Znajdź zawartość

Z galaktyki NGC 253, położonej o 11,4 miliona lat świetlnych od nas, wieje wiatr o temperaturze milionów stopni. Każdego roku wywiewa on z centrum galaktyki gaz o masie dwukrotnie większej od masy Ziemi. Wiatr ten wzbogaca przestrzeń międzygwiezdną w materiał, z którego mogą powstać gwiazdy, planety oraz w składniki niezbędne do powstania życia. NGC 253 to galaktyka spiralna, jest zatem podobna do Drogi Mlecznej, jednak gwiazdy tworzą się w niej 2 do 3 razy szybciej niż w naszej galaktyce. Naukowcy z Ohio wykorzystali teraz obserwacje wiatru galaktycznego do sprawdzenia źródła jego pochodzenia. Uczeni zauważyli, że gęstość i temperatura wiatru są najwyższe w odległościach nie przekraczających 800 lat świetlnych od centrum galaktyki, później zaś zmniejszają się. Obserwacja ta nie zgadza się z wcześniejszymi modelami przewidującymi, że wiatry pochodzące z galaktyk gwiazdotwórczych mają sferyczny kształt. Są za to zgodne z nowszymi przewidywaniami, mówiącymi, że wiatry takie pochodzą z pierścieni wielkich gromad młodych masywnych gwiazd. Jednak i tutaj zgodność nie jest pełna, co sugeruje, że mamy do czynienia z mechanizmami, których współczesna nauka nie rozumie. Być może tym brakującym elementem jest fakt, że w pewnym momencie temperatura wiatru zaczyna gwałtownie spadać. To może wskazywać, że wiatr „wbija się” w zimny gaz, który go ochładza i spowalnia. Uwzględnienie takiego mechanizmu mogłoby ewentualnie wyjaśnić rozbieżność pomiędzy modelami a obserwacjami. Sebastian Lopez i jego zespół z Ohio State University przyjrzeli się też składowi tego wiatru i stwierdzili, że zawiera on tlen, neon, magnes, krzem, siarkę i żelazo. Co interesujące, zawartość tych pierwiastków w wietrze szybko spada w miarę zwiększania się odległości do centrum galaktyki. Takiego zjawiska nie zaobserwowano wcześniej w przypadku dobrze przestudiowanej galaktyce gwiazdotwórczej M82. Dlatego też potrzebne są kolejne badania, które pozwolą stwierdzić, skąd biorą się te różnice. « powrót do artykułu

Astronomowie z MIT uzyskali najdokładniejszy obraz atmosfery nocnej strony egzoplanety znajdującej się w obrocie synchronicznym wokół swojej gwiazdy. Przeszliśmy z etapu badania izolowanych regionów atmosfery egzoplanet, to badania ich takimi jakimi naprawdę są – trójwymiarowymi systemami, mówi Thomas Mikal-Evans, lider grupy badawczej z Kavli Institute for Astrophysics and Space Research. Z obrotem synchronicznym mamy do czynienia na przykład w układzie Ziemia-Księżyc. Srebrny Glob, obracając się synchronicznie wokół naszej planety, jest wystawiony w jej kierunku zawsze tą samą stroną. W przypadku wspomnianej planety WASP-121b oznacza to, że po jednej jej stronie panuje wieczny dzień, a po drugiej – wieczna noc. WASP-121b to gorący Jowisz odkryty w 2015 roku. Krąży wokół gwiazdy znajdującej się około 850 lat świetlnych od Ziemi. Ma też jedną z najciaśniejszych orbit. Pełny obieg wokół gwiazdy zajmuje planecie około 30 godzin. Już wcześniej po dziennej stronie WASP-121b odkryto parę wodną, a naukowcy badali, jak wraz ze wzrostem wysokości zmienia się temperatura atmosfery. Teraz zaś udało się zbadać nocną stronę planety, zmapować zmiany temperatury pomiędzy stroną nocną a dzienną i pokazać, jak temperatury zmieniają się wraz ze wzrostem wysokości. Po raz pierwszy też zbadano przemieszczanie się pary wodnej pomiędzy obiema stronami egzoplanety obracającej się synchronicznie