CP v2

Tag: Kosminiai spinduliai

  • Keistas „medūzos“ šešėlis Marse: NASA paaiškina, kas iš tiesų užfiksuota „Curiosity“ kadre

    Keistas „medūzos“ šešėlis Marse: NASA paaiškina, kas iš tiesų užfiksuota „Curiosity“ kadre

    Kas matyti nuotraukoje

    Internete vėl išplito NASA marsaeigio „Curiosity“ 2023 metais daryta Marso nuotrauka, kurioje kairėje kadro pusėje matomas tamsus, medūzą primenantis siluetas. Dėl „čiuptuvus“ primenančių linijų vaizdas kai kam sukėlė spėliones apie neįprastus reiškinius Marso atmosferoje.

    Vis dėlto pats kadras labiau primena ne objektą virš paviršiaus, o trumpalaikį vaizdo defektą. Tam yra aiški priežastis: „Curiosity“ dažnai fotografuoja tą patį vaizdą kelis kartus iš eilės, kad būtų galima palyginti kadrus ir atmesti atsitiktinius trukdžius.

    Kodėl tai greičiausiai ne „objektas“ Marse

    Šis „medūzos“ pavidalo tamsus dėmuo matomas tik viename kadre, o kituose, darytuose vos keliolika sekundžių prieš tai, jo nėra. Toks „atsirado ir dingo“ efektas būdingas ne realiems aplinkos objektams, o kameros jutiklyje susidariusiems artefaktams.

    NASA ne kartą yra paaiškinusi, kad tolimose misijose kamerų jutikliai kartais užfiksuoja kosminių dalelių pėdsakus. Tokie artefaktai nuotraukose gali atrodyti ir kaip ryškūs taškai ar brūkšniai, ir kaip tamsūs plotai, priklausomai nuo to, kaip dalelė paveikia silicio detektorių.

    Kosminės spinduliuotės vaidmuo Marse

    Kosminiai spinduliai yra didelės energijos dalelės, nuolat skriejančios iš kosmoso. Žemėje mus iš dalies saugo magnetinis laukas ir stora atmosfera, todėl didelė dalis šių dalelių arba nukreipiamos, arba „išsikrauna“ aukštai atmosferoje.

    Marsas tokios apsaugos beveik neturi: planetos globalus magnetinis laukas yra menkas, o atmosfera labai reta, todėl paviršių ir įrangą dažniau pasiekia didelės energijos dalelės. Dėl to marsaeigių kamerose periodiškai pasitaikantys vienkartiniai „glitch“ tipo defektai laikomi tikėtinu ir gerai žinomu reiškiniu.

    „Iš tūkstančių „Curiosity“ gaunamų nuotraukų beveik kas savaitę matome kadrus su ryškiais taškais, kuriuos sukelia dalelės, pataikančios į detektorių“, – sakė NASA reaktyvinio judėjimo laboratorijos vaizdinimo specialistas Justinas Maki.

    Nors konkretaus „medūzos“ kadro be papildomos misijos komandos analizės neįmanoma absoliučiai vienareikšmiškai priskirti vienam mechanizmui, kelių kadrų palyginimas rodo aiškią kryptį. Labiausiai tikėtina, kad „medūza“ atsirado pačioje kameroje ar apdorojimo grandinėje, o ne Marso danguje ar ant paviršiaus.

    Tuo pat metu tokios istorijos primena, kaip sudėtinga yra fotografuoti ir tirti aplinką planetoje, kurioje technika nuolat veikiama spinduliuotės. „Curiosity“ ir kiti marsaeigiai toliau renka duomenis apie Marso geologiją ir aplinkos sąlygas, o panašūs „keisti“ kadrai dažniausiai tampa proga geriau paaiškinti, kaip iš tiesų veikia kosminiai prietaisai.

  • Po Antarktidos ledu – keisti signalai: mokslininkai sako, kad tai patvirtina seną prognozę

    Po Antarktidos ledu – keisti signalai: mokslininkai sako, kad tai patvirtina seną prognozę

    Po storu Antarktidos ledo sluoksniu užfiksuoti mįslingi radijo impulsai, kurių mokslininkai ieškojo dešimtmečius. Signalus aptiko eksperimentas Askaryan Radio Array, įrengtas taip, kad „klausytųsi“ trumpų radijo blyksnių, atsirandančių dalelėms sąveikaujant su ledu.

    Tyrėjai praneša, kad per daugiau nei 200 dienų duomenų rinkimo laikotarpį identifikavo 13 neįprastų impulsų. Jų kryptis, dažnių spektras ir poliarizacija sutapo su tuo, ko tikimasi pagal teoriją, aprašančią vadinamąjį Askariamo efektą.

    Kas yra Askariamo efektas

    Dar 1962 metais sovietų fizikas Gurgenas Askariamas pasiūlė idėją, kad itin didelės energijos dalelėms judant tankioje terpėje, pavyzdžiui, lede ar druskoje, turėtų susidaryti specifinis radijo impulsas. Tokia spinduliuotė atsiranda, kai dalelių kaskadoje susiformuoja perteklinis neigiamas krūvis, trumpam „blykstelintis“ radijo bangomis.

    Praktinis šio reiškinio patvirtinimas gamtinėmis sąlygomis ilgai buvo sudėtingas, nes reikia ir milžiniškos stebėjimų apimties, ir labai tylios elektromagnetinės aplinkos. Antarktida tam tinka: storas, skaidrus ledas tampa natūraliu detektoriumi, o žmogaus sukelto triukšmo ten minimaliai.

    Iš kur gali kilti signalai

    Nors tokie impulsai dažnai siejami su neutrinų paieška, šiuo atveju tikėtiniausias šaltinis gali būti itin didelės energijos kosminiai spinduliai. Jiems atsitrenkus į ledo paviršių, susidaro antrinių dalelių kaskada, kuri prasiskverbia į ledą ir sukuria trumpą, bet intensyvų radijo blyksnį.

    Vis dėlto pagrindinis mokslinis „prizas“ yra ne patys kosminiai spinduliai, o galimybė tokiu pačiu principu aptikti ultradidelės energijos neutrinus. Šios beveik su medžiaga nesąveikaujančios dalelės gali atnešti informaciją apie ekstremaliausius Visatos procesus, tačiau būtent dėl savo „nematomumo“ jos yra vienos sunkiausiai pagaunamų.

    Kodėl tai svarbu astrofizikai

    Jei Antarktidos ledas patikimai „veikia“ kaip radijo detektorius, atsiveria kelias kurti dar didesnius, šimtus kubinių kilometrų apimančius stebėjimų tinklus. Tokie detektoriai būtų jautrūs energijoms, kurios gerokai viršija pasiekiamas Žemės dalelių greitintuvuose, todėl leistų tyrinėti fiziką, kuri kitu atveju lieka už laboratorijų ribų.

    Didžiausias artimiausių metų iššūkis – atskirti signalus, kuriuos sukelia kosminiai spinduliai, nuo tų, kuriuos sukeltų neutrinai. Skirtumas dažnai slypi įvykių geometrijoje: kosminiai spinduliai paprastai sąveikauja arčiau paviršiaus, o neutrinai gali prasiskverbti gerokai giliau, kol sukelia aptinkamą efektą.

    Tyrėjų vertinimu, užfiksuotų impulsų atsitiktinio triukšmo tikimybė yra itin maža, todėl rezultatai laikomi stipriu argumentu, kad metodas realiai veikia. Tai reiškia, kad Antarktidos ledas gali tapti vienu svarbiausių „langų“ į didžiausios energijos kosminius reiškinius.