;
Кейсы 24 декабря 2020

Предки всех животных и травма Бетельгейзе: самые интересные научные открытия года

Далее

Как ни странно, несмотря на пандемию и режим самоизоляции, 2020 год выдался хорошим для всевозможных исследований. Рассказываем о самых интересных из них.

  • Структуры вокруг ядра Земли

Группа геофизиков из Университета Мэриленда обнаружила неожиданные широко распространенные структуры возле ядра Земли. Структуры были обнаружены, когда исследователи проанализировали тысячи записей сейсмических волн, проходящих через Землю — они оказались областями необычайно плотной горячей породы.

Землетрясения посылают звуковые волны через Землю. Сейсмограммы регистрируют эхо-сигналы, когда эти волны проходят вдоль границы ядро-мантия, дифрагируя и огибая плотные горные структуры. Новое исследование Университета Мэриленда дает первое общее представление об этих структурах, обнаруживая, что они гораздо более распространены, чем это было известно ранее. Предоставлено: Доён Ким / Мэрилендский университет.
  • «Смена режима» в Северном Ледовитом океане

Группа ученых-планетологов из Стэнфордского университета обнаружила, что в Северном Ледовитом океане происходит смена режима. Они выяснили, что бурное цветение фитопланктона резко изменило способность Арктики преобразовывать атмосферный углерод. Это яркий показатель того, что северный регион нагревается быстрее, чем где-либо еще на Земле.

  • Инопланетная цивилизация и черные дыры

А команда, работающая в Школе физики и астрономии Университета Глазго, провела эксперимент, который подтвердил теорию 50-летней давности, описывающую, как инопланетная цивилизация может использовать черную дыру.

Теория описывала, как энергия может быть получена при падении объекта в эргосферу черной дыры. Работа команды из Шотландии заключалась в создании системы, в которой использовались небольшие кольца динамиков для создания изгиба звуковых волн, аналогичного изгибам световых волн, предложенным теорией.

  • Графен и электрический ток

Группа физиков из Университета Арканзаса разработала схему, способную улавливать тепловое движение графена и преобразовывать его в электрический ток. Дизайн был основан на исследовании, проведенном в университете три года назад, которое показало, что рябь и изгибы на графеновых листах обещают собирать энергию — эта противоречивая работа Ричарда Фейнмана, которая показала, что броуновское движение не может работать.

Предоставлено: Университет Арканзаса
  • Обнаружение квантового «пятого состояния материи» в космосе

Команда исследователей из НАСА объявила, что квантовое «пятое состояние материи» было впервые обнаружено в космосе — наблюдение, которое может помочь решить некоторые из самых сложных загадок квантовой Вселенной. Наблюдения проводились с помощью приборов конденсата Бозе-Эйнштейна, проводящих эксперименты на борту Международной космической станции.

Команда ученых НАСА обнародовала первые результаты экспериментов с конденсатом Бозе-Эйнштейна на борту Международной космической станции, где частицами можно управлять без ограничений гравитации
  • Доказательство теории Дарвина спустя 140 лет

Студентка Лаура ван Гольштейн из колледжа Святого Иоанна Кембриджского университета впервые доказала одну из теорий эволюции Чарльза Дарвина — почти через 140 лет после его смерти. Теория предполагала, что подвиды млекопитающих играют более важную роль в эволюции, чем считалось ранее, и ее доказательство может сыграть важную роль в защите исчезающих видов.

Основополагающая книга Чарльза Дарвина «Происхождение видов». Предоставлено: Нордин Катич
  • Погода во время Ледникового периода

Группа исследователей из Университета Аризоны нашла способ определить, насколько холодным был ледниковый период. Они обнаружили, что с каждым удвоением содержания углерода в атмосфере глобальная температура должна увеличиваться на 3,4 °C, что находится в середине диапазона, предсказываемого климатическими моделями последнего поколения (от 1,8 °C до 5,6 °C). Затем они отметили, что уровни углекислого газа в атмосфере во время ледникового периода составляли около 180 частей на миллион, что позволило им рассчитать температуры в этот период.

  • «Золото дураков» сделали ценным

Кроме того, группа из Университета Миннесоты нашла способ сделать «золото дураков» (пирит) ценным — они электрически преобразовали образцы обычно немагнитного материала из сульфида железа в магнитный материал. Исследователи отметили, что это был первый случай, когда полностью немагнитный материал был преобразован в магнитный, и предположили, что их метод может привести к созданию новых материалов.

