Przegląd Wiadomości Astronomicznych 10 / 2009
© 2007 -2009 Atelier 17 - Tomasz L. Czarnecki - teleskopy.net
1 z 104
2 z 104
Spis Treści Hubble obserwuje galaktyki odzierane z gazu Suchy lód rzeźbi na Marsie promieniste kanały Astronomowie rozpoczęli kolejną wielką wyprawę po złote runo GOCE rozpoczął przesyłanie danych Perły na kosmicznej nici Trzeci przelot sondy MESSENGER obok Merkurego... udało się, choć nie do końca Promieniowanie gamma z serca galaktyki Rzeźbiarza Łazik Opportunity trafia na kolejny meteoryt NGC 6240 - pojedynek czarnych dziur NASA bada przyczyny upadku cywilizacji Majów Saturn ma nowy - ogromny - pierścień Bolid nad południowym Ontario Asteroida Apophis jeszcze mniej groźna Centrum Lotów Kosmicznych Goddard przedstawia wizualizację efektów zderzenia Pola lavy w Daedalia Planum Szukając wody, sonda NASA zderzyła się z KsięŜycem Paliwa z KsięŜyca Pierwsze wysokiej rozdzielczości zdjęcia asteroidy 2 Pallas Narodziny gwiazd w zderzeniu galaktyk NieduŜy ale jakŜe silny sąsiad Drogi Mlecznej Jak KsięŜyc produkuje wodę Dane satelitarne umoŜliwiają analizę trzęsienia ziemi Sztuka na Marsie Sonda IBEX zmienia obraz heliosfery Sonda Cassini zmienia obraz Układu Słonecznego Naukowcy łapią międzygwiezdny wiatr Odnaleziono fragmenty bolidu z 25 września Astronomiczna jesień (nie tylko) w Bibliotece Sonda LCROSS rejestruje wszystkie fazy zderzenia Centaura ALARM OBSERWACYJNY: Orionidy 2009 Trzydzieści dwie nowe exoplanety Gigantyczny krater u wybrzeŜy Indii Nowy teleskop kosmiczny nabiera kształtów Ścigacz komet ESA po raz ostatni odwiedza dom Najdalsza znana gromada galaktyk na zdjęciach Chandry Kolejna egzoplaneta, na której odkryto związki organiczne KsięŜyc jest jednak dziurawy ? Wyjątkowo długa noc ZbliŜa się pierwszy lot testowy rakiety nośnej Ares I-X Meteoryty na Łotwie i w Indonezji Sonda MESSENGER bada z bliska neutrony słonecznego rozbłysku NajpotęŜniejszy komputer świata bada początki niewidzialnego Wszechświata ZbliŜa się start misji SMOS i Proba-2 NGC 4755 na zdjęciach VLT, Hubble'a i teleskopu MPG/ESA GRB 090423 - najdalszy obiekt we Wszechświecie Wyścig fotonów kończy się remisem - punkt dle Einsteina
3 z 104
Hubble obserwuje galaktyki odzierane z gazu
ESA i NASA opublikowały nowe zdjęcia wykonane przez teleskop kosmiczny Hubble, zanim miała miejsce ostatnia misja serwisowa. Zdjęcia przedstawiają dramat dwóch galaktyk Gromady Virgo poddanych oddziaływaniu procesu określanego mianem ram pressure stripping (czyli odzierania galaktyk z materii pod wpływem przemieszczania się ich przez stosunkowo gęsty ośrodek międzygalaktyczny w gromadzie) prowadzący do powstawania niezwykle wyglądających galaktyk. Niezwykle gorący, emitujący promieniowanie rentgenowskie gaz wypełnia przestrzeń między galaktykami w obrębie gromady. Gdy galaktyki przemieszczają się przez ten gaz międzygalaktyczny silne wiatry zniekształcają galaktyki i w ekstremalnych przypadkach hamują tworzenie nowych gwiazd. Ciśnienie spiętrzenia (ram pressure) to opis sił tarcia powstających gdy ciało przemieszcza się przez płynny ośrodek podobne do siły wywieranej na rowerzystę przez wiatr - a w omawianym przypadku powstaje gdy galaktyki obiegające centrum gromady przemieszczają się przez ośrodek międzygalaktyczny, który wymiata z nich gaz. Galaktyka spiralna NGC 4522 leŜy w odległości około 60 milionów lat świetlnych od Ziemi i stanowi spektakularny przykład galaktyki spiralnej, która jest w wyniku opisanego wyŜej procesu pozbawiana gazu. Będąc częścią gromady Panny (Virgo Cluster) i poruszając się w jej obrębie z ogromną prędkością przemieszcza się przez ośrodek międzygalaktyczny zostawiając za sobą gaz. Naukowcy szacują, Ŝe galaktyka ta porusza się z prędkością ponad 10 milionów kilometrów na godzinę. W gazie usuniętym w wyniku oddziaływania ciśnienia spiętrzenia moŜna dostrzec nowo powstałe gromady gwiazdowe. Mimo, Ŝe obraz jest statyczny na zdjęciu Hubble'a moŜna prawie wyczuć pęd galaktyki - wyraźnie widać gaz wyrywany z jej ramion.
Jasne, błękitne regiony produkcji gwiazd widać na lewo i prawo od jądra galaktyki. TakŜe na zdjęciu NGC 4402 widać znaki oddziaływania ciśnienia spiętrzenia takie jak wklęśnięta postać dysku gazu i pyłu będąca efektem oddziaływania rozgrzanego gazu. Światło emitowane przez dysk oświetla wirujący gaz odrywany przez ośrodek międzygalaktyczny. Badanie oddziaływań takich jak ram pressure stripping pozwala naukowcom lepiej zrozumieć mechanizmy odpowiedzialne za ewolucję galaktyk oraz to, jaki wpływ mają na tempo powstawania gwiazd w gęstych regionach Wszechświata takich jak gromady i supergromady. Oba zdjęcia zostały wykonane za pomocą kamery ACS (Advanced Camera for Surveys ) na pokładzie teleskopu Hubble zanim kamera ta została pozbawiona zasilania w 2007 roku. Misja serwisowa nr 4 z maja tego roku przywróciła zasilanie i umoŜliwiła kamerze ACS dalszą pracę. Źródła: ESA Space Science: Hubble highlights two galaxies that are losing it Ilustracja: NASA & ESA Original press release follows: Hubble highlights two galaxies that are losing it Newly released images, taken by the Hubble Space Telescope before the recent Servicing Mission, highlight
4 z 104
the ongoing drama in two galaxies in the Virgo Cluster affected by a process known as ‘ram pressure stripping’, which can result in peculiar-looking galaxies. An extremely hot X-ray-emitting gas known as the intra-cluster medium lurks between galaxies within clusters. As galaxies move through this intra-cluster medium, strong winds rip through galaxies distorting their shape and even halting star formation. Ram pressure is the drag force that results when something moves through a fluid - much like the wind you feel in your face when bicycling, even on a still day - and occurs in this context as galaxies orbiting about the centre of the cluster move through the intra-cluster medium, which then sweeps out gas from within the galaxies. The spiral galaxy NGC 4522 is located some 60 million light-years from Earth and it is a spectacular example of a spiral galaxy currently being stripped of its gas content. Part of the Virgo galaxy cluster, its rapid motion within the cluster results in strong winds across the galaxy as the gas within is left behind. Scientists estimate that the galaxy is moving at more than 10 million kilometres per hour. A number of newly formed star clusters that developed in the stripped gas can be seen in the Hubble image. Even though this is a still image, Hubble's
5 z 104
view of NGC 4522 practically swirls off the page with apparent movement. It highlights the dramatic state of the galaxy, with a vivid view of the gas being forced out of it. Bright blue pockets of star formation can be seen to the right and left of centre. The image is sufficiently deep to show distant background galaxies. The image of NGC 4402 also highlights some telltale signs of ram pressure stripping such as the curved, or convex, appearance of the disc of gas and dust, a result of the forces exerted by the heated gas. Light being emitted by the disc backlights the swirling dust that is being swept out by the gas. Studying ram pressure stripping helps astronomers better understand the mechanisms that drive the evolution of galaxies, and how the rate of star formation is suppressed in very dense regions of the Universe like clusters. Both images were taken by the Advanced Camera for Surveys on Hubble before it suffered a power failure in 2007. Astronauts on Servicing Mission 4 in May 2009 were able to restore ACS during their 13-day mission.
Suchy lód rzeźbi na Marsie promieniste kanały
Przypominające pająka struktury w rejonie południowego bieguna Marsa powstają w wyniku odparowywania suchego lodu podczas zmian pór roku na Czerwonej Planecie. Obraz uzyskany przez kamerę HiRISE (High Resolution Imaging Science Experiment) na pokładzie sondy NASA MRO (Mars Reconnaissance Orbiter) ukazuje kilka tych niezwykłych struktur na powierzchni 1,2 kilometra. Zdjęcie wykonano w trakcie trwającego na południowej półkuli lata, gdy z powierzchni zniknął cały śnieg okrywający ją w ciągu zimy. Kanały promieniste wrzynają się na głębokość około 1-2 metra wgłąb gruntu i są oświetlone z prawej przez Słońce znajdujące się około 15 stopni nad horyzontem. Naukowcy nazywają te formacje araneiformami - co oznacza podobne pająkom. W trakcie zimy składająca się w znacznej części z dwutlenku węgla atmosfera Marsa kondensuje tworząc czapy lodowe na biegunach. Te sezonowe czapy sublimują na wiosnę. Ditlenek węgla sublimujący na dolnej powierzchni czapy wytwarza ciśnienie rzeźbiące w gruncie kanały w kierunku miejsc, w których moŜe wydostać się do atmosfery. Często kanały te przybierają formę promienistą, zmierzającą do miejsca, w których gaz jest wentylowany w atmosferę. Źródła: JPL MRO: Radial Channels Carved by Dry Ice Zdjęcie: NASA/JPL-Caltech /University of Arizona Original press release follows: Radial Channels Carved by Dry Ice Spider-shaped features in the south polar region of Mars are carved by vaporizing dry ice in a dynamic seasonal process. This image from the High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE)
camera on NASA's Mars Reconnaissance Orbiter includes several of the distinctive features in an area 1.2 kilometers (threefourths of a mile) wide. It is one of the HiRISE camera team's featured images this week. The features are cut into the ground, not built up above the surrounding surface. Sunlight is coming from the right, from about 15 degrees above the horizon. Scientists call these features "araneiform," which means spider-like. Mars' carbon-dioxide atmosphere partially condenses every winter to form polar caps of dry ice. These seasonal caps sublimate (change directly from solid to gas, just as dry ice does on Earth) in the spring. Carbondioxide gas coming from the bottom surface of the ice builds up pressure and carves channels into the ground as it flows toward a point where it escapes back into the atmosphere. Often the channels are radial in nature, with the escape point for the gas becoming the center for one of these araneiform features. In this image, taken during southernhemisphere summer, all the seasonal frost is gone from the area. The channels carved into the ground are typically 1 to 2 meters (3 to 7 feet) deep. The dynamic Martian polar processes that form features like these are described at http://www.jpl.nasa.gov /news/news.cfm?release=2007-146 and http://www.jpl.nasa.gov /news/news.cfm?release=2006-100. This view is a portion of a HiRISE observation taken on Aug. 23, 2009, at 87.0 degrees south latitude and 86.5 degrees east longitude. The full-frame image is available at http://hirise.lpl.arizona.edu /ESP_014413_0930.
6 z 104
Astronomowie rozpoczęli kolejną wielką wyprawę po złote runo
Trzeci etap cyfrowego przeglądu nieba Sloana (SDSS-III - Sloan Digital Sky Survey), projekt BOSS, ma stworzyć mapę trójwymiarowej struktury Wszechświata. Mapa ta jest niezbędna do lepszego zrozumienia dlaczego rozszerzanie Wszechświata, wbrew oddziaływaniom grawitacyjnym, przyspiesza.
Wykonanie trójwymiarowej mapy jest niezbędne do zrozumienia dlaczego Wszechświat rozszerza się coraz szybciej
z Laboratorium Narodowego Lawrence Berkeley (LBNLL) mówi, Ŝe "dane zebrane przez BOSS będą najlepszymi uzyskanymi do tej pory danymi na temat wielkoskalowej struktury Wszechświata."
prof. Daniel Eisenstein
Astronomowie z 42 instytucji naukowych, w tym z Uniwersytetu Arizona (UA), rozpoczęli najambitniejszy projekt mający zbudować trójwymiarową mapę struktury Wszechświata w celu zrozumienia ciemnej energii. "Wykonanie trójwymiarowej mapy jest niezbędne do zrozumienia dlaczego Wszechświat rozszerza się coraz szybciej "mówi prof. Daniel Eisenstein, astronom z UA kierujący projektem SDSS-III. Ów projekt, pod nazwą Przeglądu Spektroskopowego Oscylacji Barionów (BOSS - Baryon Oscillation Spectroscopic Survey) wykonał pierwsze obserwacje - tzw. pierwsze światło - zbierając widma tysiąca kwazarów i galaktyk 14/15 września. Zespół BOSS wykorzystuje nowe, wyjątkowo czułe spektrografy pracujące w paśmie podczerwonym i widzialnym, współpracujące z 2,5 metrowym teleskopem Fundacji Sloana w Obserwatorium Apache Point w Nowym Meksyku. Docelowo w projekcie do 2014 roku mają zostać zebrane widma 1,4 miliona galaktyk i 160 000 kwazarów. Pomiary te pozwolą określić jak odległe są od nas te obiekty. Kierujący projektem David Schlegel
7 z 104
W młodym Wszechświecie materia kosmiczna taka jak protony i neutrony (czyli bariony) oddziaływała ze światłem Wielkiego Wybuchu tworząc oscylacje ciśnienia podobne do fal dźwiękowych. Podobnie jak fale dźwiękowe zmieniają lokalnie zagęszczenia cząstek powietrza, równieŜ 'akustyczne oscylacje barionowe' wytworzyły obszary o zmiennej gęstości w miarę jak przemieszczały się poprzez młody Wszechświat. Gdy Wszechświat osiągnął wiek około 400 000 lat ochłodził się na tyle by zatrzymać propagację owych fal, co miało pozostawić 'zamroŜone' w nim ślady fal barionowych. "MoŜemy zaobserwować zamroŜone ślady fal w sposobie dystrybucji galaktyk "- mówi Eisenstein. -" Ślady te to fakt, Ŝe pary galaktyk są częściej oddalone o 500 milionów lat świetlnych a nie 400 lub 600. Mierząc długość oscylacji barionowych, moŜemy określić jak ciemna energia wypłynęła na historię ekspansji Wszechświata. To być moŜe zbliŜy nas do rozwiązania zagadki czym jest ciemna energia." Spektrografy projektu BOSS wykorzystują ponad 2000 metalowych płyt, które umieszcza się w płaszczyźnie ogniska teleskopu. Są one precyzyjnie nawiercone odwzorowując połoŜenie prawie
dwóch milionów obiektów północnej półkuli nieba. Światłowody podłącza się do tysięcy tych maleńkich otworów i niosą one osobno światło kaŜdej z badanych galaktyk i kwazarów do nowych spektrografów BOSS-a gdzie rejestrowane jest ich widmo. Źródła: University of Arizona News: Astronomers Begin New Search for Dark Energy Ilustracja: D. Hogg and V. Bhardwaj, SDSS-III Original press release follows: Astronomers Begin New Search for Dark Energy A Sloan Digital Sky Survey project called "BOSS" will map the three-dimensional structure of the universe. The map is essential to learning why the universe expands faster with time, says UA astronomer Daniel Eisenstein. Astronomers from the University of Arizona and 41 other institutions are beginning the most ambitious project yet to map the threedimensional structure of the universe in a quest to understand dark energy. "Making a three-dimensional map is essential to understanding why the universe is expanding at an ever-accelerating rate," said UA astronomy professor Daniel Eisenstein, director of the Sloan Digital Sky Survey III, known an SDSS-III, a collaboration of 350 scientists. The new SDSS-III mapping project, called the Baryon Oscillation
8 z 104
Spectroscopic Survey, or BOSS, collected its first astronomical data -- a milestone called achieving "first light" -- on a thousand galaxies and quasars on Sept. 14 - 15.
a "frozen" sound wave signature, said UA astronomy professor Xiaohui Fan. Fan is UA's representative to the SDSS-III collaboration council.
The BOSS team uses new, extremely sensitive optical-infrared spectrographs on the Sloan Foundation 2.5-meter telescope at Apache Point Observatory in New Mexico.
"We can see these frozen waves in the distribution of galaxies today," Eisenstein said. "The signature is that pairs of galaxies are somewhat more likely to be separated by 500 million light years, rather than 400 million or 600 million light years."
Their goal is to collect spectra for 1.4 million galaxies and 160,000 quasars by 2014. Measuring the spectra, or colors, of galaxies and quasars allows astronomers to determine how far away and how far back in time these celestial objects are. "The data from BOSS will be the best ever obtained on the large-scale structure of the universe," said BOSS principal investigator David Schlegel of the U.S. Department of Energy's Lawrence Berkeley National Laboratory. In the early universe, cosmic matter -- the protons and neutrons, or "baryons" -interacted with the light from the Big Bang to create pressure oscillations much like sound waves. Just as sound waves compress air molecules in our atmosphere, these "baryon acoustic oscillations" created density variations as they traveled through the early universe. When the universe was around 400,000 years old, conditions were finally cool enough to halt the propagation of the sound waves, and this left
The sound wave signature today is expected to be about 500 million light years long because the universe has greatly expanded since those early times, Fan said. "By measuring the length of the baryon oscillations, we can determine how dark energy has affected the expansion history of the universe," Eisenstein said. "That, in turn, helps us figure out what dark energy could be." Astronomers study baryon oscillations as an exciting new method for measuring "dark energy," the name they give to the mysterious physical mechanism that is causing the universe to expand at an accelerating rate. Astronomers have known since the 1920s that the universe is expanding, but they were stunned when they discovered in 1998 that the universe is expanding at an accelerating rate. "We're trying to understand why that is. It's a very odd thing," Eisenstein said. "Gravity pulls things together, so you'd expect
gravity would be pulling the universe back together so that it would expand at a decelerating rate. "But something is causing the universe to expand at an accelerating rate. Either we misunderstand how gravity works on the largest scales, or there's some extra thing in the universe that actually causes gravity to repel structure," Eisenstein said. The BOSS spectrographs have more than 2,000 large metal plates that are placed at the focal plane of the telescope. These plates are drilled with the precise locations of nearly two million objects across the northern sky. Optical fibers plugged into a thousand tiny holes in each of the "plug plates" carry the light from each observed galaxy or quasar to BOSS's new spectrographs. The SDSS-III team plans to release its first data to the public in December 2010. About SDSS-III and BOSS BOSS is the largest of four surveys in SDSS-III, which includes 350 scientists from 42 institutions. The BOSS design and implementation has been led from the U.S. Department of Energy's Lawrence Berkeley National Laboratory. The optical systems were designed and built at Johns Hopkins University, with new CCD cameras designed and built at Princeton University and the University of California at Santa Cruz/Lick Observatory. The University of Washington
9 z 104
contributed new optical fiber systems, and Ohio State University designed and built an upgraded BOSS data-acquisition system. The "fully depleted" 16-megapixel CCDs for the red cameras evolved from Berkeley Lab research and were fabricated in Berkeley Lab's MicroSystems Laboratory. Funding for SDSS-III has been provided by the Alfred P. Sloan Foundation, the participating institutions, the National Science Foundation, and the U.S. Department of Energy. SDSS-III is managed by the Astrophysical Research Consortium for the Participating Institutions of the SDSS-III Collaboration, including the University of Arizona, the Brazilian Participation Group, University of Cambridge, University of Florida, the French Participation Group, the German Participation Group,the Michigan State/Notre Dame/JINA Participation Group, Johns Hopkins University, the U.S. Department of Energy's Lawrence Berkeley National Laboratory, Max Planck Institute for Astrophysics, New Mexico State University, New York University, the Ohio State University, University of Portsmouth, Princeton University, University of Tokyo, the University of Utah, Vanderbilt University, University of Virginia, University of Washington and Yale University.
GOCE rozpoczął przesyłanie danych
Satelita Europejskiej Agencji Kosmicznej GOCE ukończył fazę testów i kalibracji na orbicie i przeszedł w tryb pomiarów tworząc mapę dystrybucji niewielkich zmian w polu grawitacyjnym Ziemi. Sonda Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer została wyniesiona na orbitę 17 marca z kosmodromu w północnej Rosji. Otrzymane dane pozwolą lepiej zrozumieć ziemską grawitację, a to w dalszej kolejności odpowie na wiele pytań na temat mechanizmów rządzących Ziemią. Zazwyczaj przyjmuje się, Ŝe grawitacja oddziałuje z równą siłą na całej powierzchni Ziemi. Jednak, ze względu na rozmaite czynniki, takie jak rotacja planety, efekty wywierane przez pasma górskie czy rowy oceaniczne jak równieŜ róŜnice w gęstości we wnętrzu Ziemi siła ta niej jest wszędzie jednakowa. W czasie misji trwającej nieprzerwanie przez sześć miesięcy GOCE ma dokonać pomiarów tych subtelnych róŜnic z niezwykłą dokładnością i rozdzielczością. Uzyskane dane posłuŜą do stworzenia unikalnego modelu ziemskiej geoidy powierzchni idealnego, globalnego oceanu w stanie spoczynku. Precyzyjna znajomość geoidy jest waŜna dla dokładnych pomiarów cyrkulacji oceanicznej oraz zmian poziomu oceanu, oba czynniki ulegające zmianom pod wpływem ewoluującego klimatu. Dane GOCE pomogą równieŜ zrozumieć procesy zachodzące we wnętrzu Ziemi. Poza stworzeniem globalnego układu odniesienia umoŜliwiającego precyzyjne porównywanie wysokości w róŜnych częściach świata, dane geoidy posłuŜą w bardziej praktycznych zastosowaniach takich jak geodezja. Po nieco ponad sześciu miesiącach od startu, GOCE rozpoczął dostarczanie danych, które posłuŜą do zbudowania najdokładniejszej jak dotąd mapy ziemskiego pola grawitacyjnego. Przed przejściem w tryb badawczy satelitę poddano rygorystycznym testo. Następnie jego orbitę obniŜono stopniowo
z początkowej wysokości 280 km, do wysokości nieco poniŜej 255 km wyjątkowo niskiej jak na satelitę badającego Ziemię. Pierwsze trzy miesiące przeznaczono na kalibrację i sprawdzenie poprawności działania systemów satelity - w tym nowatorskiego silnika jonowego, który przeciwdziała oporowi gęstniejącej na tej wysokości atmosfery ziemskiej, oraz gradiometru słuŜącego do pomiarów zmian pola grawitacyjnego. Jak wiadomo grawitacja rośnie wraz ze spadkiem odległości, dlatego GOCE został zaprojektowany by okrąŜać Ziemię na moŜliwie jak najniŜszej orbicie. Aerodynamiczny kształt uzupełniony silnikiem jonowym umoŜliwia satelicie pozostanie w stanie swobodnego spadku i dokonanie precyzyjnych pomiarów. Dodatkowo głębokie minimum słoneczne pozwoliło umieścić satelitę niŜej niŜ oryginalnie planowano - dzięki czemu pomiary będą jeszcze dokładniejsze. Źródła: ESA News: GOCE delivering data for best gravity map ever Zdjęcie: ESA Original press release follows: GOCE delivering data for best gravity map ever Following the launch and in-orbit testing of the most sophisticated gravity mission ever built, ESA’s GOCE satellite is now in ‘measurement mode’, mapping
10 z 104
tiny variations in Earth’s gravity in unprecedented detail. The ‘Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer’ (GOCE) satellite was launched on 17 March from northern Russia. The data now being received will lead to a better understanding of Earth’s gravity, which is important for understanding how our planet works. It is often assumed that gravity exerts an equal force everywhere on Earth. However, owing to factors such as the rotation of the planet, the effects of mountains and ocean trenches, and density variations in Earth’s interior, this fundamental force is not quite the same all over. Over two six-month uninterrupted periods, GOCE will map these subtle variations with extreme detail and accuracy. This will result in a unique model of the ‘geoid’ – the surface of an ideal global ocean at rest. A precise knowledge of the geoid is crucial for accurate measurement of ocean circulation and sea-level change, both of which are influenced by climate. The data from GOCE are also much-needed to understand the processes occurring inside Earth. In addition, by providing a global reference to compare heights anywhere in the world, the GOCE-derived geoid will be used for practical applications in areas such as surveying and levelling. A
11 z 104
little over six months after launch, GOCE is now delivering the first set of data that will build into the most detailed map of Earth’s gravity field ever realised. Before entering this mode, the satellite was tested thoroughly. It was then gently brought down from an altitude of around 280 km to its current orbit slightly below 255 km, which is extremely low for an Earth observation satellite. During the three months after launch, the satellite was commissioned and calibrated, which is standard procedure to ensure that all systems are working as they should. This included testing GOCE’s cutting-edge electric ion engine that helps keep the satellite’s orbit ‘drag-free’, and its highly sensitive gradiometer instrument, which senses the gravitational tug of Earth. Gravity is stronger closer to Earth, so GOCE was designed to orbit as low as possible while remaining stable as it flies through the fringes of our atmosphere. To help avoid drag and ensure that the gravity measurements are of true gravity, the satellite has to be kept stable in ‘free fall’. Any buffeting from residual air at this low altitude could potentially drown out the gravity data. GOCE’s sleek aerodynamic design helps this unique satellite to cut though what remains of the atmosphere at this exceptionally
low altitude. Moreover, the electric ion thruster at the back continuously generates tiny forces to compensate for any drag that GOCE experiences along its orbit. Space gradiometry and the use of the sophisticated electric propulsion are both ‘firsts’ in satellite technology, so the commissioning and calibration were particularly important for the success of the mission. This phase was completed in the summer, ready for the tricky task of bringing GOCE down to its operational altitude, which took a couple of months. “You wouldn’t want to place a satellite like GOCE at the measurement altitude from day one,” commented Michael Fehringer, ESA’s GOCE System Manager. “We needed time to check the satellite without running the risk of decaying below the point where the ion propulsion could not compensate for the air drag. Therefore, at launch we injected GOCE into an initial orbit about 25 km above the measurement altitude. After commissioning, we brought it to its current altitude of 255 km, which we reached on 13 September. The ion propulsion started immediately and now we are in drag-free mode, ready for operation.” It turns out there is very little solar activity at the moment, which means a calmer environment for GOCE. So its current orbit of 255 km is
a few kilometres lower than engineers had originally planned. This is good news – the gravity measurements being made at the moment will be even more accurate. Now fully operational, with its solar panels bathed in sunlight, GOCE has truly embarked upon its mission: to sense Earth’s gravity as never before. Rune Floberghagen, ESA’s GOCE Mission Manager, said that, “The completion of the commissioning and first in-flight calibration marks an important milestone for the mission. We are now entering science operations and are looking forward to receiving and processing excellent three-dimensional information on the structure of Earth’s gravity field.”
12 z 104
Perły na kosmicznej nici
Teleskop kosmiczny ESA Herschel wykonał spektakularne zdjęcia zimnych obłoków gazu leŜących blisko płaszczyzny Galaktyki ukazując nieoczekiwaną, intensywną aktywność w tym regionie. Na podobieństwo pereł na kosmicznej nici w tym ciemnym, zimnym obszarze jaśnieją gwiezdne fabryki. 3 września teleskop Herschel skierował się na rezerwuar zimnego gazu w konstelacji KrzyŜa Południa w pobliŜu płaszczyzny Galaktyki. W czasie gdy teleskop badał niebo instrumenty SPIRE (Spectral and Photometric Imaging REceiver) i PACS (Photoconductor Array Camera and Spectrometer) wykonały zdjęcia. Zobrazowany region leŜy w odległości około 60° od centrum Drogi Mlecznej, tysiące lat świetlnych od Ziemi. Pięciu pasmom widma podczerwonego, w których zostały wykonane zdjęcia, przypisano barwy umoŜliwiające rozróŜnienie obszarów bardzo zimnych (czerwony) od nieco cieplejszej, otaczającej je materii (niebieski). Obrazy ujawniają struktury w obrębie zimnych obłoków w Galaktyce w sposób nigdy wcześniej nie widziany. Obrazy są tak wysokiej jakości, Ŝe jeszcze przed ich szczegółową analizą astronomie mogą oszacować ilość materii, jej masę, temperaturę, skład i dynamikę - czyli czy zapadają się by w przyszłości stworzyć młode gwiazdy. Wielkim zaskoczeniem jest to, Ŝe ciemny i zimny obszar taki jak badany moŜe być miejscem tak gwałtownej aktywności. A jednak zdjęcia ukazują niezwykłą dynamikę tego regionu: materia międzygwiezdna zapada się
tworząc ciągłe i połączone między sobą włókna świecące światłem nowo rodzących gwiazd na róŜnych etapach rozwoju. Zdjęcia ukazują Drogę Mleczną jako niestrudzoną matkę wciąŜ rodzącą kolejne pokolenia gwiazd. Gwiazdy powstają w zimnych obłokach gazu o duŜej gęstości - a dostarczone przez teleskop Herschel obrazy umoŜliwiają zlokalizowanie takich miejsc, które trudne byłyby do zauwaŜenia, gdyby zdjęcia wykonano w jednym zakresie widma. Do tej pory obszary takie jak badany, leŜące w płaszczyźnie Galaktyki, przesłonięte kolejnymi zasłonami obłoków molekularnych były bardzo trudne do zbadania. Jednak zaawansowane instrumenty podczerwone teleskopu Herschel ułatwiają pracę zaglądając przez zasłonę pyłu całkowicie nieprzezroczystego dla światła w paśmie widzialnym. Ponadto prowadzenie obserwacji w tak duŜym zakresie podczerwieni jest niemoŜliwe z powierzchni Ziemi. Źródła: ESA: Herschel views deep-space pearls on a cosmic string Zdjęcia: ESA, SPIRE and PACS consortium Original press release follows: Herschel views deep-space pearls on a cosmic string Herschel has delivered spectacular vistas of cold gas clouds lying near the plane of the Milky Way, revealing intense,
13 z 104
unexpected activity. The dark, cool region is dotted with stellar factories, like pearls on a cosmic string. On 3 September, Herschel aimed its telescope at a reservoir of cold gas in the constellation of the Southern Cross near the Galactic Plane. As the telescope scanned the sky, the spacecraft’s Spectral and Photometric Imaging REceiver, SPIRE, and Photoconductor Array Camera and Spectrometer, PACS instruments snapped the pictures. The region is located about 60° from the Galactic Centre, thousands of light-years from Earth. The five original infrared wavelengths have been colour-coded to allow scientists to differentiate extremely cold material (red) from the surrounding, slightly warmer stuff (blue). The images reveal structure in cold material in our Galaxy, as we have never seen it before, and even before a detailed analysis, scientists have gleaned information on the quantity of the material, its mass, temperature, composition and whether it is collapsing to form new stars. Reservoir of cold gas in the constellation of the Southern Cross That a dark, cool area such as this would be bustling with activity, was unexpected. But the images reveal a surprising amount of turmoil: the interstellar material is condensing into continuous and
14 z 104
interconnected filaments glowing from the light emitted by new-born stars at various stages of development. Ours is a tireless Galaxy constantly forging new generations of stars. Stars form in cold, dense environments, and in these images it is easy to locate the star-forming filaments that would be very difficult to isolate in a single-wavelength image. Traditionally, in a crowded region like this, situated in the plane of our Galaxy and containing many molecular clouds along the line of sight, astronomers have had a difficult time resolving details. But Herschel’s sophisticated infrared instruments made short work of the task, seeing through the dust that is opaque to visible light, and seeing the glow from the dust itself. These observations are not possible from ground. The result is a view of an incredible network of filamentary structures, and features indicating a chain of near-simultaneous star-formation events, glittering like strings of pearls deep in our Galaxy.
Trzeci przelot sondy MESSENGER obok Merkurego... udało się, choć nie do końca
Sonda NASA MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging - w skrócie MESSENGER (posłaniec) - pomyślnie przeleciała po raz trzeci obok Merkurego, wykonując krytyczny manewr grawitacyjny, który umoŜliwi jej wejście na orbitę wokół planety w 2011 roku oraz wykonała zdjęcia 5% nigdy wcześniej nie widzianego obszaru planety. Mając obecnie zobrazowane ponad 90% powierzchni zespół naukowy misji MESSENGER zamierzała przeprowadzić ambitne obserwacje mające uzupełnić wcześniejsze dwa przeloty o nowe dane jednak nieoczekiwana przerwa w komunikacji tuŜ przed największym zbliŜeniem sondy i planety pokrzyŜowała plany naukowców.
