Księżycowe obserwacje planet
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Ciekawostki
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Gdy po Ziemi wędrowały dinozaury, na Księżycu wybuchały wulkany, twierdzą naukowcy z Chińskiej Akademii Nauk. Takie wnioski płyną z analizy materiału zebranego przez misję Chang'e-5. Mamy wiele dowodów wskazujących na aktywność wulkaniczną na Księżycu, nie wiadomo jednak, jak długo ona trwała. Najmłodsze datowane skały wulkaniczne mają 2 miliardy lat. Z badań przeprowadzonych przez Chińczyków wynika jednak, że dinozaury były świadkami wybuchów wulkanów na satelicie naszej planety.
Bi-Wen Wang, Qiu-Li Li i ich koledzy opisali na łamach Science wyniki badań nad materiałem przywiezionym przez Chang'e-5. Ta wystrzelona w 2020 roku misja wylądowała w północnym regionie Oceanus Procellarum, zebrała 1,7 kilograma próbek i w grudniu przywiozła je na Ziemię. Były to pierwsze próbki przywiezione bezpośrednio z Księżyca od czasu radzieckiej misji Luna 24 z 1976 roku i jednocześnie jedyne próbki z obszaru położonego tak daleko na północy.
Wang i jego zespół przyjrzeli się około 3000 miniaturowych (wielkości od 20 do 400 mikrometrów) fragmentów szkliwa, które znalazły się w przywiezionym materiale. Szkliwo takie może powstawać w wyniku uderzeń meteorytów oraz erupcji wulkanicznych. wykorzystali przy tym badania składu próbek oraz pomiary stosunku izotopów, by odróżnić od siebie oba rodzaje szkliwa. Zdecydowaną większość badanych fragmentów uznali za powstałe w wyniku olbrzymiej temperatury powstałej w trakcie uderzenia meteorytów. Jednak trzy fragmenty zostały uznane, na podstawie składu chemicznego i badań izotopów siarki, za pochodzące z aktywności wulkanicznej. Co więcej, ich skład chemiczny był bardzo podobny do składu szkła wulkanicznego zebranego przez astronautów misji Apollo.
Jednak najważniejsze było określenie tych trzech fragmentów. Datowanie metodą uranowo-ołowiową wykazało, że maja one 123 miliony lat (±15 milionów). Dodatkowo wysoka zawartość toru i pierwiastków ziem rzadkich dodatkowo potwierdza tak niedawny wulkanizm na Księżycu.
Wyniki badań są zaskakujące. Jeśli chińscy uczeni mają rację, oznacza to, że Księżyc był aktywny wulkanicznie niemal przez całą swoją historię. Inne dowody wskazują bowiem na wulkanizm sprzed 4,4 miliarda lat temu. Przez długi czas uważano, że procesy wulkaniczne zatrzymały się co najmniej miliard lat temu. Pojawiają się jednak sugestie, że być może procesy takie trwały jeszcze około 100 milionów lat temu.
Teraz Chińczycy jako pierwsi donoszą o wynikach badań laboratoryjnych wskazujących, że Księżyc był aktywny jeszcze całkiem niedawno. To zaś rodzi pytanie, czy głęboko pod jego powierzchnią istnieją pierwiastki radioaktywne zdolne do wytworzenia tak dużo energii, by istniały tam komory magmowe.
« 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
Wody na Księżycu jest znacznie mniej, niż dotychczas sądzono, informuje Norbert Schörghofer z Planetary Science Institute w Arizonie, współautor badań, których wyniki opublikowano na łamach Science Advances. Obliczenia przeprowadzone przez Schörghofera i Ralucę Rufu z Southwest Research Insitute w Kolorado, mają olbrzymie znaczenie nie tylko dla zrozumienia historii Księżyca, ale również dla założenia stałej bazy na Srebrnym Globie. Bazy, która ma wspierać załogowe wyprawy na Marsa. Kevin Cannon, geolog z Colorado School of Mines, który prowadzi spis obiecujących miejsc do lądowania i prac górniczych na Księżycu, już zaczął aktualizować ją w oparciu o wyliczenia Schörghofera i Rufu.
Woda na Księżycu, w postaci lodu, znajduje się w stale zacienionych obszarach księżycowych kraterów. Tylko tam ma szansę przetrwać. Te stale zacienione obszary to jedne z najchłodniejszych miejsc w Układzie Słonecznym. Na wodę możemy liczyć przede wszystkim w głębokich kraterach znajdujących się w pobliżu biegunów. Tam bowiem kąt padania promieni słonecznych wynosi zaledwie 1,5 stopnia. Jednak nie zawsze tak było. Przed miliardami lat oś Księżyca była nachylona pod zupełnie innym kątem, różniącym się od obecnego może nawet o 77 stopni. Taka orientacja wystawiała zaś bieguny na działanie Słońca, eliminując wszelkie zacienione obszary, a co za tym idzie, odparowując znajdujący się tam lód.
