Солнечный зонд НАСА Parker запечатлел потрясающие виды на Венеру во время своего близкого пролета над планетой в июле 2020 года.

Хотя в центре внимания Parker Solar Probe находится Солнце, Венера играет решающую роль в миссии: космический корабль проносится мимо Венеры в общей сложности семь раз в течение своей семилетней миссии, используя гравитацию планеты для изменения орбиты космического корабля. Эта гравитация Венеры позволяет Parker Solar Probe подлетать все ближе и ближе к Солнцу в своей миссии по изучению динамики солнечного ветра вблизи своего источника.

Но наряду с орбитальной динамикой, эти проходы также могут дать некоторые уникальные и даже неожиданные виды на внутреннюю часть Солнечной системы. Во время третьей миссии гравитационного маневра у Венеры 11 июля 2020 года бортовой широкоугольный тепловизор Parker Solar Probe, или WISPR, сделал поразительное изображение ночной стороны планеты с расстояния 12 380 км.

WISPR предназначен для получения изображений солнечной короны и внутренней гелиосферы в видимом свете, а также изображений солнечного ветра и его структур по мере их приближения и пролета мимо космического корабля. На Венере камера обнаружила яркий ободок по краю планеты, который может быть ночным свечением - свет, излучаемый атомами кислорода высоко в атмосфере, которые рекомбинируют в молекулы на ночной стороне. Заметная темная деталь в центре изображения - это Земля Афродиты (лат. Aphrodite Terra), самый большой горный регион на поверхности Венеры. Он кажется темным из-за более низкой температуры, примерно на 30 градусов по Цельсию ниже, чем в окружающей среде.

Этот аспект изображения застал команду врасплох, сказал Ангелос Вурлидас, ученый проекта WISPR из Лаборатории прикладной физики Джона Хопкинса (APL) в Лореле, штат Мэриленд, который координировал миссию WISPR по созданию изображений с японской миссией Акацуки, вращающейся вокруг Венеры. «WISPR адаптирован и протестирован для наблюдений в видимом свете. Мы ожидали увидеть облака, но камера смотрела прямо на поверхность».

«WISPR эффективно зафиксировал тепловое излучение поверхности Венеры», - сказал Брайан Вуд, астрофизик и член группы WISPR из Лаборатории военно-морских исследований США в Вашингтоне. «Это очень похоже на изображения, полученные космическим кораблем Акацуки в ближнем инфракрасном диапазоне».

Это удивительное наблюдение отправило команду WISPR обратно в лабораторию, чтобы измерить чувствительность прибора к инфракрасному свету. Если WISPR действительно сможет улавливать волны света в ближнем инфракрасном диапазоне, непредвиденные возможности предоставят новые возможности для изучения пыли вокруг Солнца и во внутренней части Солнечной системы. Если он не может улавливать дополнительные инфракрасные волны, то эти изображения, демонстрирующие характерные особенности поверхности Венеры, могли показать ранее неизвестное «окно» в атмосфере Венеры.

«В любом случае, - сказал Вурлидас, - нас ждут захватывающие научные возможности».

Чтобы лучше понять изображения июля 2020 года, команда WISPR запланировала серию аналогичных наблюдений ночной стороны Венеры во время последнего пролета Венеры солнечным зондом Parker 20 февраля 2021 года. Ученые группы миссии рассчитывают получить и обработать эти данные для анализа в конце апреля.

«Мы действительно с нетерпением ждем этих новых снимков», - сказал Хавьер Перальта, планетолог из команды Акацуки, который первым предложил кампанию Parker Solar Probe с Акацуки, которая вращается вокруг Венеры с 2015 года. «Если WISPR сможет почувствовать тепловое излучение с поверхности Венеры и ночное свечение - скорее всего, от кислорода - на краю планеты, это может внести ценный вклад в исследования поверхности Венеры».

Позже изображение смонтировали инженеры в Пасадене.

Воспользуйтесь кнопками в левом верхнем углу, чтобы лучше рассмотреть изображение:Фото примечательно уровнем детализации окрестностей кратера Езеро, являющегося, по предположениям некоторых ученых, частью древней речной дельты.

Посреди многочисленных образований исследователи приметили выступ темного оттенка и необычной формы. Вероятно, он образовался за многие и многие годы марсианского выветривания.

Также на снимке заметны камни, как будто усеянные шрамами. Ученые полагают, что это результат активности вулканов, однако полноценные исследования на этот счет еще не проводились, так что версия остается гипотезой.

