Przecenialiśmy Jowisza. „Podręczniki będą wymagały aktualizacji”
Gazowy olbrzym okazał się nieco mniejszy niż uważano. Jowisz nadal pozostaje największą planetą Układu Słonecznego, ale do tej pory źle szacowaliśmy jego wielkość. Myliliśmy się nieznacznie, ale wyraźnie. Skąd ten błąd?
Sonda Juno pozwoliła wykazać, że Jowisz jest o 24 kilometry mniejszy niż sądziliśmy. Dlaczego wcześniej zwiększyliśmy jego rozmiar i jak udało się odkryć tę „mistyfikację”? Chociaż różnica wydaje się niewielka, to dzięki temu odkryciu lepiej rozumiemy ewolucję gazowego giganta. Jak NASA odkryła nowy rozmiar Jowisza? Zaskakujące odkrycie zawdzięczamy sondzie Juno, która od 2016 roku znajduje się na orbicie Jowisza. Pomiarów dokonano za pomocą analizy zakrzywienia sygnałów radiowych wysyłanych przez sondę, gdy przechodziła ona za Jowiszem z punktu widzenia Ziemi (czyli w momencie, w którym planeta znajdowała się pomiędzy Juno a Ziemią). – Kiedy sonda Juno przechodziła za Jowiszem z perspektywy Ziemi, jej sygnał radiowy przemieszczał się przez atmosferę planety, zanim dotarł do nas – tłumaczy planetolog Eli Galanti z Instytutu Weizmana w Izraelu, kierownik badań. To pozwoliło uzyskać szczegółowe mapy temperatury i gęstości atmosfery planety. Udało się dzięki temu uzyskać możliwie najdokładniejszy obraz kształtu i rozmiaru Jowisza. O ile mniejszy jest Jowisz? Dane z Juno zaskakują Średnica równikowa Jowisza jest mniejsza o około 8 km, a średnica od bieguna do bieguna o 24 kilometry. Dotychczasowe dane pochodziły z lat 70. XX wieku i opierały się na misjach Pioneer i Voyager, które łącznie dostarczyły zaledwie 6 punktów pomiarowych. Juno wzbogaciła te informacje o 26 dodatkowych punktów. „Tych kilka kilometrów ma znaczenie” Choć zmniejszenie rozmiaru o kilka kilometrów może wydawać się pozornie nieistotne, dla naukowców ma to ogromne znaczenie. – Nawet niewielkie przesunięcie w promieniu planety pozwalają znacznie lepiej dopasować modele wnętrza Jowisza do dostępnych danych grawitacyjnych i atmosferycznych – wyjaśnia Eli Galanti. Lepsze zrozumienie rozmiaru planety umożliwia dokładniejsze modelowanie jej wewnętrznej struktury, a tym samym poznanie procesów zachodzących we wnętrzu gazowego olbrzyma. To przełomowe podejście może mieć wpływ na naszą wiedzę o innych planetach gazowych tego typu – nie tylko w Układzie Słonecznym, ale także wokół innych gwiazd. Jak wielki jest Jowisz? Ziemia to stosunkowo mała planeta – szczególnie w porównaniu z Jowiszem. Gazowy olbrzym jest tak ogromny, że zmieściłyby się w nim wszystkie inne planety, a sama Ziemia ponad 1300 razy (niegdyś Jowisz mógł być nawet większy i mieścić ich nawet 2000). Składa się głównie z wodoru i helu ze śladowymi ilościami innych gazów. Silne wiatry i burze owiewające piątą planetę od Słońca widzimy jako wyraźne przemieszczające się po niej pasy. Źródło: Reuters, Space.com, Nature Astronomy Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Nastolatka z Katowic odkryła nowe ciało niebieskie – i nazwała je imieniem wybitnego polskiego astronoma
Polska uczennica, Maria Wicher, została uznana za współodkrywczynię nowej planetoidy. Nazwała ją „Wolszczan”, oddając hołd profesorowi, którego wykład ją zainspirował. Odkrycie nastolatki to efekt międzynarodowej współpracy badawczej i zaangażowania młodych ludzi w naukę.
Nauka to nie tylko dzieło ekspertów po wielu latach edukacji i pracy. Udowodniła to pewna nastolatka z Katowic. Zainteresowana astronomią licealistka zaangażowała się w projekt nauki obywatelskiej i dokonała ważnego odkrycia. Młoda Polka nie poprzestała jednak na własnym osiągnięciu - dzięki niej nowo odkryte ciało niebieskie dostało imię Aleksandra Wolszczana, jednego z najwybitniejszych astronomów. Obywatelka odkrywa planetoidę Maria Wicher, licealistka i członkini Polskiego Towarzystwa Miłośników Astronomii oraz młodzieżowej sekcji AstroYouth działającej przy Polskim Towarzystwie Astrobiologicznym, brała udział w japońskim projekcie nauki obywatelskiej „Come on! Impacting ASteroids” (COIAS). Amatorzy mogą w nim analizować i interpretować dane naukowe pod okiem badaczy. Młoda astronomka analizowała archiwalne zdjęcia z teleskopu Subaru pracującego na Hawajach. Wypatrzyła na nich nieznaną planetoidę. Oficjalnie jej współodkrywcami są jeszcze naukowcy: Todd Fisher, Nao Ikeda i Jiashuo Zhang. Jak nazwać nieznany obiekt? Prawo nadawania nazw planetoidom przysługuje ich odkrywcom. W tym przypadku ten zaszczyt przypadł zatem Marii Wicher. Do tej pory obiekt pozostawał bezimienny – nosił tylko techniczny numer 805997. Oczywiście proponowane nazwy muszą spełniać kryteria ustalone przed Międzynarodową Unię Astronomiczną. Ta organizacja jako jedyna na świecie ma prawo nadawać obiektom astronomicznym oficjalne nazwy. Kosmiczne spotkanie i inspiracja W 2023 r. Maria Wicher uczestniczyła w wykładzie prof. Aleksandra Wolszczana na konferencji Europejskiego Towarzystwa Astronomicznego. Wówczas pojawiła się w jej głowie myśl: jeśli kiedykolwiek odkryję kosmiczny obiekt i będę miała prawo nadać mu nazwę, uhonoruję w ten sposób dokonania naukowe tego polskiego radioastronoma. To zobowiązane szybko znalazło pozytywny finał. W grudniowym biuletynie wydanym przez komitet ds. nazewnictwa małych ciał w Układzie Słonecznym przy Międzynarodowej Unii Astronomicznej ogłoszono nowe nazwy dla planetoid, w tym obiektu „Wolszczan”. Obiekt ten zlokalizowany jest w głównym pasie planetoid znajdującym się między Marsem a Jowiszem. Jego szacowana średnica wynosi ok. 1,2 km. Kim jest Aleksander Wolszczan? Prof. Aleksander Wolszczan jest wybitnym astronomem i astrofizykiem. Zasłynął w świecie jako odkrywca pierwszych planet pozasłonecznych krążących wokół pulsara PSR B1257+12 w gwiazdozbiorze Panny. Jego przełomowe odkrycie zapoczątkowało intensywny rozwój badań nad planetami pozasłonecznymi. Liczba znanych planet poza Układem Słonecznym przekroczyła już 6000. Kariera naukowa prof. Aleksandra Wolszczana rozpoczęła się na Uniwersytecie Mikołaja Kopernika w Toruniu. Od roku 1992 roku jest związany z Uniwersytetem Stanowym Pensylwanii, jednak utrzymuje stały związek z polskim i toruńskim środowiskiem naukowym. Na przykład od roku 2004 z inicjatywy i przy udziale prof. Wolszczana astronomowie z UMK prowadzą pensylwańsko-toruński projekt poszukiwania planet pozasłonecznych. Zaowocował odkryciem już ponad 30 planet przy innych gwiazdach oraz pięcioma doktoratami. Źródło: Portal UMK Nasz autor Szymon Zdziebłowski Dziennikarz naukowy i podróżniczy, z wykształcenia archeolog śródziemnomorski. Przez wiele lat był związany z Serwisem Nauka w Polsce PAP. Opublikował m.in. dwa przewodniki turystyczne po Egipcie, a ostatnio – popularnonaukową książkę „Wielka Piramida. Tajemnice cudu starożytności” o największej egipskiej piramidzie. Miłośnik niewielkich, lokalnych muzeów. Uwielbia długie trasy rowerowe, szczególnie te prowadzące wzdłuż rzek. Lubi poznawać nieznane zakamarki Niemiec, zarówno na dwóch kółkach, jak i w czasie górskiego trekkingu.
Największy księżyc Układu Słonecznego skrywa pod lodem ocean – co nas tam czeka?
Największy księżyc Jowisza, Ganimedes, to obiekt, który zaskoczył nie tylko samego Galileusza, ale zaskakuje też współczesnych naukowców. Skrywa cechy, których wcześniej nie spodziewano się znaleźć na księżycach planet olbrzymów.
Spis treści: Skąd wzięła się nazwa Ganimedes? Historia jednego z księżyców Jowisza Ganimedes – największy i najbardziej złożony księżyc Jowisza Największy księżyc w Układzie Słonecznym Magnetosfera i atmosfera Ganimedesa Jak jest zbudowany Ganimedes? Ziemskie misje na Ganimedesa Największy księżyc Jowisza, Ganimedes, został odkryty przez Galileusza już w XVII wieku. Mimo że upłynęło kilka stuleci, obiekt ten wciąż pozostaje zagadką dla naukowców. To właśnie ten księżyc jest największy nie tylko wokół Jowisza, ale też w całym Układzie Słonecznym – przewyższa rozmiarami nawet planetę Merkury. Badania prowadzone przez sondy kosmiczne pokazały, że Ganimedes ma cechy, które upodabniają go do planet skalistych. Jedną z takich cech jest posiadanie własnego pola magnetycznego – wyjątkowego wśród księżyców. Dodatkowo jego powierzchnia pokryta jest lodem wodnym, a pod nią może kryć się ocean ciekłej wody. Skąd wzięła się nazwa Ganimedes? Historia jednego z księżyców Jowisza Choć dziś Ganimedes to jedno z najbardziej rozpoznawalnych imion w Układzie Słonecznym, początkowo wcale nie odnosiło się do tego księżyca. Galileusz, który jako pierwszy zaobserwował cztery największe księżyce Jowisza w 1610 roku, nazwał je w sposób czysto techniczny – Ganimedes otrzymał oznaczenie Jowisz III. Ten schemat miał podkreślać kolejność odkrycia oraz ich relację z planetą macierzystą. Odkrycie satelitów Jowisza było przełomowe – udowadniało, że nie tylko Ziemia może mieć księżyce, co osłabiało geocentryczny model wszechświata. W połączeniu z teorią heliocentryczną Mikołaja Kopernika, obserwacje Galileusza przyczyniły się do rewolucji naukowej i zmiany naszego pojmowania kosmosu. Z czasem pojawiła się potrzeba nadania tym ciałom niebieskim bardziej rozpoznawalnych nazw. Z inicjatywą wystąpił Johannes Kepler, który zaproponował, by satelity Jowisza nazwać imionami kochanków Zeusa (grecka wersja imienia Jowisza). To właśnie dzięki jego sugestii księżyc Jowisz III zyskał nazwę Ganimedes. W mitologii greckiej Ganimedes był pięknym księciem trojańskim, którego Zeus – oczarowany jego urodą – porwał na Olimp. Tam młodzieniec został podczaszym bogów, a według wielu przekazów także kochankiem Zeusa. To symboliczne odniesienie do mitologii nie było przypadkowe – w epoce renesansu astronomowie często czerpali z kultury antycznej przy nazywaniu nowych odkryć. Dzięki temu naukowe klasyfikacje zyskały też głębszy wymiar kulturowy i filozoficzny. Ganimedes – największy i najbardziej złożony księżyc Jowisza Ganimedes to nie tylko największy spośród księżyców Jowisza, ale również największy naturalny satelita w całym Układzie Słonecznym. Znajduje się na siódmej pozycji pod względem odległości od planety i jest trzecim co do kolejności spośród czterech księżyców galileuszowych – tych, które w 1610 roku odkrył Galileusz. Orbita Ganimedesa przebiega w odległości około 1,2 miliona kilometrów od Jowisza, a jeden pełny obieg wokół planety zajmuje mu nieco ponad siedem ziemskich dni. Ten lodowo-skalisty księżyc ma ponad 4,5 miliarda lat, co oznacza, że jego wiek jest zbliżony do samego Jowisza oraz innych ciał Układu Słonecznego. Powstał w procesie akrecji – czyli łączenia się drobnych cząsteczek gazu i pyłu – z pozostałości materii, która pozostała po formowaniu się Jowisza. W porównaniu z innym dużym księżycem Jowisza, Kallisto, Ganimedes powstał bliżej planety, w obszarze, gdzie materia była bardziej zagęszczona. To miało istotny wpływ na jego ewolucję geologiczną. Dzięki większej gęstości i krótszemu czasowi formowania się, w jego wnętrzu zatrzymywało się więcej ciepła akrecyjnego – energii wydzielanej podczas formowania się obiektu. To z kolei umożliwiło topnienie lodu wewnątrz księżyca i doprowadziło do różnicowania struktury wewnętrznej – czyli oddzielenia się materiału skalistego od lodowego. W efekcie Ganimedes posiada warstwową budowę geologiczną, złożoną z jądra, płaszcza i zewnętrznej skorupy lodowej. Tak złożona struktura czyni go jednym z najbardziej fascynujących obiektów badawczych wśród księżyców gazowych olbrzymów. Największy księżyc w Układzie Słonecznym Ganimedes ma rozmiar dwóch trzecich Marsa. Jest największym satelitą w Układzie Słonecznym. Jest też większy od Merkurego i Plutona. Jest również ponad dwa razy masywniejszy od naszego Księżyca, co czyni go najbardziej masywnym ze wszystkich księżyców planetarnych w Układzie Słonecznym. Biorąc pod uwagę jego masę i średnicę ponad 5 tys. km, powinien być planetą. Ale ponieważ krąży wokół planety, a nie wokół Słońca, jest klasyfikowany jako księżyc. A chociaż Ganimedes jest większy od Merkurego, ma tylko połowę jego masy, co klasyfikuje go jako obiekt o niskiej gęstości. Ganimedes jest pływowo związany z Jowiszem. Oznacza to, że utrzymuje tę samą tarczę zwróconą w kierunku Jowisza podczas swojej wędrówki po orbicie. Porusza się po niej z prędkością 39 165 km/godz. Pełny obieg wokół gazowego olbrzyma zajmuje mu 7,1 dnia ziemskiego. Ganimedes wykonuje również jedno okrążenie w tym samym czasie, w którym Europa okrąża Jowisza dwa razy, a księżyc Io – cztery razy. Niedawno pisaliśmy o niezwykłym odkryciu. Spektakularna katastrofa wydarzyła się około 4 miliardy lat temu, gdy w Ganimedesa – księżyc Jowisza – uderzyła planetoida nawet dwudziestokrotnie większa od tej, która spowodowała zagładę dinozaurów na Ziemi. W wyniku zderzenia zmieniło się ułożenie Ganimedesa względem Jowisza. Magnetosfera i atmosfera Ganimedesa Co ciekawe, Ganimedes jest jedynym znanym satelitą Układu Słonecznego z własną magnetosferą. A chociaż jest ona bardzo słaba, uważa się, że została stworzona przez prądy konwekcyjne w żelaznym jądrze tego księżyca. Szczegółowe badania magnetosfery Ganimedesa są bardzo trudne. Dzieje się tak, ponieważ znaczna jej część jest zagłuszona przez znacznie silniejszą magnetosferę Jowisza. Magnetosfera wiąże się również z atmosferą. Ta otaczająca Ganimedesa jest niezwykle cienka. Chociaż zawiera tlen, to jego zawartość jest zbyt niska, aby podtrzymać życie w obecnym rozumieniu. Powłoka gazowa księżyca jest bardzo rozcieńczona i stale tracona lub niszczona, po czym ponownie powstaje przy powierzchni. Gęstość gazu jest tak niska, że cząsteczki prawie nigdy nie zderzają się ze sobą. Jak jest zbudowany Ganimedes? Największy księżyc Układu Słonecznego składa się ze skał i lodu wodnego, w mniej więcej równych proporcjach. Ma płynne, bogate w żelazo jądro i stosunkowo gruby płaszcz. Według analiz dokonanych m.in. dzięki danym z sondy Galileo oraz tym zebranym przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a, ma również głęboki ocean. Prawdopodobnie zawiera on więcej wody niż wszystkie oceany Ziemi razem wzięte. Ocean ten jest przykryty grubą lodową skorupą. Dzięki obserwacjom satelitarnym wiemy też, że Ganimedes ma polarne czapy lodowe, które prawdopodobnie składają się z lodu wodnego. Czapy polarne rozciągają się do 40 stopni szerokości geograficznej. Chociaż istnieje wiele teorii na temat ich pochodzenia, dane z sondy Voyager sugerują, że powstają w wyniku bombardowania plazmą pola magnetycznego księżyca. To zmusza cząsteczki wody do migracji na wyższe szerokości geograficzne, gdzie zamienia się w szron w chłodniejszych obszarach w regionach polarnych. Ziemskie misje na Ganimedesa Do tej pory Ganimedesa badało kilka statków kosmicznych. Pierwsza była sonda Pioneer 10, która przeleciała w jego pobliżu w 1973 roku. Rok później był to Pioneer 11. Ale najwięcej o Ganimedesie dowiedzieliśmy się dzięki sondzie Galileo. Przeleciała ona na wysokości 162 km nad powierzchnią księżyców galileuszowych i wykonała szczegółowe zdjęcia. Misja ESA JUICE przyjrzy się trzem księżycom (Ganimedesowi, Kallisto i Europie). Ganimedes będzie w centrum uwagi, ponieważ pokazuje, jak ewoluują lodowe światy i jak mogą nadawać się do zamieszkania. Naukowcy spróbują dowiedzieć się więcej o oceanie i lodowej skorupie, szczegółowo zmapować jego powierzchnię, poznać jego wnętrze, zbadać atmosferę i zbadać pole magnetyczne. Jednym z celów misji jest też sprawdzenie, czy Ganimedes może stać się w przyszłości bazą przesiadkową dla wypraw w odległy kosmos. Źródło: NASA, ESA 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”.
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”.
