Сотни тысяч астероидов находятся вокруг Солнца на различном расстоянии. Один из самых известных поясов астероидов, главный пояс, включает в себя самые большие и самые яркие астероиды и находится между Марсом и Юпитером. Астрономы считают, что астероиды, как и планеты, существовали уже на раннем этапе формирования солнечной системы. Они образовывались путем объединения маленьких фрагментов, однако этот процесс постоянно прерывался столкновениями друг с другом, что не позволило им с конечном итоге стать планетами.
   Именно эту гипотезу пытаются доказать ученые. Их работа сразу же нашла отклик: НАСА на данный момент планирует Миссию по перенаправлению Астероидов (ARM). Понимание происхождения размеров астероидов и дальнейшие поиски астероида, подходящего для высадки человека, – главная цель США в этой миссии.
   Интерес к кометам и астероидам в последние годы растет благодаря новым технологиям. Кажется, что солнечная система просто переполнена взаимосвязанными эволюционирующими космическими телами (включая астероиды), чьи орбиты и размеры определяются гравитационным взаимодействием с планетами-гигантами и некоторыми другими факторами (столкновениями или радиационным эффектом). Радиационный эффект включает в себя собой испарение ледяной воды или других летучих компонентов, тепловое расширение и световое давление. Всё это напрямую влияет на размер астероида. Так как у астероидов беспорядочная форма, случайное световое давление и внутреннее излучение (в неопределенном направлении) заставляет из вращаться, а когда скорость вращения достигает определенного значения, разрушаться.
   «Катастрофическое разрушение» характеризуется разрушением астероида на фрагменты, масса каждого из которых меньше массы самого астероида. Обычно считалось, что астероиды появлялись в результате столкновения большого космического тела со множеством мелких космических тел, однако выяснилось, такое происходит крайне редко. Теперь внимание ученых направлено на механизмы образования астероидов, не связанных со столкновениями, а именно на радиационный эффект, особенно когда речь идет об астероидах, меньше нескольких сотен метров в диаметре.

 

  Ученые Франческо Топпуто и Эдвард Бельбруно предлагают идею использования баллистического захвата как способ добраться до Марса вместо традиционной Гомановской орбиты. Они считают, такой подход обойдется намного дешевле и избавит от необходимости определять пусковое окно.
   Традиционный способ добраться до Марса заключается в том, чтобы вычислить, где планета будет находиться в определенный момент времени, затем с помощью ракеты вывести на орбиту космический корабль, который прибудет туда в то же время – это так называемый межпланетный перелет по орбите Гомана. Он предполагает использование тормозных двигателей для замедления скорости корабля перед приземлением, ведь в полете он разгоняется до огромной скорости. Тормозные двигатели расходуют много топлива, из-за чего полет на Марс весьма дорогой.
   Перелет по орбите Гомана требует определения оптимального времени пусковых окон – когда Земля и Марс максимально сближаются. Поэтому если возникнет задержка, ожидание другого стартового окна может занять до двух лет. В своей работе Топпуто и Бельбруно рекомендуют направлять корабль не напрямую к планете, а к точке впереди планеты на его орбите вокруг Солнца, и ждать пока она подхватит его. Это баллистический захват.
   Баллистический захват позволит устранить необходимость в тормозных двигателях, полеты на Марс станут намного дешевле, но это на месяцы удлинит полет, что проблематично для пилотируемых миссий. Поэтому исследователи считают, что лучше всего использовать беспилотные летательные аппараты.
   Один из недостатков баллистического захвата в том, что он не позволяет достигнуть низкой орбиты Марса – необходимо будет совершить перемещения для приближения к орбите, достаточно низкой для проведения научных исследований, или для приземления на поверхность. Ученые сотрудничают с корпорацией Boeing, чтобы проверить осуществимость своей идеи.

