Снежная база

В интернете появилась база данных по снежинкам. Как сообщает агентство CNews, ее создал профессор физики Кеннет Либбрехт из Калифорнийского технологического института.

В 1951 году Международная комиссия по снегу и льду приняла довольно простую и получившую широкое распространение классификацию твердых осадков. Согласно этой системе, существует семь основных видов кристаллов: пластинки, звездчатые кристаллы, столбцы (или колонны), иглы, пространственные дендриты, столбцы с наконечником и неправильные формы. К ним добавились еще три вида обледеневших осадков: мелкая снежная крупка, ледяная крупка и град.

Всего по общепринятой классификации насчитывается семь типов снежинок. Однако пока еще никому не удалось найти двух одинаковых. Впрочем, перед Либбрехтом такая задача тоже не стоит. «Я пытаюсь выяснить динамику формирования кристаллов на молекулярном уровне», – определил цель своей работы профессор.

В последнее время кристаллография развивается очень активно, в основном из-за потребностей электроники и физики твердого тела. Изучением процессов формирования кристаллов занимаются даже космонавты на орбите в рамках эксперимента «Плазменный кристалл».
Либбрехт пошел по другому пути: он с 2001 года фотографирует образовавшиеся естественным образом снежинки и проводит их сравнительную классификацию. Его фотографии и стали основой для базы данных. Как говорит профессор, самые красивые и сложные по структуре снежинки выпадают в суровых климатических условиях (например, за Полярным кругом). А в мягком климате структура снежинок намного проще.

Для своей работы Либбрехт разработал специальную камеру с встроенным микроскопом для полевых исследований. Фотографировать снежинки следует очень быстро: дело в том, что после приземления кристаллики перестают расти и почти сразу же теряют четкость граней.

В свое время изучением снежинок были увлечены Рене Декарт и Иоганн Кеплер. Кеплер первым посвятил снежинкам книгу: «Новогодний подарок, или Шестиугольная снежинка»

Научная фотография снежинок – дело непростое и кропотливое. Для этого нужна металлическая пластина, на которую падает снег. Следует постоянно сметать с нее снежинки в ожидании подходящего экземпляра. Как только упадет стоящая снежинка, ее надо не дыша перенести на предметное стекло микроскопа и сфотографировать. Как вариант – снежинка помещается в чашку Петри с гексаном, чтобы предотвратить испарение, либо на стекло, смазанное машинным маслом, а сверху она заливается маслом силиконовым. Для фотографии используют преломленный свет в комбинации с наклонным освещением, чтобы снизить отблески.

В ходе исследований профессор Либбрехт выяснил, что скорость роста снежных кристаллов нестабильна: «Эти нестабильности очень важны для понимания процесса роста кристаллов, но объяснить их с научной точки зрения пока еще сложно», — цитируют его слова информагентства.

Тинейджер по имени Хаббл

Один из самых успешных космических проектов – телескоп, названный именем астронома Эдвина Хаббла, накануне отметил 16-летие. Астрономы отмечают день рождения прибора потому, что благодаря ему они смогли сделать множество самых настоящих прорывов в астрономических наблюдениях. Совместный проект NASA (Национальное аэрокосмическое агентство, США) и ESA (Европейское космическое агентство) стал самым большим орбитальным телескопом в истории.

Первоначально запуск телескопа на орбиту планировался на 1986-й, но из-за катастрофы «Челленджера» старт пришлось отложить. Телескоп доставил на орбиту шаттл «Дискавери» в рамках экспедиции STS-31 25 апреля 1990. Длина аппарата – 13,3 метра, диаметр – 4,3 метра, размах солнечных батарей – 12 метров, масса – около 12,5 тыс. кг.

В первоначальном проекте планировалось возвращать телескоп на Землю каждые пять лет и через два с половиной года пребывания в космосе осуществлять обслуживание прямо на орбите, однако из-за опасности загрязнений и деформаций при перегрузках от возвращения на Землю решили отказаться.

В итоге пришлось принять трехлетний цикл обслуживания на орбите.

Всего четыре экспедиции обслуживали телескоп Hubble:

первая миссия – 2–13 декабря 1993 года, «Индевор» STS-61;

вторая миссия – 11–21 февраля 1997 года, «Дискавери» STS-82;

третья миссия А – 19–27 декабря 1999 года, «Дискавери» STS-103;

третья миссия В (четвёртая миссия) – 1–12 марта 2002 года, «Колумбия» STS-109.

Диаметр зеркала его рефлектора по земным меркам мал – всего 2,4 м, но отсутствие создаваемых атмосферой Земли искажений сделало его исключительно ценным прибором. Правда, со временем аппаратура износилась и устарела. Возможно, в 2007 году на орбиту выведут более мощный оптический телескоп. Однако не исключено, что срок службы «Хаббла» придется продлить и в 2007–2008 годах NASA отправит робота для его обслуживания.

Общий объем переданных телескопом данных составляет около 20 терабайт (1 терабайт – 1024 гигабайт). В 2004 «Хаббл» сфотографировал участок неба с эффективной выдержкой около 10⁶ секунд (11,3 суток), что позволило продолжить изучение отдаленных галактик вплоть до эпохи образования первых звезд.

Впервые удалось получить изображения протогалактик – первых сгустков материи, которые сформировались менее чем через миллиард лет после Большого взрыва.

Ко дню рождения телескопа оба космических агентства представили широкой публике красивейший снимок галактики М82 Сигара, недавно сделанный «Хабблом» (первый в фотогалерее). Полномасштабный снимок можно увидеть на официальном сайте телескопа.

Галактика находится в созвездии Большой Медведицы и хорошо видна в бинокль. 600 млн лет назад произошло столкновение ее с соседней галактикой М81, вследствие которого в Сигаре возникли шаровые звездные скопления и галактика стала ярче. 1,5 млн лет назад в ядре галактики М82 произошел мощнейший взрыв, сопровождавшийся выбросом из ядра облаков водорода и других газов общей массой почти в шесть раз больше, чем масса Солнца. Скорость движения этих облаков превышает 1000 км/с.

Кстати, не так давно галактику M82 изучили при помощи космического телескопа Спитцера. На предыдущих снимках галактики были хорошо видны выбросы горячего газа в форме конусов. А использование сверхчувствительного инфракрасного «Спитцера» позволило увидеть огромные пылевые облака вокруг галактики. Астрономы собираются и впредь использовать оба телескопа на одних и тех же объектах, чтобы полнее представлять себе происходящие в других концах Вселенной процессы.