„Ziemia zawsze ma więcej księżyców, niż nam się wydaje”. Astronomowie odkryli tajemnicze skały
Quasi-księżyc PN7 został wykryty przez astronomów dopiero tego lata. To jedna z kilku tajemniczych skał, które przemierzają kosmiczną przestrzeń w pobliżu Ziemi, niepostrzeżenie towarzysząc jej w ruchu wokół Słońca.
Spis treści: Jak działają quasi-księżyce? Czym są quasi-księżyce i mini-księżyce? Skąd się biorą te obiekty? Czy można je nazwać księżycami? Przyszłość Ziemi z quasi-księżycami W Układzie Słonecznym pojawił się intrygujący gość. Tajemnicza kosmiczna skała, mniej więcej wielkości budynku, podąża obok Ziemi w jej podróży wokół Słońca. Astronomowie nie mieli o niej pojęcia aż do tego lata. Obiekt od dekad okrążał naszą planetę w takiej konfiguracji orbitalnej, że można go nazwać „quasi-księżycem”. Kiedy dr Ben Sharkey, astronom z University of Maryland, pierwszy raz usłyszał o obiekcie PN7, jak nazywają go teraz naukowcy, powiedział: „O, super, kolejny”. PN7 jest po prostu najnowszym odkryciem w niekończącym się korowodzie małych, księżycopodobnych obiektów kręcących się w pobliżu Ziemi. Jak działają quasi-księżyce? Nasza planeta ma też inne quasi-księżyce podobne do PN7. One również okrążają Słońce, ale ich pętle w przestrzeni – czasem wyprzedzające Ziemię, a czasem pozostające w tyle – sprawiają wrażenie, jakby tak naprawdę krążyły wokół naszej planety. Są też mini-księżyce, które faktycznie zostają schwytane przez ziemską grawitację. Tymczasowo orbitują wokół Ziemi, zanim zdołają się wyrwać. Żaden z nich nie może się równać z Księżycem – jedynym naturalnym satelitą Ziemi, perłą nocnego nieba. Inne obiekty widać tylko w potężnych teleskopach, zwłaszcza takich, które potrafią wychwycić słabiutki blask Słońca odbijający się od maleńkich, szybko poruszających się w mroku skał. Jednak każde nowe odkrycie przypomina o uroczej prawdzie: Ziemia zawsze ma więcej księżyców, niż nam się wydaje. – One naprawdę każą nam porzucić uporządkowaną, statyczną wizję Układu Słonecznego – mówi dr Sharkey. Czym są quasi-księżyce i mini-księżyce? W Układzie Słonecznym Ziemia nie jest jedyną planetą z „pasażerami na gapę”. Astronomowie wykryli pierwszy znany quasi-księżyc wokół Wenus w 2002 roku. Odkrycie PN7 podnosi liczbę znanych quasi-księżyców Ziemi do co najmniej siedmiu. Najprawdopodobniej jest ich więcej, tylko wciąż pozostają niewykryte. Te małe ciała mogą wskakiwać i wypadać ze wspólnej z Ziemią orbity czystym grawitacyjnym przypadkiem. Doświadczają też delikatnych grawitacyjnych szarpnięć ze strony naszej planety. Do tej pory odkryte quasi-księżyce mają rozmiary od mniej więcej 9 do ponad 300 metrów. PN7 jest obecnie uważany za jeden z najmniejszych w tej grupie. PN7, wykryty przez obserwatorium Pan-STARRS na Hawajach pod koniec sierpnia, zsynchronizował się z ruchem Ziemi mniej więcej w połowie lat 60., jeszcze zanim pierwsi ludzie stanęli na Księżycu. Naukowcy przewidują, że w 2083 roku PN7 zejdzie na inną orbitę wokół Słońca. Inny obiekt odkryty przez Pan-STARRS w 2016 roku, Kamoʻoalewa, ma status quasi-księżyca od około stu lat i utrzyma go jeszcze przez kolejne 300 lat. Skąd się biorą te obiekty? Mini-księżyce również pojawiają się z grawitacyjnego przypadku, z tą różnicą, że Ziemia naprawdę je zatrzymuje na swojej orbicie. Zwykle okrążają naszą planetę krócej niż rok. Ich orbity są bardzo niestabilne, więc łatwo mogą zostać wyrzucone z powrotem w przestrzeń. Astronomowie zaobserwowali jak dotąd tylko cztery mini-księżyce. Najnowszy, mniej więcej wielkości około 10-metrowego autobusu szkolnego, uciekł z orbity Ziemi w zeszłym roku po kilku miesiącach. Większość mini-księżyców jest dość mała, co sprawia, że trudno je wykryć – mówi Grigori Fedorets, astronom z Uniwersytetu w Turku w Finlandii. Na razie nie znamy żadnego mini-księżyca aktualnie uwięzionego na orbicie Ziemi. Analiza przeprowadzona przez Fedoretsa sugeruje jednak, że w każdej chwili Ziemia ma gdzieś w pobliżu mini-księżyc o średnicy kilku metrów. Inne badania wskazują, że takich obiektów może być nawet sześć. Czy można je nazwać księżycami? Może się wydawać przesadą nazywanie dużego głazu księżycem, nawet w wersji mini. Podobnie z niektórymi mniejszymi quasi-księżycami, takimi jak Kamoʻoalewa, który jest mniej więcej wielkości diabelskiego młyna. Astronomowie nie mają jednak oficjalnego zestawu reguł określających, jak klasyfikować obiekty udające księżyce. W 2018 roku zespół naukowców doniósł o odkryciu dwóch „widmowych księżyców” – rozmytych obłoków pyłu kosmicznego orbitujących razem z Księżycem. Jeżeli każdy z tych obłoków zawiera mnóstwo drobin materii, to, jak mówi Sharkey: – Czy powinniśmy nazywać to jednym widmowym księżycem, czy raczej stu tysiącami księżyców? Mimo wszystko te „być-może-księżyce” wnoszą do astronomii poczucie bliskości, którego brakuje odleglejszym cudom Kosmosu. Kat Volk, planetolożka z Planetary Science Institute w Arizonie, przyznaje, że czasem zazdrości kolegom badającym tę część Układu Słonecznego. Jej własne cele badawcze – małe ciała niebieskie za Neptunem – „nie okrążą Słońca choćby raz w ciągu mojego życia, bo ich okresy obiegu są tak długie”, mówi. Przyszłość Ziemi z quasi-księżycami Tymczasem wędrówki quasi-księżyców i mini-księżyców w wewnętrznej części Układu Słonecznego rozgrywają się w dużo krótszej skali czasu. Dają przez to, jak mówi badaczka, „bardzo fajny, realny przykład dynamiki orbitalnej”. Naukowcy wciąż próbują ustalić pochodzenie chwilowych gości Ziemi. Mogą to być planetoidy bliskie Ziemi, należące do populacji tysięcy kosmicznych skał, które kiedyś tworzyły część głównego pasa planetoid między Marsem a Jowiszem. Możliwe też, że są to fragmenty naszego Księżyca, wyrwane z jego powierzchni przez uderzenia innych skał. Kamoʻoalewa może być właśnie takim przypadkiem – jego skład chemiczny wydaje się bardziej księżycowy niż jakiejkolwiek innej obserwowanej planetoidy. Jeszcze inna teoria głosi, że są to ostatni ocaleni z pradawnej populacji planetoid. Sharkey sugeruje jednak, że nie ma powodu wybierać tylko jednego wyjaśnienia. Dodatkowe księżyce Ziemi – przeszłe, obecne i przyszłe – mogą łączyć wszystkie trzy scenariusze. Astronomowie podkreślają, że dopiero od niedawna teleskopy są wystarczająco czułe, by dostrzegać tak małe ciała jak PN7. Z niecierpliwością czekają, jakie jeszcze księżycopodobne obiekty odkryją potężne instrumenty, zwłaszcza nowe obserwatorium Very C. Rubin. Gdy naukowcy obserwują te obiekty, zajmują się niezwykle starym zagadnieniem – mechaniką nieba, która niegdyś całkowicie odmieniła nasze wyobrażenie o miejscu Ziemi we Wszechświecie. Choć kilka mini-księżyców nie wywoła rewolucji kopernikańskiej, przypominają, że kosmos jest w ciągłym ruchu. Jedna rzecz prawdopodobnie się nie zmieni. – Ziemia nie będzie w stanie trwale przechwycić drugiego prawdziwego księżyca – takiego, który nie ucieknie przy najmniejszym grawitacyjnym zakłóceniu – mówi Fedorets. Taki scenariusz wymagałby bardzo bliskiego spotkania z masywnym obiektem planetarnym, co w historii Układu Słonecznego nie jest już możliwe. Za to przyszłość niemal na pewno jest pełna towarzyszy podróży takich jak PN7 – małych odtrutek na kosmiczną samotność Ziemi, jedynej planety z zaledwie jednym satelitą. Źródło: National Geographic
Udało się odnaleźć zalążek Ziemi. Jego analiza wskazuje, że w kosmosie istnieją nieznane typy meteorów
Ziemia liczy sobie około 4,54 miliarda lat. Jednak zanim uformowała się do obecnej wielkości i kształtu, przez około 100 milionów lat była planetarnym dzieckiem. Naukowcom z Massachusetts Institute of Technology (MIT) udało się odnaleźć ślady tej pierwotnej „proto-Ziemi”, ukryte w najgłębszych i najstarszych warstwach naszej planety.
Nasza planeta uformowała się z obłoku gazu i pyłu zwanego dyskiem protoplanetarnym, który powstał po zapadnięciu się materii pozostałej po narodzinach Słońca. W analogiczny sposób uformowały się inne planety. Przez pierwsze kilkaset milionów lat Ziemia nie przypominała tego, co znamy dzisiaj. Była raczej półpłynną masą stopionej skały. Nieco jak planeta Mustafar z uniwersum „Gwiezdnych Wojen”. Narodziny planety W swoim okresie protoplanetarnym Ziemia rosła głównie w wyniku bombardowania przez duże obiekty – komety i meteoryty. Pierwotna masa Ziemi zwiększała się, a grawitacja ściągała cięższe pierwiastki, jak żelazo i nikiel, do środka, tworząc jądro. Lżejsze materiały unosiły się na powierzchnię, a wiatr słoneczny i wysoka temperatura eliminowały pozostałe gazy. Dopiero po zakończeniu okresu akrecji, czyli grawitacyjnego zbierania odłamków skalnych ze swojej trajektorii oraz po uformowaniu się jądra, można było nazwać Ziemię planetą. Właśnie temu pierwotnemu okresowi przyjrzała się dr Nicole Nie, geochemiczka z Massachusetts Institute of Technology (MIT). Uczona wraz ze swoją grupą badawczą po raz pierwszy odkryła ślady tej pierwotnej „proto-Ziemi”, ukryte w najgłębszych i najstarszych warstwach naszej planety. Swoje odkrycie przyrównują do odnalezienia w wiadrze piasku pojedynczego ziarenka. – To być może pierwszy bezpośredni dowód na zachowanie materiałów pochodzących z proto-Ziemi. Widzimy fragment bardzo dawnej Ziemi – sprzed kolizji, która uformowała Księżyc. To niezwykłe, bo spodziewaliśmy się, że tak wczesny ślad zostałby dawno zatarty przez miliardy lat ewolucji geologicznej – mówi dr Nicole Nie. Odnalezione ślady mogą dostarczyć informacji o warunkach panujących na Ziemi, gdy była jeszcze młodą planetą. Odkrycie może również pomóc lepiej zrozumieć, w jaki sposób powstają planety podobne do naszej. Kosmiczna katastrofa Dzieciństwo naszej planety trwało – jak na skalę kosmosu – wyjątkowo krótko. Proto-Ziemia utrzymała się przez około 100 milionów lat. Później doszło do gigantycznej katastrofy. W naszą planetę uderzył obiekt wielkości Marsa, nazwany przez naukowców Theia. Zderzenie było gwałtowne i poskutkowało oderwaniem się fragmentu naszej protoplanety, wymieszaniem się składowych obu planet i utworzeniem Księżyca. Chcąc zajrzeć jak najdalej w głąb historii naszej planety, zespół dr Nie poszukiwał deficytu izotopu potasu-40. Już wcześniej badania meteorytów wykazały, że różnice w składzie izotopowym potasu mogą ujawnić pochodzenie skał – zarówno ziemskich, jak i kosmicznych. Naukowcy poddali analizie próbki skał z Grenlandii, Kanady i Hawajów, czyli z miejsc, gdzie aktywność wulkaniczna wydobywa materiał z głębokiego płaszcza Ziemi. W zebranym materiale odnaleźli m.in. sygnaturę potasu, której nigdy wcześniej nie zaobserwowano. Naukowcy przekonują, że ten chemiczny „odcisk palca” nie pojawił się w żadnej innej sytuacji do tej pory zarejestrowanej. Nie odnaleziono go ani w śladach po znanych historycznych zdarzeniach, ani też we współczesnych nam procesach geologicznych. Zdaniem badaczy najbardziej prawdopodobnym wyjaśnieniem jest pozostałość z czasów, gdy Ziemia dopiero się formowała. Symulacja proto-Ziemi Aby przetestować tę hipotezę, naukowcy wykonali serię symulacji komputerowych opartych na danych z meteorytów. Wyniki modelowania wskazały, że trop był właściwy – „chemiczny odcisk palca” jest materiałem pochodzącym z proto-Ziemi. Co ciekawe, badacze z MIT odnieśli niejako podwójny sukces. Nie dość, że znaleźli ślad zalążka Ziemi, to wykazali też, że w Układzie Słonecznym muszą istnieć nieznane jeszcze nauce typu meteorów. A to otwiera zupełnie nowe kierunki badań nad genezą naszej planety i całego Układu Słonecznego. – Naukowcy od dawna próbują odtworzyć pierwotny skład chemiczny Ziemi, łącząc dane z różnych grup meteorytów. Nasze wyniki pokazują jednak, że znany obecnie katalog meteorytów nie jest kompletny – a więc wciąż mamy wiele do odkrycia na temat pochodzenia naszej planety – podsumowuje dr Nicole Nie. Źródło: Nature 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”.
Na Enceladusie, księżycu Saturna, odnaleziono złożone związki organiczne. Czy cegiełki kosmicznego życia są wszędzie?
Równo 26 lat po dotarciu sondy Cassini-Huygens w okolice Saturna i osiem lat po zakończeniu tej przełomowej misji, dane zebrane przez sondę wciąż zaskakują. Dzisiaj opublikowano informację, z której wynika, że na księżycu Saturna Enceladusie odnaleziono złożone cząstki organiczne. Czy oznacza to, że w oceanach Enceladusa może tlić się życie?
Spis treści: Gejzery Enceladusa Polowanie na świeży lód Cegiełki życia Lądowanie na Enceladusie Wiele misji kosmicznych ma jeden wspólny cel, którym jest poszukiwanie życia w kosmosie. Lata badań pokazały nam, jak często bazowaliśmy jedynie na naszych wyobrażeniach lub skąpych danych. Było tak na przykład z istnieniem wody w kosmosie. Jeszcze do połowy ubiegłego wieku panowało dość powszechne przekonanie, że woda jest czymś wyjątkowym i można ją znaleźć w naszym układzie planetarnym jedynie na Ziemi. Era sond kosmicznych udowodniła, że wody w kosmosie jest naprawdę dużo. Jest na planetach, księżycach, planetoidach. Jest również, co wykazała sonda Cassini-Huygens w 2005 roku, na księżycu Saturna – Enceladusie. Od tej chwili rozpoczęły się astrobiologiczne debaty dotyczące tego, czy woda ta pozwoliła na utworzenie się złożonych cząsteczek organicznych określanych jako cegiełki życia. Co więcej, część uczonych uważała, że związki te mogą być wystrzeliwane w kosmos przez aktywne gejzery tego księżyca. Pióropusze największych wznoszą się nawet 400 kilometrów od Enceladusa, czyli na wysokość, po jakiej porusza się nad Ziemią Międzynarodowa Stacja Kosmiczna. Gejzery Enceladusa Teraz, dzięki nowej analizie danych zebranych przez misję Cassini wiemy więcej o tym, co znajduje się w pióropuszach gejzerów Enceladusa i na samym księżycu. Dzisiaj na łamach prestiżowego czasopisma „Nature” ukazał się artykuł opisujący kwestię złożonej chemii organicznej na tym odległym księżycu. Jak już wspomnieliśmy, w 2005 roku Cassini po raz pierwszy wykryła dowody na istnienie oceanu ukrytego pod lodową skorupą Enceladusa. Z pęknięć w pobliżu południowego bieguna księżyca wyrzucane są strumienie wody, które unoszą w przestrzeń kosmiczną drobiny lodu. Część z nich opada z powrotem na powierzchnię księżyca, a część jest przyciągana przez grawitację Saturna. Tworzą pierścień wokół Saturna, odpowiadający orbicie Enceladusa. – Cassini przez cały okres przelotów przez pierścień E Saturna rejestrowała próbki z Enceladusa. Znaleźliśmy już wiele cząsteczek organicznych w tych ziarnach lodu, w tym prekursory aminokwasów – mówi główny autor badań, Nozair Khawaja. Polowanie na świeży lód Ponieważ znajdujące się w pierścieniu E drobiny lodu z Enceladusa mogą mieć setki, a nawet tysiące lat, nie oddają w pełni charakterystyki tego, co znajduje się na księżycu. Bez wątpienia zostały zmodyfikowane przez działanie promieniowania kosmicznego. Dlatego naukowcom zależało na zbadaniu świeżych cząstek, dopiero wyrzuconych z podskórnego oceanu. Z zaskoczeniem odkryli, że mają dane na ich temat. W 2008 roku Cassini przeleciała bezpośrednio przez strumień lodowych cząstek dopiero wyrzuconych z Enceladusa. Nieskazitelnie świeże drobiny uderzyły w instrument Cosmic Dust Analyzer (CDA) z prędkością ok. 18 km/s. Jest to dwukrotnie więcej niż wynosi prędkość orbitalna wokół Ziemi. Były to najświeższe i najszybsze ziarna lodu, jakie kiedykolwiek zarejestrowała sonda. Właśnie prędkość, z jaką zostały wystrzelone, okazała się wyjątkowo ważna. – Ziarna lodu zawierają nie tylko zamarzniętą wodę, lecz także inne cząsteczki, w tym organiczne. Przy niższych prędkościach uderzenia lód rozpada się tak, że sygnał od klastrów cząsteczek wody zasłania sygnały od cząsteczek organicznych. Przy większej prędkości woda nie tworzy klastrów i możemy dostrzec te wcześniej ukryte sygnały – wyjaśnia Nozair Khawaja. Cegiełki życia Jakie są wyniki nowej analizy? Po pierwsze, potwierdzono, że cząsteczki organiczne wcześniej znajdowane w pierścieniu E Saturna występują również w świeżych ziarnach lodu. To potwierdza ich powstawanie w oceanie Enceladusa. Poza tym odnaleziono też zupełnie nowe cząsteczki, nigdy wcześniej niezaobserwowane w otoczeniu Enceladusa. Należą do nich fragmenty alifatyczne, estry/alkeny, etery/etyl oraz związki zawierające azot i tlen. Na Ziemi tego typu związki biorą udział w reakcjach chemicznych prowadzących do powstania jeszcze bardziej złożonych cząsteczek, niezbędnych do życia. – Istnieje wiele możliwych dróg, które od tych wykrytych cząsteczek organicznych prowadzą do biologicznie istotnych związków. To zwiększa prawdopodobieństwo, że Enceladus może być środowiskiem nadającym się do zamieszkania – podkreśla Nozair. Lądowanie na Enceladusie Odkrycie jest również kolejnym sukcesem tej przełomowej misji i udowadnia, że coraz częściej prowadzone reinterpretacje danych z sond, które dawno zakończyły pracę, są naprawdę zasadne. Nowe możliwości techniczne, więcej danych porównawczych – to wszystko sprawia, że odrzucane niegdyś fragmenty danych rzucają nowe światło na procesy zachodzące w odległym kosmosie. – Wspaniale jest obserwować nowe odkrycia, które pojawiają się z danych Cassini prawie dwie dekady po ich zebraniu. To pokazuje długofalową wartość naszych misji. Z niecierpliwością czekam na możliwość porównania tych wyników z danymi z misji ESA JUICE lecącej do lodowych księżyców Jowisza – mówi Nicolas Altobelli, naukowiec projektu Cassini w Europejskiej Agencji Kosmicznej. Dodajmy, że ESA pracuje nad planem nowej misji do układu Saturna. Tym razem naukowcy i inżynierowie chcą wylądować w rejonie południowego bieguna Enceladusa i pobrać tam próbki. Liczymy na to, że nowa misja będzie równie przełomowa, co Cassini-Huygens. Źródło: ESA 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”.
