Белый карлик грызет гигантскую планету

Целый комплекс загадок поставила звезда WD J0914 + 1914 перед астрономом Борисом Гензике и его коллегами. Но теперь уже совершенно понятно: этот белый карлик окружает себя диском газа, который он крадет у соседней планеты. Как пишет международная команда исследователей из Уорикского университета в Англии в научном журнале Nature, это представляется наилучшим объяснением необычного спектра этого звездного трупа. И астрономам действительно удалось обнаружить первую гигантскую планету, вращающуюся вокруг белого карлика.

На этом рисунке показан белый карлик WDJ0914 + 1914 и его нептуноподобная экзопланета. © ESO/M. Kornmesser

На самом деле WD J0914 + 1914 был идентифицирован как двойная звездная система, в которой два белых карлика вращаются вокруг общего центра тяжести. Но Гензике и его коллегам что-то в этом объекте показалось странным, потому что спектр света системы не соответствовал выдвинутой гипотезе. Итак, исследователи присмотрелись повнимательнее. Используя «Очень Большой Телескоп» (Very Large Telescope) Европейской южной обсерватории ESO в Чили и спектрограф X-Shooter, они проанализировали состав света и обнаружили, что WD J0914 + 1914 имеет больше общего со звездой, окруженной диском из обломков, чем с двойной системой. И такие диски вокруг белых карликов далеко не редкость: поскольку эти сгоревшие звездные ядра очень плотные, их приливные силы могут быть настолько сильными, что они разрывают маленькие планеты и размалывают обломки в пылевой диск, который впоследствии и вращается вокруг них.

Когда же исследователи смоделировали такой диск, они смогли объяснить большую часть полученных при измерениях данных. Тем не менее, объект не переставал будоражить их умы. В их моделировании диск простирается на семь миллионов километров наружу - вполне безопасное расстояние, которое вывело бы находящуюся под угрозой исчезновение небольшую планету за пределы зоны действия приливной мельницы. Кроме того, состав диска совершенно не соответствует размолотым каменистым породам: газовый диск состоит в основном из водорода, кислорода и серы,  а типичные компоненты силикатных пород, такие как железо или кремний, присутствуют в очень ограниченных объемах. Это позволило ученым сделать вывод: диск состоит не из обломков, а только из газа, причем его состав удивительно похож на внутренний состав ледяных гигантов нашей Солнечной системы.

Однако такая планета не может вращаться вокруг WD J0914 + 1914 за ледяной границей, как Нептун вокруг Солнца, а отстоит от звезды на расстоянии всего в десять миллионов километров, совершая один оборот всего за десять дней. Хотя белый карлик очень маленький и тусклый, температура его поверхности составляет 28 000 градусов по Цельсию и поэтому излучает большую часть своего света в предельном ультрафиолетовом диапазоне. То есть его энергии оказывается вполне достаточно для испарения атмосферы соседней планеты. Скорость, с которой газ течет от планеты к белому карлику, столь же высока, если даже не выше, чем у более горячих планет вблизи нормальных звезд. Тем не менее, WD J0914 + 1914, вероятно, не будет полностью доедать свою близкую планету, а продолжит ее до определенной степени обгрызать. И если планета сегодня такая же большая, как Нептун, белый карлик сможет «сожрать» только четыре ее процента, прежде чем через 350 миллионов лет он станет настолько холодным, что кража газа у планеты снизится практически до нуля.

Лунные дома из камня и… мочи

Не только туалетная бумага может быть важным и ценным продуктом. Иногда даже субстанция, для одной из которых эта туалетная бумага предназначена, может раскрыть свой совершенно немыслимый потенциал. Самое новое и невероятное применение: лунный бетон из мочи астронавтов.

Ученые рассматривают разные варианты материалов для строительства баз на Луне и других планетах. © ESA, Foster and Partners

Строительство лунной базы - это настоящий логистический кошмар: транспортировка десятков тысяч тонн бетона на Луну громоздка и чрезвычайно дорога - каждый килограмм материала обойдется чуть менее чем в 20 000 евро.

А это значит, что значительно выгоднее изготавливать строительное вещество прямо на месте стройки. Камней на Луне имеется предостаточно. Из них могут быть получены геополимеры неорганических материалов, которые характеризуются особой стабильностью и долговечностью и, таким образом, представляют собой идеальный базовый материал. К сожалению, на Луне имеется явный дефицит воды, и поэтому ситуация выглядит не такой уж и перспективной - отсутствует пластификатор. И вот теперь команда ученых из ESA под руководством Шимы Пилехвар, похоже, нашла для этих целей подходящее, обильное и постоянно возобновляемое сырье. В специальном журнале Journal of Cleaner Production они опубликовали результаты своих экспериментов с мочевиной (лат. Urea), важным компонентом человеческой мочи.

Мочевина способна расщеплять молекулы водорода и снижать вязкость жидкостей - короче говоря: она позволить им даже при низком потреблении воды течь менее вязко. Исследователи в лабораторных условиях проверили, насколько хорошо это работает применительно к строительным материалам. В отсутствие настоящих лунных камней они использовали искусственный полимер, разработанный Европейским космическим агентством ESA, часть которого они смешали с мочевиной, а часть с другими пластификаторами. Из этой смеси с использованием 3D-печати были изготовлены небольшие цилиндры, и различные слои были наложены друг на друга (см. фото). Такой способ был выбран потому, что будущая лунная среда обитания людей также должна быть создана с помощью такой трехмерной печати, чтобы минимизировать участие человека в строительных работах и, таким образом, снизить опасность для космонавтов.

Образцы лунного бетона. Используя 3-D принтер, исследователи напечатали и сравнили несколько слоев лунного бетона. Оба образца содержат три процента пластификатора: мочевину (слева) и наиболее распространенный пластификатор нафталин (справа). © Shima Pilehvar et al. / Journal of Cleaner Production

По сравнению с обычными пластификаторами, такими как нафталин и поликарбоксилат, мочевинный бетон хорошо показал себя во всех нагрузочных испытаниях. Оказалось, что маленькие цилиндры смогли не только выдержать килограмм веса без деформации; прохождение нескольких циклов замораживания и оттаивания сделало их еще прочнее. Пилевар и ее команда собираются на следующем этапе исследовать более экстремальные колебания температуры, а также продолжить исследования в новом направлении: Насколько хорошо мочевинный бетон справится со своими задачами в вакууме? Сможет ли он защитить обитателей базы от метеоритных дождей и космического излучения? Также остается пока открытым вопрос о том, как будет мочевина извлекаться из мочи, и необходимо ли это вообще, потому что, возможно, и другие компоненты мочи, особенно вода, также могут способствовать стабильности новой лунной базы. Так что вполне вероятно, что будущие астронавты будут мочиться с пониманием того, что это поможет расширить их жизненное пространство на Луне.

ESA и "Роскосмос" перенесли запуск миссии "ExoMars" на два года

Загружается...

Картина дня

))}
Loading...
наверх