Rambler's Top100
Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Книжная лавка | Голосование | Топ-лист | Регистрация | Дискуссия
Лучшие молодые
ученые России

Авторские научные обозрения в "Русском переплете"
"Физические явления на небесах" | "Неизбежность странного микромира" | "Биология и жизнь" | "Terra & Comp" | Научно-популярное ревю | Теорфизика для малышей
Семинары - Конференции - Симпозиумы - Конкурсы

TERRA & Comp
С 07 августа 2003 года обозрение ведет Александр Семенов
До 10.07.2002 вел Кирилл Крылов

НАУКА

Новости

Научный форум

Научно-популярный журнал Урания в русском переплете

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Кто перым провел клонирование?

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

 Журналы в сети:

Nature

Успехи физических наук

New Scientist

ScienceDaily

Discovery

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology


"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

26.05.2022
16:33

Скопление звезд в Млечном Пути может скрывать самую большую звезду во Вселенной

    Звездное население, связанное с Вестерлундом 1, включает в себя все виды массивных звезд. Исследование этой популяции опубликованы в библиотеке препринтов arXiv . . .

26.05.2022
16:28

Особенности полярного дня и полярной ночи

    21 мая отмечается День полярника. Праздник приурочен к началу работы в 1937 году советской научно-исследовательской экспедиции первой полярной дрейфующей станции . . .

26.05.2022
16:03

Российские ученые получили патент на создание квантовых компьютеров

    Российские ученые получили патент на строительство квантовых компьютеров на основе кудитов - квантовых систем, способных одновременно находиться в более чем . . .

26.05.2022
15:53

ФИЗИКИ НАУЧИЛИСЬ ОПРЕДЕЛЯТЬ ЗОНЫ ЗАРОЖДЕНИЯ СИЛЬНЫХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

    Ученые из Института динамики геосфер РАН и МФТИ разработали методику определения участков разломов, где формируются разрушительные землетрясения. Результаты . . .

26.05.2022
15:49

Студент-астрофизик обнаружил связь между глобальным потеплением и локальной нестабильной погодой

    Студент-астрофизик Питер Лаурсен из Института Нильса Бора использовал математический подход, чтобы понять, как глобальное повышение температуры порождает . . .

26.05.2022
15:32

Обнаружены гигантские магнитные волны, колеблющиеся вокруг ядра Земли каждые семь лет

    Глубоко под поверхностью наша планета очень активна: от тектоники плит до конвекционных потоков, которые циркулируют через горячие магматические жидкости . . .

26.05.2022
15:26

Новые исследования опровергают существование темной материи

    Физики постоянно находятся в поиске теории, которая бы смогла объяснить существование всех имеющихся явлений, которые достоверно установлены. Модель, которую . . .

26.05.2022
14:23

Геохимики впервые нашли в метеорите вещество сверхновой типа Ia

    Химический состав метеорита Гипатия говорит о том, что его родительское тело содержало в себе межзвездную пыль, образованную в ходе взрыва сверхновой типа Ia. Это . . .

26.05.2022
13:25

Космический телескоп «Хаббл» помог уточнить скорость расширения Вселенной и добавил работы учёным

    Три десятка лет работы орбитальной обсерватории «Хаббл» (Hubble Space Telescope) позволили с высокой точностью оценить скорость расширения нашей Вселенной. Это привело к . . .

26.05.2022
13:16

На планетах из систем двойных звезд может существовать внеземная жизнь

    Почти половина от числа звезд размером с Солнце входят в состав двойных систем. Согласно новому исследованию, планетные системы, расположенные вокруг двойных . . .

26.05.2022
12:26

Миссия НАСА Lucy наблюдает полное лунное затмение

    Миссия НАСА Lucy под руководством главного исследователя доктора Хэла Левисона из Юго-Западного исследовательского института успешно наблюдала полное лунное . . .

