1 Ангараг гараг дээрх усан нуур

Хэдэн арван жилийн турш эрдэмтэд Ангараг гарагийн хаа нэгтээ усны ихээхэн хэмжээний бөөгнөрөл байгаа эсэх талаар маргаж байна. Ангараг гарагийн гадаргуу нь Цельсийн -62 хэмийн температуртай байдаг боловч астрономичид шингэн төлөвт байх, маш их давстай усны урсгал байж болно гэж үздэг. Зарим ус нь мөс байдлаар оршиж байх ёстой гэж мөн үздэг.
2018 оны 7 сард Европын сансар судлалын эрдэмтэд Ангараг гарагийн гадаргуугийн доор ихээхэн хэмжээний шингэн ус байгааг илрүүлсэн байна. "Mars Express" хиймэл дагуулын радар төхөөрөмжийг ашиглан нь Ангарагийн өмнөд туйлаас маш ойрхон, 20 км-ийн зайд усан нуур байгааг нотолсон байна. Уг нуур нь мөсөн давхаргаас доош 1.5 км-ийн гүнд, хамгийн багадаа 1 м-ийн зузаантай байх аж.
Уг ус Цельсийн -68 хэмд яагаад шингэн төлөвтэй байгаагийн тайлбар хараахан байхгүй байна. Гэхдээ энэ нь өндөр даралт, газрын гүнээс ирэх дулаан, мөн маш их хэмжээний давс ууссан зэргээс болсон байж болох юм. Энэхүү нээлт нь Ангараг гараг дээр амьдрал байгаа гэх эрдэмтдийн найдварыг нэмэгдүүлж байна.

2 Сансрын хамгийн хүйтэн объект

Хүн төрөлхтөн бидний хамгийн сайн мэддэг, материйн төлөвүүд бол хатуу, шингэн болон хий юм. Харин зарим хүмүүс плазмыг дөрөв дэх төлөв гэдгийг мэдэх байх. Мөн энэ дөрвөөс гадна Бозе-Эйнштейны тундасжилт буюу товчоор БЭТ (Bose-Einstein condensate) бол материйн 5 дахь төлөв ажээ.
БЭТ бол атомууд маш бага температуртай болох үед хөдөлгөөнгүй болж, нэгэн групп болох үзэгдэл юм. Энэхүү онцгой төлөвийг XX зуунд онолын түвшинд нээсэн байдаг бөгөөд 1995 он хүртэл лабораторийн нөхцөлд гаргаж авч чадаагүй байсан юм.
Бозе-Эйнштейны тундасжилтын физикийн онцгой шинж чанарыг ашиглан эрдэмтдэд квант эффектийг судлах боломж бий болов. Гэхдээ дэлхий дээр байгаа үед атомуудыг тархаж, төлөвөө өөрчлөхөөс сэргийлж, БЭТ-ийг хадгалж байхын тулд лазер юм уу соронз ашиглах ёстой байдаг.
Одоо энэ нь асуудал биш болсон бөгөөд 2018 оны 7 сард Олон улсын сансрын станцад байх эрдэмтэд нь рубидигийн атомуудыг Бозе-Эйнштейны тундасжилт төлөвт ортол нь хөргөж чадсан байна. Тухайн орчин нь жингүйдлийн нөхцөлтэй байх тул уг төлөвийг удаан хугацаанд үүсгэхэд хялбар байгаа юм.
Уг туршилтыг гүйцэтгэхийн тулд НАСА нь "Cold Atom Lab" гэх төхөөрөмжийг Олон улсын сансрын станцад хүргэсэн байна. Энэ төхөөрөмж нь багахан хөргөгчийн хэмжээтэй бөгөөд дотроо Бозе-Эйнштейны тундасжилт төлөвийг үүсгэж, дэлхийгээс удирдах боломжтой аж. Үүгээр Бозе-Эйнштейны тундасжилт төлөв нь гадаад сансарт дахь хамгийн хүйтэн объект болж байгаа бөгөөд гэхдээ ертөнцөд байх хамгийн нам температур биш гэдгийг онцлох хэрэгтэй.

