Лекция 1.2 | Где работают астрономы и чем занимаются

Лекция 1.3 | Типы астрономических объектов

Лекция 1.4 | Общее представление об эволюции Вселенной

===

Лекция Ноя. 2015
Предмет астрономии

===

Лекция Апр. 2017
Наука астрономия

Лекция 2.1 | История создания и принцип работы телескопов

Лекция 2.2 | Активная и адаптивная оптика

Лекция 2.3 | Радиоастрономия

Лекция 2.4 | Внеатмосферная астрономия

Лекция 2.5 | Излучение небесных тел. Звездные величины

Лекция 2.6 | Спектры излучения и поглощения. Принцип работы спектрографа

===

Лекции Апр. 2017
Оптический телескоп

Неоптическая астрономия

Лекция 3.1 | Методы измерения расстояний до космических тел. Параллакс

Лекция 3.2 | Основные системы координат

Лекция 3.3 | Измерение времени

Лекция 3.4 | Астрономическое время и календарь

Лекция 4.1 | Движение небесных тел. Законы Кеплера

Лекция 4.2 | Массы космических тел и методы их измерения

Лекция 4.3 | Приливный гравитационный эффект

Лекция 4.4 | Черные дыры

Лекция 5.1 | Солнечная система: обзор и основные методы изучения

Лекция 5.2 | Экзопланеты. Методы и результаты поиска планетных систем у других звезд

Лекция 5.3 | Солнечная система: основные группы объектов и их характеристика

Лекция 5.4 | Физические условия на поверхности планет, атмосфера, парниковый эффект

Лекция 5.5 | Планеты земной группы

===

Лекция в Палеонтологическом музее им. Ю.А. Орлова ПИН РАН, Май. 2015
Эволюция Солнца и Солнечной системы

===

Лекции Апр. 2017
Солнечная система

Марс

Земля

Экзопланеты

===

Лекторий Летней школы "Русского репортёра", Сент. 2013 г.
Всё о Марсе

Лекция 6.1 | Кольца и спутники планет. Планеты-спутники

Лекция 6.2 | Астероиды, кометы, метеорное вещество. Астероидно-кометная опасность

Лекция 6.3 | Эволюция планетных систем. Происхождение планет и их спутников

===

Лекция Апр. 2017
Луна

Лекция 7.1 | Основные измеримые характеристики звезд: светимость, масса, температура, радиус

Лекция 7.2 | Внутреннее строение звезд и источники их энергии. Основные этапы эволюции звезд

Лекция 7.3 | Солнце. Проявления солнечной активности и ее влияние на Землю

Лекция 7.4 | Поздние стадии эволюции звезд. Планетарные туманности

Лекция 7.5 | Белые карлики и нейтронные звезды

===

Лекции Апр. 2017
Звезды: наблюдения

Звёзды: Эволюция

Лекция 8.1 | Звездное окружение Солнца. Общие характеристики Галактики

Лекция 8.2 | Межзвездная и межгалактическая среда

Лекция 8.3 | Элементы динамики звездных систем

Лекция 8.4 | Галактики и их морфология

Лекция 8.5 | Местная группа галактик

===

Лекция Апр. 2017
Галактика

Лекция 9.1 | Скопления галактик. Взаимодействие галактик

Лекция 9.2 | Закон Хаббла. Крупномасштабная структура Вселенной

Лекция 9.3 | Большой взрыв и первые этапы эволюции Вселенной. Часть 1

Лекция 9.3 | Большой взрыв и первые этапы эволюции Вселенной. Часть 2

Лекция 9.4 | Будущее Земли и Вселенной

===

Лекция Сент. 2016
Состав и эволюция Вселенной

===

Лекция Апр. 2017
Мир Галактик. Космология

Лекция в Московском Планетарии, Дек. 2013
Поиски новой жизни

Лекция в Центральном Доме журналиста, Март. 2016
Заблуждения и мифы о Вселенной

2MASS (англ. Two Micron All-Sky Survey) — обзор всего неба на длине волны два микрона. Обзор неба в инфракрасном диапазоне, осуществлявшийся в 1997—2001 годах с помощью двух телескопов в северном полушарии (Обсерватория имени Уиппла, Аризона) и южном (Чили).

До обзора 2MASS аналогичное исследование проводилось в 1969 году (англ. Two Micron Sky Survey), при этом обзором было исследовано 70% неба и определено около 5 700 источников инфракрасного излучения. C тех пор были значительно улучшены технологии изготовления инфракрасных датчиков, в результате чего стало возможным регистрировать источники излучения в 100 млн раз более слабые.

Основные цели этого обзора заключались в поиске галактик в области неба, скрытой нашей Галактикой от наблюдения в диапазоне видимого света, поиске коричневых карликов, систематический поиск звёзд малой массы, наиболее типичных представителей населения галактик, но из-за малой светимости недоступных наблюдению в диапазоне видимого света.

