Еще один год подходит к концу, а мы по-прежнему не нашли инопланетян. К счастью, за это время произошло немало других очень интересных событий, связанных с космосом. За прошедшее время мы успели стать свидетелями нескольких уникальных космических явлений, решить несколько загадок, долгое время терзавших наше воображение, а также подправить парочку теорий и гипотез. Космос не перестает удивлять новыми историями. А сейчас пришло время обернуться назад и взглянуть на несколько самых громких из них, случившихся за этот уходящий год.
Пещеры на Луне
Недавнее открытие японских ученых вернуло интерес к теме лунной колонизации. В октябре Японское агентство аэрокосмических исследований (JAXA) объявило об обнаружении на нашем естественном спутнике пещеры протяженностью 50 километров и шириной 100 метров. Объект был обнаружен лунным орбитальным зондом «Кагуя» и расположен под поверхностью вулканического региона, именуемого Холмами Мариуса. Согласно текущим выводам ученых, подповерхностное полое пространство представляет собой лавовый тоннель, сформированный вулканической активностью, происходившей здесь около 3,5 миллиарда лет назад. О наличии этих лавовых тоннелей подозревали уже давно, однако официальные доказательства удалось получить только сейчас.
Основной восторг по поводу открытия данных тоннелей у ученых связан с тем, что эти объекты могут являться идеальным местом для основания будущих лунных баз. Стены тоннелей очень прочные и толстые, а потому способны защитить будущих колонизаторов от экстремальных температур на поверхности спутника, варьирующихся от -153 до +107 градусов Цельсия. Более того, такие подземные убежища могут предложить отличную защиту для колонистов и оборудования от воздействия космического излучения и микрометеоритов, которые на Луне являются довольно частым явлением. Есть даже предположения, что в этих тоннелях есть области с отложением льда или даже воды, которые, безусловно, окажутся полезными при колонизации спутника.
Недостающее звено в истории планетарного формирования
В 2014 году одной из самых громких новостей, связанных с космосом, была история о зонде «Розетта» и первой в истории успешной посадке космического аппарата (модуля «Филы») на комету. Эта миссия продолжалась до 2016 года, пока ученые не решили разбить «Розетту» о комету 67P/Чурюмова — Герасименко. В рамках этого события космический аппарат успел передать, как оказалось, бесценную информацию в Европейское космическое агентство (владельцы зонда и посадочного модуля). Но о том, что эта информация такая важная, мы смогли узнать лишь через год.
Согласно исследованию, опубликованному Королевским астрономическим обществом, данные, полученные космическим аппаратом «Розетта», содержат утраченное звено истории планетарного формирования. Ученые выяснили, что миллиметровые частицы пыли, покрывающие внешние слои кометы возрастом 4,5 миллиарда лет, смешиваются с внутренними частицами льда, находящимися внутри кометы. И подобный симбиоз может объяснить лишь одна модель, описывающая формирование крупных объектов внутри Солнечной системы, – небулярная гипотеза.
Проведя дальнейший анализ данных, ученые сделали вывод, что эти частицы пыли изначально появились из материи туманности, (из которой, согласно небулярной модели, сформировалась Солнечная система), а затем постоянно смешивались между собой в результате космических столкновений с более крупными объектами, постоянно притягивались между собой возрастающим уровнем силы гравитации. Согласно гипотезе, эти частицы могут притягиваться друг к другу настолько плотно, что под действием собственной силы гравитации в итоге могут коллапсировать. Однако комета 67P/Чурюмова — Герасименко еще не успела достигнуть этой точки, позволив тем самым подтвердить предположения ученых.
Решение загадки исчезнувшей звезды
В 1437 году корейские астрологи нашли в созвездии Скорпиона новую звезду, которая ярко сияла две недели, а затем взяла и исчезла. Откуда она взялась и куда делась – никто ответить так и не смог. Потребовалось почти 600 лет для того, чтобы решить эту загадку. Автором решения стал астрофизик Майкл Шара из Американского музея естественной истории, который выяснил, что его корейские коллеги в XV веке стали свидетелем катаклизмического события. Как оказалось, действующими лицами в этом событии были два объекта – белый карлик и обычная звезда, которая фактически стала донором массы для карлика.
Когда температура и плотность белого карлика достигают критических значений для запуска термоядерных реакций, карлик создает мощнейший выброс энергии, который называется новой. Это астрономическое явление сопровождается невероятной вспышкой, свидетелем которой и стали корейские астрологи. Через пару недель нова затухла, и «новая» звезда исчезла с небосклона.
