"Magnetyczna pianka" na krawędziach Układu Słonecznego
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Ciekawostki
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Astronomowie odkryli nowy system pierścieni w Układzie Słonecznym. Otaczają one planetę karłowatą Quaoar i znajdują się znacznie dalej od jej powierzchni niż typowe systemy pierścieni, co każe jeszcze raz zastanowić się nad teoriami dotyczącymi formowania się tego typu struktur.
Quaoar to duża planetoida, o połowę mniejsza od Plutona, która znajduje się za Neptunem. Została odkryta w 2002 roku. Naukowcy, wykorzystując niezwykle czułą szybką kamerę HiPERCAM zamontowaną na największym na świecie teleskopie optycznym Gran Telescopio Canarias na La Palmie zauważyli, że obiekt ten posiada pierścienie. Są one zbyt małe i ciemne, by było widać je bezpośrednio na zdjęciu. Zaobserwowano je dzięki okultacji, kiedy to światło znajdującej się w tle gwiazdy zostało kilkukrotnie na krótko przesłonięte przez niewidoczne na zdjęciu obiekty.
Dotychczas znaliśmy zaledwie sześć systemów pierścieni w Układzie Słonecznym. Takie struktury istnieją wokół Saturna, Jowisza, Urana, Neptuna oraz dwóch planet karłowatych – Chariklo i Haumei. Wszystkie te systemy znajdują się na tyle blisko swojego ciała macierzystego, że siły pływowe uniemożliwiają akrecję materiału z pierścienia i utworzenie księżyców.
Pierścienie wokół Quaoara są wyjątkowe. Znajdują się bowiem w odległości większej niż siedmiokrotna średnica planetoidy. To zaś dwukrotnie dalej niż tzw. granica Roche'a. Granica ta to – w układzie dwóch ciał o znacznej różnicy mas – promień, po przekroczeniu którego ciało mniej masywne może się rozpaść pod wpływem sił pływowych ciała bardziej masywnego. Na przykład główne pierścienie Saturna znajdują się w odległości 3 promieni planety od jej powierzchni. W przypadku Quaoar mamy odległość 7-krotnie większą niż promień planetoidy, a mimo to pierścienie istnieją i nie dochodzi do akrecji materiału. To wskazuje na konieczność przemyślenia teorii dotyczącej formowania się pierścieni.
Odkrycie nieznanego systemu pierścieni było czymś niespodziewanym. A jeszcze bardziej niespodziewane było znalezienie pierścieni tak daleko od Quaoar, co rzuca wyzwanie naszemu dotychczasowemu rozumieniu formowania się pierścieni, mówi profesor Vik Dhillon z University of Sheffield.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Niedawne badania podważyły przekonanie, jakoby ziemskie kontynenty uformowały się wyłącznie w wyniku procesów zachodzących wewnątrz naszej planety. Teraz dowiadujemy się o odkryciu „rytmu produkcji” skorupy ziemskiej. Badania minerałów ujawniły, że co mniej więcej 200 milionów lat dochodzi do wzmożenia zmian zachodzących w skorupie ziemskiej, a okres ten jest zbieżny z przejściem Układu Słonecznego przez ramiona Drogi Mlecznej.
Przed kilkoma tygodniami informowaliśmy, że zdaniem naukowców z australijskiego Curtin University ziemskie kontynentu uformowały się w wyniku gigantycznych uderzeń meteorytów. Teraz dowiadujemy się, że do zwiększonego bombardowania dochodzi co około 200 milionów lat. "Układ Słoneczny przemieszcza się pomiędzy spiralnymi ramionami Drogi Mlecznej co około 200 milionów lat. Badając wiek i sygnatury izotopowe minerałów z Kratonu Pilbara w Zachodniej Australii i Kratonu Północnoatlantyckiego na Grenlandii zauważyliśmy podobny rytm tworzenia się skorupy ziemskiej, który zbiega się z okresem, w jakim Układ Słoneczny przechodzi przez obszary o największym zagęszczeniu gwiazd", mówi profesor Chris Kirkland z Curtin University.
