Тектонические плиты сыграли важную роль в геологическом развитии нашей планеты. Кроме того, многие ученые считают, что геологическая активность Земли, возможно, сыграла важнейшую роль в эволюции жизни - и может даже иметь важное значение для обитаемости планеты. По этой причине ученые долго пытались определить, как и когда поверхность Земли превратилась из расплавленной вязкой породы в твердую корку, которая постоянно обновляется.

Несмотря на все усилия ученых Земли, это остается одним из самых больших вопросов о нашей планете. Согласно новому исследованию, проведенному группой геологов из Австралии и США, вполне возможно, что переход был вызван внеземными объектами, воздействующими на поверхность Земли. Эти результаты могут иметь существенное значение для изучения планет вне Солнца и поиска жизни за пределами Земли.

Ради их изучения международная команда рассматривала возможность заглянуть за пределы Земли для возможных объяснений того, как началась тектоническая активность. Как Craig O"Neill - директор Планетарного Исследовательского Центра, Университета Маккуори в Сиднее, Австралия и ведущий автор статьи сказал:

«Мы склонны думать о Земле как об изолированной системе, где имеют значение только внутренние процессы. Тем не менее, мы все чаще замечаем влияние динамики солнечной системы на поведение Земли».

Согласно наиболее широко принятой теории формирования планет, Земля образовалась примерно 4,6 миллиарда лет назад из материала, накопленного Солнечной туманностью. Основываясь на модельных исследованиях и сравнениях с лунными воздействиями, астрономы и геологи выдвинули теорию, что Земля испытала ряд массивных воздействий в течение сотен миллионов лет после ее формирования.

Считается, что наиболее заметные из них произошли около 100 миллионов лет спустя и привели к образованию системы Земля-Луна (или Гипотезы Гигантского Воздействия). Хотя эти воздействия постепенно уменьшались, они оставляли следы в виде слоев шариков - круглых частиц, которые образовались в результате испарения и конденсации породы.



Примерно 3,2 миллиарда лет назад, во время архейской эры, планета Земля начала испытывать тектоническую активность.

Для целей своего исследования команда рассмотрела отличительные слои сферических пластов, которые были обнаружены в кратоне (устойчивый участок земной коры, который не был, затронут тектонической активностью за предыдущий миллиард лет) Пилбара в Австралии и кратоне Каапвааль в Южной Африке. Эти слои являются результатом периодов интенсивной бомбардировки внеземными объектами, которая произошла примерно 3,2 миллиарда лет назад - в эпоху архея (около 4-2,5 миллиарда лет назад).

Интересно, что в примерно то же время, когда в геологической записи появилась первая тектоника плит. О"Нил и его коллеги решили исследовать это совпадение, чтобы выяснить, возможна ли связь. Как объяснил О"Нил:

«Модельные исследования самой ранней стадии развития Земли предполагают, что очень большие удары - диаметром более 300 км - могли привести к значительной тепловой аномалии в мантии».

Такие удары, согласно О‘Нилу и его команде, по-видимому, изменили плавучесть мантии до такой степени, что возникли бы подъемы, которые могли бы непосредственно влиять на тектоническую активность. Тем не менее, редкие свидетельства, относящиеся к археям, свидетельствуют о том, что в этот период происходили в основном меньшие удары диаметром менее 100 км.

Чтобы определить, были ли воздействия такого размера значительными и достаточно частыми, нужно инициировать глобальную тектоническую активность, О"Нил и его команда применили двунаправленный подход. С одной стороны, они использовали существующие методы, чтобы расширить историю воздействия Среднего архея (приблизительно от 3,3 до 2,9 миллиардов Лет назад). Затем они разработали численное моделирование для моделирования тепловых эффектов, которые оказывали воздействия на литосферу Земли в прошлом.

Они обнаружили, что во время Среднего архея ударники шириной 100 км могли ослабить земную кору. Не удивительно, поскольку воздействие «Чикскулуба», которое привело к вымиранию мелово-палеогенового периода (и убило динозавров), составило 70 км. Предполагая, что внешняя поверхность Земли уже была подготовлена для субдукции (линейно протяжённая зона, вдоль которой происходит погружение одних блоков земной коры под другие), О"Нил и его команда пришли к выводу, что такого воздействия было бы достаточно:

По словам О"Нила, если бы литосфера Земли в то время имела одинаковую толщину, то влияние было бы незначительным. Но во время среднего архея охлаждение заставило мантию Земли становиться толще в одних местах и тоньше в других. Если бы воздействие произошло в тонком месте, это могло бы добавить к различиям в плавучести, уже вызванным процессом утолщения и утонения, и вызвать тектоническую активность. Сказал О"Нил:

«Наша работа показывает, что существует физическая связь между историей удара и тектоническим откликом примерно в то время, когда предполагалось, что тектоническая активность плит началась. Процессы, которые сегодня довольно маргинальны, такие как вулканизм, активно вытеснили тектонические системы на ранней Земле. Изучив последствия этих процессов, мы можем начать исследовать, как появилась современная обитаемая Земля ».

