Внутри Марс холоднее, чем предполагалось

Новые наблюдения космического аппарата НАСА Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) указывают на то, что кора и верхняя мантия Марса более жесткие и холодные, чем считалось раньше.

Это также означает, что жидкая вода, которая может существовать под поверхностью планеты, и любые возможные организмы, живущие в воде, будут располагаться глубже, чем подозревали ученые.

"Мы обнаружили, что скалистая поверхность Марса не прогибается под грузом северной полярной шапки", - говрит Роджер Филлипс (Roger Phillips) из Юго-Западного исследовательского института в Боулдере, штат Колорадо. Филлипс является главным автором нового доклада, появившегося в электронной версии журнала "Наука" (Science) на этой неделе. - "Это означает, что внутренность планеты более жесткая, и, следовательно, более холодная, чем мы думали раньше".

Открытие было сделано с помощью радара SHARAD (Shallow Radar) на MRO, который получает наиболее детальные на сегодняшний день изображения внутренних слоев льда, песка и пыли, из которых состоит северная полярная шапка Марса. На изображениях видны длинные непрерывные слои, имеющие длину до тысячи километров, что составляет одну пятую длины США.

"Впервые заглянув внутрь полярного льда с помощью радара MRO, мы ясно видим массы ледяного материла, который отображает историю марсианского климата", - говорит Джеффри Плаут (Jeffrey Plaut) из Лаборатории реактивного движения НАСА, Пасадена, штат Калифорния. Плаут является членом команды ученых и соавтором статьи. - "Радар открыл новый путь к изучению прошлого Марса".

Радиолокационные изображения показывают ровную, плоскую границу между ледяной шапкой и скалистой корой Марса. На Земле вес такой массы льда привел бы к прогибанию поверхности планеты. То, что марсианская поверхность не изгибается, означает, что ее крепкая внешняя оболочка - литосфера (кора и верхняя мантия) вероятно очень толстая и холодная.

"Литосфера планеты является ее твердой частью. На Земле именно литосфера ломается во время землетрясений", - говорит Сюзанна Смрекар (Suzanne Smrekar), заместитель руководителя проекта MRO в ЛРД. - "Способность радара посмотреть сквозь ледяную шапку и определить, что литосфера не изгибается, впервые дала нам возможность оценить теперешние температуры внутри Марса".

Температуры во внешней части каменистой планеты, такой как Марс, увеличиваются с глубиной. Чем толще литосфера, тем более постепенно возрастает температура. Поэтому наявность более толстой литосферы Марса означает, что любая жидкая вода, прячущаяся в водоносных пластах под поверхностью, должна находиться глубже, чем предполагалось, там, где температуры выше. Отсюда ученые делают выводы, что и любая жизнь на Марсе, относящаяся к глубоким водоносным слоям, также будет расположена глубже.

Изображения радара также показывают четыре зоны точно расположенных слоев льда и пыли, разделенные толстыми слоями почти чистого льда. Ученые думают, что эта структура толстых слоев безо льда отображает циклы климатических изменений на Марсе на временной шкале в один миллион лет. Такие изменния климата вызваны изменениями наклона оси вращения планеты и эксцентриситета орбиты. Эти наблюдения подтверждают теорию о том, что северная полярная шапка геологически активна и относительно молода - ее возраст около 4 миллионов лет.

25 мая посадочный модуль НАСА "Феникс" (Phoenix Mars Lander) должен сесть на поверхность недалеко от северной полярной шапки. Он продолжит изучение истории воды на Марсе и впервые в упор рассмотрит лед на красной планете.

SHARAD был предоставлен Итальянским космическим агенством, и его действия управляются отделом IndoCom Римского университета "La Sapienza". Компания "Thales Alenia Space Italia" является генеральным подрядчиком радара. Компания "Astro Aerospace of Carpinteria" (Калифорния), подразделение корпорации "Northrop Grumman", находящейся в Лос-Анжелесе разработала антенну радара в качестве субподрядчика "Thales Alenia Space Italia".

Миссия Mars Reconnaissance Orbiter проводится под руководством ЛРД для Дирекции научных космических программ НАСА в Вашингтоне. Компания "Lockheed Martin Space Systems" в Денвере являлась главным подрадчиком для MRO и обслуживает его операции.

Более детальная информация о Mars Reconnaissance Orbiter доступна по адресу:
http://www.nasa.gov/mro.
О посадочном модуле Mars Phoenix Lander можно прочитать здесь:
http://www.nasa.gov/phoenix.

Уитни Клавин
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
whitney.clavin@jpl.nasa.gov

Дуэйн Браун
NASA Headquarters, Washington
Dwayne.c.brown@nasa.gov

Источник:
NASA

"Чандра" нашла самую молодую сверхновую в нашей Галактике

Самая молодая сверхновая в нашей Галактике была обнаружена путем наблюдения за быстрым расширением ее остатков. Этот результат, полученный благодаря рентгеновской обсерватории "Чандра" и массиву телескопов VLA (Very Large Array) Национальной радиоастрономической обсерватории, поможет лучше понять, как часто в нашей Галактике происходят вспышки сверхновых.

Cверхновая G1.9+0.3 взорвалась примерно 140 лет назад, то есть на данный момент она является самой молодой в нашей Галактике. До этого последняя известная сверхновая в нашей Галактике - Кассиопея А - вспыхнула около 1680 года, если судить по расширениию ее остатков.

Находка такой молодой сверхновой позволит точнее оценить, как часто происходят взрывы звезд. Это важно, потому что сверхновые нагревают и перераспределяют большое количество газа, а также выкачивают тяжелые элементы из своего окружения. Они могут вызвать формирование новых звезд, участвуя таким образом в цикле их гибели и возрождения. Кроме расширяющихся остатков, взрыв также может оставить после себя центральную нейтронную звезду или черную дыру.

Недавный взрыв сверхновой не был виден оптическими телескопами, потому что он произошел близко к центру Галактики и был скрыт от нас плотными облаками пыли и газа. Поэтому свет от него ослаб в триллион раз. Но остатки взрыва могут быть видны радио- и рентгеновскими телескопами.

"Оптические телескопы позволяют нам разглядеть вспышки сверхновых на расстоянии в пол-Вселенной, но мы можем пропустить произошедшие по соседству, если они затенены пылевыми облаками", - говорит Стивен Рэйнольдс (Stephen Reynolds) из Университете штата Северная Каролина в г. Роли, который руководил исследованиями "Чандры". - "К счастью, расширяющийся газ от взрыва ярко сияет в радио- и рентгеновском диапазоне в течение тысяч лет. Радио- и рентгеновские телескопы могут видеть сквозь пыле-газовые облака и показывать нам то, что мы упускали раньше".

Астрономы регулярно наблюдают за сверхновыми в других галактиках, похожих на нашу. Основываясь на этих наблюдениях, исследователи полагают, что в нашей Галактике происходит примерно 3 вспышки в столетие .

"Если наша оценка верна, мы должны были обнаружить примерно 10 вспышек моложе Кассиопеи А", - говорит Дэвид Грин (David Green) из Кембриджского университета в Великобритании, который руководил исследованиями VLA. - "Это здорово - наконец выследить одну из них".

