«Чирикающие» хоровые волны, угрожающие космическим аппаратам, обнаружили вдали от Земли
Хоровые волны — вспышки электромагнитного излучения, которые могут создавать опасные условия для космонавтов и нарушать работу космических аппаратов. Считалось, что их формирование связано с магнитным полем Земли. И вот впервые ученые засекли их «чириканье» вдали от нашей планеты.
Космическое пространство наполнено электромагнитными волнами и заряженными частицами. Так как расстояния между частицами слишком большие, они крайне редко сталкиваются друг с другом. Поэтому электромагнитные волны считаются самыми важными «передатчиками» энергии в космическом пространстве, ускоряя и рассеивая частицы.
«Свистящие» хоровые волны — одни из сильнейших электромагнитных волн, естественно образующиеся в космическом пространстве. Ученые исследуют их на протяжении более 70 лет, причем не только рядом с Землей, но еще у Марса, Юпитера и Сатурна. Если преобразовать эти волны в звуковые, на частотах, которые слышат наши уши, их звучание похоже на чириканье птиц.
Как удалось выяснить за годы наблюдений, хоровые волны играют большую роль в ускорении формирования и динамике радиационных поясов Земли, возникновении пульсирующего северного сияния и передаче энергии частиц в атмосферу планеты.
Несмотря на десятилетия исследований, ученые по-прежнему не уверены, как образуются эти хоровые волны. Одна из главных причин — отсутствие прямых измерений обмена энергиями внутри волн. Инструменты космических аппаратов не могли собрать подходящие данные из-за высоких энергий частиц и сильного магнитного поля вблизи Земли. При этом искали хоровые волны только на расстоянии до 10 радиусов от планеты, поскольку считалось, что дипольное магнитное поле Земли играет роль в их формировании.
В новой работе, опубликованной в журнале Nature, ученые впервые описали хоровые волны в 165 тысячах километров от Земли, в «хвосте» магнитосферы. Исследователи использовали данные наблюдений, собранные четырьмя спутниками MMS (NASA) в декабре 2019 года.
На расстоянии в 26 радиусов планеты магнитное поле уже сильно растянуто и теряет свой дипольный эффект. При этом обнаруженные там волны длились примерно 0,1 секунды, имели нарастающую природу и частоту «чириканья», близкую к 100 герц. По параметрам они очень похожи на волны вблизи Земли, а значит, сильное дипольное поле — не обязательное условие их формирования.
По новым данным наблюдений авторам исследования удалось измерить взаимодействия внутри волн. Они показали, что хоровое излучение возникало «на месте», подпитываясь энергией от электронов — вероятно, тепловых электронов с энергией приблизительно три килоэлектронвольта.
Импульсы хоровых волн хорошо ускоряют электроны, усиливая опасность радиационных поясов Земли. Эти пояса вредят инструментам пролетающих космических аппаратов и представляют опасность для космонавтов. Изучение природы хоровых волн поможет найти решения, которые позволят минимизировать негативные эффекты.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из Китая предложили универсальный подход для определения с высокой точностью так называемой внутримолекулярной потенциальной функции — информация о ее свойствах позволяет делать прогноз поведения молекулы в различных условиях. Новый подход подходит для самых разных многоатомных молекул. В будущем он позволит точнее предсказывать спектры и динамику молекул как в условиях атмосфер планет Солнечной системы, а также более точно моделировать химические процессы на квантовом уровне.
Звезды типа Солнца в конце жизни превращаются в пульсирующего красного гиганта, а потом – в белого карлика. Ранее считали, что на этом этапе их планеты становятся слишком холодными, ведь белый карлик светит слабо. Новые наблюдения показали, что все намного сложнее и планета может даже прибавить свою температуру. Примерно в 80 световых годах от Земли лежит белый карлик WD 1856. Хотя он всего вдвое легче Солнца, по размерам близок к нашей планете (примерно на треть больше). За счет этого у него огромная плотность, поэтому, несмотря на отсутствие в нем термоядерных реакций (топливо уже кончилось), поверхность этой «мертвой» звезды разогрета почти до пяти тысяч градусов.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии