Вулканы Титана устроили "Кассини" прохладный прием

Инфракрасная карта с местами вулканической активности Image credit: NASA/JPL/Universtiy of Arizona

На этой инфракрасной карте отмечены две области Титана, спутника Сатурна, которые изменили свою яркость. Некоторые астрономы предполагают, что это могут быть участки с криовулканической активностью.

Данные, собранные космическим аппаратом "Кассини" во время нескольких последних приближений к Титану, добавили еще одну стрелу в колчан ученых, полагающих, что спутники Сатурна содержат активные криовулканы, которые выплевывают сверхохлажденную жидкость в его атмосферу. Доклад об этом был обнародован во время заседания Американского геофизического союза в Сан-Франциско, Калифорния.

"Криовулканы – одно из самых удивительных явлений в Солнечной системе", – говорит Розали Лопес (Rosaly Lopes), исследователь из группы радиолокатора "Кассини" в Лаборатории реактивного движения НАСА в г. Пасадена, Калифорния. - "Если бы Везувий был криовулканом, его лава заморозила бы жителей Помпеи".

Предполагается, что  вместо магмы криовулканы Титана извергали бы такие вещества как вода, аммиак и метан. Ученые подозревали, что Титан может быть населен криовулканами, и в нескольких предыдущих пролетах возле спутника "Кассини" собрал данные, которые, возможно, подтверждают их существование. На изображениях спутника видны дымки, парящие над похожими на потоки формациями. Ученые распознали в них признаки криовулканизма.

"Данные "Кассини" повышают вероятность того, что поверхность Титана активна", – говорит Джонатан Лунин (Jonathan Lunine), междисциплинарный ученый из Лаборатории Луны и планет, Университет Аризоны, Туксон. - "Основанием для подобных выводов служит то, что в областях, где радиолокационные изображения подтвердили вулканическую деятельность, между прилетами "Кассини" произошли изменения".

Считать, что и сейчас поверхность Титана активна, ученых заставили изменения яркости и альбедо, обнаруженные в двух отдаленных регионах Титана. Альбедо – это отношение количества падающего на поверхность света к количеству отраженного. Эти изменения были зафиксированы спектрометром видимого и инфракрасного картографирования во время приближений к Титану, происходящих с июля 2004 года до марта 2006 года. В одной из двух областей альбедо поверхности резко подскочило вверх и осталось более высоким, чем ожидалось. В другой области альбедо увеличилось, но потом опустилось до прежней величины. Также есть свидетельства, что на одной из изменяющихся территорий присутствует аммиачный иней, причем его наличие было зафиксировано тогда, когда область была активна.

"Принято было считать, что аммиак находится только под поверхностью Титана", – говорит Роберт М. Нельсон (Robert M. Nelson) из ЛРД, ученый из группы спектрометра для визуального и инфракрасного картографирования "Кассини". - "Однако то, что он появляется во время изменения яркости, доказывает, что он транспортируется из внутренней части Титана к поверхности".

Астрономы также указывают на то, что подобный вулканизм может высвобождать метан из внутренних частей Титана, и это объясняет непрерывное появление свежего метана. Без такого восполнения, говорят ученые, изначальный атмосферный метан Титана уже давно бы полностью исчерпался.

Другие ученые, ознакомившись со спектрометрическими данными, возражают, что распознание аммиака нельзя считать достоверным, и что предполагаемые изменения яркости могут и не быть связаны с изменениями на поверхности Титана. Вместо этого они могут происходить от временного появления поземных "туманов" из капелек этана очень близко к поверхности Титана, т.е. управляться скорее атмосферными, чем геофизическими процессами. Нельсон также учел вариант поземного тумана: "Остается возможность, что причиной эффекта является местный туман. Но в этом случае следовало бы ожидать, что со временем он будет изменять размер вследствие активности ветров, а мы этого не наблюдали".

