Отражённое тепло выдало спрятавшиеся планеты

Отражённое тепло выдало спрятавшиеся планеты (www.membrana.ru)
[email protected]
Выпуск № 54
Две работы Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики и космического центра Годдарда открывают новую
главу в астрономии – непосредственное измерение параметров далёких планет и их сравнение между собой.
Две независимые команды астрономов, одна во главе с Дрейком Демингом (Drake Deming) из
космического центра Годдарда (Goddard Space Flight Center), а вторая – во главе с Дэвидом Шарбонно (David Charbonneau) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (Harvard-Smithsonian
Center for Astrophysics) впервые "захватили" тепловое излучение от планет, вращающихся около
других звёзд. Обе группы использовали данные инфракрасного орбитального телескопа Spitzer и
одинаковую технику вычисления излучения этих планет. Сначала астрономы получали изображение звезды вместе с планетой, а потом – снимали поток излучения только от звезды (в момент, когда планета находилась за ней), таким способом вычисляя долю "жара", приходящуюся на планету.
Группа Деминга получила данные о планете HD 209458b, вращающейся вокруг звезды, лежащей в 153 световых годах от Земли. А группа Шарбонно получила данные о планете TrES1, лежащей в три с лишним раза дальше. Обе звезды – близки по параметрам к Солнцу.
Обе эти планеты были отТак, в представлении художника Гарвард- крыты ранее (в 1999 и 2004 гоСмитсоновского центра астрофизики, выглядах), при помощи косвенного
дит горячий газовый гигант TrES1, вращающийся на малом расстоянии от своей звезды метода – по слабым колебаниям блеска звезды в видимом
(иллюстрация с сайта cfa-www.harvard.edu).
диапазоне излучения.
Теперь, уловив инфракрасный поток от них, учёные вычислили температуры планет. Они оказались равными 857 градусам Цельсия (HD 209458b)
и 788 градусам Цельсия (TrES1). Учитывая большие размеры планет, учёные охарактеризовали их как "горячие Юпитеры".
Оба этих газовых гиганта движутся сравнительно близко от своих родных звёзд. Так TrES1 удалена от звезды всего на 6,4 миллиона километров.
Это расстояние в 23 с лишним раза меньше, чем дистанция от Солнца до
Земли.
Кстати, TrES1 отражает 31% падающего на неё света – неудивительно,
что она такая горячая.
А HD 209458b интересна в другом. Она задала учёным настоящую
теоретическую загадку. Этот гигант слишком крупный для своей массы, раз- Орбитальный телескоп Spitzer – один из самых продуктивных инструмендутый. Астрономы предположили, что это – результат влияния ещё одной, тов астрономов (иллюстрация с сайта ipac.jpl.nasa.gov).
На этом рисунке художник NASA показал, как трудно заметить планету около звезды в видимом
диапазоне (слева) и насколько проще это сделать в инфракрасном свете (справа) (иллюстрация с
сайта nasa.gov).
тысяч раз. Планеты буквально тонут в блеске своих звёзд.
Сейчас астрономам известны уже 130 звёзд, около которых обнаружены планеты, а порой – целые планетные системы, в чём-то напоминающие
нашу собственную. Все они открыты благодаря косвенным методам наблюдения. Измерения колебаний блеска звёзд, или лучевой скорости (вращение
звезды вокруг общего с планетой-гигантом центра тяжести) дают возможность обнаружить планету, оценить её массу и удалённость от своей звезды.
С другими параметрами – куда сложнее.
Вспомним, правда, что сравнительно недавно было опубликовано сообщение о первом в истории снимке экстрасолнечной планеты. Причём снимок этот был сделан в видимом диапазоне, фактически на пределе разрешения телескопа Yepun (Южная Европейская обсерватория, ESO). Но тут
нужно пояснить – снимок удался, возможно, просто потому, что звезда
2M1207 – это коричневый карлик, а её планета имеет яркость, меньшую всего в сто раз.
близкой планеты, пока необнаруженной.
Но в то же время, нынешнее исследование показало, что HD 209458b движется по очень даже "правильной", круговой орбите, в то время как близкое соседство с ещё одной планетой изменило бы эту орбиту
на эллиптическую.
"Мы вернулись в исходную точку, — заметила по
этому поводу одна из исследователей HD 209458b,
доктор Сара Сиджер (Sara Seager) из общества Карнеги
в Вашингтоне (Carnegie Institution of Washington) — Для
нас теоретиков, это — забава".
Нужно пояснить, почему учёные сразу в двух группах обратили такое внимание (и так продуктивно, заметим) на инфракрасный диапазон. Дело в том, что путешествующие в непосредственной близости от своих
звёзд планеты-гиганты, всего лишь в 400 раз менее яркие (в инфракрасном диапазоне), чем сами звёзды. А
вот в видимом диапазоне их яркости отличаются в 10
Так выглядит необработанное композитное изображение планетарной
системы звезды 2M1207 в синих, зелёных и красных лучах. По всей видимости – первое в истории непосредственное изображение чужой планетарной системы (фото с сайта sc.eso.org).
Если же говорить о звёздах похожих на Солнце, и, тем более – ещё более крупных и ярких, то выявление в их сиянии слабого отблеска
планет – весьма непростая задача. Потому, скорее всего здесь долго будут господствовать косвенные методы, наподобие вычитания инфракрасного излучения, применённого в двух новых работах.