3 Өөр галактикт байгаа гарагуудыг анх удаа илрүүлэв

Эрдэмтэд өнөөдрийг хүртэл манай нарны аймгийн гадна талд бараг 4000 орчим гараг байгааг тогтоосон юм. Эдгээр гарагууд нь манай галактик буюу сүүн замд байгаа ажээ. 2018 оны эхээр Америкийн Оклахома Их сургуулийн астрономичид алс хол байх өөр нэгэн галактикт эксо-гарагууд байгааг олж тогтоосон байна.
Энэ нээлтийг хийхийн тулд эрдэмтэд “таталцлын микро-линз” (gravitational microlensing) гэх физикийн үзэгдлийг ашигласан төхөөрөмжийг хэрэглэсэн байна. Энэ үзэгдэл нь хар нүх, галактик гэх мэт маш их масстай, аварга биетүүдийн ойролцоо гэрэл хугарах үзэгдэл юм.
Энэ үзэгдлийн нөлөөгөөр дэлхийгээс 3.8 тэрбум гэрлэн жилийн зайд байх нэгэн галактик нь уг галактикийн цаана, бүр алс орших 4 квазар (quasar)-аас ирсэн гэрлийг хугалсан байна. Тэдгээр квазаруудаас цацарсан “дэвсгэр гэрэл”-үүд нь тухайн галактик дотор орших гараг болон бусад хар объектуудыг ажиглаж судлах боломжийг олгосон юм.
Ингэснээр тэдгээр судлаачид дэлхийн сарнаас эхлээд Бархасбадь гараг хүртэлх хэмжээний масстай 2000 орчим гарагийг илрүүлсэн байна. Энэ нээлтийг хийх хүртэл манай галактикийн гадна гарагууд орших байдаг талаар бодит баталгаа байхгүй байсан юм. Судлаач Эдуардо Гуэрра (Eduardo Guerras) хэлэхдээ таталцлын микро-линз үзэгдэл явагддаггүй байсан бол бидэнд бидний төсөөлж чадах хамгийн сайн микроскоп байлаа ч бид тэдгээр алсын гарагуудыг нээж чадахгүй гэжээ.

4 Сансрын жуулчлалд нэг алхам ойртов

"SpaceX" болон "Blue Origin" компаниудын зэрэгцээ "Virgin Galactic" компани нь сансрын жуулчлалыг хөгжүүлэхээр өрсөлдөж байгаа юм. 2004 онд байгуулагдсан "Virgin Galactic" компанийн хувьд нислэгээ олон удаа хойшлуулж, мөн төхөөрөмжүүд нь 2014 онд томоохон осолд орж байсан юм.
Тэд олон бүтэлгүйтлийн дараа 2018 оны 12 сарын 13-нд өөрсдийн сансрын "VSS Unity" сансрын онгоцыг ашиглан анхны сансрын нислэгээ гүйцэтгэсэн байна. Энэ нислэг нь 2011 онд хийсэн НАСА-гийн шатл хөлгийн сүүлчийн нислэгээс хойш АНУ-ын газар нутаг дээрээс хөөрсөн, хүн жолоодсон анхны сансрын нислэг байв.
Тэдний хөлөг нь сансарт хүрээд буцаж дэлхий дээрээ буух чадвартай онгоц юм. Уг нислэгийн үеэр уг "VSS Unity" сансрын онгоцыг "WhiteKnightTwo" гэх өөр онгоц дэлхийн гадаргаас 13 км өндөрт хүртэл нь тээвэрлээд тухайн цэгээс "VSS Unity" сансрын хөлөг нь салж, дараа нь өөрийн хөдөлгүүрээр Махын 2.9 хурдтайгаар 82.7 км-ийн өндөрт хүрсэн байна.
Уг нислэгээр тус хөлөг нь НАСА-гийнхны тогтоосон гадаад сансрын хил буюу дэлхийн гадаргаас 80 км-ийн зайг давж чадсан байна. Гэхдээ зарим судлаачид уг нислэг нь олон улсын хувьд сансрын хил гэж үздэг 100 км-ын зай (Karman line)-г даваагүй учир гадаад сансарт хүрсэн гэж үзэхгүй байна. Гэсэн ч сансрын жуулчлал хүн төрөлхтөнд нэг алхмаар ойртож чадлаа.