Эти результаты могут иметь далеко идущие последствия для наук о Земле и изучения внесолнечных планет. На Земле много важных событий было прослежено до Среднего Архея, включая рост фотосинтезирующих организмов и самого раннего кислородного газа в нашей атмосфере. Понимание древних воздействий и того, как они повлияли на эволюцию Земли, может помочь нам узнать больше о происхождении жизни на Земле.

Точно так же понимание того, как началась геологическая деятельность на Земле, могло бы помочь нам найти потенциально обитаемые планеты. До настоящего времени было обнаружено, что подавляющее большинство обнаруженных наземных экзопланет являются «застойными планетами», в которых не происходит никакой активности. Если разница между обитаемым и необитаемым является воздействием, которое может вызвать активность пластов, это может помочь сузить поиск!

інформація дає нові підказки вченим щодо низки давніх таємниць. Приміром, чому атмосфера Сонця, яку також називають короною, в сотні разів гарячіша, ніж його поверхня. Також тепер дослідникам точно відоме походження сонячного вітру.

Перші три контакти сонячного зонду, які ми наразі провели, були надзвичайними", - сказав професор фізики Стюарт Бейл з Каліфорнійського університету, який очолив аналіз даних з інструментів на борту Parker Solar Probe. "Ми бачимо магнітну структуру корони. Це дозволяє нам дізнатися, що сонячний вітер виникає з невеликих дірок у ній. Ми бачимо імпульсивну активність, великі струмені, які, на нашу думку, пов'язані з виникненням сонячного вітру. І ми також здивовані жорсткістю пилового середовища", - додав він.

Впродовж наступних шести років апарат завбільшки з автомобіль буде рухатися по ще ближчій до Сонця орбіті. Врешті він пролетить так близько, що технічно "доторкнеться" до зірки. Нажаль Parker Solar Probe не зробить фото Сонця, наблизившись так близько. Оскільки його камера просто розплавиться. Однак, зонд буде збирати дані про потоки заряджених частинок у сонячному вітрі.

3-4 січня - Квадрантіди - метеорний потік середньої сили, на піку досягає 40 метеорів на годину. Максимум очікується з ночі 3-го на ранок 4 січня.

10 січня - Напівтіньове місячне затемнення. Перше в 2020 році. Місяць пройде через земну півтінь. Можна буде спостерігати з території Африки, Азії, Європи, Індійського океану і Західної Австралії.

9 лютого - Повний місяць і перший в 2020 році Супермісяць - всього їх буде чотири (також Супермісяці будуть 9 березня, 8 квітня і 7 травня).

20 березня - Весняне рівнодення.

22-23 квітня - Ліріди - середній метеоритний потік, який буде добре видно на тлі темного неба, слабо освітленого молодим місяцем.

6-7 травня - Ета-Акваріди. Середньої сили метеорний потік, створений залишковим матеріалом знаменитої комети Галлея. У 2020 році метеоритний потік добре буде видно рано вранці 7 травня.

5 червня - напівтіньове місячне затемнення, яке можна буде спостерігати з території Африки, Азії, Європи, Індійського океану та Австралії.

21 червня - Кільцевій сонячне затемнення. Таке затемнення відбувається, коли супутник далеко і Землі і не може повністю перекрити Сонце, але корона світила не проглядається. Затемнення буде добре видно в небі над Центральною Африкою, Саудівської Аравії, Індії, на півдні Китаю, і над Тихим Океаном.

22 червня - Літнє сонцестояння.

5 липня - Напівтіньове місячне затемнення.

28-29 липня - Південні дельта-Аквариди. Це середньої сили метеорний потік, де на пік припадає до 20 метеорів на годину. Створюється залишковим матеріалом сучасних комет Марсдена і Крахта.