Наблюдение за этим объектом G1.9+0.3 началось в 1985 году, когда астрономы под руководством Грина исользовали VLA, чтобы идентифицировать остатки сверхновой вблизи центра нашей Галактики. Основываясь на их малых размерах, было предположено, что вспышка сверхновой произошла 400-1000 лет назад.

Два года спустя обсерватория "Чандра" обнаружила, что остатки расширились на неожиданно большую величину, примерно на 16% с 1985 года. Это означает, что они намного моложе, чем считалось раньше.

Юный возраст был подтвержден в последние недели, когда VLA провел новые наблюдения. Сравнение данных указывает на возраст остатков в 140 лет (возможно, меньше, если расширение замедляется), то есть они самые молодые в нашей Галактике.

Объект представляет значительный интерс не только потому, что является рекордсменом по молодости. Его высокая скорость расширения и чрезвычайные энергии генерируемых частиц беспрецендентны и должны стимулировать более глубокое изучение объекта с помощью "Чандры" и VLA.

"Ни один объект в Галактике не имеет подобных свойств", - говорит Рэйнольдс. - "Мы надеемся, что это открытие поможет узнать, как взрываются звезды и что происходит потом".

Эти данные будут опубликованы в "Астрономическом журнале" (Astrophysical Journal Letters). Центр космических полетов Маршалла в Хантсвилле, штат Алабама, руководит программой "Чандры" для Дирекции научных космических программ НАСА в Вашингтоне. Смитсоновская астрофизическая обсерватория контролирует научные миссии из Рентгеновского центра "Чандра" в Кембридже, штат Массачусетс.

Дополнительная информация доступна по адресу:
http://chandra.harvard.edu

Дженифер Морконе (Jennifer Morcone)
Marshall Space Flight Center, Huntsville, Ala.
Jennifer.J.Morcone@nasa.gov

Меган Вацке (Megan Watzke)
Chandra X-ray Center, Cambridge, Mass.
m.watzke@cfa.harvard.edu

Источник:
NASA

От Лунатика: следует обратить внимание, что возраст сверхновой отсчитывается не от реального момента ее вспышки, а от момента, когда свет от нее достиг Земли. В частности, к возрасту G1.9+0.3 следует добавить примерно 25 000 лет - его расстоение от Земли в световых годах.

Радиотелескоп раскрывает секреты массивной черной дыры

В центрах многих галактик сверхмассивные черные дыры выбрасывают мощные струи частиц почти со скоростью света. Вопрос, как они это делают, долгое время был одной из загадок астрофизики. Теория утверждает, что частицы ускоряются густопереплетенными магнитными полями, близкими к черной дыре, но для подтверждения этой идеи требовалось получить детальное изображения внутренней части струи. И вот, благодаря непревзойденной разрешающей способности массива телескопов VLBA (Very Long Baseline Array) Национальной радиоастрономической обсерватории, ученые наконец увидели вещество, движущееся по спирали от черной дыры как раз так, как предсказывает теория.

"Мы получили очень детальное изображение внутренней части струи, в которой происходит ускорение частиц, и то, что мы видим, подтверждает идею, что свитые в спирали магнитные поля выталкивают вещество наружу", - говорит Алан Маршек (Alan Marscher) из Бостонского университета, руководитель международной команды исследователей. - "Это большой шаг вперед в понимании процессов, которые происходят во Вселенной", - добавляет он.

Команда Маршера проводила исследования галактики BL Lacertae, находящейся на расстоянии 950 миллионов световых лет от Земли. BL Lac представляет собой блазар - наиболее активный тип галактического центра с черной дырой. Черная дыра является настолько плотной концентрацией массы, что даже свет не может ускользнуть от ее гравитации. Сверхмассивные черные дыры в центрах галактик создают струи частиц и интенсивное излучение в похожих на блазары объектах, включая квазары и сейфертовские галактики.

Вещество, притянутое черной дырой, образует сплющенный вращающийся диск, называемый аккреционным. По мере того, как вещество двигается от внешнего края внутрь, линии магнитного поля, перпендикулярные диску, скручиваются, формируя "моток", который, как считают астрономы, приводит в движение и удерживает в струе испущенные частицы. Ближе к черной дыре само пространство, включая магнитные поля, скручивается сильным гравитационным полем и вращением черной дыры.

Теоретики предсказали, что вещество в этой замкнутой ускоряющей области будет двигаться по спирали внутри пучка скрученных магнитных полей. Они также утверждали, что свет и другие виды излучения, испущенные движущимся веществом, будут становиться ярче, когда его траектория направлена в сторону Земли.

Маршер и его коллеги также предсказали, что когда вещество сталкивается со стационарной ударной волной, возникает вспышка.

"Как раз это мы и увидели", - сказал Маршер, когда его команда зафиксировала вспышку в BL Lac. В конце 2005 и начале 2006 года с помощью совокупности телескопов различных стран астрономы следили за сгустком вещества, выброшенным в струе. Когда вещество помчалось от черной дыры, VLBA смог точно указать его местонахождение, а другие телескопы измеряли свойства излучения, исходящего от сгустка.

Яркие вспышки света, рентгеновского и гамма-излучения появились точно в согласии с теоретическими предсказаниями. Кроме того, поляризация разио- и световых волн изменяется по мере того, как сгусток двигается по спирали внутри магнитных полей.

"Мы получили уникальное изображение внутренней части одной из струй, и это дало нам информацию, необходимую для понимания работы этих громадных ускорителей частиц", - говорит Маршер.

Кроме VLBA, массива из 10 радиотелескопов, простирающихся от Гаваев до Виргинских островов, команда использовала телескопы Обсерватории имени Стюарда, Крымской астрофизической обсерватории, Обсерватории имени Лоуела, Астрономической обсерватории университета Перугии, Астрономической обсерватории Абастумани, Rossi X-Ray Timing Explorer НАСА, Радиоастрономической обсерватории Мичиганского университета и Радиообсерватории Метсахови. Астрономы опубликовали свои данные в номере журнала "Природа" за 24 апреля.

Источник:
NRAO

Звездная бомба с часовым механизмом

Используя спутник Rossi X-ray Timing Explorer (RXTE), команда из 4 астрономов открыла временной механизм, который точно показывает, когда сверхплотная звезда испустит невероятно сильную вспышку.

"Мы нашли часы, которые тикают все медленнее и медленнее, и когда они замедляются слишком сильно, бум! Бомба взрывается", - говорит руководитель команды Диего Алтамирано (Diego Altamirano) из Университета Амстердама в Голландии.

Вспышка происходит на нейтронной звезде размером с город, которая является остатком гигантской звезды, взорвавшейся суперновой. Но несмотря на свои маленькие размеры, она содержит больше материала, чем наше Солнце. Нейтронная звезда не одинока. У нее есть звезда-компаньон, и эти два объекта вращаются друг вокруг друга с периодом 3,8 часов. Эта двойная система известна как 4U 1636-53, получившая название по своим координатам в южном полушарии.

