Новости науки

Снимки:

Эти необработанные снимки спутника Сатурна Атланта, или Атласа, были сделаны 12 апреля 2017 г. при помощи космического аппарата НАСА "Кассини" (Cassini). Во время этого пролета аппарат находился на расстоянии примерно в 11000 километров от спутника Сатурна.

Эти снимки являются самыми подробными изображения Атланта и помогут ученым охарактеризовать его форму и геологические особенности поверхности. Атлант, диаметр которого составляет примерно 30 километров, двигается вокруг Сатурна по орбите, лежащей за пределами кольца А гигантской газовой планеты - крайнего с наружной стороны среди ярких, основных колец планеты.

В настоящее время "Кассини" готовится к завершению миссии своей миссии, в финале которой ожидается погружение зонда в атмосферу Сатурна. В ходе погружения будут получены ценные сведения о составе вещества глубоких слоев атмосферы планеты. Последний этап миссии аппарата начнется 26 апреля и в течение этой фазы "Кассини" совершит 22 пролета между Сатурном и ближайшим к нему кольцом, что позволит получить новые изображения гигантской планеты и её внутреннего кольца. 15 сентября состоится гибельное погружение "Кассини" в атмосферу Сатурна. 

Источник

Франция и Япония намерены посадить зонд на поверхность спутника Марса

Франция и Япония собираются отобрать образцы с поверхности одного из двух спутников Марса и возвратить их на Землю, сказал в четверг глава Национального центра космических исследований (National Centre for Space Studies, CNES) Франции.

В рамках проекта Martian Moons Exploration предполагается запуск в 2024 г. космического аппарата к Фобосу, крупнейшему и ближайшему к Марсу его спутнику.

Париж и Токио подписали предварительное соглашение в понедельник и должны принять окончательное решение до конца текущего года, сказал президент CNES Жан-Ив Ле Галль (Jean-Yves Le Gall) информационному агентству «Франс-пресс».

«Это очень важная миссия, поскольку – не считая Луны – это будет первая попытка отбора и доставки на Землю образцов с поверхности спутника планеты», - сказал он по телефону.

Размер Фобоса, имеющего слегка вытянутую форму, составляет 27 километров.

Анализ состава вещества этого спутника Марса позволит ответить на вопросы, связанные с его происхождением. Согласно одной из гипотез Фобос представляет собой астероид, захваченный гравитацией Марса. Альтернативная версия гласит, что этот спутник Красной планеты состоит из материи, оставшейся с эпохи формирования планеты.

Кроме того, посадка на поверхность Фобоса даст хорошую площадку для наблюдений Марса, находящуюся на расстоянии не больше 6000 километров от поверхности планеты.

Посадка на Фобос представляет собой технически значительно менее сложную задачу, по сравнению с посадкой на поверхность Марса, похоронившего немало космических миссий, последней из которых стал модуль «Скиапарелли» совместной российско-европейской миссии «Экзомарс».

Источник

Физики создали прибор, извлекающий воду из сухого воздуха

МОСКВА, 14 апр – РИА Новости. Физики из университета Беркли и Массачусетского технологического института (MIT) создали гаджет, который может извлекать воду из сухого воздуха Калифорнии и других засушливых регионов мира, используя лишь энергию Солнца, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

"Наша мечта – создание полностью автономных домов, способных полностью обеспечивать себя водой, используя такие приборы, питающиеся энергией Солнца. Наш эксперимент сделал это возможным. Можно сказать, мы сделали шаг к созданию "персонализированной" воды", — рассказывает Омар Яги (Omar Yaghi) из университета Калифорнии в Беркли (США).

Проблема доступа к воде становится все более острой для Земли — по оценкам ООН, к 2025 году она коснется более 14% жителей нашей планеты. На сегодняшний день существует несколько десятков методов и технологий опреснения морской воды, некоторые из которых даже применяются в промышленных масштабах в богатых арабских странах.

Все эти методики опреснения имеют два главных недостатка – они или слишком дороги и энергозатратны, или же системы очистки быстро засоряются и приходят в негодность. Все это делает опреснение бессмысленным с экономической точки зрения.

Яги и его коллеги предлагают альтернативный метод получения чистой питьевой воды, реализовав идею, которая раньше встречалась только на страницах научно-фантастических романов и фильмов. Им удалось создать систему, которая извлекает воду из воздуха, используя так называемые металл-органические каркасы (МОК).

МОК представляют собой сложные полимерные материалы, похожие по структуре на пчелиные соты и обладающие очень высокой пористостью и прочностью. Сегодня они используются для создания фильтров, способных улавливать углекислоту или водород и удерживать в себе огромные количества этих газов.

Яги, один из первооткрывателей МОК, два года назад обнаружил, что подобный материал, состоящий из циркония и адипиновой кислоты, средства для удаления накипи,  поглощает не водород, метан или другие виды газов, а молекулы воды. Это натолкнуло его на мысль, что каркасы можно использовать для извлечения воды из воздуха.

Руководствуясь этой идеей, он объединил усилия с инженерами из MIT, и вместе они создали достаточно простой и дешевый "генератор воды". Работает он крайне примитивно – "песок" из частиц МОК поглощает воду из воздуха, а свет и тепло Солнца, направляемые на него системой зеркал, заставляют пары воды покинуть их и сконденсироваться в сосуде, подключенном к этому опреснителю.

