ŠtudentEdini pravi spletni portal za mlade

Najnovejša slika, objavljena s Hubblovim vesoljskim teleskopom, je resnično spektakularna. Tu smo, se brigamo sami zase, potem pa pride Hubble in nas opomni, kako osupljivo in čudovito je naše Vesolje.

Kar gledaš, je meglica, oddaljena okoli 4.900 svetlobnih let v ozvezdju Dvojčka. Poimenovana je AFGL 5180 in je del obsežnega molekularnega kompleksa oblakov z imenom Gem OB1. Tako debeli molekularni oblaki so tam, kjer se rojevajo zvezde in AFLG 5180 ni nobena izjema. Od znotraj ga spektakularno osvetljuje zelo mlada, vroča zvezda, ki med naraščanjem močno moti prostor okoli sebe in v plinskem oblaku ustvarja velike votline.

Kako ustvariš zvezdo?

Če želiš ustvariti zvezdo, moraš začeti z gosto grudo v oblaku hladnega molekularnega plina. Če se ta gruda pod lastno težo sesuje, bo začela tvoriti zvezdo. Ko se ta protozvezda začne vrteti, material v oblaku okoli nje ustvarja disk, ki se tvori v naraščajočo zvezdo, ki jo neizprosno vleče močna gravitacijska sila.

Če si natančno pogledaš, lahko vidiš dva žarka, ki izhajata izza gube v oblaku, proti zgornji desni in spodnji levi strani slike. To je en način, kako vemo, da zvezda raste. Ko material vleče proti zvezdi, začne interakcijo s kompleksnim magnetnim poljem ustvarjati močne plazemske curke, ki streljajo vzdolž rotacijske osi.

Ti curki trajajo le, dokler material pada na zvezdo, tako da ko zvezda preneha rasti, bodo curki zamrli. Pravzaprav so curki eden izmed mehanizmov, ki zvezdi preprečujejo, da bi naraščala v ekstreme: material potiskajo proč od zvezde izven njenega gravitacijskega vleka. Ko se v jedru zvezde vžge termo nuklearna fuzija, nastanejo zvezdni vetrovi, ki tudi potiskajo material stran.

Kar ostane od diska, se bo, ko bo zvezda rasla, strnilo skupaj in tvorilo planete, asteroide in druge planetarne sistemske predmete.

Gledamo oblake, kot je AFLG 5180, da bi izvedeli več o teh procesih, vendar je to lahko nekoliko zapleteno. Prašni oblaki so res debeli, zaradi česar je težko videti, kaj se dogaja v notranjosti. Tu pridejo v poštev instrumenti, kot je Hubble: poleg vidne svetlobe lahko kamera Wide Field 3 vidi tudi v infrardeči svetlobi, ki prodira v prah in razkriva iskriv zaklad mladih zvezd znotraj.

In seveda naj tudi tebi te slike omogočajo, da si vzameš trenutek dneva, da v občudovanju razmišljaš, v kako čudovitem vesolju živimo.

Če želiš to sliko prenesti za ozadje, jo lahko najdeš na spletnem mestu Hubble.

Skupek instrumentov, znan kot SuperCam, na krovu Marsovega roverja Perseverance je že zbral prve vzorce v lovu na preteklo življenje na rdečem planetu, so sporočili znanstveniki misije.

Vrnitev kamnin in prsti, ki jih bodo v prihodnjih letih vrnili na Zemljo, »bo za znanstvenike sveti gral raziskovanja planetov,« je Jean-Yves le Gall, predsednik francoskega Nacionalnega centra za vesoljske študije (CNES), ki je večinoma gradil mobilni observatorij, komentiral prek oddaje na YouTubu.

Po njegovem mnenju bodo ti »kosi Marsa končno odgovorili na to fascinantno in temeljno vprašanje: ali je bilo kdaj življenje drugje kot na Zemlji?«

Po sedmih mesecih v vesolju je Nasin rover Perseverance prejšnji mesec nežno pristal na marsovska tla in poslal nazaj črno-bele slike, ki razkrivajo skalnata polja kraterja Jezero, severno od ekvatorja Marsa.

»Ključna sestavina te astrobiološke misije je SuperCam,« je dejal Thomas Zurbuchen, namestnik vodje Nasinega direktorata za znanstvene misije.

Gizmo v velikosti čevlja, pritrjen na jambor roverja, je opremljen s spektrometri, laserjem in zvočno snemalno napravo za analizo kemije, mineralogije in molekularne sestave znamenite rdeče površine Marsa.

SuperCamov laser lahko »obstreli« predmete, ki so manjši od konice svinčnika in oddaljeni do sedem metrov, ter omogoča opazovanje točk zunaj dosega robotske roke roverja.

»Laser je edinstveno sposoben odstraniti površinski prah in tako vsem svojim instrumentom omogočiti jasen pogled na cilje,« je povedal Roger Wiens, inženir iz nacionalnega laboratorija Los Alamos (LANL) in glavni preiskovalec SuperCam.

Misija je imela resne nesreče pred odhodom, je razkril Scott Robinson iz LANL-a, ki je dejal, da je pri projektu sodelovalo več kot 500 inženirjev in znanstvenikov.

»Optika na jamboru je bila uničena v čudni nesreči le štiri mesece pred predvideno dostavo,« je pojasnil. »Ekipa se je zbrala in spravila skupaj nadomestne dele za obnovo teleskopa iz nič.«

Sreča v čudaški nesreči

Pri ponovnem sestavljanju enote so inženirji odkrili tisto, kar je Robinson opisal kot »Hubblovi pomanjkljivosti« v prvotnem ogledalu.

