Рус Eng
Новости науки
Вспышки гамма-излучения являются наиболее мощными из известных видов взрывов во Вселенной и могли приводить к массовым вымираниям на Земле в течение последних двух миллиардов лет, сообщают ученые.
Эти смертельные вспышки могут помочь в объяснении так называемого парадокса Ферми, видимого противоречия между высоким шансом существования инопланетной жизни и отсутствия свидетельств этого существования, как поясняют ученые.
Если всплеск гамма-излучения произошел бы в Млечном Пути, то это могло привести к опустошению в случае направленности прямо в сторону Земли, даже если бы это случилось за тысячи световых лет от нас. И хотя гамма-лучи не смогли бы достаточным образом проникнуть в атмосферу Земли, чтобы сжечь Землю, они бы химически нанесли урон атмосфере, истощая озоновый слой, который защищает планету от опасных ультрафиолетовых лучей, которые могут запустить массовое вымирание. Также возможно, что гамма-лучи могут приводить к появлению космического излучения, представляющего собой высокоэнергичные частицы, которые могут приводить к эффектам, напоминающим эффекты от ядерного взрыва, которые ведут к лучевой болезни.
Ученые оценили, что длинные гамма-всплески могли приводить к массовым вымираниям на Земле с вероятностью 50 процентов за последние 500 миллионов лет, 60 процентов – за 1 миллиард лет и более чем 90 процентов за последние 5 миллиардов лет. Для сравнения возраст Солнечной системы оценивается в 4,6 миллиарда лет.
Короткие гамма-всплески происходят в пять раз чаще длинных, однако они слабее. Ученые выяснили, что эффектом от их воздействия по отношению к угрозе вымирания можно пренебречь. Они также просчитали, что гамма-всплески, приходящие из галактик за пределами Млечного Пути, вероятно, не представляют угрозы Земле.
Они также исследовали опасность, которую несут гамма-всплески в других областях Млечного Пути. В центре галактики звезды расположены более тесно, а это означает, что вероятность столкнуться с опасными гамма-вспышками у них больше. В области, простирающейся на расстояние 6500 световых лет вокруг центра Млечного Пути, где сосредоточено 25 процентов звезд галактики, шанс встречи со смертельными гамма-вспышками в течение нескольких последних миллиардов лет составляет 95 процентов. Исследователи считают, что жизнь в той форме, как на Земле, могла выжить с большой долей достоверности лишь на окраинах Млечного Пути, на расстоянии более чем 32 600 световых лет от галактического центра.
Исследователи также изучали опасность гамма-вспышек по отношению ко Вселенной целиком. Они полагают, что из-за гамма-всплесков жизнь в той форме, как на Земле, могла развиться лишь в 10 процентах галактик и произойти это могло лишь в последние 5 миллиардов лет, потому что до этого галактики были меньше, и поэтому гамма-всплески были всегда достаточно близки, чтобы привести к массовому вымиранию на планетах, где потенциально могла развиться жизнь.
«Это может служить объяснением, по крайней мере частичным, того, что называется парадоксом Ферми», – сказал Цви Пиран (Tsvi Piran), ведущий автор исследования. «Почему мы ещё не столкнулись с развитыми цивилизациями? Млечный Путь гораздо старее Солнечной системы, и было достаточно времени и пространства, планет, на которых условия сходны с земными, чтобы жизнь могла развиться где-то ещё в галактике. Так почему же мы ещё с ними не встретились?».
Марсианский зонд NASA сфотографировал странный рельеф, напоминающий свежеиспеченный пирог.
Загадочная круглая особенность на Марсе, которая была запечатлена камерой HiRISE, установленной на борту аппарата Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), находится в околоэкваториальной области под названием Athabasca и простирается на 2 километра в ширину. Она напоминает островок в море относительно ровной лавы и может иметь вулканическое происхождение, как сообщают в NASA.
В описании к этому изображению сотрудники NASA указали следующее: «Вероятно, лава проникла под эту формацию и вытолкнула её снизу. Возможно также, что там присутствовало значительное количество льда, который подвергся воздействию тепла от лавы».
«В этой области присутствует множество подобных особенностей, которые продолжают озадачивать ученых», – добавили они. «Мы надеемся, что тщательный анализ этого и других изображений от HiRISE даст нам подсказки относительно механизма образования этих особенностей».
Вулканизм сыграл главенствующую роль при формировании марсианской поверхности, и некоторые ученые полагают, что планета может до сих являться вулканически активной. На Марсе присутствуют самые крупные вулканы в Солнечной системе. Самый крупный – это Гора Олимп, возвышающийся, примерно, на 26 километров над поверхностью Красной планеты. Олимп, примерно, в три раза превосходит по высоте Эверест.
После почти девятилетнего путешествия, пройдя три миллиарда миль, космический корабль Новые Горизонты вышел 6 декабря из режима гибернации для столь ожидаемого сближения с Плутоном.
Ученые из Лаборатории прикладной физики университета Джона Хопкинса (APL) подтвердили в 09:53 EST, что аппарат Новые Горизонты переключился из режима гибернации в активный режим при помощи заранее запрограммированных команд. Перемещаясь со скоростью света, радиосигналу от корабля Новые Горизонты, который в настоящее время находится на расстоянии 2,9 миллиарда миль от Земли и 162 миллиона миль от Плутона, понадобилось 4 часа и 26 минут, чтобы добраться до Сети дальней космической связи НАСА в Канберре, Австралия.
«Это переломный момент, который знаменует окончание перехода через широкий космический океан к самой границе нашей Солнечной системы и начало основной миссии: исследования Плутона и его большого количества лун в 2015 году», – заявил Алан Стерн (Alan Stern), главный исследователь проекта Новые Горизонты.
