меню содержание news384 news385 news386
Цвет поверхности Марса мог измениться под воздействием ветров
|
Группа ученых из Университета Орхуса (Дания) показала, что цвет поверхности Марса мог измениться
под воздействием ветров.
В древности Марс, вероятно, имел тёмно-серый цвет, который впоследствии сменился
красно-бурым ( иллюстрация НАСА/ ESA/ Hubble Team ).
Принято считать, что свой красно-бурый цвет Марс приобрел в результате окисления чёрного минерала
магнетита и превращения его в гематит (красный железняк). Установить механизм этой реакции пока не
удалось; некоторые специалисты утверждают, что она протекала под влиянием воды, другие склоняются
к версии об участии в ней перекиси водорода и озона.
В своём эксперименте датские исследователи моделировали воздействие ветра, поместив кварцевый
песок в стеклянную колбу и медленно поворачивая её с помощью простейшего механизма. Через семь
месяцев около 10% песчинок превратилось в мелкие частицы пыли; отметив этот результат, ученые до-
бавили к кварцевому песку порошок магнетита и заполнили колбу углекислым газом. В ходе дальнейшего
перемешивания смесь постепенно приобретала красный цвет; по мнению авторов, наблюдаемое превра-
щение магнетита в гематит можно объяснить тем, что при столкновениях зёрен песка и их разрушении
обнажаются химически активные поверхности, которые и служат источниками атомов кислорода для
магнетита.
Расчеты ученых показывают, что пылевые смерчи и бури на Марсе могли изменить цвет его поверхности
всего за несколько сотен тысяч лет. «Думаю, ранее большинство специалистов считало, что цвет поверх-
ности Красной планеты установился несколько миллиардов лет назад, - говорит один из авторов работы
Джонатан Меррисон (Jonathan Merrison).
- Теперь же мы вполне можем заменить в своих рассуждениях миллиарды лет на миллионы».
Коллеги исследователей, впрочем, отмечают, что кварц обладает сравнительно высокой твердостью, и
превратить его в песок не так уж и просто; кроме того, переданные марсоходами «Спирит» и «Оппортью-
нити» данные свидетельствуют о том, что этот минерал содержится на планете в незначительных коли-
чествах.
ссылки:
compulenta.ru/ print/460421
dx.doi.org/10.1016/j.icarus.2009.09.004
space.com/scienceastronomy/090921-mm-mars-red.html
Создана 3D-модель процессов, приводящих ко взрыву сверхновой
|
Ученые из Университета Стони Брук, Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли и Калифор-
нийского университета в Санта-Крусе ( США ) провели максимально точное трёхмерное моделирование
процессов конвекции, приводящих ко взрыву сверхновой типа Iа.
Зависимость средней температуры вещества белого карлика от расстояния до его
центра в разные моменты времени. Отметка 7 132 с соответствует «зажиганию».
( Иллюстрация из The Astrophysical Journal. )
Сверхновые типа Iа, предшественниками которых являются белые карлики, используются астрономами
для измерения расстояний и оценки скорости расширения Вселенной. В основе методики оценки лежит
предположение о том, что взрывы таких звезд имеют приблизительно одинаковые параметры; модели-
рование позволяет выяснить, соответствует ли это предположение действительности и подходят ли
сверхновые типа Iа для построения «лестницы расстояний».
Американские исследователи использовали программу собственной разработки MAESTRO, воспроизво-
дящей процессы переноса вещества и теплоты внутри звезды. Трёхмерное моделирование внутреннего
объема звезды авторы выполнили на суперкомпьютере Jaguar, установленном в вычислительном центре
Окриджской национальной лаборатории ( США).
Ученые постарались максимально подробно описать последние моменты существования звезды.
Как выяснилось, за несколько часов до взрыва механизм отвода теплоты от ядра за счёт конвекции даёт
сбой (эффективность отвода снижается до критически малой величины), и в некоторых областях темпера-
тура достигает 109 К, что вызывает «зажигание». Фронт «горения» затем начинает распространяться по
объему звезды с постепенно возрастающей скоростью; через несколько секунд все завершается взрывом.
