ESA/Hubble & NASA, D. O’Ryan, P. Gómez (Европейское космическое агентство), M. Zamani (ESA/Hubble)
Необычно то, что галактика имеет форму кольца с пятнами света по его краю, выступающий рукав с одной стороны и тёмное отверстие в центре.
🦐 ЙА КРЕВЕДКО! Отличная креветка получилась!
Эта ранее неизвестная астрофизическая аномалия обнаружена в архиве космического телескопа Хаббл исследователями с использованием нового метода, основанного на искусственном интеллекте. ИИ позволил им всего за несколько дней просмотреть почти 100 миллионов фрагментов изображений, выявив редкие и аномальные объекты, подобные этому.
Этот объект был классифицирован исследовательской группой как сталкивающаяся кольцевая галактика — одна из всего двух таких галактик, найденных в ходе работы. Это галактики, которые частично или полностью имеют кольцевую форму, но при этом их диск нарушен или искривлён и заметно светится. Подобные кольцевые структуры возникают, когда одна галактика сталкивается с другой, проходя прямо через её центр, что запускает бурную, круговую волну звездообразования.
Телескоп Хаббл и ранее наблюдал галактики с кольцом столкновения, однако точная геометрия столкновения, необходимая для их образования, делает такие объекты крайне редкими — даже при использовании ИИ-поиска. Ранее эта галактика не была зафиксирована в каталогах.
В центре расположен небольшой диск с пятнами света. Из верхней части выходят две световые дуги: одна изгибается влево, другая — вправо; затем обе снова соединяются с галактикой в нижней части, образуя по одной лопасти с каждой стороны. Свет от другого объекта частично входит в кадр в правом верхнем углу.
Эта ранее неизвестная астрофизическая аномалия обнаружена в архиве космического телескопа Хаббл исследователями с использованием нового метода, основанного на искусственном интеллекте. ИИ позволил им всего за несколько дней просмотреть почти 100 миллионов фрагментов изображений, выявив редкие и аномальные объекты, подобные этому.
Странная биполярная галактика, представленная здесь, безусловно является аномальной: у неё компактное, закрученное ядро и две открытые лопасти по бокам. Точный тип этой галактики остаётся неясным, и ранее она не была известна астрономам. Этот объект является наглядным примером того, какие новые и необычные находки могут быть сделаны с помощью ИИ обработки данных, даже при анализе давно известных наборов наблюдений.
Продолжаем погружаться в дивный мир астрофизических аномалий в данных Хаббла! Это паноптикум, настоящая Кунсткамера на расстояниях в миллиарды световых лет от нас!
Очень вкусное изображение, край гравитационной линзы изящно подчеркивает округлости скромно выглядящей, но крайне массивной эллиптической галактики! Что там, за ней, в темных глубинах космоса? Спиральная галактика? Еще одна эллиптическая? А, может, еще одно не поймешь что?..
ESA/Hubble & NASA, D. O’Ryan, P. Gómez (Европейское космическое агентство), M. Zamani (ESA/Hubble)
Небольшое изображение эллиптической галактики. В центре она яркая, а вдоль её длинной оси проходит световой луч. Остальная часть галактики освещена бледно-золотистым сиянием, исходящим из ядра. Ниже центра расположена небольшая световая дуга с яркой точкой на ней.
ИИ продолжает нарушать безобразия и смущать умы астрофизиков по всему миру! Но, в отличие от Твиттера, полного больше чем наполовину нейрослопом и фейками, тут ИИ выполняет настоящую научную работу, проводя поиск и опознание миллионов галактик, чьи изображения накопились в хранилищах Космического Телескопа Хаббла за долгое-долгое время!
Эта еще одна ранее неизвестная астрофизическая ненормалия (то есть аномалия), обнаружена в архиве Хаббла исследователями, использовавшими новый метод с применением искусственного интеллекта. ИИ-инструмент позволил им всего за несколько дней просмотреть почти 100 миллионов фрагментов изображений, выявив редкие и аномальные объекты, подобные этому.
Эта галактика овальной формы особенно примечательна длинным и тонким лучом света, протянувшимся через её центр. Считается, что он является результатом слияния галактик. Менее заметной деталью является небольшая световая дуга, расположенная чуть ниже ядра галактики. Предполагается, что это либо вторая галактика, участвующая в слиянии, либо возможное изображение, образованное эффектом гравитационного линзирования, при котором масса галактики на переднем плане искривляет свет далёкой галактики позади неё, создавая эту небольшую дугу света.
Небольшое изображение нескольких галактик с искажённой формой. Центральная галактика - голубоватого цвета с ярким ядром, вытянута в длинную, изогнутую полосу. На одном из её концов расположена красноватая галактика, вокруг которой изгибается эта полоса.
ESA/Hubble & NASA, D. O’Ryan, P. Gómez (Европейское космическое агентство), M. Zamani (ESA/Hubble)
Эпиграф:
"Я в колхозе полюбила одного Виталия
От того Виталия будет аномалия!"
(народное творчество)
Ну что, в общем, астрофизикам пора вводить новую должность - специалист по астрофизическим аномалиям!
Это тот случай, когда на рынке появляется такой инструмент, что все устаревшие классификации начинают трещать по швам! И что будет дальше - одному б-гу известно... 👾
На снимке представлена ранее неизвестная астрофизическая аномалия, обнаруженная в архиве космического телескопа Хаббл с помощью нового метода, использующего искусственный интеллект! ИИ позволил исследователям всего за несколько дней просмотреть почти 100 миллионов фрагментов изображений, выявив редкие и аномальные объекты — такие, как этот.
Здесь обнаружена небольшая группа гравитационно взаимодействующих галактик. Слияния галактик встречаются довольно часто — именно они оказались самым распространённым типом аномалий, найденных исследователями. Их легко узнать по искажённым формам галактических дисков и приливным хвостам, вытягивающимся между галактиками под действием мощных гравитационных сил, которые постепенно разрывают каждую из них. В конечном итоге галактики, показанные здесь, будут полностью разрушены и со временем сольются в одну галактику, скорее всего эллиптическую.
