Марсоход NASA Perseverance собрал два образца марсианского реголита

Марсоход NASA Perseverance 2 и 6 декабря собрал два новых образца с поверхности Марса. Но в отличие от 15 образцов горных пород, собранных на сегодняшний день, эти новые пробы были взяты из кучи песка и пыли, принесенных ветром. Ученые хотят изучить марсианские образцы с помощью лабораторного оборудования на Земле, чтобы найти признаки древней микробной жизни. Большая часть образцов будет состоять из горных пород, но исследователи также хотят изучить реголит, потому что это поможет не только изучить геологические процессы и окружающую среду на Марсе, но и позволит избежать некоторых трудностей, с которыми астронавты столкнутся на Красной планете. Реголит может влиять на все - от скафандров до солнечных панелей, поэтому он интересен и инженерам, и ученым. Для сбора образцов реголита команда Perseverance использовала сверло, похожее на шип с маленькими отверстиями, чтобы собрать сыпучий материал. Инженеры разработали специальное сверло после тщательных испытаний с имитацией реголита, сделанной из измельченной вулканической пород. Изучение реголита могло бы помочь инженерам спроектировать будущие миссии на Марс и разработать оборудование для астронавтов. Реголит может повредить космические аппараты и научные приборы. Зерна реголита также могут доставить проблемы астронавтам: было обнаружено, что лунный реголит достаточно острый, чтобы проделывать микроскопические отверстия в скафандрах. Реголит можно использовать для защиты астронавтов от радиации, но это также рискованно: поверхность Марса содержит перхлорат – токсичное химическое вещество, которое может угрожать здоровью астронавтов при случайном вдыхании или проглатывании.

Помимо ответов на вопросы об опасностях для здоровья и безопасности, пробирка с марсианским реголитом может вдохновить на научные изыскания. Рассматривая ее под микроскопом, можно было бы увидеть калейдоскоп зерен разных форм и цветов, соединенных вместе ветром и водой за миллиарды лет.

«Хаббл» запечатлел шаровое скопление NGC 2031

В верхнем левом углу этого изображения находится шаровое скопление NGC 2031. Эта плотная группа из тысяч звезд удерживается вместе в сферической форме благодаря взаимному гравитационному притяжению. Скопление расположено в созвездии Столовая Гора в Большом Магеллановом Облаке (БМО), галактике-спутнике нашего Млечного Пути. NGC 2031 содержит значительную популяцию переменных звезд-цефеид (по меньшей мере 14), которые периодически становятся то ярче, то тусклее. Период между пиками яркости в сочетании с измерениями яркости и некоторыми наблюдениями, сделанными с Земли, позволяет астрономам определить расстояние от нас до звезды. Используя эти измерения, ученые оценивают расстояние до NGC 2031 примерно в 150 000 световых лет. Скопление NGC 2031 находится в чрезвычайно плотной и звездной области БМО. Его расположение в этой густонаселенной области приводит к «звездному загрязнению» – явлению, при котором атмосферы и особенности поверхности близлежащих звезд влияют на измерения исследуемых объектов. Звездное загрязнение – одна из теорий, которая могла бы объяснить наблюдение ярких голубых звезд в центре скопления. Звезды, подобные этим, обычно очень горячие и имеют короткую продолжительность жизни, но шаровые скопления известны тем, что содержат только древние звезды. Другая теория заключается в том, что эти ярко-голубые звезды на самом деле являются голубыми отставшими (голубыми страгглерами). Эти звезды формируются позже, чем их соседи, что позволяет астрономам наблюдать их в более старых шаровых скоплениях, таких как NGC 2031. 

Считается, что голубые отставшие звезды образуются в результате слияния двух старых красных звезд, в результате чего образуется звезда с большей массой и голубого цвета. Эта теория была разработана с помощью «Хаббла» во время исследования изображений шарового скопления 47 Тукана.

Возраст NGC 2031 оценивается в 140 миллионов лет, а его масса более чем в 3000 раз превышает массу Солнца. Астрономы изучали это скопление, используя ультрафиолетовые возможности «Хаббла».

Ученые обнаружили магнетит ударного происхождения в лунном грунте, доставленном «Чанъэ-5»

Исследовательская группа из Китайской академии наук провела электронный микроанализ сферических зерен сульфида железа в лунном грунте, доставленном миссией «Чанъэ-5», и подтвердила наличие субмикроскопического магнетита ударного происхождения. Исследование было опубликовано в Nature Communications 23 ноября. Магнетит играет важную роль в планетологии при решении вопросов, касающихся древних магнитных полей и индикаторов жизни. В эпоху «Аполлона» некоторые исследования выявили повсеместное присутствие субмикроскопических магнетитоподобных фаз в лунном грунте, но дальнейших минералогических доказательств присутствия широко распространенных кристаллов магнетита не было. В лунном грунте, добытом «Чанъэ-5», наблюдались магнетитосодержащие сферические зерна сульфида железа (<2 мкм в диаметре). Наблюдения с помощью просвечивающей электронной микроскопии показали, что сферические зерна сульфида железа характеризовались кольцами из равноудаленных щупалец из чистого железа по краям зерен и повсеместными субмикроскопическими частицами магнетита и металлического железа, которые осаждались во внутренней троилит-пирротиновой структуре. Объединив эти наблюдения с термодинамическими расчетами, исследователи обнаружили, что во время крупных столкновений на Луне произошла реакция, которая позволила FeO, растворенному в сульфидах железа, образовать субмикроскопический магнетит и металлическое железо посредством эвтектической реакции (4FeO = Fe3O4 + Fe).

