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
Как детище экс-президента США Trump Tower менялось вместе с имиджем Трампа Как детище экс-президента США Trump Tower менялось вместе с имиджем Трампа

Здание Trump Tower всегда было и остается какой-то большой аферой

Forbes
Мы — дети голубой галактики Мы — дети голубой галактики

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

Наука и жизнь
Слава богу, ты вернулся: знаменитости, чья карьера возродилась Слава богу, ты вернулся: знаменитости, чья карьера возродилась

Артисты, доказавшие, что при желании и упорстве можно вернуть себе славу

Правила жизни
Часы вместо компаса Часы вместо компаса

Показываемое часами время связано с положением Солнца

Наука и жизнь
Доктор тюхтя Доктор тюхтя

История мальчика Миши, который всегда казался тихим и трусливым

СНОБ
Вселенная, пульсирующая в чёрной дыре Вселенная, пульсирующая в чёрной дыре

Происхождение Вселенной всегда волновало людей

Наука и жизнь
Лечение без рецепта Лечение без рецепта

Может ли визуализация (представление чего-либо) влиять на наше самочувствие?

Добрые советы
Матери площади Мая Матери площади Мая

Как матери исчезнувших оппозиционеров организовали акцию бессрочного протеста

Дилетант
Умная стрижка: как авторская технология облегчила девушкам жизнь Умная стрижка: как авторская технология облегчила девушкам жизнь

Что такое «умная стрижка»?

VOICE
Великое нашествие Великое нашествие

Вторжение монголов обратило русских государей в деспотов ордынского типа

Дилетант
На борту затонувшего в VII-VIII веках судна нашли остатки жуков-вредителей и тараканьи оотеки На борту затонувшего в VII-VIII веках судна нашли остатки жуков-вредителей и тараканьи оотеки

Новый результат исследования корабля «Мааган Михаэль Б»

N+1
Сверхкритическое состояние или умный текстиль? Сверхкритическое состояние или умный текстиль?

В Институте химии растворов им. Г. А. Крестова разрабатывают уникальный текстиль

Наука и жизнь
«Империя света» Сэма Мендеса — главный кинопровал 2023 года. Как так вышло? «Империя света» Сэма Мендеса — главный кинопровал 2023 года. Как так вышло?

«Империя света» — ретро-мелодрама, ставшая не событием, а разочарованием

Правила жизни
Вся наша жизнь — шоу Вся наша жизнь — шоу

Худрук и главный режиссер «Ленинград Центра» Феликс Михайлов

Men Today
Ртуть, тюрьма и пиявки: как лечили половые инфекции в Средние века Ртуть, тюрьма и пиявки: как лечили половые инфекции в Средние века

Раньше половые инфекции считали отвратительными

ТехИнсайдер
Андрей Шапенко: «Волшебный сундук и каменная принцесса». Отрывок для чтения с детьми Андрей Шапенко: «Волшебный сундук и каменная принцесса». Отрывок для чтения с детьми

Отрывок из современной классической сказки Андрея Шапенко про двух сестер

СНОБ
Как долго можно не спать без вреда для здоровья? Отвечает биолог Как долго можно не спать без вреда для здоровья? Отвечает биолог

Жить без сна — это как работать в браузере, в котором открыто 200 вкладок

Вокруг света
7 остросюжетных сериалов, которые заставят задуматься о справедливости 7 остросюжетных сериалов, которые заставят задуматься о справедливости

Сериалы о том, существует ли карма и воздаяние на этой нелепой планете

Maxim
Как женщины сталкиваются с сексуализированным насилием в больницах Как женщины сталкиваются с сексуализированным насилием в больницах

Почему в месте, где люди должны чувствовать себя безопасно, присутствует насилие

Forbes
Анализ ДНК помог найти виновников жестокого убийства подростка в 1975 году Анализ ДНК помог найти виновников жестокого убийства подростка в 1975 году

Даже самые сложные преступления порой сдаются под натиском технологий

ТехИнсайдер
Инстаграм на всю голову: почему мы все гонимся за идеальной картинкой в соцсетях? Инстаграм на всю голову: почему мы все гонимся за идеальной картинкой в соцсетях?

Как инстаграм и тренд на "чистую эстетику" разрушают нашу психику?

Правила жизни
18 признаков «энергетических вампиров» и 3 приема самозащиты 18 признаков «энергетических вампиров» и 3 приема самозащиты

Чувствуете себя совершенно опустошенным после общения с другом или коллегой?

Psychologies
Архитектура Солнечной системы очень редко встречается во Вселенной Архитектура Солнечной системы очень редко встречается во Вселенной

Чаще всего планетные системы состоят из планет примерно одинакового размера

ТехИнсайдер
Как прожить 100 лет? Долгожители поделились с The Guardian своими секретами Как прожить 100 лет? Долгожители поделились с The Guardian своими секретами

100-летние дедушки и бабушки особенно советуют не застревать в прошлом

Правила жизни
Самые востребованные профессии в России в разные времена Самые востребованные профессии в России в разные времена

Кто был нужен обществу на заре становления государственности на Руси?

Maxim
Хронобиологическая диета: как питаться с учетом биоритмов — 5 главных принципов Хронобиологическая диета: как питаться с учетом биоритмов — 5 главных принципов

Какие принципы питания старшего поколения нам нужно позаимствовать?

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

Как опасные химические вещества убивают и спасают людей

N+1
Такого вы не ожидали! 10 неожиданных примений наждачной бумаги в быту Такого вы не ожидали! 10 неожиданных примений наждачной бумаги в быту

Наждачная бумага создана не только для шлифовки различных поверхностей

ТехИнсайдер
Открыть в приложении