W pasie Kuipera odkryto tajemniczą strukturę. Co kryje ogromne skupisko gruzu po powstaniu Układu Słonecznego?
Pas Kuipera, rozciągające się daleko poza orbitą Neptuna zbiorowisko planetoid i dom dla przynajmniej kilku planet karłowatych, jest wciąż słabo zbadanym obszarem. Dzięki precyzyjnej analizie danych orbitalnych naukowcy z Uniwersytetu Princeton odkryli, że ten ogromny, rozciągający się na 20 jednostek astronomicznych obszar nie tylko ma jądro, ale także strukturę podobną do jądra wewnętrznego.
Spis treści: Gdy Pluton był dziewiątą planetą Sztuczna inteligencja bada Pas Kuipera Ślad po narodzinach Układu Słonecznego Znajdujący się za orbitą ostatniej planety Układu Słonecznego pas Kuipera przypomina główny pas planetoid. Czyli ten rozciągający się między orbitami Marsa i Jowisza. Oba stanowią skupiska skał, metali i lodu pozostałych po formowaniu się planet Układu Słonecznego. Jednak obiekty pasa Kuipera, ze względu na ogromną odległość od Słońca – pas rozciąga się w odległości 30 do nawet 50 jednostek astronomicznych (AU), a 20 AU to około 3 miliardy kilometrów – zawierają znacznie więcej lodów, w tym zestalonego amoniaku i metanu. W ocenie ekspertów masa obiektów pasa Kuipera może przewyższać masę głównego pasa planetoid nawet 200-krotnie. Gdy Pluton był dziewiątą planetą Obszar ten budzi ogromne zainteresowanie badaczy, ponieważ te pierwotne obiekty mogą zawierać informację o środowisku, w jakim doszło do wyłonienia się Słońca i dalej naszego układu planetarnego. Nie bez znaczenia jest też ogromne zainteresowanie społeczeństwa planetami karłowatymi. W tym przede wszystkim Plutonem, który był celem misji New Horizons. Gdy w 2006 toku sonda startowała w swą długą drogę do Plutona, był on uznawany za dziewiątą planetę Układu Słonecznego. Gdy do niego dotarła w 2015 roku, został już zdegradowany i włączony do grupy planet karłowatych. W tzw. międzyczasie, konkretnie w 2011 roku, naukowcy dostrzegli w pasie Kuipera specyficzne skupisko obiektów o podobnych orbitach, które nazwali „jądrem” pasa Kuipera. Odkrycia dokonał zespół prowadzony przez Jeana-Marca Petita, pracujący w ramach Canada-France Ecliptic Plane Survey. Naukowcy zauważyli, że w zimnej części klasycznego pasa Kuipera występuje „overdensity”, czyli nadgęstość obiektów w wąskim zakresie pół-osi głównych. Właśnie to zagęszczenie nazwano „kernel” – jądrem pasa Kuipera. Obecnie ocenia się, że w jądrze i jego bezpośrednim sąsiedztwie znajduje się około 200 obiektów. Sztuczna inteligencja bada Pas Kuipera Odkrycie jest o tyle ciekawe, że łączy się z hipotezą o migracji Neptuna. Prawdopodobnie powstał on znacznie bliżej Słońca, lecz gwałtownie zmienił orbitę podczas wczesnej migracji olbrzymich planet gazowych. A teraz zespół z Uniwersytetu Princeton w stanie New Jersey dostrzegł jeszcze bardziej zwarte skupisko obiektów, które otrzymało nazwę „wewnętrznego jądra”. Amir Siraj wraz ze współpracownikami podjął się żmudnego zadania udoskonalenia danych orbitalnych dla 1650 obiektów pasa Kuipera i przetworzenia ich za pomocą algorytmu wyszukującego skupiska i struktury. Algorytm przeszkolono tak, by potrafił odnaleźć znane jądro, czyli to odkryte w 2011 roku, a następnie sprawdzono, czy jest w stanie odnaleźć również inne, analogiczne struktury. – Okazało się, że to pierwotne jądro nigdy nie występowało samodzielnie. Za każdym razem, gdy algorytm je odnajdywał, identyfikował również inne, podobne skupisko obiektów – powiedział główny autor badania. Nowo odkryte skupisko badacze nazwali „wewnętrznym jądrem”, ponieważ znajduje się ono bliżej, około 43 AU od Słońca. Wszystkie obiekty wewnętrznego jądra mają niezwykle kołowe orbity, niemal idealnie zgodne z płaszczyzną dysku Układu Słonecznego. Ślad po narodzinach Układu Słonecznego – Taka orbitalna stabilność to sygnał bardzo starej, niezakłóconej struktury. Takiej, która może dostarczyć wskazówek dotyczących ewolucji Układu Słonecznego, ruchów olbrzymich planet czy rodzajów środowisk międzygwiazdowych, przez które przechodził Układ Słoneczny. Może powiedzieć nam wiele o jego wczesnych dziejach – dodaje Siraj. Zdaniem Davida Nesvorný’ego z Southwest Research Institute w Kolorado, jednego z autorów odkrycia z 2011 roku, nowe analizy przedstawione przez specjalistów z Uniwersytetu Princeton mogą okazać się szczególnie pomocne przy badaniu wspomnianej już migracji Neptuna z wewnętrznych części Układu Słonecznego – gdzie, jak się uważa, powstał – aż do jego obecnej orbity. Według Nesvorný’ego możliwe jest, że podczas przesuwania się Neptuna na zewnątrz obiekty pasa Kuipera tworzące jądro i wewnętrzne jądro zostały tymczasowo uwięzione grawitacyjnie, co doprowadziło do powstania obserwowanych obecnie skupisk, a następnie uwolnione, gdy planeta kontynuowała swoją wędrówkę. Teraz pozostaje czekać na być może rozstrzygające dane, jakie powinny dostarczyć obserwacje prowadzone przez Obserwatorium Very C. Rubin w Chile. Jednym z zadań otwartego w tym roku obserwatorium jest właśnie badanie obiektów pasa Kuipera. – Im więcej dowiemy się o architekturze pasa Kuipera, tym lepiej zrozumiemy historię Układu Słonecznego – podsumowuje Siraj. Źródło: New Scientist Nasza autorka Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Pisze przede wszystkim o eksploracji kosmosu, astronomii i historii. Związana z Centrum Badań Kosmicznych PAN oraz magazynami portali Gazeta.pl i Wp.pl. Ambasadorka Śląskiego Festiwalu Nauki. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
Po raz pierwszy zauważono zorze polarne na gazowym olbrzymie. Przełomowe zdjęcia Neptuna zrobił Teleskop Webba
Spekulacje na ten temat trwały prawie cztery dekady. Teraz nareszcie kwestia została wyjaśniona. Na ostatniej, ósmej planecie Układu Słonecznego pojawiają się zorze polarne. Widać je w nieoczekiwanym – z punktu widzenia ziemskiego – regionie Neptuna.
W tym artykule: Zorze polarne na gazowych olbrzymach Zorze Neptuna sfotografowane dzięki Webbowi Dziwna magnetosfera Neptuna i nowa zagadka Neptun ma kolor, który trudno pomylić z jakimkolwiek innym. Intensywny, jaskrawy, jednolity niebieski to barwa niemal całej planety. Wystarczy spojrzeć na powyższe zdjęcie po lewej. Ta fotografia powstała dzięki pracy Teleskopu Hubble’a. I to właśnie ona uformowała nasze wyobrażenia o ostatniej planecie Układu Słonecznego. Niebieski glob z białymi plamami chmur – tak wygląda Neptun. Tylko czy na pewno? Zdjęcie po prawej to efekt najnowszych obserwacji prowadzonych za pomocą Teleskopu Webba. Na nim Neptun nie jest już równomiernie niebieski. Na skraju planety wyraźnie odcina się cyjanowy pas. Poniżej równika również znajduje się duża cyjanowa plama. Są to zorze polarne, poszukiwane na Neptunie od 36 lat. Zorze polarne na gazowych olbrzymach Zorze polarne pojawiają się, gdy pochodzące ze Słońca wysokoenergetyczne cząstki zostają uwięzione w polu magnetycznym planety. Zderzają się z górnymi warstwami atmosfery. Energia uwalniana podczas tych zderzeń tworzy charakterystyczną poświatę. W 1989 roku w pobliżu Neptuna przelatywała sonda Voyager 2. Sfotografowała ten odległy glob i wówczas po raz pierwszy astronomowie postawili hipotezę, że na Neptunie istnieją zorze. Jednak potwierdzenie tego okazało się niezwykle trudne. Mijały lata, wykazano, że zorze ma Jowisz, Saturn, a także Uran. Co to Neptuna – brakowało dowodu. Zorze Neptuna sfotografowane dzięki Webbowi Udało się go zdobyć dopiero dzięki Teleskopowi Webba i jego spektrografowi bliskiej podczerwieni. Obserwacje prowadzone w 2023 roku pozwoliły zobrazować Neptuna, a także jego jonosferę. W tej ostatniej wykryto kation trójwodoru – H3+, cząsteczkę mogącą powstawać w zorzach polarnych. Wątpliwości się rozwiały. – Jak się okazało, faktyczne zobrazowanie zorzy polarnej na Neptunie było możliwe tylko dzięki wyjątkowej czułości Teleskopu Webba – powiedział Henrik Melin z Uniwersytetu Northumbrii. Melin jest głównym autorem pracy o odkryciu zórz opublikowanej w czasopiśmie „Nature Astronomy”. Dziwna magnetosfera Neptuna i nowa zagadka Nowa fotografia Neptuna ma pewną nietypową cechę. Jest nią umiejscowienie uchwyconych przez Webba zórz. Największa cyjanowa plama znajduje się na południe od równika. Gdyby to była Ziemia, wówczas oznaczałoby to, że zorze świecą przede wszystkim nad Ameryką Południową. Takie umiejscowienie zórz to rezultat dziwacznej magnetosfery tego gazowego olbrzyma, również odkrytej dzięki Voyagerowi w 1989 roku. Okazało się wówczas, że główna oś pola magnetycznego Neptuna jest przesunięta od „pionu” o około 47 stopni w porównaniu do osi obrotu planety. W rezultacie bieguny magnetyczne są wyjątkowo oddalone od geograficznych. Pole magnetyczne jest też wielokrotnie silniejsze niż na Ziemi. Teoretycznie powinno to pomóc wykryć zorze. Tak się jednak nie stało i to z zaskakującego powodu. Teleskop Webba pomógł ustalić, że z jakiś powodów temperatura górnej atmosfery Neptuna znacząco spadła. – W rzeczywistości temperatura zmierzona w 2023 r. to połowa tej z roku 1989 – mówi Melin. Przez lata astronomowie przewidywali intensywność zorzy polarnej Neptuna właśnie na podstawie temperatury zarejestrowanej przez Voyagera 2. Znacznie niższa temperatura skutkowałaby słabszą zorzą polarną. Prawdopodobnie dlatego zorza polarna Neptuna pozostawała tak długo niewykryta. Astronomowie nie wiedzą, co jest przyczyną tego ochłodzenia atmosfery. Będą jej szukać w kolejnej sesji obserwacyjnej z użyciem Teleskopu Webba, zaplanowanej na przyszły rok. Ich celem jest również opracowanie szczegółowej mapy magnetosfery Neptuna. Źródła: NASA, Nature Astronomy Nasza autorka Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Autorka powieści z gatunku fantastyki naukowej, ostatnio wydała „Płomień” i „Wściek”.