Подобное устройство, содержащее в себе килограмм МОК, может вырабатывать около трех литров воды за полдня даже из достаточно сухого воздуха с 20-30% влажности. В принципе, этого хватает для того, чтобы обеспечить человека необходимым количеством питьевой воды на сутки.

По словам Яги, структуру МОК можно оптимизировать, и он станет поглощать в два раза больше воды, чем сейчас. Как надеются ученые, этот материал и его новые версии, а также "промышленные" генераторы, прогоняющие воздух под давлением, помогут решить проблему с доступом к чистой воде в самых засушливых уголках мира.

Источник

Ученые исследуют малоизвестный объект Солнечной системы под названием «ДиДи»

Астрономы при помощи космического телескопа Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) смогли выяснить подробности о недавно открытом далеком объекте Солнечной системы, небесном теле 2014 UZ224, более известном под неофициальным названием ДиДи.

Находящийся на расстоянии порядка трех дистанций от Солнца до Плутона, ДиДи является вторым с внешней стороны Солнечной системы транс-нептуновым объектом с подтвержденной орбитой, известным ученым, дальше которого от Солнца находится лишь карликовая планета Эрос. Согласно оценкам астрономов во внешней части Солнечной системы за пределами орбиты Нептуна расположены десятки тысяч таких ледяных тел.

Эти новые данные, полученные при помощи обсерватории ALMA, впервые обнаруживают, что диаметр ДиДи составляет примерно 635 километров, что эквивалентно приблизительно двум третям от диаметра карликовой планеты Цереры, крупнейшего объекта Главного астероидного пояса. При таком размере ДиДи имеет достаточно большую массу, чтобы принять сферическую форму – критерий, необходимый для отнесения небесного тела к классу карликовых планет – хотя официально ДиДи еще не был классифицирован.

В настоящее время ДиДи находится на расстоянии около 92 астрономических единиц от Солнца. Одна астрономическая единица равна примерно расстоянию от Земли до Солнца, или около 150 миллионов километров. Находясь на таком огромном расстоянии от нашей звезды, ДиДи делает один оборот вокруг нее за 1100 лет. Свет, излучаемый ДиДи, движется до Земли в течение примерно 13 лет.

Исследование вышло в журнале Astrophysical Journal Letters; главный автор Дэвид Гердес (David Gerdes) из Мичиганского университета, США.

Источник

Зонд «Кассини» обнаружил на Энцеладе пригодные условия для зарождения жизни

Из НАСА поступило сообщение о полученных данных с космического зонда «Кассини», подтверждающие возможность существования на спутнике Сатурна Энцеладе подходящих условий для зарождения жизни. Томас Цурбухен, научный руководитель директората НАСА заявил, что исследования на данное время уже довольно близко приблизились к поиску места, обладающего рядом условий, которые могут составить обитаемую среду. Позволить сделать подобные выводы дало обнаружение на спутнике водорода, который в теории является обеспечивающим элементом для химического источника энергии, позволяющий жизни зародиться.

Изучение колец Сатурна с помощью зонда «Кассини» началось в ноябре 2016 года. К этому моменту сама космическая «одиссея» зонда продолжалась вот уже двадцать лет. Орбита Сатурна имеет скорректированную траекторию, благодаря которой «Кассини» проходит витки сверху и снизу его полюсов, как бы совершая «нырок» каждую неделю в менее исследованный район на внешнем крае основных колец. Это «путешествие» зонда станет завершающим его космической миссии. НАСА сообщила, что количество топлива в аппарате уже на исходе, поэтому в следующем году его работа будет завершена.

Ученые рассчитали вхождение «Кассини» в атмосферу Сатурна на 15 сентября этого года, там и завершиться его существование. А создатели межпланетной станции примут все меры, чтобы ее обломки не настигли луны планеты, потенциально пригодные для зарождения жизни.

НАСА, ЕКА и Итальянское космическое агентство работали над созданием зонда «Кассини» совместно. Его запуск в космос был произведен в 1997 году, а прибытие к Сатурну произошло в 2004-ом, где собственно и на протяжении двенадцати лет он занимался изучением планеты, ее колец и луны. Среди ряда значительных открытий зонда «Кассини» числятся такие, как обнаружение на Титане, спутнике Сатурна, моря жидкого метана, а так же океана на спутнике Энцелад.

Источник

Астрономы собирают в единое целое первое изображение черной дыры

После наблюдений центра нашей галактики при помощи сети телескопов, раскинувшейся от Гавайев до Антарктики и Испании, в течение пяти ночей, астрономы сообщили в среду, что они, возможно, получили первое в истории человечества изображение черной дыры.

На обработку данных для составления этого снимка уйдет порядка нескольких месяцев, но если ученые достигнут успеха, то они могут получить ответы на важные вопросы о происхождении Вселенной и её структуре.

«Вместо того чтобы строить телескоп, настолько большой, что, скорее всего, он коллапсирует под собственным весом, мы объединили восемь обсерваторий, словно кусочки гигантского зеркала», - сказал Майкл Бремер (Michael Bremer), астроном из Международного радиоастрономического исследовательского института и руководитель проекта Event Horizon Telescope.

