Марсианский ровер Opportunity готовится к «активной» зиме

Марсоход НАСА Opportunity совершает «прогулку» с целью осмотра Долины Марафон, где планируется использовать марсоход в течение всей грядущей марсианской зимы – а также и после её окончания – для изучения выходов геологических пластов, содержащих глинистые минералы, на поверхность.

Долина Марафон протянулась между подножьями гор с запада на восток примерно на 300 метров через западный гребень кратера Эндевор. Ровер Opportunity проводил исследования намеченных в качестве целей для изучения камней, расположенных в западной части этой долины, начиная с конца июля, постепенно двигаясь в восточном направлении и тщательно исследуя по пути окружающую его местность.

Камера для панорамной съемки вездехода запечатлела вид (на фото), центральным элементом которого является вершина, получившая название пика Хиннерз. Эта вершина располагается в северной части долины, а на снимке её окружают извивающиеся змейками красные зоны, исследования которых планируются командой вездехода на ближайшее будущее.

В течение нескольких месяцев, начиная с середины-конца октября, команда ровера планирует отправить марсоход в южную часть долины, чтобы воспользоваться преимуществами, которые предоставляют обращенные к Солнцу склоны холмов. Это место расположено в южном полушарии Марса, поэтому осенью и зимой Солнце здесь находится в северной части неба. Наклон ровера в сторону Солнца увеличивает энергетический выход его солнечных панелей.

«Прогулка» ровера по Долине Марафон ставит целью выбор объектов для последующего исследования, расположенных на дне долины, а также рядом с ним.

Роверы-близнецы НАСА Opportunity и Spirit прибыли к Красной планете в 2004 г. Ровер Spirit функционировал в течение 6 лет, после чего связь с ним была потеряна. Его брат-близнец ровер Opportunity продолжает осуществлять научные операции и по сей день.

Спектральные «отпечатки пальцев» раскрывают детали эволюции массивных галактик

Международная команда астрономов, возглавляемая исследователями из Швейцарской высшей технической школы Цюриха, наблюдали массивные «мертвые» галактики во Вселенной через 4 миллиарда лет после Большого взрыва при помощи инструмента Multi-Object InfraRed Camera and Spectrograph (MOIRCS) телескопа «Субару». Они обнаружили, что звездный состав этих галактик имеет удивительное сходство со звездным составом массивных эллиптических галактик, наблюдаемых в местной Вселенной. Более того, исследователи обнаружили галактики-предшественницы этих «мертвых» галактик, производящие звезды в более раннюю космическую эпоху – таким образом открывая подробности формирования и эволюции массивных галактик за 11 миллиардов лет до настоящего времени.

В местной Вселенной массивные галактики, в которых содержится свыше примерно 100 миллиардов звезд, преимущественно являются «мертвыми» эллиптическими галактиками, то есть галактиками, в которых не наблюдается звездообразования. Для изучения истории эволюции таких галактик исследователи выделяли характерные наборы спектральных линий звезд, представляющие собой своего рода «отпечатки пальцев», в спектрах далеких «мертвых» галактик, содержащие ценную информацию о возрасте, металличности и содержаниях элементов в этих галактиках. Локальные массивные «мертвые» галактики имеют возраст порядка 10 миллиардов лет и обогащены тяжелыми элементами. Кроме того, альфа-элементы (химические элементы, состоящие из ядер гелия, например: O, Mg, Si, S и т.д.), определяющие продолжительность звездообразования, содержатся в этих галактиках в больших количествах, по сравнению с железом, что указывает на то, что эти галактики производили большое количество звезд за небольшой промежуток времени.

Команда использовала возможности, предоставляемые инструментом MOIRCS для совместного наблюдения множественных объектов, что позволило эффективно наблюдать группу из 24 тусклых галактик. На основе данных, полученных в результате этих наблюдений, исследователи составили комбинированный спектр, создание аналога которого при помощи телескопа «Субару» потребовало бы 200 часов времени наблюдений на этом телескопе, если бы спектр создавался путем комбинирования одиночных спектров, полученных для каждой из исследуемых галактик.

Анализ этого композитного спектра показывает, что возраст галактик к моменту их наблюдения, то есть через 4 миллиарда лет с момента Большого взрыва, уже составлял 1 миллиард лет. Содержание в них альфа-элементов указывает на то, что процесс звездообразования в них продолжался менее одного миллиарда лет. Эти результаты указывают на то, что дальнейшая эволюция этих галактик вплоть до настоящего времени не сопровождалась звездообразованием.

Загадочный снимок со «змеиной кожей» и другие снимки Плутона от зонда НАСА

Новейшие снимки высокого разрешения Плутона от зонда НАСА «Новые горизонты» одновременно поражают воображение и ставят огромное число вопросов, возникающих при взгляде на прежде никем не виденные топографические детали и составы вещества различных участков поверхности. На снимке, представленном выше – демонстрирующем зону близ линии, разделяющей между собой дневную и ночную стороны карликовой планеты – запечатлен обширный участок поверхности Плутона с волнистым ландшафтом, включающим странные, ориентированные в одном направлении длинные гребни, которые привели в изумление членов команды зонда «Новые горизонты».

«Ландшафт этой местности, скорее, напоминает кору дерева или чешую дракона, а не поверхность планеты. Думаю, что скоро мы выясним происхождение этих загадочных форм рельефа: они могут образовываться в результате совместного действия двух факторов – внутренних тектонических сил и сублимации льда с поверхности Плутона под действием солнечных лучей», – сказал Уильям МакКиннон, помощник руководителя подразделения Геологии, геофизики и получения изображений научного коллектива зонда «Новые горизонты».

Кроме изображения со «змеиной кожей» Плутона на Землю были переданы и другие, не менее интересные снимки от зонда «Новые горизонты», полная коллекция которых доступна на веб-сайте НАСА. Так, на этом новом снимке (представлен ниже) высокого разрешения поверхности Плутона яркими цветами выделены участки поверхности, относительно однородные с точки зрения геологии. Такое выделение различных форм рельефа разными цветами позволяет сделать ещё более четко различимыми мельчайшие подробности поверхности карликовой планеты.

Помимо коллекции новых снимков, зонд передал на Землю информацию о составе вещества Плутона, в том числе в форме карты (представлена ниже) распределения метанового льда по части поверхности Плутона. Эта карта обнаруживает загадочный контраст в распределении метанового льда по поверхности карликовой планеты: на равнине Спутника находятся большие количества метана (фиолетовый цвет на карте), в то время как в зоне, неформально называемой областью Ктулху, метана практически нет, за исключением нескольких отдельных горных хребтов и гребней кратеров, богатых метаном.

Черная дыра нашей галактики демонстрирует признаки возрастающей активности

Три рентгеновских космических телескопа, находящихся на орбите, обнаружили увеличение числа рентгеновских вспышек, наблюдающихся на обычно спокойной черной дыре (ЧД), лежащей в центре нашей галактики Млечный путь, в результате долгосрочного слежения за этим объектом. Ученые в настоящее время пытаются выяснить, является ли такое поведение ЧД Млечного пути нормальным, но остававшимся до сих пор незамеченным из-за особенностей методики слежения за этим объектом, или же эти вспышки участились в связи с недавним близким прохождением таинственного, богатого пылью объекта.