Układ Słoneczny krąży wokół centrum Drogi Mlecznej. Okres obiegu wynosi około 230 milionów lat i nazywany jest rokiem galaktycznym. Łatwo więc wyliczyć, że gdy ostatni raz Słońce znajdowało się w tym samym miejscu galaktyki co obecnie, po Ziemi chodziły pierwsze dinozaury.
Raz na jakiś czas – mniej więcej do 200 milionów lat – Układ Słoneczny trafia na bardziej gęste obszary galaktyki. Wtedy oddziaływanie grawitacyjne znajdujących się w pobliżu gwiazd może destabilizować Obłok Oorta i kierować znajdujące się tam planetoidy w stronę Słońca. A część z nich trafi w Ziemię.
Obłok Oorta to hipotetyczna – bo jej istnienia wciąż nie udowodniono – pozostałość po formowaniu się Układu Słonecznego. Ma on składać się m.in. z pyłu i planetoid. Astronomowie sądzą, że wewnętrzne krawędzie Obłoku znajdują się w odległości od 2 do 5 tysięcy jednostek astronomicznych od Słońca, a krawędzie zewnętrzne położone są w odległości od 10 do 100 tysięcy j.a. Przypomnijmy, że 1 j.a. to średnia odległość pomiędzy Słońcem a Ziemią, a najdalej wysłany przez człowieka pojazd, sonda Voyager 1, znajduje się w odległości zaledwie 157,5 j.a. od Ziemi.
Zwiększenie częstotliwości uderzeń komet w Ziemię mogło prowadzić do spotęgowania procesów topnienia powierzchni planety i zapoczątkować formowanie się kontynentów, mówi Kirkland. Powiązanie tworzenia się kontynentów, na których obecnie żyjemy, z podróżą Układu Słonecznego przez Drogę Mleczną rzuca całkowicie nowe światło na historię tworzenia się planety i jej miejsce w przestrzeni kosmicznej, dodaje.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Symulacje komputerowe przeprowadzone przez astronomów z University of Oklahoma wskazują, gdzie poszukiwać dowodów na istnienie hipotetycznej Dziewiątej Planety. Pośrednie dowody na jej istnienie przedstawili przed 5 laty profesorowie Konstantin Batygin i Mike Brown z Caltechu (California Insitute of Technology). Od tamtej pory pojawiły się nowe dane i hipotezy na jej temat, a śladów Planety X – bo tak również bywa nazywana – szukano też w średniowiecznych manuskryptach. Pojawiła się nawet hipoteza, że w Układzie Słonecznym krąży pierwotna czarna dziura, a nie Dziewiąta Planeta.
Batygin i Brown wysunęli postulat o istnieniu Dziewiątej na podstawie badania niezwykłych orbit 6 najbardziej odległych obiektów Paas Kuipera. W ostatnich latach różne zespoły naukowe znajdowały kolejne obiekty transneptunowe (TNO) – czyli znajdujące się poza orbitą Neptuna – których nietypowe orbity można by wyjaśnić oddziaływaniem na nie Dziewiątej Planety. Batygin i Brown postulują, że Planeta X ma masę 10-krotnie większą od Ziemi, ma znajdować się bardzo daleko za Neptunem, a jej obieg wokół Słońca ma trwać 10-20 tysięcy lat. Zaobserwowanie takiego obiektu jest niezwykle trudne. Pamiętajmy, że planety nie świecą własnym światłem. Dlatego też od lat naukowcy próbują najpierw ustalić, w którym miejscu nieboskłonu należy poszukiwać Dziewiątej.
