sobota, 26 lipca 2014

Seks, gekony i nieważkość

Rzadko trafia się okazja na taki tytuł notki. Tydzień temu Rosjanie wynieśli na orbitę satelitę Foton-M4. Poza różnymi nudziarskimi eksperymentami jak na przykład hodowla czystych kryształów dla zaawansowanych półprzewodników, na ten lot zaplanowano znacznie pikantniejsze badania. W kosmos poleciała ekipa pięciu gekonautów. Gekony (nie mylić z geekami) były najgorętszym eksperymentem na pokładzie.

Cztery samiczki w towarzystwie jednego samca miały pokazać naukowcom, jak to robią w zerowej grawitacji. W 2007 Foton-M3 poleciał w kosmos z różnymi zwierzątkami, wśród szczęśliwców znalazły się ślimaki i mongolskie myszoskoczki. Rezultaty były rozczarowujące, myszoskoczki w środowisku mikrograwitacji poruszały się chaotycznie. Nie zniechęceni tymi wynikami Rosjanie postawili na gekony i załogę czwartej misji Foton stanowi pięć dzielnych gekonów.

Tydzień po starcie Roskosmos ma dobrą i złą wiadomość. Zła jest taka, że łączność Ziemi z Foton-M4 została utracona. Pojazd miał wrócić na Ziemię po 60 dniach, ale chwilowo się na to nie zapowiada. Perspektywy gekonautów są ponure (choć pewnie można by polemizować).

Dobra wiadomość jest taka, że łączność w kierunku Ziemi działa i ludzie w białych fartuchach w kontroli lotów otrzymują nieprzerwany strumień zwierzęcego porno. Zdjęcie wyżej nie jest częścią nagrania, ale prasa mówi, że zwierzaki nie marnują czasu. Choć casus latającego, rosyjskiego, kosmicznego „kopulodromu” jest dość szeroko opisywany przez prasę, nagrań seksu gekonów w nieważkości nie opublikowano. Zapewne trzeba będzie poczekać na zatwierdzenie naukowych publikacji.

Z ostatniej chwili (27-07-2014): Rosjanie odzyskali kontrolę nad satelitą: Russia Regains Control of Gecko Zero-G Sex Satellite.


Źródła (niektóre nagłówki bezcenne):
Russia Has Lost Control Of a Sex Satellite Filled With Geckos
A Russian Lizard Sex Satellite Is Out of Control in Orbit
Satellite full of sexually experimental geckos adrift in space
Sex Geckos Circle The Earth In Out-Of-Control Russian Satellite
Lust in space: Russians lose control of gecko sex satellite
Russians baffled as gecko sex satellite is lost in space


poniedziałek, 21 lipca 2014

Kosmos jest ciemny i pełen niespodzianek

Niedawno na moim profilu ktoś zastanawiał się głośno, czy Pluton nas czymś zaskoczy gdy sonda New Horizons prześle nam jego zdjęcia w 2015. W ciemno lecz z pełnym przekonaniem mówię, że tak.

Niemal zawsze pierwsze porządne obrazy obiektów astronomicznych witały nas niespodziankami. Uran okazał się „przewróconą” planetą: jego bieguny celują tam gdzie równiki większości planet. Jakby tego było mało jego pole magnetyczne nijak ma się do jego obrotu czy geometrycznego środka. Oś pola magnetycznego Urana jest odchylona o niemal 60’ od osi obrotu a jego centrum jest przesunięte o jedną trzecią promienia od rdzenia planety.

Neptun znajduje się o dziesięć jednostek astronomicznych dalej niż Uran, otrzymuje o 60% mniej energii od słońca, ale jego wewnętrzne ciepło sprawia, że wieją tam najszybsze wiatry w układzie słonecznym (ponad 2000 kilometrów na godzinę). Skład obu planet jest podobny, więc astronomowie do dziś zachodzą w głowę czemu to dalsza z planet ma więcej wewnętrznego ciepła.

W 2011 do Vesty, drugiego co do wielkości obiektu w pasie asteroid, dotarła sonda Dawn. I też nie obyło się bez niespodzianek. Spłaszczona przez ogromne zderzenie planetoida okazała się mieć szereg wyraźnych bruzd wokół równika. Jej największy krater ma średnicę 460 km, co robi wrażenie, przy całościowej średnicy około 570km.

Księżyc Mimas zaskoczył nas podobieństwem do Gwiazdy Śmierci. To dzięki kraterowi tak wielkiemu, że astronomowie byli zaskoczeni, że księżyc ten przetrwał zderzenie, które zostawiło taki ślad. Japet, satelita Saturna, ma nietypowy grzbiet górski na równiku, nadający mu kształt przypominający orzech włoski. Do tego jego półkule mają skrajnie różną jasność jedna jest ciemnobrązowa, druga jasnobiała. Miranda, krążąca wokół Urana, wygląda jakby ktoś ją rozbił na kawałki i niestarannie poskładał z powrotem.

