меню содержание news194 news195 news196
Вокруг Беты Живописца крутятся сразу два диска
|
Наблюдения на Космическом телескопе Хаббла выявили сложную структуру диска вокруг звезды Бета
Живописца (Beta Pictoris). Оказывается, вокруг этого светила существуют два осколочных диска. Внут-
ренний, который удалось рассмотреть впервые, наклонен по отношению к плоскости основного диска.
Он мог возникнуть из-за столкновения двух крупных тел.
Еще 20 лет назад в результате наблюдений на космических инфракрасных обсерваториях стали появ-
ляться данные о дисках вокруг некоторых звезд. Это холодные образования с температурой примерно
–170°C (около 100К). Значительный вклад в открытие околозвездных дисков внес Инфракрасный ас-
трономический телескоп ( IRAS ).
Снимки сделаны на Космическом телескопе Хаббла. Размер изображения 29 на 10 угловых секунд.
На верхнем снимке показан диск вокруг Беты Живописца. На нижнем (для сравнения) - Альфа Жи-
вописца. PSF feature - технический дефект коронографа, происхождение которого выясняется.
PSF-деталь не меняет своего положения при изменении угловой ориентации телескопа, что под-
тверждает наличие дефекта прибора. Изображение из статьи D. A. Golimowski et al.
Бета Живописца (β Pictoris) сразу стала классическим примером такого диска. Но техника того времени
не позволяла проводить достаточно детальных наблюдений за такими образованиями вокруг звезд.
Уже в 80-е годы по результатам наземных наблюдений была выявлена сложная структура диска вокруг
Беты Живописца, простирающегося на 1800 астрономических единиц. Однако исследование внутрен-
них частей этого диска было невозможно до запуска Космического телескопа Хаббла (или до введения
в строй новых систем с адаптивной оптикой). Несколько лет назад было обнаружено, что на расстоя-
ниях порядка 100 а. е. от центральной звезды диск искривляется, как бы "закручивается". Но детали
оставались неясными.
Новые многоцветные наблюдения на Космическом телескопе подтвердили сложную структуру диска
вокруг звезды Бета Живописца. Наблюдения проводились с помощью коронографа, чтобы убрать ме-
шающий свет самой звезды. Это самые детальные данные по околозвездным дискам на масштабе
30-300 а. е. от центральной звезды.
Созвездие Живописца ( Pictor ) и расположение его ярких звезд.
Звезда Бета достаточно яркая ( видимая звездная величина = 3,85m ).
Спектральный тип А3 V; расстояние около 63 световых лет.
Оказалось, что внутренняя часть структуры вокруг звезды представляет собой не результат "скручива-
ния", а отдельный диск, наклоненный под углом около 5° к внешнему (основному) диску. Диски состо-
ят не просто из газа и/или пыли, а из гранул (grains). Удалось выяснить, что два диска имеют либо раз-
ный состав гранул, либо разное распределение гранул по размеру. Это видно на основании много-
цветной фотометрии ( в результате наблюдений в разных участках оптической части спектра). Кроме
того, новые наблюдения подтвердили, что противоположные части внешнего диска ведут себя по-раз-
ному, то есть внешний диск не симметричен.
Диск Беты Живописца, по всей видимости, состоит не из протопланетного вещества, а является ре-
зультатом разрушения тел (например, комет) в планетной системе. Поэтому подобные диски называют
остаточными, или осколочными (debris).
Причина возникновения внутреннего диска до конца не ясна. Но скорее всего, он возник в результате
столкновения планетозималей, двигавшихся по наклоненным орбитам. После столкновения пыль дав-
лением излучения выметается наружу, и мы видим наклоненный диск.
Авторы указывают, что до запуска инфракрасного Космического телескопа Джеймса Вебба ( James
Webb Space Telescope ) эти результаты останутся непревзойденными.
На обработанном изображении (цвета условные) виден внутренний диск, наклоненный к внешнему.
Изображение в центральной части искажено при устранении света звезды.
Сергей Попов
Источник: D. A. Golimowski et al. HST/ACS Multiband Coronagraphic Imaging of the Debris Disk around Beta
Pictoris // astro-ph/0602292.
elementy.ru/news/430121
По теме: Формирование структуры планетных дисков у других звезд
Тайна лунных морей поможет понять геологическую эволюцию Земли и Луны
|
Лунные моря ( темные участки ) хорошо видны с Земли невооруженным
глазом
Ученые-планетологи из американского Университета штата Огайо ( Ohio State University - OSU) объяс-
нили происхождение самых заметных деталей ландшафта Луны - "морей" и "океана". Ученые считают,
что они возникли при столкновении с астероидом, который врезался в Луну с противоположной сто-
роны.
Согласно новым исследованиям, чрезвычайно крупный объект некогда поразил невидимую сторону
Луны и смог послать ударную волну даже сквозь лунное ядро к той стороне Луны, что обращена к Зем-
ле. Лунная кора там местами "отшелушилась" и "полопалась" - и вот теперь Луна имеет характерные
шрамы от того давнего катаклизма. Это открытие имеет большое значения для грядущей разведки лун-
ных полезных ископаемых, ну а кроме того, вероятно, все это поможет решить и кое-какие земные гео-
логические загадки, связанные с воздействием на Землю столкновений с крупными небесными телами.
Уже первые полеты советских лунных станций и американских "Аполлонов" показали, что форма Лу-
ны далека от идеальной сферы. И наиболее значительные отклонения от этой сферы наблюдаются сра-
зу в двух местах, причем выпуклости на той стороне, что всегда обращена к Земле, соответствует вмя-
тина на невидимой стороне Луны. Однако долгое время считалось, что эти поверхностные особеннос-
ти вызваны воздействием лишь земной гравитации, "вытянувшей" этот горб из Луны еще на заре ее
существования, когда лунная поверхность была расплавленной и пластичной.