С момента запуска 19 января 2006 года корабль Новые Горизонты провел 1 837 дней, почти две трети времени своего полета, в режиме гибернации. Всего было 18 отдельных периодов гибернации, начиная с середины 2007 года по 2014 год, длительностью от 36 до 202 дней. Специалисты использовали этот режим для сохранения компонентов корабля от износа и снижения риска отказа системы.
«Формально, это были рутинные действия, потому что процедуру пробуждения мы проводили много раз до этого», – отметил Глен Фонтейн (Glen Fountain), менеджер проекта Новые Горизонты в (APL). «Символически же, это большой шаг. Это означает начало выполнения операций, связанных со сближением».
Последовательность команд была внесена в бортовой компьютер в августе и запустилась 6 декабря в 15:00 EST. Спустя 90 минут Новые Горизонты начал передавать сообщение о своем состоянии на Землю, включив в отчет факт возвращения в активный режим.
Исследователи из проекта Новые Горизонты проведут следующие несколько недель, проверяя состояние космического корабля. Они также будут продолжать разрабатывать и тестировать последовательность компьютерных команд, которые будут направлять Новые Горизонты во время его полета и разведки системы Плутона.
6. Любое изображение Млечного Пути сверху, которое вы видели, является или другой галактикой, или авторским представлением.
В настоящее время мы не можем сделать снимок Млечного Пути сверху. Это связано с тем, что мы находимся внутри галактического диска, на расстоянии, примерно, 26 000 световых лет от центра галактики. Это то же самое, как пытаться сделать снимок своего дома, находясь внутри этого дома. Это означает, что любые красивые изображения того, что предположительно является Млечным Путем, которые вы видели, это или другая спиральная галактика, или же интерпретация автора.
До получения изображений Млечного Пути сверху ещё очень и очень долго. Однако, это не мешает делать нам завораживающие изображения Млечного Пути с нашей точки обзора.
7. В центре находится черная дыра.
У большей части галактик в центре находится сверхмассивная черная дыра, и Млечный Путь не является исключением. Центр нашей галактики называется Стрелец А*. Это массивный источник радиоволн, который, как полагается, является черной дырой с массой равной 40 000 солнечных масс, простирающейся на 22,5 миллионов километров – приблизительный размер орбиты Меркурия, и это лишь сама черная дыра.
Вся масса, которая движется в сторону черной дыры, называется аккреционным диском с массой около 4 миллионов солнечных, который бы уместился внутри орбиты Земли.
8. Возраст галактики почти равен возрасту самой Вселенной.
По результатам недавних оценок возраст Вселенной равен 13,7 миллиардам лет, тогда как возраст нашего Млечного Пути равен 13,6 миллиардам лет с возможно поправкой в 800 миллионов лет. Самые старые звезды в Млечном Пути находятся в шаровых звездных скоплениях, поэтому возраст нашей галактики определяется путем измерения возраста этих звезд.
9. Млечный Путь – часть Местного сверхскопления галактик (Сверхскопление Девы), группы галактик, простирающихся на 150 миллионов световых лет.
Несмотря на свои размеры, Млечный Путь – это часть ещё большей галактической структуры. В список ближайших наших соседей входят Малое и Большое Магеллановы Облака, а также галактика Андромеды. Вместе с другими 50 галактиками Млечный Путь и все, что его окружает, составляют Местную группу галактик.
И все же это лишь небольшая доля наших звездных окрестностей. Далее мы обнаружили, что Млечный Путь – это часть ещё большей галактической структуры, известной под названием Сверхскопление Девы. Сверхскопления – это группы галактик, простирающиеся на расстояния, которые измеряются сотнями миллионов световых лет в диаметре. Между этими сверхскоплениями находятся участки свободного пространства.
И в 2014 году выяснилось, согласно одному исследованию, что Сверхскопление Девы – это лишь доля ещё большего сверхскопления Ланиакея с центром в виде Великого аттрактора.
10. Она движется.
Млечный Путь, как и все во Вселенной, движется через космическое пространство. Земля движется вокруг Солнца, Солнце вокруг центра Млечного Пути, а Млечный Путь, как часть Местной группы, движется относительно реликтового излучения, оставшегося после Большого Взрыва.
Реликтовое излучение – это удобная точка отсчета для определения скорости объектов во Вселенной. По расчетам Местная группа движется относительного него со скоростью около 600 км/с.
Млечный Путь – это обширное и очень интересное место. Делает его таковым не только диаметр в 100 000-120 000 световых лет, но и то, что эта галактика является домом для планеты Земля. Наша Солнечная система лежит, примерно, в 27 000 световых годах от галактического центра, на внутренней стороне одной из областей сосредоточения газа и частиц пыли, называемой Рукав Ориона.
Здесь представлены первые пять из десяти фактов о нашей галактике.
1. Она деформирована.
Галактический диск далек от идеального плоского формы. Считается, что две карликовые галактики Большое и Малое Магеллановы Облака, являющиеся частью Местной группы, которые, возможно, вращаются вокруг Млечного Пути, тянут темную материю, словно в галактическом перетягивании каната. Перетягивание создает некий вид осцилляций, которые тянут галактический водородный газ, которого в Млечном пути содержится предостаточно.
2. У неё есть гало, которое не наблюдается напрямую.
Ученые полагают, что 90% массы нашей галактики составляет темная материя, которая и обеспечивает существование таинственного гало. Это означает, что мы видим менее 10% материи невооруженными глазом или при помощи телескопа. Гало невидимо, но его существование было показано в симуляциях Млечного Пути, где осуществлялись попытки воссоздать его без этой невидимой массы.
3. В нем содержится более 200 миллиардов звезд
По галактическим меркам Млечный Путь – это галактика среднего веса. В самой крупной известной галактике IC 1101 содержится 300 триллионов звезд, а в других больших галактиках – порядка одного триллиона.