 

  В мае 2013 года вышел из строя второй маховик системы ориентации космического телескопа им. Кеплера, в результате чего он утратил способность с высочайшей точностью поддерживать свою ориентацию в пространстве. Это, в свою очередь, привело к невозможности дальнейших высокоточных фотометрических наблюдений поля Кеплера и к окончанию основной миссии. Однако в остальном телескоп находился в отличном состоянии. Чтобы использовать его и в дальнейшем, инженеры миссии разработали наблюдательную стратегию, в которой роль третьего маховика стало играть давление солнечного света. В рамках расширенной миссии, получившей название К2, «Кеплер» проводит наблюдения относительно ярких звезд, расположенных вблизи эклиптики. И вот – первое открытие!
   Звезда HIP 116454 была в числе 2000 звезд, наблюдаемых телескопом в рамках первого тестового прогона с 4 по 12 февраля 2014 года. Собственно, это были не полноценные научные наблюдения, а, скорее, инженерные операции по тестированию возможностей «Кеплера» в рамках новой наблюдательной стратегии. Нужно было оценить точность фотометрических наблюдений телескопа, у которого исправными остались только два маховика. Как оказалось, точность «сырых» измерений упала в несколько раз по сравнению с основной миссией, однако характер погрешностей позволял частично устранить их путем математической обработки. Аналогичный алгоритм уже давно применяется для повышения точности данных космического ИК-телескопа им. Спитцера.
   Обработав данные, ученые обнаружили на кривой блеска звезды HIP 116454 одиночное транзитное событие продолжительностью 2.25 часов, глубина которого соответствовала отношению радиуса планеты к радиусу звезды, близкому к 0.03. Период транзитной планеты оставался неизвестным, однако, исходя из продолжительности события, его оценили в 5-20 суток. Для дальнейшего уточнения параметров этой системы требовались независимые наблюдения.
Сначала исследователи изучили архивные снимки окрестностей звезды, полученные 28 ноября 1951 года и 31 августа 1992 года на Паломарской обсерватории, а также в 2009 году в рамках Слоановского цифрового обзора неба. В 8 угловых секундах от HIP 116454 был обнаружен звездный компаньон на 6-7 звездных величин слабее нее, имеющий близкое к главной звезде собственное движение, а значит, гравитационно с ней связанный. Расстояние между звездами (в проекции на небесную сферу) оказалось близко к 500 а.е. Дальнейшее изучение компаньона показало, что он является белым карликом с радиусом 1.2 ± 0.1 радиусов Земли и температурой фотосферы 7500 ± 200К. При этом он никак не мог отвечать за одиночный транзит, обнаруженный «Кеплером» (точнее, вероятность этого оказалась ниже 10^-4).
2 августа 2014 года исследователи провели собственные наблюдения ближайших окрестностей HIP 116454 на телескопе Кек II с целью исключить возможные затменно-переменные двойные фона, способные имитировать транзитный сигнал. На расстояниях вплоть до 0.04 угловых секунд ничего подозрительного обнаружено не было.
   Наконец, в период с июля по октябрь 2014 года ученые получили 44 замера лучевой скорости HIP 116454 на спектрографе Северный HARPS. Лучевая скорость звезды продемонстрировала явные колебания с периодом 9.1 земных суток, причем момент транзитного события попал в окно ожидаемого времени транзита, полученного по RV-эфемеридам. Все это говорило о том, что колебания лучевой скорости звезды вызваны тем же небесным телом, что и одиночный транзит, зафиксированный «Кеплером». Чтобы окончательно в этом убедиться, ученые пронаблюдали звезду HIP 116454 с помощью канадского спутника MOST. Хотя фотометрическая точность MOST недостаточна, чтобы хорошо промерить транзитную кривую такой малой глубины, с достоверностью 3 сигма транзит все-таки был обнаружен в предсказанное время.
   Итак, HIP 116454 – оранжевый карлик спектрального класса K1 V, удаленный от нас на 55.2 ± 5.4 пк. Его масса оценивается в 0.775 ± 0.027 солнечных масс, радиус – в 0.716 ± 0.024 солнечных радиусов, светимость близка к 31% светимости Солнца.
   Масса планеты HIP 116454 b оказалась равной 11.8 ± 1.3 масс Земли, что при радиусе 2.53 ± 0.18 радиусов Земли приводит к средней плотности 4.2 ± 1.1 г/куб.см, промежуточной между средней плотностью ледяных гигантов типа Урана и Нептуна и планет земного типа. Планета вращается вокруг своей звезды по слабоэллиптичной орбите с большой полуосью 0.091 а.е. и эксцентриситетом ~0.2, и делает один оборот за 9.1205 ± 0.0005 земных суток. Эффективная температура планеты оценивается авторами открытия в 690 ± 14К (в предположении нулевого альбедо).
   Состав планеты HIP 116454 b неизвестен. При данной средней плотности она может состоять как из силикатов и водяного льда с незначительной примесью легких газов (водорода и гелия), так и иметь железокаменное ядро с протяженной водородно-гелиевой атмосферой, чья масса может достигать 1% полной массы планеты. Прояснить этот вопрос помогут будущие спектральные наблюдения HIP 116454 b, например, с помощью телескопа им. Джеймса Вебба, чей запуск ожидается в 2018 году, сообщают Планетные системы.