Объединив информацию, собранную в результате долгосрочных наблюдательных кампаний при помощи космических обсерваторий НАСА «Чандра» и XMM-Newton, с данными наблюдений, проведенных при помощи спутника «Свифт», астрономы смогли подробно отследить активность сверхмассивной ЧД Млечного пути на протяжении последних 15 лет. Эта сверхмассивная ЧД, известная как Стрелец А, весит чуть меньше, чем 4 миллиона «солнц». Рентгеновские лучи испускаются при падении на ЧД раскаленного газа.

В новом исследовании, проведенном группой астрономов во главе с Габриэлем Понти из Института внеземной физики общества Макса Планка, Германия, сообщается, что ЧД Стрелец А разражалась примерно одной яркой рентгеновской вспышкой каждые десять дней вплоть до наступления 2014 г., когда частота вспышек неожиданно возросла примерно в десять раз. Это увеличение частоты вспышек на ЧД Млечного пути совпало по времени с прохождением мимо этой ЧД таинственного объекта, получившего название G2. Сначала исследователи думали, что этот объект является всего-навсего газопылевым облаком, однако в ходе дальнейших наблюдений обнаружилось, что объект почти не изменил форму при приближении к ЧД, из чего ученые заключили, что G2 может представлять собой звезду, находящуюся в «коконе» из пыли.

В настоящее время ученые не могут однозначно сказать, имеется ли между прохождением объекта G2 мимо ЧД Стрелец А и увеличением частоты вспышек на ней причинно-следственная связь, поскольку существует ряд альтернативных объяснений роста активности ЧД Млечного пути, которые рассматривают такое увеличение активности как общую для многих ЧД особенность, которая может быть обусловлена, например, изменением силы звездных ветров, которые дуют со стороны массивных звезд, поставляющих материал для «питания» ЧД.

Обнаружена массивная звезда с самым мощным для её класса магнитным полем

Наблюдения, проведенные при помощи рентгеновской обсерватории «Чандра» НАСА, обнаружили вокруг звезды спектрального класса O под названием NGC 1624-2 неожиданно обширную магнитосферу, в границах которой мощные звездные ветра и раскаленная плазма поглощают рентгеновские лучи, испускаемые звездой в космическое пространство.

Эти находки, сделанные командой исследователей под руководством ассистент-профессора Технологического института Флориды, США, Вероники Пти, помогут ученым глубже понять жизненные циклы определенных классов массивных звезд, которые служат ключевыми источниками металлов, необходимых для формирования других звезд и планет.

Эта массивная звезда спектрального класса O – самого горячего и яркого спектрального класса звезд во Вселенной – имеет самую обширную магнитосферу среди известных ученым звезд её класса. В ходе исследования Пти с сотрудниками обнаружили, что магнитное поле звезды NGC 1624-2 захватывает газы, стремящиеся покинуть звезду, и эти газы затем поглощают рентгеновские лучи, испускаемые этой же самой звездой. Мощные звездные ветра этой звезды в 3-5 раз быстрее и по крайней мере в 100000 раз плотнее, чем звездные ветра нашего Солнца. Эти ветра эффективно захватываются магнитным полем звезды и удерживаемые им частицы создают вокруг звезды гигантскую атмосферу из раскаленной, очень плотной плазмы.

Магнитное поле на поверхности звезды NGC 1624-2 в 20000 раз мощнее, чем магнитное поле на поверхности нашего Солнца. Если бы NGC 1624-2 находилась в центре нашей Солнечной системы, то петли магнитных линий, вдоль которых движется плотная, раскаленная плазма, простирались бы почти до орбиты Венеры.

Лишь одна из десяти массивных звезд имеет магнитное поле. В отличие от небольших звезд наподобие нашего Солнца, которые генерируют магнитное поле в результате внутреннего динамо, магнитные поля массивных звезд являются, по сути, остатками магнитного поля, сформированного в результате некоторого события, произошедшего на ранних стадиях жизненного цикла звезды, например, столкновения с другой звездой.

«Горячие юпитеры» формируются очень быстро, выяснили ученые

Спустя двадцать лет, прошедших с момента первого обнаружения астрономами экзопланет класса «горячих юпитеров» – гигантских газовых планет, обращающихся на очень небольших расстояниях от родительских звезд – эти астрономические объекты продолжают оставаться окутанными завесой тайны. В новом исследовании международная команда астрономов под руководством Жана-Франсуа Донати из Национального центра научных исследований, Франция, при помощи спектрополяриметра ESPaDOnS, установленного на телескопе Канада-Франция-Гавайи, показали, что такие небесные тела могут всего лишь в течение нескольких миллионов лет мигрировать в ближайшие окрестности находящейся в процессе формирования звезды. Это открытие может пролить свет на процессы формирования и эволюции планетных систем звезд, как похожих, так и не похожих на нашу Солнечную систему.

В Солнечной системе каменистые планеты, такие как Земля и Марс, находятся близко к Солнцу, в то время как газовые гиганты, к которым относят Юпитер и Сатурн, лежат дальше от нашей звезды. Однако с экзопланетами дело обстоит по-другому – возле далеких звезд исследователи часто находят газовых гигантов, движущихся по орбитам радиусами в десятки раз меньше радиуса солнечной орбиты Земли.

В ряде недавних научных трудов показано, что такие «горячие юпитеры» формируются во внешних областях протопланетного диска звезды, а затем мигрируют внутрь. Но как быстро происходит такая миграция? До сих пор ученые рассматривали два возможных сценария: согласно первому из них, миграция происходит на самых ранних стадиях формирования планетной системы из газопылевого диска, а по второй версии, миграция газового гиганта к звезде происходит намного позже в результате орбитальных взаимодействий между уже сформированными планетами.

В своей работе команда Донати представила убедительные доказательства в поддержку первого из этих сценариев. Используя спектрополяриметр ESPaDOnS, исследователи наблюдали звезды, формирующиеся из молекулярного облака, расположенного в созвездии Тельца, на расстоянии 450 световых лет от Земли. Одна из этих звезд, V830 Tau, демонстрирует признаки, указывающие на присутствие планеты массой 1,4 массы Юпитера, но обращающейся вокруг своей звезды по орбите радиусом в 15 раз меньше, чем радиус орбиты Земли вокруг Солнца. Это открытие свидетельствует о том, что горячие Юпитеры могут быть очень молодыми и потенциально встречаются намного чаще на орбитах вокруг звезд, ещё находящихся в процессе формирования, чем на орбитах вокруг звезд среднего возраста, таких как Солнце.

Радиотелескопы смогут замечать звезды, расположенные близ центра нашей галактики

Центр нашей галактики Млечный путь – загадочное место. Он не только находится на расстоянии в тысячи световых лет от нас, но вдобавок к этому окутан настолько большим количеством пыли, что большая часть расположенных в нем звезд невидима для астрономов. Сегодня исследователи из Гарварда предлагают новый метод наблюдений, позволяющий устранить негативное влияние этой «пелены» из пыли и обнаружить находящиеся за ней звезды. Они предлагают искать радиоволны, идущие от сверхзвуковых звезд.