Примечание: никакая статистическая или научная классификация не способна в полной мере представить бесконечное разнообразие природных явлений, веществ и существ! С ИИ, боюсь, многие понятия современной науки (любой, не только астрофизики), будут потрясены до самых основ - морфируют, изменятся или просто исчезнут за ненадобностью. Ибо зачем, например, запоминать классы галактик, если все это - суть дискретизация непрерывного пути эволюции, каждая точка в которой может быть описана ИИ?
Стоны и вопли несутся к нам из глубокого пространства, где галактики вцепились друг другу в волосья и в яростных схватках катаются по многомерному полу Вселенной, поднимая вокруг клубы пыли и газа!
ПОЛУНДРА!!
Учёные прогнали архивы телескопа Hubble через нейросеть — и всего за 2,5 дня нашли почти 1400 необычных объектов, больше 800 из них раньше никто не описывал!
Столкновения галактик, гравитационные линзы, «медузы», хвосты газа и формы, которые вообще не поддаются классификации!
Вывод простой: в старых данных ещё полно новых открытий — нужно лишь уметь правильно смотреть.
1400 необычных объектов найдено в архиве телескопа Hubble
Команда астрономов использовала новый метод с поддержкой ИИ для поиска редких астрономических объектов в архиве снимков космического телескопа Хаббл. За два с половиной дня анализ почти 100 миллионов фрагментов изображений выявил почти 1400 аномалий, из которых более 800 ранее не были описаны в научной литературе.
Обычно редкие объекты — такие как сталкивающиеся галактики, гравитационные линзы или кольцевые галактики — обычно обнаруживаются случайно, но объём данных Hubble слишком велик для такого поиска.
Исследователи из Европейского космического агентства (ESA), Дэвид О’Райан и Пабло Гомес, создали нейросеть под названием AnomalyMatch, которая обучена находить редкие аномалии типа галактик-"медуз" (с космами материи вокруг компактного ядра) и гравитационных арок.
В первый раз AnomalyMatch просканировал архив Hubble систематически — за 2,5 дня — и выделил список потенциально необычных объектов. Учёные затем вручную проверили самые интересные из них. Из более чем 1300 реальных аномалий 800 оказались новыми для науки!
Большинство найденных аномалий — это галактики, находящиеся в стадии слияния или взаимодействия, имеющие причудливые формы или длинные хвосты из звёзд и газа.
Другие объекты включают гравитационные линзы (искривление света галактик фона) галактики с огромными скоплениями звёзд, галактики - "медузы" с газовыми «щупальцами», диски формирования звезд, видимые с ребра, напоминающие «гамбургер» или «бабочку».
Также были обнаружены несколько десятков объектов, которые вообще не поддаются классификации.
Успех этого подхода показывает, насколько полезны ИИ-инструменты для обработки огромных объёмов астрономических данных, и открывает путь к новым открытиям в будущих масштабных обзорах неба, таких как миссии Euclid, Vera C. Rubin Observatory и Nancy Grace Roman Space Telescope.
Что-то мы все про 3I/ATLAS да 3I/ATLAS... Смотрите, какой шикарной базы тут с Марса привалило! В промежутках между съемками межзвездных комет, камера CASSIS аппарата ExoMars TG занимается своей непосредственной работой - снимает поверхность Марса! А там такие роскошества присутствуют! Любо-дорого посмотреть!
Кратко о главном
Перебирая двадцать лет архивных снимков, полученных зондами ESA Mars Express и ExoMars Trace Gas Orbiter, учёные отследили 1039 вихревых пылевых торнадо (dust devils) — это позволило выяснить, как частицы пыли поднимаются в воздух и перемещаются по поверхности Марса.
Их результаты — опубликованные в Science Advances — показывают, что самые сильные ветра на Марсе дуют гораздо быстрее, чем мы думали раньше. Эти открытия дают более чёткую картину погоды и климата Красной планеты. И благодаря тому, что все эти данные собраны в единый открытый каталог, работа на этом только начинается.
Кроме научного интереса, эти данные полезны при планировании будущих миссий — например, учитывать, как пыль оседает на солнечные панели марсоходов.
Подробности
Мы уже давно знаем, что на Марсе бывают пыльные дьяволы — их фиксировали марсоходы и орбитальные аппараты. Это исследование идёт дальше: впервые отслежено столько вихрей, чтобы понять, как они перемещаются по поверхности.
Проект возглавил Валентин Бикель из Университета Берна (Швейцария). Каталог — первый, где указаны скорости и направления движения множества пылевых вихрей по всему Марсу.
«Пылевые дьяволы делают невидимый ветер видимым», — поясняет Валентин. «Измеряя их скорость и направление, мы начали картировать ветра над всей поверхностью Марса. Раньше этого было невозможно — просто не было достаточного количества данных».
Марс — драматичная планета, с огромными вулканами и глубокими кратерами. Но почему так важны пыль и вихри?
Пыль может заслонять Солнце, снижать дневные температуры и удерживать тепло ночью.
Частицы пыли могут служить «зародышами» для облаков.
Пыльные бури могут даже выгонять водяной пар в космос.
На Земле дождь «смывает» пыль, а на Марсе — нет, она может висеть в атмосфере долго, разносясь по планете.
Поэтому, чтобы лучше понять марсианский климат — важно знать, где, когда и как поднимается пыль.
Больше данных — более точная картина
Карта замеченных миссией пылевых дьяволов на Марсе
В новом исследовании учёные обучили нейросеть распознавать пылевые дьяволы, и затем «перерыли» снимки Mars Express начиная с 2004 года и ExoMars TGO — с 2016 года — чтобы собрать каталог из 1039 вихрей.
На карте показаны все 1039 мест, а для 373 из них — направления движения. Выяснилось, что хотя вихри могут появляться повсюду — даже на вершинах вулканов — множество сосредоточено в источниковых регионах, например в равнине Amazonis Planitia, обильно покрытой мелкой пылью и песком.
Из измерений скорости пылевых вихрей учёные установили скорости до 44 м/с, или примерно 158 км/ч. Это быстрее, чем любые ветра, измеренные марсоходами на поверхности — хотя надо помнить: марсианский воздух настолько разрежен, что даже ветер 100 км/ч почти не ощущается человеком.
В большинстве случаев вихри двигались быстрее, чем предсказывали модели марсианской погоды. Там, где скорости выше ожиданий — возможно, больше пыли поднимается, чем считалось ранее.