  Маломассивные звезды – красные карлики – составляют 3/4 всех звезд Галактики. При этом, по оценкам различных ученых, планеты у них встречаются очень часто. Так, согласно Бонфилсу (X. Bonfils), на каждую М-звезду раннего или среднего спектрального класса в среднем приходится 0.88 ^+0.55/_-0.19 планет с периодами короче 100 земных суток, а по мнению К.Дрессинг и Д.Шарбонно, на каждую звезду с температурой фотосферы ниже 4000К приходится 0.90 ± 0.04 планет с радиусами от 0.5 до 4 земных и периодами короче 50 суток. Кроме того, небольшая масса родительских звезд облегчает поиск у них планет, поскольку для планет равной массы их гравитационное влияние на родительскую звезду тем сильнее, чем меньше масса звезды. Все это делает спокойные и относительно яркие близкие красные карлики очень привлекательной целью для экзопланетных поисков.
    Женевская группа, являющаяся одним из старейших научных коллективов, занимающихся поиском экзопланет, уже многие годы ищет планеты на южном небе с помощью высокоточного спектрометра HARPS, установленного на 3.6-метровом телескопе Южно-Европейской обсерватории в Ла Силья, Чили. 27 ноября 2014 года в Архиве электронных препринтов появилась очередная статья, посвященная открытию четырех планет у двух сравнительно близких красных карликов GJ 3293 и GJ 3341. Все планеты были обнаружены методом измерения лучевых скоростей родительских звезд. Точность единичного замера была разной для различных ночей, но обычно составляла 1-3 м/сек.
    Звезда GJ 3293 удалена от нас на 18.2 ± 2.6 пк. Это красный карлик спектрального класса M2.5 V, чья масса оценивается в 0.42 солнечных масс, радиус – в 0.404 ± 0.027 солнечных радиусов, а светимость составляет всего 2.2% от солнечной. Всего было сделано 145 замеров лучевой скорости этой звезды, полный период наблюдений составил 1514 суток (чуть больше 4 лет). Колебания лучевой скорости говорят о наличии в этой системе как минимум трех планет.
    Минимальная масса (параметр m sin i) внутренней планеты GJ 3 293 b оценивается в 1.4 ± 0.1 масс Нептуна или в 24 массы Земли. Этот прохладный нептун вращается вокруг своей звезды по слабоэллиптической орбите с большой полуосью 0.1434 а.е. и эксцентриситетом 0.09 ± 0.04, и делает один оборот за 30.60 ± 0.02 земных суток. Температурный режим планеты близок к температурному режиму Земли. Если у нее есть крупные спутники, они могут быть обитаемыми.
    Минимальная масса средней планеты GJ 3293 c гораздо меньше – всего 7.9 ± 1.4 масс Земли. Этот легкий нептун (или суперземля – зависит от средней плотности) также вращается вокруг своей звезды по близкой к круговой орбите с большой полуосью 0.194 а.е. и эксцентриситетом 0.16 ± 0.13. Его орбитальный период – 48.14 ± 0.12 земных суток, температурный режим близок к температурному режиму Марса. Авторы открытия осторожно заявляют, что для полной уверенности в существовании этой планеты необходимы дополнительные наблюдения (амплитуда колебаний лучевой скорости звезды, наводимая GJ 3293 c, составляет всего 2.7 м/сек).
    Наконец, внешняя планета GJ 3293 d имеет минимальную массу 1.3 ± 0.1 масс Нептуна (22.3 масс Земли). Эксцентриситет ее орбиты значительно выше эксцентриситетов внутренних планет (0.37 ± 0.06), орбитальный период составляет 124 ± 0.4 земных суток. Расстояние между планетой и звездой меняется более чем вдвое – от 0.23 до 0.5 а.е., температурный режим грубо соответствует температурному режиму Главного пояса астероидов. Впрочем, не исключено, что видимый высокий эксцентриситет орбиты третьей планеты обусловлен гравитационным влиянием на звезду еще не открытых внешних планет, и при дальнейших наблюдениях он уменьшится.
    GJ 3341 – еще один красный карлик, удаленный от нас на 23.2 ± 0.7 пк. Его масса оценивается в 0.47 солнечных масс, радиус – в 0.439 ± 0.027 солнечных радиусов, светимость составляет 2.9% светимости Солнца. Всего было получено 135 замеров лучевой скорости GJ 3341 за период в 1456 земных суток (~4 года).
    Колебания лучевой скорости звезды говорят о наличии у нее одной планеты с минимальной массой 6.6 ± 0.1 масс Земли и орбитальным периодом 14.207 ± 0.007 земных суток. Суперземля вращается вокруг своей звезды по эллиптической орбите с большой полуосью 0.089 а.е. и эксцентриситетом 0.31 ± 0.11. Температурный режим GJ 3341 b является промежуточным между температурными режимами Меркурия и Венеры, пишет сайт Планетные системы.