Wiemy, że Księżyc powstał przed około 4,5 miliardami lat w wyniku uderzenia w tworzącą się Ziemię planety wielkości Marsa. Od tego czasu migruje on coraz dalej od nasze planety. Początkowo znajdował się pod przemożnym wpływem sił pływowych Ziemi, obecnie większą rolę odgrywają siły pływowe Słońca i ta właśnie zmiana doprowadziła do zmiany orientacji osi Księżyca. Zasadnicze pytanie brzmi, kiedy do niej doszło. Jeśli wcześniej, to na Księżycu powinno być więcej lodu, jeśli zaś później, lodu będzie mniej.
Dopiero w 2022 roku astronomowie z Obserwatorium Paryskiego rozwiązali stary problem niezgodności danych geochemicznych z fizycznym modelem oddziaływania sił pływowych. Schörghofer i Rufu skorzystali z pracy Francuzów i utworzyli udoskonalony model pokazujący zmiany osi Księżyca w czasie. To zaś pozwoliło mi stwierdzić, ile lodu może istnieć w obecnych stale zacienionych obszarach.
Z ich obliczeń wynika, że najstarsze stale zacienione obszary utworzyły się nie więcej niż 3,94 miliarda lat temu. Są zatem znacznie młodsze, niż dotychczas sądzono, a to oznacza, że wody na Księżycu jest znacznie mniej. Nie możemy się już spodziewać, że istnieją tam warstwy czystego lodu o grubości od dziesiątków to setek metrów, mówi Schörghofer.
Uczony dodaje jednak, że nie należy podchodzić do tych badań wyłącznie pesymistycznie. Dostarczają one bowiem dokładniejszych danych na temat miejsc, w których powinien znajdować się lód. Ponadto z wcześniejszych badań, które Schörghofer prowadził wraz z Paulem Hayne z University of Colorado i Odedem Aharonsonem z izraelskiego Instytut Weizmanna, wynika, że stale zacienionych obszarów jest więcej niż sądzono, a lód może znajdować się nawet w takich, które liczą sobie zaledwie 900 milionów lat. Wnioski płynące z badań są więc takie, że lodu na Księżycu jest znacznie mniej, ale jest on w większej liczbie miejsc.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Już 14 listopada satelita typu CubeSat CAPESTONE dotrze w okolice Księżyca i będzie pierwszym pojazdem w historii, który zajmie unikatową wydłużoną orbitę wokół Srebrnego Globu. Orbita ta będzie wykorzystywana w ramach programu Artemis, a CAPESTONE ma przetrzeć drogę dla stacji kosmicznej Gateway, która zostanie zbudowana na orbicie Księżyca. Zadaniem CAPESTONE'a jest przetestowanie innowacyjnych technologii nawigacyjnych i zweryfikowanie danych o dynamice orbity, na której wcześniej nie umieszczano pojazdów.
Mowa tutaj o orbicie NRHO (near-rectilinear halo orbit), która w wyniku oddziaływania pomiędzy Ziemią a Księżycem jest orbitą półstabilną. Znajdujący się tam obiekt trzyma się orbity w znacznej mierze dzięki grawitacji, więc umieszczone na niej pojazdy zużyją minimalne ilości paliwa na korekty orbity. NASA planuje wykorzystanie NRHO między innymi do zaparkowanie tam stacji kosmicznej Gatway na co najmniej 15 lat.
Przez ostatnie 4 miesiące pojazd CAPSTONE (Cislunar Autonomous Positioning System Technology Operations and Navigation Experiment) podróżował w kierunku Księżyca niezwykle wydłużoną trasą zwaną balistycznym transferem księżycowym. Trasa ta wykorzystuje grawitację Ziemi, Księżyca i Słońca do przemieszczenia pojazdu pomiędzy Ziemią a Księżycem. Jest niezwykle efektywna pod względem energetycznym, wymaga zużycia niewielkiej ilości paliwa, ale podążający nią pojazd musi oddalić się od Ziemi na odległość 1–2 milionów kilometrów i powrócić w jej okolice.
CAPSTONE został wystrzelony 28 czerwca z Nowej Zelandii. Podczas czteromiesięcznej podróży wykonał pięć manewrów. Dzięki nim pojazd ma idealnie wejść na NRHO. Precyzja jest tutaj bardzo ważna. Poruszający się w prędkością ponad 6100 km/h pojazd musi w odpowiednim czasie znaleźć się w odpowiednim miejscu orbity. Ma to nastąpić 14 listopada o 0:48 czasu polskiego. NASA ocenia, że będzie potrzebowała kolejnych pięciu dni na analizę danych, przeprowadzenie dwóch dodatkowych manewrów i potwierdzenie umieszczenia pojazdu na właściwej orbicie.