Drugim i ostatecznym impulsem do napisania tej notki są nowe zdjęcia z sondy Rosetta. W miarę jak zbliża się ona do komety 67P/Churyumov-Gerasimenko dostarcza nam coraz dokładniejszych zdjęć. Najnowsze pokazują zaskakujący kształt, wyraźnie składający się z dwóch części. To niespotykane wśród komet. Osobiście uważam, że należy rozważyć przechrzczenie 67P na „gumową kaczuszkę”. Biorąc pod uwagę na burzliwy tryb życia komet – wielkie zmiany prędkości, gdy zbliżają się do Słońca, zmiany temperatur, niejednokrotnie rozsadzające kieszenie z lodem i gazem – to naprawdę ciekawe, że ma ona taki kształt.

Podsumowując, nie mam najmniejszych wątpliwości, że kometa Churyumov-Gerasimenko kryje jeszcze niejedną niespodziankę oraz, że w 2015 świat zachwycą i zaskoczą zdjęcia Plutona i jego księżyców wykonane przez sondę New Horizons, i Ceres wykonane przez sondę Dawn.


Na górze po lewej: kometa 67P/Churyumov-Gerasimenko.
Na środku po prawej: planetoida Vesta.


poniedziałek, 14 lipca 2014

Planeta kontra talia kart – ile atomów jest na Ziemi

Skoro w szklance wody jest więcej atomów niż szklanek wody we wszystkich oceanach świata, to cała nasza planeta musi zawierać niewyobrażalne ilości atomów. Czy możliwe, że talię 52 kart można potasować na więcej sposobów niż jest atomów na Ziemi?

Prosta odpowiedź byłaby nudna. Znacznie zabawniej będzie to policzyć samodzielnie. Potrzebujemy do tego kilku prostych informacji i niechlujnej tabelki w Excelu. Zaczynamy od masy naszej planety: 5,97 * 1027 gramów. Następnie musimy wiedzieć ile z tego stanowią poszczególne pierwiastki. Najpowszechniejszym jest żelazo, stanowiące aż 31,9% masy Ziemi. Czyli mamy tu 1,90 * 1027 gramów żelaza. Pozostaje jedynie policzyć ile to atomów. W tym celu musimy sprawdzić ile gramów przypada na mol danego pierwiastka i podzielić wcześniej ustaloną masę przez ilość gramów w molu. Jak już wiemy ile moli jest na Ziemi, jesteśmy w domu, bo liczbę tę mnożymy przez Liczbę Avogadra, czyli 6,02 * 1023.

Voila! Na Ziemi jest 2,05 * 1049 atomów żelaza. Analogicznie postępujemy z pozostałymi pierwiastkami. Jeśli zerkniecie na tabelkę, może zaskoczy was kilka rzeczy. Jak choćby to, że wodór i węgiel zawierają się w 0,033% masy, której nie ująłem w tabeli. I że tytanu jest więcej niż tychże. Oczywiście to tylko pokazuje jak bardzo różne mogą być nasze wyobrażenia o Ziemi na podstawie życia na jej cieniutkiej powierzchni.

1,37 * 1050 = 137 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000
(sto trzydzieści siedem oktylionów)

To całkiem sporo atomów. Czy możliwe, że talię kart można ułożyć na więcej sposobów? Policzmy i to. Będzie łatwiej. Gdybyśmy mieli tylko cztery karty, na pierwszej pozycji wybieralibyśmy jedną z czterech kart (cztery możliwości), na drugą pozycję zostałyby nam trzy (trzy możliwości), na trzeciej zostałyby dwie karty do wyboru i pozostałą kartę umieścilibyśmy na końcu. To oznacza 4 * 3 * 2 * 1 = 24 możliwości. Przy pięciu kartach byłoby to 5 * 4 * 3 * 2 * 1 = 120. Taki iloczyn kolejnych liczb zapisuje się skrótowo jako 5! = 120. Jak widać ilość rośnie dość szybko: sześć kart to 6! = 720. Dziesięć kart można ułożyć na ponad trzy i pół miliona sposobów. A co z całą talią? To może być niespodzianka:

8 * 1067 = 80 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000
(osiemset decylionów)

Nie tylko ułożeń talii kart jest więcej. Jest ich biliony razy więcej niż atomów na Ziemi. Jest ich tak dużo, że jeśli teraz przetasujecie swoją talię, jest spora szansa, że nikt nigdy w historii wszechświata nie trafił, a może i nie trafi, takiej sekwencji 52 kart. Nawet jeśli sto miliardów ludzi wykona sto miliardów niepowtarzalnych tasowań, wciąż zostanie dziesięć sekstyliardów (1040) razy więcej możliwości.



poniedziałek, 7 lipca 2014

Prawdziwi jasnowidze – odkrycie Neptuna

Borislav Slavov - New York Memories


Słowo „planeta” pochodzi od „wędrowca”. Planety zadziwiały starożytnych. Podczas gdy niemal wszystkie światła na niebie zdawały się tkwić nieruchomo, jakby zostały naklejone na wielką granatową kopułę, te szczególnie jasne punkty za nic miały ten ład i co noc zmieniały położenie. Co więcej, choć ich ruch był dość regularny, trudno go było pojąć, gdy zakładano, że Ziemia jest centrum świata i wszystko krąży wokół niej.