«Мы многого не знаем о центре нашей галактики, и многое хотим узнать, – говорит главный автор нового исследования Идан Гинзбург из Гарвард-Смисоновского астрофизического центра, США. – При помощи этой техники, как мы считаем, могут быть обнаружены звезды, которые прежде никто никогда не наблюдал».

Долгий путь от центра нашей галактики к Земле проходит сквозь настолько плотное облако пыли, что из каждого триллиона фотонов видимого света, идущих от галактического центра к нам, лишь один фотон достигает объектива телескопа. Радиоволны, лежащие в другой части электромагнитного спектра, имеют более низкие энергии и меньшие длины волн. Они могут беспрепятственно проходить сквозь пыль.

Сами по себе звезды недостаточно ярко светят в радиодиапазоне, чтобы их можно было обнаружить на таких больших расстояниях. Однако, если звезда путешествует сквозь окружающий её газ со скоростью, большей скорости звука, то ситуация меняется. Материя, вышвыриваемая звездой в космос как звездный ветер, врезается в окружающий звезду газ и создает ударную волну. Затем в процессе, известном как синхротронное излучение, электроны, ускоренные этой ударной волной, испускают радиоволны, доступные для регистрации современными радиотелескопами.

Проверить свои предположения астрономы планируют на звезде пода названием S2, которая в конце 2017–начале 2018 года подойдет к центральной черной дыре Млечного пути настолько близко, что, получая от неё значительное ускорение, разовьет скорость, необходимую для проведения наблюдений по предлагаемой методике.

Атмосферы звезд рассказывают о химических составах каменистых экзопланет

В двух опубликованных недавно статьях исследователи из института Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA) показывают, что отношение содержаний некоторых тяжелых элементов в веществе звезды, таких как магний, кремний и железо, тесно связано с химическим составом вещества каменистых экзопланет, входящих в состав планетной системы этой звезды.

В нескольких появившихся ранее работах предполагается, что отношение количеств железа, магния и кремния в веществе Солнца примерно такое же, как и в веществе Земли, Венеры, Марса и некоторых метеоритов. Таким образом, в случае Солнечной системы относительное содержание этих элементов в фотосфере Солнца может быть использовано для определения химического состава каменистых планет.

Команда из IA во главе с Нуно Кардозо Сантосом использовала спектры высокого разрешения, полученные с разных телескопов, для определения ряда параметров и соотношений некоторых из этих элементов для трех звезд, системы которых содержат каменистые планеты – CoRoT-7, Кеплер-10 и Кеплер-93. Результаты исследования демонстрируют, что для анализируемых планет и их родительских звезд наблюдается такое же постоянство отношений содержаний изучаемых элементов, как и в случае химических составов тел Солнечной системы.

Также в статьях показано, что отношение Mg/Si определяет структуру и химический состав вещества экзопланет земного типа. Это отношение может играть ключевую роль при определении некоторых характеристик экзопланет, таких как масса или радиус.

Огромная группировка солнечных пятен распадается в новом видео от НАСА

Гигантская группировка солнечных пятен, движущихся по диску Солнца, постепенно разделяется на несколько отдельных групп пятен, что приводит к появлению большого числа солнечных вспышек.

Движение этой крупной группировки солнечных пятен по солнечному диску продолжалось менее одной недели, начавшись 21 августа и закончившись 26 августа. Эта группировка в течение всего времени её существования оставалась единственным заметным источником пятен на Солнце и была запечатлена движущейся по орбите Обсерваторией солнечной динамики НАСА.

Солнечные пятна представляют собой более темные и холодные, по сравнению с остальной поверхностью нашего светила, участки фотосферы – поверхностного слоя Солнца. Хотя они кажутся темными на фоне более ярких и горячих областей фотосферы, которые их окружают, однако средняя температура на этих участках составляет не менее 3500 градусов по Цельсию. Пятна формируются на Солнце в результате взаимодействий вещества нашей звезды с её магнитным полем.

Эта загадочная область, представленная на видео, произвела несколько вспышек среднего размера, или М-класса, в результате которых в космос было выброшено значительное количество солнечного вещества. Крупнейшая из этих вспышек была классифицирована как вспышка класса М-5.6. Это обозначение содержит информацию о силе солнечной вспышки: чем больше номер в обозначении, тем сильнее вспышка. Самая мощная вспышка, связанная с этой группировкой солнечных пятен, произошла 24 августа, достигнув максимума в 7:33 GMT.

Обитаемость каменистых планет зависит от «системы кондиционирования воздуха»

Поиск потенциально обитаемых планет зачастую рассматривается как поиск «близнеца» Земли. И тем не менее, существуют каменистые планеты, находящиеся за пределами нашей Солнечной системы, которые могут, в действительности, оказаться более перспективными кандидатами на роль объектов будущих исследований. Ученые из Лёвенского католического университета, Бельгия, под руководством доктора Людмилы Кароун рассчитали 165 климатических моделей для экзопланет, которые постоянно повернуты к своим «солнцам» одной и той же стороной. Результаты расчетов показали, что планеты с двумя из трех возможных климатов оказываются потенциально обитаемыми.

Большинство экзопланет обращаются вокруг небольших и холодных звезд, называемых красными карликами. Только те из экзопланет, которые обращаются на небольшом расстоянии от родительской звезды, могут оказаться достаточно теплыми для существования на их поверхностях воды в жидкой форме. Более того, тесное соседство планеты со звездой облегчает обнаружение планеты и последующие наблюдения её с целью исследований.

Многие экзопланеты находятся в конфигурации приливного захвата, то есть обращены к родительским звездам всегда одной и той же стороной, подобно тому, как это происходит в случае Луны и Земли. В результате, на этих планетах имеется две различных, с точки зрения климата, стороны – дневная и ночная. И несмотря на это, климат на таких планетах отнюдь не во всех случаях делает их поверхность безжизненной, превращая её в раскаленную пустыню на одной стороне и в ледяную пустыню – на другой. Здесь в игру вступает высокоэффективная «система кондиционирования воздуха», удерживающая температуры на поверхности планеты в границах, характерных для потенциально обитаемых планет.

На экзопланетах с периодом собственного вращения менее 12 дней струя западного ветра, известная как явление суперротации, формируется в верхних слоях атмосферы в направлении вдоль экватора. Эта струя ветра препятствует осуществлению на планете атмосферной циркуляции, поэтому дневная сторона поверхности планеты становится чересчур горячей для существования на ней жизненных форм. Вторая возможная система ветров характеризуется двумя более слабыми струями восточного ветра, движущимися в высоких широтах. Третий возможный климат сочетает слабую суперротацию с двумя высокоширотными струями ветра. Эти две последние системы ветров не препятствуют осуществлению «системы кондиционирования воздуха», и планеты остаются потенциально обитаемыми.

Продвинутые внеземные цивилизации редки или отсутствуют в местной Вселенной

Чувствительные новые телескопы в настоящее время позволяют астрономам обнаруживать тепло, неизбежно теряемое в космическое пространство гипотетически существующими продвинутыми внеземными цивилизациями, способными использовать энергетические источники колоссальной мощности, сравнимые с мощностью излучения всех звезд галактики, в которой обитает такая цивилизация. Профессор Майкл Гаррет (Генеральный и научный директор и директор компании ASTRON) использовал наблюдения галактик-кандидатов в радиодиапазоне, показав с их помощью, что такие продвинутые цивилизации очень редки или полностью отсутствуют в местной Вселенной.