В результате обзора было каталогизировано более 300 млн объектов. В 2003 году было сообщено об открытии в результате анализа полученных данных карликовой галактики в созвездии Большого Пса — одной из самых близких галактик-спутников Млечного Пути.

Боннское обозрение (нем. Bonner Durchmusterung, BD) — звёздный каталог, составленный под руководством немецкого астронома Ф. Аргеландера в 50-60х годах XIX в. в Боннской обсерватории. Полная версия каталога со всеми дополнениями содержит около 1,5 миллионов звёзд до 10 звёздной величины.

Для составления каталога использовался 3-дюймовый рефрактор Боннской обсерватории. Для картирования всю небесную сферу разделили на сферические пояса, параллельные небесному экватору, толщиной 1° по склонению. Звёзды в поясе нумеровались в порядке возрастания прямого восхождения начиная с 0h.

Обозначения звёзд в Боннском обозрении строится следующим образом: сначала идёт префикс BD, обозначающий каталог, затем указывается склонение нижней границы пояса, затем — номер звезды в поясе. Таким образом, звезда Вега обозначается как BD +38°3238.

В каталог попало 325037 звёзд до 9.5 звёздной величины, расположенных на склонениях от −2° до 90°.

Кордобское обозрение (нем. Cordoba Durchmusterung, CD или CoD) дополнившее Боннское обозрение до южного полюса и увеличившее число объектов каталога до 613959 звёзд. Расширение каталога продолжалось за пределами Германии. Следующее обозрение было выпущено в 1908 году в Кордовской астрономической обсерватории, Аргентина.

Фотографический Кейпский (Капский, Кейптаунский) обзор (Cape Photographic Durchmusterung, СР или CpD) 1896—1900 гг. Фотографированием неба занимались в Кейптаунской обсерватории под руководством Дэйвида Гилла. Фотопластинки отправлялись на изучение Я. Каптейну в Гронинген Каталог включал в себя 454 875 звёзд Южного полушария, полный до 9,5-й звёздной величины и содержащий звезды до 12-й величины от склонения -19° до южного полюса мира. За создание этого каталога Каптейн получил Золотую медаль Лондонского Королевского астрономического общества.

Считается частью Боннского обозрения.

Каталог Глизе (англ. The Gliese Catalogue of Nearby Stars, каталог ближайших звезд Глизе) — астрономический каталог, содержащий звёзды, расположенные в пределах 25 парсеков (81,5 светового года) от Солнца. Составлен немецким астрономом Вильгельмом Глизе (Wilhelm Gliese) в 1957 г. Впоследствии вышло ещё несколько расширенных и дополненных изданий каталога.

Каталог опорных звёзд (англ. The Guide Star Catalog (GSC)), также известен как Ориентировочный Каталог Космического Телескопа Хаббла (англ. Hubble Space Telescope, Guide Catalog (HSTGC)). Это звёздный каталог, составленный для помощи космическому телескопу Хабблу с нацеливанием внеосевых звёзд. GSC-I содержал приблизительно 20 миллионов звёзд с видимыми величинами от 6 до 15. GSC-II содержит 945’592’683 звезды, к величинам до 21. Насколько это возможно, двойные звёзды и не-звёздные объекты были исключены или помечены как не отвечающие требованиям датчиков точного наведения FGS. Это первый звёздный каталог полного неба созданный специально для навигации в космическом пространстве.

Каталог Генри Дрейпера (Henry Draper Catalogue, HD) — астрономический каталог, содержащий спектроскопическую информацию о 225 300 ярких звёздах, пронумерованных в простом порядке возрастания их прямых восхождений.

Каталог подготовлен Энни Джамп Кэннон и её коллегами из Гарвардской обсерватории под руководством Эдварда Чарлза Пикеринга в начале XX века. Был издан с 1918 по 1924 год и назван в честь астронома Генри Дрейпера, чья вдова пожертвовала деньги на создание каталога.

Каталог покрывает всё небо и содержит звёзды до 9m. Позже было опубликовано добавление — Henry Draper Extension (HDE), содержащее данные о более чем 400 тыс. звёзд.

Каталог, составленный по данным спутника Hipparcos (акроним от High Precision Parallax Collecting Satellite — «высокоточный спутник для сбора параллаксов»; название созвучно с именем древнегреческого астронома Гиппарха (др.-греч. Ιππαρχος), составителя первого в Европе звёздного каталога; код обсерватории «248») — космический телескоп Европейского космического агентства (ЕКА), предназначенный для астрометрических задач: измерения координат, расстояний и собственных движений светил.

Спутник был запущен в 1989 году и за 37 месяцев работы собрал информацию более чем о миллионе звёзд. Точность измерений для основного эксперимента (более 100 тыс. звёзд) составила 1 миллисекунду дуги. Hipparcos — первый и, на 2014 год, единственный завершивший свою работу космический астрометрический проект. Успех программы позволил увеличить точность астрометрических измерений на порядок и тем самым совершить весьма значительный прорыв в астрономии.

