September 14th, 2020

Астрономия, космос, вселенная

Богатые углеродом экзопланеты могут состоять из алмазов

Богатые углеродом экзопланеты могут состоять из алмазов
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20200914180628
В то время как космические миссии, целью которых является поиск новых экзопланет – такие как миссии TESS и Kepler («Кеплер») НАСА – делают в последние годы ошеломительные успехи, открывая сотни и тысячи новых миров (планет, обращающихся вокруг иных звезд), ученые все глубже начинают проникать в свойства этих планет, чтобы понять, каковы шансы той или иной внесолнечной планеты оказаться обитаемой.
В новом исследовании американские астрономы из Университета штата Аризона и Чикагского университета нашли, что некоторые богатые углеродом экзопланеты при определенных условиях могут состоять из алмазов и диоксида кремния.
«Эти экзопланеты не похожи ни на одну планету нашей Солнечной системы», - сказал главный автор нового исследования Гаррисон Аллен-Саттер (Harrison Allen-Sutter) из Школы исследований Земли и космоса Университета штата Аризона.
Когда рождаются звезды и планеты, их формирование происходит из материала одного и того же газового облака, поэтому они имеют схожий химический состав. В системах звезд с более низким отношением углерода к кислороду формируются планеты, состоящие из силикатов и оксидов, такие как Земля, и в веществе этих планет содержание алмазов обычно чрезвычайно низкое (менее 0,001 процента в случае нашей планеты). Однако вещество экзопланет, обращающихся вокруг звезд, более богатых углеродом, может превратиться в смесь из алмазов и силикатов в присутствии воды, предположили авторы этой новой работы.
Для проверки выдвинутой гипотезы Аллен-Саттер и его коллеги провели физическое моделирование высоких давлений и температур, поддерживающихся в недрах богатых углеродом экзопланет. Исследователи использовали ячейку с алмазной наковальней и осуществляли нагрев материала лазерами в Лаборатории материалов Земли и планет Университета штата Аризона. Результаты моделирования показали, что при высоких температурах и давлениях в присутствии воды происходит разложение карбида кремния на диоксид кремния и фазу алмаза. Такие «алмазные» экзопланеты не подходят для существования жизненных форм из-за особенностей состава атмосферы, обусловленных отсутствием тектоники литосферных плит, однако они имеют большое научное значение, позволяя глубже понять тенденции эволюции планет и влияющие на нее факторы, пояснили авторы.
Исследование опубликовано в журнале Planetary Science Journal.
Астрономия, космос, вселенная

«Галактическая перепись» объясняет происхождение «экстремальных» галактик

«Галактическая перепись» объясняет происхождение «экстремальных» галактик
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20200914195610
Астрономы обнаружили, что ключом к пониманию происхождения галактик, имеющих «экстремальные» размеры – то есть самых компактных и самых диффузных галактик – может быть их галактическое окружение. В двух связанных между собой исследованиях международная команда астрономов находит, что как «сверхкомпактные», так и «сверхдиффузные» галактики (по отношению к нормальным галактикам близкой яркости) в основном концентрируются в плотном окружении других галактик. Проанализировав этот тренд, команда предположила, что эти «экстремальные» галактики вначале могут представлять собой нормальные галактики, которые затем трансформируются в «экстремальные» объекты в результате взаимодействий с другими галактиками.
В этих исследованиях ученые использовали данные, полученные в результате беспрецедентной новой кампании по наблюдению галактик, входящих в состав близлежащего скопления галактик Девы. Этот обзор неба, проведенный в оптическом диапазоне при помощи телескопа Канада-Франция-Гавайи, носит название Next Generation Virgo Cluster Survey (NGVS). Скопление галактик Девы, расположенное на расстоянии около 50 миллионов световых лет от нас, является ближайшим к Млечному пути и содержит тысячи галактик, большая часть которых была выявлена в ходе обзора неба NGVS впервые.
Проанализировав расположение сотен сверхкомпактных карликовых галактик в скоплении галактик Девы, в первом из этих двух исследований ученые под руководством доктора Ченьже Лю (Chengze Liu) из Шанхайского университета Джао Тонг, КНР, сделали вывод о том, что эти галактики склонны концентрироваться в плотных центральных областях скопления. Поскольку некоторые из галактик этого типа содержали помимо плотного ядра, напоминающего крупное шаровое скопление звезд, также тусклые оболочки с низкой плотностью распределения звезд, ученые сделали вывод, что изначально эти галактики имели обычную плотность, но в результате взаимодействий с другими галактиками потеряли внешние слои, в то время как плотность их ядра возросла. Аналогичные выводы в отношении галактик другого типа, сверхдиффузных карликовых галактик, сделала в другом исследовании часть этой же команды, возглавляемая доктором Сунгсуном Лимом (Sungsoon Lim) из Университета Тампа, США. В данной работе исследователи показали, что по крайней мере некоторая доля сверхдиффузных карликовых галактик, лежащих в скоплении Девы, представляла собой ранее обычные карликовые галактики, которые в результате действия приливных сил со стороны других галактик и столкновений с галактиками малой массы превратились в экстремально диффузные группы звезд. Концентрация этих галактик также возрастает при переходе от периферии скопления галактик Девы к центру, что подтверждает гипотезу о зависимости плотности распределения звезд в составе карликовой галактики от галактического окружения, добавили авторы.
Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.
Астрономия, космос, вселенная

В атмосфере Венеры обнаружены возможные признаки жизни

В атмосфере Венеры обнаружены возможные признаки жизни
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20200914195933
Международная команда астрономов, возглавляемая профессором Джейн Гривз (Jane Greaves) из Университета Кардифф, Великобритания, объявила сегодня об открытии редкой молекулы – фосфина – в облаках Венеры. На Земле этот ядовитый газ образуется лишь в результате работы промышленных предприятий или жизнедеятельности микробов, развивающихся в бескислородных условиях.
Астрономы в течение многих лет выдвигали предположения о том, что высоко в облаках Венеры могут парить колонии микробов. Однако для существования этих микроорганизмов даже высоко в атмосфере этой раскаленной планеты, где температуры являются умеренными, микробам необходимо иметь невероятную стойкость к кислоте – в то время как на Земле бактерии едва способны выживать в 10-процентном растворе сильной кислоты, в облаках Венеры концентрация кислоты достигает 90 процентов. Однако это новое обнаружение молекул фосфина, состоящего из фосфора и водорода, может указывать на внеземную жизнь в облаках планеты.
В этой работе команда Гривз использовала телескоп Джеймса Кларка Максвелла, расположенный в США, для первичного обнаружения молекулы фосфина и радиообсерваторию Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), находящуюся на территории Чили, для подтверждения первичных наблюдений. Согласно измерениям команды, концентрация фосфина в атмосфере Венеры составляет всего лишь 20 молекул на миллиард, однако модели формирования этого газа в результате естественных процессов, таких как солнечный свет, диссоциация минералов на поверхности, вулканизм или удары молний, дают в лучшем случае одну десятитысячную от этого количества. В то же время авторы работы отмечают, что для уверенного подтверждения гипотезы биологического происхождения фосфина в атмосфере Венеры требуются дополнительные наблюдения.
Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.