«Это дает нам виртуальный телескоп размером с Землю – то есть диаметром около 10000 километров», - сказал он представителям информационного агентства Франс-Пресс.

Объектом этих наблюдений стала сверхмассивная черная дыра нашей собственной галактики Млечный путь, расположенная в центре Галактики в направлении созвездия Стрельца на расстоянии около 26000 световых лет от Земли. Масса этой сверхмассивной черной дыры, способной поглощать как материю, так и свет, составляет около четырех миллионов Солнц.

Все собранные данные – примерно по 500 терабайт на каждый телескоп – будут собраны и перевезены на борту самолетов в обсерваторию Haystack Массачусетского технологического института, США, где будет произведена их обработка при помощи суперкомпьютеров.

«Изображение будет готово, когда мы объединим все данные, - объяснил Бремер. – Но нам придется ждать результата в течение нескольких месяцев».

Источник

«Используя эту технику, мы можем видеть не только существование нитей темной материи во Вселенной, но и то, в какой степени они связывают галактики».

Источник

«Холодное» большое пятно обнаружено на Юпитере

Второе по счету Большое пятно, которое было обнаружено в атмосфере Юпитера астрономами из Университета Лестера, СК, имеет размер, сравнимый с размерами знаменитого Большого красного пятна Юпитера и формируется под действием мощных потоков энергии, вызываемых полярными сияниями, происходящими на планете.

Получившее название «Большое холодное пятно» (Great Cold Spot), оно наблюдалось как локализованное темное пятно, простирающееся на 24000 километров по широте и на 12000 километров по долготе планеты в термосфере газового гиганта на большой высоте. Температура внутри этого холодного пятна в среднем примерно на 200 Кельвинов ниже, по сравнению с температурой окружающей атмосферы, которая может составлять от 700 Кельвинов (426 градусов Цельсия) до 1000 К (726 градусов Цельсия).

Доктор Том Сталлард (Tom Stallard), адъюнкт-профессор астрономии планет и главный автор нового исследования сказал: «Впервые мы наблюдаем погодное явление в верхних слоях атмосферы Юпитера вдали от ярких полярных сияний планеты».

«Большое холодное пятно значительно более подвижно, по сравнению с медленно меняющимся Большим красным пятном, значительно изменяя размеры и форму на протяжении нескольких суток и недель, однако оно вновь и вновь появляется в научных данных за последние 15 лет, которые мы проанализировали в своей работе. Это значит, что пятно все время восстанавливает свою структуру и, следовательно, может быть настолько же древним, как и полярные сияния, приводящие к его формированию – возможно, его возраст составляет много тысяч лет».

Команда Сталларда предполагает, что существование Большого холодного пятна связано с влиянием магнитного поля планеты, одним из проявлений которого является перенос энергии мощными полярными сияниями в атмосферу в форме тепла, которое затем начинает циркулировать по планете. Такое «туннелирование» тепла из термосферы, граничного слоя между атмосферой и пустотой космического пространства, приводит к формированию в термосфере области с пониженной температурой, отмечают авторы.

Исследование вышло в журнале Geophysical Research Letters.

Источник

Ученые придумали самый сложный полупроводниковый микропроцессор

Австрийские физики создали микропроцессор толщиной в несколько атомов. По их словам, он является самым сложным устройством подобного рода, полностью состоящим из полупроводников, разработанным к настоящему времени. Соответствующее исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

Микропроцессор создан из дисульфида молибдена и содержит 115 транзисторов. Подробно традиционным кремниевым устройствам, он способен выполнять заданные пользователем алгоритмы и передавать данные на периферийные устройства.

Микропроцессор имеет двумерную структуру, в отличие от трехмерной структуры кремниевых устройств. Это позволяет, по мнению ученых, без снижения производительности добиться лучших показателей миниатюризации электронных компонентов.

Созданный двумерный микропроцессор совместим с существующими технологиями производства полупроводников, а также, по словам авторов, легко масштабируем до более сложных архитектур и функциональных возможностей. В частности, отмечают ученые, он может стать альтернативой кремниевым устройствам.

Источник

Робот Федор поможет космонавтам работать в открытом космосе

МОСКВА, 12 апр — РИА Новости. Человекоподобный робот Федор, который полетит в космос в 2021 году на новом космическом корабле "Федерация", будет помогать космонавтам работать в открытом космосе и обслуживать станцию, заявил в интервью РИА Новости директор Фонда перспективных исследований (ФПИ) Андрей Григорьев.

"Предполагается, что на околоземной орбите андроид будет использоваться для оказания помощи космонавтам во время работ в открытом космосе. Продолжительность его функционирования в открытом космосе не будет ограничена физиологическими возможностями человека, работающего в скафандре", — сказал Григорьев.

 Кроме того, робот также сможет выполнять сервисные работы на орбитальной станции во время отсутствия на ней людей.

"В перспективе Федор сможет полностью заменить их в этой деятельности, что существенно минимизирует риск для жизни космонавтов. Кроме того, это позволит получить ценный научный опыт и выйти на новый уровень развития робототехнических систем для космоса", — добавил собеседник агентства.