5 Супер нейтриногийн гарал үүслийг нээв

Нейтрино бол цөмийн нэгдэх урвалын үед үүсдэг эгэл бөөм юм. Тэдгээр нь бараг массгүй, мөн цэнэггүй байдаг тул ямар ч биетийн дундуур харилцан үйлчлэл хийхгүйгээр чөлөөтэй явдаг. Судалгаанаас үзэхэд хүний биеэр секунд тутамд тэрбум гаруй нейтрино нэвтрэн гарч байдаг. Саяхныг болтол эрдэмтэд ердөө нейтрино нь нар, супернова болон агаарын давхаргад үүсдэг болохыг мэддэг байсан юм.
2017 оны 9 сард АйсКуб (IceCube) ажиглалтын дуран дээр ажиллаж байсан эрдэмтэд их энергитэй нейтрино нь дэлхийн өмнөд туйлын мөстэй харилцан үйлчилж байгааг илрүүлжээ. Тухайн ажигласан нейтрино нь урд өмнө мэдэж байсан нейтриногоос хэдэн сая дахин их энергитэй байсан бөгөөд үүсэж буй цэг нь ч өөр байгаа юм. Энэ төрлийн “супер нейтрино” нь жилд 10 орчим л бүртгэгддэг байна.
Иймээс эрдэмтэд уг нейтрино үүсэж байгаа гэж үзсэн тодорхой чиглэлүүд рүү олон тооны телескоп харуулан суурилуулахыг хүсэж байдаг. НАСА-гийн хоёр дуран нь маш их энерги цацруулж буй Блазар (blazar) буюу төвдөө маш том хар нүхтэй галактик байгааг илрүүлсэн байна.

2018 оны 7 сард гаргасан нэгэн тайланд дээрх нээлтийн хийсэн эрдэмтэд нейтриногийн тухайн эх үүсвэр нь дэлхийгээс 4 тэрбум гэрлэн жилийн зайд байгаа Блазар галактик байгааг баталжээ. Энэхүү нээлт нь нейтрино үүсэж буй эх үүсвэрийг тогтоож байгаагаас гадна эрдэмтдэд нейтринотой хамт үүсдэг сансрын туяаны бөөмсийг илүү сайн ойлгох боломжийг олгож байгаа юм.

6 Энэ ертөнц дэх хамгийн хатуу материал

Графин (Graphene) нь гангаас 200 дахин хатуу материал юм. Харин Карбин (carbyne) бол графинаас 2 дахин хатуу материал бөгөөд дэлхий дээрх хамгийн тэсвэртэй материалд тооцогдож байна. Тэгвэл манай орчлон ертөнц дэх хамгийн хатуу материал юу вэ?
2018 онд эрдэмтэд нэгэн онцгой сансрын биетээс маш хатуу материалыг илрүүлсэн байна. Энэ материал нь карбинаас хатуу аж. Сүүлийн үед уг материалын нэрийг “Цөмийн паста” (nuclear pasta) гэх болсон аж.
Цөмийн паста бол нейтрон оддын (neutron star) голомтыг бүрдүүлдэг бодис юм. Од дэлбэрснээр нейтрон од үүсэх бөгөөд уг одны голомт нь дотогш шахагдсаар, хэд хэдэн нарны массыг хэдхэн км диаметртэй бөмбөрцөгт багтаахаар болдог байна. Энэхүү голомтыг бүрдүүлж буй маш өндөр нягттай материал нь байрлалаасаа хамаараад өөр өөр хэлбэртэй болдог байна.
АНУ-ын хэд хэдэн судалгааны хүрээлэнгүүдийн эрдэмтэд компьютер загварчлалын тусламжтайгаар уг цөмийн пастаны бат бэх чанарыг шалгаж үзсэн бөгөөд дээд хязгаартаа хүртэл шахагдсан үед уг материал нь гангаас 10 тэрбум дахин хатуу болохыг тогтоосон байна. Эдгээр үр дүнгүүд нь эрдэмтэд хариултаасаа олон асуултуудыг үлдээгээд байна. Тухайлбал, уг цөмийн паста нь таталцлын долгионыг үүсгэх байдал гэх мэт.

