Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Najbardziej szczegółowe zdjęcia Słońca. Wykonał je Solar Orbiter, satelita z polskim wkładem
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Astronomia i fizyka
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Inżynierowie lotniczy i kosmiczni z MIT odkryli, że sposób, w jaki emisja gazów cieplarnianych wpływa na atmosferę, zmniejszy liczbę satelitów, które można będzie umieścić na niskiej orbicie okołoziemskiej (LEO). Na łamach Nature Sustainability stwierdzają, że rosnąca emisja gazów cieplarnianych zmniejsza zdolność atmosfery do usuwania odpadków krążących wokół Ziemi.
Badacze zauważyli, że dwutlenek węgla i inne gazy cieplarniane powodują, iż górne warstwy atmosfery się kurczą. Głównie interesuje ich termosfera, w której krąży Międzynarodowa Stacja Kosmiczna i większość satelitów. Gdy termosfera się kurczy, jej zmniejszająca się gęstość prowadzi do zmniejszenia oporów, a to właśnie opór aerodynamiczny jest tym czynnikiem, który powoduje, że kosmiczne śmieci – chociażby pozostałości po nieczynnych satelitach – opadają w kierunku Ziemi i płoną w atmosferze. Mniejszy opór oznacza, że odpady takie będą dłużej znajdowały się na orbicie, zatem ich liczba będzie rosła, a to zwiększa ryzyko kolizji z działającymi satelitami i innymi urządzeniami znajdującymi się w tych samych rejonach.
Naukowcy przeprowadzili symulacje, których celem było sprawdzenie, jak emisja dwutlenku węgla wpłynie na górne partie atmosfery i astrodynamikę. Wynika z nich, że do roku 2100 pojemność najpopularniejszych regionów orbity zmniejszy się o 50–66 procent właśnie z powodu gazów cieplarnianych.
Nasze zachowanie na Ziemi w ciągu ostatnich 100 lat wpływa na to, w jaki sposób będziemy używali satelitów przez kolejnych 100 lat, mówi profesor Richard Linares z Wydziału Aeronautyki i Astronautyki MIT. Emisja gazów cieplarnianych niszczy delikatną równowagę górnych warstw atmosfery. Jednocześnie gwałtownie rośnie liczba wystrzeliwanych satelitów, szczególnie telekomunikacyjnych, zapewniających dostęp do internetu. Jeśli nie będziemy mądrze zarządzali satelitami i nie ograniczymy emisji, orbita stanie się zbyt zatłoczona, co będzie prowadziło do większej liczby kolizji i większej liczby krążących na niej szczątków, dodaje główny autor badań, William Parker.
Termosfera kurczy się i rozszerza w 11-letnich cyklach, związanych z cyklami aktywności słonecznej. Gdy aktywność naszej gwiazdy jest niska, do Ziemi dociera mniej promieniowania, najbardziej zewnętrzne warstwy atmosfery tymczasowo się ochładzają i kurczą. W okresie zwiększonej aktywności słonecznej są one cieplejsze i rozszerzają się.
Już w latach 90. naukowcy stworzyli modele, z których wynikało, że w miarę ocieplania się klimatu na Ziemi, górne warstwy atmosfery będą się schładzały, co doprowadzi do kurczenia się termosfery i zmniejszania jej gęstości.
W ciągu ostatniej dekady nauka zyskała możliwość precyzyjnych pomiarów oporu aerodynamicznego działającego na satelity. Pomiary te pokazały, że termosfera kurczy się w odpowiedzi na zjawisko wykraczające poza naturalny 11-letni cykl. Niebo dosłownie spada, w tempie liczonych w dziesięcioleciach. A widzimy to na podstawie zmian oporów doświadczanych przez satelity, wyjaśnia Parker.