Rakiety z napędem jądrowym. Nowa jakość w podróżach po Układzie Słonecznym
Czy po ponad 60 latach od pierwszych koncepcji wreszcie doczekamy się statków kosmicznych o napędzie jądrowym? Wiele wskazuje na to, że to właśnie one mają szansę zrewolucjonizować podróże kosmiczne. A chociaż nie nastąpiło to 24 lata temu, to jednak scenariusz „2001. Odysei kosmicznej” z fantastyki powoli zmienia się w rzeczywistość.
Spis treści: Jak wytworzyć ciąg i wyrwać się ziemskiej grawitacji? Projekt NERVA Co zmienia ciekły uran? Wirujący uran Znaczne skrócenie podróży kosmicznych, możliwość łatwiejszego podboju Układu Słonecznego, a może nawet wysyłania sond do innych układów planetarnych. Jest to bardzo kusząca wizja stojąca za rozwojem kosmicznego napędu jądrowego. Jak to się zatem stało, że choć pierwsze pomysły rakiet i statków kosmicznych napędzanych silnikami atomowymi mają już przeszło 60 lat, wciąż nie doczekaliśmy się nawet testowej realizacji pomysłu? I czy rozwiązanie zaproponowane przez ekspertów z Uniwersytetu Stanowego w Ohio ma szansę to zmienić? Jak wytworzyć ciąg i wyrwać się ziemskiej grawitacji? Zacznijmy od tego, że pierwsze wyrzutnie kosmiczne napędzane były reakcją chemiczną paliwa z utleniaczem, np. nafty z ciekłym tlenem lub hydrazyny z tetratlenkiem diazotu. To wytwarzało gorące gazy, które rozprężały się, a wylatując przez dyszę, generowały ciąg. Rakiety wynoszące wahadłowce działały na paliwo stałe, czyli mieszankę proszków – głównie nadchloranu amonu. Pozwalało to na osiągniecie ponad 80 proc. ciągu w pierwszych dwóch minutach lotu. Wyższe stopnie rakiet działały już na paliwo ciekłe. Współczesne rakiety używają głównie napędu chemicznego bazującego na paliwie ciekłym. Najczęściej kombinacji ciekłego tlenu z ciekłym wodorem. Metoda jest wydajna, ale trudna w obsłudze, ponieważ paliwo musi być przechowywane w ekstremalnie niskich temperaturach. Istnieje też bardziej praktyczna kombinacja, używana m.in. w rakietach Falcon 9 – rafinowana kerozyna (nafta) z ciekłym tlenem. Gdy już wyrwiemy się z objęć ziemskiej grawitacji, statki kosmiczne nie wymagają tak potężnego napędu, a ich silniki wykorzystują zazwyczaj reakcje chemiczne lub napędy elektryczne. A co z atomem? Statki takie jak Voyager 1 i 2, New Horizons czy Cassini, a nawet łazik Perseverance – zasilane są dzięki RTG (radioizotopowym generatorem termoelektrycznym), ale używany jest on jako źródło prądu, a nie napęd. Może w takim razie atom jednak nie jest rozwiązaniem? Projekt NERVA Pojawiające się regularnie prace wskazują na to, że jednak jest. Kłopot w tym, że w okresie zimnej wojny panował tak ogromny strach przed atomem, że rozwój kosmicznego napędu jądrowego został wstrzymany. A szkoda, bo niektóre z projektów były już bardzo zaawansowane. Na przykład NERVA (ang. Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application), amerykański program rozwoju napędu rakietowego opartego na energii jądrowej. Prowadziły go w latach 1955–1973 NASA i Komisja Energii Atomowej USA (AEC). Jego celem było opracowanie „nuclear thermal rocket” (NTR) – silnika jądrowo-termicznego, który mógłby zastąpić lub uzupełnić rakiety chemiczne w lotach międzyplanetarnych. Według założeń reaktor jądrowy miał rozszczepiać paliwo uranowe. Ciekły wodór przepływając przez rdzeń reaktora, podgrzewałby się do kilku tysięcy stopni Kelvina, a rozprężający się wodór wylatywałby przez dyszę, generując ciąg. Zbudowane w programie naziemne silniki testowe miały osiągi dwukrotnie większe niż najlepsze rakiety chemiczne. NASA rozważała użycie NERVY w górnych stopniach rakiety Saturn V, a także w planowanych misjach załogowych na Marsa. Jednak gwałtowny spadek zainteresowania lotami załogowymi, jaki nastąpił po zakończeniu programu Apollo, zniweczył wysiłki badaczy. Co zmienia ciekły uran? Jednak sam temat nie został zapomniany. Najnowszy projekt zakłada użycie energii z rozszczepienia jąder ciekłego uranu do podgrzewania paliwa statków kosmicznych. Zaproponowana przez badaczy z Uniwersytetu Ohio technologia nosi nazwę centrifugal nuclear thermal rocket (CNTR) – odśrodkowej rakiety jądrowej na ciekły uran. Jej wydajność mierzy się tzw. impulsem właściwym, czyli skutecznością przekształcania energii w ciąg. Teoretycznie CNTR może podwoić impuls właściwy w porównaniu z wcześniejszymi projektami rakiet jądrowych (badanymi od lat 50. XX w. i nadal rozwijanymi przez NASA oraz DARPA) oraz nawet czterokrotnie przewyższyć osiągi rakiet chemicznych. – Im dłużej człowiek przebywa w kosmosie, tym bardziej narażony jest na różne zagrożenia zdrowotne. Skrócenie czasu lotu byłoby ogromną korzyścią – mówi współautor badania Dean Wang. Czym jednak technologia CNTR różni się od innych analizowanych napędów jądrowych? Wirujący uran Przede wszystkim tradycyjne rakiety jądrowe wykorzystują stałe paliwo uranowe, które w reakcji rozszczepienia ogrzewa ciekły wodór. Ten rozpręża się przez dyszę i generuje ciąg. W CNTR uran jest ciekły i znajduje się w wirującym cylindrze, co zwiększa wydajność reakcji i całego silnika. Technologia CNTR mogłaby pozwolić na loty przy mniejszym zużyciu paliwa. Na przykład podróż w obie strony na Marsa mogłaby zająć około 420 dni zamiast 2,5–3 lat, jak przy rakietach chemicznych. Misje do dalszych obszarów Układu Słonecznego również byłyby krótsze. Dzięki większym prędkościom możliwe byłyby trajektorie, które dziś są poza zasięgiem napędów chemicznych. W dodatku wodór nie musiałby być jedynym materiałem pędnym – można byłoby również używać innych, pozyskiwanych np. z planetoid, komet czy obiektów Pasa Kuipera. Na razie CNTR istnieje jedynie w formie koncepcji, lecz zespół Wanga zakłada, że w ciągu pięciu lat proponowany przez grupę silnik osiągnie gotowość projektową. Jeżeli wszystko się powiedzie, już od połowy XXI wieku misje kosmiczne mogłyby być szybsze, bezpieczniejsze i mniej zależne od ryzykownych rakiet chemicznych. A choć jest to bardzo kusząca wizja, to pamiętajmy, że Wernher von Braun, twórca rakiet Saturn V, był przekonany, że sięgnie Marsa najpóźniej w latach 80. XX wieku. Źródło: www.sciencedirect.com Nasza autorka 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”.
„Problem Merkurego” rozwiązany. Pierwsza planeta miała brata bliźniaka
Powstanie Merkurego od lat stanowiło zagadkę dla astronomów. Nowa symulacja zespołu badawczego dowodzi, że planeta uformowała się w wyniku zderzenia dwóch protoplanet o podobnej masie.
Merkury, planeta położona najbliżej Słońca, to sprawca jednej z największych zagadek planetologii. Cechą charakterystyczną tego ciała niebieskiego jest wyjątkowo duże jądro metaliczne, które stanowi około 70% jego masy, oraz stosunkowo cienki płaszcz skalny. Tak nieproporcjonalnie ciężkie jądro było dla astronomów niemożliwe do wytłumaczenia. „Problem Merkurego” był nierozwiązywalny. Aż do teraz. Dlaczego Merkury jest tak nietypowy? Przez wiele lat dominowała hipoteza, że nietypowa budowa Merkurego jest skutkiem katastrofalnego zderzenia z masywnym ciałem niebieskim. To tłumaczyłoby utratę większości skorupy i płaszcza. Problemem pozostawał jednak fakt, że kolizje obiektów o różnych masach są w Układzie Słonecznym czymś niezwykle rzadkim. Najnowsze badanie, opublikowane w czasopiśmie „Nature Astronomy” przez zespół Patricka Franco (Obserwatorium Narodowe w Brazylii, Institut de Physique du Globe de Paris), proponuje nieco inne wyjaśnienie. Badacze wskazują, że powstanie Merkurego mogło być skutkiem częściowego zderzenia dwóch protoplanet o zbliżonych masach. Tego typu zdarzenia były wielokrotnie częstsze w młodym Układzie Słonecznym, kiedy planety dopiero się formowały. Okoliczności zderzenia protoplanet Według Franco w końcowych etapach formowania planet skalistych w wewnętrznych rejonach Układu Słonecznego znajdowało się wiele ciał o podobnych rozmiarach. Oddziaływały one ze sobą grawitacyjnie, zaburzając swoje orbity, co czasem doprowadzało do zderzeń. Do odtworzenia takiego scenariusza naukowcy wykorzystali metodę SPH (ang. smoothed particle hydrodynamics), szeroko stosowaną w astrofizyce i kosmologii. Technika ta pozwala symulować ruchy cząstek, analizując procesy takie jak deformacje, fragmentacje czy kolizje. Merkury mógł utracić aż 60% płaszcza Wyniki okazały się wyjątkowo jasne. Symulacje wykazały, że częściowe zderzenie mogło skutkować powstaniem planety o całkowitej masie i stosunku metali do krzemianów odpowiadającym współczesnemu Merkuremu, z błędem mniejszym niż 5%. Zakłada się, że pierwotnie Merkury miał skład chemiczny zbliżony do Ziemi czy Wenus. Jednak w wyniku kolizji mógł utracić nawet 60% płaszcza, co tłumaczy dominację jądra metalicznego i niewielką grubość warstwy skalnej. Model Franco rozwiązuje też problem obecny w starszych teoriach powstania Merkurego. Wcześniej sądzono, że materia rozproszona w wyniku kolizji powinna zostać ponownie przechwycona przez jego pole grawitacyjnie. Wtedy nie byłoby nieproporcjonalnego jądra. Nowy model jednak wskazuje, że część wyrzuconej materii mogła w ogóle nie wrócić, a nawet zostać przejęta przez inne planety w trakcie ich formowania się, na przykład przez Wenus. Przyszłość badań nad Merkurym Ten nowy scenariusz przyda się nie tylko do badania Merkurego. Może też tłumaczyć powstawanie innych planet skalistych oraz procesy utraty masy w młodym Układzie Słonecznym. Kolejnym etapem badań będzie porównanie wyników symulacji z danymi geochemicznymi z meteorytów oraz próbkami z misji kosmicznych. Szczególne znaczenie będą miały obserwacje z misji „BepiColombo” realizowanej przez ESA i JAXA. Jak podkreśla Franco, Merkury pozostaje najmniej poznaną planetą naszego systemu. Jednak nowa fala badań i misji pozwala sądzić, że w nadchodzących latach możemy spodziewać się przełomowych odkryć. Źródło: Nature Astronomy Nasza autorka Magdalena Rudzka Dziennikarka „National Geographic Traveler" i „Kaleidoscope". Przez wiele lat również fotoedytorka w agencjach fotograficznych i magazynach. W National-Geographic.pl pisze przede wszystkim o przyrodzie. Lubi podróże po nieoczywistych miejscach, mięso i wino.
Rusza przełomowa misja kosmiczna IMAP. Na pokładzie sondy NASA jest polski instrument badawczy
Już w środę z Kennedy Space Center na Florydzie wystartuje rakieta Falcon 9, na pokładzie której znajdują się trzy satelity. Wśród nich ważąca 900 kg sonda heliosferyczna NASA IMAP, na której zainstalowany jest pierwszy w historii całkowicie polski instrument badawczy przygotowany na misję NASA. Mowa o GLOWS, fotometrze, który będzie badał wpływ wiatru słonecznego na gaz wodorowy znajdujący się w heliosferze.
Zaprojektowany i zbudowany całkowicie w Polsce eksperyment i instrument badawczy GLOWS (GLObal solar Wind Structure) ma rejestrować heliosferyczną poświatę wodoru, która może wiele powiedzieć o samej heliosferze i wietrze słonecznym. A chociaż powyższy opis brzmi stosunkowo prosto, jest to wyjątkowo zaawansowane urządzenie, z którego dane mogą odpowiedzieć na szereg podstawowych pytań dotyczących Słońca i generowanego przez niego wiatru słonecznego. GLOWS zbada heliosferę GLOWS jest fotometrem, który będzie badał wpływ wiatru słonecznego na gaz wodorowy znajdujący się w heliosferze. Jest to rozciągająca się na miliardy kilometrów w przestrzeni kosmicznej bańka. Stanowi niewidzialną granicę wokół naszego Układu Słonecznego, którą tworzą oddziaływania pomiędzy nieustannym strumieniem energetycznych cząstek ze Słońca, a materią znajdującą się pomiędzy gwiazdami — ośrodkiem międzygwiazdowym. Do tej pory tylko dwa statki kosmiczne przekroczyły granicę heliosfery, czyli tzw. heliopauzę. Były to dwie najbardziej kultowe sondy kosmiczne w dotychczasowej historii eksploracji kosmosu: Voyager 1 i Voyager 2. Pierwsza z sonda przekroczyła heliopauzę 25 sierpnia 2012 r., natomiast Voyager 2 uczynił to samo 5 listopada 2018 r. W tej chwili znajdują się w obszarze międzygwiezdnym. Voyager 1 jest w odległości około 168,49 AU (jednostek astronomicznych) od Słońca, a jego bliźniak z numerem 2 – około 140,45 AU od Słońca. Misja IMAP Jednak IMAP nie podąży śladem Voyagerów. Będzie badał całą olbrzymią heliosferę z jednego miejsca – oddalonego o 1,5 miliona kilometrów od Ziemi z tzw. punktu L1. Jest to jeden z tzw. punktów libracyjnych Lagrange’a, czyli miejsce w przestrzeni między Ziemią a Słońcem, gdzie siły grawitacyjne obu ciał oraz siła odśrodkowa równoważą się tak, że obiekt umieszczony w tym punkcie pozostaje w stałym położeniu względem Ziemi i Słońca. Jest to też miejsce, w którym pracują misje solarne SOHO i DSCOVR. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/sonda-heliosferyczna-nasa-imap-jest-gotowa-do-integracji-w-misji-biora-udzial-polacy-ryc-nasa-princeton-johns-hopkins-apl-josh-diaz-a3cc1e5.jpg" width="1024" height="522" alt="Sonda heliosferyczna NASA IMAP jest gotowa do integracji. W misji biorą udział Polacy (ryc. NASA/Princeton/Johns Hopkins APL/Josh Diaz)" title="Sonda heliosferyczna NASA IMAP jest gotowa do integracji. W misji biorą udział Polacy (ryc. NASA/Princeton/Johns Hopkins APL/Josh Diaz)" /> Dlaczego obserwacje prowadzone z jednego miejsca są w tym przypadku lepsze? Tę kwestię wyjaśnił nam sam prof. David John McComas z Uniwersytetu Princeton, kierownik misji IMAP. – Trudno wyobrazić sobie statek kosmiczny, który okrążałby cały wielki heliosferyczny bąbel. Gdybyśmy chcieli wysłać sondę śladami Voyagerów, zebrałaby dane tylko z jednego miejsca. Prowadząc badania z punktu L1 możemy badać całą heliosferę. A właśnie na tym nam najbardziej zależy – wyjaśnił badacz. Udział Polaków w misji Dodał również, że udział polskiego zespołu z Centrum Badań Kosmicznych PAN w misji jest wynikiem jego znakomitej pracy wcześniejszej misji heliosferycznej IBEX. – Wówczas, m.in. dzięki współpracy z zespołem z CBK PAN odkryliśmy tzw. wstęgę IBEX. Jest to pas zwiększonej emisji energetycznych neutralnych atomów (ENA – Energetic Neutral Atoms), który otacza całe niebo niczym łuk. W danych IBEX widać ten pas jako wąską strefę, w której dociera znacznie więcej cząstek niż w innych kierunkach – wyjaśnia ekspert. Dlatego gdy prof. McComas rozważał kolejną misję, zaprosił do niej polskich naukowców i inżynierów z CBK PAN. Polski instytut przygotował eksperyment, niezbędne do jego wykonania urządzenie, a następnie będzie analizował pochodzące z niego dane. Kierownikiem projektu GLOWS jest dr hab. Maciej Bzowski. Co ważne, całość została sfinansowana z budżetu państwa w dyspozycji Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego na podstawie umowy zlecenia zadania dla CBK PAN, po wcześniejszym zawarciu przez Ministra umowy z NASA. Ministerstwo wyłożyło na ten cel ponad 20 milionów złotych. Start misji IMAP zaplanowany jest na 24 września, o godz. 13:32 czasu polskiego z platformy 39A w Kennedy Space Center na Florydzie. Start można śledzić na oficjalnym kanale YT NASA: View oEmbed on the source website 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”.