Kmalu po izstrelitvi vesoljskega teleskopa Hubble leta 1990 so operaterji ugotovili, da je imelo glavno ogledalo opazovalnice odstopanje – kasneje popravljeno -, ki je vplivalo na jasnost slik.

Znanstveniki verjamejo, da je pred približno 3,5 milijardami let v kraterju, v katerem je pristal Perseverance, tekla reka, ki se je izlivala v globoko jezero in ustvarjala delto s sedimentom.

Rover je zadolžen za zbiranje več kot dva ducata vzorcev kamnin in prsti v zaprte tube, ki jih je treba poslati nazaj na Zemljo nekje v letu 2030 v analizo.

Perseverance je opremljen z dvometrsko robotsko roko, 19 kamerami, dvema mikrofonoma in drugimi vrhunskimi instrumenti.

Majhen helikopterski dron, zataknjen pod trebuh, bo v nekaj tednih poskusil prvi polet na drugem planetu.

En instrument na krovu je zasnovan tako, da ustvarja kisik iz Marsovega predvsem ogljikovega dioksida, kar bi močno olajšalo bivanje ljudi.

Vztrajnost je peti rover, ki je uspešno pristal na Marsu. Podvig je bil prvič dosežen leta 1997.

Njegovo glavno poslanstvo bo trajalo nekaj več kot dve leti, vendar bi lahko rover ostal v operativnem položaju tudi dlje.

Že od osnovne šole se stalno srečuješ in uporabljaš število pi. Koliko pa veš o njegovi zgodovini in kdaj je bil prvič izračunan?

Pi (π) je konstanta, ki opisuje razmerje med obsegom kroga in njegovim premerom. To je iracionalno število, ki je običajno povzeto na dve decimalni mesti kot 3,14.

Zanimivost: Ker natančne vrednosti pi nikoli ni mogoče izračunati, nikoli ne moremo najti natančne površine ali obsega kroga.

Grško črko za pi je izbral valižanski učitelj matematike iz 18. stoletja William Jones, ki najverjetneje pomenila »Periphery« – periferija, rob, obrobje.

Simbolično je bil izraz pi izbran tako, da pomeni nekaj več kot zgolj številko. Pred uporabo v začetku 18. stoletja so količino predstavljali izrazi in ulomki, od katerih nobeden ni ustrezno odražal nerazumljivega, neskončno dolgega zaporedja decimalnih mest, ki se ponavljajo.

Zanimivost: Rekord za recitiranje največjega števila decimalnih mest Pi je dosegel Rajveer Meena z univerze VIT v Velloreju v Indiji 21. marca 2015. Znal je zrecitirati 70.000 decimalnih mest!

Jones je morda posumil, da »natančnega razmerja med premerom in obsegom ni mogoče izraziti s številkami«, a šele v šestdesetih letih 18. stoletja je švicarski polimat Johann Lambert našel dokaz o iracionalnosti števila pi.

Kdaj je bil pi prvič izračunan?

Zdi se, da se že toliko časa, kot se igramo s krogi, zavedamo, da obseg obsega približno tri premere, ne glede na velikost oblike.

O tem razmerju obstajajo celo dokazi med matematiko starih Babiloncev pred približno 4000 leti, ki so razumeli, da je obod šesterokotnika, ki lepo sedi v krogu, enak šestkratnemu polmeru, kar nam daje vrednost 3,125.

Zanimivost: Izračun pi je stresni test za računalnik. Deluje tako kot digitalni kardiogram, saj prikazuje stopnjo aktivnosti znotraj računalniškega procesorja.

Rhind Papirus (zgoraj), izdelan približno 1650 pr. n. št. v starodavnem Egiptu, je trdil, da če odstranite »1/9 premera in na preostalem delu sestavite kvadrat; ima ta enako površino kot krog«, kar je enako vrednost 3,16049.

Tudi Arhimed iz Sirakuze se je dobro soočil s problemom. Z uporabo poligonov, ki so jih poznali Babilonci, je pomnožil stranice in prišel do bolj teoretične vrednosti med 3 in 1/7 ter 3 in 10/71.

Zakaj je pi tako priljubljen?

Kot konstanta za vse kroge je pi aksiom – temeljno načelo -, s katerim lahko opišemo širok spekter pojavov in konceptov v fiziki in geometriji.

Zaradi tega je uporaben v številnih aplikacijah za analizo in opis naravnega sveta, od vijuganja rek do sestave atomov.

Zanimivost: Število pi je dobesedno neskončno dolgo. Toda številka 123456 se ne pojavi nikjer v prvih milijon številk pi. Nekoliko šokantno, ker če milijon števk pi nima zaporedja 124356, je to zagotovo najbolj edinstveno število.

Tudi tam, kjer se zdi, da krogi niso takoj uporabljeni, se pi lahko nenadno pojavi. Na primer, verjetnost, da katera koli cela števila ne bodo imela skupnih pozitivnih faktorjev – kar je opisano kot relativno osnovno – je 6 / π ^ 2.

Poleg svojih praktičnih in matematičnih aplikacij je pi pritegnil zanimanje javnosti zgolj iz občutka za poezijo in estetiko. Član osebja in fizik iz Exploratoriuma v San Franciscu z imenom Larry Shaw je na kolektivnem izletu osebja leta 1988 opazil, kako je datum 14. marec odražal prve tri številke pi, 3.14.

Od tam se je rodil dan praznovanja naravoslovja in matematike: dan pi. Več kot tri desetletja se ta dan praznuje po vsem svetu z izmenjavo pikantnosti, matematičnimi problemi in peko najbolj znane krožne sladice: pite.