Сегодня 25 сентября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → атмосфера

Учёные научились определять погоду на далёких мирах — это поможет искать потенциально обитаемые планеты

Учёные из Тринити-колледжа Дублина (Trinity College Dublin) разработали способ узнавать об изменениях погоды на коричневых карликах, анализируя едва заметные изменения их яркости. Метод опробовали на SIMP 0136 — объекте примерно в 20 световых годах от Земли, который по размерам и температуре находится между планетами-гигантами и звёздами. Методика необходима для отбора потенциально пригодных для жизни миров для дальнейшего изучения, что позволит сэкономить время.

 Источник изображения: Trinity College Dublin

Источник изображения: Trinity College Dublin

Коричневые карлики недостаточно массивны для устойчивого водородного термоядерного горения — им не стать настоящими звёздами, зато их атмосфера может демонстрировать гигантские и быстро меняющиеся облачные структуры. Что важно, довольно сильный нагрев атмосферы у таких объектов позволяет новейшим приборам, включая космический телескоп «Джеймс Уэбб», получать достаточно информативные данные о состоянии воздушных масс на коричневых карликах. Именно наблюдения с помощью «Уэбба» позволили отслеживать изменения в атмосфере SIMP 0136 по мере вращения объекта и фактически изучать его атмосферу по изменениям света, попадающего в объектив телескопа от одной далёкой точки, которую «Уэбб» воспринимал как коричневого карлика.

Вместо построения сразу сложной физической модели атмосферы исследователи применили метод главных компонент (Principal Component Analysis, PCA). Он математически, методами статистики, раскладывает огромный массив наблюдений на несколько независимых составляющих, которые объясняют основную часть наблюдаемой изменчивости. Оказалось, что подавляющую часть изменений яркости SIMP 0136 можно описать всего двумя доминирующими компонентами. Первая соответствует изменениям температуры, а вторая — изменениям вертикальной структуры облаков. Тем самым невероятная сложность атмосферных процессов на далёкой «недозвезде» свелась к простому и устойчивому набору данных, которые распознавались даже на расстоянии нескольких десятков световых лет.

На основании этих двух компонент учёные выделили три повторяющихся состояния атмосферы, которые сменяют друг друга по мере вращения коричневого карлика. В поле зрения попеременно появляются более горячие области с менее плотной облачностью и более холодные регионы с толстым вертикальным облачным слоем. Особенно важно, что эти состояния атмосферы прослеживались и распознавались, частично сохраняясь, в течение более чем десятка оборотов объекта, хотя конкретный вид атмосферных структур постепенно менялся.

Таким образом, метод главных компонент позволил отделить устойчивые атмосферные процессы от менее значительных флуктуаций и инструментального или статистического шума, причём без необходимости заранее задавать большое количество предположений о строении атмосферы и проводить глубокое моделирование её состояния.

Метод представляет интерес не только для исследования самого SIMP 0136. Коричневые карлики являются удобными естественными лабораториями для проверки моделей атмосфер планет-гигантов, поскольку их можно наблюдать непосредственно, тогда как большинство экзопланет исследуется косвенными методами. Быстрый анализ главных компонент может использоваться как первый этап обработки данных «Уэбба»: сначала он выявляет доминирующие физические процессы, после чего для них можно строить значительно более сложные модели движения воздушных масс, образования облаков, переноса тепла и химического состава.

Авторы работы рассчитывают распространить метод на другие коричневые карлики и массивные экзопланеты, чтобы сравнивать их атмосферную динамику и выяснять, насколько разнообразными могут быть погодные системы в других планетных системах и, в конечном итоге, научиться отбирать по этому принципу наиболее пригодные для обитания миры, что сэкономит значительные силы и средства на поиск действительно «живых» миров.

Учёные обнаружили планету, где могут быть все условия для жизни, как на Земле

Впервые в истории астрономам удалось обнаружить атмосферу у каменистой планеты, расположенной в потенциально обитаемой зоне своей звезды. Это открытие может стать крупным прорывом в поисках внеземной жизни.

 Источник изображения: NASA Hubble Space Telescope / unsplash.com

Источник изображения: NASA Hubble Space Telescope / unsplash.com

Планета, известная под обозначением LHS 1140-b, примерно в 5,6 раза крупнее Земли и вращается вокруг небольшой карликовой звезды на расстоянии около 48 световых лет от Солнечной системы. Ранее учёным удавалось обнаруживать атмосферы у гигантских газовых и даже каменистых планет, находящихся вне обитаемой зоны, но в атмосфере LHS 1140-b удалось зафиксировать присутствие гелия. Это первое прямое доказательство того, что каменистый мир в обитаемой зоне вообще может иметь атмосферу, а это является критически важным фактором при оценке его потенциала для поддержания жизни.

Ранее учёные могли лишь предполагать, что некоторые каменистые экзопланеты в обитаемой зоне могут иметь атмосферу. Они основывались на косвенных доказательствах, таких как умеренная разница между дневной и ночной температурами, — её наличие может объясняться как атмосферой, так и другими планетарными эффектами. Но установить наличие атмосферы с помощью прямых наблюдений сложно, потому что планеты, как правило, очень малы по сравнению со своими звёздами.