Система действует как тикающая бомба с часовым механизмом. Нейтронная звезда имеет очень сильную гравитацию, поэтому она высасывает газ из атмосферы звезды-компаньона. Газ двигается по спирали к нейтронной звезде, медленно накапливаясь на ее поверхности, пока не разогреется до критической температуры. Неожиданно газ в небольшой точке поверхности вызывает мощные взрыв, и горение быстро разспростряняется по всей звезде. Результирующая вспышка проявляется как сильный выброс гамма-лучей, который может быть зарегистрирован спутниками.

Нейтронная звезда в 4U 1636-53 производит примерно 7-10 вспышек в день. Эти вспышки просто невероятны. Они высвобождают больше энергии за 10-100 секунд, чем наше Солнце излучает за целую неделю. Эта энергия эквивалентна 100 водородным бомбам, взрывающимся одновременно на клочке поверхности размером в почтовую марку. Для нас очень хорошо, что эта нейтронная звезда находится в 20000 световых годах от Земли. Это достаточно далеко, чтобы вспышки не представляли для нас никакой опасности. К счастью для нейтронной звезды, вспышка происходит только на поверхности или в ее атмосфере, поэтому нейтронной звезде удается ее пережить.

Ученые наблюдали тысячи похожих гамма-выбросов от приметрно 80 разных нейтронных звезд. Но до сих пор они не имели возможности предсказать, когда они произойдут.

Ключом к этому открытию является RXTE, который выполняет невероятно точные временные измерения для объектов, испускающих гамма-лучи в быстро-мерцающих режимах. По мере того, как газ накопляется на поверхности нейтронной звезды, атомы, из которых состоит газ, соединяются вместе и формируют более тяжелые атомы в процессе ядерного синтеза. Иногда процесс синтеза происходит по стабильной и почти идеально повторяющейся схеме, производя почти регулярные гамма-сигналы, известные как квазипериодические колебания (или сокращенно КПК). КПК можно рассматривать как часы, которые тикают с почти идеальной точностью.

Ученые ожидают, что часы КПК будут тикать каждые две минуты (120 секунд). Команда Альтамирано обнаружила это, наблюдая за системой с помощью RXTE. Но команда также обнаружила, что КПК часы начинают тикать медленнее и медленнее по мере того, как газ накапливается на поверхности. Когда он замедляется до одного цикла в 125 секунд, нейтронная звезда испускает мощную вспышку.

"Это волнующее открытие", - добавляет Тод Стромаер (Tod Strohmayer) из Центра космических полетов имени Годдарда (Гринбелт). Стромаер является экспертом по нейтронным звездам, которые не принимал участие в данных исследованиях. Он отмечает, что тиканье КПК часов зависит от размера и веса нейтронной звезды. "Это дает нам новый инструмент изучения этих удивительных объектов", - говорит он.

Роберт Нэй (Robert Naeye)
Space Flight Center

Источник:
NASA

Железный "снег" помогает Меркурию сохранять свое магнитное поле

Новые научные данные свидетельствуют о том, что глубоко внутри планеты Меркурий формируется железный "снег", который потом опускается к центру планеты, подобно тому, как снежинки формируются в земной атмосфрее и падают на поверхность.

Движение этого железного снега может объяснить странное магнитное поле Меркурия, утверждают исследователи из Университета штата Иллинойс и Университета Западного резервного района. В статье, опубликованной в апрельском номере журнала "Геофизические исследования" (Geophysical Research Letters), ученые представили лабораторные измерения и модели, которые имитируют условия, предположительно существующие внутри меркурианского ядра.

"Теория меркурианского "снежного" ядра делает возможными новые сценарии, согласно которым в ядре существует конвекция, генерирующая магнитные поля", - говорит профессор Джи "Джеки" Ли (Jie "Jackie" Li). - "Наши данные имеют следствия, необходимые для понимания природы и эволюции ядра Меркурия, а также ядер других планет и спутников".

Меркурий - самая внутренняя планета Солнечной системы и единственная, кроме Земли, планета земного типа, имеющая магнитное поле. Открытое в 1970 году космическим аппаратом "Маринер 10", оно примерно в 100 раз слабее земного. Большинство моделей не могут объяснить настолько слабое магнитное поле.

Ядро Меркурия состоит в основном из железа, но также предположительно содержит серу, которая снижает температуру плавления железа и играет важную роль в образовании магнитного поля планеты.

"Недавние измерения вращения Меркурия наземным радаром обнаружили легкое качательное движение, которое предполагает, что ядро планеты по крайней мере частично расплавлено", - говорит аспирантка Бин Чен (Bin Chen), главный автор статьи. - "Но не имея сейсмографических данных о планете, мы знаем очень мало о его ядре".

Чтобы лучше понять физическое состояние меркурианского ядра, исследователи использовали много-наковальный прибор для изучения варочных характеристик железо-серной смеси при высоких давлениях и температурах.

В каждом эксперименте железо-серный образец был стиснут до определенного давления и нагрет до определенной температуры. Потом образец был охлажден, разрезан надвое и проанализирован с помощью сканирующего электронного микроскопа и электронного микрозонда.

"Быстрое охлаждение сохраняет структуру образца, что показывает разделение твердой и жидкой фаз, а также количество серы в каждой фазе", - говорит Чен. - "Основываясь на этих экспериментальных данных, мы можем делать выводы о процессах, происходящих в ядре Меркурия".

По мере того, как расплавленная железо-серная смесь во внешнем ядре медленно охлаждается, атомы железа конденсируются в кубические "снежинки", котоые опускаются к центру планеты, говорит Чен. Когда железный снег тонет, а более легкая, богатая серой жидкость поднимается, образуются конвекционные токи, которые питают динамо планеты и производят слабое магнитное поле.

Исследователи говорят, что меркурианское ядро, вероятно, осаждает железный "снег" в двух отдельных зонах. Это состояние может быть уникально среди землеподобных планет и землеподобных спутников Солнецной системы.

"Наши данные дают новый контекст, в который могут быть помещены дальнейшие наблюдения космического аппарата MESSENGER", - говорит Ли. - "Сейчас мы может связать физическое состояние Меркурия с образованием и эволюцией землеподобных планет в целом".

Профессор Стивен Э. Хаук (Steven A. Hauck) из Университета Западного резервного района является соавтором данной статьи.

Работа была спонсирована Национальным научным фондом США.

Источник:
University of Illinois

Колебания солнечной активности и климат Земли

Солнце управляет почти всем на Земле, включая климат, с момента зарождения жизни. Оно также определяет годичные и сезонные изменения, по мере того, как ориентация Земли изменяется на протяжении года. Со времен промышеленной революции, однако, новые силы начали сильно влиять на климат Земли.

"Последние 20-30 лет мы полагаем, что парниковые газы были главным фактором в недавних изменениях климата", - говорит Роберт Кахалан (Robert Cahalan), климатолог из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд.

Последние три десятилетия ученые НАСА изучали уникальные отношения между Солнцем и Землей. Используя наземные инструменты, такие как Solar Radiation and Climate Experiment (SORCE), они выяснили, сколько солнечной энергии попадает на Землю, и исследовали, что происходит с этой энергией, когда она проникает в атмосферу. Количество энергии, которое достигает внешней атмосферы Земли, называется полной поверхностной плотностью потока солнечного излучения. Полная плотность изменяется по многим временным шкалам, от секунд до столетий, из-за изменений в солнечной активности.