12-13 серпня - Персеїди. Один з найяскравіших метеорних потоків. Створюється кометою Свіфта-Таттла, відкритої в 1862 році.

22 вересня - Осіннє рівнодення.

7 жовтня - Драконіди. Це невеликий метеорний потік, який надає всього до 10 метеорів на годину. Створюється залишковим матеріалом від комети 21P/Джакобини-Ціннера. Метеори прибувають з боку сузір'я Дракона.

21-22 жовтня - Оріоніди. Потік створений залишковим матеріалом комети Галлея.

31 жовтня - Повний місяць і Блакитний Місяць.

17-18 листопада - Леоніди. Це метеорний потік середньої сили, що демонструє до 15 метеорів на годину на піку.

30 листопада - Напівтіньове місячне затемнення.

13-14 грудня - Гемініди. Особливо яскравий метеорний потік, створюваний залишками астероїда (3200) Фаетон.

14 грудня - Повне сонячне затемнення. Повну фазу можна буде помітити в деяких південних частинах Чилі та Аргентини.

21 грудня - Зимове сонцестояння.

21 грудня - Велике з'єднання Юпітера і Сатурна. Останній раз таке спостерігалося у 2000 році. У такі моменти в небі планети схожі на одну здвоєну.

Видимість планет

З квітня до кінця травня у вечірньому небі добре буде видно Венеру. Знову одна з найяскравіших зірок покаже себе в кінці червня на ранковому небі.

Марс покаже себе на початку наступного року - його можна буде спостерігати вранці, а з червня в нічному небі.

Юпітер і Сатурн стануть особливо добре видні в небі з липня.

Цікаві факти

5 січня зранку Земля пройде максимально близько до Сонця - відстань скоротитися до 147,09 мільйона кілометрів, що на 2,5 мільйона кілометри менше ніж зазвичай.

Астрономічний рік не відповідає звичному для нас календарному. І так, астрономічна весна почнеться 20 березня, літо - 20 червня, осінь - 22 вересня, а зима 21 грудня.

Остатки сверхновой представляют собой медленно расширяющиеся структуры из газа и пыли, формируемые в результате взрывов сверхновой.

Туманности пульсарного ветра образуются при воздействии пульсарного ветра, состоящего из заряженных частиц, на медленно движущийся материал, например, расширяющиеся остатки сверхновой.

Расположенные на расстоянии примерно 20 000 световых лет от Земли в спиральном рукаве Персея Млечного пути, остатки сверхновой CTB 87 находятся на поздних этапах эволюции и содержат туманность пульсарного ветра, связанную с точечным источником CXOU J201609.2+371110, имеющим статус пульсара-кандидата.

Новые наблюдения этого объекта, проведенные при помощи космической обсерватории XMM-Newton, позволили подтвердить, что объект CTB 87 имеет кометную морфологию. Однако эти новые наблюдения не подтвердили гипотезу о наличии у этого объекта теплового излучения в рентгеновском диапазоне, что указывает на сценарий расширения в «пузырь» звездного ветра.

В целом, заключили астрономы, эта туманность пульсарного ветра имеет вытянутую форму, находится на поздних этапах эволюции и движется в нашу сторону сквозь материал остатков сверхновой, имеющий относительно небольшую плотность.

Хемолитотрофные микроорганизмы берут энергию для своей жизнедеятельности из неорганических источников. Исследования физиологических процессов, протекающих в этих организмах – которые покрывают со временем тонкой пленкой осколки метеоритов – позволят глубже понять потенциал материалов внеземного происхождения в качестве источника нутриентов и энергии, доступных для микроорганизмов, существовавших на поверхности ранней Земли. Метеориты могли доставить огромное количество различных важных химических соединений, способствуя эволюции жизни в тех формах, в каких она известна нам на Земле.

Международная команда ученых во главе с астробиологом Тетьяной Милоевич (Tetyana Milojevic) из Венского университета, Австрия, исследовала физиологию и взаимодействие с поверхностью металлов микроорганизмов, относящихся к экстремальным металлофильным археям штамма Metallosphaera sedula, обнаруженным на материале внеземного происхождения, попавшем на Землю с метеоритом Northwest Africa 1172 (NWA 1172).