Скоро человечество сможет еще более подробно ознакомиться с марсианскими ландшафтами, раскинувшимися в районе работы аппарата Perseverance.

Метод, основанный на измерении расстояний до особого класса стареющих звезд в других галактиках – называемый методом J-области асимптотической ветви гигантов (J-region Asymptotic Giant Branch, или метод JAGB) – может помочь разрешить это противоречие.

В новой работе исследователи во главе с магистрантом Чикагского университета, США, Эбигейл Ли (Abigail Lee) проанализировали наблюдения света, идущего со стороны одной близлежащей галактики, для подтверждения возможности использования метода JAGB для измерения космических расстояний. Этот новый метод позволит в будущем производить независимые определения расстояния и может дать ответ на один из важнейших вопросов современной космологии: насколько быстро происходит расширение Вселенной?

В 1920 г. американский астроном Эдвин Хаббл открыл, что чем дальше от нас находится галактика, тем с большей скоростью она удаляется от нас. Отношение между расстоянием до галактики и скоростью ее движения носит название постоянной Хаббла.

Постоянная Хаббла является фундаментальной характеристикой нашего мира, однако ее прямые измерения, использующие данные по расстояниям до галактик и так называемые «стандартные свечи» в форме сверхновых типа Ia, расходятся с измерениями, основанными на изучении реликтового излучения – фонового излучения ранней Вселенной. Это расхождение является одной из крупнейших проблем современной космологии.

Метод JAGB может помочь разрешить эту проблему. Звезды, относящиеся к области J асимптотической ветви гигантов, представляют собой особый класс стареющих гигантов, содержащих значительные количества углерода в атмосфере, который доставляется к поверхности с конвективными потоками, в результате чего поверхность приобретает отчетливый цвет и характеризуется определенной яркостью, что позволяет идентифицировать эти звезды на фоне других звезд галактики.

«Мы наблюдали эмпирически, что данные звезды демонстрируют неизменную светимость при переходе от одной галактики к другой», - сказала Ли.

Это свойство звезд JAGB позволяет использовать их в качестве «стандартных свечей». В своей работе команда Эбигейл использовала четыре разных независимых метода оценки космических расстояний с целью определения сравнительных характеристик метода JAGB. Проведенный анализ показал, что метод JAGB является более быстрым, точным и удобным, в сравнении с другими известными методами определения космических расстояний. Метод может быть использован для калибровки значений расстояний до сверхновых типа Ia – других «стандартных свеч», позволяющих оценивать большие по величине космические расстояния, такие как расстояния до далеких галактик. Скорректированные значения космических расстояний до далеких галактик могут позволить устранить противоречие в значениях постоянной Хаббла, получаемых различными методами, пояснили авторы.

В новом теоретическом исследовании предложен не описанный ранее в научной литературе механизм формирования сверхмассивных черных дыр (СМЧД) из темной материи. Международная команда астрономов нашла, что СМЧД в плотных центральных областях галактик могут формироваться не только из обычной, барионной материи, но и из темной материи.

Подробный механизм первичного формирования СМЧД является одной из крупнейших проблем современной теории эволюции галактик. СМЧД в ранней Вселенной наблюдаются уже через 800 миллионов лет после Большого взрыва, однако ученые до сих пор не могут объяснить, почему рост черных дыр в ту эпоху происходил так быстро.

Стандартные модели формирования включают нормальную, барионную материю – атомы и элементы, которые входят в состав вещества звезд, планет и всех других видимых объектов – коллапсирующую под действием гравитации с образованием черных дыр, растущих с течением времени. Однако в этой новой работе изучена возможность существования стабильных галактических ядер, состоящих из темной материи и окруженных рассеянным гало из темной материи. Авторы показывают, что в центрах таких структур концентрация темной материи может стать настолько высокой, что они коллапсируют в СМЧД.

Согласно данной модели, этот процесс мог происходить во Вселенной раньше, чем это предполагается другими механизмами формирования, и в результате его протекания СМЧД в ранней Вселенной могли формироваться раньше, чем их родительские галактики – гипотеза, противоречащая современному пониманию эволюции СМЧД.

Руководитель исследовательской группы Карлос Р. Аргуэльес (Carlos R. Argüelles) из Университета Насьональ де Ла-Плата, Аргентина, сказал: «Этот новый сценарий дает естественное объяснение формирования СМЧД в ранней Вселенной, не требуя предварительного формирования зародышей черных дыр, образующихся в результате аккреции материи с невероятными скоростями».

