В океанах спутника Юпитера нашли много кислорода

Американский астроном установил, что на спутнике Юпитера Европе содержится намного больше кислорода, чем считалось до сих пор. Ученый выступил с докладом о своем открытии на 41-й встрече отделения по изучению планет американского астрономического общества. Коротко о работе пишет портал Space.com. Европа - шестой спутник Юпитера - является одной из крупнейших лун в Солнечной системе. Поверхность Европы покрыта толстым слоем льда. Большое количество данных указывают, что подо льдом на глубине нескольких километров скрыт водный океан. Некоторые оценки предполагают, что в нем содержится больше воды, чем во всех земных океанах. В воде подледного океана содержится растворенный кислород. Этот элемент образуется на поверхности луны под воздействием частиц солнечного ветра и попадает в океан в результате геологических процессов. Чтобы оценить, сколько кислорода оказывается под поверхностью спутника, автор новой работы определял влияние некоторых из них. Ученый рассматривал постепенное накопление свежего льда на поверхности, образование трещин, которые заполняются этим льдом, и разрушение некоторых участков поверхностного слоя (постепенно они заменяются на новые). В своей работе исследователь использовал существующие оценки интенсивности образования кислорода на поверхности. Он заключил, что интенсивность поступления этого элемента в воды океана чрезвычайно высока. По мнению ученого, через несколько миллионов лет концентрация кислорода в подледном океане Европы превысит его концентрацию в земных океанах. Кислород является элементом, необходимым для существования большинства форм земных организмов (для некоторых живых существ O 2 токсичен, а часть обитателей планеты к нему "равнодушна"). Содержание этого элемента в водах Европы достаточно для поддержания существования не только одноклеточных, но и более крупных форм. Благодаря своим "перспективным" характеристикам, Европа стала целью для ближайшей межпланетной миссии , организуемой Европейским и Американскими космическими агентствами. Недавно группа ученых определила наиболее пригодные для посадки космических аппаратов участки на поверхности юпитерианской луны.

Группе итальянских исследователей под руководством профессора Луиджи Гарласчелли (Luigi Garlaschelli) удалось получить в лаборатории изображение на материи, аналогичное тому, которое присутствует на Туринской плащанице, сообщает Reuters. Сами исследователи считают это очередным доказательством того, что данная реликвия является средневековой подделкой. Впервые о том, что плащаница гораздо моложе, чем принято считать, заговорили в 80-х годах прошлого века. В 1988 году три крупнейшие лаборатории в мире лаборатории провели радиоуглеродную датировку плащаницы (для этого, в частности, пришлось отрезать ее часть). Согласно результатам датирования, опубликованным в Nature , плащаница была изготовлена между 1260 и 1390 годами. Сразу после публикации выводы ученых вызвали неоднозначную реакцию. Одним из аргументов божественного происхождения плащаницы было наличие на ней изображения неизвестного происхождения. В рамках новой работы ученые из Италии задались целью воссоздать это изображение. Для этого они взяли льняной холст и обернули в него добровольца. Затем получившийся "сверток" был натерт особым ферментом, содержащим следы кислот. После этого холст искусственно состарили: его поочередно нагревали и стирали. В результате на полотне проступило изображение, аналогичное тому, которое имеется на настоящей плащанице. Сами исследователи отмечают, что вряд ли их результаты кого-то могут убедить, если этого не смог сделать "радиоуглеродный анализ в лучших лабораториях мира". Дело в том, что сразу после публикации результатов многие ученые высказали сомнение в корректности проведенной работы. В частности, отмечалось, что образцы могли быть взяты в районе полотна, который был добавлен к оригинальной плащанице в средние века. Кроме этого реликвия в прошлом пережила пожар, что, по мнению некоторых исследователей, могло добавить углерода, "омолодив" плащаницу.