Клетки микроорганизмов штамма M. sedula стремительно колонизируют вещество метеорита, намного быстрее, по сравнению с минералами земного происхождения. «Питание веществом метеорита приносит больше пользы этому древнему микроорганизму, чем «диета» на земных источниках минералов. Метеорит NWA 1172 представляет собой полиметаллический материал, который содержит в следовых количествах значительно большее число различных металлов, интенсифицирующих метаболическую активность и рост микробов. Более того, пористость материала метеорита NWA 1172 также может свидетельствовать о невероятно высокой скорости роста микробов M. sedula», - сказала Милоевич.

Ученые исследовали пути метаболизма неорганических составляющих вещества метеорита в клетке этого микроорганизма и проанализировали окислительно-восстановительные процессы, протекающие с участием железа. Они изучили поверхность, на которой происходит взаимодействие микробов с материалом метеорита, с пространственным разрешением порядка нескольких нанометров. Согласно исследователям, эти находки представляют собой важный шаг на пути к более глубокому пониманию биогеохимии метеоритов

С помощью таких средств, как лазерно-интерферометрическая гравитационно-волновая обсерватория (LIGO) и Virgo, мы можем теперь обнаружить самые сильные из этих волн, когда они омывают Землю. Но гравитационные волны оставляют после себя «воспоминание» («память») - постоянный изгиб в пространстве-времени - когда они проходят в пространстве. Теперь мы находимся на грани возможности обнаружения того, что позволит нам расширить наше понимание гравитации до предела.

Несмотря на то, что ей более века, общая теория относительности Эйнштейна является нашим современным пониманием того, как действует гравитация. С этой точки зрения, пространство и время объединяются в единую структуру, известную как пространство-время. Это пространство-время не просто фиксированная стадия, а она может изгибаться и сгибаться в ответ на действия материи и энергии.

Это изгибы пространства-времени продолжают указывать нам, как двигаются гравитационные волны. В общей теории относительности все, от света до ускоряющихся пуль и стартующих космических кораблей, путешествуют по прямым линиям. Но не в случае с гравитационными волнами, так как пространство-время вокруг них искривляется, заставляя их следовать по изогнутым траекториям - подобно попытке пересечь горный перевал по прямой линии.

То, что мы называем гравитацией, является результатом всего этого искривления пространства-времени и того факта, что у движущихся объектов нет иного выбора, кроме как следовать изгибам и волнам пространства-времени.

Как и любая другая гибкая поверхность, пространство-время не просто изгибается, но и вибрирует.

Если вы стоите на батуте, вы будете прогибать батут вниз. Если кто-то попытается пройти по батуту рядом с вами, он почувствует вашу «гравитацию» и будет вынужден следовать по извилистой траектории. Но на достаточно большом расстоянии, а «кто-то» не будет чувствовать вашу гравитацию, но он все равно будет двигаться в вашу сторону по искривленной линии.

Но если вы начнете прыгать на батуте, вы будете пропускать волны и дрожь через него и они будут зависеть от вашего движения.

Гравитационные волны действуют таким же образом, передавая энергию через рябь в ткани самого пространства-времени. Эта рябь возникает из-за почти всех возможных видов движения, но поскольку гравитация настолько слаба (это самая слабая сила природы), а гравитационные волны еще слабее, только самые энергичные движения будут способны создавать пульсации, способные быть обнаруженными с помощью инструментов здесь, на Земле.

Около одного года назад солнечный зонд НАСА Parker («Паркер») подошел к Солнцу ближе, чем любой другой спутник в истории, и собрал значительное количество данных, находясь на самом краю раскаленной короны Солнца, температура которой достигает миллионов градусов.

Теперь в нескольких новых исследованиях физики-солнечники представили новый анализ данных, собранных при помощи зонда Parker во время этого последнего пролета. Среди основных результатов этих исследований можно выделить, в первую очередь, обнаружение источника одной из разновидностей солнечного ветра, постоянно бомбардирующего атмосферу Земли, а также изломов линий магнитного поля Солнца, благодаря которым происходит ускорение этих частиц в направлении нашей планеты.

Солнечный ветер оказывает негативное влияние на электрические и телекоммуникационные системы, находящиеся на поверхности Земли. Поэтому прогнозирование интенсивности солнечного ветра представляет большой научный и практический интерес.

Одной из основных целей, стоящих перед зондом Parker, являлась идентификация источника так называемого «медленного» солнечного ветра и механизма его ускорения в солнечной короне. Солнечный ветер состоит из заряженных частиц, в основном протонов и ядер гелия, которые движутся вдоль магнитных линий Солнца. Источник так называемого «быстрого» солнечного ветра, скорость движения которого составляет от 500 до 1000 километров в секунду, хорошо знаком ученым – им являются крупные дыры в солнечной короне близ северного и южного полюсов светила. Однако происхождение «медленного» солнечного ветра, имеющего вполовину меньшую скорость, до сих пор не было точно известно исследователям.

