Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Po raz pierwszy udało się zmierzyć prędkość wiatrów wiejących na powierzchni brązowego karła. Dokonali tego astronomowie, którzy wykorzystali Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) oraz Teleskop Kosmiczny Spitzera.

Opierając się na tym, co wiemy o wielkich planetach, takich jak Jowisz czy Saturn, naukowcy pod kierunkiem Katelyn Allers z Bucknell University zdali sobie sprawę z faktu, że prawdopodobnie uda się zmierzyć prędkość wiatru na powierzchni brązowego karła, wykorzystując w tym celu VLA i Spitzera. Gdy doszliśmy do takiego wniosku, zdziwiliśmy się, że nikt dotychczas nie przeprowadził takich badań, mówi Allers.

Naukowcy wzięli na cel brązowego karła 2MASS J10475385+2124234. Ma on średnicę mniej więcej Jowisza, ale jest 40-krotnie bardziej masywny. Obiekt znajduje się w odległości około 34 lat świetlnych od Ziemi.

Zauważyliśmy, że okres obrotowy Jowisza obserwowany za pomocą radioteleskopów jest inny niż okres obrotowy obserwowany w świetle widzialnym i w podczerwieni, mówi Allers. Jak wyjaśnia uczona, dzieje się tak, gdyż fale radiowe wchodzą w interakcje z polem magnetycznym planety, natomiast emisja w podczerwieni pochodzi z górnych warstw atmosfery. Wnętrze planety, jej źródło pola magnetycznego, obraca się wolniej niż atmosfera. A różnica wynika z prędkości wiatrów.

Stwierdziliśmy, że takie samo zjawisko powinniśmy zaobserwować w przypadku brązowych karłów. Postanowiliśmy więc przyjrzeć się okresowi obrotowemu czerwonego karła zarówno za pomocą radioteleskopu, jak i w podczerwieni, powiedziała Johanna Vos z Amerykańskiego Muzeum Historii Naturalnej.

Obserwacje rzeczywiście wykazały, że atmosfera brązowego karła obrana się szybciej niż jego wnętrze. A różnica jest znacznie większa, niż w przypadku Jowisza. O ile bowiem prędkość wiatru wiejącego na Jowiszu wynosi około 370 km/h, to dla brązowego karła obliczono ją na około 2300 km/h. Obliczenia te zgodne są z teorią i symulacjami, przewidującymi wyższe prędkości wiatru na brązowych karłach, mówi Allers.

Technika wykorzystana przez zespół Allers może zostać użyta do badania prędkości wiatrów na planetach pozasłonecznych.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 godziny temu, KopalniaWiedzy.pl napisał:

Ma on średnicę mniej więcej Jowisza, ale jest 40-krotnie bardziej masywny.

Gdyby ktoś miał wątpliwości w kontekście zależności masa-promień (tam akurat odwrotnie ;)), to polecam dość ładny, wielce poglądowy i klarowny obrazek:
http://www.astrophysicsspectator.org/topics/overview/SizeStarsPlanets.html
Podstawą do tego typu rozważań zawsze jest równanie stanu, ale trochę w tej kwestii już wiemy.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Mnie co innego zaciekawiło. Skoro ten obiekt jest brązowym karłem, to znaczy, że jest gwiazdą. A jakie zatem wiatry wieją na Słońcu? Szukam jakiegoś info, ale wszystko co znajduję dotyczy wiatru słonecznego, a to nie o taki wiatr chodzi.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Posted (edited)

Brązowe karły nie są gwiazdami. to przerośnięte gazowe olbrzymy jak Jowisz o masie zbyt małej aby odpalić reakcję termojądrową.

Nie wiem czy jest sens mówić o wietrze w gwieździe. W przeciwieństwie do brązowych karłów w gwieździe z tego co wiem ruchy są chaotyczne, jak podczas gotowania, ale może jakiś lepszy spec od astronomii to potwierdzi.

Swoją drogą niezły paradoks, że przerośnięte olbrzymy nazywamy karłami.

Edited by Flaku

Share this post


Link to post
Share on other sites
Godzinę temu, Sławko napisał:

Skoro ten obiekt jest brązowym karłem, to znaczy, że jest gwiazdą

Właśnie nie bardzo.