Tryb awaryjny został zainicjowany przez znajdujący się na pokładzie system bezpieczeństwa w reakcji na niespodziewaną konfigurację systemu zasilania w trakcie zaćmienia Eric Finnegan
Według danych dopplerowskich zarejestrowanych tuŜ przed największym zbliŜeniem około 17:55 (nie wiadomo jakiego czasu... cóŜ... Ameryka, Panie...) sonda minęła planetę na wysokości 228 km poruszając się względem Merkurego z prędkości prawie 20 000 km/godzinę. Wcześniej kamera szerokokątna sondy wykonała zdjęcia obszarów, które nie zostały nigdy wcześniej sfotografowane, ani w trakcie trzech przelotów sondy Mariner 10 w latach 1974 i 1975 ani w trakcie dwóch wcześniejszych przelotów MESSENGERa. Część skomplikowanego manewru miała miejsce w obszarze w którym sonda znalazła się w cieniu Merkurego i musiała - z braku zasilania z baterii słonecznych - skorzystać przez 18 minut z energii zgromadzonej w pokładowych akumulatorach. Dziesięć minut po wejściu w cień i cztery minuty przed największym zbliŜeniem kontrolerzy stracili sygnał z sondy. Według inŜyniera misji, Erica Finnegana z Laboratorium Fizyki Stosowanej (APL) Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa, pojazd autonomicznie przeszedł w tryb
awaryjny, w którym sonda przerywa wykonywanie poleceń i zabezpiecza instrumenty, jednocześnie zapisując stan operacyjny i dane w pamięci. "Sądzimy, Ŝe tryb awaryjny został zainicjowany przez znajdujący się na pokładzie system bezpieczeństwa w reakcji na niespodziewaną konfigurację systemu zasilania w trakcie zaćmienia "- mówi Finnegan. MESSENGER wrócił do normalnego trybu pracy o 12:30 a wszystkie systemy zgłosiły normalny tryb pracy. Wszystkie zarejestrowane dane zostały przesłane na Ziemię i są analizowane w celu zrozumienia sekwencji zdarzeń, które doprowadziły do uruchomienia trybu awaryjnego. "Choć wydarzenia nie potoczyły się zgodnie z planem, główny cel przelotu czyli wspomagający manewr grawitacyjny, został pomyślnie ukończony "- dodaje Finnegan. -"Dodatkowo wszystkie sekwencje obserwacyjne wykonane w trakcie zbliŜania zostały zarejestrowane wypełniając kolejne białe plamy wcześniej nie badanego terenu." Źródła: MESSENGER: MESSENGER Gains Critical Gravity Assist for Mercury Orbital Observations Zdjęcie: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington Original press release follows: MESSENGER Gains Critical Gravity Assist for
15 z 104
Mercury Orbital Observations MESSENGER successfully flew by Mercury yesterday, gaining a critical gravity assist that will enable it to enter orbit about Mercury in 2011 and capturing images of five percent of the planet never before seen. With more than 90 percent of the planet’s surface already imaged, MESSENGER’s science team had drafted an ambitious observation campaign designed to tease out additional details from features uncovered during the first two flybys. But an unexpected signal loss prior to closest approach hampered those plans. At approximately 5:55 p.m., the spacecraft passed by Mercury at an altitude of 142 miles and at a relative velocity of more than 12,000 miles per hour according to Doppler residual measurements logged just prior to the closet approach point. As the spacecraft approached the planet, MESSENGER’s Wide Angle Camera captured this striking view, which shows portions of Mercury's surface that had remained unseen by spacecraft even after the three flybys by Mariner 10 in 1974 and 1975 and MESSENGER’s two earlier flybys in 2008. “This third and final flyby was MESSENGER’s last opportunity to use the gravity of Mercury to meet the demands of the cruise trajectory without using the probe’s limited supply of on-board propellant,”
16 z 104
says MESSENGER Mission Systems Engineer Eric Finnegan of the Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (APL) in Laurel, Md. A portion of the complicated encounter was executed in eclipse, when the spacecraft is in Mercury’s shadow and the spacecraft – absent solar power – was to operate on its internal batteries for 18 minutes. Ten minutes after entering eclipse and four minutes prior to the closet approach point, the carrier signal from the spacecraft was lost, earlier than expected. According to Finnegan, the spacecraft autonomously transitioned to a safe operating mode, which pauses the execution of the command load and "safes the instruments," while maintaining knowledge of its operational state and preserving all data on the solid-state recorder. “We believe this mode transition was initiated by the on-board fault management system due to an unexpected configuration of the power system during eclipse,” Finnegan says. MESSENGER was returned to operational mode at 12:30 a.m. with all systems reporting nominal operations. All on-board stored data were returned to the ground by early morning and are being analyzed to confirm the full sequence of events. “Although the events did not transpire as planned, the primary purpose of the flyby, the gravity assist,
appears to be completely successful,” Finnegan adds. “Furthermore, all approach observing sequences have been captured, filling in additional area of previously unexplored terrain and further exploring the exosphere of Mercury.” “MESSENGER’s mission operations and engineering teams deserve high commendation for their professional and efficient approach to last night’s spacecraft safe-mode transition,” says MESSENGER Principal Investigator Sean Solomon, of the Carnegie Institution of Washington. “They quickly diagnosed the initial problem, restored the spacecraft to its normal operating mode, and developed plans to recover as much of our post-encounter science observations as possible. Most importantly, we are on course to Mercury orbit insertion less than 18 months from now, so we know that we will be returning to Mercury and will be able to observe the innermost planet in exquisite detail.” Additional information and features from this encounter will be available online at http://messenger.jhuapl.edu/mer_flyby3.html. Be sure to check back frequently to see the latest released images and science results!
Promieniowanie gamma z serca galaktyki Rzeźbiarza
Znacząca ilość odległych galaktyk to kosmiczne porodówki. W jądrach wielu z nich powstają znaczne ilości masywnych gwiazd, które stosunkowo szybko eksplodują jako supernowe. W pozostałych po wybuchach szczątkach cząsteczki są przyspieszane do ogromnych prędkości stając się promieniami gamma. Astrofizycy wykorzystali zespół czterech teleskopów H.E.S.S. (High Energy Stereoscopic System) rozmieszczonych w Namibii do wykonania szczegółowych pomiarów promieniowania gamma docierającego z galaktyki NGC 253. Badania potwierdziły słuszność tezy, iŜ te wysokiej energii cząstki pochodzą z regionu o maksymalnej aktywności supernowych w pobliŜu jądra galaktyki. Wyniki badań zostały opublikowane na łamach Science Express. LeŜąc w odległości około 12 milionów lat świetlnych NGC 253 to jedna z najbliŜej połoŜonych galaktyk spiralnych leŜących poza Gromadą Lokalną, do której naleŜy Droga Mleczna, M31 i galaktyki satelitarne. Obserwacje prowadzone zarówno w paśmie widzialnym, podczerwonym jak i radiowym juŜ wcześniej wskazały, Ŝe mały region w jądrze NGC 253 jest miejscem narodzin ogromnej liczby gwiazd. W regionie tym obłoki molekularne są niezwykle zagęszczone. Masywne gwiazdy powstające w tym obszarze stosunkowo szybko wypalają zapasy paliwa nuklearnego i wypalając się kończą Ŝywot spektakularnym pokazem mocy. Ich jądra zapadają się a gwiazda ulega zniszczeniu w pojedynczym, gigantycznym wybuchu. Blask supernowej jest miliony, a czasem miliardy razy jaśniejszy od jasności właśnie umierającej gwiazdy. Naładowane cząstki przyspieszone do ogromnych energii w szczątkach supernowej oddziałują z otaczającym gazem i polami elektromagnetycznymi generując promieniowanie gamma o ekstremalnie wysokich energiach. W okresie od 2005 do 2008 roku astrofizycy wykorzystali prawie 120 godzin obserwacyjnych teleskopów systemu H.E.S.S. by wykrywać promieniowanie gamma o energiach ponad 220 GeV. Źródło tych promieni pokrywa się dokładnie z optycznym jądrem NGC 253 i jest obserwowane jako punktowe przez H.E.S.S. To czyni je najsłabszym jak dotąd źródłem
17 z 104
promieniowania wysokich energii odkrytym przez te teleskopy. Intensywność promieniowania z rejonu gwiazdotwórczego NGC 253 zmierzona przez H.E.S.S. wskazuje na niezwykłą aktywność źródła. Jest ono ponad 1000 razy intensywniejsze niŜ centrum Drogi Mlecznej. Dodatkowo wysoka gęstość gazu w tym rejonie wspomaga konwersję promieniowania kosmicznego w promienie gamma podnosząc ich liczbę o jeden rząd wielkości. W efekcie obszar centralny NGC 253 jest pięciokrotnie jaśniejszy w paśmie promieniowania gamma niŜ cała reszta galaktyki razem wzięta. Źródła: Max Planck Society: Heart of a galaxy emits gamma rays Zdjęcia: H.E.S.S. Collaboration Mapa: Stellarium, połoŜenie omawianego obiektu - RA 0h 48m 5sm Dek -25° 13' 49", mag 7.10, konstelacja Rzeźbiarza Original press release follows: Heart of a galaxy emits gamma rays The H.E.S.S. telescope system detects high-energy rays from the starburst region of a galactic system outside the Milky
Way Quite a few distant galaxies turn out to be cosmic delivery rooms. Large numbers of massive stars are born in the hearts of these starburst galaxies, and later explode as supernovae. In the remnants they leave behind, particles are accelerated to very high energies. Astrophysicists have now used the H.E.S.S. telescopes to make detailed measurements of the gamma rays from the NGC 253 galaxy. As predicted, these high-energy rays originate from the region of maximum supernova activity close to the centre. (Science Express, September 2009) At a distance of some twelve million light years away, NGC 253 is one our closest spiral galaxies outside the so-called local group of our Milky Way and its companions. Observations in the visible light as well as in the infrared and radio frequency ranges had already shown there was a small region at the centre of NGC 253 which gave birth to a very high number of stars. This region exhibits a very high density of interstellar dust and gas. The high-mass stars born in this region use up their nuclear fuel relatively quickly and stagger into an energy crisis at the end of their life. The nucleus collapses while the star destroys itself in one final explosion. Such a supernova suddenly flares up a million or even a billion times brighter than before. The charged particles accelerated
18 z 104
to very high energies in the remnants of such explosions react with the surrounding medium or with electromagnetic fields to generate extremely high-energy gamma quanta. Between 2005 and 2008, astrophysicists used the H.E.S.S. telescope system in Namibia over a total observation period of 119 hours to detect the expected gamma rays at energies exceeding 220 GeV (billion electronvolts). The source of these rays lies precisely at the optical centre of NGC 253 and appears as a point to H.E.S.S. This makes it the weakest source discovered to date in the very high-energy gamma radiation range. The flux of radiation from the starburst region of NGC 253 measured by H.E.S.S. implies an enormous cosmic ray density more than 1,000 times higher than at the centre of the Milky Way. Moreover, the high gas density makes the conversion of cosmic rays into gamma rays around one order of magnitude more efficient. Accordingly, the central region of NGC 253 shines around five times as brightly in the light of gamma rays as all the rest of the galaxy together. The four H.E.S.S. telescopes, each with a mirror area of 108 square metres, observe weak bluish and extremely short flashes of light. This so called Cherenkov radiation is emitted by showers of particles created when high-energy gamma quanta collide with molecules
in Earth's atmosphere. H.E.S.S. stands for High Energy Stereoscopic System and has been in operation since the beginning of 2004. Since this time it has made many important discoveries, such as the first astronomical image of a supernova remnant in the high-energy gamma radiation range, or the detection of galaxies with active nuclei in the light of gamma rays. The fifth, much larger telescope that is currently under construction will significantly improve the sensitivity of the system and extend the observable energy range. The H.E.S.S. collaboration under the overall lead management of the Max Planck Institute for Nuclear Physics involves more than 150 researchers from Germany, France, Great Britain, Poland, Czech Republic, Ireland, Austria, Sweden, Armenia, South Africa and Namibia.
19 z 104
Łazik Opportunity trafia na kolejny meteoryt
Nie minęły jeszcze trzy tygodnie od kiedy łazik NASA Opportunity zakończył trwające sześć tygodni badania meteorytu na powierzchni Marsa gdy natrafił na kolejną skałę, która wydaje się być meteorytem. <> Opportunity wykorzystał kamerę nawigacyjną podczas 2022 dnia pobytu na Marsie aby wykonać zdjęcie, na którym widać obiekt będący najprawdopodobniej meteorytem, roboczo nazwanym "Shelter Island". Skała o nierównej powierzchni ma około 47 cm długości. Opportunity przejechał 28,5 metrów tego dnia zbliŜając się do skały zauwaŜonej dwa dni wcześniej. Nowy obiekt badań leŜy w odległości około 700 metrów od wcześniej badanego meteorytu, roboczo nazwanego "Block Island". Źródła: Mars Exploration Rover Mission: Opportunity Finds Another Meteorite Zdjęcie: NASA/JPL-Caltech Original press release follows: Opportunity Finds Another Meteorite NASA's Mars Exploration Rover Opportunity has found a rock that apparently is another meteorite, less than three weeks after driving away from a larger meteorite that the rover examined for six weeks. Opportunity used its navigation camera during the mission's 2,022nd Martian day, or sol, (Oct. 1, 2009) to take this image of the apparent meteorite dubbed "Shelter Island." The pitted rock is about 47 centimeters (18.5 inches) long. Opportunity had driven 28.5 meters (94 feet) that sol to approach the rock after it had been detected in images taken after a drive two sols earlier. Opportunity has driven about 700 meters (about 2,300 feet) since it finished studying the meteorite called "Block Island" on Sept. 11, 2009.
NGC 6240 - pojedynek czarnych dziur
Na obublikowanym zdjęciu dane rentgenowskie zebrane przez orbitalne obserwatorium rentgenowskie Chandra (widoczne w kolorach czerwonym, pomarańczowym i Ŝółtym) zostały połączone z optycznym zdjęciem wykonanym w 2008 roku przez teleskop kosmiczny Hubble'a. Wcześniej, w 2002 roku, na podstawie danych zebranych przez Chandrę naukowcy ogłosili odkrycie w galaktyce tej dwóch czarnych dziur w trakcie łączenia się. Czarne dziury dzieli odległość zaledwie 3 000 lat świetlnych i widoczne są na opublikowanym właśnie zdjęciu jako dwa punktowe źródła światła w centrum zdjęcia.
20 z 104
Naukowcy sądzą, Ŝe widoczne tutaj czarne dziury znalazły się tak blisko, poniewaŜ są w trakcie spiralnego zbliŜania się do siebie procesu, który rozpoczął się około 30 milionów lat temu. Szacują, Ŝe ostatecznie połączą się tworząc jedną, masywniejszą czarną dziurę o wadze dziesiątek, lub nawet setek milionów razy większej od Słońca. Odnajdywanie i badanie łączących się czarnych dziur stało się bardzo popularnym polem badań w astrofizyce. Od 2002 roku trwają zarówno intensywne badania NGC 6240 za pomocą Chandry i innych teleskopów, jak równieŜ poszukiwania podobnych systemów. Zrozumienie co dzieje się w trakcie wzajemnych oddziaływań tych niezwykle egzotycznych obiektów pozostaje intrygującą zagadką. Powstawanie we Wszechświecie wielokrotnych układów supermasywnych czarnych dziur powinno mieć miejsce stosunkowo często skoro galaktyki zderzają się ze sobą i łączą, a wydaje się, Ŝe większość zawiera w jądrze supermasywne czarne dziury. UwaŜa się, Ŝe pary masywnych czarnych dziur mogą być dobrą odpowiedzią gdy obserwuje się niezwykłe zachowania szybko rosnących czarnych dziur - takie jak zniekształcenia czy ugięcia generowanych przez nie
dŜetów. Ponadto połączenie dwóch masywnych czarnych dziur uwaŜa się za najpotęŜniejsze źródło fal grawitacyjnych. Źródła: CHANDRA X-Ray Observatory: NGC 6240: Black Holes Go "Mano A Mano" Zdjęcie: X-ray (NASA/CXC /MIT/C.Canizares, M.Nowak); Optical (NASA/STScI) NGC 6240 - RA 16h 52m 59s; Dec +02° 24' 01.70 mapka: Stellarium Original press release follows: NGC 6240: Black Holes Go "Mano A Mano" This image of NGC 6240 contains new X-ray data from Chandra (shown in red, orange, and yellow) that has been combined with an optical image from the Hubble Space Telescope originally released in 2008. In 2002, the discovery of two merging black holes was announced based on Chandra data in this galaxy. The two black holes are a mere 3,000 light years apart and are seen as the bright point-like sources in the middle of the image. Scientists think these black holes are in such close proximity because they are in the midst of spiraling toward each other - a process that began about 30 million years ago. It is estimated that the two black holes will eventually drift together and merge into a larger black hole some tens or hundreds of millions of years from now. Finding and
21 z 104
studying merging black holes has become a very active field of research in astrophysics. Since 2002, there has been intense interest in follow-up observations of NGC 6240 by Chandra and other telescopes, as well as a search for similar systems. Understanding what happens when these exotic objects interact with one another remains an intriguing question for scientists. The formation of multiple systems of supermassive black holes should be common in the Universe, since many galaxies undergo collisions and mergers with other galaxies, most of which contain supermassive black holes. It is thought that pairs of massive black holes can explain some of the unusual behavior seen by rapidly growing supermassive black holes, such as the distortion and bending seen in the powerful jets they produce. Also, pairs of massive black holes in the process of merging are expected to be the most powerful sources of gravitational waves in the Universe.
22 z 104
NASA bada przyczyny upadku cywilizacji Majów
Przez 1200 lat cywilizacja Majów dominowała w Ameryce Środkowej. W szczytowym momencie około 900 roku naszej ery gęstość zaludnienia w miastach Majów była porównywalna do gęstości zaludnienia w gminie Los Angeles obecnie - 775 osób / kilometr kwadratowy. Nawet na obszarach wiejskich gęstość ta kształtowała się w granicach od 75 do 150 osób/km². I nagle zniknęła - ucichła, a ta wszechogarniająca cisza jest świadectwem jednej z największych katastrof demograficznych w historii ludzkości - upadku społeczeństwa stworzonego przez Majów. Co to ma wspólnego z astronomią ? OtóŜ badania prowadzone przez naukowców NASA wskazują na przyczyny upadku - "Majowie sami sobie byli winni" - mówi archeolog Tom Sever, który wykorzystał komputerowe modele by zrekonstruować proces deforestacji (wycinania lasu) i rolę jaką odegrała w pogłębieniu suszy, która zniszczyła Majów.
Technologia kosmiczna rewolucjonizuje archeologię. Wykorzystujemy ją aby zrozumieć trudne losy naszych przodków, by uniknąć podąŜenia ich śladem ku zniszczeniu. Tom Sever
"Majów często opisuje się jako ludzi Ŝyjących w pełnej harmonii ze środowiskiem "- mówi dotorant Robert Griffin. -" Jednak podobnie jak inne kultury przed nimi oraz późniejsze, zniszczyli lasy i środowisko naturalne próbując poradzić sobie w cięŜkich czasach." W czasie, gdy cywilizacja Majów zaczęła się chwiać nastąpił okres cięŜkich susz. A gdy upadała, Majowie wycięli większość drzew na duŜych obszarach by oczyścić pola pod uprawy kukurydzy niezbędne by wyŜywić rosnącą populację. Oprócz tego drzewa były wycinane na opał i na materiał budowlany. "Aby wyprodukować 1 metr kwadratowy tynku wapiennego, który był wykorzystywany do budowy ogromnych świątyń i pomników musieli spalić 20 drzew "- wyjaśnia Sever. Sever wraz ze swoim zespołem wykorzystał komputerowe modele by zrekonstruować proces deforestacji (wycinania lasu) i rolę jaką odegrała w pogłębieniu suszy, która zniszczyła Majów. Wyizolowali efekty deforestacji wykorzystując dwa uznane modele komputerowe: średnioskalowy model cyrkulacji
23 z 104
atmosferycznej PSU/NCAR znany nako MM5 oraz model CCSM (Community Climate System Model) "Wykonaliśmy modele wartości granicznych - całkowitą deforestację na obszarach Majów oraz, dla porównania, pełne zachowanie lasów "- mówi Sever. -" Rezultaty robią wraŜenie. Utrata drzew spowodowała wzrost temperatury od 3 do 5 stopni, oraz spadek opadów deszczu w granicach 20 - 30%." Wyniki są znaczące, jednak by wyjaśnić upadek kultury Majów konieczne są dalsze badania. Zapis archeologiczny bowiem wskazuje, Ŝe choć część miast-państw Majów upadła w trakcie suszy inne przetrwały i nadal się rozwijały. "Sądzimy, Ŝe efekty suszy były róŜne w zaleŜności od regionu "- mówi Griffin. -"Sugerujemy, Ŝe wzrost temperatury i spadek opadów, które nastąpiły w wyniku lokalnej deforestacji spowodowały na tyle powaŜne problemy, Ŝe doprowadziły do upadku części państwmiast." Majowie wykorzystywali system Ŝarowy (slash and burn) uprawy gruntu - metodę wciąŜ wykorzystywaną w niektórych prymitywnych regionach. Pozwala to lepiej zrozumieć wpływ tej metody na środowisko. "Wiemy, Ŝe na kaŜdy okres od roku do trzech, kiedy ziemia jest uprawiana konieczne jest następnie pozostawienie jej odłogiem na 15 lat by odnowiła się. W tym czasie pozwala się drzewom i roślinności na ponowne zasiedlenie leŜącej odłogiem ziemi podczas gdy
wypala się i uprawia inny obszar." Jednak co dzieje się, gdy nie da się odłogom odpowiednio długiego czasu na odtworzenie zdolności produkcyjnych. Co dzieje się, gdy oczyszcza się coraz więcej pól aby nadąŜyć za popytem na Ŝywność? "Sądzimy, Ŝe to właśnie miało miejsce "- mówi Griffin. -" W wyniku intensywnej uprawy Majowie zniszczyli znaczne obszary środowiska." Susza nie tylko utrudniła produkcję Ŝywności, spowodowała takŜe znaczne trudności w zabezpieczaniu rezerw wody na porę suchą. "Miasta Majów starały się zapewnić w swoich zbiornikach zapas wody na 18 miesięcy "- mówi Sever. -" Na przykład w Tikal znajdował się system zbiorników o pojemności milionów litrów. Bez opadów zbiorniki wyschły." Kląska suszy i klęska głodu połączyły siły by zniszczyć Majów. "W niektórych państwach-miastach Majów odkryto zbiorowe groby z szkieletami, o inkrustowanych jadeitem zębach - czymś co zarezerwowane było jedynie dla elit cywiliacji Majów. Być moŜe są to ślady zbiorowych morderstw arystokracji "- mówi Sever. Pojedyncze zjawisko nie moŜe być przyczyną upadku cywilizacji - jednak deforestacja przyczyniła się do suszy, która pomogła nasilić inne problemy, takie jak wojny, głód, choroby i niezadowolenie społeczne. Wiele z uzyskanych wyników pochodzi z badań prowadzonych przez satelity. "Interpretując dane satelitarne uzyskane
24 z 104
w podczerwieni odnaleźliśmy setki starych opuszczonych miast o których istnieniu nikt nie wiedział. Majowie wykorzystywali wapienną zaprawę podczas budowy swych ogromnych miast pełnych zdobionych świątyń, pirami i obserwatoriów. W ciągu setek lat wapno przedostawało się do gleby. W wyniku tego procesu roślinność w okolicach ruin ma charakterystyczny wygląd w paśmie podczerwonym." "Technologia kosmiczna rewolucjonizuje archeologię "- dodaje na koniec Sever. -" Wykorzystujemy ją aby zrozumieć trudne losy naszych przodków, by uniknąć podąŜenia ich śladem ku zniszczeniu." Źródła: Science@NASA: The Fall of the Maya: "They Did it to Themselves" Zdjęcie: Tomasz Czarnecki Original press release follows: The Fall of the Maya: "They Did it to Themselves" For 1200 years, the Maya dominated Central America. At their peak around 900 A.D., Maya cities teemed with more than 2,000 people per square mile -- comparable to modern Los Angeles County. Even in rural areas the Maya numbered 200 to 400 people per square mile. But suddenly, all was quiet. And the profound silence testified to one of the greatest demographic disasters in human prehistory -- the demise
of the once vibrant Maya society. "They did it to themselves," says veteran archeologist Tom Sever. "The Maya are often depicted as people who lived in complete harmony with their environment,' says PhD student Robert Griffin. "But like many other cultures before and after them, they ended up deforesting and destroying their landscape in efforts to eke out a living in hard times." A major drought occurred about the time the Maya began to disappear. And at the time of their collapse, the Maya had cut down most of the trees across large swaths of the land to clear fields for growing corn to feed their burgeoning population. They also cut trees for firewood and for making building materials. "They had to burn 20 trees to heat the limestone for making just 1 square meter of the lime plaster they used to build their tremendous temples, reservoirs, and monuments," explains Sever. He and his team used computer simulations to reconstruct how the deforestation could have played a role in worsening the drought. They isolated the effects of deforestation using a pair of proven computer climate models: the PSU/NCAR mesoscale atmospheric circulation model, known as MM5, and the Community Climate System Model, or CCSM. "We modeled the worst and best case scenarios: 100 percent deforestation in the
Maya area and no deforestation," says Sever. "The results were eye opening. Loss of all the trees caused a 3-5 degree rise in temperature and a 20-30 percent decrease in rainfall." The results are telling, but more research is needed to completely explain the mechanisms of Mayan decline. Archeological records reveal that while some Maya city-states did fall during drought periods, some survived and even thrived. "We believe that drought was realized differently in different areas," explains Griffin. "We propose that increases in temperature and decreases in rainfall brought on by localized deforestation caused serious enough problems to push some but not all city-states over the edge." The Maya deforested through the use of slash-and-burn agriculture â&#x20AC;&#x201C; a method still used in their old stomping grounds today, so the researchers understand how it works. "We know that for every 1 to 3 years you farm a piece of land, you need to let it lay fallow for 15 years to recover. In that time, trees and vegetation can grow back there while you slash and burn another area to plant in." But what if you don't let the land lay fallow long enough to replenish itself? And what if you clear more and more fields to meet growing demands for food? "We believe that's what happened," says Griffin. "The Maya stripped
large areas of their landscape bare by over-farming." Not only did drought make it difficult to grow enough food, it also would have been harder for the Maya to store enough water to survive the dry season. "The cities tried to keep an 18-month supply of water in their reservoirs," says Sever. "For example, in Tikal there was a system of reservoirs that held millions of gallons of water. Without sufficient rain, the reservoirs ran dry." Thirst and famine don't do much for keeping a populace happy. The rest, as the saying goes, is history. "In some of the Maya city-states, mass graves have been found containing groups of skeletons with jade inlays in their teeth â&#x20AC;&#x201C; something they reserved for Maya elites â&#x20AC;&#x201C; perhaps in this case murdered aristocracy," he speculates. No single factor brings a civilization to its knees, but the deforestation that helped bring on drought could easily have exacerbated other problems such as civil unrest, war, starvation and disease. Many of these insights are a result of space-based imaging, notes Sever. "By interpreting infrared satellite data, we've located hundreds of old and abandoned cities not previously known to exist. The Maya used lime plaster as foundations to build their great cities filled with ornate temples, observatories, and pyramids. Over hundreds of years, the lime seeped into the soil. As a result, the vegetation around the ruins looks distinctive in infrared to this day." "Space technology is revolutionizing archeology," he concludes. "We're using it to learn about the plight of ancients in order to avoid a similar fate today."
25 z 104
Saturn ma nowy - ogromny - pierścień
Teleskop kosmiczny NASA Spitzer odkrył ogromny pierścień wokół Saturna - wielokrotnie większy od znanych do tej pory pierścieni tej planety. Nowy pierścień leŜy przy zewnętrznej krawędzi układu księŜyców i pierścieni planety i jest pochylony względem płaszczyzny głównych pierścieni pod kątem 27 stopni. Większość zawartej w nim materii zaczyna się w odległości około sześciu milionów kilometrów od powierzchni i ma szerokość kolejnych 6 milionów kilometrów. Phoebe, jeden z najdalszych księŜyców Saturna porusza się w jego wnętrzu i jest zapewne źródłem pyłu, z którego nowo odkryty pierścień jest zbudowany. Nowe pyłowe halo Saturna jest takŜe grube jego przekrój poprzeczny jest 20. krotnie wyŜszy od średnicy planety. Aby wypełnić jego wnętrze obiektami o objętości Ziemi potrzebnych by było ich miliard.
Gdyby nowy pierścień był dostrzegalny wizualnie, miałby szerokość dwóch KsięŜyców w pełni, po jednym z kaŜdej strony Saturna Anne Verbiscer
"To jest pierścień na sterydach "- mówi Anne Verbiscer, astronom z Uniwersytetu Virginia. -" Gdyby był dostrzegalny wizualnie, miałby szerokość dwóch KsięŜyców w pełni, po jednym z kaŜdej strony Saturna." Verbiscer, wraz z Douglasem Hamiltonem z Uniwersytetu Maryland i Michaelem Skrutskie - równieŜ z Uniwersytetu Virginia - są autorami artykułu opisującego odkrycie, który zostanie opublikowany w Nature. Sam pierścień jest bardzo rzadki - składają się na niego cząstki pyłu i lodu. Podczerwony teleskop Spitzera wykrył go bowiem był w stanie dostrzec poświatę chłodnego pyłu. Okrycie być moŜe pozwoli rozwiązać jedną z zagadek księŜyców Saturna. Jeden z nich Iapetus - jest niezwykły. Jedna jego połowa jest jasna, a druga wyjątkowo ciemna. Iapetus został odkryty w 1671 przez Giovanniego Cassini, który kilka lat później odkrył takŜe jego ciemną stronę, nazwaną obecnie w uznaniu zasług astronoma Cassini Regio. Nowy pierścień moŜe być wyjaśnieniem zagadki powstania Cassini Regio. Pierścień rotuje w tym samym kierunku
26 z 104
co Phoebe, natomiast pozostałe pierścienie i większość księŜyców Saturna - w tym Iapetus - wirują w kierunku przeciwnym. Według naukowców, część materii z ciemnego pyłowego pierścienia opada w kierunku Saturna i po drodze trafia na Iapetusa, zderzając się z jego przednią połową. "Astronomowie od dawna podejrzewali, Ŝe istnieje związek pomiędzy zewnętrznym księŜycem Saturna - Phoebe, a ciemną materią na Iapetusie "- mówi Hamilton. -"Nowy pierścień dostarcza przekonujących dowodów na ten związek." Zespół Verbiscer wykorzystał jedną z podczerwonych kamer teleskopu Spitzer multiband imaging photometer - by zbadać fragment nieba z daleka od Saturna i nieco wewnątrz orbity Phoebe. Astronomowie podejrzewali Ŝe Phoebe moŜe znajdować się wewnątrz pasa pyłu wyrzucanego w trakcie zderzeń z kometami. JuŜ na pierwszych zdjęciach ukazał się pas pyłu. Jednocześnie próba dostrzeŜenia go w świetle widzialnym jest skazana na poraŜkę. Jego cząstki są niezwykle rzadkie a on sam moŜe rozpościerać się daleko poza obszar, w którym znajduje się największa część jego masy. Po wewnętrznej stronie moŜe sięgać samej planety, po zewnętrznej rozmywać się w przestrzeni międzyplanetarnej. Spitzer był w stanie wykryć delikatną poświatę zimnego pyłu, który ma temperaturę 80 K. Odkrycie zostało dokonane zanim Spitzerowi skończyło się chłodziwo
i zanim rozpoczął "ciemną" fazę misji badawczej. "Cząstki pyłu są od siebie tak daleko oddalone, Ŝe nawet gdybyś znalazł się w jego wnętrzu nie zauwaŜyłbyś tego "- mówi Verbiscer. Źródła: NASA Spitzer Space Telescope: NASA Space Telescope Discovers Largest Ring Around Saturn Ilustracja: NASA/JPL-Caltech/Keck Original press release follows: NASA Space Telescope Discovers Largest Ring Around Saturn NASA's Spitzer Space Telescope has discovered an enormous ring around Saturn — by far the largest of the giant planet's many rings. The new belt lies at the far reaches of the Saturnian system, with an orbit tilted 27 degrees from the main ring plane. The bulk of its material starts about six million kilometers (3.7 million miles) away from the planet and extends outward roughly another 12 million kilometers (7.4 million miles). One of Saturn's farthest moons, Phoebe, circles within the newfound ring, and is likely the source of its material. Saturn's newest halo is thick, too — its vertical height is about 20 times the diameter of the planet. It would take about one billion Earths stacked together to fill the ring. "This
27 z 104
is one supersized ring," said Anne Verbiscer, an astronomer at the University of Virginia, Charlottesville. "If you could see the ring, it would span the width of two full moons' worth of sky, one on either side of Saturn." Verbiscer; Douglas Hamilton of the University of Maryland, College Park; and Michael Skrutskie, of the University of Virginia, Charlottesville, are authors of a paper about the discovery to be published online tomorrow by the journal Nature. An artist's concept of the newfound ring is online at http://www.nasa.gov /mission_pages/spitzer/multimedia/spitzer20091007a.html. The ring itself is tenuous, made up of a thin array of ice and dust particles. Spitzer's infrared eyes were able to spot the glow of the band's cool dust. The telescope, launched in 2003, is currently 107 million kilometers (66 million miles) from Earth in orbit around the sun. The discovery may help solve an age-old riddle of one of Saturn's moons. Iapetus has a strange appearance — one side is bright and the other is really dark, in a pattern that resembles the yin-yang symbol. The astronomer Giovanni Cassini first spotted the moon in 1671, and years later figured out it has a dark side, now named Cassini Regio in his honor. A stunning picture of Iapetus taken by NASA's Cassini spacecraft is online at http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog /PIA08384. Saturn's
newest addition could explain how Cassini Regio came to be. The ring is circling in the same direction as Phoebe, while Iapetus, the other rings and most of Saturn's moons are all going the opposite way. According to the scientists, some of the dark and dusty material from the outer ring moves inward toward Iapetus, slamming the icy moon like bugs on a windshield. "Astronomers have long suspected that there is a connection between Saturn's outer moon Phoebe and the dark material on Iapetus," said Hamilton. "This new ring provides convincing evidence of that relationship." Verbiscer and her colleagues used Spitzer's longer-wavelength infrared camera, called the multiband imaging photometer, to scan through a patch of sky far from Saturn and a bit inside Phoebe's orbit. The astronomers had a hunch that Phoebe might be circling around in a belt of dust kicked up from its minor collisions with comets — a process similar to that around stars with dusty disks of planetary debris. Sure enough, when the scientists took a first look at their Spitzer data, a band of dust jumped out. The ring would be difficult to see with visible-light telescopes. Its particles are diffuse and may even extend beyond the bulk of the ring material all the way in to Saturn and all the
way out to interplanetary space. The relatively small numbers of particles in the ring wouldn't reflect much visible light, especially out at Saturn where sunlight is weak. "The particles are so far apart that if you were to stand in the ring, you wouldn't even know it," said Verbiscer. Spitzer was able to sense the glow of the cool dust, which is only about 80 Kelvin (minus 316 degrees Fahrenheit). Cool objects shine with infrared, or thermal radiation; for example, even a cup of ice cream is blazing with infrared light. "By focusing on the glow of the ring's cool dust, Spitzer made it easy to find," said Verbiscer. These observations were made before Spitzer ran out of coolant in May and began its "warm" mission.