Ожидается, что продвинутые цивилизации, способные управлять энергией в галактических масштабах (так называемые цивилизации 3-го типа по Кардашёву), могут быть обнаружены по излучению в средней части инфракрасной области спектра, испускаемому в результате потерь тепла в космос. Команда астрономов, возглавляемая доктором Джейсоном Райтом из Университета штата Пенсильвания, США, уже составила список из нескольких сотен галактик-кандидатов (отобранных из общего фонда объемом 100000 объектов), в которых наблюдается необычно высокий уровень излучения в центральной части ИК-области спектра. Одной из проблем является то, что, хотя и в редких случаях, такое излучение может иметь естественное происхождение.

Профессор Майкл Гаррет проанализировал результаты измерений уровней излучения в радиодиапазоне для самых многообещающих из этих галактик-кандидатов и установил, что для подавляющего большинства исследуемых галактик наличие необычно высокого уровня излучения в средней части ИК-области спектра связано с естественными процессами, а не с деятельностью высокоразвитых цивилизаций.

Близлежащие красные карлики помогут раскрыть секреты формирования планет

Случайная находка группы молодых красных карликов, расположенных неподалеку от Солнечной системы, может дать ученым редкую возможность наблюдать формирование планет в «замедленном темпе». Астрономы из Австралийского национального университета (ANU) и Университета Нового Южного Уэльса (UNSW Canberra), оба научных учреждения Австралия, во главе с доктором Саймоном Мерфи из Исследовательской школы астрономии и астрофизики ANU обнаружили вокруг двух из этих звезд обширные пылевые диски – красноречивые свидетельства наличия планет, находящихся в процессе формирования.

«Однако у других звезд такого же возраста обычно уже не бывает дисков. Похоже, что диски этих красных карликов продержались дольше, чем диски более горячих звезд, таких как наше Солнце. Мы пока не можем понять, почему», – сказал доктор Мерфи.

Открытие космических объектов, подобных этим двум, бросает вызов существующим теориям формирования планет, сказал соавтор исследования профессор Уоррик Лоусон из UNSW Canberra. «Оно указывает на то, что процесс формирования планет протекает намного дольше, чем считалось ранее», – отметил он.

Кроме того, на орбитах вокруг этих красных карликов могут находиться планеты, которые уже успели сформироваться из пылевых дисков, добавляет доктор Мерфи. «Я думаю, в ближайшие несколько лет на эти звезды будет направлено немало телескопов в поисках планет», – говорит он.

Пылевые диски вокруг этих красных карликов были обнаружены по необычному свечению этих звезд в инфракрасном диапазоне спектра и не наблюдались напрямую.

Зонд Mars Express запечатлел вид Красной планеты со стороны её южного полюса

Необычные наблюдения, проведенные зондом Mars Express, позволили получить живописный вид широкого участка поверхности Красной планеты, берущего начало от ледяных шапок южного полюса Марса и включающего древние, покрытые кратерами нагорья. Этот снимок был сделан при помощи стереокамеры высокого разрешения, установленной на борту орбитального марсианского аппарата Mars Express Европейского космического агентства, 25 февраля этого года.

При получении рядовых изображений, используемых для научных целей, эту камеру, как правило, направляют прямо вниз на поверхность планеты, при этом съёмка производится из ближайшей к планете точки эллиптической орбиты космического аппарата, находящейся на высоте около 300 километров над поверхностью.

Однако в ходе необычных наблюдений, охарактеризованных учеными миссии как «пролетная калибровка» (broom calibration), зонд Mars Express повернулся так, что его камера была направлена высоко над поверхностью планеты, находясь при этом в дальней точке своей орбиты, расположенной на высоте 9900 километров от поверхности Марса.

В левой верхней части изображения можно заметить гигантскую впадину Эллада. Этот участок поверхности планеты составляет в диаметре более 2200 километров, а его глубина достигает восьми метров от уровня поверхности.

Расплывчатые пятна, наблюдаемые в верхней части снимка, скорее всего, являются облаками, в то время как тонкий слой марсианской атмосферы следует за изгибами линии, очерчивающей контур планеты на горизонте.

Новая марсианская панорама от Curiosity демонстрирует окаменелые песчаные дюны

Часть известняков темного цвета в зоне, исследуемой марсианским ровером Curiosity, демонстрирует выраженную текстуру и наклонное залегание слоев, характерное для отложений, формировавшихся в форме песчаных дюн, которые затем зацементировались в камень.

Этот выход на поверхность слоя известняка – часть геологического слоя, который научная команда Curiosity называет слоем Стимсона – имеет в крупном масштабе структуру, называемую косым залеганием слоев – что ученые миссии рассматривают как признак, указывающий на то, что отложения в форме песчаных дюн формировались под действием ветра. Внешне похожие на эти марсианские геологические образования окаменелые песчаные дюны широко распространены на юго-западе США. Геометрия и ориентация наклонно залегающих пластов дают информацию о направлениях ветров, формировавших эти дюны.

Слой Стимсона залегает поверх слоя аргиллита, отложившегося в свое время на дне озера. Curiosity последовательно изучал все более высоко залегающие и, соответственно, все более молодые слои горы Шарп, начиная со слоя аргиллита, залегающего у основания горы, чтобы получить информацию о происходивших в древности изменениях условий окружающей среды в этой зоне.

Десятки отдельных снимков, сделанных при помощи камеры Mastcam ровера 27 августа 2015 г., были объединены для создания этой панорамы. Curiosity проехал примерно 94 метра в последующие две недели, в основном в южном направлении. Выходы на поверхность слоя известняка Стимсона до сих пор доступны для исследования ровером, и ученые миссии планируют в этом месяце взять пробу пород из слоя Стимсона для проведения анализа.

Ровер Curiosity осуществляет научную деятельность на Марсе, начиная с августа 2012 г. Вездеход достиг подножья горы Шарп в прошлом году, после завершения плодотворных исследований выходов на поверхность слоев горных пород, залегающих близ места его посадки.

Как скромная карликовая галактика стала мощной «фабрикой звезд»

Близлежащая карликовая галактика таит в себе загадку: как эта галактика может формировать сверкающие звездные скопления при отсутствии богатых пылью и газом условий, обнаруживаемых в более крупных галактиках? Ответ, как считают астрономы, кроется в плотно упакованных и прежде не обнаруживаемых «зернах» материала, из которого формируются звезды, рассеянных по галактике.

Международная команда астрономов под руководством Моники Рубио из Чилийского университета при помощи телескопа Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) открыли неожиданно для себя популяцию компактных межзвездных облаков, скрытых внутри близлежащей карликовой неправильной галактики Вольфа-Ландмарка-Мелотта, более известной как галактика WLM.

Эти облака были открыты по излучению миллиметрового диапазона, испускаемому молекулами монооксида углерода, находящимися в облаках. Это химическое соединение играет важную роль в процессах формирования звезд, отводя тепло, выделяющееся при гравитационном коллапсе газа и пыли, в форме излучения в инфракрасном и субмиллиметровом диапазонах. Этот «охлаждающий эффект» позволяет гравитационному коллапсу продолжаться до тех пор, пока не сформируется звезда.