Tajne satelity lodowych olbrzymów. Astronomowie znaleźli nowe księżyce dwóch planet w Układzie Słonecznym
Oficjalna liczba księżyców Urana wzrosła właśnie do 28, a Neptuna do 16. Astronomowie z Carnegie Institution for Science, wykorzystując teleskopy naziemne, odkryli trzy nieznane wcześniej księżyce krążące wokół zewnętrznych planet Układu Słonecznego.
W tym artykule: Wciąż odkrywane są nowe księżyce Uran i Neptun są słabo zbadane Księżyce lodowych gigantów Nowy księżyc Urana Nowe księżyce Neptuna Potrzebne dalsze badania – Trzy nowoodkryte księżyce są najsłabszymi, jakie kiedykolwiek zaobserwowano za pomocą teleskopów naziemnych na orbitach dwóch lodowych olbrzymów – powiedział o odkryciu jeden z jego autorów, astronom Scott Sheppard z Carnegie Institution for Science. – Aby je dostrzec, musieliśmy posłużyć się specjalnym przetwarzaniem obrazu – dodał naukowiec. Wciąż odkrywane są nowe księżyce Nasza wiedza o Układzie Słonecznym wciąż rośnie. Jest to bezpośrednio związane z rosnącymi możliwościami technicznymi. Podobnie zwiększa się liczba dostrzeżonych księżyców ogromnych planet zewnętrznych. Czyli dwóch gazowych olbrzymów, Jowisza i Saturna, i pozostałych dwóch zamarzniętych światów – Urana i Neptuna. W ostatnich latach Jowisz i Saturn zdominowały wyścig o największą liczbę satelitów. W 2023 roku, po krótkiej dominacji Saturna, na prowadzenie w konkurencji księżycowej ponownie wyszedł Jowisz. Liczba zaobserwowanych księżyców tego gazowego olbrzyma to aż 96. Ale zaledwie dwa miesiące później badacze z Tajwanu odkryli ogromną liczbę księżyców Saturna i w tej chwili to właśnie „zaobrączkowana” planeta jest bezdyskusyjnym królem. Wokół Saturna orbituje aż 146 księżyców! Uran i Neptun są słabo zbadane Im bardziej astronomowie skupiali się na Jowiszu i Saturnie, tym mniej czasu poświęcali Uranowi i Neptunowi. W dodatku dwie zewnętrzne lodowe planety znajdują się daleko od Ziemi. To sprawia, że nieczęsto wysyła się w ich kierunku misje robotyczne. Planetarne bliźniaki? Uran i Neptun są do siebie znacznie bardziej podobne, niż dotychczas sądzono Nowe fotografie pokazują, jak naprawdę wyglądają dwie najbardziej oddalone od Słońca planety. Jak się okazuje, Uran i Neptun mają bardzo podobny kolor. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/planetarne-blizniaki-uran-i-neptun-sa-do-siebie-znacznie-bardziej-podobne-niz-dotychczas-sadzono-fot-patrick-irwin-734f26f.jpg" width="938" height="659" alt="Planetarne bliźniaki? Uran i Neptun są do siebie znacznie bardziej podobne, niż dotychczas sądzono (fot. Patrick Irwin)" title="Planetarne bliźniaki? Uran i Neptun są do siebie znacznie bardziej podobne, niż dotychczas sądzono (fot. Patrick Irwin)" /> Jedyną, która odwiedziła te lodowe światy, była sonda Voyager 2. Przeleciała w pobliżu Urana w 1985 roku, a Neptuna fotografowała w 1989 r. Uczonym pozostają obserwacje za pomocą teleskopów. A te mają swoje ograniczenia. Księżyce lodowych gigantów Ale to się właśnie zmieniło. Jak informują astronomowie, nowy księżyc Urana dostrzeżono za pomocą jednego z bliźniaczych teleskopów Magellana już w listopadzie 2023 roku. Co ciekawe, dane o możliwości istnienia takiego obiektu są datowane na 2021 rok. Księżyce nie zostały jeszcze oficjalnie nazwane, ale, zgodnie z konwencją nazewnictwa księżyców dla obu planet, nowy księżyc Urana otrzyma nazwę nawiązującą do Szekspira. Dwa nowe księżyce Neptuna zostaną nazwane na cześć nereid, morskich bogiń z mitologii greckiej. Nowy księżyc Urana Na razie nowy księżyc Urana został nazwany S/2023 U1. Jest pierwszym nowym księżycem tej planety odkrytym od ponad 20 lat. Ma około 8 kilometrów średnicy. To czyni go najmniejszym z księżyców Urana i jednym z najmniejszych znanych księżyców w Układzie Słonecznym. Natomiast jego okres orbitalny wynosi 680 dni. Nowe księżyce Neptuna Jaśniejszy z dwóch nowoodkrytych księżyców Neptuna, roboczo oznaczony jako S/2002 N5, został po raz pierwszy dostrzeżony w obserwacjach Magellana we wrześniu 2021 r. Następnie ponownie w październiku, a kolejne obserwacje datowane są na 2022 i 2023 r. – Najpierw ustaliliśmy orbitę S/2002 N5 wokół Neptuna, do czego posłużyły obserwacje z lat 2021, 2022 i 2023. Wiemy też, że po raz pierwszy księżyc ten został dostrzeżony w pobliżu Neptuna w 2003 roku. Jednak później zniknął z obiektywów obserwatorów – powiedział Scott Sheppard. S/2002 N5 ma 23 kilometry średnicy, a jego okres orbitalny wynosi 9 lat. Mniejszy, słabszy nowy księżyc Neptuna został dostrzeżony w 2021 roku za pomocą teleskopu Subaru. Został tymczasowo nazwany S/2021 N1. Mierzy 14 kilometrów (8,7 mil) średnicy. Okrążenie Neptuna zajmuje mu 27 lat. Potrzebne dalsze badania Nowoodkryte księżyce sugerują, że zarówno Uran, jak i Neptun są otoczone liczną grupą księżyców. Poruszają się one w sposób przypominający księżyce Saturna i Jowisza. – Nawet Uran, którego oś obrotu jest wyraźnie przekrzywiona, posiada populację księżyców zbliżoną do tych obserwowanych wokół innych gigantycznych planet krążących wokół Słońca – stwierdził Sheppard. Dodaje, że Neptun prawdopodobnie przechwycił daleki obiekt z pasa Kuipera. Nowe księżyce są podzielone na grupy o podobnych orbitach. Na przykład S/2023 U1 jest zbliżony do Calibana i Stephano. S/2002 N5 ma orbitę zbliżoną do Sao i Laomedei. Orbita S/2021 N1 jest zgodna z orbitami Psamathe i Neso. Chociaż żadna z orbit nie jest identyczna, podobieństwa sugerują, że każda z tych grup księżyców mogła kiedyś stanowić jeden większy księżyc. Został on przechwycony przez grawitację planety, po czym rozpadł się na mniejsze fragmenty, które znalazły własne trajektorie. Jeśli to prawda, to w każdej z tych grup mogą istnieć jeszcze mniejsze księżyce, które wciąż nie zostały zidentyfikowane. To odkrycie stanowi kolejny argument za wysłaniem w kierunku zewnętrznych obszarów Układu Słonecznego specjalnej sondy. Jej głównym zadaniem będzie obserwacja Urana i Neptuna oraz ich księżyców. Źródło: Carnegie Science. Nasz ekspert Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
Planetarne bliźniaki? Uran i Neptun są do siebie znacznie bardziej podobne, niż dotychczas sądzono
Nowe fotografie pokazują, jak naprawdę wyglądają dwie najbardziej oddalone od Słońca planety. Jak się okazuje, Uran i Neptun mają bardzo podobny kolor.
W tym artykule: Prawdziwe kolory lodowych olbrzymów Poprawione barwy Urana i Neptuna Tajemnica Urana Dwie najdalsze planety Układu Słonecznego to Uran i Neptun. Podobnie jak większe od nich Jowisz i Saturn, są to planety gazowe. Jednak często bywają nazywane „lodowymi olbrzymami”. Nazwa ta to efekt ultraniskich temperatur panujących w ich atmosferach, sięgających nawet minus 200 st. C. Oba te globy sporo łączy. Mają podobną budowę i skład chemiczny. Ich atmosfery składają się głównie z wodoru i helu, z dodatkiem m.in. wody i metanu. Naukowcy podejrzewają, że Uran i Neptun mają jeszcze jedną wspólną, bardzo dziwną cechę. Na skaliste jądra tych planet mogą padać diamentowe deszcze, powstające w ich atmosferach. Tu jednak podobieństwa się kończą, a zaczynają różnice. Pierwsza, na jaką najczęściej się wskazuje, to kolory. Na zdjęciach zrobionych przez sondę Voyager 2 – jedyną, która przeleciała obok obu planet – widać, że Uran ma blady cyjanowy odcień. Neptun jest zupełnie inny: soczyście lazurowy. Prawdziwe kolory lodowych olbrzymów Tylko czy to faktycznie prawda? W najnowszym numerze czasopisma naukowego „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” ukazała się praca zespołu prof. Patricka Irwina z Oksfordu. Obala ona mity o różnych barwach lodowych olbrzymów. Wbrew temu, co sądziliśmy od kilku dekad, oba te globy są do siebie bardzo zbliżone kolorami, piszą badacze. I Neptun, i Uran są bladoniebieskie z niewielkim dodatkiem zieleni. Co łączy deszcze diamentów z plastikowymi butelkami? Zaskakujące wyniki badań z użyciem laserów Naukowcy przeprowadzili eksperymenty, z których wynika, że na lodowych olbrzymach – takich jak Uran i Neptun – deszcze diamentów mogą pojawiać się znacznie częściej niż wcześniej sąd... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/co-laczy-deszcze-diamentow-z-plastikowymi-butelkami-zaskakujace-wyniki-badan-z-uzyciem-laserow-fot-greg-stewart-slac-national-accelerator-laboratory-f15ff36.jpg" width="938" height="498" alt="Co łączy deszcze diamentów z plastikowymi butelkami? Zaskakujące wyniki badań z użyciem laserów (fot. Greg Stewart/SLAC National Accelerator Laboratory)" title="Co łączy deszcze diamentów z plastikowymi butelkami? Zaskakujące wyniki badań z użyciem laserów (fot. Greg Stewart/SLAC National Accelerator Laboratory)" /> Skąd wzięło się przekonanie, że wyglądają zupełnie inaczej? Voyager 2 fotografował oba globy, na każdym zdjęciu rejestrując tylko jeden kolor. Później zdjęcia te zostały nałożone na siebie, żeby uzyskać „prawdziwy” obraz obu planet. Podczas tej operacji pojawiły się przekłamania kolorystyczne. Neptun zrobił się znacznie bardziej niebieski niż jest w rzeczywistości. Sprzyjał temu fakt, że na jego pierwszych zdjęciach z Voyagera silnie wzmocniono kontrast, by dostrzec jak najwięcej szczegółów, takich jak chmury. − Zdjęcia Urana wykonane przez sondę Voyager 2 pokazują kolory tej planety zbliżone do prawdziwych – mówi proc. Irwin. – Natomiast zdjęcia Neptuna, rozciągnięte i wzmocnione, stały się zbyt niebieskie. Poprawione barwy Urana i Neptuna W opisanym badaniu naukowcy wykorzystali dane zebrane przez Teleskop Hubble’a i Bardzo Duży Teleskop (VLT). A konkretnie − przez dwa instrumenty, w które wyposażone są te teleskopy: Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) i Multi Unit Spectroscopic Explorer (MUSE). W ich przypadku każdy piksel rejestruje całe spektrum barw. Tym samym zrobione z ich pomocą zdjęcia pokazują prawdzie kolory Urana i Neptuna. Dana te wykorzystano, by wyregulować kolory na zdjęciach pochodzących z Voyagera 2. Gdy to zrobiono, okazało się, że Uran i Neptun wyglądają niemal jak bliźniaki. Ta druga planeta jest tylko nieco bardziej niebieska. Tajemnica Urana Badania pozwoliły wyjaśnić również pewno zagadkę związaną z Uranem. Otóż planeta ta w czasie swojej podróży wokół Słońca delikatnie zmienia swój odcień. Dotychczas nie było wiadomo, dlaczego tak się dzieje. Uran okrąża Słońce raz na 84 lata. Odbywa swoją podróż w bardzo nietypowej pozycji jak na planetę – jakby leżał na boku. Innymi słowy, oś obrotu Urana znajduje się niemal w płaszczyźnie Układu Słonecznego. W rezultacie w czasie przesilenia – zimowego lub letniego − Słońce znajduje się w zenicie nad jednym z biegunów Urana. Drugi pogrążony jest w ciemnościach. I, jak zaobserwowano, w czasie przesileń Uran staje się nieco bardziej zielony. Natomiast podczas równonocy – gdy Słońce świeci nad jego równikiem – robi się lekko niebieskawy. Skąd ta zmiana? Zdaniem badaczy ma ona związek z metanem, pochłaniającym światło czerwone. Nad biegunami jest go o połowę mniej niż nad równikiem. W rezultacie bieguny lepiej odbijają światło zielone i czerwone. Zmianie barwy Urana sprzyja również pojawianie się w czasie przesileń mgiełki ze zmrożonego metanu, odbijającej zieleń. Źródła: EurekAlert, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Na Neptunie zaobserwowano tajemnicze plamy. Po raz pierwszy dokonano tego za pomocą teleskopu naziemnego
Na ósmej planecie Układu Słonecznego znajdują się zagadkowe plamy. Astronomowie po raz pierwszy zbadali nie dzięki przelatującej obok sondzie albo używając teleskopu pracującego na orbicie – tylko wprost z powierzchni Ziemi.