Planetoida zdradza tajemnice pochodzenia oceanów na Ziemi. Zbadano kosmiczne próbki
Planetoidy mogły dostarczyć na powstającą Ziemię zdecydowanie więcej wody, niż do tej pory sądzono. Taki wniosek płynie z analiz skał przywiezionych z takiego obiektu z kosmosu przez japońskich naukowców. Dzięki planetoidom na Ziemi znajdują się oceany.
Kilka lat temu odbyła się japońska misja Hayabusa2 („Sokół wędrowny 2”). Jej celem było zbadanie planetoidy Ryugu oraz pobranie próbek materiału, z jakiego zbudowane jest to ciało niebieskie. Ryugu jest planetoidą węglistą. Powstała z lodu i pyłu w zewnętrznych rejonach Układu Słonecznego. To dzięki analizie takich obiektów naukowcy mogą zrekonstruować przebieg powstawania Układu Słonecznego i Ziemi. Teraz eksperci opublikowali nowy artykuł na łamach czasopisma „Nature”, w którym donoszą o ważnym ustaleniu. Obalono mit na temat asteroid Naukowcy mają dość dobrą wiedzę na temat powstawania Układu Słonecznego, ale oczywiście istnieje wiele luk. Jedną z nich jest to, w jaki sposób Ziemia uzyskała tak dużo wody. Większa część powierzchni naszej planety pokryta jest oceanami. Zespół naukowców, w tym z Uniwersytetu Tokijskiego, odkrył, że na asteroidzie Ryugu niegdyś płynęła woda w stanie ciekłym. Działo się to nawet ponad miliard lat po jej powstaniu. – Ustaliliśmy, że Ryugu zachowało nieskazitelny zapis aktywności wody, co dowodzi, że płyny przemieszczały się przez jego skały znacznie później, niż się spodziewaliśmy. To zmienia nasze spojrzenie na długoterminowy los wody w asteroidach. Woda utrzymywała się tam przez długi czas i nie wyczerpywała się tak szybko, jak sądzono – powiedział dr Tsuyoshi Iizuka z Wydziału Nauk o Ziemi i Planetach Uniwersytetu Tokijskiego, który jest współautorem publikacji. Taki wniosek możliwy był dzięki analizie skał odnalezionych przez sondę Hayabusa2, należącą do Japońskiej Agencji Eksploracji Aerokosmicznej (JAXA). Tym samym obalono jeden z „kosmicznych” mitów. Według niego aktywność wodna na asteroidach występowała jedynie w najwcześniejszych momentach historii Układu Słonecznego. Skomplikowane losy kosmicznej wody – Myśleliśmy, że zapis chemiczny Ryugu będzie przypominał niektóre meteoryty badane już na Ziemi. Ale wyniki były zupełnie inne – mówi dr Lizuka. Najnowsze badania sugerują następujący przebieg wydarzeń. Woda w asteroidzie Ryugu krótko po jej powstaniu najpierw była w stanie ciekłym, potem prawdopodobnie zamarzła na długi okres (do około miliarda lat), a następnie, w wyniku uderzenia w nią przez inny obiekt i fali ciepła, która się wytworzyła, roztopiła się. Skąd się wzięła woda na Ziemi? Jedną z najważniejszych implikacji jest to, że bogate w węgiel planetoidy mogły zawierać i dostarczać na Ziemię znacznie więcej wody, niż wcześniej sądzono. Oznacza to, że ​​podobne obiekty uderzające w młodą Ziemię mogły przenosić około dwa do trzech razy więcej wody w porównaniu do wniosków płynących ze standardowych modeli. A takie „bombardowanie” znacząco wpłynęło na wczesne oceany i atmosferę naszej planety. – Pomysł, że obiekty podobne do Ryugu utrzymywały lód przez tak długi czas, jest niezwykły. Sugeruje to, że budulec Ziemi był znacznie bardziej wilgotny, niż sobie wyobrażaliśmy. To zmusza nas do ponownego przemyślenia warunków początkowych systemu wodnego naszej planety – opisuje dr Lizuka. Źródło: Nature Nasz autor Szymon Zdziebłowski Dziennikarz naukowy i podróżniczy, z wykształcenia archeolog śródziemnomorski. Przez wiele lat był związany z Serwisem Nauka w Polsce PAP. Opublikował m.in. dwa przewodniki turystyczne po Egipcie, a ostatnio – popularnonaukową książkę „Wielka Piramida. Tajemnice cudu starożytności” o największej egipskiej piramidzie. Miłośnik niewielkich, lokalnych muzeów. Uwielbia długie trasy rowerowe, szczególnie te prowadzące wzdłuż rzek. Lubi poznawać nieznane zakamarki Niemiec, zarówno na dwóch kółkach, jak i w czasie górskiego trekkingu.
Czy obcy już są w Układzie Słonecznym? Naukowcy znaleźli trop w cieniu Ziemi
Szukając pozaziemskich cywilizacji, przez dziesięciolecia skupiano się na nasłuchiwaniu radiowych i optycznych sygnałów z odległych gwiazd. Teraz astronomowie przyjrzeli się najbliższemu otoczeniu Ziemi, w nowatorski sposób wykorzystując jej cień.
Artykuł opublikowany w czasopiśmie „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” opisuje innowacyjną metodę polegającą na wykorzystaniu cienia Ziemi jako naturalnego filtra do poszukiwania nietypowych obiektów. Jak cień Ziemi pomaga w poszukiwaniach Obcych? Współczesne niebo, z punktu widzenia astronomów, jest silnie „zanieczyszczone”. Na ziemskiej orbicie krąży kilka tysięcy satelitów i miliony kosmicznych śmieci, które odbijają światło słoneczne i utrudniają odróżnienie naturalnych ciał niebieskich od potencjalnie sztucznych. Zespół kierowany przez Beatriz Villarroel ze Sztokholmu poszukiwał sposobu na wyeliminowanie tego „szumu informacyjnego”. Rozwiązaniem okazał się cień rzucany przez Ziemię w przestrzeń kosmiczną. To obszar ciemniej przestrzeni w kształcie stożka, do którego nie dociera bezpośrednie światło słoneczne. A co za tym idzie – nie może ono być odbite od krążących tam obiektów. Dlaczego ta metoda jest przełomowa? Obserwacje sztucznych satelitów – np. Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, widzianej jako świecący punkt na niebie – są możliwe właśnie dzięki odbitemu światłu Słońca. Nieoświetlona stacja byłyby dla obserwatora niewidoczna. Ale obiekt świecący własnym światłem – już tak. Strefa cienia Ziemi znacząco ułatwia rozróżnienie obiektów świecących światłem odbitym i własnym. Tworzy to wyjątkowe pole do obserwacji. Bardzo nieliczne satelity emitują własne światło, którego źródłem są np. lasery komunikacyjne czy silniki. Dlatego każdy jasny rozbłysk lub smuga zauważona w cieniu Ziemi może oznaczać coś niezwykłego, potencjalnie pozaziemskiego. Cień Ziemi to mały obszar na niebie – ma około 8–9 stopni kątowych na wysokości orbity geostacjonarnej (35 700 km). Teleskop wytypował kandydata na obiekt obcych W ramach badania przeanalizowano ponad 200 tys. zdjęć wykonanych przez teleskop Zwicky Transient Facility w Kalifornii. Rutynowo monitoruje on niebo w poszukiwaniu obiektów zmiennych, ale tym razem naukowcy skupili się wyłącznie na obrazach wykonanych w cieniu Ziemi. Do ich analizy wykorzystano system automatycznego wykrywania NEOrion, który zidentyfikował tysiące kandydatów na obiekty pozaziemskie: smugi, rozbłyski punktowe czy poruszające się artefakty. W większości przypadków okazały się one meteorami, samolotami lub znanymi asteroidami. Pojawił się jednak jeden szczególnie intrygujący przypadek: obiekt niezarejestrowany w żadnej bazie danych, poruszający się szybciej niż typowe asteroidy. Niestety, brak innych poza tą jedną obserwacją danych uniemożliwił jednoznaczną identyfikację. Pozostaje on więc zagadką. Przyszłość poszukiwań pozaziemskich cywilizacji Autorzy badania wskazują także na inne potencjalne techniki takich bliskich poszukiwań: analizę dawnych zdjęć astronomicznych sprzed ery satelitów (czyli sprzed 1957 roku), a także badanie widm kolorystycznych obiektów w poszukiwaniu materiałów zmienionych przez długotrwałą ekspozycję w kosmosie. Zespół Beatriz Villarroel rozwija nowy projekt: ExoProbe będzie siecią teleskopów zaprojektowanych specjalnie do takich obserwacji, zdolnych do jednoczesnego rejestrowania i określania odległości nieznanych obiektów. Astronomowie zaczynają traktować poszukiwania pozaziemskich sond nie jako fantazję, lecz jako poważny, naukowy kierunek badań, który może w przyszłości przynieść przełomowe odkrycia. Źródło: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Nasza autorka Magdalena Rudzka Dziennikarka „National Geographic Traveler" i „Kaleidoscope". Przez wiele lat również fotoedytorka w agencjach fotograficznych i magazynach. W National-Geographic.pl pisze przede wszystkim o przyrodzie. Lubi podróże po nieoczywistych miejscach, mięso i wino.
Tajemniczy „hełm” na Marsie. Co odkrył łazik Perseverance?
Masjański łazik NASA natknął się na intrygującą skałę, która do złudzenia przypomina zardzewiały średniowieczny hełm. To kolejna skała z kolekcji osobliwych form marsjańskich.
Perseverance odkrył tę przedziwną formację skalną 5 sierpnia 2025 r., za pomocą instrumentu Mastcam-Z. Skałę nazwano „Horneflya”. Ma charakterystyczną, chropowatą powierzchnię, która przykuła uwagę naukowców równie mocno co sam kształt. Dlaczego skała wygląda jak hełm? Za teksturę odpowiadają tzw. sferule – kuliste struktury mineralne, które mogą powstawać na wiele sposobów, m.in. w wyniku wietrzenia chemicznego, procesów wulkanicznych lub wytrącania się minerałów. Podobne skały łazik zauważył już wcześniej, m.in. w marcu 2025 r. Jak wyjaśnia David Agle z Jet Proppulsion Laboratory w NASA, nietypowy „kapeluszowy” kształt nie jest aż tak zaskakujący, ponieważ piramidalne formy często powstają na Marsie z powodu erozji wiatrowej. To, co czyni Horneflyę wyjątkową, to fakt, że jest niemal całkowicie złożona ze sferuli, co pozwala wyciągać wnioski o dawnych procesach geologicznych na planecie. Co jeszcze widział Perseverance? Mastcam-Z, czyli zestaw dwóch kamer z możliwością powiększania, umożliwia wykonywanie zdjęć stereo w wysokiej rozdzielczości i pozwala naukowcom dostrzegać obiekty z dużej odległości. Perseverance dzięki niemu ma na koncie już całą galerię skał o dziwnych kształtach, m.in. kamienie przypominające pączki czy awokado oraz niewyjaśnione „zielone plamy”. Pareidolia – jak mózg płata nam figle Tego typu odkrycia wiążą się z dobrze znanym zjawiskiem psychologicznym – pareidolią. To skłonność ludzkiego mózgu do rozpoznawania znajomych kształtów w przypadkowych formach, np. dostrzeżenia słynnej twarzy na Marsie czy powierzchni Księżyca. Dla naukowców skała-hełm to ważne źródło informacji o przeszłości Czerwonej Planety. Analiza takich struktur pomaga odtwarzać historię klimatu i środowiska Marsa, pokazując rolę wiatru, wody i procesów w skorupie marsjańskiej w kształtowaniu jego powierzchni przez miliardy lat. Obecnie Perseverance bada północną krawędź krateru Jezero, po udanej wspinaczce na grzbiet zwany „Lookout Hill”. Źródło: Science Alert
Orbitująca między Marsem a Jowiszem planeta karłowata Ceres mogła mieć warunki do podtrzymania życia
Największe ciało głównego pasa planetoid znajdującego się między orbitami Marsa i Jowisza odkrywa swoje tajemnice. Najnowsze badania dowodzą, że po około miliardzie lat ewolucji lodowa planeta karłowata Ceres mogła mieć odpowiednie warunki do podtrzymania życia. A to wskazuje, że Układ Słoneczny może być bardziej przyjazny dla życia, niż sądziliśmy.
Spis treści: Ceres, bogini urodzaju Czym nakarmić mikroorganizmy? Życie w kosmosie może być powszechne Chociaż Ceres wygląda na zimny i martwy kawałek kosmicznej skały, około miliard lat po powstaniu mogła mieć ciepłe wnętrze. Co sugeruje, iż mogła mieć również zdolność podtrzymywania życia – twierdzą naukowcy z Laboratorium Napędu Odrzutowego Centrum NASA (JPL/NASA) i Arizona State University w artykule opublikowanym na łamach czasopisma „Science Advances”. Ceres, bogini urodzaju Jednak, jak podkreśla Sam Courville z Arizona State University, nie oznacza to, że na Ceres pojawiło się życie. – Nasza praca skupia się na tym, że przeszłe środowisko tej planety karłowatej mogło umożliwić przetrwanie tego życia, co nie oznacza, że to życie tam było – przekonuje badacz. Przypomnijmy, że Ceres – największa planeta karłowata w pasie planetoid między Marsem a Jowiszem – ma średnicę ok. 939 km i masę 9,4×10²⁰ kg, czyli około 1/6350 masy Ziemi. Średnia temperatura na Ceres to minus 106 stopni C. Pełny obieg wokół Słońca zajmuje Ceres 4 lat i 219 dni. Ceres została po raz pierwszy zaobserwowana 1 stycznia 1801 roku przez włoskiego astronoma Giuseppe Piazziego w Palermo. Obiekt początkowo uznano za nową planetę, później za planetoidę, a od 2006 roku zaliczany jest do planet karłowatych. Zanim jednak dostrzeżono Ceres, jej istnienie zostało wyliczone. Już w XVIII w. na podstawie tzw. reguły Titiusa-Bodego przewidywano istnienie planety między orbitami Marsa i Jowisza. W poszukiwaniach tej „brakującej planety” uczestniczyli najważniejsi XVIII-wieczni astronomowie. Niespodziewanie odkrycia dokonał właśnie Piazzi, nadając obiektowi nazwę Ceres Ferdinandea – na cześć bogini urodzaju oraz króla Ferdynanda III. Czym nakarmić mikroorganizmy? Dotychczasowe badania wskazywały, że na Ceres może występować lód wodny i cząsteczki organiczne, co sugeruje możliwość istnienia życia. Jednak w opublikowanym właśnie badaniu naukowcy skupili się na tym, czym żywiłyby się te obce formy życia. Rozważali mikroorganizmy podobne do tych, które żyją w kominach hydrotermalnych w oceanach Ziemi i czerpią energię bezpośrednio z cząsteczek chemicznych, a nie z konsumpcji innych organizmów. Czy podobne mikroorganizmy mogły przetrwać w oceanach młodej Ceres? Aby to przenalizować, zespół stworzył komputerowy model przeszłości Ceres. Właśnie te symulacje pokazały, że młoda, licząca od pół miliarda do około dwóch miliardów lat planeta, miała gorące jądro, z którego mogły uwalniać się płyny. Gorące ciecze mieszały się z chłodniejszą wodą w oceanach. Proces ten mógł dostarczać ewentualnym mikroorganizmom niezbędnego, chemicznego „pożywienia”. Jest to spójne z tzw. hipotezą kominów hydrotermalnych, czyli jedną z prób rozwiązania zagadki pojawienia się życia na Ziemi. Życie w kosmosie może być powszechne – Jeśli chcemy znaleźć dowody na istnienie życia w przeszłości lub obecnie w naszym Układzie Słonecznym, musimy szukać światów takich jak Ceres, które mają – lub kiedyś miały – oceany – mówi Amanda Hendrix z Planetary Science Institute. Jak podkreślają badacze, rodzaj mikrobiologicznego wsparcia życia, który zidentyfikowano na Ceres, mógł występować również na innych obiektach lodowych wielkości Ceres. Może to oznaczać, że w pewnym momencie swojej ewolucji zdolność do podtrzymywania życia miało znacznie więcej planet, niż kiedykolwiek sądziliśmy. – Jeśli tak, jak sądzimy, Ceres była w przeszłości zdolna do podtrzymywania życia, to prawdopodobnie istnieją dziesiątki planetoid i księżyców, które również były zdolne do podtrzymywania życia w przeszłości. A jeśli uda się utrzymać ich wysoką temperaturę, być może nadal są do tego zdolne – mówi członek zespołu Joe O’Rourke, również z Arizona State University. – Zdolność podtrzymywania życia może być naturalną konsekwencją połączenia odpowiednich składników, które wydają się być powszechne w Układzie Słonecznym – mówi Courville. Oczywiście w tej chwili temat opiera się na modelowaniu komputerowym. Aby przetestować hipotezę badaczy, konieczna jest analiza chemiczna minerałów znajdujących się na powierzchni Ceres. Niestety, jak na razie nie ma planów wysłania misji w jej kierunku. Źródło: Science Advances 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”.