Холодные вулканы Титана – не доказанный факт. Альтернативные гипотезы активного Титана предполагают, что спутник Сатурна эволюционирует так же, как один из спутников Юпитера.

"Подобно Каллисто, Титан, возможно, сформировался как относительно холодное тело и никогда не подвергался приливному нагреву, достаточному для возникновения вулканизма", – говорит Джеффри Мур (Jeffrey Moore), планетарный геолог Научно-исследовательского центра Эймса, Моффет-Филд, штат Калифорния. - "Потоковидные структуры, видимые на поверхности, могут быть ледяными осколками, смазанными метановым дождем и переместившимися вниз по склонам, где они скопились  в груды - подобно грязевым потокам на Земле.

Возможно, в этом вопросе ученых ожидают новые открытия. Астрономы все еще анализируют данные последнего пролета "Кассини" над Титаном 5 декабря. Следующий пролет запланирован через 11 дней, когда КА пройдет на расстоянии 979 км от его закрытой тучами поверхности.

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

Миссия "Кассини-Гюйгенса" является совместным проектом НАСА, Европейского космического агентства (ESA) и Итальянского космического агентства (ISA). Лаборатория реактивного движения, отдел Калифорнийского технологического института в Пасадене, руководит миссией по поручению Директората научных миссий НАСА в Вашингтоне, округ Колумбия. Космический зонд "Кассини" был спроэктирован и собран в ЛРД. Радиолокатор был построен ЛРД и ISA, в сотрудничестве с учеными из США и некоторых европейских стран. Команда спектрометна визуального и инфракрасного картографирования размещена в Университете Аризоны.

Каролина Мартинез
Carolina Martinez
818-354-9382
Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif.
carolina.martinez@jpl.nasa.gov

Рэйчел Прюсей
Rachel Prucey 650-604-0643
NASA Ames Research Center, Moffett Field, Calif.
rachel.l.prucey@nasa.gov

Источник:
NASA

Самый высокий в мире телескоп

Дорога к горе Чахнантор Автор: Tim van Kempen

Астрономический научно-образовательный центр при Токийском университете с середины января этого года начинает строительство нового инфракрасного отражательного телескопа диаметром 1 м. Телескоп будет расположен на горе Чахнантор (высота над уровнем моря 5640 м), которая находится в пустыне Атакама на севере Чили. Окончание строительства запланировано на конец марта. Таким образом, этот телескоп будет расположен выше всех телескопов в мире.

Телескоп является первым из трех телескопов в проекте TAO (Tokyo Atakama Observatory). Место для размещения телескопа было выбрано из-за своей сухости и низкого давления (примерно 0.5 атм). Ультрафиолетовые лучи легко поглощаются воздухом и водяным паром, поэтому вершина Чахнантор оказывается весьма удобной для наблюдений в ультрафиолете с длиной волн порядка 0.02-0.03 мм, которые до сих пор невозможно было проводить в поверхности Земли. Телескоп сможет видеть самые отдаленные галактики и рождение планет. Предполагается, что его вместе с 6-метровым куполом доставят в Чили 10 числа. Стоимость изготовления и установки оценивается в 1 млрд иен.

В рамках проекта TAO также планируется отремонтировать и доставить на Чахнантор 2-метровый телескоп Magnum, который работал на Гавайях под управлением Токийского университета. Кроме того, предполагается, что через 6-7 лет будет сконструирован 6.5-метровый телескоп (стоимостью порядка 7 млрд иен), который присоединится к двум другим.

Группа ученых из Астрономического центра, возглавляемая профессором Юдзуру Ёсии (Yuzuru Yoshii) получила от правительства Чили разрешение бесплатно использовать участок для научных целей. К вершине горы была проведена дорога длиной 6 км, а также был расчислен участок площадью около 100 м2 для установки телескопов.

Чтобы избежать влияния атмосферы, также можно использовать астрономические спутника. Однако их недостатками являются высокая стоимость, трудность установки на них крупных телескопов и невозможность починки.

