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

Цикличность большого взрыва Цикличность большого взрыва

Каков физический механизм Большого взрыва?

Наука и жизнь
Сколько пользы я приношу сейчас миру? И расту ли я сам? — Два критерия вашего импакта в карьере | How am i improving the world right now? am i improving myself? — The two criteria of impact in your career Сколько пользы я приношу сейчас миру? И расту ли я сам? — Два критерия вашего импакта в карьере | How am i improving the world right now? am i improving myself? — The two criteria of impact in your career

Импакт — один из трендов карьеры 2022 года

Позитивные изменения
Обед для Муссолини Обед для Муссолини

1 июля 1924 года советский полпред в Риме устроил обед для фашистского вождя

Дилетант
Первый градусник, длинною в несколько метров!? Выясняем, как измеряли температуру тела до изобретения термометра Первый градусник, длинною в несколько метров!? Выясняем, как измеряли температуру тела до изобретения термометра

Как появился медицинский термометр?

ТехИнсайдер
Драма на Артезиане Драма на Артезиане

Как раз в декабре у степных животных начинается важнейший этап в их жизни — гон

Наука и жизнь
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
Мы — дети голубой галактики Мы — дети голубой галактики

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

Наука и жизнь
Город будущего как объект исследования | The City of the Future as an Object of Research Город будущего как объект исследования | The City of the Future as an Object of Research

10 современных книг о городах будущего

Позитивные изменения
Песнь льда и пломбира Песнь льда и пломбира

Лиза Туктамышева – просто красивая девушка, которая любит мороженое!

Maxim
На его стороне На его стороне

Как приободрить и утешить того, кто отказывается от любой помощи?

Лиза
Второй, продовольственный Второй, продовольственный

«Второй фронт» – так иронически называли поставки продовольствия по ленд-лизу

Дилетант
Honda Pilot 2023. Первое впечатление Honda Pilot 2023. Первое впечатление

Honda Pilot вынуждена становиться лучше, чтобы сохранять конкурентоспособность

4x4 Club
Лучший друг Лучший друг

Царь Пётр именовал уроженца Женевы Франца Лефорта лучшим другом

Дилетант
Когда слово равно делу | When a word equals a deed Когда слово равно делу | When a word equals a deed

Социальное воздействие посредством медиа и способы его измерения

Позитивные изменения
Как изменится жизнь, если бросить пить? Объяснение и советы Как изменится жизнь, если бросить пить? Объяснение и советы

Сэкономить денег и улучшить настроение: что подарит отказ от алкоголя?

ТехИнсайдер
Особый взгляд Особый взгляд

Как в мастерской шаг за шагом рождается индивидуальная оправа ручной работы

Robb Report
Народный альтист Народный альтист

Юрий Башмет о коллекционировании, великих друзьях и о концертах в день рождения

Robb Report
От «Костра на ветру» до «Молодости»: за что мы так любим якутское кино От «Костра на ветру» до «Молодости»: за что мы так любим якутское кино

О чем снимают кино в Якутии и почему оно так нравится и зрителям, и критикам?

Psychologies
4 важных детали в 5 серии «Одни из нас», которые ты, скорее всего, пропустил 4 важных детали в 5 серии «Одни из нас», которые ты, скорее всего, пропустил

Такие мелочи в сериале «Одни из нас» мог заметить только фанат оригинальной игры

Maxim
Любимый яд Агаты Кристи: как убивает стрихнин Любимый яд Агаты Кристи: как убивает стрихнин

Отрывок из книги Нила Брэдбери «Яды: великолепная история человечества»

ТехИнсайдер
«Внутренне я нахожусь все еще в Чечне» «Внутренне я нахожусь все еще в Чечне»

Малика Мусаева о своем фильме «Клетка ищет птицу» из конкурса Берлинале

Weekend
Эко-сталь: ученые нашли способ сделать Эко-сталь: ученые нашли способ сделать

Эта система обещает сократить выбросы углекислого газа сталелитейных заводов

ТехИнсайдер
«Боюсь делать минет»: 4 главных принципа орального секса — советы эксперта «Боюсь делать минет»: 4 главных принципа орального секса — советы эксперта

Главные препятствия на пути к самому желанному сексуальному навыку — минету

Psychologies
О роли и месте мужчины в нашем меняющемся мире: о чем еще нам рассказывает фильм «Сын»? О роли и месте мужчины в нашем меняющемся мире: о чем еще нам рассказывает фильм «Сын»?

Каково быть мужчиной, отцом, сыном, супругом в XXI веке?

Psychologies
Выхода нет: что такое цугцванг и как из него выбраться Выхода нет: что такое цугцванг и как из него выбраться

Что такое цугцванг в общественной и личной жизни и как с ним справиться

Forbes
Почему измена — лучший способ разрушить жизнь: 9 негативных последствий Почему измена — лучший способ разрушить жизнь: 9 негативных последствий

Почему измена обязательно станет катастрофой

Psychologies
Ирина Пегова: «Иногда нужно остановиться и сделать то, что подсказывает сердце, не слушая никого» Ирина Пегова: «Иногда нужно остановиться и сделать то, что подсказывает сердце, не слушая никого»

Вы что? У вас есть артистка, которая хочет сама прыгнуть! Пользуйтесь этим

Караван историй
Как накраситься на свидание: 5 лучших косметических средств Как накраситься на свидание: 5 лучших косметических средств

Как подготовиться к свиданию и, может быть, даже влюбиться. Как минимум, в себя

Psychologies
Оскар: история, номинации, лауреаты. Полный гид по кинопремии Оскар: история, номинации, лауреаты. Полный гид по кинопремии

Полный гид по кинопремии "Оскар"

Правила жизни
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
Открыть в приложении