Что произошло в науке за 2022 год

Наука и жизньНаука

Десять значимых событий 2022

Материал подготовил кандидат физико-математических наук Алексей Понятов

1Новый взгляд на Вселенную

Спектр пропускания экзопланеты WASP-39 b, полученный космическим телескопом «Джеймс Уэбб», который зафиксировал первое чёткое свидетельство наличия углекислого газа (CO2) в атмосфере планеты за пределами Солнечной системы. Источник: NASA, ESA, CSA, and L. Hustak (STScI)

Однозначно событием года стало начало работы космического телескопа «Джеймс Уэбб» (JWST). Об истории проекта, характеристиках инструмента и его задачах подробно рассказано в статье «„Уэбб‟. Наследник великих космических обсерваторий» (см. «Наука и жизнь» № 2, 2022 г.). 21 июня, после полугодовой настройки, JWST начал собирать данные, а 12 июля NASA опубликовало первые полученные изображения и спектры (см. «Наука и жизнь» № 8, 2022 г.).

Всего за несколько месяцев работы JWST предоставил интереснейшие сведения о далёких галактиках и различных космических объектах — от звёзд и туманностей до экзопланет и тел Солнечной системы. Новая уникальная инфракрасная обсерватория позволяет увидеть то, что не смогли разглядеть предыдущие инструменты. Астрономы ожидают, что совсем скоро JWST если и не произведёт революцию, то значительно продвинет наши знания о Вселенной.

«Джеймс Уэбб» уже заглянул гораздо дальше других телескопов, обнаружив галактики, которые образовались, когда возраст Вселенной составлял всего около 2—3% от нынешнего возраста (13,8 миллиарда лет). К удивлению астрономов, они обнаружили на полученных изображениях значительно больше галактик, чем ожидали. К тому же галактики сияли ярче, чем полагалось. Теперь исследователи пытаются понять, не является ли наблюдаемая скученность галактик локальным их скоплением или результатом неверной калибровки телескопа. Но если результаты подтвердятся и выяснится, что жизнь Вселенной вскоре после её рождения была более бурной, чем предполагалось, то теоретикам придётся потрудиться, чтобы объяснить возникновение такого большого количества галактик столь рано.

Благодаря работе в инфракрасном диапазоне и высокому разрешению JWST сделал доступными наблюдения сквозь пылевые облака, непрозрачные в оптическом диапазоне, и позволил детально разглядеть области звездообразования.

Успел JWST понаблюдать и за несколькими экзопланетами, которые, как правило, теряются из-за огромной яркости центральной звезды. Ранее лишь около двух десятков из них удалось запечатлеть на камеру. Используя оптическую маску, исключающую свет звезды, JWST получил изображение планеты HIP 65426 b на четырёх длинах волн. Этот гигант в семь раз превышает массу Юпитера, но астрономы полагают, что возможностей телескопа хватит, чтобы получить изображения и гораздо меньших экзопланет, сравнимых с Сатурном или даже Нептуном.

У экзопланеты WASP-39 b телескоп сумел зарегистрировать спектр звёздного света, прошедшего через её атмосферу. Планета WASP-39 b — это горячий газовый гигант с массой примерно в четверть массы Юпитера (примерно такой же, как у Сатурна) и диаметром в 1,3 раза больше Юпитера. Температура атмосферы около 900°C. Спектральный анализ зафиксировал первое чёткое свидетельство наличия углекислого газа (CO2) и диоксида серы (SO2) в атмосфере планеты за пределами Солнечной системы. Кроме того, в ней обнаружены другие газы, включая водяной пар, газообразный натрий и угарный газ (CO). Планета имеет неоднородную облачность. Наличие диоксида серы позволило исследователям впервые установить протекание на экзопланете фотохимических процессов. Дело в том, что молекулы SO2 образуются в результате химических реакций, вызванных высокоэнергетическим излучением звезды.

В Солнечной системе астрономы наблюдали движущиеся над Титаном, спутником Сатурна, облака, вероятно, состоящие из метана. Изображения спутника Сатурна Энцелада показывают, что его охватывает водяной шлейф, распространяющийся далеко за пределами луны. Это подтверждает, что на Энцеладе есть погребённый океан, вода которого иногда выбрасывается из трещин в его ледяной коре.

2Планетарный щит

Схема лобового столкновения космического аппарата DART с астероидом Диморф. Схематично показаны орбиты до и после удара. Источник: NASA/Johns Hopkins APL

В 2022 году впервые была успешно протестирована возможность защиты нашей планеты от столкновения с астероидом.