Kalee Anderson i Nathan Kaib przedstawili na łamach arXiv swoją pracę, w ramach której modelowali ewolucję Układu Słonecznego. W modelu uwzględnili zarówno istnienie czterech olbrzymich planet (Jowisz, Saturn, Uran, Neptun), jak i milionów „cząstek” reprezentujących Pas Kuipera. Symulowali cztery miliardy lat ewolucji Układu Słonecznego. W części symulacji uwzględniali istnienie ośmiu znanych planet, a w części dodawali do tego systemu dziewiątą planetą z różnymi orbitami. W każdej z symulacji miliony „cząstek” odczuwały oddziaływanie planet, gdy Neptun migrował przez dysk. W końcu w wyniku tego procesu dysk został rozproszony i utworzył symulowany Pas Kupera, który możemy porównać z rzeczywiście obserwowanym Pasem, mówi Anderson.
W modelach, w których uwzględniono istnienie Planety X, odległe obiekty Pasa Kuipera miały tendencję do gromadzenia się na orbitach o dość płytkim nachyleniu (inklinacji) w stosunku do płaszczyzny Układu Słonecznego. Obiekty takie znajdowały się w bardzo dużej odległości od Słońca, nigdy bliżej niż 40–50 jednostek astronomicznych. Jednak, co najważniejsze, w symulacjach uwzględniających tylko 8 znanych planet, nigdy nie dochodziło do nagromadzenia TNO na takich orbitach. To zaś wskazuje, że jeśli znajdziemy odległe TNO na orbitach o niewielkim nachyleniu względem płaszczyzny Układu Słonecznego, będzie to kolejna wskazówka, że Dziewiąta istnieje.
To bardzo dobre badania, które pokazują, jak obserwacyjnie zweryfikować konsekwencje obecności wielkiej nieznanej planety, mówi Kat Volk z University of Arizona, która pracuje przy projekcie Outer Solar System Origins Survey (OSSOS).
Uczona stwierdza, że już obecnie możemy poszukiwać TNO o orbitach opisanych przez Andersona i Kaiba, jednak nie jest to łatwe, gdyż obiekty takie są bardzo słabo widoczne. Przy dostępnej w tej chwili technologii musimy znaleźć równowagę pomiędzy tym, jak daleko wgłąb Układu Słonecznego możemy zajrzeć, a tym, jak szeroki obszar nieboskłonu jesteśmy w stanie objąć obserwacjami. Jednak w najbliższych latach nasze możliwości obserwacyjne radykalnie się powiększą dzięki budowanemu w Chile Vera C. Rubin Observatory, który rozpocznie pracę z 2023 roku.
To będzie rewolucja, gdyż teleskop będzie w stanie wykryć TNO równie odległe co wyspecjalizowane projekty jak OSSOS, a jednocześnie będzie mógł obserwować wielkie obszary nieboskłonu. Sądzę, że teleskop ten pokaże nam wiele TNO, których istnienie postulują Anderson i Kaib.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Nowa sieć superautostrad w Układzie Słonecznym pozwoli na podróże znacznie szybciej niż dotychczas. Odkryte właśnie trasy umożliwiają kometom i asteroidom pokonanie odległości pomiędzy Jowiszem a Neptunem w czasie krótszym niż dekada i umożliwiają przebycie 100 jednostek astronomicznych szybciej niż w ciągu wieku. Trasy te mogą zostać użyte przez pojazdy kosmiczne do dość szybkiego dotarcia na skraj Układu Słonecznego. Ich odkrycie pozwoli też lepiej zrozumieć zagrożenia ze strony obiektów, które mogą zderzyć się z Ziemią.
Artykuł The arches of chaos in the Solar System opublikowany na łamach Science Advances opisuje dokonane obserwacje struktury dynamicznej tych tras, które tworzą serię połączonych łuków wewnątrz tzw. rozmaitości przestrzennej, rozciągającej się od pasa asteroid poza Uran. Ta specyficzna autostrada pozwala obiektom znajdującym się w Układzie Słonecznym na pokonanie w ciągu dziesięcioleci trasy, której przebycie – z uwzględnieniem całej dynamiki Układu Słonecznego – zajmuje tysiące lub miliony lat.