Кадзи Нобутаро (Kaji Nobutaro)

Источник:
Asahi.com

Сначала были черные дыры

Так выглядел газ в молодой галактике, когда Вселенной было 870 млн. лет от роду CREDIT: NRAO/AUI/NSF, SDSS

Астрономам, возможно, удалось решить космический вариант загадки о курице и яйце, а именно: что появилось раньше – галактики или сверхмассивные черные дыры в их центрах.

"Похоже, что черные дыры появились первыми. Доказательств становится все больше", – говорит Крис Карилли (Chris Carilli) из Национальной радиоастрономической обсерватории (NRAO). Карилли кратно изложил результаты недавних исследований, проведенных международной группой, которая изучала условия в первые миллиарды лет в истории нашей Вселенной, в докладе, представленном на собрании Американского астрономического общества (American Astronomical Society) в Лонг-Бич, штат Калифорния.

Предыдущие исследования галактик и их центральных черных дыр обнаружил интригующую связь между массами черных дыр и центральных "вздутий" из звезд и газов в галактиках - балджей. Отношение масс черной дыры и балджей примерно одно и тоже для широкого спектра галактических размеров и возрастов. Для центральных черных дыр массой от нескольких миллионов до многих миллиардов масс Солнца, их масса составляет примерно одну тысячную от массы окружающего балджа.

"Постоянное соотношения указывает на то, что черные дыры и балджи галактик влияют на рост друг друга, находясь в некоторых интерактивных отношениях", – говорит Доминик Ричерс (Dominic Riechers) из Калифорнийского технологического института. - "Вопрос стоял так: растет ли сначала что-то одно, потом другое, или они увеличиваются вместе, сохраняя соотношение масс в течение всего процесса".

В последние несколько лет ученые использовали телескоп Very Large Array  (VLA) Национального научного фонда и интерферометр на плато Буре во Франции, чтобы заглянуть в далекую часть истории нашей Вселенной (возраст которой 13.7 миллиардов лет), во времена зарождения первых галактик.

"Мы наконец смогли измерить массы черных дыр и балждей в нескольких галактиках, которые мы видим такими, какими они были в первые миллиард лет после Большого Взрыва, и эти данные указывают на то, что постоянное соотношение, которое мы наблюдаем в близких галактиках, могло не сохраняться в ранней Вселенной. Черные дыры в этих молодых галактиках были значительно тяжелее по сравнению с балджами, чем те, что мы видим в ближайшей к нам части Вселенной", – говорит Фабиан Уолтер (Fabian Walter) из Института астрономии имени Макса Планка в Германии.

"Из этого мы делаем вывод, что черные дыры начали расти первыми".

Следующая задача – выяснить, как черная дыра и балдж влияют на рост друг друга. "Мы не знаем, какой механизм действует, и почему в определенный момент устанавливается "стандартное" соотношение масс", – добавляет Ричерс.

Карилли объясняет, что главными инструментами для решения этой задачи станут новые телескопы, которые сейчас находятся в стадии разработки. "Телескопы Expanded Very Large Array (EVLA) и Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) дадут значительное улучшение чувствительности и разрешающей способности, чтобы сфотографировать газ в этих галактиках в мелком масштабе, чтобы детально изучить их динамику", – говорит Карилли.

"Чтобы понять, как Вселенная стала такой, как она есть сегодня, мы должны понять, как первые звезды и галактики сформировались в молодой Вселенной. С новыми обсерваториями, которые мы будем иметь через несколько лет, мы имеем возможность изучить важные подробности из той эпохи, когда Вселенная была всего лишь ребенком по сравнению с сегодняшним взрослым", – говорит Карилли.