28 z 104
Bolid nad południowym Ontario
Astronomowie z Uniwersytetu Zachodniego Ontario (UWO) opublikowali filmy przedstawiające bolid, który miał jasność 100 krotnie większą od KsięŜyca w pełni. Bolid rozjaśnił niebo nad południową częścią Ontario dwa tygodnie temu - obecnie naukowcy mają nadzieję na pomoc lokalnych mieszkańców w poszukiwaniu jego fragmentów w rejonie miejscowości Grimsby. jakości dane." Mamy dobrej jakości dane wideo, jak równieŜ dane radarowe oraz poddźwiękowe umoŜliwiające określenie orbity obiektu zanim zderzył się on z Ziemią, jak równieŜ energii wyzwolonej w trakcie zdarzenia Phil McCausland
Wydział Fizyki i Astronomii na UWO rozmieścił w południowym Ontario sieć kamer obejmujących całe niebo. Prof. Peter Brown specjalizujący się w badaniach nad meteorami i meteorytami opowiada, jak w piątek 23 września o godzinie 21:03 EST siedem kamer z sieci meteorytowej SOMN zarejestrowało wyjątkowo jasny boli na wieczornym niebie na zachód od jeziora Ontario. Brown, wraz z Philem McCauslandem z Centrum Badań i Eksploracji Planet UWO mają nadzieję odszukać fragmenty meteoru. "Ten konkretny upadek meteorytu - jeŜeli uda się go znaleźć - jest niezwykle waŜny bowiem został szczegółowo zarejestrowany. Mamy dobrej jakości dane wideo, jak równieŜ dane radarowe oraz poddźwiękowe umoŜliwiające określenie orbity obiektu zanim zderzył się on z Ziemią, jak równieŜ energii wyzwolonej w trakcie zdarzenia "mówi Mc Causland. -"MoŜe zatem ustalić skąd do nas dotarł i jak to się stało, Ŝe tu trafił. W całej historii badań jedynie dla kilkunastu obiektów mamy podobnej
Bolid został po raz pierwszy uchwycony na wysokości 100 km ponad Guelph i poruszał się wówczas z prędkością 20,8 km/s. Meteoroid miał rozmiar około metra. Analiza zapisów z kamer w połączeniu z danymi radarowymi i dźwiękowymi wskazują, Ŝe bolid był wystarczająco duŜy, by dostarczyć na ziemię nawet kilka kilogramów meteorytów, które mogą znajdować się w obszarze na południe od Grimsby na półwyspie Niagara. Źródła: Wydział Astronomii i Fizyki UWO zarejestrowane ujęcia bolidu Western News: Western astronomers capture spectacular meteor footage and images Ilustracja: University of Western Ontario/Doug Welch (Dept of Physics and Astronomy, McMaster University) Original press release follows: Western astronomers capture spectacular meteor footage and images stronomers from The University of Western Ontario have released footage of a meteor that was approximately 100 times brighter than a full moon. The meteor lit up the skies of southern Ontario two weeks
29 z 104
ago and astronomers are now hoping to enlist the help of local residents in recovering one or more meteorites that may have crashed in the area of Grimsby, Ont.. For video footage, still images and site maps, visit http://aquarid.physics.uwo.ca/research/fireball/events/25sept2009/ The Physics and Astronomy Department at Western has a network of all-sky cameras in southern Ontario that scan the atmosphere for meteors. Associate Professor Peter Brown, who specializes in the study of meteors and meteorites, says that on Friday, September 25 at 9:03 p.m. EST seven all-sky cameras of Western’s Southern Ontario Meteor Network (SOMN) recorded a brilliant fireball in the evening sky over the west end of Lake Ontario. Brown along with Phil McCausland, a postdoctoral fellow at Western’s Centre for Planetary Science & Exploration, are now working to get the word out amongst interested people who may be willing to see if they can spot any fallen meteorites. “This particular meteorite fall, if any are found, is very important because its arrival was so well recorded. We have good camera records as well as radar and infrasound detections of the event, so that it will be possible to determine its orbit prior to collision with
the Earth and to determine the energy of the fireball event,” says McCausland. “We can also figure out where it came from and how it got here, which is rare. In all of history, only about a dozen meteorite falls have that kind of record.” The fireball was first detected by Western’s camera systems at an altitude of 100 km over Guelph moving southeastwards at 20.8 km/s. The meteoroid was initially the size of a child’s tricycle. Analysis of the all-sky camera records as well as data from Western’s meteor radar and infrasound equipment indicates that this bright fireball was large enough to have dropped meteorites in a region south of Grimsby on the Niagara Peninsula, providing masses that may total as much as several kilograms. Researchers at Western are interested in hearing from anyone within 10 km of Grimsby who may have witnessed or recorded this event, seen or heard unusual events at the time, or who may have found possible fragments of the freshly fallen meteorite. According to McCausland, meteorites are of great scientific value. He also points out that in Canada meteorites belong to the owner of the land upon which they are discovered. If individuals intend to search they should, in all cases, obtain the permission of the landowner before searching on private land. Meteorites may best be recognized by their dark and scalloped exterior, and are usually denser than normal rock and will often attract a fridge magnet due to their metal content. In this fall, meteorites may be found in a small hole produced by their dropping into soil. Meteorites are not dangerous, but any recovered meteorites should be placed in a clean plastic bag or container and be handled as little as possible to preserve their scientific information.
30 z 104
Asteroida Apophis jeszcze mniej groźna
Wykorzystując zaktualizowane informacje naukowcy NASA ponownie przeliczyli trajektorię asteroidy Apophis, duŜego obiektu, który zbliŜy się do Ziemi na rekordową odległość w 2036 roku. Nowa trajektoria wskazuje na znaczącą redukcję ryzyka zderzenia - wcześniej prawdopodobieństwo zderzenia szacowano jak 1 do 45 000 obecnie to juŜ 1 szansa na 250 000.
Zaktualizowane metody obliczeniowe oraz nowe dane wskazują, iŜ ryzykozderzenia 13 kwietnia 2036 roku spadły z 1:45000 do 1:250000 Steve Chesley
Apophis ma średnicą około 300 metrów. Nowe dane zostały zebrane i przeanalizowane przez Steva Chesleya i Paula Chodasa z Laboratorium Napędu Rakietowego NASA JPL i zostały zaprezentowane na sympozjum American Astronomical Society's Division for Planetary Sciences, które odbywa się w Puerto Rico. "Apophis to jedno z tych ciał niebieskich, które znalazły się w kręgu zainteresowania szerokiej publiczności od momentu odkrycia w 2004 roku "- mówi Chesley. -" Zaktualizowane metody obliczeniowe oraz nowe dane wskazują, iŜ ryzyko zderzenia 13 kwietnia 2036 roku spadły z 1:45000 do 1:250000." Większość danych, które umoŜliwiły dokładniejsze wyznaczenie orbity Apophisa pochodzi z obserwacji zespołu Dave'a Tholena z Instytutu Astronomii Uniwersytetu Hawaii w Manoa. Tholen przejrzał setki wcześniej nie publikowanych zdjęć wykonanych za pomocę 88 calowego teleskopu Uniwersytetu Hawaii w obserwatorium na szczycie Mauna Kea. Tholen wykonał dokładniejsze pomiary pozycji asteroidy na zdjęciach dostarczając Chesleyowi
31 z 104
i Chodasowi precyzyjniejszych danych. Dodatkowo wykorzystano pomiary wykonane przez 90-calowy teleskop Bok w obserwatorium Steward na Kitt Peak oraz z radioteleskopu Arecibo. Dostarczone dane pozwoliły wyznaczyć dokładniejszą orbitę Apophisa w XXI wieku. Między innymi wyznaczono datę kolejnego zbliŜenia w 2068 roku - jednak i tutaj szanse kolizji wynoszą 3 na milion. Podobnie jak wcześniejszych kolizji w 2029 i 2036 roku początkowo nie moŜna było wykluczyć ze względu na konieczność wykonania większej ilości pomiarów, równieŜ zbliŜenie z 2068 roku zapewne w miarę gromadzenia danych będzie coraz mniej prawdopodobne. Z pierwszych zebranych w momencie odkrycia danych wynikało Ŝe istniało 2,7% prawdopodobieństwo iŜ 2029 roku asteroida zderzy się z Ziemią. Jednak dodatkowe obserwacje wykluczyły taką moŜliwość. Jednak 13 kwietnia 2029 roku asteroida ustanowi rekord mijając Ziemię w odległości 30 000 kilometrów. Źródła: NASA: NASA Refines Asteroid Apophis' Path Toward Earth Ilustracja: Don Davis/NASA Original press release follows: NASA Refines Asteroid Apophis' Path Toward Earth Using updated information, NASA scientists have recalculated the path of
a large asteroid. The refined path indicates a significantly reduced likelihood of a hazardous encounter with Earth in 2036. The Apophis asteroid is approximately the size of two-and-a-half football fields. The new data were documented by near-Earth object scientists Steve Chesley and Paul Chodas at NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Calif. They will present their updated findings at a meeting of the American Astronomical Society's Division for Planetary Sciences in Puerto Rico on Oct. 8. "Apophis has been one of those celestial bodies that has captured the public's interest since it was discovered in 2004," said Chesley. "Updated computational techniques and newly available data indicate the probability of an Earth encounter on April 13, 2036, for Apophis has dropped from one-in-45,000 to about four-in-a million." A majority of the data that enabled the updated orbit of Apophis came from observations Dave Tholen and collaborators at the University of Hawaii's Institute for Astronomy in Manoa made. Tholen pored over hundreds of previously unreleased images of the night sky made with the University of Hawaii's 88-inch telescope, located near the summit of Mauna Kea. Tholen made improved measurements of the asteroid's position in the images, enabling him to provide Chesley and Chodas with new data
32 z 104
sets more precise than previous measures for Apophis. Measurements from the Steward Observatory's 90-inch Bok telescope on Kitt Peak in Arizona and the Arecibo Observatory on the island of Puerto Rico also were used in Chesley's calculations.
of the Near-Earth Object Program Office at JPL. "The public can follow along as we continue to study Apophis and other near-Earth objects by visiting us on our AsteroidWatch Web site and by following us on the @AsteroidWatch Twitter feed."
The information provided a more accurate glimpse of Apophis' orbit well into the latter part of this century. Among the findings is another close encounter by the asteroid with Earth in 2068 with chance of impact currently at approximately three-in-a-million. As with earlier orbital estimates where Earth impacts in 2029 and 2036 could not initially be ruled out due to the need for additional data, it is expected that the 2068 encounter will diminish in probability as more information about Apophis is acquired.
The science of predicting asteroid orbits is based on a physical model of the solar system which includes the gravitational influence of the sun, moon, other planets and the three largest asteroids.
Initially, Apophis was thought to have a 2.7 percent chance of impacting Earth in 2029. Additional observations of the asteriod ruled out any possibility of an impact in 2029. However, the asteroid is expected to make a record-setting -- but harmless -- close approach to Earth on Friday, April 13, 2029, when it comes no closer than 18,300 miles above Earth's surface. "The refined orbital determination further reinforces that Apophis is an asteroid we can look to as an opportunity for exciting science and not something that should be feared," said Don Yeomans, manager
NASA detects and tracks asteroids and comets passing close to Earth using both ground and space-based telescopes. The Near Earth-Object Observations Program, commonly called "Spaceguard," discovers these objects, characterizes a subset of them and plots their orbits to determine if any could be potentially hazardous to our planet. JPL manages the Near-Earth Object Program Office for NASA's Science Mission Directorate in Washington. Cornell University operates the Arecibo Observatory under a cooperative agreement with the National Science Foundation in Arlington, Va.
Centrum Lotów Kosmicznych Goddard przedstawia wizualizację efektów zderzenia
Dzisiaj o godzinie 13:37 czasu polskiego waŜąca dwie tony rakieta zderzy się z KsięŜycem wewnątrz krateru Cebeus w okolicach południowego bieguna. Naukowcy mają nadzieję, Ŝe wzbity obłok pyłu pozwoli na potwierdzenie występowania wody w wiecznie zacienionych kraterach na biegunach naszego satelity. Zderzenie to kończy misję sondy NASA LCROSS (Lunar Crater Observation and Sensing Satellite). Sama sonda leci za rakietą i zanim sama ulegnie zniszczeniu wykona zdjęcia i bezpośrednie pomiary. Kolejne pomiary zostaną wzbitego w wyniku uderzeniu obłoku wykonane zostaną przez teleskopy na Ziemi i w kosmosie.
To całkowicie unikalna misja, która utworzy dwa nowe kratery, kaŜdy o średnicy kilkunastu metrów, na powierzchni KsięŜyca Tim McClanahan
"To całkowicie unikalna misja, która utworzy dwa nowe kratery, kaŜdy o średnicy kilkunastu metrów, na powierzchni KsięŜyca. Pozwoli nam to na zmierzenie składu chemicznego w sposób, który nie jest moŜliwy innymi metodami "- mówi Tim McClanahan z NASA Goddard SFC. Modele wykonane przez McClanahana początkowo wykonane jako wsparcie dla porjektu LEND (Lunar Exploration Neutron Detector) na pokładzie orbitera NASA LRO (Lunar Reconnaissance Orbiter) wykazały problemy na jakie napotkają obserwatorzy na Ziemi: "Zdaliśmy sobie sprawę, Ŝe obserwatorzy mogą mieć problemy z identyfikacją lokalizacji zderzenia. To miejsce bliskie południowego bieguna, gdzie oświetlenie jest słabe, a moŜliwość rozróŜnienia widocznych prawie dokładnie z boku kraterów problematyczna. Na dodatek, LCROSS uderzy w dno krateru, niewidoczne z Ziemi." Aby dostarczyć szczegółowych danych obserwatorom na Ziemi McClanahan poprosił o współpracę Studio Wizualizacji Naukowych (SVS) Goddard SFC. Celem było ustalenie najlepszego miejsca, gdzie topografia
33 z 104
KsięŜyca, oświetlenie przez Słońce i widok z Ziemi dałyby moŜliwość obserwacji wysoko kontrastowej obserwacji ulegającego szybkim zmianom obłoku. "Wizualizacja rozwiązała dwa problemy misji LCROSS "- mówi Ernie Wright z SVS. -" Pozwoliła nam zrozumieć jak będzie widać obłok z Ziemi oraz określić, czy cel jest płaski i w cieniu." Naukowcy projektu preferują płaski teren, poniewaŜ krawędzie są zazwyczaj kamieniste, a na płaskim dnie krateru zbiera się delikatniejsza materia. "Naukowcy chcą wznieść pył jak najwyŜej "dodaje Wright -" dlatego chcą trafić na lekki materiał." Naukowcy sądzą, Ŝe wodór wykryty w glebie księŜycowej przez wiele instrumentów, w tym LEND, moŜe być lodową pozostałością po zderzeniach z kometami, lub być efektem akumulacji wodoru niesionego przez wiatr słoneczny. Jakiekolwiek byłoby jego pochodzenie, największe szanse na znalezienie jego pokładów są tam, gdzie nigdy nie docierają promienie Słońca. Niestety zderzenie nie będzie widoczne z Polski - jego przebieg moŜna natomiast śledzić na stronie misji LCROSS. Źródła: NASA Goddard SFC: Goddard Visualization Team Previews Lunar Impact Ilustracja:
NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio Original press release follows: Goddard Visualization Team Previews Lunar Impact At 7:30 a.m. EDT on October 9, a two-ton rocket body will slam into a crater near the moon's south pole. By studying the resulting plume of gas and dust, scientists hope this grand experiment will confirm the presence of ice in permanently shadowed craters at the lunar poles. The event is the highlight of NASA's Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) mission. The LCROSS spacecraft flies behind its empty upper stage, which is targeted to strike the floor of Cabeus crater. LCROSS will image the impact and provide direct measurements of the plume before it also plunges into the lunar surface. With LCROSS gone, further measurements of the cloud depend on ground-based observatories around the world. "This is a completely unique mission that will excavate two large holes dozens of meters across on the lunar surface. It will give us composition measurements we wouldn't otherwise be able to get," said Tim McClanahan, a scientist at Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Md. McClanahan's modeling of the moon's permanently shadowed regions, initially done to support the Lunar Exploration Neutron Detector (LEND)
34 z 104
instrument aboard NASA's Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), underscored a problem for ground-based follow-up of the LCROSS impact. "We realized that ground observers would have difficulty identifying the location," he said. "It's near the lunar south pole, where illumination is poor and the ability to distinguish nearly edge-on craters is problematic. On top of that, LCROSS will hit the crater floor, but we can only see its rim from Earth." To provide the detailed information ground-based telescopes needed, McClanahan approached Goddard's Scientific Visualization Studio (SVS). The goal was to find a "sweet spot" where factors such as lunar topography, lighting from the sun, and the view from Earth provided the earliest, highest-contrast view of the rapidly changing plume. "Visualization aided two aspects of the LCROSS mission," said Ernie Wright at the SVS. "It helped us understand how visible the plume will be from Earth and whether the targeted terrain was flat and in shadow." The project prefers a crater floor because slopes tend to be rocky, whereas lighter, fluffier materials fall to the lowest elevations. "LCROSS scientists want to send up a debris cloud as high as they can," Wright explained, "so they want to hit these light materials." Scientists think that hydrogen detected in lunar soil by
several instruments, including LEND, may be either icy leftovers from ancient comet impacts or accumulated from the solar wind, a stream of particles flowing from the sun. Whatever its source, scientists assume hydrogen collects in low polar elevations where the sun never shines. This dictates an impact in the shadowed portion of a crater floor. On September 11, LCROSS mission planners announced that they had targeted a smaller, more northerly crater named Cabeus A. But later that month, analyses of new data from instruments aboard LRO, together with archival measurements from NASA's Lunar Prospector mission of the late 1990s, indicated that the larger Cabeus crater was a better bet. "The sweet spot for ground-based telescopes lies about two kilometers above the floor of Cabeus," Wright explained. "There, sunlight streaming through a depression in the crater rim will light up the plume while the rest of the crater remains in shadow."
Pola lavy w Daedalia Planum
Sonda Mars Express wykonała zdjęcia równiny Daedalia Planum - obszaru Czerwonej Planety, z rzadka jedynie podziurawionego kraterami, którego wyróŜniającą cechą topograficzną są zastygłe pola róŜnego wieku. Daedalia Planum leŜy na południowy wschód od Arsia Mons, jednego z największych wulkanów na Marsie - o średnicy 350 i wysokości 14km. Jej współrzędne na powierzchni Marsa tp 21°S / 243°E. Na równinie dominują pola zastygłej lawy o róŜnym wieku mające źródła na południowym zboczu Arsia Mons. Uzyskane zdjęcia mają rozdzielczość około 17 metrów na piksel i obejmują obszar 150x75 km. Za zdjęciu widać dwa pola lawy - młodszy, przepływający z górnego prawego krańca zdjęcia w kierunku lewego dolnego naroŜnika, wykazuje wyraźne cechy przepływu lawy takie jak grzbiety ciśnieniowe i centralny kanał lawowy. Starsze pole lawy widoczne poniŜej w wyniku akumulacji osadów ma wyraźnie gładszą powierzchnię. Dwie wyraźne depresje - widoczne na lewo od środka zdjęcia - powiązane są z istniejącymi tu wcześniej rowami tektonicznymi (grabenami). Prawdopodobnie lawa wpłynęła do rowów częściowo lub całkowicie je wypełniając. Tam gdzie zostały one wypełnione częściowo nadal moŜna rozpoznać oryginalne rozmiary rowu. W górnej lewej części zdjęcia widać struktury które nie zostały zmodyfikowane przez późniejsze wypływy lawy. Widoczne na tym obszarze kratery zostały przez lawę zmienione w róŜnym stopniu. Widoczny po prawej duŜy krater nie został wypełniony, choć lawa częściowo pokryła pola szczątków wyrzuconych w trakcie
zderzenia. Drugi, nieco mniejszy krater, widoczny na górze, został prawie całkowicie wypełniony przez lawę, choć nadal widać fragmenty jego krawędzi. Najprawdopodobniej lawa dostała się do jego wnętrza przez przerwę widoczną w pierścieniu krawędzi. Całkowicie wypełnione lawą kratery, których obrys jest nadal widoczny, nazywa się duchami kraterów (ghost krater). Jeden taki duch widoczny jest tuŜ obok wypełnionego lawą duŜego krateru. Źródła: ESA Mars Express: Lava flows in Daedalia Planum Zdjęcie: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum) Original press release follows: Lava flows in Daedalia Planum Mars Express imaged Daedalia Planum, a sparsely cratered, untextured plain on the Red Planet featuring solidified lava flows of varying ages. Daedalia Planum lies to the south-east of Arsia Mons, one of the largest volcanoes on Mars. It is 350 km in diameter and rises 14 km. The plain is dominated by numerous lava flows of varying ages. It lies at about 21°S / 243°E. The images have a ground resolution of about 17 m/pixel and cover about 150 x 75 km or 11 250 sq km, an area roughly the size of Jamaica. The region features numerous solidified lava flows
35 z 104
of different ages. These flows originate at the southern flank of Arsia Mons. The map shows two lava flows: the younger flow (upper portion visible in nadir images) exhibits flow structures, pressure ridges as well as the central lava channel (upper right corner). An older flow visible in the lower portion has a smoother surface owing to gradual accumulation of sediments. Two striking depressions lying almost at right angles to the lava flow are also visible in the upper portion of the imaged region. These structures are related to grabens that existed earlier (grabens are depressional features formed by faults in the crust). It is likely that the lava flows invaded the grabens partially or filled them up completely. Where a graben was only partially filled, the original dimensions are still recognisable. In the upper left of the nadir image is a portion of this feature that remains unmodified by the younger lava flows. Existing impact craters have also been transformed by the lava flows. The two larger craters show different stages of modification (visible in the 3D image). The largest crater (bottom) was not affected by the lava flow but the ejecta blanket formed during the impact is partially covered in lava. The second largest crater has been flooded almost entirely, although minor portions
36 z 104
of the rim are still preserved. It is likely that the lava entered through a breach in the rim, filling it up. Fully covered impact craters, whose outlines are still visible, are also known as ghost craters. One such ghost crater is located in the immediate vicinity of the second largest impact crater. The colour scenes have been derived from the three HRSC-colour channels and the nadir channel. The perspective views have been calculated from the digital terrain model derived from the stereo channels. The anaglyph image was calculated from both stereo channels. The black and white high resolution images were derived from the nadir channel which provides the highest detail of all channels.
Szukając wody, sonda NASA zderzyła się z KsięŜycem
Szukając wody sonda NASA Lunar Crater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) w piątek dwukrotnie zderzyła się z powierzchnią naszego satelity. Naukowcy rozpoczęli analizę danych zebranych przez instrumenty sondy aby określić, czy we wzbitym obłoku pyłu faktycznie zarejestrowano wodę. się z powierzchnią KsięŜyca o 13:36 CEST. Instrumenty naukowe LCROSS działały doskonale i przekazały ogromne ilości danych, które znacząco pogłębią naszą wiedzę na temat naszego najbliŜszego sąsiada Anthony Colaprete
Sonda przemierzył 9 milionów kilometrów w trakcie trwającej 113 dni misji, która zakończyła się we wnętrzu krateru Cabeus, w obszarze wiecznie skrytym w cieniu niedaleko południowego bieguna KsięŜyca. Sonda została wystrzelona 18 czerwca z Centrum Kosmicznego Kennedy'ego NASA na Florydzie jako misja wspierająca obserwacje prowadzone przez NASA Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO). "Instrumenty naukowe LCROSS działały doskonale i przekazały ogromne ilości danych, które znacząco pogłębią naszą wiedzę na temat naszego najbliŜszego sąsiada "- mówi Anthony Colaprete kierujący misją LCROSS z Centrum Badań NASA Ames. W przygotowaniu na zderzenie sonda LCROSS oddzieliła się na wysokości 86 tysięcy kilometrów nad KsięŜycem od zuŜytego, ostatniego stopnia rakiety Centaur w czwartek. Centaur uderzył w powierzchnię KsięŜyca o 13:31 CEST z prędkością prawie 2,5 km/sek. Przez kolejne cztery minuty zderzenie i jego efekty rejestrowały instrumenty sondy LCROSS. Ona sama zakończyła misję zderzając
37 z 104
"To waŜny dzień dla nauki i badań "- mówi Doug Cooke, kierujący dyrektoratem Misji i Systemów Eksploracji w centrali NASA w Waszyngtonie. -" Dane dostarczone przez LCROSS będą waŜnym dodatkiem do ogromnych postępów w wiedzy na temat KsięŜyca jakie poczyniliśmy w ostatnich tygodniach. Pragnę pogratulować zespołowi LCROSS za niezwykłe osiągnięcie jakim było zaprojektowanie niedrogiej sondy oraz wytrwałe pokonywanie rozmaitych technicznych i operacyjnych trudności jakie stanęły im na drodze do zakończenia misji." RównieŜ inne obserwatoria przekazały informacje o zarejestrowaniu obu zderzeń. Dane te zostaną przesłane zespołowi LCROSS do analizy. Zespół sądzi, Ŝe analiza danych zajmie kilka tygodni i dopiero wówczas będzi moŜna stwierdzić jednoznacznie czy wykryto wodę. "Jestem dumny z sukcesu jaki osiągnął zespół misji LCROSS "- mówi Daniel Andrews, menedŜer projektu LCROSS w Ames. -" Zawsze, gdy trafiali na przeszkody, rozwiązywali je doprowadzając misję do końca." RównieŜ zdjęcia i filmy wykonane przez amatorów astronomii zostaną wykorzystane do lepszego zrozumienia KsięŜyca. -" Jednym z celów misji od samego początku było to, by jak najwięcej osób obserwowało zderzenia LCROSS na jak najwięcej róŜnych sposobów, i udało się "- mówi Jennifer Heldmann, koordynująca
z Ames kampanię obserwacyjną. -" Ilość informacji jaka moŜe zostać uzyskana z tego jednego zdarzenia jest fascyjnuąca." "To była niezwykła podróŜ od kiedy misja LCROSS została wybrana do realizacji w 2006 roku "- mówi Andrews. -" Projekt LCROSS musiał sprostać niezwykle ambitnym załoŜeniom przy jednocześnie bardzo skromnym, jak na misję tego rozmiaru, budŜecie. LCROSS moŜe być przykładem dla przyszłych nieduŜych misji robotów. To wielka nauka za małe pieniądze." Źródła: NASA Ames: NASA Spacecraft Impacts Lunar Crater in Search for Water Ice Zdjęcie: NASA Original press release follows: NASA Spacecraft Impacts Lunar Crater in Search for Water Ice NASA's Lunar Crater Observation and Sensing Satellite, or LCROSS, created twin impacts on the moon's surface early Friday in a search for water ice. Scientists will analyze data from the spacecraft's instruments to assess whether water ice is present. The satellite traveled 5.6 million miles during an historic 113-day mission that ended in the Cabeus crater, a permanently shadowed region near the moon's south pole. The spacecraft was launched June 18 as a companion mission to the Lunar Reconnaissance
38 z 104
Orbiter from NASA's Kennedy Space Center in Florida.
number of difficult technical and operational challenges."?
"The LCROSS science instruments worked exceedingly well and returned a wealth of data that will greatly improve our understanding of our closest celestial neighbor," said Anthony Colaprete, LCROSS principal investigator and project scientist at NASA's Ames Research Center in Moffett Field, Calif. "The team is excited to dive into data."
Other observatories reported capturing both impacts. The data will be shared with the LCROSS science team for analysis. The LCROSS team expects it to take several weeks of analysis before it can make a definitive assessment of the presence or absence of water ice.
In preparation for impact, LCROSS and its spent Centaur upper stage rocket separated about 54,000 miles above the surface of the moon on Thursday at approximately 6:50 p.m. PDT. Moving at a speed of more than 1.5 miles per second, the Centaur hit the lunar surface shortly after 4:31 a.m. Oct. 9, creating an impact that instruments aboard LCROSS observed for approximately four minutes. LCROSS then impacted the surface at approximately 4:36 a.m. "This is a great day for science and exploration," said Doug Cooke, associate administrator for the Exploration Systems Mission Directorate at NASA Headquarters in Washington. "The LCROSS data should prove to be an impressive addition to the tremendous leaps in knowledge about the moon that have been achieved in recent weeks. I want to congratulate the LCROSS team for their tremendous achievement in development of this low cost spacecraft and for their perseverance through a
"I am very proud of the success of this LCROSS mission team," said Daniel Andrews, LCROSS project manager at Ames. "Whenever this team would hit a roadblock, it conceived a clever work-around allowing us to push forward with a successful mission." The images and video collected by the amateur astronomer community and the public also will be used to enhance our knowledge about the moon. "One of the early goals of the mission was to get as many people to look at the LCROSS impacts in as many ways possible, and we succeeded," said Jennifer Heldmann, Ames' coordinator of the LCROSS observation campaign. "The amount of corroborated information that can be pulled out of this one event is fascinating." "It has been an incredible journey since LCROSS was selected in April 2006," said Andrews. "The LCROSS Project faced a very ambitious schedule and an uncommonly small budget for a mission of this size. LCROSS could be a model for how small robotic missions are executed. This is truly big science on a small budget."
Paliwa z KsięŜyca
Naukowcy Uniwersytetu Purdue pracują nad nowy typem paliwa rakietowego, które jest zamroŜoną mieszaniną wody z nanoskalowym pyłem glinu (Al) - paliwa, które w mniejszym stopniu zanieczyszcza środowisko i które moŜe być produkowane na KsięŜycu, Marsie czy innych ciałach niebieskich, na których występuje woda. Jak
paliwo takie mogłoby być produkowane w odległych miejscach takich jak KsięŜyc czy Mars - co wyeliminowałoby kosztowny transport prof. Steven Son
wyjaśnia prof. Steven Son z Uniwersytetu Purdue, paliwo o nazwie ALICE (ang. aluminum-ice) moŜe być wykorzystywane do umieszczania rakiet na orbicie, jak równieŜ w misjach w głęboki kosmos. MoŜe być równieŜ wykorzystane do wytwarzania wodoru do ogniw paliwowych. Uniwersytet Purdue współpracuje nad ALICE z NASA, Biurem Badawczym Sił Powietrznych USA oraz Uniwersytetem Stanowym Pensylwania. Paliwo zostało wykorzystane wcześniej tego roku w trakcie eksperymentalnego lotu 3-metrowej rakiety testowej unosząc ją na wysokość ponad 400 metrów. "To dowodzi słuszności pomysłu "- mówi Son. -" Pracujemy nad polepszeniem jego parametrów i przekształceniu w uŜyteczne paliwo rakietowe. Teoretycznie paliwo takie mogłoby być produkowane w odległych miejscach takich jak KsięŜyc czy Mars - co wyeliminowałoby kosztowny transport." Sondy dostarczyły dowodów na występowanie wody na KsięŜycu i na Marsie. MoŜe być ona równieŜ dostępna na asteroidach, księŜycach i innych obiektach w przestrzeni kosmicznej. Kluczem do wydajności
paliwa jest rozmiar cząstek glinu wynoszący ok 80 nanometrów. Nanocząstki spalają się szybciej niŜ większe cząstki i pozwalają uzyskać lepszą kontrolę nad przebiegiem reakcji i odrzutem rakiety. "Paliwo ALICE moŜe być uznane za zielone paliwo poniewaŜ w wyniku spalania powstaje wodór i tlenek glinu "- mówi prof. Timothee Pourpoint. -" Dla porównania kaŜdy lot wahadłowca zuŜywa 773 tony nadchloranu amonu w paliwie stałym rakiet wspomagających. W efekcie powstaje około 230 ton kwasu solnego." ALICE dostarcza ciągu w wyniku reakcji chemicznej wody i glinu. Gdy dochodzi do zapłonu glinu woda dostarcza tlenu i wodoru aŜ do spalenia całej zawartości pyłu. "Pewnego dnia ALICE być moŜe zastąpi część paliw stałych i płynnych w rakietach, uzyskując, w miarę dopracowywania parametrów mieszanki, wyŜszej mocy niŜ paliwa konwencjonalne "- mówi Pourpoint. -" Dodatkowo, w stanie zamroŜonym jest bardzo bezpieczna poniewaŜ trudno ją przypadkowo odpalić." Wyniki badań zostały przedstawione w trakcie konferencji American Institute of Aeronautics and Astronautics. Źródła: Purdue University: New aluminum-water rocket propellant promising for future space missions Zdjęcie: Purdue University photo/Andrew Hancock Original
39 z 104
press release follows: New aluminum-water rocket propellant promising for future space missions
and bodies in space, said Son, who also has a courtesy appointment as an associate professor of aeronautics and astronautics.
Researchers are developing a new type of rocket propellant made of a frozen mixture of water and "nanoscale aluminum" powder that is more environmentally friendly than conventional propellants and could be manufactured on the moon, Mars and other water-bearing bodies.