«Каталог ярких звёзд» (англ. Bright Star Catalogue), также известный как Йельский каталог ярких звёзд (Yale Catalogue of Bright Stars или Yale Bright Star Catalogue) — каталог звёздного неба, в котором содержится список всех звёзд, имеющих звёздную величину 6,5m или более ярких, которые ещё могут быть видимы невооружённым глазом.

Несмотря на то, что аббревиатура каталога — BS или YBS, звёзды в каталоге перед их номером имеют индекс HR, поскольку каталог создавался на основе «Гарвардского пересмотренного фотометрического каталога» (Harvard Revised Photometry Catalogue) 1908 года, созданного Гарвардской университетской обсерваторией. Каталог содержит 9110 объектов: 9096 звёзд, 9 новых и сверхновых, галактику M31 Туманность Андромеды (HR 182), а также 4 звёздных скопления: шаровые 47 Тукана (под обозначением HR 95) и NGC 2808 (HR 3671), и рассеянные NGC 2281 (HR 2496) и M 67 (HR 3515).

Каталог имеет фиксированное число объектов, то есть больше не пополняется, однако, возможно добавление комментариев об объектах. Каталог постоянно совершенствуется с тех пор, как директор Йельской обсерватории Франк Шлезингер опубликовал первую версию в 1930 году. Последняя версия от 1991 года является пятой. Она подразумевает значительное расширение раздела комментариев, намного больше, чем размер самого каталога. Последнее издание, в дополнение к нескольким предыдущим, было составлено и отредактировано Эллен Доррит Хоффляйт (англ.)русск. из Йельского университета.

Оригинальная фотометрия Гарвардского каталога была опубликована в 1884 году Эдвардом Чарльзом Пикерингом, в которой содержалось около 4 000 звезд. После его выпуска Пикеринг провёл более широкую съемку звёзд, которая включала звёзды из южного небесного полушария. Эта фотометрическая работа была проведена Солоном И. Бейли (англ.)русск. в 1889–1891 гг., что привело к публикации «Пересмотренного Гарвардского фотометрического каталога» в 1908 г. Новый каталог содержал звезды до величины 6,5 в обоих полушариях. Работа была продолжена Джоном А. Пархёрстом (англ.)русск. вплоть до 1920-х годов.

Индекс-каталог (англ. The Index Catalogue), или IC, или Индекс-каталог Туманностей, или Индекс-каталог туманностей и звёзд — каталог галактик, туманностей и групп звёзд, который является дополнением к Новому Общему Каталогу (NGC).

Дополнительный каталог IC-I на 1 529 объектов, составленный Джоном Людвигом Эмилем Дрейером, появился в 1895 году. Второе дополнение, IC-II на 5 386 объектов, публикуется им же в 1908 году; количество NGC объектов доведено до 13 226.

В каталоге IC-I опубликованы объекты, обнаруженные визуально между 1888 и 1894 годами. В каталоге IC-II — объекты, обнаруженные между 1895 и 1907 годами. 1 400 этих объектов были обнаружены визуально большими телескопами, но большинство были найдены фотографически. Большинство объектов IC являются очень удалёнными и слабыми. Некоторые чрезвычайно трудно или почти невозможно обнаружить визуально.

Виллем Якоб Лейтен (7 марта 1899 - 21 ноября 1994) - голландско-американский астроном. Лейтен изучал собственное движение звёзд и открыл большое количество белых карликов. Он создал два звёздных каталога, активно используемых в работе астрономами, с аббревиатурами краткого названия LHS (англ. Luyten Half Second) и NLTT (англ. New Luyten Two-Tenths), включающими в себя 3583 и 58700 звёзд соответственно.

Другие каталоги: L – (англ. Luyten) Собственное движение звёзд и белых карликов, LFT (англ. Luyten Five-Tenths), LTT (англ. Luyten Two-Tenths), LPM и LP (англ. Luyten Proper-Motion) Собственное движение. Доли в названиях каталогов означают степень измерения собственного движения звёзд, напр. «Каталог звезд с собственными движениями, превышающими 0"5 ежегодно».

Каталог Линдов ярких туманностей является астрономическим каталогом ярких туманностей (Lynds' Catalogue of Bright Nebulae, LBN). Первоначально он был составлен в 1960 году Беверли Линдов . Объекты в каталоге включают (среди прочего) координат туманностей, яркость от 1-6 (с 1 является яркость), цвет и размер и перекрестные ссылки на другие астрономические каталоги , если указаны в другом месте .

Объекты , перечисленные в каталоге нумеруются с приставкой LBN (не следует путать с LDN или Каталогом Линдов Темных туманностей ), хотя многие элементы также имеют другие обозначения, например, LBN 974 , то Orion Nebula также известны как М 42 и NGC 1976 .

Новый общий каталог туманностей и звёздных скоплений (англ. New General Catalogue of Nebulae and Clusters of Stars или NGC) — наиболее известный в любительской астрономии каталог объектов далёкого космоса.