Эти новые наблюдения Солнца с близкого расстояния при помощи зонда Parker позволили астрономам во главе со Стюартом Бэйлом (Stuart Bale), профессором физики Калифорнийского университета в Беркли, США, выяснить, что «медленный» солнечный ветер происходит из небольших по размеру корональных солнечных дыр – структур, образующихся в окрестностях солнечных пятен. Благодаря подробным наблюдениям, выполненным при помощи этого солнечного зонда, Бэйл и коллеги смогли проследить движение солнечного ветра вплоть до самого его источника, которым, как выяснилось, являются корональные дыры.

Данный астероид был впервые обнаружен еще 1988 году, и тогда не вызывал особых вопросов и удивления, поскольку не демонстрировал никаких особенных признаков дезинтеграции – вполне возможно, что в то время он все еще находился в регулярном гравитационном поле и не обладал таким сумасшедшим показателем поворотной тяги в движении. Тем не менее, последние исследовательские данные демонстрируют, что астероид Gault ведет себя в высшей степени удивительно – специалисты засекли два отдельных следа из обломков, тянущихся за астероидом.

Что касается самого астероида, то тут НАСА и Европейское Космическое Агентство несколько расходятся в своих оценках относительно его реального размера – НАСА утверждает, что его диаметр составляет 4 км, а ЕКА – 9 км. Как бы там ни было, это расхождение в данных никоим образом не отменяет того факта, что астероид Gault в самом деле активно продолжает процесс собственного разрушения – что вызвано, по мнению ученых обеих агентств, прежде всего сильными гравитационными тягами полей, исходящих от других космических тел.

Таким образом, уже через некоторое время – подсчеты все еще ведутся – астероид 6476 Gault пополнит собой коллекцию саморазрушившихся астероидов. Стоит отметить, что для научных целей обоих космических агентств астероид подходит как нельзя лучше для изучения, поскольку обладает некоторыми отдельными особенностями и моментами, связанными с его возможностью оставлять сразу два следа.

Исследователи выбрали четыре предполагаемых региона для забора грунта на астероиде еще в июле. С тех пор OSIRIS-REx совершил серию из четырех близких пролетов, в рамках которых получил снимки этих регионов. Ученые изучили их, проанализировав топографию, альбедо, цвет каждого участка, а также возможно собрать на них материал.

Оказалось, что область, условно названная "Песочник", является наиболее безопасным местом для забора грунта, поскольку располагается в относительно плоской местности. Вместе с тем, получить образцы будет трудно, поскольку мелкозернистый грунт здесь находится между двумя большими камнями, что усложняет доступ к нему.

Участок "Скопа", который интересовал ученых из-за наличия здесь углеродосодержащего вещества, не совсем подходит для сбора образцов, поскольку содержит слишком большие частицы грунта. Регион "Зимородок" исследователи выбрали из-за того, что он находится в кратере и, следовательно, моложе, чем окружающая поверхность. Несмотря на то, что на вещество в кратере не должны были повлиять внешние факторы, ученые считают, что кратер слишком каменистый для проведения операции.

Еще один участок, "Соловей", содержит мелкозернистый материал, но располагается слишком далеко на север, где могут быть проблемы с освещением локации. Это может затруднить навигацию OSIRIS-REx.

Несмотря на то, что каждый участок бросил ученым вызов, они уже в скором времени определят участок, с которого будет произведен забор грунта. Операция должна состоятся уже летом 2020 года. На Землю полученные образцы будут доставлены в 2023 году.

Ученый из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра (CfA), США, объявил об открытии, согласно которому потоки массы в тройной звездной системе, перетекающие от одной звезды к другой, начинают демонстрировать характеристики звезды-получателя еще до того, как перенос массы будет завершен. Эти находки указывают на то, что ученым, возможно, потребуется повторно проверить прежде открытые двойные звездные системы на предмет наличия третьего компаньона.

