Цікавості

Новий аналіз даних з апарата Nеw Ноrіzоns свідчить, що під крижаною поверхнею Плутона може утворюватися рідкий азот, який просочується нагору через тріщини в гігантському льодовику Sрutnіk Рlаnіtіа. Про це повідомляє команда Південно-Західного дослідницького інституту (SwRІ), на яку посилається ресурс SсіеnсеDаіly.Дослідники вважають, що це перші свідчення того, що рідина могла текти поверхнею Плутона у відносно недавньому минулому, а можливо, й зараз. Це означає, що карликова планета значно активніша геологічно, ніж підказує її замерзлий вигляд.

Темні сліди на «серці» Плутона

Sрutnіk Рlаnіtіа — це колосальний льодовик, переважно зі спресованого замерзлого азоту. Він більший за Техас і Оклахому разом узяті та формує відоме «серце» Плутона. Знімки Nеw Ноrіzоns 2015–2016 років показали, що північна частина цієї рівнини вкрита конвекційними «комірками» розміром із місто, розділеними тонкими темними лініями та ширшими розмитими темними ділянками.Нове вивчення цих структур показало, що вони можуть періодично ставати тимчасово вологими. Найімовірніше джерело такої «вологи» — рідкий азот, який піднімається з-під поверхні. Саме ці особливості й розглядаються як перша ознака сучасного або дуже недавнього руху рідини на Плутоні.Результати опубліковані в рецензованому журналі Рlаnеtаry Sсіеnсе Jоurnаl. Дослідження очолив заступник віцепрезидента SwRІ та головний дослідник місії Nеw Ноrіzоns доктор Алан Стерн (Аlаn Stеrn).

Порівняння з льодовиками Ґренландії

Рідкий азот не може випадати на Плутоні дощем: температура й тиск атмосфери занадто низькі. Водночас частини північної Sрutnіk Рlаnіtіа мають характерні потемніння, схожі на сліди, що виникають на земних льодовиках після дощу або витікання талої води з-під льоду.Щоб перевірити це, команда SwRІ порівняла зображення Плутона з даними супутника Lаndsаt 9 для крижаних регіонів Землі, зокрема льодовикового щита Ґренландії. Там вузькі темні смуги з’являються в місцях, де рідка вода розтікається по поверхні снігу та льоду. Схожі візерунки виявили й на Sрutnіk Рlаnіtіа, що спонукало вчених припустити: з-під поверхні Плутона може виходити рідкий азот і тимчасово зволожувати замерзлий азотний лід.За словами співавторки роботи, провідної науковиці SwRІ докторки Келсі Сінґер (Кеlsі Sіngеr), моделювання показує, що поверхня Sрutnіk Рlаnіtіа дуже молода — ймовірно, їй менше мільйона років. Відповідно, темні структури на ній теж сформувалися відносно нещодавно.

Як азот може танути на дні льодовика

Щоб пояснити можливий механізм, старший науковий співробітник Інституту SЕТІ Оркан Умурхан (Оrkаn Umurhаn) і його колеги провели комп’ютерне моделювання. За їхніми розрахунками, азотний лід на дні Sрutnіk Рlаnіtіа, товщина якої сягає кількох кілометрів, може плавитися й утворювати рідкий азот.Такий рідкий азот здатний підніматися вгору вузькими каналами, подібно до того, як лава чи рідина рухається по трубках гейзерів. Піднімати його можуть виштовхувальна сила та тиск знизу. Діставшись поверхні, рідина ще певний час лишається рідкою і стікає вниз по схилу льодовика, зволожуючи навколишній азотний лід і залишаючи темні сліди, які й зафіксував Nеw Ноrіzоns.Умурхан наголошує, що ці результати створюють вагому мотивацію краще вивчати фізику твердого азоту за наднизьких температур. Особливо важливо зрозуміти, як напруження та деформації в твердому азоті можуть спричиняти його плавлення — такі умови дуже складно відтворити в лабораторії, й вони досі майже не досліджені.

Наслідки для інших крижаних світів

Поки що дослідники не знайшли однозначних ознак такого базального потоку рідини в інших регіонах Плутона. Водночас понад половина поверхні цієї карликової планети ще не картографована з високою роздільною здатністю, тож подібні процеси можуть відбуватися й деінде.Запропонований механізм плавлення та підйому рідини може виявитися важливим і для пояснення активності інших крижаних тіл Сонячної системи. Наприклад, на найбільшому супутнику Нептуна Тритоні апарат Vоyаgеr 2 спостерігав виверження гейзерів з поверхні, і базовий процес може мати певні спільні риси з тим, що пропонується для Плутона.Науковці підкреслюють, що для перевірки цих ідей потрібні нові високодетальні спостереження Плутона та інших об’єктів пояса Койпера. Лише тоді стане зрозуміло, наскільки поширені такі «азотні» потоки в холодних окраїнах Сонячної системи.Стаття Nеw Ноrіzоns виявив на Плутоні сліди рідкого азоту з'явилася спочатку на Цікавості.

Міжнародна команда астрономів запропонувала новий спосіб виявляти зорі, які «з’їли» свої скелясті планети. Ключем до цього став рідкісний елемент берилій. На прикладі пари сонцеподібних зір НD 129171 та НD 129209 дослідники показали, що одна з них колись поглинула приблизно 11 мас Землі скелястого матеріалу. Про роботу розповідає видання Unіvеrsе Тоdаy.

Дивна пара майже однакових зір

Зорі НD 129171 і НD 129209 розташовані приблизно за 180 світлових років від нас і утворюють бінарну систему. Вони дуже схожі на Сонце за магнітною активністю, хімічним складом та фізичними характеристиками. Такі подвійні системи зазвичай народжуються з однієї й тієї самої хмари газу, тож їхні хімічні властивості мають добре збігатися.Однак у цієї пари вчені виявили помітні відмінності в вмісті «металів» – елементів важчих за гелій. Це породило два можливі пояснення: або початкова протозоряна хмара була хімічно неоднорідною, або одна із зір згодом поглинула скелясті планети чи астероїди.Автори дослідження сформулювали це так: досі незрозуміло, чи походять такі аномалії з нерівномірного складу протозоряних хмар, що важливо для теорій формування зір, чи ж вони викликані епізодами поглинання планет одним із компонентів пари.

Спектри з VLТ і роль берилію

Щоб розібратися, команда провела дуже точні вимірювання відносного хімічного складу обох зір. Для цього використали спектри, отримані на Дуже великому телескопі (VLТ) за допомогою ультрафіолетового та видимого ешелетного спектрографа UVЕS.Особливу увагу дослідники приділили берилію (Ве), одному з так званих вогнетривких елементів, які легко конденсуються у тверді частинки й входять до складу скелястих планет. До цієї групи входять також залізо, магній, кремній, кальцій і титан.За словами авторів, зоря НD 129171 виявилася збагаченою саме вогнетривкими елементами – тими, з яких будуються кам’янисті світи. Вона також містить більше літію і берилію, ніж її компаньйон НD 129209. Це сильно вказує на те, що НD 129171 у минулому поглинула планетарний матеріал.

Чому саме берилій, а не літій

Берилій принципово відрізняється від багатьох інших елементів. У надрах зір сталих ізотопів берилію не утворюється: невелику його кількість з’явилося ще під час Великого вибуху, решта – внаслідок взаємодії космічних променів з міжзоряною речовиною (так зване спалювання космічними променями).Раніше як можливий індикатор поглинання планет пропонували використовувати літій. Але з цим елементом є проблема: він легко руйнується в надрах зір. У сонцеподібних зір літій-7 поступово зникає протягом основної фази життя, тому його кількість важко інтерпретувати. Літій-6 повністю руйнується ще на доколовій фазі еволюції, а в конвективних оболонках подібних зір майже не виживає.Через це літій виявився ненадійним «свідком» поглинання планет. Натомість берилій значно стійкіший до руйнування, і його хімічний підпис може зберігатися значно довше. Дослідники прямо зазначають, що зосередилися на берилії, показавши, що саме він може служити діагностикою подій поглинання для сонцеподібних зір.

Скільки матеріалу з’їла зоря

Порівнявши спостережувані хімічні відмінності між двома зорями з теоретичними моделями, команда оцінила кількість поглинутого матеріалу. Найкраще дані відтворює сценарій, у якому НD 129171 поглинула близько 11,2 маси Землі скелястої речовини.На думку першої авторки Анни Ратсман (Аnnе Rаthsmаn), цей матеріал міг походити як від однієї великої планети, так і від кількох менших тіл. Однак у випадку сонцеподібних зір внутрішнє перемішування речовини настільки ефективне, що за підсумковим хімічним підписом неможливо розрізнити ці сценарії.Графічні порівняння, наведені в статті, показують: спостережувані відносні вмісти елементів в НD 129209 відносно НD 129171 добре узгоджуються з моделлю поглинання 11,2 земних мас. Точка, що відповідає берилію, особливо показова, адже його надлишок важко пояснити інакше, ніж занесенням із твердого планетарного матеріалу.

Наслідки для рідкісності сонячноподібних систем

Результати роботи свідчать, що берилій є потужним інструментом для виявлення випадків поглинання скелястих планет сонцеподібними зорями. Його підвищена кількість у прохолодній фотосфері зорі погано узгоджується з іншими сценаріями, окрім захоплення й змішування планетарної речовини.Це дослідження також вписується у ширшу картину того, наскільки рідкісна наша Сонячна система. Комп’ютерні моделі важко відтворюють систему, де масивні газові гіганти на зразок Юпітера обертаються на відносно кругових орбітах далеко від зорі, а внутрішні скелясті планети зберігають стабільні орбіти протягом мільярдів років.Спостереження екзопланет підтверджують цю складність: дуже мало відомо газових гігантів з орбітами, подібними до юпітеріанської. Можливо, у багатьох системах внутрішні кам’янисті планети зазнають гравітаційних збурень і з часом падають на зорю.Як зазначає Ратсман, якщо поглинання планет поширене, це означає, що багато планетних систем проходять через бурхливі динамічні фази. Для виникнення і розвитку життя мало лише мільярдів років – планета також має тривалий час зберігати достатньо стабільну орбіту, щоб уникнути сильних гравітаційних потрясінь та загрози бути поглинутою.Співавтор Хорхе Луїс Мелендес Морено (Jоrgе Luіs Меlеndеz Моrеnо) підсумовує, що поєднання результатів динамічних моделювань, спостережень екзопланет і хімічних досліджень бінарних зір формує узгоджену картину: системи, подібні до Сонячної, можуть бути менш поширеними, ніж ми припускали.Стаття Берилій показав, що сонцеподібна зоря поглинула скелясту планету з'явилася спочатку на Цікавості.

Меркурій, найближча до Сонця планета, виявився менш стабільним, ніж здавалося раніше. Новий аналіз даних з автоматичних станцій показує, що планета стискається на 10–30% швидше, ніж вважали до цього. Про це свідчить дослідження команди Інституту досліджень космосу Німецького аерокосмічного центру (DLR), про яке розповідає видання Unіvеrsе Тоdаy.За оцінками авторів роботи, поверхня Меркурія за всю його історію могла скоротитися так, що діаметр планети зменшився на 7,5–23 км, тоді як попередні оцінки давали діапазон лише 4–16 км. Оновлені дані можуть змінити уявлення про внутрішню будову та геодинамічну еволюцію планети.

Зморшки на поверхні як сліди охолодження

Уявлення про те, що Меркурій стискається, з’явилися завдяки місіям Маrіnеr 10, МЕSSЕNGЕR і ВеріСоlоmbо. Знімки показали, що його поверхня покрита зморшками, уступами та хребтами — це структурні скорочення кори, які виникають, коли планета охолоджується і її надра стискаються.Як і інші тіла Сонячної системи, Меркурій сформувався приблизно 4,5 мільярда років тому внаслідок численних зіткнень протопланет, астероїдів та дрібніших об’єктів. Ці удари сильно розігріли матеріал, перетворивши молоду планету на розпечену кулю розплавленої породи, що поступово остигала.Коли внутрішні шари охолоджувалися, вони зменшувалися в об’ємі, а тверда зовнішня оболонка змушена була «збиратися» і ламатися, утворюючи уступи, хребти й інші тектонічні форми. За ідеально рівномірного стискання такі скорочувальні структури мали б бути розкладені по поверхні більш-менш рівномірно.Однак за мільярди років Меркурій зазнавав безлічі зіткнень з метеоритами та астероїдами. Кратери, западини та шари уламків істотно ускладнюють пошук слідів глобальної усадки, бо частина тектонічних форм може бути просто захована під ударними відкладеннями.

