September 16th, 2020

Астрономия, космос, вселенная

Нейтронные звезды производят меньше золота, чем считалось

Нейтронные звезды производят меньше золота, чем считалось
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20200916171341
Столкновения между нейтронными звездами не могут производить те количества химических элементов во Вселенной, которые раньше было принято относить на их счет, согласно новому анализу эволюции галактик. В этом исследовании также показано, что современные модели не в силах объяснить наблюдаемое количество золота во Вселенной – и это представляет собой новую загадку для современной астрономии. Для иллюстрации результатов проведенной работы также была составлена новая версия Периодической таблицы, в которой элементы от углерода до урана расставлены с указанием их происхождения в недрах тех или иных классов звезд во Вселенной (см. фото: черный цвет – элементы, образовавшиеся в результате Большого взрыва; зеленый – в результате взрывов звезд небольшой массы; синий – в результате взрывов массивных звезд; красный – в результате взрывов белых карликов; фиолетовый – в результате столкновений между нейтронными звездами).
Ранее ученые считали, что половина элементов тяжелее железа во Вселенной – таких как торий или уран – сформировались при столкновениях между нейтронными звездами, представляющими собой остатки массивных звезд, вспыхнувших как сверхновые. Однако новый анализ, проведенный группой под руководством Тиаки Кобаяши (Chiaki Kobayashi) из научного центра ARC Center of Excellence for All Sky Astrophysics in Three Dimensions (ASTRO 3-D), показывает, что роль нейтронных звезд в формировании этих элементов была значительно переоценена, и что за формирование большей части тяжелых элементов во Вселенной отвечает другой процесс – необычные сверхновые, вращающиеся с огромной скоростью и генерирующие мощные магнитные поля. Построенная исследователями новая модель химической эволюции Вселенной также переоценивает роль других процессов, связанных со звездами и звездными объектами, в формировании в космосе менее тяжелых элементов, включая углерод.
Исследование опубликовано в журнале Astrophysical Journal.
Астрономия, космос, вселенная

Обнаружение следов жизни на Марсе может оказаться сложнее, чем предполагалось

Обнаружение следов жизни на Марсе может оказаться сложнее, чем предполагалось
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20200916182721
Менее чем через 10 лет мы ожидаем отправки на Землю образцов марсианского грунта, отобранных при помощи роверов.
В то время как исследовательские лаборатории на Земле обдумывают стратегии поисков следов жизни в этих образцах с поверхности Красной планеты, в новом исследовании команда во главе с Каролиной Джил-Лозано (Carolina Gil-Lozano) указывает на ускользавшую ранее от внимания ученых проблему, связанную с тем, что следы жизни на Марсе могли быть уничтожены в результате действия кислых жидкостей, которые некогда текли по поверхности планеты.
В своей работе исследователи провели моделирование, направленное на изучение поведения глинистого материала и аминокислот, чтобы оценить возможность деградации биологического материала на поверхности Марса. Когда новый ровер НАСА Perseverance («Настойчивость»)и марсоход ЕКА Rosalind Franklin («Розалинд Франклин») достигнут поверхности Марса, они будут производить отбор, в первую очередь, глинистых образцов, поскольку считается, что слоистая структура глины способствует сохранению признаков жизни – включая липиды, нуклеиновые кислоты и другие биополимеры.
В лаборатории Джил-Лозано и ее коллеги моделировали условия, поддерживающиеся на поверхности Марса, поставив при этом целью сохранение в глине простой аминокислоты, называемой глицином. Глина перед началом эксперимента подвергалась воздействию жидкостей кислотного характера.
После продолжительного воздействия ультрафиолетового излучения, подобного тому, которое получает марсианская поверхность, эксперименты показали фотодеградацию молекул глицина, расположенных в слое глины. Воздействие кислых жидкостей уничтожает пространство между отдельными слоями глины, превращая ее в гелеподобную массу, выяснили авторы.
«Когда глины подвергаются воздействию кислот, происходит коллапс слоев, и органическая материя теряет возможность сохраняться. Она подвергается разрушению, - сказал Альберто Дж. Фэйрен (Alberto G. Fairén) из Корнелльского университета, США, один из соавторов Джил-Лозано. – Таким образом, наши результаты показывают, что поиски жизни на Марсе могут оказаться сложнее, чем мы думали».
Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.
Астрономия, космос, вселенная

Новая модель доказывает роль планет в формировании колец в протопланетных дисках

Новая модель доказывает роль планет в формировании колец в протопланетных дисках
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20200916185839
На расстоянии примерно в 450 световых лет от Земли молодая звезда сверкает в центре системы концентрических колец, состоящих из газа и пыли, где также наблюдаются формирующиеся планеты – по одной планете на каждую щель между кольцами.
Это открытие совершило революцию в теории формирования Солнечной системы, отмечает автор нового исследования Майер Хуми (Mayer Humi) из Вустерского политехнического института, штат Массачусетс, США.
Данная звезда, HL Тельца, находится в направлении созвездия Тельца, и она вызвала интерес у Пьера-Симона Лапласа, предположившего в 1796 г., что газопылевые облака, окружающие новые звезды, могут конденсироваться с образованием колец, а затем и планет. Удивительно подробный снимок системы HL Тельца, сделанный в 2014 г. при помощи радиообсерватории Atacama Large Millimeter Array, впервые продемонстрировал кольца в планетной системе с беспрецедентно высоким уровнем детализации, став таким образом подтверждением гипотезы Лапласа.
В своей новой работе для моделирования процессов формирования планетных систем Хуми использовал уравнения Эйлера-Пуассона, описывающие эволюцию газовых облаков, и свел их к системе, включающей всего лишь от трех до шести модельных уравнений и применяемой к осесимметричным вращающимся газовым облакам.
В этой работе Хуми рассматривает вещество первичного газового облака как несжимаемый, слоистый поток и выводит решения, представляющие собой функции времени, для изучения эволюции картины распределения плотности и осцилляций в этих облаках.
Работа Хуми показывает, что при определенном наборе условий в газопылевых облаках получают возможность формироваться кольца, и таким образом она становится еще одним подтверждением предложенной Лапласом в 1796 г. гипотезы, согласно которой наша Солнечная система формировалась из похожего газопылевого облака, окружавшего молодое Солнце.
Исследование опубликовано в журнале Journal of Mathematical Physics.