Godzinę temu, Sławko napisał:

A jakie zatem wiatry wieją na Słońcu? Szukam jakiegoś info, ale wszystko co znajduję dotyczy wiatru słonecznego, a to nie o taki wiatr chodzi.

Wiatry gwiazdowe to dość ugruntowany termin, który znaczy zdecydowanie coś innego niż w artykule, bo takich "wiatrów" na Słońcu zwyczajnie nie ma.

3 minuty temu, Flaku napisał:

W przeciwieństwie do brązowych karłów w gwieździe z tego co wiem ruchy są chaotyczne, jak podczas gotowania

Wiatry gwiazdowe mają różne przyczyny, ale są zdecydowanie bardziej spektakularne niż to, o czym mówimy powyżej. Różnią się generalnie tym, że z grubsza są centralne, znaczy od gwiazdy.

15 minut temu, Flaku napisał:

Swoją drogą niezły paradoks, że przerośnięte olbrzymy nazywamy karłami.

:)
No cóż, Słońce też jest karłem, co prawda ciągu głównego, ale jednak. Te "przerośnięte olbrzymy" to generalnie degeneraci ;), podobnie jak białe karły i gwiazdy neutronowe. Dla nich większa masa oznacza mniejszy rozmiar. Bywa.

Share this post


Link to post
Share on other sites
W dniu 11.04.2020 o 15:45, Astro napisał:
W dniu 11.04.2020 o 14:16, Sławko napisał:

Skoro ten obiekt jest brązowym karłem, to znaczy, że jest gwiazdą

Właśnie nie bardzo.

No wiem. Też to pisałem bez przekonania, bo chyba naukowcy nie do końca jeszcze dogadali się jak te obiekty klasyfikować. A istnienie na nich wiatrów może być kolejnym czynnikiem, który sprawia, że nie powinno się tych obiektów traktować jako gwiazdy.

Z tego powodu własnie podejrzewałem, że z wiatrem na Słońcu może być pewien kłopot, dlatego Was zapytałem. Dzięki wszystkim za odpowiedzi.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Dzięki, zatem może trochę dopowiem.
Gwiazdę definiujemy jako coś, co samo z siebie wytwarza energię na drodze przemian jądrowych (z grubsza, nie wchodząc w szczegóły). Daje to jakieś
(znów bez wchodzenia w szczegóły jak metaliczność itp.) ok. 0,08 masy słonecznej jako granicę, czyli jesteśmy (znów z grubsza) w czerwonych karłach typu M.
Ta granica nie jest jakaś fizyczna, bo "obiektów" po jednej i drugiej stronie znajdujemy sporo, bez jakiegoś ostrego przejścia, bo taka jest natura.

