Jowisz i Saturn nie są jedynymi planetami w Układzie Słonecznym, zawierającymi systemy pierścieni. Uran również posiada pierścienie, a naukowcy zdołali właśnie po raz pierwszy zmierzyć ich temperaturę.
Najnowsze badania zostały przeprowadzone przez zespół z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, który skorzystał z teleskopów ALMA (Atacama Large Millimeter Array) i VLT (Bardzo Duży Teleskop), znajdujących się w Chile. Naukowcy wykonali zdjęcia termiczne, które ujawniły coś zaskakującego.
Okazuje się, że Uran posiada „ciepłe” pierścienie o temperaturze 77 kelwinów, czyli -196,15 stopni Celsjusza. Dla porównania, powierzchnia Urana sięga nawet 47 kelwinów (około -226 stopni Celsjusza), a zatem jest chłodniejsza od samych pierścieni.
Źródło: Uniwersytet Kalifornijski w Berkeley
Przeprowadzone obserwacje wykazały również, że system pierścieni Urana jest na swój sposób wyjątkowy. Najjaśniejszy i najgęstszy z nich, tzw. pierścień epsilon, składa się jedynie z materii o wielkości piłek golfowych i większych, ale brakuje w nim mikroskopijnych cząstek. Pył jest obecny jedynie pomiędzy pierścieniami. Dla porównania, pierścienie Saturna posiadają materię o mikroskopijnych i większych rozmiarach, natomiast pierścienie Jowisza i Neptuna składają się głównie z drobnego pyłu.
Naukowcy ustalili, że pierścienie Urana są bardzo ciemne, a średnica pierścienia epsilon wynosi od 20 do 100 kilometrów. To bardzo niewiele, w porównaniu do pierścieni Saturna, które rozciągają się na dziesiątki tysięcy kilometrów. Badacze nie potrafią wyjaśnić, dlaczego pierścienie Urana posiadają inną strukturę, a przede wszystkim, dlaczego są cieplejsze od powierzchni planety.
Na planecie Wenus panują piekielne warunki, dlatego szanse na obecność życia bakteryjnego są naprawdę małe. Jednak najnowsze badania wskazują, że dawna Wenus mogła w dużej mierze przypominać dzisiejszą Ziemię i posiadać nawet własne oceany. Naukowcy przypuszczają, że to właśnie oceany wody mogły zamienić Wenus w piekło.
Współczesna Wenus posiada atmosferę, która w ponad 96% składa się z dwutlenku węgla i posiada chmury kwasu siarkowego. Co więcej, na powierzchni planety panują skrajnie wysokie temperatury rzędu około 460 stopni Celsjusza. Nieprzyjazne warunki wynikają między innymi ze specyficznego ruchu obrotowego - jedna doba na planecie Wenus trwa aż 243 dni ziemskie! Oznacza to, że dany region jest przez kilka miesięcy nieustannie nagrzewany przez Słońce.
Jednak w odległej przeszłości, Wenus, podobnie jak Mars, mogła posiadać własne oceany i przypominać współczesną Ziemię, a jedna doba prawdopodobnie trwała znacznie krócej. Badania przeprowadzone przez naukowców z agencji NASA, Uniwersytetu w Bangor i Uniwersytetu Waszyngtońskiego wskazują, że Wenus mogła ostatecznie przeobrazić się w piekielną planetę właśnie z powodu obecności oceanów.
Symulacje komputerowe wskazują, że pływy morskie stopniowo spowalniają prędkość obrotową planety. Dla przykładu, proces ten wydłuża dobę na Ziemi o około 20 sekund na milion lat. Jeśli Wenus posiadała oceany to zachodziły na niej podobne zjawiska z tą różnicą, że były one spowodowane przez Słońce.
Źródło: NASA
Jak wynika z przeprowadzonych badań, siły pływowe na Wenus mogły być na tyle duże, że skutecznie spowolniły rotację planety, lecz efekt był zależny od głębokości oceanów i szybkości, z jaką Wenus obracała się na początku. W najbardziej ekstremalnym przypadku, siły pływowe mogły spowalniać ruch obrotowy Wenus aż o 72 dni ziemskie na milion lat. Oznacza to, że doba na planecie Wenus mogła wydłużyć się do obecnej wartości w ciągu zaledwie 10-50 milionów lat.
Co więcej, światło słoneczne mogło w tym czasie doprowadzić do odparowania oceanów i w stosunkowo bardzo krótkim czasie zamienić planetę Wenus w piekło. Najnowsze badania pokazują, że odtwarzanie sił pływowych ma ważne znaczenie dla lepszego poznania historii danej planety. Jednak niektórzy naukowcy mimo wszystko wierzą, że planeta Wenus wciąż może zawierać życie. Przypuszcza się, że bakterie mogą być obecne w chmurach – wysoko nad powierzchnią planety, gdzie panują bardziej przyjazne warunki.