Каталог является одним из крупнейших неспециализированных каталогов, поскольку включает в себя все типы объектов далёкого космоса (он не специализируется, например, только на галактиках). Содержит 7840 объектов.

Каталог был составлен в 1880-х годах Джоном Людвигом Эмилем Дрейером в основном по данным наблюдений Уильяма Гершеля, а затем последовательно расширен двумя Индекс-каталогами (IC I и IC II), добавившими ещё 5326 объектов.

Объекты небосвода Южного полушария были каталогизированы в меньшей степени, но многие наблюдались Джоном Гершелем. «Новый общий каталог» содержал много ошибок, которые в большинстве своём были устранены в «Пересмотренном Новом общем каталоге».

Фрэнк Элмор Росс (англ. Frank Elmore Ross; 2 апреля 1874, Сан-Франциско — 21 сентября 1960, Альтадена) — американский астроном и физик.

Фрэнк Росс открыл более 400 переменных звёзд и около 1000 звёзд с большим собственным движением. Все эти объекты имеют название «Росс» с порядковым номером (напр, Росс 128). Он также писал статьи, посвящённые изучению Марса и Венеры.

Каталог звездных ультрафиолетовых потоков (TD1) — астрономический каталог, составленный в 1978 году на основе регистрации ультрафиолетового излучения звёзд вплоть до 10-й видимой величины. Съемка велась ультрафиолетовым телескопом на борту спутника TD-1 Европейской организации космических исследований (ESRO) (позже реорганизованной в Европейское космическое агентство).

Максимилиан Франц Иосиф Корнелиус Вольф (21 июня 1863-3 октября 1932) был немецким астрономом и пионером в области астрофотографии. Он был председателем астрономии в университете Гейдельберга и директором Государственной обсерватории Гейдельберг-Кенигштуль с 1902 года до своей смерти.

Вместе с Э. Э. Барнардом Вольф применил астрофотографию для наблюдения звезд. Двойной астрограф Брюса был первоначально разработан для охоты на тусклые астероиды, но оказалось, что он идеально подходит для изучения собственного движения звезд с низкой светимостью, используя почти ту же технику. В 1919 году Вольф опубликовал каталог местоположений более тысячи звезд вместе с их измеренным собственным движением. Эти звезды до сих пор обычно идентифицируются по его имени и каталожному номеру.

Среди звезд, которые он обнаружил, есть Wolf 359, тусклый красный карлик, который позже оказался одной из ближайших звезд к нашей Солнечной системе. Он продолжал добавлять собственные открытия звезд в этот каталог на протяжении всей своей жизни, причем каталог в конечном итоге составил более 1500 звезд, намного больше, чем все его конкуренты вместе взятые. Эти звезды важны, потому что звезды с низкой светимостью и высокой скоростью движения, такие как звезда Барнарда и Wolf 359, обычно они находятся относительно близко к Земле, и поэтому звезды в каталоге Вольфа остаются популярными объектами для астрономических исследований.

Методы, используемые Э. Э. Барнардом и Вольфом, были продолжены Фрэнком Элмором Россом и Джорджем Ван Бисбруком в середине 20-го века. С этого времени фотопластинки постепенно заменяются более чувствительными электронными фотоприемниками для астрономических съемок.

Наш общий дом. Фильм 2

2-я серия фильма посвящена МКС, "космическому дому" космонавтов. Как оборудована станция, что на ней можно делать, каюты и лаборатории. Михаил Корниенко и Геннадий Падалка покажут каждый уголок космической станции!

Груз неземного назначения. Фильм 3

В 3-й серии нашего проекта экипаж МКС покажет, как на станции встречают грузовик и как готовятся к возвращению на Землю. Вы увидите, что такое «ванная» на орбите и узнаете, с какой скоростью космические корабли бороздят просторы Вселенной. Ни одно путешествие на космическую станцию сегодня невозможно без транспортных грузовых кораблей. Они обеспечивают орбитальный комплекс топливом, водой и воздухом. Привозят научное оборудование, медикаменты и продукты питания для экипажа.

Космическая еда. Фильм 4

4-я серия проекта "Год на орбите" посвящена космической кухне. Зрители увидят, как в невесомости посолить любое блюдо, "сварить" суп и выпить лимонад или чай. Мы расскажем, как готовят продукты для МКС, и раскроем некоторые секреты приготовления космического хлеба. Закат Солнца с борта космической станции и устройство, с помощью которого в космосе была сконструирована орбитальная станция - все это в очередной серии самого неземного телепроекта.

Человек за бортом. Фильм 5

5-я серия о выходе в открытый космос - это самая опасная работа во время экспедиции на МКС. В пятой серии вы увидите, как к ней готовятся российские космонавты, и узнаете, для чего вообще нужно покидать пределы орбитального комплекса. А также: где шьют скафандры, как расслабляется экипаж после тяжелой работы за бортом.

Открытый космос. Специальный выпуск

Спецвыпуск проекта "Год на орбите": 3 часа в открытом космосе вместе с Геннадием Падалкой и Михаилом Корниенко!