Солнце проходит через 11-летний цикл активности, от бурного до спокойного и обратно. Солнечная активность часто возникает возле солнечных пятен, темных областей на Солнце, вызванными концентрированными магнитными полями. Плотность солнечного излучения значительно выше во время солнечного максимума, когда солнечных пятен много и солнечная активность высока, по сравнению с солнечным минимумом, когда солнце спокойно и на нем нет пятен.

"Флуктуации солнечного цикла влияют на глобальную температуру Земли - примерно на 0,1 гардус Цельсия, немного больше во время солнечного максимума и меньше во время минимума", - говорит Томас Вудс (Thomas Woods), исследователь Солнца в Университете штата Колорадо (Боулдер). - "Сейчас Солнце находится в минимуме активности, а следующий максимум ожидается в 2012 году".

Используя SORCE, ученые выяснили, что во время наиболее спокойного периода внешней атмосферы Земли достигает около 1361 ватт/м2 солнечной энергии. Но когда солнце активно, эта величина на 1,3 ватт/м2 (0,1%) больше. "Эти измерения очень важны для климатических моделей, которые пытаются оценить влияние наземных сил на климатические изменения", - говорил Кахалан.

За последнее столетие средняя температура Земли увеличилась примерно на 0,6 С. Согластно результатам компьютерного моделирования, опубликованным исследователем Дэвидом Риндом (David Rind) из Центра космических исследований имени Годдарда, солнечное тепло отвечает примерно за 0,15 С, то есть 25%, от этого значения. Климат Земли зависит от баланса между поступающим солнечным излучением, исходящим тепловым излучением и составом атмосферы. Даже самые незначительные изменения этих параметров могут повлиять на климат. Примерно 30% солнечной энергии, которая поступает на Землю, отражаетмя назад в космос. Тучи, атмосферные аэрозоли, снег, лед, песок, поверхность океана и даже крыши домов играют роль в отражении излучения. Остальные 70% солнечной энергии поглощаются землей, океаном и атмосферой.

"Парниковые газы блокируют примерно 1% теплового излучения, которое исходит от Земли", - говорит Вудс. Этот дисбаланс между входящим солнечным излучением и исходящим тепловым излучением вероятно заставит Землю нагреваться в течение следующего столетия, ускоряя таяние полярных шапок, вызывая подъем уровня морей и вызывая более жесткие климатические условия.

Неантропогенные факторы килматических изменений

В доиндустриальную эпоху солнце и вулканические извержения были главными факторми в климатических изменениях Земли. Земля нагревалась и охлаждалась циклически. Главные холодные периоды называются ледниковыми периодами, последний из них закончился примерно 11000 лет назад.

"Мы живем во время, называемое голоценом - между двумя ледниковыми периодами", - говорит Кахалан. - "Но последние десятилетия некоторые называют антропоценом, поскольку главные изменения в климате Земли теперь управляются человеческой деятельностью, чего никогда не случалось раньше".

Солнце относительно спокойное по сравнению с другими звездами. "Мы не знаем, каким станет Солнце через тысячу лет", - говорит Дуг Рабин (Doug Rabin), солярист в Годдарде. - "Оно может быть значительно более активным и поэтому сильнее влиять на земной климат".

Или оно может стать спокойнее, делая климат Земли более прохладным, похожим на тот, что был в конце 17 столетия. В период с 1650 по 1715 год пятен на солнечной поверхности почти не наблюдалось. Продолжительное отсутствие солнечной активности могло быть частично ответственно за "Малый ледниковый период" в Европе и могло отражать циклические или нерегулярные изменения в интенсивности солнечного излучения за последние сотни лет. В это время зимы в Европе были дольше и холоднее примерно на 1 С, чем сейчас.

С тех пор происходило медленное увеличение солнечной активности. Если мы не найдем способ снизить количество парниковых газов, которые мы выбрасываем в атмосферу, таких как углекислый газ, то солнечная активность не будет доминировать в климатических изменениях. Но солнечные вариации, конечно, продолжат вносить поправки как в процесс нагревания, так и в процесс охлаждения на уровне 0,1-0,2 С в течение многих лет.

Будущие измерения колебаний солнечной активности

За три десятилетия наблюдений группа спутников НАСА и Европеского космического агенства получила важные сведения о полной плотности солнечного излучения. Total Irradiance Monitor, также известный как TIM, был запущен в 2003 году как часть миссии SORCE агенства НАСА и проводит измерения интенсивности излучения с высокой точностью. TIM был модернизирован как часть миссии Glory, которую планируют запустить в 2009 году. TIM продолжит непрерывные 30-летние измерения активности и поможет лучше понять прямое и непрямое влияние солнца на климат. Миссия Glory также соберет данные по атмосферным аэрозолям, одному из наименее понятных факторов, влияющих на климат.

Рени Гран
NASA's Goddard Space Flight Center

Источник:
NASA

Волна в атмосфере Сатурна

Два десятилетия тщательного изучения Сатурна наконец принесли свои плоды, поскольку позволили ученым обнаружить волновой спектр, или осцилляцию, в атмосфере Сатурна, видимую с Земли только раз в 15 лет.

Открытие волнового спектра - результат 22-летней кампании наблюдений Сатурна с Земли (это наиболее длительное изучение температуры вне Земли, когда-либо проводимое) и наблюдений "Кассини" за изменениями температуры в гигантской атмосфере Сатурна.

Результаты инфракрасных измерений "Кассини", которые появились в том же номере журнала "Природа", что и данные 22-летних наблюдений с поверхности Земли, указывают на схожесть волновой картины Сатурна со структурами, которые возникают в верхних слоях атмосферы Земли. Земные осциляции занимают примерно два года. Похожие структуры на Юпитере длятся больше 4 земных лет. Новые данные об атмосфере Сатурна добавляют общую связь между тремя планетами.

Исследователи НАСА изучали изменения в атмосфере Сатурна так же, как ученые наблюдают за климатическими изменениями в атмосфере Земли в течение долгого периода времени. Гленн Ортон (Glenn Orton) из Лаборатории реактивного движения в Пасадене, штат Калифорния, говорит, что терпение - это ключ к наблюдению изменений в течение сатурнианского года, примерно равному 30 земным годам.

"Это открытие могло быть сделано только путем длительного наблюдения за Сатурном", - говорит Ортон, руководитель наземных наблюдений. - "Это как складывать вместе 22-летний запас кусочков головоломки, собранных благодаря чрезвычайно плодотворному сотрудничеству студентов и ученых со всего мира, работающих на различных телескопах".

Волновая картина также называется атмосферной осциляцией. Она двигается туда и обратно внутри верхних слоев атмосферы Сатурна. Здесь области одинаковых температур располагаются друг над другом "слоями" - теплый-холодный. Такая смена температуры заставляет ветер все время менять направление с востока на запад, прыгая вперед-назад. В результате вся область колеблется как волна.