Ученые отдельно отмечают то, что на ранних стадиях процесса вещество в центральной области звезды
перемещается хаотично, однако затем перемещения упорядочиваются: с одной стороны конвекционный
поток направляется к ядру, с обратной — от ядра (возникает своего рода диполь). Однако одновременно
с этим увеличивается влияние турбулентности, и ориентация «диполя» начинает меняться. Описанный
механизм, по мнению авторов, во многом определяет развитие взрыва.
В ближайшем будущем исследователи намерены изучить влияние эффектов вращения и изменений хими-
ческого состава вещества звезды на ход процесса.
Изменение максимальной температуры вещества белого карлика со временем
( иллюстрация из The Astrophysical Journal ).
Полную версию рассматриваемого здесь отчета опубликует издание The Astrophysical Journal; препринт
статьи можно скачать с сайта arXiv - arxiv.org/pdf/0908.2668v1.
По материалам Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли.
compulenta.ru/ print/ 461209
Астрономы построили модель взрыва сверхновой
Радиальные скорости внутри центрального региона сверхновой класса Ia.
Изображение автора исследования
Ученые построили трехмерную модель взрыва сверхновой класса Ia. При помощи суперкомпьютеров иссле-
дователи впервые воссоздали процессы, протекающие во всем объеме звезды. Работа принята к публикации
в журнале Astrophysical Journal. Кратко она описана в пресс-релизе Национальной лаборатории им. Лоуренса
в Беркли.
Сверхновые класса Ia представляют собой взрывы белых карликов в двойных системах. Белый карлик -
небольшая звезда, образующаяся в ходе эволюции более крупного "предка". Массы белого карлика недоста-
точно для запуска термоядерных реакций. Однако в том случае, когда неподалеку от белого карлика нахо-
дится другая звезда, он может начать "воровать" ее материю. Постепенно масса карлика начинает расти, и
в итоге достигает предела Чандрасекара. Еще через некоторое время происходит взрыв.
До сих пор у астрономов не было единого мнения относительно процессов, протекающих внутри белого
карлика, готовящегося превратиться в сверхновую. Авторы новой работы создали программу MAESTRO,
которая моделирует перенос массы и тепла внутри светила с течением времени. При помощи MAESTRO
ученые могут моделировать процессы, протекающие с относительно низкой скоростью. Используя свою
программу и мощности суперкомпьютера Cray XT4, исследователи воссоздали картину, происходящую
внутри белого карлика непосредственно перед взрывом.
После достижения предела Чандрасекара давление и температура внутри звезды позволяют начаться про-
цессу медленного "кипения", который длится несколько столетий. Избыток тепла отводится от центральной
части светила за счет процесса конвекции. Однако в последние часы перед взрывом свойства вещества
внутри карлика не позволяют эффективно остужать "внутренности", и звезда начинает быстро разогревать-
ся.
В некоторых регионах звезды температура может достигать 1х109 Кельвинов. В итоге происходит "зажига-
ние", и фронт горения начинает распространяться к наружным частям звезды, постепенно ускоряясь.
От момента "зажигания" до взрыва проходит всего несколько секунд.
Исследователи также показали, что вещество внутри звезды сначала перемещается хаотично, но к финаль-
ным стадиям процесса движение становится выраженно асимметричным.
Сверхновые класса Ia интересны тем, что их параметры всегда одинаковы. Астрономы используют их в ка-
честве "стандартных маркеров" для оценки расстояний во Вселенной. Использование моделей, подобных
описанной выше, позволит изучить процесс взрыва белых карликов в двойных системах в деталях и окон-
чательно уточнить, действительно ли параметры всегда идентичны.
lenta.ru/news/2009/09/24/ model
по теме:
NASA запустит телескоп для изучения черных дыр в 2011 году
Астрономы обнаружили готовящуюся к взрыву звезду
Астрономы обнаружили вспышку новой звезды в созвездии Стрельца
Нейтрино помогут в поиске гравитационных волн от сверхновых
Астрономы нашли самую удаленную сверхновую
Simulating a Type Ia Supernova