Карилли, Ричерс и Уолтер сотрудничали с Франком Бертолди (Frank Bertoldi) из Университетом Бонна; с Карлом Ментеном (Karl Menten) из MPIfR; с Пьером Коксом (Pierre Cox) и Роберто Нери (Roberto Neri) из Института миллиметровой радиоастрономии (IRAM) во Франции.

Национальная радиоастрономическая обсерватория принадлежит Национальному научному фонду США и работает под совместным управлением Объединенных университетов (Associated Universities, Inc.)

Дэйв Финли
Dave Finley, Public Information Officer

Источник:
NRAO - Black Holes Lead Galaxy Growth, New Research Shows

"Хаббл" находит углекислый газ на экзопланете

Image credit: ESA, NASA,
M. Kornmesser (ESA/Hubble),
and STScl.

Космический телескоп "Хаббл" НАСА обнаружил углекислый газ в атмосфере планеты, которая вращается вокруг другой звезды. Это открытие является важным шагом к нахождению биологических индикаторов внеземной жизни.

Планета размером с Юпитер под названием HD 189733b слишком горячая, чтобы на ней могла существовать жизнь. Но наблюдения "Хаббла" подтвердили идею о том, что возможно детектировать базовые химические компоненты, необходимые жизни, на планетах других солнечных систем. Органические соединения также могут быть побочными продуктами жизнедеятельности, и их обнаружение на планетах земной группы однажды может дать первое доказательство существования жизни вне нашей планеты.

Предыдущие наблюдения HD 189733b "Хабблом" и космическим телескопом "Спитцер" (НАСА) обнаружили водяной пар. Немного раньше, в этом году "Хаббл" зарегистрировал метан в атмосфере планеты.

Изначально "Хаббл" проектировался для наблюдений дальних областей Вселенной, однако сегодня он открывает новую эру в астрофизике и сравнительной планетологии", – говорит Эрик Смит (Eric Smith), ученый программы космического телескопа "Хаббл" в штаб-квартире НАСА в Вашингтоне. – "Подобные атмосферные исследования помогут определить состав атмосфер и химические процессы, действующие на далеких мирах в других солнечных системах. У этого нового рубежа науки чрезвычайно многообещающе будущее, поскольку мы ожидаем найти намного больше молекул в атмосферах экзопланет".

Марк Суэйн (Mark Swain), исследователь из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, штат Калифорния, использовал камеру ближней инфракрасной области и многообъектный спектроскоп "Хаббла", чтобы изучить инфракрасное излучение планеты, которая расположена в 63 световых годах от Земли. Газы в атмосфере планеты поглощают определенные длины волн света, исходящего из внутренней светящейся части планеты. Суэйн идентифицировал углекислый газ и оксид углерода (угарный газ). Их молекулы оставляют уникальные спектральные отпечатки на излучении, которое достигает Земли. Впервые был получен эмиссионный спектр в области ближнего инфракрасного излучения для экзопланеты.

"Самое захватывающее в данном открытии – углекислый газ, потому что при определенных условиях он может быть связан с биологической активностью, как на Земле", – говорит Суэйн. - "Уже то, что мы смогли зафиксировать его и оценить его изобилие, является значительным достижением в наших длительных усилиях по выяснению, из чего состоят экзопланеты и могут ли они быть вместилищами жизни".

Такой тип наблюдений лучше всего подходит для планет, чьи орбиты наклонены ребром к Земле. Они регулярно проходят перед, а потом за своими звездами – это явления называются затмениями. Планета HD 189733b заходит за свое солнце раз в 2.2 дня. Затмение позволяет вычесть свет только от звезды (когда планета закрыта) из общего света звезды и планеты до затмения. Это изолирует излучение планеты и делает возможным химический анализ ее атмосферы. "Таким образом, мы используем заход планеты за звезду, чтобы изучить дневную сторону планеты, которая содержит самую нагретую часть атмосферы", - говорит Гуатам Васишт (Guatam Vasisht) из ЛРД. - "Мы начинаем находить молекулы и понимать, сколько их, а также видеть разницу между дневной и ночной стороной".

