Astronomom udało się wyraźnie zobrazować region formowania się księżyca egzoplanety
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Astronomia i fizyka
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Krążący wokół Jowisza Ganimedes to największy księżyc w Układzie Słonecznym. Jest większy od najmniejszej planety, Merkurego. Na Ganimedesie znajduje się też największa w zewnętrznych częściach Układu Słonecznego struktura uderzeniowa. Planetolog Naoyuki Hirata z Uniwersytetu w Kobe przeanalizował jej centralną część i doszedł do wniosku, że w Ganimedesa uderzyła asteroida 20-krotnie większa, niż ta, która zabiła dinozaury. W wyniku uderzenia oś księżyca uległa znaczącej zmianie.
Ganimedes, podobnie jak Księżyc, znajduje się w obrocie synchronicznym względem swojej planety. To oznacza, że jest do niej zwrócony zawsze tą samą stroną. Na znacznej części jego powierzchni widoczne są ślady tworzące kręgi wokół konkretnego miejsca. W latach 80. naukowcy doszli do wniosku, że to dowód na dużą kolizję. Wiemy, że powstały one w wyniku uderzenia asteroidy przed 4 miliardami lat, ale nie byliśmy pewni, jak poważne było to zderzenie i jaki miało wpływ na księżyc, mówi Naoyjuki Hirata.
Japoński uczony jako pierwszy zwrócił uwagę, że miejsce uderzenia wypada niemal idealnie na najdalszym od Jowisza południku Ganimedesa. Z badan Plutona przeprowadzonych przez sondę New Horizons wiemy, że uderzenie w tym miejscu doprowadziło do zmiany orientacji osi planety, więc tak samo mogło stać się w przypadku Ganimedesa. Hirata specjalizuje się w symulowaniu skutków uderzeń w księżyce i satelity, wiedział więc, jak przeprowadzić odpowiednie obliczenia.
Na łamach Scientific Reports naukowiec poinformował, że asteroida, która uderzyła w Ganimedesa, miała prawdopodobnie średnicę około 300 kilometrów i utworzyła krater przejściowy o średnicy 1400–1600 kilometrów. Krater przejściowy to krater uderzeniowy istniejący przed powstaniem krateru właściwego, czyli misy wypełnionej materiałem powstałym po uderzeniu. Z przeprowadzonych obliczeń wynika, że tylko tak duża asteroida mogła przemieścić wystarczającą ilość masy, by doszło do przesunięcia osi Ganimedesa na jej obecną pozycję.
Przypomnijmy, że 14 kwietnia ubiegłego roku wystartowała misja Juice (Jupiter Icy Moons Explorer) Europejskiej Agencji Kosmicznej. Ma ona zbadać trzy księżyce Jowisza: Kallisto, Europę i Ganimedesa. Na jej pokładzie znalazły się polskie urządzenia, wysięgniki firmy Astronika, na których zamontowano sondy do pomiarów plazmy. Wszystkie trzy księżyce posiadają zamarznięte oceany. To najbardziej prawdopodobne miejsca występowania pozaziemskiego życia w Układzie Słonecznym. W lipcu 2031 roku Juice ma wejść na orbitę Jowisza, a w grudniu 2034 roku znajdzie się na orbicie Ganimedesa i będzie badała ten księżyc do września 2035 roku.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Zachodzące w przestrzeni kosmicznej procesy, w czasie których powstają gwiazdy, mogą prowadzić też do pojawienia się obiektów o masie nieco większej od Jowisza. Badacze korzystający z Teleskopu Webba odkryli w mgławicy NGC 1333 aż sześć takich niezwykłych obiektów o masie planety, ale niepowiązanych grawitacyjne z żadną gwiazdą. Powstały w procesie takim, jak powstają gwiazdy, czyli zapadnięcia się gazu i pyłu, ale ich masa odpowiada masie planet. Badamy granice procesów formowania się gwiazd. Jeśli masz obiekt, który wygląda jak młody Jowisz, to czy jest możliwe, by w odpowiednich warunkach przekształcił się w gwiazdę? To ważne pytanie w kontekście zrozumienia powstawania gwiazd i planet, mówi główny autor badań, astrofizyk Adam Langeveld z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa.