Naukowcy z MIT postanowili sprawdzić, w jaki sposób to zmierzone zjawisko wpłynie na liczbę satelitów, które można bezpiecznie umieścić na niskiej orbicie okołoziemskiej. Ma ona wysokość do 2000 kilometrów nad powierzchnią Ziemi. Obecnie na orbicie tej znajduje się ponad 10 000 satelitów. Ich liczba jest już tak duża, że operatorzy satelitów standardowo muszą wykonywać manewry unikania kolizji. Każda taka kolizja oznacza nie tylko zniszczenie satelity, ale też pojawienie się olbrzymiej liczby szczątków, które będą krążyły na orbicie przez kolejne dekady i stulecia, zwiększając ryzyko kolejnych kolizji.
W ciągu ostatnich 5 lat ludzkość umieściła na LEO więcej satelitów, niż przez wcześniejszych 60 lat. Jednym z głównych celów badań było sprawdzenie, czy sposób, w jaki obecnie prowadzimy działania na niskiej orbicie okołoziemskiej można będzie utrzymać w przyszłości. Naukowcy symulowali różne scenariusze emisji gazów cieplarnianych i sprawdzali, jak wpływa to na gęstość atmosfery i opór aerodynamiczny. Następnie dla każdego z tych scenariuszy sprawdzali jego wpływ na astrodynamikę i ryzyko kolizji w zależności od liczby obiektów znajdujących się na orbicie. W ten sposób obliczali „zdolność ładunkową” orbity. Podobnie jak sprawdza się, ile osobników danego gatunku może utrzymać się w danym ekosystemie.
Z obliczeń wynika, że jeśli emisja gazów cieplarnianych nadal będzie rosła, to liczba satelitów, jakie można umieścić na wysokości od 200 do 1000 kilometrów nad Ziemią będzie o 50–66 procent mniejsza niż w scenariuszu utrzymania poziomu emisji z roku 2000. Jeśli „zdolność ładunkowa” orbity zostanie przekroczona, nawet lokalnie, dojdzie do całej serii kolizji, przez co pojawi się tyle szczątków, że orbita stanie się bezużyteczna.
Autorzy badań ostrzegają, że niektóre regiony orbity już zbliżają się do granicy ich „zdolności ładunkowej”. Dzieje się tak głównie przez nowy trend, budowanie megakonstelacji olbrzymiej liczby małych satelitów, takich jak Starlink SpaceX.
Polegamy na atmosferze, która oczyszcza orbitę z pozostawionych przez nas odpadów. Jeśli atmosfera się zmienia, zmienia się też środowisko, w którym znajdują się odpady. Pokazujemy, że długoterminowe możliwości usuwania odpadów z orbity są uzależnione od zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych, podsumowuje Richard Linares.
Specjaliści szacują, że obecnie na orbicie znajduje się 40 500 odpadków o rozmiarach większych niż 10 cm, 1 milion 100 tysięcy odpadków wielkości od 1 do 10 cm oraz 130 milionów śmieci wielkości od 1 mm do 1 cm. Nawet te najmniejsze odpady stanowią duże zagrożenie. Średnia prędkość kolizji, do jakich między nimi dochodzi, to 11 km/s czyli około 40 000 km/h.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Gdy klimatolodzy z Instytutu Nielsa Bohra na Uniwersytecie w Kopenhadze poinformowali, że na podstawie badań rdzeni lodowych odkryli erupcję wulkaniczną, która wydarzyła się około 2900 roku przed naszą erą i musiała mieć katastrofalne skutki dla ówczesnych społeczności rolniczych północnej Europy, ich koledzy z wydziału archeologii, Narodowego Muzeum Danii i Muzeum Borholmu, jeszcze raz przyjrzeli się „kamieniom słonecznym” ze stanowiska Vasagård na Bornholmie.
Erupcje wulkaniczne miewały wpływ na ludzką historię. Dość wspomnieć erupcję Thery, wybuch na Alasce z roku 43, który wywołał głód i choroby w basenie Morza Śródziemnego czy najsłynniejszą z erupcji, kiedy to Wezuwiusz zniszczył Pompeje, dając nam unikatową możliwość badania starożytnego rzymskiego miasta.
