Что произошло в науке за 2022 год

Наука и жизньНаука

Десять значимых событий 2022

Материал подготовил кандидат физико-математических наук Алексей Понятов

1Новый взгляд на Вселенную

Спектр пропускания экзопланеты WASP-39 b, полученный космическим телескопом «Джеймс Уэбб», который зафиксировал первое чёткое свидетельство наличия углекислого газа (CO2) в атмосфере планеты за пределами Солнечной системы. Источник: NASA, ESA, CSA, and L. Hustak (STScI)

Однозначно событием года стало начало работы космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST). Об истории проекта, характеристиках инструмента и его задачах подробно рассказано в статье «„Уэбб‟. Наследник великих космических обсерваторий» (см. «Наука и жизнь» № 2, 2022 г.). 21 июня, после полугодовой настройки, JWST начал собирать данные, а 12 июля NASA опубликовало первые полученные изображения и спектры (см. «Наука и жизнь» № 8, 2022 г.).

Всего за несколько месяцев работы JWST предоставил интереснейшие сведения о далёких галактиках и различных космических объектах — от звёзд и туманностей до экзопланет и тел Солнечной системы. Новая уникальная инфракрасная обсерватория позволяет увидеть то, что не смогли разглядеть предыдущие инструменты. Астрономы ожидают, что совсем скоро JWST если и не произведёт революцию, то значительно продвинет наши знания о Вселенной.

«Джеймс Уэбб» уже заглянул гораздо дальше других телескопов, обнаружив галактики, которые образовались, когда возраст Вселенной составлял всего около 2—3% от нынешнего возраста (13,8 миллиарда лет). К удивлению астрономов, они обнаружили на полученных изображениях значительно больше галактик, чем ожидали. К тому же галактики сияли ярче, чем полагалось. Теперь исследователи пытаются понять, не является ли наблюдаемая скученность галактик локальным их скоплением или результатом неверной калибровки телескопа. Но если результаты подтвердятся и выяснится, что жизнь Вселенной вскоре после её рождения была более бурной, чем предполагалось, то теоретикам придётся потрудиться, чтобы объяснить возникновение такого большого количества галактик столь рано.

Благодаря работе в инфракрасном диапазоне и высокому разрешению JWST сделал доступными наблюдения сквозь пылевые облака, непрозрачные в оптическом диапазоне, и позволил детально разглядеть области звездообразования.

Успел JWST понаблюдать и за несколькими экзопланетами, которые, как правило, теряются из-за огромной яркости центральной звезды. Ранее лишь около двух десятков из них удалось запечатлеть на камеру. Используя оптическую маску, исключающую свет звезды, JWST получил изображение планеты HIP 65426 b на четырёх длинах волн. Этот гигант в семь раз превышает массу Юпитера, но астрономы полагают, что возможностей телескопа хватит, чтобы получить изображения и гораздо меньших экзопланет, сравнимых с Сатурном или даже Нептуном.

У экзопланеты WASP-39 b телескоп сумел зарегистрировать спектр звёздного света, прошедшего через её атмосферу. Планета WASP-39 b — это горячий газовый гигант с массой примерно в четверть массы Юпитера (примерно такой же, как у Сатурна) и диаметром в 1,3 раза больше Юпитера. Температура атмосферы около 900°C. Спектральный анализ зафиксировал первое чёткое свидетельство наличия углекислого газа (CO2) и диоксида серы (SO2) в атмосфере планеты за пределами Солнечной системы. Кроме того, в ней обнаружены другие газы, включая водяной пар, газообразный натрий и угарный газ (CO). Планета имеет неоднородную облачность. Наличие диоксида серы позволило исследователям впервые установить протекание на экзопланете фотохимических процессов. Дело в том, что молекулы SO2 образуются в результате химических реакций, вызванных высокоэнергетическим излучением звезды.

В Солнечной системе астрономы наблюдали движущиеся над Титаном, спутником Сатурна, облака, вероятно, состоящие из метана. Изображения спутника Сатурна Энцелада показывают, что его охватывает водяной шлейф, распространяющийся далеко за пределами луны. Это подтверждает, что на Энцеладе есть погребённый океан, вода которого иногда выбрасывается из трещин в его ледяной коре.

2Планетарный щит

Схема лобового столкновения космического аппарата DART с астероидом Диморф. Схематично показаны орбиты до и после удара. Источник: NASA/Johns Hopkins APL

В 2022 году впервые была успешно протестирована возможность защиты нашей планеты от столкновения с астероидом.