wokół gwiazdy. Ziemia, której siły pływowe gwiazdy nie zamknęły w obrocie synchronicznym, doświadcza dnia i nocy, a cykl obiegu wody polega w dużej mierze na parowaniu, kondensacji i tworzeniu chmur oraz opadach. Jednak na WASP-121b zachodzą niezwykle dramatyczne zjawiska. Na dziennej stronie, gdzie temperatury przekraczają 2700 stopni Celsjusza, molekuły wody są rozbijane na tworzące je atomy wodoru i tlenu. Wiatry wydmuchują te atomy na stronę nocną. Tam panują niższe temperatury i dochodzi do ponownego utworzenia molekuł wody. Te zaś ponownie wędrują na stronę dzienną i proces się powtarza. Ten gwałtowny cykl obiegu wody jest napędzany przez równie gwałtowne wiatry wiejące wokół planety z prędkością dochodzącą do 18 000 kilometrów na godzinę. Jednak wokół planety krąży nie tylko woda. Jej nocna strona jest na tyle chłodna, że powstają tam chmury z żelaza i korundu (Al2O3), minerału tworzącego rubiny czy szafiry. Chmury te mogą również być wypychane na dzienną stronę, gdzie dochodzi do odparowywania minerału. Gdzieś po drodze mogą spaść deszcze. Ale na WASP-121b nie pada woda. Z nieba mogą tam lecież kamienie szlachetne. Dzięki tym obserwacjom mamy obraz atmosfery całej planety, cieszy się Mikal-Evans. A obserwacji dokonano za pomocą spektroskopu znajdującego się na pokładzie Teleskopu Hubble'a. Analizuje on światło pochodzące z atmosfery, rozbija je na składowe długości fali i na tej podstawie dostarcza danych, dzięki którym astronomowie mogą określić temperaturę i skład atmosfery. Wielokrotnie w ten sposób obserwowano dzienną stronę różnych egzoplanet. Badanie strony nocnej jest znacznie trudniejsze. Wymaga bowiem śledzenia niewielkich zmian w spektrum światła z planety, do których dochodzi, gdy okrąża ona swoją gwiazdę. Naukowcom z MIT ta sztuka się udała. Byli w stanie określić profil temperatury całej atmosfery. Dowiedzieli się, że w najgłębszych warstwach atmosfery po stronie dziennej temperatura nieco przekracza 2200 stopni Celsjusza, a w warstwach najwyższych wynosi ona ponad 3200 stopni. Natomiast po stronie nocnej temperatura warstwy najniższej wynosi nieco ponad 1500 stopni Celsjusza, by w warstwie najwyższej spaść do około 1200 stopni. Model komputerowy użyty do zbadania gradientu temperatur na różnych wysokościach wykazał, że po stronie nocnej mogą istnieć chmury złożone m.in. z żelaza, korundu i tytanu. Najgorętsze miejsce planety znajduje się bezpośrednio pod jej gwiazdą, jednak region ten jest przesuwany przez silne wiatry na wschód, zanim ciepło zdąży uciec w przestrzeń kosmiczną. To właśnie z wielkości tego przesunięcia wyliczono prędkość wiatru. Wiejące tam wiatry są znacznie potężniejsze niż ziemski prąd strumieniowy. Prawdopodobnie może on przemieścić chmury wokół całej planety w czasie około 20 godzin, mówi współautor badań, Tansu Daylan. Naukowcy już zarezerwowali sobie czas obserwacyjny na Teleskopie Kosmicznym Jamesa Webba. Mają nadzieję, że za jego pomocą będą mogli obserwować nie tylko przemieszczanie się wody, ale i dwutlenku węgla w atmosferze. Ilość węgla i tlenu w atmosferze może znam zdradzić, gdzie dochodzi do formowania się tego typu planet, wyjaśnia Mikal-Evans. « powrót do artykułu