Na neolitycznym stanowisku Vasagård na Bornholmie znaleziono ponad 600 tzw. kamieni słonecznych. Te niewielkie płaskie kamyki z wyrzeźbionymi wzorami i motywami Słońca znajdowane są tylko na tej wyspie. Zdaniem archeologów są symbolem płodności ziemi i prawdopodobnie zostały poświęcone Słońcu, by zapewnić sobie pomyślność zbiorów. Mieszkańcy neolitycznego Bornholmu wykonali wiele takich kamieni, które następnie włożyli do wykopów wraz z pozostałościami rytualnych posiłków, potłuczonych glinianych naczyń, zwierzęcych kości oraz obiektów z krzemienia i przysypali ziemią.
Kamienie datowane są na około 2900 rok p.n.e. Gdy więc archeolodzy dowiedzieli się o odkryciu erupcji wulkanicznej, która mniej więcej w tym samym czasie wyrzuciła do atmosfery wielkie ilości pyłów, a te przesłoniły Słońce na północy Europy, natychmiast połączyli oba fakty. Od dawna wiemy, że Słońce było ważnym punktem odniesienia dla wczesnych kultur rolniczych północnej Europy. Zbiory były zależne od Słońca. Gdy ono zniknęło na dłuższy czas z powodu pyłu, który pojawił się w stratosferze, musiało to być przerażające doświadczenie dla neolitycznych rolników, mówi Rune Iversen z Uniwersytetu w Kopenhadze. Uczeni sądzą, że istnieje związek pomiędzy erupcją wulkaniczną, wywołaną przez nią zmianą klimatu i pojawieniem się rytualnych „kamieni słonecznych”. Mamy teraz podstawy przypuszczać, że neolityczni mieszkańcy Bornholmu poświęcali kamienie słoneczne by chronić się przed dalszą niekorzystną zmianą klimatu, albo też wyrażali w ten sposób wdzięczność za to, że Słońce wróciło, dodaje naukowiec.
Około 2900 roku p.n.e. neolityczne kultury północnej Europy doświadczyły nie tylko pogorszenia się klimatu. Badania DNA wykazały, że w tym samym czasie panowały epidemie śmiertelnych chorób. Z danych archeologicznych wiemy natomiast, że w tym czasie zanika też dominująca dotychczas kultura pucharów lejkowatych.
„Kamienie słoneczne” z Bornholmu nie mają swojego odpowiednika w Europie. Najbliższe, co przychodzi mi do głowy w kontekście kultury słońca w neolicie są niektóre grobowce z południowej Skandynawii i struktury takie jak Stonehenge, przez niektórych łączone z Słońcem. Kamienie słońca są bez wątpienia z nim związane. To niezwykłe odkrycie, które pokazuje, depozyty ku czci Słońca są bardzo starym zjawiskiem. Na południu Skandynawii pojawiają się one ponownie w postaci licznych dużych skarbów złotych przedmiotów złożonych po wielkiej erupcji wulkanicznej z 536 roku, dodaje Lasse Vilien Sørensen z Narodowego Muzeum Danii.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Przed tygodniem misja BepiColombo przeleciała w odległości zaledwie 295 kilometrów nad powierzchnią Merkurego. O godzinie 7:07 pojazd znalazł się bezpośrednio nad północnym biegunem planety, który właśnie był oświetlony przez Słońce. Była to szósta i ostatnia asysta grawitacyjna, dzięki której pod koniec przyszłego roku pojazd trafi na orbitę Merkurego. Europejska Agencja Kosmiczna (ESA), która wraz z Japońską Agencją Kosmiczną (JAXA) zorganizowała misję, pokazała zdjęcia wykonane podczas przelotu. Trzeba przyznać, że fotografie nie zawiodły oczekiwań.
