Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Rozpadająca się na naszych oczach planeta, ciągnie za sobą długi ogon materiału
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Astronomia i fizyka
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Długość, szerokość i głębokość dwóch kanionów znajdujących się po niewidocznej z Ziemi stronie Księżyca są podobne do rozmiarów Wielkiego Kanionu Kolorado, informują naukowcy z Lunar and Planetary Institute (LPI). O ile jednak Wielki Kanion powstawał przez miliony lat, kaniony na Księżycu pojawiły się w czasie krótszym niż... 10 minut.
Niemal cztery miliardy lat temu asteroida lub kometa przeleciała nad biegunem południowym Księżyca, otarła się o szczyty Malapert i Mouton i uderzyła w powierzchnię. Zderzenie wyrzuciło strumienie skał, które wyrzeźbiły kaniony o rozmiarach ziemskiego Wielkiego Kanionu, mówi główny autor badań, David Kring z Universities Space Research Association do którego należy LPI.
Obiekt, który utworzył oba kaniony, w chwili uderzenia pędził z prędkością 55 000 kilometrów na godzinę. W wyniku upadku powstał 320-kilometrowy krater uderzeniowy Schrödinger. Przyciągnął on uwagę grupy naukowców, stając się okazją do zbadania wczesnych etapów rozwoju Układu Słonecznego.
Dzięki danym dostarczonym przez Lunar Reconnaissance Orbiter naukowcy poznali rozmiary kanionów. Vallis Schrödinger ma ok. 270 km długości, ok. 20 km szerokości i 2,7 km głębokości, a Vallis Planck – 280 km długości, 27 szerokości i 3,5 km głębokości, a na długości 860 km rozciągają się kratery uderzeniowe powstałe w wyniku upadku materiału, który go wyrzeźbił.
Badania pokazały, że kratery powstały w wyniku uderzeń szczątków z upadku asteroidy lub komety. Wyrzucone w wyniku pierwotnego uderzenia skały leciały z prędkością 3600 km/h wywołując kolejne uderzenia, która wyrzeźbiły kaniony. Energia potrzebna do ich powstania była 130-krotnie większa niż energia całej broni atomowej będącej w posiadaniu ludzkości.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Woda z komety 67P/Czuriumow-Gierasimienko ma podobny stosunek deuteru i wodoru, co woda w ziemskich oceanach, poinformował międzynarodowy zespół naukowy, pracujący pod kierunkiem Kathleen E. Mandt z NASA. To zaś ponownie otwiera dyskusję na temat roli komet rodziny Jowisza w dostarczeniu wody na Ziemię. Uzyskane właśnie wyniki stoją w sprzeczności z wcześniejszymi badaniami, jednak naukowcy stwierdzili, że wcześniejsza interpretacja wyników badań wykonanych przez satelity została zafałszowana przez pył z komety.
W gazie i pyle, z którego uformowała się Ziemia, mogło znajdować się nieco wody, jednak większość z niej została odparowana przez Słońce. Teraz, po 4,6 miliarda lat, Ziemia jest pełna wody, a naukowcy wciąż się nad jej pochodzeniem. Mamy silne dowody wskazujące na to, że została ona przyniesiona przez asteroidy. Jednak wciąż sporna pozostaje rola komet. W ciągu kilku ostatnich dekad badania komet jowiszowych – które zawierają materiał z wczesnych etapów istnienia Układu Słonecznego i powstały poza orbitą Saturna – wykazywały silny związek pomiędzy zawartą w nich wodą, a wodą na Ziemi.
Związek ten wynikał z podobnego stosunek deuteru do wodoru. To właśnie na jego podstawie można stwierdzić, czy woda występująca na dwóch ciałach niebieskich jest podobna, czy też nie. Woda zawierająca więcej deuteru powstaje w środowisku zimnym, dalej od Słońca. Zatem ta na kometach jest mniej podobna do ziemskiej wody niż ta na asteroidach. Jednak prowadzone przez dekady badania pary wodnej z komet jowiszowych pokazywały podobieństwa do wody na Ziemi. Dlatego też naukowcy zaczęli postrzegać te komety jako ważne źródło wody na Ziemi.
Jednak w 2014 roku przekonanie takie legło w gruzach. Wtedy to misja Rosetta, wysłana do 67P/Czuriumow-Gierasimienko przez Europejską Agencję Kosmiczną, dostarczyła unikatowych danych na temat komety. A analizujący je naukowcy zauważyli, że stosunek deuteru do wodoru jest na niej największy ze wszystkich zbadanych komet i trzykrotnie większy niż w wodzie ziemskiej. To było olbrzymie zaskoczenie, które skłoniło nas do przemyślenia wszystkiego, mówi Mandt.
