Что на полдник у Плутона?

   Плутон, самая далекая планета Солнечной системы, преподнесла астрономам сюрприз, как свидетельствуют результаты наблюдений, несмотря на то что Плутон сейчас удаляется от Солнца, атмосфера его не только не сократилась, как ожидалось, но даже несколько "подросла". Такой вывод сделали сразу две независимые группы исследователей (из Франции и США), опубликовавшие отчеты в журнале Nature.

   В 1988 году, наблюдая за тем, как диск планеты затмил звезду, астрономы сумели определить примерную плотность и состав газовой оболочки Плутона она в миллион раз более разрежена, чем земная, и состоит в основном из молекулярного азота, испаряющегося из ледяного покрова под воздействием солнечной радиации. Пройдя точку максимального сближения с Солнцем в 1989 году, Плутон начал удаляться от светила, но ожидания ученых, предполагавших, что часть атмосферы конденсируется обратно на поверхность планеты, не подтвердились. Проанализировав данные о яркости двух звезд, затмевавшихся Плутоном летом прошлого года, астрономы пришли к выводу, что плотность и размеры плутонианской атмосферы несколько увеличились, а температура поверхности возросла примерно на один градус.

   Объяснения этому феномену пока нет. Как предполагают ученые, возможно, все дело в так называемом температурном лаге - временной задержке между максимальным сближением Плутона с Солнцем и наступлением на планете самого теплого времени года (такой эффект наблюдается, и на Земле). Возможно также, что, вращаясь вокруг своей оси, Плутон подставил солнечным лучам недоступные для них ранее массивы льда, начавшие интенсивно испаряться. Так или иначе, выяснить, что на самом деле происходит с Плутоном, ученые смогут не раньше 2015 года. На это время запланировано прибытие к планете автоматического зонда New Horizons, который специалисты NASA готовят к запуску в 2006 году.

   Загадки дедушки Ноя

   Группа астрофизиков из Пенсильванского университета с помощью орбитального телескопа Хаббла обнаружила планету, которая, как предполагается, примерно втрое старше всех известных на сегодня. Это открытие заставляет пересмотреть существующие теории образования планетных систем и увеличивает шансы найти в глубинах Вселенной другую жизнь.

   Древнейшую планету ученые окрестили Мафусаилом по имени библейского патриарха, прожившего, согласно преданию, 969 лет. Мафусаил примерно в два с половиной раза тяжелее Юпитера и вращается вокруг двойной звезды - белого карлика и пульсара - в шаровом звездном скоплении М4. Это скопление сформировалось около 13 млрд. лет назад (спустя примерно миллиард лет после Большого Взрыва). Соответственно предполагается, что примерно таков же возраст и Мафусаила. Для сравнения, членам Солнечной системы всего около 4,5 млрд. лет от роду, да и около сотни открытых на сегодня планет, которые вращаются вокруг других звезд, имеют сопоставимый возраст.

   Общепринятая теория предполагает, что планеты образуются в результате постепенного слипания частиц в газопылевых дисках, окружающих звезды. Этот процесс требует присутствия в пыли тяжелых химических элементов, которые можно найти только вокруг относительно молодых звезд. Открытая же "старая" планета бросает вызов теоретикам - механизм ее образования еще предстоит объяснить. Необычно и то, что Мафусаил является спутником двойной звезды, - это первый подобный случай, известный астрономам.

   Открытие столь древней планеты означает, что, возможно, во Вселенной планетных систем гораздо больше, чем предполагалось до сих пор. И у природы, по всей видимости, было гораздо больше времени, чтобы на таких планетах возникла и развилась жизнь.

   Праздник в зоопарке

   В лаборатории SPrinq-8 университета Осака в Японии впервые зарегистрирована удивительная элементарная частица пентакварк, которая примерно в полтора раза тяжелее протона и быстро (всего за 10^-20 секунды) распадается на нейтрон и К+ мезон. Открытие, поначалу встреченное в штыки специалистами, было признано состоявшимся после проверки в лаборатории имени Томаса Джефферсона в штате Вирджиния.

   Новая частица называется так потому, что состоит из пяти кварков: двух Up-кварков, двух Down-кварков и одного "странного" антикварка. До сих пор физикам были известны частицы либо из трех (барионы, включая протоны и нейтроны), либо из двух кварков (мезоны). Современная теория элементарных частиц не запрещает образования более сложных комбинаций кварков, однако несколько десятилетий поисков не привели к успеху, и постепенно сформировалось убеждение, что таких частиц не бывает.

   В 1997 году трем российским физикам-теоретикам из Петербургского института ядерной физики с трудом удалось опубликовать статью, в которой предсказывались свойства пентакварка. Один из них, Дмитрий Дьяконов, в 2000 году на конференции убедил руководителя японской лаборатории Такаши Накано (Takashi Nakano) обработать результаты планируемых экспериментов так, чтобы можно было обнаружить пентакварк. Искомая частица должна была образоваться в результате попадания жесткого гамма-кванта в ядро атома углерода-12, что обычно приводит к выбиванию нейтрона и двух мезонов - К+ и К-. В таких экспериментах на короткое время нейтрон и К+ мезон могут слиться и образовать пентакварк

   Эксперименты подтвердили теорию, но никто им не поверил. Тем не менее, американские физики, обработав результаты своих прежних опытов по бомбардировке ядер дейтерия, тоже обнаружили пентакварки. Теперь в Германии активно перепроверяется это важное открытие.

   Пентакварк - нечто большее, чем еще одно "экзотическое животное" в современном зоопарке из нескольких сотен элементарных частиц. Специалисты считают, что вслед за пентакварком будут получены и другие сложные комбинации кварков. Возможно, даже придется пересмотреть современную классификацию элементарных частиц. Изучение пентакварков позволит лучше понять строение атомных ядер и природу сил, действующих между ними, а также разгадать тайну первых мгновений Большого Взрыва, в котором родилась наша Вселенная.