Еще одним интригующим следствием из этой новой модели является то, что критическая масса, при которой происходит коллапс, может не достигаться в случае небольших гало из темной материи, которые можно встретить, например, в некоторых карликовых галактиках. В этом случае в центре формируется ядро из темной материи, напоминающее обычную черную дыру, в то время как внешнее гало из темной материи может объяснить наблюдаемые кривые вращения галактик,

Если у атома химического элемента имеется избыток протонов или нейтронов, то он становится нестабильным. Лишние частицы будут выбрасываться в форме гамма-излучения до тех пор, пока атом вновь не станет стабильным. Одним из таких нестабильных изотопов является ниобий-92 (92Nb), который эксперты также называют радионуклидом. Период его полураспада составляет 37 миллионов лет, что является относительно небольшим промежутком времени по астрономическим меркам, поэтому данный атом почти полностью исчез в Солнечной системе вскоре после завершения ее формирования. Сегодня лишь стабильный дочерний изотоп цирконий-92 (92Zr) свидетельствует о былом существовании изотопа 92Nb.

Тем не менее, ученые продолжают пользоваться этим исчезнувшим изотопом в форме «хронометра 92Nb-92Zr», при помощи которого имеется возможность датировать события, разворачивающиеся в ранней Солнечной системе примерно 4,57 миллиарда лет назад.

Использование хронометра 92Nb-92Zr до настоящего времени ограничивалось отсутствием точной информации о количестве изотопа 92Nb в эпоху формирования Солнечной системы. В новой работе команда исследователей во главе с Марией Шонбахлер (Maria Schönbächler) из Института геохимии и петрологии Швейцарской высшей технической школы Цюриха смогла значительно повысить качество этого «хронометра», изучив редкие минералы циркона и рутила, входящие в состав метеоритов, являющихся фрагментами протопланеты Веста. Эти минералы считаются наиболее подходящими для определения содержания изотопа 92Nb, поскольку они дают точную информацию о распространенности изотопа 92Nb на период формирования метеоритов. Затем при помощи метода датировки, основанного на изучении соотношения между изотопами урана и свинца (уран распадается до свинца), команда рассчитала, насколько широко был распространен изотоп 92Nb в эпоху формирования Солнечной системы. Объединив эти два метода, исследователи смогли значительно повысить точность хронометра 92Nb-92Zr.

Используя данный «усовершенствованный хронометр», исследователи смогли показать, что во внутренней Солнечной системе, где находятся планеты земного типа, включая нашу планету и Марс, в основном доминировал материал, извергнутый в результате взрывов сверхновых типа Ia (взрыв одной из звезд в двойной системы в результате перетекания на нее материала другой звезды) в нашей галактике Млечный путь, в то время как происхождение материала внешней части нашей планетной системы оказалось связано со сверхновой с коллапсом ядра (взрывом массивной звезды).

Используя метод радиальных скоростей, астрономы открыли новую суперземлю в рамках программ HADES и CARMENES. Эта вновь обнаруженная планета, получившая название GJ 740 b, обращается вокруг яркой звезды, находящейся на расстоянии примерно 36 световых лет от нас, и имеет массу не менее трех масс Земли.

Благодаря методу радиальных скоростей, до настоящего времени было открыто свыше 600 экзопланет, и 116 из них лежат на орбитах вокруг карликов спектрального класса М. Проекты HArps-n red Dwarf Exoplanet Survey (HADES) и Calar Alto high-Resolution search for M dwarfs with Exoearths with Near-infrared and optical Echelle Spectrographs (CARMENES) сыграли большую роль в поисках новых планет в системах этих наиболее распространенных в нашей Галактике звезд.

В новой работе группа астрономов под руководством Борхи Толедо-Падрона (Borja Toledo-Padrón) из Университета Ла Лагуны, Испания, сообщает об обнаружении еще одной экзопланеты на орбите вокруг близлежащего красного карлика спектрального класса М, известного как GJ 740.

Наблюдения показали, что масса планеты составляет не менее 2,96 массы Земли, период обращения вокруг родительской звезды – 2,377 суток, а расстояние до звезды – около 0,029 астрономической единицы (1 а.е. равна среднему расстоянию от Земли до Солнца), что исключает возможность нахождения планеты в обитаемой зоне светила. Равновесная температура на планете GJ 740 b, согласно расчетам, составила 829 Кельвинов.