Ранее исследователи не могли обнаружить облака, содержащие монооксид углерода, в галактике WLM из-за их крохотных размеров, по сравнению с окружающими такие облака оболочками из молекулярного и атомного газов. Чтобы стать настоящими «звездными фабриками» разреженным облакам, содержащим монооксид углерода, необходимо, чтобы на них было оказано огромное давление со стороны оболочки из газа и пыли. Таким образом, теперь ученым стал очевиден механизм звездообразования внутри галактики WLM: звезды здесь формируются внутри крохотных, плотных облаков, содержащих монооксид углерода и окруженных массивными оболочками из газа и пыли.

Астрономы обнаружили скопление галактик с «пылающим сердцем»

Международная команда астрономов открыла гигантское скопление галактик, в центре которой происходит стремительное образование новых звезд – что является поистине уникальной находкой. Это открытие, сделанное при помощи космического телескопа НАСА/ЕКА «Хаббл», впервые демонстрирует, что гигантские галактики, лежащие в центрах массивных скоплений галактик, могут значительно увеличивать свои размеры за счет поглощения газа, «украденного» у других галактик.

Галактики, находящиеся в центрах скоплений галактик, как правило, состоят из «останков» звезд – старых, красных или «мертвых» звезд. Однако в новой научной работе исследователи во главе с Трэйси Вебб из Университета Макгилла, Канада, открыли гигантскую галактику, лежащую в центре скопления галактик под названием SpARCS1049+56, которая, судя по всему, не подчиняется этому общему правилу, формируя новые звезды с невероятно высокой скоростью.

Эта галактика была впервые открыта при помощи космического телескопа НАСА «Спитцер» и телескопа Канада-Франция-Гавайи, расположенного на горе Мауна-Кеа, Гавайи, и подтверждена при помощи обсерватории им. Кека, также расположенной на горе Мауна-Кеа. Последующие наблюдения, проведенные при помощи космического телескопа НАСА/ЕКА «Хаббл», позволили астрономам изучить активность этой галактики.

Скопление галактик SpARCS1049+56 находится на расстоянии 9,8 миллиарда световых лет от Млечного пути. В состав скопления входят как минимум 27 галактик, а суммарная масса этого скопления галактик составляет около 400 триллионов солнечных масс. Уникальным в этом скоплении является то, что расположенная в его центре самая яркая галактика скопления производит звезды с колоссальной скоростью – до 800 новых звезд в год. Для сравнения, Млечный путь производит за один год в лучшем случае две звезды.

Для объяснения наблюдаемого феномена ученые провели подробные наблюдения центра скопления галактик SpARCS1049+56, которые обнаружили, что повышенное звездообразование в центральной галактике скопления объясняется столкновением двух галактик. В результате этого столкновения небольшая по размерам галактика была поглощена гигантской центральной галактикой скопления. Обе сталкивающиеся галактики были богаты газом, поэтому их слияние оказалось необычайно ярким – так называемое «мокрое» столкновение галактик. «Мокрые» столкновения галактик происходят, когда обе сталкивающиеся галактики до столкновения богаты газом – тогда при столкновении основная масса газа превращается в новые звезды, пояснили авторы статьи.

Кислород на экзопланетах не обязательно указывает на присутствие жизни

До настоящего времени ученые считали наличие значительных количеств кислорода на внесолнечной планете почти синонимом наличия на ней биологической жизни, так как предполагалось, что производить кислород на планете способны лишь представители её возможных флоры и фауны. Однако в новом исследовании ассистент-профессор Норио Нарита из Астробиологического центра Национальных институтов естественных наук (NINS) США, основанного в апреле 2015 г., и адъюнкт-профессор Шигеюки Масаока из Института наук о молекулах NINS выдвинули новую гипотезу, согласно которой на планетах возможно накопление значительных количеств кислорода, произведенного абиотическим путем.

В своей работе доктор Нарита и его команда показали, что при рассмотрении возможных источников кислорода на внесолнечных планетах нельзя упускать из виду такой важный его источник, как фотокаталитическая реакция, протекающая в присутствии оксида титана – который в изобилии присутствует на поверхностях планет земного типа, метеоролитов и Луны в Солнечной системе.

Для планеты, условия на которой близки к условиям системы Солнце-Земля, непрерывно протекающая в присутствии оксида титана фотокаталитическая реакция на площади поверхности планеты, составляющей примерно 0,05 % от общей площади поверхности планеты, способна производить кислород в количестве, примерно равном количеству кислорода, находящимся в атмосфере Земли в настоящее время. Кроме того, команда выяснила, что количество кислорода, произведенного по рассматриваемой реакции на потенциально обитаемых планетах, обращающихся вокруг более холодных звезд, чем Солнце, при условии протекания этой реакции на участке поверхности планеты площадью не более 3 % от общей площади поверхности планеты, также оказывается не ниже, чем количество кислорода, находящееся в настоящее время в атмосфере Земли. Другими словами, в работе показано, что присутствие значительных количеств кислорода в атмосфере внесолнечной планеты возможно даже в случае отсутствия на ней жизненных форм.

Яркие пятна на поверхности Цереры предстают перед нами в новых деталях

Самые яркие пятна на поверхности карликовой планеты Цереры таинственно сверкают на новых видах, запечатленных при помощи космического аппарата НАСА Dawn. Эти самые подробные на сегодняшний день снимки кратера Оккатор, сделанные с разрешением 140 метров на пиксель, дают ученым возможность глубоко разобраться в особенностях представленных на снимках необычных форм рельефа.

Этот новый крупный план кратера Оккатор обнаруживает более четко выраженные формы самого яркого, центрального пятна и форм рельефа на дне кратера. Так как эти пятна намного более яркие, по сравнению с остальной поверхностью Цереры, то команда зонда Dawn объединила в один комбинированный вид два различных изображения, одно из которых удачно демонстрирует яркие пятна, а второе – окружающий их участок поверхности карликовой планеты.

Ученые также представили анимационный видеоролик, позволяющий совершить виртуальное путешествие вокруг кратера, в который также включена цветная топографическая карта.

Эти виды, сделанные зондом Dawn с его текущей орбиты высотой 1470 километров, имеют в три раза большее разрешение, по сравнению со снимками, которые аппарат сделал, находясь на предыдущей орбите в июне, и примерно в 10 раз большее разрешение, по сравнению со снимками, которые зонд сделал со своей первой орбите, на которой он находился по прибытии к Церере в апреле этого года.

НАСА раздумывает над тем, чтобы запустить на Европу спускаемый аппарат

В рамках предстоящей космической миссии по исследованию Европы агентства НАСА поверхности потенциально пригодной для жизни луны Юпитера может коснуться спускаемый аппарат. В то время как основным направлением миссии по исследованию Европы, которую агентство НАСА планирует запустить в середине 2020-х годов, станет исследование ледяного спутника с его орбиты в рамках десяти облетов, космическое агентство также рассматривает вариант отправки на поверхность Европы небольшого зонда.

«Мы активно стремимся реализовать возможность посадки спускаемого аппарата на поверхность ледяной Европы», - заявил Роберт Папалардо, ученый проекта по исследованию Европы из Лаборатории реактивного движения агентства НАСА в Пасадене, штат Калифорния, во время конференции в американском Институте аэронавтики и астронавтики. «Представители НАСА спросили нас о том, что для этого потребуется, во сколько обойдется, и сможем ли мы осуществить посадку на поверхность Европы небольшого зонда, запущенного в рамках этой миссии», - добавляет Папалардо.