  • Первое изображение «другой Солнечной системы»

Команда ученых, работающая на Очень большом телескопе (VLT) Европейской южной обсерватории, сделала первое в истории изображение молодой солнечной звезды в сопровождении двух гигантских экзопланет — наблюдение, которое могло помочь астрономам лучше понять, как образовались планеты в нашей Солнечной системе. Новая система была расположена примерно в 300 световых годах от нас и получила название TYC 8998-760-1.

Очень большой телескоп Европейской южной обсерватории (VLT) сделал первое в истории изображение молодой солнечной звезды в сопровождении двух гигантских экзопланет. Изображения систем с несколькими экзопланетами крайне редки, и до сих пор астрономы никогда напрямую не наблюдали более одной планеты, вращающейся вокруг звезды, похожей на Солнце. Наблюдения могут помочь астрономам понять, как планеты формировались и развивались вокруг нашего Солнца. Предоставлено: Европейская южная обсерватория
  • Предки всех животных

Команда исследователей из Калифорнийского университета в Риверсайде определила предков всех животных, живущих сегодня. Окаменелые норы возрастом 555 млн лет крошечного червеобразного существа под названием Ikaria wariootia были обнаружены 15 лет назад в Нильпене, Южная Австралия. Исследователи с помощью этого нового усилия использовали трехмерные лазерные сканеры, чтобы выявить окаменелые останки создавших их существ.

Художественная визуализация Ikaria wariootia. Предоставлено: Сохаил Васиф/UCR

Производительность сверхновых

Команда из Университета штата Мичиган обнаружила, что самые сокровенные части сверхновых могут создавать атомы углерода в 10 раз быстрее, чем считалось ранее. Такие реакции, известные как процессы тройного альфа, бросают вызов теориям, объясняющим, почему Земля имеет необычно высокие количества некоторых из ее самых тяжелых элементов, таких как изотопы молибдена и рутения.

Кассиопея А — остаток сверхновой в созвездии Кассиопеи. Предоставлено: NASA/CXC/SAO
  • Новое объяснение глобального похолодания

Также объединенная команда из Техасского A&M, Университета Хьюстона и Университета Бейлора обнаружила, что образцы отложений, взятые из пещеры Техаса, могут перевернуть объяснение метеоритами древнего глобального похолодания. Геохимический состав отложений предполагал, что ранний дриас был вызван серией извержений вулканов и уже остывающей планетой, а не ударом астероида, как предполагалось ранее.

Археологические раскопки в пещере Холла выявили для геохимического анализа отложения, возраст которых составляет примерно от 20 000 до 6 000 лет. Предоставлено: Майкл Уотерс, Техасский университет A&M
  • Погружение в Марианскую впадину

Новый китайский пилотируемый подводный аппарат достиг глубочайшей океанской траншеи на Земле. Подводный аппарат «Fendouzhe» спускался на глубину более 10 000 м в Марианской впадине в западной части Тихого океана. В нем находились три исследователя. Это погружение ознаменовало собой первую прямую видеотрансляцию со дна знаменитой траншеи. Устройство также было оснащено роботизированным манипулятором, который позволял команде собирать биологические образцы.

  • Визуализация каплей кашля при COVID-19

Кроме того, пара исследователей из Индии, Падманабха Прасанна Симха и Прасанна Симха Мохан Рао, экспериментально визуализировали поля кашля при обычных сценариях прикрытия рта и обнаружили, что эффективность тканевых масок, используемых для предотвращения COVID-19, зависит от типа материала. 

  • Неоднородность Вселенной

А Лукас Ломбрайзер, профессор Женевского университета, предположил, что Вселенная не так однородна, как когда-то считалось. Он также предположил, что если рассматривать расширение с точки зрения Земли, существующей в виде гигантского пузыря — где плотность материи была значительно ниже, чем известная плотность для всей Вселенной, — последствия могли бы объяснить обнаруженные различия при вычислении постоянной Хаббла.

M106. Предоставлено: НАСА
  • Квантовый прорыв

Кроме того, команда инженеров из Университета Нового Южного Уэльса решила загадку 58-летней давности на пути к квантовому прорыву. Проводя эксперименты с ядерным магнитным резонансом на одном атоме сурьмы, они обнаружили электрический резонанс вместо магнитного резонанса и тем самым решили загадку того, как управлять ядерным спином с помощью электрического, а не магнитного поля.