Te po lewej (mam na myśli klasyczny wykres H-R :)), czyli gwiazdy, mają w sobie to coś co sprawia, że nie bardzo mogą na nich "wiać" systematyczne "wiatry"
jak na Jowiszu itp., bo turbulencje (z grubsza, o czym F
laku wspomniał, choć to dla mniej masywnych gwiazd), bo spory strumień promieniowania
(jak na masywniejszych gwiazdach). Wiatry gwiazdowe to coś od kilku km/s do kilkuset+ km/s (szybkość niekoniecznie koreluje z tempem utraty masy).
W każdym razie te najbardziej masywne na MS jak gwiazdy typu O potrafią w ciągu swojego krótkiego żywota (tysiące razy krótszego niż słoneczny)
zgubić w wiatrach gwiazdowych i połowę swojej pierwotnej masy.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Przechwytywanie aerodynamiczne (aerocapture) to wciąż opracowywana metoda umieszczania pojazdów na orbicie innych planet i księżyców. Technika ta pozwoliłaby umieszczać na orbitach znacznie większe ładunki niż obecnie. To zaś oznacza olbrzymie oszczędności, gdyż zamiast dwóch lub trzech misji naukowych badających np. Jowisza, można by zorganizować jedną. Ten jeden pojazd mógłby bowiem zabrać na pokład znacznie więcej instrumentów naukowych niż obecnie.
      Umieszczenie satelity na orbicie innej planety to niełatwe zadanie. Pędzący z olbrzymią prędkością pojazd trzeba bowiem wyhamować do odpowiedniej prędkości i umieścić go na orbicie. Najlepiej kołowej. Manewry takie wymagają zużycia olbrzymich ilości paliwa. A im pojazd cięższy, tym więcej paliwa potrzebuje. To poważny czynnik ograniczający masę sond, które obecnie wysyłamy, by badały Układ Słoneczny.
      Przechwytywanie aerodynamiczne to pomysł, który polega na chwilowym wejściu pojazdu w atmosferę planety. W wyniku oddziaływania z atmosferą pojazd zwalnia, a gdy osiągnie odpowiednią prędkość, opuszcza atmosferę i trafia na orbitę planety. Tego typu manewr wymagałby znacznie mniej paliwa niż obecnie używane techniki spowalniania sond kosmicznych.
      Już wcześniejsze wyliczenia dla ośmiu potencjalnych misji planetarnych, w których dokonano bezpośredniego porównania pomiędzy przechwytywaniem aerodynamicznym a innymi zaawansowanymi technikami, takimi jak hamowanie atmosferyczne, wykorzystanie energii chemicznej lub słonecznej elektrycznej do spowolnienia pojazdu, wykazały jak olbrzymie korzyści niesie ze sobą nowa technika.
      Porównanie wykazało, że przechwytywanie atmosferyczne umożliwia umieszczenie pojazdu na orbicie eliptycznej wokół Neptuna i na orbitach kołowych Jowisza i Saturna. Ponadto w przypadku pięciu innych misji pozwala na umieszczenie na orbicie ładunku o znacznie większej masie bez zwiększania kosztów misji. I tak pojazd na orbicie kołowej wokół Wenus mógłby mieć o 79% większą masę, niż gdy do wyhamowania użyje się innych technik. Jeśli byśmy chcieli umieścić ten pojazd na orbicie eliptycznej, to jego masa mogłaby być o 43% większa. Dla orbity kołowej Marsa możemy zwiększyć masę pojazdu o 15%, dla orbity kołowej wokół Tytana jego masa może być większa o 280%, a jeśli chcielibyśmy wysłać sondę na orbitę eliptyczną Urana, to może on mieć masę o 218% większa, niż w przypadku innych technik.
      Dotychczasowe badania wykazały też, że na przykład wykorzystanie przechwytywania atmosferycznego dla misji na Neptuna wymaga budowy pojazdu o doskonałości aerodynamicznej między 0,6 a 0,8. Obecnie stosowane nosy pojazdów wchodzących w atmosferę innych planet mają doskonałość aerodynamiczną rzędu około 0,25. Badania sprzed kilkunastu lat dowiodły, że w takim przypadku wykorzystanie przechwytywania atmosferycznego wymagałoby stosowania olbrzymich osłon termicznych na niemal całym pojeździe, a i tak pojazd uległby zniszczeniu. Najnowsze osłony termiczne również nie zdałyby egzaminu.
      Zespół Roberta Mosesa z Langley Research Center informuje, że właśnie rozwiązał zarówno problem doskonałości aerodynamicznej jak i osłon termicznych. Naukowcy proponują umieszczenie w pojeździe magnesów. Pole magnetyczne tych, znajdujących się blisko czubka nosa pojazdu znacząco odsunie miejsce powstawania fali uderzeniowej, znacząco zmniejszając przepływ ciepła, dzięki czemu nie trzeba będzie stosować olbrzymich osłon termicznych. Z kolei magnesy umieszczone na bokach nosa zwiększą siłę nośną, a przez to i doskonałość aerodynamiczną.