W tym artykule: Historia plam na planetach Łowca plam Zagadkowe plamy na Neptunie Astronomowie przeprowadzili obserwacje dwóch plam na Neptunie – ostatniej planecie Układu Słonecznego. Jedna plama jest duża i ciemna. Obok niej znajduje się druga, jaśniejsza i mniejsza. Obie plamy stanowią zagadkę dla naukowców, którzy dzięki nowym obserwacjom próbują wyjaśnić, jak powstały i z czego się składają. Najprostsze wyjaśnienie zakładało, że w miejscu ciemnej plamy rozproszyły się chmury składające się na górne warstwy atmosfery Neptuna. Dzięki temu mogłaby się pokazać lodowa powierzchnia globu. Jednak zespół prof. Patricka Irwina z Oksfordu, głównego autora pracy opublikowanej w „Nature Astronomy”, odrzucił taką teorię. Skąd zatem wzięły się plamy na Neptunie? Historia plam na planetach O tym, że na planetach zewnętrznych mogą pojawić się ciemniejsze obszary, wiadomo od dawna. Od 1831 roku astronomowie regularnie przyglądają się Wielkiej Czerwonej Plamie na Jowiszu. To gigantyczny antycyklon na południowej półkuli, 22 stopnie poniżej równika. Ta burza ma gigantyczne rozmiary: w tej chwili jest mniej więcej wielkości Ziemi. Przypuszcza się, że może mieć nawet kilkaset lat. Plamy pojawiają się również na dalszych planetach Układu Słonecznego. W 1989 roku koło Neptuna przelatywała sonda Voyager-2. Dzięki niej dowiedzieliśmy się, że na tamtym globie znajduje się ciemny obszar – Wielka Ciemna Plama – który jednak po kilku latach zniknął. Nowe plamy na Neptunie pojawiły się na zdjęciach zrobionych kilka lat temu przez Teleskop Hubble’a. Znajdowały się zarówno na północnej i południowej półkuli. W Portugalii znaleziono setki zmumifikowanych pszczół z czasów faraonów. Owady nadal ukryte są w kokonach Paleontolodzy pracujący na nowych wykopaliskach na południowo-zachodnim wybrzeżu Portugalii natrafili na starożytne pszczoły. Kokony z owadami mają prawie 3 tys. lat. To ekstremalnie rzadkie ... Łowca plam To zainteresowało prof. Patricka Irwina z Oksfordu. – Od odkrycia ciemnej plamy zastanawiałem się, czym są te krótko istniejące, nieuchwytne obiekty – wspomina badacz. Naukowiec wraz z zespołem wybrał do badań plamę na północnej półkuli Neptuna. Następnie zaczął obserwować planetę z pomocą Bardzo Dużego Teleskopu (Very Large Telescope, VTL). To 4 teleskopy optyczne należące do Europejskiego Obserwatorium Południowego, pracujące na pustyni Atakama w Chile. – Ciemne plamy są bardzo duże – o średnicach 10 tys.-15 tys. km – i bardzo tajemnicze – wyjaśnia Irwin portalowi Live Science. – Kiedy Voyager-2 zaobserwował Wielką Ciemną Plamę, spekulowano, że może być podobna do Wielkiej Czerwonej Plamy na Jowiszu. Jednak teraz wiemy, że plamy na Neptunie są zupełnie inne – mówi badacz. – Oprócz obserwacji ciemnej plamy z Ziemi, dostrzegliśmy jeszcze jedną plamę, jasną, oznaczoną DBS-2019. Znajduje się obok ciemnej plamy i nikt jej wcześniej nie widział – opowiada naukowiec. Zagadkowe plamy na Neptunie Astronomowie badali Neptuna z pomocą instrumentu MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) należącego do obserwatorium VLT. MUSE rejestrował odbite od planety światło rozszczepione na składowe kolory. Pozwoliło to badać różne warstwy atmosfery planety. Okazało się wówczas, że obszar plamy to nie jest „dziura” w atmosferze. Plama jest ciemniejsza od otoczenia z powodu tworzących ją cząsteczek odbijających światło o długości fali wynoszącej 700 nanometrów (zbliżonej do światła czerwonego). Naukowcy spekulują, że ciemna mgiełka może składać się z siarkowodoru przechodzącego bezpośrednio ze stanu stałego w gazowy pod wpływem promieniowania ultrafioletowego. Jeszcze bardziej tajemnicza okazała się jasna plama. Znajduje się obok ciemnej i jest na tej samej wysokości co ona. Naukowcy ustalili, że składa się z niespotykanych wcześniej jasnych chmur. Jak powstały i jaki jest ich związek z sąsiednim obszarem – na razie nie wiadomo. Nowe światło na plamy na Neptunie mogą rzucić badania z wykorzystaniem Teleskopu Webba. – Jesteśmy częścią zespołu, który powstał, by przeanalizować ostatnie obserwacje Neptuna zrobione z użyciem JWST – mówi Irwin. – Nie mogę się doczekać, kiedy zaczniemy analizować tamte dane! ŹRÓDŁO: EurekAlert, Nature Astronomy, Live Science Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Chmury nad Neptunem zniknęły po raz pierwszy od prawie trzydziestu lat obserwacji. Dlaczego?
Cztery lata temu Neptun nagle przestał być zachmurzony. Naukowcy są zdania, że to efekt wpływu, jaki na ostatnią planetę Układu Słonecznego wywiera nasza gwiazda.
W tym artykule: Znikające chmury na Neptunie Cztery lata bez dużego zachmurzenia Wszystko przez Słońce Zagadki atmosfery Neptuna Neptun, ósma planeta Układu Słonecznego, to tajemniczy glob. Ma mocno lazurowe zabarwienie, które prawdopodobnie zawdzięcza obecnemu w jego atmosferze metanowi. Przypuszcza się, że wewnątrz Neptuna powstają diamenty. Na nim zaś wieją najsilniejsze wiatry w Układzie Słonecznym, których prędkość przekracza 2000 km/godz. Ta gazowa planeta jest oddalona od Słońca trzydzieści razy bardziej niż Ziemia. Jest też od Ziemi znacznie większa. Gdyby Neptun był pustą kulą, w jego wnętrzu mogłoby zmieścić się prawie sześćdziesiąt globów takich jak nasz. Na Neptunie często występowały ogromne burze. Np. przelatująca obok niego sonda Voyager 2 odkryła w 1989 roku gigantyczny antycyklon, nazwany Wielką Ciemną Plamą. Odkryto najjaśniejszą planetę, jaką znamy. Odbija światło jak lustro, bo ma chmury z metalu Naukowcy znaleźli glob, który odbija aż 80 proc. padającego na niego światła. To rekord dla znanych planet poza Układem Słonecznym. „Ta planeta nie powinna istnieć” – powiedziała o ... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/odkryto-najjasniejsza-planete-jaka-znamy-odbija-swiatlo-jak-lustro-bo-ma-chmury-z-metalu-fot-ricardo-ramirez-reyes-universidad-de-chile-7846446.jpg" width="938" height="528" alt="Odkryto najjaśniejszą planetę, jaką znamy. Odbija światło jak lustro, bo ma chmury z metalu (fot. Ricardo Ramírez Reyes (Universidad de Chile))" title="Odkryto najjaśniejszą planetę, jaką znamy. Odbija światło jak lustro, bo ma chmury z metalu (fot. Ricardo Ramírez Reyes (Universidad de Chile))" /> Jak łatwo się domyślić z powyższego, Neptun jest planetą dość zachmurzoną. A raczej był, ponieważ kilka lat temu spowijające go chmury zniknęły. To spora zagadka. W czasie trwających prawie trzydzieści lat obserwacji Neptun pozostawał mniej lub bardziej zachmurzony. Co się zatem stało? Znikające chmury na Neptunie W latach 1994–2022 naukowcy przyglądali się Neptunowi z Obserwatorium Kecka na Hawajach, a także dzięki pracującemu na orbicie teleskopowi Hubble’a. Aż do 2019 roku powierzchnię planety przecinały pionowe pasy chmur, unoszące się na średnich szerokościach geograficznych. Potem nastąpiła dramatyczna zmiana. Poza biegunem południowym chmury na Neptunie przestały istnieć. Te zaskakujące obserwacje astronomów z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley (UC) zostały opisane w pracy opublikowanej w czasopiśmie „Icarus”. – Byłem zdumiony, gdy zobaczyłem, jak szybko chmury na Neptunie zniknęły – powiedział Imke de Pater, starszy autor pracy. Stało się to w ciągu zaledwie kilku miesięcy. Cztery lata bez dużego zachmurzenia Co ciekawe, od 2019 roku niewiele się zmieniło.– Zdjęcia, które zrobiliśmy w czerwcu pokazują, że pokrywa chmur nie powróciła jeszcze do wyjściowego poziomu – mówi Erandi Chavez, absolwentka Harvardu i główna autorka pracy. – To ekscytujące i niespodziewane, ponieważ nigdy wcześniej chmury na Neptunie nie znikły tak nagle i na tak długo. Co było tego przyczyną? Porównanie danych wykazało, że pojawianie się i znikanie chmur na Neptunie może mieć związek z cyklem słonecznym. Aktywność Słońca przebiega w 11-letnim cyklu. W tym czasie zmienia się m.in. poziom promieniowania elektromagnetycznego emitowanego przez naszą gwiazdę. Wszystko przez Słońce Zdaniem badaczy, kiedy Słońce zaczyna emitować bardziej intensywne promieniowanie UV, po dwóch latach na Neptunie pojawia się więcej chmur. – Nasze wyniki wspierają teorię, że silne promienie UV mogą wywoływać reakcje fotochemiczne, w wyniku których powstają chmury na Neptunie – mówi prof. de Pater. Neptun ciekawostki. Na tej planecie diamenty spadają z nieba! Co wiemy o ósmej planecie Układu Słonecznego? Neptun to ostatnia planeta Układu Słonecznego. Wieją na nim najsilniejsze wiatry w całym Układzie Słonecznym, a z nieba spadają diamenty. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/neptun-ciekawostki-na-tej-planecie-diamenty-spadaja-z-nieba-co-wiemy-o-osmej-planecie-ukladu-slonecznego-fot-tobias-roetsch-future-publishing-via-getty-images-ebbd35d.jpeg" width="938" height="691" alt="Neptun ciekawostki. Na tej planecie diamenty spadają z nieba! Co wiemy o ósmej planecie Układu Słonecznego? (fot. Tobias Roetsch/Future Publishing via Getty Images)" title="Neptun ciekawostki. Na tej planecie diamenty spadają z nieba! Co wiemy o ósmej planecie Układu Słonecznego? (fot. Tobias Roetsch/Future Publishing via Getty Images)" /> Ok. 2018 roku zakończył się 24. cykl słoneczny. Słońce znajdowało się w minimum aktywności. Rok później rozpoczął się trwający właśnie cykl 25. To może tłumaczyć zaobserwowany zanik chmur na Neptunie, który wystąpił wtedy, gdy aktywność gwiazdy była minimalna. A także wcześniejsze zmiany w jasności planety, jakie następowały od 1994 roku. Zagadki atmosfery Neptuna Naukowcy podkreślają jednak, że sytuacja na Neptunie jest bardziej skomplikowana i wymaga uwzględnienia wielu czynników. Np. słynne burze na Neptunie, choć wpływają na pokrywę chmur, powstają w głębszych warstwach atmosfery. Nie są więc związane z chmurami będącymi efektem reakcji fotochemicznych. Ich obecność może też wpływać na to, ile światła planeta odbija. W ostatnich latach aktywność Słońca rośnie, czyli zwiększa się też emisja promieni UV. W rezultacie na najnowszych zdjęciach widać już, że chmury powracają nad Neptuna. Jak podkreślają astronomowie, zaskakujące jest, że Słońce może wywierać tak duży wpływ na tak odległy glob. Neptun oddalony jest od Słońca o ponad 30 jednostek astronomicznych, czyli aż o 4,5 mld km. Źródła: phys.org, Icarus. Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Dzięki Teleskopowi Webba po raz pierwszy od 33 lat widzimy dokładnie pierścienie Neptuna. Są niesamowite!