Dotychczasowe szacunki wskazują, że w widzialnym Wszechświecie może istnieć od 170 do 200 miliardów galaktyk. Jednak z najnowszych badań, przeprowadzonych przez międzynarodowy zespół astronomów wynika, że liczba ta jest zdecydowanie za niska i powinniśmy pomnożyć ją aż dziesięciokrotnie.
Naukowcy skorzystali ze zdjęć głębokiego kosmou i innych danych, pochodzących z Teleskopu Kosmicznego Hubble'a oraz Głębokiego Pola Hubble'a. Na tej podstawie stworzono trójwymiarowe obrazy i odtwarzano liczbę galaktyk na różnym etapie rozwoju Wszechświata. Następnie, przy pomocy modeli matematycznych, ustalono liczbę galaktyk, których nie potrafilibyśmy zobaczyć dzisiejszymi teleskopami.
Badania pozwoliły ustalić, że w widzialnym Wszechświecie znajduje się około 10 razy więcej galaktyk niż dotychczas podejrzewaliśmy. Ich liczba może wynosić nawet 2 biliony. To oznacza, że aż 90% galaktyk jest nam zupełnie nieznanych i nie potrafimy ich dostrzec, ponieważ mogą być zbyt ciemne i/lub zbyt odległe.
Profesor astrofizyki i główny autor badania, Christopher Conselice z Uniwersytetu Nottingham powiedział: "To zdumiewające, że ponad 90% galaktyk we Wszechświecie musi jeszcze zostać przebadanych. Kto wie jakie interesujące właściwości znajdziemy, gdy zaczniemy obserwować te galaktyki przy pomocy teleskopów kolejnej generacji".
Astronomowie zastosowali rewolucyjną metodę wykrywania ciemnej materii w gromadach galaktyk. Technika ta pozwala „zobaczyć” rozkład ciemnej materii z rekordową precyzją i być może pozwoli w przyszłości zbadać jej naturę. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie naukowym Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (MNRAS).
W ostatnich dziesięcioleciach, astronomowie próbowali zrozumieć prawdziwą naturę tajemniczej substancji, która stanowi większość materii we Wszechświecie, oraz odwzorować jej rozkład. Dwóch astronomów, Mireia Montes z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii oraz Ignacio Trujillo z Instytutu Astrofizyki Wysp Kanaryjskich, dokonali postępu na tym polu. Naukowcy wykorzystali dane, które pozyskano z pomocą programu Frontier Fields, aby dokładnie zbadać rozkład ciemnej materii.
Mireia Montes wyjaśniła, że bardzo słabe światło w gromadach galaktyk pozwala zobaczyć rozmieszczenie ciemnej materii. Światło to, pochodzące z wewnątrz gromad, jest produktem ubocznym oddziaływań między galaktykami. Podczas tych interakcji, poszczególne gwiazdy wyrzucane są ze swoich galaktyk i swobodnie poruszają się wewnątrz gromady. Gdy zdołają uwolnić się od sił grawitacji swoich galaktyk, trafiają tam, gdzie znajduje się większość masy, głównie ciemnej materii, w gromadzie.
Źródło: NASA/ESA/HST Frontier Fields (STScI)
Gwiazdy te rozmieszczone są niemal tak samo, jak ciemna materia i nie zderzają się ze sobą. Zamiast tego, przemieszczają się zgodnie z grawitacyjnym potencjałem całej gromady. Jak wynika z badań, światło wewnątrz gromady jest rozmieszczone prawie tak jak ciemna materia i ujawnia jej rozkład dokładniej, niż jakakolwiek inna metoda, polegająca na wykorzystaniu wskaźników świetlnych.
Powyższa metoda jest również wydajniejsza od soczewkowania grawitacyjnego – złożonej techniki, wymagającej precyzyjnego odtworzenia zjawiska soczewkowania i czasochłonnych kampanii spektroskopowych. Metoda wykorzystana przez astronomów opiera się jedynie na głębokich zdjęciach kosmosu.
Wyniki badań wskazują, że wreszcie posiadamy możliwość przyjrzenia się naturze ciemnej materii. Ignacio Trujillo wskazuje, że jeśli ciemna materia oddziałuje sama ze sobą, interakcje te możemy zaobserwować jako drobne odchylenia rozkładu ciemnej materii od bardzo słabej poświaty gwiazd. Astronomowie zamierzają przetestować swoją metodę na innych gromadach, po czym inne zespoły badawcze przeprowadzą własne analizy. W kolejnych latach, Montes i Trujillo będą mogli zbadać setki gromad galaktyk, korzystając z przyszłych teleskopów kosmicznych, takich jak Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba.