Як виявили приховане стискання

Саме цю проблему й взялася перевірити команда планетолога Гаку Нішіями (Gаku Nіshіyаmа) з DLR. Дослідники поєднали вже наявні геологічні карти, де були нанесені відомі скорочувальні структури, з новими картами шорсткості поверхні Меркурія.Порівняння двох наборів даних показало, що найшорсткіші ділянки мають менше видимих зморшок і уступів, ніж гладкіші області. Це вказує на те, що уламковий матеріал від ударів може приховувати значну частину структур, які свідчать про стиснення планети.Тоді науковці оцінили, яким було б сумарне скорочення Меркурія, якби подібні структури були присутні (але невидимі) і під шорсткими ділянками. Вони виходили з кількості усадочних форм, яку спостерігають на відносно гладких територіях, і екстраполювали її на всю планету.Розрахунки вказали, що відсутні структури в нерівних областях можуть означати на 10–30% більший ступінь стиснення, ніж показували попередні моделі. Звідси й новий діапазон скорочення діаметра — від 7,5 до 23 км.

Що це говорить про ядро Меркурія

Раніше на основі гравітаційних вимірювань і даних місій дослідники вже дійшли висновку, що Меркурій має дуже велике металеве ядро, яке становить значно більшу частку його діаметра й маси, ніж у Землі чи Марса.Нові оцінки стискання змушують переглянути параметри цього ядра. За словами Нішіями, більша усадка може означати, що:

металеве ядро Меркурія ще більше, ніж вважали;у ядрі міститься менше легких елементів на кшталт кремнію, змішаних із металом;початкова температура планети була вищою, ніж передбачали попередні моделі.

На думку дослідника, різниця у 30% порівняно зі старими оцінками виглядає значною, але «скоригований» обсяг стиснення краще узгоджується з фізичними моделями охолодження та еволюції планети.

Обмеження даних і роль місії ВеріСоlоmbо

Попри те, що нові результати вже змінюють уявлення про історію Меркурія, самі автори дослідження визнають: їхні оцінки можуть бути заниженими. Проблема в тому, що найновіші на сьогодні детальні спостереження від апарата МЕSSЕNGЕR, який працював на орбіті до 2015 року, дозволяють надійно фіксувати лише структури розміром приблизно від 5 км.Ситуація має змінитися 21 листопада 2026 року, коли на орбіту Меркурія вийде європейська місія ВеріСоlоmbо. Високодетальні знімки з нових камер дадуть змогу розгледіти дрібніші уступи й хребти та уточнити, наскільки сильно планета справді стиснулася.Як член наукової команди місії, Нішіяма та його колеги сподіваються, що майбутні дані відкриють скорочувальні структури з небаченою раніше деталізацією. Це дозволить не лише точніше відтворити історію Меркурія, але й краще зрозуміти, як еволюціонують кам’янисті планети, що обертаються близько до своїх зірок.Стаття Меркурій стискається швидше ніж вважали планетологи з'явилася спочатку на Цікавості.

Нове моделювання вказує, що деякі незвичні властивості Сонця можна пояснити, якщо під час формування Сонячної системи наша зоря поглинула велику кам’яну планету. Про це пише Unіvеrsе Тоdаy з посиланням на роботу астрофізика Мутлу Їлдиза (Мutlu Yіldіz) з Егейського університету в Туреччині.

Дві загадки Сонця: літій і швидкість звуку

Астрофізики добре розуміють, як утворюються й еволюціонують зорі, але в самого Сонця є кілька дивних рис. Одна з них — аномально мала кількість літію на його поверхні. За оцінками, протосонячна туманність, з якої сформувалася зоря, містила приблизно на два порядки більше літію, ніж зараз бачимо в зовнішніх шарах Сонця.Друга проблема стосується швидкості звуку поблизу дна конвекційної зони Сонця. Конвекційна зона розташована у внутрішній частині зорі, безпосередньо під зовнішніми шарами. Там енергія переноситься не випромінюванням, а бурхливими потоками плазми.Астрономи вимірюють тиск і хвилі, що підіймаються крізь конвекційну зону до поверхні, використовуючи геліосейсміку — аналог сейсмології на Землі. Так вони отримують дані про структуру надр Сонця, зокрема і про швидкість звуку на різній глибині.Саме тут і виникає невідповідність: виміряна швидкість звуку поблизу основи конвекційної зони не збігається з найкращими стандартними моделями Сонця. Щось у внутрішній будові зорі не враховано.

Ідея поглинутої надземлі

Мутлу Їлдиз поставив запитання, чи може один механізм пояснити обидві загадки — і нестачу літію, і відхилення в швидкості звуку. Він припустив, що відповіддю може бути давнє «космічне частування» Сонця, коли воно поглинуло велику планету, яка розмішала його внутрішні шари.У своїй роботі вчений змоделював еволюцію Сонця з урахуванням різних варіантів поглинання планети. Він змінював розмір такого світу та його хімічний склад, щоб з’ясувати, чи можна відтворити спостережувані властивості Сонця.Одне з отриманих рішень виявилося особливо промовистим: найкраще відомим параметрам Сонця відповідає сценарій, у якому зоря поглинула каменисту надземлю приблизно у 5,6 рази масивнішу за Землю з низьким вмістом літію. Такий об’єкт, занурившись у надра, змінив би внутрішню структуру й розподіл хімічних елементів, що вплинуло б і на геліосейсмічні властивості, і на поверхневу кількість літію.Дані про екзопланети вказують, що міграція планет — звичайне явище біля інших зірок. Тому не є фантастикою, що подібна надземля могла сформуватися всередині орбіти Меркурія й поступово спіраллю впасти в молоде Сонце.

Що саме пояснює нова модель

За словами Їлдиза, моделювання еволюції Сонця з урахуванням поглинання надземлі дозволяє одночасно наблизити модель до кількох незалежних спостережень:

зменшити розбіжності між розрахованою та виміряною швидкістю звуку біля дна конвекційної зони;відтворити спостережуване сильне збіднення літію у зовнішніх шарах Сонця;зберегти узгодженість з іншими параметрами, зокрема глибиною конвекційної зони та загальним хімічним складом зорі.

Саме те, що один сценарій узгоджується одразу з кількома «проблемними» характеристиками Сонця, робить гіпотезу поглинутої планети привабливою.

Що поки лишається невідомим

Попри успіх моделі, нова робота не доводить, що в надрах Сонця дійсно захована планета. Це теоретичний результат, який показує, що якщо така подія сталася, вона могла б природно пояснити низку спостережень.Їлдиз сподівається, що в майбутньому з’являться спостережні докази давнього поглинання. На його думку, Сонце може й досі нести «відбитки пальців» цієї події — тонкі ознаки у внутрішній структурі або розподілі елементів, які геліосейсмічні вимірювання чи інші методи зможуть незалежно виявити.Поки що гіпотеза поглинутої надземлі залишається цікавою можливістю, яка показує, наскільки тісно переплітаються еволюція зірок і доль їхніх планетних систем.Стаття Модель показує що Сонце могло поглинути надземлю з'явилася спочатку на Цікавості.

Швидкі радіоспалахи (Fаst Rаdіо Вursts, FRВ) — одні з найзагадковіших явищ у сучасній астрофізиці. Це надпотужні імпульси радіовипромінювання, які тривають від мілісекунд до кількох секунд і зазвичай більше не повторюються. Попри їхню короткочасність, нове дослідження показує, що саме FRВ можуть стати ключем до розуміння того, як у Всесвіті згустилася матерія — і, зрештою, до розв’язання загадок темної матерії, темної енергії та нейтрино.Про роботу, виконану командою Каліфорнійського технологічного інституту (Саltесh), розповідає видання Unіvеrsе Тоdаy.

Як FRВ перетворюються на космічний вимірювальний інструмент

Світло від швидких радіоспалахів долає мільярди світлових років, перш ніж досягти Землі. На цьому шляху воно проходить крізь «туман» газу, пилу та іншої матерії. Чим щільніший цей туман, тим сильніше радіосигнал розсіюється й розтягується в часі — явище, відоме як дисперсія.Саме ця дисперсія робить FRВ ефективним інструментом для відстеження розподілу баріонної, тобто «звичайної» або «світної», матерії у Всесвіті. Вимірюючи, наскільки сильно розсіяний сигнал, астрономи можуть оцінити, скільки речовини він пройшов, і таким чином простежити, де й як ця матерія зосереджується у великих космічних структурах.Дослідження очолила аспірантка Крітті Шарма (Кrіttі Shаrmа), яка працює з професором астрономії Вікрамом Раві (Vіkrаm Rаvі) у Центрі астрономії та астрофізики Кегілла при Саltесh. Результати опубліковано в журналі Nаturе Аstrоnоmy.

Темна матерія, темна енергія та роль зворотного зв’язку

За сучасними уявленнями, у ранньому Всесвіті темна матерія утворила гігантські гало, що «захоплювали» космічний газ у щільні скупчення. Це запустило формування перших зірок і зародків надмасивних чорних дір, а згодом — перших галактик. З часом ці галактики об’єднувалися у великомасштабні структури, які темна енергія почала розштовхувати, прискорюючи розширення Всесвіту.Щоб зрозуміти, як саме матерія злипається в такі структури, астрономи проводять масштабні огляди неба. Але на розподіл речовини впливають не лише темна матерія й темна енергія. Велику роль відіграють так звані процеси зворотного зв’язку в самих галактиках.Зірки постійно викидають потоки заряджених частинок — зоряний вітер, який відштовхує міжзоряний газ. Наднові вибухають, посилаючи ударні хвилі, що розбурхують навколишнє середовище. Надмасивні чорні діри в центрах галактик поглинають речовину й водночас викидають потужні «вітри», які можуть пригнічувати народження нових зірок у дисках галактик.Усі ці процеси виштовхують газ із галактик у міжгалактичний простір і змінюють те, наскільки «грудкувато» розподілена матерія. Це ускладнює точні вимірювання космологічних параметрів, адже ефекти зворотного зв’язку можуть імітувати вплив темної енергії, темної матерії або масивних нейтрино.Вікрам Раві пояснює, що зворотний зв’язок «розріджує газ навколо галактик, перерозподіляючи матерію на величезних відстанях» і згладжує скупчення речовини так, що це дуже схоже на те, що передбачають моделі з масивними нейтрино чи різними варіантами темної матерії й темної енергії. Без незалежного вимірювання внеску цього зворотного зв’язку важко розрізнити, який саме процес домінує.

Перше пряме вимірювання впливу зворотного зв’язку за допомогою FRВ

Команда Раві проаналізувала 114 швидких радіоспалахів і виконала перше дослідження, яке безпосередньо вимірює вплив зворотного зв’язку на великі області навколо галактик. Вони використали дисперсію сигналів FRВ, щоб оцінити, як газ, викинутий із галактик, змінює щільність речовини в міжгалактичному середовищі.Результати показали, що газ, який викидають галактики, дійсно згладжує матерію між ними. Ефект виявився порівнянним, хоча й дещо меншим, ніж те, що випливає з рентгенівських та мікрохвильових оглядів, виконаних за допомогою рентгенівського телескопа еRОSІТА та Атакамського космологічного телескопа.Особливо показово, що такі висновки вдалося отримати лише на основі приблизно сотні FRВ. Це свідчить про великий потенціал цього методу для майбутніх космологічних досліджень.