4. Содержит очень много пыли и газа
Этот вид материи составляет колоссальные 10-15% видимой материи нашей галактики, тогда как остаток приходится на звезды. В ширину наша галактика простирается, примерно, на 100 000 световых лет, а заглядывать мы можем лишь на 6 000 световых лет в видимом диапазоне. Толща пыли преломляет видимый свет, тогда как инфракрасное излучение может проходить через пыль, благодаря чему функционируют телескопы, подобные Спитцеру.
5. Составлена из других галактик
Млечный Путь не был таким всегда – красивой, искаженной спиралью. Такого размера и такой формы галактика достигла, поедая другие галактики, и продолжает делать это сейчас. Звезды ближайшей галактики – Карликовой галактики в Большом Псе в настоящее время присоединяются к диску Млечного Пути.
Метеорный поток Геминиды – это последний и один из самых основных потоков в году. Метеоры или «падающие звезды» можно будет увидеть в любое время, начиная с позднего вечера, в период с 7 по 17 декабря с максимальной активностью в ночь с 13 на 14 декабря. Поток Геминиды обычно включает в себя множество ярких метеоров (болидов), а помимо этого, они движутся относительно медленно в сравнении с другими метеорными потоками, поэтому за ними легко наблюдать. Для тех, кто никогда не видел метеоры, представляется прекрасная возможность это сделать.
Количество метеоров, которые потенциально могут быть замечены во время максимальной активности потока ночью с 13 на 14 декабря при ясном небе, при наблюдении с затемненного места, в отсутствие световых загрязнения и при малой доле лунного света, может достигать значения 100 в течение одного часа и более. Однако большинство наблюдателей смогут, вероятно, наблюдать около 30 метеоров в час при умеренно ясном небе без световых загрязнений и лунным светом.
Метеоры Геминиды образуются в результате столкновения маленьких частиц, мусора от необычного околоземного астероида (3200) Фаэтон, с верхними слоями атмосферы Земли. Его диаметр, примерно, равен 5 километрам, а один оборот вокруг Солнца он совершает за 1,43 года. Сейчас он находится на расстоянии более 100 миллионов километров от Земли. Небольшие каменные частицы или метеорные тела от астероида движутся, примерно, по той же самой эпилептической орбите и распределены по всей орбите. Они сталкиваются с нашей планетой на скорости, приблизительно, 35 километров в секунду. Это относительно небольшая скорость, если сравнивать с многими другими метеорными дождями, но тем не менее этого оказывается достаточным, чтобы наблюдать сгорание в земной атмосфере, в области, именуемой мезосферой, на высоте около 80 километров. Именно сгорающие метеорные тела приводят к появлению быстро перемещающихся полосок света, именуемых метеорами.
Чтобы наблюдать это явление, основные правила всегда те же. Необходимо место, удаленное как можно сильнее от световых загрязнений. Нужно одеться потеплее, и позволить глазам привыкнуть к темноте, дав им достаточное для этого время. Смотреть следует под углом стандартным углом 45-90 градусов от радианта.
Европейские эксперты запечатлели один из самых тусклых обнаруженных астероидов – обломок космического камня, находящийся за орбитой Марса, с диаметром около 100 метров.
Астрономы, работающие с Большим бинокулярным телескопом в Аризоне, США, запечатлели 2014 KC46 ночью 28 и 30 октября. Сложные наблюдения, близкие к ограничениям телескопа, проводились при сотрудничестве с итальянской группой исследователей и координационным центром по обнаружения околоземных объектов, располагающимся неподалеку от Рима.
Эти наблюдения обозначили собой повторное обнаружение астероида. Его наблюдали и раньше, а затем потеряли. Это один из самых тусклых объектов, который им удавалось обнаружить.
Измерение его позиции было в достаточной мере точным, чтобы переопределить его орбитальную траекторию и исключить возможность столкновения с Землей в ближайшем будущем.
«Этот успех подчеркивает важность быстрого реагирования и сотрудничества между исследователями, которые занимаются изучением астероидов, при определении орбит околоземных объектов», – сказал Детлеф Кошны (Detlef Koschny), руководитель подразделения по околоземным объектам Европейского космического агентства.
«Наблюдения также доказывают эффективность телескопов при детектировании тусклых объектов, которые характеризуются позиционными неопределенностями».
Измерения были приняты центром International Astronomical Union"s Minor Planet Center, отвечающим за сбор данных о небольших телах в Солнечной системе.
Наблюдение за этим астероидом стало возможным благодаря уникальным характеристикам телескопа, который обладает большим полем зрения, объединенным со способностью обнаруживать очень тусклые объекты при помощи зеркал с диаметром 8,4 метра.
Телескоп расположен на горе Грэхем на высоте 3200 метров.
Орион, новый космический корабль агентства NASA, стремительно умчался на орбиту в пятницу в рамках пробного полета, который, как считается, должен открыть новую эру исследований, ведущую, в конечном счете, к полету на Марс.
Путешествие беспилотного судна началось со взлета на восходе, за которым наблюдали тысячи гостей NASA. Части корабля отсоединялись именно так, как и было запланировано, падая на Землю, тогда как камеры на борту передавали завораживающие виды нашей голубой, покрытой облаками планеты.
Первый полет Ориона будет коротким, и он займет лишь четыре с половиной часа от запуска до приводнения, с двумя витками вокруг Земли. Впервые за 42 года NASA отправляет космический корабль, предназначенный для перевозки астронавтов дальше, чем за пару тысяч миль от Земли. В предыдущий раз это был полет корабля Апполон-17 к Луне. Также это первое устройство NASA для космических полетов со времен шаттлов.
Администратор NASA Чарльз Болден отметил перед взлетом, что пятничный полет перемещает NASA ещё на один шаг к полетам человека на борту корабля Орион.