О защите Земли от катастрофического столкновения с достаточно крупными космическими телами учёные говорят давно. Об этом даже снимают фильмы, достаточно вспомнить «Армагеддон» с Брюсом Уиллисом, где падающий астероид раскалывают взрывом. NASA совместно с Европейским космическим агентством (ESA) разработали проект DART (Double Asteroid Redirection Test — испытания перенаправления двойного астероида), в котором удар космического корабля должен отклонить астероид лобовым столкновением с ним. В ноябре 2021 года с этой целью был запущен космический аппарат.

Для эксперимента был выбран околоземный астероид Диморф размером примерно 160 метров и массой 5,5 миллиона тонн, который представляет собой спутник более крупного астероида Дидим диаметром приблизительно 780 метров. Оба астероида угрозы для Земли не представляют. Диморф был выбран из-за его подходящего размера и близкого расположения к Земле. В 2022 году он находился на расстоянии почти 11 миллионов километров от нашей планеты. Выбор двойной системы астероидов так же выгоден тем, что легче наблюдать изменение орбиты меньшего тела в результате удара.

Столкновение произошло 26 сентября 2022 года. 570-килограммовый аппарат DART врезался в Диморф на скорости около 6,6 км/с, передав ему энергию около 11 гигаджоулей, что эквивалентно примерно трём тоннам тротила. После удара скорость астероида изменилась примерно на 2 см/с, что за 10 лет приведёт к его отклонению от первоначального курса на радиус Земли (около 6400 км). Этого будет достаточно, чтобы избежать столкновения. Эффект от удара оказался даже значительно больше, чем ожидалось. Период обращения Диморфа вокруг Дидима уменьшился на 32 минуты с погрешностью плюс-минус две минуты (вместо расчётных 73 секунд). Удар DART выбросил с поверхности Диморфа более 1000 тонн пыли в космос. Образовавшийся хвост растянулся на 30 000 км, сделав астероид похожим на комету.

Чтобы наблюдать за столкновением, итальянское космическое агентство предоставило спутник LICIACube, который отделился от DART за 15 дней до столкновения. Исследователи проанализируют полученные им и другими инструментами данные и определят параметры оптимального воздействия на астероид в будущем.

Для дальнейшего изучения последствий столкновения ESA разрабатывает космический корабль «Гера», который будет запущен в 2024 году и достигнет Диморфа в 2026 году.

3Новые данные «Gaia»

Планета, пересекающая диск звезды при наблюдении с Земли, заставляет звезду казаться менее яркой в ходе транзита. Схематический график наблюдаемой яркости звезды в зависимости от времени показан внизу. Эти периодические уменьшения яркости позволяют обнаружить присутствие экзопланеты, вращающейся вокруг звезды. Источник: ESA

В июне 2022 года ESA представило третий, самый обширный релиз с данными, собранными космическим телескопом «Gaia» за 34 месяца, в 2014—2017 годах (см. статью «„GAIA”: новый взгляд на небо», «Наука и жизнь» № 9, 2022 г.). Это очень значимое событие для исследователей нашей Галактики, которые получили в своё распоряжение колоссальный объём информации о различных космических объектах: от галактик и звёзд до спутников планет и астероидов в Солнечной системе. Релиз включает данные о положении, расстоянии, движении по небу, орбитах, химическом составе, цвете, температуре, массе, возрасте и скорости более полутора миллиардов звёзд (полный набор данных имеется не для всех из них). Хотя это количество составляет лишь около одного процента звёзд Млечного Пути, оно тем не менее позволяет сделать обоснованные выводы о всей Галактике. Всего же астрономы обработали более 1,8 миллиарда источников, причём у 1,59 миллиарда объектов был определён тип.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Неизведанный Байкал Неизведанный Байкал

Факты о Байкале, которые мало кто знает

Наука и жизнь
4 модели брюк, которые противопоказано носить женщинам после 40 4 модели брюк, которые противопоказано носить женщинам после 40

Какие модели брюк стоит обходить стороной женщинам после 40

VOICE
Цикличность большого взрыва Цикличность большого взрыва

Каков физический механизм Большого взрыва?

Наука и жизнь
Медитация без заморочек: вы точно используете эти методы! Медитация без заморочек: вы точно используете эти методы!

Несколько простых и полезных способов, которые помогут расслабиться

ТехИнсайдер
Ненужная, но вездесущая ртуть Ненужная, но вездесущая ртуть

Употреблять щуку в пищу, оказывается, может быть небезопасно

Наука и жизнь
Как в «После Янга» по-новому раскрывается тема памяти Как в «После Янга» по-новому раскрывается тема памяти

«После Янга» — сентиментальный рассказ о тонкости человеческих отношений

СНОБ
Мы — дети голубой галактики Мы — дети голубой галактики

Ольга Сильченко: галактиками я занимаюсь всю жизнь, начиная с третьего курса

Наука и жизнь
«Только встала, уже устала»: почему мы не высыпаемся и как это исправить «Только встала, уже устала»: почему мы не высыпаемся и как это исправить

Что довольно часто скрывается за плохим качеством сна?

