Марс часто является очень динамичным местом из-за его атмосферы и того, как она взаимодействует с поверхностью. В настоящее время мы находимся в «ветреном сезоне» в кратере Гейла. Это означает, что мы наблюдаем повышенную активность на поверхности, связанную с ветром. Несколько дней назад мы сделали снимки одной и той же местности с помощью Mastcam. Мы смогли увидеть рябь, перемещающуюся из-за ветра, что говорит нам как о преобладающем направлении ветра, так и о его силе. Сегодняшний план включал в себя больше наблюдений, предназначенных для поиска изменений на поверхности и на палубе марсохода. Например, снимки сделанные MARDI прямо под марсоходом, чтобы мы могли отслеживать изменения, а также панорамные снимки палубы с помощью Navcam для поиска изменений количества пыли и песчинок на палубе марсохода.

В кратере Гейла почти лето, что выводит нас в период сильного нагрева поверхности, который длится с ранней весны до середины лета. Более сильный нагрев поверхности имеет тенденцию вызывать более сильную конвекцию и конвективные вихри, которые состоят из быстрых ветров. Если эти вихри достаточно сильны, они могут поднимать пыль с поверхности и становиться видимыми в виде «пылевых вихрей», которые мы можем заснять с помощью наших камер.

В сегодняшний план мы добавили как короткий, так и длинный фильм с Navcam о пылевом вихре, в котором делается множество снимков одного и того же региона в течение соответственно пяти или 30 минут. Они дают нам больше всего информации о пылевых вихрях, например о том, где они зарождаются, как развиваются, и сколько существует различий по размеру, содержанию пыли и продолжительности.

Глядя на то, как быстро они движутся и в каком направлении, мы также можем узнать многое о скорости и направлении ветра в этом месте. Мы также позаботились о том, чтобы проводить метеорологические измерения с помощью REMS на протяжении каждого дня, на случай, если мы сможем заснять вихрь, достаточно близко от нас, чтобы также измерить падение давления, влияние на температуру или даже на УФ-излучение, если он достаточно пылен, чтобы частично заблокировать Солнце.

Объединение изображений с другими наблюдениями может рассказать нам больше о размере и содержании пыли в пылевом вихре, а также о том, как далеко он от нас. Мы также добавили пятиминутный обзор камерой Navcam - она делает три снимка в восьми направлениях, охватывающих все 360° вокруг марсохода, что помогает нам собирать статистику о том, когда и где появляются пылевые вихри.

Мы также продолжили исследовать глинистый блок, где нашей основной задачей в настоящее время является бурение и изучение проб материала для эксперимента SAM по «влажной химии». Это включает в себя преобразование менее летучих органических веществ в формы, которые могут быть обнаружены с помощью масс-спектрометра газового хроматографа SAM. Оказалось, что у нас не было идеальной позиции для бурения на цели «Мэри Эннинг 2», поэтому мы включили в наш план небольшую поездку, чтобы поставить марсоход в удобное положение. Тем временем мы добавили три наблюдения ChemCam узловых слоев на целях «Howwood», «Maligar» и «North Fearns», а также получим новые изображение от Mastcam для документирования этих целей.

Наконец, наш план включал наши обычные наблюдений RAD, пассивные и активные наблюдения DAN и REMS, а также новые видео об облаках и измерения того, сколько пыли мы видим над нами и над кратером. Измерения пыли помогут нам отследить региональную активность пыли на Марсе, которая наблюдалась недавно с поверхности и с орбиты.

В этом исследовании также показано, что современные модели не в силах объяснить наблюдаемое количество золота во Вселенной – и это представляет собой новую загадку для современной астрономии. Для иллюстрации результатов проведенной работы также была составлена новая версия Периодической таблицы, в которой элементы от углерода до урана расставлены с указанием их происхождения в недрах тех или иных классов звезд во Вселенной.

Ранее ученые считали, что половина элементов тяжелее железа во Вселенной – таких как торий или уран – сформировались при столкновениях между нейтронными звездами, представляющими собой остатки массивных звезд, вспыхнувших как сверхновые. Однако новый анализ, проведенный группой под руководством Тиаки Кобаяши (Chiaki Kobayashi) из научного центра ARC Center of Excellence for All Sky Astrophysics in Three Dimensions (ASTRO 3-D), показывает, что роль нейтронных звезд в формировании этих элементов была значительно переоценена, и что за формирование большей части тяжелых элементов во Вселенной отвечает другой процесс – необычные сверхновые, вращающиеся с огромной скоростью и генерирующие мощные магнитные поля. Построенная исследователями новая модель химической эволюции Вселенной также переоценивает роль других процессов, связанных со звездами и звездными объектами, в формировании в космосе менее тяжелых элементов, включая углерод.