Astronomowie dokonali pomiaru tempa ekspansji Wszechświata. Jednak najnowszy wynik znów pokazuje nam, że kosmos rozszerza się znacznie szybciej, niż powinien w oparciu o warunki, jakie powstały tuż po Wielkim Wybuchu.
Ustalenie stałej Hubble'a, czyli szybkości ekspansji Wszechświata, pozostaje dla naukowców sporym wyzwaniem. Według danych satelity Planck, który mierzył mikrofalowe promieniowanie tła, stała Hubble'a powinna wynosić 67,4 km/s na megaparsek z mniej niż 1% niepewności.
Stałą Hubble'a można obliczyć na wiele sposobów. Kiedyś, Edwin Hubble obserwował tzw. przesunięcie dopplerowskie oddalających się mgławic, czyli zmiany długości fal światła w miarę oddalania się obiektu. Jednak dziś mamy do dyspozycji bardziej precyzyjne metody.
Współcześnie, obliczenia często opierają się o świece standardowe, takie jak gwiazdy zmienne – cefeidy. Poznanie jasności tych gwiazd pozwala na dokładne obliczenie odległości. Przykładowo w 2018 roku, obliczenia dokonane na cefeidzie dostarczyły nam danych, z których wynika, że tempo ekspansji Wszechświata jest na poziomie 73,5 km/s na megaparsek. Pomiar ten zmniejszył prawdopodobieństwo wystąpienia błędu do 1 do 3000. Teraz dokonano kolejnych pomiarów, które jeszcze bardziej zmniejszyły ryzyko błędu.
Badania przeprowadzone z pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, które skupiały się na ustaleniu jasności 70 cefeid w Wielkim Obłoku Magellana, pozwoliły określić nową stałą Hubble'a. Wynosi ona 74,03 km/s na megaparsek – to około 9% szybciej niż szacunki oparte o dane satelity Planck. Jednocześnie szansa, że taka rozbieżność mogłaby być błędem, spadła do 1 na 100 000.
Naukowcy wciąż nie rozumieją, dlaczego po raz kolejny otrzymali wynik, który tak bardzo różni się od szacunków, wynikających z pomiaru mikrofalowego promieniowania tła. Zagadki tej wciąż nie udało się rozwiązać, dlatego badacze zamierzają przeprowadzać kolejne pomiary, aby przynajmniej mieć pewność, że zostały one wykonane w sposób prawidłowy. Jednak naukowcy zdają sobie sprawę z tego, że rozwiązanie zagadki ze stałą Hubble'a być może będzie wymagało nowej fizyki.
Zdjęcia planety karłowatej Ceres, wykonane przez sondę kosmiczną Dawn w 2016 roku, wskazują na istnienie ogromnego wzniesienia. Obecność tej niezwykłej struktury geologicznej sprawia, że Ceres staje się jeszcze bardziej interesującym celem dla przyszłych misji kosmicznych.
Według szacunków NASA, góra o nazwie Ahuna Mons wznosi się na wysokość ponad 4 kilometrów, a jej zbocza posiadają młode pionowe smugi zamiast starych kraterów. Historia powstania tego wzniesienia pozostaje dla nas tajemnicą, choć naukowcy przedstawili właśnie swoją nową teorię.
Liczne pomiary grawitacyjne oraz badania geometryczne Ceres wskazują, że głęboko pod powierzchnią planety karłowatej mogła powstać bańka zawierająca mieszaninę błota, skał i słonej wody, która wypychała obfitą w lód skorupę, a w słabym punkcie zdołała przebić się przez powierzchnię, po czym zestaliła się i uformowała górę.
Źródło: Dawn Mission/NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA
Naukowcy przypuszczają, że wzniesienie Ahuna Mons jest wielkim wulkanem błotnym. Ceres, planeta karłowata krążąca pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza jest największym ciałem niebieskim w tamtejszym pasie planetoid i może stać się celem misji kosmicznych. Przyszłe badania być może pozwolą zrozumieć, w jaki sposób powstała góra Ahuna Mons, oraz czy na planecie karłowatej Ceres panują odpowiednie warunki dla przetrwania życia bakteryjnego.
Międzynarodowy zespół astronomów odkrył w pobliskim układzie gwiezdnym trzy nowe planety skaliste. Wśród nich jest egzoplaneta, na której mogą panować odpowiednie warunki dla rozwoju i przetrwania życia bakteryjnego.
Trzy nowe planety orbitują wokół czerwonego karła Gliese 1061, który znajduje się zaledwie 17 lat świetlnych od Słońca. Jest to 20. gwiazda, najbliższa Układowi Słonecznemu. Naukowcy odkryli w tym systemie trzy planety, które nazwano: Gliese 1016 b, Gliese 1016 c oraz Gliese 1016 d.