На снимке запечатлен взлет ракеты Delta 4-Heavy с космическим кораблем Орион на самом верху с мыса Канаверал 5 декабря 2014 года.
Впервые международная группа астрономов под руководством Джеймса Гича (James Geach) из Университета Хартфордшира обнаружила новую стадию эволюции галактик.
Астрономы обнаружили плотный газ, испускаемый плотной галактикой SDSS J0905+57 на скоростях до 3,2 миллионов километров в час. Газ простирается на расстояние порядка десятков тысяч световых лет из-за сильного давления, оказываемого на него, которое возникает из-за излучения звезд. Эти звезды быстро формируются в центре галактики. Это оказывает основное влияние на эволюцию галактики.
Ученые использовали Plateau de Bure Interferometer, радиотелескоп, установленный во Французских Альпах. Путем обнаружения молекул монооксида углерода, они смогли вычислить количество представленного там газа водорода. Звезды рождаются из облаков водорода, поэтому удалив этот газ, галактика может быстро предотвратить формирование звезд. В испускаемых потоках присутствует достаточно вещества, чтобы сформировать эквиваленты миллиардов звезд, подобных Солнцу.
Гич пояснил: «Это открытие демонстрирует насколько неожиданными могут быть результаты в научных исследованиях. Изначально мы просто пытались измерить количество плотного газа в SDSS J0905+57. То, что мы обнаружили, было неожиданным – это большое количество газа, испускаемого из галактики из-за высокой концентрации звезд, формирующихся в галактическом центре».
О потоках теплого ионизированного газа, исходящих из галактик, хорошо известно, однако ранее никогда не наблюдались холодные и плотные потоки газа, которые активно удаляются из центральной области галактики и отправляются в космос.
На изображении представлена объемная визуализация наблюдений за галактикой SDSS J0905+57, высвобождающей монооксид углерода.
Исследователи, занимающиеся анализом данных, полученных с телескопа Планк Европейского космического агентства (ЕКА), выступили недавно с презентацией на Planck 2014, рассказав о сведениях, полученных на основе данных от космического аппарата.
Космический корабль функционировал с 2009 по 2013 год, собирая данные о реликтовом излучении, которое, как считается, появилось во время последнего этапа рождения Вселенной. Космологи и физики стремятся узнать больше об этом виде излучения, потому что оно помогает соединить части Стандартной модели.
Астрофизик Наззарено Мандолеси (Nazzareno Mandolesi) в своей презентации привел карту, показывающую направление и интенсивность поляризации реликтового излучения. Он объявил, что наблюдения с обсерватории Планк вновь подтвердили стандартную инфляционную модель, но в то же время выразил сомнения относительно недавних заявлений исследователей о обнаружении свидетельств существования темной материи.
Мандолеси сообщил, что анализ данных не подтверждает идею о том, что избыток позитронов, обнаруженные в предыдущих исследованиях может генерироваться темной материей, отклоняя идеи некоторых исследователей. Несмотря на это, данные говорят о том, что темная материя составляет, приблизительно, 26 процентов массы известной Вселенной. Он также отметил, что карта, созданная при помощи данных от телескопа Планк, дает больше подтверждений в поддержку инфляционной теории, и дополнительно помогает устранить несоответствие между ранее полученными данными и данными от проекта NASA под названием WMAP.
Данные от обсерватории содержат свидетельства того, что правы были те, кто теоретически предсказывали, что звезды сформировались, примерно, 700-800 миллионов лет после рождения Вселенной, а не те, кто говорил о 400 миллионов лет. Другие данные от корабля дают ещё одно подтверждение, что нейтрино бывают трех ароматов, что в совокупности с другими свидетельствами ведет к меньшей вероятности существования четвертого типа нейтрино.
При помощи самого большого в мире радиотелескопа два астрономы из Технологического университета Суинберна в Австралии обнаружили слабый сигнал, испускаемый атомарным водородным газом в галактиках, расположенных на расстоянии три миллиарда световых лет от Земли, превзойдя предыдущую рекордную дистанцию на 500 миллионов световых лет. Результаты их работы были опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Используя радиотелескоп Arecibo диаметром 305 метров, расположенный в Пуэрто-Рико, ученые измерили содержание газа водорода почти в 40 галактиках, находящихся на расстояниях до трех миллиардов световых лет. Этим самым исследователи обнаружили уникальную популяцию галактик, содержащих резервуары с газом водорода, топливом для формирования новых звезд, подобных Солнцу.
Каждая из этих сильно обогащенных газом систем содержит от 20 до 80 миллиардов масс Солнца в атомном газе. Такие галактики являются редкими, однако астрономы полагают, что они были более распространенными в прошлом, когда Вселенная была моложе.
«Атомарный водородный газ – это источник формирования новых звезд, поэтому крайне важно изучать его, если мы хотим понять процессы формирования и эволюции галактик», – сказала Барбара Катинелла (Barbara Catinella), ведущий исследователь.
«Из-за ограничений существующих приборов, астрономы знают очень мало о содержании газа в галактиках за пределами Местной группы».
Соавтор работы Лука Кортезе (Luca Cortese) отметила сложность измерений, и сказала, что сигналы не только слабые, но и находятся в радиодиапазоне, который используется устройствами связи и радарами, которые генерируют сигналы в миллиарды раз мощнее, чем космические, которые они и пытаются зафиксировать.
Измерение сигнала от атомарного водорода, излучаемого дальними галактиками является одной из важных методик в проекте Square Kilometre Array (SKA), который находится в стадии строительства. Пока что наблюдения при помощи Arecibo дают представление о том, что будет открыто при помощи SKA в ближайшие десятилетия.
На изображении показаны четыре удаленных галактики, обнаруженные при помощи радиотелескопа Arecibo, содержащие большие запасы атомарного водородного газа.
