Планетологи создали базу данных по марсианским пылевым бурям
Планетологи благодаря орбитальным аппаратам создали базу данных о почти 15 тысячах пылевых бурь, которые действовали на Марсе в период с 1999 по 2014 год. Ученым удалось не только выделить разные типы групп бурь, но и проследить маршруты их движения по планете. Статья опубликована в журнале Icarus.
Пылевые бури играют важную роль в климате Марса и свойствах его атмосферы, влияя на циркуляционные процессы и температурное распределение. Подобные явления могут быть самых разных масштабов: от локальных пылевых демонов до глобальных штормов, охватывающих всю планету. Понимание того, насколько часто и каким образом бури возникают и как влияют на атмосферу необходимо для планирования работы на Марсе автоматических аппаратов и будущих пилотируемых миссий.
Майкл Батталио (Michael Battalio) и Хуцюнь Ван (Huiqun Wang) из Гарвардского центра астрофизики опубликовали базу данных (Mars Dust Activity Database), содержащую информацию о 14974 пылевых бурях, зарегистрированных при помощи орбитальных аппаратов Mars Global Surveyor и Mars Reconnaissance Orbiter в течение 8 марсианских лет (1999–2014 год). Чтобы буря могла быть внесена в базу, она должна была охватывать площадь более 100 тысяч квадратных километров и видна в течение более чем одного марсианского дня.
Ученые определили, что большинство наблюдавшихся бурь были одиночными событиями. Тем не менее, им удалось выделить 228 последовательностей бурь. Они представляли собой группы вихрей, которые двигались по согласованным траекториям на протяжении трех или более марсианских дней и наблюдались, в основном, в Ацидалийской равнине (Acidalia Planitia), равнине Утопия (Utopia Planitia) и равнине Аркадия (Arcadia Planitiae) в северном полушарии и регионе Аония (Aonia Terra), плато Солис (Solis Planum), системе каньонов Долины Маринера (Valles Marineris) и ударном бассейне Эллада (Hellas Basin) в южном полушарии Марса. Стоит отметить, что в северном полушарии Марса последовательности бурь двигаются более организованно, чем в южном.
Исследователи выделили несколько периодов активности бурь. Основной сезон соответствует периоду частичного перекрытия между зимой в южном полушарии и осенью в северном полушарии при значениях солнечной долготы Ls= 140°–250°. Вторичный период наступает в зимний сезон в северном полушарии при Ls=300°–360°, а еще один менее активный период — осенью в южном полушарии планеты при Ls= 10°–70°.
Сами же последовательности бурь ученые разделили на три типа. Первый тип представляет собой одну бурю, второй - группу из нескольких бурь, в которой выделяется одна наиболее активная. Второй тип наиболее короткоживущий и длится обычно около 10 солов. Наконец, третий тип имеет в своем составе бури, ни одна из которой не вырастает более чем на 50 процентов, чем любой другой член группы, и выделяется наибольшей продолжительностью (в среднем 15,9 сола).
Дальнейшая работа исследователей должна расширить базу данных до настоящего времени и помочь ученым научиться прогнозировать подобные события и определить их влияние на климат Красной планеты. Ожидается, что в будущем для поиска бурь в данных наблюдений орбитальных аппаратов можно будет привлечь нейросети.
Ранее мы рассказывали о том, как «Марс-Экспресс» рассмотрел пылевые бури на Марсе и как в поле зрения «Кьюриосити» попал 50-метровый пылевой дьявол.
Александр Войтюк
Радиоимпульсы возникают в магнитосфере магнитара
Астрономы увидели, как галактический магнитар SGR J1935+2154 начал и перестал быть радиопульсаром. В этой фазе он пробыл 13 дней, спустя пять месяцев после того, как стал первым источником быстрого радиовсплеска в Млечном Пути. Это говорит в пользу теории о том, что подобные всплески связаны с намагниченными нейтронными звездами. Статья опубликована в журнале Science Advances. Впервые быстрые радиовсплески наблюдались 16 лет назад (хотя известны и более старые события), с тех пор было обнаружено несколько сотен подобных событий. Они представляют собой очень яркие импульсы радиоизлучения, которые длятся миллисекунды, чаще всего наблюдаются одиночные радиовсплески, однако известны и источники повторяющихся всплесков. При этом все источники находятся в других галактиках. Природа быстрых радиовсплесков до сих пор остается предметом споров и существует ряд теорий, объясняющих их. В 2018 году идея о том, что всплески могут возникать в магнитосфере намагниченных нейтронных звезд получила хорошее наблюдательное подтверждение, а в апреле 2020 года был обнаружен первый кандидат в источник быстрых радиовсплесков в Млечном Пути FRB 20200428, который укладывался в эту теорию. Его источником стал магнитар SGR J1935+2154, который находится в 21 тысяче световых лет от Солнца в остатке сверхновой G57.2+00.8. Группа астрономов во главе с Вэйвэем Чжу (Weiwei Zhu) из Национальной астрономической обсерватории Китайской академии наук сообщила, что наблюдала SGR J1935+2154 в фазе радиопульсара при помощи наземного радиотелескопа FAST. Наблюдения велись с 9 по 30 октября 2020 года и были инициированы сообщением команды радиотелескопа CHIME, обнаружившим от магнитара три всплеска 8 октября. При этом в период с мая по август источник не проявлял заметной активности, лишь 30 апреля и 24 мая наблюдались три радиовсплеска умеренной светимости. В общей сложности за 13 дней ученые зарегистрировали 795 импульсов, которые четко повторялись с периодом 3,2478 секунды. Фаза радиоимпульсов не совпадает с фазой рентгеновских пульсаций, в отличие от эпизода генерации быстрого радиовсплеска FRB 20200428, при этом светимости одиночных импульсов примерно на восемь-девять порядков ниже, чем у FRB 20200428. Импульсы обладают сложной субструктурой, которая напоминает наблюдаемые структуры импульсов у источников повторяющихся быстрых радиовсплесков. Исследователи предполагают, что эти результаты говорят в пользу идеи о том, что магнитары могут быть источниками быстрых радиовсплесков. Возможно всплески, подобные быстрым радиовсплескам, и их аналоги с более низкой светимостью, генерируются за счет разных механизмов. Радиоимпульсы способны возникать в фиксированной области магнитосферы и генерируются за счет обычных физических механизмов, ответственных за излучение радиопульсаров. Радиовсплески же могут порождаться во время сильных возмущений магнитосферы и могут быть связаны с некими взрывными процессами, это способно объяснить отсутствие наблюдаемого периода у источников повторяющихся быстрых радиовсплесков. О том, что такое быстрые радиовсплески и как их изучают, можно прочитать в блоге астрофизика Сергея Попова.