Что произошло во Вселенной?

Обзор публикаций журнала «Вселенная. Пространство. Время»

Космический аппарат НАСА «Юнона» на орбите Юпитера

Космический аппарат НАСА «Юнона» успешно достиг Юпитера. Старт корабля произошел 5 августа 2011 года. Интересно, что 9 октября 2013 года «Юнона» вернулась к Земле, чтобы совершить гравитационный манёвр на расстоянии 559 км от её поверхности для разгона аппарата. Скорость зонда после совершения гравитационного маневра составила около 40 тыс. км/час.

«Юнона» проведет примерно один год на орбите вокруг Юпитера, над его южным и северным полюсами, наблюдая южное и северное полярные сияния, которые считаются самыми мощными в Солнечной системе, изучая его атмосферу и магнитосферу. Таким образом, «Юнона» станет первым аппаратом, сделавшим снимки северного и южного полюсов Юпитера, и вторым космическим аппаратом, вышедшим на орбиту Юпитера после «Галилео», находившегося на орбите вокруг газового гиганта с 1995-го по 2003 год.

Драгоценные металлы пришли из космоса

Происхождение тяжелых элементов периодической таблицы, таких, как золото, серебро и платина, оставалось до настоящего времени загадкой для ученых. В конце 50-х годов ХХ столетия физики-ядерщики доказали, что высокоэнергетические космические события, такие, как взрывы гигантских звезд или слияния нейтронных звезд, могут служить источниками элементов, формируемых в r-процессе. Однако убедительных наблюдательных подтверждений этой гипотезы до недавнего времени получено не было. Ответ был найден при исследовании далекой тусклой карликовой галактики под названием Ретикулум II. Эта галактика лежит на расстоянии 100 тыс. световых лет от Земли, и в спектрах её звезд обнаруживаются значительные количества элементов, являющихся продуктами

r-процесса ядерного синтеза. Наблюдаемые количества этих элементов указывают на то, что их источником является столкновение двух нейтронных звезд. Наше Солнце и Солнечная система являются третьим поколением звезд и планет, родившихся в туманности, на месте которой также происходили подобные космические катаклизмы. Образованные при этом тяжелые элементы вошли в состав протоземли, астероидов и других твердых планет солнечной системы.

Миссия «Розетты» завершится 30 сентября

Эпохальный космический проект полета космического аппарата «Розетта» к ядру кометы, открытой украинскими учеными Чурюмовым и Герасименко, близится к завершению. К настоящему времени космический аппарат «Розетта» (Rosetta) работает в космосе уже 12 лет. Его оборудование изношено. Сейчас «Розетта» движется вместе с кометой 67P Чурюмова-Герасименко и уже удалилась от Солнца на более чем 850 млн. км.

Команда ученых, управляющая «Розеттой», решила не вводить ее в режим бездействия, чтобы сэкономить энергию, из соображений безопасности. Ученые решили, что аппарат упадет на комету так же, как два года назад это сделал его модуль «Филы».

Последние часы «Розетты» будут посвящены измерениям и снимкам очень высокого разрешения. Это даст в руки ученым уникальные данные, которые другим способом не получить. Когда зонд опустится на комету, связь с ним оборвется.

Удивительный мир планеты трех солнц

Вселенная богаче самого бурного воображения писателей-фантастов. И если раньше могло показаться, что родная планета Люка Скайуокера из «Звездных войн» Татуин с её двумя солнцами в небе была странным миром, то представьте себе планету, на которой можно видеть сначала затяжной «полярный день» или тройные восходы и закаты каждый день, в зависимости от сезонов, которые сами по себе длятся дольше, чем может прожить человек.

Такая планета была открыта командой астрономов во главе с Даниэлем Апаи, ассистентом-профессором астрономии и наук о планетах Аризонского университета, США, при помощи метода прямого наблюдения. Расположенная на расстоянии примерно 340 световых лет от Земли в созвездии Центавра, планета HD 131399Ab является одной из самых молодых известных науке планет — её возраст составляет всего лишь 16 миллионов лет — и одной из немногих экзопланет — планет у других звезд, открытых при помощи прямых наблюдений.

Земля в обитаемой зоне — риски существования

В настоящее время установлено, что жизнь может существовать на планетах у других звезд, если они находятся в обитаемой зоне, в которой наиболее оптимальные температурные условия для существования воды в жидком состоянии. По этим критериям Земля находится в середине обитаемой зоны в нашей Солнечной системе. На внешнем крае обитаемой зоны располагается холодный Марс, где вода существует в виде льда. На внутреннем крае обитаемой зоны находится горячая Венера с полным отсутствием воды.

Однако и у Земли есть свои риски существования. Земля постепенно теряет атмосферу в космос. Каждый день примерно 90 тонн материи покидает атмосферу нашей планеты и уходит в космическое пространство. При общем весе атмосферы Земли

5 х 10^15 тонн это не слишком большие потери, однако изучение причин и механизмов этого явления имеет большое значение для понимания аналогичных процессов на других планетах, в том числе потенциально обитаемых.

Одно из последних исследований, проведенных учеными миссии «Cluster», показало, что суммарный процесс потери атмосферы зависит от направления линий межпланетного магнитного поля, создаваемого Солнцем.

Какова судьба нашей Вселенной?

Согласно теории «горячей Вселенной», одним из создателей которой был одессит Георгий Гамов, наша Вселенная появилась в результате Большого взрыва, начиная с которого Вселенная расширяется. Данные космической миссии «Планк» уточнили ее возраст. Он составляет 13,8 млрд. лет. По данным «Планка», Вселенная состоит на 4,9% из обычного (барионного) вещества, которое включает сотни миллиардов галактик, включая нашу галактику Млечный путь, на 26,8% из тёмной материи и на 68,3% из тёмной энергии.

Но каким образом ранняя Вселенная развилась до своего текущего состояния, и что это знание может рассказать о будущем нашего мира? Имитированные путешествия сквозь пространство-время основаны на многочисленных экспериментальных данных, включая наблюдения, проводимые при помощи обзора «Dark Energy Survey» (DES), в ходе которого недавно была открыта новая группа сверхтусклых галактик-компаньонов Млечного пути, богатых темной материей. Эта невидимая форма материи оказывает на нормальную материю гравитационное воздействие, играющее ключевую роль в процессах формирования и роста галактик. Темная энергия представляет собой другой ключевой компонент, формирующий нашу Вселенную: она «надувает» Вселенную, словно воздушный шар, с увеличивающейся скоростью, однако ученые до сих пор не знают, с чем связано это ускорение.

Два будущих проекта позволят получить новые сведения о природе таинственной темной энергии. Проект «Dark Energy Spectroscopic Instrument» (DESI) позволит превратить двумерные изображения, получаемые при помощи миссии DES, в трехмерную карту Вселенной.

Михаил Рябов. Председатель Одесского астрономического общества, член редколлегии журнала «Вселенная. Пространство. Время»