"Моментальный снимок" распределения температур в сатурнианской атмосфере был сделан сложным инфракрасным спектрометром "Кассини" (Composite Infrared Spectrometer). Вместе с наземными данными, этот "снимок" также выявил другие интересные явления. Например, каждые сатурнианские полгода температура на экваторе планеты изменяется с высокой на низкую, а температуры в южном и северном полушариях "меняются местами".

Майкл Флэзар (Mike Flasar), соавтор публикации и научный руководитель сложного инфракрасного спектрометра "Кассини" в Центре космических полетов Годдарда, Гринбелт, штат Мэриленд, говорит, что эти осциляции были обнаружены благодаря комбинации работы "Кассини" с кампанией наземных наблюдений.

"Эти были совместные усилия, использующие наземные данные, собранные за длительный период, а потом добавляющие к ним сведения об осциляциях, полученные "Кассини", - говорит Флэзар. - "Без "Кассини" мы могли бы никогда не увидеть структуру осциляций в деталях".

Ученые "Кассини" надеются выяснить, почему волновой спектр зависит от смен времен года, и почему изменения температуры происходят, когда Солнце находится прямо над экватором Сатурна.

Больше информации о миссии "Кассини-Гюйгенс":
http://saturn.jpl.nasa.gov
http://www.nasa.gov/cassini

Миссия "Кассини-Гюйгенс" является совместным проектом НАСА, Европейского космического агенства (ESA) и Итальянского космического агенства (ASI). Лаборатория реактивного движения, отдел Калифорнийского технологического института в Пасадене, управляет миссией "Кассини" по поручению Дирекции научных программ НАСА, Вашингтон D.C. Зонд "Кассини" был спроектирован, разработан и собран в ЛРД. Команда сложного инфракрасного спектрометра находится в Центре космических полетов Годдара, Гринбелт, штат Мэриленд.

Дия Чако (Diya Chacko)

Источник:
NASA

Органические дюны Титана

У Титана и Земли есть много общего, но не в том, что касается песка.

На Земле песчинки появляются в результате разрушения, но на Титане, возможно, все наоборот - большинство песка является результатом накопления.

Такая теория возникла у ученых проекта "Кассини" после изучения массивных песчаных дюн Титана с помощью спектрометра видимого и инфракрасного диапазона. Новые наблюдения увеличивают возможность того, что большинство песка появляется из углеводородных взвесей, падающих с неба, которые, оказавшись на поверхности, слепляются вместе и дорастают до размеров частиц песка.

Дюны Титана из темного органического материала, обнаруженные в 2005 году при помощи РЛС с формированием изображения, установленной на "Кассини", выглядят как громадные наносы кофейной гущи. С тех пор ученые "Кассини" пытаются выяснить, чем дюны Титана напоминают земные, марсианские и венерианские, чем отличаются от них, и почему. Благодаря этому исследователи начинают лучше понимать фундаментальные физические процессы, которые формируют поверхности планет.

В майском номере журнала "Икар" (Icarus) за 2008 год ученые проекта "Кассини" сообщили, что дюны содержат меньше водного льда, чем остальной Титан. Темно-коричневые пески выглядят так, будто они состоят из тех же сложных органических веществ, которые преобладают в туманной атмосфере Титана. Если и внутренний состав дюн такой же, то органического песка оказывается слишком много, чтобы его образование можно было объяснить только процессом эрозии.

Новые данные, возможно, помогут объяснить, как частицы углеводорода размером с частицы сигаретного дыма, попав на поверхность, вырастают в песчинки путем так называемого "спекания" - легкого плавления, которое сваривает частицы вместе. Возможно, именно процес спекания производит песчинки нужных размеров (0,18-0,25 мм), идеальные для переноса ветром и образования дюн.

Исследователь Джейсон У. Барнс (Jason W. Barnes) из Исследовательского центра Эймса, Моффет Филд, штат Калифорния, отвечает на некоторые вопросы о недавних исследованиях титановых дюн:

В. Благодаря каким эрозийным процессам может появляться песок Титана - включают ли они эрозию русел текущих рек, похожую на пескообразующие процессы, известные нам на Земле?

О. Поскольку Титан имеет русла, по которым течет жидкий метан, изначальная идея была, что речная эрозия сквозь титановую ледяную кору разбивает коренные породы на частички размером с пыль, из которых потом формируются дюны. Однако наши данные показывают, что песок не состоит изо льда, как предполагалось. Вместо этого песок кажется состоящим из органических частиц. Поэтому, хотя речная эрозия может играть определенную роль в образовании песка Титана, этот процесс явно более сложный, чем мы предвидели, и речная эрозия в нем - не главное.

В. То есть одна из теорий - что дюны образуются частицами аэрозоля, который падает на поверхность и накапливается в течение долгого времени?

О. По существу, да. Хитрость в том, что частицы в атосфере в десятки миллионов раз меньше, чем частицы песка. Поэтому в этой "восходящей" гипотезе аэрозольные частицы слепляются в большие песчинки через процесс, называемый спеканием. [При этом частицы достаточно разогреты, чтобы слепляться в песчинки]. Спекание протекает очень медленно, но похоже, что Титан просуществовал достаточно долго, чтобы данный процесс имел место.

В. Вы называете вещество на Титане песком, но опишите, в чем состоит сходство и различие между ним и тем песком, который мы видим на Земле в дюнах и на пляжах.

О. Для геолога песок - это набор частиц с характерными размерами 0,0625-2 мм. Поэтому, хотя большинство песка здесь, на Земле, состоит из силикатов, есть также песчаные дюны из сульфата кальция в Белых Песках, Нью-Мехико. А когда речь заходит о пляжах, мы видим еще большее разнообразие. В дополнение к обычным силикатным пляжам есть и другие: на Гаваях, например, есть черные песчаные пляжи (состоящие из темного вулканического базальта), пляжи розового песка (из кораллов) и даже пляжи зеленого песка (состоящие из оливенита - минерала, существующего в земной мантии).

Наши измерения показывают, что песок Титана вероятно состоит из органических молекул, и поэтому похож на 100-метровые горы кофейной гущи.

В. Среднее расстояние между дюнами составляет 2,1 км. Это похоже на то, что наблюдается на Земле?

О. Учитывая отличия в гравитации, химическом окружении, температуре и атмосфере Титана, интервалы между дюнами на удивление похожи на те, которые мы видим в пустыне Намиб в юго-западной Африке здесь, на Земле. Геологический механизм, который регулирует расстояние между дюнами, до конца не ясен, поэтому мы не уверены, являются ли похожие расстояния совпадением или мы наблюдаем проявление более глубоких механизмов, лежащих в основе формирования дюн.

В. Опишите, пожалуйста, флюгерные эффекты на дюнах.

О. Дюны Титана относятся так называемому продольному типу дюн. Гребни этих дюн ориентированы параллельно среднему направлению верта. То же самое мы видим в огромных песчаных морях на Земле: Сахаре, Намибии и Австралии. Однако почти все дюны в западном полушарии другие - они имеют гребни, перпендикулярные к направлению ветра.