Wspomniany przelot był ostatnią okazją do wykonania zdjęć przez M-CAMs (monitoring cameras). Moduł Mercury Transfer Module, do którego zamontowane są trzy 1-megapikselowe aparaty, oddzieli się od dwóch orbiterów – Mercury Planetary Orbiter (MPO - ESA) i Mercury Magnetospheric Orbiter (Mio - JAXA) – i zostanie porzucony w przestrzeni kosmicznej. MPO i MMO trafią zaś na orbitę planety.
Podczas niedawnego przelotu aparat M-CAM 1 wykonał pierwsze ujęcia powierzchni Merkurego. Mijając terminator – linię między dzienną a nocną stroną planety – miał unikatową możliwość zajrzenia do wiecznie zacienionych kraterów. Krawędzie kraterów Prokofjew, Kandinski, Tolkien i Gordimer rzucają wieczny cień na ich dno. To zaś czyni te kratery jednymi z najchłodniejszych miejsc w Układzie Słonecznym. I dzieje się tak pomimo tego, że Merkury jest planetą najbliższą Słońca.
Mamy przesłanki, by przypuszczać, że na dnie tych kraterów znajduje się woda. Czy rzeczywiście ona tam jest? To jedno z najważniejszych pytań, na jakie ma odpowiedzieć misja BepiColombo.
Na lewo od bieguna północnego M-CAM 1 sfotografował rozległe równiny wulkaniczne zwane Borealis Planitia. Te największe równiny najmniejszej planety Układu Słonecznego powstały 3,7 miliarda lat temu podczas masowego wypływu lawy. Zalała ona wcześniej istniejące kratery, jak Henri i Lismer. Widoczne na zdjęciach zmarszczki lawy utworzyły się w ciągu miliardów lat po ostygnięciu lawy, prawdopodobnie w wyniku kurczenia się samej planety, której wnętrze powoli stygło.
Kolejne zdjęcie zostało wykonane przez M-CAM 1 kilka minut po pierwszym. Widać na nim na przykład krater Mendelssohn. Jego krawędzie są ledwie widoczne nad zalanym przez lawę wnętrzem. Podobnie zresztą jest w przypadku krateru Rustaweli.
Na zdjęciach widzimy też basen Caloris. To największy krater uderzeniowy Merkurego o średnicy ponad 1500 kilometrów. Uderzenie, które go utworzyło, było tak potężne, że na powierzchni planety widać linie ciągnące się przez tysiące kilometrów od krateru. Na górze od basenu Caloris widać jaśniejszą fragment powierzchni w kształcie bumerangu. To lawa, która wydaje się łączyć powierzchnię z wnętrzem Merkurego. Wydaje się, że jej kolor jest podobny do lawy w Caloris na na Borealis Planitia. BepiColombo ma znaleźć odpowiedź na pytanie, w którą stronę ta lawa płynęła. Od czy do Caloris.
Merkury ma ciemną powierzchnię. Jasne fragmenty są młodsze od reszty. Naukowcy wciąż nie są pewni, jaki dokładnie jest skład planety, jednak jasne jest, że materiał, który wydobył się z wnętrza Merkurego na powierzchnię, ciemnieje z czasem. Na trzecim zdjęciu widzimy więc bardzo jasny obszar Nathair Facula, pozostałość po ostatniej wielkiej erupcji wulkanicznej na Merkurym. Obszar ma co najmniej 300 kilometrów średnicy. Po lewej znajduje się krater Fonteyn. Młody, powstał zaledwie 300 milionów lat temu. BepiColombo będzie badała jasne i ciemne fragmenty Merkurego i pozwoli znaleźć odpowiedź na pytanie, z czego planeta jest zbudowana i jak powstała.
Główna faza badawcza misji rozpocznie się za dwa lata, ale każdy z 6 dotychczasowych przelotów przyniósł nam niezwykle ważne informacje o tej mało zbadanej planecie, mówi główny naukowiec misji z ramienia ESA, Geraint Jones.
