Вселенная Атомов
517 subscribers
664 photos
90 videos
664 links
Вселенная атомов, атом во вселенной.

На канале публикуются заметки по различным направлениям естественных наук, их истории и персоналиям. Проникнись духом науки!

Наш чат: t.me/spacegateway
Download Telegram
Новости науки. Новый способ измерения расстояния до звезд придумали астрофизики из EPFL — с использованием того, что сами они называют "звездной музыкой".

Способ чем-то похож на определение расстояния до цефеид. Напомню, что цефеиды это переменные звезды, яркость которых колеблется по синусоиде с периодом в несколько дней, а сам этот период очень хорошо связан со светимостью звезды. Определив период, мы узнаем светимость, а сравнив светимость с видимой яркостью — можем рассчитать, как делако звезда находится от нас. Сложность здесь, однако, в том, что работает это только для очень специфического вида звезд.

Новый метод гораздо более тонок, он заключается в измерении паттернов сейсмической активности звезды. Было установлено, что характер того, как распространяются сейсмические волны (грубо говоря, звук) внутри звезд, хорошо коррелирует с их размером и температурой (или спектральным классом). Таким образом, измеряя спектр звуковых колебаний, производимых звездой, можно узнать ее размер, а из размера рассчитать светимость. Ну а дальше все, как у цефеид.

Хотя такие измерения гораздо более трудоемки — сейсмические колебаная во много-много раз меньше колоссальной переменности цефеид — метод этот применим (или может стать применимым в будущем) к практически любым видам звезд. В тестовых измерениях, ученые уже сумели определить расстояния до звезд, находящихся в 15 000 световых лет от нас. Это далеко. Для сравнения, самый распространенный метод определения расстояния до звезд с помощью параллакса на таких расстояниях работает только с довольно высокой погрешностью в несколько десятков процентов.

Ну а следующее поколение космических телескопов, например TESS и PLATO должны позволить нам измерять сейсмическую активность звезд еще точнее, а это значит, что мы сможем еще лучше узнавать, где они находятся.

Статья опубликована в Astronomy and Astrophysics 25 августа 2023 года.

Что думаете?

#news
Новости науки. Множество методов изобрели ученые, чтобы узнавать, какие события происходили в далеком прошлом. На слуху методы радиоизотопного анализа, позволяющие датировать образцы по содержащимся в них радиоактивным веществам. Есть, однако, и не такие популярные, но от этого не менее интересные методики. К примеру, палеомагнетизм и археомагнетизм. Когда образуется горная порода, содержащая магнитные вещества (железо, кобальт, никель), — к примеру, при застывании лавы — магнитные моменты в веществе ориентируются в соответствии с направление и величиной магнитного поля планеты на момент формирования. Соответственно, если мы находим комплекс горных пород, содержащих железо и образовавшихся в разное время, то, измерив их магнетизм, можем сказать, как менялось магнитное поле Земли многие тысячи или миллионы лет назад. Это палеомагнитезм. Археомагнетизм — то же самое, но изучаются человеческие изделия. Например, глиняные кирпичи.

Когда древние месопотамцы изготавливали кирпичи, то помечали каждый клеймом с именем правившего тогда царя. По этим данным можно примерно сообразить, когда каждый кирпич был изготовлен. Международная группа археологов отыскала где-то 32 месопотамских кирпича из разных периодов между третьим и первым тысячелетиями до н.э., отколола от каждого крохотный кусочек (больше нельзя — ценнейшее культурное наследие) и изучила собственное магнитное поле получившихся образцов. Более того, кирпичные магнитные данные были сравнены со сведениями от коллег-пелеомагнетологов.

Выяснилось то, что все и так прекрасно знали, — что в период между 1050 и 550 годами до н.э. наблюдалась так называемая Ливантская магнитная аномалия железного века (Levantine Iron Age geomagnetic Anomaly, LIAA) — загадочное краткосрочное повышение магнитного поля планеты. Ну, это уже само по себе ценно, когда удается подтвердить старые результаты. Но в этот раз ученым удалось заметить и кое-что еще: между примерно 604 и 562 гг, во время правления вавилонского царя Навуходоносора II, происходили еще более краткосрочные и драматические флуктуации магнитного поля. Почему это происходило, мы, само собой, сказать не сможем. Вероятно, никогда.