Мы считаем, что знаем, какой ветряной режим формирует продольные дюны, и это позволяет нам делать выводы о направлении ветра на поверхности Титана по ориентации гребней дюн. Это действительно очень важно - до сих пор единственные поверхностные ветра, которые были измерены - это ветра на месте посадки "Гюйгенса". Современные модели глобальной циркуляции (которые, по всеобщему признанию, обладают довольно низкой точностью), предсказывают направление ветра, противоположное тому, что показывает ориентация дюн. Поэтому нанесение на карту ориентации дюн позволяет не просто узнать, как ведут себя ветры на поверхности, но и сделать это из космоса, а не посылая тысячи посадочных модулей.

В. Вы также сообщаете, что картографический спектрометр видимого и инфракрасного спектра увидел "междюновые" промежутки. Какое значение имеет возможность взглянуть на грунт, проглядывающий сквозь подошвы дюн?

О. Подложка между дюнами позволяет нам знать, на какой местности располагается дюна. Поверхность Титана достаточно неоднородна, а дюны находятся только на некоторых участках поверхности возле экватора. Мы еще не знаем, почему. Но соотнося то, на какой местности дюны формируются, а на какой - нет, мы надеемся обнаружить глобальные механизмы формирования и эволюции дюн.

В. Какие будущие измерения "Кассини" позволят получить больше информации о составе подложки?

О. Сейчас, когда мы знаем, на что смотреть, корреляция прошлых и будущих наблюдений от картографического спектрометра и системы получения изображений "Кассини", возможно, поможет точно сказать, какие местности предпочитают дюны, почему, и что эти предпочтения означают для глобальной геологии Титана.

Каролина Мартинез
Carolina Martinez

Источник:
NASA

Компактные галактики в ранней Вселенной

Представьте себе, что вам сообщили о рождении ребенка ростом 50 сантиметров и весом 80 килограммов. Прочтав это, вы бы сразу подумали, что вес ребенка напечатан с ошибкой.

Астрономы, изучающие галактики в далеком прошлом Вселенной, получили похожее озадачивающее сообщение, обнаружив 9 молодых компактных галактик, каждая из которых весит 200 млрд масс Солнца. Всего по 5000 световых лет в поперечнике, они - лишь маленькие крупицы по сравнению с теперешними "повзрослевшими" галактиками, но в них содержится примерно такое же количество звезд. Каждая такая галактика легко поместилась бы в центре нашей Галактики.

Астрономы использовали космический телескоп "Хаббл" (НАСА) и Обсерваторию им. Кека на Мауна Киа, Гаваи, чтобы изучить галактика такими, какими они были 11 млрд лет назад, когда Вселенной еще не исполнилось 3 млрд лет.

"Компактность этих галактик - настоящая загадка", - говорит Питер ван Доккум (Pieter G. van Dokkum) из Йельского университета в Нью-Хейвене, штат Коннектикут, который руководил исследованиями. - "Ни одна из массивных галактик на таком расстоянии не оказывалась настолько компактной. Пока неясно, каким образом они разрослись в теперешние большие галактики. Чтобы вырасти в 5 раз, им наверняка потребовалось пережить весьма сильные изменения за прошедшие 11 млрд лет. Возможно, это произошло в результате их столкновений друг с другом, но это, вероятно, не полный ответ".

Чтобы определить размеры галактик, команда ученых использовала камеру и мульти-объектный спектрометр ближнего инфракрасного диапазона (Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer, NICMOS) телескопа "Хаббл". Наблюдения обсерватории им. Кека былы проведены с помощью мощного лазера для коррекции размытия изображений из-за влияния земной атмосферы. "Только "Хаббл" и "Кек" могут разглядеть эти галактики, потому что они очень маленькие и находятся очень далеко", - объясняет ван Доккум.

Ван Доккум и его коллеги изучали галактики в 2006 году с помощью спектрографа ближнего ИК-диапазона телескопа Джемини-Юг на Сьерро Пачон в Чили. Эти наблюдения позволили выяснить расстояния до галактик и показали, что звезды в них имеют возраст 0,5-1 млрд лет. Самые массивные звезды уже стали сверхновыми.

"Во время проекта "Глубокий обзор Хаббла" (Hubble Deep Field) астрономы обнаружили, что галактики, в которых формируются звезды, имеют небольшие размеры", - говорит Марийн Франкс (Marijn Franx) из Лейденского университета в Голландии. - "Однако массы этих галактик также невелики - значительно меньше массы нашей Галактики. Проведя исследование значительно большей области, чем во время Hubble Deep Field, мы неожиданно обнаружили, что галактики с той же массой, что и наша Галактика, также были очень маленькими в прошлом. Все галактики раньше действительно выглядели по-другому, даже массивные, в которых звезды сформировалось рано".

11 млрд лет назад сверхплотные галактики могли составлять половину всех галактик с такой массой, формируя строительные блоки для теперешних наибольших галактик, говорит Доккум.

Как образовались эти маленькие переполненные галактики? По мнению Доккума, одним из способов могло быть взаимодействие темной материи и газообразного водорода в зарождающейся Вселенной. Темная материя - невидимая форма вещества, которая отвечает за большую часть массы Вселенной. Вскоре после Большого Взрыва Вселенная содержала неравномерный ландшафт темного вещества. Водород оказался захваченным в лужицах невидимого вещества и начал быстро вращаться в гравитационных воронках темной материи, в бешеном темпе формируя звезды.

Основываясь на массах галактик, установленных по их цвету, астрономы оценивают, что звезды вращаются вокруг дисков своих галактик со скоростью примерно 400-500 километров в секунду. Звезды в теперешних галактиках, для сравнения, двигаются с приблизительно вдвое меньшей скоростью, потому что они больше и вращаются медленнее, чем компактные галактики.

Эти галактики являются идеальными целями для широкоугольной камеры WFC3, которую планируют установить на "Хаббл" во время четвертого полета для обслуживания на орбите осенью 2008 года. "Мы надеемся использовать WFC3, чтобы найти тысячи подобных галактик. Изображения "Хаббла", вместе с лазерной адаптивной оптикой в "Кек" и похожих больших телескопах, должны привести к лучшему пониманию эволюции галактик на ранней стадии жизни Вселенной", - сказал Гарт Иллингворт (Garth Illingworth) из Калифорнийского университета, Санта Круз, и обсерватории Лика.

Эти данные были опубликованы 10 апреля в "Астрофизическом журнале" (The Astrophysical Journal Letters).

Космический телескоп "Хаббл" является совместным международным проектом НАСА и Европейского космического агенства (ESA) и управляется Центром космических полетов Годдарта (Goddard Space Flight Center, GSFC) в Гринбелт, штат Мэриленд. Научный институт космического телескопа (Space Telescope Science Institute, STScI) руководит научными операциями "Хаббла". Институт управляется Ассоциацией университетов для астрономических исследований (Association of Universities for Research in Astronomy) в Вашингтоне по поручению НАСА.

Донна Уивер/Рэй Виллард
Donna Weaver/Ray Villard
Space Telescope Science Institute, Baltimore, Md.

Питер ван Доккум
Pieter van Dokkum
Yale University, New Haven, Conn.

