда будет проходить на фоне другой звезды один раз за каждый орбитальный период, затмевая ее свет. В результате получается повторяющаяся диаграмма с двумя перепадами яркости, глубина и форма которых характеризуют физические свойства двух звезд.

Кривые светимости новой квинтуплетной системы, получившей обозначение 1SWASP J093010.78+533859.5, позволили предварительно обнаружить наличие затмевающей контактной бинарной системы — системы, в которой две звезды находятся настолько близко друг к другу, что внешние части их атмосфер взаимодействуют. Контактные бинары встречаются довольно часто, но эта конкретная система выделяется тем, что ее орбитальный период длится менее 6 часов!

Затем было замечено, что кривая яркости содержит дополнительные, неожиданные затмения. Более тщательный анализ данных позволил обнаружить вторую затменную бинарную систему в том же месте неба. Звезды этой новой системы разделены расстоянием около 3 млн км, а орбитальный период в системе составляет 1,3 дня.

Две бинарные системы разделены расстоянием в 21 млрд км. Затем все четыре звезды наблюдались с помощью спектроскопии — их свет распространялся на разные длины волн, — чтобы можно было детально изучить характеристики каждой звезды. Эти исследования выявили наличие пятой звезды (!) в 2 млрд км от разделенной бинарной системы, но не вызывающей никаких затмений.

Объединение данных кривых яркости и спектроскопических данных для всех пяти звезд позволило астрономам из Открытого университета подтвердить, что все пять звезд гравитационно связаны в единую квинтуплетную систему, расположенную в 250 световых годах от нас в созвездии Большой Медведицы. Полученные данные также позволили определить массы, размеры и температуры всех звезд. Все они немного меньше и холоднее Солнца, но система в целом достаточно яркая (9 mag), чтобы ее можно было увидеть с Земли в небольшие телескопы, поэтому любители астрономии могут наблюдать затмения самостоятельно.

Доктор Лор, комментируя это открытие, сказал: «Это действительно экзотическая система. В конце концов, можно предположить, что нет причин, по которым вокруг каждой из этих пяти звезд не должно быть планет. А у жителей такой планеты небо было бы таким, что создатели «Звездных войн» были бы посрамлены».

Источник: Астрономия и астрофизика

Эзину — кратер длиной 120 км на Церере

Пришло время дать названия кратерам и другим образованиям на поверхности Цереры. Один из них — Эзину, кратер диаметром 120 км, сфотографированный зондом Dawn 24 апреля 2015 года с высоты 4400 км над поверхностью.

Другой из названных объектов — кратер Данту, также 120 км в диаметре и 3 км глубиной.

Взгляните на новую карту Цереры:

Ezinu – 120-километровый кратер на Церере

Источник: НАСА

DSCOVR: Невидимая сторона Луны на фоне Земли!!!

Я всегда хотела это увидеть! Камера на борту американского зонда Deep Space Climate Observatory (DSCOVR) запечатлела удивительное изображение. С точки, находящейся на расстоянии 1,5 миллиона километров от Земли, зонд сфотографировал полностью освещенную невидимую (и никогда не видимую с Земли) сторону Луны, проходящую перед Землей.

Камера EPIC постоянно обращена к освещенному полушарию Земли, что позволяет вести наблюдения за озоном, растительностью, высотой облачного покрова и аэрозолями в атмосфере.

Изображения, которые вошли в анимацию, были сделаны между 15:50 и 20:45 16 июля 2015 года и показывают Луну на фоне Тихого океана недалеко от побережья Северной Америки. В левом верхнем углу находится Северный полюс.

DSCOVR: Невидимая сторона Луны на фоне Земли!!

Невидимая сторона Луны была впервые сфотографирована советским зондом «Луна-3» в 1959 году. С тех пор несколько миссий НАСА сделали подробные снимки этой части Луны. Благодаря тому, что период обращения Луны по орбите совпадает с периодом вращения Луны вокруг собственной оси, с Земли мы можем наблюдать одну и ту же сторону Луны все время.

Источник: NASA / DSCOVR

Самая большая (или даже слишком большая) структура во Вселенной?

Венгерско-американская группа астрономов обнаружила, похоже, самую большую структуру в наблюдаемой Вселенной — кольцо из девяти всплесков гамма-излучения (ВГЛ) — и, соответственно, галактик — размером 5 миллиардов световых лет. Ученые под руководством профессора Лайоша Балажа из обсерватории Конколи в Будапеште объявили о своем открытии в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Гамма-всплески (GRB) — самые яркие события во Вселенной, за несколько секунд высвобождающие столько энергии, сколько Солнце выделяет за всю свою жизнь в 10 миллиардов лет. Считается, что гамма-вспышки являются результатом падения массивных звезд в черные дыры. Их огромная яркость позволяет астрономам измерять положение далеких галактик. Именно над этим работала команда профессора Балажа.

