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

Будущее пятого поколения Будущее пятого поколения

Время 4G на исходе. 5G серьезно изменит нашу жизнь

Популярная механика
Биоархеологи выяснили рацион 26 средневековых жителей Бергена Биоархеологи выяснили рацион 26 средневековых жителей Бергена

У средневековых мужчин и женщин из Бергена был разный рацион

N+1
Вселенная, пульсирующая в чёрной дыре Вселенная, пульсирующая в чёрной дыре

Происхождение Вселенной всегда волновало людей

Наука и жизнь
Пределы проходимости. В Suzuki Jimny по снежной целине (видео) Пределы проходимости. В Suzuki Jimny по снежной целине (видео)

Справится ли Suzuki Jimny с снежными преградами?

4x4 Club
Мы — дети голубой галактики Мы — дети голубой галактики

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

Наука и жизнь
Драма в бетоне: московские новостройки уже не по карману покупателям Драма в бетоне: московские новостройки уже не по карману покупателям

На спросе новостроек сильно сказалось изменение условий «ипотеки от застройщика»

Forbes
Часы вместо компаса Часы вместо компаса

Показываемое часами время связано с положением Солнца

Наука и жизнь
Методика Outcome Mapping | Outcome Mapping, or Creating a map of behavioral changes Методика Outcome Mapping | Outcome Mapping, or Creating a map of behavioral changes

Создание карт поведенческих изменений

Позитивные изменения
Мобилизация-1914: эмоции россиян Мобилизация-1914: эмоции россиян

Кто определяет «национальные интересы»?

Дилетант
5 любопытных фактов о кордицепсе — хищном грибе из The Last of Us 5 любопытных фактов о кордицепсе — хищном грибе из The Last of Us

Гриб кордицепс — фантастика наяву

Maxim
106 минут новой эры 106 минут новой эры

Какое значение орбитальный рейс Юрия Гагарина имел для мировой науки

Наука и жизнь
Живые мертвецы: может ли человек на самом деле заразиться зомбирующим грибком, как в сериале The Last of Us Живые мертвецы: может ли человек на самом деле заразиться зомбирующим грибком, как в сериале The Last of Us

Может ли паразитический грибок стать угрозой человечеству?

ТехИнсайдер
Церковный дресс-код Церковный дресс-код

Одеяния православных священников напоминают об истории и славе церкви

Дилетант
Никита Ефремов: «Хвалить себя – для меня испытание» Никита Ефремов: «Хвалить себя – для меня испытание»

Никита Ефремов – о травмах и стремлении к самопознанию

VOICE
Кажется, миллиардер и инвестор Алексей Феликсов может превратить в золото совсем все Кажется, миллиардер и инвестор Алексей Феликсов может превратить в золото совсем все

Если у вас нет королевской тиары или шапки Мономаха, вам к Феликсовым!

Собака.ru
Подорожало все. Как за год изменилась стоимость владения автомобилем Подорожало все. Как за год изменилась стоимость владения автомобилем

Что еще изменилось с февраля для водителей при обслуживании машин

РБК
Почему мы продуктивно работаем в кофейнях: 4 совета работникам на удаленке Почему мы продуктивно работаем в кофейнях: 4 совета работникам на удаленке

Неужели наша работа в кофейнях продуктивна только из-за бодрящего кофе?

Psychologies
Как избавиться от постакне: 8 способов и советы косметолога Как избавиться от постакне: 8 способов и советы косметолога

Как избавиться от постакне доступными способами?

РБК
«У Ярослава просмотров за 2 часа столько, сколько у Екатерины за неделю»: юрист из Москвы провела эксперимент и заменила в резюме пол на мужской «У Ярослава просмотров за 2 часа столько, сколько у Екатерины за неделю»: юрист из Москвы провела эксперимент и заменила в резюме пол на мужской

Женщин-кандидаток на руководящие должности отсеивают уже на этапе резюме

Правила жизни
От подручного уголька до систем распознавания рукописного текста: краткая эволюция письменных принадлежностей От подручного уголька до систем распознавания рукописного текста: краткая эволюция письменных принадлежностей

Чем и как писало человечество на разных этапах своей истории

Вокруг света
Необычные типы опьянения, которые говорят о психических отклонениях Необычные типы опьянения, которые говорят о психических отклонениях

Не зря говорят, что человек проверяется в борьбе и в водке

Maxim
Как понять, что у тебя нехватка белка: самые яркие признаки, на которые не все обращают внимание Как понять, что у тебя нехватка белка: самые яркие признаки, на которые не все обращают внимание

Основные признаки, которые помогут заподозрить у себя дефицит белка

VOICE
Омега-3. 12 весомых причин ввести их в свой рацион Омега-3. 12 весомых причин ввести их в свой рацион

Сбалансированное питание невозможно без жирных кислот

Лиза
Бот судья: чем грозит применение искусственного интеллекта в судах Бот судья: чем грозит применение искусственного интеллекта в судах

Условия, направления и границы применения ИИ в судопроизводстве

Forbes
Настоящий Декстер: история бразильского убийцы Педро Родригеса Фильо, который охотился на маньяков Настоящий Декстер: история бразильского убийцы Педро Родригеса Фильо, который охотился на маньяков

Маньяк, ставший прототипом Моргана Декстера из романов писателя Джеффа Линдсея

VOICE
И спасет нас всех только любовь. Классический фильм Вима Вендерса «Небо над Берлином» И спасет нас всех только любовь. Классический фильм Вима Вендерса «Небо над Берлином»

Почему «Небо над Берлином» входит в лучшие фильмы за всю историю кинематографа

СНОБ
5 причин, по которым женщинам не удается достичь оргазма 5 причин, по которым женщинам не удается достичь оргазма

Женский оргазм устроен сложнее мужского — и влияют на него самые разные факторы

Psychologies
Как океаны избавляются от миллионов тонн пластикового мусора: планета против человека Как океаны избавляются от миллионов тонн пластикового мусора: планета против человека

Что именно происходит с пластиком, когда он попадает в океан?

ТехИнсайдер
Сколько можно зудеть! Сколько можно зудеть!

Почему зимой у некоторых из нас начинает сильно чесаться кожа?

Лиза
Фото на документы Фото на документы

Фотографии прошлых дней: низкопоклонство перед западом и мороженое по Фрейду

Автопилот
Открыть в приложении