Dane z Webba sugerują, że odkryte obiekty mają masę od 5 do 10 razy większą niż masa Jowisza. To oznacza, że są jednymi z najlżejszych znanych nam obiektów, które powstały w procesach, w jakich powstają gwiazdy oraz brązowe karły, obiekty o masie 13–80 mas Jowisza, zbyt małej, by zaszła przemiana wodoru w hel.
Wykorzystaliśmy niezwykła czułość Webba w zakresie podczerwieni, by odnaleźć najsłabiej świecące obiekty w młodej gromadzie gwiazd. Poszukujemy odpowiedzi na podstawowe dla astronomii pytanie o najmniej masywny obiekt podobny do gwiazdy. Okazuje się, że najmniejsze swobodne obiekty powstające w procesach takich, jak gwiazdy, mogą mieć masę taką, jak gazowe olbrzymy krążące wokół pobliskich gwiazd, wyjaśnia profesor Ray Jayawardhana, który nadzorował badania. Nasze obserwacje potwierdzają, że obiekty o masie planetarnej mogą powstawać w wyniku dwóch procesów. Jeden to kurczenie się chmur pyłu i gazu – czyli tak jak tworzą się gwiazdy – drugi zaś to powstawanie planet w znajdującym się wokół gwiazdy dysku akrecyjnym z pyłu i gazu. Tak właśnie powstał Jowisz i inne planety Układu Słonecznego, dodaje Jayawardhana.
Najbardziej intrygującym z obiektów znalezionych przez Webba jest ten najlżejszy, o masie 5-krotnie większej od Jowisza. Obecność wokół niego dysku akrecyjnego wskazuje, że obiekt najprawdopodobniej uformował się takim procesie, w jakim powstają gwiazdy. Sam dysk również interesuje badaczy. Nie można wykluczyć, że mogą z nim pojawić się planety. To może być żłobek miniaturowego układu planetarnego, znacznie mniejszego niż nasz układ, dodaje Alexander Scholz, astrofizyk z University of St. Andrews.
Co interesujące, Webb nie zarejestrował – a ma takie możliwości – żadnego obiektu o masie mniejszej niż 5 mas Jowisza. Może to oznaczać dolną granicę masy obiektów formujących się z zapadnięcia chmur pyłu i gazu.
Autorzy badań przeanalizowali też profil światła wszystkich nowo znalezionych obiektów oraz dokonali ponownej analizy profilu światła 19 znanych brązowych karłów. Odkryli przy tym brązowego karła, który ma towarzysza o masie planety. To rzadkie znalezisko rzuca wyzwanie naszym modelom tworzenia się układów podwójnych.
W najbliższych miesiącach naukowcy chcą zająć się analizą atmosfer nowo odkrytych obiektów i porównać je do brązowych karłów oraz gazowych olbrzymów.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Indyjska misja Chandrayaan-3 wylądowała na Księżycu. Tym samym Indie stały się czwartym, po USA, ZSRR i Chinach, krajem, którego pojazd przeprowadził miękkie lądowanie na Srebrnym Globie. Chandrayaan-3 wylądowała bliżej bieguna południowego, niż wcześniejsze misje. Biegun południowy jest ważny pod względem naukowym i strategicznym. Znajdują się tam duże zasoby zamarzniętej wody, które w mogą zostać wykorzystane jako źródło wody pitnej dla astronautów oraz materiał do produkcji paliwa na potrzeby misji w głębszych partiach kosmosu.
Indie dokonały więc tego, co przed kilkoma dniami nie udało się Rosji. Jej pojazd, Luna 25, rozbił się 19 kwietnia o powierzchnię Księżyca. Tym samym porażką zakończyło się pierwsze od 47 lat lądowanie na Srebrnym Globie zorganizowane przez władze w Moskwie.
