Реальное фото молекулы, сделанное атомно-силовым микроскопом IBM в Цюрихе.

На фото - молекула вещества пентацен (C22H14), состоящая из пяты выстроенных в линию бензольных колец.

Для того, чтобы получить изображение молекулы, учёным пришлось охладить вещество до 5 градусов Кельвина (всего на 5 градусов выше абсолютного нуля) и обеспечить сверхвысокий вакуум.

В России успешно провели огневые стендовые испытания ракетного двигателя РД-171МВ. Этот двигатель должен стать самым мощным жидкостным ракетным двигателем в мире.

​Задумывались ли вы о физике формирования морозных узоров на окнах?

В первом приближении всё понятно: снаружи холодно, внутри тепло; стекло, охлаждаемое снаружи и нагреваемое изнутри, имеет промежуточную температуру. Если она ниже нуля, то водяной пар из комнатного воздуха конденсируется и замерзает.

Но почему стекло покрывается именно узорами, а не просто равномерной коркой льда?

Дело в том, что кристаллизация происходит не абы как. Начинается она на различных дефектах на поверхности: сколах, трещинках, пылинках и так далее. Именно здесь начинают расти отдельные ледяные кристаллики, которые, в свою очередь, также становятся центрами кристаллизации. Это похоже на то, как формируется ветвь растения: почка, побег, веточка, следующая почка и так далее. Так и образуется древообразный узор.

Выделяют два основных вида узоров на стекле: это дендриты, более походящие на лиственные растения, и трихиты - узоры из палочек, более напоминающе еловые ветки.

Дендриты (как на картинке) образуются при температурах внутренней поверхности стекла от 0 до -6 градусов Цельсия. При таких температурах водяной пар сначала конденсируется в жидкое состояние, и уже потом замерзает. Из-за этого узоры более "мягкие", волнистые. По той же причине сильнее всего покрыта узорами нижняя часть окна: туда стягивает воду сила гравитации.

Если же температуры ниже, то вода кристаллизуется непосредственно из пара (этот процесс называется десублимация). В результате образуются более резкие линии: "ветка" обычно соответствует трещинам и другим дефектам стекла, по бокам от неё отходят "иголки" в местах, где остаются свободные связи у базовых шестигранных кристаллов.

И да. Ледяные узоры проще всего образуются на не очень чистых и не очень новых окнах. С другой стороны, при слишком большой влажности в помещении они не образуются вообще: льда будет слишком много для того, чтобы выделился какой-то чёткий рисунок.

Кстати, существуют методики обработки стекла, использующие тот же принцип. На стекло в виде капелек напыляют специальный состав, который затем смерзается в виде узора. Потом состав удаляют, удаляя вместе с ним и часть верхнего слоя стекла. Получается тот же узор, но видимый уже и без мороза.

Больше узоров на стекле - ниже.

​На фото - изображение звезды класса HL Тельца. Точнее, того, что очень скоро станет звездой HL Тельца, а пока является зародышем звезды: тем, что астрономы называют (так уж совпало) объектами типа T Тельца.

Эти объекты являют собой финальную стадию "эмбрионального развития" звезды: гравитационное сжатие уже превратило газовое облако в плотный шар раскалённой плазмы, однако в результате сжатия его недра пока ещё не нагрелись до того состояния, чтобы в них могли начаться термоядерные реакции.

Объекты типа Т Тельца (иногда для простоты их всё-таки называют звёздами типа Т Тельца) называются так в честь первой звезды этого типа, открытой ещё в 1854 году.

Звёзды типа Т Тельца отличаются сравнительно большой яркостью (относительно других звёзд той же массы), и меньшей цветовой температурой (они более красные), что вызвано тем, что их сжатие ещё не завершилось.

Кроме того, они почти всегда окружены так называемым протопланетным диском, напоминающим кольца Сатурна: в будущем часть вещества этого диска поглотится звездой, часть - развеется в окружающем пространстве под действием излучения звезды, а часть сформирует планеты, астероиды и прочее "население" звёздной системы.

Щели в протопланетном диске, вероятно, указывают на то, что вокруг звезды HL Тельца уже формируются массивные планеты, "выметающие" вещество вдоль орбит своего вращения.

Иллюстрация - адаптированное изображение массива радиотелескопов ALMA.

​Берегите себя и свои нервы, дорогие читатели!

Статья об исследованиях электромагнитного излучения экзопланет, в частности, в системах Тау Волопаса каким-то образом навела журналистов на мысль о том, что на этих планетах может существовать жизнь.

Ну, логика журналистов понятна: раз мы поймали радиосигнал, то там есть и кто-то с радиопередатчиком, да?

На самом деле нет. Любой, кто не поленится открыть статью, прочтёт, что полученные "радиосигналы" являются т.н. аврориальным излучением - естественным излучением всех планет с собственным магнитным полем. В Солнечной системе оно наблюдается, например, Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Никаких выводов о наличии или отсутствии жизни вообще, и тем более разумной жизни, на этом основании делать нельзя, и авторы статьи его делать и не пытаются: несложно убедиться, что слово "жизнь" в статье не фигурирует вообще.

Стоит добавить, что речь идёт о массивном (втрое больше Юпитера) горячем газовом гиганте. Большинство учёных склоняется к мысли о том, что существование жизни на таких планетах невозможно (хотя есть и иные мнения).