Решению данной загадки помогла невероятная точность, с которой сеульские ученые XV века записали данное событие. Оно произошло 11 марта 1437 года и наблюдалось между второй и третьей звездой созвездия во время шестого лунного затмения. Но даже в этом случае Майклу Шара пришлось проконсультироваться с историками и изучить китайские астрономические карты, чтобы выяснить точное расположение белого карлика. На работу ушло целых 30 лет.
Оценка вероятности жизни на Энцеладе
Результаты исследования, опубликованные в журнале Science, указывают на то, что в подповерхностном океане спутника Сатурна, Энцеладе, происходят химические реакции, аналогичные тем, что можно встретить рядом с земными геотермальными источниками. К таким выводам ученые пришли после анализа данных, собранных в результате пролета автоматической межпланетной станции «Кассини» в 2015 году через выбросы ледяных частиц с поверхности спутника и определения в них молекулярного водорода.
Астрономы, стоящие за этим исследованием, считают, что источником водорода в данном случае являются продолжающиеся реакции взаимодействия горячей воды с породой, находящейся на глубине океана и рядом с ядром спутника. Данные выводы подтверждают результаты более раннего исследования, проведенного в 2016 году, в рамках которого было установлено, что обнаруженные «Кассини» на Энцеладе частицы кремнезема, скорее всего, подвергались воздействию горячей воды с глубины океана.
На Земле микробы, живущие рядом с глубоководными геотермальными источниками, используют для выживания примитивный метаболический процесс, называемый метаногенезом. Анализ «Кассини» предполагает, что океан Энцелада обладает всеми ресурсами, необходимыми для поддержания этого процесса. Наличие жизни на спутнике Сатурна это не доказывает, но существенно повышает потенциал его обитаемости, говорят ученые.
Энцелад стали серьезно рассматривать в качестве потенциального места обитания внеземной жизни после обнаружения у него в 2005 году подповерхностного океана. Частные и государственные космические агентства рассматривают возможность отправки в 2020-х годах к Энцеладу орбитальных зондов и посадочных модулей с научным оборудованием, предназначенным для поиска жизни.
Разгадка тайны сигнала «Weird!»
В 1977 году астрономы из Университета штата Огайо (США) проводили будничный мониторинг неба в поисках инопланетного разума и вдруг поймали аномальное радиосообщение внеземного происхождения. Ученые оказались настолько поражены увиденному, что на распечатке показаний радиоданных один из них не нашел ничего лучшего, как сделать подпись в виде слова «Wow!». Так появился сигнал «Wow!» («Ого!»). А в этом году у нас появился сигнал «Weird!» («Странный!»).
Впервые его поймали исследователи из обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико 12 мая. Его источник находился со стороны Ross 128, также известного как FI Девы – тусклого красного карлика, расположенного в 11 световых годах от нас и не имеющего вокруг себя никаких планет. В течение 10 минут сигнал наблюдался «почти с постоянной периодичностью», а затем исчез.
Разумеется, когда астрономы объявили об этом событии, то первой реакцией общественности было – пришельцы! В свою очередь команда из Аресибо хоть и признала, что сигнал «очень необычный», но сразу же сделала предположение, что, вероятнее всего, он представляет собой обрывки широкополосных радиопередач от одного или нескольких геостационарных спутников. Дальнейшее сотрудничество астрономов из Аресибо и SETI подтвердило это предположение. Выяснилось, что сигнал «Weird!» создает один спутник, который ходит по очень удаленной геостационарной орбите.
Тем не менее это не последний раз, когда мы что-то слышали о звезде Ross 128. В ноябре астрономы объявили о том, что рядом с красным карликом все-таки имеется как минимум одна планета. Более того, ученые выяснили, что планета обладает весьма низкой скоростью вращения и, находясь всего в 11 световых годах, является вторым ближайшим кандидатом в землеподобные планеты. В этом плане она даже выигрывает у экзопланеты Проксимы b, так как расположена у более спокойного красного карлика, не создающего огромные выбросы излучений, которые могли бы уничтожить атмосферу планеты (если она у нее имеется).
Столкновение двух нейтронных звезд
Представляющие собой сердцевины, оставшиеся после взрыва сверхновых звезд, образованных из некогда очень массивных звезд, нейтронные звезды являются довольно редкими и одновременно загадочными объектами. В этом году у ученых выдалась возможность в «первых рядах» понаблюдать за тем, как сталкиваются две нейтронные звезды.