Дорога на Луну. Фильм 6

В 6-й серии мы расскажем об уникальном эксперименте, во время которого экипаж МКС будет управлять роботами, находящимися на Земле, в научной лаборатории. Этот эксперимент - часть программы по созданию робототехники для будущего освоения спутника Земли. Предполагается, что управлять роботами, которые должны полететь на Луну, можно будет либо с нашей планеты, либо с орбитальной станции. Также мы покажем зрителям, как с борта МКС происходит запуск миниспутников, и как командир экипажа "перепарковывает" космический корабль СОЮЗ.

Новый год в космосе. Фильм 7

В 7-ом фильме вы узнаете, как отмечают новый год в космосе. Как есть в условиях невесомости. Космическая уборка на станции. Что привозит на МКС грузовой корабль "Прогресс". Что родственники передают космонавтам в посылках.

Космический кросс. Фильм 8

В 8-й серии проекта Михаил Корниенко и Сергей Волков показывают, что такое космическая тренировка. Вы увидите, как занимаются спортом во время космической экспедиции. Мы покажем, как бегают в невесомости и поднимают тяжести там, где абсолютно все не имеет веса. Расскажем, зачем нужен спорт на орбите и как он готовит к возвращению на Землю.

Взгляд из космоса. Фильм 9

9-я серия нашего космического проекта рассказывает о видео- и фотосъемках в космосе. Зрители увидят, какая фото- и видеоаппаратура есть на борту орбитальной станции, узнают, почему ее так много и для каких целей она используется. У вас есть уникальная возможность - посмотреть на Землю с высоты четырехсот километров. Космонавты покажут самый необычный иллюминатор, расположенный на российском сегменте международной станции, и расскажут о том, почему на МКС не проходит и дня без кадра. Кроме того, в этой серии участник годового полета на станцию Михаил Корниенко ответит на вопросы телезрителей.

Земля зовет. Фильм 10

10-я серия посвящена психологическим трудностям длительного космического полета. Михаил Корниенко расскажет зрителям, как он справляется с ними и кто ему в этом помогает. Как готовятся космонавты к полету на орбитальную станцию МКС. Как происходит психологическая поддержка экипажа на орбите. Жизнь в невесомости. Также вы увидите новые эксперименты, которые проводятся на борту МКС, и услышите ответы на некоторые чисто земные вопросы. Мы продолжаем рубрику "Ответы из космоса".

Всё ради науки. Фильм 11

11-я серия посвящена исключительно космическим экспериментам. Зрители увидят, какие исследования проводят космонавты в невесомости, как изучают работу сердечно-сосудистой системы во время длительного полета и наблюдают за изменениями зрения в космической экспедиции. Также мы покажем самый "жестокий" эксперимент, в ходе которого необходимо причинять боль. Зачем это нужно - все ответы в очередной серии звездного телепроекта "Год на орбите"

Космическое ЖКХ. Фильм 12

12-я серия посвящена коммунальному хозяйству космической станции. Мы расскажем о водопроводе МКС и электроснабжении станции. Космонавты покажут то, что скрыто за панелями жилых и лабораторных модулей. И объяснят, как на станцию попадает вода с земли, и сколько солнечных батарей нужно, что обеспечить МКС светом и теплом.

Возвращение домой. Фильм 13

13-я серия посвящена возвращению Михаила Корниенко на Землю. Зрители увидят, как прошли последние часы годовой экспедиции - самого уникального эксперимента в истории МКС. Мы покажем исключительные кадры, снятые космонавтами в спускаемом аппарате во время полета. И впервые в истории отечественного телевидения во всех деталях расскажем о работе поисково-спасательных отрядов, которые эвакуируют космонавтов с места приземления.

Следующая остановка - Марс. Фильм 14

Михаил Корниенко вернулся на Землю. Но его экспедиция еще не закончена. Космонавта практически сразу после приземления "взяли в оборот" врачи и ученые. Первые тесты были проведены прямо в казахстанской степи, на месте посадки спускаемого аппарата. А в Звездном городке, в центре подготовки космонавтов, участник годовой экспедиции Михаил Корниенко принял участие в нескольких экспериментах. Все они направлены на то, чтобы понять, на что способен человек после такого длительного полета? И что нужно менять и улучшать в программе космической подготовки, учитывая то, что следующая остановка человечества в космосе - это, вероятнее всего, Марс.

Посадка. Фильм 15

Проведя в космосе год, космонавты наконец-то возвращаются домой. Что они чувствуют? Как прощаются с Международной космической станцией, ставшей им за это время вторым домом? Как справляются с входом в атмосферу и какая их ожидает встреча? Возвращение на Землю на борту корабля Союз комментирует летчик-космонавт Сергей Волков.