Теперь же Ларами Поттс (Laramie Potts) и профессор геологических наук Ральф фон Фресе ( Ralph von
Frese) из Университета штата Огайо смогли объяснить появление этих особенностей воздействием
древних соударений с астероидами. Поттс и фон Фресе пришли к такому заключению после того, как
изучили данные по вариациям гравитационного поля Луны ( что в принципе позволяет отображать
карту лунных "внутренностей" и найти указания на места концентрации минералов, полезных для че-
ловека ), полученные с помощью спутников NASA "Клементина" (Clementine, DSPSE) и "Лунный Раз-
ведчик" (Lunar Prospector). Результаты опубликованы в последнем выпуске журнала Physics of the Earth
and Planetary Interiors ("Внутреннее устройство Земли и иных планет").
Ожидалось, что смещения материала, вызываемые мощными столкновениями с крупными небесными
телами с поглощением энергии соударения ( эти места соответствуют огромным кратерам ударного
происхождения на поверхности), можно будет отследить и в слоях, расположенных ниже лунной коры,
на уровне мантии ( то есть в обширном слое, отделяющем металлическое лунное ядро от его тонкой
внешней коры), но не более того. Однако выяснилось, что обширным вмятинам не просто соответст-
вуют такие же выпуклости на противоположной стороне Луны, но и, более того, подобные выступы
имеются и в слое мантии - как будто выдавленные каким-то мощным ударом, шедшим прямо из лун-
ных недр. Можно таким образом отследить путь ударных волн, воздействовавших на лунные недра в
определенном выделенном направлении.
Под лунной поверхностью, где произошло предполагаемое столкновение обнаружили "вогнутую об-
ласть", где мантия углубляется в ядро. "Вмятина" в ядре расположена в 700 километрах под поверхнос-
тью. - Ученые говорят, что не ожидали увидеть следы "космической катастрофы" настолько глубоко.
Из этого следует, что расплавленный слой не смог погасить мощный удар астероида - и волна распро-
странилась дальше вглубь Луны.
Диаграммы лунной выпуклости и соответствующей "вогнутости" на противоположной
стороне Луны. Изображение Laramie Potts, Ohio State University, сайт researchnews.osu.edu
Поттс и фон Фресе считают, что все ключевые события, определившие нынешний рисунок лунных
"морей", произошли около 4 миллиардов лет назад, в ходе того периода, когда наша Луна была еще гео-
логически активна - ее ядро и мантия тогда были жидкими и заполненными текущей магмой. Луна в
те времена располагалась гораздо ближе к Земле, чем сейчас ( позднее она постепенно удалилась
вследствие приливно-отливных взаимовлияний), так что гравитационные взаимодействия между эти-
ми небесными телами были особенно сильны. Когда магма была высвобождена из глубин Луны со-
ударениями с астероидами и создала своеобразный обширный "холм", то земная гравитация как бы
"подхватила" его и уже не выпустила из своих объятий до тех пор, пока все там не затвердело. Так что
исковерканная поверхность на видимой и невидимой сторонах Луны и характерные внутренние
особенности, соединяющие впадину и выступ, являются прямым наследием тех давних времен, кото-
рые Луна так никогда и не смогла залечить.
Странноватые темные долины-"моря" на видимой с Земли лунной стороне объясняются вытекшей на
поверхность, да так навсегда и застывшей магмой ( это "замороженный океан магмы", по выражению
фон Фресе). Каким именно образом столь обширным объемам магмы удалось найти путь к лунной по-
верхности, остается пока неясным, однако ученые предполагают, что те мощнейшие катаклизмы, о ко-
торых шла речь выше, возможно, спровоцировали появление геологической "горячей точки" - концен-
трации магматических пузырей у поверхности. Спустя какое-то время часть содержащейся там под
давлением магмы смогла просочиться сквозь трещины в коре и затопить низины на лунной поверх-
ности.
На обратной стороне Луны много кратеров, но нет протяженных "лавовых морей"
"Горячие точки" (hot spots) на Земле, как известно, провоцируют появление вулканов, которые, в част-
ности, образуют цепь Гавайских островов, которые отделяет от мантии довольно тонкий слой земной
коры. И вот теперь исследователи из Огайо задаются вопросом, не могли ли подобные древние соу-
дарения астероидов с Землей, "всколыхнув" ее ядро направленными ударными волнами, образовать
те самые горячие точки, что наблюдаются ныне?
По крайней мере, многим "горячим точкам" на одной стороне Земли найдены прямые соответствия
на противоположной ее стороне. Это могло бы быть объяснено именно последствием подобного
"лунного" эффекта.
Фон Фресе и Поттс хотят проверить подобную идею, изучив гравитационные аномалии под знамени-
тым кратером Чиксулуб на полуострове Юкатан в Мексике (Chicxulub Crater). Гигантский астероид
ударил в то место приблизительно 65 миллионов лет назад, и, как теперь полагают, все это и явилось
первопричиной экологической "цепной реакции", из-за которой и вымерли динозавры.
Ссылки:
researchnews.osu.edu/archive/moonboom.htm
newscientistspace.com/article.ns?id=dn8706
en.wikipedia.org/wiki/Lunar_mare
grani.ru/Society/Science/p.101982.html
novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/073-074/19.shtml
lenta.ru/news/2006/02/10/moon/
По теме:
astronet.ru/db/msg/1211618
astronet.ru/db/msg/1162895
astronet.ru/db/msg/1164431
astronet.ru/db/msg/1211536