 

Антропоморфный робот "Федор"

Фонд перспективных исследований создан в 2012 году для содействия научным исследованиям и разработкам в интересах обороны и безопасности страны. Деятельность ведется по трем основным направлениям: химико-биологическому и медицинскому, физико-техническому, информационному. В конце 2015 года в структуре ФПИ был создан Национальный центр развития технологий и базовых элементов робототехники. В настоящее время фонд работает более чем над 50 проектами, для них созданы более 40 лабораторий в ведущих университетах, НИИ и оборонных предприятиях.

Источник

«День Космонавтики». Строим планы на будущее - 30 запусков в год и полет на Луну

2017 год для отрасли космонавтики знаменателен стартом отборочного тура в команду космонавтов, которые будут проходить подготовку перед полетами на новом космическом корабле «Федерация», в число которых так же входит экспедиция на Луну. Всем известно, что первооткрывателем космической эры человечества является Юрий Гагарин, покоривший орбиту еще 56 лет тому назад, 12 апреля 1961 года. Именно с его первого участия в пилотируемом полете началась эпоха освоения нашей Вселенной.

Первый вошедший в историю старт ракеты «Восток 8К72К» производился так же на самой первой сооруженной пусковой площадке Байконур. Спускаемый аппарат облетел вокруг Земли, преодолел плотность слоев атмосферы и приземлился в Саратовской области. В те времена систему мягкой посадки еще не изобрели, из-за чего сам Гагарин катапультировался со спускаемой капсулы за несколько километров до ее достижения Земли и приземлился на парашюте.

На сегодняшний день Россия - весьма крупный участник в «игре» космических запусков и занимает практически ее 1/4 часть на мировом рынке. Общее число космических запусков хоть и определенно снизилось, однако «Роскосмос» не смотря ни на что, запланировал на текущий год как минимум 30 стартов ракет со стартовых площадок космодромов Восточный, Плесецк, Байконур и Куру, что во Французской Гвиане. С Восточного будет произведено два запуска, что станет началом «тотальной загрузки», обеспечивающей уже по несколько стартов в год. Именно этому новому космодрому «выпадет честь» в первый раз отправить в космос в 2021 году новый пилотируемый корабль «Федерация».

Напоминаем так же, что в середине марта начался новой отбор в команду космонавтов. Второй по счету в истории «открытый» конкурс, примерно 120 человек на одно место, где заявку может оставить любой желающий. Потенциальные претенденты должны отправить свои заявления до 14 июля. После чего, члены специальной комиссии отберут до восьми человек, о которых объявят в конце года. Именно этим счастливчикам выпадет удача стать первыми пилотами на российском космическом корабле нового поколения, попасть в программу МКС и полететь на Луну. Готовится они будут с помощью специальных тренажеров, которые не только прекрасно создают имитацию работу настоящего корабля, но даже частично состоят из его реальных элементов.

Сегодня вечером так же ожидается официальное выступление президента России Владимира Путина на торжественном вечере, посвященном дню космонавтики. В честь этого даже приурочили показ новой эпопеи «Время Первых» в Кремле, а так же на космодромах Байконур, Восточный и Плесецк. В съемках и разработке этой экранизации принимал участие дважды Герой Советского Союза космонавт Алексей Леонов, известный как человек, который совершил первый выход в открытый космос.

Хоть «Роскосмос» и не планирует в ближайшие 15 лет осваивать Марс, что касается Луны - это первоочередная цель. В этом году пройдет целое собрание глав космических организаций, где будут решаться вопросы о проектах сооружения международной окололунной посещаемой платформы. Пока только обговорена единая концепция, главные этапы создания и их задачи.

Говоря о международном сотрудничестве, нельзя не отметить активную заинтересованность Японии в строительстве космодрома Восточный, с которого, изъявляется желание осуществлять, коммерческие запуски. Это хорошо скажется на активизации совместной работы и экспериментов на борту МКС. Российская и японские стороны взаимозаинтересованы в производственных мощностях и технологиях друг друга, даже приступили к подготовке совместной программы освоения Луны при помощи робототехники. Соответствующее соглашение они подпишут уже в этом году, и помимо этого запланировали проведение примерно тридцати исследовательских работ в течение трех лет.

Что на территории России, что за рубежом ожидается начало деятельности глобальной системы ГЛОНАСС, установку измерительных станций которой уже планируют более чем в тридцати мировых странах, включая Антарктиду.

Кроме успешной реализации пилотируемых стартов, Россия в космической отрасли может «похвастаться» своими программами беспилотных аппаратов, позволяющие нашим ученым изучать Вселенную. В первых рядах их числится космическая обсерватория «Спектр-Р» по программе «Радиоастрон» - десятиметрового космического телескопа, использующего в своей работе диапазон радиоволн. С помощью этой обсерватории проводятся фундаментальные астрофизические исследования в диапазоне радиоволн электромагнитного спектра. Рекордсмен астрономического углового разрешения - 350 тысяч километров определяемого расстояния между телескопами.

Космический аппарат «Спектр-Р», начав свою работу на орбите в 2011-ом уже стал самым популярным среди ученых из 20 стран подавших более 160 заявлений на участие в этом проекте, поэтому государственная комиссия спустя пять лет приняла решение продлить его работу даже до 2018 года.

Специалисты, которые сейчас обрабатывают результаты с данных «Радиоастрона», считают следующую космическую обсерваторию с телескопом миллиметрового диапазона - «Миллиметрон», способным распознать сверхмассивные черные дыры и воссоздать изначальную картинку центра нашей галактики.