Жизнь после орбиты. Фильм 16

В фильме рассказывается о том, как проходит жизнь космонавта после возвращения на Землю. Вы пройдете с экскурсией по Звездному городку, узнаете, как устроен рабочий день космонавта и чем он занят в часы досуга. А также будет показана работа станции без Михаила Корниенко.

Михаил Корниенко. Вопросы и ответы

Летчик-космонавт, участником годовой экспедиции на МКС, автор видеоблога "Год на орбите" М. Корниенко отвечает на вопросы

TESS обнаружил планету с помощью метода транзита, который включает в себя обнаружение, когда наблюдаемый свет родительской звезды тускнеет из-за планеты, вращающейся между звездой и Землей. Детектировать свет, исходящий непосредственно от поверхности планеты — сложно, потому что звезда намного ярче и заглушает свет планеты.

Но во время последующих наблюдений телескоп Спитцер смог обнаружить свет от поверхности LHS 3844b. Планета совершает один полный оборот вокруг своей родительской звезды всего за 11 часов. С такой узкой орбитой, LHS 3844b, скорее всего, постоянно обращена одной стороне к звезде.

Температура на дневной стороне составляет около 770 градусов по Цельсию. Будучи чрезвычайно горячей, планета излучает много инфракрасного света, а Спитцер — инфракрасный телескоп. Родительская звезда планеты является относительно прохладной (хотя все еще намного более горячей, чем планета), что делает возможным прямое наблюдение за LHS 3844b.

Это наблюдение знаменует собой первый случай, когда данные Спитцера смогли предоставить информацию об атмосфере земного мира, вращающегося вокруг М-карлика.

Измеряя разницу температур между горячей и холодной сторонами планеты, ученые обнаружили, что между ними передается незначительное количество тепла. Если бы присутствовала атмосфера, горячий воздух в дневное время естественным образом расширялся бы, создавая ветры, которые передавали бы тепло вокруг планеты. В каменистом мире, где почти нет атмосферы, например, на Луне, нет воздуха для передачи тепла.

«Температурный контраст на этой планете настолько велик, насколько это возможно», — говорит Лаура Крейдберг, исследователь Гарвардского и Смитсоновского центров астрофизики в Кембридже, ведущий автор нового исследования. «Это прекрасно сочетается с нашей моделью голого камня без атмосферы».

Понимание факторов, которые могут сохранить или разрушить атмосферу планет, является частью того, как ученые планируют искать среду обитания за пределами нашей солнечной системы. Атмосфера Земли является причиной, по которой жидкая вода может находится на поверхности, обеспечивая существование жизни. С другой стороны, атмосферное давление Марса сейчас составляет менее 1% от земного, и океаны и реки, которые когда-то были на поверхности Красной планеты, исчезли.

«У нас есть много теорий о том, как атмосферы планет развиваются вокруг M карликов, но мы не могли изучить их эмпирически», — говорит Лаура Крейдберг. «Теперь, с LHS 3844b, у нас есть планета земного типа за пределами нашей солнечной системы, где мы впервые можем наблюдать, что атмосферы там нет».

По сравнению с подобными Солнцу звездами, M-карлики излучают ультрафиолетовый свет высокого уровня (хотя в целом меньше света), который вреден для жизни и может разрушить атмосферу планеты. Они особенно активны в молодости, генерируя большое количество вспышек радиации и частиц, которые могут уничтожать зарождающиеся планетные атмосферы.

Наблюдения Спитцера исключили атмосферу на LHS 3844b с более чем 10-кратным давлением Земли. (измеренное в единицах, называемых барами, атмосферное давление Земли на уровне моря составляет около 1 бара.) Атмосфера между 1 и 10 барами на LHS 3844b также была почти полностью исключена, хотя авторы отмечают, что есть небольшой шанс, что она может существовать, если звездные и планетарные свойства будут соответствовать некоторым очень специфическим и маловероятным критериям.

Ученые также утверждают, что с планетой, расположенной так близко к звезде, тонкая атмосфера будет удалена интенсивным излучением звезды и оттоком вещества (часто называемого звездными ветрами).

«Я все еще надеюсь, что другие планеты вокруг М-карликов смогут сохранить свою атмосферу», — говорит Лаура Крейдберг. «Земные планеты в нашей солнечной системе чрезвычайно разнообразны, и я ожидаю, что то же самое будет справедливо для систем экзопланет».

С переводом

Ученые обнаружили, что азот и аргон следуют предсказуемой сезонной схеме, то есть их концентрация над кратером Гейла изменяется в течение всего года в зависимости от того, сколько в воздухе находится углекислого газа.

Исследователи ожидали, что и кислород ведет себя так же. Однако его поведение не уложилось в схему, казавшуюся типичной. Анализ проб показал, что весной и летом количество кислорода в воздухе увеличивается на целых 30 процентов, а затем резко снижается до осенне-зимних уровней.

Такая картина наблюдалась каждую весну. И хотя количество кислорода в атмосфере тоже варьируется, ученые пришли к выводу, что нечто неизвестное на Марсе сначала массово его "производит", а затем - "забирает".