Pracujący pod jej kierunkiem zespół specjalistów z USA, Francji i Szwajcarii, w tym uczonych, którzy brali udział w misji Rosetta, jako pierwszy przeanalizował wszystkie 16 000 pomiarów wykonanych podczas europejskiej misji. Naukowcy chcieli zrozumieć, jakie procesy fizyczne powodują zmienność stosunku deuteru do wodoru w wodzie z komet. Badania laboratoryjne, obserwacje komet i analizy statystyczne wykazały, że pył z komet może wpływać na odczyty. Byłam ciekawa, czy znajdziemy dowody na to, że podobne zjawisko miało miejsce podczas badań 67P. I okazało się, że to jeden z tych rzadkich przypadków, gdy wysuwa się jakąś hipotezę i ona całkowicie się sprawdza, mówi Mandt.
Naukowcy znaleźli wyraźny związek pomiędzy pomiarami ilości deuteru w warkoczu 67P a ilością pyłu wokół pojazdu Rosetta. To wskazywało, że część odczytów może nie być reprezentatywna dla składu komety.
Gdy kometa zbliża się do Słońca, jej powierzchnia ogrzewa się i z powierzchni wydobywa się gaz oraz pył. Ziarna pyłu zawierają zamarzniętą wodę. Nowe badania sugerują, że woda zawierająca więcej deuteru łatwiej przylega do pyłu, niż woda jaką spotykamy na Ziemi. Gdy lód z takich ziaren pyłu jest uwalniany do warkocza komety, może powodować, że wygląda to tak, jakby woda z komety zawierała więcej deuteru niż w rzeczywistości.
Rosetta krążyła w odległości 10–30 kilometrów od głowy komety. Mandt i jej zespół zauważyli, że do przeprowadzenia prawidłowych pomiarów składu wody z komety konieczne jest, by uwolnione do warkocza ziarna pyłu zdążyły wyschnąć. Pozbywają się one wody dopiero w odległości co najmniej 120 kilometrów od głowy komety.
Odkrycie ma duże znaczenie nie tylko dla zrozumienia roli komet jako źródła wody na Ziemi,a le też do lepszego zrozumienia przyszłych i przeszłych badań. To świetna okazja by jeszcze raz przyjrzeć się obserwacjom z przeszłości i lepiej przygotować się do przyszłych badań, mówi Mandt.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Podczas seminarium zorganizowanego w CERN-ie naukowcy pracujący przy projekcie NA62, w ramach którego badane są rzadkie rozpady kaonów, poinformowali o jednoznacznym potwierdzeniu rejestracji ultrarzadkiego rozpadu kaonu dodatniego do dodatnio naładowanego pionu i parę neutrino-antyneutrino. Uczeni z NA62 już wcześniej obserwowali sygnały, świadczące o zachodzeniu takiego procesu, jednak teraz, po raz pierwszy, pomiary zostały dokonane z poziomem ufności 5σ, od którego możemy mówić o dokonaniu odkrycia.
Zaobserwowane zjawisko, które zapisujemy jako K+→π+νν, to jeden z najrzadziej obserwowanych rozpadów. Model Standardowy przewiduje, że w ten sposób rozpada się mniej niż 1 na 10 miliardów kaonów dodatnich. Ta obserwacja to moment kulminacyjny projektu, który rozpoczęliśmy ponad dekadę temu. Obserwowanie zjawisk naturalnych, których prawdopodobieństwo wynosi 10-11 jest zarówno fascynujące, jak i wymagające. Wielki wysiłek, jaki włożyliśmy w badania, w końcu zaowocował obserwacją, dla której projekt NA62 powstał, mówi Giuseppe Ruggiero, rzecznik projektu badawczego.
Po co jednak fizycy wkładają tyle wysiłku w obserwacje tak rzadko zachodzącego procesu? Otóż modele teoretyczne sugerują, że rozpad K+→π+νν jest niezwykle wrażliwy na wszelkie odchylenia od Modelu Standardowego, jest zatem jednym z najbardziej interesujących procesów dla poszukiwań zjawisk fizycznych wykraczających poza Model Standardowy.
Uzyskany obecnie wynik jest o około 50% większy, niż zakłada to MS, ale wciąż mieści się w granicach niepewności. Dzięki zebraniu kolejnych danych naukowcy z NA62 będą w stanie w ciągu kilku lat przeprowadzić testy rozpadu pod kątem występowania tam zjawisk, których Model Standardowy nie opisuje. Poszukiwanie nowej fizyki w tym rozpadzie wymaga zgromadzenia większej ilości danych. Nasze obecne osiągnięcie to duży krok naprzód. Stanowi ono fundament dla kolejnych badań, dodaje Karim Massri z NA62.