На отправку в 2018-ом готовится так же еще одна Российская космическая обсерватория «Спектр-РГ». Этот аппарат будет заниматься изучением Вселенной в диапазоне гамма и рентгеновского спектра с точки Лагранжа L2, в которой Лунное и Земное тяготение становится равным. Результаты работы телескопа eROSITA по истечению четырех лет прогнозируются весьма существенные - регистрация миллионов активных галактических ядер и сотней тысяч галактических скоплений, а так же других разнородных объектов, присутствующих в нашей галактике.

Источник

Физики из России объяснили существование трехмерных аналогов графена

МОСКВА, 11 апр – РИА Новости. Российские ученые теоретически обосновали необычное поведение электронов в трехмерных аналогах графена, что открывает дорогу для создания сверхбыстрой и экономичной электроники, говорится в статье, опубликованной в журнале Physical Review В.

В 1929 году немецкий математик Герман Вейль изучал свежие на тот момент уравнения, выведенные Полем Дираком для описания манеры движений и поведения электрона, позитрона и других жителей микромира, ведущих себя одновременно как волна и частица.

Вейль обнаружил, что данные формулы допускают существование крайне экзотических частиц, не обладающих массой и движущихся со скоростью света и по особым законам, не совместимым с физикой того времени. После того, как физики начали всерьез воспринимать расчеты Вейля, они долгое время считали, что подобными частицами являются нейтрино, которые до экспериментов конца прошлого века считались безмассовыми.

Лишь недавно ученые нашли аналоги этих частиц внутри особых материалов, которые называются "вейлевскими полуметаллами". По своей сути эти материалы представляют собой трехмерные аналоги графена, электроны в которых, как и в самом "нобелевском углероде", ведут себя как фермионы Вейля – они не обладают массой, но имеют заряд.

Жанна Девизорова и Владимир Волков из МФТИ в Долгопрудном объяснили, почему электроны движутся необычным образом в поверхностных слоях подобных "полуметаллов", никогда не сталкиваясь друг с другом и проявляя другие необычные свойства.

Как рассказывают ученые, обычно свойства подобных структур рассчитываются при помощи компьютеров, используя фундаментальные законы физики и принципы поведения частиц в микромире. Подобный подход работает очень хорошо, но он не позволяет понять, как именно ведут себя электроны и почему они приобретают те необычные свойства, которые характерны для фермионов Вейля.

Волков и Девизорова вывели набор уравнений, который описывает поведение двух соседних "ячеек" в подобном материале. Их можно просчитать "вручную", что приближает ученых к пониманию природы подобных частиц и позволяет приступить к поискам методов их применения на практике.

Как отмечает пресс-служба МФТИ, вейлевские полуметаллы могут оказаться чрезвычайно полезными при создании сверхбыстрой электроники. Сейчас разрабатывается, пока теоретически, новое поколение электронных приборов на основе вейлевских полуметаллов.

Аналитический подход, разработанный учеными из МФТИ, позволяет сравнительно просто учитывать то, как магнитные и электрические поля влияют на поведение частиц в таких материалах. Это существенно облегчит создание и улучшение первых прототипов вычислительных устройств на их базе.

Источник

Планетологи выдвинули гипотезы о том, как Земля смогла избежать участи Венеры

В журнале «Nature Geoscience» опубликовали довольно противоречивую статью, ставящую под сомнение главное подтверждение того, почему Земля не превратилась в аналогичную Венере «адскую» планету. Учеными планетологами были обнаружены предпосылки существования на ней своеобразных мини - «континентов» и тектонических процессов.

Норвежский геолог Фабио Крамери из университета Осло, пояснил, что из снимков поверхности Утренней Звезды открылись не только уже знакомые рельефные формы вулканов, но и уникальные по своей структуре так называемые «короны», объясняющие происходящие процессы в недрах Венеры, которые указывают на ошибочность современных представлений о движении ее литосферы.

Хоть по своим условиям формирования Венера и схожа с Землей, своим внешним видом она кардинально отличается от нашей планеты. Накаленность ее атмосферы достигает 462 градусов по Цельсию, вода практически отсутствует, поверхность рельефа – сплошные вулканы, а в состав атмосферы входят только углекислый газ и серная кислота. Что же на самом деле привело к такому дефициту воды на Венере и образованию эффекта гигантского парника, среди ученых умов пока нет единого мнения.

Из предполагаемых планетологами причин, первоочередной тому считается отсутствие на Венере тектонических процессов, которые на Земле, как дирижеры, управляют движениями плит земной коры. Тратя всю свою энергию на охлаждение мантии и как бы «сбрасывая пар» во время извержения вулканов изливающих магму, таким образом, поддерживается определенный баланс температуры на планете. Венера же, подобными процессами «не располагает», тепло ее недр накапливалось очень долгое время, пока не начались массовые вулканические извержения, из-за которых в атмосферу попало колоссальное количество серы и углекислого газа, создавших этот эффект гигантского парника.