GRB, составляющие недавно открытое кольцо, наблюдались с помощью различных космических и наземных обсерваторий. Все они находятся на расстоянии 7 миллиардов световых лет от нас и простираются на 36 градусов по небосводу (что в 70 раз больше площади диска полной Луны). Из этого, с другой стороны, можно вычислить, что размер всего кольца составляет 5 миллиардов световых лет. По мнению профессора Балажа, вероятность того, что ГРБ расположены таким образом случайно, составляет 1: 20 000.

Самая большая (или даже слишком большая) структура во Вселенной?

Большинство современных моделей указывают на то, что структура космоса однородна на самых больших масштабах. Этот «космологический принцип» подтверждается наблюдениями ранней Вселенной и микроволнового фонового излучения, наблюдаемого спутниками WMAP и Planck. Другие недавние исследования, наряду с описанным здесь открытием, ставят под сомнение этот принцип, который устанавливает теоретический предел в 1,2 миллиарда световых лет в качестве максимального размера крупнейших структур. В конце концов, вновь обнаруженное кольцо в пять раз больше.

Профессор Балаж сказал: Если мы правы, то эта структура бросает вызов существующим моделям Вселенной». Находка этой структуры стала для нас огромным сюрпризом — и мы до сих пор не знаем до конца, как она могла образоваться».

Теперь команда хочет узнать больше о кольце и определить, могли ли известные процессы формирования галактик и крупномасштабных структур привести к его образованию или астрономам необходимо радикально изменить свою теорию эволюции Вселенной.

Источник: MNRAS/phy.so

Растущая угроза от космического мусора

Космический мусор — тема, которая очень часто обсуждается в СМИ. Это также стало главной проблемой для героев фильма «Гравитация». Благодаря этому фильму широкая аудитория узнала, что космический мусор представляет собой значительную угрозу для программы космических полетов Земли и для действующих спутников, находящихся на орбите вокруг Земли. Неудивительно, ведь на орбитальных скоростях даже маленькие частицы… способны привести к катастрофе. Однажды космический мусор может привести к невероятным разрушениям на орбите. Достаточно, чтобы их количество достигло критического уровня, что вызывает цепную реакцию последовательных столкновений все большего количества обломков с другими (синдром Кесслера). Однако многие люди не знают о том, что космический мусор постоянно снижает свою орбиту и попадает в атмосферу Земли, где происходит его дальнейшее дробление и частичное сгорание. Осколки, выжившие после входа в атмосферу, могут поразить любую точку Земли. Если не принять решительных мер, риск столкновения человека, автомобиля, судна или самолета с падающими обломками будет постепенно возрастать.

Растущая угроза космического мусора

Космический мусор на низкой околоземной орбите (НОО) на высотах от 160 до 2000 км обычно воспринимается как проблема, связанная только с орбитой. Однако в последние годы осознание опасности, связанной с угрозой неконтролируемого проникновения в атмосферу, начало расти. Вхождение космического мусора в атмосферу приводит к распаду объекта. Некоторые фрагменты полностью разрушаются при входе в атмосферу, но другие могут пережить полет и упасть на поверхность Земли.

Риск для людей от фрагментов космического мусора, выживших после полета через атмосферу, невелик, но не пренебрежим. Эксперты могут заверить, что риск минимален, и до сих пор никто не пострадал и не погиб от столкновения с космическим мусором. Ведь на сегодняшний день единственный контакт человека с падающим космическим мусором произошел в 1997 году в Талсе, штат Оклахома, США. Жительница Талсы, выгуливавшая свою собаку, была поражена в руку относительно медленно падающим металлическим предметом. Это оказался фрагмент второй ступени ракеты Delta II, которая только что вошла в атмосферу после восьми месяцев пребывания на орбите. Однако эксперты чаще всего не сообщают, что в это же время 250-килограммовый стальной топливный бак от той же ракеты упал в саду фермера в Джорджтауне, штат Техас.

Новости о «приземлении» подобного космического мусора регулярно появляются в прессе — особенно если речь идет об относительно крупных фрагментах. Это редкий случай? Ни в коем случае! В настоящее время в атмосферу Земли попадает около 100 крупных фрагментов космического мусора в год. Иногда эти обломки размером с легковой автомобиль, а иногда — с большой грузовик.

