Новая компонента в Солнечной системе.

Результаты мониторинга космической обсерваторией WISE привели к обнаружению чёрного, или "тёмного" вещества в неожиданно больших количествах. Открытие грозит серьёзными последствиями не только для академической науки, но и для человечества в целом - уже налаженный мониторинг объектов в космосе, вообще говоря, принципиально неполон и грозит и Земле, и всему "орбитальному ТВД" неприятными сюрпризами.

Широкоугольный инфракрасный обзорный телескоп WISE JPL/NASA был выведен на орбиту 14 декабря 2009 года.

Обсерватория оснащена инфракрасным телескопом с относительно скромной апертурой 40 см (такую апертуру уже давно освоили даже астрономы-любители) и криогенными детекторами размерностью 1024х1024 пикселей диапазонов 3,3, 4,7, 12 и 23 мкм, охлаждаемыми до температур 7,8 - 32 К. Запаса жидкого водорода на спутнике должно хватить на обеспечение работы аппаратуры в течение десяти месяцев.

Заявленная научная цель программы - создание обзора небесной сферы в инфракрасном диапазоне.

Инфракрасному диапазону уделяется в США значительное внимание - именно в ИК-диапазоне работает, например, аппаратура спутников мониторинга ракетных пусков.

Однако не только на Земле таится немало неожиданного для инфракрасной оптики. Тепловое излучение позволяет эффективно обнаруживать, во-первых, очень холодные небесные тела.

Во-вторых, с помощью ИК-оптики возможно выявление небесных тел с исключительно чёрной поверхностью - то есть объектов, альбедо которых исключительно мало.

Cубстанции с очень низким альбедо уже выявлены в Солнечной системе - ею, в частности, "заляпана" целая полусфера спутника Сатурна Япет. В довершение ко всему субстанция эта на Япете ведёт себя крайне странно.



Япет был открыт 25 октября 1671 года астрономом Джованни Кассини. Наблюдая за ним, Кассини обнаружил, что Япет виден в телескоп только тогда, когда находится по одну, строго определенную, сторону от Сатурна. Это позволило ему сделать вывод, который подтвердился в дальнейшем — Япет имеет светлую и тёмную стороны и повернут к Сатурну всегда одной и той же стороной. Соответственно, одна сторона смотрит в направлении движения спутника по орбите, и именно она — чёрная, как копоть (альбедо 0,03—0,05). Противоположное ему, заднее полушарие (альбедо 0,5), блестит почти столь же ярко, как свежевыпавший снег, и соперничает с одним из самых ярких объектов в Солнечной системе — спутником Юпитера Европой. В довершение ко всему необходимо указать, что граница между темным и светлым полушариями необъяснимо четкая. Изображения, полученные космическими зондами, подтвердили, что на поверхности Япета имеется обширная область, покрытая темным материалом — так называемая Cassini Regio. Остается неясным, образовалось ли тёмное вещество вследствие процессов на самом Япете, или же попало извне.

Как сообщает New Scientist, специалисты группы камер зонда "Кассини" под руководством Кэролин Порко (Carolyn Porco) выявили еще одно странное свойство в распределении темных пятен непонятной природы по поверхности спутника. Как явствует из представленных 8 октября 2007 года на совещании в г. Орландо (Флорида) данных, черное вещество в тех районах спутника, где оно не покрывает его поверхность целиком, концентрируется на освещенных Солнцем деталях рельефа - склонах кратеров. Кроме того, оно наблюдается также на дне кратеров - как-будто соскользнуло туда, как единое целое, не оставив после себя "грязного" следа.

Это не все. Анализ полученных изображений позволил сделать вывод о том, что темное вещество присутствует не только на "лицевой" стороне спутника, движущегося по орбите всегда одной стороной вперед, но и на его "оборотной" стороне. Это, в свою очередь, может привести к переоценке альбедо "светлого" вещества Япета.

Темная, как сажа, область с резко очерченными краями на снежно-белой поверхности Япета сплошь покрывает его "лицевую" сторону. Согласно некоторым оценкам, толщина черного вещества - от силы несколько дециметров. Ранее считалось, что это вещество полностью отсутствует на противоположном полушарии.

Теперь выяснилось, что оно присутствует и там, но концентрируется на освещенных Солнцем склонах и при этом сохраняет удивительную целостность - границ перехода между темными и белыми областями не наблюдается даже на самых детальных снимках.

В попытке объяснить странные свойства черных пятен группа Порко предположила, что на Япете имеет место механизм термической сегрегации, обусловливающий столь неестественно четкие границы между черным и белым. Нагреваясь на Солнце, черное вещество растапливает лед под собой, обнажая лежащие под ним опять же черные породы. Постепенно, цикл за циклом "черное" и "белое" обосабливаются друг от друга по спектральным характеристикам. Естественно, данная теория предполагает, что Япет покрыт относительно тонким слоем ледяного снега.

Специалисты группы Порко обращает внимание на удивительное свойство черного вещества, которое, на первый взгляд, должно свидетельствовать в пользу выдвинутой ими гипотезы. На снимках хорошо видно, что черные "кляксы" находятся в кратерах неравномерно, концентрируясь на освещенных Солнцем стенках. Вместе с тем, с такое объяснение не выглядит убедительным и с ним очень трудно согласиться.

Япет не обращен к Солнцу всегда одной и той же стороной, и освещенными Солнцем оказываются то одни, то другие стенки кратеров и особенности рельефа вообще. Вместе с тем, на полученных во время пролета "Кассини" снимках отчетливо видно, что концентрация черного вещества соответствует именно мгновенной картине освещения кратеров.

Необходимо предположить, что либо зонд пролетел вблизи "Кассини" в уникальный момент, когда расположение пятен и освещенность кратеров совпадают, либо черное вещество "переползает", причем как единое целое, со склона на склон вслед за изменяющимся характером освещенности солнечными лучами.

Но оба предположения выглядят не вполне естественно - последнее особенно.

Уже первые месяцы работы WISE заставили переосмыслить существующие представления о Солнечной системе. Спутник стал регистрировать чёрные астероиды, невидимые в оптическом диапазоне, в обескураживающе больших количествах - по нескольку сот в сутки.

К 1 марта 2010 года WISE выявил, в частности, уже пять астероидов, орбиты которых проходят в опасной близости от орбиты Земли.

Информации о предполагаемых геометрических размерах чёрных астероидов не приводится, оценок их альбедо в оптическом диапазоне - тоже.

Особенно интересны отсутствующие пока оценки распределения чёрных планет Солнечной системы по массе - всё больше подтверждений того, что "звезда" под условным названием "Немезида", которую никак не могут обнаружить астрономы обычными средствами, всё-таки существует.