Американские учёные решили испытать новый подход. Они разработали теоретические модели каменистых экзопланет, используя эффект фракционирования массы — процесс, при котором лёгкие молекулы и атомы покидают атмосферу и улетают в космос, а более тяжёлые остаются. С помощью этих моделей учёные предсказали новый тип планет с плотной атмосферой у поверхности и более разрежёнными верхними слоями, позволяющими гелию улетать в космос.

Исследователи установили, что выбросы гелия можно обнаруживать с Земли и что система LHS 1140 является оптимальным кандидатом для проверки этой гипотезы. В 2024 и 2025 годах они провели наблюдения за планетами LHS 1140-b и LHS 1140-c. Результаты показали сильный сигнал гелия у первой в 2024 году, однако в 2025 году его обнаружить не удалось. Учёные сделали вывод, что интенсивность утечки со временем может меняться, и предположили, что планета сохраняет атмосферу уже несколько миллиардов лет. У LHS 1140-c признаков атмосферы не обнаружили, что также было предсказано исходя из информации о её орбите и характеристиках.

Открытие доказывает, что вокруг каменистых миров могут существовать атмосферы, в том числе в системах карликовых звёзд, которые встречаются значительно чаще, чем более массивные звёзды вроде Солнца. Учёные не исключают, что на поверхности LHS 1140-b имеется большое количество жидкой воды — ещё одного необходимого компонента для жизни в том виде, в каком мы её знаем на Земле. Таким образом, планета удовлетворяет трём основным условиям, необходимым для существования жизни: имеет каменистую поверхность, температуру, при которой может существовать жидкая вода, и атмосферу, удерживающую воду и защищающую планету от радиации. Вопрос о существовании жизни на LHS 1140-b остаётся открытым, но орбитальные телескопы «Хаббл» (Hubble) и «Джеймс Уэбб» (JWST) до сих пор не сумели обнаружить никаких её признаков за пределами Земли. Возможно, этот мир следует изучить более подробно, считают учёные.

Телескоп «Джеймс Уэбб» помог разгадать загадку странной розовой планеты в 57 световых годах от Земли

Планета GJ504b вращается вокруг звезды, похожей на Солнце, на расстоянии около 57 световых лет от Земли и с момента своего открытия в 2013 году привлекла внимание астрономов необычным розовым оттенком. Многолетние наблюдения с Земли не смогли объяснить столь странную окраску атмосферы планеты. Телескопу «Джеймс Уэбб» понадобилось два часа наблюдений, чтобы выяснить, что причиной столь нетипичного цвета GJ504b оказались солевые облака.

 Источник изображения: TechSpot

Источник изображения: TechSpot

Используя способность «Джеймса Уэбба» выделять слабый свет планеты из яркого света близлежащей звезды, группа исследователей из Северо-Западного университета впервые получила подробные спектроскопические данные с GJ504b. На первый взгляд, атмосфера планеты не представляла собой чего-то необычного — в ней присутствовали водяной пар, метан, углекислый газ и аммиак. На этот состав не мог объяснить необычного цвета планеты.

Тогда учёные решили не ограничиваться исключительно химическим составом атмосферы и изучили процесс прохождения света через атмосферу планеты. Выяснилось, что причиной розового свечения являются слои облаков, состоящие из испарённых частиц соли. Эти облака рассеивают и ослабляют свет из более глубоких слоёв атмосферы, искажая спектральные сигналы, обнаруженные телескопом.

Это открытие добавляет дополнительный уровень сложности в интерпретацию астрономами атмосфер экзопланет. Речь идёт не только о том, какие газы в ней присутствуют, но и о том, как структура атмосферы — особенно облака — может искажать или маскировать эти признаки. Но даже с учётом новых данных для учёных остаётся загадкой — образовалась ли GJ504b как типичная планета, из диска вещества вокруг молодой звезды, или как звезда, путём коллапса газового облака.

Сама GJ504b не вписывается в существующие категории. При массе примерно в 25 раз превышающей массу Юпитера, она находится где-то между крупным газовым гигантом и коричневым карликом. Астрономы обычно называют её компаньоном планетарной массы. Она также относительно холодная по сравнению с другими экзопланетами, наблюдаемыми непосредственно на снимках, её температура составляет около 288 °C. Большинство подобных объектов часто имеют температуру выше 538 °C.

Такая низкая температура свидетельствует об огромном возрасте планеты, который оценивается в диапазоне от 2,5 до 4 млрд лет. Именно низкая температура небесного тела затрудняла его изучение, так как более холодный объект меньше излучает и его трудно анализировать с помощью наземных обсерваторий. Здесь на помощь приходит высокая чувствительности и точность космического телескопа. Его приборы способны отфильтровывать различные помехи и выделять определённые длины волн, что позволяет извлекать полезные сигналы от объектов, которые в противном случае были бы потеряны в шуме.

