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

Ускользающие инопланетяне Ускользающие инопланетяне

Новая шкала инопланетных цивилизаций

Популярная механика
Русский Кортес Русский Кортес

Как проходил сибирский поход Ермака

Дилетант
Цикличность большого взрыва Цикличность большого взрыва

Каков физический механизм Большого взрыва?

Наука и жизнь
Дело Важинского Дело Важинского

Как погиб главный конструктор автозавода имени Сталина

Автопилот
Потеря контакта. Адгезия в биологии рака Потеря контакта. Адгезия в биологии рака

В онкологии есть целый арсенал средств борьбы со злокачественными заболеваниями

Наука и жизнь
Как подключить тюльпаны к телевизору Как подключить тюльпаны к телевизору

Многие пользователи теряются, когда нужно подключить к телевизору тюльпаны

CHIP
Мы — дети голубой галактики Мы — дети голубой галактики

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

Наука и жизнь
Королевство кривых зеркал Королевство кривых зеркал

Когда недовольство внешностью пора лечить

VOICE
Исаак Фефер Исаак Фефер

Исаак Фефер — поэт, сделавший всё возможное, чтобы сегодня о нем никто не знал

Дилетант
Отрывок из книги Филиппа Сэндса «Крысиная тропа» Отрывок из книги Филиппа Сэндса «Крысиная тропа»

Филипп Сэндс рассказывает историю семейного расследования Хорста Вехтера

СНОБ
Жираф и манна небесная Жираф и манна небесная

Интрига этой картины связана с одним из центральных персонажей полотна — жирафом

Дилетант
LPG LPG

LPG-массаж – процедура уникальная и простая, но и здесь есть свои «против»

Здоровье
Московский Нострадамус Московский Нострадамус

Это имя уже почти три столетия служит синонимом тайных знаний

Дилетант
От «Тайной вечери» до виноградника: история палаццо, в котором жил Леонардо да Винчи От «Тайной вечери» до виноградника: история палаццо, в котором жил Леонардо да Винчи

История легендарного палаццо «Дом Ателлани», в котором жил Леонардо да Винчи

Forbes
Мал да удал: как выглядят актеры-карлики, которые покорили Голливуд Мал да удал: как выглядят актеры-карлики, которые покорили Голливуд

Наши герои не вышли ростом, но это не помешало им сделать карьеру

VOICE
Как научиться любить себя: лучшие книги для саморазвития Как научиться любить себя: лучшие книги для саморазвития

Книги, которые помогут открыть себя заново

ТехИнсайдер
Что такое шибари и стоит ли в это ввязываться Что такое шибари и стоит ли в это ввязываться

Что нужно знать, прежде чем браться за веревки?

Maxim
Грабли-бумс Грабли-бумс

Что заставляет нас идти проторенными тропами в отношениях?

Лиза
Король внедорожников. Стоит ли покупать подержанный Range Rover? Король внедорожников. Стоит ли покупать подержанный Range Rover?

Ни один автомобиль так не зависит от правильного обслуживания, как Range Rover

4x4 Club
«Давай разведемся»: 5 случаев, когда брак лучше не сохранять «Давай разведемся»: 5 случаев, когда брак лучше не сохранять

Как понять, что вам пора подавать на развод?

Psychologies
«Отряд отморозков» «Отряд отморозков»

Миссия «Алсос», или Кто помешал нацистам создать атомную бомбу

N+1
Вдохновение, которое нас выбирает Вдохновение, которое нас выбирает

Как в нашу жизнь приходят хобби? И почему именно такие?

Psychologies
Разрешать ли 9-летнему ребенку спать с родителями? Или пора взрослеть? Мнение Разрешать ли 9-летнему ребенку спать с родителями? Или пора взрослеть? Мнение

Можно ли делать исключения при воспитании детей?

ТехИнсайдер
Гамамелис: Зимнее волшебство Гамамелис: Зимнее волшебство

Гамамелис, он же волшебный и ведьмин орех, — род листопадных кустарников

Наука и жизнь
Успеть до весны: 5 процедур, которые стоит сделать прямо сейчас Успеть до весны: 5 процедур, которые стоит сделать прямо сейчас

Специалисты считают зиму лучшим периодом для активных омолаживающих процедур

Правила жизни
Россия — родина жуков Россия — родина жуков

Как из одной успешной киномистификации родился миф об отце советской анимации

Weekend
Насколько устарело наше будущее? | How Obsolete is Our Future? Насколько устарело наше будущее? | How Obsolete is Our Future?

Гипотезы об изменениях приоритетов муниципального управления

Позитивные изменения
Как стать другом своему ребенку Как стать другом своему ребенку

Как стать для своего сына или дочери настоящим другом?

СНОБ
В Польше нашли покрытое дегтем составное орудие возрастом десять тысяч лет В Польше нашли покрытое дегтем составное орудие возрастом десять тысяч лет

Археологи представили результаты исследования составного орудия эпохи мезолита

N+1
«Я родила ребенка от донора». Зачатие с донорской спермой: технология, этика, бизнес «Я родила ребенка от донора». Зачатие с донорской спермой: технология, этика, бизнес

Традиционный сценарий «вышла замуж — забеременела — родила» уходит в прошлое

СНОБ
Открыть в приложении