Американские ученые создали миниатюрные ядерные батарейки, размер которых сравним с размером небольшой монетки. Статья ученых опубликована в журнале Journal of Applied Physics Letters and Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry , а ее краткое изложение приводится в пресс-релизе на сайте университета. По словам исследователей, схема работы устройства напоминает схему работы радиоизотопных источников энергии. В этих источниках тепловая энергия радиоактивного распада преобразуется в электрическую. В новом устройстве радиоактивный элемент размещен в жидком полупроводнике. Частицы, возникающие в результате радиоактивного распада в этом материале, приводят к появлению в полупроводнике электрического тока. По словам ученых, данная схема не является новой, однако традиционно в подобных батареях используется микроскопическая решетка из твердого полупроводника. При этом высокоэнергетические частицы, образовавшиеся при распаде, со временем разрушают решетку, снижая качество работы батареи. Жидкий полупроводник позволяет решить эту проблему - у него нет решетки, которая могла бы разрушаться. По словам исследователей, подобные миниатюрные источники энергии могут пригодиться при создании энергоемких микро- и даже наноустройств. К плюсам ядерных батарей можно отнести то, что их удельная энергоемкость в 1000000 раз превышает аналогичную характеристику современных химических батареек. Совсем недавно исследователи из европейского объединения институтов Fraunhofer-Gesellschaft создали технологию печати батарей. Эта технология позволяет получать батареи толщиной около миллиметра. Сами ученые полагают, что подобная батарейка может найти применение при создании миниатюрных электронных устройств, а также, например, поздравительных музыкальных открыток.

 

источник: lenta.ru

---

Удаленный гамма-всплеск подтвердил правоту Эйнштейна

В современной физике существует несколько теорий, описывающих "глобальную" природу различных явлений. Так, особенности поведения крупных объектов, таких как планеты, звезды и галактики, объясняет общая теория относительности. События, происходящие на уровне элементарных частиц, описывают при помощи квантовой механики. Ученые многократно предпринимали попытки объединить эти две теории с тем, чтобы результирующая теория описывала явления на всех уровнях. До сих пор ни один из вариантов такой общей теории не получил экспериментального подтверждения.

Авторы новой работы анализировали информацию, собранную телескопом "Ферми". Эта орбитальная обсерватория собирает данные об источниках гамма-излучения в космосе. Немалую часть таких источников составляют гамма-всплески - выбросы высокоэнергетического излучения, происходящие, предположительно, при коллапсе нейтронных звезд. В данном случае ученые заинтересовались гамма-всплеском GRB 090510, зафиксированным 10 мая 2009 года в галактике, которая удалена от Земли на расстояние 7,3 миллиарда световых лет.

Исследователи определяли задержку во времени пути фотонов различных энергий, испущенных во время гамма-всплеска. Корпускулярно-волновой дуализм подразумевает, что фотон одновременно является и частицей и волной. Чем выше энергия фотона, тем меньше оказывается длина волны. Сторонники некоторых теорий, объединяющих гравитацию и квантовую механику, полагают, что пространство-время не однородно, а состоит из крошечных (около 10^-35 метра) гранул. Очень короткие волны должны "спотыкаться" об эти гранулы и, соответственно, время их пути будет увеличиваться.

Новые наблюдения показали, что это предположение не подтверждается. Высокоэнергетические фотоны действительно достигли Земли позже остальных, однако длительность задержки - 0,829 секунды - недостаточна для того, чтобы подтвердить какую-либо альтернативную теорию.

Физики регулярно пытаются подтвердить или опровергнуть те или иные теории. Так, проверка "работоспособности" одной из них - так называемой Стандартной Модели - была одной из целей создания Большого адронного коллайдера. Кроме того, недавно специалисты, анализирующие данные, полученные комплексом телескопов VLBA, опубликовали доказательства, подтверждающие "работоспособность" ОТО.