Агентство НАСА также обратилось к Европейскому космическому агентству с вопросом о том, будет ли оно заинтересовано в содействии построению лендера, космического аппарата для ударной посадки, проникающего под ледяную поверхность, или другого зонда для запуска в рамках этой миссии. Стоимость последней оценивается примерно в 2 млрд долларов.

«Звезды-близнецы» открывают новые возможности измерения космических расстояний

Астрономы из Кембриджского университета, США, разработали новый, высокоточный метод измерения расстояний между звездами, который может быть использован для определения размера галактики, играющего важную роль при исследованиях эволюции галактик.

В настоящее время лучшим методом определения расстояния до звезд продолжает оставаться метод параллакса. Суть этого метода состоит в измерении углового расстояния между двумя видимыми положениями звезды, расстояние до которой требуется определить, на фоне другой звезды, расположенной на заведомо большем расстоянии от наблюдателя. Измеренный угол дает возможность при помощи простых тригонометрических соотношений определить расстояние до близлежащей звезды с высокой точностью. Однако применение этого метода ограничивается расстояниями не более 1600 световых лет от Солнечной системы.

При определениях расстояний до звезд, лежащих за пределами сферы радиусом 1600 световых лет, астрономам приходится полагаться на модели, рассматривающие температуру, гравитацию на поверхности звезды и химический состав звезды, и использовать информацию, полученную при анализе результирующего спектра, совместно с данными, полученными при расчетах эволюционной модели звезды, чтобы выяснить исходную яркость звезды и определить расстояние до неё. Однако погрешность при таком методе расчета расстояния может доходить до 30 %.

В опубликованной недавно работе астрономы во главе с доктором Паулой Жофре Пфейл из Кембриджского астрономического института предлагают новый метод определения расстояний до звезд, основанный на использовании свойств «звезд-близнецов», то есть звезд с одинаковыми спектрами. Используя набор из примерно 600 звезд, для которых доступны спектры высокого разрешения, исследователи обнаружили 175 пар «звезд-близнецов». В каждой паре звезд-близнецов было известно расстояние до одной из звезд пары, рассчитанное по методу параллакса. Исследователи обнаружили, что разница между расстояниями до звезд-близнецов напрямую связана с их видимой яркостью на небе, а следовательно, расстояние до звезд может быть определено напрямую, без использования допущений, присутствие которых неизбежно в любой модели.

«Хаббл» заглянул в самое сердце галактического водоворота

На данном снимке, полученном с помощью телескопа Хаббл, представлена спиральная галактика M 96 (Messier 96), которая расположена на расстоянии чуть более 35 миллионов световых лет от Земли в созвездии Льва. Данная галактика по своей массе и размерам сравнима с нашей галактикой Млечный Путь. Впервые она была обнаружена астрономом Пьером Мешеном в 1781 году, а всего четыре дня спустя была добавлена в знаменитый каталог астрономических объектов Шарля Мессье.

Внешне галактика напоминает гигантский водоворот светящегося газа с частицами темной пыли, которые закручиваются внутрь по направлению к ядру. M 96 является очень асимметричной галактикой. Ее пыль и газ неравномерно распределяются в пределах ее слабых спиральных рукавов, а ядро расположено не точно в центре Галактики. Рукава галактики также ассиметричны. Как полагают ученые, на них влияют силы гравитации других галактик, принадлежащих к той же группе, что и M 96.

Данная группа, известная как Группа M96, также включает в себя яркие галактики Messier 105 и Messier 95 наряду с более мелкими и слабыми галактиками. Это ближайшая группа, включающая и яркую спиральную, и яркую эллиптическую галактику (Messier 105).

Открыта самая далекая на сегодняшний день галактика Вселенной

Команда исследователей из Калифорнийского технологического института (Калтех), США, которая уже многие годы занимается поисками самых далеких объектов Вселенной, сегодня сообщает об обнаружении того, что может оказаться самой далекой из известных астрономам галактик. В своей новой статье Ади Зитрин, обладатель докторской степени в области астрономии и член научной команды космического телескопа «Хаббл» НАСА, и Ричард Эллис из Университетского колледжа Лондона представляют доказательства обнаружения галактики под названием EGS8p7, возраст которой составляет более 13,2 миллиарда лет. Возраст самой Вселенной составляет примерно 13,8 миллиарда лет.

Сразу после Большого взрыва Вселенная представляла собой «суп» из заряженных частиц – электронов и протонов – и света (фотонов). Так как эти фотоны рассеивались на свободных электронах, ранняя Вселенная не могла пропускать свет. Примерно через 380000 лет после Большого взрыва Вселенная охладилась настолько, что свободные электроны и протоны получили возможность соединяться в нейтральные атомы водорода, которые заполнили собой Вселенную и позволили свету свободно проходить сквозь неё. Затем, когда возраст Вселенной достиг 0,5-1 миллиарда лет, в ней «зажглись» первые галактики, свет которых вновь ионизировал нейтральный газ. Вселенная остается ионизированной и по сей день.

Однако до наступления эпохи реионизации облака частиц нейтрального водорода могли поглощать определенные частоты излучения, испускаемого молодыми, вновь сформировавшимися галактиками – включая так называемые Лайман-альфа линии, являющиеся спектральным признаком горячего газообразного водорода, разогретого ультрафиолетовым излучением молодых звезд, и использующиеся астрономами для обнаружения «новорождённых» звезд.

Из-за такого поглощения, теоретически, наблюдение Лайман-альфа линий галактики EGS8p7 представляется невозможным. Однако, к своему удивлению, Зитрин и Эллис смогли наблюдать Лайман-альфа линии этой галактики при помощи спектрометра MOSFIRE обсерватории Кека. Исследователи считают, что обнаружение Лайман-альфа лучей, идущих от галактики EGS8p7, может быть связано с тем, что область Вселенной вокруг этой галактики могла быть частично ионизирована.

Что произошло с атмосферой раннего Марса? Ученые смогли исключить одну из теорий

Ученые стали на один шаг ближе к пониманию причин превращения Марса из планеты, на поверхности которой миллиарды лет назад присутствовала вода, в тот безжизненный, засушливый мир, которым он является в настоящее время.Новый анализ самого крупного из известных науке отложения карбонатов на Марсе указывает на то, что изначальная марсианская атмосфера могла уже потерять большую часть своего основного компонента – диоксида углерода – к началу периода формирования сети речных долин.

 В своем новом исследовании американские ученые Кристофер Эдвардс и Бетани Элманн оценивают количество углерода, заключенное в отложении карбонатов, находящемся в области Nili Fossae Красной планеты, используя данные наблюдений, проведенных при помощи инструментов марсианских орбитальных аппаратов Mars Global Surveyor и Mars Odyssey НАСА.

Согласно одной из гипотез о причинах утонения марсианской атмосферы, часть диоксида углерода атмосферы Красной планеты могла быть потеряна в результате его связывания горными породами основного характера с образованием минералов карбонатного типа.