Misja Chandrayaan-3 składa się z trzech elementów: modułu napędowego, lądownika i łazika. Na pokładzie lądownika Vikram znajduje się niewielki sześciokołowy łazik Pragyan o masie 26 kilogramów. Wkrótce opuści on lądownik i przystąpi do badań. Doktor Angela Marusiak z University of Arizona mówi, że ją najbardziej interesują dane z sejsmometru, w który wyposażono lądownik. Pozwoli on na badania wewnętrznych warstw Księżyca, a uzyskane wyniki będą miał olbrzymi wpływ na kolejne misje.
Musimy się upewnić, że żadna potencjalna aktywność sejsmiczna nie zagrozi astronautom. Ponadto, jeśli chcemy budować struktury na Księżycu, muszą być one bezpieczne, dodaje. Trzeba tutaj przypomnieć, że USA czy Chiny planują budowę księżycowej bazy.
Łazik i lądownik są przygotowane do dwutygodniowej pracy na Księżycu. Moduł napędowy pozostaje na orbicie i pośredniczy w komunikacji pomiędzy nimi, a Ziemią.
Indie, we współpracy z USA i Francją, bardzo intensywnie rozwijają swój program kosmiczny. Lądowanie na Księżycu do kolejny ważny sukces tego kraju. Przed 9 laty Indie zaskoczyły świat umieszczając przy pierwszej próbie swój pojazd na orbicie Marsa.
W najbliższych latach różne kraje chcą wysłać misje na Księżyc. Jeszcze w bieżącym miesiącu ma wystartować misja japońska. USA planują trzy misje komercyjne na zlecenie NASA, z których pierwsza ma wystartować jeszcze w bieżącym roku. Natomiast NASA przygotowuje się do powrotu ludzi na Księżyc. Astronauci mają trafić na Srebrny Glob w 2025 roku.
Indie są jednym z krajów, które przystąpiły do zaproponowanej przez USA umowy Artemis Accords. Określa ona zasady eksploracji Księżyca i kosmosu. Umowy nie podpisały natomiast Rosja i Chiny.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
NASA i DARPA ujawniły szczegóły dotyczące budowy silnika rakietowego o napędzie atomowym. Jądrowy silnik termiczny (NTP) DRACO (Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations) powstaje we współpracy z Lockheed Martinem i BWX Technologies. Najpierw zostanie zbudowany prototyp, następnie silnik do pojazdów zdolnych dolecieć do Księżyca, w końcu zaś silnik dla misji międzyplanetarnych. Jeszcze przed kilkoma miesiącami informowaliśmy, że DRACO może powstać w 2027 roku. Teraz dowiadujemy się, że test prototypu w przestrzeni kosmicznej zaplanowano na koniec 2026 roku.
To niezwykłe przyspieszenie prac – trzeba pamiętać, że zwykle projekty związane z przestrzenią kosmiczną i nowymi technologiami mają spore opóźnienie – było możliwe dzięki częściowemu połączeniu prac, które zwykle odbywają się osobno, w drugiej i trzeciej fazie rozwoju projektu. To zaś jest możliwe dzięki wykorzystaniu sprzętu i doświadczeń z dotychczasowych misji w głębszych partiach kosmosu. Budujemy stabilną i bezawaryjną platformę, w której wszystko, co nie jest silnikiem, to technologie o niskim ryzyku, mówi Tabitha Dodson, odpowiedzialna z ramienia DARPA za projekt DRACO.
Wiemy, że niedawno zakończyła się pierwsza faza projektu, w ramach którego powstał projekt nowego reaktora. Nie ujawniono, ile faza ta kosztowała. Kolejne dwie fazy mają budżet 499 milionów USD. Jeśli prototyp zda egzamin, powstanie silnik dla misji na Księżyc. Przyniesie on spore korzyści. Napędzane nim rakiety będą przemieszczały się szybciej, zatem szybciej dostarczą ludzi, sprzęt i materiały na potrzeby budowy bazy na Księżycu. Jednak największe korzyści z nowego silnika ujawnią się podczas misji na Marsa.
