Размеры черных дыр, формирование планет и как жизнь может путешествовать от одной планеты к другой — все это темы главных космических экспериментов на МКС 2021 года.
МКС обитаема 21 год, за это время прошло более 3 000 научных экспериментов, они направлены на то, чтобы узнать больше о Земле, а также расширить возможности исследований Солнечной системы. На основе этих работ были опубликованы тысячи научных статей.
Как звездная пыль превращается в планеты?
Первое исследование касается хондр — первичного вещества, которое частично расплавилось при нагреве протопланетного облака. Хондры являются главным структурным элементом 90% метеоритов, которые называются хондритами.
Есть теория, как они сформировались. В ранней туманности или межзвездном облаке, которое в итоге стало нашей Солнечной системой, образовывались разряды молнии. Они влияли на частицы пыли, а еще давали энергию, благодаря которой из пыли начали появляться хондры.
Компания EXCISS, которая работает на средства Национальной лаборатории США, создала модель электрических и экологических условий в ранней Солнечной системе: это нужно, чтобы проверить достоверность теории.
Ученые, находясь на МКС, взяли скопления свободно плавающих частиц и воздействовали на них с помощью электрических полей и молний: они использовали низкую и высокую энергию. В напечатанной публикации авторы заявили, что почти все частицы превращались в хондры или компактные плотные объекты, если напряженность электрического поля увеличивалась.
Кроме этого, воздействие электричества способствовало уменьшению пористости или исчезновению неровностей в хондрах. Это серьезно повлияло на формирование планет. В итоге авторы пишут, что они выяснили, как электростатические силы влияют на агрегирование частиц, собирающихся вместе в условиях микрогравитации.
Эти наблюдения показывают, как еще на раннем этапе звездная пыль начала превращаться в частицы среднего размера, которые затем объединились в планеты, луны и другие объекты в нашей Солнечной системе.
Какого размера черная дыра?
Нейтронные звезды считаются конечной стадией эволюции этих небесных тел. Это то, что остается после взрыва звезды. Происходит выброс рентгеновского излучения, которое ученые могут использовать для изучения их структуры, динамики и энергетики. Но эти рентгеновские лучи не проникают в атмосферу Земли. Для этого создали НАСА NICER — телескоп, установленный снаружи космической станции для улавливания рентгеновского излучения: он получает информацию о природе и поведении нейтронных звезд.
Ученые использовали данные NICER, чтобы составить карту того, что находится вокруг черной дыры MAXI J1820 + 070: впервые объект обнаружили с помощью телескопа MAXI, принадлежащего Японскому агентству аэрокосмических исследований (JAXA) в 2018 году.
Авторы новой работы использовали эти данные, чтобы определить радиус и скорость вращения черной дыры, а также объяснить полученную информацию в контексте модели релятивистской прецессии (RPM). RPM используется, чтобы определить скорость и массу черной дыры.
По итогам работы ученые заявили, что черные дыры являются важнейшей частью формирования и эволюции галактик, и их изучение помогает лучше понять нашу Вселенную. Но существующие модели для определения скорости и массы черных дыр недооценивали некоторые показатели этих объектов, которые используются в модели RPM.
Какими были самые ранние космические путешественники?
Аминокислоты — это молекулы, которые объединяются и образуют белки — блоки, на которых строится жизнь. Ученые нашли сложные аминокислоты в молекулярных облаках, ближайших молодых звездах, а также внутри метеоритов и космической пыли. Все это подтверждает теорию панспермии.
Теория предполагает, что микроскопические формы жизни, такие как бактерии, могут перемещаться в космосе и попадать на другие планеты. В результате там может появиться жизнь.
Но теория верна только в том случае, если эти формы жизни смогут выжить в космосе достаточно долго, чтобы достичь Земли. В исследовании, которое провело JAXA, ученые поместили несколько типов аминокислот в космос за пределы станции, чтобы увидеть, как они справляются с суровыми условиями окружающей среды.
Согласно статье, опубликованной исследователями, предшественники сложных аминокислот могли пережить космическое путешествие на примитивную Землю.
Это открытие подтверждает теорию панспермии о том, что жизнь возникла на Земле, когда микроорганизмы или другие формы, предшествующие жизни, перемещались между планетами на частицах пыли или микрометеоритах.
Исследования прошлого года проливают свет на то, как сформировались планеты, по каким принципам устроены черные дыры, а также подтверждают, что ранние формы жизни могли пережить космические путешествия.
Читать далее
«Джеймс Уэбб» сделал самую четкую фотографию звезды в истории
Квантовая зарядка позволит рекордно быстро заряжать электромобили
Самая редкая кровь в мире: как живут люди с нулевым резус-фактором