Kosmiczny Teleskop Webba po raz pierwszy sfotografował Neptuna. Zdjęcia pokazują atmosferę lodowego giganta, jego księżyce, a także – niewidziane od trzech dekad – pierścienie Neptuna.
W tym artykule: Jak wyglądają pierścienie Neptuna? Co w Układzie Słonecznym sfotografował Teleskop Webba? Dziwna planeta Neptun W porównaniu z Ziemią Neptun jest dużym globem. Gdyby był wielką, pustą kulą, można by w nim zmieścić prawie sześćdziesiąt ciał niebieskich wielkości Ziemi. Ma charakterystyczne, lazurowe zabarwienie. Można je podziwiać na zdjęciach robionych w świetle widzialnym. Ta barwa to najprawdopodobniej skutek tego, że w składzie jego atmosfery znajduje się metan. Pierwiastek ten pochłania światło widzialne w czerwonej i podczerwonej części widma. Neptun znajduje się daleko od Słońca. Okrążenie naszej gwiazdy zajmuje mu aż 165 lat. Planeta leży trzydzieści razy dalej od środka Układu Słonecznego niż Ziemia. Pierwszą ziemską sondą, która obserwowała ten glob, był Voyager 2. Pojazd zbliżył się do ostatniej planety Układu Słonecznego latem 1989 r., dwanaście lat po starcie z Ziemi. Sonda przelatywała w odległości ok. 5 tys. km od północnego bieguna planety. Zrobiła wówczas zdjęcia pokazujące pierścienie Neptuna – ujęcie ich na fotografiach wymagało 10-minutowej ekspozycji. Jak wyglądają pierścienie Neptuna? Na tamtych zdjęciach Neptuna otaczają słabo widoczne pierścienie, składające się z cząsteczek pyłów. W rzeczywistości jest ich pięć lub sześć. Jednak na fotografiach zrobionych przez Voyagera laik nie będzie miał problemów z dostrzeżeniem dwóch. Neptun ciekawostki. Na tej planecie diamenty spadają z nieba! Co wiemy o ósmej planecie Układu Słonecznego? Neptun to ostatnia planeta Układu Słonecznego. Wieją na nim najsilniejsze wiatry w całym Układzie Słonecznym, a z nieba spadają diamenty. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/neptun-ciekawostki-na-tej-planecie-diamenty-spadaja-z-nieba-co-wiemy-o-osmej-planecie-ukladu-slonecznego-fot-tobias-roetsch-future-publishing-via-getty-images-ebbd35d.jpeg" width="938" height="691" alt="Neptun ciekawostki. Na tej planecie diamenty spadają z nieba! Co wiemy o ósmej planecie Układu Słonecznego? (fot. Tobias Roetsch/Future Publishing via Getty Images)" title="Neptun ciekawostki. Na tej planecie diamenty spadają z nieba! Co wiemy o ósmej planecie Układu Słonecznego? (fot. Tobias Roetsch/Future Publishing via Getty Images)" /> – Minęły trzy dekady, odkąd po raz ostatni obserwowaliśmy te słabo widoczne, przyćmione okręgi – zauważa Heidi Hammel, specjalista od Neptuna należący do zespołu naukowców Teleskopu Webba. – Teraz po raz pierwszy widzimy je w podczerwieni – dodaje. Neptuna sfotografował właśnie Kosmiczny Teleskop Webba. Fotografie zrobione z jego pomocą są znacznie bardziej wyraźne niż dawne zdjęcie z Voyagera. Perłową w odcieniu planetę – to efekt fotografowania w podczerwieni przez kamerę NIRCam – otaczają dobrze widoczne świecące kręgi. Jasne punkty i rozlane plamy na tle Neptuna to chmury metanu znajdujące się w górnych częściach atmosfery. Co w Układzie Słonecznym sfotografował Teleskop Webba? Powstanie zdjęcia nie byłoby możliwe, gdyby nie wielozadaniowość Kosmicznego Teleskopu Webba. Ten najnowocześniejszy teleskop, jaki dotychczas zbudowano na Ziemi, może badać dalekie fragmenty kosmosu. Ale astronomowie z powodzeniem używają go również do oglądania miejsc położonych blisko Ziemi. Dotychczas Teleskop Webba sfotografował już kilka planet w Układzie Słonecznym. Najpierw powstały piękne zdjęcia Jowisza. Kilka dni temu ogłoszono, że z pomocą tego urządzenia sfotografowano również Marsa. Dziwna planeta Neptun Jak można przeczytać w informacji prasowej opisującej zrobione przez Teleskop Webba fotografie Neptuna, planeta ta „od zawsze zdumiewała astronomów”. Zawdzięczała to „zestawowi pierścieni, dziwacznemu księżycowi, Trytonowi [który okrąża planetę ruchem wstecznym, czyli przeciwnym do jej ruchu obrotowego – przyp.red.] czy wiatrom wiejącym z prędkością większą niż prędkość dźwięku na Ziemi”. Tryton również znalazł się na fotografii zrobionej przez Webba. Gdy spojrzymy na nią w całości, w górnej części znajduje się bardzo jasny obiekt, wyglądający jak gwiazda. Jest to jednak Tryton. Powierzchnia tego księżyca pokryta jest zestalonym azotem, który bardzo dobrze odbija promienie słoneczne – średnio aż 70 proc. z nich. Źródła: NASA, Webb Space Telescope. Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Co łączy deszcze diamentów z plastikowymi butelkami? Zaskakujące wyniki badań z użyciem laserów
Naukowcy przeprowadzili eksperymenty, z których wynika, że na lodowych olbrzymach – takich jak Uran i Neptun – deszcze diamentów mogą pojawiać się znacznie częściej niż wcześniej sądzono. Wykazali to z użyciem taniego plastiku PET.
W tym artykule: Deszcze diamentów na lodowych olbrzymach Jak zrobić diamenty z plastiku? Gruba warstwa diamentów na lodowych gigantach Czy diamenty mogą padać z nieba? Na Ziemi zdarza się to jedynie w bajkach. Jednak na innych planetach taka ekscytująca możliwość jest jak najbardziej realna. Jeśli w atmosferze planety znajduje się metan, wówczas mogą zaistnieć warunki, w których w wyniku rozpadu tej cząsteczki powstaną diamenty. Wykazano to już na początku lat 80. XX wieku. Naukowcy z Lawrence Livermore National Laboratory policzyli wówczas, że w bardzo wysokiej temperaturze i pod gigantycznym ciśnieniem metan rozpadnie się na wodór i węgiel. Atomy tego drugiego ułożą się koło siebie tak ciasno, że powstaną diamenty. W 1999 r. na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley udowodniono, że warunki konieczne do zajścia takiej przemiany istnieją wewnątrz Neptuna i Urana. To sugerowało, że na skaliste jądra obu tych lodowych gigantów mogą spadać deszcze diamentów. Deszcze diamentów na lodowych olbrzymach Osiemnaście lat później, w 2017 roku, po raz pierwszy stworzono „deszcz diamentów” w laboratorium. Naukowcy ze SLAC National Accelerator Laboratory wykorzystali wówczas instrument naukowy Matter in Extreme Conditions (MEC). Z jego pomocą wytworzyli falę uderzeniową, która przeszła przez plastik. W rezultacie doszło do przemieszczenia się tworzących plastik atomów węgla, które utworzyły diamenty wielkości kilku nanometrów. Co ma plastik do Neptuna i Urana? Pierwiastki, z których składają się te planety, to przede wszystkim węgiel i wodór. I właśnie z tych samych pierwiastków zbudowane są cząsteczki różnego rodzaju plastiku. Jednak diabeł tkwi w szczegółach. Oba lodowe olbrzymy zwierają też mieszaninę innych pierwiastków, które wpływają na to, jakie przemiany chemiczne zachodzą nad i pod ich powierzchniami. W najnowszym numerze czasopisma naukowego „Science Advances” ukazała się praca, która stanowi ciąg dalszy badań z 2017 r. Tym razem naukowcy – poza węglem i wodorem – wzięli pod uwagę jeszcze jeden pierwiastek obecny w gazowych olbrzymach: tlen. I wykazali, że w jego obecności na Neptunie i Uranie diamenty mogą pojawiać się częściej niż wcześniej sądzono. Oraz że mogą być większe. Jak zrobić diamenty z plastiku? Tym razem badacze wykorzystali w eksperymentach popularny plastik PET, czyli poli(tereftalan etylenu). To z niego produkowane są m.in. popularne plastikowe butelki. – Plastik PET ma odpowiedni skład chemiczny, czyli stosunek węgla, wodoru i tlenu, odpowiadający składowi chemicznemu lodowych gigantów – mówi Dominik Kraus, jeden z autorów pracy. Najpierw – jak w poprzednich badaniach – plastik został zbombardowany wiązkami laserowymi generowanymi przez MEC. Następnie wykorzystano laser rentgenowski LCLS do zbadania, co się stało wewnątrz materiału. Za pomocą metody zwanej dyfrakcją rentgenowską naukowcy obserwowali, jak zmienia się struktura plastiku. A konkretnie – jak w pewnych jego rejonach tworzą się małe diamenty. Po raz pierwszy zastosowano również technikę rozpraszania małokątowego (ang. small-angle scattering, SAS). Pozwoliła ona prześledzić, jak szybko w plastiku tworzą się „diamentowe rejony” i jakie osiągają rozmiary. Gruba warstwa diamentów na lodowych gigantach Naukowcy odkryli, że w obecności tlenu diamenty powstają szybciej i są większe. Ich zdaniem, na Neptunie i Uranie zjawisko jeszcze przybiera na sile. Tam mogą tworzyć się nie nanodiamenty, ale kamienie ważące nawet miliony karatów. W ciągu tysięcy lat diamenty te mogły przeniknąć przez lód skuwający powierzchnię obu planet i zebrać się w grubą, błyszczącą warstwę otulającą ich jądra. Odnaleziono bardzo rzadki minerał, którego nigdy wcześniej nie widziano Perowskit krzemianu wapnia (CaSiO3), według naukowców, nie powinien naturalnie występować na powierzchni Ziemi. Jak to się zatem stało, że doszło do tego niezwykłego odkrycia? Badania procesu, w jakim powstają diamenty, tworzy ekscytującą perspektywę nie tylko dla przyszłych badaczy kosmosu, ale i inżynierów na Ziemi. Zdaniem badaczy ich praca daje nadzieję na opracowanie procesu przetwarzania taniego plastiku PET tak, by powstawały z niego nanodiamenty. Czysta i kontrolowana metoda ich produkcji byłaby wielkim osiągnięciem technologicznym. Diamenty są wykorzystywane nie tylko jako ozdoby, ale również w wielu gałęziach gospodarki – m.in. w nanotechnologii i medycynie. Autorzy pracy z „Science Advances” zamierzają w kolejnej serii testów zbadać, jak na cały proces wpływa obecność innych związków, które znajdują się na Neptunie i Uranie. Chodzi o etanol, wodę i amoniak. Źródła: EurekAlert, Science Advances, Uniwersytet Stanforda. Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Neptun ciekawostki. Na tej planecie diamenty spadają z nieba! Co wiemy o ósmej planecie Układu Słonecznego?