Эдвардс и Элманн сравнивают полученную ими оценку количества диоксида углерода, заключенного в форме карбонатов в отложениях области Nili Fossae, с количеством диоксида углерода, которое потребовалось бы для того, чтобы обеспечить достаточную для поддержания существования на поверхности раннего Марса воды в жидкой форме в тот период его истории, когда текущие по поверхности планеты реки вырезали на ней обширную сеть речных долин. Исследователи приходят к выводу, что такое количество диоксида углерода в атмосфере раннего Марса потребовало бы наличия на поверхности планеты в настоящее время 35 отложений карбонатов размерами не меньше, чем отложение области Nili Fossae, каждое. Авторы исследования считают, что такое количество отложений карбонатов не могло не быть до сих пор зафиксировано орбитальными марсианскими аппаратами, учитывая их высокую научную производительность, а потому делают на основании результатов своего анализа вывод о несостоятельности гипотезы потери Марсом атмосферы в результате её связывания горными породами.

Анализ снимков, сделанных «Хабблом», помогает понять процессы формирования звезд

Новый анализ снимков, сделанных космическим телескопом НАСА «Хаббл», на которых представлены 2753 молодых звездных скопления, богатых голубыми звездами, которые находятся в соседней с нами галактике Андромеды, или М31, позволил астрономам заключить, что наша галактика и галактика М31 имеют примерно одинаковые относительные количества «новорождённых» звезд.

Устанавливая, какой процент звезд скопления имеет определенную массу, или рассчитывая Начальную массовую функцию (Initial Mass Function, IMF), ученые смогли более эффективно интерпретировать информацию, которую несет свет, идущий от далеких галактик, и лучше понять историю формирования звезд нашей Вселенной.

Этот кропотливый анализ 414 мозаичных фотографий галактики М31, сделанных «Хабблом», стал ярким примером тесного сотрудничества между профессиональными астрономами и астрономами-любителями, которые вызвались добровольно помочь ученым в анализе собранных «Хабблом» научных данных.

В этом новом исследовании, возглавляемом Даниэлем Вейцом из Вашингтонского университета в Сиэттле, США, астрономы смогли рассчитать функцию IMF – которая ранее была рассчитана лишь для скоплений звезд Млечного пути –для большого количества звездных скоплений галактики М31. Результаты расчетов показали, что эта функция примерно одинакова для большого числа скоплений галактики М31 самого различного типа. Кроме того, исследователи обнаружили, что число наиболее массивных звезд в таких звездных скоплениях примерно на 25% меньше, чем считалось ранее. Обнаружение этого факта может привести к существенному пересмотру количественных оценок процессов, протекающих в ранней Вселенной, считают авторы исследования.

Туманность Гама 56: космический круговорот

На снимке представлена туманность Гама 56 (Gum 56), освещенная горячими яркими молодыми звездами, родившимися в ней. На протяжении миллионов лет звезды создавались в этой туманности из газа, который вернулся в область звездообразования, когда стареющие звезды выбросили свой материал в пространство. Данное изображение было получено с помощью 2,2-метрового телескопа в Чили.

В эту огромную область звездообразования погружены три скопления горячих молодых звезд, возраст которых составляет лишь несколько миллионов лет. Они ярко светятся в ультрафиолетовом свете. Именно свет, излучаемый этими звездами, и заставляет газовые облака туманности светиться. Излучение высвобождает электроны из атомов – этот процесс известен как ионизация – а когда они воссоединяются, то выпускают энергию в виде света. Каждый химический элемент испускает свет в характерных цветах. Большие облака водорода в туманности являются причиной ее ярко-красного свечения.

Туманность Гама 56, также известная как IC 4628 или туманность Креветка (Prawn Nebula), была названа в честь австралийского астронома Колина Стэнли Гама, который в 1955 году опубликовал каталог областей H II. Области Н II, такие как туманность Гама 56, представляют собой огромные облака низкой плотности, содержащие большое количество ионизированного водорода.

Большие доли ионизации в туманности Гама 56 пришлись на две звезды О-типа, являющиеся горячими голубо-белыми звездами, известными также как голубые гиганты из-за своего цвета. Звезды этого типа являются довольно редкими во Вселенной, поскольку большая масса голубых гигантов означает, что они не живут долго. После всего лишь примерно миллиона лет эти звезды заканчивают свою жизнь как сверхновые. Такая же участь уготовлена и многим другим массивным звездам в туманности.

Помимо большого количества вновь рожденных звезд, расположенных в туманности, эта большая область по-прежнему содержит достаточное количество газа и пыли для образования еще более молодых поколений звезд. Области туманности, которые рождают новые звезды, представлены на снимке в виде плотных облаков. Материал, образующий эти новые звезды, включает в себя остатки самых массивных звезд старшего поколения, которые уже закончили свою жизнь и выбросили материал в результате взрыва сверхновых. Таким образом, круговорот звездной жизни и смерти продолжается.

Учитывая наличие двух крайне необычных голубых гигантов в этой области, а также тот факт, что туманность отчетливо видна в диапазоне инфракрасных волн и радиоволн, пожалуй, удивительно, что данная область сравнительно мало изучена профессиональными астрономами. В диаметре туманность Гама 56 достигает примерно 250 световых лет, но, несмотря на ее огромные размеры, часто упускается из виду обозревателями. Это объясняется тем, что большую часть света она излучает на таких длинах волн, которые не видны человеческому глазу.

Туманность находится на расстоянии около 6000 световых лет от Земли. В небе ее можно найти в созвездии Скорпиона.

Юпитер

Юпитер — пятая планета от Солнца, крупнейшая в Солнечной системе. Наряду с Сатурном, Ураном и Нептуном Юпитер классифицируется как газовый гигант. Планета была известна людям с глубокой древности, что нашло своё отражение в мифологии и религиозных верованиях различных культур: месопотамской, вавилонской, греческой и других. Современное название Юпитера происходит от имени древнеримского верховного бога-громовержца

Ряд атмосферных явлений на Юпитере: штормы, молнии, полярные сияния, — имеет масштабы, на порядки превосходящие земные. Примечательным образованием в атмосфере является Большое красное пятно — гигантский шторм, известный с XVII века.

Юпитер имеет, по крайней мере, 67 спутников, самые крупные из которых — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто — были открыты Галилео Галилеем в 1610 году.

Исследования Юпитера проводятся при помощи наземных и орбитальных телескопов; с 1970-хгодов к планете было отправлено 8 межпланетных аппаратов НАСА: «Пионеры», «Вояджеры», «Галилео» и другие.

Во время великих противостояний (одно из которых происходило в сентябре 2010 года) Юпитер виден невооружённым глазом как один из самых ярких объектов на ночном небосклоне после Луны и Венеры.  Диск и спутники Юпитера являются популярными объектами наблюдения для астрономов-любителей , сделавших ряд открытий (например, кометы Шумейкеров-Леви, которая столкнулась с Юпитером в 1994 году,  или исчезновения Южного экваториального пояса Юпитера в 2010 году) .

Масса

Юпитер — самая большая планета Солнечной системы, газовый гигант. Его экваториальный радиус равен 71,4 тыс. км, что в 11,2 раза превышает радиус Земли.

Юпитер — единственная планета, у которой центр масс с Солнцем находится вне Солнца и отстоит от него примерно на 7 % солнечного радиуса.