The tiny size of the aluminum particles, which have a diameter of about 80 nanometers, or billionths of a meter, is key to the propellant's performance. The nanoparticles combust more rapidly than larger particles and enable better control over the reaction and the rocket's thrust, said TimothĂŠe Pourpoint, a research assistant professor in the School of Aeronautics and Astronautics.
The aluminum-ice, or ALICE, propellant might be used to launch rockets into orbit and for long-distance space missions and also to generate hydrogen for fuel cells, said Steven Son, an associate professor of mechanical engineering at Purdue University. Purdue is working with NASA, the Air Force Office of Scientific Research and Pennsylvania State University to develop ALICE, which was used earlier this year to launch a 9-foot-tall rocket. The vehicle reached an altitude of 1,300 feet over Purdue's Scholer farms, about 10 miles from campus. "It's a proof of concept," Son said. "It could be improved and turned into a practical propellant. Theoretically, it also could be manufactured in distant places like the moon or Mars instead of being transported at high cost." Findings from spacecraft indicate the presence of water on Mars and the moon, and water also may exist on asteroids, other moons
40 z 104
"It is considered a green propellant, producing essentially hydrogen gas and aluminum oxide," Pourpoint said. "In contrast, each space shuttle flight consumes about 773 tons of the oxidizer ammonium perchlorate in the solid booster rockets. About 230 tons of hydrochloric acid immediately appears in the exhaust from such flights." ALICE provides thrust through a chemical reaction between water and aluminum. As the aluminum ignites, water molecules provide oxygen and hydrogen to fuel the combustion until all of the powder is burned. "ALICE might one day replace some liquid or solid propellants, and, when perfected, might have a higher performance than conventional propellants," Pourpoint said. "It's also extremely safe while frozen because it is difficult to accidentally ignite." The research is helping
to train a new generation of engineers to work in academia, industry, for NASA and the military, Son said. More than a dozen undergraduate and graduate students have worked on the project. "It's unusual for students to get this kind of advanced and thorough training - to go from a basic-science concept all the way to a flying vehicle that is ground tested and launched," he said. "This is the whole spectrum." Research findings were detailed in technical papers presented this summer during a conference of the American Institute of Aeronautics and Astronautics. The papers will be published next year in the conference proceedings. Leading work at Penn State are mechanical engineering professor Richard Yetter and assistant professor Grant Risha. The Purdue portion of the research is based at the university's Maurice J. Zucrow Laboratories, where researchers created a special test cell and control room to test the rocket. The rocket's launching site was located on a facility maintained by Purdue's School of Veterinary Medicine. "Having a launching site near campus greatly facilitated this project," Pourpoint said. Other researchers previously have used aluminum particles in propellants, but those propellants usually also contained larger, micron-size particles, whereas the new fuel contained pure
nanoparticles. Manufacturers over the past decade have learned how to make higher-quality nano-aluminum particles than was possible in the past. The fuel needs to be frozen for two reasons: It must be solid to remain intact while subjected to the forces of the launch and also to ensure that it does not slowly react before it is used. Initially a paste, the fuel is packed into a cylindrical mold with a metal rod running through the center. After it's frozen, the rod is removed, leaving a cavity running the length of the solid fuel cylinder. A small rocket engine above the fuel is ignited, sending hot gasses into the center hole, causing the ALICE fuel to ignite uniformly. "This is essentially the same basic procedure used in the space shuttle's two solid-fuel rocket boosters," Son said. "An electric match ignites a small motor, which then ignites a bigger motor." Future work will focus on perfecting the fuel and also may explore the possibility of creating a gelled fuel using the nanoparticles. Such a gel would behave like a liquid fuel, making it possible to vary the rate at which the fuel is pumped into the combustion chamber to throttle the motor up and down and increase the vehicle's distance. A gelled fuel also could be mixed with materials containing larger amounts of hydrogen and then used to run hydrogen fuel cells in addition to rocket motors, Son said.
41 z 104
Pierwsze wysokiej rozdzielczości zdjęcia asteroidy 2 Pallas
Britney E. Schmidt, doktorantka na wydziale Nauk o Ziemi i Przestrzeni Kosmicznej Uniwersytetu Kalifornia w Los Angeles (UCLA) nie wiedziała do jakich wniosków dojdzie analizując zdjęcia asteroidy Pallas wykonane przez teleskop kosmiczny NASA Hubble. Miała nadzieję, Ŝe znajdzie odpowiedź na jedno pytanie - czy Pallas, druga największa asteroida - stanowi jeden z rzadkich obiektów plasujący ją pomiędzy asteroidami a planetami. Uzyskane dane wskazują, Ŝe tak - podobnie jak Ceres i Vesta, równieŜ Pallas to niezwykle rzadki obiekt zachowana w całości od czasów narodzin Układu Słonecznego protoplaneta.
To czyni z niej obiekt podobny do planety róŜnice barwy i kulisty kształt są niezwykle istotne dla określenia czy mamy do czynienia z obiektem ulegającym zmianom, czy teŜ pozostał nie zmieniony od momentu powstania Britney E. Schmidt
"To niesamowite przeŜycie zobaczyć w nowym świetle obiekt, który jest niezwykle ciekawy i który nie był wcześniej obserwowany z tak wysoką rozdzielczością przez teleskop Hubble'a "- mówi o pierwszych zdjęciach Pallas Schmidt. -" Staramy się nie tylko poznać ten obiekt, ale zrozumieć jak powstał Układ Słoneczny. O tych duŜych asteroidach myślimy nie tylko jako o cegiełkach, z których powstały planety, ale jak o moŜliwości zobaczenia stopklatki z czasów powstawania planet." Wyniki badań zostały opublikowane na łamach magazynu Science. "MoŜliwość wykorzystania teleskopu Hubble'a i zobaczenia tych zdjęć, a potem zrozumienie jak mogą wpłynąć na to co myślimy o tym obiekcie to było niezwykłe przeŜycie "- mówi Schmidt. Pallas została nazwana na cześć greckiej bogini Ateny. Asteroida leŜy w głównym pasie asteroid pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza. Ma rozmiary zbliŜone do stanu Arizona - jednak jest teŜ wyjątkowa ze
względu na znaczną inklinację. JuŜ wcześniej Hubble próbował wykonać jej zdjęcia ale bezskutecznie. Więc kiedy ponownie został skierowany w stronę asteroidy we wrześniu 2007 roku zespół Schmidt wyznaczył sobie kilka celów. "Chcieliśmy jak najwięcej dowiedzieć się o Pallas - jaki ma kształt, jaka jest jej powierzchnia, czy są na niej duŜe kratery, czy występują znaczące formy topograficzne "- mówi Schmidt. Dzięki uzyskanym zdjęciom moŜna było wykonać pomiary kształtu i rozmiarów asteroidy. Na zdjęciach widać równieŜ obszary jasne i ciemne, wskazujące, Ŝe zasobna w wodę Pallas mogła przejść wewnętrzne przemiany podobnie jak miało to miejsce na planetach. Jednym zdaniem - Pallas to nie kawał skały złoŜonej z uwodnionej krzemionki i lodu. "To czyni z niej obiekt podobny do planety róŜnice barwy i kulisty kształt są niezwykle istotne dla określenia czy mamy do czynienia z obiektem ulegającym zmianom, czy teŜ pozostał nie zmieniony od momentu powstania "- mówi Schmidt. -" Sądzimy, Ŝe się zmieniał." Po raz pierwszy równieŜ zespół Schmidt zobaczył duŜą bliznę po zderzeniu na powierzchni Pallas. Na podstawie uzyskanych zdjęć nie moŜna stwierdzić czy jest to krater, ale depresja wskazuje na rozwiązanie innej zagadki - pochodzenia licznej gromady małych asteroid z rodziny Pallas. "W całości przetrwało niewiele duŜych
42 z 104
asteroid "- podsumowuje Schmidt. -" Zapewne było ich znacznie więcej. Jednak większość została rozbita na drobne fragmenty. Niezwykła jest moŜliwość zajrzenia prawie do jej wnętrza, w głębsze warstwy."
asteroid, actually in that gray area between an asteroid and a small planet?
partly because "its orbit is so much different from other asteroids. It's highly inclined."
The answer, she found, was yes. Pallas, like its sister asteroids Ceres and Vesta, was that rare thing: an intact protoplanet.
2 Pallas jest obecnie widoczna tuŜ przed wschodem Słońca. Mając jasność 9,27 mag jest obiektem bardzo trudnym do dostrzeŜenia na jaśniejącym niebie.
"It was incredibly exciting to have this new perspective on an object that is really interesting and hadn't been observed by Hubble at high resolution," Schmidt said of the first high-resolution images of Pallas, which is believed to have been intact since its formation, most likely within a few million years of the birth of our solar system.
Hubble had tried to snap pictures of the round-shaped body before but came up short. So when the space telescope took images again in September 2007, Schmidt and her colleagues had several goals.
Źródła: B. E. Schmidt et al. "The Shape and Surface Variation of 2 Pallas from the Hubble Space Telescope"; Science 9 October 2009: Vol. 326. no. 5950, pp. 275 - 278 UCLA Newsroom: Study of first high-resolution images of Pallas confirms asteroid is actually a protoplanet Zdjęcie: Science/AAAS - Britney Schmidt, et al. Original press release follows: Study of first high-resolution images of Pallas confirms asteroid is actually a protoplanet Britney E. Schmidt, a UCLA doctoral student in the department of Earth and space sciences, wasn't sure what she'd glean from images of the asteroid Pallas taken by the Hubble Space Telescope. But she hoped to settle at least one burning question: Was Pallas, the second-largest
43 z 104
"We were trying to understand not only the object, but how the solar system formed," Schmidt said. "We think of these large asteroids not only as the building blocks of planets but as a chance to look at planet formation frozen in time." The research appears Oct. 9 in the journal Science. "To have the chance to use Hubble at all, and to see those images come back and understand automatically this could change what we think about this object — that was incredibly exciting to me," Schmidt said. Pallas, which is named for the Greek goddess Pallas Athena, lies in the main asteroid belt between the orbits of Jupiter and Mars. Schmidt likens it to the size of Arizona, her home state. The massive body is unique, she said,
"We wanted to learn about Pallas itself — what its shape is like, what its surface is like, does it have large impact craters, does it have significant topography,” she said. With the Hubble images, Schmidt and her colleagues were able to take new measurements of Pallas' size and shape. They were able to see that its surface has areas of dark and light, indicating that the water-rich body might have undergone an internal change in the same way planets do. Pallas wasn't just a big rock made of hydrated silicate and ice, they found. "That's what makes it more like a planet — the color variation and the round shape are very important as far as understanding, is this a dynamic object or has it been exactly the same since it's been formed?" Schmidt said. "We think it's probably a dynamic object." For the first time, Schmidt and her colleagues also saw a large impact site on Pallas. They were unable to determine if it was a crater, but the depression did suggest
something else important: that it could have led to Pallas' small family of asteroids orbiting in space. "It's interesting, because there are very few large, intact asteroids left," Schmidt said. "There were probably many more. Most have been broken up completely. It's an interesting chance to almost look into the object, at the layer underneath. It's helping to unravel one of the big questions that we have about Pallas, why does it have this family?" Schmidt's co-authors include Peter C. Thomas, a senior researcher at Cornell University; James Bauer, a researcher with the Jet Propulsion Laboratory; J.Y. Li, a postdoctoral student at the University of Maryland; Schmidt's Ph.D. adviser, UCLA professor of geophysics and space physics Christopher T. Russell; Andrew Rivkin, a researcher at Johns Hopkins University; Joel William Parker, a researcher at the Southwest Research Institute in Boulder, Colorado; Lucy McFadden, a faculty member at the University of Maryland; S. Alan Stern of the Southwest Research Institute; Max Mutchler, a researcher at the Space Telescope Sciences Institute; and Chris Radcliffe, a digital artist in Santa Monica. "When people think of asteroids, they think of 'Star Wars' or of tiny little rocks floating through space," Schmidt said. "But some of these have been really physically dynamic. Around 5 million years after the formation of the solar system, Pallas was probably doing something kind of interesting." The research was funded through the Space Telescope Sciences Institute, which runs Hubble for NASA.
44 z 104
Narodziny gwiazd w zderzeniu galaktyk
Nowe zdjęcie wykonane przez teleskop kosmiczny NASA/ESA Hubble ukazuje coś, co na pierwszy rzut oka moŜna by uznać za niezwykle jasną i dziwaczną galaktykę. Jednak uchwycony obiekt - galaktyka NCH 2623 lub Arp 243 - to wynik zderzenia dwóch spiralnych galaktyk podobnych do Drogi Mlecznej. Efektem dramatycznego zderzenia jest niezwykły obiekt, który moŜna dojrzeć za pomocą teleskopów amatorskich w konstelacji Raka, leŜący w odległości około 250 milionów lat świetlnych. Jak moŜna się spodziewać zderzające się galaktyki dramatycznie oddziałują na siebie. Badania wskazują, Ŝe w miarę zbliŜania się, ogromne ilości gazu są wyciągane z kaŜdej z galaktyk w kierunku jądra drugiej aŜ do momentu, w którym ostatecznie galaktyki łączą się w jeden masywny obiekt. NGC 2623 znajduje się w późnym stadium procesu zlewania się - jądra obu oryginalnych galaktyk połączyły się juŜ tworząc jedno wspólne jądro. Jednak od centrum rozciągają się ogromne ogony pływowe młodych gwiazd wskazujące co zaszło w tym zakątku Wszechświata. W czasie kolizji intensywna wymiana materii i masy inicjuje intensywne procesy gwiazdotwórcze widoczne wyraźnie w obu ogonach. Wyraźniejszy, dolny ogon, jest bogaty w jase gromady gwiazdowe - których wykryto ponad 100 na tym zdjęciu. Największe z nich są jaśniejsze niŜ najjaśniejsze z gromad obserwanych w naszym sąsiedztwie. Gromady te być moŜe powstały jako część pętli rozciągniętej materii północnego ogona. Być moŜe powstały ze szczątków opadających w kierunku jąrda. Obok aktywnych regionów gwiazdotwórczych w ramionach widać wiele bardzo młodych gwiazd. W przypadku niektórych zderzeń - do których zalicza
45 z 104
się równieŜ NGC 2623 - tam, gdzie jedna z supermasywnych czarnych dziur leŜących w jądrach zderzających się galaktyk, zostaje pobudzona do aktywności, powstaje aktywne jądro galaktyczne. Materia opada na czarną dziurę tworząc dysk akrecyjny. Energia uwolniona przez gwałtowne procesy w dysku ogrzewa co, powodując emisję promieniowania w wielu zakresach widma. NGC 2623 jest tak jasna w paśmie podczerwonym, Ŝe jest klasyfikowana jako galaktyka klasy LIRG (luminous infrared galaxy) i jako taka była intensywnie badana w projekcie GOALS (Great Observatories All-sky LIRG Survey ) obejmujących obserwacje przez najnowocześniejsze obserwatoria kosmiczne, w tym teleskop Hubble'a jak równieŜ teleskopy rentgenowskie i podczerwone ukazujące więcej informacji na temat aktywnych jąder galaktycznych niŜ jest to widoczne w paśmie optycznym. Zdjęcie zostało wykonane w 2007 roku przez kamerę ACS na pokładzie Hubble'a. Źródła: NASA/ESA Hubbe Space Telescope: Sky merger yields sparkling dividends Zdjęcie: NASA, ESA and A. Evans (Stony Brook University, New York, University of Virginia & National Radio Astronomy Observatory, Charlottesville, USA) NGC 2623 - RA 8h38m24.0 sek Dek. 25&degl42'55", rozmiar
0'36", 13,8 mag; lokalizacja - Stellarium Original press release follows: Study of first high-resolution images of Pallas confirms asteroid is actually a protoplanet A recent NASA/ESA Hubble Space Telescope image captures what appears to be one very bright and bizarre galaxy, but is actually the result of a pair of spiral galaxies that resemble our own Milky Way smashing together at breakneck speeds. The product of this dramatic collision, called NGC 2623, or Arp 243, is about 250 million light-years away in the constellation of Cancer (the Crab). Not surprisingly, interacting galaxies have a dramatic effect on each other. Studies have revealed that as galaxies approach one another massive amounts of gas are pulled from each galaxy towards the centre of the other, until ultimately, the two merge into one massive galaxy. The object in the image, NGC 2623, is in the late stages of the merging process with the centres of the original galaxy pair now merged into one nucleus. However, stretching out from the centre are two tidal tails of young stars showing that a merger has taken place. During such a collision, the dramatic exchange of mass and gases initiates star formation, seen here in both the tails. The prominent lower tail is richly populated with bright star clusters
46 z 104
â&#x20AC;&#x201D; 100 of them have been found in these observations. The large star clusters that the team have observed in the merged galaxy are brighter than the brightest clusters we see in our own vicinity. These star clusters may have formed as part of a loop of stretched material associated with the northern tail, or they may have formed from debris falling back onto the nucleus. In addition to this active star-forming region, both galactic arms harbour very young stars in the early stages of their evolutionary journey. Some mergers (including NGC 2623) can result in an active galactic nucleus, where one of the supermassive black holes found at the centres of the two original galaxies is stirred into action. Matter is pulled toward the black hole, forming an accretion disc. The energy released by the frenzied motion heats up the disc, causing it to emit across a wide swath of the electromagnetic spectrum. NGC 2623 is so bright in the infrared that it belongs to the group of very luminous infrared galaxies (LIRG) and has been extensively studied as the part of the Great Observatories All-sky LIRG Survey (GOALS) project that combines data from some of the most advanced space-based telescopes, including Hubble. Additional data from infrared and X-ray telescopes can further characterise objects like active galactic nuclei
and nuclear star formation by revealing what is unseen at visible wavelengths. The GOALS project includes data from NASA/ESA's Hubble Space Telescope, NASA's Spitzer Space Telescope, NASA's Chandra X-ray Observatory and NASA's Galaxy Evolution Explorer (GALEX). The joint efforts of these powerful observing facilities have provided a clearer picture of our local Universe. This data used for this colour composite were taken in 2007 by the Advanced Camera for Surveys (ACS) aboard Hubble. The observations were led by astronomer Aaron S. Evans. A team of over 30 astronomers, including Evans, recently published an important overview paper, detailing the first results of the GOALS project. Observations from ESA's X-ray Multi-Mirror Mission (XMM-Newton) telescope contributed to the astronomers' understanding of NGC 2623.
NieduŜy ale jakŜe silny sąsiad Drogi Mlecznej
Europejskie Obserwatorium Południowe (ESO) przedstawia fantastyczne zdjęcie jednego z najbliŜszych sąsiadów Galaktyki - galaktykę Barnarda, znaną takŜe jako NGC 6822. Galaktyka Bernarda zawiera regiony intensywnie tworzące gwiazdy, niezwykłe mgławice takie jak bąbel wyraźnie widoczny w jej górnej, lewej części. Astronomowie zaliczają NGC 6822 do nieregularnych galaktyk karłowych ze względu na jej niezwykły kształt i niewielkie - w galaktycznej skali - rozmiary. Te nieregularne kształty pozwalają astronomom lepiej zrozumieć procesy wzajemnego oddziaływania galaktyk, ich ewolucji oraz procesów zlewania, po których pozostają rozświetlone gwiazdami galaktyczne szczątki. Na nowym zdjęciu ESO galaktyka Barnarda błyszczy za morzem gwiazd leŜących w obrębie naszej Galaktyki, w konstelacji Strzelca. PołoŜona w odległości 1,6 miliona lat świetlnych galaktyka Bernarda naleŜy do Grupy Lokalnej - archipelagu galaktyk, w której największe wyspy to Droga Mleczna i M31. Popularna nazwa galaktyki pochodzi od Edwarda Emersona Barnarda, który jako pierwszy odkrył ją korzystając z refraktora o średnicy 125mm w 1884 roku. Zdjęcie zostało wykonane przez kamerę WFI () zamontowaną na 2,2 metrowym teleskopie MPG/ESO w obserwatorium ESO La Silla w północnym Chile. Choć galaktyka Barnarda nie posiada majestatycznych spiralnych ramion czy centralnego zgrubienia takich jak Droga Mleczna, Galaktyki Trójkąta czy Andromedy, to nie brak jej gwiazdowego splendoru i pirotechnicznych fajerwerków. Czerwone mgławice ukazują miejsca intensywnego powstawania gwiazd gdzie nowo narodzone młode i gorące gwiazdy ogrzewają otaczające je obłoki molekularne. Na zdjęciu widać równieŜ niezwykłą, podobną do bąbla mgławicę. W jej centrum zgrupowanie masywnych, bardzo gorących gwiazd wysyła niezwykle silny wiatr gwiazdowy rozpychający otaczający je ośrodek
47 z 104
międzygwiezdny. Wiele innych podobnych obszarów moŜna dostrzec we wnętrzu galaktyki Barnarda. Mając zaledwie 10% masy Drogi Mlecznej galaktyka Barnarda jest klasyfikowana jako galaktyka karłowa. Zawiera zaledwie około 10 milionów gwiazd - znacznie mniej niŜ szacunkowo określane 400 miliardów gwiazd Drogi Mlecznej. Jednak zarówno w Grupie Lokalnej jak i w innych rejonach Wszechświata istnieje znacznie więcej galaktyk karłowych niŜ duŜych galaktyk takich jak Droga Mleczna. Kształt nieregularnych galaktyk karłowych takich jak galaktyka Barnarda jest wynikiem bliskich przejść obok lub częściowego "przetrawienia" ich przez inne galaktyki. Jak wszystko we Wszechświecie równieŜ galaktyki są cały czas w ruchu i często zbliŜają się do innych galaktyk. Ze względu na małą gęstość niezwykle mało prawdopodobne są fizyczne zderzenia gwiazd jednak wzajemne oddziaływania grawitacyjne dramatycznie zniekształcają kształty zderzających się galaktyki. Czasami ogromne ilości gwiazd są wyrzucane z galaktyk tworząc nieregularne ogony czy galaktyki karłowe takie jak NGC 6822. Źródła: ESO: The Milky Way's Tiny but Tough Galactic Neighbour Zdjęcie: ESO NGC 6822 - RA 19h45m27.0 sek Dek. -14&deg46'33", rozmiar
10'12", 9,0 mag; lokalizacja - Stellarium Original press release follows: The Milky Way's Tiny but Tough Galactic Neighbour Today ESO announces the release of a stunning new image of one of our nearest galactic neighbours, Barnard's Galaxy, also known as NGC 6822. The galaxy contains regions of rich star formation and curious nebulae, such as the bubble clearly visible in the upper left of this remarkable vista. Astronomers classify NGC 6822 as an irregular dwarf galaxy because of its odd shape and relatively diminutive size by galactic standards. The strange shapes of these cosmic misfits help researchers understand how galaxies interact, evolve and occasionally "cannibalise" each other, leaving behind radiant, star-filled scraps. In the new ESO image, Barnard’s Galaxy glows beneath a sea of foreground stars in the direction of the constellation of Sagittarius (the Archer). At the relatively close distance of about 1.6 million light-years, Barnard’s Galaxy is a member of the Local Group (ESO 11/96), the archipelago of galaxies that includes our home, the Milky Way. The nickname of NGC 6822 comes from its discoverer, the American astronomer Edward Emerson Barnard, who first spied this visually elusive cosmic islet using a 125-millimetre aperture refractor in 1884. Astronomers
48 z 104
obtained this latest portrait using the Wide Field Imager (WFI) attached to the 2.2-metre MPG/ESO telescope at ESO’s La Silla Observatory in northern Chile. Even though Barnard’s Galaxy lacks the majestic spiral arms and glowing, central bulge that grace its big galactic neighbours, the Milky Way, the Andromeda and the Triangulum galaxies, this dwarf galaxy has no shortage of stellar splendour and pyrotechnics. Reddish nebulae in this image reveal regions of active star formation, where young, hot stars heat up nearby gas clouds. Also prominent in the upper left of this new image is a striking bubble-shaped nebula. At the nebula’s centre, a clutch of massive, scorching stars send waves of matter smashing into the surrounding interstellar material, generating a glowing structure that appears ring-like from our perspective. Other similar ripples of heated matter thrown out by feisty young stars are dotted across Barnard’s Galaxy. At only about a tenth of the Milky Way's size, Barnard’s Galaxy fits its dwarfish classification. All told, it contains about 10 million stars — a far cry from the Milky Way’s estimated 400 billion. In the Local Group, as elsewhere in the Universe, however, dwarf galaxies outnumber their larger, shapelier cousins. Irregular dwarf galaxies like Barnard’s Galaxy get their random, blob-like forms from close encounters with or "digestion" by other galaxies. Like everything else in the Universe, galaxies are in motion, and they often make close passes or even go through one another. The density of stars in galaxies is quite low, meaning that few stars physically collide during these cosmic dust-ups. Gravity's fatal attraction, however, can dramatically warp and scramble the shapes of the passing or crashing galaxies. Whole bunches of stars are pulled or flung from their galactic home, in turn forming irregularly shaped dwarf galaxies like NGC 6822.
Jak KsięŜyc produkuje wodę
KsięŜyc zachowuje się jak wielka gąbka absorbująca naładowane cząstki wiatru Słonecznego, które na jego powierzchni reagują z tlenem obecnym w pyle księŜycowym produkując wodę. Odkrycie to, dokonane za pomocą instrumentu ESA-ISRO SARA (Sub-keV Atom Reflecting Analyzer) na pokładzie indyjskiej sondy księŜycowej Chandrayaan-1 wyjaśnia prawdopodobny mechanizm odpowiedzialny za powstanie wody na KsięŜycu. Ponadto odkrycie to dostarcza astronomom nowej metody obrazowania obiektów niebieskich pozbawionych atmosfery. Powierzchnia KsięŜyca pokryta jest regolitem - mieszaniną nieregularnych okruchów pyłu. Docierające do powierzchni cząstki zostają pochwycone w pustych przestrzeniach pomiędzy okruchami a następnie zaabsorbowane. Kiedy przechwycony zostanie proton oddziałuje on a tlenem zawartym w księŜycowym regolicie a jako wynik powstają woda i hydroksyl. Znaczniki tych cząstek zostały wykryte przez instrument M3 (Moon Mineralogy Mapper) na pokładzie sondy Chandrayaan-1. Wyniki dostarczone przez instrument SARA potwierdzają Ŝe jądra wodoru pochodzące ze Słońca są faktycznie absorbowane przez regolit na powierzchni KsięŜyca, jednak pojawiła się nowa zagadka - nie kaŜdy proton jest absorbowany. Co piąty zostaje odbity w przestrzeń kosmiczną. W tym czasie proton łączy się z elektronem stając się atomem wodoru. "Nie spodziewaliśmy się takich wyników "- zauwaŜa Stas Barabash z Szwedzkiego Instytutu Fizyki Kosmicznej, który ze strony europejskiej kierował badaniami instrumentu SARA. ChociaŜ naukowcy nie wiedzą, jaki mechanizm odpowiada za odbicie jednak ich odkrycie toruje drogę nowej metodzie obrazowania obiektów w kosmosie. Atomy wodoru poruszają się z prędkościami około 200 km/sek i przy tej prędkości ich tory nie są praktycznie odchylane przez słabe oddziaływanie grawitacyjne KsięŜyca. Ponadto - poniewaŜ wodór jest
49 z 104
neutralny - nie jest odchylany przez pola elektromagnetyczne w przestrzeni kosmicznej. Atomy te poruszają się po liniach prostych podobnie do fotonów światła. Teoretycznie zatem moŜna odtworzyć tor lotu atomu do jego źródła otrzymując obraz powierzchni - obszary emitujące najwięcej atomów wodoru będą najjaśniejsze. Podczas gdy KsięŜyc nie posiada globalnego pola magnetycznego istnieją na nim lokalne obszary magnetyczne. Zespół Barabasha uŜywa obrazowania wodorowego by poszukiwać tych magnetycznych anomalii w skałach księŜycowych. Obszary te generują bąble magnetyczne odchylające tory protonów na zewnątrz - a więc na zdjęciach wodorowych będą rejestrowały się jako ciemne regiony. Protony stanowią składnik wiatru słonecznego, który zderza się z kaŜdym obiektem w Układzie Słonecznym. Z reguły są zatrzymywane przez atmosferę planet, jednak na obiektach pozbawionych tej osłony - na KsięŜycu, Merkurym czy asteroidach mogą docierać do powierzchni. Zespół SARA sądzi, Ŝe równieŜ tam część z nich zostanie odbita w postaci neutralnych atomów wodoru. Odkrycie to przychodzi w doskonałym momencie dla planowanej misji ESA BepiColombo mającej zostać wysłanej w kierunku Merkurego. Na jej pokładzie znajdą się bowiem dwa instrumenty podobne do SARA a obrazowanie Merkurego za pomocą atomów wodoru moŜe być tym ciekawsze, Ŝe intensywność
wiatru słonecznego jest tam o wiele większe niŜ na KsięŜycu. Źródła: M. Wieser, S. Barabash, Y. Futaana, M. Holmström, A. Bhardwaj, R. Sridharan, M.B. Dhanya, P. Wurz, A. Schaufelberger and K. Asamura, "Extremely high reflection of solar wind protons as neutral hydrogen atoms from regolith in space", Planetary and Space Science, 2009 ESA Space Science: How the Moon produces its own water Ilustracja: Elsevier 2009 (Wieser et al.), ESA-ISRO SARA data Original press release follows: How the Moon produces its own water The Moon is a big sponge that absorbs electrically charged particles given out by the Sun. These particles interact with the oxygen present in some dust grains on the lunar surface, producing water. This discovery, made by the ESA-ISRO instrument SARA onboard the Indian Chandrayaan-1 lunar orbiter, confirms how water is likely being created on the lunar surface. It also gives scientists an ingenious new way to take images of the Moon and any other airless body in the Solar System. The lunar surface is a loose collection of irregular dust grains, known as regolith. Incoming particles should be trapped in the spaces between the grains and absorbed.
50 z 104
When this happens to protons they are expected to interact with the oxygen in the lunar regolith to produce hydroxyl and water. The signature for these molecules was recently found and reported by Chandrayaan-1’s Moon Mineralogy Mapper (M3) instrument team. The SARA results confirm that solar hydrogen nuclei are indeed being absorbed by the lunar regolith but also highlight a mystery: not every proton is absorbed. One out of every five rebounds into space. In the process, the proton joins with an electron to become an atom of hydrogen. “We didn’t expect to see this at all,” says Stas Barabash, Swedish Institute of Space Physics, who is the European Principal Investigator for the Sub-keV Atom Reflecting Analyzer (SARA) instrument, which made the discovery. Although Barabash and his colleagues do not know what is causing the reflections, the discovery paves the way for a new type of image to be made. The hydrogen shoots off with speeds of around 200 km/s and escapes without being deflected by the Moon’s weak gravity. Hydrogen is also electrically neutral, and is not diverted by the magnetic fields in space. So the atoms fly in straight lines, just like photons of light. In principle, each atom can be traced back to its origin and an image of the surface can be made. The areas that
emit most hydrogen will show up the brightest. Whilst the Moon does not generate a global magnetic field, some lunar rocks are magnetised. Barabash and his team are currently making images, to look for such ‘magnetic anomalies’ in lunar rocks. These generate magnetic bubbles that deflect incoming protons away into surrounding regions making magnetic rocks appear dark in a hydrogen image. The incoming protons are part of the solar wind, a constant stream of particles given off by the Sun. They collide with every celestial object in the Solar System but are usually stopped by the body’s atmosphere. On bodies without such a natural shield, for example asteroids or the planet Mercury, the solar wind reaches the ground. The SARA team expects that these objects too will reflect many of the incoming protons back into space as hydrogen atoms. This knowledge provides timely advice for the scientists and engineers who are readying ESA’s BepiColombo mission to Mercury. The spacecraft will be carrying two similar instruments to SARA and may find that the inner-most planet is reflecting more hydrogen than the Moon because the solar wind is more concentrated closer to the Sun.
Dane satelitarne umoŜliwiają analizę trzęsienia ziemi
Wykorzystując radarowe dane satelitarne oraz pomiary GPS chińscy naukowcy wyjaśnili niezwykłe zjawiska geologiczne które doprowadziły do tragicznego trzęsienia ziemi w 2008 roku, które było odpowidzialne za śmierć prawie 90 000 osób w prowincji Sichuan.