Радиотелескоп, расположенный в Западной Австралии, завершил самый глубокий и обширный на сегодняшний день поиск сигналов внеземных цивилизаций, просканировав участок неба, который, согласно имеющейся у ученых информации, содержит не менее 10 миллионов звезд.

Астрономы использовали телескоп Murchison Widefield Array (MWA) для проведения обзора неба, который охватывает в сотни раз больше звезд, чем любая другая кампания по поискам внеземного разума, проведенная до настоящего времени.

В этом исследовании ученые наблюдали небо вокруг созвездия Паруса. Однако, как выяснилось в результате наблюдений, в этой части Вселенной иные цивилизации, если они существуют, нам не видны.

Эта научная работа была проведена астрономом из австралийского Государственного объединения научных и прикладных исследований (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, CSIRO) доктором Ченоа Трамбле (Chenoa Tremblay) и профессором Университета Кертин Стивеном Тингеем (Steven Tingay).

Доктор Трамбле пояснила, что телескоп проводил поиски мощного радиоизлучения на частотах, близких к FM-диапазону, которое могло указывать на присутствие разумных существ.

Такое гипотетическое излучение называют «техносигнатурами».

«MWA представляет собой уникальный телескоп с невероятно широким полем обзора, которое позволяет нам наблюдать миллионы звезд одновременно», - сказала она.

«Мы наблюдали участок неба вокруг созвездия Паруса на протяжении 17 часов, увеличив более чем в 100 раз глубину и охват наблюдений, по сравнению с предыдущими обзорами неба, направленными на поиск техносигнатур».

«Проанализировав полученный набор данных, мы не нашли признаков техносигнатур».

Профессор Тингей по этому поводу отметил, что результат оказался не удивительным для него.

«Космос огромен. Несмотря на то, что мы провели очень обширное исследование, изученный нами объем пространства можно сравнить с домашним бассейном, наблюдая который, мы пытаемся сделать выводы о наличии либо отсутствии жизни в Мировом океане».

Эта система, расположенная на расстоянии около 80 световых лет от нас, противоречит всем распространенным представлениям о взаимодействии между звездами и планетами.

Этот белый карлик представляет собой остатки звезды, подобной Солнцу, которая была сжата до размера Земли, однако ее масса при этом осталась примерно равна массе нашего светила. Вокруг этой крохотной родительской звезды по узкой орбите движется массивная планета, совершающая один оборот вокруг постепенно гаснущего светила в течение всего лишь 34 часов. Для сравнения, один оборот Меркурия вокруг Солнца происходит в течение 90 суток. Несмотря на то, что ранее астрономы уже несколько раз наблюдали в планетных системах звезд признаки, указывающие на обращение гигантских планет вокруг белых карликов, тем не менее, эти новые находки стали лучшим на сегодняшний день подтверждением существования таких систем, полученным в результате наблюдений.

«Мы никогда прежде не видели, чтобы планета оказалась так близко к белому карлику и при этом сохранила свою целостность. Это стало приятным сюрпризом», - сказал главный автор нового исследования Эндрю Вандербург (Andrew Vanderburg), ассистент-профессор департамента астрономии Висконсинского университета в Мэдисоне и главный автор статьи. Исследование было проведено крупной международной командой астрономов, которая использовала в своей работе данные, собранные при помощи «охотника за планетами» НАСА космического телескопа TESS, а также двух крупных наземных обсерваторий, расположенных на Канарских островах.

Массивными считаются звезды массами свыше 10 масс Солнца, и они рождаются во Вселенной значительно реже, чем обычные светила. Однако массивные звезды вносят решающий вклад в эволюцию скоплений звезд и галактик. Массивные звезды дают начало многим высокоэнергетическим процессам во Вселенной, обогащая окружающую их межзвездную среду тяжелыми элементами в результате взрывов сверхновых и изменяя динамику своих систем.