Okno startowe misji na Czerwoną Planetę otwiera się co 26 miesięcy i jest dość wąskie. Dzięki lepszym silnikom i szybszym rakietom okno to można poszerzyć, co ułatwi planowanie i przeprowadzanie marsjańskich misji. Nie mówiąc już o tym, że skrócenie samej podróży będzie korzystne dla zdrowia astronautów poddanych promieniowaniu kosmicznemu. Prędkość obecnie stosowanych silników jest ograniczona przez dostępność paliwa i utleniacza. Silnik z reaktorem atomowym działałby dzięki ogrzewaniu ciekłego wodoru z temperatury -253 stopni Celsjusza do ponad 2400 stopni Celsjusza i wyrzucaniu przez dysze szybko przemieszczającego się rozgrzanego gazu. To on nadawałby ciąg rakiecie.
Pomysłodawcą stworzenia napędu atomowego jest polski fizyk Stanisław Ulam, który przedstawił go w 1946 roku. Dziesięć lat później rozpoczęto Project Orion. Efektem prac było powstanie prototypowego silnika, który został przetestowany na ziemi. Obecnie takie testy nie wchodzą w grę. Zgodnie z dzisiejszymi przepisami naukowcy musieliby przechwycić gazy wylotowe, usunąć z nich materiał radioaktywny i bezpiecznie go składować. Dlatego też prototyp zostanie przetestowany na orbicie 700 kilometrów nad Ziemią. Ponadto w latach 50. wykorzystano wzbogacony uran-235, taki jak w broni atomowej. Obecnie użyty zostanie znacznie mniej uran-235. Można z nim bezpieczne pracować i przebywać w jego pobliżu, mówi Anthony Calomino z NASA. Drugi z podobnych projektów, NERVA (Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application), doprowadził do stworzenia dobrze działającego silnika. Ze względu na duże koszty projekt zarzucono.
Reaktor będzie posiadał liczne zabezpieczenia, które nie dopuszczą do jego pełnego działania podczas pobytu na ziemi. Dopiero po opuszczeniu naszej planety będzie on w stanie w pełni działać.
W czasie testów zostaną sprawdzone liczne parametry silnika, w tym jego ciąg oraz impuls właściwy. Impuls właściwy obecnie stosowanych silników chemicznych wynosi około 400 sekund. W przypadku silnika atomowego będzie to pomiędzy 700 a 900 sekund. NASA chce też sprawdzić, na jak długo wystarczy 2000 kilogramów ciekłego wodoru. Inżynierowie mają nadzieję, że taka ilość paliwa wystarczy na napędzanie rakiety przez wiele miesięcy. Obecnie górny człon rakiety nośnej ma paliwa na około 12 godzin. Silniki NTP powinny być od 2 do 5 razy bardziej efektywne, niż obecne silniki chemiczne. A to oznacza, że napędzane nimi rakiety mogą lecieć szybciej, dalej i zaoszczędzić paliwo.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Ekosfera jest tradycyjnie definiowana, jako odległość pomiędzy gwiazdą, a planetą, która umożliwia istnienie wody w stanie ciekłym na planecie. To obszar wokół gwiazdy, w którym na znajdujących się tam planetach może istnieć życie. Jednak grupa naukowców z University of Georgia uważa, że znacznie lepsze byłoby określenie „ekosfery fotosyntezy”, czyli wzięcie pod uwagi nie tylko możliwości istnienia ciekłej wody, ale również światła, jakie do planety dociera z gwiazdy macierzystej.