      Moses twierdzi, że taki system można wykorzystać nie tylko do umieszczania pojazdów na orbicie, ale również i w pojazdach, które mają lądować. Dzięki temu zaś misja załogowa mogłaby dotrzeć do Marsa w ciągu 39 dni, a nie – jak się obecnie prognozuje – w ciągu 100 lub więcej dni.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Jeden z zespołów NASA rozwija koncepcję zbudowania na niewidocznej stronie Księżyca największego radioteleskopu w Układzie Słonecznym. Na razie pomysł znajduje się na bardzo wczesnym etapie rozwoju, ale jeśli radioteleskop powstanie, pozwoli on na badanie przestrzeni kosmicznej w nieosiągalny dotychczas sposób i może zarejestrować sygnały pochodzące z wieków ciemnych, czyli epoki, która rozpoczęła się około 400 000 lat po Wielkim Wybuchu.
      Niewidoczna strona Księżyca ma olbrzymie zalety z punktu widzenia radioastronomii. Srebrny Glob stanowi świetną osłonę przed zakłóceniami z Ziemi. Izolowałby teleskop nie tylko od zakłóceń generowanych przez człowieka, ale też od zakłóceń jonosfery, satelitów krążących wokół naszej planety, a w czasie księżycowej nocy, również od zakłóceń ze strony Słońca.
      Wielki radioteleskop mógłby prowadzić obserwacje sygnałów o częstotliwości poniżej 30MHz (długość fali większa niż 10 metrów). Takich obserwacji praktycznie nie można prowadzić z powierzchni Ziemi, gdyż fale o tej długości są zakłócane przez atmosferę. Nawet teleskopy kosmiczne mają problem z poradzeniem sobie z zakłóceniami z naszej planety. Nie mówiąc już o tym, że nie jesteśmy w stanie zbudować i wysłać w przestrzeń kosmiczną zbyt dużego radioteleskopu.
      Dlatego też inżynier Saptarshi Bandyopadhyay z Jet Propulsion Laboratory proponuje wybudowanie za pomocą robotów DuAxel w 3,5-kilometrowym kraterze radioteleskopu o średnicy 1-kilometra. Jak czytamy w złożonej propozycji Lunar Crater Radio Telescope (LCRT) byłby największym radioteleskopem w Układzie Słonecznym! LCRT umożliwiłby dokonanie niezwykłych odkryć w dziedzinie kosmologii obserwując sygnały z wczesnego wszechświata w paśmie 10–50 metrów (6–30Hz), które dotychczas nie było badane przez człowieka.
      Bandyopadhyay przedstawił swój projekt w ramach rozpisanego przez NASA Innovative Advanced Concepts Program. Uznano go za na tyle interesujący, że przeszedł przez 1. z trzech faz programu. Inżynier i jego zespół otrzymali dofinansowanie w wysokości 125 000 USD. To pieniądze przeznaczone na obmyślenie projektu mechanicznego LCRT, wyszukanie odpowiednich kraterów na Księżycu oraz porównanie spodziewanych korzyści i wydajności LCRT z innymi pomysłami zaproponowanymi w literaturze fachowej. Jak mówi sam Bandyopadhyay, wszystko to oznacza, że jego pomysł znajduje się na bardzo wczesnym etapie rozwoju.
      Jeśli jednak doszłoby do realizacji projektu, LCRT miałby być budowany przez grupę robotów zdolnych do wspinania się po ścianach krateru. W propozycji pada nazwa DuAxel. Bandyopadhyay posługuje się tutaj terminologią zaproponowaną przed 8 laty przez innych ekspertów z Jet Propulsion Laboratory. Jak czytamy w pracy Axel and DuAxel rovers for the sustainable exploration of extreme terrains łazik Axel to sterowany za pomocą kabla dwukołowy robot zdolny do przemierzania w dół stromych zboczy i jazdę po trudnym terenie. Łazik DuAxel to czterokołowy robot zbudowany z dwóch łazików Axel, który swobodnie – bez kabla – porusza się po ekstremalnie trudnym terenie.
      Nie ma żadnej gwarancji, że pomysł Bandyopadhyaya będzie realizowany. Ma on bowiem silną konkurencję. O fundusze stara się wiele zespołów naukowych, które proponują m.in. nowatorskie materiały do budowy żagla słonecznego, skaczące próbniki eksplorujące ciała niebieskie, metody pozyskiwania wody na Księżycu czy systemy napędowe do eksploracji głębokiego kosmosu.
      Obecnie największym radioteleskopem jest chiński FAST o średnicy 500 metrów, który pracuje w zakresie od 70MHz do 3GHz