Масса Юпитера в 2,47 раза превышает суммарную массу всех остальных планет Солнечной системы, вместе взятых, в 317,8 раз — массу Земли и примерно в 1000 раз меньше массы Солнца. Плотность (1326 кг/м³) примерно равна плотности Солнца и в 4,16 раз уступает плотности Земли (5515 кг/м³). При этом сила тяжести на его поверхности, за которую обычно принимают верхний слой облаков, более чем в 2,4 раза превосходит земную: тело, которое имеет массу, например, 100 кг, будет весить столько же, сколько весит тело массой 240 кг на поверхности Земли. Это соответствует ускорению свободного падения 24,79 м/с² на Юпитере против 9,80 м/с² для Земли.

Большинство из известных на настоящее время экзопланет сопоставимы по массе и размерам с Юпитером, поэтому его масса (MJ) и радиус (RJ) широко используются в качестве удобных единиц измерения для указания их параметров.

Химический состав

Химический состав внутренних слоёв Юпитера невозможно определить современными методами наблюдений, однако обилие элементов во внешних слоях атмосферы известно с относительно высокой точностью, поскольку внешние слои непосредственно исследовались спускаемым аппаратом «Галилео», который был спущен в атмосферу 7 декабря 1995 года. Два основных компонента атмосферы Юпитера — молекулярный водород и гелий. Атмосфера содержит также немало простых соединений, например, воду, метан (CH4), сероводород (H2S), аммиак (NH3) и фосфин (PH3). Их количество в глубокой (ниже 10 бар) тропосфере подразумевает, что атмосфера Юпитера богата углеродом, азотом, серой и, возможно, кислородом по фактору 2—4 относительно Солнца.

Другие химические соединения, арсин (AsH3) и герман (GeH4), присутствуют, но в незначительных количествах.

Концентрация инертных газов, аргона, криптона и ксенона, превышает их количество на Солнце (см. таблицу), а концентрация неона явно меньше. Присутствует незначительное количество простых углеводородов: этана, ацетилена и диацетилена, — которые формируются под воздействием солнечной ультрафиолетовой радиации и заряженных частиц, прибывающих из магнитосферы Юпитера. Диоксид углерода, моноксид углерода и вода в верхней части атмосферы, как полагают, своим присутствием обязаны столкновениям с атмосферой Юпитера комет, таких, например, как комета Шумейкеров-Леви 9. Вода не может прибывать из тропосферы, потому что тропопауза, действующая как холодная ловушка, эффективно препятствует поднятию воды до уровня стратосферы.

Красноватые вариации цвета Юпитера могут объясняться наличием соединений фосфора (красный фосфор), серы, углерода и, возможно,органики, возникающей благодаря электрическим разрядам в атмосфере. В эксперименте, (довольно тривиально) симулирующем нижние слои атмосферы, проведённом Карлом Саганом, в среде коричневатых толинов был обнаружен 4-кольцовый хризен, a преобладающими для данной смеси являются полициклические ароматические углеводороды с 4 и более бензольными кольцами, реже с меньшим количеством колец. Поскольку цвет может сильно варьироваться, предполагается, что химический состав атмосферы также различен в разных местах. Например, имеются «сухие» и «мокрые» области с разным содержанием водяного пара.

Спутники и кольца

По данным на октябрь 2014 года, у Юпитера известно 67 спутников — наибольшее значение среди планет Солнечной системы. По оценкам, спутников может быть не менее сотни. Спутникам даны в основном имена различных мифических персонажей, так или иначе связанных с Зевсом-Юпитером. Спутники разделяют на две большие группы — внутренние (8 спутников, галилеевы и негалилеевы внутренние спутники) и внешние (55 спутников, также подразделяются на две группы) — таким образом, всего получается 4 «разновидности». Четыре самых крупных спутника — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто — были открыты ещё в 1610 году Галилео Галилеем. Открытие спутников Юпитера послужило первым серьёзным фактическим доводом в пользу гелиоцентрической системы Коперника.

Крошечный космический телескоп Twinkle нацелен на изучение атмосфер суперземель

Несмотря на то, что ученым удалось подтвердить открытие около 2000 планет, обнаруженных за пределами Солнечной системы, нам так мало о них известно. Из чего они состоят? Пригодна ли их атмосфера для жизни? Какие погодные условия доминируют на этих планетах?
На более глубокое изучение данных планет нацелено новое поколение «глазастых» телескопов, представителем которого является космический телескоп Джеймса Уэбба. Запуск последнего запланирован на 2018 год. Однако, как утверждает команда европейских ученых, она сможет раскрыть секреты экзопланет при значительно меньших затратах.

С бюджетом всего в 50 миллионов фунтов стерлингов (79 миллионов долларов), команда проекта Twinkle планирует запустить спутник на низкую околоземную орбиту в течение ближайших трех-четырех лет, если ей удастся получить финансирование. После запуска спутник Twinkle будет изучать характерные признаки 100 близлежащих миров, расположенных на расстоянии в несколько сотен световых лет от нас, в инфракрасном диапазоне. По словам ведущего ученого команды проекта, это станет возможным даже с использованием крошечного зеркала с диаметром всего 50 см (для сравнения диаметр космического телескопа Хаббл составляет 2,4 м).

«Мы может достичь больших высот даже с использованием относительно более ограниченного оборудования», - говорит Джованна Тинетти, астрофизик из Университетского колледжа в Лондоне. По ее словам, ввиду того, то исследуемые планеты будут представлять собой горячие миры, расположенные в относительной близости к Земле, их характерные признаки будут отчетливо видны в инфракрасном диапазоне. Таким образом, используя даже небольшой телескоп, астрономы смогут выявить наличие облаков, исследовать погоду и климат.

В то время как астрономы обнаруживают все новые планеты, возможным объектом исследований аппарата Twinkle может стать экзопланета 55 Cancri e. Она вращается вокруг звезды, во многом похожей на наше Солнце. Однако планета движется настолько близко к своему светилу, что температура ее поверхности достигает 2300 градусов по Цельсию. Планета настолько мала, что крайне сложно определить ее структуру. Однако, как предполагают некоторые исследователи, несмотря на агрессивную среду, она может быть богата углеродом – элементом, связанным с жизнью.

Однако, как и в большинстве случаев, вопрос будет упираться в финансы. Новый проект будет стоить намного дешевле предыдущей миссии по исследованию планет EChO, которую Тинетти вместе со своими коллегами предложила Европейскому космическому агентству в 2011 году. Бюджет данной миссии составлял 0,57 млрд долларов. Тогда ЕКА не выбрало проект для реализации. По словам ученых, миссию удастся удешевить за счет уменьшения размеров телескопа и сужения диапазона длин волн, а также использования уже готовых коммерческих компонентов. Кроме того команда планирует предоставлять телескоп в пользование международным научным организациям, что будет приносить дополнительные средства.

Несмотря на то, что аппарат Twinkle значительно уступает в размерах другим телескопам, его научный вклад обещает быть значительным. Телескоп будет искать планеты в диапазоне видимого и инфракрасного излучений (от 0,5 мкм до 5 мкм) вокруг очень ярких звезд. Организаторы проекта также надеются заручиться поддержкой образовательных учреждений в Великобритании.