Pojazd ma pozostać na NRHO przez co najmniej sześć miesięcy. W tym czasie co 6,5 doby uruchomi silniki, by skorygować orbitę. Dostarczy w ten sposób danych, dzięki którym inżynierowie przyszłych misji będą mogli zoptymalizować zużycie paliwa na NRHO. Dodatkowo misja przetestuje innowacyjne systemy nawigacyjne, pozwalające na precyzyjne określanie pozycji pojazdów znajdujących się na NRHO względem innych pojazdów. W ten sposób ma zmniejszyć się zależność pojazdów na NRHO od łączności z Ziemią. CAPSTONE będzie określał swoją pozycję względem Lunar Reconnaissance Orbitera, który od 2009 roku znajduje się na orbicie Księżyca. Dzięki temu w przyszłości pojazdy z NRHO będą mogły wysyłać na Ziemię szybciej istotne dane dotyczące np. prowadzonych przez siebie badań, gdyż zwolni się część pasma z anteny skierowanej w stronę naszej planety.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Większość współczesnych teorii dotyczących powstania Księżyca mówi, że miliardy lat temu w Ziemię uderzył obiekt wielkości Marsa, zwany Theią. W wyniku kolizji pojawiła się olbrzymia liczba szczątków, które krążąc wokół Ziemi przez miesiące i lata, uformowały Księżyc. Jednak autorzy autorzy najnowszych badań, w ramach których przeprowadzono symulację w wysokiej rozdzielczości, uważają, że Księżyc powstał... w ciągu kilku godzin.
To otwiera całą gamę nowych możliwości badawczych dotyczących początku ewolucji Księżyca, mówi główny autor badań, Jacob Kegerris. Rozpoczęliśmy ten projekt, nie wiedząc, jakie będą wyniki symulacji w wysokiej rozdzielczości. Byliśmy niezwykle zaskoczeni faktem, że symulacje o standardowej rozdzielczości mogą dawać tak bardzo mylne odpowiedzi.
Uczeni z należącego do NASA Ames Research Center przeprowadzili najbardziej szczegółową symulację dotyczącą powstania Księżyca czy też wyników innych wielkich kolizji. Wykazała ona, że symulacje o niższej rozdzielczości, biorące pod uwagę mniej danych, mogą omijać bardzo ważne aspekty i skutki takich kolizji.
Jeśli chcemy zrozumieć proces powstawania księżyca musimy wziąć pod uwagę to, co o nim wiemy – jego masę, orbitę oraz szczegółowe wyniki analizy skał księżycowych – i stworzyć scenariusz, w wyniku którego zobaczymy taki Księżyc, jakim widzimy go obecnie.
Wcześniejsze teorie dobrze wyjaśniały niektóre właściwości Srebrnego Globu, ale pozostawiały poważne luki. Jedną z takich tajemnic był skład księżycowych skał. Ich sygnatury izotopowe są bardzo podobne do sygnatur izotopowych skał z Ziemi, a odmienne od materiału z Marsa czy innych ciał niebieskich. To najprawdopodobniej oznacza, że materiał, z którego zbudowany jest Księżyc, pochodzi z Ziemi.
Jedne z branych wcześniej pod uwagę scenariuszy zakładały, że po zderzeniu materiał z Thei trafił na orbitę Ziemi i wymieszał się z niewielką ilością materiału z Ziemi. Jednak w takim wypadku izotopowy skład Księżyca nie byłby aż tak bardzo podobny do składu Ziemi. Chyba, że Theia była pod tym względem do Ziemi podobna, co jest jednak mało prawdopodobne. Dlatego też znacznie bardziej prawdopodobnym scenariuszem jest ten, według którego Księżyc powstał głównie z materiału z górnych warstw skorupy ziemskiej. Istnieje też hipoteza mówiąca, że Księżyc powstał wewnątrz obracającej się kuli materiału odparowanego w wyniku kolizji. Jednak nie wyjaśnia ona obecnej orbity Księżyca.
Najnowsza symulacja, pokazująca, że Księżyc uformował się bardzo szybko z materiału z Ziemi, wyjaśnia zarówno jego skład, jak i obecną orbitę. Wynika z niej, że Srebrny Glob utworzył się w ciągu kilku godzin, a jego jądro nie było całkowicie stopione. To wyjaśnia zarówno cienką skorupę oraz orbitę wokół naszej planety. Jest to najbardziej pełne wyjaśnienie obserwowanych obecnie właściwości Księżyca.
Uczeni zaznaczają, że dokładne określenie, która z obecnie proponowanych hipotez jest tą prawdziwą będzie możliwe w przyszłości, gdy kolejne misje przywiozą pobrane z większych głębokości próbki z innych części Księżyca. Wówczas można będzie porównać wyniki badań próbek z proponowanymi scenariuszami.
Prowadzone badania mają znaczenie nie tylko dla określenia ewolucji Księżyca, ale dla lepszego poznania kosmosu. Przestrzeń kosmiczna jest pełna kolizji i pozostałości po nich. Mają one olbrzymi wpływ na tworzenie się i formowanie układów planetarnych.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.