Учитывая тот факт, что радиус планеты GJ 740 b неизвестен, ее состав также не может быть определен на данном этапе исследования. Однако масса и малый орбитальный период указывают на то, что планета представляет собой каменистый объект.

Родительская звезда GJ 740 является яркой звездой спектрального класса М1V, характеризуемой высокими значениями собственного движения. Период вращения звезды оценивается примерно в 35,56 суток, а эффективная температура находится на уровне 3913 Кельвинов.

Собранные командой Толедо-Падрона данные также показывают, что в системе может находиться еще одна планета, более массивная и лежащая на большем удалении от звезды. Астрономы считают, что эта гипотетическая планета может иметь массу порядка 100 масс Земли или выше и обращаться вокруг родительского светила с периодом 9,3 года.

Как сообщается, испытания аппаратов миссии ExoMars-2022 вступили в ключевую фазу. В частности, в чистовой камере компании Thales Alenia Space (Канны, Франция) успешно проведено тестирование на динамическую балансировку. Такие испытания нужны для проверки отсутствия дисбаланса, который может привести к неустойчивому движению аппарата в космосе. Тесты прошёл аппарат в полном составе: перелётный модуль, десантный модуль, посадочная платформа «Казачок» и марсоход «Розалинд Франклин».

Между тем специалисты впервые выполнили пробные работы из научной программы планетохода. Для этого использовалась испытательная модель ровера «Розалинд Франклин». Проведены операции с образцами грунта и съёмка крупным планом.

В ближайшее время на специальной площадке, имитирующей поверхность Красной планеты, начнётся отработка команд движения марсохода. Отмечается также, что разработана новая стратегия испытаний парашютной системы, с которой в прошлом возникали проблемы.

Запуск аппарата сейчас намечен на конец сентября или начало октября 2022 года. К Красной планете станция прибудет в июне 2023-го.

Однако в новой работе исследователи нашли, что материал внутри планеты LHS 3844b перетекает из одного полушария в другое, и это движение может обусловливать активный вулканизм в одном из полушарий.

В новой работе группа исследователей под руководством Тобиаса Мейера (Tobias Meier) из Центра космоса и обитаемости Бернского университета, Швейцария, нашла признаки наличия внутренних течений расплава в недрах планеты, расположенной на расстоянии 45 световых лет от Земли и называемой LHS 3844b.

Планета LHS 3844b находится в так называемом «приливном захвате» у родительской звезды, то есть все время обращена к ней одной и той же стороной – как Луна к Земле. Поэтому температуры на дневной стороне планеты достигают 800 градусов Цельсия, в то время как на ночной стороне планеты они могут падать ниже минус 250 градусов Цельсия.

«Мы думаем, что этот резкий градиент температур обусловливает внутренние течения материала», - сказал Мейер.

Для проверки данной гипотезы команда произвела компьютерное моделирование, меняя прочность материала, а также природу и мощность внутренних источников тепла, таких как тепло ядра планеты или тепло распада радиоактивных элементов. Моделировалась ситуация с экстремально большим градиентом температур, вызываемым неравномерным нагревом звездой разных полушарий планеты.

В ходе моделирования в большинстве случае поток материала был направлен к поверхности на дневной стороне планеты, так как горячий материал является более легким и всплывает вверх, и к ядру – на ночной стороне, однако в некоторых случаях наблюдалась обратная, «контринтуитивная» ситуация, обусловленная изменениями вязкости материала, как выяснили авторы. Поверхность той стороны планеты, на которой наблюдается восходящее к поверхности течение материала, будет усеяна вулканами, в то время как на поверхности другого полушария активный вулканизм не ожидается, сделали вывод Мейер и его коллеги.

Пройдя несколько миллиардов километров в направлении Солнца, далекий молодой кометный объект, движущийся по орбитам вокруг гигантских планет, временно «припарковался» на пути к нашей звезде. Этот объект удерживается в окрестностях семейства древних астероидов, называемых «троянцами», которые обращаются вокруг Солнца неподалеку от Юпитера. Это стало первым случаем обнаружения объекта кометного типа в окрестностях популяции троянских астероидов.

Этот неожиданный «гость» относится к классу ледяных тел, обнаруживаемых в пространстве между Юпитером и Нептуном. Называемые «кентаврами», они впервые становятся активными, когда нагреваются при приближении к Солнцу, и начинают напоминать кометы.