Wszystkie egzoplanety są skaliste i przypominają Ziemię pod względem wielkości. Jednak astronomowie zwrócili uwagę, że Gliese 1016 d, która jest położona najdalej od swojej gwiazdy macierzystej, znajduje się w tzw. strefie zamieszkania. Na jej powierzchni powinny panować temperatury umożliwiające przejście wody w stan ciekły.
Źródło: NASA/Ames/JPL-Caltech
Niestety, Gliese 1061 jest czerwonym karłem, a gwiazdy tego typu są często niespokojne i mogą emitować rozbłyski zabójczego promieniowania ultrafioletowego i rentgenowskiego. Obecność czerwonego karła zmniejsza szanse na istnienie życia na planecie Gliese 1016 d.
Badania planet pozasłonecznych to element poszukiwania życia poza Układem Słonecznym. Same obserwacje niewiele pomogą, lecz w dalekiej przyszłości, gdy technika pójdzie do przodu, będziemy mogli zorganizować pierwszą misję kosmiczną, która zbada planetę krążącą wokół gwiazdy innej niż Słońce.
Na przestrzeni ostatnich lat poznaliśmy już kilka odległych gwiazd, które nieregularnie, czasem wręcz gwałtownie tracą na jasności. Astronomowie uważają, że gwiazdy te same w sobie nie gasną, lecz zostają częściowo przysłonięte np. przez gęsty dysk materii lub roju komet. Jednak teraz naukowcy odkryli gwiazdę, której zachowania nie są w stanie w żaden sposób wyjaśnić.
Gwiazda binarna EPIC 249706694 została odkryta podczas drugiego etapu misji Kosmicznego Teleskopu Keplera. Instrument poszukiwał w jej okolicy egzoplanet, stosując metodę tranzytu. Gdyby gwiazdę EPIC 249706694 faktycznie okrążała planeta, teleskop Kepler dostrzegłby regularnie powtarzające się spadki jasności o takiej samej intensywności.
Na przestrzeni 87 dni obserwacji, teleskop odnotował 28 spadków jasności. Problem w tym, że praktycznie każde zdarzenie różniło się od siebie pod względem intensywności i występowały one nieregularnie.
Zespół kierowany przez Instytut Astrofizyki i Badań Kosmicznych Kavli przygotował i przetestował kilka scenariuszy, lecz żaden z nich nie potrafił wyjaśnić zachowania układu podwójnego gwiazd EPIC 249706694. W przeciwieństwie do znanej migającej gwiazdy KIC 8462852, której spadki jasności można jeszcze wytłumaczyć obecnością wielkiej chmury pyłu lub gęstego roju komet, gwiazdy z układu EPIC 249706694 zachowują się nieprzewidywalnie. Naukowcy ustalili, że ani planety, ani asteroidy czy nawet chmury pyłu nie mogłyby wywołać takich efektów, jakich zaobserwował Kosmiczny Teleskop Keplera.
Badacze ostatecznie założyli, że za dziwne spadki jasności mogą odpowiadać np. plamy na powierzchni gwiazd, choć również i to wydaje się mało prawdopodobne. Jedyną nadzieją jest zbadanie gwiazdy binarnej EPIC 249706694 z pomocą bardziej zaawansowanego teleskopu.
Astronomowie specjalizujący się w astrofizyce odkryli niezwykłego białego karła, który przeżył wybuch supernowej. Te nietypowe karły mają niezwykłe właściwości i zachowanie w stosunku do standardowych gwiazd. Takie częściowo wypalone białe karły tworzą zupełnie nową kategorię „uciekających” gwiazd.
Kiedy duża gwiazda wyczerpuje całe paliwo jądrowe, może stracić zewnętrzne warstwy materii i kurczyć się w coś w postaci gorącego pomarszczonego ciała niebieskiego, zwanego białym karłem. W końcu, gdy grawitacja nadmiernie go skompresuje, taki obiekt zapada się, ale jądro gwiazdy jest w stanie zwinąć się i eksplodować ponownie jako supernowa i pozostawić po sobie supergęstą gwiazdę neutronową lub czarną dziurę.
Autorzy nowego badania na ten temat odkryli niezwykłą gwiazdę o nazwie LP 40-365. To jest biały karzeł, który niewiarygodnie szybko porusza się na skraju galaktyki. Naukowcy uważają, że to częściowo spalone uciekające pozostałości supernowej, co sugeruje, że gwiazda ta przetrwała eksplozję i pozostały na niej reakcje jądrowe. Jednak należy zaznaczyć, że według astrofizyków eksplozja ta nie była tak silna jak zwykle i była dużo poniżej średniej.
Co ciekawe, ta niezwykła gwiazda nie jest odosobnionym przypadkiem. Po analizie danych z teleskopu kosmicznego Gaia należącego do Europejskiej Agencji Kosmicznej, przynajmniej trzy inne gwiazdy w różnych częściach galaktyki mają właściwości i trajektorie zbliżone do LP 40-365.