Planety, zwykle ruszające się na wschód, czasem przez pewien czas postanawiały „cofnąć się” by zaraz wznowić ruch na wschód po zarysowaniu pętli na tle nieruchomych gwiazd. Dziś oczywiście wiemy, że wynika to z centralnej pozycji Słońca w Układzie Słonecznym. Planety krążąc wokół Słońca na orbitach większych niż Ziemska są przez naszą planetę „wyprzedzane”. Wyobraźcie sobie, że siedzicie w samochodzie na okrągłym torze wyścigowym. Łatwo stwierdzić, że wszystkie samochody poruszają się w tym samym kierunku, kiedy jednak wyprzedzamy jakiś (na przykład jadąc po wewnętrznym pasie) wygląda tak, jakby w czasie mijania poruszał się on do tyłu.

Choć obserwowanie planetarnej karuzeli ze środka nie jest proste, Johannes Kepler był w stanie rozgryźć prawa rządzące ich ruchem na niecałe sto lat przed opracowaniem przez Newtona praw powszechnego ciążenia. Pozycje planet nie pokrywały się idealnie z przewidywaniami. Nie jest to błąd w prawach Keplera, gdyż są one po prostu uproszczeniem*, nieuwzględniającym faktu, że gwiazdę może okrążać więcej niż jedna planeta.

I tak na przykład, jeśli Jowisz znajduje się „przed” Marsem na swojej orbicie, to jego ciężar będzie przyspieszał ruch czerwonej planety, dopóki się nie zrównają, następnie będzie spowalnia jego dalszą wędrówkę wokół Słońca. Rozumiejąc ten mechanizm Alexis Bouvard w 1821 porównał obserwowane pozycje Urana na przestrzeni czasu z pozycjami jakie powinna zajmować planeta, gdyby poruszała się w zgodzie z newtonowskimi pryncypiami. Następnie stwierdził, że rozbieżności te mogą być spowodowane przez planetę, której jeszcze nie odkryto, znajdującą się jeszcze dalej niż Uran. Bouvard nie odkrył Neptuna, dokonał tego dopiero Urbain Le Verrier ** w 1846.

Przez tysiące lat mistycy zwodzili ludzi mętnymi i wieloznacznymi przepowiedniami, co lepsi korzystali z zegarowej precyzji niebios i wykorzystywali zaćmienia słońca by zastraszyć ciemne masy. Koniec świata przewidywano setki razy. Ale to Le Verrier uzbrojony w aparat naukowy powiedział, gdzie należy wycelować teleskop by znaleźć planetę, której nikt nie widział ***. I tak 23 września 1846 roku berlińskie obserwatorium zwróciło zwierciadło we wskazany obszar na niebie i ukazało światu Neptuna zaledwie o jeden stopień kątowy od przewidzianej przez Le Verriera pozycji.

Po tym odkryciu pojawił się ogromny apetyt na odkrycie kolejnych planet. Wyglądało na to, że sam Neptun to za mało by wyjaśnić różnice między przewidywanymi a obserwowanymi ruchami gazowych gigantów. Odkryty w 1930 Pluton szybko został okrzyknięty dziewiątą planetą, wkrótce też stwierdzono, że jest on za mały i gdzieś tam musi istnieć planeta X. Później jednak, misja Voyagera 2 ujawniła, że astronomowie przeszacowali masę Neptuna. Można powiedzieć, że w tym momencie znaczna większość porzuciła marzenia o dużej i masywnej planecie X. W tym roku natomiast, po pięciu latach obserwacji, teleskop WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) odkrył ponad trzydzieści tysięcy asteroid, dziesiątki komet i ponad setkę NEO (obiektów bliskich ziemi). Jednocześnie wykluczył obecność planety wielkości Saturna lub większej w odległości 10 000 AU od Słońca (dla porównania Pluton znajduje się mniej niż 50AU od Słońca).


* - uproszczenie to pomija również efekty teorii względności, która ma dość istotny wpływ na orbitę Merkurego, ale nie chciałem nadmiernie komplikować dzisiejszego wpisu.
** - żeby nie rozciągać notki nie wspomniałem o kontrowersjach związanych z odkryciem planety. Zainteresowani nie muszą sięgać daleko Wikipedia zgrabnie opisuje spór Le Verrier / Adams.
*** - no dobra, może Galileusz widział, ale nie zdawał sobie z tego sprawy.

Retrogradacja Marsa
Nie ma dużych planet za Plutonem
Jak wyżej