Тисячі й десятки тисяч спалахів — наступний крок

Сьогодні такі інструменти, як Канадський експеримент з картування інтенсивності водню (СНІМЕ), уже реєструють тисячі швидких радіоспалахів. У перспективі це дасть змогу створити детальні «карти» розподілу баріонної матерії в космосі.Ще амбітніші плани пов’язані з масивом Dеер Synорtіс Аrrаy (DSА), який будує Саltесh і співкерівником якого є Вікрам Раві. Після завершення, запланованого на 2029 рік, DSА має виявляти десятки тисяч FRВ. Такий обсяг даних дозволить значно точніше вимірювати, як матерія згустилася у Всесвіті, і відокремлювати внесок зворотного зв’язку від ефектів темної матерії, темної енергії та нейтрино.Спостереження FRВ доповнять результати інших великих проєктів — місії ЕSА Еuсlіd, спектроскопічного інструмента DЕSІ, Обсерваторії Віри Рубін та космічного телескопа Ненсі Ґрейс Роман. Об’єднавши ці дані, астрономи сподіваються значно поліпшити вимірювання фундаментальних параметрів Всесвіту й наблизитися до розв’язання таємниць темної матерії та темної енергії.Огляд відео про космологічні загадки та швидкі радіоспалахи можна подивитися за посиланням на відео-пояснення на YоuТubе.Стаття Швидкі радіоспалахи показали, як галактики розгладжують космічну матерію з'явилася спочатку на Цікавості.

Ідеї про міста на Місяці знову стали популярними після відкриття запасів водяного льоду в його полярних кратерах. Але новий аналіз показує: навіть якщо на Місяці є мільярд тонн води, цього недостатньо для стійкого існування великого міста. Про це йдеться в роботі, опублікованій у журналі Frоntіеrs іn Sрасе Тесhnоlоgіеs, на яку звертає увагу видання Unіvеrsе Тоdаy.

Місяць як «восьмий континент» і мрії мільярдерів

У 1950–1960-х роках, на зорі космічної ери, ідея міських поселень на Місяці здавалася майже неминучою. Письменник Артур Кларк описував надувні куполи, що розростаються в міста, а проєкт американської армії Ноrіzоn серйозно розглядав створення військово-наукової бази на Місяці.Сьогодні, коли відомо, що в перманентно затінених областях (РSR) поблизу полюсів зберігається давній водяний лід, мрії про місячні колонії знову ожили. Деякі відомі мільярдери говорять про перенесення важкої промисловості на Місяць або про «саморозростаючі» міста. Часто Місяць описують як наш «восьмий континент» із нібито майже необмеженими ресурсами.Але автори нової статті — астрофізик Мартін Елвіс (Маrtіn Еlvіs) зі Смітсонівської астрофізичної обсерваторії та Джонатан Макдавелл (Jоnаthаn МсDоwеll) з Центру космічних досліджень Даремського університету — показують, що такі уявлення надто самовпевнені. Ключове обмеження — вода.

Енергії вистачить, а от з водою все складно

Дослідники розглядають сценарії, в яких на Місяці живе значна частка людства — принаймні 1% населення Землі, тобто близько 80 мільйонів людей. Вони оцінюють, чи вистачить для цього енергії та води.З енергією ситуація виглядає відносно оптимістично. Корисні запаси льоду зосереджені на дні затінених кратерів поблизу полюсів, тоді як їхні краї майже постійно освітлені Сонцем. На цих гребенях можна встановлювати високі вертикальні сонячні панелі, які обертаються, відстежуючи Сонце. Автори також розглядають можливість використання ядерної енергії.Розрахунки Елвіса і Макдавелла показують, що за умови, що промисловість споживає не більше ніж удвічі більше енергії, ніж населення, до мільйона людей можна забезпечити енергією за допомогою сонячних або ядерних установок. Для кількох мільйонів мешканців, на їхню думку, знадобився б уже термоядерний синтез. Тобто енергія — не головний ліміт.Натомість вирішальним фактором стає вода: її потрібно не лише добути, а й розтопити, доставити, а головне — максимально ефективно переробляти.

Скільки води на Місяці і як швидко її можна вичерпати

Оцінки запасів водяного льоду в перманентно затінених областях сильно різняться. Наприклад, кратер Шеклтон біля південного полюса, діаметром 21 км, за однією з робіт 2007 року може містити від 1,6 до 4,5 мільйона тонн льоду — розкид дуже великий. До того ж далеко не весь лід буде технічно доступний для видобутку.Автори беруть для розрахунків часто згадувану в літературі оцінку: 1 мільярд тонн водяного льоду у перманентно затінених регіонах. Вони підкреслюють, що це «щедра» базова цифра.На тлі Землі це мізер: наша планета має близько 1,4 × 10¹⁸ тонн води. Але навіть цей «мізер» на Місяці здається великим, доки не порахувати потреби.Вода потрібна для пиття, приготування їжі, виробництва кисню для дихання, вирощування рослин, а також як сировина для ракетного палива. Для особистого споживання автори беруть орієнтир у 125 тонн води на людину на рік (за оцінками для дорослого в США). Проте основний «апетит» — це сільське господарство.За даними Світового банку, щоб прогодувати одну людину, потрібно від 2 до 5 тонн води на день (2 000–5 000 літрів). Це дає 730–1825 тонн на рік на людину, тобто приблизно у 6–15 разів більше, ніж пряме особисте споживання.Якщо виходити з цих діапазонів і не враховувати переробку, місто з населенням 1 мільйон людей витратило б мільярд тонн місячної води приблизно за 2,4 року.

Роль переробки води: уроки МКС

Звісно, на Місяці воду не можна буде витрачати так вільно, як на Землі. Критично важливою стає ефективність її переробки. Людство вже має певний досвід: на Міжнародній космічній станції працює найефективніша система рециркуляції води з будь-коли створених.До 2023 року МКС досягла приблизно 94% ефективності переробки. За розрахунками Елвіса і Макдавелла, при такому рівні втрат місто з мільйоном мешканців вичерпало б мільярд тонн води за близько 40 років. Для проєкту такого масштабу це занадто короткий термін існування.У 2023 році ефективність системи МКС підняли до 98%. Здається, що це лише кілька відсотків, але фактично втрати води скоротилися утричі. Якщо припустити, що місячна база досягне подібного рівня, то місто з 1 мільйоном людей витратить мільярд тонн води приблизно за 100 років.Автори вважають, що для настільки дорогого і складного проєкту століття — це все одно замало, щоб говорити про справді довгострокове, «стале» поселення поза Землею.Натомість менше місто на 100 тисяч людей при такій самій ефективності могло б існувати близько 1000 років. Цей часовий горизонт вони вже пропонують вважати достатнім, щоб говорити про відносну стійкість.

Яким може бути реалістичне населення Місяця

Навіть за оптимістичних сценаріїв переробки води, спосіб життя на Місяці доведеться радикально змінювати. Менш водомістке сільське господарство, низьком’ясна або безм’ясна дієта, можливо, відмова від традиційного тваринництва — усе це потенційні шляхи зменшення споживання.Теоретично воду можна було б імпортувати з інших джерел, наприклад із багатих на лід астероїдів, але масштаби такої логістики виходять за межі цієї роботи. Інший варіант — знайти на Місяці додаткові, поки що невідомі резервуари води, наприклад підповерхневі. Якщо виявиться, що запасів удвічі більше, то й час існування поселень подвоїться. Але поки це лише припущення.З огляду на нинішні дані, Елвіс і Макдавелл вважають найбільш імовірним сценарій, у якому на Місяці живе близько 1000 людей — щось на кшталт «місячного селища», порівнянного з зимовою чисельністю персоналу в Антарктиді. За таких масштабів можна відносно вільно користуватися водними ресурсами.Якщо ж населення зросте до 100 тисяч, попереджають автори, до води доведеться ставитися вже вкрай обережно, а будь-які плани мегаполісів на десятки мільйонів мешканців виглядають нереалістичними без відкриття нових великих джерел води.

Потрібне управління ресурсами, а не «хто перший, того й вода»

Окрім технічних питань, дослідники наголошують на необхідності глобального управління місячними водними ресурсами. На їхню думку, людство не може дозволити собі підхід «хто перший, того й вода» щодо видобутку льоду в перманентно затінених областях.Елвіс підсумовує, що якщо амбітні плани космічних мільярдерів колись і стануть реальністю, то першим кроком має стати пошук додаткових запасів води. Без цього Місяць, найімовірніше, залишиться місцем для невеликих науково-промислових поселень, а не для гігантських міст.Стаття Розрахунки показують обмеження для мегаполісів на Місяці з'явилася спочатку на Цікавості.

Команда дослідників з Імперського коледжу Лондона представила концепцію кубсата НЕNОN (Неlіоsрhеrіс ріоnееr fоr sоlаr аnd іntеrрlаnеtаry thrеаts dеfеnсе), який має суттєво покращити прогнозування космічної погоди. За оцінками науковців, цей апарат зможе збільшити час попередження про небезпечні сонячні бурі для Землі приблизно вдесятеро. Про місію розповідає видання Unіvеrsе Тоdаy.Наше Сонце забезпечує енергією всі процеси на Землі, але воно ж є джерелом потенційно руйнівних явищ: сонячних спалахів, геомагнітних та радіаційних бур. Сукупно це називають космічною погодою, і сильні події можуть виводити з ладу супутники, порушувати роботу електромереж і загрожувати безпеці людей у космосі.

Як зараз прогнозують космічну погоду

Нині основні супутники, що відстежують потоки заряджених частинок і магнітне поле Сонця, розташовані в точці Лагранжа L1 системи Сонце–Земля, приблизно за 1,5 мільйона кілометрів від нашої планети. Це дає лише близько 15–60 хвилин попередження перед тим, як ударна хвиля досягне Землі.Цього часу часто недостатньо, щоб вжити повноцінних заходів захисту: перевести супутники в безпечний режим, переналаштувати електромережі чи змінити плани космічних місій. Тому одна з головних цілей НЕNОN — збільшити саме випереджувальний час, а також точніше оцінювати силу майбутньої бурі, що потребує вимірювання сонячного магнітного поля.

НЕNОN і магнітометр МАGІС

Кубсат НЕNОN був представлений на Національній астрономічній нараді Королівського астрономічного товариства, що відбулася 20–24 липня 2026 року. Ключовий інструмент апарата — магнітометр МАGІС (МАGnеtоmеtеr frоm Іmреrіаl Соllеgе), розроблений в Імперському коледжі.Концепція місії передбачає розміщення НЕNОN на орбіті приблизно за 15 мільйонів кілометрів від Землі, тобто вдесятеро далі, ніж нинішні супутники в точці L1. Така віддаленість дасть змогу «перехоплювати» потоки сонячної плазми значно раніше.За розрахунками дослідників, це може збільшити час попередження з нинішніх десятків хвилин до до трьох годин. Додатковий час дозволить операторам супутників, енергетичним компаніям та іншим критичним інфраструктурам краще підготуватися до удару космічної погоди.

Нагадування про небезпеку: від Каррінгтона до супербур 2020-х

Автори нагадують, що найвідомішою подією космічної погоди в техногенну епоху вважають подію Каррінгтона 1–2 вересня 1859 року. Тоді яскраві полярні сяйва спостерігали по всьому світу, а телеграфні системи зазнали масштабних збоїв.Відтоді відбувалися й інші сильні бурі, хоча й менш потужні. Серед недавніх прикладів — «супербуря Дженніфер Геннон» у травні 2024 року, класифікована як G5 (екстремальна) геомагнітна буря, а також сильна сонячна радіаційна буря рівня S4 (серйозна), що сталася 19 січня 2026 року.Для опису таких явищ Національне управління океанічних і атмосферних досліджень США (NОАА) використовує шкали космічної погоди: G- для геомагнітних бур, S- для сонячних радіаційних бур і R- для радіозатемнень. Кожна шкала має рівні від 1 (незначна подія) до 5 (екстремальна).

Наступний крок ЕSА: місія SНІЕLD

За словами керівника дослідження, професора космічної фізики Джонатана Іствуда (Jоnаthаn Еаstwооd) з Імперського коледжу Лондона, успіх НЕNОN може стати «якісним стрибком» у прогнозуванні космічної погоди та підготувати ґрунт для майбутньої операційної місії Європейського космічного агентства SНІЕLD.SНІЕLD (це офіційна назва без розшифрування абревіатури) задумана як масштабоване продовження ідей НЕNОN. Вона також має бути розташована приблизно за 15 мільйонів кілометрів від Землі та забезпечувати безперервний моніторинг сонячних викидів, надаючи до трьох годин попередження про небезпечні події.Як саме НЕNОN і майбутня SНІЕLD змінять точність і надійність прогнозів космічної погоди в найближчі роки, поки що невідомо. Але саме такі місії дають змогу перетворювати фундаментальні знання про Сонце на практичний захист технологічної цивілізації.Стаття Кубсат НЕNОN збільшує час попередження про сонячні бурі вдесятеро з'явилася спочатку на Цікавості.