  Космонавты на МКС создали первый инструмент с помощью 3-D принтера, с помощью файла в формате CAD, который NASA переслало по электронной почте, сообщает портал “Научная Россия”.
    Сам 3-D принтер был доставлен на МКС еще в конце сентября. Но астронавтам понадобилось более месяца на то, чтобы собрать это сложное устройство. В конце ноября астронавты напечатали первый 3-D предмет в космосе — запчасть для этого же принтера. Теперь же был сделан еще один шаг вперед — с Земли астронавтам прислали электронной почтой чертежи торцового гаечного ключа, который и был успешно напечатан на 3-D принтере.

 

  В последние годы благодаря фантастическому успеху космического телескопа им. Кеплера транзитный метод поиска экзопланет затмил метод измерения лучевых скоростей родительских звезд. Однако наблюдательные программы, основанные на RV-методе и начатые еще в прошлом десятилетии, продолжают свою кропотливую работу и приносят новые результаты. Одной из подобных программ является программа N2K.
    Изначально обзор N2K (Next 2000 target stars) был нацелен на быстрый поиск горячих юпитеров методом измерения лучевых скоростей родительских звезд. Для мониторинга было выбрано около 2000 звезд (отсюда и название обзора) ярче +10.5 видимой звездной величины, расположенных не далее 110 пк от Солнца. Чтобы увеличить вероятность обнаружения планет-гигантов, в качестве целевых звезд выбирались звезды с высокой металличностью. Мониторинг лучевых скоростей выбранных звезд проводился на телескопах Кек, Магеллан и Субару. Точность единичного замера была различной для разных звезд выборки, но обычно составляла 1-3 м/сек.
    С начала своей работы в 2004 году обзор N2K обнаружил более 30 планет, причем далеко не только горячих юпитеров. Ученые, работающие в рамках этого обзора, утверждают, что хороших кандидатов (пока не опубликованных) у них еще больше.
    21 ноября 2014 года в Архиве электронных препринтов появилась новая статья участников обзора, посвященная очередным открытиям. Две планетные системы (HD 10442 и HD 75784) были представлены впервые, кроме того, оказались заметно пересмотрены параметры двух уже известных планетных систем HD 11506 и HD 5319 (например, в последней была обнаружена еще одна внешняя планета).
    HD 75784 (HIP 43569) – оранжевый субгигант спектрального класса K3 IV. Его масса оценивается в 1.41 ± 0.08 солнечных масс, радиус достигает 3.3 ± 0.3 солнечных радиусов, светимость в 5.7 ± 0.9 раз превышает светимость Солнца. Расстояние до звезды оценивается в 68.7 ± 6.2 пк. HD 75784 уже сошла с главной последовательности и полным ходом эволюционирует в красный гигант, ее возраст близок к 4 млрд. лет.
    Всего был сделан 41 замер лучевой скорости этой звезды. Колебания лучевой скорости говорят о наличии в этой системе двух планет-гигантов.
Минимальная масса (параметр m sin i) внутренней планеты HD 75784 b оценивается в 1.15 ± 0.3 масс Юпитера. Планета вращается вокруг своей звезды по слабоэллиптической орбите с большой полуосью 1.073 ± 0.013 а.е. и эксцентриситетом 0.13 ± 0.1, и делает один оборот за 342 ± 6 земных суток. Температурный режим гиганта близок к температурному режиму Меркурия.
    Параметры внешней планеты определены пока с большими неопределенностями. Ее минимальная масса – 5.6 ± 1.2 масс Юпитера, большая полуось орбиты – 6.5 ± 2 а.е., орбитальный период известен с колоссальной погрешностью: 5040 ± 3414 земных суток. Потребуются еще годы наблюдений, чтобы определить параметры этого объекта с приемлемой точностью.