Завершен анализ данных, полученных из эксперимента MATROSHKA, первого масштабного измерения воздействия космического излучения на астронавтов. Этот эксперимент, который проводился на борту и вне Международной космической станции (МКС), показал, что космос может быть более благоприятным для космических путешественников, чем ожидалось.
Среди многих других опасностей, несущих угрозу астронавтам, космическое излучение является основным, значительно ограничивая время пребывания астронавтов в космосе без нанесения значительного вреда здоровью из-за слишком высокой дозы ионизирующего излучения. Для определения фактической дозы излучения, которой подвергаются астронавты, Европейское космическое агентство (ЕКА) при сотрудничестве с исследовательскими институтами Германии, Польши, Австрии, Швеции и России разработали и выполнили эксперимент MATROSHKA. Фантом, имитирующий человеческое тело, был оснащен несколькими тысячами датчиков, большая часть которых была изготовлена в Институте ядерной физики академии наук Польши (IFJ PAN). Датчики регистрировали дозу космической радиации внутри и снаружи МКС в течение нескольких лет. Недавно тщательный анализ был завершен, и он принес до некоторой степени неожиданные результаты.
«Можно сказать, что мы обнаружили, что открытый космос является немного более благоприятным для человека, чем ожидалось. Эффективная доза, связанная с риском для здоровья астронавтов и вычисленная исходя из наших измерений, была ниже, чем показывают дозиметры, носимые астронавтами», – сказал Павел Билски (Pawel Bilski), профессор из IFJ PAN.
Применялся специальный адаптированный фантом, использующийся в медицинских исследованиях, в который настоящие человеческие кости помещаются в пластическое тело, имитирующее форму и плотные участки человеческих мягких тканей или легких. Манекен (торс без ног) состоял из 33 слоев толщиной 2,5 см. Измерительное оборудование находилось внутри этих слоев.
В период с 2004 по 2009 год манекен MATROSHKA трижды испытывал воздействие космического излучения. Каждое из воздействий было продолжительностью более одного года. Дважды эксперимент проводился внутри российских модулей космической станции, а в третий раз емкость, имитирующая экранирующие свойства космического костюма, была помещен в открытый космос, вне МКС. Подобные измерения не проводились ранее.
Общий вывод заключается в том, что личные дозиметры, которые экипаж носит внутри МКС, завышают дозу излучения относительно фактической внутри фантома на 15%, а в открытом космосе этот показатель превысил 200%.
«Мы должны помнить, что эти измерения при помощи эксперимента MATROSHKA выполнялись на низкой земной орбите, где земная магнитосфера значительно снижет количество заряженных частиц космического излучения. В межпланетном пространстве такой защиты нет», – отметил Билски.
Ученые заключили, что путешествие астронавтов к Луне и Марсу может оказаться несколько безопаснее по отношению к угрозе излучения, тем считалось ранее. Несмотря на это, доза излучения, которую, вероятнее всего, получат космические путешественники, остается угрожающе высокой.
Существовала ли когда-нибудь жизнь на Марсе? Существует ли сейчас? Метеорит с Марса возобновил старые споры. Международная группа, включающая ученых из EPFL, опубликовала статью в научном журнале Meteoritics and Planetary Sciences, в которой показано, что существование жизни на Марсе более вероятно, чем считалось ранее.
Исследователи из Китая, Японии и Германии выполнили детальный анализ огранических углеродных следов из марсианского метеорита и заключили, что они с большой вероятностью имеют биологическое происхождение. Ученые спорят, что углерод также мог быть попасть в трещины породы во время пребывания на Марсе путем просачивания жидкостей, обогащенных органическими веществами.
Метеорит под названием Тиссинт, выбитый из Марса астероидом, упавшим на его поверхность, приземлился в марокканскую пустыню 18 июля 2011 года и был замечен несколькими свидетелями. В результате проверки выяснилось, что обнаруженный внеземной камень содержит небольшие трещины, которые заполнены веществом, содержащим углерод. Несколько научных групп уже указали на органическую природу этого компонента, но они до сих пор спорят о происхождении углерода.
Химический, микроскопический и изотопический виды анализов углеродного материала привели исследователей к нескольким возможным объяснениям. Ученые определили характеристики, которые однозначно исключают земное происхождение и показали, что углеродосодержащее вещество появилось в трещинах Тиссинта до того, как объект покинул Марс.
Новые данные противоречат исследованию 2012 года, опубликованному в журнале Science, где ученые заявляли, что следы углерода появились вследствие высокотемпературной кристаллизации магмы.
Новые выводы основаны на нескольких свойствах углерода из метеорита, таких как соотношение углерода-13 и углерода-12. Соотношение было значительно ниже, чем соотношение углерода-13 в CO2, содержащемся в атмосфере Марса, что было измерено марсоходами Phoenix и Curiosity ранее. Разница между этими соотношениями идеально согласуется с наблюдениями на Земле за соотношением между фрагментом угля с органическим происхождением и углеродом в атмосфере. Исследователи отмечают, что органические вещества могли быть также принесены на Марс с примитивными метеоритами – карбонизированными хондритами, хотя такой сценарий маловероятен, потому что концентрация органических вещества в таких метеоритах мала.
На научной конференции в Институте окружающей среды Финляндии заместитель генерального директора ОАО СЕВМОРГЕО, входящего в холдинг РОСГЕОЛОГИЯ, национальный координатор трёхсторонней экологической программы Год ФИНСКОГО ЗАЛИВА - 2014 профессор Олег Корнеев рассказал о первых результатах мониторинга состояния экосистемы Финского залива, реализуемой Российской Федерацией под эгидой Министерства природных ресурсов и экологии РФ.