Учёные пугают, что падающие спутники необратимо отравляют атмосферу Земли

Уничтожение спутников в атмосфере «может представлять значительную угрозу для климата и озонового слоя Земли», и его следует изучать, заявили в Американском астрономическом обществе.

 Источник изображения: esa.int

Источник изображения: esa.int

Американские астрономы выразили опасение, что существующие и будущие спутники после вывода из эксплуатации могут выбрасывать в земную атмосферу вредные химические вещества. Изменение химии атмосферы, по их мнению, «может представлять значительную угрозу для климата и озонового слоя Земли», — заявила президент Американского астрономического общества Дара Норман (Dara Norman).

Намеренное уничтожение вышедших из эксплуатации спутников практикуют многие операторы, включая SpaceX, владеющую провайдером Starlink. При входе объекта в земную атмосферу на высокой скорости температура вокруг него может достигать нескольких тысяч градусов Цельсия, чего достаточно, чтобы расплавить спутник. SpaceX и Федеральная комиссия по связи США (FCC) рассматривают вывод спутников с орбиты в атмосферу как важнейший способ не допустить заполнения орбиты космическим мусором. Но теперь американские астрономы говорят, что последствия связанного с этим процессом «загрязнения металлами» неизвестны и призывают изучить этот вопрос.

Испаряющийся металл может нанести ущерб озоновому слою и другим компонентам атмосферы, которые поддерживают климат на Земле. Остатки аппаратов также «могут вызвать свечение воздуха, которое увеличит яркость ночного неба» и затруднить астрономам наблюдения. «Призываем политиков обеспечить финансирование для проведения срочных научных исследований, чтобы предоставить заинтересованным сторонам своевременную оценку всех выбросов от космических полётов и их последствий. <..> Призываем также регулирующие органы включить результаты этих исследований в процесс лицензирования космической деятельности», — говорится в заявлении ассоциации.

Представители научного сообщества за последние годы неоднократно выражали обеспокоенность по поводу роста «мегагруппировок» спутников, как у Starlink, и их возможного вмешательства в астрономическую науку. В последнем документе компания SpaceX и провайдер Starlink не упоминаются напрямую, но группировка аппаратов последнего составляет 6400 единиц или две трети всех активных спутников. В ближайшие годы оператор и его конкуренты намереваются вывести на орбиту ещё несколько десятков тысяч аппаратов. В Европейском космическом агентстве недавно рассказали о намерении запустить 200-килограммовый аппарат, чтобы изучить, как он сгорит при входе в атмосферу.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
«Это будет самая долгая неделя в истории»: Bandai Namco взбудоражила фанатов драматичным 16-минутным вступлением Ace Combat 8: Wings of Theve 2 ч.
Годовой темп выручки китайской DeepSeek за пару месяцев взлетел вдвое и достиг $1 млрд 4 ч.
Control Resonant стартовала в Steam с «очень положительными» отзывами, а GamesVoice открыла сбор средств на русскую озвучку игры 4 ч.
Rockstar выпустит коллекционное издание GTA VI за $400 без GTA VI в комплекте 5 ч.
Бывший дизайнер Starfield объяснил, почему Starfield 2 никогда не выйдет 6 ч.
Анонсирован безумный экшен в духе Metal Gear Rising: Revengeance, но с танком в главной роли — трейлер и первые подробности Slam Tank 8 ч.
ИИ уже участвует в каждом шестом взломе в мире — и тенденция усиливается 9 ч.
«Яндекс» представил ИИ-ассистента «Алиса AI Про» для бизнеса 9 ч.
Yandex B2B Tech расширила экосистему сервисов для бизнеса 10 ч.
В Африке создали компактную LLM, которая обошла более крупные модели Google и Meta — Morena знает 12 местных языков 10 ч.
Microsoft похоронила бренд Copilot+ PC — новые Surface лишились этой маркировки, и это не случайность 2 ч.
Утечка раскрыла дизайн и характеристики грядущих наушников Nothing Headphone (1) Pro 2 ч.
Razer выпустила 300-долларовую веб-камеру Kiyo V2 Pro с 4K@60FPS для стримеров и блогеров 2 ч.
Thermal Grizzly выпустила водоблок СЖО, совместимый с грядущими процессорами Intel Nova Lake-S 4 ч.
Crusoe подписала соглашение с Thinking Machines Lab на $65 млн о предоставлении услуг инференса 4 ч.
Свежие данные телескопа «Уэбб» намекнули на большие проблемы с поиском самых первых звёзд во Вселенной 4 ч.
Роботакси Waymo намотали 436 млн км без водителей — аварий с пострадавшими оказалось на 82 % меньше, чем у людей 5 ч.
Logitech представила реинкарнацию легендарного микрофона Blue Yeti: с датчиком приближения, ИИ-шумоподавлением, АРУ и цветным дисплеем 6 ч.
Американской Micron могут запретить поставлять DDR5 в США — Netlist добилась расследования USITC 6 ч.
Xiaomi представила первые телевизоры с RGB-Mini LED — TV S Pro RGB-Mini LED 2027 по цене от $894 6 ч.