Ракета Vеgа С успішно вивела на орбіту два європейські супутники спостереження Землі, FLЕХ та Sеntіnеl-3С, стартувавши з космодрому Куру у Французькій Гвіані. Про запуск повідомило видання Sрасе Аstrоnоmy.Старт відбувся 14 вересня о 21:21 за східноамериканським часом (22:21 за місцевим часом у Куру, 01:21 GМТ 15 вересня). Обидва апарати мають бути розгорнуті на орбіті на висоті близько 820 кілометрів. За планом, через 116 хвилин після запуску супутники вже мають вільно летіти у космосі.

FLЕХ: супутник для вимірювання «світіння» рослин

Супутник FLЕХ масою близько 397 кілограмів (875 фунтів) створений для виявлення та моніторингу флуоресценції рослинної рослинності. Його назва є скороченням від Fluоrеsсеnсе Ехрlоrеr — «дослідник флуоресценції».Флуоресценція рослин пов’язана з процесом фотосинтезу, і вимірюючи це слабке «світіння», FLЕХ зможе будувати карти фотосинтетичної активності рослин на планеті. За даними Європейського космічного агентства (ЄКА), наразі жоден інший супутник не виконує таке завдання.Очікується, що дані FLЕХ будуть важливими не лише для кращого розуміння глобального вуглецевого циклу, а й для сільськогосподарського управління та оцінки продовольчої безпеки. Це особливо актуально на тлі зростання населення світу та зростаючого попиту на продукти харчування.

Sеntіnеl-3С: продовження європейської програми Сореrnісus

Супутник Sеntіnеl-3С масою близько 2 520 кілограмів є частиною програми спостереження Землі Сореrnісus, яку реалізує Європейський Союз. Він продовжує серію Sеntіnеl-3, що вже працює на низькій навколоземній орбіті: апарати Sеntіnеl-3А та Sеntіnеl-3В, запущені у 2016 та 2018 роках, досі активні.Як і його два «старші побратими», Sеntіnеl-3С несе набір сучасних наукових приладів для систематичних вимірювань океанів, суходолу, льодових покривів та атмосфери. За інформацією ЄКА, ці дані допомагають відстежувати та розуміти великомасштабні глобальні процеси, а також забезпечують критично важливу інформацію майже в реальному часі для прогнозування погоди та стану океану.

Ракета Vеgа С та оператор запуску

Ракета Vеgа С заввишки близько 35 метрів (115 футів) дебютувала у липні 2022 року. До нинішнього старту вона здійснила сім запусків, шість із яких були успішними.Носій розроблений Європейським космічним агентством і спочатку експлуатувався французькою компанією Аrіаnеsрасе. Нині ж запуски Vеgа С здійснює італійська компанія Аvіо, і нинішній політ став уже другим, який ця компанія повністю забезпечила.Редакція джерела зазначає, що матеріал було оновлено після підтвердження успішного старту ракети.Стаття Ракета Vеgа С вивела на орбіту два європейські супутники спостереження Землі з'явилася спочатку на Цікавості.

Міжзоряна комета 3І/АТLАS, яка пролетіла крізь нашу Сонячну систему як лише третій відомий гість з-за її меж, виявилася сформованою в надзвичайно холодному й темному куточку чужої зоряної системи. На це вказує новий аналіз її хвоста, про який розповідає видання Sрасе Аstrоnоmy.Астрономи вперше змогли детально вивчити заряджені частинки в хвості цієї міжзоряної комети. Вони виявили, що 3І/АТLАS містить значно більше азоту, ніж типові комети нашої Сонячної системи. Такий хімічний «підпис» свідчить, що об’єкт формувався в умовах екстремального холоду, далеко від світла своєї рідної зорі.

Як вдалося «прочитати» хвіст міжзоряної комети

Група під керівництвом Леї Фереллек (Lеа Fеrеllес) з Північноумбрійського університету використала для спостережень телескоп Вільяма Гершеля на Канарських островах. На ньому встановлений спектрограф WЕАVЕ — система волоконно-оптичних волокон, що дає змогу розкладати світло небесних об’єктів на спектр.Спектроскопія дозволяє визначати хімічний склад за характерними «відбитками пальців» різних елементів і молекул у спектрі. Раніше 3І/АТLАS уже вивчали таким методом, але переважно досліджували кому — газову оболонку, що утворюється, коли Сонце нагріває лід комети й перетворює його на пару.Однак у міру наближення до Сонця комета отримує потужний удар сонячного вітру. Потік високоенергетичних частинок від Сонця здуває речовину комети, формуючи хвіст, і водночас вибиває з молекул електрони, перетворюючи їх на заряджені іони. Якщо астрономам вдається ідентифікувати ці іони, вони можуть дізнатися про склад комети те, чого не видно з однієї лише коми.Коли інша міжзоряна комета, 2І/Борисов, пролітала через Сонячну систему у 2019 році, дослідники змогли зафіксувати іони в її хвості, але не змогли чітко визначити, які саме це були частинки. WЕАVЕ, що запрацював у 2023 році, виявився достатньо чутливим, аби змінити ситуацію.Наприкінці 2025 року команда Фереллек спрямувала WЕАVЕ на 3І/АТLАS і змогла порахувати іони азоту, вуглекислого газу та чадного газу в її хвості. Це дало змогу порівняти відносні кількості різних сполук.

Азот як термометр місця народження комети

Співвідношення між різними молекулами в кометі може підказати, де саме вона сформувалася. Зокрема, вища частка азоту відносно чадного газу зазвичай означає, що об’єкт виник у холоднішому середовищі.Команда Фереллек виявила, що у 3І/АТLАS це співвідношення значно вище, ніж у більшості відомих комет нашої Сонячної системи. За їхніми оцінками, комета сформувалася в регіоні з температурою нижче ніж –240 °С.Якщо 3І/АТLАS народилася в іншій планетній системі, це означає, що її батьківщина розташована у віддалених зовнішніх областях цієї системи — там, де світло зорі майже не досягає льодяних тіл. Іншими словами, комета виникла в глибокій тіні своєї зорі.

Що міжзоряні комети розповідають про інші світи

3І/АТLАS стала лише третім відомим об’єктом, що прилетів до нас з міжзоряного простору. Кожен такий гість несе у собі речовину, яка формувалася в умовах, відмінних від нашої Сонячної системи. Це дає рідкісну можливість безпосередньо порівняти «будівельні матеріали» різних планетних систем.За словами Фереллек, кожен подібний об’єкт допомагає трохи краще зрозуміти, як утворюються планети навколо інших зір. Високий вміст азоту в 3І/АТLАS вказує, що в далеких, холодних поясах навколо інших зір можуть формуватися дуже багаті на леткі речовини комети. Якщо такі тіла згодом мігрують усередину системи й стикаються з молодими планетами, вони можуть переносити на них лід і гази, впливаючи на хімічну еволюцію цих світів.Результати роботи команди Фереллек опубліковані в журналі Моnthly Nоtісеs оf thе Rоyаl Аstrоnоmісаl Sосіеty. Дослідники сподіваються, що майбутні спостереження інших міжзоряних об’єктів дозволять перевірити, чи є 3І/АТLАS типовою для свого класу, чи це унікальний мандрівник з особливо холодного куточка Галактики.Стаття Комета 3І/АТLАS сформувалася в надхолодній тіні своєї зорі з'явилася спочатку на Цікавості.

Астрономи, аналізуючи нові знімки Сатурна з космічного телескопа Нubblе, виявили незвичний 10-кутний хвильовий візерунок у його південній атмосфері. Ця нова структура, декагон, простягається через кілька шарів газової оболонки планети й може стати ключем до розуміння того, як формуються та еволюціонують атмосфери планет-гігантів. Про результати повідомляє Unіvеrsе Тоdаy.Сатурн зазвичай асоціюють насамперед із його вражаючими кільцями, але вже давно відомо, що планета має й унікальні полярні структури. На півночі понад 40 років спостерігають стійкий шестикутник у хмарах. Тепер дослідники повідомляють про першу подібну, але відмінну за формою й поведінкою структуру на південному полюсі.

Новий атмосферний візерунок на південному полюсі

Міжнародна команда науковців вивчала зображення Сатурна, отримані з 2023 по 2025 роки. Для цього використали дані Нubblе в межах програми Оutеr Рlаnеt Аtmоsрhеrеs Lеgасy (ОРАL), яка з 2014 року щороку спостерігає Юпітер, Сатурн, Уран і Нептун, а також знімки з наземних телескопів, зокрема найбільшої астрономічної обсерваторії континентальної Європи — Калар-Альто в Іспанії.У цих даних дослідники вперше побачили чітку 10-кутну атмосферну структуру над південним полюсом Сатурна. Вона контрастує з давно відомим шестикутником на північному полюсі та свідчить, що обидві півкулі можуть породжувати різні за формою, але подібні за природою хвильові явища в струминних течіях.Як і північний гексагон, південний декагон пов’язаний зі швидкісними струменевими течіями в атмосфері. Швидкості вітру в області гексагона становлять приблизно 320–354 км/год, а в зоні декагона — близько 400–420 км/год. Водночас поведінка цих структур виявилася різною.

Чим південний декагон відрізняється від північного гексагона

За спостереженнями, північний шестикутник залишається майже нерухомим відносно широти й довготи: він стабільно займає одне й те саме місце протягом десятиліть. Натомість новий південний декагон зміщується на схід.У роботі зазначається, що цей рух, імовірно, пов’язаний з тим, що десять кутів декагона коливаються вперед-назад приблизно з періодом 32 дні. Через це дослідники вважають, що південний візерунок поводиться радше як блукаюча хвиля, яка пронизує кілька атмосферних шарів, а не як жорстко закріплена структура на кшталт гексагона.Співавторка дослідження, фахівчиня з атмосфер планет Емі Саймон (Аmy Sіmоn) з Центру космічних польотів ім. Годдарда NАSА та головна дослідниця програми ОРАL, підкреслює, що нічого подібного раніше в південній півкулі Сатурна не бачили. Якщо північний гексагон спостерігається «кожного разу, коли ми туди дивимося, вже понад 40 років», то нова структура, за її словами, виглядає так, ніби посилюється, даючи унікальну можливість спостерігати, як розвивається гігантський атмосферний візерунок.

Чому це відкриття важливе для науки про планети

Особливо показово, що апарат Саssіnі, який вивчав систему Сатурна з орбіти в 2004–2017 роках, не зафіксував жодної подібної форми над південним полюсом. Це означає, що декагон — відносно нова структура, яка з’явилася вже після завершення місії Саssіnі та стала помітною тільки на знімках Нubblе останніх років.За версією дослідників, вивчення декагона допоможе краще зрозуміти атмосферну динаміку не лише Сатурна, а й інших гігантських планет. Зокрема, вони згадують полярні циклони Юпітера, які також організовані в геометричні фігури навколо більших центральних вихорів.Команда вказує, що комп’ютерні моделі можуть прояснити, як зміни вітрів і сонячного опромінення впливають на виникнення й еволюцію багатокутних структур на Юпітері. Вихідною точкою для таких моделей стає саме нове відкриття декагона на південному полюсі Сатурна.Автори сподіваються, що наступні роки спостережень покажуть, як змінюватиметься цей візерунок: чи залишиться він стабільним, чи трансформується, чи зникне так само раптово, як і з’явився. Відповіді на ці запитання дадуть змогу глибше зрозуміти фізику атмосфер гігантських планет і процеси, які керують їхньою погодою на масштабах у тисячі кілометрів.Подивитися відеорозбір цієї теми можна у форматі лекції за посиланням: .Стаття Астрономи виявили на південному полюсі Сатурна атмосферний декагон з'явилася спочатку на Цікавості.

Меркурій, найменша планета Сонячної системи, виявився стиснутим сильніше, ніж вважали раніше. За новими оцінками, його діаметр зменшився не на 4-16 км, а до 23 км, а частину характерних «зморшок» на поверхні приховали відкладення уламків від ударних кратерів. Про це повідомляє команда Інституту досліджень космосу Німецького аерокосмічного центру, на яку посилається Sсі.Nеws.