Однако университетские ученые из Франции во главе с Анной Даваль опровергают верность данной гипотезы. Они создали в лабораторных условиях «миниатюрную» Венеру и обнаружили в ее породах намеки на тектонические процессы. Со слов самих ученых, в первую очередь они были заинтересованы в возникновении этих, так называемых «корон» - загадочных круглых плато на поверхности Утренней Звезды, очерченные вокруг большим количеством разломов и трещин, похожих на «столб» блинов с различной формой и диаметром. Еще с момента их обнаружения в 1983-ем году исследовательскими зондами СССР «Венера-15» и «Венера-16», они вызывают спорные мнения у планетологов.

Многие склоняются к мнению, что возникновение подобных структур свойственно местам, где так называемые плюмы (потоки горячих пород) восходят из самой глубины слоев мантии на поверхность Венеры. Достигнув ее, большее их количество снова возвращается вниз, а остатки магмы формируют на поверхности такой многоуровневый купол с «отверстием» в центре. Даваль и ее коллеги хотели выяснить, может ли возвращающаяся магма «забирать» со своим потоком обратно к ядру материю коры с поверхности Венеры, как бы имитируя Земной круговорот породы. Проверка этой идеи проходила с использованием взвеси нано-частиц, которые имитировали недра «Утренней Звезды». И в действительности, такой процесс оказался возможен.

Хоть и наблюдать за этим с орбиты практически нереально, но заметить изменения можно, не только в виде «корон», но и многих других трещин и канав, которые фактически и покрывают всю поверхность Венеры. Это подтверждает наличие на ней тектонических процессов и «заставит» специалистов планетологии пересмотреть уже имеющиеся гипотезы о том, как Земле удалось избежать «адской» участи Венеры.

Источник

Физики близки к раскрытию тайны существования четвертого типа нейтрино

МОСКВА, 10 апр – РИА Новости. Российские и зарубежные физики из коллаборации "Дайя-Бэй" нашли почти неопровержимые доказательства того, что так называемых "стерильных" нейтрино не существует, что заставит ученых полностью пересмотреть теории формирования этих частиц, говорится в статье, размещенной в электронной библиотеке arXiv.org

"В 2011 году наши коллеги заметили, что некоторые реакторы производят меньше антинейтрино, чем они должны. Эта аномалия заставила многих считать, что стерильные нейтрино должны существовать – в них, как считали тогда физики, могли превращаться "пропавшие" антинейтрино. Данные с "Дайя-Бэй" показали, что количество этих исчезнувших частиц зависит от доли урана-235 в ядерном топливе, что поставило под сомнение существование еще одной формы нейтрино", — заявил Патрик Убер (Patrick Huber) из университета Вирджинии в Блэксбурге (США).

Вселенская пропажа

Нейтрино представляют собой мельчайшие элементарные частицы, которые "общаются" с окружающей материей только посредством гравитации и так называемых слабых взаимодействий, проявляющих себя только на расстояниях, существенно меньших размеров ядра атома. К примеру, столкновение нейтрино и протона приводит к рождению нейтрона и позитрона.

В середине прошлого века ученые открыли, что существует три разных вида таких частиц — – тау, мюонные и электронные нейтрино и их "злые близнецы"-антинейтрино. Наблюдения за Солнцем в 1960 годах и эксперименты нобелевских лауреатов 2015 года, Артура Макдональда и Такааки Каджиты, показали, что нейтрино разных сортов умеют периодически превращаться друг в друга и обладают ненулевой массой.

Это открытие заставило многих физиков считать, что существует еще и четвертый тип этих частиц – так называемые "стерильные" нейтрино. Они должны обладать чрезвычайно большой массой по сравнению с "обычными" нейтрино и не взаимодействовать другой материей никаким образом, кроме как при помощи сил притяжения. Подобные частицы, как предполагают космологи, могут быть ключом к объяснению процесса расширения Вселенной, исчезновения антиматерии и ряда других загадок мироздания.

 

© Фото: University of California - Lawrence Berkeley National Laboratory

Детекторы нейтрино эксперимента "Дайя-бэй"

На сегодняшний день существуют несколько детекторов нейтрино, таких как "Дайя-Бэй" или IceCube, пытающихся найти следы таких супер-нейтральных нейтрино в потоках трех "нормальных" версий этих частиц, вырабатываемых или реакторами, или Солнцем. Ни один из этих экспериментов пока не нашел следов ни "стерильных" нейтрино, ни того, что нейтрино могут "самоуничтожаться" при столкновении с другой частицей.

Ядерная разгадка

Убер и его коллеги, в том числе физики из Объединенного института ядерных исследований РАН в Дубне, усомнились в существовании таких частиц. Анализируя данные, полученные шестью детекторами "Дайя-Бэй" в ходе нескольких лет непрерывных наблюдений за реакторами на востоке Китая, ученые натолкнулись на странность, которую нельзя было объяснить существованием стерильных нейтрино.

Как рассказывают физики,  число "пропавших" антинейтрино в потоке частиц, порождаемых АЭС "Линьао" и "Дайя-Бэй", странным образом зависело от того, как давно была загружена последняя порция ядерного топлива в их реакторы.

Проанализировав цикл разложения топлива и то, как менялся поток нейтрино, ученые пришли к выводу, что причиной этих колебаний было то, что уран-235, один из основных компонентов ядерного топлива, постепенно распадался по мере работы реактора.