"Когда мы увидели это впервые, это было нечто просто умопомрачительное, - говорит соавтор работы Сушил Атрея, профессор климатических и космических наук из Мичиганского университета. - Мы предполагаем, что может существовать какая-то связь между изменениями объемов метана и кислорода в течение большей части марсианского года. Я думаю, в этом что-то есть, но у меня пока нет ответов. И никто не знает".

Ученые несколько раз проверили точность масс-спектрометра, который использовался для измерения газов. Но с ним оказалось все в порядке. Тогда исследователи оценили вероятность того, что молекулы углекислого газа или воды могли выделять кислород, распадаясь в атмосфере.

Расчеты показали, что такое возможно. Однако для зафиксированного Curiosity всплеска объема кислорода воды требуется в пять раз больше воды, чем имеется в атмосфере над поверхностью Марса. А углекислый газ распадается слишком медленно, чтобы за такое короткое время выделить такое большое количество кислорода.

Ученые также проверили гипотезу о влиянии Солнца на снижение уровня кислорода. Оказалось, что для такого процесса потребуется 10 лет, а Марс каким-то таинственным образом справляется с ним намного быстрее.

Аннотация к статье «Сезонные колебания состава атмосферы, измеренные в кратере Гейла, Марс»

Анализ проб на приборе Mars (SAM) на борту марсохода Curiosity Science Laboratory измеряет химический состав основных атмосферных видов (CO2, N2, 40Ar, O2 и CO) через специальный атмосферный вход. Мы сообщаем об измерениях объемных соотношений смешивания в кратере Гейла с использованием квадрупольного масс-спектрометра SAM, полученного в течение почти пяти лет (три марсианских года) с момента посадки.

Атмосфера Марса состоит в основном из углекислого газа, и в течение марсианского года барометрическое давление, как известно, циклически повышается и понижается по мере того, как этот углекислый газ замерзает, а затем вновь высвобождается из полярных шапок. Марсоход Curiosity Science Laboratory получал измерения состава атмосферы на поверхности в течение нескольких лет, впервые фиксируя изменения в основных газах в течение нескольких сезонных циклов. При анализе образцов на приборе Mars средний годовой состав в кратере Гейла был измерен как 95,1% углекислого газа, 2,59% азота, 1,94% аргона, 0,161% кислорода и 0,058% окиси углерода. Однако отмечено, что содержание некоторых из этих газов изменяется до 40% в течение года из-за сезонного цикла. Азот и аргон следуют за изменениями давления, но с задержкой, указывающей на то, что перенос атмосферы от полюса к полюсу происходит в более короткие сроки, чем смешивание компонентов. Было замечено, что кислород демонстрирует значительную сезонную и годовую изменчивость, что указывает на неизвестный атмосферный или поверхностный процесс в действии. Эти данные могут быть использованы для лучшего понимания того, как поверхность и атмосфера взаимодействуют, если мы ищем признаки обитаемости.

Повышенный интерес учёных к метану объясняется тем, что на Земле большая его часть вырабатывается живыми существами. Известно, что период распада метана под действием солнечной радиации составляет несколько сотен лет - следовательно, факт его обнаружения на Марсе указывает на то, что выброс в атмосферу произошёл недавно — даже если газ как таковой образовался миллиарды лет назад.

Попытки разгадать тайну метана на Марсе, предпринимаемые в последние годы, имеют запутанную историю, которая включает как неожиданные подтверждения, так и опровержения его присутствия. В начале 2019 г. появилось сообщение о том, что европейский орбитальный аппарат «Марс Экспресс» обнаружил сигнатуру, соответствующую одной из находок «Кьюриосити» в кратере Гейла.

Отмеченное «Кьюриосити» 19 июня 2019 г. повышение концентрации метана до беспрецедентно высокого уровня 21 миллиардных долей лишь отдаляет учёных от разгадки тайны, поскольку измерения не подтверждены результатами предварительного анализа данных «Марс Экспресс», полученных в тех же условиях. (Для сравнения - концентрация метана в земной атмосфере составляет порядка 1800 миллиардных долей, что означает, что на каждый миллиард молекул в заданном объёме приходится 1800 молекул метана.)

Измерения были выполнены аппаратом «Марс Экспресс» в марсианское дневное время спустя порядка пяти часов после измерений «Кьюриосити», проведённых в ночное время; кроме того, данные, полученные «Марс Экспресс» днём ранее, также не подтверждают присутствия сигнатур.  В последующие дни результаты измерений «Кьюриосити» вернулись к фоновому уровню.

Методика измерений «Марс Экспресс» позволяет получить расчётным путём данные вплоть до уровня поверхности с порогом чувствительности 2 частицы на миллиард.

Европейско-российский орбитальный аппарат для изучения малых газовых составляющих атмосферы (TGO), оснащённый наиболее чувствительным датчиком газовых примесей марсианской атмосферы, также не обнаружил следов метана при пролёте над близлежащими районами в течение нескольких дней до и после получения указанных результатов «Кьюриосити».

