|
Несподівано виявившись масштаби чорної, досі невідомої компоненти Сонячної системи бентежить і спантеличують. Результати моніторингу космічної обсерваторією WISE привели до виявлення чорного, або «темного» речовини в несподівано великих кількостях. Відкриття загрожує серйозними наслідками не тільки для академічної науки, але і для людства в цілому - вже налагоджений моніторинг об'єктів в космосі, взагалі кажучи, принципово неповний і загрожує і Землі, і всього «орбітального ТВД» неприємними сюрпризами.
Ширококутний інфрачервоний телескоп оглядовий WISE JPL / NASA був виведений на орбіту 14 грудня 2009 року.
Обсерваторія оснащена інфрачервоним телескопом з відносно скромною апертурою 40 см (таку апертуру вже давно освоїли навіть астрономи-аматори) і кріогенними детекторами розмірністю 1024х1024 пікселів діапазонів 3,3, 4,7, 12 і 23 мкм, охолоджують до температури 7,8 - 32 До . Запасу рідкого водню на супутнику повинно вистачити на забезпечення роботи апаратури протягом десяти місяців.
Заявлена наукова мета програми - створення огляду небесної сфери в інфрачервоному діапазоні.
Інфрачервоному діапазоні приділяється в США значну увагу - саме в ІК-діапазоні працює, наприклад, апаратура супутників моніторингу ракетних пусків.
Однак не тільки на Землі таїться чимало несподіваного для інфрачервоного оптики. Теплове випромінювання дозволяє ефективно виявляти, по-перше, дуже холодні небесні тіла.
По-друге, за допомогою інфрачервоного оптики можливе виявлення небесних тіл з виключно чорною поверхнею - тобто об'єктів, альбедо яких винятково мало.
Cубстанціі з дуже низьким альбедо вже виявлені в Сонячній системі - нею, зокрема, «заляпані» ціла півсфера супутника Сатурна Япет. На довершення до всього субстанція ця на Япет веде себе вкрай дивно.
Япет був відкритий 25 жовтня 1671 астрономом Джованні Кассіні. Спостерігаючи за ним, Кассіні виявив, що Япет видно в телескоп тільки тоді, коли знаходиться за одну, суворо певну, сторону від Сатурна. Це дозволило йому зробити висновок, який підтвердився надалі - Япет має світлу і темну сторони і повернений до Сатурна завжди однією і тією ж стороною. Відповідно, одна сторона дивиться в напрямку руху супутника по орбіті, і саме вона - чорна, як кіптява (альбедо 0,03-0,05). Протилежне до нього, заднє півкуля (альбедо 0,5), блищить майже настільки ж яскраво, як свежевипавшего сніг, і змагається з одним з найяскравіших об'єктів у Сонячній системі - супутнику Юпітера Європі. На довершення до всього необхідно вказати, що кордон між темним і світлим півкулями нез'ясовно чітка. Зображення, отримані космічними зондами, підтвердили, що на поверхні Япет є обширна область, покрита темним матеріалом - так звана Cassini Regio. Залишається неясним, утворилося чи темна речовина внаслідок процесів на самому Япет, або ж потрапило ззовні.
Як повідомляє New Scientist, фахівці групи камер зонда «Кассіні» під керівництвом Керолін Порко (Carolyn Porco) виявили ще одне дивну властивість у розподілі темних плям незрозумілою природи по поверхні супутника. Як виявляється з представлених 8 жовтня 2007 на нараді в м. Орландо (Флорида) даних, чорне речовину в тих районах супутника, де воно не покриває його поверхню цілком, концентрується на освітлених Сонцем деталях рельєфу - схилах кратерів. Крім того, воно спостерігається також на дні кратерів - ніби-то зісковзнула туди, як єдине ціле, не залишивши після себе «брудного» сліду.
Це не все. Аналіз отриманих зображень дозволив зробити висновок про те, що темна речовина присутня не тільки на «особовий» стороні супутника, який рухається по орбіті завжди однією стороною вперед, але і на його «зворотному» боці. Це, у свою чергу, може призвести до переоцінки альбедо «світлого» речовини Япет.
Темна, як сажа, область з різко окресленими краями на сніжно-білій поверхні Япет суцільно покриває його «лицьову» бік. Згідно з деякими оцінками, товщина чорного речовини - від сили кілька дециметрів. Раніше вважалося, що ця речовина повністю відсутній на протилежному півкулі.
Тепер з'ясувалося, що воно присутнє і там, але концентрується на освітлених Сонцем схилах і при цьому зберігає дивовижну цілісність - кордонів переходу між темними і білими областями не спостерігається навіть на самих детальних знімках.
У спробі пояснити дивні властивості чорних плям група Порко припустила, що на Япет має місце механізм термічної сегрегації, що обумовлює настільки неприродно чіткі межі між чорним і білим. Нагріваючись на Сонці, чорне речовина розтоплює лід під собою, оголюючи лежать під ним знову ж таки чорні породи. Поступово, цикл за циклом «чорне» і «біле» відокремлюється один від одного по спектральних характеристиках. Природно, ця теорія припускає, що Япет покритий щодо тонким шаром крижаного снігу.
Фахівці групи Порко звертає увагу на дивну властивість чорного речовини, яка, на перший погляд, має свідчити на користь висунутої ними гіпотези. На знімках добре видно, що чорні «плями» знаходяться в кратерах нерівномірно, концентруючись на освітлених Сонцем стінках. Разом з тим, з таке пояснення не виглядає переконливим і з ним дуже важко погодитися.
Япет не звернені до Сонця завжди однією і тією ж стороною, і освітленими Сонцем виявляються то одні, то інші стінки кратерів і особливості рельєфу взагалі. Разом з тим, на отриманих під час прольоту «Кассіні» знімках чітко видно, що концентрація чорного речовини відповідає саме миттєвої картині освітлення кратерів.
Необхідно припустити, що або зонд пролетів поблизу «Кассіні» в унікальний момент, коли розташування плям і освітленість кратерів збігаються, або чорне речовину «переповзає», причому як єдине ціле, зі схилу на схил слідом за що змінюються характером освітленості сонячними променями.
Але обидва припущення виглядають не цілком природно - останнє особливо.
Вже перші місяці роботи WISE змусили переосмислити існуючі уявлення про Сонячну систему. Супутник став реєструвати чорні астероїди, невидимі в оптичному діапазоні, в бентежить великих кількостях - по кілька сот в добу.
До 1 березня 2010 WISE виявив, зокрема, вже п'ять астероїдів, орбіти яких проходять в небезпечній близькості від орбіти Землі.
Інформації про передбачувані геометричних розмірах чорних астероїдів не наводиться, оцінок їх альбедо в оптичному діапазоні - теж.
Особливо цікаві відсутні поки оцінки розподілу чорних планет Сонячної системи за масою - все більше підтверджень того, що «зірка» під умовною назвою «Немезіда», яку ніяк не можуть виявити астрономи звичайними засобами, все-таки існує.
|