Psychologies
Подпоручик, маршал, палач, жертва Подпоручик, маршал, палач, жертва

Как самонадеянность привела Тухачевского к гибели

Дилетант
Колесо эмоций Роберта Плутчика: как разобраться в себе — используйте простой инструмент Колесо эмоций Роберта Плутчика: как разобраться в себе — используйте простой инструмент

Рассказываем о простом инструменте, который помогает ориентироваться в эмоциях

Psychologies
После падения стены После падения стены

Ключевой разговор насчет объединения Германии состоялся в июле 1990 года

Дилетант
«Невежество» Эйзенштейна и нападки на Гайдая: как советское кино жило под цензурой «Невежество» Эйзенштейна и нападки на Гайдая: как советское кино жило под цензурой

Как СССР цензурировал кинематограф

Forbes
«Ковёр» на Ковентри «Ковёр» на Ковентри

«Любое нападение с воздуха на гражданских противоречит законам ведения войны»

Дилетант
Почему мы чувствуем себя одиноко: 4 основные причины Почему мы чувствуем себя одиноко: 4 основные причины

Почему нас настигает состояние одиночества и как из него выбраться?

Psychologies
Жир для похудения: самые полезные жирные продукты, которые помогают наладить обмен веществ — добавь их в меню Жир для похудения: самые полезные жирные продукты, которые помогают наладить обмен веществ — добавь их в меню

Продукты, богатые полезными натуральными жирами

VOICE
10 популярных явлений и предметов, которые незаметно ушли из нашей жизни 10 популярных явлений и предметов, которые незаметно ушли из нашей жизни

Предметы и явления, которые мы потеряли

Maxim
Символ небогатой жизни: почему страны, где растет кокос, считаются бедными Символ небогатой жизни: почему страны, где растет кокос, считаются бедными

Есть ли связь между кокосами и бедностью?

ТехИнсайдер
Как правильно вмешаться в ссору близких и нужно ли вообще это делать? Как правильно вмешаться в ссору близких и нужно ли вообще это делать?

Если два близких тебе человека поссорились, лучше всего как можно быстрее бежать

VOICE
Моя оборона Моя оборона

У нас много вопросов к специалистам по кибербезопасности

Men Today
Свободная касса Свободная касса

Как стать фрилансером и не жалеть об этом каждый месяц

VOICE
Больше, чем отмороженный пенис: о чем на самом деле биография принца Гарри Больше, чем отмороженный пенис: о чем на самом деле биография принца Гарри

Что ценного есть в биографии принца Гарри?

Psychologies
Дело вкуса Дело вкуса

Как творчески обновить обои и при этом сэкономить

Добрые советы
«Налог на яйца»: как в СССР пытались поднять рождаемость и что из этого вышло «Налог на яйца»: как в СССР пытались поднять рождаемость и что из этого вышло

В СССР существовал налог на бездетность

VOICE
Стратегия поиска работы за границей: что писать, с кем говорить и к чему готовиться Стратегия поиска работы за границей: что писать, с кем говорить и к чему готовиться

Сколько времени занимает поиск работы за границей?

Forbes
Диплом за сутки. Разрушит ли чат-бот СhatGPT систему образования Диплом за сутки. Разрушит ли чат-бот СhatGPT систему образования

Для чего создавали чат-бот СhatGPT и как он повлиял на систему образования?

СНОБ
Астрономы сфотографировали след дрейфующей сверхмассивной черной дыры Астрономы сфотографировали след дрейфующей сверхмассивной черной дыры

Могут ли сверхмассивные черные дыры дрейфовать вне своей галактики?

ТехИнсайдер
Сказать «прости» недостаточно: как понять, что человек извиняется искренне Сказать «прости» недостаточно: как понять, что человек извиняется искренне

Неважно, кто виноват — искренние извинения могут сгладить любой конфликт

VOICE
Подростковая агрессия. В чем причина и как научиться с ней справляться Подростковая агрессия. В чем причина и как научиться с ней справляться

Как помочь ребенку научиться справляться с агрессией

СНОБ
Грани прекрасного Грани прекрасного

Как обновить квартиру с помощью креативной отделки стен

Добрые советы
Срочный развод: самые короткие звездные браки, которые тебя удивят Срочный развод: самые короткие звездные браки, которые тебя удивят

Кто из знаменитостей побежал подавать на развод, едва утихли свадебные колокола

VOICE
Открыть в приложении