В течение многих лет только очень крупные космические объекты, такие как «Скайлэб» или станция «Мир», или спутники, содержащие радиоактивные или ядовитые материалы, считались значительной угрозой. Многие спутники и разгонные блоки ракет входят в атмосферу Земли, но лишь некоторые из них были зарегистрированы и восстановлены. Это связано с низкой вероятностью воздействия на обитаемые районы на поверхности Земли. Однако когда был отдан приказ о поиске обломков космического шаттла «Колумбия», оказалось, что найдено гораздо больше, чем ожидалось. Предполагается, что до 10-40% сухой массы, образовавшейся до входа в атмосферу, способно выжить и достичь Земли. Согласно некоторым исследованиям, проведенным в США, риск столкновения самолета со случайным космическим мусором составляет от 3 000 до 10 000. Это довольно большой риск, если рассматривать долгосрочную перспективу. Небольшие фрагменты космического мусора не представляют опасности для людей на Земле из-за низкой кинетической энергии при ударе, но они могут представлять смертельную опасность для самолетов. По оценкам ВВС США, фрагмент весом 300 г может привести к катастрофе при столкновении с пассажирским самолетом.

В ближайшие годы количество спутников, находящихся на низкой околоземной орбите, будет расти экспоненциально. По состоянию на январь 2015 года на НОО находилось 669 спутников, но в МСЭ (Международный союз электросвязи) в Женеве уже поданы заявки на запуск еще 11 000 спутников в ближайшие годы, включая мегаконсоли из 4 000 спутников, таких как спутники американской компании SpaceX и норвежской STEAM-1. Такие мегаконсоли являются частью так называемого космического интернета, цель которого — обеспечить интернетом 3 миллиарда пользователей в развивающихся странах. Такие интернет-спутники будут меньше, в среднем весом 150 кг, и будут иметь меньший срок службы, а значит, требовать частой замены.

Существует два основных способа вывода зондов и разгонных блоков ракет с орбиты НОО: естественное вырождение орбиты, приводящее к неконтролируемому сходу в атмосферу, и контролируемый сход в атмосферу в результате преднамеренного выталкивания объекта с орбиты. Самый дешевый метод сведения спутника с орбиты, не требующий дополнительного топлива или специальных систем, заключается в снижении высоты перигея, чтобы атмосферное сопротивление заставило орбиту быстрее деградировать. Поскольку неконтролируемые входы в атмосферу происходят под очень малыми углами, прогнозы подвержены огромной неопределенности относительно фактической плотности атмосферы в момент входа. Дополнительные неопределенности связаны с положением и динамикой входящего оборудования. Результатом этих неопределенностей является то, что невозможно точно предсказать момент и место входа в атмосферу. В лучшем случае ошибка составляет 10 процентов, и это означает, что за час до входа в атмосферу точка входа может быть определена с точностью….. ±2740 км.

Контролируемый вход в атмосферу обязателен для объектов, масса которых настолько велика, что количество обломков, которые могут выжить после полета через атмосферу, представляет собой риск, превышающий допустимый. Такой тип снятия объектов с орбиты позволяет точно определить точку входа в атмосферу, например, над огромным океаном. Таким образом, риск для человека может быть значительно минимизирован. Для осуществления управляемого возвращения в конце миссии необходима правильно функционирующая двигательная установка, способная изменять скорость объекта (дельта V), достаточный запас топлива и функционирующие бортовые системы.

В настоящее время не существует международных норм, регулирующих риски попадания космического мусора в атмосферу Земли. На данный момент стандарты ISO оставляют на усмотрение национальных властей решение о приемлемом уровне риска. Одна страна, Франция, законодательно запретила неконтролируемый вход в атмосферу спутников и верхних ступеней ракет. Законодательство вступит в силу с января 2020 года.

Учитывая, что онлайн-спутники предстоящих мегаконсолей представляют собой легкие конструкции — они легко удовлетворяют порогу риска, установленному в США на уровне 1 к 10 000. Однако, если посчитать разгонные ступени ракет, оставшиеся на орбите во время отправки этих мегаконсолей, вход в атмосферу неработающих спутников и компонентов ракет, то они вполне могут повторяться много раз в день. Таким образом, они будут представлять все большую опасность для населения на суше, на море или в самолетах. Если только неконтролируемое проникновение в атмосферу не будет своевременно полностью запрещено на международном уровне.

Источник: Журнал «Космическая безопасность