Neptun to ostatnia planeta Układu Słonecznego. Wieją na nim najsilniejsze wiatry w całym Układzie Słonecznym, a z nieba spadają diamenty.
W tym artykule: Neptun ciekawostki – kiedy go zbadamy? Neptun ciekawostki – kto odkrył tę planetę? Neptun ciekawostki – którą planetą Układu Słonecznego jest? Neptun ciekawostki – dlaczego jest niebieski? Neptun ciekawostki – czy padają na nim diamenty? Neptun ciekawostki – inne zagadki Zagadki Trytona 165 lat – tyle zajmuje Neptunowi okrążenie Słońca. Oznacza to, że jedna pora roku trwa na nim ponad 40 lat. Ósma planeta Układu Słonecznego znajduje się trzydzieści razy dalej od macierzystej gwiazdy niż Ziemia. Jest też znacznie większa od naszej planety. Gdyby Neptun był wielką pustą kulą, można by w niej zmieścić prawie sześćdziesiąt ciał niebieskich wielkości Ziemi. Neptun powstał z resztek dysku protoplanetarnego, pozostałego po mgławicy pyłów i gazów, z której uformowało się Słońce. Dysk protoplanetarny dał początek czterem planetom skalistym Układu Słonczego oraz czterem gazowym. Do planet skalistych należą Merkury, Wenus, Ziemia i Mars. Planety gazowe to Saturn, Jowisz, Uran i Neptun. Neptun ciekawostki – kiedy go zbadamy? Z powstaniem Urana i Neptuna wiąże się pewna zagadka. Istniejące teorie przewidują, że wszystkie planety gazowe powstające z dysku protoplanetarnego powinny być podobnej wielkości. Jednak Neptun i Uran są znacznie mniejsze od Jowisza i Saturna. Dlaczego? Nie wiadomo. Jednak mogłaby to wyjaśnić przyszła misja naukowa na Neptuna. Niesamowite zdjęcia pierścieni Urana. Lodowy świat „zapozował” naukowcom z Berkeley Udało się zmierzyć temperaturę pierścieni i dowiedzieć czegoś wyjątkowego o jednym z nich. Pierścień nazywany epsilon jest wyjątkowy na skalę całego Układu Słonecznego. Dyskusja, kiedy miałaby się odbyć i jakie dokładnie byłyby jej cele badawcze, jest w NASA i ESA w toku. Na razie jednak nie ma żadnych konkretnych ustaleń. Natomiast wiadomo, że gdyby naukowcy chcieli wykorzystać asystę grawitacyjną Jowisza, okienko do startu dla misji otwiera się w 2031 r. Neptun ciekawostki – kto odkrył tę planetę? Na to pytanie przez długi czas trudno było jednoznacznie odpowiedzieć. Neptun jest bowiem planetą, o której istnieniu dowiedzieliśmy się dzięki obliczeniom matematycznym. W 1821 r. Alexis Bouvard, francuski astronom, policzył, jak dokładnie ma wyglądać orbita Urana. Obserwacje okazały się jednak niezgodne z jego obliczeniami. Bouvard, pewny swoich umiejętności rachunkowych, zasugerował, że za Uranem musi znajdować się jeszcze jedna planeta. Wyliczeniem jej orbity zajęli się niezależnie astronomowie angielscy i francuscy. Ostatecznie za odkrywców Neptuna uznano dwie osoby: Johna Coucha Adamsa i Urbaina Le Verriera. Spór rozgorzał ponownie pod koniec XX w. Odkryto wówczas dokumenty wskazujące, że do odkrycia Neptuna bardziej przyczynił się Le Verrier. Neptun ciekawostki – którą planetą Układu Słonecznego jest? Co ciekawe, mimo że Neptun cały czas znajduje się na tej samej orbicie, jego status w obrębie Układu Słonecznego dwukrotnie się zmieniał. Do 1930 r. uważany był za ostatnią planetę układu. Później jednak utracił to miejsce, co było skutkiem odkrycia Plutona. Księżyce Plutona – ciekawostki. Ile ich jest i jak je odkryto? Ile księżyców ma Pluton? Na razie wiemy o istnieniu pięciu naturalnych satelitów tej planety karłowatej. Ostatni z nich, Styx, został odkryty dopiero w 2012 r. na zdjęciach zrobionych przez... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/ksiezyce-plutona-ciekawostki-ile-ich-jest-i-jak-je-odkryto-fot-nasa-jhuapl-swri-via-getty-images-8546f4a.jpeg" width="938" height="491" alt="Księżyce Plutona – ciekawostki. Ile ich jest i jak je odkryto? (fot. NASA/JHUAPL/SWRI via Getty Images)" title="Księżyce Plutona – ciekawostki. Ile ich jest i jak je odkryto? (fot. NASA/JHUAPL/SWRI via Getty Images)" /> Pod koniec XX w. astronomowie obserwowali coraz więcej obiektów w pasie Kuipera. To ogromny pas planetoid poza orbitą Neptuna, w którym krążą pozostałości po formowaniu się Układu Słonecznego. Ponieważ stawało się jasne, że znajdujący się w Pasie Kuipera Pluton nie wyróżnia się specjalnie na tle innych obiektów z tego obszaru, w 2006 r. glob ten utracił status planety i stał się planetą karłowatą. Tym samym najdalszą planetą Układu Słonecznego ponownie stał się Neptun. Ciekawostki z nim związane podajemy poniżej. Neptun ciekawostki – dlaczego jest niebieski? To zasługa składu jego atmosfery. Jej trzy najważniejsze składniki to wodór, hel i metan. Metan absorbuje światło widzialne w czerwonej i podczerwonej części widma. Przypuszcza się więc, że to on jest przyczyną, która powoduje, że Neptun ma lazurowe zabarwienie. Planeta ta składa się z kilku warstw, skrajnie różniących się temperaturami. W górnych warstwach atmosfery jest poniżej minus 220 st. C. Czym niżej, tym jednak na Neptunie robi się cieplej. Znajdujący się pod atmosferą płaszcz Neptuna – nazywany lodowym, choć w rzeczywistości jest to supergęsty i supergorący płyn – osiąga temperatury kilku tysięcy stopni Celsjusza. Neptun ciekawostki – czy padają na nim diamenty? W tej części planety zachodzą zjawiska fizyczno-chemiczne, które trudno sobie wyobrazić. Jeszcze w poprzednim wieku wysnuto teorię, że w płaszczu Neptuna, pod wpływem ogromnego ciśnienia i w ultrawysokich temperaturach, metan zamienia się w diamenty. Układ słoneczny: Na początku był chaos Historia Układu Słonecznego to dość zagadkowa układanka. Jedno jest pewne: na początku był chaos. Przeczytaj, jak powstał Układ Słoneczny. Teorię tę sprawdzał ostatnio eksperymentalnie zespół niemieckich naukowców. Skorzystali oni z lasera LSCS (Linac Coherent Light Source), by wytworzyć warunki podobne do tych, jakie panują 10 km pod powierzchnią Neptuna. Wymagało to nie tylko osiągnięcia temperatury powyżej 4,5 tys. st. C, ale i ciśnienia rzędu 1,5 mln barów. To tyle, ile wynosiłby nacisk 250 słoni na powierzchnię kciuka. Okazało się, że w takiej temperaturze i przy takim ciśnieniu węgiel (w tym przypadku pochodzący z polistyrenu C8H8) faktycznie zamienia się w diament. Neptun ciekawostki – inne zagadki Co ciekawe, to właśnie diamenty opadające na rdzeń Neptuna mogą być wyjaśnieniem innej zagadki tego globu. Otóż Neptun wypromieniowuje 2,6 razy więcej energii niż pochłania ze Słońca. Skąd ją zatem bierze? Jedna z hipotez mówi, że dodatkowe ciepło powstaje na skutek tarcia spadających na rdzeń diamentów o mniej gęsty materiał, który znajduje się dookoła. Neptuna wyróżnia jeszcze coś. Wieją na nim najsilniejsze wiatry w Układzie Słonecznym, sięgające 2100 km/godz. Na Neptunie są też bardzo silne burze. Jedyna ziemska sonda, jaka kiedykolwiek przelatywała obok tej planety – czyli Voyager 2 – odkryła gigantyczny antycyklon, który został nazwany Wielką Ciemną Plamą. Był to ogromny układ burzowy o rozmiarach 13000 na 6600 km, obracający się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Zagadki Trytona Największym księżycem Neptuna jest Tryton. Został odkryty w połowie XIX w. Jednak dopiero przelot Voyagera 2 w jego pobliżu ujawnił pewną zaskakującą rzecz. Okazało się, że Tryton jest jedynym księżycem w całym Układzie Słonecznym, który okrąża swoją macierzystą planetę ruchem wstecznym. Czyli przeciwnie do jej obrotów wokół własnej osi. Naukowcy potwierdzili, że na Plutonie znajdują się gigantyczne lodowe wulkany. „Mogą ciągle być aktywne” Analiza zdjęć wykonanych przez sondę New Horizons wykazała, że na Plutonie znajdują się lodowe wulkany kilkukilometrowej wysokości. Nie przypominają niczego, co do tej pory udało się sfo... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/naukowcy-potwierdzili-ze-na-plutonie-znajduja-sie-gigantyczne-lodowe-wulkany-moga-ciagle-byc-aktywne-fot-nasa-johns-hopkins-university-applied-physics-laboratory-southwest-research-institute-isaac-herrera-kelsi-singer-ca71a29.jpeg" width="938" height="469" alt="Naukowcy potwierdzili, że na Plutonie znajdują się gigantyczne lodowe wulkany. „Mogą ciągle być aktywne” (fot. NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Isaac Herrera/Kelsi Singer)" title="Naukowcy potwierdzili, że na Plutonie znajdują się gigantyczne lodowe wulkany. „Mogą ciągle być aktywne” (fot. NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute/Isaac Herrera/Kelsi Singer)" /> Zdaniem naukowców to dowód, że Tryton nie powstał z resztek gazów i pyłów, z których uformował się Neptun. Prawdopodobnie został przez tego ostatniego przechwycony. Naukowcy przypuszczają, że podobnie jak Pluton, do którego jest zbliżony wielkością, Tryton pochodzi z Pasa Kuipera. Źródła: NASA, Science Alert.