С помощью детекторов гравитационных волн LIGO и VIRGO ученые смогли впервые понаблюдать за светом и гравитационными волнами одного и того же космического события. За столкновением также наблюдали десятки других телескопов, что помогло заодно пролить свет на множество других астрофизических и астрономических загадок.
В рамках наблюдения ученые подтвердили, что событие столкновения двух нейтронных звезд (получившее название «килонова») производит короткий выброс гамма-излучения. Кроме того, космический телескоп Fermi, тоже наблюдавший за этим событием, смог подтвердить предсказанную ранее гипотезу о том, что гравитационные волны двигаются со скоростью света или как минимум очень близкой к ней. Телескоп «Спитцер», в свою очередь, стал свидетелем самого продолжительного всплеска инфракрасного излучения, что указывало бы на то, что килоновы являются основным источником выброса тяжелых элементов, так как эти элементы не могут появляться у сверхновых.
Конечно же, наблюдение за таким столь редким и фантастическим событием не только помогло ответить на множество нерешенных до этого вопросов, но и породило множество новых. Например, ученые оказались весьма озадачены коротким выбросом гамма-излучения, сопровождавшим данное явление. Несмотря на то, что уровень его яркости был сопоставим с обычным выбросом, в целом он оказался на 1/10 ниже, чем у любого другого ранее зафиксированного выброса гамма-излучения. Другими словами, он оказался очень тусклым, и ученые не могут понять почему. Думается, что со временем, когда ученые разберут колоссальный объем данных, предоставленный этим событием, мы еще услышим множество новых откровений и столкнемся с не менее интересными загадками.
Марсианский песок или вода
Объявление об обнаружении потоков жидкой воды на Марсе стало одной из самых горячих тем в 2015 году. Однако в результате дальнейшего исследования вопроса выяснилось, что данное заявление оказалось ошибочным. Обнаруженные потоки действительно присутствуют на Марсе, но состоят они, скорее всего, не из воды, а из песка.
С момента их первого обнаружения, аналогичные «повторяющиеся линии на склонах», как их нейтрально обозвали исследователи, были найдены еще более чем в 50 областях Красной планеты. Они появляются сезонно на возвышенностях. Представлены в виде темных полос. Со сменой сезона на более теплый, они расширяются книзу, а затем при возвращении холодного сезона исчезают, появляясь вновь в следующем году. Подобное поведение на Земле демонстрирует только вода, поэтому ученые сразу предположили, что на Марсе речь об одном и том же. Но выводы, сделанные в ходе исследования Астрогеологического научного центра, расположенного в Аризоне, говорят о том, что эти потоки состоят из гранулированного вещества. Исследователи отмечают, что «повторяющиеся линии на склонах» были обнаружены только на более крутых возвышенностях с углом более 27 градусов, что сравнимо с земными дюнами. И если бы эти потоки действительно состояли из воды, то и на менее крутых склонах Марса они тоже должны были бы встречаться.
Тем не менее полного объяснения этим потокам пока не найдено. Движение песчаных масс, например, пока никак не может объяснить некоторые особенности, которые встречаются у этих линий на склонах: то же сезонное появление, постепенное расширение потока, а также отмечаемое наличие соли и быстрое исчезновение со сменой сезона. Некоторые эксперты считают, что эти потоки могут появляться под воздействием какого-то уникального погодного механизма, присутствующего на Марсе, но окончательное решение вопроса требует проведения новых наблюдений. В идеале – на месте.
Звезда-зомби
В сентябре 2014 года в результате масштабного наблюдения за небом была обнаружена новая звезда, готовая войти в фазу сверхновой. На первый взгляд звезда показалась ученым совсем непримечательной, поэтому ей было дано такое же ничем не примечательное имя iPTF14hls. Даже когда она взорвалась, она все равно выглядела как обычная сверхновая класса II-P, которая должна была потухнуть примерно через 100 дней или около того.
И она действительно потухла. Но лишь на время. Через несколько месяцев после этого звезда снова зажглась и начала увеличивать свою яркость. С того момента объект iPTF14hls как минимум 5 раз уже менял свою яркость, становясь то более ярким, то более тусклым. Когда астрономы наконец поняли, что перед ними находится не совсем обычное явление, они решили обратиться к архивным записям и обнаружили кое-что интересное: в том же самом месте, где сейчас расположена iPTF14hls, в 1954 году тоже была обнаружена сверхновая.