Grupa astronomów bezpośrednio zmierzyła prędkość wiatró wiejących w stratosferze Jowisza. Zespół kierowany przez Thibaulta Cavalie z Laboratorium Astrofizyki w Bordeux wykorzystał Atacama Large Milimeter/submilimeter Array (ALMA) do obserwacji ruchu nowych molekuł, jakie powstały w atmosferze Jowisza po uderzeniu w nią komety Shoemaker-Levy 9 w roku 1994. Uzyskane wyniki wskazują, że badane wiatry mogą być najpotężniejszym zjawiskiem meteorologicznym w Układzie Słonecznym. Do pomiarów prędkości wiatru w stratosferze Jowisza nie można wykorzystać chmur, gdyż ich tam nie ma. Na szczęście naukowcy wpadli na alternatywą metodę pomiaru. Postanowili zbadać prędkość ruchu molekuł cyjanowodoru, które pojawiły się w prądach strumieniowych atmosfery Jowisza po kolizji z Shoemaker-Levy 9. Najbardziej spektakularnym z dokonanych przez nas odkryć jest zaobserwowanie silnych prądów strumieniowych, których prędkość sięga 400 metrów na sekundę. Wieją one pod zorzami w pobliżu biegunów, mówi Cavalie. Te 400 m/s to 1440 km/h, czyli ponaddwukrotnie szybciej niż największa prędkość wiatru zarejestrowana w Wielkiej Czerwonej Plamie na Jowiszu. To jednocześnie ponaddtrzykrotnie więcej niż prędkość najszybszego zarejestrowanego wiatru na Ziemi. Nasze badania wskazują, że te prądy strumieniowe zachowują się jak olbrzymie wiry o średnicy nawet czterokrotnie większej od średnicy Ziemi i o wysokości sięgającej 900 kilometrów, mówi współautor badań Bilal Benmahi. Tak duży wir to wydarzenie meteorologiczne unikatowe w skali Układu Słonecznego, dodaje Cavalie. Naukowcy od pewnego czasu wiedzą, że w pobliżu biegunów Jowisza wieją silne wiatry, jednak są one obecne setki kilometrów wyżej, niż obszar badany przez zespół Cavalie. Dotychczas sądzono, że wiatry te znacznie słabną, zanim dotrą w głębsze partie atmosfery. Dane z ALMA mówią coś wręcz przeciwnego, stwierdza Cavalie. Uczeni wykorzystali 42 z 66 anten ALMA ulokowanych na pustyni Atacama. Dzięki nim zmierzyli efekt Dopplera, niewielkie zmiany w częstotliwości promieniowania emitowanego przez molekuły. Zmiany te powodowane są ruchem molekuł. Obserwując te zmiany mogliśmy wyliczyć prędkość wiatru tak, jak można wyliczyć prędkość poruszającego się pociągu ze zmiany częstotliwości jego sygnału ostrzegawczego, wyjaśnia Vincent Hue z Southwest Research Institute. Uczeni zmierzyli nie tylko prędkości w stratosferze w pobliżu biegunów. Dokonali również pierwszych bezpośrednich pomiarów prądów strumieniowych w stratosferze wokół równika. Okazało się, że wieją one średnio z prędkością 600 km/h. « powrót do artykułu

Wrony brodate umieją ocenić wagę obiektu, przyglądając się jego zachowaniu na wietrze. Poza ludźmi dotąd nie znano żadnych innych stworzeń, które by to potrafiły. Naukowcy z międzynarodowego zespołu schwytali 12 osobników. Po przewiezieniu do laboratorium ptaki uczono oceny wagi obiektów; było to potrzebne, by dostać nagrodę. Połowa wron otrzymywała smaczny kąsek, wybierając lżejszy z dwóch obiektów. Reszta opanowywała odwrotną zależność. Później te same obiekty wieszano jeden po drugim nad ziemią i kierowano na nie strumień powietrza z wentylatora (była to symulacja lekkiego wiatru). Po przyjrzeniu się, co powiew robi z przedmiotami, zabierane pojedynczo na arenę testową ptaki mogły wybrać coś, co wg nich, miało zapewnić nagrodę. Okazało się, że w 73% przypadków reakcje były prawidłowe. Działo się tak, mimo że przed dokonaniem wyboru wrony nie dotykały obiektów. Artykuł akademików z Uniwersytetu w Auckland, Uniwersytetu w Cambridge czy Instytutu Nauki o Historii Człowieka Maxa Plancka ukazał się w piśmie Proceedings of the Royal Society B. « powrót do artykułu