Астрономические наблюдения подтверждают, что тройные звездные системы широко распространены среди звезд большой массы, однако наши знания о процессах переноса массы в этих звездных системах являются весьма ограниченными. Известно, что в двойных системах вещество звезды-донора массы заполняет полость Роша этой звезды и через небольшой канал, называемый первой точкой Лагранжа, перетекает на вторую звезду. Для выяснения особенностей протекания этого процесса в тройной системе было проведено новое исследование астрономами во главе с Розанн ди Стефано (Rosanne Di Stefano) из CfA. В ходе работы исследователи выяснили, что в тройных системах положение первой точки Лагранжа не статично, а периодически изменяется вдоль трехмерной поверхности, а полость Роша периодически пульсирует.

Это означает, что движение массы материала, перетянутого с крайней внешней звезды лежащей внутри двойной системой, синхронизируется с периодическим движением компонент этой двойной системы, даже еще до того, как переносимая масса фактически достигнет этой системы, говорят авторы.

Дополнительные наблюдения показали, что эта пульсация также способствует росту скорости перетока массы, причем этот рост имеет важные последствия для наблюдения систем такого рода. «Если лежащая внутри двойная система включает звездные остатки, то высокая скорость перетока массы может сделать эти системы одними из самых ярких источников в рентгеновском диапазоне», - говорит Ди Стефано. Фактически это может также означать, что некоторые системы, которые прежде были идентифицированы как рентгеновские двойные, на самом деле могут оказаться тройными системами с переносом массы

Астроном рассказал, что комета летит по гиперболической орбите, а это незамкнутая территория, и поэтому они никогда не вернется в Солнечную систему.

«Она улетает, и даже гравитация Солнца не в силах развернуть ее траекторию. Расстояние от Земли до кометы сейчас достаточно большое – две астрономические единицы, это в два раза дальше, чем от Луны до Солнца. Хоть мы и говорим, что комета яркая, но наблюдать невооруженным взглядом ее, конечно, не получится», - сказал он.По словам Борисова, полноценно наблюдать комету можно будет через большие телескопы в южном полушарии.

Сейчас комета в зоне видимости северного полушария Земли. Жителям этого полушария остался шанс буквально неделю понаблюдать ее в телескопы, но только перед рассветом и низко над горизонтом. Далее зона видимости сдвинется в сторону южного. Там уже ее активно будут наблюдать в большие телескопы. А после наблюдения будут научные публикации и снимки», - рассказал астроном.

Сам первооткрыватель попробует понаблюдать свою комету, но если только позволит погода.

Ранее сообщалось, что 30 августа с помощью телескопа крымский астроном-любитель Геннадий Борисов августа открыл межзвездную комету. Позднее ее разглядели и астрономы из Центра малых планет в Центре астрофизики (США). Объекту присвоили номер и дали ему имя C / 2019 Q4 в честь первооткрывателя - Borisov.

Сонце починає видавати свої ретельно охоронювані таємниці.

Отримано перші наукові результати з сонячного зонда НАСА "Паркер", який долетів до Сонця швидше за всі інші рукотворні об'єкти в історії і наблизився на найменшу відстань.

Перші дані з борту "Паркера", опубліковані сьогодні в чотирьох повідомленнях на сайті журналу "Нейче" (Nature), дозволили підняти завісу таємниці над нашою зіркою, яка зберігала свої секрети дуже ревно і надійно, хоча і є найяскравішим світилом на нашому небосхилі.

"Ці повідомлення показують, що потрапивши в недосліджений регіон сонячної системи, зонд "Паркер" вже зробив найбільше відкриття, — написав у супровідній замітці в рубриці "Новини і думки" в тому ж номері журналу Деніел Вершарен (Daniel Verscharen), який працює дослідником в космічній лабораторії Малларда при Лондонському університетському коледжі. Сам Вершарен в нових дослідженнях не бере участь.

Поцілувати Сонце

"Паркер" вирушив у космос в серпні 2018 року, щоб допомогти вченим краще зрозуміти те, як влаштоване Сонце і як воно працює. Вартість програми становить півтора мільярда доларів.

Найбільше вчені хочуть розгадати дві давні загадки. Як неперервно летить від Сонця потік частинок під назвою сонячний вітер, що розганяється до колосальних швидкостей? І чому зовнішня атмосфера Сонця, корона, має вищу температуру, аніж його поверхня? (Температура вогняної корони Сонця може досягати 1,1 мільйона градусів Цельсія. А температура сонячної поверхні порівняно з нею незначна — 6 000 градусів Цельсія.)

"Паркер" шукає відповіді на ці питання, безпардонно вторгаючись в межі корони. Раз на п'ять місяців чи десь так зонд пронизує спопеляючу атмосферу Сонця, знімаючи нашу зірку безпрецедентно близько.