Заголовки типа "астрономы поймали радиосигнал с далёкой планеты" оставляем на совести журналистов. Разница между "сигналом", т.е. некоей закодированной информацией, и просто излучением вследствие естественных процессов, по идее должна быть очевидной даже не слишком подкованным в физике представителям журналистского цеха.

В дополнение к предыдущему материалу - полярное (аврориальное) свечение Юпитера.

​Почему жидкость, вытекающая из сосуда под действием силы тяжести, образует воронку, которую мы, к примеру, регулярно наблюдаем при опустошении ванной?

Нередко можно услышать, что, мол, поток жидкости закручивает сила Кориолиса, возникающая из-за вращения Земли. Именно поэтому, говорят сторонники такой теории, в северном полушарии жидкость всегда будет закручиваться против часовой стрелки, а в южном - в обратном направлении. Это простое, но неверное объяснение.

Дело в том, что если аккуратно посчитать параметры такой системы, например, оценить так называемое число Россби, то мы увидим, что влияние силы Кориолиса невелико и не может привести к возникновению ярко выраженной воронки.

В большинстве реальных опытов образование воронки обусловлено другими причинами - в частности, законом сохранения момента импульса. В толще любой жидкости почти всегда имеются некие слабые вихревые возмущения (возникающие при наливании воды в сосуд, выдёргивании пробки и т.п., обусловленные геометрией сосуда и дефектами на его поверхности, созданными в том числе и при предыдущих актах его опустошения). По мере того, как вода подходит к сливному отверстию, радиус вращения уменьшается, а значит, скорость должна увеличиваться.

В этой ситуации несложно добиться появления в северном полушарии воронки, крутящейся по часовой стрелке и наоборот. Или даже создать ситуацию, когда воронка сама будет менять направление вращения по мере понижения уровня жидкости.

Но что если мы создадим условия, в которых все "скрытые движения" жидкости будут исключены? Скажем, мы возьмём специально подготовленный очень гладкий сосуд, дадим налитой в него воде хорошенько отстояться и т.п.:? В этом случае мы, действительно, почти всегда будем наблюдать "кориолисово" направление закручивания воронки. Однако сила кориолиса здесь будет играть роль инициатора закручивания воронки, определяющего направление вращения, но не главного механизма её образования.

Таковым в современной физике является свойство вязкой жидкости при некоторых параметрах течения оказываться неустойчивой по отношению к вихревым возмущениям: раз возникнув (или под действием кориолисовой силы, или просто в результате случайной флуктуации), эти возмущения будут не гаситься за счёт вязкости жидкости, а, наоборот, усиливаться. Так и возникают "вихри в ванной".

Кстати, подобные воронки очень нелюбимы проектировщиками различных гидродинамических систем. Очевидно, что на образование воронки тратится часть кинетической энергии вытекающей жидкости, из-за чего собственно её вытекание замедляется. На практике это затрудняет переливание жидкости из одного сосуда в другой, замедляет его, вызывая, к примеру, повышенное расходование ресурса работы насосов и так далее.

Прямая трансляция великого сближения Юпитера и Сатурна: в пике сближения расстояние между планетами составит всего 0.1 градуса и они практически сольются в один яркий объект.

На самом деле они, конечно, не столкнутся, между ними всё ещё будет огромное расстояние. Просто с Земли они окажутся видны в одном и том же направлении.

Подобное событие последний раз наблюдалось в Средневековье в 1226 году. Следующее подобное событие жители Земли смогут увидеть в 2080 году, а последующее в 2400 году.

К сожалению, в Одессе пасмурно, да и вообще Юпитер и Сатурн уже зашли за горизонт.

Но понаблюдать за явлением можно, например, онлайн! Для желающих - вот ссылка: https://www.youtube.com/watch?v=glhB1lsfcVs&ab_channel=CosmoSapiens

Что такое полярное (северное) сияние, почему оно видно только в полярных областях и почему оно именно таких цветов? Попробуем разобраться.

В целом полярное сияние - это люминисценция атмосферы при прохождении сквозь неё высокоэнергетичных (проще говоря, быстрых) заряженных частиц - протонов и электронов. Эти частицы извергаются Солнцем и долетают до нашей Земли - их поток ещё называют солнечным ветром. Пролетая через атмосферу, частицы солнечного ветра сталкиваются с молекулами воздуха, переводя их атомы в возбуждённое состояние. Через некоторое время возбуждённые атомы "успокаиваются", излучая переданную им энергию в виде электромагнитного излучения - света.

Молекулы земной атмосферы - это в первую очередь азот и кислород. Именно поэтому основными цветами северного сияния являются зелёный (линии излучения азота на 558 нанометра и кислорода на 523 нанометра), сине-фиолетовый (линия излучения азота на 438 нанометра) и красный (линии излучения кислорода на 630 и 636 нанометра).

Но почему полярные сияния видны лишь у полюсов? Дело в том, что до земли доходит лишь незначительная часть солнечного ветра: большая часть высокоэнергетических частиц отражается магнитным полем Земли. Но в полярных областях в магнитосфере существуют как бы прорехи - так называемые каспы, через которые заряженные частицы всё-таки могут проникать в атмосферу и ионизировать молекулы воздуха.

Кстати, в ходе полярных сияний выделяется довольно большое количество энергии, сравнимое со взрывом атомной бомбы в десятки или даже сотни килотонн! К счастью, эта энергия распределена по значительному пространству и выделяется в сравнительно безопасном виде. Так что пока от северных сияний никто не пострадал.

Ниже приложу больше фото интересных северных сияний.