Успешных опыт регистрации близкого инфракрасного спектра, излучаемого планетой, стал очень обнадеживающим событием для астрономов, планирующих использовать Космический телескоп имени Джеймса Вебба (НАСА) после его запуска в 2013 году. Биологические маркеры лучше всего видны в близком инфракрасном излучении. Астрономы с нетерпением ожидают использования телескопа "Вебб" для спектроскопического поиска биомаркеров на планете земного типа размером с Землю или на "суперземле" - в несколько раз больше ее.

"Вебб", вероятно, сможет проводить значительно более чувствительные измерения подобных затмений", – говорит Суэйн.

Больше информации о космичевском телескопе "Хаббл" на сайте http://www.nasa.gov/hubble

Уитни Клавин
Whitney Clavin 818-354-4673
Jet Propulsion Laboratory
whitney.clavin@jpl.nasa.gov

Дж.Д. Харрингтон
J.D. Harrington 202-358-5241
NASA Headquarters, Washington
j.d.harrington@nasa.gov

Рэй Виллард
Ray Villard 410-338-4514
Space Telescope Science Institute, Baltimore, Md.
villard@stsci.edu

Источник:
NASA

Драма в туманности "Тарантул"

Туманность 30 Doradus (30 Золотой Рыбы), расположенная в галактике "Большое Магелланово Облако",  – одна из самых активных зон формирования массивных звезд в окрестностях нашей Галактики, также известная как туманность "Тарантул". Ее многочисленные звезды рождают интенсивное излучение и обжигающие ветра из нагретого до миллионов градусов газа, которые вырезают громадные пузыри в окружающей пыли и более холодном газе.

Другие массивные звезды пронеслись по пути своей эволюции и взорвались сверхновыми, раздувая такие пузыри в подсвеченные рентгеновским излучением сверхпузыри. Они также оставили после себя пульсары - вехи своих прежних жизней - и расширяющиеся остатки сверхновых, которые вызывают коллапс огромных облаков пыли и газа и запускают формирование новых поколений звезд.

Credit: NASA/CXC/Penn State/L.Townsley et al.

В центре 30 Золотой Рыбы, на пересечении трех таких сверхпузырей, лежит звездное скопление R136. Однако возраст его звезд составляет 1-2 миллиона лет, то есть они слишком молоды, чтобы стать сверхновыми, освещающими сверхпузыри рентгеновскими лучами. Наоборот, R136, вероятно, сформировался последним во всем 30 Doradus. А массивный он, вероятно, потому, что сверхпузыри наложились друг на друга и сконцентрировали свой газ в этом регионе, таким образом запустив здесь интенсивное звездообразование.

Туманность 30 Doradus находится примерно в 160 000 световых годах от Земли в южном созвездии Золотой Рыбы. Она имеет примерно 800 световых лет в поперечнике и ярко светится на многих длинах волн. Если бы она находилась на том же расстоянии, что и туманность Ориона (1 300 световых лет), она бы имела площадь 60 полных Лун, и ее видимый свет был бы достаточно ярким, чтобы ночью на Земле от него появились тени. Это последнее рентгеновское изображение туманности "Тарантул" было получено космической рентгеновской обсерваторией "Чандра" в течение 114 000 секунд, или 31 часа, – в три раза дольше, чем предыдущее. На этом снимке красное показывает нижнюю границу рентгеновского спектра, который улавливает "Чандра", средний участок представлен зеленым, а наибольшие энергии рентгеновских лучей – голубым.

Дженифер Морконе
Media contacts: Jennifer Morcone, 256-544-7199
Marshall Space Flight Center, Huntsville, Ala.
Jennifer.J.Morcone@nasa.gov

Мэган Вацке
Megan Watzke 617-496-7998
Chandra X-ray Center, Cambridge, Mass.
m.watzke@cfa.harvard.edu

Источник:
NASA