Как и на Земле, на Марсе есть сезоны. Дьяволы чаще всего появляются весной и летом местного полушария, днем — примерно с 11:00 до 14:00 по местному марсианскому времени.
ExoMars TG ловит пылевых дьяволов на Марсе!
Лучшие условия для исследований
Отдельные аппараты (роверы, посадочные модули) не могут охватить весь Марс. Поэтому наблюдения из орбиты, как в этом исследовании, особенно ценны — они дают глобальный охват, недоступный наземным платформам. Новые измерения ветров и направлений помогут уточнить модели Марса.
По словам Валентина, такие данные важны при выборе места посадки миссий: заранее знать, какой ветер и сколько пыли может осесть на солнечные панели марсоходов. ESA планирует посадить миссию ExoMars Rosalind Franklin на Марсе в 2030 году — и уже учитывает, чтобы не приземлить аппарат в сезон глобальных пылевых бурь.
Исследователи подчёркивают: каталог треков пылевых дьяволов уже открыт и доступен для всех; он будет пополняться — Mars Express и ExoMars TGO ежедневно получают новые изображения.
Из шума в золото
Космические аппараты Mars Express и ExoMars TGO изначально не предназначались для измерения скорости ветра на Марсе. Команда Валентина использовала обычно нежелательную особенность этих данных, чтобы отслеживать пылевых дьяволов.
На обоих аппаратах одно изображение создаётся путём объединения кадров, полученных с разных каналов(каждый из которых фиксирует Марс либо в определённом цветовом диапазоне, либо под определённым углом — или и то и другое сразу). По конструкции между этими снимками имеется небольшая задержка во времени. Если поверхность неподвижна, это не вызывает проблем. Но если в кадре что-то движется — например, облака или пылевые дьяволы — в итоговом изображении появляются небольшие смещения цветов. Именно эти смещения и искали исследователи — как выразился Валентин, «мы превратили шум изображения в ценные научные измерения».
Съёмочная последовательность Mars Express объединяет до девяти каналов изображения, сделанных с задержкой примерно от 7 до 19 секунд между каждым. За это время пылевой дьявол, проходя под объективом, успевает немного сместиться — что позволяет измерить его скорость. Поскольку в исследовании использовались пять отдельных каналов, команда смогла даже отследить, как вихрь покачивался из стороны в сторону, а также как со временем менялась его скорость.
Ниже представлена анимация (GIF), на которой пылевой дьявол движется через пять каналов в одной последовательности съёмки Mars Express.
Танец пылевого дьявола на Марсе
Изображения, полученные при помощи системы цветной и стерео-съёмки поверхности CaSSIS на борту ExoMars TGO, объединяют два кадра, сделанных либо с разницей в одну секунду (для цветных изображений), либо в 46 секунд (для стереоизображений).
Хотя при этом мы не можем увидеть колебания (wobble) или ускорение, дополнительная задержка позволяет заметить, как пылевые дьяволы смещаются значительно дальше между кадрами.
Первая анимация (GIF) ниже показывает пылевого дьявола, снятого ExoMars TGO с односекундной задержкоймежду кадрами. Вторая — того же пылевого дьявола, но с задержкой в 46 секунд.
Цветной режим
Стерео режим
«Здорово видеть, как исследователи используют Mars Express и ExoMars TGO для совершенно неожиданных направлений исследований», — говорит Колин Уилсон, научный руководитель проектов ESA по обеим миссиям.
«Пыль влияет на всё на Марсе — от локальных погодных условий до качества снимков, получаемых с орбиты. Трудно переоценить значение пылевого цикла.»
Примечание для редакторов
Статья «Dust Devil Migration Patterns Reveal Strong Near-surface Winds across Mars» («Миграционные пути пылевых дьяволов указывают на сильные приповерхностные ветра на Марсе») —
авторы: Bickel et al., опубликована в журнале Science Advances.
С 1 по 7 октября два космических аппарата ESA — орбитальный зонд ExoMars TGO и Mars Express — наблюдали межзвёздную комету 3I/ATLAS, когда она проходила рядом с Марсом.
Каждый аппарат использовал свою камеру, изначально предназначенную для съёмки яркой поверхности Марса. Так как комета гораздо тусклее, учёные не были уверены, что вообще что-то удастся заснять.
Однако камере CaSSIS на борту ExoMars удалось сделать серию изображений, где 3I/ATLAS выглядит как слегка размытая белая точка. Это — центральная часть кометы: её ядро и окружающая его газопылевая кома.
Из-за расстояния CaSSIS не смогла различить ядро и кому отдельно — это всё равно что пытаться увидеть мобильный телефон на Луне с Земли. Но сама кома, достигающая нескольких тысяч километров в диаметре, хорошо различима.
Полный размер комы не удалось измерить, так как её яркость быстро убывает с расстоянием от ядра и растворяется в шуме изображения. Хвост кометы, который обычно формируется при приближении к Солнцу, здесь ещё не виден, но может проявиться при будущих наблюдениях.
Ник Томас, главный исследователь камеры CaSSIS, отметил:
«Это было крайне сложное наблюдение. Комета в 10 000–100 000 раз тусклее наших обычных объектов».
Mars Express пока не увидел комету
На изображениях Mars Express комета пока не различима, отчасти из-за короткой выдержки — всего 0.5 секунды, по сравнению с 5 секундами на ExoMars. Учёные планируют объединить несколько снимков, чтобы попытаться её обнаружить.
Также были предприняты попытки спектроскопических наблюдений с помощью приборов OMEGA и SPICAM на Mars Express и NOMAD на ExoMars. Пока не ясно, достаточно ли ярка кома, чтобы получить спектр.
Редкий гость из-за пределов Солнечной системы
Комета 3I/ATLAS — всего лишь третий межзвёздный объект, обнаруженный человечеством, после 1I/‘Оумуамуа в 2017 и 2I/Борисов в 2019.
В следующем месяце комету будет наблюдать миссия Juice, находящаяся в районе Юпитера. Juice увидит комету вскоре после её перигелия, когда она будет особенно активна. Данные от Juice поступят только в феврале 2026 года.
ESA также готовит миссию Comet Interceptor, запуск которой намечен на 2029 год. Этот аппарат будет ждать подходящей цели — чистой кометы из Облака Оорта или, что маловероятно, ещё одного межзвёздного объекта вроде 3I/ATLAS.