В итоге выяснилось, что звезда стала сверхновой, каким-то чудом выжила и спустя 60 лет взорвалась снова. За столь необычное по всем меркам поведение некоторые даже прозвали ее звездой-зомби. Согласно одному из предположений, данная звезда является первым в истории живым доказательством существования так называемых пульсирующих пара-нестабильных сверхновых – звезд настолько массивных и горячих, что в своих ядрах они генерируют антиматерию. Это, в свою очередь, объясняло бы ее крайне нестабильное поведение, сопровождающееся множеством выбросов материи перед тем, как она окончательно не будет уничтожена и не превратится в черную дыру.
Тем не менее не все разделяют эту точку зрения, указывая на несоотношение некоторых факторов, предсказанных гипотезой о пульсирующих пара-нестабильных сверхновых. Другие, в свою очередь, говорят, что подобные явления можно было бы ожидать во времена ранней Вселенной, но никак не сейчас. Открытие одного из таких сегодня – равноценно обнаружению живого динозавра.
Первый гость из-за пределов Солнечной системы
Ранее в этом году астрономы обнаружили первый подтвержденный объект из-за пределов Солнечной системы. Красноватый, сигарообразный визитер сперва был принят за комету, однако после более тщательного наблюдения за ним с помощью Очень большого телескопа (VLT) выяснилось, что нашим гостем является астероид. «Заблудшей душе» решили дать гавайское имя Oumuamua, (Оумуамуа), что означает «посланец».
Длина астероида составляет более 400 метров при диаметре менее 40 метров. Что интересно, с вращением яркость Oumuamua изменяется на несколько порядков каждые 7,3 часа, что опять же не наблюдалось у других подобных космических объектов. В настоящий момент ученые считают, что астероид прилетел к нам от Веги, самой яркой звезды созвездия Лиры, но путешествие заняло так много времени, что к настоящему моменту звезда находится совсем не там, где была раньше.
Астероид Oumuamua официально признан первым объектом, прилетевшим к нам из-за пределов Солнечной системы, но ученые надеются, что с помощью новых и более мощных телескопов мы сможем обнаружить еще больше межзвездных объектов, решивших посетить нашу систему. В то же время исследователи сейчас решают – целесообразно ли будет отправить к астероиду космический зонд. Проблема в том, что Oumuamua сейчас мчится через Солнечную систему со скоростью 138 000 километров в час, что более чем в два раза быстрее любого созданного и запущенного человеком космического аппарата. Но даже в этом случае некоторые астрономы считают, что нагнать астероид все же можно, и рассматривают вероятность такой попытки в рамках нового проекта Project Lyra.
Открытие первого белого карликового пульсара
В феврале астрономы из Уорикского университета сообщили об обнаружении белого карликового пульсара – первого в своем роде в известной нам Вселенной.
Обычно пульсары появляются из нейтронных звезд, выбрасывающих лучи электромагнитного излучения с постоянными интервалами. Так как за этим излучением можно вести наблюдение только тогда, когда его луч направлен в сторону нашей планеты, то мы воспринимаем его как пульсацию. Ученые давно спорили на тему того, что пульсары могут появляться из белых карликов, и в этом году исследователи наконец получили недостающее подтверждение.
Объектом исследования в нашем случае являются остатки звезды AR Скорпиона, расположенные в 380 световых годах от Земли в созвездии Скорпиона. Как и все белые карлики, этот объект обладает невероятной плотностью. При размере, сопоставимом с нашей Землей, его масса в 200 000 раз больше. AR Скорпиона является частью двойной звездной системы. Компаньоном ему служит красный карлик, который попадает под воздействие луча пульсара приблизительно раз в минуту (1,97 раза за полный оборот).
Новое открытие уже успело создать для ученых новую загадку. Исследователи предполагали, что яркость двойной звездной системы будет изменяться в минутном и часовом соотношении: в минутном из-за особенности движения выбрасываемого луча пульсара, а по часам из-за разницы орбитальных периодов двух звезд. Однако, сравнив свои данные с архивной информацией, полученной об этой двойной звездной системе в 2004 году, ученые обнаружили, что на самом деле эта вариативность растягивается на десятилетия. Ученые уверены, что все дело в особенности взаимодействия между двумя звездами, и в настоящий момент пытаются разработать модель, которая могла бы объяснить такую особенность.