Наилучшим способом изучения массивных звезд является подробное компьютерное моделирование звездной эволюции – коды, которые позволяют рассчитать внутреннее строение и эволюцию этих звезд. К сожалению, расчет подробных моделей требует больших затрат машинного времени – расчет эволюции всего лишь одной одиночной звезды может занять несколько часов. Поэтому использование таких программ является непрактичным при моделировании сложных систем, таких как шаровые скопления звезд, которые могут содержать миллионы взаимодействующих между собой звезд.

С целью решения этой проблемы команда ученых под руководством исследователей из научного центра ARC Center of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav) разработала модель звездной эволюции под названием METISSE (METhod of Interpolation for Single Star Evolution, Метод интерполяции эволюции одиночной звезды). Интерполяция представляет собой прием для оценки неизвестного значения какой-либо величины, исходя из нескольких соседних значений этой величины. Так, в случае алгоритма METISSE производится интерполяция размера звезды на основе размеров нескольких звезд, имеющих близкие массы. В результате применения интерполяции код METISSE позволяет быстро рассчитать свойства звезды в любой момент времени, используя в качестве основы выбранные модели эволюции звезд, подробно рассчитанные ранее.

Использование такого подхода приводит к тому, что при помощи алгоритма METISSE удается рассчитать эволюцию 10 000 звезд менее чем за три минуты. Применение этот подхода к массивным звездам, свойства которых с трудом поддаются расчету при помощи подробных компьютерных моделей, позволило авторам определить финальную судьбу большого количества светил этого типа. Для большинства массивных звезд, изученных в этой работе, масса звездных остатков (нейтронных звезд или черных дыр) – являющихся результатом взрыва звезды как сверхновой – варьировалась вплоть до значения в 20 масс Солнца.

Когда эти звездные остатки объединяются, происходит излучение гравитационных волн, поэтому полученные в данной работе результаты имеют большое значение для гравитационно-волновой астрономии

Это открытие базируется на множественных наблюдениях звездных ветров, дующих в окрестностях стареющих звезд. Вопреки распространенному представлению, команда нашла, что звездные ветра не должны иметь сферическую симметрию, а вместо этого будут принимать разнообразные формы, близкие к формам самих планетарных туманностей. Команда также заключает, что взаимодействие с расположенной поблизости звездой или даже планетой может повлиять как на форму «розы» звездных ветров, так и на форму образуемой ими планетарной туманности.

Умирающие звезды раздуваются и охлаждаются, превращаясь в конечном счете в красные гиганты. Они производят звездные ветра, потоки извергаемых звездой частиц, в результате чего теряют массу. По причине отсутствия подробных наблюдений, астрономы прежде полагали, что интенсивность звездных ветров по всем возможным пространственным направлениям примерно одинакова, то есть они имеют сферическую симметрию. По мере дальнейшей эволюции звезды она вновь нагревается, и звездное излучение приводит к свечению вытолкнутых ранее слоев материала, в результате чего формируется планетарная туманность.

Но если звездные ветра сферически симметричны, то откуда берется такое богатое разнообразие форм планетарных туманностей? Этим вопросом задалась команда под руководством Лина Дечина (Leen Decin) из Лёвенского католического университета, Бельгия. Проанализировав движение звездных ветров вокруг холодных красных гигантов при помощи радиообсерватории ALMA, расположенной на территории Чили, ученые отметили, что распределение ветров почти ни в одном случае не было сферически симметричным. Тогда авторы работы идентифицировали формы распределения потоков звездных ветров и нашли, что эти потоки могут формировать дисковые, спиральные и конические структуры. Правильные формы этих структур навели команду на мысль, что данные формы не являются случайными, и что причина их многообразия состоит во взаимодействии с другими, небольшими звездами, расположенными в окрестностях умирающего светила, или даже с наиболее массивными планетами.

Поскольку ранее неравномерность распределения звездных ветров по направлениям не принималась в расчет при моделировании эволюции звезд, то эти новые результаты приведут к пересмотру ряда моделей. Скорость потери массы умирающей звездой в некоторых моделях может измениться в 10 и более раз.
Также в работе Дечин и его коллеги замечают, что с учетом наличия «розы» звездных ветров наше почти идеально сферическое Солнце после прохождения фазы красного гиганта сформирует не сферическую туманность, а нечто, более похожее на спираль.