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na podobnej do Jowisza egzoplanecie WASP-76b panują jedne z najbardziej ekstremalnych warunków atmosferycznych. Z tamtejszego nieba pada deszcz... płynnego żelaza. To jeden z najbardziej ekstremalnych klimatów, na jakie kiedykolwiek się natknęliśmy, mówi David Ehrenreich z Uniwersytetu w Genewie.
      WASP-76b znajduje się w odległości około 390 lat świetlnych. To gazowy olbrzym podobny do Jowisza, jednak o znacznie ciaśniejszej orbicie. Obiega on swoją gwiazdę w czasie krótszym niż 2 ziemskie dni. Co więcej pomiędzy planetą a gwiazdą zachodzi obrót synchroniczny, co oznacza, że jedna strona planety jest zawsze zwrócona w kierunku gwiazdy. Przez to po stronie dziennej planety panuje temperatura dochodząca do 2400 stopni Celsjusza, o około 1000 stopni więcej niż po stronie nocnej.
      Przez to ta półkula planety, która jest skierowana w stronę Ziemi, jest zbyt ciemna, by ją bezpośrednio obserwować. Jednak niewielka ilość światła z gwiazd w tle przechodzi przez atmosferę WASP-76b. Dzięki temu naukowcy mogli przeanalizować skład atmosfery i wykryli w niej żelazo w formie gazowej. Znajduje się je też w atmosferach innych supergorących Jowiszów.
      Jednak w przypadku WASP-76b widmo żelaza jest nierównomiernie rozłożone. Sygnał jest obecny na granicy pomiędzy stroną dzienną a nocną, ale nie nocną a dzienną. Naukowcy sądzą, że gdy obecne w atmosferze żelazo przepłynie na nocną stronę planety, dochodzi do kondensacji chmur i opadów płynnego żelaza. To, czy podobne zjawisko zachodzi na innych ultragorących Jowiszach, zależy od prędkości wiatru i różnicy temperatury pomiędzy stroną dzienną a nocną.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Uniwersytetu Stanforda i SLAC National Accelerator Laboratory stworzyli pierwszy na świecie akcelerator cząstek na chipie. Za pomocą podczerwonego lasera na długości ułamka średnicy ludzkiego włosa można cząstkom nadać energię, którą  mikrofale nadają im na przestrzeni wielu metrów.
      Akcelerator na chipie to prototyp, ale profesor Jelena Vuckovic, która kierowała zespołem badawczym, mówi, że zarówno projekt jak i techniki produkcyjne, można skalować tak, by uzyskać strumienie cząstek o energiach wystarczających do prowadzenia zaawansowanych eksperymentów chemicznych, biologicznych czy z nauk materiałowych. Akcelerator na chipie przyda się wszędzie tam, gdzie nie są wymagane najwyższe dostępne energie.
      Największe akceleratory są jak potężne teleskopy. Na świecie jest ich tylko kilka i naukowcy muszą przyjeżdżać do takich miejsc jak SLAC by prowadzić eksperymenty. Chcemy zminiaturyzować technologię akceleratorów, by stała się ona bardziej dostępnym narzędziem naukowym, wyjaśnia.
      Uczeni porównują swoje osiągnięcie do przejścia od potężnych mainframe'ów do posiadających mniejszą moc obliczeniową, ale wciąż użytecznych, pecetów. Fizyk Robert Byer mówi, że technologia accelerator-on-a-chip może doprowadzić do rozwoju nowych metod radioterapii nowotworów. Obecnie maszyny do radioterapii do wielkie urządzenia emitujące promieniowanie na tyle silne, że może ono szkodzić zdrowym tkankom. W naszym artykule stwierdzamy, że może być możliwe skierowanie strumienia cząstek precyzyjnie na guza, bez szkodzenia zdrowym tkankom, mówi uczony.
      Za każdym razem, gdy laser emituje impuls – a robi to 100 000 razy na sekundę – fotony uderzają w elektrony i je przyspieszają. Wszystko to ma miejsce na przestrzeni krótszej niż średnica ludzkiego włosa.
      Celem grupy Vukovic jest przyspieszenie elektronów do 94% prędkości światła, czyli nadanie im energii rzędu 1 MeV (milion elektronowoltów). W ten sposób otrzymamy przepływ cząstek o energii na tyle dużej, że będzie je można wykorzystać w medycynie czy badaniach naukowych.
      Stworzony obecnie prototyp układu zawiera 1 kanał przyspieszający. Do nadania energii 1 MeV potrzebnych będzie tysiąc takich kanałów. I, wbrew pozorom, będzie to prostsze niż się wydaje. Jako, że mamy tutaj w pełni zintegrowany układ scalony, znajdują się już w nim wszystkie elementy potrzebne do wykonania zadania. Vukovic twierdzi że do końca bieżącego roku powstanie chip w którym elektrony zyskają energię 1 MeV. Będzie on miał długość około 2,5 centymetra.
      Inżynier Olav Solgaard nie czeka na ukończenie prac nad chipem. Już teraz zastanawia się nad wykorzystaniem go w onkologii. Obecnie wysokoenergetyczne elektrony nie są używane w radioterapii, gdyż doprowadziłyby do oparzeń skóry. Dlatego też Solgaard pracuje rodzajem lampy elektronowej, którą wprowadzałoby się chirurgicznie w pobliże guza i traktowało chorą tkankę strumieniem elektronów generowanych przez akcelerator na chipie.
      Warto w tym miejscu przypomnieć o rewolucyjnym laserze BELLA (Berkeley Lab Laser Accelerator), o którym informowaliśmy przed kilku laty. To najpotężniejszy kompaktowy akcelerator na świecie. Na przestrzeni 1 metra nadaje on cząstkom energie liczone w gigaelektronowoltach (GeV).