Neptun – tu rok trwa 165 naszych lat, a nasze huragany przy tamtejszych są jak zefirek! Tajemnice Neptuna
Ta piękna planeta to wciąż więcej pytań niż odpowiedzi. Dlaczego Neptun jest niebieski? Dlaczego jeden z jego księżyców staje się coraz cieplejszy? Pytań jest znacznie więcej, szczególnie teraz, gdy naukowcy zaczęli szukać jej sąsiadki: tajemniczej dziewiątej planety.
W tym artykule: Neptun – historia odkrycia Jak powstał Neptun? Neptun – właściwości Neptun – tajemnicze burze Neptun – pierścienie i księżyce Czy za Neptunem kryje się dziewiąta planeta? Neptun to ósma planeta Układu Słonecznego licząc od Słońca. Zlokalizowany prawie 4,5 miliarda kilometrów od naszej gwiazdy, Neptun okrąża ją raz na 165 lat. Ze względu na jego wyjątkowo dużą odległość od Ziemi nie jest widoczny na niebie gołym okiem. Neptun – historia odkrycia Neptun był pierwszą planetą odkrytą w wyniku opartych na matematyce przewidywań, a nie poprzez regularne obserwacje nieba. Co prawda w 1612 i 1613 roku Galileusz zauważył go i opisał podczas obserwacji dokonywanych małym teleskopem. Uznał jednak Neptuna za gwiazdę. Dopiero kiedy okazało się, że Uran nie porusza się dokładnie tak, jak spodziewali się tego astronomowie, francuski matematyk Urbain Joseph Le Verrier zaproponował rozwiązanie. Wyliczył położenie i masę innej, wcześniej nieznanej planety, która mogłaby spowodować obserwowane zmiany orbity Urana. Jego sugestia została zignorowana przez francuskich astronomów. Niesamowite zdjęcia pierścieni Urana. Lodowy świat „zapozował” naukowcom z Berkeley Udało się zmierzyć temperaturę pierścieni i dowiedzieć czegoś wyjątkowego o jednym z nich. Pierścień nazywany epsilon jest wyjątkowy na skalę całego Układu Słonecznego. Dlatego Le Verrier wysłał swoje obliczenia do Johanna Gottfrieda Galle z Obserwatorium w Berlinie. Ten znalazł już podczas pierwszej nocy poszukiwań w 1846 roku. Siedemnaście dni później został odkryty największy księżyc Neptuna, Tryton. Jak powstał Neptun? 4,6 mld lat temu, gdy powstawał Układ Słoneczny, w mgławicy gazów i pyłów uformowała się protogwiazda – nasze przyszłe Słońce. Z reszty materii powstał dysk protoplanetarny, w którym w wyniku zderzeń i kondensacji tworzyły się zaczątki przyszłych planet. Cztery z nich są skaliste – Merkury, Wenus, Ziemia i Mars – cztery zaś gazowe: Jowisz, Saturn, Uran i Neptun. Z istniejących dziś teorii i modeli naukowych wynika, że wszystkie gazowe planety powinny wyglądać podobnie. Jednak Uran i Neptun wyłamują się – są zdecydowanie mniejsze niż Jowisz i Saturn. Dlaczego? Naukowcy wciąż nie znają odpowiedzi na to pytanie. Neptun – właściwości Główna oś pola magnetycznego Neptuna jest przesunięta od „pionu” o około 47 stopni w porównaniu do osi obrotu planety. Podobnie jak w przypadku Urana, którego oś magnetyczna jest przechylona o 60 stopni w stosunku do osi obrotu, magnetosfera Neptuna ulega dramatycznym zmianom podczas każdego obrotu z powodu tej niewspółosiowości. Jego pole magnetyczne jest około 27 razy silniejsze niż ziemskie. Sekrety archiwum NASA. Uran wystrzelił plazmową bańkę 22 000 razy większą niż Ziemia Obserwacji Urana nie poświęcamy zbyt wiele uwagi. Jedyne obrazy z tej niebieskiej planety, jakimi dysponujemy, uzyskaliśmy dzięki sondzie Voyager 2 w 1986 roku. Jednak w zeszłym roku dwóch pl... Atmosfera Neptuna stopniowo przechodzi w wodę i inne topniejące „gazowe lody”. Ta warstwa znajduje się nad ciężkim, stałym jądrem planety, mającym mniej więcej wielkość Ziemi. Charakterystyczny niebieski kolor Neptuna jest prawdopodobnie wynikiem obecności metanu w atmosferze. Niebiesko-zielony kolor Urana jest również wynikiem obecności metanu, ale Neptun przybiera bardziej intensywną, jaskrawoniebieską barwę. To oznacza, że w jego atmosferze musi być zawarty jeszcze inny, nieznany dotąd składnik, który powoduje, że widzimy bardziej intensywny odcień. Neptun – tajemnicze burze Neptun znajduje się w ogromnej odległości od Słońca. Oznacza to, że otrzymuje z niego mało energii, mogącej napędzać zjawiska atmosferyczne. Mimo to wiatry na Neptunie są trzy razy silniejsze niż na Jowiszu i aż dziewięć razy silniejsze niż na Ziemi. W roku 1989 sonda Voyager 2 wyśledziła dużą, owalną, ciemną burzę na południowej półkuli Neptuna. Ta podobna do huraganu Wielka Ciemna Plama okazała się być na tyle duża, że mogłaby pomieścić całą Ziemię. Poruszała się w kierunku przeciwnym do wskazówek zegara i przemieszczała się na zachód z prędkością prawie 1200 kilometrów na godzinę. Jednak kolejne zdjęcia, wykonane przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a nie wykazały żadnych śladów Wielkiej Ciemnej Plamy sfotografowanej przez sondę Voyager. Saturn traci Tytana. Księżyc oddala się od planety Czy księżyc Saturna może odlecieć w kosmiczną przestrzeń? Tak, choć nie nastąpi to szybko. Porównywalna plama pojawiła się w 1994 roku na północnej półkuli Neptuna, ale zniknęła do 1997 roku. Voyager 2 sfotografował również chmury rzucające cienie na niższą warstwę chmur. Umożliwiło to naukowcom wizualny pomiar różnic wysokości między górnym a dolnym poziomem chmur. Neptun – pierścienie i księżyce Ósma planeta Układu Słonecznego ma sześć pierścieni o różnych grubościach. Potwierdziły to obserwacje Voyagera 2 w 1989 roku. Pierścienie Neptuna są uważane za stosunkowo młode i względnie krótkotrwałe. Neptun ma 14 znanych księżyców, z których sześć zostało odkrytych również przez Voyagera 2. Największy, Tryton, okrąża planetę w kierunku przeciwnym do kierunku jej obrotu. Tryton jest najzimniejszym ciałem w naszym Układzie Słonecznym odwiedzonym przez sondę bezzałogową. Temperatura na jego powierzchni to około minus 235 stopni Celsjusza. Metan w pióropuszach wody wyrzucanej spod powierzchni księżyca Saturna Enceladusa. Czy to oznaka życia? Badania wykazały, że znane procesy geochemiczne nie mogą służyć za pełne wyjaśnienie poziomu metanu zmierzonego przez sondę Cassini na lodowym księżycu Saturna. Chociaż najnowsze wyniki... Pomimo tego stanu głębokiego zamrożenia, Voyager 2 odkrył tam gejzery wyrzucające lodową materię na przeszło osiem kilometrów w górę. Cienka atmosfera Trytona, także odkryta przez Voyagera, staje się coraz cieplejsza. Naukowcy nie wiedzą jeszcze, dlaczego tak się dzieje. Tryton ma skorupę zbudowaną z zamarzniętej wody i azotu. Jest tam również suchy lód, amoniak i wiele metali. W przyszłości Tryton może stać się obiektem eksploatowanym przez kosmiczne górnictwo. Czy za Neptunem kryje się dziewiąta planeta? Już w XIX wieku astronomowie zauważyli, że Neptun porusza się po swojej orbicie nieregularnie. Miało to wynikać z obecności jakiegoś masywnego ciała niebieskiego w jeszcze dalszych rejonach kosmosu. Okazało się jednak, że nieregularności wynikały z błędów pomiarowych. Jednak późniejsze prace astronomów dotyczące początków Układu Słonecznego wykazały, że powinna w nim być jeszcze jedna, dziewiąta planeta. I to wcale nie mała, bo kilka, a może nawet dziesięć razy większa niż nasza. Takie super-Ziemie są często obserwowane w odległych układach planetarnych. Układ słoneczny: Na początku był chaos Historia Układu Słonecznego to dość zagadkowa układanka. Jedno jest pewne: na początku był chaos. Przeczytaj, jak powstał Układ Słoneczny. Uczeni przeanalizowali trajektorie 13 planetoid i planet karłowatych, krążących daleko za Neptunem. Orbity tych tzw. obiektów transneptunowych są do siebie pod pewnym względem zaskakująco podobne. Przyczyną może być wpływ grawitacyjny nieznanej jeszcze planety X, okrążającej Słońce w odległości większej niż orbita Neptuna. Taki obiekt mógłby mieć masę większą niż Ziemia, a mimo to do dziś mógłby pozostać niewykryty.
Planety z pierścieniami. Jak powstały spektakularne systemy pierścieni wokół Saturna i innych planet?
Planety z pierścieniami to wszystkie cztery gazowe planety Układu Słonecznego. Składają się z pyłu, lodu i kawałków kosmicznego gruzu. Te najbardziej spektakularne należą do gazowego olbrzyma Saturna.