Lodowy olbrzym Uran jest znacznie cieplejszy niż wynika z teorii. Co może to wywoływać?
Odległy od Słońca o ponad 19 jednostek astronomicznych (AU) lodowy olbrzym emituje więcej ciepła, niż otrzymuje od naszej dziennej gwiazdy. Badacze sądzą, że planeta wciąż traci ciepło pozostałe po wczesnym etapie jej tworzenia się.
Spis treści: Kometa, która była planetą 12,5% więcej ciepła niż otrzymuje od Słońca Misja w fazie koncepcyjnej Odległy Uran i jeszcze dalszy Neptun to ciała niebieskie tylko raz odwiedzone przez jakąkolwiek sondę kosmiczną. Mowa o Voyagerze 2, który przeleciał w pobliżu Urana w 1986 roku, a trzy lata później w pobliżu Neptuna. To właśnie instrumenty tego kosmicznego wędrowca oceniły na miejscu emisje ciepła. Badacze, którzy wówczas odebrali dane Voyagera 2 skonstatowali z zaskoczeniem, że Uran nie emituje nadmiaru ciepła, co stało w sprzeczności ze wszystkim, co było wiadomo o innych gigantycznych planetach Układu Słonecznego. Jednak obserwacje prowadzone przez teleskopy kosmiczne i te naziemne wykazały coś wręcz przeciwnego: że Uran rzeczywiście emituje więcej ciepła, niż otrzymuje od promieni słonecznych. Co więcej, wniosek ten wyciągnęły dwie niezależne grupy naukowców. Kometa, która była planetą Przypomnijmy, że Uran został oficjalnie odkryty przez Williama Herschela, urodzonego w Niemczech, lecz pracującego w Anglii astronoma, kompozytora i konstruktora teleskopów. Według zapisków Herschela do detekcji nowego obiektu doszło 13 marca 1781 roku podczas obserwacji prowadzonych poprzez zbudowany przez niego teleskop o ogniskowej 6,2 metra. Początkowo Herschel sądził, że odkrył kometę, jednak inni astronomowie ocenili, że orbita nowego ciała niebieskiego jest niemal kołowa, co sugeruje planetę. Astronom chciał nazwać obiekt „Gwiazdą Jerzego” – na cześć króla Jerzego III – ale nazwa ta nie przyjęła się na kontynencie. Wówczas niemiecki astronom Johann Elert Bode zaproponował nazwę Uran, na cześć greckiego boga nieba Uranosa, ojca Kronosa (Saturna) i dziadka Zeusa (Jowisza). Wiemy, że atmosfera planety składa się głównie z wodoru, helu i metanu, natomiast jej wnętrze tworzy mieszanina lodu wodnego, zamrożonych amoniaku i metanu. Uran jest najzimniejszą planetą w Układzie Słonecznym, z temperaturą około minus 224°C. Jego oś obrotu jest nachylona o 98°, co powoduje, że Uran leży niemal „na boku”. Prawdopodobnie zostało to spowodowane kolizją z planetoidą wielkości Ziemi. 12,5% więcej ciepła niż otrzymuje od Słońca Wróćmy do kwestii ciepła emitowanego przez tę zimną planetę. Zespół kierowany przez planetologa Xinyue Wanga, wcześniej pracującego na Uniwersytecie w Houston, a obecnie na Uniwersytecie Michigan w Ann Arbor, odkrył, że Uran emituje około 12,5% więcej ciepła niż otrzymuje od Słońca. Co więcej, okazało się to zgodne z wynikami badań nad Uranem przeprowadzonych przez zespół kierowany przez fizyka planetarnego Patricka Irwina z Uniwersytetu Oksfordzkiego w Wielkiej Brytanii, opublikowanymi na początku tego roku w czasopiśmie „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society”. – Oznacza to, że planeta nadal powoli traci ciepło pozostałe po swojej wczesnej historii, co jest kluczowym elementem układanki pomagającym nam zrozumieć jej pochodzenie i zmiany, jakim uległa na przestrzeni czasu – wyjaśnia Wang. Dodaje, że z naukowego punktu widzenia badania te pomagają nam lepiej zrozumieć Urana i inne planety olbrzymie. – Myślę, że wzmacnia to argumenty za wysłaniem misji robotycznej na Uran – podkreśla. Misja w fazie koncepcyjnej Faktycznie tego typu misja jest w fazie koncepcyjnej. Mowa o Uranus Orbiter and Probe NASA. Teoretycznie sonda miałaby wystartować w 2031 roku i wykorzystując odpowiednie ustawienie planet i tzw. asysty grawitacyjne, dotrzeć do Urana około 2044 roku. Jednak w związku z ogromnymi cięciami w budżecie NASA i skasowaniem wielu misji, nie wiadomo, czy projekt misji ku temu lodowemu światu przetrwa. Byłaby ona o tyle cenna, że mogłaby zweryfikować dane zebrane przez sondę Voyager 2. Szczególnie, że wcześniejsze badania wykazały już, iż przelot sondy Voyager 2 miał miejsce w czasie, gdy podwyższona aktywność słoneczna powodowała anomalne zachowanie Urana. Jednak wyniki badań zespołu Wanga nadal sugerują, że z planetą dzieje się coś dziwnego. Jowisz emituje o 113 procent, Saturn o 139 procent, a Neptun o 162 procent więcej ciepła niż otrzymują od Słońca. Ponieważ Neptun znajduje się dalej od Słońca niż Uran, odległość nie może być wyjaśnieniem niższej temperatury wewnętrznej Urana. Natomiast sugeruje to, że we wnętrzu giganta nadal dzieje się coś dziwnego – niezależnie od tego, czy chodzi o inną strukturę wewnętrzną, czy też o coś związanego z jego historią ewolucji. Zdaniem naukowców różnica ta podkreśla potrzebę zbadania pomijanych planet zewnętrznych naszego Układu Słonecznego. – Proponowana flagowa misja na Urana dostarczyłaby kluczowych obserwacji, które pozwoliłyby odpowiedzieć na więcej nierozwiązanych pytań dotyczących tej enigmatycznej lodowej planety – podkreślają w swojej pracy badacze. Źródło: ScienceAlert 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”.
Porosty zbudują osady na Marsie. Dokonają tego bez udziału człowieka
Jeśli chcemy zostać gatunkiem muliplanetarnym, musimy nauczyć się budować w kosmosie. I wykorzystywać do tego to, co tam zastaniemy. Naukowcy opracowują właśnie syntetyczny system porostów, który może produkować materiały budowlane bez udziału człowieka.
Spis treści: Między marzeniem a rzeczywistością Syntetyczne porosty Samodzielni jak bakterie z grzybami „Mars stanowi dla ludzkości poważny test. To, jak dobrze sobie z nim poradzimy, zadecyduje o tym, czy pozostaniemy gatunkiem ograniczonym do jednej planety, czy też staniemy się podróżnikami kosmicznymi, przed którymi otworzy się cały wszechświat” – powtarza w swoich publikacjach dr Robert Zubrin – inżynier, założyciel Mars Society i autor książki „The Case for Mars”, w której przedstawia Marsa nie jako science fiction, ale jako kolejny logiczny krok w dziejach cywilizacji. Dla niego Mars to wyzwanie, ale też obietnica – nowa granica, która może na nowo ożywić ducha innowacji i odwagi. Zainspirowany przez Roberta Zubrina Elon Musk przekonuje natomiast, że „zapasowa cywilizacja na Marsie jest niezbędna... na wypadek poważnej katastrofy – takiej jak coś szalonego, na przykład III wojna światowa”. Między marzeniem a rzeczywistością Ale w związku z tym, że Mars nie posiada globalnego pola magnetycznego, jak Ziemia, nie jest dobrze chroniony przed promieniowaniem kosmicznym i słonecznym. W dodatku jego atmosfera jest stopniowo wywiewana w przestrzeń przez wiatr słoneczny – co m.in. tłumaczy, dlaczego Mars ma dziś tak cienką atmosferę. Wszystko to, plus odległość od Ziemi, sprawiają, że kolonizacja Marsa nie jest łatwym zadaniem, a budowa trwałych siedlisk i bezpiecznych dla człowieka obiektów na powierzchni planety również stanowi wyzwanie. Mówiąc najprościej, wysyłanie rakiet z materiałami budowlanymi, zapasami i maszynami potrzebnymi do budowy ludzkiej bazy na Marsie nie jest ani opłacalne, ani praktyczne. Właśnie dlatego naukowcy od dekad badają metody wykorzystania zasobów marsjańskich do zaspokojenia potrzeb przyszłych kolonistów. Proces ten znany jest jako wykorzystanie zasobów in situ (ISRU). Analogiczne prace prowadzone są w odniesieniu do Księżyca. W najnowszym badaniu profesor Congrui Grace Jin z Texas A&M University i jej koledzy z University of Nebraska-Lincoln przedstawiają nowatorski pomysł, który może doprowadzić do powstania konstrukcji bioinżynieryjnych na Marsie. Proces, który zalecają, został szczegółowo opisany w artykule opublikowanym niedawno w czasopiśmie „Journal of Manufacturing Science and Engineering”. Syntetyczne porosty Profesor Jin i jej współpracownicy zajmują się bio-produkcją i materiałami biologicznymi, co doprowadziło do opracowania syntetycznego systemu porostów, który może produkować materiały budowlane bez udziału człowieka. W najnowszym badaniu, finansowanym przez program NASA Innovative Advanced Concepts, pokazują, jak te badania można połączyć z drukowaniem 3D, żeby budować konstrukcje z marsjańskiego regolitu, piasku i skał. – Możemy zbudować syntetyczną strukturę, naśladując naturalne porosty. Opracowaliśmy sposób tworzenia syntetycznych porostów w celu wytworzenia biomateriałów, które łączą cząsteczki regolitu marsjańskiego w struktury. Następnie, dzięki drukowaniu 3D, można wytwarzać szeroką gamę konstrukcji, takich jak budynki, domy i meble – napisała w komunikacie prasowym prof. Jin. Tego typu pomysły nie są nowością. Od pewnego czasu naukowcy rozważają kilka metod przekształcania cząstek regolitu marsjańskiego w materiały budowlane, w tym bombardowanie ich mikrofalami w celu wytworzenia plazmy (zwanego również spiekaniem) lub stosowanie spoiw na bazie magnezu, siarki lub geopolimerów. Problem w tym, że wspomniane metody są energochłonne lub wymagają nadzoru ludzkiego (lub obu tych rzeczy), co sprawia, że są one mniej praktyczne w przypadku długotrwałych misji na Marsa, gdzie zasoby i potencjał siły roboczej są ograniczone. Samodzielni jak bakterie z grzybami Różnorodne grupy badawcze opracowały również kilka alternatywnych metod opartych na technologii samowzrostu z wykorzystaniem mikroorganizmów. Mowa o użyciu bakterii do wiązania cząstek piasku, bakterii ureolitycznych do stymulowania produkcji węglanu wapnia do produkcji cegieł oraz badania NASA nad wykorzystaniem grzybni jako środka wiążącego. Niemniej jednak techniki te nie są autonomiczne, ponieważ pojedyncze szczepy lub gatunki bakterii wymagają ciągłego dostarczania składników odżywczych. Oznacza to, że personel musi być na miejscu, aby zapewnić bakteriom pożywienie niezbędne do wykonywania ich zadania. A przecież chcemy dokonać tego bez udziału ludzi, by nie narażać ich na dodatkowe niebezpieczeństwo. Profesor Jin i jej zespół stworzyli proces oparty na dwóch gatunkach (cyjanobakteriach diazotroficznych i grzybach strzępkowych), które do wzrostu potrzebują jedynie regolitu, powietrza, światła i nieorganicznego medium płynnego. Najpierw cyjanobakterie diazotroficzne wiążą dwutlenek węgla i azot z atmosfery i przekształcają je w tlen i organiczne składniki odżywcze. Pomagają one grzybom strzępkowym rosnąć i zwiększać stężenie jonów węglanowych poprzez fotosyntezę. W międzyczasie grzyby wiążą jony metali na ścianach komórkowych grzybów, umożliwiając produkcję biominerałów, jednocześnie dostarczając wodę, minerały i dwutlenek węgla dla sinic. Bakterie i porosty wydzielają biopolimery, które zwiększają ich przyczepność i wytrącanie cząstek tworzących niezbędne struktury. Ta symbiotyczna relacja zapewnia ciągłe działanie systemu bez nadzoru człowieka i pozwala wytwarzać struktury biomineralne, które lepiej niż inne szczepy bakterii radzą sobie w trudnych warunkach panujących na Marsie. To absolutnie rewolucyjna technologia umożliwiająca tworzenie struktur w najtrudniejszych warunkach, gdzie zasoby są ograniczone. Kolejnym krokiem, który już został podjęty, jest stworzenie „atramentu” z regolitu, aby ułatwić budowę przy użyciu metody Direct Ink Writing (DIW). Ta technika drukowania 3D, znana również jako robocasting, polega na drukowaniu materiału (lub „atramentu”) warstwa po warstwie za pomocą dyszy. Podobnie jak w przypadku innych metod drukowania 3D, technologia ta może mieć również zastosowanie na Ziemi, szczególnie w trudnych warunkach, gdzie materiały budowlane są rzadkością. Źródło: Universe Today Nasza autorka 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”.
Planetoida 2024 YR4 nie daje o sobie zapomnieć. Szanse, że uderzy znów się zwiększyły
Krążąca w naszym sąsiedztwie planetoida znów przyciąga uwagę naukowców. Najnowsze dane z Teleskopu Jamesa Webba wskazują, że szansa na jej zderzenie z Księżycem znowu wzrosła. Wynosi teraz 4,3%.
Spis treści 2024 YR4 miała zderzyć się z Ziemią Ziemia jest bezpieczna, ale Księżyc nie Czym są planetoidy? Planetoida 2024 YR4, odkryta stosunkowo niedawno, wzbudziła zainteresowanie naukowców ze względu na początkowo wysokie ryzyko zderzenia z Ziemią w grudniu 2032 roku. Według wstępnych obliczeń szansa kolizji wynosiła 3,1%, co jest niepokojące w kontekście jej rozmiaru. Ma od 53 do 67 metrów średnicy – to porównywalne z asteroidą, która spowodowała eksplozję w Tungusce na Syberii w 1908 roku. Taki obiekt mógłby zniszczyć całe miasto. 2024 YR4 miała zderzyć się z Ziemią Na szczęście dalsze obserwacje za pomocą Teleskopu Jamesa Webba pozwoliły wykluczyć zagrożenie dla Ziemi, redukując prawdopodobieństwo zderzenia niemal do zera. To nie było jednak „ostatnie słowo” 2024 YR4. W kwietniu okazało się że wprawdzie nie uderzy w Ziemię, ale może uderzyć w Księżyc. Jeden ze współautorów raportu z kwietniowych obserwacji za pomocą JWST, Andrew Rivkin, mówił wtedy że prawdopodobieństwo uderzenia 2024 YR4 w Księżyc wynosi 2%. Wkrótce okazało się, że nie 2, ale jednak 3,8%. Ziemia jest bezpieczna, ale Księżyc nie To jednak wciąż nie koniec tej historii. Obserwacje przez teleskop JWST wciąż trwają, a szanse na zderzenie planetoidy z Księżycem znów się zwiększyły. Najnowsze dane z maja podniosły tę wartość do 4,3%. Choć to nadal niewielkie ryzyko, jest ono wystarczająco duże, by wzbudzać zainteresowanie środowiska naukowego. Ewentualne zderzenie nie zagrozi orbicie Księżyca ani jego integralności, ale umożliwi obserwację powstawania dużego krateru w czasie rzeczywistym, co stanowiłoby unikatową okazję badawczą. Planetoida porusza się w taki sposób, że zbliża się do Ziemi co cztery lata, co daje naukowcom kolejną szansę na dokładniejsze obserwacje w grudniu 2028 roku. Wówczas możliwe będzie precyzyjniejsze określenie jej trajektorii i ocena ryzyka kolizji z Księżycem. Na razie obiekt oddalił się na tyle, że nie można prowadzić dalszych obserwacji. Pozostaje nam niepewność i cztery lata cierpliwego czekania. Czym są planetoidy? Planetoidy (lub asteroidy) to niewielkie skalne lub lodowe ciała niebieskie obiegające Słońce, a niebędące planetami ani ich księżycami. Nasz Układ Słoneczny jest ich pełen, szczególnie w pasie planetoid zlokalizowanym między orbitami Marsa i Jowisza. Amerykańska agencja kosmiczna prowadzi tzw. Projekt ATLAS, czyli system wczesnego ostrzegania przed ewentualnym uderzeniem planetoid w Ziemię. 2024 YR4 została odkryta przez astronoma Davida Rankina, na podstawie danych z teleskopu w Rio Hurtado w Chile. Źródło: Science Alert Nasza autorka Magdalena Rudzka Dziennikarka „National Geographic Traveler" i „Kaleidoscope". Przez wiele lat również fotoedytorka w agencjach fotograficznych i magazynach. W National-Geographic.pl pisze przede wszystkim o przyrodzie. Lubi podróże po nieoczywistych miejscach, mięso i wino.
Astronomowie alarmują: Wenus może skrywać niewidoczne kosmiczne zagrożenie
Wokół Wenus mogą krążyć liczne asteroidy koorbitalne, których orbity są niestabilne i trudne do wykrycia. To właśnie one mogą stanowić potencjalne zagrożenie dla Ziemi – ostrzegają naukowcy z Brazylii.