Grupa NA62 uzyskuje kaony kierując intensywną wiązkę protonów z Super Proton Synchrotron w CERN-ie na stacjonarny cel. W wyniku zderzenia w każdej sekundzie powstaje około miliarda cząstek, które są rejestrowane przez detektory. Dodatnie kaony stanowią około 6% z tych cząstek. NA62 dokładnie określa sposób rozpadu tych kaonów, rejestrując wszystkie powstające wówczas cząstki, z wyjątkiem neutrin. Ich obecność jest dedukowana z brakującej energii.
Dla obecnie opisanego odkrycia kluczowe były dane zebrane w roku 2021 i 2022, które zgromadzono po udoskonaleniu detektorów. Dzięki temu NA62 może pracować z wiązkami o 30% bardziej intensywnymi. W połączeniu z nowymi technikami analitycznymi, naukowcy są w stanie prowadzić analizy o 50% szybciej, niż wcześniej, a jednocześnie tłumić sygnały, które są podobne. Nasza praca polega na zidentyfikowaniu 1 na 10 miliardów rozpadu K+ i upewnieniu się, że nie był to żaden z pozostałych 9 999 999 999, dodaje kierownik projektu, Joel Swallow.
« 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
Po 15 latach poszukiwań naukowcom udało się zarejestrować wodę wydobywającą się z komety z głównego pasa asteroid. Odkrycia dokonano dzięki Teleskopowi Webba, którego spektroskop pokazał, że warkocz komety 238P/Read składa się z pary wodnej. Jednocześnie nie zarejestrowano w komie znaczących ilości dwutlenku węgla. To zaś wskazuje, że aktywność komety Read napędzana jest przez sublimację lodu w parę wodną i sugeruje, że komety z głównego pasa znacząco różnią się od innych komet.
W głównym pasie asteroid obecne są obiekty, które, gdy znajdą się w peryhelium, wykazują aktywność podobną do komet (np. pojawia się u nich koma). To bardzo silna przesłanka na sublimację lodu. Obecność tych komet wskazuje na istnienie wody w głównym pasie, jednak nie udawało się jej wykryć za pomocą żadnego teleskopu. Główny pas asteroid znajduje się pomiędzy Marsem a Jowiszem, a orbity większości z tamtejszych komet są kołowe. Dotychczas rejestrowano jedynie wydobywający się z nich pył.
Astronomowie sądzą, że większość komet z głównego pasa asteroid nie zawiera zbyt dużo wody, gdyż od miliardów lat znajdują się w ciepłych wewnętrznych obszarach Układu Słonecznego. Tymczasem gros innych komet – jak np. słynna kometa Halleya – większość czasu spędza w zimnych obszarach zewnętrznych i mają silnie wydłużone orbity, rzadko zapuszczając się w pobliże naszej gwiazdy. Dlatego też wciąż pojawiały się wątpliwości, czy komety z głównego pasa zbudowane są z lodu. Aż do teraz.
Od czasu odkrycia komet głównego pasa zebraliśmy znaczącą liczbę dowodów wskazujących na to, że ich aktywność napędzana jest przez sublimację. Jednak dotychczas były to dowody pośrednie. Wyniki uzyskane przez JWST to pierwszy bezpośredni dowód na sublimację wody i jakiekolwiek wydobywanie się gazu z komet głównego pasa. Poszukiwania takiego gazu były prowadzone od 2008 roku za pomocą najpotężniejszych teleskopów naziemnych, mówi współautor najnowszych badań, Henry Hsieh z Planetery Science Institute. W przeszłości stał on na czele zespołu, który odkrył komety głównego pasa asteroid.
W artykule opublikowanym właśnie przez Hsieha i jego zespół czytamy, że komety z głównego pasa mają znacząco różny skład od innych komet. W ich składzie niemal nie występuje dwutlenek węgla, którego duże ilości budują inne komety. Na tej podstawie można zaś stwierdzić, że komety z głównego pasa reprezentują słabo poznaną podklasę obiektów. Zatem ich zbadanie jest bardzo ważne dla lepszego zrozumienia obecności substancji lotnych we wczesnym Układzie Słonecznym i jego ewolucji.
Jedna z hipotez dotyczących obecności wody na Ziemi mówi, że pochodzi ona z głównego pasa asteroid. Teraz zyskaliśmy potwierdzenie, że obszarze tym rzeczywiście znajduje się woda, zatem mogła ona zostać przyniesiona stamtąd na naszą planetę.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 1 użytkownik