Физики обнаружили "магнетричество"

Группе физиков удалось измерить заряд и ток магнитных монополей - квазичастиц, имеющих ненулевой магнитный заряд и до недавнего времени существовавших только в теории. Исследователи показали, что магнитные монополи могут двигаться так же, как "обычные" заряженные частицы. Они назвали этот феномен "магнетричество" (magnetricity). Статья авторов опубликована в журнале Nature . Коротко о работе пишет New Scientist. Существование магнитных монополей было предсказано Полем Дираком в 1930-е годы. С тех пор физики пытались обнаружить эти частицы экспериментально, однако до недавнего времени им это не удавалось. В сентябре две группы ученых заявили, что они смогли получить магнитные монополи в спиновом льду из титаната диспрозия (Dy 2 Ti 2 O 7 ). Термином "спиновой лед" обозначают вещество, в котором носители магнитного заряда организованы так же, как организованы протоны в обычном водяном льду. При температурах, близких к абсолютному нулю, спины атомов выстраиваются так, что часть из "смотрит" в одну сторону, а часть - в другую. В итоге в спиновом льду образуется заряд, не привязанного к определенному физическому носителю. Его поведение соответствует поведению предсказанного Дираком монополя. Авторы новой работы попытались определить свойства монополей в спиновом льду. Для этого они "обстреливали" их мюонами - неустойчивыми элементарными частицами. При распаде мюонов испускаются позитроны (аналог электронов, но с положительным зарядом). Траектория движения позитронов, как любых заряженных частиц, зависит от характеристик магнитного поля. По итогам экспериментов исследователи установили, что монополи в спиновом льду движутся, создавая магнитный "ток". Физики также смогли измерить магнитный заряд монополей. Полученное значение хорошо согласовывалось с теоретическими предсказаниями. Теоретически магнитные монополи могут существовать не только в спиновом льду, но также в конденсате Бозе-Эйнштейна. Работа с обоснованием этого вывода появилась в июле 2009 года. Кроме того, образование опасных для Земли магнитных монополей предсказывали противники запуска Большого адронного коллайдера.

Ученые заставили капли воды отскакивать от нового материала

В рамках работы ученые попытались воспроизвести дизайн листьев лотоса, которые, как известно, отлично отталкивают воду. Для этого исследователи взяли гофрированную кремниевую подложку и разместили на ней углеродные нанотрубки с водоотталкивающим покрытием.

Полученный материал поместили в специальную камеру, где вода свободно конденсировалась на его поверхности. При этом на образцах образовалось некоторое количество капель, среди которых мелкие почти полностью отсутствовали.

Чтобы выяснить, куда делись мелкие капли, ученые использовали видеокамеру с высокой скоростью съемки. С ее помощью снимался процесс конденсации воды. В результате исследователи установили, что мелкие капли во время движения сами отскакивают от поверхности нового материала.

Дело в том, что, когда две капли сливаются в одну, потенциальная энергия поверхности полученного объекта меньше суммы энергий двух исходных. Обычно излишек рассеивается, однако из-за особого строения гидрофобной поверхности в данном случае излишек приводил к увеличению вертикальной составляющей скорости движения капли. Видео этого процесса можно посмотреть здесь.

Ученые отмечают, что раньше подобный эффект не удавалось заметить из-за того, что процесс подскока занимает доли секунды и действует только для капель диаметром не более миллиметра. 

Плоская поверхность из пептидных нано-трубок обладает свойством полной несмачиваемости — капли воды скатываются с нее, не оставляя никаких следов и увлекая за собой осевшие частицы пыли. Покрытое таким водоотталкивающим слоем стекло способно самоочищаться — после каждого дождя оно будет сверкать, как новенькое.

Такой материал способен решить одну из центральных проблем солнечной энергетики. Как известно, главная сложность эксплуатации солнечных батарей заключается в том, что они требуют регулярной очистки — без этого КПД солнечных батарей быстро падает. Материалы из пептидных нано-трубок способны решить и множество других технологических проблем.

Так выглядят упорядоченные пептидные нано-трубки под электронным микроскопом

В кольцо Большого адронного коллайдера запустили пучки протонов

В ускорительное кольцо Большого адронного коллайдера (БАК) впервые с момента аварии были запущены пучки ионов свинца и протонов. Сообщение об этом появилось на сайте CERN (Европейский центр ядерных исследований) - организации, курирующей работу БАК.

Частицы были запущены из предварительного ускорителя SPS (протонный суперсинхротрон) в главное кольцо БАК и прошли по нему несколько километров. Во время "путешествия" пучки прошли через детектор ALICE. Запуск ионов и протонов позволил специалистам, работающим на коллайдере, отрегулировать системы, управляющие инжекцией пучков.