Источник:
NASA

Телескоп "Субару" сфотографировал диск самой легкой звезды

Группе японских ученых* удалось сфотографировать околозвездный диск вокруг молодой звезды FN Tau (в созвездии Тельца), масса которой в 10 раз меньше массы Солнца. Фотография была получена с помощью коронографа с адаптивной оптикой телескопа "Субару".

Планеты рождаются из диска пыли и газа, окружающего молодую звезду. Такой диск называют протопланетным, и он естественным образом появляется и развивается вместе со звездой наподобие Солнца**. Считается, что внутри диска из пыли формируются протопланеты, которые, сталкиваясь между собой, образуют планеты. Другими словами, чтобы понять процесс формирования планет, необходимо изучить околозвездные диски молодых звезд. Рождение планет является одной из самых важных проблем в астрономии, поэтому исследование структур вокруг молодых звезд с возрастом 100 тыс - 1 млн лет издавна проводится очень интенсивно.

Протопланетные диски невелики и относительно темны по сравнению со звездами, поэтому, хотя техника их наблюдения и прогрессировала в последние годы, случаев, когда их удалось сфотографировать, очень мало. На данный момент известны всего два околозвездного диска вокруг молодых звезд, похожих на Солнце. Опять же, "Субару", занимающийся поиском протопланетных дисков, до этого следил за относительно легкими для наблюдения звездами, которые тяжелее Солнца***. Напротив, диск вокруг молодой легкой звезды с массой, меньше половины массы Солнца, ни разу не был сфотографирован. Поэтому очень важно сфотографировать диск вокруг как можно более легкой звезды.

Группа, состоящая из ученых Университета передовых исследований (Sokendai), Национальной астрономической обсерватории (отдел поиска экзопланет Гавайской обсерватории), с помощью инфракрасного коронографа CIAO с адаптивной оптикой**** выполнила наблюдения молодой звезды возрастом 100 000 лет под названием FN Tau (созвездие Тельца) и получила снимок ее протопланетного диска.

FN Tau находится на расстоянии 460 световых лет от Земли в районе, где происходит интенсивное образование новых звезд. Это легкая звезда массой в одну десятую массы Солнца. Впервые сфотографирован диск вокруг звезды, меньшей половины массы Солнца. Самая легкая из звезд, возле которой до этого был сфотографирован диск, TW Hya в созвездии Гидры, в семь раз тяжелее.

Обнаруженный диск оказался почти круглой формы, что значит, что его удалось сфотографировать практически "сверху". Его радиус в 260 раз больше, чем расстояние от Земли до Солнца, то есть примерно такой, как и у обнаруженных до сих пор других околозвездных дисков. В его струкруте также не было замечено ничего необычного. С другой стороны, его массу оценивают в 6% от массы звезды, то есть это самый легкий из обнаруженных до сих пор дисков. Иными словами, диск вокруг FN Tau - это самый легкий сфотографированный протопланетный диск вокруг самой легкой звезды.

Планеты делятся на два класса: относительно небольшие планеты земного типа и планеты-гиганты, имеющие в несколько сотен раз большую массу. В Солнечной системе есть планеты обоих типов, но считается, что в легком диске вокруг FN Tau могут образоваться только маленькие землеподобные планеты. Это становится понятно, если оценить, какие планеты могут существовать на расстоянии 30 а.е.***** (размеры Солнечной системы), исходя из оцененной благодаря наблюдениям массы диска и теории формирования планет. Это не противоречит тому, что в диске FN Tau не обнаружено планетоподобных небесных тел.

Из открытых до сих пор 270 экзопланет (все они найдены непрямым методом - путем измерения колебаний в лучевой скорости главной звезды) большинство является планетами-гигантами вроде Юпитера, даже самая маленькая из них в 5 раз больше по массе, чем Земля. Иными словами, планету, которую можно было бы назвать по настоящему планетой земного типа, пока не обнаружили. Поэтому найти землеподобную планету вокруг такой легкой звезды - неотложная задача в области исследований экзопланет.

Отдел по изучению экстрасолнечных планет и ученые проекта "Субару" разрабатывают прибор, который сможет рассмотреть диск FN Tau еще раз более детально, - новый коронограф под названием HiCIAO. Если соединить его с системой адаптивной оптики нового поколения, то, возможно, удастся получить информацию о детальной структуре диска и о размерах и составе его пыли. Кроме того, этот диск, вероятно, станет одним из наиболее важных объектов исследований для изучения процесса рождения звезд, когда Национальная астрономическая обсерватория начнет исследования, используя строящийся в данный большой милли- и субмилливолновой интерферометр Атакама (ALMA) и находящийся в разработке гигантский телескоп нового поколения.

Результаты даного исследования были опубликованы в "Астрономическом журнале" за 20 января 2008 года, том 673, стр. L67.

*Примечание 1: В группу вошли ученые из Университета передовых исследований (Sokendai), Национальнаой астрономической обсерватории Японии (Отдел поиска экзопланет, Гавайскя обсерватория), Института космических исследования и аэронавтики, Японского национального аэрокосмического агенства (JAXA), Университета Нагоя, Университета Кобэ, Университета Ибараки. Это исследование проводилось при поддержке гранта "Grants-In-Aid for Scientific Research on Priority Areas" программы "Развитие науки экстрасолнечных планет" от Министерства образования, культуры, спорта, науки и технологии.

**Примечание 2: Схему эволюции вещества вокруг звезды, похожей на Солнце, можно посмотреть по адресу:
http://www.naoj.org/Pressrelease/2004/04/18/j_index.html

***Примечание 3: Предыдущие наблюдения "Субару" показали, что в дисках тяжелых звезд существуют разнообразные структуры, такие как спирали и находящиеся друг против друга арки ("банановые щели").
Обнаруженный "Субару" спиральный диск:
http://www.naoj.org/Pressrelease/2004/04/18/j_index.html
Обнаруженный "Субару" "банановый" диск:
http://www.naoj.org/Pressrelease/2006/06/27/j_index.html

****Примечание 4:
О CIAO телескопа "Субару":
http://www.naoj.org/Observing/Instruments/CIAO/index.html
Об адаптивной оптике телескопа "Субару":
http://www.naoj.org/Observing/Instruments/AO/index.html

*****Примечание 5: Среднее расстояние между Землей и Солнцем (примерно 150 млн. км) называют 1 астрономической единицей (а.е.).

Источник:
Subaru Telescope (NAOJ)

Тень Юпитера влияет на форму его колец

Используя данные космического исследовательского аппарата Галилео (Galileo), ученые показали, что тень Юпитера влияет на его кольца и на орбиты частиц в кольцах. Это открытие было опубликовано 1 мая в журнале "Природа".

Кольца Юпитера тусклые и не идут ни в какое сравнение с яркими и величественными кольцами Сатурна. Они были обнаружены в 1979 году космическим аппаратом "Вояджер" (Voyager) и состоят из крошечных частиц, появившихся в результате столкновений между спутниками Юпитера и метеоритами. Эти крупицы настолько малы, что тысяча из них, слепленные вместе, будут длиной в миллиметр. Иными словами, она так же малы, как частицы в сигаретном дыме. "Галилео" удалось непосредственно измерить их в ходе своей миссии.