W tym artykule: Planety z pierścieniami w Układzie Słonecznym Czy Ziemia też ma pierścienie? Skąd się wzięły planety z pierścieniami? Jak są zbudowane pierścienie? Czym są księżyce pasterskie i jak wpływają na powstanie pierścieni? Planety z pierścieniami z innych układów gwiezdnych W 1655 roku młody, zaledwie 26-letni holenderski astronom Christiaan Huygens w piśmie dotyczącym badań Saturna zamieścił taki anagram: „aaaaaaacccccdeeeeeghiiiiiiillllmmnnnnnnnnnooooppqrrstttttuuuuu”. Rozszyfrował go dopiero cztery lata później w traktacie „Systema Saturnium” (System Saturna), w którym przedstawił swój model w pełnym kształcie. Anagram oznaczał: „Annulo cingitur, tenui, plano, nusquam cohaerente, ad eclipticam inclinato”. Można to przetłumaczyć: jest on [Saturn] otoczony przez cienki, płaski dysk, który nigdzie go nie dotyka i jest nachylony do ekliptyki. Chociaż pierścienie Saturna po raz pierwszy miał zaobserwować w 1610 roku sam Galileusz, to nie był on w stanie zidentyfikować poprawnie tego, co zobaczył. Sądził, że planeta ma „uszy” czy chwytak. Po pewnym czasie zrezygnował z tego wyjaśnienia i uznał, że zwyczajnie popełnił błąd, a żadnych „uszu” nie ma. Natomiast Jan Heweliusz widział w Saturnie planetę potrójną. Trzeba było genialnego Huygensa, by stwierdzić, że to, co Galileusz nazwał uszami, jest w rzeczywistości pierścieniami z gazu, lodu i kosmicznego gruzu. Planety z pierścieniami w Układzie Słonecznym Teraz wiemy, że pierścienie planetarne, kiedyś uważane za charakterystyczne jedynie dla Saturna, istnieją wokół wszystkich olbrzymich planet gazowych naszego Układu Słonecznego. Pierścienie nie są obiektami stałymi, ale składają się z niezliczonych cząstek o rozmiarach od drobinek pyłu po małe księżyce. Skład i wielkość pierścieni poszczególnych planet różni się od siebie. Odkryto 20 nowych księżyców Saturna. Możesz nazwać jednego z nich Jowisz stracił na rzecz Saturna tytuł księżycowego rekordzisty. Jak wyglądają najbliższe planety z pierścieniami? Pierścienie Jowisza są cienkie i składają się z małych cząstek podobnych do pyłu. Pierścienie Saturna są szerokie, jasne, a od strony nasłonecznionej nieprzezroczyste. Główne pierścienie rozciągają się od 6630 km do 120700 km ponad równikiem planety, mają średnio około 20 do 100 metrów grubości. Ale na brzegach pierścienia A występują formacje wystające na trzy kilometry. Uran ma niewidoczne z Ziemi, wąskie, ciemne pierścienie wśród szerokich pasów pyłu. Cechą charakterystyczną pierścieni wokół Neptuna jest pozornie niekompletny zewnętrzny pierścień, w którym można dostrzec wyraźnie jasne łuki. Czy Ziemia też ma pierścienie? Należy zauważyć, że pierścienie nie stanowią jedynie ozdoby. Są skomplikowanymi systemami fizycznymi, lokalnymi laboratoriami kosmicznymi i analogią do innych systemów kosmicznych, takich jak galaktyki i dyski protoplanetarne, z których tworzą się planety. Mars miał pierścienie jak Saturn. Wskazują na to jego księżyce Skład chemiczny, kształt, wielkość i orbity dwóch satelitów Marsa, Fobosa i Deimosa nie są przypadkowe. Te wydłużone obiekty skalne zryte są kraterami, pozostałością po uderzeniach met... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/047dfdb11fe36b752db39b40d30c5162c2324c5a-63214fb.jpeg" width="938" height="624" alt="Mars pierścienie Podpis: NASA/JPL/Space Science Institute/Gordan Ugarkovic; NASA/Vanit Janthra; kolaż Jan Sochaczewski" title="Mars pierścienie Podpis: NASA/JPL/Space Science Institute/Gordan Ugarkovic; NASA/Vanit Janthra; kolaż Jan Sochaczewski" /> Powszechne występowanie materii pierścieniowej wokół planet jest jednym z głównych odkryć naukowych ostatniego ćwierćwiecza. Nowe systemy pierścieni zostały odkryte zarówno przez sondy kosmiczne, jak i obserwatoria naziemne. Nawet wokół Ziemi – w punktach libracyjnych jej układu z Księżycem – znajdują się chmury pyłu, które mogą być pozostałościami po pierścieniu lub materią, której do uformowania się pierścienia nie wystarczyło. Odkryte w 1961 roku, nazywane są od nazwiska odkrywcy Obłokami Kordylewskiego. Skąd się wzięły planety z pierścieniami? Wygląd pierścieni i ich skład różnią się w zależności od planety z pierścieniami, a także w obrębie każdego systemu pierścieni. Pytanie: skąd się wzięły? Powstały z pyłu i kosmicznego gruzu niewykorzystanego przez tworzącą się planetę, lecz utrzymywanego w pobliżu siłą jej grawitacji. Część materiału pochodzi też z rozerwanych księżyców. Do sytuacji rozerwania, czy wręcz zmiażdżenia księżyca dochodzi wtedy, gdy ten zbliży się do planety i przekroczy tzw. granicę Roche’a. Pojęcie pochodzi od nazwiska francuskiego astronoma Édouarda Roche’a, który pierwszy obliczył tę teoretyczną granicę. Tak wygląda kosmiczna "roomba". Po raz pierwszy uchwycono kompletny pierścień Wenus Cały nasz Układ Słoneczny wypełnia masa kosmicznego „kurzu”. Tworzą go niewykorzystane resztki materiału, z którego powstał 4,5 mld lat temu oraz szczątków planetoid i innych ciał ni... Promień Roche’a wiąże się z układem dwóch ciał niebieskich o znacznej różnicy mas. A sama granica jest punktem, po przekroczeniu którego ciało o mniejszej masie, czyli satelita, może zostać rozerwane przez siły pływowe. W takiej sytuacji sama siła grawitacji nie utrzyma mniejszego ciała w całości. Ocenia się, że granica Roche’a wynosi od 2 do 3 promieni ciała o dużej masie. Jak są zbudowane pierścienie? Wiemy już, że pierścienie nie są jednorodną formacją. Składają się z wielu mniejszych „obrączek” o zróżnicowanej charakterystyce, a nawet różnym pochodzeniu. Dzięki odkryciom sondy Cassini wiemy, że jeden z dziewięciu pierścieni Saturna – konkretnie słaby, rozległy pierścień E – jest zasilany przez aktywność geologiczną na Enceladusie, księżycu Saturna. Enceladus: mały, jasny księżyc Saturna, na którym być może istnieje życie! Księżyc Saturna Enceladus, ma średnicę jedynie 505 kilometrów i jest na tyle mały, że zmieściłby się w granicach Polski! Enceladus ma więc tylko jedną siódmą średnicy ziemskiego Ksi.. Pierścień ten składa się z mikroskopijnych drobinek lodu i pyłu, które mają średnicę nie większą od mikrona (0,000001 metra). Pomimo tego rozciąga się na aż 302 tysiące kilometrów i ma około 10 tysięcy kilometrów grubości. W dodatku jest niebieski, przez co na pewno nie ma tego samego składu, co pozostałe pierścienie Saturna. Wszystko dlatego, że zasilają go pióropusze wody i lodowego błota wyrzucane przez Enceladusa. Czym są księżyce pasterskie i jak wpływają na powstanie pierścieni? A skoro już o księżycach mowa, to należy wspomnieć o tych nazywanych pasterskimi. Są to satelity, które „wypasają” pierścienie, co w tym wypadku oznacza nadawanie kształtu pierścieniowi przez oddziaływania grawitacyjne. Najbardziej znanymi księżycami pasterskimi są: Prometeusz i Pandora oraz Epimeteusz z Janusem w układzie Saturna, względem pierścienia F; Kordelia i Ofelia w układzie Urana, wobec pierścienia epsilon; Galatea w układzie Neptuna, wobec pierścienia Adamsa – oddziaływanie jej oraz przypuszczalnie innego, niezaobserwowanego księżyca, tworzy wspomniane łuki w zewnętrznym pierścieniu. Planety z pierścieniami z innych układów gwiezdnych Pierścienie nie są charakterystyczne jedynie dla Układu Słonecznego. Jednak trudno je dostrzec w odległych układach planetarnych ze względu na ich słabą widzialność podczas transferu na tle gwiazdy. Jest jednak pewien wyjątek. Ziemia "pożarła" inną planetę i dzięki temu powstało życie. Fascynująca teoria Nasza planeta mogła dosłownie kiedyś zjeść inną. To nie koniec, bo w wyniku tego kosmicznego kataklizmu mogło dojść do pojawienia się na naszym globie składników potrzebnych do powstani... W 2012 roku grupa astronomów pod przewodnictwem Erika Mamajeka obserwowała transfer obiektu J1407b w gwiazdozbiorze Centaura. Był to gazowy olbrzym lub brązowy karzeł otoczony pierścieniami o epickiej wielkości. W 2015 nowe analizy pozwoliły wyodrębnić ponad 30 pierścieni, każdy szeroki na miliony kilometrów. Cały system pierścieni ma około 120 milionów kilometrów średnicy. To 200 razy więcej niż liczy średnica pierścieni Saturna. Gdyby J1407b miała zastąpić Saturna na naszym niebie, światło odbijane przez pierścienie planety zdominowałoby nocne, a nawet dzienne niebo na Ziemi. Jak powstały tak olbrzymie pierścienie? Astronomowie nie mają jasnej odpowiedzi. Uważa się jednak, że tak ogromna ilość materii nie mogła powstać w wyniku skruszenia księżyców planety. Gdyby porównać to do Układu Słonecznego – należałoby skruszyć wszystkie księżyce Saturna i Jowisza, by uzyskać odpowiednią ilość materiału na pierścienie J1407b.
Planety gazowe – jak zimne i gorące jowisze pomagają zrozumieć ewolucję systemów planetarnych
Jowisz, piąta planeta Układu Słonecznego. Planeta gazowa z rozbudowanym systemem księżyców. Układ planetarny wewnątrz układu planetarnego. Od jego imienia nazwano całą klasę planet gazowych – gorących lub zimnych jowiszów, na które polują teleskopy szukające egzoplanet.
