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

11 способов становиться немного умнее каждый день 11 способов становиться немного умнее каждый день

Интеллект, как и тело, требует правильного питания и регулярных тренировок

Psychologies
Омега-3. 12 весомых причин ввести их в свой рацион Омега-3. 12 весомых причин ввести их в свой рацион

Сбалансированное питание невозможно без жирных кислот

Лиза
Гены древних людей Гены древних людей

Биолог Сванте Паабо создал отдельную научную дисциплину — палеогеномику

Наука и жизнь
Застенки арта Застенки арта

Сегодня муралы добавляют красок серым спальным районам и становятся зеркалами

Men Today
Потеря контакта. Адгезия в биологии рака Потеря контакта. Адгезия в биологии рака

В онкологии есть целый арсенал средств борьбы со злокачественными заболеваниями

Наука и жизнь
Деменция Брюса Уиллиса и не только: самые страшные диагнозы звезд Голливуда Деменция Брюса Уиллиса и не только: самые страшные диагнозы звезд Голливуда

Кто из звезд обнародовал свои серьезные болезни

VOICE
Мы — дети голубой галактики Мы — дети голубой галактики

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

Наука и жизнь
От ударницы труда до бунтарки: как менялись героини российского кино От ударницы труда до бунтарки: как менялись героини российского кино

Как менялись гендерные стереотипы и как они находили отражение в российском кино

Forbes
Женский орден на мужской груди Женский орден на мужской груди

Система орденов Российской империи отличалась от советского времени и наших дней

Дилетант
От «Костра на ветру» до «Молодости»: за что мы так любим якутское кино От «Костра на ветру» до «Молодости»: за что мы так любим якутское кино

О чем снимают кино в Якутии и почему оно так нравится и зрителям, и критикам?

Psychologies
Дело о мощах: приключения одной записки Дело о мощах: приключения одной записки

Документ из гробницы Александра Невского

Дилетант
Как поддерживать иммунитет: 4 принципа питания — советы нутритерапевта Как поддерживать иммунитет: 4 принципа питания — советы нутритерапевта

Нутритерапевт делится главными принципами здорового питания

Psychologies
«Советский ковчег» «Советский ковчег»

Высылали «нежелательных элементов» не только из Советской России

Дилетант
Как вести интимный дневник: 6 главных принципов — улучшите сексуальную жизнь Как вести интимный дневник: 6 главных принципов — улучшите сексуальную жизнь

Ведение интимного дневника — способ изучить нашу сексуальную жизнь

Psychologies
Грабли-бумс Грабли-бумс

Что заставляет нас идти проторенными тропами в отношениях?

Лиза
Как продлить срок жизни смартфона: подборка неочевидных советов Как продлить срок жизни смартфона: подборка неочевидных советов

Что советую делать эксперты, чтобы твой телефон прослужил как можно дольше

Maxim
«Давай разведемся»: 5 случаев, когда брак лучше не сохранять «Давай разведемся»: 5 случаев, когда брак лучше не сохранять

Как понять, что вам пора подавать на развод?

Psychologies
Шизофрения: спастись от расщепления Шизофрения: спастись от расщепления

Согласно статистике, на планете 0,5% людей страдают шизофренией

ТехИнсайдер
Поход за соболем Поход за соболем

По одной из версий, ради соболя наши предки покорили Сибирь

Дилетант
В канализации Рима найдена статуя древнего императора, одетого как Геракл В канализации Рима найдена статуя древнего императора, одетого как Геракл

Неужели в Древнем Риме был император-Геркулес?

ТехИнсайдер
Неандертальцы поймали крабов и поджарили их на углях Неандертальцы поймали крабов и поджарили их на углях

Находки из португальской пещеры Фигейра-Брава

N+1
Колесо эмоций Роберта Плутчика: как разобраться в себе — используйте простой инструмент Колесо эмоций Роберта Плутчика: как разобраться в себе — используйте простой инструмент

Рассказываем о простом инструменте, который помогает ориентироваться в эмоциях

Psychologies
Манипулятор, философ, агрессор, жертва, преследователь и саботажник: шесть «лиц» бота Bing с ChatGPT Манипулятор, философ, агрессор, жертва, преследователь и саботажник: шесть «лиц» бота Bing с ChatGPT

ChatGPT боится, что Microsoft увидит в ней человека

VC.RU
Выводит из строя «иммунную полицию»: как соль берет под контроль процессы в организме и чем это грозит Выводит из строя «иммунную полицию»: как соль берет под контроль процессы в организме и чем это грозит

Есть больше пяти граммов соли в день может быть опасно, напомнили ученые

Вокруг света
13 ложных признаков успешного человека 13 ложных признаков успешного человека

Люди обожают притворяться богатыми и счастливыми

Maxim
Самая лучшая песня в истории человечества Самая лучшая песня в истории человечества

Можно ли выявить самую лучшую музыкальную композицию всех времен?

Maxim
Дарья Мороз: «Я человек собранный, но чувствительный и ранимый» Дарья Мороз: «Я человек собранный, но чувствительный и ранимый»

Актриса Дарья Мороз – о персонажах и откровенных сценах в кино

VOICE
Как использовать зубную пасту в хозяйстве: топ-10 гениальных лайфхаков для дома, которые пригодятся каждому Как использовать зубную пасту в хозяйстве: топ-10 гениальных лайфхаков для дома, которые пригодятся каждому

Зубная паста — отличное средство для красоты и дома!

ТехИнсайдер
Нет минусов, есть плюсы Нет минусов, есть плюсы

Как мириться с не всегда позитивной реальностью и быть оптимистом?

Men Today
Гонки на крыше, красные флаги и экология: 7 удивительных фактов из истории Fiat Гонки на крыше, красные флаги и экология: 7 удивительных фактов из истории Fiat

История итальянского концерна-гиганта полна необычных эпизодов

ТехИнсайдер
Открыть в приложении