Ученые изучали кольцо вблизи спутника Юпитера Тебы. "Мы обнаружили, что тень Юпитера играет важную роль в формировании кольца", - говорит Дуглас Гамильтон.

"На дневной стороне Юпитера солнечный свет заряжает частицы пыли положительно, в то время как на ночной стороне частицы заряжены отрицательно. Разные заряды по-разному взаимодействуют с магнитным полем Юпитера, что приводит к изменению орбит пылинок, а при определенных условиях даже наклон их орбит к экватору может измениться", - продолжает Гамильтон.

Например, некоторые пылинки переходят на орбиты, наклоненные внутри кольца на угол более 20 градусов к экватору Юпитера. Это удивило ученых, потому что частицы в видимых кольцах имеют орбиты, наклоненные только на 1 градус.

Гамильтон объясняет, что пыль вокруг планет получает электрические заряды путем столкновения с окружающей плазмой. Солнечный свет действует буквально как переключатель, и высвобождает электроны из поверхности частиц кольца. "Поэтому в солнечном свете электроны выбиваются из пылинок, но во время прохождения тени они возвращаются", - продолжает он.

Эти данные были получны "Галилео", который находился на орбите вокруг Юпитера в течение 7 лет, преже чем был отправлен в контролируемое погружение в атмосферу Юпитера, таким образом закончив свою миссию в 2003 году. Суперчувствительный детектор пыли на "Галилео" зарегистрировал тысячи ударов от пылевых частиц на своем пути сквозь систему колец Юпитера в 2002 и 2003 годах.

С помощью компьютерного моделирования ученым удалось объяснить новое явление в кольцах. "Наши измерения выявляют до сих пор неизвестные свойства колец", - сказал Гаральд Крюгер (Harald Krüger) из Института исследований Солнечной системы общества Макса Планка (Германия). Например, пылевые частицы могут находиться дальше от планеты, чем предполагалось ранее. "Кроме того, некоторые частицы имеют орбиты, сильно наклоненные к экватору Юпитера", - добавляет Крюгер.

Эти результаты очень важны, поскольку электрически заряженные пылинки играют важную роль в рождении планет. Считается, что планеты были рождены из диска, состоящего из пыли и газа.

"Кольца Юпитера похожи на лабораторию, в которой мы можем изучать пылевые астрофизические процессы", - говорит Крюгер.

Лаборатория реактивного движения НАСА (Пасадена, Калифорния) построила космический аппарат "Галилео" и руководит миссией.

Каролина Мартинез
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.

Источник:
NASA

Космический аппарат НАСА сделал цветную фотографию Фобоса

Новые стереоизображения Фобоса, большего из спутников Марса, двигающегося по внутренней орбите, были получены космическим орбитальным аппаратом НАСА.

23 марта камера высокого разрешения High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE), установленная на космическом орбитальном аппарате Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) сделала два снимка Фобоса с интервалом в 10 минут. Ученые объединили эти снимки, чтобы получить стереоизображение.

"Фобос вызывает большой интерес тем, что может быть богат водяным льдом и углеродистыми веществами", - говорит Альфред МакИвен (Alfred McEwen), научный руководитель проекта HiRISE в Лаборатории Луны и планет Университета штата Аризона (Тускон).

Предыдущие космические аппараты, в частности Mars Global Surveyor, получили снимки Фобоса с лучшим разрешением, потому что пролетали ближе к нему, говорит Натан Бриджес (Nathan Bridges), член команды HiRISE в Лаборатории реактивного движения (Пасадена, штат Калифорния).

"Но снимки HiRISE - лучше по качеству, поэтому ее данные являются одними из самых лучших для Фобоса", - говорит Бриджес. - "Они позволят выяснить происхождение и эволюцию этого спутника".

Комбинируя информацию от сине-зеленого, красного и инфракрасного фильтров, ученые подтвердили, что вещество вокруг наибольшего образования на Фобосе - кратера Стикни - выглядит более синим, чем остальная поверхность. Считается, что удар, вырывший этот 9-километровый кратер, чуть не разнес Фобос на куски.

"Если провести аналогию с лунными веществами, то более синий цвет может означать, что данное вещество "новее", то есть оно не подвергалось действию открытого космоса так долго, как остальная часть поверхности Фобоса", - говорит Бриджес.

На новом изображении Фобоса видны оползни вдоль стенок Стикни и других больших кратеров; борозды и цепочки кратеров; и, наконец, спрятавшиеся на темной стороне кратеры, освещенные "марсианским светом".

"Марсианский свет" - это солнечный свет, отраженный от Марса в сторону спутника. Это явление похоже на пепельный свет Луны - явление, когда Земля освещает темную сторону Луны отраженным светом. Как и Луна, спутники Марса Фобос и Деймос всегда обращены одной и той же стороной к планете, вокруг которой вращаются.

Эти изображения находятся среди нескольких других изображений HiRISE, размещенных по адресу:
http://www.nasa.gov/mission_pages/MRO/multimedia/20080409.html
Изображения включают и анаглиф (двухцветную стереограму), то есть трехмерное изображение Фобоса, которое можно увидеть с помощью красно-синих очков.

Mars Reconnaissance Orbiter движется со скоростью примерно 12 500 км/час между 250 и 316 километрами над поверхностью Марса.

Фобос находился на расстоянии 6 800 километров, когда камера HiRISE сделала первую фотографию. На таком расстоянии камера смогла снять поверхность с разрешением 6,8 метров на пиксель, и увидеть детали поверхности величиной 20 метров в поперечнике.

Когда камера сделала второй снимок несколько минут спустя, Фобос находился на расстоянии 5 800 километров. На таком расстоянии камера рассмотрела детали поверхности примерно 15 метров в поперечнике.

Фобос с диаметром всего 22 километра, имеет силу тяжести в 1000 раз меньшую, чем Земля. Этого недостаточно, чтобы стянуть его в шар, поэтому он продолговатой формы. Другой спутник Марса, Деймос, еще меньше, его диаметр примерно 12 километров. Эти очень темные, крохотные спутники могут быть захваченными астероидами из внешнего, богатого углеродом пояса астероидов между Марсом и Юпитером.

Спектрометр Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer, установленный на MRO, в прошлом году наблюдал за обоими марсианскими спутниками. Объединяя эти данные с данными HiRISE по Фобосу, ученые могут составить карту минералов и грунтов на спутниках Марса.

Информация о Mars Reconnaissance Orbiter доступна по адресу:
http://www.nasa.gov/mro

Миссия Mars Reconnaissance Orbiter управляется ЛРД по поручению Дирекции научных космических программ НАСА. Сам космический аппарат был построен компанией "Космические системы Локхид Мартин" (Денвер, штат Колорадо), которая является генеральным подрядчиком проекта. Университет штата Аризона управляет камерой HiRISE, которая была создана корпорацией Ball Aerospace & Technologies Corp. (Боулдер, штат Колорадо).

Гай Вебстер (Guy Webster)
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
guy.webster@jpl.nasa.gov

Лори Стайлз (Lori Stiles)
University of Arizona, Tucson
lstiles@u.arizona.edu

Источник:
NASA