Галактические космические лучи влияют на атмосферу Титана

Исследователи-планетологи раскрыли секрет атмосферы Титана, самой большой из лун Сатурна, использовав для этого радиотелескоп Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA). Команда обнаружила в атмосфере Титана химический отпечаток, который позволяет предположить, что на химические реакции, связанные с образованием азотистых органических молекул, влияют космические лучи из-за пределов Солнечной системы. Это первое визуальное подтверждение таких процессов, и оно помогает лучше понять удивительную среду, существующую на Титане.

Сделанный зондом Cassini снимок сатурнианской луны Титана в видимых длинах волн. © NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute

Титан вызывает большой интерес не в последнюю очередь благодаря своей уникальной атмосфере, в пребиотической среде которой присутствует целый ряд органических молекул.

Такахиро Иино, ученый из Токийского университета, и его команда использовали ALMA для изучения химических процессов в атмосфере Титана. Они обнаружили в данных ALMA слабые, но четкие сигналы от ацетонитрила (CH3CN) и его редкого изотопомера CH3C15N.

«Мы обнаружили, что в ацетонитриле частота 14N выше, чем в других азотсодержащих соединениях, таких как HCN и HC3N», - говорит Иино. Это хорошо согласуется с результатами недавно проведенного компьютерного моделирования химических процессов, в которых непосредственное участие принимают высокоэнергетические космические лучи.

Существуют два важных фактора химических процессов в атмосфере: ультрафиолетовый свет от Солнца и космические лучи из-за пределов Солнечной системы. В верхних слоях атмосферы ультрафиолетовое излучение разрушает молекулы азота, которые содержат 15N. Определенная длина волны ультрафиолетового света легко взаимодействует с 14N на больших высотах и ​​при этом поглощается. Следовательно, азотсодержащие соединения, которые образуются на этом уровне, имеют высокую частоту 15N.

В отличие от ультрафиолета, космические лучи проникают глубже в атмосферу и взаимодействуют с молекулами азота, которые содержат 14N. Вследствие этого возникает разница в частоте молекул 14N и 15N. Команда смогла подтвердить, что ацетонитрил в стратосфере содержит больше 14N, чем в других ранее измеренных азотистых молекулах.

«Мы предполагаем, что галактические космические лучи играют важную роль в атмосферах и других небесных тел Солнечной системы», - поясняет Хидео Сагава, доцент Университета Киото Сангё и член исследовательской группы. - «Процесс может быть универсальным, поэтому понимание роли космических лучей на Титане имеет решающее значение для исследования планет вообще».

Титан является одним из самых популярных объектов для наблюдений радиотелескопом ALMA. Данные, полученные с помощью ALMA, обязательно должны быть откалиброваны для устранения колебаний, вызванных изменениями погоды в месте нахождения радиотелескопа и механическими ошибками. Для калибровки во время научных наблюдений самых разных объектов команда регулярно направляет телескоп на яркие источники, такие как Титан. Именно поэтому в научном архиве ALMA накопилось и хранится большое количество данных о Титане. Пользуясь такой возможностью, Иино и его команда просмотрели архивные данные и провели повторный анализ данных Титана, обнаружив в его атмосфере слабые отпечатки очень небольших количеств CH3C15N.

Астрономы открыли самую массивную спиральную галактику

Астрономы, при помощи комплекса радиотелескопов ALMA (Atacama Large Millimeter Array), открыли наверное самую массивную спиральную галактику в нашей Вселенной.

Галактика DLA0817g глазами художника. Фото NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

Галактика, которая получила обозначение DLA0817g, появилась, по мнению ученых, спустя 1,5 миллиарда лет после Большого взрыва. Она находится на расстоянии около 12,2 миллиарда лет световых лет от Земли, однако, учитывая расширения Вселенной, в настоящий момент DLA0817g, должна находится на расстоянии 24,4 миллиарда световых лет.

Галактика DLA0817g в радиодиапазоне. Фото ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), M. Neeleman; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello

Ученые назвали объект Диском Вольфа - в честь астронома Артура Вольфа. Галактика DLA0817g стала самой далекой галактикой с вращающимся диском среди всех обнаруженных на данный момент астрономами. Согласно современным моделям, массивные галактики образуются из слияний меньших по массе галактик и скоплений горячего газа. Эти столкновения препятствуют формированию дисков, характерных для Вселенной нынешнего возраста. Поэтому существование Диска Вольфа заставит астрономов пересмотреть механизмы появления таких космических объектов. Вероятно, DLA0817g аккумулировал холодный газ, однако вопрос, как ему удалось сохранить стабильный диск при такой большой массе, остается открытым.

«Скорость звездообразования в DLA0817g, по крайней мере, в десять раз выше, чем в нашей собственной галактике», – пишут ученые, «Должно быть, это одна из самых продуктивных дисковых галактик в ранней Вселенной».

Кометы десятилетия не будет - C / 2019 Y4 (ATLAS) распалась на части

Комета C / 2019 Y4 (ATLAS), которая, по мнению астрономов, должна была стать самой яркой кометой десятилетия, развалилась на части. Катаклизм заснял космический телескоп "Хаббл".

Фрагменты кометы C/2019 Y4 (ATLAS). Первый снимок выполнен космическим телескопом "Хаббл" 20 апреля, второй 23 апреля 2020 года. Фото NASA, ESA, D. Jewitt (UCLA), Q. Ye (University of Maryland)

Напомним, что комета C/2019 Y4 (ATLAS) была обнаружена 28 декабря 2019 года при помощи системы Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS) на Гавайях - астрономической системы раннего предупреждения, предназначенной для обнаружения небольших околоземных объектов за несколько дней или недель до того, как они пройдут мимо Земли.

Астрономы предположили, что к концу мая 2020 года комета будет видна даже невооруженным глазом. А 31 мая 2020 года она должна пролететь всего в 0,25 а.е. от Солнца. Но до Солнца C/2019 Y4 (ATLAS) в целом состоянии не добралась.

Начиная с середины марта астрономы наблюдали, как комета, по мере приближения к Солнцу, становится все ярче, однако затем она резко стала тускнуть. Сразу было сделано предположение, что ядро кометы начало распадаться. К наблюдениям подключили космический телескоп "Хаббл", который подтвердил - комета  C/2019 Y4 (ATLAS) развалилась на фрагменты.

Как считают ученые, распад кометы при столь быстром росте ее яркости неудивителен. При подлете к Солнцу C/2019 Y4 начала выбрасывать в окружающее пространство большое количество летучих веществ в замороженном виде. Активный выброс газов, вероятно, способствовал ее распаду на десятки частей. И по всей видимости такое поведение является закономерностью для большинства ядер комет.

Картина дня

))}
Loading...
наверх