26.05.2022
12:24

Хаотическая ранняя фаза Солнечной системы

    До образования Земли и других планет молодое Солнце было окружено космическим газом и пылью. В течение тысячелетий из пыли образовывались фрагменты горных пород . . .

26.05.2022
12:11

Новые расчеты солнечного спектра разрешают десятилетние споры о химическом составе Солнца

    Что делать, когда испытанный и верный метод определения химического состава Солнца противоречит инновационной, точной методике картирования его внутренней структуры? Именно с такой ситуацией столкнулись астрономы, изучающие Солнце, пока Екатерина Магг, Мария Бергеманн и их коллеги не опубликовали новые расчеты, которые разрешили кажущееся противоречие.

    Десятилетний кризис солнечного изобилия - это конфликт между внутренней структурой Солнца, определенной по солнечным колебаниям (гелиосейсмология), и структурой, вытекающей из фундаментальной теории звездной эволюции, которая, в свою очередь, опирается на измерения химического состава современного Солнца. Новые расчеты физики солнечной атмосферы дают обновленные результаты для обилия различных химических элементов, которые разрешают конфликт. Примечательно, что Солнце содержит больше кислорода, кремния и неона, чем считалось ранее. Используемые методы также обещают значительно более точные оценки химического состава звезд в целом.

    Астрохимия с использованием спектров

    Проверенным и надежным методом, о котором идет речь, является спектральный анализ. Чтобы определить химический состав нашего Солнца или любой другой звезды, астрономы обычно обращаются к спектрам: радужному разложению света на различные длины волн. Звездные спектры содержат заметные, резкие темные линии, впервые замеченные Уильямом Волластоном в 1802 году, знаменито переоткрытые Йозефом фон Фраунгофером в 1814 году и идентифицированные Густавом Кирхгофом и Робертом Бунзеном в 1860-х годах как признаки, указывающие на присутствие определенных химических элементов.

    Новаторская работа индийского астрофизика Мегхнада Саха в 1920 году связала силу этих "линий поглощения" со звездной температурой и химическим составом, что послужило основой для наших физических моделей звезд. Сесилия Пейн-Гапошкина поняла, что звезды, подобные нашему Солнцу, состоят в основном из водорода и гелия, а более тяжелые химические элементы содержатся в незначительных количествах.

    Солнечные колебания, которые рассказывают другую историю

    Основополагающие расчеты, связывающие спектральные особенности с химическим составом и физикой звездной плазмы, с тех пор имеют решающее значение для астрофизики. Они стали основой столетнего прогресса в нашем понимании химической эволюции Вселенной, а также физической структуры и эволюции звезд и экзопланет. Именно поэтому для нас стало шоком, когда по мере получения новых данных наблюдений, дающих представление о внутренней работе нашего Солнца, оказалось, что различные части головоломки не подходят друг к другу.

    Современная стандартная модель солнечной эволюции калибруется с помощью известного (в кругах физиков Солнца) набора измерений химического состава солнечной атмосферы, опубликованного в 2009 году. Но в ряде важных деталей реконструкция внутренней структуры нашей любимой звезды, основанная на этой стандартной модели, противоречит другому набору измерений: гелиосейсмическим данным, то есть измерениям, которые очень точно отслеживают минутные колебания Солнца в целом - то, как Солнце ритмично расширяется и сжимается в характерных паттернах на временных масштабах от секунд до часов.

    Подобно тому, как сейсмические волны дают геологам важнейшую информацию о недрах Земли, или как звук колокола содержит информацию о его форме и свойствах материала, гелиосейсмология дает информацию о недрах Солнца.