Михаэль Кёпперс, научный руководитель проекта Comet Interceptor, отметил:
«Когда миссия была выбрана в 2019 году, мы знали только об одном межзвёздном объекте. Сейчас их уже три — и они сильно различаются. Полёт к такому объекту может дать революционное понимание их природы».
Космический телескоп Джеймса Уэбба — это телескоп следующего поколения, созданный для ответа на насущные вопросы о вселенной и для совершения прорывных открытий во всех областях астрономии. Это миссия, которая происходит раз в поколение. Уэбб — это международный проект под руководством NASA при участии Европейского космического агентства (ЕКА) и Канадского космического агентства.
Кометный перехватчик будет направлен на изучение первозданной кометы, впервые входящей во внутреннюю часть Солнечной системы. Подобные объекты сложно изучать вблизи, потому что мы можем обнаруживать их только тогда, когда они приближаются к Солнцу, оставляя мало времени для планирования и запуска миссии. Именно поэтому Кометный перехватчик будет "припаркован" в космосе и активизируется для перехвата кометы, когда придет подходящее время.
Кометный перехватчик будет решать две основные темы программы "Космическое видение" ЕКА: "Как работает Солнечная система?" и "Каковы условия для формирования планет и появления жизни?"
Так что же за тайны разгадает Кометный перехватчик?
1. Как выглядит первозданная комета или межзвездный объект вблизи?
Структура кометы
Наблюдение за объектом на расстоянии позволяет получить только приблизительную информацию о его форме и структуре. Особенно проблематично выглядят наблюдения комет потому, что их поверхность скрыта облаком газов - комой. Газы происходят из льдов, которые испаряются, когда комета приближается к Солнцу. Тот же процесс создает зрелищные хвосты, придающие кометам их характерный вид.
Кометный перехватчик — это первая миссия, которая позволит взглянуть вблизи на первозданную комету, которая до этого никогда или редко входила во внутреннюю Солнечную систему. Это может быть так называемая долгопериодическая комета, пришедшая из внешних областей царства Солнца, или, возможно, межзвездный объект, пришедший извне Солнечной системы.
Миссия создаст трехмерную карту твердого ядра кометы и газообразного окружения. Для этого она разделится на три части, которые будут проводить одновременные измерения со всех сторон и с разных расстояний, когда комета пройдет мимо.
Измерения, проведенные Кометным перехватчиком, научат нас многому о кратерах и впадинах целевой кометы, о том, насколько пыльной или каменистой является ее внешняя поверхность, какие соединения она несет и многое другое.
2. Чем первозданные кометы отличаются от уже известных нам комет?
Ранние миссии по изучению комет были направлены на короткопериодические кометы, которые обращаются вокруг Солнца менее чем за 200 лет. Однако многократные пролеты мимо Солнца не оставляют комету без изменений. Излучение Солнца заставляет комету нагреваться и становиться активной, выбрасывая газы и пыль, и стирая ее первоначальный вид и состав.
Изучая первозданный тип комет, миссия Кометный перехватчик научит нас, как кометы пострадали от их истории полетов. Чрезвычайно важно увидеть эти различия, сравнивая новые данные с уже полученными результатами наблюдений короткопериодических комет. Эти различия важны, потому что многое из нашего понимания Солнечной системы основано на короткопериодических кометах, которые мы изучали в прошлом.
3. Какой была ранняя Солнечная система?
Считается, что кометы - это ледяные остатки, оставшиеся после формирования внешних планет миллиарды лет назад. Таким образом, структура и состав комет рассказывают нам о том, какой была Солнечная система во время формирования планет.
Близкое изучение кометы 67P/Чурюмова–Герасименко миссией "Розетта" показало, что кометы росли медленно в пыльные первые годы нашей Солнечной системы, иногда приобретая выпуклую форму, когда несколько детских комет медленно сталкивались и сливались. Кометы остаются легкими, пористыми и ледяными, потому что, в отличие от планет, их ядра никогда не уплотнялись и не нагревались.
После формирования значительно более крупные окружающие планетезимали и планеты выталкивали кометы наружу в гравитационном "пинбольном автомате". Большинство комет в настоящее время живут на расстоянии сотен миллиардов километров в Облаке Оорта.
Таким образом, кометы являются эдакими замороженными капсулами времени, их состав отражает раннюю Солнечную систему. В Облаке Оорта они остаются замороженными и неизменными на протяжении миллиардов лет. Иногда их беспокоит гравитационное воздействие проходящей звезды, которое, подобно стряхиванию яблок с дерева, заставляет их двигаться обратно к Солнцу. Только когда они возвращаются во внутреннюю Солнечную систему, они нагреваются, подвергаются бомбардировке частицами солнечного ветра, ощущают магнитное поле Солнца и потенциально даже могут столкнуться с планетами, спутниками и астероидами.
Изучение комет, входящих во внутреннюю Солнечную систему, имеет решающее значение, так как это единственный способ для нас непосредственно исследовать Облако Оорта и через него раннюю Солнечную систему. Существование этой «парковки для комет» подозревалось и поддерживалось теоретическими моделями на протяжении десятилетий, но она слишком тусклая и далекая, чтобы мы могли наблюдать её напрямую.
4. Какова роль комет в появлении жизни на Земле?
Кометы известны своими яркими хвостами. Они появляются, потому что кометы богаты летучими веществами: элементами или соединениями, которые при относительно низких температурах переходят из твердого или жидкого состояния в пар. Это включает воду и другие соединения, содержащие шесть наиболее распространенных элементов жизни на Земле: углерод, водород, азот, кислород, серу и фосфор. Таким образом, столкновение комет с Землей могло иметь важное значение для появления жизни.
Один из ключевых вопросов - источник воды на Земле. У нас ее много: 71% нашей голубой планеты покрыто водой. Долгое время считалось, что Земля образовалась как горячая сухая планета, и что большая часть воды поступила от столкновений с кометами и астероидами.
Эта роль комет неожиданно была поставлена под сомнение, когда миссия ЕКА "Розетта" показала, что вода на комете 67P/Чурюмова-Герасименко имеет другой "вкус", чем вода на Земле. То есть соотношение дейтерия — необычной формы (изотопа) водорода с дополнительным нейтроном — к обычному водороду в воде на комете очень отличается от того, что на Земле.