To prawdopodobnie pierwszy raz, kiedy ktokolwiek miał okazję zobaczyć cały obszar deformacji będących efektem trzęsienia Ziemi w tak ogromnej skali dr Jianbao Sun
"Jedną z fundamentalnych kwestii w zrozumieniu trzęsienia ziemi jest poznanie jak w płaszczyźnie uskoku rozwinięte jest pęknięcie co odnosi się bezpośrednio to amplitudy trzęsienia i uszkodzeń, jakie powstają na powierzchni "- mówi dr Jianbao Sun z Instytutu Geologii Chińskiego Wydziału Trzęsień Ziemi (IGCEA - Institute of Geology, China Earthquake Administration). Aby to zbadać Sun wraz z prof. Zhengkang Shen z IGCEA oraz ich współpracownicy przeanalizowali dane radarowe w paśmie C dostarczone przez instrument ASAR (Advanced Synthetic Aperture Radar ) na pokładzie europejskiej sondy Envisat oraz w paśmie L z radaru PALSAR (Phased Array type L-band Synthetic Aperture Radar) na pokładzie japońskiego satelity ALOS. Stosując technikę InSAR (interferometrię radarową) to danych naukowcy uzyskali interferogramy obejmujące cały obszar pęknięcia wraz z otoczeniem. Mapy interferometryczne ukazały wielkość i obszar odkształceń powierzchni będących wynikiem trzęsienia ziemi. "To
51 z 104
prawdopodobnie pierwszy raz, kiedy ktokolwiek miał okazję zobaczyć cały obszar deformacji będących efektem trzęsienia Ziemi w tak ogromnej skali "- mówi Sun. Technika InSAR wymaga porównania dwóch lub więcej obrazów powierzchni w taki sposób, bo moŜliwe były bardzo precyzyjne w skali centymetrów - pomiary przemieszczenia powierzchni pomiędzy momentami zebrania danych. Naukowcy połączyli dane SAT z pomiarami GPS i stworzyli model ukazujący geometrię uskoku i dystrybucję pęknięcia w strefie uskoku Longmen - serii równoległych uskoków biegnących na długości około 400 kilometrów. Trzęsienie z 12 maja 2008 roku utworzyło 240 km pęknięcie wzdłuŜ uskoku Beichuan oraz 72 km pęknięcie wzdłuŜ części uskoku Pengguan. Analiza modelu wykazała, Ŝe powierzchnia uskoku zagłębia się znacznie w kierunku północno-zachodnim w części południowo-zachodniej, a następnie prawie pionowo wznosi się w części północno-wschodniej. Ponadto dane wskazały, Ŝe równieŜ kierunek przesunięć zmieniał się wzdłuŜ uskoku - w części był to ruch pionowy, w części płyty przesunęły się wzdłuŜ siebie horyzontalnie. Największe przemieszczenie - wynoszące około 7 metrów - miało miejsce na uskoku Beichuan w okolicy miasta Beichuan, które zostało całkowicie zniszczone w wyniku trzęsienia i gdzie odnotowano najwięcej ofiar. Odkryto równieŜ, Ŝe węzły uskoku miejsca
gdzie bariery skalne zazwyczaj zatrzymują propagację trzęsienia ziemi z jednego segmentu na kolejne - leŜące pod miastami Yingxiu, Beichuan i Nanba - zawiodły i nie były w stanie zatrzymać ogromnej ilości energii uwolnionej przez uskok. Wyniki badań zostały opublikowane w magazynie Nature Geoscience będącym częścią Nature. Zaraz po trzęsieniu Sun i Shen koordynowali program Dragon 2 aby uzyskać dane SAR obszaru sejsmicznego. Dragon 2 to wspólny program ESA i Chińskiego Ministerstwa Nauki Technologii dąŜący do lepszego wykorzystania danych satelitarnych w celu monitorowania i badania zjawisk przyrodniczych w Chinach. "Otrzymane dane Envisat SAR zebrane wzdłuŜ trajektorii bliskiej epicentrum okazały się niezwykle waŜne w określeniu południowej granicy pola deformacji i wyjaśnieniu geometrii uskoku oraz dystrybucji pęknięcia w uskoku Pengguan "mówi Shen. Naukowcy mają ponadto nadzieję, Ŝe dane umoŜliwią oszacowanie ryzyka
wystąpienia trzęsień ziemi w przyszłości. "W ramach projektu Dragon 2 dane SAR zebrane w tym okresie będą, wraz z pomiarami GPS, wykorzystane w celu wyjaśnienia procesów geofizycznych uskoku Longmen oraz dolnej skorupy i górnego płaszcza, co pozwoli nam zrozumieć mechanizmy prowadzące do zmian w uskokach oraz trzęsień ziemi i - mamy taką nadzieję - określenia ryzyka sejsmicznego w tym regionie." Źródła: ESA Newse: Satellite data look behind the scenes of deadly earthquake Ilustracja: Jianbao Sun; ALOS data: JAXA Original press release follows: Satellite data look behind the scenes of deadly earthquake Using satellite radar data and GPS measurements, Chinese researchers have explained the exceptional geological events leading to the 2008 Wenchuan Earthquake that killed nearly 90 000 people in China’s Sichuan Province. "One of the very fundamental issues for understanding an earthquake is to know how the rupture is distributed on the fault plane, which is directly related to the amount of ground shaking and the damage it could cause at the surface," said Dr Jianbao Sun of the Institute of Geology, China Earthquake Administration (IGCEA). To learn
52 z 104
this, Sun and Prof. Zhengkang Shen of IGCEA and Peking University’s Department of Geophysics, and collaborators acquired two kinds of satellite radar data: Advanced Synthetic Aperture Radar (ASAR) data in C-band from ESA’s Envisat satellite and Phased Array type L-band Synthetic Aperture Radar (PALSAR) data from Japan’s ALOS satellite. Applying a technique called SAR Interferometry (InSAR) on the data, the researchers produced a set of ‘interferogram' images covering the entire coseismic rupture region and its vicinity. This interferometric map revealed the amount and scope of surface deformation produced by the earthquake. "This is perhaps the very first time people have seen the complete deformation field produced by an earthquake on such a large scale," Sun said. InSAR involves combining two or more radar images of the same ground location in such a way that very precise measurements – down to a scale of a few centimetres – can be made of any ground motion taking place between image acquisitions. Coloured interferograms usually appear as rainbow fringe patterns. The researchers combined these SAR satellite data with GPS measurements and developed a model that shows fault geometry and rupture distribution of the Longmen Shan fault zone, a series of parallel faults
that run for about 400 km from southwest to northeast in the region. The earthquake that struck on 12 May last year produced a 240-km-long rupture along the Beichuan fault and a 72-km-long rupture along part of the Pengguan fault. Studying the model, they were able to determine that the fault plane dips considerably to the northwest in the zone's southwest area and then rises up to a nearly vertical position in the zone's northeast. They also learned that the direction of the motion along the fault changed, going from a thrust where upper layer rocks were pushed up and lower layer rocks pulled down, to a 'dextral faulting', where two parts of Earthâ&#x20AC;&#x2122;s plates slide past each other. About a 7-metre slip, the greatest along the rupture, was detected on the Beichuan fault near Beichuan City, which was destroyed completely by the quake and suffered the highest number of casualties. Another major finding was that the fault junctions (solid rock barriers that stop a quake from propagating from one segment to another), beneath the hardest-hit cities of Yingxiu, Beichuan and Nanba, failed to withstand the extraordinary energy released along the fault. "These fault junctions are barriers, whose failures in a single event allowed the rupture to cascade through several fault segments, resulting in a major 7.9-earthquake,"
53 z 104
Shen explained. "Earthquakes across fault segments like this are estimated to happen about every 4000 years." These new results were published this month in the journal Nature Geoscience, part of Nature magazine. Following the quake, Sun and Shen worked closely with the 'Dragon 2' programme to coordinate SAR coverage of the seismic area. Dragon 2 is a joint undertaking between ESA and Chinaâ&#x20AC;&#x2122;s Ministry of Science and Technology that encourages scientists to use satellite data to monitor and understand environmental phenomena in China. "The resulting Envisat SAR data acquired along an important track close to the epicentre turned out to be vital in constraining the southern part of the deformation field and helping explain the fault geometry and rupture distribution of the Pengguan fault, which would be difficult to resolve otherwise," Shen said. The scientists also hope the data will help to assess earthquake potential in the future. "Under the coordination of Dragon 2, the SAR data acquired during this period will be used, along with GPS measurements, to reveal geophysical processes within the Longmen Shan fault zone and the lower crust and upper mantle, which will help us understand the earthquake and faulting mechanisms and hopefully shed light on future seismic risks in this area."
Sztuka na Marsie
Dzisiaj rano zobaczyłem zdjęcie obok, wykonane w sierpniu przez kamerę HiRISE na pokładzie orbitera NASA Mars Reconnaissance Orbiter. Ciekaw jestem jak szybko w sieci pojawią się argumenty, Ŝe to dowód na istnienie na Marsie inteligentnego Ŝycia. Bo przecieŜ to ewidentnie obrazy namalowane tak, by dać znać przybyszom z kosmosu, "Ŝe tu jesteśmy".
54 z 104
Sonda IBEX zmienia obraz heliosfery
Nowe dane, dostarczone przez sondę IBEX (Interstellar Boundary Explorer) wskazują iŜ heliosfera - obszar przestrzeni kosmicznej, w której dominuje wpływ Słońca - ma inny kształt, niŜ do tej pory sądzono. Bąbel ten, ma średnicę około 100 krotnie większą niŜ odległość Ziemi od Słońca. W jego wnętrzu rządzi wiatr słoneczny, a granicę wyznacza miejsce gdzie następuje jego zderzenie z galaktycznym pyłem i gazem. Heliosfera miała przypominać nieco kometę - z jednej strony miała być ściśnięta, a na drugim końcu formować ogon. Jednak nowe dane wskazują iŜ wygląda ona zupełnie inaczej.
Wstęga wysokiej energii neutralnych atomów moŜe mieć coś wspólnego z lokalnym polem magnetycznym galaktyki napierającym na heliosferę
jedyne dane dotyczące heliosfery zostały dostarczone przez sondy Voyager, które osiągnęły wewnętrzny brzeg strefy granicznej około dwóch lat temu, dostarczając pomiarów na-miejscu z dwóch konkretnych lokalizacji w heliopauzie.
Geoffrey Crew
Według szeregu artykułów opublikowanych na łamach Science szczegółowo przedstawiających pierwsze wyniki badań sondy IBEX obszar oddziaływania Słońca przypomina raczej bąbel ściśnięty w talii ogromną strukturą przypominającą wstęgę, rozświetloną światłem bardzo wysokiej energii neutralnych atomów, świecących dziesięciokrotnie jaśniej niŜ ktokolwiek się spodziewał. IBEX jest projektem kierowanym przez Southwest Research Institute, w którym udział bierze wiele naukowców z róŜnych instytucji badawczych USA, w tym trzech z Massachusetts Institute of Technology Petera Forda, Rolanda Vanderspeka and Geoffreya Crew z Instytutu Astrofizyki i Badań Kosmicznych Kavli. IBEX został rok remu umieszczony na eliptycznej orbicie, która sięga niemal KsięŜyca, zakończył pierwsze sześć miesięcy obserwacji - dostarczając pierwszych danych obejmujących całe niebo. Sonda wyłapuje wysokiej energii cząstki pochodzące z heliopauzy - granicy pomiędzy strefą oddziaływania Słońca w przestrzenią międzygwiezdną. Wcześniej
55 z 104
IBEX dostarczył "pierwszego pełnego obrazu tego regionu, lecz wszystkich dane te zaskoczyły "- mówi Crew. Zaskakujące było choćby to, Ŝe wysokiej energii wstęga obiegająca całe niebo nie ma nic wspólnego z ekliptyką, ani z płaszczyzną galaktyki. Co oznaczają te dane? PoniewaŜ obserwacje tak drastycznie róŜnią sie od przewidywań będziemy musieli zaczekać na nowe modele i teorie. "Jedna z teorii wskazuje, Ŝe wstęga wysokiej energii neutralnych atomów moŜe mieć coś wspólnego z lokalnym polem magnetycznym galaktyki napierającym na heliosferę. Obserwacje bowiem wskazują, iŜ wstęga ta jest prostopadła do pola magnetycznego "- mówi Crew. IBEX będzie badał heliopauzę przez co najmniej dwa lata, a przy odpowiednim finansowaniu nawet kolejną dekadę, co mogłoby pomóc w badaniu heliosfery w trakcie 11-letniego cyklu słonecznego. Źródła: MIT News: Bursting the sun's bubble SwRI: First IBEX maps reveal fascinating
interactions occurring at the edge of the solar system Science@NASA: Giant Ribbon Discovered at the Edge of the Solar System Ilustracja: Southwest Research Institute Original press release follows: Bursting the sun's bubble The sun's environment in interstellar space — the heliosphere — is essentially a bubble that encompasses the entire solar system and has a diameter about 100 times the distance from the Earth to the sun. This region, in which the solar wind dominates before it smashes into the surrounding galactic gas and dust, was supposed to look something like the shape of a comet: a region pushed inward on one side and streaming outward on the other. But a new NASA orbiting observatory designed to study this vast zone found something completely different. Our sun's sphere of influence, according to a series of papers published in Science on Oct. 16 detailing the initial results from the Interstellar Boundary Explorer (IBEX) satellite, seems instead to be a bubble that is cinched at the waist by a vast ribbon as seen by energetic neutral atoms — atoms that are not electrically charged, but are moving very fast through space —
that are glowing 10 times more brightly than anyone had expected from anything in this region called the heliosphere. The textbook descriptions of the heliosphere, according to Science's accompanying news story, will have to be entirely rewritten. IBEX is a project run by the Southwest Research Institute that involves dozens of researchers from several institutions around the country, including three from MIT who are co-authors of the group of Science papers: Peter Ford, a principal research scientist at the Kavli Institute for Astrophysics and Space Research, and Kavli research scientists Roland Vanderspek and Geoffrey Crew. IBEX, launched a year ago into a high elliptical orbit that takes it out almost as far as the moon, has completed its first six months of observations — enough to give a first view of the entire sky. It captures energetic particles coming from the boundary between the sun's region of influence and the interstellar space beyond. Previously, the only direct evidence about this giant bubble came from the two Voyager spacecraft, which reached the inner edge of this boundary zone about two years ago and provided in-situ glimpses of two particular points on that shell. IBEX provides "the first all-sky view of this region, and no one was expecting what we've seen," Crew says. Oddly
56 z 104
enough, the energetic ribbon that circles the whole sky doesn't seem to follow the ecliptic (the plane in which all of the planets orbit). Nor does it follow the plane of the galaxy we inhabit, the Milky Way. "Who ordered this?" Crew exclaims. "It doesn't line up with anything!" What does the discrepancy mean? It will take theorists some time to figure that out, since the observations were so different from anything predicted by existing theories or models. "Theories are flying," Crew says. One suggestion is that the ribbon of energetic neutral atoms may have to do with the effect of the local galactic magnetic field pushing against the heliosphere. These observations suggest that the ribbon is perpendicular to that magnetic field, he says. IBEX is expected to remain in operation for at least two more years, and could potentially keep going for a decade or more if funding is provided, which would be helpful in order to see whether the heliosphere varies over the course of the 11-year solar cycle. "There's a lot to look at in the future to try to understand this," Crew says. "There will be a wealth of new information to constrain the models."
Sonda Cassini zmienia obraz Układu Słonecznego
W artykule opublikowany 15 października na łamach Science naukowcy z Laboratorium Fizyki Stosowanej (APL - Applied Physics Laboratory) Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa przedstawiają nowy obraz heliosfery obszaru, w którym dominuje oddziaływanie Słońca - oraz sił, które ją kształtują. Obrazy wykonane przez jeden z sensorów sondy NASA Cassini - MIMI/INCA (Magnetospheric Imaging Instrument/Ion and Neutral Camera) wskazują, Ŝe heliosfera - wbrew temu co dotychczas uwaŜano - nie jest podobna do komety. pola magnetycznego. Obrazy te rewolucjonizują to jak myśleliśmy o heliosferze przezostatnie pięćdziesiąt lat. Słońce przemieszcza się przez Galaktykę niejak kometa, ale raczej jak duŜy, sferyczny bąbel Stamatios Krimigis
"Obrazy te rewolucjonizują to jak myśleliśmy o heliosferze przez ostatnie pięćdziesiąt lat. Słońce przemieszcza się przez Galaktykę nie jak kometa, ale raczej jak duŜy, sferyczny bąbel "- mówi Stamatios Krimigis, kierujący badaniami instrumentu MIMI. -" To niezwykłe, jak jedna obserwacja moŜe zmienić całkowicie koncept, który przez większość naukowców był uwaŜany za prawdziwy przez prawie pół wieku." Wypływający ze Słońca wiatr słoneczny rzeźbi w medium międzygwiezdnym coś na kształt bąbla. Modele obszaru granicznego między heliosferą a medium międzygwiezdnym oparte były na załoŜeniu Ŝe to względny przepływ tego medium i jego zderzenie z wiatrem słonecznym dominują w tym oddziaływaniu. To wytworzyłoby spłaszczony nos od strony, w którą przemieszcza się Słońce i wydłuŜony ogon, w kierunku przeciwnym. Dane dostarczone przez INCA wskazują, Ŝe interakcja wiatru słonecznego z medium międzygwiezdnym jest znacznie bardziej uzaleŜniona od ciśnienia cząstek oraz gęstości
"Mapa, którą uzyskaliśmy z obrazów dostarczonym przez INCA sugeruje, Ŝe ciśnienie gorącej populacji naładowanych cząstek i oddziaływanie pola magnetycznego medium międzygwiezdnego silnie wpływają na kształt heliosfery "- mówi Don Mitchell z APL. Od momentu kiedy sonda Cassini znalazła się na orbicie wokół Saturna w lipcu 2004 roku INCA prowadzi obserwacje neutralnych atomów o wysokich energiach pochodzących zarówno z otoczenia planety jak równieŜ ich rozkład na całym niebie. Atomy te są wytwarzane gdy protony o duŜych energiach - odpowiedzialne za ciśnienie skierowane na zewnątrz poza granicą, w której wiatr słoneczny zderza się z medium międzygwiezdnym - oddziałują z polem magnetycznym owego medium. "Obrazowanie za pomocą neutralnych atomów o wysokich energiach zademonstrowało swe moŜliwości badania dystrybucji jonów o wysokich energiach najpierw w obrębie ziemskiej magnetosfery, następnie w ogromnej magnetosferze Saturna, a obecnie w ogromnych strukturach przestrzeni kosmicznej - do samych granic oddziaływania Słońca "- kończy Edmond C. Roelof. Badania te w niezwykły sposób uzupełniają opublikowane właśnie wyniki uzyskane przez sondę IBEX badającą heliopauzę. Źródła: APL
57 z 104
(The Johns Hopkins University Apllied Physics Laboratory): Cassini Helps Redraw Shape of Solar System NASA: Cassini Data Help Redraw Shape of Solar System Ilustracja: JHU Applied Physics Laboratory Original press release follows: Cassini Helps Redraw Shape of Solar System In a paper published Oct. 15 in Science, researchers from the Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) present a new view of the region of the sun’s influence, or heliosphere, and the forces that shape it. Images from one of the Magnetospheric Imaging Instrument’s sensors, the Ion and Neutral Camera (MIMI/INCA), on NASA’s Cassini spacecraft suggest that the heliosphere may not have the comet-like shape predicted by existing models. “These images have revolutionized what we thought we knew for the past fifty years; the sun travels through the galaxy not like a comet but more like a big, round bubble” said Stamatios Krimigis, principal investigator for MIMI, which is orbiting Saturn. “It’s amazing how a single new observation can change an entire concept that most scientists had taken as true for nearly fifty years.” As the solar
58 z 104
wind flows from the sun, it carves out a bubble in the interstellar medium. Models of the boundary region between the heliosphere and interstellar medium have been based on the assumption that the relative flow of the interstellar medium and its collision with the solar wind dominate the interaction. This would create a foreshortened “nose” in the direction of the solar system’s motion, and an elongated “tail” in the opposite direction. The INCA images suggest that the solar wind’s interaction with the interstellar medium is instead more significantly controlled by particle pressure and magnetic field energy density. “The map we’ve created from INCA’s images suggests that pressure from a hot population of charged particles and interaction with the interstellar medium’s magnetic field strongly influence the shape of the heliosphere,” says Don Mitchell, MIMI/INCA co-investigator at APL. Since entering into orbit around Saturn in July of 2004, INCA has been mapping energetic neutral atoms near the planet, as well as their dispersal across the entire sky. The energetic neutral atoms are produced by energetic protons, which are responsible for the outward pressure of the heliosphere beyond the interface where the solar wind collides with the interstellar
medium, and which interact with the magnetic field of the interstellar medium. “Energetic neutral atom imaging has demonstrated its power to reveal the distribution of energetic ions, first in Earth’s own magnetosphere, next in the giant magnetosphere of Saturn and now throughout vast structures in space—out to the very edge of our sun’s interaction with the interstellar medium,” says Edmond C. Roelof, MIMI/INCA co-investigator at APL. Researchers from University of Arizona, Tucson, Southwest Research Institute, and University of Texas at San Antonio contributed to the article. The CassiniHuygens mission is a cooperative project of NASA, the European Space Agency and the Italian Space Agency. JPL, a division of the California Institute of Technology in Pasadena, manages the Cassini-Huygens mission for NASA’s Science Mission Directorate, Washington. The Cassini orbiter was designed, developed and assembled at JPL. The Magnetospheric Imaging Instrument was developed by APL
Naukowcy łapią międzygwiezdny wiatr
15 czerwca naukowcy i inŜynierowie Centrum Badań Kosmicznych Uniwersytetu New Hampshire (UNH) przedstawili podsumowanie pierwszej, sześciomiesięcznej kampanii obserwacyjnej sondy NASA Interstellar Boundary Explorer (IBEX). Sonda, wysłana na orbitę 19 października 2008 roku, niesie dwie bardzo czułe kamery zbudowane między innymi przy współpracy inŜynierów UNH. Sonda bada zewnętrzne regiony Układu Słonecznego wykorzystując neutralne atomy o wysokich energiach by stworzyć obraz obszaru, w którym Układ Słoneczny styka się z resztą Galaktyki.
Po raz pierwszy udało się nam uchwycić międzygwiezdny wiatr trzech rodzajów neutralnych cząstek - helu, wodoru i tlenu Eberhard Möbius
Pierwsze mapy wykonane w pasmach wysokiej i niskiej energii ukazują interakcję pędzącego z prędkością milionów km/godzin wiatru słonecznego z niskiej gęstości medium międzygwiezdnym opływającym Układ Słoneczny z prędkością około 100 000 km / godzinę w wyniku przemieszczania się Słońca w obrębie Galaktyki. Mapy ukazują całość obszaru przestrzeni w której wiatr słoneczny zderza się z międzygwiezdnym gazem tworząc obszar szoku końcowego - granicy ogromnego magnetycznego bąbla otaczającego Słońce, znanego jako heliosfera. Heliosfera stanowi pierwszą linię obrony Układu Słonecznego przed promieniowaniem kosmicznym. Dostarczone przez IBEX mapy, na których ujawniła się nie przewidywana przez modele teoretyczne jasna wstęga stanowi wyzwanie dla stworzenia nowych, opartych na obserwacjach, modeli umoŜliwiających wyjaśnienie jak pole magnetyczne medium międzygwiezdnego wpływa na kształt heliosfery. Według jednego z badaczy koordynujących misję - Eberharda Möbiusa z Instytutu Badań nad Ziemią, Oceanami i Kosmosem UNH moŜliwość wykorzystania
59 z 104
neutralnych atomów do stworzenia obrazów umoŜliwiła takŜe naukowcom "uchwycenie i analizę wiatru międzygwiezdnego na progu Układu Słonecznego." "Po raz pierwszy udało się nam uchwycić międzygwiezdny wiatr trzech rodzajów neutralnych cząstek - helu, wodoru i tlenu" -mówi Möbius, wskazując najjaśniejszy obszar na zdjęciach cząstek niskich energii. Podobnie jak woda opływająca skałę równieŜ rzeka elektrycznie naładowanej plazmy medium międzygwiezdnego jest zmuszona opływać heliosferę pod wpływem pola elektromagnetycznego. Przepływając przez ten region neutralne atomy wodoru i tlenu są częściowo odchylane pod wpływem ciśnienia, podczas gdy hel przenika na wprost. Porównując kierunki, z których docierają do sondy te trzy rodzaje atomów, naukowcy mogą określi subtelne odchylenia na granicy heliosfery i w ten sposób lepiej zrozumieć siły, które ją kształtują. "Właśnie zaczynamy otrzymywać pierwsze dane na temat interakcji otaczającego heliosferę medium międzygwiezdnego z nią samą, i te informacje dostarczają nam ogląd całości zjawisk tam zachodzących "- mówi Möbius. Dane sondy IBEX pomogą naukowcom zrozumieć zjawiska fizyczne zachodzące w strefie granicznej - w astrosferze - równieŜ innych gwiazd. "Nowe, zaskakujące odkrycia sondy IBEX zrewolucjonizują naszą wiedzę na temat heliosfery "- podsumowuje
kierujący badaniami IBEX Dave McComas z Southwest Research Institute. Źródła: UNH Media Relations: UNH Space Scientists Help Catch the Interstellar Wind Ilustracja: University of New Hampshire i Boston University Original press release follows: UNH Space Scientists Help Catch the Interstellar Wind On Thursday, Oct, 15, 2009, scientists and engineers from the University of New Hampshire’s Space Science Center will celebrate the announcement of the first major results from the National Aeronautics and Space Administration’s Interstellar Boundary Explorer (IBEX) mission, which will be published online Thursday in the journal Science in conjunction with a 2 p.m. press conference held at NASA headquarters in Washington, D.C. The mission launched October 19, 2008 and carries two ultra-high sensitivity cameras containing important components designed and built at UNH. From a highly elliptical Earth orbit the IBEX satellite is exploring the outer solar system using unique energetic neutral atom imaging (instead of photons of light) to create maps of the boundary between our solar system and the rest of our galaxy. The mission’s first global high-
60 z 104
and low-energy maps show the interactions between the million-mile-per-hour solar wind and the low-density material between the stars, known as the interstellar medium, which blows through the solar system as a gentler 60,000-mile-per-hour interstellar wind due to the Sun’s motion through our galactic neighborhood. The maps provide a “big-picture” view of the region in space where the solar wind collides with interstellar gas to form the termination shock – the boundary of the huge, magnetic bubble that surrounds the Sun known as the heliosphere. The heliosphere is the Earth’s first layer of protection from high-energy cosmic rays. The high-energy maps, which contain a bright “ribbon” snaking across the sky that nobody had expected, provide modelers with new real-world constraints needed to better understand how magnetic fields in the surrounding interstellar medium shape our heliosphere. According to mission co-investigator Eberhard Möbius of the UNH Institute for the Study of Earth, Oceans, and Space and department of physics, the capability to use neutral atoms to create an image has also allowed scientists to “catch and analyze the interstellar wind at Earth’s doorstep.” Says Möbius, “What we have managed to do for the first time is catch
the interstellar wind for three species of energetic neutral atoms – helium, hydrogen, and oxygen.” This image shows up as the brightest feature in the low-energy maps. Like water flowing around a rock in a river, the electrically charged “plasma” component of the interstellar medium is forced around the heliosphere due to electrical and magnetic forces (a fraction of all interstellar atoms have lost electrons; the resulting mix of positive ions and negative electrons forms a plasma). While passing through this region, neutral hydrogen and oxygen atoms are partially dragged along by the plasma whereas neutral helium passes straight through. By comparing the arrival directions of these three different species at the IBEX spacecraft, scientists extract the subtle deflection at the boundary of the heliosphere and, thus, learn about the forces that shape it. “We’re just now getting a handle on the interaction of the surrounding interstellar medium with the heliosphere and that’s providing us with the big picture,” Möbius says. More broadly, the IBEX data will help scientists understand the underlying physics operating in this same boundary region – the astrosphere – of other stars. “The new and unexpected findings by IBEX will revolutionize our understanding
of the heliosphere”, says IBEX principal investigator Dave McComas, of the Southwest Research Institute. Scientists and engineers at the UNH Space Science Center designed and built a major portion of IBEX’s sensor payload – the “time-of-flight” mass spectrometer that can identify specific species of energetic neutral atoms, the iris or “collimator” of the specialized cameras, and the star sensor that tells with very high accuracy from which direction the interstellar gas is coming. Two undergraduate students, Morgan O’Neill and George Clark, conducted independent research calibrating the star sensor over their four years at UNH – work that helped launch them both into Ph.D. programs upon graduation. IBEX is the latest in NASA’s series of low-cost, rapidly developed Small Explorers space missions. Southwest Research Institute (SwRI) in San Antonio, Texas, leads and developed the mission with a team of national and international partners. NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Md., manages the Explorers Program for NASA’s Science Mission Directorate in Washington. Funding for UNH’s role in the IBEX mission was received from NASA under a subcontract with SwRI. The University of New Hampshire, founded in 1866, is a world-class public research university with the feel of a New England liberal arts college. A land, sea, and space-grant university, UNH is the state's flagship public institution, enrolling 12,200 undergraduate and 2,200 graduate students.
61 z 104
Odnaleziono fragmenty bolidu z 25 września
Kiedy Tony Garchinski usłyszał głośny hałas tuŜ po 21:00 w piątek, 25 września, nie zastanawiał się specjalnie nad jego źródłem. Następnego dnia rano odkrył, Ŝe przednia szyba w samochodzie jego mamy została uszkodzona. Choć zauwaŜył nietypowe kamienie na masce samochodu, jednak o uszkodzenie samochodu podejrzewał wandali i zgłosił sprawę na policji.
Mamy niezwykłą sposobność badawczą, bowiem dzięki wideo znamy dynamikęi trajektorię meteorytu, a dzięki odnalezieniu jego fragmentu, moŜemyuzupełnić braki w układance. Mamy w ręku skałę, którą moŜemy zbadać wnajlepszych laboratoriach świata, a następnie moŜemy ją umiejscowić wUkładzie Słonecznym. Phil McCausland
Dwa tygodnie później Yvonne Garchinski, matka Tony'ego, usłyszała w mediach informacje, Ŝe naukowcy z Uniwersytetu Zachodniego Ontario poszukują w Zachodnim Grimsby fragmentów meteorytu. Wówczas zdała sobie sprawę kto, a raczej co, było odpowiedzialne za zniszczoną szybę w jej samochodzie. Tym czymś był 46 gramowy, w całości pokryty skorupą obtopieniową fragment meteorytu. Mający rozmiary piłki golfowej meteoryt naleŜy do klasy chondrytów zwyczajnych, uwaŜanych przez niektórych badaczy za najcenniejsze pamiątki z przeszłości Układu Słonecznego, bowiem zawierają w najmniejszym stopniu zmodyfikowany materiał z czasów powstawania planet. Jego wiek szacuje się na 4,6 miliarda lat. "Mamy niezwykłą sposobność badawczą, bowiem dzięki wideo znamy dynamikę i trajektorię meteorytu, a dzięki odnalezieniu jego fragmentu, moŜemy uzupełnić braki w układance.
62 z 104
Mamy w ręku skałę, którą moŜemy zbadać w najlepszych laboratoriach świata, a następnie moŜemy ją umiejscowić w Układzie Słonecznym. MoŜemy umieścić ją tam, skąd pochodzi "- wyjaśnia Phil McCausland z Uniwersytetu Western Ontario. -" W historii tylko dla kilkunastu meteorytów mieliśmy taką moŜliwość." Prof. Peter Brown dodaje: -"MoŜna to porównać do wysłania sondy po próbkę, w konkretne miejsce Układu Słonecznego i z powrotem. Jednak w tym przypadku próbka sama do nas dotarła. Nie musimy wydawać ogromnych sum pieniędzy aby wysłać statek kosmiczny." "Określiliśmy jego orbitę, miejsce skąd pochodzi, a więc mamy próbkę materiału z określonego otoczenia. Podobnie jak w geologii, sama próbka moŜe być interesująca, ale znajomość miejsca skąd pochodzi znaczy o wiele więcej. Dla większości meteorytów nie znamy miejsca pochodzenia. Dla tego znamy." Yvonne Garchinski wypoŜyczyła meteoryt Uniwersytetowi, bowiem wedle prawa kanadyjskiego naleŜy on do właściciela gruntu, na którym został znaleziony. Źródła: teleskopy.net: Bolid nad południowym Ontario Western News: Recovered meteorite tracked from
space Ilustracja: University of Western Ontario/Doug Welch (Dept of Physics and Astronomy, McMaster University) Original press release follows: Recovered meteorite tracked from space When Tony Garchinski heard a loud crash just after 9 p.m. on Friday, September 25 he didn't think much of it. That is, until he awoke the next morning to find the windshield of his mom's Nissan Pathfinder with a huge crack in it. Making note of the 'unusual' rocks he later found on the car's hood, Garchinski chalked up the incident to vandalism and filed a police report. It wasn’t until two weeks later that his mother, Yvonne Garchinski, heard media reports that researchers from The University of Western Ontario were searching West Grimsby, Ont. for possible fragments of a freshly fallen meteorite. The Garchinskis realized who the real culprit was in the case of the broken windshield -- or more specifically, what. The ‘what’ was a 46-gram (approx. the size of a golf ball) completely fusion-crusted (melted exterior) fragment of an ‘ordinary chondrite’ meteorite. Chondrites are arguably the most important type of meteorite because they are the least processed of meteorites and provide a window into the material which formed the early
solar system. The meteorite is estimated to be 4.6 billion years old. Western Associate Professor Peter Brown, an expert in the study of meteors and meteorite falls, and Phil McCausland, a postdoctoral fellow at Western’s Centre for Planetary Science & Exploration, presented the found meteorite to the media today at the Garchinski home in Grimsby, with the family on hand to tell a remarkable story. McCausland has been leading the university’s ground search since seven ‘all-sky’ cameras of Western’s Southern Ontario Meteor Network (SOMN) captured rare video footage of the meteor event on September 25. “Having both the video and the sample is golden because we get the dynamic information and the orbital direction from the video, and by having recovered material on the ground, we can complete the picture. We can take a rock that we now have in hand and we can study it in the best laboratories in the world and we can put it back into its solar system context. We can put it back into where it came from,” explains McCausland. “In all of history, only about a dozen meteorite falls have that kind of record.” Brown says, “Scientifically, it’s equivalent to a sample return mission, which is sending a spacecraft
out to a known location in the solar system and bringing back a sample. In this case though, the sample comes to us. We don’t have to spend huge sums of money to send a spacecraft to get the sample. “We’ve worked out the orbit, where it came from, so it becomes a material within context. It’s like a geologist who can pick up a rock which may be interesting, but if you know where it came from, that context, it means so much more. Most meteorites - we don’t have the context. This one we do.” Yvonne Garchinski has loaned the ‘pristine’ meteorite sample to Western but it remains her property as meteorites found in Canada belong to the owner of the land upon which they are discovered. The Western-led search continues in West Grimsby and both Brown and McCausland believe more meteorite fragments will be found. In fact, the Garchinski property is a mere 200 meters off the fall line of the meteorite the Western Meteor Physics Group calculated using data from its video, radar and sound detection systems. Meteorites may best be recognized by their dark and scalloped exterior, and are usually denser than normal rock and will often attract a fridge magnet due to their metal content. Meteorites may be found in a small hole produced by their fall into soil. Meteorites are not dangerous, but recovered meteorites should be placed in a clean plastic bag or container and handled as little as possible to preserve their scientific information. Bolid-1
63 z 104
64 z 104
Astronomiczna jesień (nie tylko) w Bibliotece
Od 11 października br. Miejska Biblioteka Publiczna w Bytomiu realizuje projekt "Astronomiczna jesień (nie tylko) w Bibliotece", który skierowany jest do szerokiego kręgu odbiorców: dzieci, młodzieŜy a takŜe osób dorosłych <> Motywem przewodnim projektu będzie astronomia, w związku z ogłoszeniem roku 2009 Międzynarodowym Rokiem Astronomii. Podjęte działania pozwolą zaakcentować związki astronomii z kulturą: literaturą, muzyką i fotografią. Uczestnicy będą mogli „odkrywać Wszechświat” słuchając poezji i muzyki, uczestnicząc w popularyzujących astronomię wykładach i spotkaniach autorskich. JuŜ 21 października (najbliŜsza środa) zapraszamy na dwa spotkania w ramach projektu Astronomiczna jesień (nie tylko) w Bibliotece. JuŜ o godzinie 11.00 spotkanie z doktorem Jerzym Kuczyńskim – przedstawicielem Planetarium i Obserwatorium Astronomicznego w Chorzowie, który opowie nam historie lądowania na KsięŜycu. O godzinie 18.00 czeka na nas nie lada gratka – przedstawiciele Polskiego Towarzystwa Miłośników Astronomii (oraz teleskopy.net bo ja tam jadę jako "wsparcie sprzętowe") postarają się zarazić nas swoją miłością do astronomii. Będzie moŜna zobaczyć jak w amatorski sposób bawić się w astronomią w zaciszu domowym, poznać sprzęt. MoŜe ktoś z nas złapie bakcyla? Źródła: Miejska Biblioteka Publiczna w Bytomiu Ilustracja: Miejska Biblioteka Publiczna w Bytomiu
Sonda LCROSS rejestruje wszystkie fazy zderzenia Centaura
Sonda NASA LCROSS (Lunar CRater Observation and Sensing Satellite) przekazała fascynujące dane dotyczące zderzenia modułu Centaur zanim sama uległa zniszczeniu uderzając w powierzchnię KsięŜyca wewnątrz krateru Cabeus. Dziewięć instrumentów sondy LCROSS zarejestrowało wszystkie fazy zderzenia - rozbłysk w momencie zderzenia, obłok wyrzuconych szczątków oraz utworzenie krateru udarowego.