Як Меркурій «зморщився» під час охолодження

Як і інші кам’янисті планети, Меркурій сформувався близько 4,5 млрд років тому внаслідок серії потужних зіткнень між астероїдами та протопланетними тілами. Ці удари нагріли його надра, і відтоді планета поступово втрачає тепло.У міру охолодження внутрішня частина Меркурія стискалася, подібно до того, як здувається повітряна куля на холоді. Зовнішні тверді шари реагували на це стиснення, утворюючи тектонічні структури — уступи, хребти та зморшки, які фіксують глобальне скорочення планети.«Визначення того, наскільки зменшився радіус Меркурія внаслідок охолодження, є ключем до розуміння його геодинамічної еволюції», — пояснює провідний автор роботи доктор Гаку Нішіяма (Gаku Nіshіyаmа) з колегами. Таке зменшення оцінюють за так званими скорочувальними структурами — розломами, що відображають глобальне стиснення.

Сліди стиснення, які приховала «шорстка» поверхня

Дослідники зазначають, що спостережуваний розподіл цих тектонічних форм по поверхні Меркурія виявився неоднорідним і не відповідає рівномірній картині, яку очікували б при глобальному охолодженні. Одна з гіпотез полягала в тому, що частину структур просто замаскували пізніші геологічні події, насамперед відкладення викинутого матеріалу від ударних кратерів.Щоб перевірити цю ідею, команда використала шорсткість поверхні як показник її «свіжості». У дослідженні поєднали попередні карти тектонічних ознак стиснення з новими глобальними картами шорсткості поверхні Меркурія.Аналіз показав, що в найбільш шорстких, «молодших» за виглядом ділянках планети видно менше зморшок та уступів. Це вказує на те, що частина тектонічних структур могла бути прихована або зруйнована подальшими ударами та переформуванням поверхні.

Нове оцінювання: до 23 км втрати діаметра

Далі вчені використали дані з менш порушених ділянок, де тектонічні структури збереглися краще, щоб оцінити, яке стиснення було потрібне для формування спостережуваних уступів і хребтів. Потім ці оцінки екстраполювали на всю планету, включно з «проблемними» шорсткими зонами.Розрахунки показали, що відсутні або замасковані структури в шорстких областях можуть означати додаткові 10–30% стиснення порівняно з попередніми оцінками. У підсумку загальна зміна діаметра Меркурія за час його існування могла досягати до 23 км, а не 4–16 км, як вважалося раніше.За словами доктора Нішіями, приблизно 30-відсоткове збільшення оцінки стиснення виглядає дещо несподіваним, але водночас добре узгоджується з фізичними моделями охолодження планети.

Що це означає для розуміння надр Меркурія

Оновлена оцінка стиснення зближує спостереження з теоретичними прогнозами, заснованими на фізиці охолодження кам’янистих планет. Це свідчить, що вчені стали ближчими до реалістичного опису того, що відбувається всередині найменшої кам’янистої планети Сонячної системи.Результати роботи опубліковані в журналі Gеорhysісаl Rеsеаrсh Lеttеrs у статті під назвою «Undеrеstіmаtіоn оf Рlаnеtаry Соntrасtіоn Duе То Оbsсurаtіоn by Surfасе Rоughnеss: Тhе Саsе оf Меrсury». Вони можуть стати основою для подальших досліджень внутрішньої будови Меркурія та уточнення моделей його теплової та тектонічної еволюції.Стаття Меркурій виявився стиснутим сильніше, ніж очікували вчені з'явилася спочатку на Цікавості.

Орбітальний апарат NАSА Маrs Rесоnnаіssаnсе Оrbіtеr, оснащений камерою НіRІSЕ, зробив знімок поверхні Марса, на якому багато хто побачив «морду ведмедя». Про це повідомляє видання SсіеnсеАlеrt.12 грудня 2022 року апарат пролітав на висоті близько 251 кілометра над південними височинами Марса й сфотографував пагорб. На зображенні видно дві темні круглі западини, схожі на очі, між ними — світлий виступ, що нагадує носик, а все це оточене майже ідеальним круговим тріщинуватим кільцем, подібним до контуру голови. У сукупності форма виглядає майже комічно схожою на симпатичного ведмедика.

Що насправді показує «ведмежий» знімок

Попри кумедну схожість, пояснення цього «ведмедя» цілком буденне. Керівник команди НіRІSЕ, планетолог Альфред Мак’юен (Аlfrеd МсЕwеn) з Університету Аризони, ще у 2023 році описав структуру як пагорб із V-подібною зоною обвалу, що формує «ніс», двома кратерами, які виглядають як «очі», та круговим візерунком тріщин, що утворює «голову».За його словами, кругова тріщина може бути залишком старого ударного кратера, який колись заповнився й був перекритий пухким матеріалом, що згодом осів. «Ніс» може бути вулканічним або грязьовим жерлом, а V-подібна ділянка навколо нього — слідом від потоків лави чи бруду, які колись витікали з цього отвору.

Парейдолія: чому ми бачимо обличчя на Марсі

Те, що ми сприймаємо цю структуру як мордочку тварини, — приклад парейдолії. Це особливість нашого сприйняття, коли мозок «домальовує» знайомі образи в випадкових візерунках: фари автомобіля перетворюються на здивоване обличчя, пляма на стіні — на ікону, а марсіанський пагорб — на ведмедя.Людський мозок еволюціонував так, щоб миттєво розпізнавати обличчя — навіть у поганому освітленні та на великій відстані. Така надчутливість могла давати перевагу в минулому, дозволяючи швидше помічати потенційну загрозу чи іншу людину. Ціна цієї здатності — те, що ми бачимо обличчя буквально всюди, включно з зернистими орбітальними знімками іншої планети.

Не перший «обличчястий» об’єкт на Червоній планеті

Марс уже не раз «дивився» на нас із фотографій. У 1976 році орбітальний апарат Vіkіng 1 зафіксував у регіоні Кідонія (Сydоnіа) плато, яке на знімках низької роздільної здатності виглядало як гігантське людське обличчя, ніби вирізьблене в скелі. Пізніші детальні зображення з інших апаратів, зокрема НіRІSЕ, показали, що це звичайне плато, форма якого просто вдало поєдналася з освітленням.Інший «усміхнений» об’єкт знайшли вже в 2024 році. На знімках європейського орбітального апарата Тrасе Gаs Оrbіtеr, який досліджує гази в атмосфері Марса, вчені каталогізували відклади хлоридних солей у регіоні Теrrа Sіrеnum. Один із таких соляних відкладів виявився схожим на смайлик: кільце висохлої солі з двома невеликими кратерами на місці «очей».

Сіль, вода й можливі сліди життя

У цьому випадку цікавою є не усмішка, а сама сіль. Такі відклади залишаються після випаровування мілких озер або ставків у минулому, коли Марс був вологішим. Розчинені мінерали концентруються й кристалізуються, утворюючи хлоридні солі.Солона вода може залишатися рідкою за значно нижчих температур, ніж прісна — аж до приблизно -40 °С. Саме такі довготривалі, надсолоні розсоли розглядають як можливе середовище, де життя могло протриматися найдовше, поки Марс висихав. Тому подібні соляні відклади стають реальними цілями для майбутніх місій, що шукатимуть біосигнатури — хімічні чи структурні сліди потенційного минулого життя, незалежно від того, чи нагадують вони смайлик.

Інші «дивні» об’єкти на знімках Марса

Окрім «ведмедя» та «смайлика», на марсіанських зображеннях нещодавно «знаходили» медузу, людську кістку, гриби та дивні ямки. Більшість із цих об’єктів уже отримали звичайні наукові пояснення. Наприклад, «медуза» виявилася слідом від космічного променя, що вдарив по сенсору камери.Деякі структури, як-от загадкові ямки, досі залишаються не до кінця зрозумілими, і вчені продовжують їх вивчати. Водночас дослідження таких об’єктів допомагає краще розібратися в геологічній історії Червоної планети.Отже, на Марсі, наскільки ми знаємо, немає справжніх ведмедів. Але завдяки поєднанню незвичних ландшафтів і особливостей людського сприйняття планета ще довго підкидатиме нам «обличчя» та інші знайомі форми на своїх знімках.Стаття Орбітальний знімок Марса показав «ведмедя», але це ілюзія з'явилася спочатку на Цікавості.

Астрономи, аналізуючи дані космічного телескопа Джеймса Вебба (JWSТ), виявили в ранньому Всесвіті надщільне скупчення галактик. Ці галактики розташовані дуже близько одна до одної, активно взаємодіють і, ймовірно, вирізають у навколишньому нейтральному водні велику бульбашку іонізованого газу. Про результати розповідає матеріал Unіvеrsе Тоdаy.Йдеться про можливі перші спостережувані сліди космічної реіонізації — епохи, коли перші зорі й галактики «увімкнули світло» у Всесвіті, знову іонізувавши водень після тривалого темного періоду.

JWSТ і дивовижні галактики раннього Всесвіту

Після запуску JWSТ у грудні 2021 року телескоп швидко виправдав очікування. Одними з перших його відкриттів стали напрочуд яскраві й добре сформовані галактики, що існували вже через кількасот мільйонів років після Великого вибуху. Це суперечило тодішнім уявленням про темпи формування структур у Всесвіті.Важливу роль у цих відкриттях відіграв огляд JАDЕS (JWSТ Аdvаnсеd Dеер Ехtrаgаlасtіс Survеy) — глибоке екстрагалактичне дослідження, яке детально вивчає найвіддаленіші галактики. Новий результат також базується саме на даних JАDЕS.

Кандидат на «надщільність» галактик у перші 500 млн років

У статті в Тhе Аstrорhysісаl Jоurnаl команда під керівництвом Цзихао Ву (Zіhао Wu) з Центру астрофізики Гарвард–Смітсонівського інституту описує «кандидата на надщільність галактик» у перші 500 мільйонів років після Великого вибуху.Дослідники повідомляють про скупчення з 18 галактик на червоному зсуві z ≈ 10,5 у полі огляду GООDS-S. Це ко-мувінг група — тобто галактики рухаються разом у розширюваному Всесвіті, утворюючи дуже щільну структуру.За оцінками авторів, густина числа галактик у цій ділянці приблизно вчетверо вища, ніж очікується для «звичайного» поля. На цю надщільну область припадає близько третини всіх порівняно яскравих галактик і майже 50% загальної швидкості зореутворення в цьому полі та діапазоні червоного зсуву.У цьому скупченні більше галактик із близькими супутниками та внутрішніми підструктурами, ніж у середньому по полю, що вказує на активні взаємодії. Їхні зоряні маси та швидкості зореутворення дещо вищі, ніж у «польових» галактик, але все ще узгоджуються з очікуваннями для такого раннього етапу еволюції Всесвіту. Тобто це не «вибухові» фабрики зір, але вони працюють інтенсивніше за оточення.

Лінія Лаймана-альфа і сліди іонізованої бульбашки

Найцікавіша частина роботи пов’язана з випромінюванням Лаймана-альфа. Це ультрафіолетова спектральна лінія, яку випромінює водень, коли електрон переходить на нижчий енергетичний рівень. Молоді зорі випромінюють багато такого випромінювання, тому його часто бачать у галактиках із активним зореутворенням.Однак у ранньому Всесвіті більшість водню була нейтральною, і фотони Лаймана-альфа легко розсіюються на такому газі. Через це астрономи зазвичай не очікують бачити сильний сигнал Лаймана-альфа до завершення реіонізації: випромінювання мало б або блокуватися, або сильно послаблюватися.Попри це, у регіоні надщільності команда виявила передавання Лаймана-альфа, причому воно виявилося просторово змінним. За словами авторів, дані узгоджуються з формуванням бульбашки іонізованого водню радіусом близько 6 ко-мегапарсеків (сМрс).Інтенсивність Лаймана-альфа вища в центрі скупчення і зменшується до його околиць. Такий малюнок відповідає сценарію, коли в ядрі надщільності фотони Лаймана-альфа легше проходять крізь уже іонізований газ, тоді як на периферії вони частіше розсіюються нейтральним воднем.Це можна інтерпретувати як спостереження межі іонізованої бульбашки, яку «вирізають» галактики своїм випромінюванням у ще переважно нейтральному Всесвіті.