O życiu na innych planetach nie wiemy nic pewnego. Jednak poglądy na ten temat możemy przypisać do jednej z dwóch szkół. Pierwsza z nich mówi, że na innych planetach ewolucja mogła znaleźć sposób, by poradzić sobie z pozornie nieprzekraczalnymi barierami dla życia, jakie znamy z Ziemi. Zgodnie zaś z drugą, życie w całym wszechświecie ograniczone jest uniwersalnymi prawami fizyki i może istnieć jedynie w formie podobnej do życia na Ziemi.
Naukowcy z Georgii rozpoczęli swoje badania od przyznania racji drugiej ze szkół i wprowadzili pojęcie „ekosfery fotosyntezy”. Znajdujące się w tym obszarze planety nie tylko mogą utrzymać na powierzchni ciekłą wodę – zatem nie znajdują się ani zbyt blisko, ani zbyt daleko od gwiazdy – ale również otrzymują wystarczająca ilość promieniowania w zakresie od 400 do 700 nanometrów. Promieniowanie o takich długościach fali jest na Ziemi niezbędne, by zachodziła fotosynteza, umożliwiające istnienie roślin.
Obecność fotosyntezy jest niezbędne do poszukiwania życia we wszechświecie. Jeśli mamy rozpoznać biosygnatury życia na innych planetach, to będą to sygnatury atmosfery bogatej w tlen, gdyż trudno jest wyjaśnić istnienie takiej atmosfery bez obecności organizmów żywych na planecie, mówi główna autorka badań, Cassandra Hall. Pojęcie „ekosfery fotosyntezy” jest zatem bardziej praktyczne i dające szanse na znalezienie życia, niż sama ekosfera.
Nie możemy oczywiście wykluczyć, że organizmy żywe na innych planetach przeprowadzają fotosyntezę w innych zakresach długości fali światła, jednak istnieje pewien silny przekonujący argument, że zakres 400–700 nm jest uniwersalny. Otóż jest to ten zakres fal światła, dla którego woda jest wysoce przezroczysta. Poza tym zakresem absorpcja światła przez wodę gwałtownie się zwiększa i oceany stają się dla takiego światła nieprzezroczyste. To silny argument za tym, że oceaniczne organizmy w całym wszechświecie potrzebują światła w tym właśnie zakresie, by móc prowadzić fotosyntezę.
Uczeni zauważyli również, że życie oparte na fotosyntezie może z mniejszym prawdopodobieństwem powstać na planetach znacznie większych niż Ziemia. Planety takie mają bowiem zwykle bardziej gęstą atmosferę, która będzie blokowała znaczną część światła z potrzebnego zakresu. Dlatego też Hall i jej koledzy uważają, że życia raczej należy szukać na mniejszych, bardziej podobnych do Ziemi planetach, niż na super-Ziemiach, które są uważane za dobry cel takich poszukiwań.
Badania takie, jak przeprowadzone przez naukowców z University of Georgia są niezwykle istotne, gdyż naukowcy mają ograniczony dostęp do odpowiednich narzędzi badawczych. Szczegółowe plany wykorzystania najlepszych teleskopów rozpisane są na wiele miesięcy czy lat naprzód, a poszczególnym grupom naukowym przydziela się ograniczoną ilość czasu. Dlatego też warto, by – jeśli ich badania polegają na poszukiwaniu życia – skupiali się na badaniach najbardziej obiecujących obiektów. Tym bardziej, że w najbliższych latach ludzkość zyska nowe narzędzia. Od 2017 roku w Chile budowany jest europejski Extremely Large Telescope (ELT), który będzie znacznie bardziej efektywnie niż Teleskop Webba poszukiwał tlenu w atmosferach egzoplanet. Z kolei NASA rozważa budowę teleskopu Habitable Exoplanet Observatory, który byłby wyspecjalizowany w poszukiwaniu biosygnatur na egzoplanetach wielkości Ziemi. Teleskop ten w 2035 roku miałby trafić do punktu L2, gdzie obecnie znajduje się Teleskop Webba.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.