    HD 10442 – еще один оранжевый субгигант, его спектральный класс K2 IV. Параллакс звезды не был измерен, поэтому расстояние до нее и ее радиус остаются неизвестными. Однако если учесть близость температуры фотосферы, ускорения свободного падения и массы этой звезды (1.56 ± 0.09 солнечных масс) к аналогичным параметрам HD 75784, то ее радиус можно грубо оценить в ~3.5 солнечных радиусов, а светимость – в ~7 солнечных. В этом случае до системы HD 10442 – около 94 пк.
    Всего было сделано 43 замера лучевой скорости этой звезды.
    Минимальная масса планеты HD 10442 b – 2.1 ± 0.15 масс Юпитера. Гигант вращается вокруг родительской звезды по слабоэллиптической орбите с большой полуосью 2.335 ± 0.014 а.е. и эксцентриситетом 0.11 ± 0.06, и делает один оборот за 1043 ± 9 земных суток. Температурный режим планеты является промежуточным между тепловыми режимами Земли и Венеры. Если у HD 10442 b есть крупные спутники, они могут быть обитаемыми.
    В системе HD 5319 первая планета была открыта в 2007 году по 30 замерам лучевой скорости родительской звезды. Тогда ее масса была оценена в 1.5 масс Юпитера, орбитальный период составил 626 ± 25 земных суток, эксцентриситет орбиты достигал 0.56. Мониторинг этой системы продолжился, к настоящему времени количество замеров лучевой скорости достигло 81, а общий период наблюдений превысил 10 лет. Это позволило обнаружить в системе HD 5319 еще одну внешнюю планету и существенно пересмотреть параметры внутренней.
    После учета гравитационного влияния внешней планеты эксцентриситет орбиты внутренней упал почти до нуля (до 0.02 ± 0.03). Замечу – это далеко не первый случай такой редукции в истории экзопланетных исследований. Орбитальный период значительно уточнили – теперь он равен 641 ± 2 земных суток. Минимальная масса планеты слегка выросла – до 1.76 ± 0.07 масс Юпитера, величина большой полуоси орбиты почти не изменилась (1.67 а.е.). Температурный режим HD 5319 b оказывается промежуточным между температурными режимами Меркурия и Венеры.
    Минимальная масса новой внешней планеты HD 5319 c составляет 1.15 ± 0.08 масс Юпитера. Ее орбитальный период – 886 ± 8 земных суток, иначе говоря, планеты близки к орбитальному резонансу 4:3. Температурный режим внешней планеты близок к температурному режиму Венеры. Эксцентриситет ее орбиты довольно умеренный – 0.15 ± 0.06.
    Авторы открытия поискали признаки магнитных циклов в кривой блеска и спектрах звезды, но ничего не нашли (таким образом, колебания лучевой скорости, скорее всего, вызваны гравитационным влиянием планеты).
    Численное интегрирование движения обеих планет на временах 10 млн. лет показало, что большинство орбит оказываются неустойчивыми, однако были и «островки устойчивости» для случаев резонанса 4:3 и либраций вокруг него. «Мгновенное» значение периодов обеих планет может и отклоняться от строгого резонанса, но будет возвращаться к нему снова и снова. Орбитальный эксцентриситет внутренней планеты при этом будет меняться от нуля до 0.05, а внешней – от 0.02 до 0.07, пишет сайт Планетные системы.

   Правительство России рассекретило данные зондирования с российских и зарубежных космических аппаратов. Об этом сообщается на официальном портале правовой информации.
    «Установить, что данные дистанционного зондирования Земли из космоса, получаемые с зарубежных космических аппаратов и российских космических аппаратов гражданского назначения, отнесению к государственной тайне не подлежат и публично используются в соответствии с законодательством России», — уточняется в постановлении.
    Ранее также сообщалось что премьер-министр России Дмитрий Медведев отдал распоряжение снять ограничения на использование снимков с российских и зарубежных гражданских спутников.