О защите Земли от катастрофического столкновения с достаточно крупными космическими телами учёные говорят давно. Об этом даже снимают фильмы, достаточно вспомнить «Армагеддон» с Брюсом Уиллисом, где падающий астероид раскалывают взрывом. NASA совместно с Европейским космическим агентством (ESA) разработали проект DART (Double Asteroid Redirection Test — испытания перенаправления двойного астероида), в котором удар космического корабля должен отклонить астероид лобовым столкновением с ним. В ноябре 2021 года с этой целью был запущен космический аппарат.

Для эксперимента был выбран околоземный астероид Диморф размером примерно 160 метров и массой 5,5 миллиона тонн, который представляет собой спутник более крупного астероида Дидим диаметром приблизительно 780 метров. Оба астероида угрозы для Земли не представляют. Диморф был выбран из-за его подходящего размера и близкого расположения к Земле. В 2022 году он находился на расстоянии почти 11 миллионов километров от нашей планеты. Выбор двойной системы астероидов так же выгоден тем, что легче наблюдать изменение орбиты меньшего тела в результате удара.

Столкновение произошло 26 сентября 2022 года. 570-килограммовый аппарат DART врезался в Диморф на скорости около 6,6 км/с, передав ему энергию около 11 гигаджоулей, что эквивалентно примерно трём тоннам тротила. После удара скорость астероида изменилась примерно на 2 см/с, что за 10 лет приведёт к его отклонению от первоначального курса на радиус Земли (около 6400 км). Этого будет достаточно, чтобы избежать столкновения. Эффект от удара оказался даже значительно больше, чем ожидалось. Период обращения Диморфа вокруг Дидима уменьшился на 32 минуты с погрешностью плюс-минус две минуты (вместо расчётных 73 секунд). Удар DART выбросил с поверхности Диморфа более 1000 тонн пыли в космос. Образовавшийся хвост растянулся на 30 000 км, сделав астероид похожим на комету.

Чтобы наблюдать за столкновением, итальянское космическое агентство предоставило спутник LICIACube, который отделился от DART за 15 дней до столкновения. Исследователи проанализируют полученные им и другими инструментами данные и определят параметры оптимального воздействия на астероид в будущем.

Для дальнейшего изучения последствий столкновения ESA разрабатывает космический корабль «Гера», который будет запущен в 2024 году и достигнет Диморфа в 2026 году.

3Новые данные «Gaia»

Планета, пересекающая диск звезды при наблюдении с Земли, заставляет звезду казаться менее яркой в ходе транзита. Схематический график наблюдаемой яркости звезды в зависимости от времени показан внизу. Эти периодические уменьшения яркости позволяют обнаружить присутствие экзопланеты, вращающейся вокруг звезды. Источник: ESA

В июне 2022 года ESA представило третий, самый обширный релиз с данными, собранными космическим телескопом «Gaia» за 34 месяца, в 2014—2017 годах (см. статью «„GAIA”: новый взгляд на небо», «Наука и жизнь» № 9, 2022 г.). Это очень значимое событие для исследователей нашей Галактики, которые получили в своё распоряжение колоссальный объём информации о различных космических объектах: от галактик и звёзд до спутников планет и астероидов в Солнечной системе. Релиз включает данные о положении, расстоянии, движении по небу, орбитах, химическом составе, цвете, температуре, массе, возрасте и скорости более полутора миллиардов звёзд (полный набор данных имеется не для всех из них). Хотя это количество составляет лишь около одного процента звёзд Млечного Пути, оно тем не менее позволяет сделать обоснованные выводы о всей Галактике. Всего же астрономы обработали более 1,8 миллиарда источников, причём у 1,59 миллиарда объектов был определён тип.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Ускользающие инопланетяне Ускользающие инопланетяне

Новая шкала инопланетных цивилизаций

Популярная механика
Что тревожит мужчин в сексе: 5 основных поводов для беспокойства — советы андролога Что тревожит мужчин в сексе: 5 основных поводов для беспокойства — советы андролога

Стереотипы о мужской сексуальности часто становятся источником тревоги

Psychologies
Цикличность большого взрыва Цикличность большого взрыва

Каков физический механизм Большого взрыва?

Наука и жизнь
Исследования показывают, что только половине ваших друзей вы реально нравитесь: это правда? Исследования показывают, что только половине ваших друзей вы реально нравитесь: это правда?

На самом деле вы нравитесь только половине ваших друзей. Неужели это так?

ТехИнсайдер
Драма на Артезиане Драма на Артезиане

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

Наука и жизнь
6 мужских привычек, которые сильнее всего раздражают женщин 6 мужских привычек, которые сильнее всего раздражают женщин

«Инцидент исперчен, любовная лодка разбилась о быт»

Maxim
Мы — дети голубой галактики Мы — дети голубой галактики

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

Наука и жизнь
Ходьба — самое полезное упражнение, но почему? Ходьба — самое полезное упражнение, но почему?