Команда спутника Insight-HXMT провела подробные наблюдения аккрецирующего рентгеновского пульсара GRO J1008-57 и нашла, что индукция магнитного поля на поверхности этой нейтронной звезды составляет порядка одного миллиарда Тесла. Эта цифра является рекордно высоким значением интенсивности магнитного поля для любого объекта нашей Вселенной, когда-либо изучаемого астрофизиками.

В этой работе ученые исследовали рентгеновский пульсар GRO J1008-57, обнаруженный во время вспышки на нем, которая разразилась в августе 2017 г. Они впервые зафиксировали в рентгеновских спектрах структуру, указывающую на циклотронное резонансное рассеяние, на уровне энергии в 90 килоэлектронвольт при уровне значимости 20 сигм (научное сообщество готово принять новое открытие уже на уровне значимости свыше 5 сигм). Согласно теоретическим расчетам, индукция магнитного поля, которое соответствует этому циклотронному резонансному рассеянию, может достигать 1 миллиарда Тесла, что примерно в 10 миллионов раз мощнее самого мощного магнитного поля, которое получают в лабораториях на Земле.

Нейтронные звезды имеют самые мощные магнитные поля во Вселенной. Рентгеновские двойные, включающие нейтронную звезду, представляют собой системы, в которых помимо нейтронной звезды также имеется обычная звезда-компаньон. Нейтронная звезда аккрецирует материю, в результате чего формируется аккреционный диск. Если магнитное поле является достаточно мощным, то аккрецируемая материя падает вдоль магнитных линий на поверхность нейтронной звезды, в результате чего формируется рентгеновское излучение, рассказали авторы работы.

Новые комбинированные изображений, составленные из снимков, полученных при помощи космического аппарата Cassini, представляют собой самые подробные глобальные виды Энцелада в инфракрасном диапазоне. Полученные данные показывают, что поверхность северного полушария Энцелада была обновлена в результате недавней геологической активности, сообщает группа исследователей, включающая Габриэля Тоби (Gabriel Tobie) из Нантского университета, Франция.

Ученые миссии Cassini в 2005 г. обнаружили, что Энцелад – который выглядит при наблюдениях невооруженным глазом как яркий белый «снежок» с высокой отражательной способностью – разражается мощными извержениями ледяных осколков и водяных паров, исходящими из трещин в ледяной коре, под которой, вероятно, располагается подповерхностный океан. Эти новые снимки показывают, что инфракрасные сигналы хорошо согласуются с такой геологической активностью – и это особенно хорошо заметно для южного полюса. Именно здесь вырывающиеся из-под поверхности «тигровые полосы» выносят из океана лед и водяной пар.

Однако ряд структур, аналогичных структурам, наблюдаемым на инфракрасных снимках в южном полушарии Энцелада, также встречается и в северном полушарии. Это говорит ученым не только о том, что в северном полушарии планеты поверхность покрыта свежим льдом, но также о том, что в нем имела место аналогичная геологическая активность – обновление поверхности. Процессы обновления поверхности в северном полушарии могут быть связаны либо с такими же джетами, как и в южном полушарии, либо с постепенным движением льда сквозь трещины из океана, расположенного в недрах Энцелада, к его поверхности.

Астрономы обнаружили, что ключом к пониманию происхождения галактик, имеющих «экстремальные» размеры – то есть самых компактных и самых диффузных галактик – может быть их галактическое окружение. В двух связанных между собой исследованиях международная команда астрономов находит, что как «сверхкомпактные», так и «сверхдиффузные» галактики (по отношению к нормальным галактикам близкой яркости) в основном концентрируются в плотном окружении других галактик. Проанализировав этот тренд, команда предположила, что эти «экстремальные» галактики вначале могут представлять собой нормальные галактики, которые затем трансформируются в «экстремальные» объекты в результате взаимодействий с другими галактиками.

В этих исследованиях ученые использовали данные, полученные в результате беспрецедентной новой кампании по наблюдению галактик, входящих в состав близлежащего скопления галактик Девы. Этот обзор неба, проведенный в оптическом диапазоне при помощи телескопа Канада-Франция-Гавайи, носит название Next Generation Virgo Cluster Survey (NGVS). Скопление галактик Девы, расположенное на расстоянии около 50 миллионов световых лет от нас, является ближайшим к Млечному пути и содержит тысячи галактик, большая часть которых была выявлена в ходе обзора неба NGVS впервые.