"Розетта" также обнаружила органические материалы, важные для развития жизни. Сюда входит аминокислота глицин, которая часто встречается в белках, и фосфор, ключевой компонент ДНК и клеточных мембран.
Перехватчик определит, какие органические молекулы и другие компоненты, важные для жизни, включая соотношения изотопов различных элементов, присутствуют на его целевом объекте. Для многих соединений и изотопных соотношений миссия впервые измерит их в комете с долгим периодом обращения или межзвездном объекте. Это поможет ответить на вопросы о том, как кометы могли способствовать удивительно быстрому появлению жизни на Земле.
5. Нужно ли беспокоиться по поводу возможного столкновения кометы с Землей?
Фильм 2022 года "Не смотри наверх" рассказывает о том, как ученые обнаруживают большую комету с долгим периодом обращения, которая мчится к Земле, и о нашей последующей трагикомически неудачной попытке спасти себя от надвигающейся беды. Это заставляет задаться вопросом – должны ли мы беспокоиться о падении на Землю кометы или межзвездного объекта?
Астероиды и кометы регулярно пролетают мимо Земли (и, бывает, даже сталкиваются с ней), что является одной из причин, почему для расчета орбит астероидов и комет и их вероятностей столкновения с Землей был создан Координационный центр по объектам, приближающимся к Земле (NEOCC) Европейского космического агентства (ЕКА). Вместе с другими космическими агентствами ЕКА также исследует, как мы можем отклонить приближающиеся объекты.
В сентябре 2022 года миссия НАСА DART столкнулась с Диморфосом, спутником астероида Дидимос, изменяя его орбиту в первой в мире демонстрации технологии отклонения астероидов. В 2024 году миссия ЕКА "Гера" будет запущена для изучения состояния двойного астероида после столкновения.
К счастью, вероятность катастрофического падения кометы в ближайшем будущем крайне мала. Однако, если комета будет на курсе столкновения с Землей, в большинстве случаев время предупреждения будет слишком коротким. Обычно мы не можем увидеть их приближение раньше, чем за нескольких месяцев, а для миссии по отклонению требуется несколько лет или даже десятилетий подготовки.
Время между обнаружением опасного объекта и его исследованием или отклонением космическим аппаратом может быть сокращено за счет «миссии быстрого реагирования». Это миссия, которая строится и запускается заранее и ожидает в космосе до появления соответствующей цели. Хотя Кометный перехватчик не является миссией по защите планеты, он станет первой когда-либо миссией быстрого реагирования, подтверждающей этот новый способ выполнения космической миссии.
---
Бонус от Живой Вселенной: Все о миссии Розетта из первых рук!
Одной из ключевых задач телескопа Джеймса Уэбба, созданного НАСА/ЕКА/ККА, является изучение ранней Вселенной. Теперь, благодаря непревзойденному разрешению и чувствительности инструмента NIRCam Уэбба, впервые удалось увидеть, что находится в локальной среде галактик в самой ранней Вселенной. Это позволило решить одну из самых загадочных тайн астрономии — почему исследователи обнаруживают свет от атомов водорода, который должен был быть полностью заблокирован первозданной газовой средой, образовавшейся после Большого взрыва. Новые наблюдения Уэбба показали наличие маленьких, тусклых объектов вокруг тех самых галактик, которые демонстрируют 'непонятное' излучение водорода. В сочетании с передовыми симуляциями галактик в ранней Вселенной, наблюдения показали, что источником этого излучения водорода является хаотичное слияние соседних галактик.
Свет распространяется с конечной скоростью (300 000 километров в секунду), и чем дальше находится галактика, тем дольше свет от нее доходит до нашей Солнечной системы. Наблюдения за самыми далекими галактиками позволяют не только исследовать дальние уголки Вселенной, но и изучать Вселенную такой, какой она была в прошлом. Для изучения самой ранней Вселенной астрономам требуются исключительно мощные телескопы, способные наблюдать за очень далекими — и, следовательно, очень тусклыми — галактиками. Одной из ключевых возможностей Уэбба является его способность наблюдать за этими самыми далекими галактиками и, следовательно, изучать раннюю историю Вселенной. Международная команда воспользовалась удивительными возможностями Уэбба для решения давней загадки астрономии.
Самые ранние галактики были местами активного и энергичного формирования звезд и, как таковые, были богаты источниками света, испускаемого атомами водорода (излучение Лаймана-альфа [1]). Однако, в эпоху реионизации [2] эти области активного формирования звезд окружало огромное количество нейтрального водородного газа (т.н. "звездные ясли"). Кроме того, пространство между галактиками было заполнено нейтральным газом больше, чем теперь. Газ может очень эффективно поглощать и рассеивать такое излучение водорода [3], поэтому астрономы давно предсказывали, что обильное излучение Лаймана-альфа, испущенное в самой ранней Вселенной, сегодня не должно быть видно. Но эта теория не всегда выдерживала критику, так как астрономы и ранее наблюдали примеры очень раннего излучения водорода, что представляло собой загадку: как же так получается, что мы видим это излучение водорода, которое, по идее, должно было давно быть поглощено или рассеяно? Исследователь из Кембриджского университета и главный исследователь нового исследования Каллум Уиттен поясняет:
"Одной из самых загадочных проблем, которую представляли предыдущие наблюдения, было обнаружение света от атомов водорода в самой ранней Вселенной, который должен был быть полностью заблокирован первозданной нейтральной газовой средой, образовавшейся после Большого Взрыва. Ранее было предложено множество гипотез для объяснения этого 'непонятного' излучения."
Прорыв произошел благодаря исключительному сочетанию углового разрешения и чувствительности Уэбба. Наблюдения с помощью инструмента NIRCam Уэбба позволили разрешить меньшие, более тусклые галактики, окружающие яркие галактики, от которых исходило 'непонятное' излучение водорода. Другими словами, окружение этих галактик оказалось гораздо более оживленным местом, чем мы ранее думали, наполненным маленькими, тусклыми галактиками. Важно, что эти меньшие галактики взаимодействовали и сливались друг с другом, и Уэбб показал, что слияния галактик играют важную роль в объяснении загадочного излучения от самых ранних галактик. Серхио Мартин-Альварес, член команды из Стэнфордского университета, добавляет:
"Там, где Хаббл видел только большую галактику, Уэбб видит кластер меньших взаимодействующих галактик, и это открытие оказало огромное влияние на наше понимание неожиданного излучения водорода от некоторых первых галактик."