7 Церера одой гарагийн гадаргуу дээр маш олон Крио-галт уулууд байна

Галт уул гэдэг заавал халуун байдаг зүйл биш юм. Дэлхийн галт уул нь галаар тургиж, хайлмал чулуу, лаваар урсдаг бол бусад гарагууд дээр байгаа нь харин эсрэгээр мөсөөр дэлбэрдэг байна. Ийм төрлийн галт уулыг Крио-галт уул (cryovolcano) гэх бөгөөд олон төрлийн минерал агуулсан крио-лаваар (cryolava) урсдаг юм.
Дэлхий ван гараг нь гадаргуу дээрээ олон тооны крио-галт уултай байдаг. Мөн санчир гарагийн сар болох Титан нь энэ төрлийн галт уултай байдаг байсан. 2015 онд Даун (Dawn) сансрын төхөөрөмж нь Церера (Ceres) одой гаригийн тойрог замд орж гадаргуугийнх нь олон тооны зургийг авчээ.
2016 онд эрдэмтэд тэдгээр зургуудыг ашиглан Церера одой гарагийн гадаргуу дээр нэг крио-галт уул байгааг нээсэн нь уг гарагийг геологийн хувьд үхмэл гэх ойлголтыг няцааж өгснөөрөө онцгой байдаг. Харин 2018 оны 9 сард судлаачид Церера гараг нь гадаргуу дээрээ 22 орчим крио-галт уултай байгааг тогтоож, үүнийгээ тайландаа мэдээлсэн байна. Тэдгээр галт уулсын нас нь нэг тэрбум жилээс бага байгаа бөгөөд ихэнх нь одоогоор идэвхгүй байгаа аж.
Эдгээр крио-галт уулс дотор яг ямар процесс явагддаг нь одоо шийдлээ хайсан асуулт болоод байгаа юм. Сонирхуулахад, манай галт уулууд нь дэлхийн цөмийн дулаанаар тэжээгддэг бол Церера гараг нь крио-галт уулсаа тэжээх дотоод дулаангүй байна.

8 Сансрын хог хаягдлаа зайлуулж сурав

Хүн төрөлхтөн сансрын хөлөг, станц, хиймэл дагуул зэргийн тусламжтайгаар өөрсдийн амьдралын чанарыг маш их хэмжээгээр сайжруулж чадаж байгаа билээ. Гэхдээ эдгээр төхөөрөмжүүд нь ашиглалтаас гарсныхаа дараа сансарт хог хаягдал байдалтайгаар үлддэг. Дэлхийг тойроод хэдэн сая сансрын хог хаягдал нисэж байдаг бөгөөд дэлхийгээр хөөрсөн сансрын хөлөг нь эдгээртэй мөргөлдөх эрсдэл ихсэж байгаа юм.
Энэхүү шалтгааны улмаас эрдэмтэд сансрын хог хаягдлыг хэрхэн зайлуулах, устгах талаар судлах болжээ. 2018 онд уг асуудлын шийдлийг олсон байна. Тодруулбал, Английн Сүрри их сургууль (University of Surrey)-ийн судлаачид сансар руу “RemoveDEBRIS” нэртэй хиймэл дагуулыг хөөргөсөн байна.
Уг хиймэл дагуул нь сансрын хог хаягдлуудыг дэлхийн тойрог замаас гаргах зориулалттай торлох, бага хэмжээний хиймэл дагуул, оосорлох, зангуудах зэрэг дөрвөн технологийг турших даалгавартай юм. 2018 оны 9 сард торлох технологийг ашиглан туршилт явуулсан бөгөөд үр дүн амжилттай болсон байна.
Туршилтаар хиймэл дагуул нь эхлээд сансрын хог хаягдлуудыг дуурайлган металл объектыг цагт 27,359 км орчим хурдтайгаар нисгэсэн байна. Дараа нь, хэсэг хугацаа хүлээж тухайн металл объектын траектороор торлох технологитой төхөөрөмжийг нисгэжээ. Уг аалзны тортой төстэй торлох төхөөрөмж нь металл объектыг хялбархан “олзолж” авчээ.
Эрдэмтдийн тооцож байгаагаар хаягдлыг олзолж авсан тор нь 2 сарын дараа гэхэд дэлхийн агаар мандалд шатаж дуусах аж. Уг шинэ технологи нь хэдийгээр маш амжилттай байгаа ч маш их хэмжээний хог хаягдлыг зайлуулах үед үнэ өртөг маш өндөр байгаа юм.