    Кризис солнечного изобилия

    Высокоточные гелиосейсмические измерения дали результаты о внутренней структуре Солнца, которые противоречили стандартным моделям Солнца. Согласно гелиосейсмологии, так называемая конвективная область внутри нашего Солнца, где материя поднимается и снова опускается, подобно воде в кипящем котле, оказалась значительно больше, чем предсказывала стандартная модель. Скорость звуковых волн в нижней части этой области также отклоняется от предсказаний стандартной модели, как и общее количество гелия в Солнце. В довершение всего, некоторые измерения солнечных нейтрино - мимолетных элементарных частиц, которые трудно обнаружить и которые достигают нас непосредственно из областей солнечного ядра, - также были несколько отклонены по сравнению с экспериментальными данными.

    Астрономы столкнулись с тем, что вскоре стали называть "кризисом солнечного изобилия", и в поисках выхода из этой ситуации выдвигались самые разные предложения - от необычных до откровенно экзотических. Может быть, Солнце присоединило к себе бедный металлами газ на этапе формирования планет? Переносится ли энергия пресловутыми невзаимодействующими частицами темной материи?

    Расчеты за пределами локального теплового равновесия

    Недавно опубликованное исследование Екатерины Магг, Марии Бергеманн и их коллег позволило разрешить этот кризис, пересмотрев модели, на которых основаны спектральные оценки химического состава Солнца. Ранние исследования того, как создаются спектры звезд, опирались на так называемое локальное тепловое равновесие. Они предполагали, что локально энергия в каждой области атмосферы звезды успевает распределиться и достичь своего рода равновесия. Это позволило бы присвоить каждой такой области температуру, что привело бы к значительному упрощению расчетов.

    Но уже в 1950-х годах астрономы поняли, что эта картина слишком упрощена. С тех пор все больше и больше исследований включали в себя так называемые Non-LTE расчеты, отбрасывая предположение о локальном равновесии. Расчеты Non-LTE включают подробное описание того, как происходит обмен энергией в системе - атомы возбуждаются фотонами или сталкиваются, фотоны испускаются, поглощаются или рассеиваются. В звездных атмосферах, где плотность слишком мала, чтобы позволить системе достичь теплового равновесия, такое внимание к деталям оправдывает себя. Там Non-LTE расчеты дают результаты, которые заметно отличаются от их локально-равновесных аналогов.

    Применение Non-LTE к солнечной фотосфере

    Группа Марии Бергеманн в Институте астрономии Макса Планка является одним из мировых лидеров, когда речь идет о применении расчетов Non-LTE к звездным атмосферам. В рамках работы над докторской диссертацией в этой группе Екатерина Магг задалась целью более детально рассчитать взаимодействие излучения вещества в солнечной фотосфере. Фотосфера - это внешний слой, где исходит большая часть солнечного света, а также где линии поглощения отпечатываются на солнечном спектре.

    В этом исследовании они отследили все химические элементы, которые имеют отношение к текущим моделям того, как звезды эволюционировали с течением времени, и применили несколько независимых методов для описания взаимодействия между атомами Солнца и его радиационным полем, чтобы убедиться в согласованности результатов. Для описания конвективных областей нашего Солнца они использовали существующие симуляции, которые учитывают как движение плазмы, так и физику излучения ("STAGGER" и "CO5BOLD"). Для сравнения со спектральными измерениями они выбрали набор данных с наивысшим доступным качеством: солнечный спектр, опубликованный Институтом астро- и геофизики Геттингенского университета. "Мы также уделили большое внимание анализу статистических и систематических эффектов, которые могли бы ограничить точность наших результатов", - отмечает Магг.

    Солнце с большим количеством кислорода и более тяжелых элементов

    Новые расчеты показали, что связь между обилием этих важнейших химических элементов и силой соответствующих спектральных линий значительно отличается от того, что утверждали предыдущие авторы. Следовательно, химическое изобилие, которое следует из наблюдаемого солнечного спектра, несколько иное, чем утверждалось в предыдущем анализе.