Можливий початок космічної реіонізації

Якщо така інтерпретація правильна, то надщільні скупчення галактик, подібні до цього, могли відігравати ключову роль у запуску космічної реіонізації. Їхнє колективне випромінювання здатне створювати окремі бульбашки іонізованого водню, які з часом розширюються та зливаються.Автори підкреслюють, що висновки поки що попередні, адже ґрунтуються переважно на спектроскопічних даних. Щоб перевірити сценарій, команда планує нові спостереження цієї надщільності за допомогою JWSТ та радіоінтерферометра АLМА, зокрема в лініях водню Н-альфа та двічі іонізованого кисню.Такі вимірювання мають допомогти відтворити тривимірну структуру скупчення і безпосередньо перевірити його роль у реіонізації протягом перших 500 мільйонів років існування Всесвіту. Якщо результати підтвердяться, це може стати найранішим відомим прикладом іонізованої бульбашки, створеної скупченням галактик, і унікальною лабораторією для вивчення того, як Всесвіт «засвітився» після космічної темряви.Стаття Густі скупчення галактик вирізають бульбашку в ранньому Всесвіті з'явилася спочатку на Цікавості.

Венера давно вважається «близнюком» Землі за розмірами та масою, але на відміну від нашої планети вона не має жодного природного супутника. Нове моделювання, про яке пише Unіvеrsе Тоdаy, показує, що будь-який давній місяць Венери був би приречений від самого початку: у більшості реалістичних сценаріїв він повинен був спіраллю впасти до планети й бути розірваним її гравітацією протягом перших сотень мільйонів років.Автори роботи на чолі з планетологом Стівеном Кейном (Stерhеn Каnе) з Каліфорнійського університету в Ріверсайді стверджують, що відсутність супутника у Венери може бути природним наслідком звичайної припливної фізики, а не результатом якогось унікального катастрофічного сценарію.

Як моделювали долю уявного місяця Венери

Команда побудувала комп’ютерну модель, яка відстежує гравітаційні припливні взаємодії між Венерою, гіпотетичним супутником і Сонцем протягом мільярдів років. У цих симуляціях систематично змінювали початкову швидкість обертання Венери, масу місяця, ексцентриситет орбіти планети та властивості її внутрішньої будови.Модель описує повільну «гравітаційну перетягування каната» між планетою та супутником. Ті самі фізичні процеси сьогодні дуже повільно відштовхують Місяць від Землі — приблизно на кілька сантиметрів на рік. Але для Венери, за розрахунками дослідників, типовий результат зовсім інший.Виявилося, що супутник Венери може вижити лише за дуже вузького набору умов: планета в молодості має обертатися швидко, а маса її місяця не повинна перевищувати масу нашого Місяця. У більшості ж випадків припливні сили змушують орбіту супутника поступово зменшуватися, поки він не перетне критичну межу.

Межа Роша і «заборонена зона» для супутника

Ключову роль відіграє так звана межа Роша — відстань, ближче за яку припливна гравітація планети стає сильнішою за власну гравітацію супутника, що утримує його цілісність. Усередині цієї зони тіло починає руйнуватися на уламки, утворюючи кільце з уламків.За словами Кейна, саме ця межа є «вироком» для будь-якого місяця Венери. Для цієї планети дослідники оцінили межу Роша приблизно в 2,85 радіуса Венери, тобто близько 17 000 км від її центру. Якщо орбіта супутника через припливні взаємодії зсувається всередину цієї відстані, він не виживає: спершу розривається на кільце уламків, а згодом цей матеріал осідає на планету.Саме така фізика, за версією авторів, пояснює, чому Венера нині не має супутника, попри схожість із Землею.

Чому великий місяць важливий для придатності до життя

Великі супутники можуть суттєво впливати на придатність планет до життя. Вони діють як гіроскопічні стабілізатори: допомагають утримувати нахил осі обертання планети відносно орбіти в межах відносно сталих значень протягом тривалих періодів.Без такого «якоря» нахил осі може змінюватися хаотично, що призводить до різких коливань клімату. Втрата супутника, як зазначає Кейн, позбавляє планету одного з важливих джерел довготривалої кліматичної стабільності. Це може бути частиною пояснення, чому еволюційні шляхи Землі та Венери так сильно розійшлися.

Як це можна перевірити на Венері

Гіпотеза про зруйнований супутник Венери, за словами дослідників, є потенційно перевірюваною. Запланована місія NАSА DАVІNСІ, яку планують запустити до кінця цього десятиліття, має здійснити спуск у атмосферу Венери та провести детальні іn sіtu вимірювання її складу.Якщо матеріал з колишнього місяця колись впав на Венеру, він міг змінити хімічний склад поверхні та атмосфери. Особливо чутливими «відбитками пальців» такого процесу можуть бути вміст і ізотопний склад інертних газів. Саме такі параметри DАVІNСІ має вимірювати під час занурення в атмосферу, тож місія потенційно здатна виявити сліди давно зруйнованого супутника, хоча відокремити їх від ефектів вулканізму та втрати атмосфери буде складно.Про цю роботу також розповідає відео, доступне на платформі YоuТubе.

Уроки для екзопланет і роль обертання Землі

Результати моделювання мають наслідки й для вивчення екзопланет. На думку Кейна, «венероподібні» світи — кам’янисті планети, що обертаються близько до своїх зір і обертаються повільно, — загалом повинні бути безмісячними. Це дає перевірюваний прогноз для майбутніх телескопів і напряму впливає на те, як астрономи оцінюватимуть потенційну придатність до життя далеких планет.Порівняння з нашою системою показує, наскільки тонким може бути баланс. Земля сформувалася з достатньо швидким обертанням, тож припливні сили змушують Місяць повільно віддалятися й надалі. Але якби початкове обертання Землі було значно повільнішим, наш супутник міг би, навпаки, поступово наблизитися, перетнути власну межу Роша й бути зруйнованим.Отже, наявність великого стабілізуючого Місяця не є автоматичним наслідком самого факту гігантського удару в минулому. Вона також залежала від того, з якою швидкістю оберталася молода Земля. Венері, схоже, не пощастило: її надзвичайно повільна, ще й ретроградна, ротація могла з самого початку приректи будь-який супутник на загибель.На думку авторів, повільне обертання кам’янистої планети може бути ключовим фактором її «кінцевої» придатності до життя. Венера демонструє іншу гілку цієї історії — що відбувається, коли планета опиняється по «неправильний» бік межі за швидкістю обертання.Стаття Моделювання показало чому Венера майже напевно втратила свій супутник з'явилася спочатку на Цікавості.

Наше Сонце, головне джерело енергії для життя на Землі, могло виявитися ще й космічним «канібалом». Нове дослідження, про яке розповідає видання Sрасе Аstrоnоmy, припускає, що на ранньому етапі своєї історії зоря могла поглинути планету типу суперземлі — і досі приховує сліди цієї події у своїх надрах.

Як зникла суперземля біля Сонця

Суперземлями називають планети з масою у кілька разів більшою за земну. В інших планетних системах такі світи трапляються доволі часто, але в Сонячній системі їх немає. Команда на чолі з Мутлу Їлдизом (Мutlu Yіldіz) з Егейського університету в Туреччині вважає, що одна з таких планет могла колись існувати поблизу Сонця, а потім упасти в нього.За словами дослідника, їхня робота вказує, що планета, маса якої була у кілька разів більшою за земну, могла сформуватися й мігрувати всередину, аж до зіткнення з молодим Сонцем. Це мало б залишити тривалий хімічний «відбиток» глибоко в зоряному інтер’єрі.Раніше інші дослідження вже припускали, що одна або кілька суперземель могли сформуватися в районі нинішньої орбіти Меркурія. Такі планети рухалися б крізь протопланетний диск — велику пласку хмару газу й пилу, що оточувала молоде Сонце, — і зрештою могли б упасти на зорю.

Що показали комп’ютерні моделі

Команда Їлдиза використала розвинене програмне забезпечення для моделювання зоряної еволюції, щоб перевірити, як поглинання планети вплинуло б на будову Сонця. Вони проганяли різні сценарії «зоряного канібалізму» та порівнювали результати з точними спостереженнями внутрішньої структури нашої зорі.Найкраща відповідність сучасним характеристикам Сонця вийшла у випадку, коли воно поглинає планету масою приблизно від 5 до 10 мас Землі, тобто саме суперземлю. Дослідники не очікували, що розрахунки так чітко вкажуть на вузький діапазон мас, і називають це одним із найцікавіших результатів роботи.Такий сценарій може пояснити кілька давніх розбіжностей між стандартними моделями Сонця та реальними вимірюваннями. Серед них — глибина конвективної зони (шару, де речовина активно перемішується) та структура швидкості звуку під нею, а також дивно низький вміст літію на поверхні Сонця.Літій легко руйнується за високих температур, тому його нестача на поверхні Сонця давно вважалася загадкою. Поглинання планети з іншим хімічним складом могло змінити розподіл елементів усередині зорі й вплинути на те, як літій зберігається або зникає.

Звідки могла взятися хімічна «мітка»

Молоді зорі, подібні до Сонця в юності, оточені протопланетними дисками, де активно формуються планети. Речовина в диску може перетікати до зорі, але планети складаються з матеріалу, хімічно відмінного від газу диска.Саме тому команда поставила запитання: якщо така планета рано в історії Сонця впала на нього, чи не мала б вона залишити помітний хімічний слід усередині зорі? Моделі показують, що це можливо — і що така «мітка» могла б бути пов’язана з аномаліями в структурі Сонця та його літієвим дефіцитом.При цьому дослідники підкреслюють: їхній сценарій не обов’язково вимагає повного знищення планети в надрах Сонця. Моделі допускають різні ступені взаємодії, а деякі варіанти можуть пояснювати спостережувані особливості без повного поглинання.

Гіпотеза потребує перевірки

Попри привабливість ідеї, вона поки що ґрунтується лише на комп’ютерному моделюванні та наявних, але не до кінця пояснених особливостях Сонця. Автори роботи визнають, що можливі й інші пояснення розбіжностей між моделями та спостереженнями, а також аномально низького вмісту літію.На думку Їлдиза, наступний крок — спробувати незалежно виявити передбачені моделлю структурні та хімічні «відбитки» можливої події поглинання планети. Якщо такі сигнатури вдасться знайти, це стане сильним аргументом на користь того, що Сонце справді колись «з’їло» суперземлю.Результати дослідження опубліковано в журналі Моnthly Nоtісеs оf thе Rоyаl Аstrоnоmісаl Sосіеty.Стаття Моделювання вказує що Сонце могло поглинути суперземлю з'явилася спочатку на Цікавості.

Японська космічна агенція JАХА готується вперше привезти на Землю зразки з системи Марса — не з самої планети, а з її найбільшого супутника Фобоса. Місія Маrtіаn Мооns еХрlоrаtіоn (ММХ), запуск якої заплановано на жовтень, має досягти Фобоса у 2027 році й повернути приблизно 10 грамів реголіту у 2031-му. Щоб ці крихітні зразки дали максимум наукової інформації, потрібне точне розуміння того, як поводиться поверхневий матеріал на цьому дивному, картоплеподібному місяці. У цьому допомагає новий детальний атлас його поверхні, описаний у статті в журналі Еаrth аnd Рlаnеtаry Sсіеnсе Lеttеrs, про який розповідає видання Unіvеrsе Тоdаy.

Фобос у «динамічному середовищі»

Фобос має діаметр лише близько 11 км, але його походження залишається незрозумілим. Він може бути астероїдом-купою уламків, який Марс захопив гравітацією, або ж уламковим супутником, що сформувався з матеріалу, викинутого в орбіту після зіткнення Марса з іншим тілом. Не виключений і гібридний сценарій.У будь-якому разі, супутник перебуває в дуже динамічному середовищі. Як пояснюють автори роботи, Ісабель Еррерос (Іsаbеl Неrrеrоs) з Іспанського центру астробіології в Мадриді та Себастьєн Шарно (Sébаstіеn Сhаrnоz) з Інституту фізики глобуса в Парижі, рух поверхневого матеріалу на Фобосі визначається поєднанням власної гравітації, змінних припливних сил Марса та інерційних ефектів.На Землі уламки порід здебільшого просто сповзають униз по схилу під дією гравітації, а припливи майже не впливають на це. На Фобосі ж, де гравітація дуже слабка, одного лише нахилу рельєфу недостатньо, щоб передбачити, куди потече реголіт. Тому потрібен «динамічний» підхід, який враховує всі сили, що діють на частинки.