Исследователи провели описанные тесты с 23 по 25 октября. Череда проверок различных систем БАК началась после того, как инженеры 16 октября закончили охлаждать все сектора коллайдера до рабочей температуры (минус 271,3 градуса Цельсия, или 1,9 кельвина). Ускорительное кольцо БАК было разморожено для того, чтобы специалисты могли провести ремонт поврежденного сектора и проверить вызывающие подозрения элементы в этом и в остальных секторах. Авария, остановившая работу ускорителя более чем на год, произошла 19 сентября 2008 года через девять дней после запуска БАК. Причиной поломки стал дефект в одном из электрических контактов сверхпроводящих магнитов.

Ожидается, что все проверки будут завершены к 19 ноября. В этот день пучки протонов должны пройти по всему ускорительному кольцу. Энергия пучков составит половину от максимально возможной, то есть 3,5 тераэлектронвольт. Если работа коллайдера будет проходить без сбоев, эксперимент на БАК будет продолжаться без перерыва на зимние каникулы. Ранее предполагалось, что ученые и инженеры во время рождественских и новогодних праздников будут отдыхать, а повторный запуск коллайдера состоится в феврале 2010 года.

С космодрома Плесецк запустили два европейских спутника

Ранним утром 2 ноября с космодрома Плесецк в Архангельской области осуществлен успешный запуск двух европейских научных спутников. Как сообщает "Интерфакс" , ракета-носитель "Рокот" с космическими аппаратами SMOS и PROBA-2, разработанными по заказу Европейского космического агентства (ESA), стартовала в штатном режиме с космодрома в 04:51. Первый спутник, SMOS, выйдет на целевую орбиту в 6:00, а второй - в 7:50 по московскому времени. Космический аппарат SMOS (Soil Moisture and Ocean Salinity) предназначен для проведения климатических исследований поверхности Земли и мирового океана. PROBA-2 (PRoject for OnBoard Autonomy) будет использоваться для проведения исследований по наблюдению Солнца и исследования погоды на Земле.

Спутник SMOS (аббревиатура от Soil Moisture and Ocean Salinity, "Влажность почвы и соленость океана") стал уже вторым "детищем" Европейского космического агентства в рамках программы "Живая планета". Он предназначен для глобального наблюдения за  влажностью почвы и соленостью океанических и морских вод - именно эти два параметра влияют на погоду и климат.

Звезда по имени Солнце

Лучшие фотографии светила за последние несколько лет

Совсем недавно появились сообщения, что Солнце в третий раз (предыдущие две попытки закончились неудачей) пытается начать новый 11-летний цикл активности. Пока светило спокойно, Лента.Ру представляет лучшие его фотографии сделанные целой плеядой космических аппаратов: SOHO, парой спутников STEREO и системой GOES.

Потоки заряженных частиц, испускаемые Солнцем 677x600, 20K	В такой обработке хорошо видны активные области светила 700x700, 20K	В правом верхнем углу можно разглядеть огромный протуберанец 630x608, 20K
Аналогичный протуберанец в сравнении с Землей 800x780, 20K	Выбросы светила через синий фильтр 630x631, 20K	Колоссальная вспышка на Солнце 630x633, 20K
Диск светила закрыт, чтобы можно было оценить масштабность выброса материи 630x630, 20K	На этой фотографии хорошо видны северный и южный пояса активности 630x480, 20K	А на этом снимке пока различим только один из этих поясов 800x800, 20K
Горячая плазма движется по линиям магнитного поля светила, образующим причудливые переплетения 461x346, 20K	Например, вот такие 560x400, 20K	Выброс материи 26 сентября 2009 года, заснятый парой спутников STEREO 792x545, 20K
Так выглядело Солнце в конце 2008 года - ровное и гладкое, никаких пятен 512x512, 20K	А вот так выглядит земное светило в период активности 512x512, 20K	Солнечное пятно вблизи. Его темнота обусловлена более низкой температурой материи в центре 560x420, 20K