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Największy radioteleskop świata można zacząć budować. Philip Diamond, dyrektor generalny Square Kilometre Array (SKA), oświadczył, że jest pewien, iż budowa wystartuje na początku 2021 roku. W bieżącym tygodniu w Szanghaju odbędzie się ostatnie spotkanie inżynieryjne, podczas którego zostanie zaprezentowany końcowy projekt teleskopu mającego stanąć w RPA i Australii.
      SKA, finansowany przez 13 krajów, ma w przyszłości składać się z tysięcy anten parabolicznych umieszczonych w RPA i milionów anten dipolowych, które staną w Australii. Łączna powierzchnia zbierająca sygnał ma wynosić 1 km2.
      Ze względu na wielkie koszty przedsięwzięcia zostało ono podzielone na fazy. W pierwszej z nich zostanie wybudowanych 130 000 anten w Australii, a w RPA do uruchomionych w ubiegłym roku 64 anten teleskopu MeerKAT zostaną dodane kolejne 133 anteny. Koszty pierwsze fazy, w skład których wchodzą budowa i 10-letnie koszty operacyjne, to 1,7 miliarda euro.
      SKA to projekt międzynarodowy, ale poszczególne kraje wybudują dodatkowo własną infrastrukturę służącą wykorzystaniu danych zebranych przez teleskop. Danych będzie tak dużo, że ich obróbka wykracza poza obecne możliwości przetwarzania i transmisji. Dlatego też powstaną wyspecjalizowane centra naukowe, zajmujące się informacjami spływającymi z teleskopu.
      Jednym z najważniejszych zadań SKA będzie obserwacja rozkładu pierwotnego gazu we wszechświecie, dostarczenie obserwacja światła z pierwszej generacji gwiazd, jaka pojawiła się we wszechświecie oraz badanie okresu sprzed ich pojawienia się. Teleskop ma również wykonać mapę rozkładu pól magnetycznych we wszechświecie. Uwagę opinii publicznej z pewnością przyciągną badania mające związek z poszukiwaniem życia. KA będzie w stanie badać ekosfery protogwiazd, dyski protoplanetarne, poszukiwać złożonych związków organicznych oraz wykryje niezwykle słabe sygnały radiowe emitowane przez pobliskie cywilizacje. O ile takie cywilizacje istnieją.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...