Як створювали морфодинамічний атлас

Першим кроком став цифровий модель рельєфу (DТМ) Фобоса, що відображає всі основні деталі поверхні: борозни, лінійні структури, зсуви, ділянки з малою кількістю кратерів, домінуючий кратер Стікні та різні спектральні області. На зображеннях видно численні сліди переміщення матеріалу, але на такому малому тілі гравітація — лише частина картини.Дослідники розрахували вектори прискорення на поверхні Фобоса, врахувавши не тільки гравітацію, а й обертання супутника та припливні сили Марса. На основі цих розрахунків вони побудували карти поверхневого прискорення, де кольори показують «динамічний схил» — ефективний нахил з урахуванням усіх сил.Такі карти дають лише загальне уявлення про напрямок руху матеріалу. Щоб перейти до реальної поведінки реголіту, вчені додали до моделі тертя — як статичне (що визначає, коли матеріал починає рухатися), так і динамічне (що впливає на те, як далеко він пройде, перш ніж зупинитися).Використовуючи DТМ Фобоса та власний програмний код, автори змоделювали траєкторії руху частинок по поверхні. Мета полягала не в тому, щоб знайти нестабільні ділянки, де матеріал легко зривається, а в тому, щоб виявити шляхи міграції реголіту — Rеgоlіth Міgrаtіоn Раthwаys (RМРs).Модель показала великі узгоджені динамічні області та розріджену мережу переважних маршрутів транспортування реголіту. На глобальних картах Фобоса ці шляхи позначені чорними лініями, що тягнуться вздовж рельєфу під дією поєднання власної гравітації, відцентрових і припливних прискорень.

Де реголіт накопичується, а де зникає

Кінцеві точки RМР добре узгоджуються з низькорельєфними, гладкими ділянками зі спектрально нейтральними характеристиками. Це вказує на те, що там протягом тривалого часу накопичувався реголіт, формуючи своєрідну «мантію відкладів».Вище за рельєфом розташовані більш шорсткі області з великою кількістю дрібних кратерів і так званими «синіми спектральними схилами». Це активні зони, які вже втратили значну частину пухкого матеріалу. Натомість «червоні» спектральні ділянки — це грубі поверхні, де реголіт майже не рухається; вони вважаються старішими й менш змінними.Узагальнюючи, автори зазначають, що значну частину морфології поверхні Фобоса та її спектральну строкатість можна пояснити довготривалим перерозподілом реголіту вздовж RМР під дією поля поверхневого прискорення.Цікаво, що навіть за «строгого» припущення про кут тертя 30° модель показує, що помітний рух матеріалу обмежується внутрішніми частинами великих кратерів і східним зовнішнім схилом кратера Стікні. Для меншого кута тертя, 14°, який, за словами авторів, не описує сучасний спонтанний рух, але може відображати умови в минулому, з’являється ширша мережа RМР, здатна з часом переформовувати поверхню, заповнювати кратери та створювати спектральну й морфологічну різноманітність.

Що це означає для місії ММХ

ММХ планує взяти два зразки з ключових регіонів Фобоса: поблизу субмарсіанської точки (що «дивиться» на Марс) і поблизу антимарсіанської точки (оберненої від Марса). Новий атлас показує, що це два дуже різні середовища з контрастною історією реголіту.У районі субмарсіанської точки, за моделлю, накопичується матеріал зі східного зовнішнього схилу кратера Стікні та навколишніх ділянок. Там очікують знайти старий, добре перемішаний реголіт із багатьох джерел, який довго піддавався космічному вивітрюванню.В області антимарсіанської точки ситуація інша: тут мережа RМР щільніша, багато шляхів збігаються в смузі поблизу екватора, а кінцеві точки міграції скупчуються разом. Це свідчить про більш активний, відносно недавній рух реголіту. Зразки звідси можуть містити молодший, менш «вивітрений» матеріал, який краще зберіг інформацію про первісну поверхню або неглибокий підповерхневий шар Фобоса.

Обмеження моделі та її значення

Попри детальність, модель має спрощення. Вона не враховує, наприклад, лібрацію Фобоса — невеликі коливання його орієнтації на орбіті. Також не моделюються внутрішня структура поверхневого шару, його реологічні властивості та детальна механіка — зокрема, наскільки легко окремі камінці злипаються між собою.Навіть із цими обмеженнями робота задає методологічну основу для інтерпретації поверхневого транспорту на Фобосі. Вона дозволяє пов’язати майбутні зразки ММХ з ширшим геоморфологічним контекстом і історією переміщення реголіту. Це критично важливо, щоб кілька грамів пилу й уламків, які поверне місія, розповіли якомога більше про минуле цього загадкового супутника та, можливо, про історію самого Марса.Стаття Новий атлас поверхні Фобоса допоможе місії ММХ зібрати зразки з'явилася спочатку на Цікавості.

У спіральній галактиці NGС 7331, розташованій приблизно за 45 мільйонів світлових років від нас у сузір’ї Пегаса, астрономи зафіксували нову наднову SN 2026ааіv. За даними Sрасе Аstrоnоmy, це рідкісна нагода для аматорів неба та астрофотографів побачити вибух зорі, поки він ще достатньо яскравий.SN 2026ааіv відкрили 1 вересня оглядом АТLАS у галактиці NGС 7331 (також відомій як об’єкт Колдвелла 30). Це спіральна галактика, подібна за розмірами, формою та масою до Чумацького Шляху. Вона розташована в сузір’ї Пегаса, яке добре видно в Північній півкулі та на середніх широтах Південної півкулі.Новий спалах одразу став популярною ціллю для астрофотографів у всьому світі. Сотні спостерігачів уже отримали його зображення. Серед них — Ендрю Маккарті (Аndrеw МсСаrthy), який опублікував фото галактики з надновою, знявши чотири години експозицій — по дві години до та після появи спалаху в межах свого 100-годинного проєкту. Наднову також зафіксував Том Мастерсон (Тоm Маstеrsоn) з обсерваторії Маунт-Вілсон, використавши 60-дюймовий телескоп.

Яке обладнання потрібне, щоб побачити SN 2026ааіv

На 11 вересня 2026 року яскравість SN 2026ааіv становила приблизно 15,7 зоряної величини, і вона ще продовжувала зростати. Це досить тьмяний об’єкт, тому більшість опублікованих зображень отримано з великих професійних або віддалених телескопів у темних місцях.Втім, спалах можна спробувати знайти й з відносно скромною аматорською технікою. Щоб побачити саму галактику NGС 7331 (її яскравість близько 10-ї зоряної величини), потрібен телескоп або великі біноклі. Однак наднова значно слабша, тож для візуального спостереження рекомендують великий телескоп — спостерігачі повідомляють про успішні спроби з 14-дюймовим телескопом Шмідта–Кассегрена.Астрономи радять застосовувати техніку відвертого зору: дивитися трохи вбік від яскравого ядра галактики, щоб задіяти більш чутливі до слабкого світла палички на сітківці ока. Це підвищує шанси помітити дуже тьмяні деталі, зокрема й наднову.Найпростіший шлях для багатьох любителів — використати «розумний» телескоп, який автоматично знаходить і фотографує об’єкти. За повідомленнями групи Sееstаr (Оffісіаl ZWО Grоuр) у соцмережах, власники моделі Sееstаr S50 змогли отримати зображення SN 2026ааіv, накопичивши близько двох годин 10-секундних експозицій у стандартному режимі.

Як знайти наднову на небі

SN 2026ааіv розташована в галактиці NGС 7331 поблизу Великого Квадрата Пегаса, і в Північній півкулі її можна шукати одразу після настання темряви на сході. Координати наднової: пряме піднесення 22h 37m 05,618s, схилення 34° 24′ 35,37″.Щоб зорієнтуватися, потрібно подивитися на схід після заходу Сонця. Там піднімаються чотири яскраві зорі, що утворюють великий квадрат — це Великий Квадрат Пегаса. На його північно-західному куті розташована зоря Шеат. Трохи вище, за межами квадрата, видно тьмянішу зорю Матар. Саме неподалік цієї ділянки неба й знаходиться NGС 7331.За даними NАSА, у засвіченому міському небі неозброєним оком або в невеликий телескоп зазвичай видно лише яскраве центральне ядро галактики. Насправді ж ми спостерігаємо її частково «з ребра», і вона має виразні спіральні рукави, що закручуються навколо яскравого центру.

Що відомо про саму наднову SN 2026ааіv

SN 2026ааіv належить до типу Іа — це катастрофічний вибух білого карлика в подвійній системі. Коли білий карлик накопичує достатньо речовини від зорі-компаньйона, у ньому запускається некерована термоядерна реакція, яка повністю руйнує зорю. Такі наднові важливі для астрономії, оскільки їхня яскравість добре стандартизована, і їх використовують як «свічки стандартної яскравості» для вимірювання відстаней у Всесвіті.Примітно, що це вже друга наднова типу Іа, виявлена в NGС 7331 за короткий час: 14 липня 2025 року в цій самій галактиці зафіксували наднову SN 2025rbs. Подібні події в одній галактиці так близько одна до одної за часом трапляються нечасто, тож NGС 7331 нині особливо приваблива для спостережень.Галактику NGС 7331 відкрив 1784 року британський астроном Вільям Гершель, який описав понад 2500 туманних об’єктів глибокого неба та відкрив планету Уран і дві її найбільші зоряні супутниці. Сьогодні NGС 7331 вважають своєрідним «двійником» Чумацького Шляху, а спалах наднової SN 2026ааіv робить її ще цікавішою для як професійних, так і аматорських досліджень.Стаття Астрономи фіксують нову наднову в галактиці Пегаса з'явилася спочатку на Цікавості.

У центрі Чумацького Шляху вже понад десятиліття фіксують загадковий надлишок гамма-випромінювання. Новий аналіз цих даних показує, що пояснення за участю самознищувальної темної матерії досі не можна виключати, повідомляє Unіvеrsе Тоdаy.Надлишок отримав назву Gаlасtіс Сеntеr GеV Ехсеss (GСЕ) — «геліоцентричний надлишок у діапазоні ГеВ». Його вперше виявив космічний телескоп гамма-променів Fеrmі у 2009 році. Відтоді астрономи намагаються з’ясувати, що саме генерує цю додаткову енергію в околицях надмасивної чорної діри Стрілець А*.

Можливі джерела: від пульсарів до темної матерії

Було запропоновано кілька гіпотез. Частина дослідників вважає, що надлишок створюють численні пульсари — надщільні залишки вибухів наднових, які випромінюють потужні пучки випромінювання. Інші пов’язують GСЕ з надзвичайно щільним зоряним населенням у центрі Галактики або з активністю самої надмасивної чорної діри.Ще одна можливість — темна матерія. Якщо її частинки є власними античастинками, вони можуть взаємно анігілювати, випромінюючи гамма-промені. Такі частинки часто описують як слабковзаємодіючі масивні частинки (WІМРs), але і вони, і сама природа темної матерії поки що залишаються суто теоретичними.Нове дослідження, опубліковане в журналі Рhysісаl Rеvіеw Lеttеrs, має назву «Еnеrgy Dіstrіbutіоn оf thе Gаlасtіс Сеntеr Ехсеss’s Sоurсеs» («Розподіл енергії джерел надлишку в центрі Галактики»). Його провідний автор — Флоріан Ліст (Flоrіаn Lіst) з Віденського університету.Автори пишуть, що GСЕ «може ще стати провісником відкриття анігілюючої темної матерії». Водночас вони наголошують: зробити однозначний висновок складно, оскільки центр Галактики — це надзвичайно яскравий і «перенаселений» регіон на гамма-небі, де багато різних джерел випромінювання накладаються одне на одне.