9 Саран дээр мөс байгааг илрүүлэв

Эрдэмтэд сарны гадаргууд мөс байгаа эсэхийг олон жилийн турш судалж байгаа юм. Сарны өмнөд туйлд мөс байгаа хэд хэдэн шинж тэмдэг байгааг илрүүлсэн бөгөөд гэхдээ тэдгээр шинж тэмдгүүдийг нэгдсэн байдлаар баталж чадаагүй байв. Мөн уг мөс байгаа асуудлыг ус байгаа эсэхтэй холбоогүй өөр үзэгдлээр тайлбарлаж байлаа.
Гэхдээ энэ байдал нь 2018 оны 8 сарын 20-нд НАСА сарны хоёр туйлд ус байгааг анх удаа баталснаар өөрчлөгдсөн юм. Уг шийдвэрлэх баталгааг Энэтхэгийн сансрын хөлгийн Сарны Минералоги Тодорхойлогч (Moon Mineralogy Mapper) буюу M3 төхөөрөмжийн судалгааны тусламжтайгаар хийсэн байна. Уг судалгаанаас үзэхэд сарны өмнөд туйлд байх хэд хэдэн тогооны доор нэлээд хэмжээний ус байгаа аж. Харин хойд туйлд ус нь илүү нимгэн үе үүсгэж тархсан байгаа нь тогтоогдсон байна.
Сарны гадаргуу нь Цельсийн 100 хэмийн халуун болдог тул шингэн төлөвтэй ус байх боломжгүй юм. Харин өмнөд туйл орчим байх тогоонуудад температур Цельсийн -157 хэм хүртэл унадаг нь ус хөлдөж удаан орших боломжийг олгодог байна.
Энэхүү гайхалтай нээлтийн дараагаас хүн төрөлхтөн сар луу дахин очих нь дамжиггүй юм. Сарны усыг сансрын нисэгчдийн ундны хэрэгцээнд ашиглах, хүчилтөрөгч, устөрөгч болгож задалснаар саран дээр байх хүмүүст зориулан амьсгалах агаар үүсгэх, мөн устөрөгчийг нь пуужингийн түлш болгох зэргээр олон хэлбэрээр ашиглахаар төлөвлөж байна. Түлшний эх үүсвэр байдлаар ашигласнаар сарыг сансрын хөлгийг бүр холын аялалд явахын өмнөх түлш цэнэглэлтийн бааз болгох боломжийг үүсгэх юм.

10 Оддын хамгийн том зураглалыг бүтээв

2018 оны 4 дүгээр сард Европын сансар судлалын төв нь оддын хамгийн том зураглалыг бүтээснээ зарласан юм. Уг зураглалыг Гайя (Gaia) сансрын хөлгөөс авсан зургуудыг боловсруулж, 3 хэмжээст байдлаар бүтээсэн байдаг байна.
Гайя хөлгийг 2013 онд тус төв нь хөөргөсөн бөгөөд Гайя нь дэлхийн гадаргаас 1.6 сая км-ийн зайнаас зургуудаа авчээ. Гайя нь хоёр телескоп, нэг ширхэг 1 тэрбум пикселийн нарийвчлалтай камер тоноглогдсон бөгөөд 2 сар тутамд оддын зургийг буулгасан байна.

Дэлхийн одон орон судлаачдын хувьд алтны уурхай болсон уг оддын зураглалыг ирэх хэдэн жилийн турш сайжруулсаар байх юм. Уг зураглалын тусламжтайгаар эрдэмтэд манай галактикийн бүтэц, бүрэлдэж үүссэн механизмыг илүү сайн судалж чадах болно.