_ Астрономы из Европы, США и Бразилии представили высококачественную фотографию туманности, созданной звездой Бетельгейзе ( альфа Ориона ).

Бетельгейзе, классифицирующаяся как красный сверхгигант, считается одной из самых крупных — её диаметр сравним с орбитой Юпитера — и ярких звёзд. Все сверхгиганты находятся на поздней стадии эволюции и чрезвычайно быстро теряют вещество, и этот процесс уже изучался с помощью системы адаптивной оптики NaCo, установленной на «Очень большом телескопе».
Результаты наблюдений NaCo показаны в центре нового снимка; легко заметить, что с видимой поверхности Бетельгейзе, обозначенной красным, уносится газ.

Изображение Бетельгейзе, выполненное камерой NaCo в близком инфракрасном диапазоне
с использованием различных фильтров. Видимая область - соответствует примерно
половине угловой секунды.

Расположение Бетельгейзе на небе ( иллюстрация ESO, IAU, Sky & Telescope ).

Туманность вокруг светила, которая формируется истекающим веществом, простирается на 60 млрд километров. Зарегистрировать её в видимом диапазоне невозможно, и астрономам пришлось закрыть центральную — самую яркую — часть изображения и выполнять наблюдения в инфракрасной области с использованием восьми разных фильтров, настроенных на длины волн от 7,76 до 19,50 мкм. Снимки делал смонтированный на том же «Очень большом телескопе» прибор VISIR.

Сфотографированная туманность асимметрична и имеет неоднородную структуру, что учёные связывают с неравномерностью и несимметричностью выбросов с поверхности Бетельгейзе. Различимое на снимке вещество представляет собой вполне обычную пыль ( скажем силикатную ) с высоким содержанием кислорода.

Астрономы оценили массу Бетельгейзе - она составляет порядка 13 солнечных масс. Статья появится
в сборнике The 9th Pacific Rim Conference on Stellar Astrophysics, а ее препринт доступен на сайте arXiv.org.

Несмотря на то, что Бететельгейзе была открыта достаточно давно, до сих пор неизвестно расстояние до нее и точная масса. Например, согласно разным моделям красный сверхгигант ( к этому классу относится звезда ) располагается на расстоянии от 180 до 1300 световых лет. Аналогичным образом разные способы оценки массы дают результаты от 10 до 20 солнечных масс.

В рамках нового исследования ученые моделировали эволюцию массивной звезды. Как оказалось, от соотношения радиуса и массы зависит то, с какой скоростью яркость диска звезды убывает ближе к ее краю. Этот параметр ученые определили, исходя их данных наблюдений и предположения, что звезда находится на расстоянии порядка 650 световых лет от Земли.

Совсем недавно астрономы из Европейской южной обсерватории опубликовали снимок туманности вокруг Бетельгейзе в высоком разрешении. Средний радиус туманности, состоящей преимущественно
из силикатов и оксида алюминия, составляет 400 астрономических единиц ( расстояний от Земли до Солнца ).

- lenta.ru/news/2011/09/23/betelgeuse

ссылки:
- eso.org/public/news/eso1121
- science.compulenta.ru/618185
- eso.org/public/images/eso0927b

по теме:
- science.compulenta.ru/445646
- lenta.ru/articles/2011/01/25/betelgeuse
- yastro.narod.ru/a3/a_news332.htm

Планеты и светило, вокруг которого они обращаются, формируются из одного и того же газопылевого облака. Составляющие его частицы слипаются вместе под воздействием силы тяжести и образуют более крупные фрагменты, которые, в свою очередь, притягивают новые пылевые частицы.

Аппарат "Генезис" был запущен НАСА в 2001 году для изучения химического состава нашего светила, определения состава солнечного ветра - потока заряженных частиц, исходящих от Солнца, получения образцов солнечной материи и возвращения их на Землю.

В сентябре 2004 года при посадке на Землю парашюты зонда не раскрылись, и капсула с образцами разбилась
в пустыне в штате Юта. Несмотря на значительные повреждения, часть образцов удалось извлечь и изучить.
"Генезис" стал первым космическим аппаратом после "Апполона-13", который удалился на значительное расстояние от Земли и вернулся обратно.

"Все люди, которые видели его падение, думали, что этот проект обернулся ужасной катастрофой.
Но напротив, все цели миссии были реализованы и результаты потрясают воображение", - сказал один из авторов Роджер Винс ( Roger Wiens ) из Национальной лаборатории в Лос-Аламосе, где создавалась первая атомная бомба.

Одним из спасенных приборов был так называемый "концентратор солнечного ветра", сконструированный специалистами Лос-Аламоса. Он представляет собой параболическое электростатическое зеркало, которое отражает заряженные ионы солнечного ветра на поглощающие мишени из соединения кремния и углерода.