Проанализировав расположение сотен сверхкомпактных карликовых галактик в скоплении галактик Девы, в первом из этих двух исследований ученые под руководством доктора Ченьже Лю (Chengze Liu) из Шанхайского университета Джао Тонг, КНР, сделали вывод о том, что эти галактики склонны концентрироваться в плотных центральных областях скопления. Поскольку некоторые из галактик этого типа содержали помимо плотного ядра, напоминающего крупное шаровое скопление звезд, также тусклые оболочки с низкой плотностью распределения звезд, ученые сделали вывод, что изначально эти галактики имели обычную плотность, но в результате взаимодействий с другими галактиками потеряли внешние слои, в то время как плотность их ядра возросла. Аналогичные выводы в отношении галактик другого типа, сверхдиффузных карликовых галактик, сделала в другом исследовании часть этой же команды, возглавляемая доктором Сунгсуном Лимом (Sungsoon Lim) из Университета Тампа, США. В данной работе исследователи показали, что по крайней мере некоторая доля сверхдиффузных карликовых галактик, лежащих в скоплении Девы, представляла собой ранее обычные карликовые галактики, которые в результате действия приливных сил со стороны других галактик и столкновений с галактиками малой массы превратились в экстремально диффузные группы звезд. Концентрация этих галактик также возрастает при переходе от периферии скопления галактик Девы к центру, что подтверждает гипотезу о зависимости плотности распределения звезд в составе карликовой галактики от галактического окружения

Фосфин (PH3), токсичный газ, который обычно на каменистых планетах выделяется почти исключительно в результате жизнедеятельности органических жизненных форм, был открыт в средних слоях атмосферы Венеры. Это позволяет сделать заманчивые предположения о возможном существовании жизни в атмосфере нашего планетного соседа. После этого открытия Венера – которая раньше представлялась безжизненным раскаленным кислотным адом – попала в список перспективных для поисков следов жизни планетных тел Солнечной системы, куда также входят Марс и ледяные спутники гигантских планет Энцелад и Европа.

Это обнаружение стало одним из самых удивительных открытий, связанных с Венерой, за последние несколько, отмечает эксперт по Венере и главный автор этого нового исследования Пол К. Бирн.

Что же будут делать ученые с результатами этого открытия дальше? Во-первых, стоит отметить, что это обнаружение не тождественно открытию жизни в облаках Венеры, поскольку фосфин может образоваться также в результате естественных процессов. В своей работе команда Бирна смогла исключить несколько таких процессов, включая удары молний, падения метеоритов и даже вулканическую активность, поскольку обнаруженные количества этого ядовитого газа оказались намного выше максимальных концентраций, которые могли быть достигнуты в результате этих процессов. Однако ввиду того, что наши знания о химии атмосферы Венеры являются весьма ограниченными – до настоящего времени лишь несколько космических аппаратов смогли погрузиться в горячую углекислотную атмосферу планеты и взять пробы из облаков, наполненных серной кислотой – не исключено, что фосфин мог образоваться в результате других естественных процессов, отмечают другие эксперты.

Прежде всего мы должны продолжать отслеживать концентрации фосфина в атмосфере Венеры с поверхности Земли – и это может быть осуществлено при помощи ряда современных обсерваторий. Но наблюдений с Земли для подтверждения либо опровержения гипотезы о наличии жизни в облаках Венеры, скорее всего, может оказаться недостаточно, в связи с чем нам требуются аппараты для исследования планеты in situ – либо с орбиты, либо с погружением в атмосферу. В настоящее время ни у НАСА, ни у национальных космических агентств других стран, таких аппаратов нет, однако вскоре ситуация может измениться. Из четырех космических миссий, рассматриваемых НАСА для запуска во второй половине текущего десятилетия в рамках программы Discovery, две миссии являются венерианскими: орбитальный зонд VERITAS, оснащенный мощным радаром, способным всматриваться глубоко в плотные облака Венеры и получать информацию о поверхности планеты, а также двухкомпонентная миссия DAVINCI+, включающая орбитальный зонд и аппарат для погружения в атмосферу, которая предназначена для глубокого изучения химии атмосферы Венеры. НАСА планирует выбрать хотя бы одну миссию уже в апреле 2021 г.