Затем команда использовала передовые компьютерные симуляции для изучения физических процессов, которые могли бы объяснить их результаты. Они обнаружили, что быстрое накопление звездной массы за счет слияния галактик приводило к сильному излучению водорода и способствовало утечке этого излучения через каналы, очищенные от нейтрального газа. Таким образом, высокая скорость слияния ранее не наблюдаемых меньших галактик представляла собой убедительное решение давней загадки 'непонятного' раннего излучения водорода.
Команда планирует провести последующие наблюдения за галактиками на разных стадиях слияния, чтобы продолжить развивать свое понимание того, как излучение водорода выбрасывается из этих изменяющихся систем. В конечном итоге это позволит им улучшить наше понимание эволюции галактик.
Эти результаты были опубликованы сегодня в журнале Nature Astronomy.
Примечания
[1] Излучение Лаймана-альфа - это свет, испускаемый на длине волны 121,567 нанометров, когда электрон в возбужденном атоме водорода переходит из возбужденного состояния орбитали n = 2 в основное состояние n = 1 (самое низкое энергетическое состояние, которое может иметь атом). Квантовая физика диктует, что электроны могут существовать только в очень конкретных энергетических состояниях, и это означает, что определенные энергетические переходы — такие как переход электрона в атоме водорода с орбитали n = 2 на n = 1 — можно идентифицировать по длине волны света, испускаемого во время этого перехода. Излучение Лайман-альфа важно во многих областях астрономии, частично потому, что водород так распространен во Вселенной, и также потому, что водород обычно возбуждается энергичными процессами, такими как активное звездообразование. Соответственно, излучение Лайман-альфа может использоваться как признак того, что здесь происходит активное звездообразование.
[2] Эпоха реионизации была очень ранним этапом в истории Вселенной, который произошел после рекомбинации (первой стадии после Большого взрыва). Во время рекомбинации Вселенная остыла настолько, что электроны и протоны начали объединяться, образуя нейтральные атомы водорода. Во время реионизации начали формироваться более плотные облака газа, создавая звезды и в конечном итоге целые галактики, свет которых постепенно реионизировал водородный газ.
[3] Нейтральный водородный газ состоит из атомов водорода, находящихся в самом низком энергетическом состоянии, которое они могут иметь, каждый с электроном в орбитали n = 1. Поскольку свет, испускаемый атомом водорода во время излучения Лаймана-альфа, несет энергию атомного перехода с орбитали n = 2 в n = 1, когда он попадает на нейтральный атом водорода, он имеет точно такое количество энергии, чтобы ионизировать атом и поднять его электрон на следующую доступную орбиталь. Это означает, что нейтральный газ легко поглощает и блокирует излучение Лайман-альфа.
Дополнительная информация
Вебб является самым крупным и мощным телескопом, когда-либо запущенным в космос. В рамках международного соглашения о сотрудничестве ЕКА обеспечило запуск телескопа с использованием ракеты-носителя "Ариан-5". Совместно с партнерами ЕКА вело разработку адаптаций "Ариан-5" для миссии Вебба и пользовалось услугами по запуску компании Arianespace. ЕКА также предоставило спектрограф NIRSpec и 50% среднеинфракрасного инструмента MIRI, который был разработан и построен консорциумом европейских институтов, финансируемых на национальном уровне (Европейский консорциум MIRI) в партнерстве с JPL и Университетом Аризоны.
Уэбб является международным партнерством между NASA, ЕКА и Канадским космическим агентством (CSA).
Международная команда астрономов в этом исследовании состоит из: Callum Witten (Institute of Astronomy, University of Cambridge, UK [IoA] and Kavli Institute for Cosmology, University of Cambridge, UK [Kavli]), Nicolas Laporte (Kavli and Cavendish Laboratory, University of Cambridge, UK [Cavendish]) Sergio Martin-Alvarez (Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford University, USA), Debora Sijacki (IoA and Kavli), Yuxuan Yuan (IoA and Kavli) Martin G. Haehnelt (IoA and Kavli), William M. Baker (Kavli and Cavendish), James S. Dunlop (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, Royal Observatory, UK), Richard S. Ellis (Department of Physics and Astronomy, University College London, UK [UCL]), Norman A. Grogin (Space Telescope Science Institute, USA [STScI]), Garth Illingworth (Department of Astronomy and Astrophysics, University of California, Santa Cruz, USA), Harley Katz (Department of Physics, University of Oxford, UK), Anton M. Koekemoer (STScI), Daniel Magee (UCO/Lick Observatory, University of California, Santa Cruz, USA), Roberto Maiolino (Kavli, Cavendish and UCL), William McClymont (Kavli and Cavendish), Pablo G. Pérez-González (Centro de Astrobiología, CSIC-INTA, Spain) Dávid Puskás (Kavli and Cavendish), Guido Roberts-Borsani (Department of Physics and Astronomy, University of California, Los Angeles, USA), Paola Santini (INAF - Osservatorio Astronomico di Roma, Italy), Charlotte Simmonds (Kavli and Cavendish).
Image Credit: ESA/Webb, NASA & CSA, S. Finkelstein (UT Austin), M. Bagley (UT Austin), R. Larson (UT Austin), A. Pagan (STScI), C. Witten, M. Zamani (ESA/Webb)
Космический телескоп Джеймса Уэбба NASA/ESA/CSA снова обеспечил долгожданный научный прорыв, на этот раз для ученых, изучающих происхождение воды в Солнечной системы, буквально создавшей жизнь на Земле. Используя инструмент NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) телескопа Уэбба, астрономы впервые подтвердили наличие водяного пара у кометы в Главном Астероидном Поясе, доказав, что вода из первоначальной Солнечной системы может сохраняться в этой области пространства в виде льда. Но это открытие сопровождается новой загадкой: в отличие от других комет, у кометы 238P/Read не обнаружено углекислого газа.