Убер объясняет, что это связано с тем, что фактически вся цепочка осколков деления урана-235 вырабатывает антинейтрино по мере дальнейшего распада, тогда как другие компоненты ядерного топлива – уран-238, плутоний-239 и плутоний-241 – гораздо меньше замешаны в их рождении. В прошлом ученые не задумывались об этом, так как число антинейтрино, вырабатываемых в ходе распада урана-235, крайне сильно недооценивалось.

Все это, как отмечает ученый, указывает на то, что стерильных нейтрино, скорее всего, не существует, однако говорить об этом с 100% уверенностью пока нельзя. Проверить эту гипотезу, по словам Хубера, можно, используя особое ядерное топливо, высоко обогащенное ураном-235.  Если эти выводы подтвердятся, то физикам придется искать какие-то новые объяснения тому, почему нейтрино обладают ненулевой массой за пределами Стандартной модели мира частиц.

Источник

Ультрафиолетовое излучение Солнца способствовало зарождению жизни на Земле

Высокоэнергетическое, ультрафиолетовое излучение, идущее от Солнца, как известно, представляет угрозу для всего живого на нашей планете, однако эта энергия, излучаемая нашей звездой, сыграла важную роль в развитии жизни на Земле.

Прежде чем на Земле появилась жизнь излучение, идущее от Солнца, было основным источником энергии на нашей планете, так же как и сегодня. В этом бедном кислородом, пребиотическом мире солнечная энергия могла дать толчок к трансформации простых органических молекул в более сложные соединения, которые могли быть в дальнейшем использованы в качестве «строительных кирпичиков» для биологических молекул и живых организмов.

В новой работе, опубликованной двумя авторами из Колорадского университета в Боулдере, США, оценивается роль УФ-излучения в формировании пребиотических молекул на основе анализа литературных источников по этой теме.

Недостаток кислорода в атмосфере ранней Земли подразумевает также недостаток озона, который является естественным фильтром, задерживающим УФ-излучение, идущее от Солнца. Поэтому на ранней Земле УФ-излучение играло значительно большую роль, чем сегодня. Особый интерес у авторов статьи вызвала группа соединений, называемых оксокислотами. Типичным примером оксокислоты является пировиноградная кислота. При растворении в воде с последующим воздействием УФ-излучением пировиноградная кислота трансформируется с повышенным выходом в более крупные молекулы в условиях низкого парциального давления кислорода в атмосфере.

По типу трансформаций пировиноградной кислоты происходит укрупнение молекул другой оксокислоты, 2-оксооктановой кислоты, которая представляет особый интерес, поскольку является примером простого липида и, вероятно, связана с пребиотическими молекулами. В результате димеризации 2-оксооктановой кислоты образуется дигексил винная кислота, которая представляет собой соединение с двумя алкильными цепочками и близко напоминает липиды, входящие в состав клетки, которые также имеют два алкильных «хвоста». Дигексил винная кислота почти не поглощает в УФ-области, поэтому является соединением, относительно устойчивым в условиях облучения к дальнейшим превращениям.

Работа опубликована в журнале Astrobiology Magazine; главный автор Ребекка Рапф (Rebecca Rapf).

Источник

Астероид пройдет на безопасном расстоянии от Земли 19 апреля

Относительно крупный околоземный астероид, открытый примерно три года назад, пройдет мимо Земли 19 апреля на безопасном расстоянии, составляющем порядка 1,8 миллиона километров, что примерно эквивалентно 4,6 расстояния от Земли до Луны. Хотя вероятность столкновения этого астероида с нашей планетой крайне низкая, тем не менее это прохождение станет самым близким подходом астероида такого размера к Земле.

Этот астероид, известный как 2014 JO25, был открыт в мае 2014 г. астрономами обзора неба Catalina Sky Survey – проекта, являющегося частью программы НАСА NEO Observations Program. Недавние измерения, выполненные при помощи миссии НАСА NEOWISE, указывают на то, что размер астероида составляет около 650 метров, а отражательная способность поверхности примерно в два раза превышает отражательную способность поверхности Луны. В настоящее время информации о физических свойствах этого объекта имеется немного, хотя его траектория хорошо изучена.

Этот астероид приблизится к Земле со стороны Солнца и станет различим в ночном небе после 19 апреля. Ожидается, что яркость его достигнет 11-й величины, и этот космический камень можно будет разглядеть при помощи небольших оптических телескопов в течение одной-двух ночей, после чего он растворится в темноте неба, поскольку астероид стремительно удаляется от нашей планеты.

 

Источник

Толщина атмосферы Цереры связана с солнечной активностью

Ученые уже давно предполагали, что Церера может иметь очень тонкую, то появляющуюся, то пропадающую атмосферу, однако загадкой оставались происхождение этой атмосферы и её неустойчивый характер. Теперь исследователи выяснили, что эта неустойчивая атмосфера, скорее, связана с активностью Солнца, чем с расстоянием от Цереры до нашей звезды.

«Мы считаем, что наличие у Цереры появляющейся лишь иногда атмосферы связано с активностью Солнца», - сказала Михаэлла Вилларил (Michaela Villarreal) из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, США, главный автор нового исследования.