Это первое открытие субмикроскопического магнетита ударного происхождения является прямым доказательством того, что магнетит может быть широко распространен в тончайшем лунном грунте.

Лунные магнитные аномалии были загадкой со времен «Аполлона», и их происхождение до сих пор обсуждается. Предыдущие исследования только устанавливали взаимосвязь между выбросами при большом ударе и магнитными аномалиями, но не фокусировались на трансформации материала во время удара.

«В нашем исследовании был обнаружен еще один важный ферромагнитный минерал (магнетит), образовавшийся в результате эвтектической реакции во время ударных процессов на Луне», – сказал профессор Ли Ян, автор исследования. – «Из-за высокой магнитной восприимчивости магнетита и металлического железа ударные процессы значительно снизили бы требования к толщине лунного грунта для лунных магнитных аномалий».

Телескоп Джеймса Уэбба дает беспрецедентный обзор внутрикластерного света в скоплениях галактик

В скоплениях галактик есть часть звезд, которые уходят в межгалактическое пространство, потому что их вытягивают огромные приливные силы, возникающие между галактиками в скоплении. Свет, излучаемый этими звездами, называется внутрикластерным. Его яркость составляет менее 1% от яркости самого темного неба, которое мы можем наблюдать с Земли. Это одна из причин, по которой снимки, сделанные из космоса, очень ценны для его анализа. Используя космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) исследователи IAC Мирейя Монтес и Игнасио Трухильо смогли исследовать внутрикластерный свет от SMACS-J0723.3-7327 с беспрецедентным уровнем детализации. На самом деле изображения JWST из центра этого скопления в два раза глубже предыдущих изображений, полученных космическим телескопом «Хаббл». Чтобы проанализировать этот чрезвычайно слабый «призрачный» свет, исследователи разработали новые методы анализа. «В этой работе нам нужно было выполнить некоторую дополнительную обработку изображений JWST, чтобы иметь возможность изучать внутрикластерный свет, поскольку это слабая и протяженная структура. Это было ключом к тому, чтобы избежать погрешностей в наших измерениях», - говорит Мирейя. Благодаря полученным данным исследователи смогли продемонстрировать потенциал внутрикластерного света для изучения и понимания процессов, которые участвуют в формировании структур столь массивных, как скопления галактик.

«Анализируя этот рассеянный свет, мы обнаруживаем, что внутренние части скопления формируются в результате слияния массивных галактик, в то время как внешние части обусловлены аккрецией галактик, похожих на наш Млечный путь», - отмечает она.

Но эти наблюдения дают ключ не только к пониманию формирования скоплений галактик, но и к свойствам таинственного компонента нашей Вселенной - темной материи. Звезды, излучающие внутрикластерный свет, следуют за гравитационным полем скопления, что делает этот свет отличным индикатором распределения темной материи в этих структурах.

«JWST позволит нам охарактеризовать распределение темной материи в этих огромных структурах с беспрецедентной точностью и пролить свет на ее основную природу», - заключает Игнасио Трухильо, второй автор статьи.

«Хаббл» запечатлел звезды шарового скопления NGC 6440

Похожие на сверкающий рой жужжащих пчел, звезды шарового скопления NGC 6440 ярко сияют на этом снимке, сделанном космическим телескопом НАСА «Хаббл». Скопление расположено примерно в 28 000 световых лет от нас в созвездии Стрельца. Шаровые скопления, подобные NGC 6440, представляют собой сферические, плотно упакованные скопления звезд, которые обитают на окраинах галактик. Они содержат от сотен тысяч до миллионов звезд, которые в среднем находятся на расстоянии около одного светового года друг от друга. Данные, использованные для создания этого изображения, были получены из пяти различных программ наблюдений «Хаббла», четыре из которых были сосредоточены на изучении свойств пульсаров. Пульсары – это сильно намагниченные вращающиеся нейтронные звезды, испускающие пучок электромагнитного излучения от своих магнитных полюсов. Для нас этот луч выглядит как короткая вспышка. Пульсары вращаются чрезвычайно быстро. Астрономы зафиксировали, что самый быстрый пульсар совершает 716 оборотов в секунду, но теоретически пульсар может вращаться со скоростью 1500 оборотов в секунду, прежде чем он медленно потеряет энергию или распадется на части.