Результаты исследования, как сказал бы ведьмак Геральт, — обоюдоострый меч. С одной стороны, мы получили более подробные сведения о магнитном поле планеты, а с другой — по сравнительным данным от палеомагнетизма — смогли уточнить годы правления древних царей. Круто?

Статья опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences 19 декабря 2023 года.

Что думаете?

#news
Новости науки. Мы привыкли представлять себе Нептун, как насыщенный синевой шар, а Уран гораздо менее контрастным и по оттенку ближе к зеленому. Ученым, изучающим эти планеты, давно известно, что они совершенно не такие. Дело в том, что единственный аппарат, которому довелось сфотографировать эти планеты вблизи — Вояджер 2 — был оснащен только монохромной камерой, а цвета определялись с помощью наложения различных фильтров. Несколько таких отфильтрованных изображений складывались в композитный снимок, цвет которого зависел от балансировки отдельных диапазонов. Так, Нептун был совершенно сознательно сделан более насыщенным, чтобы подстветить детали планеты.

Но как эти планеты выглядят на самом деле? Восстановить естественные цвета, вообще говоря, не такая уж тривиальная задача. Ученые из Университета Оксфорда, озаботившись данной проблемой, использовали данные спектрографов телескопа Хаббла и Очень большого телескопа в Чили. Их приборы позволяют увидеть натуральнный оттенок Урана и Нептуна, но, естественно, далеко не в таком высоком разрешении, как снимки Вояджера. Однако, по их данным ребятам удалось определить правильный баланс цветов и обработать сырые снимки заново с правильными весами.

Выяснилось, что Уран и Нептун внешне почти одинаковы — очень бледные и лишенные особых деталей зеленоватые шары. Похвалим же ученых за то, что благодаря им космос стал чуточку скучнее.

Статья опубликована в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 12 сентября 2023 года.

Что думаете?

#news
Новости науки. Из чего состоят облака Венеры? Известно, что они в основном содержат серную кислоту, воду, хлор и железо. Однако в них присутствует и что-то ещё, давно не дающее покоя исследователям нашей планетарной соседки. До сих пор не идентифицированное вещество присутствует в венерианских облаках и хорошо заметно в ультрафиолетовом диапазоне в виде характерных пятен и полос.

И вот намедни ученым из Кембриджа наконец удалось разгадать загадку облачной субстанции. Оказалось, что это смесь из двух минералов — сложного сульфата ромбоклаза и чуть более простого, но то же сульфата — сульфата железа.

Обнаружить их было непросто. Ученым пришлось перепробовать множество комбинаций из минералов, устойчивых к едкому венерианскому климату. В своей лаборатории они создали камеру с атмосферой, близкой к венерианской, облучали ее "солнечным" светом и запускали туда вещества-кандидаты. Используя спектр поглощения ультрафиолетового излучения, после множества попыток наконец-то удалось сузить количество соискателей до двух вышеназванных, спектр которых совпал с искомым. По-видимому, эти минералы присутствуют в атмосфере в виде взвеси частиц, поднимаемых с поверхности сильными ветрами, характерными для этой планеты.

Исследование опубликовано в Science Advances 3 января 2024 года.

Что думаете?

#news
Новости науки. Самые большие (как по площади, так и по высоте) горы на нашей планете — Тибетское нагорье — сформировались, когда не соблюдающая скоростного режима Индийская тектоническая плита впечаталась в Евразийскую плиту около 60 миллионов лет назад. Волею судеб, Индия стала подминаться под Евразию, а Евразии, соответственно, пришлось немного (всего на восемь километров) приподняться. Долгое время понимание геологами данного процесса этим и ограничивалось.

Однако в недавнем исследовании ученым из США и Китая удалось с помощью подробного анализа тектонических данных и тщательного моделирования выяснить некоторые подробности процесса столкновения двух тектонических плит, которые оказались довольно интересными.

Выяснилось, что Евразия не просто подминает Индийскую плиту, но разрезает ее пополам в горизонтальной плоскости. При этом нижняя часть, состоящая из более тяжелых пород, постепенно опускается глубже в раскаленную мантию, а более легкая верхняя половина продолжает движение напосредственно под поверхностью Евразии. Процесс этот очень неравномерный. Где-то нижняя кора Индии разрушается быстро, а где-то остается почти нетронутой.