Spis treści: Czym są obiekty koorbitalne? Asteroidy koorbitalne Wenus mogą zagrażać Ziemi Dlaczego nie jesteśmy w stanie ich dostrzec? Według nowego badania astronomów z Brazylii Wenus skrywa nie brane dotąd pod uwagę zagrożenie dla Ziemi. Są to obiekty koorbitalne – asteroidy krążące po orbicie zbliżonej do tej, po jakiej porusza się Wenus. Mogą potencjalnie spaść na naszą planetę. Problem w tym, że są trudne do wykrycia. Czym są obiekty koorbitalne? Obiekt koorbitalny (inaczej: współorbitujący) to ciało niebieskie, które porusza się wokół Słońca po orbicie bardzo zbliżonej do orbity innego, większego obiektu – na przykład planety. Najczęściej są to tzw. planetoidy trojańskie, rzadziej quasi-księżyce. Najwięcej takich obiektów krąży wspólnie z Jowiszem – kilkanaście tysięcy. Ziemia ma dwie takie towarzyszki, planetoidy nazwane 2010 TK7 oraz 2020XL5. Asteroidy koorbitalne Wenus mogą zagrażać Ziemi Wenus ma jak dotychczas 20 znanych obiektów koorbitujących. Asteroidy te poruszają się po orbitach zbliżonych do orbity Wenus, dzieląc z nią podobną ścieżkę wokół Słońca. Jednak ich orbity są niestabilne i chaotyczne, co oznacza, że ich trajektorie mogą ulegać znacznym zmianom w stosunkowo krótkim czasie. Badania wykazały, że tzw. czas Lapunowa dla tych obiektów wynosi około 150 lat. Po tym okresie ich przyszłe położenie staje się trudne do przewidzenia. Jak piszą astronomowie z Brazylii, choć asteroidy koorbitujące z Wenus nie zbliżają się bezpośrednio do niej, ich niestabilne orbity mogą teoretycznie prowadzić do przecięcia się z orbitą Ziemi. Symulacje komputerowe przeprowadzone przez naukowców wykazały, że istnieje zakres orbit o tzw. niskiej ekscentryczności, które mogą prowadzić do bliskich spotkań z Ziemią. W astronomii ekscentryczność pokazuje, jak bardzo orbita odbiega od idealnego koła. Wśród znanych asteroid koorbitujących wokół Wenus jest (na razie) tylko jeden obiekt o niskiej ekscentryczności. Wśród nieodkrytych jeszcze potencjalnych asteroid najgroźniejsze będą te, które mają średnicę większą niż 150 metrów i krążą bliżej niż 0,05 jednostki astronomicznej od Ziemi. Jednostka astronomiczna (AU, z ang. astronomical unit) to jednostka długości używana w astronomii głównie do opisywania odległości w Układzie Słonecznym. Jest to średnia odległość Ziemi od Słońca i wynosi 149 597 870,7 kilometrów. Dlaczego nie jesteśmy w stanie ich dostrzec? Autorzy nowego badania sugerują jednak, że podobnych obiektów może być więcej, tylko pozostają nieodkryte. Takiemu stanowi rzeczy sprzyja położenie Wenus bliższe Słońcu niż Ziemia. To sprawia, że małe obiekty zwyczajnie optycznie giną w blasku naszej gwiazdy i są bardzo trudne do wykrycia. Budowane dopiero obiekty, np. Obserwatorium im. Very C. Rubin w Chile, mogą poprawić nasze możliwości dostrzegania tych obiektów, ale ich skuteczność będzie wciąż ograniczona. Wygląda więc na to, że trzeba będzie uaktualnić tzw. NASA Authorization Act, czyli program wykrywania asteroid groźnych dla Ziemi, zlecony przez Kongres USA w 2005 roku. Miał on na celu wykrycie 90% groźnych obiektów do 2020 roku. Niestety, nawet nie biorąc pod uwagę nowych informacji o towarzyszach Wenus, nie został on w pełni zrealizowany. Źródło: arXiv Nasza autorka Magdalena Rudzka Dziennikarka „National Geographic Traveler" i „Kaleidoscope". Przez wiele lat również fotoedytorka w agencjach fotograficznych i magazynach. W National-Geographic.pl pisze przede wszystkim o przyrodzie. Lubi podróże po nieoczywistych miejscach, mięso i wino.
Nie z tego świata. Gdzie szukać organizmów pozaziemskich?
Jeżeli naukowcy mają rację, kosmos wokół nas tętni życiem. Już nie tylko Mars, ale również Wenus, Enceladus czy Ceres powinny znaleźć się na liście do sprawdzenia.
Spis treści: Wenus – mikroby w chmurach? Ceres – świat lodowych wulkanów Enceladus – księżyc z pióropuszami Największa z tajemnic, która czeka na wyjaśnienie Miałem na tym punkcie obsesję przez wiele lat – mówi Chris McKay, planetolog z NASA. – Szukanie życia na Marsie całkowicie mnie uwiodło, poświęciłem mu większość kariery zawodowej. Czas jednak porzucić tę pierwszą miłość. Dlaczego? Zakurzony, jałowy, pełen monotonnych krajobrazów glob – obiekt adoracji McKaya – ciągle nie spełnia pokładanych w nim nadziei. Na Czerwoną Planetę poleciał już Perseverance. To łazik zaprojektowany i wyposażony specjalnie pod kątem poszukiwania śladów biologicznych pozostałych po potencjalnych marsjańskich mikroorganizmach. Czy jednak zostaną znalezione? Naukowcy coraz mniej mają ochotę gdybać na ten temat. Natomiast coraz częściej dochodzą do wniosku, że życia w Układzie Słonecznym należy szukać również gdzie indziej. W miejscach, w porównaniu z którymi Mars wydaje się tętniącą życiem amazońską puszczą. Wenus – mikroby w chmurach? Ciśnienie 90 razy większe niż na Ziemi, temperatura przekraczająca 450 st. C. To warunki zabójcze nie tylko ziemskich mikroorganizmów, ale również najbardziej wytrzymałych urządzeń badawczych. Najmocniejsze z nich – sonda Wenera 13 wysłana w 1982 r. przez radzieckich naukowców – działało na Wenus przez 127 minut. Dłużej na powierzchni najbliższego nam globu nie przetrwała dotychczas żadna ziemska maszyna. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/w-atmosferze-wenus-jest-tlen-czy-to-oznacza-ze-moze-tam-byc-rowniez-zycie-ryc-shutterstock-f231797.jpg" width="938" height="391" alt="W atmosferze Wenus jest tlen. Czy to oznacza, że może tam być również życie? (Ryc. Shutterstock)" title="W atmosferze Wenus jest tlen. Czy to oznacza, że może tam być również życie? (Ryc. Shutterstock)" /> Nic dziwnego, że o życiu na Wenus nie może być mowy. Ale nad Wenus – już tak. Na pozór wydaje się to niemożliwe. Atmosfera tej planety mogłaby wystraszyć biblijnych potępionych: nad globem unosi się warstwa chmur grubości 250 km, które składają się z kropel kwasu siarkowego. Chmury te są tak gęste, że zatrzymują całe światło słoneczne, mimo że po niebie przetaczają je potężne wichury. Sonda Venus Express, ostatnia, która zanurzyła się w atmosferę Wenus, oszacowała ich prędkość na 400 km/godz. Na dodatek na niektórych wysokościach z chmur padają żrące deszcze. Warunki do życia A jednak w chmurach Wenus istnieje miejsce, gdzie mogłoby utrzymać się życie. Na wysokościach ok. 45–60 km ciśnienie odpowiada ziemskiemu (1 atmosfera), a temperatura oscyluje wokół 60 stopni Celsjusza. Z tym fragmentem troposfery Wenus wiąże się też licząca prawie wiek naukowa tajemnica. – Nad Wenus od czasu do czasu pojawiają się ciemne plamy widoczne w ultrafiolecie – opowiada prof. Sanjay Limaye, planetolog z University of Wisconsin. – Są widoczne przez kilka dni, w tym czasie zmieniają kształt i kontrast, po czym znikają. Co to jest? Naukowcy głowili się nad tym przez lata. Uważano, że tajemnicze plamy mogą być efektem reakcji chemicznych z udziałem związków siarki, jakie zachodzą kilkadziesiąt kilometrów nad Wenus. Nie wyjaśniało to jednak zaskakujących cech zjawiska – plamy pojawiają się bowiem okresowo niczym wykwity alg na jeziorach i morzach na Ziemi. Siarka i żelazo Na trop właściwego rozwiązania wpadł dr Grzegorz Słowik z Uniwersytetu Zielonogórskiego. – W grudniu 2014 r. podczas warsztatów kosmicznych organizowanych przez Europejską Agencję Kosmiczną spotkałem prof. Limaye – mówi. – Wspomniałem mu wówczas o moich badaniach bakterii Thiobacillus ferrooxidans. Bakteria ta ma niezwykłe cechy – jej metabolizm oparty jest na utlenianiu związków siarki i żelaza, których obecność wykryto nad Wenus. Zdaniem dr. Słowika podobne do niej mikroorganizmy mogłyby przetrwać w chmurach Wenus i odpowiadać za pojawiające się na nich plamy. Ta rewolucyjna teoria, opisana przez prof. Limaye, dr. Słowika i innych autorów, została opublikowana w piśmie „Astrobiology”. Jak sprawdzić, czy nad Wenus faktycznie może istnieć życie? – Zrobimy to dopiero wtedy, gdy pobierzemy i przebadamy próbki chmur Wenus na różnych wysokościach w ciągu dnia i nocy – tłumaczy Sanjay Limaye. Może do tego posłużyć VIMP (ang. Venus Atmospheric Maneuverable Platform) – pojazd, który ma łączyć cechy samolotu i sterowca. Ceres – świat lodowych wulkanów 22 marca 1998 r. kilkunastu chłopców grało w koszykówkę w liczącym osiem tysięcy mieszkańców Monahans w Teksasie. O siódmej wieczorem usłyszeli świst i huk. Jeden spostrzegł, że niedaleko placu do gry upadł kawałek skały wielkości ludzkiej pięści. Gdy chłopcy go dotknęli, był jeszcze ciepły. Meteoryt trafił najpierw w ręce strażaków, a następnie naukowców. Ci przez następnych 20 lat badali go za pomocą coraz bardziej zaawansowanych narzędzi. W końcu specjaliści z Berkeley National Laboratory na łamach „Science Advances” ogłosili, że skała z Teksasu (i inne, które w tym samym czasie spadły na Ziemię, np. w Maroku w sierpniu 1998 r.) zawiera zarówno wodę, jak i złożone związki organiczne, takie jak węglowodory i aminokwasy. To mieszanka podstawowych składników życia. – Nasze wyniki sugerują, że ta materia organiczna pochodzi z ciała niebieskiego, które zawiera lub zawierało w przeszłości duże ilości wody – mówi Yoko Kebukawa Narodowego Uniwersytetu w Jokohamie, która analizowała meteoryty w Berkeley. Jaki to glob? – Przypuszczalnie planetoida Ceres – odpowiada badaczka. Planetoida z wodą Ceres to królowa pustki, rozciągającej się między Marsem a Jowiszem. Jak na królową przystało, otacza ją aura tajemnicy. Przypuszcza się, że składa się ze skalnego jądra i warstwy lodu lub nawet oceanu ciekłej wody. Mógł on powstać na skutek działania ciepła wydzielanego wewnątrz planetoidy w czasie jej ewolucji – być może to ciepło nadal promieniuje i zapewnia Ceres energię. Glob ten jest tak ciekawy, że naukowcy zdecydowali się wysłać tam sondę Dawn. Badała ona planetoidę w 2015 i 2016 r. Analiza wykonanych przez nią zdjęć wykazała, że Ceres prawdopodobnie kryje aktywne kriowulkany, które wyrzucają w przestrzeń parę wodną i lód. Największego odkrycia dokonano jednak w kraterze Ernutet. Na zdjęciach wykonanych przez Dawn geolodzy zidentyfikowali skupiska związków organicznych – tholinów. Według niektórych naukowców to właśnie przyniesione przez komety tholiny mogły być źródłem substancji organicznych, z których na Ziemi rozwinęło się życie. „Ponieważ Ceres jest planetą karłowatą, która nadal może emitować ciepło z okresu kształtowania się, a być może nawet posiada podziemny ocean, istnieje prawdopodobieństwo, że rozwinęły się na niej prymitywne mikroorganizmy” – napisał Michael Küppers, planetolog z Europejskiej Agencji Kosmicznej w „Science”. „Tym samym Ceres dołącza do Marsa i księżyców gazowych gigantów Układu Słonecznego, mogących być schronieniem dla życia”. Enceladus – księżyc z pióropuszami Trwało to tylko kilkadziesiąt sekund, a jednak dostarczyło przesłanek, które uwiodły Chrisa McKaya i kazały mu zapomnieć o Marsie. W październiku 2015 r. sonda Cassini przeleciała zaledwie 50 km nad powierzchnią Enceladusa. Na niecałą minutę zanurzyła się wówczas w wodny pióropusz, który księżyc Saturna wypluwa z siebie w przestrzeń kosmiczną. To chwilowe nurkowanie przyniosło serię zaskakujących informacji o największym konkurencie Czerwonej Planety do miana najbardziej prawdopodobnego schronienia dla życia w Układzie Słonecznym. Enceladus nie imponuje rozmiarami. Jest o wiele mniejszy od ziemskiego Księżyca – ma średnicę tylko 500 km. Już Voyagery odkryły, że składa się głównie z lodu. W 2005 r. pierwsze zbliżenia sondy Cassini przyniosły rewelację – nad południowym biegunem księżyca kwitną pióropusze lodu i pary wodnej. Dalsze badania wykazały, że z podlodowego oceanu księżyca wydobywają się też m.in. wodór i metan. Co więcej, przypuszcza się, że w niektórych miejscach księżyca płynna woda może znajdować się blisko powierzchni – kolejna przesłanka pozwalająca wierzyć, że na Enceladusie mogą istnieć proste formy życia. Japoński mikrob Spekulacje na ten temat przybrały konkretny kształt. To co dla Wenus zrobił dr. Grzegorz Słowik, dla Enceladusa opracował Simon Rittmann z Uniwersytetu Wiedeńskiego. Rittmann znalazł mianowicie ziemski organizm, który mógłby przetrwać w warunkach panujących pod lodowym płaszczem Enceladusa. Methanothermococcus okinawensis to archeon, czyli prosty jednokomórkowy organizm nieposiadający jądra komórkowego, który nie jest ani bakterią, ani eukariontem (organizmem składającym się z komórek posiadających jądra komórkowe – takim jak np. człowiek). Pochodzi z kominów geotermalnych u wybrzeży Japonii. Rittmann zasymulował fizykochemiczne warunki panujące pod powierzchnią Enceladusa i okazało się, że Methanothermococcus okinawensis jest w stanie się w nich rozwijać. Czerpie bowiem energię z przemiany wodoru cząsteczkowego i dwutlenku węgla w metan. Oczywiście nie oznacza to, że metan odkryty w pióropuszach Enceladusa musi być produkowany przez organizmy żywe. Równie dobrze może pochodzić z kominów geotermalnych. Jednak naukowcy podkreślają, że odkrycia takie jak Rittmanna i dr. Słowika pozwalają myśleć o projektowaniu konkretnych urządzeń badawczych, jakie powinny wchodzić w skład przyszłych misji komicznych. Największa z tajemnic, która czeka na wyjaśnienie Teorie, które leżą u podstaw planowania tych misji i szukania życia w Układzie Słonecznym, pomijają jednak pewien wstydliwy problem. Otóż ciągle brakuje odpowiedzi na wydawałoby się proste pytanie: co to właściwie jest życie? To zaskakujące, ale mimo podejmowanych prób dotychczas nie powstała jedna spójna definicja życia akceptowana przez cały świat naukowy. Na początku XXI w. Międzynarodowe Towarzystwo Badania Początków Życia chciało ją stworzyć, przepytując badaczy z całego świata – w rezultacie uzyskano 78 różnych odpowiedzi. W 1992 r. NASA przyjęła, że życie to „samopodtrzymujący się system chemiczny, zdolny do przemian na drodze ewolucji”. Ujęcie to obejmuje dwie podstawowe cechy życia – zdolność do samopowielania oraz przemiany, wyklucza jednak z grona żywych istot wirusy, które do istnienia wymagają bardziej złożonych organizmów żywych. Jak powstało ziemskie życie? A to zaledwie początek kłopotów. Nie tylko brakuje nam pewności, co nazwać życiem, ale nie mamy też najmniejszego pojęcia, skąd się wzięło na Ziemi. Co konkretnie, na poziomie biochemicznym, działo się w ziemskich oceanach 3,5 mld lat temu? Klasyczną już próbę wyjaśnienia tego podjął w 1953 roku Stanley Miller, doktorant na University of Chicago. Przeprowadził prosty eksperyment – w dwóch kolbach laboratoryjnych zasymulował warunki istniejące na naszej planecie u jej zarania – czyli połączył wodę z mieszaniną metanu, wodoru i amoniaku, a następnie przepuścił przez ten roztwór prąd. Po kilku dniach w kolbach pojawiły się związki organiczne, m.in. aminokwasy. Wydawało się, że zagadka jest rozwiązana, a powstanie życia – banalnie proste. Nic podobnego. Bill Bryson, autor bestsellera „Krótka historia prawie wszystkiego”, w błyskotliwy sposób wyjaśnia, dlaczego od eksperymentu Millera do znanych nam choćby najprostszych organizmów prowadzi droga nieskończonej długości. Aminokwasy łączą się w łańcuchy tworząc białka, których w ludzkim organizmie może być nawet milion. Przeciętne białko składa się z 200 aminokwasów ustawionych jeden po drugim w określonym porządku. Jaka jest szansa, że 20 aminokwasów (tyle ich potrzeba do zbudowania każdego z nas) ustawi się losowo w określonej kolejności? To jeden do 10260. Hemoglobina, stosunkowo małe białko, składa się z 146 aminokwasów – można je ułożyć na 10190 sposobów. Jak pisze Bryson „szansa, że jakiś przypadkowy proces mógł wyprodukować nawet jedno proste białko, wydaje się oszałamiająco znikoma”. Według słynnego porównania astronoma Freda Hoyle’a, równa tej, że szalejąca w składnicy złomu trąba powietrzna zostawi po sobie gotowego do lotu jumbo jeta. A przecież białka to nie wszystko. Do zaistnienia życia musi też powstać nośnik informacji genetycznej (DNA) oraz błona komórkowa. „Każdy, kto odpowiada, że wie, w jaki sposób na jałowej Ziemi około 3,45 mld lat temu powstało życie, jest albo głupcem, albo oszustem” – pisał w 1995 r. Stuart Kauffmann, biolog teoretyk, jeden z najbardziej znanych badaczy początków życia na Ziemi. Ta wielka niewiadoma stanowi mocną przesłankę sugerującą, że w poszukiwaniach życia w kosmosie znajdujemy się na początku drogi. Źródło: archiwum NG
Miał objętość 2000 Ziem – Jowisz mógł być drugą gwiazdą obok Słońca
Jowisz był kiedyś prawdopodobnie ponad dwukrotnie większy niż obecnie – wynika z nowych analiz naukowców. Odkrycie może zmienić nasze rozumienie początków Układu Słonecznego. Tym bardziej, że dziś planeta ta nie ma sobie równych wśród swoich sąsiadów.