« На основе данных, полученных сейчас и в предыдущий 10-летний период, было установлено, что соленость вод возрастает, а содержание растворенного кислорода падает. Незначительно, но повышается температура воды», – сообщил Олег Корнеев.
Большинство опасных веществ и в воде, и в донных отложениях уменьшается, и находится либо на уровне ПДК, либо существенно ниже (ртуть, диоксины). Удельная активность техногенного радионуклида Цезия-137 в донных отложениях после аварии в Чернобыле продолжает снижаться и в настоящее время составляет в среднем 200 Бк/кг (для сравнения в Баренцевом море – 10–15 Бк/кг). Биогенная нагрузка (азот и фосфор) имеет ярко выраженную тенденцию к уменьшению, хотя по азоту сброс все еще превышает допустимую норму (60 тысяч тонн в год) на 8 тысяч тонн.
«Тревогу вызывает рост концентраций в воде и донных отложениях хрома и цинка, – отметил Олег Корнеев. – Полученные данные свидетельствует о необходимости продолжения принятия мер по расширению сети муниципальных очистных сооружений на реках и недопущению сброса веществ с сельскохозяйственных предприятий».
Ученые из США, Швейцарии, Норвегии и Польши заставили человеческий глаз наблюдать невидимый им ранее инфракрасный свет. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале PNAS, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Университета Вашингтона в Сент-Луисе.
Человеческий глаз способен воспринимать свет с длиной волны в видимом диапазоне.
Шкала видимого света Изображение: SARA DICKHERBER
Инфракрасные и ультрафиолетовые волны он без вспомогательных приборов наблюдать, как считается, не может. Однако последнее исследование свидетельствует, что при некоторых условиях это возможно.
Исследуя сетчатку глаз мышей и человека, специалисты обнаружили, что она способна реагировать на быстрое и интенсивное излучение ближней инфракрасной области спектра. Участники эксперимента сообщили, что инфракрасный свет они наблюдали как зеленый, то есть видимый.
«Мы экспериментировали с лазерными импульсами различной длительности и обнаружили, что чем короче импульс, тем больше вероятность того, что человек заметит его», — сообщил исследователь Франс Винберг.
«Несмотря на то, что промежуток времени между импульсами был настолько коротким, что они не могли быть замечены невооруженным глазом, эти импульсы тем не менее позволили людям увидеть невидимый свет», — добавил он.
С физиологической точки зрения за зрение отвечают особые структуры в сетчатке глаза —фоторецепторы.
Чувствительность таких структур к свету и объясняет способность человека видеть. То, что человек сумел «увидеть» инфракрасный свет, ученые объяснили удвоением числа падающих на фоторецепторы фотонов.
«Видимый свет включает в себя волны длиной от 360 до 720 нанометров. Если на молекулу пигмента в сетчатке падает пара фотонов с волнами длиной тысяча нанометров каждая, то их энергия оказывается равной энергии фотона с длиной волны 500 нанометров, находящегося в пределах видимой области света», — сообщил соавтор исследования Владимир Кефалов.
Эксперименты ученых согласуются с квантовомеханической моделью родопсина — основного зрительного пигмента в сетчатке (палочках) глаза. При поглощении фотона он переходит в свою другую пространственную форму (изомеризуется). Одним из основных управляющих параметров этого процесса является энергия падающего фотона.
Для того, чтобы каждый желающий смог «увидеть» инфракрасный свет, специалисты придумали специальный прибор. Устройство также может найти применение и в медицинских целях.
«Мы использовали результаты наших экспериментов для того, чтобы разработать инструмент, который бы позволил врачам не только обследовать глаз, но и стимулировал бы определенные участки сетчатки для выявления нарушений в их функционировании», — сказал Кефалов.
Линзы телескопов однажды могут выпускаться в аэрозольных баллонах. Ученые из Ротчестерского технологического института и Лаборатории реактивного движения агентства NASA разрабатывают новый тип космических телескопов с линзами, представляющими собой большое скопление частиц, высвобождаемых из баллона, которые управляются лазером.
Такие подвижные линзы будут больше, дешевле и светлее, чем линзы традиционных космических систем формирования изображений, подобных космическим телескопам Хаббл или Джеймс Уэбб.
В рамках программы NASA производится финансирование второй фазы проекта Orbiting rainbows, в ходе которой осуществляются попытки объединить космическую оптику и «умную пыль». Умная пыль представляет собой фотополимер или чувствительный к излучению пластик, покрытый металлическим покрытием.
«Наша цель состоит в том, чтобы создать телескоп с очень большой линзой в космосе, что обычно очень дорого и сложно реализовать», – рассказывает Гровер Шварцландер (Grover Swartzlander), один из исследователей Лаборатории реактивного движения. «Не обязательно нужно иметь один большой и массивный телескоп, чтобы заниматься астрономией – он может быть распределен на большое расстояние. Наша идея может быть очень дешевой, к тому же это простой путь, чтобы достигнуть большого покрытия пространства, того, чего нельзя достигнуть при помощи телескопов, подобных телескопу Джеймс Уэбб».
Адаптивный оптический датчик изображения составленный из крохотных плавающих зеркал может быть полезен в крупномасштабных миссиях NASA и привести к появлению новой технологии при астрофизическом построении изображения, а также для дистанционных измерений.
Частицы умной пыли, формирующие одну или несколько линз могут разрастаться в диаметре от десятков метров до тысяч километров. По словам Шварцландера, не имеющие аналогов разрешение и детализация могут оказаться достаточными, чтобы различать облака на экзопланетах.
«Это действительно новое поколение», – отметил Шварцландер. «Это займет 20, 30 лет. Мы находимся на самом первом этапе».