    "Мы обнаружили, что, согласно нашему анализу, Солнце содержит на 26% больше элементов тяжелее гелия, чем предполагали предыдущие исследования", - объясняет Магг. В астрономии такие элементы тяжелее гелия называются "металлами". Только порядка тысячной доли процента всех атомных ядер на Солнце являются металлами; именно это небольшое число изменилось на 26% от прежнего значения". Магг добавляет: "Значение для обилия кислорода оказалось почти на 15% выше, чем в предыдущих исследованиях". Новые значения, однако, хорошо согласуются с химическим составом примитивных метеоритов ("хондритов CI"), которые, как считается, представляют химический состав очень ранней Солнечной системы.

    Кризис разрешен

    Когда эти новые значения используются в качестве исходных данных для текущих моделей структуры и эволюции Солнца, загадочное расхождение между результатами этих моделей и гелиосейсмических измерений исчезает. Глубокий анализ Магга, Бергеманна и их коллег того, как образуются спектральные линии, с опорой на значительно более полные модели лежащей в основе физики, позволяет разрешить кризис солнечного изобилия.

    Мария Бергеманн говорит: "Новые модели Солнца, основанные на нашем новом химическом составе, более реалистичны, чем когда-либо прежде: они создают модель Солнца, которая согласуется со всей имеющейся у нас информацией о современной структуре Солнца - звуковые волны, нейтрино, светимость и радиус Солнца - без необходимости использования нестандартной, экзотической физики в солнечных недрах".

    В качестве дополнительного бонуса, новые модели легко применить к звездам, отличным от Солнца. В то время, когда масштабные исследования, такие как SDSS-V и 4MOST, предоставляют высококачественные спектры для все большего числа звезд, такой прогресс действительно ценен - он ставит будущие анализы звездной химии с их более широкими последствиями для реконструкции химической эволюции нашего космоса на более прочную основу, чем когда-либо прежде.

    Исследование "Наблюдательные ограничения на происхождение элементов. IV: стандартный состав Солнца", опубликовано в журнале Astronomy & Astrophysics.

    По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20220524180440

26.05.2022
12:06

Рой спутников обнаруживает магнитные волны, которые охватывают внешнюю часть внешнего ядра Земли

    Хотя извержения вулканов и землетрясения служат непосредственным напоминанием о том, что внутренняя жизнь Земли не отличается спокойствием, глубоко под Землей . . .

26.05.2022
11:28

Исследование дает рентгеновское представление об активном ядре галактики NGC 4258

    Проанализировав данные четырех космических обсерваторий, европейские астрономы представили полное и тщательное рентгеновское исследование активного . . .

26.05.2022
11:25

Астрономы обнаружили скрытую сокровищницу массивных черных дыр

    Команда под руководством исследователей из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилле обнаружила ранее не замеченную сокровищницу массивных черных дыр в . . .

26.05.2022
11:21

NGC 541 - эллиптическая галактика на новом снимке Хаббла

    Эта поразительная пара - эллиптическая галактика NGC 541 и необычная звездообразующая неправильная карликовая галактика, известная как объект Минковского . . .

26.05.2022
11:18

Исследователи выявили полушарную асимметрию долгосрочной активности солнечных пятен

    Кандидат наук Чжан Сяоцзюань и профессор Дэн Линьхуа из Юньнаньской обсерватории Китайской академии наук исследовали временную вариацию полушарного . . .

26.05.2022
11:11

Звезды тяжелее, чем мы думали раньше

    Группа астрофизиков Копенгагенского университета пришла к важным результатам относительно популяций звезд за пределами Млечного Пути. Этот результат может . . .

25.05.2022
22:26

Когда люди будут летать на Сатурн?

    Возможно, сейчас это трудно осознать, но освоение человеком Солнечной системы не ограничится Луной и Марсом. Исследователи из США, Китая и Нидерландов выдвигают . . .

<< 341|342|343|344|345|346|347|348|349|350 >>

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвижники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

ХРОНОС

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы

Помощь корреспонденту Добавить новость
НАУКА В "РУССКОМ ПЕРЕПЛЕТЕ"

Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Rambler's Top100