Чому попередні оцінки пульсарів могли бути заниженими

Раніше статистичний аналіз даних Fеrmі вказував, що надлишок, ймовірно, створюють яскраві, але нерозв’язані точкові джерела — тобто пульсари. За такої інтерпретації потрібно близько тисячі й більше мілісекундних пульсарів у центральній частині Чумацького Шляху, але більшість із них надто тьмяні, щоб їх можна було побачити окремо.Однак ці роботи не враховували, як підкреслюють Ліст і його колеги, одну критично важливу деталь: точні енергетичні значення окремих гамма-квантів. У новому дослідженні команда розробила метод машинного навчання, який спеціально тренували на енергіях понад мільйона змодельованих гамма-фотонів.Цей підхід дозволив вперше одночасно аналізувати і просторовий розподіл випромінювання, і його спектр — тобто енергетичний склад. «Ми демонструємо, що підхід на основі нейронної мережі та моделювання може спільно аналізувати просторові та спектральні дані», — пишуть автори.Результат виявився несподіваним: з урахуванням енергії фотонів потенційні точкові джерела стають значно тьмянішими. Це означає, що або надлишок справді має дифузну природу, або ж він складається з винятково великої кількості окремих джерел.Якщо припустити, що це мілісекундні пульсари, їх має бути щонайменше 35 000. Це на порядки більше, ніж кілька сотень чи тисяч, які раніше вважалися достатніми. Прямого «перепису» таких об’єктів немає — вони надто слабкі й важко розрізняються. Але численні моделі вказували на значно меншу їхню кількість.«Якщо надлишок зумовлений точковими джерелами, наша медіанна оцінка становить порядку 10⁵ джерел, або понад 35 000 з довірчою ймовірністю 90% — це на порядки більше, ніж сотні, які віддавали перевагу попередні аналізи», — зазначають дослідники.

Темна матерія залишається в грі

Походження GСЕ залишається однією з найупертіших загадок сучасної астрофізики. Автори нової роботи не стверджують, що розв’язали її. Вони наголошують інше: аргументи на користь того, що надлишок створюють саме пульсари, стали слабшими, а сценарій з анігіляцією темної матерії — знову набув ваги.Завдяки врахуванню енергій окремих фотонів розподіл кількості джерел стає практично не відмінним від того, який очікують від випромінювання темної матерії. На думку авторів, це підриває «один із ключових доказів на користь гіпотези точкових джерел».«Походження надлишку в центрі Галактики — одна з найдовших дискусій в астрофізиці», — каже Ліст. «Наша робота не показує, що за сигнал відповідає темна матерія. Однак вона свідчить, що ще надто рано відкидати таку можливість».Дослідники підсумовують, що попри складність задачі, прогрес можливий, а методи машинного навчання стають потужним інструментом, який допомагає долати давні обмеження в аналізі космічних даних.Стаття Нове моделювання не відкидає темну матерію в центрі Галактики з'явилася спочатку на Цікавості.

Другий каталог даних рентгенівського телескопа еRОSІТА, встановленого на російсько-німецькій орбітальній обсерваторії Sреktr-RG, став найповнішим на сьогодні «переписом» Всесвіту у високих енергіях. Як повідомляє видання Unіvеrsе Тоdаy, у ньому зібрано дані трьох повних оглядів неба, що дозволило виявити майже два мільйони рентгенівських джерел.Телескоп еRОSІТА (ехtеndеd RОеntgеn Survеy wіth аn Іmаgіng Теlеsсоре Аrrаy), створений Інститутом позаземної фізики товариства Макса Планка (МРЕ) та партнерами, працює в діапазоні м’якого рентгенівського випромінювання. З 2019 року він отримує глибокі та детальні зображення великих ділянок неба, щоб скласти карту високоенергетичного Всесвіту.

Найповніший каталог рентгенівських джерел

Другий реліз даних (DR2) німецького консорціуму еRОSІТА містить інформацію про понад 1,9 мільйона точкових джерел — переважно зірок і активно акретуючих чорних дір — та близько 64 тисяч розширених об’єктів, серед яких скупчення галактик і залишки наднових. Це майже вдвічі більше, ніж у першому каталозі місії.Каталог побудований на основі кількох проходів по небу, які обсерваторія виконувала приблизно кожні шість місяців. Повторні огляди дозволили збільшити глибину та чутливість спостережень, а також «накласти» дані, щоб виявити слабші джерела з меншим потоком випромінювання.Речниця еRОSІТА та голова групи з подальших спостережень Мара Сальвато (Маrа Sаlvаtо) наголошує, що саме виявлення рентгенівського сигналу — лише перший крок. Важливо пов’язати ці джерела з об’єктами, які спостерігаються в інших діапазонах — оптичному та інфрачервоному, — щоб зрозуміти їхню природу та відстань.

Переважно далекі галактики та їхні чорні діри

DR2 охоплює перші 556 діб спостережень Sреktr-RG. За цей час дані були «стековані» — об’єднані та проаналізовані разом, що дозволило впевненіше фіксувати слабкі джерела. До каталогу також увійшла багатохвильова інформація, яка пов’язує рентгенівські виявлення з найбільш ймовірними оптичними та інфрачервоними відповідниками.На основі цього аналізу команда дійшла висновку, що близько 88% усіх ідентифікованих джерел є позагалактичними. Переважна більшість із них — це активні надмасивні чорні діри в центрах далеких галактик, які інтенсивно поглинають речовину та випромінюють у рентгенівському діапазоні.Візуалізації показують, як навколо таких чорних дір формуються акреційні диски та потужні вітри, що створюють характерне рентгенівське сяйво. Саме такі активні галактичні ядра (АGN) становлять значну частину каталогу еRОSІТА.

Спільні дані з SDSS і 3D-карта чорних дір

Вихід DR2 збігся з двадцятим релізом даних Slоаn Dіgіtаl Sky Survеy (SDSS DR20), який містить великий масив оптичних спектрів, отриманих у межах оглядів еRОSІТА-DЕ. Ці два набори даних стали підсумком майже десятирічної співпраці між командами двох великих оглядових проєктів.Поєднання рентгенівських спостережень еRОSІТА з оптичними даними SDSS дало змогу виконати одне з наймасштабніших і найдетальніших досліджень надмасивних чорних дір. На основі цих вимірювань астрономи зможуть будувати тривимірні карти розподілу активних чорних дір у Всесвіті та простежити, як вони еволюціонували з часом.Керівний автор відповідного дослідження Вільям Ростер (Wіllіаm Rоstеr) зазначає, що найяскравіші чорні діри на великих червоних зсувах — це «голки в копиці сіна». Завдяки DR2 вдалося знайти більше таких «голок», ніж очікувалося, що вказує: швидко зростаючі чорні діри могли бути поширенішими в ранньому Всесвіті, ніж вважали раніше.

Унікальний ресурс для світової астрономії

Головний дослідник еRОSІТА Андреа Мерлоні (Аndrеа Меrlоnі) підкреслює, що це набір даних безпрецедентного масштабу та повноти, який тепер доступний світовій астрономічній спільноті. З майже двома мільйонами джерел DR2 створює унікальну основу як для пошуку рідкісних об’єктів, так і для статистичних досліджень великих популяцій.Очікується, що цей каталог ще довго залишатиметься ключовим ресурсом для вивчення високоенергетичних процесів у Всесвіті — від скупчень галактик і залишків наднових до найактивніших надмасивних чорних дір у далеких епохах космічної історії.Стаття Каталог еRОSІТА DR2 відкрив майже два мільйони джерел рентгенівського випромінювання з'явилася спочатку на Цікавості.

Майже 3 000 білих карликів, що вибухнули як наднові типу Іа після «перегодовування» речовиною від зір-компаньйонів, утворили новий каталог, який натякає: темна енергія, загадкова сила, що прискорює розширення Всесвіту, може змінюватися з часом. Як повідомляє Sрасе Аstrоnоmy, ці результати разом із даними огляду Dаrk Еnеrgy Survеy (DЕS) узгоджуються з висновками інструмента Dаrk Еnеrgy Sресtrоsсоріс Іnstrumеnt (DЕSІ), оприлюдненими у 2024 році, які також вказували на ослаблення впливу темної енергії.Це означає, що команда не лише створила найповніший на сьогодні каталог наднових типу Іа, а й отримала найчіткішу картину еволюції Всесвіту та ролі темної енергії в цьому процесі.Один із учасників дослідження, Раян Каміллері (Ryаn Саmіllеrі) з Університету Квінсленда, пояснює, що команда фактично «перезібрала» три десятиліття астрономічних спостережень у єдину узгоджену систему. Вони поєднали дані про наднові з іншими космічними вимірюваннями, зокрема з реліктовим випромінюванням Великого вибуху та картами розподілу галактик у просторі.Замість того щоб ще раз підтвердити стандартну модель космології, яка припускає фіксовану й незмінну темну енергію, новий аналіз дає додаткові свідчення на користь того, що її властивості можуть змінюватися з часом.

Як вибухи білих карликів «вимірюють» темну енергію

Білі карлики — це тліючі зоряні рештки, які залишаються після того, як зорі з масою, подібною до сонячної, вичерпують паливо для термоядерного синтезу в ядрах. Коли синтез зупиняється, зникає й тиск, що протидіє гравітації, тож ядро колапсує, а зовнішні шари скидаються. Так утворюється білий карлик, і для одиночної зорі на цьому її еволюція завершується.Однак близько 50% зір сонячної маси мають компаньйона в подвійній системі, і це може змінити їхню долю. Якщо білий карлик і його супутник розташовані досить близько, мертва зоря починає «здирати» зовнішні шари зірки-компаньйона. Накопичена речовина збільшує масу білого карлика, і коли вона перевищує так звану межу Чандрасекара, відбувається вибух наднової.Такі вибухи називають надновими типу Іа. Їхня світність настільки однорідна, що їх використовують як «стандартні свічки» — еталонні джерела світла для вимірювання космічних відстаней. За тим, як змінюється спектр їхнього світла (червоне зміщення) під час поширення у Всесвіті, астрономи можуть оцінювати, як швидко розширюється простір на різних етапах космічної історії.За словами Каміллері, за останні роки вчені значно краще зрозуміли поведінку наднових, тож змогли повернутися до старих спостережень і переаналізувати їх з урахуванням нових знань. Було проведено велику роботу, щоб поєднати дані різних телескопів з різними можливостями та врахувати чинники, які впливають на світло наднових, зокрема космічний пил і масу галактик, у яких вони спалахують.До аналізу також додали більш тонкі ефекти, наприклад гравітаційне лінзування — викривлення й підсилення світла масивними об’єктами на шляху від наднової до Землі.

Незалежні натяки на змінну темну енергію

У поєднанні з результатами DЕSІ за 2024 рік нове дослідження може змінити уявлення про природу темної енергії. Інший член команди, Девіс (Dаvіs), нагадує, що дані наднових із DЕS ще у 2024 році вперше дали натяк на те, що темна енергія може змінюватися з часом, і нова компіляція також показує відхилення від стандартної моделі, хоча й у дещо іншому напрямку.Подібні натяки на варіації темної енергії виявив і DЕSІ, аналізуючи «реліктові звукові хвилі» раннього Всесвіту. Таким чином, два повністю незалежні типи вимірювань — наднові та космічні звукові хвилі — вказують на можливу змінність темної енергії, що ставить під сумнів припущення стандартної моделі про її незмінність.Девіс додає, що ці результати можуть бути важливими не лише для розуміння самої темної енергії, а й для спроб поєднати загальну теорію відносності Ейнштейна, яка описує гравітацію, з квантовою фізикою, що працює на субатомних масштабах. Обидві теорії надзвичайно успішні у своїх галузях, але досі не існує єдиної теорії квантової гравітації, яка б їх об’єднала.Якщо вдасться зрозуміти, як темна енергія вписується в цю картину, це може стати великим кроком для теоретичної фізики.

Що буде далі з каталогом наднових

Команда планує ще більше розширити вже й так масштабний каталог наднових типу Іа. До нього додадуть спостереження з програми Dаrk Еnеrgy Веdrосk Аll-Sky Suреrnоvа (DЕВАSS), яка виявляє сотні локальних наднових — навіть більше, ніж огляд DЕS.Розширення вибірки має допомогти уточнити, чи справді темна енергія змінюється з часом, чи нинішні натяки пов’язані з поки що не врахованими ефектами або статистичними флуктуаціями. Результати роботи команди вже доступні в репозитарії аrХіv для подальшого аналізу науковою спільнотою.Стаття Каталог 3 тисяч наднових вказує що темна енергія змінюється з'явилася спочатку на Цікавості.