Впечатление художника о том, как электрод нанометрового размера используется для локального управления квантовым состоянием одиночного ядра внутри кремниевого чипа. Предоставлено: UNSW/Тони Мелов
  • Травмы Бетельгейзе

Команда исследователей из США, Германии и Великобритании, изучающая данные телескопа Хаббл, нашла доказательства того, что таинственное затемнение Бетельгейзе вызвано травматической вспышкой. Неожиданное затемнение знаменитой звезды заставило некоторых исследователей поверить в то, что она вот-вот станет сверхновой. Вместо этого исследователи обнаружили, что уменьшение яркости было более вероятным из-за выброса и охлаждения плотных горячих газов, что предполагало, что звезда, возможно, переживает период затемнения на год раньше, чем обычно.

На этом четырехпанельном графике показано, как южный регион быстро развивающейся ярко-красной звезды-сверхгиганта Бетельгейзе мог внезапно стать слабее на несколько месяцев в конце 2019 — начале 2020 года. На первых двух панелях, как видно в ультрафиолетовом свете с помощью космического телескопа Хаббла. Телескоп, яркий горячий пузырь плазмы выбрасывается из огромной конвективной ячейки на поверхности звезды. На третьей панели выходящий выходящий газ быстро расширяется наружу. Он остывает, образуя огромное облако из затемняющих пылинок. На последней панели видно огромное облако пыли, блокирующее свет (если смотреть с Земли) с четверти поверхности звезды. Авторы и права: НАСА, ЕКА и Э. Уитли (STScI)
  • Новая зеленая технология

Кроме того, команда Массачусетского университета в Амхерсте разработала новую зеленую технологию, которая генерирует электричество, казалось бы, из воздуха. В устройстве, которое они создали (которое они назвали «генератор воздуха»), использовались электропроводящие белковые нанопроволоки для создания электричества из влаги в воздухе. Они также указали, что устройство может работать 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, не загрязняет окружающую среду, является возобновляемым и может производиться недорого.

Графическое изображение тонкой пленки из белковых нанопроволок, вырабатывающих электричество из атмосферной влажности. Исследователи из Университета Массачусетса в Амхерсте говорят, что устройство может буквально производить электричество из воздуха. Предоставлено: УМасс Амхерст/лаборатории Яо и Ловли
  • Новые суши-паразиты

Кроме того, группа исследователей, связанных с несколькими учреждениями в штате Вашингтон, обнаружила, что количество так называемых суши-паразитов за последние 40 лет увеличилось в 283 раза. Они просмотрели тысячи статей, посвященных паразитическим червям, и обнаружили, что за последние несколько десятилетий их количество резко увеличилось в большом разнообразии рыб, многие из которых употребляются в качестве суши. Они рекомендуют любителям суши проверить свою еду перед употреблением.

  • Новый причудливый вид паразитических грибов найден в Twitter

А команда из Датского музея естественной истории Копенгагенского университета обнаружила в Twitter новый причудливый вид паразитических грибов. Ученая из Дании просматривала свою ленту в Twitter, когда наткнулась на фотографию североамериканской многоножки, которой поделился американский коллега Дерек Хеннен из Virginia Tech. Она заметила на существе несколько крошечных точек, напоминающих грибы. Дальнейшее расследование показало, что пятна принадлежали ранее неизвестному виду Laboulbeniales.

  • Сравнение возраста людей и собак

Кроме того, команда из Медицинской школы Сан-Диего Калифорнийского университета разработала формулу, которая более точно сравнивает возраст людей и собак, чем старое эмпирическое правило «умножить на семь». Они обнаружили, что, поскольку эти два вида не стареют с одинаковой скоростью, умножение на один коэффициент не отражает точно различия в процессе старения.

Чтобы рассчитать возраст вашей собаки в «человеческих годах» на основе эпигенетики, найдите возраст собаки по нижней оси и проведите пальцем прямо вверх, пока не дойдете до красной кривой. Затем проведите пальцем прямо влево, чтобы найти соответствующий возраст человека. Предоставлено: Cell Press
  • Древняя находка в метеорите

И, наконец, группа ученых из Вашингтонского университета в Сент-Луисе обнаружила, что кусок метеорита содержит неожиданные свидетельства существования досолнечных веществ. Когда исследователи изучали кусок, они были удивлены, обнаружив крошечные кусочки твердого межзвездного материала, которые образовались до рождения Солнца — предшествующая теория предполагала, что такие крупинки не могли выжить в такой среде.

Читать также

Опасное потепление климата начнется через 7 лет

Аборты и наука: что будет с детьми, которых родят

Посмотрите на самые красивые снимки «Хаббла». Что увидел телескоп за 30 лет?

Загрузка...