Spis treści: Jowisz u zarania Układu Słonecznego Rola Jowisza w ewolucji Układu Słonecznego Co ujawniły badania Amaltei i Tebe? Badania krytycznego momentu Od dawna mówi się o tym, że Jowisz, ogromna gazowa planeta miała być gwiazdą. Jednak nieznane wydarzenie przerwało proces pochłaniania przez Jowisza gazu. Jowisz w początkach Układu Słonecznego Proces powstawania naszego układu planetarnego rozpoczął się, gdy tzw. mgławica słoneczna, czyli chmura gazu i pyłu, zaczęła zapadać się pod wpływem własnego ciężaru. Prawdopodobnym impulsem do rozpoczęcia tego procesu była eksplozja pobliskiej supernowej. Słońce ukształtowało się około 4,6 miliarda lat temu. Niewiele później pojawił się Jowisz – gazowa planeta, która – jak wiele wskazuje – również mogła być gwiazdą. Gdyby tak się stało, pojawiłby się tzw. układ podwójny gwiazd. Co zresztą jest bardzo częste. Nawet 20 do 50 procent znanych układów planetarnych znajduje się w układach z więcej niż jedną gwiazdą, najczęściej właśnie w układach podwójnych. Rola Jowisza w ewolucji Układu Słonecznego Gdy weźmie się pod uwagę powyższe, łatwiej zrozumieć, jak wielką rolę odegrał Jowisz w ewolucji Układu Słonecznego. Jego potężna grawitacja odegrała kluczową rolę w kształtowaniu ścieżek orbitalnych innych planet Układu Słonecznego. Pomogła rzeźbić dysk gazu i pyłu, z którego się uformowały oraz wpłynęła na rozmieszczenie planetoid i formowanie się Głównego Pasa Asteroid. Naukowcy uważają również, że Jowisz odegrał istotną rolę w powstaniu życia, pochłaniając planetoidy, które mogły uderzyć w Ziemię. Właśnie dlatego historia formowania się Jowisza jest kluczowa dla zrozumienia ewolucji wczesnego Układu Słonecznego. W opublikowanej niedawno pracy astronomowie z Caltechu oraz z Uniwersytetu Michigan zaprezentowali szczegółowe badania pierwotnego stanu Jowisza. Ich wyniki wskazują, że 3,8 miliarda lat po powstaniu Układu Słonecznego oraz po uformowaniu się pierwszych ciał stałych w mgławicy protoplanetarnej naszego systemu planetarnego, Jowisz był od 2 do 2,5 razy większy niż obecnie. Ustalono również, że posiadał pole magnetyczne 50 razy silniejsze niż obecnie! Co ujawniły badania Amaltei i Tebe? Artykuł opisujący ich odkrycia, „Determination of Jupiter's primordial physical state”, ukazał się w maju 2025 r. w czasopiśmie „Nature Astronomy”. Jego autorami są Konstantin Batygin, profesor nauk planetarnych i astrofizyki w California Institute of Technology (Caltech) oraz Fred C. Adams – dyrektor Leinweber Center for Theoretical Physics (U-M LSA) na Uniwersytecie Michigan. W swoich badaniach Batygin i Adams skupili się na dwóch wewnętrznych satelitach Jowisza – Amaltei i Tebe. Księżyce te mają niedużą masę i orbitują nawet bliżej Jowisza niż Io – najmniejszy i najbliżej orbitujący z galileuszowych księżyców Jowisza. Amaltea i Tebe mają lekko nachylone orbity i niewielkie rozbieżności orbitalne, co pozwoliło Batyginowi i Adamsowi obliczyć pierwotny rozmiar Jowisza. Zgodnie z ich wynikami, Jowisz miał kiedyś objętość ponad 2000 Ziem, czyli około dwa razy więcej niż jego obecna objętość wynosząca 1321 Ziem. Badania krytycznego momentu – Nasze ustalenia są cennym punktem odniesienia do tematu powstania naszego miejsca w kosmosie. Punktem, z którego możemy pewniej zrekonstruować ewolucję naszego Układu Słonecznego – napisał w oświadczeniu prasowym profesor Batygin z Caltech. Analizy wykonane przez Batygina i Adamsa dotyczą jednego z krytycznych etapów rozwoju Jowisza. Stanowią wgląd w okres, w którym mgławica słoneczna, z której uformowały się planety, wyparowała. Był to krytyczny punkt przejściowy, w którym zniknęły elementy budulcowe planet i wyłoniła się pierwotna architektura Układu Słonecznego. – To zdumiewające, że nawet po 4,5 miliarda lat pozostało wystarczająco dużo wskazówek, aby pozwolić nam zrekonstruować stan fizyczny Jowisza u zarania jego istnienia – komentuje prof. Adams. Źródło: Universe Today Nasza autorka 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”.
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”.
Która planeta ma najwięcej księżyców w Układzie Słonecznym? Ścigają się Saturn i Jowisz
W Układzie Słonecznym istnieją planety, które nie mają żadnego księżyca. Ziemia ma jednego naturalnego satelitę. O miano zwycięzcy w tym zakresie od zawsze rywalizują dwa obiekty astronomiczne – Saturn i Jowisz. Która planeta ma najwięcej księżyców? Poniżej odpowiadamy na to pytanie.
W tym artykule: Czym jest księżyc? Jowisz stracił prowadzenie Która planeta ma najwięcej księżyców? Saturn wysunął się na pozycję lidera Jak odkryto nowe księżyce Saturna? Co wiemy na temat nowo odkrytych księżyców? Co wnosi to odkrycie? Lista księżyców w Układzie Słonecznym podlega ciągłej aktualizacji Która planeta ma najwięcej księżyców? Pod względem liczby naturalnych satelitów, planety skaliste, takie jak Ziemia, znajdują się w ogonie stawki Układu Słonecznego. Mars ma „aż” dwa księżyce, z kolei Wenus i Merkury nie mają żadnego. Ziemia, ze swoim pojedynczym naturalnym satelitą, znajduje się w samym środku tego grona. Żadna z planet skalistych nie aspiruje jednak do miana planety z największą liczbą księżyców w Układzie Słonecznym. Pod tym względem nie mogą nawet zbliżyć się do planet gazowych. Czym jest księżyc? Nie każdy potrafi wskazać poprawną definicję księżyca, ale każdy bezbłędnie rozpozna to ciało niebieskie na nocnym niebie, o ile pozwalają na to warunki pogodowe. Naturalny satelita Ziemi towarzyszy jej od ponad 4 miliardów lat, czyli prawie od początku istnienia naszej planety. Należy jednak stanowczo podkreślić, że ziemski Księżyc nie jest jedyny w Układzie Słonecznym. Mało tego, nie jest nawet największy. Ten tytuł dzierży odkryty w 1610 roku (przez Galileusza) Ganimedes – jeden z księżyców Jowisza. Mówiąc o księżycu, na myśli trzeba mieć ciało niebieskie orbitujące wokół planety lub planetoidy. To zatem nic innego, jak naturalny satelita. Nie ma wspólnej genezy ich powstawania. Ziemski Księżyc jest „pamiątką” po zderzeniu Ziemi z innym ciałem niebieskim, którego wielkość była zbliżona do wielkości Marsa. Z kolei księżyce Marsa to po prostu planetoidy, które wpadły w pole grawitacyjne planety. Różna jest też budowa księżyców. Niektóre z nich są obiektami skalistymi, inne – lodowymi. Istnieją też księżyce mieszane. Jowisz stracił prowadzenie Długo sądzono, że planetą w Układzie Słonecznym, która ma najwięcej naturalnych satelitów jest Jowisz. Astronomom udało się najpierw odkryć 67 księżyców gazowego giganta. Te dane zdezaktualizowały się w 2018 roku, kiedy odkryto 12 kolejnych. Pod względem rozmiaru, większość z nich nie może równać się z obiektami odkrytymi przez Galileusza. Typowy jest dla nich rozmiar rzędu kilkudziesięciu kilometrów, a niektóre są jeszcze mniejsze. Odkrycia dokonał zespół astronomów pod kierownictwem Scotta Shepparda z Carnegie Institution for Science. Można powiedzieć, że naukowcy trafili na „nowe” księżyce przypadkiem. Grupa Shepparda prowadziła poszukiwania dziewiątej planety (Planety X), czyli hipotetycznego obiektu, który powinien znajdować się w dalekich obszarach Układu Słonecznego, poza Plutonem. Wiosną 2017 roku Jowisz wkroczył w obszar nieba, na którym prowadzone były poszukiwania. Przy tej okazji przyjrzano się gazowemu olbrzymowi, co doprowadziło do odkrycia kolejnych naturalnych satelitów. Przez długi czas, Jowisz wyraźnie wyprzedzał Saturna w wyścigu o miano planety mającej najwięcej księżyców, a w 2018 roku tylko umocnił swoją pozycję lidera. W 2019 r. na trochę ją stracił. Aktualizacja listy księżyców Jowisza miała miejsce w 2021 roku, kiedy Kai Ly – miłośnik astronomii – odkrył nieznanego dotąd naturalnego satelitę tej planety. Odkrycie było efektem analizy zdjęć wykonanych w 2003 roku. Ly wykonał początkową analizę trzech zdjęć przeglądowych obejmujących ten sam fragment nieba, które zostały wykonane w różnych porach nocy. Astronom-amator dostrzegł dwa hipotetyczne księżyce, jednak ich obecności nie ujawniły dane zebrane w inne noce. Analiza ujawniła natomiast trzeciego satelitę, którym jest niewielki księżyc poruszający się ruchem wstecznym (z okresem ok. 2 lat) względem ruchu obrotowego planety, zaliczany do grupy Karme. Amatorskie odkrycie z 2021 roku zwiększyło liczbę znanych naturalnych satelitów Jowisza do 80. To jednak nie wystarczyło, by Jowisz wyprzedził Saturna, który od 2019 r. miał 83 księżyce. Dopiero na początku 2023 r. ogłoszono odkrycie kolejnych 12 księżyców jowiszowych. W tym momencie więc to Jowisz miał najwięcej księżyców w Układzie Słonecznym – aż 92. Odkrycie było zasługą zespołu, w którego skład wchodził m.in. wspomniany wcześniej Scott Sheppard. Uczeni skorzystali z teleskopów na Hawajach i w Chile. Nowo odkryte księżyce miały od 1 do 3 km średnicy. Która planeta ma najwięcej księżyców? Saturn wysunął się na pozycję lidera Sytuacja zmieniła się ponownie w maju 2023 r. Wówczas naukowcy potwierdzili istnienie aż 62 kolejnych księżyców Saturna. To zwiększyło ich łączną liczbę do 145! Saturn był wówczas jedyną planetą w Układzie Słonecznym, która ma ponad setkę księżyców. Jowisz, wedle najnowszych ustaleń, ma ich „tylko” 95. 62 nowe satelity Saturna to tzw. księżyce nieregularne. Są niewielkie – najmniejsze z nich mają zaledwie 2,5 km średnicy. Poruszają się po długich, eliptycznych orbitach. Często robią to w kierunku przeciwnym do kierunku ruchu obrotowego Saturna. Badacze sądzą, że księżyce te mogły powstać w wyniku rozpadu jakiegoś większego satelity Saturna ok. 100 mln lat temu. Odkryto je dzięki analizie danych z teleskopu Kanadyjsko-Francusko-Hawajskiego na Hawajach. Teraz cofnijmy się w czasie do poprzedniego okresu dominacji Saturna. W 2019 roku naukowcy z Carnegie Institution for Science ogłosili odkrycie 20 kolejnych księżyców Saturna. Odkrycie to było dziełem zespołu astronomów pod przewodnictwem Scotta Shepparda, czyli tej samej grupy, która w ostatnich latach odkrywała „nowe” księżyce Jowisza. Obserwacje były prowadzone z obserwatorium na Hawajach (na górze Mauna Kea), przy pomocy teleskopu Subaru (to jeden z największych teleskopów na świecie). Każdy z tych satelitów ma zbliżoną wielkość – to małe obiekty o średnicy ok. 5 km. Warto podkreślić, że aż 17 z nich ma orbitę wsteczną. Oznacza to, że ich ruch jest przeciwny do ruchu obrotowego planety. Większość „nowych” satelitów wykonuje pełne okrążenie Saturna w 3 lata. Wyjątek stanowią dwa z nich, które znajdują się w najmniejszej odległości od planety. W ich przypadku, ten sam ruch trwa krócej aż o 12 miesięcy. Jak odkryto nowe księżyce Saturna? Należy zdać sobie sprawę z faktu, że stale poszerzająca się wiedza o Wszechświecie i galopujący postęp technologiczny nie pozostają bez wpływu na astronomię. Współcześnie prowadzone obserwacje astronomiczne są w dużej mierze wspomagane przez najnowsze modele symulacji komputerowych. Algorytmy śledzenia odległych ciał niebieskich pozwalają naukowcom dostrzec nowe obiekty, których nie można było zauważyć podczas obserwacji prowadzonych metodami tradycyjnymi. Co wiemy na temat nowo odkrytych księżyców? Każdy z nowo odkrytych satelitów jest zgrupowany w znanych już konfiguracjach orbitalnych gazowego olbrzyma. Dwa z nich, zaliczane do grupy inuickiej/eskimoskiej (która najprawdopodobniej powstała w następstwie rozpadu większego ciała niebieskiego), znajdują się na orbicie o inklinacji 46 stopni. Księżyce, które poruszają się po orbicie wstecznej, należy zaliczyć do grupy nordyckiej. Jeden z nich porusza się po orbicie najodleglejszej względem planety. Inny z „nowych” księżyców, który wykonuje ruch zgodny z ruchem obrotowym Saturna, znajduje się na orbicie o inklinacji 36 stopni. Ten obiekt zalicza się więc do grupy galijskiej. Sheppard jest zdania, że odkryte przez jego zespół księżyce powstały już po zakończeniu procesu formowania się planety. We wczesnym etapie życia Układu Słonecznego Słońce było otoczone wirującym dyskiem, składającym się z pyłu i gazu. To właśnie to zjawisko zapoczątkowało istnienie planet. Naukowcy wyrażają przekonanie, że podobny gazowo-pyłowy dysk otaczał także Saturna podczas powstawania planety. Fakt, że „nowe” księżyce mogły kontynuować swoją podróż wokół gazowego olbrzyma po rozpadzie swoich macierzystych księżyców ma dowodzić, że kolizje, które doprowadziły do ich powstania, miały miejsce, gdy Saturn był już w pełni uformowaną planetą. Co wnosi to odkrycie? Wiele osób z całą pewnością zastanawia się, czy tak wiedza może mieć jakiekolwiek praktyczne zastosowanie. Otóż tak. Scott Sheppard jest przekonany, że badanie orbit naturalnych satelitów Saturna i każdej innej planety, daje astronomom wiele cennych informacji na temat ich pochodzenia i warunków, które panowały wokół danego ciała niebieskiego w trakcie formowania się jego księżyców. To z kolei pozwoli pozyskać nowe informacje na temat Układu Słonecznego i historii naszej galaktyki, czyli Drogi Mlecznej. Lista księżyców w Układzie Słonecznym podlega ciągłej aktualizacji Nie można wykluczyć, że w rankingu obejmującym największą liczbę naturalnych satelitów zajdą jeszcze zmiany. Trzeba bowiem zaznaczyć, że wskazując na liczbę księżyców Jowisza i Saturna, przez cały czas mówimy o znanych, nie o wszystkich obiektach. Nic więc dziwnego, że naukowcy odkryli kolejne księżyce w Układzie Słonecznym. Saturn umocnił się na prowadzeniu. Liczba jego „nowych” satelitów to aż 128 – czyli więcej niż mają łącznie wszystkie pozostałe planety! Łącznie Saturn ma zatem 274 księżyce – ogłosili naukowcy w marcu 2025 r. Dr Edward Ashton z Academia Sinica na Tajwanie i jego współpracownicy znaleźli nowe księżyce za pomocą teleskopu Kanadyjsko-Francusko-Hawajskiego na Hawajach. – Wszystkie nowe księżyce mają średnicę od 2 do 4 kilometrów. Najprawdopodobniej powstały setki milionów, a nawet miliardy lat temu w wyniku zderzeń większych księżyców – mówi dr Ashton. Nowo odkryte księżyce zostały uznane przez Międzynarodową Unię Astronomiczną (IAU). Odkrywcy będą teraz mieli prawo nadać im nazwy. Dr Ashton uważa, że ​​wokół Saturna krążyć mogą nawet tysiące naturalnych satelitów. Nadal jednak trwają dyskusje, jak mały może być księżyc. Czyli gdzie przebiega granica, poniżej której uznamy, że jest tylko kosmiczną skałą. Nasz ekspert Artur Białek Dziennikarz i redaktor. Wcześniej związany z redakcjami regionalnymi, technologicznymi i motoryzacyjnymi. W „National Geographic” pisze przede wszystkim o historii, kosmosie i przyrodzie, ale nie boi się żadnego tematu. Uwielbia podróżować, zwłaszcza rowerem na dystansach ultra. Zamiast wygodnego łóżka w hotelu, wybiera tarp i hamak. Prywatnie miłośnik literatury.
NASA wyłącza kolejne instrumenty sond Voyager 1 i 2. Czy to przedłuży ich wyjątkową misję?
Wystrzelone w 1977 roku bliźniacze sondy Voyager 1 i 2 znajdują się daleko poza granicą heliopauzy i od lat operują w przestrzeni międzygwiezdnej. Czyni je to jedynymi dziełami ludzkich rąk poza granicami Układu Słonecznego. Ale sondom kończy się zasilanie. Inżynierowie NASA zdecydowali się wyłączyć dwa instrumenty Voyagerów w nadziei, że zaoszczędzona w ten sposób energia pozwoli pozostałym instrumentom działać jeszcze przez kilka miesięcy.