Obrazy dna krateru Cabeus umoŜliwią nam rekonstrukcję przebiegu zderzenia, co z kolei ułatwi nam zrozumienie obserwacji błysku i wyrzuconego obłoku Anthony Colaprete
"Jesteśmy zachwyceni uzyskanymi danymi "mówi Anthony Colaprete, kierujący misją LCROSS. -" Zespół intensywnie je analizuje, a same dane zdają się być najwyŜszej jakości."
65 z 104
Dzięki spektrometrowi rejestrującemu pasmo od fal widzialnych po ultrafioletowe uzyskano równieŜ widma emisyjne i absorbcyjne błysku. PoniewaŜ róŜne materiały emitują lub absorbują światło w róŜnych częściach widma pomiary te posłuŜą do określenia składu wyrzuconego obłoku. Pracujące do ostatniej sekundy kamery termiczne i bliskiej podczerwieni przesłały zdjęcia krateru utworzonego przez Centaura z rozdzielczością lepszą niŜ 2 metry / piksel. Zdjęcia wskazują, Ŝe utworzył się krater o
Kamery i spektrometry rejestrujące pasma z zakresu od bliskiej podczerwieni, przez pasmo widzialne po ultrafiolet dostarczyły obrazów słabego, ale wyraźnie widocznego obłoku wyrzuconego w wyniku zderzenia pyłu. "Mamy wyraźne dane obłoku pary i drobnego pyłu "- mówi Colaprete. -" W obszarze przewidywanych modeli obłok ten jest przy dolnej granicy jasności co moŜe być waŜną wskazówką do oceny właściwości materiału, z którym zderzył się Centaur."
średnicy około 28 metrów.
Jasność, kształt i widoczność obłoku pyłu dostarczają kolejnych informacji na temat składu i stanu gruntu w miejscu zderzenia.
Źródła:
Za pomocą obu kamer obrazujących w średniej podczerwieni (MIR) sonda LCROSS zarejestrowała takŜe rozbłysk w momencie uderzenia Centaura trwający kilka sekund. Temperatura błysku dostarcza kolejnych wskazówek dotyczących składu materii w miejscu zderzenia.
66 z 104
"Obrazy dna krateru Cabeus są fascynujące "- mówi Colaprete. -" UmoŜliwią nam one rekonstrukcję przebiegu zderzenia, co z kolei ułatwi nam zrozumienie obserwacji błysku i wyrzuconego obłoku." W nadchodzących tygodniach zespół LCROSS będzie kontynuował analizę i weryfikację danych.
NASA: NASA'S LCROSS Captures All Phases of Centaur Impact Ilustracja: NASA Original press release follows: NASA'S LCROSS Captures All Phases of Centaur Impact NASA’s Lunar CRater Observation and Sensing Satellite (LCROSS) was a smashing success, returning tantalizing data about the Centaur impact before the spacecraft itself impacted the surface
of the moon. Last week, plunging headlong into Cabeus crater, the nine LCROSS instruments successfully captured each phase of the impact sequence: the impact flash, the ejecta plume, and the creation of the Centaur crater. "We are blown away by the data returned," said Anthony Colaprete, LCROSS principal investigator and project scientist. "The team is working hard on the analysis and the data appear to be of very high quality.” Within the ultraviolet/visible and near infra-red spectrometer and camera data was a faint, but distinct, debris plume created by the Centaur's impact. "There is a clear indication of a plume of vapor and fine debris," said Colaprete. “Within the range of model predictions we made, the ejecta brightness appears to be at the low end of our predictions and this may be a clue to the properties of the material the Centaur impacted.” The magnitude, form, and visibility of the debris plume add additional information about the concentrations and state of the material at the impact site. The LCROSS spacecraft also captured the Centaur impact flash in both mid-infrared (MIR) thermal cameras over a couple of seconds. The temperature of the flash provides valuable information about the composition of the material at the impact site. LCROSS also captured emissions
67 z 104
and absorption spectra across the flash using an ultraviolet/visible spectrometer. Different materials release or absorb energy at specific wavelengths that are measurable by the spectrometers. With the spacecraft returning data until virtually the last second, the thermal and near-infrared cameras returned excellent images of the Centaur impact crater at a resolution of less than 6.5 feet (2 m). The images indicate that the crater was about 92 feet (28 m) wide. "The images of the floor of Cabeus are exciting," said Colaprete. "Being able to image the Centaur crater helps us reconstruct the impact process, which in turn helps us understand the observations of the flash and ejecta plume." In the coming weeks, the LCROSS team and other observation assets will continue to analyze and verify data collected from the LCROSS impacts. Any new information will undergo the normal scientific review process and will be released as soon as it is available.
ALARM OBSERWACYJNY: Orionidy 2009
W tym tygodniu ma miejsce maksimum aktywności Orionidów. Najlepszy moment obserwacji nastąpi 21 i 22 października przed wschodem Słońca (około 5-ej rano). W tym czasie Ziemia będzie przechodzić przez najgęstszy obszar strumienia pozostałości komety Halleya/
Ziemia przejdzie przez strumień drobnych fragmentów pozostawionych przez kometę Halleya. Drobiny kometarnego pyłu zderzające się z atmosferą z duŜymi prędkościami powinny dać nam kilkanaście a nawet więcej meteorów na godzinę. Bill Cooke
Orionidy pojawiają się co roku, gdy Ziemia przemieszcza się przez region zanieczyszczony pozostałościami po komecie. W normalnych latach produkują 10 do 20 mateorów na godzinę. Jednak w ostatnich latach ich aktywność była znacznie większa. "Od 2006 roku Orionidy są jednym z najlepszych rojów w ciągu roku, produkując 60 i więcej meteorów na godzinę "- mówi Cooke. Według japońskich naukowców badających meteory - Mikiya Sato i Jun-ichi Watanabe rok 2006 był pierwszym, w którym Ziemia zetknęła się z bardzo starymi szczątkami komety. "Sądzimy, Ŝe większa aktywność 2006 roku była spowodowana śladami pyłowymi wyrzuconymi przez kometę 1P/Halley w 1266, 1198 i 911 roku przed naszą erą "- piszą w artykule "Origin of the 2006 Orionid Outburst" opublikowanym w 2007 roku na łamach Publications of the Astronomical Society of Japan. W swoich badaniach Japończycy wykorzystali komputerowe modele by zbadać strukturę i ewolucję
strumieni pozostałości po komecie Halleya na przestrzeni ostatnich 3400 lat. Szczątki, które zderzyły się z Ziemską atmosferą w 2006 roku były jednymi z najstarszych jakie badali. Obfitowały równieŜ w duŜe meteoroidy produkujące jasne bolidy. Powtórne roje w 2007 i 2008 równieŜ obfitowały w meteory. Japończycy wskazują równieŜ, Ŝe te stare strumienie są szerokie i dają równie szerokie maksima, trwające kilka dni wokół maksimum. A zatem jeŜeli chmury przeszkodzą 21-ego warto próbować w kolejne noce. Ponadto KsięŜyc nie będzie znaczącą przeszkodą podczas obserwacji, poniewaŜ jest tuŜ po nowiu i będzie niewidoczny na porannym niebie. Źródła: Science@NASA: The 2009 Orionid Meteor Shower Ilustracja: Stellarium Original press release follows: The 2009 Orionid Meteor Shower The Orionid meteor shower peaks this week and it could be a very good show. "Earth is passing through a stream of debris from Halley's Comet, the source of the Orionids," says Bill Cooke of NASA's Meteoroid Environment Office. "Flakes of comet dust hitting the atmosphere should give us dozens of meteors per hour." The best time to look is before sunrise on Wednesday,
68 z 104
Oct. 21st. That's when Earth encounters the densest part of Halley's debris stream. Observing is easy: Wake up a few hours before dawn, brew some hot chocolate, go outside and look up. No telescope is required to see Orionids shooting across the sky. Orionids appear every year around this time when Earth orbits through an area of space littered with debris from the ancient comet. Normally, the shower produces 10 to 20 meteors per hour, a modest display. The past few years, however, have been much better than usual. "Since 2006, the Orionids have been one of the best showers of the year, with counts of 60 or more meteors per hour," says Cooke. According to Japanese meteor scientists Mikiya Sato and Jun-ichi Watanabe, 2006 marked Earth's first encounter with some very old debris. "We have found that the [elevated activity of 2006] was caused by dust trails ejected from 1P/Halley in 1266 BC, 1198 BC, and 911 BC," they wrote in the August 2007 edition of Publications of the Astronomical Society of Japan. In their paper "Origin of the 2006 Orionid Outburst," Sato and Watanabe used a computer to model the structure and evolution of Halley's many debris streams stretching back in time as far as 3400 years. The debris that hit Earth in 2006 was among the oldest they studied and was rich in large fireball-producing meteoroids. Repeat
69 z 104
encounters produced good displays in 2007 and 2008â&#x20AC;&#x201D;and "the meteoroids are expected to approach Earth [again] in 2009," say Sato and Watanabe. They note that these old broad streams tend to produce equally broad showers, lasting several nights around the peak. So, if clouds interfere on the 21st, try again on the 22nd or 23rd. The phase of the Moon favors a good show. The Moon is almost new and completely absent from the pre-dawn sky at the time of the shower's peak. Bright moonlight will not be a problem. Last but not least, the display will be framed by some of the prettiest stars and planets in the night sky. In addition to Orionids, you'll see brilliant Venus, red Mars, the dog star Sirius, and bright winter constellations such as Orion, Gemini and Taurus. Even if the shower is a dud, the rest of the sky is dynamite. Set your alarm and enjoy the show.
Trzydzieści dwie nowe exoplanety
W trakcie międzynarodowej konferencji ESO/CAUP w Porto zespół, który zaprojektował i zbudował spektrometr HARPS (High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher) zainstalowany na 3,6 metrowym teleskopie ESO poinformował o odkryciu 32 nowych exoplanet przypieczętowując status HARPS jako najskuteczniejszego obecnie narzędzia poszukiwania planet poza Układem Słonecznym. Jednocześnie w wyniku odkryć liczba planet o małych masach wzrosła o 30%. W ciągu ostatnich pięciu lat HARPS odkrył ponad 75 z znanych 400 exoplanet.
HARPS to unikalny, ekstremalnie precyzyjny instrument idealnie nadający się do odkrywania obcych światów. Zakończyliśmy wstępny, pięcioletni program badań z wynikami, które znacznie przerosły oczekiwania. Stéphane Udry
Najnowszy pakiet odkrytych exoplanet obejmuje 32 nowe odkrycia. Razem z nimi, dane HARPS posłuŜyły do odkrycia ponad 75 planet w 30 układach planetarnych. Jako szczególnie warte podkreślenia, poszukiwania małych planet o masach najwyŜej kilkukrotnie większych od masy Ziemi, określanych mianem super-Ziem lub planet zbliŜonych do Neptuna - zyskały niezwykłe przyspieszenie, bowiem to właśnie dane HARPS umoŜliwiły odkrycie 24 z 28 znanych planet o masach mniejszych niŜ dwudziestokrotność masy Ziemi. Podobnie jak miało to miejsce wcześniej równieŜ nowo odkryte mało masywne exoplanety w większości znajdują się w złoŜonych układach planetarnych, w których znajduje się nawet do pięciu planet. W 1999 ESO rozpoczęło poszukiwania wysokiej rozdzielczości precyzyjnego spektrografu, który miał zostać zainstalowany na 3,6 metrowym teleskopie ESO w obserwatorium La Silla w Chile. Michel Mayor z Obserwatorium w Genewie kierował konsorcjum, które zaprojektowało
i zbudowało HARPS, a następnie w 2003 roku zainstalowało spektrograf w Chile. Spektrograf HARPS umoŜliwia precyzyjne pomiary przemieszczeń gwiazd, wynikające z małych zmian prędkości radialnej - rzędu 3,5 km/godzinę. Taka precyzja jest krytycznie istotna dla odkrywania exoplanet z zastosowaniem metody badania prędkości radialnych. W zamian za zbudowanie instrumentu konsorcjum HARPS uzyskało 100 nocy obserwacyjnych rocznie na pięć lat celem przeprowadzenia najambitniejszego z dotychczasowych projektu systematycznego poszukiwania exoplanet poprzez regularne mierzenie prędkości radialnych setek gwiazd. W ramach programu odkryto, między innymi pierwszą super-Ziemię (µ ARA, 2004), potrójny układ exo-neptunów wokół gwiazdy HG 69830 (2006), pierwszą super-Ziemię w ekostrefie wokół gwiazdy Gliese 581 (Gliese 581d, 2007), oraz w tym samym układzie, w 2009 roku, najlŜejszą exoplanetę wokół normalnej gwiazdy (Gliese 581e). RównieŜ w 2009 roku odkryto exoplanetę o gęstości podobnej do ziemskiej, być moŜe pokrytą lawą. "Obserwacje ukazały astronomom niezwykłą róŜnorodność systemów planetarnych i pomagają nam zrozumieć jak powstają "mówi członek zespołu Nuno Santos. Konsorcjum HARPS wybiera gwiazdy bardzo ostroŜnie, tworząc podprogramu nakierowane na poszukiwanie planet wokół gwiazd podobnych do Słońca, gwiazd
70 z 104
karłów o małych masach, lub gwiazd o mniejszej metaliczności od Słońca. Dzięki temu równieŜ liczba exoplanet wokół gwiazd o małych masach wzrosła dramatycznie wśród nich jest kilka super-Ziem oraz olbrzymich planet. "Wybierając karły klasy M precyzja HARPS pozwoliła nam szukać exoplanet w przedziale temparatur i mas blisko, a czasem nawet wewnątrz, ekosfer tych gwiazd "mówi Xavier Bonfils. Zespół odkrył takŜe trzy potencjalne exoplanety wokół gwiazd o niskiej metaliczności. Teorie przewidują, Ŝe wokół takich gwiazd planety tworzą się rzadziej. Odkrycie planet o masach kilkukrotnie przekraczających masę Jowisza w ich towarzystwie jest kolejnym krokiem do budowy lepszych modeli powstawania układów planetarnych. Źródła: ESO: 32 New Exoplanets Found Ilustracja: ESO/L. Calçada Original press release follows: 32 New Exoplanets Found Today, at an international ESO/CAUP exoplanet conference in Porto, the team who built the High Accuracy Radial Velocity Planet Searcher, better known as HARPS, the spectrograph for ESO's 3.6-metre telescope, reports on the incredible discovery of some 32 new exoplanets, cementing HARPS's position as the world’s foremost
71 z 104
exoplanet hunter. This result also increases the number of known low-mass planets by an impressive 30%. Over the past five years HARPS has spotted more than 75 of the roughly 400 or so exoplanets now known. "HARPS is a unique, extremely high precision instrument that is ideal for discovering alien worlds," says Stéphane Udry, who made the announcement. “We have now completed our initial five-year programme, which has succeeded well beyond our expectations.” The latest batch of exoplanets announced today comprises no less than 32 new discoveries. Including these new results, data from HARPS have led to the discovery of more than 75 exoplanets in 30 different planetary systems. In particular, thanks to its amazing precision, the search for small planets, those with a mass of a few times that of the Earth — known as super-Earths and Neptune-like planets — has been given a dramatic boost. HARPS has facilitated the discovery of 24 of the 28 planets known with masses below 20 Earth masses. As with the previously detected super-Earths, most of the new low-mass candidates reside in multiplanet systems, with up to five planets per system. In 1999, ESO launched a call for opportunities to build a high resolution, extremely precise spectrograph for the ESO 3.6-metre telescope at La Silla, Chile.
Michel Mayor, from the Geneva Observatory, led a consortium to build HARPS, which was installed in 2003 and was soon able to measure the back-andforward motions of stars by detecting small changes in a star’s radial velocity — as small as 3.5 km/hour, a steady walking pace. Such a precision is crucial for the discovery of exoplanets and the radial velocity method, which detects small changes in the radial velocity of a star as it wobbles slightly under the gentle gravitational pull from an (unseen) exoplanet, has been most prolific method in the search for exoplanets. In return for building the instrument, the HARPS consortium was granted 100 observing nights per year during a five-year period to carry out one of the most ambitious systematic searches for exoplanets so far implemented worldwide by repeatedly measuring the radial velocities of hundreds of stars that may harbour planetary systems. The programme soon proved very successful. Using HARPS, Mayor’s team discovered — among others — in 2004, the first super-Earth (around µ Ara; ESO 22/04); in 2006, the trio of Neptunes around HD 69830 (ESO 18/06); in 2007, Gliese 581d, the first super Earth in the habitable zone of a small star (ESO 22/07); and in 2009, the lightest exoplanet so far detected around a normal star, Gliese
581e (ESO 15/09). More recently, they found a potentially lava-covered world, with density similar to that of the Earth’s (ESO 33/09). “These observations have given astronomers a great insight into the diversity of planetary systems and help us understand how they can form,” says team member Nuno Santos. The HARPS consortium was very careful in their selection of targets, with several sub-programmes aimed at looking for planets around solar-like stars, low-mass dwarf stars, or stars with a lower metal content than the Sun. The number of exoplanets known around low-mass stars — so-called M dwarfs — has also dramatically increased, including a handful of super Earths and a few giant planets challenging planetary formation theory. “By targeting M dwarfs and harnessing the precision of HARPS we have been able to search for exoplanets in the mass and temperature regime of super-Earths, some even close to or inside the habitable zone around the star,” says co-author Xavier Bonfils. The team found three candidate exoplanets around stars that are metal-deficient. Such stars are thought to be less favourable for the formation of planets, which form in the metal-rich disc around the young star. However, planets up to several Jupiter masses have been found orbiting metal-deficient stars, setting an important constraint for planet formation models. Although the first phase of the observing programme is now officially concluded, the team will pursue their effort with two ESO Large Programmes looking for super-Earths around solar-type stars and M dwarfs and some new announcements are already foreseen in the coming months, based on the last five years of measurements. There is no doubt that HARPS will continue to lead the field of exoplanet discoveries, especially pushing towards the detection of Earth-type planets.
72 z 104
Gigantyczny krater u wybrzeŜy Indii
Tajemniczy basen u zachodnich wybrzeŜy Indii moŜe być największym, otoczonym wieloma pierścieniami, kraterem jak zachował się na Ziemi. JeŜeli potwierdzą się wyniki zaprezentowanych w trakcie dorocznej konferencji Amerykańskiego Stowarzyszenia Geologicznego (GSA) badań, to właśnie wydarzenie, które utworzyło ten krater, mogło być odpowiedzialne za masowe wymieranie sprzed 65 milionów lat, które oznaczało kres ery dinozaurów. kierując je w stronę Afryki. Jest to największy znany krater na Ziemi, a bolidktóry go utworzył, o rozmiarach około 40km, tworzy własną tektonikę Sankar Chatterjee
Sankar Chatterjee z Uniwersytetu Texas Tech wraz z zespołem naukowców zbadał szczegółowo ogromny basen Shiva, zatopioną depresję leŜącą na zachód od wybrzeŜy Indii, intensywnie wykorzystywaną jako bogate złoŜe ropy naftowej i gazu ziemnego. Niektóre z najwydajniejszych złóŜ tych ropy i gazu to złoŜone struktury pochodzenia impaktowego. "JeŜeli mamy rację, to jest to największy znany krater na Ziemi "- mówi Chatterjee. -" A bolid który go utworzył, o rozmiarach około 40km, tworzy własną tektonikę." Dla porównania asteroida, która utworzyła krater Chicxulub przy półwyspie Yucatan w Meksyku miała średnicę ok 8 - 10 km. Trudno sobie wyobrazić kataklizm tych rozmiarów. Jednak, jeŜeli naukowcy mają rację, zderzenie Shiva odparowało skorupę ziemską w punkcie uderzenia odsłaniając rozpalony płaszcz, który wypełnił krater. Bardzo moŜliwe, Ŝe zderzenie nasiliło aktywność wulkaniczną w rejonie trapów Dekanu, pokrywając znaczną część Indii lawą wulkaniczną. Co więcej, uderzenie oderwało Seszele od indyjskiej płyty tektonicznej
Dowody geologiczne są dramatyczne. Zewnętrzny pierścień basenu Shiva ma średnicę około 500 kilometrów i otacza centralne wzniesienie - Bombay High wznoszące się prawie 5,5 kilometra nad dnem oceanu. Większość krateru jest skryta pod szelfem kontynentalnym Indii, jednak tak, gdzie dociera do brzegu pojawiają się wysokie klify, aktywne uskoki tektoniczne i gorące źródła. Zderzenie najwyraźniej zniszczyło większą część mającej 50 kilometrów grubości warstwy granitu na zachód od brzegów subkontynentu. Zespół planuje wyprawę do Indii w celu zbadania próbek skał pobranych z rejonów centralnych basenu, mając nadzieję, iŜ badania te rozstrzygną czy powstał on w wyniku gigantycznej kolizji. "Skały z dna krateru powinny dostarczyć nam dowodów zderzenia w postaci zniszczonych i przetopionych minerałów. Mamy nadzieję znaleźć tam brekcje, kwarc udarowy i anomalie irydowe "- mówi Chatterjee. Asteroidy zawierają znaczne ilości irydu, i tego typu anomalie są dobrym wskaźnikiem iŜ mamy do czynienia ze zderzeniem. Od redakcji... a jeŜeli wszystkie te kratery czyli Shiva, Chicxulub i Bołtysz powstały w wyniku rozpadu jednego obiektu. Taka fragmentacja była obserwowana na przykład w 1994 roku w trakcie zderzenia komety Shoemaker-Levy 9 z Jowiszem. Źródła:
73 z 104
target="_blank">The Geological Society of America: Giant Impact Near India -- Not Mexico -- May Have Doomed Dinosaurs Ilustracja: The Geological Society of America: Original press release follows: Giant Impact Near India -- Not Mexico -- May Have Doomed Dinosaurs A mysterious basin off the coast of India could be the largest, multiringed impact crater the world has ever seen. And if a new study is right, it may have been responsible for killing the dinosaurs off 65 million years ago. Sankar Chatterjee of Texas Tech University and a team of researchers took a close look at the massive Shiva basin, a submerged depression west of India that is intensely mined for its oil and gas resources. Some complex craters are among the most productive hydrocarbon sites on the planet. Chatterjee will present his research at this month's Annual Meeting of the Geological Society of America in Portland, Oregon. “If we are right, this is the largest crater known on our planet,” Chatterjee said. “A bolide of this size, perhaps 40 kilometers (25 miles) in diameter creates its own tectonics.” By contrast, the object that struck the Yucatan Peninsula, and is commonly thought to have killed the dinosaurs was between
74 z 104
8 and 10 kilometers (5 and 6.2 miles) wide. It's hard to imagine such a cataclysm. But if the team is right, the Shiva impact vaporized Earth's crust at the point of collision, leaving nothing but ultra-hot mantle material to well up in its place. It is likely that the impact enhanced the nearby Deccan Traps volcanic eruptions that covered much of western India. What's more, the impact broke the Seychelles islands off of the Indian tectonic plate, and sent them drifting toward Africa. The geological evidence is dramatic. Shiva's outer rim forms a rough, faulted ring some 500 kilometers in diameter, encircling the central peak, known as the Bombay High, which would be 3 miles tall from the ocean floor (about the height of Mount McKinley). Most of the crater lies submerged on India's continental shelf, but where it does come ashore it is marked by tall cliffs, active faults and hot springs. The impact appears to have sheared or destroyed much of the 30-mile-thick granite layer in the western coast of India. The team hopes to go India later this year to examine rocks drill from the center of the putative crater for clues that would prove the strange basin was formed by a gigantic impact. “Rocks from the bottom of the crater will tell us the telltale sign of the impact event from shattered and melted target rocks. And we want to see if there are breccias, shocked quartz, and an iridium anomaly,” Chatterjee said. Asteroids are rich in iridium, and such anomalies are thought of as the fingerprint of an impact.
Nowy teleskop kosmiczny nabiera kształtów
Teleskop kosmiczny NASA James Webb Space Telescope (JWST) zaczyna nabierać kształtów. Niedawno do Centrum Lotów Kosmicznych NASA Goddard SFC została dostarczony szkielet platformy instrumentacyjnej ISIM (Integrated Science Instrument Module), która będzie testowana przez wydział integracji systemów orbitalnych - SSDIF (Spacecraft Systems Development and Integration Facility). ISIM to jeden z najwaŜniejszych modułów struktury teleskopu Webb obejmując szkielet, cztery instrumenty badawcze, elektronikę sterującą oraz inne komponenty. Szkielet ISIM to struktura, na której zamontowane zostaną intrumenty naukowe teleskopu: kamera średniej podczerwieni (MIRI), kamera bliskiej podczerwieni (NIRCam), spektrograf bliskiej podczerwieni (NIRSpec) oraz sensor precyzyjnego śledzenia (FGS). KaŜdy z tych instrumentów został zaprojektowany i zbudowany przez rozmaitych partnerów programu JWST na świecie. Kiedy zostanie ostatecznie złoŜony ISIM będzie miał rozmiary nieduŜego pokoju, a jego struktura będzie funkcjonować jak szkielet podtrzymujący wszystkie instrumenty. Przystosowany do pracy w bardzo niskich temperaturach szkielet ISIM został zaprojektowany przez inŜynierów Goddard SFC i zbudowany przez firmę Alliant Techsystems (ATK). Firma ATK buduje równieŜ płytę główną - Backplane teleskopu J.Webba. Obecnie szkielet ISIM przejdzie rygorystyczne testy sprawdzające czy jest w stanie przetrwać obciąŜenia związane z umieszczeniem na orbicie, a następnie zapewnić precyzyjne wsparcie instrumentom w ekstremalnych warunkach przestrzeni kosmicznej. Po pozytywnym ukończeniu testów rozpocznie się montaŜ pozostałych podzespołów ISIM oraz instrumentów naukowych. Źródła: NASA: James Webb Space Telescope Begins to Take Shape at Goddard Zdjęcie: NASA, Chris Gunn Original press release follows: James Webb Space Telescope Begins to Take Shape at Goddard NASA's James Webb Space Telescope is starting to come together. A major component of the telescope, the Integrated Science Instrument Module structure, recently arrived at NASA Goddard Space Flight Center in Greenbelt,
75 z 104
Md. for testing in the Spacecraft Systems Development and Integration Facility. The Integrated Science Instrument Module, or ISIM, is an important component of the Webb telescope. The ISIM includes the structure, four scientific instruments or cameras, electronics, harnesses, and other components. The ISIM structure is the "backbone" of the ISIM. It is similar to the chassis of a car. Just as a car chassis provides support for the engine and holds other components, the ISIM Structure supports and holds the four Webb telescope science instruments : the Mid-Infrared Instrument (MIRI), the Near-Infrared Camera (NIRCam), the Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) and the Fine Guidance Sensor (FGS). Each of these instruments were created and assembled by different program partners around the world. When fully assembled, the ISIM will be the size of a small room with the structure acting as a skeleton supporting all of the instruments. Ray Lundquist, ISIM Systems Engineer, at NASA Goddard, commented that "The ISIM structure is truly a one-of-a-kind item. There is no second ISIM being made." Before arriving at Goddard, the main ISIM structure – a state of the art, cryogeniccompatible, optical structure was designed by a team of engineers at Goddard, and assembled by Alliant Techsystems (ATK) at its Magna,
Utah facility. That's the same facility where the Webb Telescope's Backplane is also being assembled. Now that the structure has arrived at Goddard, it will undergo rigorous qualification testing to demonstrate its ability to survive the launch and extreme cold of space, and to precisely hold the science instruments in the correct position with respect to the telescope. Once the ISIM structure passes its qualification testing, the process of integrating into it all of the other ISIM Subsystems, including the Science Instruments, will begin. Each of the four instruments that will be housed in the ISIM is critical to the Webb telescope's mission. The MIRI instrument will provide information on the formation and evolution of galaxies, the physical processes of star and planet formation, and the sources of life-supporting elements in other solar systems. The NIRCam will detect the first galaxies to form in the early universe, map the morphology and colors of galaxies; detect distant supernovae; map dark matter and study stellar populations in nearby galaxies. NIRSpec's microshutter cells can be opened or closed to view or block a portion of the sky which allows the instrument to do spectroscopy on many objects simultaneously, measuring the distances to galaxies and determining their chemical content. The FGS is a broadband
guide camera used for both "guide star" acquisition and fine pointing. The FGS also includes the scientific capability of taking images at individual wavelengths of infrared light to study chemical elements in stars and galaxies. In addition to designing the ISIM structure, NASA Goddard provides other infrastructure subsystems critical for the operation of the instruments, including the ISIM Thermal Control Subsystem; ISIM Control and Data Handling Subsystem; ISIM Remote Services Unit; ISIM Flight Software; ISIM Electronics Compartment, and ISIM Harness Assemblies. The ISIM itself is very complicated and is broken into three distinct areas: The first area involves the cryogenic instrument module. This is a critical area, because it keeps the instrument cool. Otherwise, the Webb telescope's heat would interfere with the science instrumentsâ&#x20AC;&#x2122; infrared cameras. So, the module keeps components as cold as -389 degrees Fahrenheit (39 Kelvin). The MIRI instrument is further cooled by a cryocooler refrigerator to -447 degrees Fahrenheit (7 Kelvin). The second area is the ISIM Electronics Compartment, which provides the mounting surfaces and a thermally-controlled environment for the instrument control electronics. The third area is the ISIM Command and Data Handling subsystem, which includes ISIM
76 z 104
flight Software, and the MIRI cryocooler compressor and control electronics. NASA Goddard will be assembling and testing the ISIM and its components over the next several years. The integrated ISIM will then be mounted onto the main Webb telescope. The James Webb Space Telescope is the next-generation premier space observatory, exploring deep space phenomena from distant galaxies to nearby planets and stars. The Webb Telescope will give scientists clues about the formation of the universe and the evolution of our own solar system, from the first light after the Big Bang to the formation of star systems capable of supporting life on planets like Earth. It is expected to launch in 2014. The telescope is a joint project of NASA, the European Space Agency and the Canadian Space Agency.
Ścigacz komet ESA po raz ostatni odwiedza dom
Rozpoczynając ostatni etap podróŜy w stronę rubieŜy Układu Słonecznego 13 listopada sonda ESA Rosetta przeleci w pobliŜu Ziemi nabierając prędkości dzięki manewrowi grawitacyjnemu. W planach są równieŜ obserwacje układu Ziemia-KsięŜyc po czym sonda podąŜy w kierunku komety 67/P Churyumov-Gerasimenko. Będzie to trzeci przelot koło Ziemi i ostatni z czterech manewrów wspomagania grawitacyjnego. NajbliŜej Ziemi sonda znajdzie się o 8:45. Przelot dostarczy dokładnie tyle energii aby Rosetta mogła podąŜyć w kierunku zewnętrznych rejonów Układu Słonecznego. W lipcu przyszłego roku planowany jest bliski przelot obok asteroidy 21 Lutetia. Ostateczny cel sonda ma osiągnąć w maju 2014 roku. Po dotarciu do komety na jej powierzchnię zostanie wysłany lądownik Philae mający prowadzić badania na miejscu. Następnie sonda będzie towarzyszyć komecie w drodze w stronę Słońca przez kolejne dwa lata.