Ранее ученые говорили о находящихся на орбите линзах, но не о механизме управления. В основе новой концепции лежит опыт Шварцландера по работе с фотонами для управления микро- и наночастицами, такими как пыль. Он разработал и запатентовал методику под названием «оптический лифт», в которой излучение лазера приводит к появлению светового давления, которое управляет расположением и ориентацией маленьких объектов.
На снимке Гровер Шварцландер, один из исследователей Лаборатории реактивного движения.
Группе астрономов впервые удалось измерить прохождение сверхземли перед яркой, находящейся неподалеку, подобной Солнцу звездой при помощи телескопа на Земле. Прохождение экзопланеты 55 Cancri e – это одно из самых трудно наблюдаемых событий, зафиксированных с Земли на данный момент, и этот успех поможет при описании большого числа малых планет, которые будут обнаружены в рамках грядущих космических миссий.
Международная исследовательская группа для обнаружения использовала 2,5-метровый Северный оптический телескоп, расположенный на острове Пальма, Испания, Это устройства среднего размера по современным меркам. Предыдущие наблюдения могли осуществляться лишь при помощи космических телескопов.
Во время пролета перед своей звездой, 55 Cancri, которая находится лишь в 40 световых годах от нас и видима невооруженным глазом, планета заблокировала крошечную долю звездного излучения, затемнив её на 0,05% почти на два часа.
«Наши наблюдения показывают, что мы способны зафиксировать пролет маленьких планет возле подобных Солнцу звезд, используя телескопы на Земле», – пояснил Эрнст де Моидж (Ernst de Mooij), ведущий автор работы. «Это особенно важно в преддверии грядущий космических миссий, таких как TESS и PLATO, где будет обнаруживаться большое количество небольших планет рядом с яркими звездами».
Запланировано, что миссия агентства NASA под названием TESS будет запущена в 2017 году, тогда как миссия PLATO Европейского космического агентства начнется в 2024 году. Обе нацелены на поиск пролетающих планет рядом с яркими звездами.
Планета 55 Cancri e, примерно, в два раза больше и восемь раз массивнее Земли. Это самая близко расположенная к своей звезде планета с периодом обращения равным 18 часам. Из-за своей близости к звезде дневная температура на планете достигает 1700 градусов Цельсия. Изначально она была обнаружена десятилетие назад при помощи измерений радиальной скорости. Позже её наличие подтвердили MOST и Spitzer. До настоящего момента лишь одна сверхземля была обнаружена при помощи наземных телескопов. Загрязнение воздуха на Земле значительно осложняет подобные наблюдения.
На сравнительном изображении показаны Земля и сверхземля.
Некоторые надеялись, что комета ISON станет кометой столетия, освещая земные небеса в течение последних месяцев 2013 года. Вместо этого, комета была едва заметной для наблюдателей на Земле, но обсерватория Heliospheric Observatory (SOHO) находилось в нужном месте, наблюдая за её распадом.
Это изображение представляет собой монтаж, охватывающий три дня с 28 по 30 ноября 2013 года. Комета появляется в правой нижней части изображения, проходит вокруг Солнца и выходит через границу изображения в верхней правой части. Яркая звезда слева внизу – это красный сверхгигант Антарес.
Астрономы наблюдали за кометой больше года, пока она подбиралась к Солнцу. Ближе к концу ноября она попала в область видимости камеры LASCO C3, установленной на SOHO. Комета прошла на расстоянии лишь 1 165 000 км над огненной поверхностью.
Пролет произошел на расстоянии, которое, приблизительно, в 50 раз меньше, чем расстояние до самой ближней планеты Меркурий. Если бы комета пережила встречу с Солнцем, то она, как ожидалось, стала бы очень яркой и, находясь в удачном месте, была бы видимой невооруженным глазом в ночном небе Земли.
Вычисления, основанные на её орбите, говорят о том, что ISON начала свое путешествие по направлению к Солнцу, примерно, 3 миллиона лет назад, и была смещена с её прежней орбиты проходящей звездой.
27 ноября комета начала светиться, примерно, в 10 раз ярче, хотя незадолго до того, когда она максимально сблизилась с Солнцем, она начала угасать. Это был сильный показатель того, что сердце кометы, ледяное ядро, разрушилось. Многие ожидали полного рассеяния, но все выглядело так, будто они ошибались.
Комета ISON пережила максимальное сближение, появившись рядом с другой стороной Солнца, однако вскоре комета начала исчезать. Недавний анализ данных SOHO показал, что ядро распалось именно незадолго до максимального сближения с Солнцем. От неё не осталось ничего существенного – лишь пыль и пар.
Основываясь на достижениях в области кратковременной задержки рентгеновского излучения посредством ядерных возбуждений, немецкие физики разработали методику, позволяющую хранить фотон в рентгеновском спектре. Как заявили ученые, достижение позволяет сразу «захватить» фотон в так называемую «ловушку», после чего частица может быть выпущена, а свойства фотона останутся неизменными. Работа немецких ученых является важным шагом на пути к развитию экспериментальных фотонных систем, имеющих возможность использовать более короткие волны для размещения большого количества активных элементов в условиях маленького пространства.
Еще в середине 90-х годов прошлого века немецкая группа ученых из Гамбургского Университета провела эксперименты по задержке распада возбужденного ядра для железа (Fe-57). Суть опыта заключалась в том, что в сторону ядра в перпендикулярном направлении испускался поток поляризованного рентгеновского излучения с энергией 14,4 КэВ, эквивалентной энергии ядра. После этого основное состояние атома расщеплялось на 2, а возбужденное на 4 подуровня. Параметры эксперимента были подобраны таким образом, что каждое основное состояние переходило только к одному возбужденному состоянию. Таким образом, заполненными оставались лишь 2 подуровня возбуждения. В конечном итоге положение атома выглядело как суперпозиция, составленная из двух отмеченных состояний, а поскольку магнитные свойства в разных состояниях различались, то распад атома в основное состояние варьировался во времени.