Ходьба это нечто большее, чем просто передвижение

ТехИнсайдер
Колесо Сансары Колесо Сансары

Кем считают себя сами индийцы?

Вокруг света
Зарплаты, отзывчивость и забастовки: что удивляет нашедших работу за рубежом россиян Зарплаты, отзывчивость и забастовки: что удивляет нашедших работу за рубежом россиян

Несколько рассказов о том, как россияне устраиваются на работу за рубежом

Forbes
Наука о чужих. Жизнь и разум во Вселенной Наука о чужих. Жизнь и разум во Вселенной

Какое место во Вселенной с точки зрения богословия отведено инопланетянам?

Наука и жизнь
«Кино должно быть неудобным — как камешек в ботинке»: в каком порядке смотреть фильмы Ларса фон Триера «Кино должно быть неудобным — как камешек в ботинке»: в каком порядке смотреть фильмы Ларса фон Триера

Вместе с кинокритиками разбираемся, как начать смотреть фильмы Ларса фон Триера

Правила жизни
То навзничь, то ничком То навзничь, то ничком

Сколько загадок таится в удивительном слове…

Наука и жизнь
Как помочь ребёнку подрасти? Как помочь ребёнку подрасти?

Почему одни дети растут как на дрожжах, а другие плетутся в хвосте?

Здоровье
Агросектор снова переписали Агросектор снова переписали

Какие тенденции выявила сельскохозяйственная микроперепись

Агроинвестор
«Яды: Великолепная история человечества» «Яды: Великолепная история человечества»

Как опасные химические вещества убивают и спасают людей

N+1
Делать то, что нравится Делать то, что нравится

Как раскрыть внутренний потенциал и найти призвание?

Psychologies
Максим Аверин: «Без театра не могу, но и кино обожаю» Максим Аверин: «Без театра не могу, но и кино обожаю»

Для меня театр — не геолокация, а способ путешествия в этом мире

Коллекция. Караван историй
Хотите перейти на электронные водительские права? Не спешите: вот что об этом думает юрист Хотите перейти на электронные водительские права? Не спешите: вот что об этом думает юрист

Как пользоваться электронными правами?

ТехИнсайдер
Не Канны или Венеция: почему победители Берлинале не добиваются международного успеха Не Канны или Венеция: почему победители Берлинале не добиваются международного успеха

Что значат решения жюри на Берлинале?

Forbes
Гид «Сноба» по Катару. Вижу искусство, слышу его, говорю о нем Гид «Сноба» по Катару. Вижу искусство, слышу его, говорю о нем

Арт-гид для ценителей современного искусства по Катару

СНОБ
10 книг, которые надо исключить из школьной программы 10 книг, которые надо исключить из школьной программы

Назрела большая литературная чистка

Maxim
Люди превратили самолеты в обычные дома! Посмотрите на «крылатую жизнь» Люди превратили самолеты в обычные дома! Посмотрите на «крылатую жизнь»

Джо Энн Ассери пришла в голову странная идея: жить в самолете

ТехИнсайдер
Фернандо Алонсо проехал «идеальный круг» на Aston Martin DBX707 (видео) Фернандо Алонсо проехал «идеальный круг» на Aston Martin DBX707 (видео)

Выжимаем максимум из Aston Martin DBX707

4x4 Club
Герой анекдотов, не кончавший «академиев»: 12 мифов о Василии Чапаеве Герой анекдотов, не кончавший «академиев»: 12 мифов о Василии Чапаеве

Интересные факты и мифы о Василии Чапаеве

Вокруг света
Прикладная нумизматика: как найти редкую и дорогую монету Прикладная нумизматика: как найти редкую и дорогую монету

У каждого в кошельке есть дорогая монета. Просто нужно знать, что искать!

Maxim
Дороже жизни. Почему современные подростки привязаны к своим смартфонам Дороже жизни. Почему современные подростки привязаны к своим смартфонам

Какую роль в жизни подростков играет вопрос престижа

СНОБ
Владимир Коренев: о поворотах судьбы, дружбе с Гагариным и любви всей его жизни Владимир Коренев: о поворотах судьбы, дружбе с Гагариным и любви всей его жизни

Про Ихтиандра я узнал в детстве — от своего дяди. Абсолютно слепого

Караван историй
Все идет по плану: почему Егор Летов и сегодня живее всех живых Все идет по плану: почему Егор Летов и сегодня живее всех живых

Каким человеком и музыкантом был Летов и чем он цепляет совершенно разных людей

Forbes
Как понять, что у тебя нехватка белка: самые яркие признаки, на которые не все обращают внимание Как понять, что у тебя нехватка белка: самые яркие признаки, на которые не все обращают внимание

Основные признаки, которые помогут заподозрить у себя дефицит белка

VOICE
Открыть в приложении