BepiColombo została wystrzelona 20 października 2018 roku. W jej skład wchodzą dwa orbitery, wspomniane już MPO i Mio. Za ich transport w okolice Merkurego odpowiada zaś Mercury Transfer Module. Pod koniec 2026 roku MTM oddzieli się od orbiterów, które wejdą na orbity biegunowe wokół planety. Badania naukowe rozpoczną na początku 2027 roku. Misja obu orbiterów przewidziana jest na 12 miesięcy, z możliwością przedłużenia jej o kolejny rok.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Przed trzema dniami, gdy świat świętował Wigilię Bożego Narodzenia, sonda Parker Solar Probe przeleciała rekordowo blisko Słońca. Operatorzy misji z Johns Hopkins Applied Physics Laboratory odebrali przed kilkoma godzinami dane potwierdzające, że przelot przebiegł zgodnie z planem. To pierwszy sygnał z PSP od czasu, gdy rozpoczęła ona procedurę bliskiego przelotu.
Parker Solar Probe znalazła się w odległości 6,1 miliona kilometrów od powierzchni Słońca, pędząc z prędkością 692 tysięcy km/h. Teraz nadzór misji czeka na informacje o stanie sondy. Mają one nadejść w ciągu najbliższych godzin. Natomiast 1 stycznia na Ziemię powinny trafić dane, z których dowiemy się więcej na temat warunków panujących w obszarze, w który zapuściła się sonda. Żaden wykonany przez człowieka obiekt nigdy nie znalazł się tak blisko gwiazdy, Parker dostarczy nam informacji z niezbadanych obszarów, mówi Nick Pinkine, menedżer misji.
Parker Solar Probe została wystrzelona w sierpniu 2018 roku. Po raz pierwszy „dotknęła Słońca” dnia 28 kwietnia 2021 roku. Zewnętrzna krawędź Słońca jest wyznaczana przez powierzchnię krytyczną Alfvéna. To miejsce poniżej którego Słońce i jego siły grawitacyjne i magnetyczne bezpośrednio kontrolują wiatr słoneczny. W kwietniu 2021 roku PSP spędziła 5 godzin poniżej powierzchni krytycznej Alfvéna, w obszarze, gdzie ciśnienie i energia pola magnetycznego gwiazdy są silniejsze niż ciśnienie i energia cząstek przezeń emitowanych. Tym samym PSP stała się pierwszym pojazdem kosmicznym, który dotknął atmosfery naszej gwiazdy.
Parker Solar Probe to urządzenie rozmiarów małego samochodu. Jego celem jest atmosfera Słońca znajdująca się w odległości około 6,5 miliona kilometrów od powierzchni gwiazdy. Głównym zadaniem misji jest zbadanie, w jaki sposób w koronie Słońca przemieszcza się energia i ciepło oraz odpowiedź na pytanie, co przyspiesza wiatr słoneczny. Naukowcy wiążą z misją olbrzymie nadzieje, licząc, że zrewolucjonizuje ona rozumienie Słońca, Układu Słonecznego i Ziemi.
Pojazd może przetrwać temperatury dochodzące do 1370 stopni Celsjusza. Pomaga mu w tym gruba na 11,5 centymetra osłona termiczna (Thermal Protection System) z kompozytu węglowego. Jej zadaniem jest ochrona czterech instrumentów naukowych, które badają pola magnetyczne, plazmę, wysokoenergetyczne cząstki oraz obrazują wiatr słoneczny. Instrumenty mają pracować w temperaturze pokojowej.
TPS składa się z dwóch paneli węglowego kompozytu, pomiędzy którymi umieszczono 11,5 centymetra węglowej pianki. Ta strona osłony, która jest zwrócona w kierunku Słońca została pokryta specjalną białą warstwą odbijającą promieniowanie cieplne. Osłona o średnicy 2,5 metra waży zaledwie 72,5 kilograma. Musiała być ona lekka, by poruszająca się z olbrzymią prędkością sonda mogła wejść na odpowiednią orbitę wokół naszej gwiazdy.