В принципе TGO способен выполнять измерения на уровне триллионных долей на расстоянии до 3 км в направлении поверхности, однако фактические параметры измерений зависят от запылённости атмосферы. При проведении измерений на малых широтах 21 июня 2019 г. запылённость атмосферы была высокой, в результате чего измерения были ограничены высотой 20-15 км. над поверхностью с верхним пределом чувствительности 0.07 миллиардных частиц (то есть 70 частиц уже на триллион).

TGO не обнаружил ни малейшего следа метана, что усложняет загадку, учёные же заняты сопоставлением полученных разными приборами результатов.

«Сравнение результатов позволяет предположить, что последний зафиксированный «Кьюриосити» скачок уровня метана был очень кратковременным — менее одного марсианского дня — и, вероятно, локальным», — полагает Марко Джуранна (Marco Giuranna), научный руководитель эксперимента Планетный Фурье­-Спектрометр (PFS) на борту «Марс Экспресс», используемого для обнаружения метана.

«Измерения «Кьюриосити» проводились ночью, и если выброс метана произошёл в это время, газ, вероятно, оставался у поверхности до восхода Солнца, после чего быстро рассеялся. Соответственно, вероятность его обнаружения приборами «Марс Экспресс» или TGO была бы практически нулевой.

С другой стороны, совместно зафиксированный выброс в 2013 г. был, вероятно, более длительным или имел более мощный источник, — который, мы полагаем, находился вне кратера Гейла, — поэтому он мог быть обнаружен в том числе и нашим прибором на «Марс Экспресс».

Команды учёных продолжают исследовать влияние циркуляции атмосферы в течение суток, а также роль местоположения «Кьюриосити» внутри ударного кратера. Кроме того, они изучают пути распада метана и возможность его повторного поглощения поверхностными породами, препятствующего более широкой циркуляции в атмосфере.

«Сопоставление результатов наблюдений с поверхности и орбиты, а также будущие скоординированные наблюдения помогут нам понять поведение метана в атмосфере с учётом отрицательных результатов, подобных полученным приборами TGO, помогающих определить верхние пределы чувствительности, ограничения и придающих значимый контекст», — добавляет Хокан Сведхем (Hakan Svedhem), научный руководитель миссии TGO ЕКА.

Измерения «Кьюриосити» выполнены путём анализа образцов при помощи марсианского настраиваемого лазерного спектрометра (TLS), измерения «Марс Экспресс» проведены планетным фурье­ спектрометром PFS, измерения TGO выполнены комплексом аппаратуры для исследования химического состава атмосферы ACS.

Результаты измерений ТGO представлены на международной конференции по исследованиям Марса в Пасадене (Калифорния) в июле и конференции EPSC-DPS в Женеве в сентябре. Анализ данных «Марс Экспресс» продолжается, результаты в полном объёме будут официально представлены позднее.

***

Проект «ЭкзоМарс» — совместный проект Роскосмоса и Европейского космического агентства.

Проект реализуется в два этапа. Первая миссия с запуском в 2016 году включает два космических аппарата: орбитальный Trace Gas Orbiter (TGO) для наблюдений атмосферы и поверхности планеты и посадочный модуль «Скиапарелли» (Schiaparelli) для отработки технологий посадки.

Научные задачи аппарата TGO — регистрация малых составляющих марсианской атмосферы, в том числе метана, картирование распространенности воды в верхнем слое грунты с высоким пространственным разрешением порядка десятков км, стереосъёмка поверхности. На аппарате установлены два прибора, созданные в России: спектрометрический комплекс АЦС (ACS — Atmospheric Chemistry Suit, Комплекс для изучения химии атмосферы) и нейтронный телескоп высокого разрешения ФРЕНД (FREND, Fine-Resolution Epithermal Neutron Detector). Также Россия предоставляет для запуска ракету-носитель “Протон” с разгонным блоком “Бриз-М”.

Второй этап проекта (запуск 2020 г.) предусматривает доставку на поверхность Марса российской посадочной платформы с европейским автоматическим марсоходом на борту. На марсоходе установлен комплекс научной аппаратуры «Пастер», в который входит два российских прибора: ИСЕМ и АДРОН-МР. Главная цель исследований с борта марсохода — непосредственное изучение поверхности и атмосферы Марса в окрестности района посадки, поиск соединений и веществ, которые могли бы свидетельствовать о возможном существовании на планете жизни. Россия отвечает за посадочную платформу, которая доставит марсоход на поверхность планеты. После схода марсохода платформа начнёт работать как долгоживущая автономная научная станция. На её борту будет установлен комплекс научной аппаратуры для изучения состава и свойств поверхности Марса. Россия также предоставляет для запуска ракету-носитель “Протон-М” с разгонным блоком «Бриз-М».

В рамках обоих этапов в России создаётся объединенный с ЕКА наземный научный комплекс проекта «ЭкзоМарс» для приёма, архивирования и обработки научной информации.