Під час таких зближень, які називають проходженням перигелію, зонд буде на відстані 24 мільйони кілометрів від сонячної поверхні. До цього польоту мінімальна відстань зближення дослідницьких апаратів з Сонцем становила 42,73 мільйона кілометрів. Цей подвиг в 1976 році здійснив космічний апарат "Геліос-2", відправлений в політ спільними зусиллями США і колишньої Західної Німеччини.

"Геліос-2" також поставив рекорд швидкості щодо Сонця, яка досягла 246 960 кілометрів на годину. Потім цей рекорд побила міжпланетна станція НАСА "Юнона", зробивши це на підльоті до газового гіганта Юпітера в липні 2016 року, коли їй вдалося розвинути швидкість 265 000 кілометрів на годину. Але "Паркер" на сьогодні є незаперечним рекордсменом. Під час першого проходження перигелію 6 листопада 2018 року потужна сонячна гравітація прискорила апарат до максимальної швидкості 343 181 кілометр на годину.

До апаратури "Паркера" належить прилад для вимірювання електричного і магнітного полів і хвиль (Fields), прилад для дослідження електронів, протонів і важких іонів, які розганяються до величезних швидкостей в атмосфері Сонця і за її межами (ISoIS), набір телескопів, для спостереження за короною і навколишнім середовищем (WISPR), а також апарат SWEAP, який вивчає найпоширеніші елементи сонячного вітру, такі як електрони, протони і іони гелію.

В нових журнальних статтях йдеться про те, що вдалося побачити під час перших двох зближень з Сонцем, які мали місце в листопаді 2018 і в квітні 2019 року.

Виявлення джерела "повільного" сонячного вітру

Під час одного дослідження за допомогою приладу Fields вдалося отримати дані про "повільний" сонячний вітер. Це складова потоку, швидкість якої ніколи не перевищує 1,8 мільйона км/год. "Повільний" в даному випадку поняття відносне, бо "швидкий" сонячний вітер мчить удвічі швидше.

Вченим уже відомо, що швидкий сонячний вітер народжується у великих "дірках" корони, як називають ділянки, де зовнішня атмосфера значно холодніша і тонша за нормальні значення. Розташовані вони біля сонячних полюсів. Отримані за допомогою приладу Fields дані вказують на те, що і повільний вітер виходить з дірок у короні, але ці дірки меншого розміру і біля сонячного екватора.

Fields також виявив несподівані зміни напрямку сонячного магнітного поля, що йде повз зонд. Іноді воно змінювало напрям на 180 градусів, але вже через кілька секунд або хвилин повертало назад.

"Напевно, такі перемикання пов'язані з якимись струменями плазми, — зазначив у своєму повідомленні керівник досліджень Fields професор Стюарт Бейл (Stuart Bale), який викладає фізику в Каліфорнійському університеті Берклі. — У мене таке відчуття, що ці перемикання або струмені, відіграють важливу роль в нагріванні сонячного вітру".

Між тим дані, отримані приладом SWEAP, вказують на те, що ці розвороти є "рухомими вигинами S-подібної форми в силових лініях поля, що походить від Сонця", і що такі перемикання напрямку збільшують швидкість сонячного вітру.

Дані ISoIS допомагають конкретизувати цю картину. Вони показують, що у сонячних частинок високої енергії витрачається більше часу, щоб долетіти до "Паркера", ніж вчені думали раніше. Можливо, це викликано тим, що вони рухаються вздовж S-подібних силових ліній, маючи несподівану траєкторію.

ISoIS також зафіксував численні вибухи (спалахи) частинок, які неможливо помітити за допомогою наземних приладів. "Це вражаюче — навіть за мінімальних сонячних умов Сонце виробляє набагато більше крихітних енергетичних подій, ніж ми думали раніше", — зазначив Девід Маккомас (David McComas) із Принстонського університету, який є провідним автором одного з нових досліджень. (Сонячна активність спадає і посилюється протягом 11-річного циклу, і нині наша зірка у відносно спокійній фазі.)

"Ці вимірювання допоможуть нам визначити джерела, прискорення і методи руху сонячних частинок високої енергії, і зрештою краще захистити супутники і астронавтів у майбутньому", — зазначив Маккомас.