Авторы новых работ изучали частицы солнечного ветра, собранные зондом Genesis, запущенным в космос в 2001 году. Солнечным ветром называют поток высокоэнергетических частиц, летящих от Солнца. Genesis сбросил капсулу, в которой находились частицы, однако ее приземление было аварийным - капсула рухнула
в штате Юта, двигаясь со скоростью около 306 километров в час.

Несмотря на неудачное приземление часть собранных образцов оказалась пригодна для анализа.

_ Исследователи из первой группы сосредоточились на изучении изотопов кислорода.
Помимо наиболее распространенного изотопа кислорода-16 существуют также изотопы кислорода-17 и кислорода-18 ( изотопами называют атомы одного и того же элемента, содержащие различное число
нейтронов ).
Оказалось, что Солнце содержит намного больше кислорода-16, чем Земля и другие каменистые планеты.

Ученые выяснили, что доля тяжелого изотопа кислорода - кислорода-17 ( наиболее распространенный изотоп
- кислород-16 ) в солнечном веществе в 1,8 раза меньше, чем в земной материи, а кислорода-18 - в два раза.

Прибор для изучение ионов азота, установленный на борту зонда "Генезис"

Кроме того, изотопный состав азота в солнечной материи сильно отличается от распределения этих изотопов на Земле - на Солнце в почти в четыре раза меньше атомов азота-15, чем на нашей планете.

При этом отношение азота-14 ( "обычный" азот ) и азота-15 соответствует изотопному составу Юпитера и других планет-гигантов Солнечной системы.

Это указывает на то, как считают исследователи, что изотопный состав азота в первичном протопланетном облаке был одинаков как в будущей внутренней, так и внешней Солнечной системе.
Специалисты выяснили, что в частицах солнечного ветра содержится на 40 процентов меньше азота-15, чем
в различных веществах на Земле. Исследователи предполагают, что обнаруженная разница появилась в результате механизма, сходного с описанным выше для кислорода. Однако они не исключают, что избыток тяжелого изотопа азота может происходить из дальнего космоса.

Присутствие значительных количеств тяжелых изотопов кислорода на Земле пока до конца не объяснено. Ученые предполагают, что тяжелые изотопы кислорода могли появиться на Земле в результате так называемого "фотохимического самоэкранирования".

Большинство химических процессов в открытом космосе происходит под воздействием солнечного излучения. Фотоны сталкиваются с молекулами газов - в основном с молекулами моноксида углерода ( угарный газ ) - и вынуждают их распадаться. Степень интенсивности этих взаимодействий сильно зависит от массы отдельных атомов, составляющих молекулы газов.

Благодаря тому, что тяжелый кислород встречается намного реже "обычного" кислорода-16, молекулы с его присутствием распадаются чаще. В результате ионизированный тяжелый кислород связывается с другими элементами, образуя твердые или жидкие соединения - к примеру, воду или оксиды металлов, и накапливается в пределах внутренней Солнечной системы.

_ Ученые предложили гипотезу, которая объясняет наблюдаемые различия.
Около 4,6 миллиарда лет назад, когда Солнце уже сформировалось, а планеты еще нет, большая часть кислорода в Солнечной системе была связана с углеродом в молекулах угарного газа ( CO ).
Так как кислорода-16 было больше, чем других изотопов этого элемента, основная часть молекул CO содержала именно его.

Молекулы CO могут разрушаться под воздействием фотонов, причем в зависимости от того, какой изотоп содержится в молекуле, необходимы фотоны различной энергии. Согласно предложенной гипотезе, фотоны, необходимые для разрушения молекул CO, содержащих изотоп кислорода-16 преимущественно поглощались
во внешней части газопылевого облака, соответственно, в центральной части этот изотоп оставался связанным. Фотоны, разрушающие другие два изотопа кислорода, напротив, легко проходили в центральную часть облака. Соответственно, освободившиеся изотопы кислорода-17 и кислорода-18 включались в состав планет. Кроме фотонов в процессе синтеза ядер более тяжелых изотопов могли участвовать и другие квантовые частицы ( мезоны, нейтрино и позитроны ), проникавшие вглубь молодой Солнечной системы с её окраин.

Недавно другая группа ученых опубликовала работу, которая также заставляет астрономов пересмотреть одну из устоявшихся гипотез - гипотезу о происхождении Луны. Специалисты показали, что в образцах лунной породы содержится значительно больше воды, чем считалось до сих пор. Повышенная влажность Луны не согласуется с принятым сценарием ее формирования, который подразумевает, что небесное тело должно было нагреться до очень высоких температур.

ссылки:
- lenta.ru /news/2011/06/24/origin
- ria.ru /science/20110624/392718198.html?utm

- infox.ru/science/universe/2011/06/24/GENESIS.
- membrana.ru/particle/12393

- space.com/-earth-formation-sun-building-blocks-nebula
- sciencemag.org/content/332/6037/1528.abstract
- universetoday.com/genesis-sheds-light-on-sun-and-solar-system-formation