Spis treści: Trzy z dziesięciu Dodatkowy rok życia Wzorowa inżynieria kosmiczna – Voyagery są gwiazdami rocka w kosmosie od momentu ich wystrzelenia i chcemy, aby tak pozostało jak najdłużej. Jednak energia elektryczna sond jest na wyczerpaniu. Jeśli nie wyłączymy teraz żadnego instrumentu Voyagerów, prawdopodobnie będą one miały jeszcze tylko kilka miesięcy zasilania, zanim będziemy musieli ogłosić koniec misji – powiedziała Suzanne Dodd, kierująca projektem Voyagerów w Laboratorium Napędu Odrzutowego NASA (JPL). Trzy z dziesięciu Właśnie dlatego 25 lutego inżynierowie misji wyłączyli zdalnie eksperyment podsystemu promieniowania kosmicznego na pokładzie Voyagera 1 oraz wyłączą instrument niskoenergetycznych cząstek naładowanych Voyagera 2 24 marca. Na pokładzie każdego ze statków nadal będą działały trzy z pierwotnych dziesięciu instrumentów naukowych misji. Dzięki temu powinno udać się wydłużyć badania prowadzone przez sondy. Przypomnijmy, że wystrzelone w 1977 roku sondy Voyager 1 i 2 polegają na radioizotopowych generatorach termoelektrycznych (RTG), które generują energię elektryczną z ciepła rozpadającego się plutonu. Każda z sond traci około 4 watów mocy każdego roku. Sondy zostały zaprojektowane na 5-letnią misję i na tyle miało wystarczyć ich zasilanie. Chociaż już wówczas zakładano, że misja może się przedłużyć, a według wyliczeń energii z rozpadu plutonu-238 powinno starczyć na ponad 30 lat pracy instrumentów badawczych sond. Jak widać w tym wypadku niedoszacowanie okazało się wyjątkowo przydatne. Po 48 latach Voyagery wciąż mają niewielką ilość energii i nadal kontaktują się z Ziemią. Z pierwotnych 10 instrumentów naukowych sond pozostały tylko te, które zespół naukowy uznał za najistotniejsze dla badania heliosfery Układu Słonecznego, ochronnego bąbla wiatru słonecznego i pól magnetycznych wytwarzanych przez Słońce. Dodajmy, że Voyager 1 dotarł do krawędzi heliosfery i początku przestrzeni międzygwiezdnej w 2012 roku. Natomiast Voyager 2 osiągnął tę granicę w 2018 roku. Żaden inny statek kosmiczny stworzony przez człowieka nie operował w przestrzeni międzygwiezdnej. Dodatkowy rok życia Podsystem promieniowania kosmicznego, który został wyłączony na Voyagerze 1 w zeszłym tygodniu, to zestaw trzech teleskopów zaprojektowanych do badania promieni kosmicznych, w tym protonów z Galaktyki i Słońca. Dane z tych teleskopów pomogły zespołowi naukowemu ustalić m.in., kiedy i gdzie Voyager 1 opuścił heliosferę. Natomiast zaplanowany do dezaktywacji jeszcze w tym miesiącu instrument Voyagera 2 do pomiaru niskoenergetycznych cząstek naładowanych mierzy różne jony, elektrony i promienie kosmiczne pochodzące z naszego Układu Słonecznego i Galaktyki. Instrument składa się z dwóch podsystemów: niskoenergetycznego teleskopu cząstek do szerszych pomiarów energii oraz niskoenergetycznego analizatora cząstek magnetosferycznych do bardziej ukierunkowanych badań magnetosfery. Oba systemy wykorzystują obrotową platformę, dzięki czemu ich pole widzenia wynosi 360 stopni. Sama platforma jest zasilana silnikiem krokowym, który zapewnia 15,7-watowy impuls co 192 sekundy. Silnik został przetestowany do 500 tys. kroków – wystarczająco dużo, aby zagwarantować ciągłą pracę podczas przelotu misji obok Saturna, co miało miejsce w sierpniu 1980 roku dla Voyagera 2. Do czasu dezaktywacji na Voyagerze 2, silnik wykona ponad 8,5 miliona kroków! Wzorowa inżynieria kosmiczna – Sondy kosmiczne Voyager znacznie przekroczyły swoją pierwotną misję badania planet zewnętrznych. Wszystkie dodatkowe dane, które zebraliśmy od tego czasu, są nie tylko cenną wiedzą z zakresu heliofizyki, ale także świadectwem wzorowej inżynierii, która została zastosowana w Voyagerach. W końcu rozpoczęły badania niemal 50 lat temu i robią to do dziś – powiedział Patrick Koehn, naukowiec programu Voyager. Inżynierowie misji chcą uniknąć wyłączania instrumentów naukowych tak długo, jak to możliwe. Wszystko dlatego, że dane naukowe zebrane przez bliźniacze sondy Voyager są wyjątkowe. Po wyłączeniu tych dwóch instrumentów, Voyagery powinny mieć wystarczającą moc do działania przez kolejny rok, zanim zespół będzie musiał wyłączyć inny instrument na obu statkach kosmicznych. W tzw. międzyczasie Voyager 1 będzie nadal obsługiwał swój magnetometr i podsystem fal plazmowych. Niskoenergetyczny instrument cząstek naładowanych będzie działał do końca 2025 roku, ale zostanie wyłączony w przyszłym roku. Natomiast Voyager 2 będzie nadal obsługiwał swój magnetometr i instrumenty fal plazmowych w dającej się przewidzieć przyszłości. Podsystem promieniowania kosmicznego ma zostać wyłączony w 2026 roku. Dzięki wdrożeniu tego planu oszczędzania energii, inżynierowie uważają, że obie sondy mogą mieć wystarczającą ilość energii elektrycznej, aby kontynuować pracę z co najmniej jednym instrumentem naukowym do 2030 roku! Voyager 1 i Voyager 2 pozostają najbardziej odległymi obiektami zbudowanymi przez człowieka. Voyager 1 znajduje się w odległości ponad 25 miliardów kilometrów, a Voyager 2 ponad 21 miliardów kilometrów od Ziemi. Przesłanie sygnału radiowego z Ziemi do Voyagera 1 zajmuje ponad 23 godziny, a do Voyagera 2 – 19,5 godziny. Źródło: NASA Nasza autorka 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”.
14 mln lat temu na Ziemi panowała wieczna mgła. Układ Słoneczny przepływał przez chmurę pyłów i gazów
Według badaczy kilkanaście milionów lat temu w czasie podróży przez kosmos Układ Słoneczny przeszedł przez tzw. falę Radcliffe’a. Podróż przez gęsty obszar pełen pyłów i gazów mogła pozostawić ślady w zapisie geologicznym.
W tym artykule: Układ Słoneczny znajduje się w ciągłym ruchu Tajemnicza struktura, przez którą przeszło Słońce Ziemia wiecznej mgły Dzisiaj Słońce i jego osiem planet znajduje się w stosunkowo pustym rejonie kosmosu. Konsekwencje tego możemy obserwować codziennie. Każdej bezchmurnej nocy, jeśli tylko znajdujemy się poza rejonami zanieczyszczonymi światłem, możemy obserwować na niebie panoramę gwiazd i galaktyk. Jednak nie zawsze tak było. Ok. 14 mln lat temu niebo wyglądało tak, jakby było stale zamglone. Światło gwiazd docierało do powierzchni przytłumione i niewyraźne. To skutek tego, że Układ Słoneczny przesuwał się wówczas przez znacznie gęściejszy obszar kosmosu, tzw. falę Radcliffe’a. Zdarzenie to mogło pozostawić ślady w zapisie geologicznym, twierdzą autorzy najnowszych badań opublikowanych w czasopiśmie „Astronomy & Astrophysics”. Układ Słoneczny znajduje się w ciągłym ruchu W kosmosie wszystko się porusza. Dotyczy to nie tylko ruchu planet dookoła gwiazd w systemach planetarnych, ale także całych systemów planetarnych. Słońce wraz z Ziemią i pozostałymi planetami okrąża centrum Drogi Mlecznej i znajdującą się w nim supermasywną czarną dziurę Sagittarius A*. Układ Słoneczny pędzi przez kosmos z zawrotną prędkością ok. 828 tys. km/godz. Stanowi to aż 1/1300 prędkości światła. Jeden obieg wokół środka Galaktyki trwa ok. 230 mln lat. Ten okres ma nawet swoją własną nazwę – to rok galaktyczny. Tajemnicza struktura, przez którą przeszło Słońce Taka podróż, jak można się domyślić, nie odbywa się bez przygód. – Pomyśl o tym jako o statku żeglującym po morzu w zmieniających się warunkach – mówi Efrem Maconi, doktorant na Uniwersytecie Wiedeńskim. – Nasze Słońce napotkało obszar o większej gęstości gazu, gdy przechodziło przez falę Radcliffe’a w konstelacji Oriona – dodaje. Fala Radcliffe’a to jedna z niedawno odkrytych struktur Drogi Mlecznej. Wypatrzyli ją naukowcy z Uniwersytetu Harvarda w 2013 roku. Jest to niezwykle długi (mający aż 9 tys. lat świetlny) cienki pasu gazu w kształcie fali. Składa się z połączonych ze sobą obszarów gwiazdotwórczych. W tej chwili Ziemia jest oddalona od fali Radcliffe’a tylko o 400 lat świetlnych. Ziemia wiecznej mgły Maconi wraz z zespołem przeanalizował dane zebrane przez radioteleskop Gaia. Gaia śledzi miliardy gwiazd w Drodze Mlecznej, w tym te, które uformowały się niedawno w fali Radcliffe’a. Mając dane o prędkościach, z jakimi się obecnie poruszają, naukowcy mogli określić ich położenie w przeszłości. Gdy połączyli to z drogą, jaką w przeszłości poruszał się przez Galaktykę Układ Słoneczny, spostrzegli, że w pewnym momencie Słońce wraz z planetami musiało przeciąć tę strukturę. Stało się to między 15 a 12 mln lat temu. Za najbardziej prawdopodobny okres uznaje się 14 mln lat temu. To właśnie wówczas niebo zrobiło ciemniejsze i zamglone. Co ciekawe, w tym okresie Ziemia znajdowała się w okresie ochłodzenia klimatu (w środkowym miocenie). Maconi podejrzewa, że te dwa wydarzenia mogą mieć ze sobą związek – dowodów na to jednak nie ma. Zdaniem badaczy spotkanie z chmurami materii z ośrodka międzygwiazdowego mogło odcisnąć się w zapisie geologicznym Ziemi. W skorupie mogą istnieć depozyty z tego okresu, składające się z radioaktywnych izotopów pochodzących z supernowych. Hipoteza ta nie została jeszcze udowodniona. Źródła: Astronomy & Astrophysics, New Scientist Nasza autorka Magdalena Salik Dziennikarka 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”.
Niedługo startuje pierwsza prywatna misja na Wenus. Ale stojący za nią naukowcy już projektują kolejną
Prace nad misją wenusjańską The Morning Star są już na finiszu. W połowie przyszłego roku powinniśmy być świadkami startu pierwszej prywatnej misji planetarnej, która – miejmy nadzieję – przyniesie nam ważne informacje na temat atmosfery Wenus i możliwości istnienia tam życia. Ale naukowcy pracują już nad koncepcją kolejnej misji, która miałaby dostarczyć na Ziemię kropelki wenusjańskich chmur.
Spis treści: Na Wenus z Rocket Lab Balon w chmurach z kwasu siarkowego Jak sprowadzić próbki z Wenus na Ziemię? Odkąd 14 września 2020 roku naukowcy ogłosili wykrycie fosfiny w chmurach Wenus, zainteresowanie naszą sąsiednią planetą nie słabnie. Artykuł o detekcji fosfiny opublikowano w „Nature Astronomy”, a główną autorką badania była profesor Jane Greaves. Obok niej – dr Janusz Pętkowski, chemik i astrobiolog, którego wraz z resztą zespołu z Massachusetts Institute of Technology (MIT) profesor Greaves zaprosiła do współpracy nad jej odkryciem. Wzbudziło ono ogromne zainteresowanie, ponieważ fosfina może być potencjalnym biomarkerem – śladem istnienia życia. Jednak wyniki grupy są negowane przez część naukowców. Najlepszą metodą na znalezienie odpowiedzi, czy coś żywego na Wenus generuje fosfinę, jest wysłanie tam misji. Na Wenus z Rocket Lab Aby wysłać sondę na Wenus, badacze z MIT połączyli siły z nowozelandzką firmą kosmiczną Rocket Lab. Wspólnie pracują nad pierwszą w historii prywatnie finansowaną planetarną misją astrobiologiczną. Sonda ma wystartować w połowie 2026 roku na pokładzie należącej do Rocket Lab rakiety Neutron. Ważący około 20 kg próbnik zostanie wyposażony w zaawansowane instrumenty, w tym nefelometr autofluorescencyjny, który scharakteryzuje kropelki chmur Wenus i poszuka śladów chemii organicznej. Sonda przeprowadzi szczegółowe badania in situ, dostarczając kluczowych informacji na temat składu atmosfery planety. – Misja ma na celu charakteryzację kropelek chmur Wenus i poszukiwanie chemii organicznej. Opiera się na małej, niedrogiej sondzie zaprojektowanej do pomiaru fluorescencji kropelek chmur w celu zbadania obecności cząsteczek organicznych w chmurach. Obecnie zakończyliśmy budowę nefelometru autofluorescencyjnego i przeprowadziliśmy pierwsze testy integracyjne sondy, która zostanie zrzucona w atmosferę Wenus. Wszystko idzie naprzód – komentuje dr Janusz Pętkowski, wiceszef naukowy (deputy PI) inicjatywy MIT-Morning Star Missions to Venus i wiceszef zespołu naukowo-instrumentowego misji firmy Rocket Lab na Wenus. Misję Rocket Lab wspiera NASA Ames Research Center (ARC) – jedno z najważniejszych centrów badawczych NASA, zlokalizowane w Dolinie Krzemowej w Kalifornii. Powstało w 1939 roku i od tego czasu odgrywa kluczową rolę w badaniach lotniczych, kosmicznych oraz w rozwijaniu technologii dla przyszłych misji eksploracyjnych. Ames dostarczy osłonę termiczną sondy. Na tym nie koniec. Badacze już zastanawiają się nad kolejnymi etapami programu wenusjańskiego. Rozważają możliwość wysłania na Wenus misji z balonem, który przez kilka tygodni będzie dryfował w chmurach Wenus, zbierając cenne dane na temat warunków panujących na tej niezwykłej planecie. Balon w chmurach z kwasu siarkowego – Wenus nie jest oczywistym miejscem do poszukiwania życia. Okalające całą tę planetę chmury składają się z kwasu siarkowego, a takie środowisko było przez długi czas było uważane za uniemożliwiające procesy chemii organicznej – powiedział naukowiec planetarny MIT Iaroslav Iakubivskyi w przemówieniu wygłoszonym 15 lutego na spotkaniu American Association for the Advancement of Science. W ubiegłym roku informowaliśmy, że badaczom z wenusjańskiej grupy na MIT udało się potwierdzić, że stężony kwas siarkowy nie jest tak niszczący dla aminokwasów i innych związków organicznych, jak uznawaliśmy. – Odkryliśmy, że 19 na 20 aminokwasów budujących białka ziemskiego życia jest stabilne w 98 proc. kwasie siarkowym. I może się tak dziać przez miesiące. Rozpuszczają się w nim fantastycznie. To sytuacja absolutnie niespotykana. Pokazaliśmy też, że zasady azotowe, czyli literki naszego DNA pozostały stabilne w kwasie siarkowym. To może być pierwszy krok do zmiany naszego myślenia o tym, czy woda jest aby na pewno jedynym środowiskiem, w którym życie może istnieć – mówił wówczas National-Geographic.pl dr Janusz Pętkowski, jeden z autorów badania. – Zamiast być siłą destrukcyjną, kwas siarkowy może w rzeczywistości służyć jako potencjalny rozpuszczalnik dla cząsteczek niezbędnych do życia. Jednak, aby to przetestować, musimy udać się na Wenus – powiedział na konferencji Iaroslav Iakubivskyi. Jak sprowadzić próbki z Wenus na Ziemię? Przyszła misja na Wenus może obejmować urządzenia wyłapujące z gigantycznego balonu cząsteczki chmury zawierającej kwas siarkowy. Naukowcy przekonują, że poszukiwanie oznak życia lub samego życia w wenusjańskim środowisku powietrznym wymaga przewiezienia próbek z wenusjańskich chmur na Ziemię. Podstawowa koncepcja misji obejmuje system wejścia w atmosferę Wenus, unoszący się w chmurach balon do zbierania próbek i pojazd Venus Ascent Vehicle do dostarczania próbek na orbitę. Do tego orbiter wenusjański i system powrotu na Ziemię. „Zbudowaliśmy elektrostatyczny kolektor mgły do pobierania próbek chmur o niskiej mocy i wysokiej wydajności. Największą trudnością jest szybkie nadmuchanie dużego balonu o pojemności 7000 m3 oraz nawigacja i kontrola pojazdu wznoszącego w warunkach niskiej widoczności i turbulentnego środowiska chmur. Omawiamy różne technologie umożliwiające przywiezienie próbek wenusjańskich na Ziemię, które wymagają ukierunkowanego rozwoju i mają synergię z wieloma rodzajami misji planetarnych” – napisali naukowcy w artykule „Venus cloud sample return concept for astrobiology” opublikowanym w „Science Direct”. Inspiracją dla urządzenia mającego wyłapać krople wenusjańskich chmur były rośliny łapiące mgłę na pustyni Atakama. Zespół zbudował prototyp łapacza chmur z czterech warstw siatki drucianej. Druty można naładować, aby zjonizować kropelki atmosferyczne i przyciągnąć je do siatki. Badacze przetestowali urządzenie, zbierając mgłę kwasu siarkowego w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych, cząsteczki atmosferyczne przenoszone przez silne wiatry na górze Washington w New Hampshire oraz parę i gaz emitowane z otworów wulkanicznych na Kilauea na Hawajach. – Ogólnie rzecz biorąc, wszystkie te wyniki wykazały możliwość zebrania chmur z Wenus i przybliżenia nas do zrozumienia chemii i potencjalnego występowania życia na naszej sąsiedniej planecie – powiedział Iakubivskyi. Planowana na przyszły rok misja firmy Rocket Lab będzie pierwszą od 40 lat misją, która przebije się przez chmury Wenus. Wcześniej, w 1985 roku zrobiła to radziecka misja Vega, która wysłała balony w atmosferę planety w drodze na spotkanie z kometą Halleya. Natomiast misja Sample Return planowana jest na lata 40. naszego wieku. Nasza autorka 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”.