"Наш мир, пропитанный водой, кишащий жизнью и уникальный во Вселенной, насколько нам известно, представляет собой нечто загадочное - мы не знаем, откуда здесь вся эта вода", - сказала Стефани Милам, заместитель главного научного сотрудника проекта Уэбба по планетарной науке и соавтор исследования, где сообщается о этой находке. "Понимание истории распределения воды в Солнечной системе поможет нам понять другие планетные системы и ответить на вопрос, могут ли они быть на пути к появлению планеты, похожей на Землю", - добавила она.
Комета Рид из главного астероидного пояса является объектом, который периодически показывает гало или кому и хвост, как у кометы; это новый класс астрономических объектов, и комета Рид была одной из трех первоначальных комет, использованных для создания этой категории. Ранее считалось, что все кометы происходят из пояса Койпера и облака Оорта, за орбитой Нептуна, где их льды могут сохраняться подальше от Солнца. Замерзший материал, который испаряется при приближении к Солнцу, дает кометам их характерную кому и хвост, отличающий их от астероидов. Ученые долго предполагали, что водный лед может сохраняться и в "теплом" астероидном поясе, внутри орбиты Юпитера, но окончательно удалось это доказать только при помощи телескопа Webb.
"В прошлом мы видели много объектов в Главном Поясе со всеми характеристиками комет, но только с этими точными спектральными данными от Уэбба мы можем сказать - да, это определенно водный лед, который создает такой эффект", - объяснил астроном Майкл Келли из Университета Мэриленда, ведущий автор исследования.
"С этими результатами наблюдений Уэббом кометы Рид мы теперь сможем продемонстрировать, что водный лед из ранней Солнечной системы сохраняется и в астероидном поясе", - сказал Келли.
Больше всего удивило отсутствие углекислого газа. Обычно этот газ составляет около 10 процентов легко испаряющегося под воздействием Солнечного тепла материала кометы.
Научная группа предлагает два возможных объяснения отсутствия углекислого газа.
Одно из объяснений заключается в том, что углекислый газ все-таки образовался при формировании кометы, но впоследствии она потеряла его из-за высоких температур.
"Пребывание в главном астероидном поясе долгое время может привести к постепенному рассеянию углекислого газа на протяжении миллиардов лет - ведь CO2 испаряется легче, чем водный лед", - говорит Келли.
В качестве альтернативы, по его словам, комета Рид могла образоваться в особенно теплом участке Солнечной системы, где соединения CO2 просто не сформировались.
Следующим шагом будет расширение исследования, чтобы сравнить комету Ридд с другими кометами Главного Астероидного Пояса, говорит астроном Хайди Хаммель из Ассоциации университетов для исследований в области астрономии (AURA), ответственный за гарантированные наблюдения Уэбба за объектами Солнечной системы и соавтор исследования. "Эти объекты в астероидном поясе слишком малы и тусклы, но с Уэббом мы наконец сможем увидеть, что с ними происходит, и сделать некоторые выводы. Есть ли в наличии углекислый газ у других комет главного астероидного пояса или нет? В любом случае, будет интересно узнать", - сказала Хаммель.
Соавтор Милам представляет себе возможности проведения исследования даже ближе к дому. "Теперь, когда Уэбб подтвердил, что вода сохраняется в виде льда так близко, прямо в Главном Астероидном Поясе, было бы увлекательно продолжить это открытие миссией по сбору образцов и узнать, что еще могут рассказать нам кометы главного астероидного пояса".
Наш любимый, давно потерянный зондик Филя нашёлся!
С высоты 2.7 км над поверхностью кометы Чурюмова - Герасименко узкоугольная камера орбитального модуля OSIRIS в тени большого камня обнаружила вставшего на попа беглеца.
Посадочный модуль потеряли во время его планового контакта с поверхностью кометы, который произошёл немного не на той скорости и не под тем углом, как хотелось.
Отразившись пару раз от поверхности, Филя остановился в тени большого камня в позе, которая, как теперь оказалось, практически исключала проведение научных экспериментов.
Тем не менее, Филя умудрился дать очень важные данные о составе поверхности и атмосферы кометы.
В июле прошлого года, когда комета проходила перигелий, Филя подзарядился энергией и даже смог дослать в ЦУП ещё кое-каких данных, впрочем, немного.
Руководители полёта отважились на несколько отчаянных манёвров, пытаясь вывести аппарат на свет - которые, как теперь видно, окончательно ухудшили его и без того ужасное положение.
И Филя сдох.
Прошло столько времени, и вот, наконец, Розетта увидела многострадальный посадочный модуль, чья драма, отчаянная борьба и трагический конец навечно записаны следами его стальных щупалец в никем доселе нетронутой доисторической пыли возрастом Солнечной системы.
Самой Розетте тоже осталось недолго. Совершив гигантский, беспримерный полет в тёмной глубине Солнечной системы, она найдёт своё упокоение на поверхности кометы 67/Р уже в сентябре.
И так, оседлав каменного коня, Филя и Розетта продолжат вечно кружиться вокруг Солнца пока возмущения гравитационного поля со стороны Юпитера не заставят комету покинуть свою орбиту и упасть на Солнце или же скрыться навечно в глубине космического пространства...
Сегодня миссия ЕКА #Розетта стала свидетелем того, как комета Чурюмова-Герасименко проходила перигелий, точный момент которого был зафиксирован в 02:03 утра Мирового Времени. В этот момент комета прошла на расстоянии в 186 млн км от Солнца.
В течение года после своего прибытия на орбиту вокруг ядра кометы 67P, миссия Розетта вместе с кометой прошла 750 млн км, приближаясь к Солнцу. В это время постепенно увеличивалось количество излучения, нагревавшего ядро кометы, что привело к испарению льда с его поверхности во все увеличивавшихся объемах. Газ и частицы пыли создали атмосферу кометы - кому - и ее хвост.
Эта активность достигла пика около перигелия и в следующие за ним недели, что отлично видно на зрелищных снимках, сделанных космическим аппаратом во все последние месяцы. Один из снимков был получен навигационной камерой Розетты в 01:04, всего за час до момента перигелия, с расстояния в 327 км от ядра кометы.
Сегодня также продолжала делать снимки научная камера миссии - самый свежий снимок получен в 23:31 Всемирного времени 12 августа, за несколько часов до перигелия. На изображениях отлично видна активность кометы - в виде многочисленные струй вещества, которые вырываются из ядра, включая один взрыв, пойманный на снимке, сделанном вчера в 17:35.