А прилад WISPR створює більш чітку картину Сонця, корони і складного, вируючого безпосереднього оточення нашої зірки. Знімки цього приладу допомагають комплексно і в належному контексті оцінювати інформацію, зібрану іншою апаратурою, а також робити певні висновки на підставі самих зображень.

Наприклад, у четвертому науковому повідомленні йдеться про те, що знімки WISPR вказують на наявність вільних від пилу зон поблизу Сонця. Ці зони не зафіксовані безпосередньо, але їхнє існування теоретично допускається. "Детальні зображення з "Паркера" вказують на просторові зміни у сонячному вітрі, які відповідають змінам у сонячному магнітному полі на поверхні, і показують, що невеликі згустки плазми викидаються з Сонця і стають складовою молодого сонячного вітру", — написав Вершарен.

Найкраще попереду

Відповіді на питання про сонячний вітер знайдені лише частково, і поки не ясно, чому корона нагрівається так сильно (хоча нові результати дозволяють робити деякі інтригуючі здогади). Проте у команди "Паркера" достатньо часу, щоб уточнити деталі, оскільки нещодавно опубліковані результати — це тільки початок. Космічний зонд продовжить дослідження Сонця аж до кінця 2025 року, підбираючись щоразу ближче до його поверхні завдяки гравітаційному впливу Венери на його траєкторію.

Наприклад, завершальна наукова орбіта "Паркера" буде проходити всього в 6,16 мільйона кілометрів від сонячної поверхні, а швидкість зонда в цей момент буде становити 690 000 км/год.

Такі зближення в майбутньому будуть відбуватися все частіше, тому що орбіта "Паркера" навколо Сонця буде скорочуватися. Зараз зонд обертається навколо нашої зірки приблизно за 150 земних днів, а до кінця польоту цей час зменшиться до 88 днів.

Тривалість польоту дозволить вченим вивчити Сонце на різних етапах його 11-річного циклу активності. Таким чином, зонд, який зближується з нашим світилом, повинен зібрати багато цікавих даних, вивченням яких дослідники будуть займатися тривалий час.

"Є надія, що дані з "Паркера" визначатимуть наші уявлення про Сонце і сонячний вітер довгі роки, — написав Вершарен. — Зроблені зондом відкриття підштовхнуть вчених до створення нових моделей і теорій, і ці знання можна буде застосувати до інших зірок і астрофізичної плазми з різних куточків Всесвіту".

Умови в області корони екстремальні, і тому "Паркер" має потужну захисну термоброню. Це щит з вуглепластика товщиною 11,4 сантиметри, що захищає зонд і його чотири наукові прилади від сильної спеки і радіації.

Ищем нового космонавта для выполнения другой задачи для ОАЭ в космосе, те, кто обладают желанием и энергией, могут записаться в космическом центре Мухаммеда бен Рашида. Наша миссия продолжается, и в деле освоения космоса мы находимся в начале пути", - отметил правитель Дубая.

По его словам, подавать заявки в отряд космонавтов могут как мужчины, так и женщины.

Напомним, в октябре первый космонавт ОАЭ Хаззаа аль-Мансури вернулся с МКС, где провел на орбите восемь дней.

Научная команда столкнулась с некоторыми трудными решениями во время нынешнего планирования. Геологи должны были выбрать между исследованием множества интересных скальных целей в рабочем пространстве марсохода, как видно на этом снимке с камеры Navcam, или ограничить наблюдения в этом месте в пользу продолжения движения в гору, чтобы получить лучший обзор области Western Butte.

После некоторого обсуждения было решено провести экспресс исследование, где мы изучим две области «Staxigoe» и «Totegan» с помощью рентгеновского спектрометра альфа-частиц APXS и увеличительной камеры MAHLI, а также выполним дополнительное дистанционное зондирование с помощью инструмента для определения химического и минерального состава горных пород и почв ChemCam и камеры Mastcam, а затем, в середине дня, продолжим движение в гору.

Сегодня, в дополнение к нашим обычным наблюдениям с инструментами по экологическому мониторингу REMS и динамический альбедо нейтронов DAN мы включили наблюдения с камеры Mastcam за непрозрачностью атмосферной (сколько пыли находится в атмосфере над нами) и видео съемка Navcam по наблюдению за облаками водяного льда. Navcam использует некоторые инструменты для вычисления высоты облаков над поверхностью на основе теней, которые они отбрасывают на гору. В настоящее время мы находимся в более холодном, облачном зимнем сезоне на Марсе и будем в нем в течение нескольких месяцев!