77 z 104
trajektorii - 22 października o 13:30. Jego rezultaty zostaną szczegółowo przeanalizowane i wynik analizy będzie podstawą do przeprowadzenia ewentualnych kolejnych korekt trajektorii. Źródła: ESA Rosetta: Last visit home for ESA’s comet chaser Ilustracja: ESA, image by AOES Medialab Original press release follows: Last visit home for ESA’s comet chaser
Od startu w marcu 2004 roku sonda pokonała 4 500 000 000 kilometrów. Minie Ziemię z prędkością 13,3 km/sek przelatując na Oceanem Indyjskim. Manewr grawitacyjny zwiększy prędkość Rosetty o 3,6 km/sek względem Słońca.
ESA’s Rosetta comet chaser will swing by Earth on 13 November to pick up orbital energy and begin the final leg of its 10-year journey to the outer Solar System. Several observations of the Earth–Moon system are planned before the spacecraft heads out to study comet 67/P Churyumov-Gerasimenko.
Choć najwaŜniejsze jest poprawne wykonanie manewru grawitacyjnego jednak bliski przelot obok Ziemi zostanie wykorzystany by zbadać układ ZiemiaKsięŜyc z unikalnej perspektywy, jaką daje sonda Rosetta. Na kilka tygodni przed przelotem część jej instrumentów zostanie wybudzona i wykorzystana do badań.
This will be the third Earth swingby, the last of Rosetta’s four planetary gravity assists. Closest approach to Earth is expected at 08:45 CET. The swingby will provide exactly the boost Rosetta needs to continue into the outer Solar System. The craft is scheduled for a close encounter with asteroid 21 Lutetia in July next year.
Postępy przelotu będzie moŜna regularnie śledzić na stronie misji Rosetta. Zanim dojdzie do zbliŜenia nastąpi przynajmniej jeden manewr korekcji
Rosetta is expected to arrive at its final destination in May 2014. There, it will release the Philae lander for in-situ studies on the surface. The spacecraft
will then escort the comet on its journey toward the Sun, studying it closely for up to two years. As it closes in on Earth next month, Rosetta will have travelled almost 4500 million km since launch. It will speed past Earth at 13.3 km/s, passing above the Indian Ocean at 109°E, 8°S, just south of the Indonesian island of Java. The gravity-assist will increase the spacecraft's speed by 3.6 km/s with respect to the Sun. Instruments in action While the swingby is critical for achieving the velocity required to reach its ultimate destination, the close encounter will also be used to study the Earth–Moon system from Rosetta’s unique perspective. Several instruments that usually hibernate during the long trek will be turned on in the week before the swingby. Follow the swingby live The Rosetta Blog will be updated regularly for this final planetary swingby. Follow crucial events live via the blog and the dedicated ESA Rosetta mission website. Critical swingby events Closest approach is scheduled for 08:45 CET on 13 November, but mission operators will perform a number of critical actions before and after the swingby to ensure that Rosetta is on the right trajectory. One of the most important will be a trajectory correction manoeuvre (TCM), scheduled for 22 October at 13:30 CET. Results of this manoeuvre will be analysed to determine whether additional TCMs are required to achieve the correct approach trajectory.
78 z 104
Najdalsza znana gromada galaktyk na zdjęciach Chandry
Zdjęcie opublikowane przez Obserwatorium Rentgenowskie NASA Chandra ukazuje najdalszą gromadę galaktyk jaką do tej pory odkryto. Na zdjęcie składają się obserwacje wykonane przez teleskop Chandra połączone z danymi optycznymi zebranymi przez teleskop VLT (Very Large Telescope) oraz dane optyczne i podczerwone uzyskane w trakcie cyfrowego przeglądu nieba (DSS). Ten rekordowo odległy obiekt widzimy takim, jakim był gdy Wszechświat miał zaledwie 25% obecnego wieku. Promieniowanie rentgenowskie zarejestrowane przez Chandrę są ukazane w kolorze niebieskim, natomiast zatopione w poświacie rentgenowskiej, indywidualne galaktyki gromady są pokazane jako białe w danych VLT. JKCS041 został po raz pierwszy odkryty w 2006 roku podczas obserwacji w podczerwieni prowadzonych przez Podczerwony Teleskop Zjednoczonego Królestwa (UKIRT - United Kingdom Infrared Teelscope). Odległość do gromady została wyznaczona za pomocą optycznych i podczerwonych obserwacji wykonanych przez teleskopy UKIRT, C-F-H (CanadaFrance-Hawaii) na Hawajach i teleskop kosmiczny NASA Spitzer. Jednak naukowcy nie mieli pewności, czy mają do czynienia z prawdziwą gromadą, czy teŜ młodą protogromadą w trakcie powstawania. Kształt i rozmiar obszaru emitującego promieniowanie rentgenowskie widoczne w danych Chandry wskazują jednoznacznie, Ŝe JKCS041 jest w rzeczywistości gromadą. Dodatkowo dane rentgenowskie pozwoliły wykluczyć alternatywne wyjaśnienia obserwowanego tworu, takie jak grupę galaktyk, czy włókno galaktyk leŜące wzdłuŜ promienia obserwacji. Gromady galaktyk to największe grawitacyjnie powiązane obiekty we Wszechświecie. Według kosmologów powinny zacząć powstawać w młodym Wszechświecie, a JKCS041 - leŜąca w odległości około 10,2 miliarda lat świetlnych leŜy w początkowej fazie tego etapu ewolucji Wszechświata. Dalsze obserwacje
79 z 104
tego obiektu pozwolą astronomom odkryć waŜne informacje na temat ewolucji Wszechświata w tym krytycznym momencie historii. Źródła: Chandra X-Ray Observatory: JKCS041: Galaxy Cluster Smashes Distance Record Zdjęcie: X-ray: NASA/CXC /INAF/S.Andreon et al Optical: DSS; ESO/VLT Lokalizacja: RA 02h 26m 44s | Dec -04° 41' 45; mapa: Stellarium Original press release follows: JKCS041: Galaxy Cluster Smashes Distance Record This is a composite image of the most distant galaxy cluster yet detected. This image contains X-rays from NASA's Chandra X-ray Observatory, optical data from the Very Large Telescope (VLT) and optical and infrared data from the Digitized Sky Survey. This record-breaking object, known as JKCS041, is observed as it was when the Universe was just one quarter of its current age. X-rays from Chandra are displayed here as the diffuse blue region, while the individual galaxies in the cluster are seen in white in the VLT's optical data, embedded in the X-ray emission. JKCS041 was originally detected in 2006 with infrared observations from the United Kingdom Infrared Telescope (UKIRT). The distance to the cluster was then determined from optical and infrared
observations from UKIRT, the Canada-France-Hawaii telescope in Hawaii and NASA's Spitzer Space Telescope. However, scientists were not sure if it was a true galaxy cluster, rather than one that has been caught in the act of forming. The shape and extent of the X-ray emission in the Chandra data, however, provided the definitive evidence that showed that JKCS041 was, indeed, a galaxy cluster. The Chandra data also allowed scientists to rule out other possible explanations for the data, including a group of galaxies, or a filament of galaxies seen along the line of sight. Galaxy clusters are the largest gravitationally-bound objects in the Universe. Scientists have calculated when they should start assembling in the early Universe, and JKCS041, at a distance of some 10.2 billion light years, is on the early edge of that epoch. Follow-on observations of JKCS041 will provide scientists with an opportunity to find important information about how the Universe evolved at this crucial stage.
80 z 104
Kolejna egzoplaneta, na której odkryto związki organiczne
Spoglądając daleko poza Układ Słoneczny naukowcy NASA wykryli podstawowe cegiełki niezbędne do zaistnienia Ŝycia na kolejnym gorącym jowiszu - masywnej, gazowej egzoplanecie krąŜącej wokół podobnej do Słońca gwiazdy HD 209458, oddalonej od Ziemi o około 150 lat świetlnych. To kolejny krok zbliŜający astronomów do zdefiniowania warunków charakteryzujących planety, na których mogłoby powstać Ŝycie. Sama planeta raczej nie nadaje się do Ŝycia, jednak wykryto na niej te same związki chemiczne, które - gdyby zostały zauwaŜone na powierzchni planety skalistej, mogłyby wskazywać na obecność organizmów Ŝywych.
To druga planeta poza Układem Słonecznym, na której znaleźliśmy wodę, metan i dwutlenek węgla, związki chemiczne potencjalnie istotne dla procesów biologicznych na zamieszkałych planetach
atmosferach egzoplanet jest podobna. Jednocześnie HD 209458b ma wyraźnie większą zawartość metanu niŜ HD 189733b. -" Znaczna zawartość metanu to ciekawostka "- dodaje Swain. -" Być moŜe oznacza to, Ŝe coś niezwykłego miało miejsce w trakcie powstawania tej planety."
Mark Swain
"To druga planeta poza Układem Słonecznym, na której znaleźliśmy wodę, metan i dwutlenek węgla, związki chemiczne potencjalnie istotne dla procesów biologicznych na zamieszkałych planetach "mówi Mark Swain z Laboratorium Napędu Rakietowego NASA JPL. -"Wykrycie związków organicznych zwiększa szanse, iŜ częściej będziemy odkrywać planety, na których wykrywać będziemy chemię związaną z istnieniem Ŝycia."
81 z 104
Źródła: NASA Jet Propulsion Laboratory: Astronomers Do It Again: Find Organic Molecules Around Gas Planet Ilustracja: NASA/JPL-Caltech Original press release follows: Astronomers Do It Again: Find Organic Molecules Around Gas Planet
Wyniki zostały uzyskane za pomocą analizy spektroskopowej danych dostarczonych przez podczerwoną kamerę oraz wielo-obiektowy spektrometr teleskopu kosmicznego Hubble. Dodatkowo dane dostarczone przez teleskop kosmiczny Spitzer - fotometr i spektrometr podczerwony - pozwoliły na pomiar ilościowy występowania związków organicznych.
Peering far beyond our solar system, NASA researchers have detected the basic chemistry for life in a second hot gas planet, advancing astronomers toward the goal of being able to characterize planets where life could exist. The planet is not habitable but it has the same chemistry that, if found around a rocky planet in the future, could indicate the presence of life.
"To dowodzi, Ŝe potrafimy wykrywać związki chemiczne niezbędne dla Ŝycia "mówi Swain. Astronomowie mogą obecnie porównać atmosfery obu planet szukając róŜnic i podobieństw. Dla przykładu względna zawartość wody i dwutlenku węgla w
"It's the second planet outside our solar system in which water, methane and carbon dioxide have been found, which are potentially important for biological processes in habitable planets," said researcher Mark Swain of NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Calif. "Detecting organic compounds in two exoplanets
now raises the possibility that it will become commonplace to find planets with molecules that may be tied to life." Swain and his co-investigators used data from two of NASA's orbiting Great Observatories, the Hubble Space Telescope and Spitzer Space Telescope, to study HD 209458b, a hot, gaseous giant planet bigger than Jupiter that orbits a sun-like star about 150 light years away in the constellation Pegasus. The new finding follows their breakthrough discovery in December 2008 of carbon dioxide around another hot, Jupiter-size planet, HD 189733b. Earlier Hubble and Spitzer observations of that planet had also revealed water vapor and methane. The detections were made through spectroscopy, which splits light into its components to reveal the distinctive spectral signatures of different chemicals. Data from Hubble's near-infrared camera and multiobject spectrometer revealed the presence of the molecules, and data from Spitzer's photometer and infrared spectrometer measured their amounts. "This demonstrates that we can detect the molecules that matter for life processes," said Swain. Astronomers can now begin comparing the two planetary atmospheres for differences and similarities. For example, the relative amounts of water and carbon dioxide in the two planets is similar, but HD 209458b shows a greater
82 z 104
abundance of methane than HD 189733b. "The high methane abundance is telling us something," said Swain. "It could mean there was something special about the formation of this planet." Other large, hot Jupiter-type planets can be characterized and compared using existing instruments, Swain said. This work will lay the groundwork for the type of analysis astronomers eventually will need to perform in shortlisting any promising rocky Earth-like planets where the signatures of organic chemicals might indicate the presence of life. Rocky worlds are expected to be found by NASA's Kepler mission, which launched earlier this year, but astronomers believe we are a decade or so away from being able to detect any chemical signs of life on such a body. If and when such Earth-like planets are found in the future, "the detection of organic compounds will not necessarily mean there's life on a planet, because there are other ways to generate such molecules," Swain said. "If we detect organic chemicals on a rocky, Earth-like planet, we will want to understand enough about the planet to rule out non-life processes that could have led to those chemicals being there." "These objects are too far away to send probes to, so the only way we're ever going to learn anything about them is to point telescopes at them. Spectroscopy
provides a powerful tool to determine their chemistry and dynamics." You can follow the history of planet hunting from science fiction to science fact with NASA's PlanetQuest Historic Timeline at http://planetquest.jpl.nasa.gov/timeline/ . This interactive web feature, developed by JPL, conveys the story of exoplanet exploration through a rich tapestry of words and images spanning thousands of years, beginning with the musings of ancient philosophers and continuing through the current era of space-based observations by NASA's Spitzer and Kepler missions. The timeline highlights milestones in culture, technology and science, and includes a planet counter that tracks the pace of exoplanet discoveries over time. More information about exoplanets and NASA's planet-finding program is at http://planetquest.jpl.nasa.gov . The Hubble Space Telescope is a project of international cooperation between NASA and the European Space Agency and is managed by NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Md. The Space Telescope Science Institute, Baltimore, Md., conducts Hubble science operations. The institute is operated for NASA by the Association of Universities for research in Astronomy, Inc., Washington, D.C. JPL manages the Spitzer Space Telescope mission for NASA. Science operations are conducted at the Spitzer Science Center at the California Institute of Technology in Pasadena. Caltech manages JPL for NASA.
KsięŜyc jest jednak dziurawy ?
Astronomowie od dłuŜszego czasu podejrzewają, Ŝe na KsięŜycu, w obszarach znacznych wypływów lawy, powinny istnieć kanały utworzone przez przepływającą pod zastygłą powierzchnią lawy. Świadczyć mogą o tym specyficzne formy topografii księŜycowej - tzw rille. Badacze Japońskiej Agencji Kosmicznej JAXA analizujący zdjęcia dostarczone przez orbiter Kaguya odkryli otwór być moŜe prowadzący do wnętrza takiej tuby. Zespół Junichi Haruyama przedstawił odkrycie w artykule przyjętym do druku na łamach Geophysical Research Letters. Spokoju. To potencjalnie bardzo istotne odkrycie, nie tylko dla badań księŜycowej wulkanologii ale dla przyszłych baz na KsięŜycu
Instrumenty sondy Kagua wykonały 9 zdjęć Wzgórz Marius na południe od Oceanu Burz (Oceanus Procellarum), pięć za pomocą Terrain Camera i cztery Multi-band Imager. Dzięki uzyskanym danym udało się oszacować, iŜ otwór jest głęboki na 80 do 88 metrów. Otwór o średnicy około 65 metrów leŜy w połowie szerokości niewielkiej rilli mającej szerokość od 370 do 500 metrów. Cechy otworu, który być moŜe sam się zapadł, a być moŜe został wybity w sklepieniu kanału przez meteoryt najłatwiej wyjaśnić istnieniem pod nim kanału lawowego. Zespół szukał innych podobnych otworów w rym rejonie - bezskutecznie. Jednak -" jest to potencjalnie bardzo istotne odkrycie, nie tylko dla badań księŜycowej wulkanologii ale dla przyszłych baz na KsięŜycu. Region Wzgórz Marius od dawna uwaŜano za waŜny naukowo i dostępny technicznie cel eksploracji. Odkrycie tego otworu wskazuje na wagę tego regionu w przyszłych badaniach KsięŜyca." Warto przypomnieć, Ŝe w tym rejonie planowano lądowanie misji Apollo 17, która ostatecznie wylądowało na obrzeŜu Morza
83 z 104
Istnienie tuneli lawowych poszerza zakres opcji miejsc, w jakich mogłyby powstać na KsięŜycu bazy badawcze. Źródła: Junichi Haruyama, Kazuyuki Hioki, Motomaro Shirao, Tomokatsu Morota, Harald Hiesinger, Carolyn van der Bogert, Hideaki Miyamoto, Akira Iwasaki, Yasuhiro Yokots, Makiko Ohtake, Tsuneo Matsunaga, Seiichi Hara, Shunsuke Nakanotani i Carlé Pieters "Possible lunar lava tube skylight observed by SELENE cameras", Geophysical Research Letters The Planetary Society: Window onto an abyss: Cave skylight on the Moon NewScientist Space: Found: first 'skylight' on the moon Ilustracja: ISAS / JAXA / Junichi Haruyama et al. Lokalizacja: 303.3°E, 14.2°N zobacz teŜ Wikispaces
Wyjątkowo długa noc
W czasie gdy pierścienie Saturna okrąŜają planetę ich fragment zazwyczaj znajduje się w cieniu planety, doświadczając krótkiej, trwającej od 6 do 14 godzin, nocy. Jednak raz na mniej więcej 15 lat noc zapada na całym widocznym systemie pierścieni i trwa około czterech dni. Dzieje się tak w trakcie równonocy Saturna, kiedy Słońce znajduje się dokładnie ponad równikiem planety. W tym czasie pierścienie, leŜące na orbicie w płaszczyźnie równika planety, są w stronę Słońca skierowane krawędzią. W czasie równonocy światło Słoneczne oświetla drobiny, z których zbudowane są pierścienie pod bardzo niskim kątem co podkreśla topografię tych struktur dając trójwymiarowy obraz pierścieni Saturna. powstał cały Układ Słoneczny. W
Równonoc oznacza wyjątkową geometrię, która z punktu widzenia pierścieni oznacza, iŜ Słońce jest wyłączone, a cała energia docierająca do nich pochodzi z Saturna dr. Michael Flasar
trakcie ostatniej równonocy, która miała miejsce 11 sierpnia, temperatura pierścieni spadła do rekordowo niskich -230°C. Jest to najniŜsza temperatura pierścieni zaobserwowana przez spektrometr podczerwony CIRS (Composite Infrared Spectrometer) sondy Cassini. "Badanie pierścieni Saturna za pomocą instrumentu CIRS nie polega na dostarczaniu fajnych zdjęć, ale ma pomóc nam dowiedzieć się czegoś na temat fizycznych właściwości cząstek, z których zbudowane są pierścienie: ich tempa rotacji, ich bezwładności cieplnej wskazującej na rozmiar i skład chemiczny, jak równieŜ poprzecznej dystrybucji wobec płaszczyzny pierścienia "- dodaje Flasar. Choć pierścienie mają szerokość tysięcy kilometrów ich grubość wynosi około 10 metrów. Składają się przede wszystkim z lodu wodnego. Ich pochodzenie i wiek stanowią nadal zagadkę. Niektórzy sądzą, Ŝe są pozostałością zniszczonego księŜyca albo przechwyconych komet. Inni - iŜ powstały równocześnie z Saturnem z pierwotnej materii, z której
84 z 104
"Pierwsze wraŜenie jest takie, Ŝe pierścienie Saturna są szerokie i jednolite "- mówi dr Linda Spilker. -"Jednak kiedy przyjrzeć się zbliŜeniom wykonanym juŜ przez sondy Voyager widać, Ŝe to niezwykle złoŜone struktury." Naukowcy odkryli, Ŝe choć większość materii pierścieni to cząstki wielkości pyłu i kamieni to wśród tego drobiazgu znajdują się fragmenty wielkości gór i małe księŜyce o średnicy kilku kilometrów. Miast w sposób uporządkowany krąŜyć wokół Saturna cząski zbijają się i rozpraszają, a pierścienie uginają się i deformują pod wpływem oddziaływań grawitacyjnych ponad 60 księŜyców obiegających wielką planetę. "Im dokładniej badasz pierścienie tym bardziej okazują się one złoŜone "- mówi Spilker. "PoniewaŜ pierścienie są tak rozbudowane (mają szerokość dwukrotnie większą niŜ średnica planety), najdalszy z pierścieni otrzymuje znacznie mniej ciepła od Saturna niŜ wewnętrzny, zatem w trakcie równonocy temperatura wyraźnie spada w miarę oddalania się od planety "- mówi Flasar. Jednocześnie zespół CIRS odkrył, iŜ pierścień A - zewnętrzny z szerokich, jasnych pierścieni - wychłodził się w mniejszym stopniu niŜ przewidywano. Związane jest to zapewne z jego budową, a ta określić moŜe jego pochodzenie. "Jedną z moŜliwości jest to, iŜ oddziaływanie księŜyców znajdujących
się poza pierścieniem A wytwarza w nim fale "- mówi Spilker. -" Te fale mogą być znacznie wyŜsze niŜ typowa grubość pierścienia. PoniewaŜ wznosiłyby się one ponad płaszczyznę pierścieni, równieŜ w trakcie równonocy byłyby ogrzewane przez Słońce podnosząc temperaturę pierścienia A powyŜej oczekiwanych wartości." "Jednak musimy zbadać ten pomysł za pomocą modeli komputerowych i zobaczyć czy otrzymujemy temperatury obserwowane przez CIRS "- dodaje Spilker. -" To właśnie jest wyzwanie CIRS. To nie to samo co oglądanie zbliŜeń Marsa, które natychmiast mówią coś na temat geologii "- mówi Spilker.-" My otrzymujemy dane CIRS zebrane w róŜnych momentach, gdy Słońce oświetla pierścienie pod róŜnym kątem i widzimy jak zmienia się temperatura. Potem budujemy modele komputerowe i testujemy róŜne teorie wyjaśniające skąd biorą się róŜnice w temperaturze pierścieni." Źródła: NASA Goddard SFC: A Long Night Falls Over Saturn's Rings Ilustracja: NASA/JPL/Space Science Institute Original press release follows: A Long Night Falls Over Saturn's Rings As Saturn's rings orbit the planet, a section is typically in the planet's shadow, experiencing a brief night lasting
85 z 104
from 6 to 14 hours. However, once approximately every 15 years, night falls over the entire visible ring system for about four days. This happens during Saturn's equinox, when the sun is directly over Saturn's equator. At this time, the rings, which also orbit directly over the planet's equator, appear edge-on to the sun. During equinox, light from the sun hits the ring particles at very low angles, accenting their topography and giving us a three-dimensional view of the rings. "The equinox is a very special geometry, where the sun is turned off as far as the rings themselves are concerned, and all energy comes from Saturn," said Dr. Michael Flasar of NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Md. During Saturn's latest equinox August 11, the rings reached a temperature of 382 degrees below zero Fahrenheit, the coldest yet observed, as seen by the Composite Infrared Spectrometer (CIRS) instrument on board the Cassini spacecraft in orbit around Saturn. CIRS was developed at NASA Goddard, and Flasar is the Principal Investigator for the instrument. "The whole point of the CIRS observations of Saturn’s rings, other than producing some cool pictures, is to learn something about the physical properties of the ring particles: their spin rates, how sluggish they are in storing and radiating heat
(a diagnostic of size and composition), and their vertical distribution in the ring 'plane'," said Flasar. Although the rings are thousands of miles wide, they are only about 30 feet thick. They are made of particles that are mostly water-ice. Scientists continue to debate the rings' origin and age. Some think they could be remnants of a shattered moon or captured comets, while others think they could have formed along with Saturn from the primordial disk of gas and dust that gave birth to our solar system. "At first glance, Saturn's rings look broad and bland, but then we got close-up images from the Voyager flybys, and our reaction was: oh, my gosh, there's structure everywhere – what's going on?" said Dr. Linda Spilker, of NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL), Pasadena, Calif. Researchers have discovered that while most of the ring particles are as small as dust and pebbles, there are a few chunks as big as mountains, and even some small moons several miles across embedded in the rings. Instead of orderly orbiting around Saturn, the particles clump together and drift apart, and the rings ripple and warp under the gravitational influence of Saturn's swarm of more than 60 moons. "The closer we look at the rings, the more complex they get," says Spilker, Deputy Project Scientist for the CASSINI mission
and a Co-Investigator on CIRS. She is leading the instrument team's investigation of the rings. "Because Saturn’s rings are so extended, going out to more than twice Saturn’s radius (from the cloud tops), the furthest rings get less heat from Saturn than the innermost rings, so the ring temperatures at equinox tend to fall off with distance from Saturn’s center," said Flasar. However, the CIRS team discovered that the A-ring – the outermost of the wide, bright rings – did not cool off as much as expected during the equinox. This might give clues about its structure and evolution. "One possibility is that the gravitational influence of moons outside the A-ring is stirring up waves in it," said Spilker. "These waves could be much higher than the typical thickness of the rings. Since the waves rise above the ring plane, material in the waves would still be exposed to sunlight during the equinox, which would warm up the A-ring more than expected." "But we have to carefully test this idea with computer models to see if it produces the temperatures we observed with CIRS," adds Spilker. "That's the challenge with CIRS. It's not like seeing a close-up picture of Mars, which can tell you something about its geology right away. We have to look at the CIRS data from different times and
86 z 104
sun angles to see how the ring temperatures are changing, then make computer models to test our theories on what those temperatures say about the rings." The effort to understand the rings could help us understand our origin. "Our solar system formed from a dusty disk, so by understanding the dynamics in a disk like Saturn's rings, we can gain insight into how Earth and the other planets in our solar system were made," said Spilker. The equators of both Earth and Saturn are tilted compared to their orbit around the sun. This tilt makes the sun appear to rise higher and lower in the sky throughout the year as Earth progresses in its orbit, causing the seasons to change. Likewise, Saturn's tilt makes the sun appear higher and lower in the sky as Saturn moves in its orbit, which takes about 29.5 years to complete. Saturn experiences two equinoxes per orbit, just as Earth does, when the planet's equator lines up edge-on to its orbital plane, causing the sun to appear directly over the equator. For a viewer on Saturn, the sun would seem to move from south to north around the time of the August 11 equinox. Technically, the equinox is the instant when the sun appears directly over the equator, but Saturn's situation gives the rings an extended twilight. Saturn is about 10 times farther from the sun than Earth.
Since Saturn is farther from the Sun's gravitational pull, it moves relatively slowly in its orbit compared to Earth, which makes it take longer for the sun to noticeably appear higher or lower in the sky. Also, even as far away as Saturn, the sun is large enough to appear as a disk, not a point, according to Spilker. So, before the August 11 equinox, a viewer embedded in Saturn's rings would have seen sunlight fade as the top edge of the solar disk appeared to touch the rings first. This would be followed by darkness around the equinox as the solar disk slowly crossed the ring plane. Full sunlight would have returned when the sun's bottom edge rose above the ring plane, about four days from when the sunlight first began to fade. The Cassini-Huygens mission is a cooperative project among NASA and the European and Italian Space Agencies. NASA JPL manages the mission for the Science Mission Directorate at NASA Headquarters in Washington. JPL also designed, developed and assembled the Cassini orbiter and its two onboard cameras. The imaging team is based at the Space Science Institute, Boulder, Colo. The CIRS team is based at NASA Goddard. CIRS was built by Goddard, with significant hardware contributions from England and France.
ZbliŜa się pierwszy lot testowy rakiety nośnej Ares I-X
Pierwszy lot testowy nowej generacji rakiet nośnych NASA Ares I-X zaplanowano na 27 października 2009 roku. Lot ten dostarczy NASA danych dotyczących charakterystyki lotu rakiety jak równieŜ informacji na temat platformy startowej oraz obsługi naziemnej nowej rakiety. Wcześniej, w zeszłym tygodniu, zespół zatwierdzający start zaakceptował raporty o gotowości i zezwolił na lot. Pozostaje otwarta kwestia pogody. A ta, jak na razie nie sprzyja. Meteorolog NASA Kathy Winters przewiduje, iŜ szanse, Ŝe we wtorek rano na przylądku Canaveral pogoda umoŜliwi przeprowadzenie próby wynoszą obecnie 40%. Problemem jest ryzyko zachmurzenia i opadów w rejonie testów, w trakcie czterech godziny przewidzianych jako okno startowe miedzy 8 rano a południem. Jednak, jeŜeli pogoda pokrzyŜuje plany, zespół planuje ponowić próbę w środę. Dzisiejsze przygotowania do startu w kompleksie 39B obejmowały ostatni przegląd sprzętu oraz testy elektryczne, jak równieŜ testy systemu bezpieczeństwa. Na popołudnie zaplanowano instalację elementów piątego segmentu symulatora lotu. W poniedziałek zostaną przeprowadzone przygotowania w centrali lotu, a zespół startowy ma pojawić się na stanowiskach pół godziny po północy we wtorek. Źródła: NASA Constellation: Ares I-X Ready, Weather Remains Unfavorable Ilustracja: NASA/Jack Pfaller Original press release follows: Ares I-X Ready, Weather Remains Unfavorable At this morning's Ares I-X Launch Status Briefing, Launch Test Director Jeff Spaulding said the flight test vehicle is ready for a Tuesday morning liftoff. "I'm very happy to report that we are tracking
87 z 104
no problems and the vehicle is in great shape." Weather Officer Kathy Winters offered less favorable news, reporting that there still remains only a 40 percent chance that the weather on Tuesday morning will cooperate. The issue will be a chance of clouds and precipitation in the area. There is a four-hour launch window, extending from 8 a.m. until 12 noon EDT. If weather scubs Tuesday's attempt, the launch team will try again on Wednesday, maintaining the same launch window. Today's preparations at Launch Pad 39B include final ordnance work and electrical testing, as well as testing of the range safety command transmitter. Later tonight, technicians will install the flight doors on the fifth segment simulator Launch countdown preparations in Firing Room 1 are scheduled for Monday, and the launch teams "call to stations" will come at 12:30 a.m. EDT on Tuesday.
88 z 104
Meteoryty na Łotwie i w Indonezji
Nikt nie został ranny po upadku meteorytu w niedzielę, w okolicach miasta Mazsalaka na Łotwie. Meteoryt upadł niedaleko zabudowań tworząc krater o średnicy 20 i głębokości 10 metrów. Rzecznik prasowy łotewskiej StraŜy PoŜarnej poinformował, Ŝe krater został zabezpieczony, natomiast w niedzielę nie było pewności, czy doszło do upadku meteorytu czy teŜ szczątków satelity. <> Ostatnie dni obfitują w upadki konkretnych meteorytów - 26 października w okolicach indonezyjskiej wioski Pallete w południowym regionie Sulawesi zarejestrowano bolid, który został nawet zarejestrowany przez sieć monitoringu CTBTO (Commission for the Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization). Źródła: RIA Novosti: Meteorite falls in northern Latvia, no one injured - local media The Jakarta Post: Blast may be result of falling space waste or meteorite: Lapan Zdjęcie: Delfi
Sonda MESSENGER bada z bliska neutrony słonecznego rozbłysku
31 grudnia 2007 roku Słońce obudziło się na moment z trwającego minimum pomiędzy cyklami 23 i 24 i wysłało w kosmos strumień neutronów w postaci rozbłysku słonecznego. Spektrometr neutronowy na pokładzie sondy Messenger zarejestrował rozbłysk dając naukowcom pierwszą w historii moŜliwość przyjrzenia się z bliska neutronom powstającym w wyniku rozbłysku. Co więcej był to pierwszy w historii przypadek zarejestrowania neutronów pochodzących ze Słońca z odległości mniejszej niŜ 1 j.a. Wstępne wyniki analizy zebranych danych zostały opisane w artykule przyjętym do druku na łamach Journal of Geophysical Research. W
W czasie tego rozbłysku zarejestrowaliśmy strumień neutronów w okresie trwającym około sześciu, dziesięciu godzin William C. Feldman
trakcie gdy miał miejsce rozbłysk Messenger znajdował się mniej więcej w połowie odległości między Ziemią a Słońcem. Po raz pierwszy naukowcy mieli moŜliwość bezpośredniej obserwacji produkcji neutronów przez średnich rozmiarów rozbłysk. Wcześniej, korzystając z spektrometrów neutronowych rozmieszczonych na Ziemi i na orbicie wokół niej rejestrowano neutrony jedynie z najpotęŜniejszych rozbłysków. Same błyski trwają około 50 - 60 sekund.