"Активность будет оставаться высокой еще много недель, и, конечно, мы хотим посмотреть, сколько еще джетов и взрывов - вроде тех, которые мы видели эту неделю, - мы сможем еще зафиксировать" - говорит Николас Альтобелли (Nicolas Altobelli), ученый миссии Розетта.
Измерения Розетты показывают, что с ядра кометы испаряется около 300 кг водяного пара каждую секунду. Это в тысячу раз больше, чем количество, которое испарялось с его поверхности ровно год назад, когда Розетта вышла на его орбиту.
Вместе с газом, по оценкам миссии, ежесекундно с поверхности ядра уходит до 1000 кг пыли, что создает опасность для орбитального модуля.
"В эти дни нам пришлось передвинуть аппарат подальше от ядра кометы. Сейчас мы находимся на расстоянии между 325 и 340 км, в области, где звездные датчики могут работать, не отвлекаясь на помехи от пыли, и это важно, чтобы Розетта была правильно ориентирована в пространстве" - комментирует Силвайн Лодио (Sylvain Lodiot), операционный менеджер миссии.
Наблюдение за изменяющейся средой кометы во время и после перигелия - одна из главных долгосрочных задач миссии.
В последние месяцы на комете изменились времена года. На ее южном полушарии после 5.5 лет в темноте наступило 10-месячное лето, которое открыло части поверхности ядра, что оставались все время в тени, Это дало возможность ученым составить карту южного полушария ядра кометы, добавив в нее недостающие кусочки.
Смотрите, смотрите - булыжник улетает прочь!!
Новые южные области, открытые на ядре кометы недавно.
Они нашли 4 новых геологических области, включающие в себя части обеих долей, что довело общее число областей до 23. Названия новых областей были подобраны исходя из конвенции называть их именами египетских богов - Анхар, Хонсу, Собик и Восрит.
Средняя температура кометы тоже увеличилась. Сразу после прибытия Розетты на место, поверхностные температуры ядра были в районе -70 градусов Цельсия. К апрелю-маю 2015 они поднялись всего на несколько градусов ниже нуля Цельсия, а сейчас по прогнозам должны достичь нескольких десятков градусов выше нуля и продержаться так в течение месяца.
Тем временем астрономы на Земле продолжают следить за кометой издалека. Розетта находится слишком близко к комете, чтобы видеть ее растущий хвост целиком, но снимки разных наземных телескопов, собранные в течение месяцев показали, что он уже достиг длины в 120 тыс км.
На этих снимках (в том числе, полученных на телескопе Северный Близнец на Мауна Кеа) видна слегка подрезанная кома с уплотнением в стороне, противоположной главному хвосту.
"Комбинируя эти большие снимки с детальными снимками, полученными Розеттой, можно провести детальное изучение отдельных струй и взрывов, чтобы понять, как работают процессы на поверхности кометы, которая приближается к Солнцу" - добавляет Николас.
"После снижения активности кометы, мы намереваемся снова подойти к ней поближе, чтобы увидеть, что там изменилось за это время. Мы также еще надеемся, что Филы сможет возобновить научные операции на поверхности ядра и дать нам подробный вид изменений окружающей его местности"
И, наконец, Патрик Мартин (Patrick Martin), менеджер Розетты, отмечает: "Совершенно замечательно достичь перигелия, мы надеемся продолжить наблюдения того, как ведет себя эта удивительная комета и во время ее удаления от Солнца в течение следующего года".
Так выглядит пыль кометы Чурюмова- Герасименко вблизи.
А вот кому глобус Марса с 6ю слоями - 5 из которых разные минералы, а 6й - поверхность??
Люди, которые не в теме или просто не хотят думать, часто пишут в комментариях - у нас нет карты того, у нас нет понимания сяго, американцы не летали туда, а их аппараты не летали сюда... Не путайте "нас" и "вас", друзья мои :).
В "нашем" мире уже составлены полные карты Меркурия, Луны, Марса, Титана, Европы, других больших спутников планет (кое-где даже трехмерные), причем не простые карты - "как видно глазу" - а карты распределения водяных молекул, пыли, разных минералов..
У "нас" нет никаких проблем в изучении топографии того же Марса - при наличии Гугловой карты вместе со "street view" некоторых районов от марсоходиков, которые продолжают ползать там по поверхности.
И времени даром они не теряют.
Слышал я о проекте такой малоизвестной компании Google, которая собирается запустить собственный луноходик - вот тогда у нас точно на карте Луны появится street view, когда любой, у кого есть палец, чтобы нажать кнопку мышки, глаза, чтобы видеть, и голова, чтобы думать, сможет наслаждаться пейзажами Луны в высоком разрешении с ее поверхности.
Дайте только время, ребята.
Этим есть кому заниматься.
- Что? Вы хотите присоединиться?
- Тогда кончайте прогуливать математику!
TV
Наши ролики > 
Небесные Хроники
Минутка астрофизики
Светопись
Про Вселенную
3I/ATLAS
Внегалактический Вестник
Мессье и его звери
Интервью
Обсерватории
Звёздный Аттрактор
Дневник Зейна
Академия
32я База. Наследие
Прекрасная Вселенная Чандры
Goddard
JPL
JWST
ESOCast
Hubblecast
Скрытая Вселенная Спитцера
Космология
Экзопланеты
Звезды
Розетта
Космос - детям
DVD > 
Читаем Бредбери
Меркурий
Венера
Луна
Марс
Астероиды
Юпитер
Сатурн
Уран
Нептун
Плутон
Кометы
3I/ATLAS
Звезды
Красные карлики
Коричневые карлики
Экзопланеты
Планетарные туманности
Белые карлики
Нейтронные звезды
Пульсары
Млечный Путь
Черные дыры
Сверхновые
Квазары
Гравитационные линзы
Гравитационные волны
Темная материя
eROSITA
Хаббл
Чандра
Ферми
TESS
Роман
GAIA
Спитцер
Кеплер
WISE
Планк
Свифт
Новые Горизонты
VISTA
VLT
LSST
ELT
Кек
CFHT
ESO
ЕSA
NASA
JPL
Мракобесие
Итэн Зигель
Фил Плейт
.gif)
Сообщения