Возможно, это положение кардинально изменится после запуска на орбиту уникального телескопа-коронографа Terrestrial Planet Finder, который NASA намерено отправить в космос, по последним данным, в 2016 году.
Ученые точно определили район для поисков жизни на Марсе (Известия науки)
Сотрудники Открытого университета в Милтон Кинс проанализировали снимки поверхности Марса, выполненные орбитальным аппаратом Mars Express, и обнаружили, что прямо под поверхностью Красной планеты располагается замерзшее море. Размеры этого образования приблизительно равны Северному морю на Земле.
Ученые предполагают что море образовалось в последние несколько миллионов лет под воздействием вулканических извержений или тектонической активности. Результаты другого исследования показывают, что мощные извержения,
происходившие приблизительно 350 млн. лет назад создали углубления на склоне вулкана Купол Гекаты (Hecates Tholus),
при этом в этих углублениях за последние пять миллионов лет образовались залежи льда.
Все это указывает на то, что Марс по-прежнему является геологически активной планетой, а это, по мнению большинства ученых, является
одним из важнейших факторов для развития и длительного существования биологической жизни, требующей наличия источников энергии.
Залежи льда обнаружены на тропических и экваториальных широтах, и это заставляет предположить, что поверхность Марса на сегодняшний день не является стабильной. Ледники должны были образоваться в условиях совсем иного климата и сохранились лишь потому, что
от Солнца их скрывает многометровый слой пыли. Если это действительно так, значит, климат Марса изменился буквально в последние несколько миллионов лет.
О подземных ледниках на экваториальных широтах ученые догадывались давно. И вот теперь стало ясно, что под Елисейской Низиной,
располагающейся в пяти градусах географической широты к северу от марсианского экватора, скрывается довольно крупное подземное море.
Оно имеет размеры примерно 800 на 900 км и глубину около 45 м.
Предположительным источником воды стали глубинные трещины на поверхности Марса, известные под названием Каналы Цербера, разомкнувшиеся приблизительно 5 млн. лет назад и выпустившие воду в этот резервуар. На поверхности этого региона различимы следы пакового (многолетнего дрейфующего) льда, образовавшегося на поверхности этой воды.
Ученые полагают, что такие же выбросы воды могли происходить повсюду, так что под поверхностью красной планеты скрыты огромные
массы воды, в том числе, возможно, жидкой. Наиболее древние резервуары - возрастом несколько миллионов лет - вполне могут содержать
сложные биологические организмы. Точно так же, как замерзшее "Елисейское море" может содержать как окаменелые останки, так и замороженные организмы.
В 2011 году NASA и ESA планируют посадить на поверхность Марса новые аппараты, которые должны будут, помимо всего прочего, попытаться проникнуть в это замерзшее море.
Исследователи научили бактерии путешествовать по микросхемам (www.membrana.ru)
Бактерии перемещаются вправо,
вдоль проводника, и останавливаются в зазоре между контактами (фото с сайта nature.com).
Роберт Хэймерс (Robert Hamers) и его коллеги из университета Висконсина (University of WisconsinMadison) продемонстрировали, как электрические токи способны захватывать бактерии и перемещать их в определённые позиции на поверхности микросхемы.
Эта технология может помочь в сборке наномашин из крошечных частей, а также пригодится при создании
нового поколения биологических датчиков.
Хэймерс предложил использовать микробов для перемещения нанодеталей — квантовых точек, углеродных трубок. Последние соединяют с определёнными органическими молекулами, которые, в свою очередь,
прикрепляются к белкам на поверхности микроорганизмов.
Для опыта исследователи взяли бактерии bacillus mycoides. Они имеют форму прутка длиной 5 микронов.
Бактерии помещали в раствор, покрывающий микросхему с золотыми электродами. Изменение заряда на поверхности электродов заставляло бактерии мигрировать вдоль проводников в определённые точки схемы. В
зазоре между двумя электродами бактерии оказывались пойманными электрическим полем. При этом микроорганизмы соединяли электроды между собой, образуя живой проводник. Слабый ток, текущий по нему, сигнализировал исследователям о присутствии бактерии в этом месте.
Создан наноматериал, который впитывает и отдаёт водород с высокой скоростью (www.membrana.ru)
Исследователи из американской Тихоокеанской Северо-западной Национальной Лаборатории (Pacific
Northwest National Laboratory) разработали компаунд, способный впитывать водород и отдавать его в сто раз
быстрее, чем это было возможно ранее.
Чтобы найти новый способ хранения водорода на борту транспортных средств, физики обратили своё
внимание на боран аммиака, способный впитывать водород и отдавать его при нагреве менее, чем до 80
градусов Цельсия. Однако скорость выхода водорода у этого материала очень мала.
Авторы новой работы открыли, что в масштабе наночастиц тот же боран аммиака выпускает водород в
сто раз быстрее. Однако, чтобы получить возможность практического применения этого открытия, нужно было найти способ создания крупных "кусков" из этого материала в некой "наноформе" или "нанофазе".
Исследователи взяли в качестве базы кварцевый материал с мельчайшими порами, диаметром примерно 6,5 нанометров. В эти поры закачали раствор борана аммиака, который хорошо их пропитал благодаря капиллярным силам. Затем растворитель удалили, а боран аммиака осадился на стенках кварцевых пор,
создав желаемый материал.
Сейчас авторы этого необычного материала патентуют своё открытие.
Водородные заправки понемногу уже
появляются в разных странах (фото
с сайта eere.energy.gov).