89 z 104
tworzy rozciągniętą populację inicjująca w przestrzeni międzyplanetarnej, która moŜe być przyspieszana przez masywne fale uderzeniowe rozbłysków słonecznych. "Istotnym wynikiem jest wskazane iŜ w wyniku wielu rozbłysków mogą zajść dwa zjawiska - ciągła produkcja neutronów przez dłuŜszy czas oraz powstanie w pobliŜu Słońca populacji inicjującej neutronów, które rozpadły się do protonów "- wyjaśnie Feldman. -" Kiedy koronalne wyrzuty masy (CME) wysyłają fale uderzeniowe w przestrzeń ten sapas protonów zostaje przyspieszony i wysłany w przestrzeń." "Jednym z nierozwiązanych zagadnień było to, dlaczego niektóre CME praktycznie nie produkują wysokiej energii protonów w okolicach Ziemi, podczas gdy podczas
"Jednak w czasie tego rozbłysku zarejestrowaliśmy strumień neutronów w okresie trwającym około sześciu, dziesięciu godzin "- mówi William C. Feldman z Planetary Science Institute kierujący badaniami. -" A to oznacza, Ŝe przynajmniej niektóre średnich rozmiarów rozbłyski produkują neutrony w wysokich energiach w sposób ciągły w koronie słonecznej."
innych powstają ich ogromne ilości. Jednym z moŜliwych rozwiązań jest istnienie takiej inicjującej populacji protonów o wysokich energiach, poniewaŜ łatwiej jest przyspieszać protony, które juŜ mają energię 1 MeV niŜ takie, których energia wynosi 1 keV (typowe dla cząstek wiatru słonecznego). Źródła:
Około 90% wszystkich jonów powstających w trakcie rozbłysku pozostaje zamknięta w polu magnetycznym Słońca, jednak kolejne populacje cząstek powstają w wyniku rozpadu neutronów w pobliŜu Słońca. Ta druga populacja rozpadających się neutronów
90 z 104
W.C. Feldman et al "Evidence for Extended Acceleration of Solar-Flare Ions from 1-8-MeV Solar Neutrons Detected with the MESSENGER Neutron Spectrometer", J. Geophys. Res Planetary Science Institute: MESSENGER Gets Closest-Ever Look at Solar-Flare
Neutrons ZdjÄ&#x2122;cie: NOAA's Space Weather Prediction Center Original press release follows: MESSENGER Gets Closest-Ever Look at Solar-Flare Neutrons On Dec. 31, 2007, the sun awoke from the relatively quiescent period between Solar Cycles 23 and 24 to produce a solar flare that spewed high-energy neutrons into interplanetary space. The Neutron Spectrometer flying aboard NASA's MESSENGER spacecraft recorded the event, giving scientists a first-ever, up-close look at neutron production from a solar flare. In fact, it was the first time scientists detected solar neutrons at less than 1 AU from the sun. An AU is an Astronomical Unit, which is the average distance between the Earth and the sun (about 93 million miles). When the flare erupted, MESSENGER was flying at about half an AU, said William C. Feldman, a Senior Scientist at the Tucson-based Planetary Science Institute and lead author on a paper in the Journal of Geophysical Research, which includes an initial analysis of the data collected by MESSENGER during and after the flare. That paper is now in press and entitled "Evidence for Extended Acceleration of Solar Flare Ions from 1-8-MeV Solar Neutrons Detected with the MESSENGER Neutron Spectrometer." Feldman also is the Cognizant Co-Investigator for
91 z 104
the Neutron Spectrometer, which is one of two sensors on MESSENGER's Gamma-Ray and Neutron Spectrometer instrument. For the first time, scientists were able to directly observe the neutron output from an average-sized solar flare, Feldman said. Previously, only the neutron bursts from the most powerful solar flares have been recorded on neutron spectrometers on Earth or in near-Earth orbit, he added. These bursts typically last about 50 to 60 seconds at the sun. "But we recorded neutrons from this flare over a period of six to ten hours," Feldman said. "And what that's telling us is that at least some moderate-sized flares continuously produce high-energy neutrons in the solar corona." "From this fact, we inferred the continuous production of protons in the 30-to-100-MeV (million electron volt) range due to the flare," he added. About 90 percent of all ions produced by a solar flare remain locked to the sun on closed magnetic lines, but another population results from the decay of the neutrons near the sun. This second population of decayed neutrons forms an extended seed population in interplanetary space that can be further accelerated by the massive shock waves produced by the flares, Feldman said. "So the important results are that perhaps after many flare events two things may occur: continuous
production of neutrons over an extended period of time and creation of seed populations of neutrons near the sun that have decayed into protons," he explained. "When coronal mass ejections (nuclear explosions in the corona) send shock waves into space, these feedstock protons are accelerated into interplanetary space." "There has always been the question of why some coronal mass ejections produce almost no energetic protons that reach the Earth, while others produce huge amounts," he added. "It appears that these seed populations of energetic protons near the sun could provide the answer, because it's easier to accelerate a proton that already has an energy of 1 MeV than a proton that is at 1 keV (the solar wind)." The seed populations are not evenly distributed, Feldman said. Sometimes they're in the right place for the shock waves to send them toward Earth, while at other times they're in locations where the protons are accelerated in directions that don't take them near Earth. The radiation produced by solar flares is of more than academic interest to NASA, Feldman added. Energetic protons from solar flares can damage Earth-orbiting satellites and endanger astronauts on the International Space Station or on missions to the Moon and Mars. "People in the manned spaceflight program are very interested
in being able to predict when a coronal mass ejection is going to be effective in generating dangerous levels of high-energy protons that produce a radiation hazard for astronauts," he said. To do this, scientists need to know a lot more about the mechanisms that produce flares and which flare events are likely to be dangerous. At some point they hope to be able to predict space weather -- where precipitation is in the form of radiation -- with the same accuracy that forecasters predict rain or snow on Earth. MESSENGER could provide significant data toward this goal, Feldman observed. "What we saw and published is what we hope will be the first of many flares we'll be able to follow through 2012," he said. "The beauty of MESSENGER is that it's going to be active from the minimum to the maximum solar activity during Solar Cycle 24, allowing us to observe the rise of a solar cycle much closer to the sun than ever before." MESSENGER is currently orbiting the sun between 0.3 and 0.6 AU on its way to orbit insertion around Mercury in March 2011. At Mercury, it will be within 0.45 AU of the sun for one Earth year. The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory built and operates the MESSENGER spacecraft and manages this Discovery-class mission for NASA.
92 z 104
NajpotęŜniejszy komputer świata bada początki niewidzialnego Wszechświata
Jak twierdzy Salman Habib z gruby zajmującej się badaniami nad Fizyką Cząstek, Astrofizyką i Kosmologią Narodowego Laboratorium Los Alamos Zrozumienie czym jest ciemna energia jest obecnie najwaŜniejszym wyzwaniem stojącym przez kosmologami.
Staramy się zrozumieć jak pełniej i dokładniej opisać obserwowalny Wszechświat, co umoŜliwi nam projektowanie przyszłych eksperymentów i interpretację danych z projektów takich jak III etap Cyfrowego Przeglądu Nieba Sloana Salman Habib
"PoniewaŜ Wszechświat rozszerza się, a jednocześnie proces ten przyspiesza wydaje się, Ŝe albo w naszym rozumieniu fizyki znajduje się ogromna dziura, albo istnieje we Wszechświecie nowa, dominująca, forma materii - ciemna energia - stanowiąca około 70% jego zawartości "- mówi Habib. -"Dodatkowo, jest tam pięciokrotnie więcej równie tajemniczej "ciemnej materii" co zwykłej - o czym wiemy dzięki rozmaitym obserwacjom, wśród których najbardziej niezwykłe to ugięcia światła na zdjęciach wykonanych przez teleskop kosmiczny Hubble'a. RównieŜ jej istota pozostaje zagadką." Choć symulacja Wszechświata Pędziwiatra (superkomputer, na którym wykonano badania to Roadrunner - czyli Struś Pędziwiatr) obejmuje jedynie niewielki fragment widzialnego Wszechświata wymaga zastosowania najpotęŜniejszego superkomputera poniewaŜ, podobnie jak Wszechświat, jest niewyobraŜalnie ogromna. Podstawowym elementem symulacji jest cząstka o masie miliarda Słońc,
umoŜliwiająca dokonanie analizy galaktyk o masach trylionów Słońc. A w symulacji znajduje się ponad 64 miliardy takich elementów. Model jest jedną z największych symulacji dystrybucji masy we Wszechświecie, a jego celem jest analiza skupisk masy w skalach galaktycznych niemoŜliwa do analizy w aktualnie prowadzonych programach obserwacji nieba. "Staramy się zrozumieć jak pełniej i dokładniej opisać obserwowalny Wszechświat, co umoŜliwi nam projektowanie przyszłych eksperymentów i interpretację danych z projektów takich jak III etap Cyfrowego Przeglądu Nieba Sloana (SDSS III). Szczególnie interesuje nas teleskop LSST (Large Synoptic Survey Telescope) w Chile czy wspólna misja NASA i DOE JDEM (Joint Dark Energy Mission) "- mówi Habib. -"Aby przeprowadzić obliczenia w sensownym czasie konieczne jest zastosowanie komputera o szybkości Roadrunnera." Model Wszechświata Pędziwiatra opiera się na hierarchicznym algorytmie, który najlepiej dopasowuje fizyczne aspekty symulacji do hybrydowej architektury superkomputera. Zespół Habib stworzył od podstaw nowy kod obliczeniowy agresywnie wykorzystujący hybrydową architekturę Roadrunnera i w pełni wykorzystuje akceleratory obliczeniowe PowerXCell 8i. Dodatkowo stworzyli dedykowane oprogramowanie do analizy i wizualizacji wyników symulacji. "Naszym celem jest
93 z 104
zwiększenie obecnych moŜliwości naukowych i obliczeniowych o trzy rzędy wielkości "- mówi Habib. -" Jestem przekonany, Ŝe baza danych stworzonych przez Roadrunnera na wiele lat stanie się jednym z podstawowych narzędzi badań nad ciemnym Wszechświatem." 26 maja 2008 roku superkomputer Roadrunner osiągnął ciągłą szybkość przetwarzania danych na poziomie 1 petaflopa / sekundę - czyli 1 miliona trylionów operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę (kwadryliona, albo liczby 1 000 000 000 000 000) i wkrótce został uznany za najszybszy superkomputer świata w trakcie Międzynarodowej Konferencji Superkomputerów w Dreznie. Superkomputer Roadrunner został zbudowany przez IBM we współpracy z Laboratorium Los Alamos i Agencję Bezpieczeństwa Jądrowego i ma słuŜyć do zaawansowanych badań fizycznych i symulacji w trybie tajnym mając zapewnić USA przewagę jako mocarstwa nuklearnego. Dodatkowo system będzie wykorzystywany przez narodowe laboratoria Los Alamos, Sandia i Lawrence Livermore. Kluczem do rekordowej wydajności Roadrunnera jest hybrydowa budowa. KaŜdy węzeł obliczeniowy klastra składa się z dwóch dwurdzeniowych procesorów AMD Opteron i czterech akceleratorów PowerXCell 8i. Akceleratory te to zmodyfikowana przez IBM odmiana procesorów Cell uŜywanych w konsolach Sony PlayStation 3. Źródła:
94 z 104
target="_blank">Los Alamos National Laboratory: Scientists use World’s Fastest Supercomputer to Model Origins of the Unseen Universe Zdjęcie: Los Alamos National Laboratory Original press release follows: Scientists use World’s Fastest Supercomputer to Model Origins of the Unseen Universe Understanding dark energy is the number one issue in explaining the universe, according to Salman Habib, of the Laboratory’s Nuclear and Particle Physics, Astrophysics and Cosmology group. “Because the universe is expanding and at the same time accelerating, either there is a huge gap in our understanding of physics, or there is a strange new form of matter that dominates the universe – 'dark energy' – making up about 70 percent of it,” said Habib. “In addition, there is five times more of an unknown ‘dark matter’ than there is ordinary matter in the universe, and we know it’s there from many different observations, most spectacularly, we’ve seen it bend light in pictures from the Hubble Space Telescope, but its origin is also not understood.” Even though it’s
looking at only a small segment of the “accessible” universe, Habib’s “Roadrunner Universe” model requires a petascale computer because, like the universe, it’s mind-bendingly large. The model’s basic unit is a particle with a mass of approximately one billion suns (in order to sample galaxies with masses of about a trillion suns), and it includes 64 billion and more of those particles. The model is one of the largest simulations of the distribution of matter in the universe, and aims to look at galaxy-scale mass concentrations above and beyond quantities seen in state-of-the-art sky surveys. “We are trying to really understand how to more completely and more accurately describe the observable universe, so we can help in the design of future experiments and interpret observations from ongoing observations like the Sloan Digital Sky Survey-III. We are particularly interested in the Large Synoptic Survey Telescope (LSST) in Chile, in which LANL is an institutional member, and DOE and NASA’s Joint Dark Energy Mission (JDEM),” said Habib. “To do the science in any sort of reasonable amount of time requires a petascale machine at the least.” The Roadrunner Universe model relies on a hierarchical grid/particle algorithm that best
matches the physical aspects of the simulation to the hybrid architecture of Roadrunner. Habib and his team wrote an entirely new computer code that aggressively exploits Roadrunner's hybrid architecture and makes full use of the PowerXCell 8i computational accelerators. They also created a dedicated analysis and visualization software framework to handle the huge simulation database. “Our effort is aimed at pushing the current state of the art by three orders of magnitude in terms of computational and scientific throughput,” said Habib. I’m confident the final database created by Roadrunner will be an essential component of dark universe science for years to come.” About Roadrunner, the world’s fastest supercomputer, first to break the petaflop barrier On Memorial Day, May 26, 2008, the “Roadrunner” supercomputer exceeded a sustained speed of 1 petaflop/s, or 1 million billion calculations per second. “Petaflop/s” is computer jargon—peta signifying the number 1 followed by 15 zeros (sometimes called a quadrillion) and flop/s meaning “floating point operation per second.” Shortly after that it was named the world’s fastest supercomputer by the TOP500 organization at the June 2008 International Supercomputing Conference
95 z 104
in Dresden Germany. The Roadrunner supercomputer, developed by IBM in partnership with the Laboratory and the National Nuclear Security Administration, will be used to perform advanced physics and predictive simulations in a classified mode to assure the safety, security, and reliability of the U.S. nuclear deterrent. The system will be used by scientists at the NNSA’s Los Alamos, Sandia, and Lawrence Livermore national laboratories. The secret to its record-breaking performance is a unique hybrid design. Each compute node in this cluster consists of two AMD Opteron™ dual-core processors plus four PowerXCell 8i™ processors used as computational accelerators. The accelerators used in Roadrunner are a special IBM-developed variant of the Cell processor used in the Sony PlayStation 3®. The node-attached Cell accelerators are what make Roadrunner different than typical clusters. Roadrunner is still currently the world's fastest with a speed of 1.105 petaflop/s per second, according to the TOP500 announcement at the November 2008 Supercomputing Conference in Austin Texas, and it again retained the #1 position at the June ISC09 conference.
ZbliŜa się start misji SMOS i Proba-2
2 listopada o godzinie 2:50 satelity Europejskiej Agencji Kosmicznej SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) i Proba-2 (PRoject for OnBoard Autonomy) rozpoczną misję z kosmodromu w Plesiecku na szczycie rosyjskiej rakiety Rockot. Satelita SMOS ma za zadanie stworzyć globalną mapę zasolenia powierzchni oceanów oraz wilgotności gleb dostarczając naukowcom danych mających pomóc w lepszym zrozumieniu cyklu wodnego Ziemi. Zadaniem sondy Proba-2 jest sprawdzenie 17 nowych, zaawansowanych technologii satelitarnych, jak równieŜ obserwacja Słońca i badania nad plazmą. Transmisja na Ŝywo będzie dostępna w internecie na stronach ESA jak równieŜ innych - m.in. na stronie teleskopy.net. Źródła: ESA News: Follow the launch of ESA's SMOS and Proba-2 satellites Zdjęcie: ESA - S. Corvaja, 2009 Original press release follows: Follow the launch of ESA's SMOS and Proba-2 satellites ESA's SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) and Proba-2 (PRoject for OnBoard Autonomy) satellites are scheduled for launch on Monday 2 November at 02:50 CET on a Russian Rockot launcher from the Plesetsk cosmodrome in northern Russia. SMOS, ESA's water mission, is the first satellite designed both to map sea surface salinity and monitor soil moisture on a global scale, thus contributing to better understanding of the Earth's water cycle. Proba-2 will perform in-orbit demonstration of 17 advanced satellite technologies,
96 z 104
solar observation experiments and plasma environment studies. The main launch event for SMOS and Proba-2 will be held at ESA’s ESRIN establishment in Frascati, Italy. ESA senior management and programme specialists will be on hand to give explanations and interviews. Live TV transmission of the launch will provide quality pictures to broadcasters from Plesetsk and from mission control rooms at CNES/Toulouse in France and at ESA’s Redu ground station in Belgium (for further details, see http://television.esa.int). The media (and the general public) can also follow a web-streamed video transmission at: http://www.esa.int/smos or http://www.esa.int/proba. Media representatives wishing to follow the main launch event at ESA/ESRIN or the local launch event at one of the other ESA establishments are requested to fill in the accreditation form linked on the right and fax it back to the venue of their choice.
NGC 4755 na zdjęciach VLT, Hubble'a i teleskopu MPG/ESA
Połączenie zdjęć wykonanych przez trzy wyjątkowe teleskopy - ESO VLT na Cerro Paranal, MPG/ESO 2,2 metrowy teleskop w La Silla i teleskop kosmiczny NASA/ESA Hubble - pozwala zobaczyć gromadę otwartą NGC 4755 (ang. Jewell Box) w zupełnie nowym świetle. Gromady otwarte naleŜą do najpiękniejszych i jednocześnie najbardziej interesujących obiektów astrofizycznych na niebie. Jedna z najbogatszych leŜy daleko na południowym niebie w pobliŜu KrzyŜa Południa. Gromada κ Crucis, znana teŜ jako NGC 4755 jest na tyle jasna, Ŝe moŜna ją dostrzec nieuzbrojonym okiem. Około roku 1751 odkrył ją Nicolas Louis de Lacaille. Angielski przydomek "pudełko z biŜuterią" nadał jej John Herschel w latach 30. osiemnastego wieku ze względu na wyraźny kontrast barw gwiazd, z których niektóre są jasnoniebieskie a inne pomarańczowe. Otwarte gromady takie jak ta zazwyczaj składają się od kilku do około tysiąca gwiazd luźno związanych ze sobą grawitacyjnie. Gwiazdy w gromadzie powstają razem z tego samego obłoku molekularnego stąd ich wiek i budowa chemiczna są podobne. To czyni z nich doskonałe laboratoria do badań nad ewolucją gwiazd. Gromda ta leŜy w odległości około 6400 lat świetlnych a jej wiek szacuje się na 16 milionów lat. Kamera FORS1 zainstalowana na teleskopie ESO VLT pozwala przyjrzeć się bliŜej gromadzie. Ogromne lustro teleskopu i nadzwyczajna jakość obrazu pozwoliły uzyskać najlepsze zdjęcie gromady wykonane z powierzchni Ziemi i to mimo, iŜ czas ekspozycji wyniósł zaledwie 5 sekund. NGC 4755 jest niezwykle barwnym obiektem na zdjęciach wykonanych z Ziemi,
97 z 104
jednak to obserwacje wykonane spoza atmosfery, z unikalnej pozycji jaką przestrzeń kosmiczna daje teleskopowi Hubble, pozwoliły na wykonanie zdjęć jądra gromady w szerokim paśmie obejmującym zarówno daleki ultrafiolet jak i bliską podczerwień. Hubble wykonał ekspozycje przez siedem filtrów pod koniec pracy kamery Wide Field Planetary Camera 2. DuŜa róŜnorodność gwiazd wynika stąd, Ŝe obok masywnych gwiazd - 15 do 20 razy cięŜszych od Słońca znajduje się tam wiele gwiazd o masach rzędu połowy masy naszej gwiazdy. Źródła: ESO: Opening up a Colourful Cosmic Jewel Box Zdjęcie: ESO/Y. Beletsky Lokalizacja: RA 12h 53m 42s; dek: -60° 22' 0'' (południowe niebo, niewidoczne z Polski) Original press release follows: Opening up a Colourful Cosmic Jewel Box The combination of images taken by three exceptional telescopes, the ESO Very Large Telescope on Cerro Paranal , the MPG/ESO 2.2-metre telescope at ESO’s La Silla observatory and the NASA/ESA Hubble Space Telescope, has allowed the stunning Jewel Box star cluster to be seen in a whole new light. Star clusters are among the most visually
alluring and astrophysically fascinating objects in the sky. One of the most spectacular nestles deep in the southern skies near the Southern Cross in the constellation of Crux.
and its rich surroundings in all their multicoloured glory. The large field of view of the WFI shows a vast number of stars. Many are located behind the dusty clouds of the Milky Way and therefore appear red [3].
The Kappa Crucis Cluster, also known as NGC 4755 or simply the “Jewel Box” is just bright enough to be seen with the unaided eye. It was given its nickname by the English astronomer John Herschel in the 1830s because the striking colour contrasts of its pale blue and orange stars seen through a telescope reminded Herschel of a piece of exotic jewellery.
The FORS1 instrument on the ESO Very Large Telescope (VLT) allows a much closer look at the cluster itself. The telescope’s huge mirror and exquisite image quality have resulted in a brand-new, very sharp view despite a total exposure time of just 5 seconds. This new image is one of the best ever taken of this cluster from the ground.
Open clusters [1] such as NGC 4755 typically contain anything from a few to thousands of stars that are loosely bound together by gravity. Because the stars all formed together from the same cloud of gas and dust their ages and chemical makeup are similar, which makes them ideal laboratories for studying how stars evolve.
The Jewel Box may be visually colourful in images taken on Earth, but observing from space allows the NASA/ESA Hubble Space Telescope to capture light of shorter wavelengths than can not be seen by telescopes on the ground. This new Hubble image of the core of the cluster represents the first comprehensive far ultraviolet to near-infrared image of an open galactic cluster. It was created from images taken through seven filters, allowing viewers to see details never seen before. It was taken near the end of the long life of the Wide Field Planetary Camera 2 ? Hubble’s workhorse camera up until the recent Servicing Mission, when it was removed and brought back to Earth. Several very bright, pale blue supergiant stars, a solitary ruby-red supergiant and a variety
The position of the cluster amongst the rich star fields and dust clouds of the southern Milky Way is shown in the very wide field view generated from the Digitized Sky Survey 2 data. This image also includes one of the stars of the Southern Cross as well as part of the huge dark cloud of the Coal Sack [2]. A new image taken with the Wide Field Imager (WFI) on the MPG/ESO 2.2-metre telescope at ESO’s La Silla Observatory in Chile shows the cluster
98 z 104
of other brilliantly coloured stars are visible in the Hubble image, as well as many much fainter ones. The intriguing colours of many of the stars result from their differing intensities at different ultraviolet wavelengths. The huge variety in brightness of the stars in the cluster exists because the brighter stars are 15 to 20 times the mass of the Sun, while the dimmest stars in the Hubble image are less than half the mass of the Sun. More massive stars shine much more brilliantly. They also age faster and make the transition to giant stars much more quickly than their faint, less-massive siblings. The Jewel Box cluster is about 6400 light-years away and is approximately 16 million years old.
GRB 090423 - najdalszy obiekt we Wszechświecie
Dwa międzynarodowe zespoły astronomów przedstawiły w tym tygodniu na łamach magazynu Nature wyniki obserwacji najdalszego z jak dotąd zaobserwowanych obiektu we Wszechświecie. Obiekt - błysk gamma GRB 090423 - naleŜy do grupy zjawisk będących najpotęŜniejszymi eksplozjami jakie mają miejsce we Wszechświecie. UwaŜa się, Ŝe jest efektem katastrofalnej śmierci wyjątkowo masywnej gwiazdy i ma miejsce, gdy jej jądro zapada się tworząc czarną dziurę.
Te obserwacje pozwalają nam rozpocząć badania ostatnich białych plam na mapie Wszechświata prof. Nial Tanvir
"Te obserwacje pozwalają nam rozpocząć badania ostatnich białych plam na mapie Wszechświata "- mówi prof. Nial Tanvir z Uniwersytetu Leicester, kierujący jednym z zespołów. Choć błysk gamma miał miejsce gdy od Wielkiego Wybuchu minęło zaledwie około 630 milionów lat, był tak odległy (jakieś 13,1 miliarda lat świetlnych), Ŝe światło, które wówczas rozbłysło dotarło do Ziemi w kwietniu tego roku. -" To niezwykle ekscytujące spojrzeć w tak odległą przeszłość - moment, kiedy zapalały się pierwsze gwiazdy "- dodaje członek zespołu, dr Andrew Levan. Większość energii została wypromieniowana w postaci promieniowania gamma o bardzo duŜej energii. To promieniowanie zostało wykryte przez detektory satelity NASA Swift. Automatycznie rozesłana informacja pozwoliła skierować w ciągu kolejnych minut w stronę źródła kilka największych teleskopów na Ziemi. Te wykryły gasnącą poświatę błysku. Szczegółowa analiza moŜliwa była jedynie w zakresie podczerwonym, co wskazało na ogromną odległość dzielącą nas od źródła. Źródła:
target="_blank">University of Leicester: GRB 090423 - the most distant known object in the Universe National Radio Astronomy Observatory: Blast from the Past Gives Clues About Early Universe Zdjęcie: A. J. Levan Original press release follows: GRB 090423 - the most distant known object in the Universe In this week's edition of the science journal Nature, two international teams of astronomers report their observations of the most distant object yet seen in the Universe. Dubbed GRB 090423, the record-breaker is an example of a gamma-ray burst, the brightest and most violent explosions known to exist. The explosion is thought to accompany the catastrophic death of a very massive star as it ended its life, and is triggered by the centre of the star collapsing to form a black hole. "This observation allows us to begin exploring the last blank space on our map of the Universe", said Professor Nial Tanvir, who led one of the teams. Although the gamma-ray burst itself occurred about 630 million years after the Big Bang, it is so far away (about 13.1 billion light years) that the light from the explosion only arrived at the Earth in April of this year. "It is tremendously exciting to be looking back in time to an era when the first stars were just switching on", commented team member Dr Andrew Levan. Much of this light was in the form of very high energy gamma-ray radiation, which triggered the detectors on a NASA satellite called Swift. Following up on the automatic announcement from Swift several of the world's largest telescopes turned to the region of the sky within the next minutes and hours and located the faint, fading afterglow of the GRB. Detailed analysis revealed that the afterglow was seen only in infrared light and not in the normal optical. This was the clue that the burst came from very great distance.
99 z 104
Wyścig fotonów kończy się remisem - punkt dle Einsteina
Po wyścigu trwającym 7,3 miliarda lat para fotonów promieniowania gamma - jeden o energii miliony razy większej od drugiego - dotarła do sensorów teleskopu LAT obserwatorium orbitalnego NASA Fermi Gamma-ray Space Telescope praktycznie dokładnie w tym samym momencie. Stawia to pod znakiem zapytania alternatywne względem teorii grawitacji Einsteina teorie, które przewidywały, Ŝe mający wyŜszą energię foton po drodze oddziaływałby z większą ilością materii i do sensorów dotarł by później.
Ten pomiar w zasadzie wyklucza te nowe rozwiązania teorii grawitacji,które przewidują znaczącą zmianę prędkości światła w zaleŜności odenergii prof. Peter Michelson
Mimo ogromnej róŜnicy energii fotony dotarły do sensorów z róŜnicą 9/10 sekundy. A to póki co oznacza, Ŝe przewidywania teorii Einsteina zunifikowanej struktury czasu i przestrzeni, w której wszelkie formy promieniowania elektromagnetycznego promieniowanie gamma, fale radiowe, światło czy promieniowanie rentgenowskie przemieszczają się w próŜni z tą samą prędkością niezaleŜnie od energii. Natomiast niektóre noewsze teorie grawitacji przewidywały, Ŝe czasoprzestrzeń w skalach tryliony razy mniejszych od elektronu ma strukturę przypominającą pianę. Według niektórych modeli taka struktura czasoprzestrzeni powinna w większym stopniu oddziaływać z fotonami o wyŜszych energiach - spowalniając je w stosunku do tych o energiach niŜszych. W świecie fizyki cząstek o wysokich energiach, gdzie nawet drobne róŜnice mogą czasem oznaczać ogromne róŜnice 9/10 sekundy róŜnicy rozpięte na odległości 7 miliardów lat stanowi tak znikomą róŜnicę, Ŝe bardziej prawdopodobne jest, iŜ róŜnica ta wynikła z procesów zachodzących
w trakcie błysku gamma niŜ, Ŝe jest efektem modyfikacji teorii Einsteina. "Ten pomiar w zasadzie wyklucza te nowe rozwiązania teorii grawitacji, które przewidują znaczącą zmianę prędkości światła w zaleŜności od energii "- mówi prof. Peter Michelson z Uniwersytetu Stanford kierujący badaniami za pomocą teleskopu Fermi LAT, teleskopu który zarejestrował fotony 10 maja. -" Z dokładnością lepszą niŜ 1 to 100 milionów miliardów te dwie cząstki poruszały się z tą samą prędkością. Einstein nadal rządzi." Michelson jest jednym z autorem artykułu prezentującego wyniki na łamach Nature. Fizycy od lat poszukują zunifikowanej teorii dotyczącej mechanizmów działania Wszechświata. Jednak jak dotąd nie udało się stworzyć takiej, która pozwoliłaby jednocześnie opisać wszystkie cztery podstawowe oddziaływania. Model Standardowy fizyki cząstek, skonstruowany w latach 70. XX wieku zunifikował trzy elektromagnetyzm, oddziaływanie silne (utrzymujące jako całość jądra atomowe) oraz oddziaływanie słabe (odpowiedzialne, między innymi, za rozpad izotopów radioaktywnych). Jednak grawitacja nie do końca pasuje do modelu standardowego. Choć zaproponowano wiele teorii, Ŝadna nie przetrwała testów. Podobnie zresztą teoria względności Einsteina nie pozwala zunifikować wszystkich czterech oddziaływań. "Fizycy chcieliby
100 z 104
zastąpić obraz grawitacji stworzony przez Einsteina w teorii względności czymś, co poradziłoby sobie z wszystkimi podstawowymi oddziaływaniami "- mówi Michelson. -" Jest wiele pomysłów, natomiast niewiele metod przetestowania ich." Dwa zarejestrowane fotony to rzadka sposobność zbadania struktury czasoprzestrzeni. Czy wystarczą, by udowodnić błąd przynajmniej części teorii to pozostaje kwestią otwartą. Fotony zostały wystrzelone w kosmiczny wyścig w trakcie krótkiego błysku gamma (GRB 090510), trwającego zaledwie 2,1 sekundy, który być moŜe był efektem zderzenia dwóch gwiazd neutronowych. Źródła: Stanford University: Gamma-ray photon race ends in dead heat; Einstein wins this round Ilustracja: NASA/Sonoma State University/Aurore Simonnet Original press release follows: Gamma-ray photon race ends in dead heat; Einstein wins this round A pair of gamma-ray photons – one possessed of a million times the energy of the other – arrived at virtually the same instant at NASA's orbiting Fermi Gamma-ray Space Telescope, where the Large Area Telescope, for which Stanford's Peter Michelson is principal investigator, detected them
101 z 104
after a 7.3 billion year race across the universe. Some proponents of alternatives to Einstein's theory of gravity would have predicted that the more energetic would have interacted with more matter along the way and thus been much farther behind the less energetic one. They were wrong – Einstein wins this round. Racing across the universe for the last 7.3 billion years, two gamma-ray photons arrived at NASA's orbiting Fermi Gamma-ray Space Telescope within nine-tenths of a second of one another. The dead-heat finish may stoke the fires of debate among physicists over Einstein's special theory of relativity because one of the photons possessed a million times more energy than the other. For Einstein's theory, that's no problem. In his vision of the structure of space and time, unified as space-time, all forms of electromagnetic radiation – gamma rays, radio waves, infrared, visible light and X-rays – are reckoned to travel through the vacuum of space at the same speed, no matter how energetic. But in some of the new theories of gravity, space-time is considered to have a "shifting, frothy structure" when viewed at a scale trillions of times smaller than an electron. Some of those models predict that such a foamy texture ought to slow down the higher-energy gamma-ray photon relative to the lower
energy one. Clearly, it did not. Even in the world of high-energy particle physics, where a minute deviation can sometimes make a massive difference, nine-tenths of a second spread over more than 7 billion years is so small that the difference is likely due to the detailed processes of the gamma-ray burst rather than confirming any modification of Einstein's ideas. "This measurement eliminates any approach to a new theory of gravity that predicts a strong energy-dependent change in the speed of light," said Peter Michelson, professor of physics at Stanford University and principal investigator for Fermi's Large Area Telescope, which detected the gamma-ray photons on May 10. "To one part in 100 million billion, these two photons traveled at the same speed. Einstein still rules." Michelson is one of the authors of a paper that details the research, published online Oct. 28 by Nature. Physicists have yearned for years to develop a unifying theory of how the universe works. But no one has been able to come up with one that brings all four of the fundamental forces in the universe into one tent. The Standard Model of particle physics, which was well developed by the end of the 1970s, is considered to have succeeded in unifying three of the four: electromagnetism; the "strong force" (which holds nuclei together
inside atoms); and the "weak force" (which is responsible for radioactive decay, among other things.) But in the Standard Model, gravity has always been the odd man out, never quite fitting in. Though a host of theories have been advanced, none has been shown successful. But by the same token, Einstein's theories of relativity also fail to unify the four forces. "Physicists would like to replace Einstein's vision of gravity â&#x20AC;&#x201C; as expressed in his relativity theories â&#x20AC;&#x201C; with something that handles all fundamental forces," Michelson said. "There are many ideas, but few ways to test them." The two photons provided rare experimental evidence about the structure of space-time. Whether the evidence will prove sufficient to settle any debates remains to be seen. The photons were launched on their pan-galactic marathon during a short gamma-ray burst, an outpouring of radiation likely generated by the collision of two neutron stars, the densest known objects in the universe. A neutron star is created when a massive star collapses in on itself in an explosion called a supernova. The neutron star forms in the core as matter is compressed to the point where it is typically about 10 miles in diameter, yet contains more mass than our sun. When two such dense objects collide, the energy released in a gamma-ray burst can be millions of times brighter than the entire Milky Way, albeit only briefly. The burst (designated GRB 090510) that sent the two photons on their way lasted 2.1 seconds. NASA's Fermi Gamma-ray Space Telescope is an astrophysics and particle physics partnership, developed in collaboration with the U.S. Department of Energy, along with important contributions from academic institutions and partners in France, Germany, Italy, Japan, Sweden and the United States.
102 z 104
103 z 104
ASTRONOMIA - Przegląd Wiadomości Astronomicznych - wydawnictwo elektroniczne portalu teleskopy.net pod redakcją Tomasza L. Czarneckiego Atelier 17 - Tomasz L. Czarnecki ul. Chałubińskiego 31 44-105 Gliwice (32) 270 0792 e-mail:biuro@teleskopy.net Ilustracja na okładce - ESA, SPIRE and PACS consortium Wszystkie prawa zastrzeŜone.
104 z 104