Parker Solar Probe jest pierwszym pojazdem kosmicznym NASA nazwanym na cześć żyjącej osoby. W ten sposób uhonorowano profesora astrofizyki Eugene'a Parkera z University of Chicago. Zwykle misje NASA zyskują nową, oficjalną nazwę, po starcie i certyfikacji. Tym razem było inaczej. W uznaniu zasług profesora Parkera na polu fizyki Słońca oraz dla podkreślenia, jak bardzo misja jest związana z prowadzonymi przez niego badaniami, zdecydowano, że oficjalna nazwa zostanie nadana przed startem. Tym samym Parker stał się pierwszym człowiekiem, który zobaczył start misji NASA nazwanej jego imieniem. Uczony zmarł w 2022 roku, w wieku 94 lat.
Aby nie ulec potężnej grawitacji Słońca, które stanowi przecież 99,8% masy Układu Słonecznego, PSP musiał osiągnąć prędkość nie mniejszą niż 85 000 km/h. Nie jest to łatwe, dlatego też pojazd aż siedmiokrotnie korzystał z asysty grawitacyjnej Wenus.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Darwin był pierwszym naukowcem, który zwrócił uwagę na ruchy nutacyjne roślin. Od tamtej pory badający je uczeni dowiedzieli się, że te zwykle koliste lub wahadłowe ruchy służą, między innymi, poszukiwaniu podpory przez pędy. Jednak ruchy nutacyjne wykonuje też podążający za słońcem słonecznik. I, jak wszyscy wiemy, chodzi tutaj o zwrócenie się w stronę źródła światła. Jednak, jak dowodzą naukowcy z Izraela i USA, nie jest to działanie wyłącznie samolubne. Okazuje się bowiem, że gęsto rosnące słoneczniki poruszają się tak, by rzucać jak najmniej cienia na sąsiadujące rośliny.
Już wcześniejsze badania pokazały, że jeśli słoneczniki są gęsto zasiane, ich wzorzec wzrostu przypomina zygzak. Jedna rośilna jest wychylona do przodu, sąsiednia do tyłu. W ten sposób cała społeczność maksymalizuje dostęp do światła słonecznego. Co więcej, potrafią odróżnić cień rzucany na przykład przez budynek, od cienia innych roślin. Jeśli wyczują cień budynku, nie zmieniają kierunku wzrostu, bo wiedzą, że to nic nie da. Jeśli jednak wyczują cień innej rośliny, rosną tak, by od tego cienia się oddalić, bo i ta roślina będzie się oddalała, wyjaśnia główna autorka badań, profesor Yasmine Meroz z Uniwersytetu w Tel Awiwie.
Autorzy badań prowadzili eksperyment, w czasie którego co kilka minut fotografowali gęsto zasiane słoneczniki. Mogli w ten sposób śledzić ruchy każdej z roślin. Przeanalizowaliśmy ruch każdej z roślin w grupie, obserwowaliśmy ich taniec podczas wzrostu i przekonaliśmy się, że każda roślina stara się rosnąć tak, by nie blokować światła swojemu sąsiadowi. Zaskoczeniem dla nas był olbrzymi zakres ruchów, sięgający trzech rzędów wielkości. W zależności od sytuacji rośliny albo niemal nie zmieniały swojej pozycji, albo przesuwały się nawet o 2 centymetry co kilka minut w różnych kierunkach, dodaje uczona.
Ta duża elastyczność ruchów pozwala słonecznikom na zadbanie o sąsiada i zmaksymalizowanie jego fotosyntezy. Gdyby słoneczniki były zdolne do wykonywania tylko ruchów o dużym zakresie, lub tylko tych o małym zakresie, częściej by się przesłaniały i rzucały cień na sąsiadów. To przypomina taniec w zatłoczonym miejscu, gdzie każdy z tancerzy porusza się tak, by wokół było jak najwięcej miejsca.[...] Dynamika ruchu słoneczników to połączenie reakcji na cień innych roślin z przypadkowymi ruchami niezależnymi od zewnętrznego bodźca, stwierdza Meroz.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.