W tym artykule: Planety gazowe – Jowisz Planety gazowe – Saturn Planety gazowe – Uran i Neptun Planety gazowe – misje kosmiczne Planety gazowe – egzoplanety Planety gazowe – badania egzoplanet Cztery zewnętrzne planety Układu Słonecznego – Jowisz, Saturn, Uran i Neptun – to planety ze skalistym, metalicznym lub lodowo-skalnym jądrem. Reszta ich masy jest uformowana z gazów. Głównie z wodoru i helu. Określamy je jako planety gazowe, gazowe olbrzymy lub – od największej tego typu planety naszego układu – jowisze. Są ogromne i masywne. Masa największego gazowego olbrzyma w Układzie Słonecznym, Jowisza, to zaledwie jedna tysięczna masy Słońca. Ale z drugiej strony to ponad dwa razy tyle, ile wynosi łączna masa wszystkich pozostałych planet Układu Słonecznego. Jeszcze lepiej widać to na przykładzie Ziemi – trzeba 320 naszych planet, by dorównać masie Jowisza. Planety gazowe – Jowisz Co ciekawe, skład chemiczny Jowisza jest niemal identyczny z tym, jaki miał pierwotny obłok gazowo-pyłowy, z którego powstał Układ Słoneczny. Wylicza się, że atmosfera Jowisza składa się w 86 proc. z wodoru, w 13 proc. z helu, a resztę stanowi niewielka ilość metanu, tlenu oraz amoniaku. Układ słoneczny: Na początku był chaos Historia Układu Słonecznego to dość zagadkowa układanka. Jedno jest pewne: na początku był chaos. Przeczytaj, jak powstał Układ Słoneczny. Jak na planety gazowe przystało Jowisz oraz kolejna, Saturn, nie mają powierzchni, na której można byłoby wylądować. Nie oznacza to jednak, że są całkowicie jednorodne. Tworzący je wodór zwiększa gęstość wraz z głębokością, a przechodząc do tak zwanego stanu nadkrytycznego (w punkcie krytycznym zanika różnica gęstości między fazą ciekłą a gazową), zmienia się w ciecz. Jeszcze głębiej, pod wpływem ogromnego ciśnienia zmienia się w tzw. wodór zjonizowany lub metaliczny. To właśnie on otacza jądra planet. Dzięki obserwacjom Jowisza wiemy, że w górnych warstwach atmosfery tej planety gazowej prędkość wiatru dochodzi w porywach do 550 km/godz. Co ciekawe, energia niezbędna do wprawienia w ruch mas gazowych wierzchniej partii planety nie pochodzi z promieniowania słonecznego. Jest dostarczana z ciepła płynącego z wnętrza Jowisza. O tym, jak burzliwe procesy zachodzą na największej planecie gazowej Układu Słonecznego najlepiej świadczy kolosalnie wielki, owalny wir burzowy, zwany Wielką Czerwoną Plamą. Gigantyczny cyklon ma naprawdę imponujące rozmiary – 25 na 12 tys. kilometrów. Planety gazowe – Saturn Na kolejnej po Jowiszu planecie gazowej w Układzie Słonecznym, czyli Saturnie, wiatry wieją jeszcze silniej. Według wyliczeń prędkość wiatru może tam dochodzić nawet do 1800 km/godz. Jednak tym, co najbardziej wyróżnia Saturna, są jego charakterystyczne pierścienie. Składają się z lodu i z odłamków skalnych pochodzących z czasów formowania się Układu Słonecznego. To po prostu materiał „złapany” przez grawitację Saturna, lecz niewykorzystany do budowy planety. Pierścienie tej planety zostały podzielone na dziewięć głównych części składających się z wielkiej liczny pomniejszych „obrączek”. Najwyższe szczyty Układu Słonecznego. Osiągają nawet 22 km wysokości! Poznaj wierzchołki korony Układu Słonecznego, takie jak Olymypus Mons, czyli marsjański Olimp. Przy nich chowają się Himalaje! Saturn jest też prawdziwym rekordzistą w kwestii liczby księżyców. Ma ich aż 82, z czego 53 mają oficjalne nazwy. Do tego dochodzą setki „księżyców karłowatych” w pierścieniach planetarnych. Księżyc Saturna Tytan jest drugim największym księżycem Układu Słonecznego, zaraz po księżycu Jowisza Ganimedesie. Tytan jest jedynym księżycem w Układzie Słonecznym posiadającym gęstą atmosferę. Jowisz ma niewiele mniej księżyców od Saturna. Naliczono ich do tej pory 79. Patrząc na masę planety oraz liczbę księżyców często mówi się o Jowiszu nie jako o planecie, ale całym Układzie Jowisza. Czymś w rodzaju pomniejszonej kopii Układu Słonecznego. Planety gazowe – Uran i Neptun Co z Uranem i Neptunem? Przez wiele lat były również określane jako planety gazowe. Jednak w ostatnich czasach częściej nazywa się je lodowymi gigantami. Wszystko dlatego, że poza wodorem i helem, składają się z cięższych substancji lotnych. Mówi się, że składają się z lodów, przy czym lód odnosi się do lotnych związków chemicznych o temperaturze zamarzania powyżej 100 K, takich jak woda, amoniak lub metan, z temperaturami zamarzania odpowiednio 273 K (0 st. C), 195 K (minus 78 st. C) i 91 K (minus 182 st. C). Planety gazowe – misje kosmiczne Lodowe olbrzymy jeszcze nigdy nie były obiektami bezpośrednich misji kosmicznych. Inaczej ma się sprawa z Jowiszem i z Saturnem. Tego ostatniego badała m.in. sonda Cassini-Huygens. Natomiast Jowisz był celem wyjątkowo przełomowej misji Galileo – od imienia Galileusza, który jako pierwszy odkrył i opisał cztery księżyce Jowisza, zwane do dziś galileuszowymi. NASA: Lód na jednym z księżyców Jowisza świeci w ciemności Europa wzywa. Prawdopodobnie ta odległa lodowa orbita może być tylko jednym z prawie 80 znanych księżyców Jowisza, ale liczy się to, co jest w środku. A to, co znajduje się wewnątrz niej,... W tym roku w kierunku Jowisza wystartuje też długo oczekiwana misja JUICE. Biorą w niej udział też polskie instytucje, w tym Centrum Badań Kosmicznych PAN i Astronika. Ale warto pamiętać, że pierwszy historyczny przelot w pobliżu Jowisza miał miejsce 50 lat temu, w 1972 r. Wykonała go sonda Pioneer 10. Planety gazowe – egzoplanety Na odkrycie pierwszych egzoplanet musieliśmy czekać do 9 stycznia 1992 roku. Wówczas w prestiżowym czasopiśmie naukowym „Nature” ukazał się przełomowy artykuł polskiego astronoma Aleksandra Wolszczana i Kanadyjczyka Dale’a A. Fraila, zatytułowany „A planetary system around the millisecond pulsar PSR1257 + 12” (System planetarny wokół pulsara milisekundowego PSR1257 + 12). Aleksander Wolszczan potwierdził tym samym to, co część astronomów podejrzewała od dawna: poza Układem Słonecznym także mogą występować planety. Jedną z najbardziej znanych egzoplanet w typie gorącego Jowisza jest 51 Pegasi, odkryta w 1995 roku. Jest to pierwsza pozasłoneczna planeta orbitująca wokół gwiazdy przypominającej nasze Słońce. Nowa planeta Układu Słonecznego Układ Słoneczny może kryć w sobie jeszcze jedną planetę – donosi magazyn “Nature” Trzydzieści lat później katalog odkrytych egzoplanet liczy pięć tysięcy pozycji, a znaczą jego część zajmują właśnie planety gazowe nazywane jowiszami. A chociaż te odkryte przez prof. Wolszczana zalicza się do planet skalistych, to jedna z hipotez głosi, iż były one niegdyś gazowymi olbrzymami. Miały utracić swoje atmosfery i opaść na niższe orbity w wyniku eksplozji pobliskiej supernowej. W efekcie wokół pulsara pozostały tylko skaliste globy skąpane w jego promieniowaniu. Planety gazowe – badania egzoplanet Teraz wiemy, że planet w typie Jowisza jest w kosmosie bardzo dużo. Właśnie trwają prace nad obserwatorium kosmicznym ARIEL (Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey). Celem projektu ma być obserwacja atmosfer tysiąca egzoplanet w typie Jowisza. Po raz pierwszy w historii do tak szczegółowego zadania zostaną zaprzęgnięte algorytmy uczenia maszynowego. Obserwatorium ma zostać wyniesione na orbitę w 2028 r., jednak prace nad projektem są już bardzo zaawansowane. Wkład w misję mają też polscy naukowcy z dr. hab. Mirosławem Ratajem z CBK PAN na czele.
Na Uranie i Neptunie diamenty spadają z nieba. Naukowcy wiedzą, dlaczego
Nie na powierzchni tych zmrożonych planet, ale tysiące kilometrów pod nią ciśnienie i temperatura są tak duże, że fragmenty węgla z rozłupanych węglowodorów zbijają się w diamenty i opadają głębiej w pobliże jądra – stąd analogia deszczu.
To wszystko oczywiście teoria, aktualnie wspomagana nową hipotezą bazującą na eksperymencie z laserem na swobodnych elektronach generującym twarde promieniowanie X (Linac Coherent Light Source, LCLS). Opisano go w czasopiśmie ”Nature Communications”. Badaniem mechanizmów stojących za ‘’deszczem diamentów” zajęli się eksperci od fizyki cząstek elementarnych z Centrum Liniowego Akceleratora uczelni Stanforda (SLAC), gdzie znajduje się LCLS. Tam właśnie stwierdzono, że węgiel wewnątrz obu planet przechodzi wprost do krystalicznej formy, diamentu. View oEmbed on the source website – Te badania rzucają nieco światła na ten fenomen, zjawisko trudne do wyrażenia z pomocą komputacyjnego modelu: mieszalności dwóch elementów, lub jak połączą się jeżeli je zmieszać – wyjaśnił ekspert od fizyki plazmy Mike Dunne, dyrektor laboratorium obsługującym LCLS i dodał, że udało się pokazać, jak dwa elementy rozdzielają się, ”co przypomina rozdzielenie majonezu z powrotem do oleju i octu”. Jak zauważa Science Alert, Neptun i Uran to dwie najsłabiej chyba poznane planety Układu Słonecznego. Są daleko, oglądała je tylko jedna ziemska sonda i to przy pomocy antycznych, z dzisiejszej perspektywy, instrumentów. Według NASA, zrozumienie tego, co dzieje się wewnątrz i w środku lodowych gigantów byłoby cenne choćby z faktu, że przypominające Neptuna ciała egzoplanety są 10-krotnie bardziej powszechne we Wszechświecie niż ciała niebieskie w rodzaju Jowisza. Nie da się zrozumieć zjawisk zachodzących wewnątrz tych planet bez zajrzenia pod niebieski wodorowo-helowy płaszcz atmosfery. Poniżej znajduje się super gorący, super gęsty i płynny zmrożony koktajl wody, metanu i amoniaku. Warstwy tego miksu przenikają się aż do jądra planety. O tym, że deszcze diamentów mogą faktycznie być czymś realnym naukowcy przekonują od ponad 40 lat. Znajdźcie odpowiednio duże ciśnienie, wysoką temperaturę i z metanu da się zrobić diament. Dlaczego by więc nie na Uranie i Neptunie… Podczas eksperymentu w ośrodku SLAC, zespół naukowców kierowanych przez niemieckiego fizyka Dominika Krausa użył lasera generującego twarde promieniowanie X a metan (CH4) zastąpił polistyrenem (C8H8). – Mamy nowe i obiecujące podejście metodą rozpraszania promieniowania RTG (ang. X-ray scattering). Nasze eksperymenty dostarczają ważnych parametrów tam, gdzie wcześniej mieliśmy tylko jedną wielką niepewność. Im więcej egzoplanet odkryjemy, tym bardziej ta technika okaże się przydatna – wyjaśnił Kraus w informacji prasowej. Mając w ręku odpowiedni materiał trzeba było poddać go działaniu ciśnienia i temperatury jak te panujące 10 tys. km pod powierzchnią Neptuna (tę planetę wybrano do eksperymentu). Laser podgrzał polistyren do temperatury 5000 Kelvinów (4727 st. C) a potem dołożono jeszcze nacisk 1,5 mln atmosfer. – To jakby postawić 250 afrykańskich słoni na powierzchni wielkości kciuka – podkreślił niemiecki fizyk. Potem dokonano badania wspomnianą metodą rozpraszania promieniowania RTG. Pozwala ona śledzić ruch elektronów w polistyrenie, a w konsekwencji zaobserwować przemianę węgla w diament oraz tego, co dzieje się z resztą materiału (zmienia się w wodór). Nie zostają żadne resztki. View oEmbed on the source website - Patrząc teraz na procesy wewnątrz tych dwóch zmrożonych planet wiemy już, że rozbijany węgiel praktycznie wyłącznie tworzy diamenty i nie przyjmuje po drodze płynnej formy – wyjaśnił Dominik Kraus. Odkrycie to dodatkowo tłumaczy pewien niezrozumiały fenomen zbyt wysokiej temperatury panującej wewnątrz Neptuna. Według wszystkiego co dotąd wiedzieliśmy o tej planecie, oddaje 2,6 razy więcej energii niż sama pochłania ze Słońca. - Gdyby diamenty, materiał dużo gęściejszy niż ich otoczenie, faktycznie opadały w głąb Neptuna, mogłaby uwalniać energię grawitacyjną, którą interakcje między diamentami zmieniałyby w energię cieplną – zauważa Science Alert.