Снимки в оптическом диапазоне, сделанные при помощи космического телескопа Hubble («Хаббл»), показывают, что этот «блуждающий» объект демонстрирует признаки кометной активности, такие как газовые джеты и оболочка из газа и пыли, называемая комой. Ранние наблюдения, проведенные при помощи космического телескопа Spitzer («Спитцер»), позволили получить представление о составе этого кометного объекта и газах, обусловливающих его активность.

«Лишь «Хаббл» может обнаружить такие признаки кометной активности на таком большом расстоянии с таким высоким уровнем подробностей, и на снимках мы видим эти подробности – широкий кометный «хвост» длиной около 650 000 километров, а также мелке детали в окрестностях ядра, относящиеся к коме и джетам», - сказал главный автор работы Брюс Болин (Bruce Bolin) из Калифорнийского технологического института, расположенного в Пасадене, штат Калифорния, США.

Согласно расчетам команды Болина, этот ледяной объект, получивший название P/2019 LD2 (LD2), вероятно, подошел близко к Юпитеру примерно два года назад. Затем гигантская планета подтолкнула «незваного гостя» при помощи своей гравитации в сторону группы троянских астероидов, которые движутся перед Юпитером по его околосолнечной орбите, оставаясь от планеты на расстоянии около 700 миллионов километров,

Апофис вращается по орбите близкой к земной, с периодом обращения от 324 до 329 суток, то есть чуть быстрее, чем Земля. Люфт в пять суток возникает из-за того, что Апофис подвергается влиянию массивных небесных тел, отчего его орбита постоянно изменятся. К тому же астероид имеет неправильную вытянутую форму (наименьший диаметр 340 м), и из-за асимметричности кувыркается в полете, что вносит в его орбиту дополнительные возмущения.

В субботу, 6 марта, в 01:15 по Гринвичу, Апофис благополучно разминулся с Землей, пройдя от нее на расстоянии 16 миллионов километров. Это довольно далеко, более чем в 40 раз больше, чем расстояние от Земли до Луны. Но не все так просто. Поскольку орбита Апофиса нестабильна, а период вращения не совпадает с земным, то расстояние, на котором он проходит мимо Земли, постоянно меняется и не поддается точному расчету раз и навсегда. В прогнозы постоянно приходится вносить поправки, получаемые на основании текущих наблюдений.

В следующий свой проход вблизи от Земли, 13 апреля 2029 года, Апофис пройдет от Земли так же близко, как некоторые из спутников на самой высокой орбите – до 37 000 км. В 2013 году расчеты NASA исключили вероятность столкновения с Землей в 2029. Но такое сближение позволит астрономам провести значительно более детальные наблюдения. Тогда, скорее всего, будет уточнена его структура и форма (сейчас его считают похожим на арахис).

Вероятно, будут также получены изображения поверхности астероида Апофис с высоким разрешением. Сейчас считается, что она похожа на поверхность других астероидов каменистого типа, таких как Итокава, первый астероид, образцы которого были захвачены и доставлены на Землю для анализа.

Следующий близкий проход Апофиса состоится в 2036 году. После этого Апофис будет проходить от Земли все дальше — а затем снова все ближе. Очередной критической датой станет 12 апреля 2068 года. Хотя дать точный прогноз движения Апофиса на столь длительный срок не представляется возможным, однако по последним данным NASA, обновленным в январе 2021 года, по Туринской шкале вероятность столкновения с астероидом 99942 в ближайшие 100 лет равна нулю.

В египетской мифологии Апофис, или Апеп, был духом зла, тьмы и разрушения. Он изображался в виде змея или крокодила, и был врагом бога солнца Ра и силой, которую нельзя окончательно победить.

Ранее Земля сталкивалась с крупными астероидами по крайней мере пять раз, что крайне неблагоприятно сказывалось на условиях жизни на ней, приводя к массовым вымираниям множества видов.

Ордовикское вымирание около 540 миллионов лет назад уничтожило 85% видов живых существ. Позднее девонское массовое вымирание около 375–359 миллионов уничтожило основные группы рыб и остановило формирование новых коралловых рифов на 100 миллионов лет. Массовое вымирание в конце пермского периода 252 миллиона лет назад уничтожило 97% видов живых существ.

Массовое вымирание в конце триаса 201 миллион лет назад открыло дорогу динозаврам, дав старт эпохе их процветания. Закрыло эту эпоху массовое вымирание в конце мелового периода, 66 миллионов лет назад.