По истечении нескольких секунд ученые подключали дополнительное магнитное поле, направленное перпендикулярно основному. После изменения направления магнитное поле «затягивало» в себя все подуровни возбужденного состояния. Таким образом, физики продемонстрировали, что если процедуру повторять в определенное время по отношению к колебаниям вероятности распада возбужденного состояния, то вероятность распада снижается. После отключения магнитного поля состояние распадалось, что приводило к новому излучению рентгеновского фотона, при этом энергия фотона была равна энергии импульса. Однако проблемой для ученых стало то, что остальные квантовые свойства фотона не сохранялись.
Для решения возникшей проблемы ученые другого немецкого учреждения – Института ядерной физики Макса Планка – предложили изменить существующую методику. В экспериментах также было задействовано рентгеновское излучение, «атакующее» мишень из Fe-57 в магнитном поле. Изменяя интенсивность и концентрацию атомов железа, физики спровоцировали появление всего лишь одного атома Fe-57 в течение цикла. Вместо включения дополнительного магнитного поля, как в предыдущих экспериментах, ученые предложили, наоборот, отключить основное поле в строго заданный момент колебания возбужденного состояния – спустя 10 наносекунд после активации рентгеновского импульса.
По расчетам исследователей, такое возбужденное состояние оказывается заблокированным, что не позволяет ему распадаться. После того, как магнитное поле активируется повторно, происходит распад состояния с излучением фотона рентгеновского спектра, свойства которого полностью совпадают со свойствами исходной частицы, вызывающей возбуждение. Таким образом, физики добились того, что рентгеновский фотон может сохраняться на протяжении 100 наносекунд. Особенностью разработанной методики сохранения частицы является то, что при изменении магнитного поля на противоположное фаза фотона рентгеновского спектра также меняется на противоположную.
На сегодняшний день результаты исследований фотона в рентгеновском спектре выглядят достаточно скудными, если сравнивать с аналогичными экспериментами в видимом спектре. Несмотря на это, теоретические изыскания физиков могут стать первым шагом на пути создания фотонных устройств, функционирующих на коротких волнах.
Определение расстояния до галактик от нашей Солнечной системы является непростым занятием. Знание того, насколько далеко находятся другие галактики относительно нашей, это не только ключ к пониманию размеров Вселенной, но и её возраста. Раньше этот процесс основывался на обнаружении звезд в других галактиках, чей абсолютный световыход мог быть измерен. Измеряя яркость этих звезд, ученые могли изучать некоторые галактики, находящиеся на расстоянии 300 млн световых лет от нас.
Однако благодаря группе ученых под руководством Себастьяна Хоенига (Sebastian Hoenig) из Саутгемптонского университета был разработан новый и более точный метод. Подобно тому, чем занимаются инженеры-геодезисты здесь на Земле, они измерили физическую и угловую протяженность стандартной линейки в галактике, чтобы произвести калибровку удаленных измерений.
Хоениг и его коллеги использовали этот метод в Обсерватории Кека, расположенной неподалеку от вершины горы Мауна-Кеа, на острове Гавайи, США, чтобы впервые точно определить расстояние до галактики NGC 4151, которую астрономы называют Оком Саурона. Названа она так из-за своего сходства с образом Саурона из трилогии Властелин Колец.
Недавно сообщалось о расстояниях от 4 до 29 мегапарсек для неё, но используя новый метод, исследователям удалось рассчитать расстояние до черной дыры, которое оказалось равным 19 мегапарсекам.
Раскаленная пыль в виде кольца вокруг сверхмассивной черной дыры генерирует излучение в инфракрасном диапазоне, которое исследователи использовали в качестве линейки. Угловая протяженность этого кольца оказалась настолько малой величиной, что наблюдатели использовали метод инфракрасной интерферометрии совместно с 10-метровым телескопами обсерватории, чтобы достигнуть разрешения по энергии, как у 85-метрового телескопа.
Для измерения физического размера пылевого кольца, исследователи измерили временную задержку между актами эмиссии света из области очень близкой к черной дыре и инфракрасной эмиссии. Задержка является расстоянием, которое должно быть преодолено светом от близкой к черной дыре области до раскаленной пыли.
Объединив все полученные данные ученые смогли измерить расстояние до NGC 4151.
«Одна из ключевых находок заключается в точности метода, где погрешность составляет лишь около 10 процентов. Фактически, если удастся использовать метод и для других объектов, то он потенциально может вытеснить прочие использующиеся в настоящее время методы определения расстояний до удаленных галактик, основываясь лишь на геометрических принципах. Более того, он может быть использован и для многих других источников, вместо других самых точных методов», – пояснил Хоениг.
«Подобные расстояния являются ключевыми для определения космологических параметров, которые характеризуют нашу Вселенную, или для точного измерения масс черных дыр», – добавил он.
Источник
- Научные труды...
- Видеоматериалы
- Каталог физических демонстраций
- 1. Механика...
- 2. Колебания и молекулярная физика...
- 3. Электричество и магнетизм...
- 3.1 Электрическое поле
- 3.2 Проводники в электрическом поле
- 3.3 Энергия электрического поля
- 3.4 Постоянный электрический ток
- 3.5 Магнитное поле
- Политика
- Солнечная система
- Эфир
- Ацюковский В.А. Лекции
- Черепенников В.Б. Науке нужна защита от лженаучных мошенников. Монография.
- Российской академии наук фундаментальная наука не нужна. Монография. Черепенников В.Б.
- Псевдонаучные труды (критика)
- Псевдонаучные статьи (обсуждение)
- Полемические статьи (обсуждение)
На сайте:
Интернет-журнал Ньютоновские чтенияНовости наукиПолитикаСолнечная система07.03.2023 09:50