Najbardziej widoczne z tych łukowatych struktur są powiązane z Jowiszem i jego silnym wpływem grawitacyjnym. Cała populacja komet z rodziny Jowisza, których obieg jest krótszy niż 20 lat, oraz Centaury, są w olbrzymim stopniu kontrolowane przez rozmaitości przestrzenne. Niektóre z nich zderzają się z Jowiszem lub są wyrzucane poza Układ Słoneczny.
Na ślad tych struktur naukowcy wpadli analizując orbity milionów obiektów w Układzie Słonecznym i sprawdzając, jak orbity te wpasowują się w już znane kosmiczne autostrady. Potrzebne są jeszcze kolejne badania, które pozwolą dokładnie określić, w jaki sposób możemy wykorzystać te autostrady do wysyłania pojazdów pozaziemskich oraz w jaki sposób rozmaitości przestrzenne zachowują się w pobliżu Ziemi. To z kolei może mieć znaczenie zarówno dla określenie ryzyka zderzeń Ziemi z asteroidami czy zachowania coraz większej liczby sztucznych obiektów znajdujących się w układzie Ziemia-Księżyc.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Od wystrzelenia Voyagerów minęło ponad 40 lat, a sondy wciąż dokonują odkryć naukowych. Fizycy z University of Iowa poinformowali, że instrumenty na obu Voyagerach zarejestrowały elektrony przyspieszone przez fale uderzeniowe pochodzące z dużych rozbłysków na Słońcu. Elektrony przemieszczają się niemal z prędkością światła, około 670 razy szybciej niż fala uderzeniowa, która je przyspieszyła.
Po nagłym przyspieszeniu elektronów zarejestrowano oscylacje fal plazmy wywołane elektronami o niskich energiach, które dotarły do czujników Voyagerów kilka dni po przyspieszonych elektronach. W końcu, miesiąc później, Voyagery zarejestrowały samą falę uderzeniową.
Fale uderzeniowe pochodziły z koronalnych wyrzutów masy. Przemieszczają się one z prędkością około 1 600 000 km/h. Nawet tak szybko poruszająca się fala uderzeniowa potrzebuje znacznie ponad roku, by dotrzeć do Voyagerów.
Zidentyfikowaliśmy elektrony, które zostały odbite i przyspieszone przez międzygwiezdne fale uderzeniowe rozprzestrzeniające się na zewnątrz od wysoce energetycznego wydarzenia na Słońcu. To nowy mechanizm, mówi współautor badań, emerytowany profesor Don Gurnett.
Dzięki temu odkryciu fizycy lepiej będą mogli zrozumieć zależność fal uderzeniowych i promieniowania kosmicznego pochodzącego z rozbłysków słonecznych czy eksplodujących gwiazd. Jest to ważne np. z punktu planowania długotrwałych misji załogowych, podczas których astronauci będą narażeni na znacznie wyższe dawki promieniowania niż to, czego doświadczamy na Ziemi.
Fizycy sądzą, że te nagle przyspieszone elektrony w medium międzygwiezdnym są odbijane od wzmocnionych linii pola magnetycznego na krawędzi fali uderzeniowej i przyspieszane przez ruch tej fali. Odbite elektrony poruszają się po spirali wzdłuż międzygwiezdnych linii pola magnetycznego, przyspieszając w miarę oddalania się od czoła fali uderzeniowej.
Sam pogląd, że fale uderzeniowe przyspieszają cząstki nie jest niczym nowym. Zasadniczą sprawą jest tutaj mechanizm oddziaływania. My odkryliśmy go w zupełnie nowym środowisku – przestrzeni międzygwiezdnej – które jest całkowicie różne od wiatru słonecznego, gdzie takie procesy były już obserwowane, dodaje Gurnett.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.