Церера является крупнейшим объектом астероидного пояса, расположенного между орбитами Марса и Юпитера. Когда высокоэнергетические частицы, идущие со стороны Солнца, бомбардируют лед, находящийся на поверхности Цереры и неглубоко под её поверхностью, то они передают в результате такого столкновения энергию молекулам воды. Это приводит к высвобождению молекул воды с поверхности карликовой планеты и формировании вокруг неё тонкой, неустойчивой атмосферы.

Неустойчивость атмосферы Цереры делает её похожей на атмосферу кометы, увеличивающей толщину во много раз при прохождении кометы мимо Солнца. Однако в своем новом исследовании Вилларил и её коллеги показывают, что корреляция между расстоянием от Цереры до Солнца с толщиной неустойчивой атмосферы этой карликовой планеты недостаточно тесная. Куда более тесной является связь толщины этой атмосферы с уровнем высокоэнергетических протонов, испускаемых Солнцем. Наблюдательные данные, свидетельствующие об отсутствии атмосферы у Цереры находятся в хорошем соответствии с более низкими концентрациями этих высокоэнергетических солнечных частиц, показывают исследователи.

Работа вышла в журнале Astrophysical Journal.

Источник

Впервые обнаружена атмосфера вокруг каменистой экзопланеты земного типа

Астрономы обнаружили атмосферу вокруг суперземли GJ 1132b. Это открытие ознаменовало первое обнаружение атмосферы вокруг суперземли небольшой массы, планеты, наиболее близкой к Земле по размерам и массе из всех известных ученым на сегодняшний день экзопланет. Таким образом, сделан важный новый шаг на пути к обнаружению жизни на экзопланете. Эта исследовательская группа, включающая астрономов из Института астрономии общества Макса Планка, Германия, использовала телескоп 2,2-метровый телескоп ESO/MPG, расположенный в Чили, и измерила с его помощью легкий спад яркости, обусловленный прохождением планеты перед диском звезды и поглощением её атмосферой части звездного света.

Наблюдаемая исследователями, возглавляемыми Джоном Саусвортом (John Southworth) из Кильского университета, Соединенное королевство, планета GJ 1132b обращается вокруг красного карлика GJ 1132, лежащего в направлении созвездия Паруса южного неба, на расстоянии 39 световых лет от нас. Масса планеты составляет 1,6 массы Земли.

Команда Саусворта при помощи устройства получения изображений GROND, установленного на 2,2-метровом телескопе ESO/MPG, наблюдала планету GJ 1132b в семи различных полосах электромагнитного спектра. GJ 1132b является транзитной планетой: при наблюдениях с Земли она проходит прямо перед родительской звездой каждые 1,6 суток, блокируя часть звездного света.

Размер звезд, подобных GJ 1132, хорошо известен ученым по моделям звезд. Рассчитав, какая часть звездного света блокируется планетой при её прохождении перед диском светила, ученые смогли определить размер планеты – который составил 1,4 размера Земли. Кроме того, эти новые наблюдения показали, что размер планеты оказался увеличенным при наблюдениях в одном конкретном диапазоне – в инфракрасном свете. Это указывает на присутствие вокруг планеты атмосферы, которая поглощает энергию, испускаемую звездой, именно в этом диапазоне спектра, но пропускает все лучи с другими длинами волн. Затем исследователи смоделировали возможные варианты газовых оболочек планеты и выяснили, что наблюдения лучше всего согласуются с атмосферой, богатой водой и метаном.

Исследование вышло в журнале Astronomical Journal.

Источник

Древние тексты рассказали об истории солнечной активности

Ледники и древние горные породы могут рассказать о древних погоде и климате, однако астрономические явления – такие как солнечные вспышки или полярные сияния – почти не оставляют следов в окружающей среде, да и те следы, которые все же остаются, не обладают специфичностью. Так как же ученым фиксировать древние астрономические события?

В новом исследовании, объединившем «технарей и гуманитариев», группа японских исследователей из Киотского университета, а также Национального института полярных исследований (National Institute of Polar Research, NIPR) и Национального института японской литературы использовали исторические документы для датировки наблюдавшихся в древности проявлений солнечной активности.

Магнитные бури, которые были зарегистрированы через наблюдения полярных сияний, фигурируют в литературных произведениях Мейгетсуки («Записки чистой Луны», примерно 1180-1241 гг.) Фудзивары Тэйки, Япония, и Song Shi («Книга Сун», 1343 г.), написанной в Китае. Эти упоминания дали исследователям возможность восстановить хронологию древних астрономических событий.

«Впервые длительные полярные сияния, то есть такие полярные сияния, которые наблюдались в течение двух и более ночей на одной неделе, были зафиксированы 21-23 февраля 1204 г. в Мейгетсуки, - сказал главный автор нового исследования Рюхо Катаока (Ryuho Kataoka) из NIPR. – В то же время в Книге Сун имеются упоминания о крупном солнечном пятне, наблюдавшемся 21-го числа».

На следующем этапе исследования авторы работы тщательно изучили возможные упоминания астрономических событий в Книге Сун за 900-1200 гг. и обнаружили примерно 10 длительных полярных сияний. Сравнение этих находок с результатами радиоизотопного анализа годичных колец деревьев показало сниженные количества углерода-14 в этот исторический период – что подтверждает высокую солнечную активность в это время.

Исследование вышло в журнале Space Weather.

Источник