С какой бы скоростью эти ужасы ни происходили, в ближайшие миллионы лет опасаться нечего. Однако исследование несомненно обогатит наше понимание геологических процессов и поможет лучше предсказывать всякие нехорошие события.

Статья пока что доступна лишь в препринте ESS Open Archive.

Что думаете?

#news
Новости науки. Намедни обсуждали, что если включать цветочкам различные музыкальные композиции (лучше классику, само собой), то их темп развития и здоровье ускоряются, а музыкальный вкус улучшается. Оказывается, справедливо это не только для растений, но и для других классов живых организмов.

Ученые из Австралии изучили, что происходит, если воздействовать звуком на почвенные грибы, а именно на Trichoderma harzianum, и обнаружили, что постоянное присутствие звука с частотой 8 кГц и громкостью 80 дБ положительно влияет на увеличение биомассы и споровую активность гриба. Гриб этот, надо сказать, хороший и способствует здоровью почвы, так что никаких преступлений ученые не совершили.

Почему так происходит, не совсем понятно, однако у исследователей есть гипотеза! Они считают, что данные грибы умеют каким-то образом преобразовывать энергию звука в электрические импульсы, помогающие им в жизнедеятельности.

Кстати, кроме грибов ученые также помещали в почву обычные чайные пакетики и тоже наблюдали более высокий темп их разложения (забавно, что чайные пакетики достаточно часто используются в подобных исследованиях). Так что, по всей видимости, и на бактерии в почве звуки оказывают благоприятное воздействие.

Если кого-то интересует не только радость познания природы, но и практические применения открытий, то данное исследование может помочь восстанавливать здоровье почвы сельскохозяйственных угодий, значительная часть которых поверждена из-за интенсивного использования.

Препринт статьи доступен по ссылке вот тут — тыц.

Что думаете?

#news
Новости науки. В Солнечной системе появился еще один океан, самый маленький. Вернее, появился он давно, но мы только что о нем узнали. Принадлежит он небольшому спутнику Сатурна — Мимасу — с диаметром всего 400 км.

Мы примерно представляем себе, как должны выглядеть небесные тела, у которых есть подповерхностный океан. И несколько таких тел (Энцелад, Европа, Ганимед) нам известны. И Мимас на них вот вообще не похож. Однако в его движении по орбите наблюдаются некоторые неоднородности, которые свидетельсвуют о том, что что-то здесь не так. Это небольшие либрации оси вращения спутника, а также необычно большая прецессия его орбиты. Раньше считалось, что вызывается такое поведение тем, что ядро Мимаса имеет вытянутую эллиптическую форму. Но, проведя тщательные измерения параметров орбиты и моделирование, гипотеза о вытянутости ядра была отброшена, и осталось только одно объяснение — подледный океан.

Почему же тогда Мимас совсем не выглядит, как спутник с подледным океаном? У него испещренная кратерами, очень неровная поверхность, что весьма нехарактерно для таких тел. Ученые пришли к выводу, что причина в том, что океан возник очень недавно по космическим меркам — всего от 5 до 15 миллионов лет назад, и поверхность спутника еще не успела перестроиться. Причиной, спровоцировавшей образование океана, стало изменение орбиты тела из-за взаимодействия с соседями — Энцеладом и Тефией. Орбита спутника, которая раньше была почти круглой, вытянулась в эллиптическую, что приводит к большим деформациям при движении вокруг гиганта и разогреву недр тела.

Ученым даже удалось выяснить, на какой глубине океан начинается. Толщина поверхностной корки льда составляет примерно 20-30 км.

Учитывая, что океан очень молодой, изучать его особенно интересно, ведь мы имеем возможность понаблюдать критическую перестройку структуры небесного тела в зародыше.

Исследование опубликовано в Nature 7 февраля 2024 года.

Что думаете?

#news
Новости науки философии(?). Экспериментальный философ (кек) из Университета Аризоны запустил забавный эксперимент. Он установил "тысячелетнюю камеру" с видом на горный пустынный ландшафт. Задумка в том, чтобы провести непрерывную экспозицию в течение следующей тысячи лет и посмотреть, что получилось в 31 веке. По словам философа, мы совсем не задумываемся о долгосрочной перспективе, и его проект призван напоминать нам делать это почаще.

Интересно устройство камеры, ведь для обеспечения такой длинной выдержки нужны совершенно особенные и особенно долговечные материалы. Камера отбирает совсем немного света через небольшой пинхол. Далее свет проходит через слой золотой фольги, призванной дополнительно ослабить световой поток, а затем попадает на поверхность, обработанную красителем мареной. Естественно, никто в жизни не делал подобных камер, и удастся ли получить хоть какое-то изображение, совершенно не ясно. Узнаем в 31 веке.

Что думаете?

#news
Новости науки. Когда неосторожная звезда осмеливается слишком близко подлететь к сверхмассивной черной дыре, может произойти то, что астрономы называют событием приливного разрушения, — колоссальное гравитационное воздействие черной дыры разрывает звезду на части, звезда при этом спагеттифицируется, а в окружающую вселенную выделяется колоссальное количество энергии, как бы предупреждая окружающие звезды держаться от этого здоровяка подальше.

До сегодняшнего дня астрономы смогли пронаблюдать около десятка подтвержденных событий приливного разрушения, большинство из которых были обнаружены по сильным вспышкам в оптическом и рентгеновском диапазонах.

Свежие результаты, опубликованные астрономами из MIT, позволили добавить аж целых 18 новых позиций в список скушанных звезд. Ученые обнаружили, что многие события приливного разрушения остаются скрытыми, так как облака межзвездного газа, в изобилии присутствующие во многих галактиках, умеют хорошо поглощать как раз те диапазоны оптического и рентгеновского излучения, в которых трапеза черных дыр наиболее заметна. Чтобы обойти это ограничение, астрономы испробовали новый диапазон — инфракрасный — и действительно, обнаружилось, что и в нем можно увидеть следы приливного разрушения.

Набросав новый алгоритм обнаружения, ученые проанализировали архивные данные инфракрасных обсерваторий и нашли множество ранее незамеченных событий, и в частности, самое близкое из обнаруженных — в галактике NGC 7392, всего в 137 миллионах световых лет от нас.

Результаты показывают, что приливные разрушения происходят гораздо чаще, чем считалось ранее, просто искать надо лучше.

Новое открытие также помогло решить "проблему пропавшей энергии" — наблюдаемая энергия событий приливного разрушения оказывалась меньше теоретических предсказаний. Теперь ясно, что ответственность за это несет космическая пыль.

Статья опубликована в The Astrophysical Journal 29 января 2024 года.

Что думаете?

#news
Новости науки. Возрадуемся, ибо нам удалось еще немножко уменьшить наше понимание вселенной!

Уже довольно давно никто не понимает, что такое темная материя и темная энергия, которые в совокупности составляют примерно 96% энергии вселенной. А раз так, то мыслители всех мастей пытаются не только лишь их понять (безуспешно), но и придумывают всякие альтернативные гипотезы, позволившие бы совсем отказаться от этих двух субстанций. До сей поры все предложенные альтернативные объяснения либо отвергались сразу, либо просто не завоевывали популярности. Однако отважные ученые продолжают рисковать своей научной репутацией и придумывать новые!

Вот и некто Ражендра Гупта из Университета Оттавы предложил модель, которая позволяет полностью отказаться от темной энергии и темной материи. Он комбинирует две ранее уже существовавшие гипотезы — гипотезу стареющего света, согласно которой, характеристики световой волны медленно меняются по мере его движения в космосе в течение миллиардов лет; и гипотезу ковариационных констант связи (ССС), гласящую, что характеристики фундаментальных взаимодействий тоже дрейфуют со временем. Обе эти гипотезы по отдельности ранее уже опровергались, так как содержат всякого рода нестыковки. По-видимому, автору удалось скомбинировать их так, чтобы эти нестыковки устранить (в дебри математики я, конечно, не полезу), да еще и опубликовать свою теорию в престижном журнале. Например, в рамках его модели вселенной не 13, а 26 миллиардов лет, а наблюдаемый возраст и ускоренное расширение вселенной объясняются именно тем, что раньше физические константы были иными. Автор также апеллирует к наблюдению ранних галактик, якобы подтверждающим его выводы.

Что ж, лично мне обе эти гипотезы кажутся достаточно красивыми, а в их достоверности пусть разбираются соответствующие теоретики. Пошатнет ли эта работа текущую космологическую парадигму или пополнит стопочку статей неудавшихся альтернативных теорий, покажет время и последующие исследования.

Работа опубликована в The Astrophysical Journal 15 марта 2024 года.

Что думаете?

#news