Новини науки. 21-26 серпня
Доброго дня, шановні поціновувачі науки!
Звичайно, найгучнішою науковою новиною минулого тижня стало Сонячне затемнення.
Думаю, всі бажаючі вже подивились і фото і відео цього унікального явища.
Стрічка наукових новин протягом всього тижня рясніла повідомленнями про близький кінець життя, про страхітливі астероїди, що човгають поблизу Землі, про відкриття нових і нових викопних рептилій та інших тварин. Майже увесь тиждень у топі трималася новина про цікавезну глибоководну рибу, яку змогли зафільмувати японські вчені.
І все ж таки, для цієї стрічки я підібрав не такі гучні, але цікаві і важливі для подальшого розвитку науки новини.
Зверну вашу увагу на новини в галузі хімії та технологій: все ж таки не кожного дня фіксують новий клас хімічної реакції і вирішують проблему зберігання стовбурових клітин. Китайські вчені все далі просуваються у вирішені проблеми телепортації, а біологи доводять, що навіть у традиційних галузях на початку ХХІ сторіччя ще не все відомо.
Вмощуйтесь зручненько, залучайте у помічники запашну каву і поринайте у дивовижний світ науки!
Астрономія
• Астрономам вдалося спостерігати за злиттям двох білих карликів
Astrophysicist Predicts Detached, Eclipsing White Dwarfs to Merge into Exotic Star
У Всесвіті достатньо часто трапляються бінарні системи, які складаються з двох білих карликів. Але дуже рідко в таких системах зірки розміщуються близько одна від одної. В даному випадку досліджувалась досить рідкісна система з двох зірок, що обертаються одна навколо іншої з періодом 40 та 46 хвилин. Цю систему виявили і дослідили вчені з університету Оклахоми.
Такі системи цікаві перш за все тому, що вони є джерелом гравітаційних хвиль. А саме зараз гравітаційні хвилі вчені використовують як інструмент вивчення глибокого космосу. Такі дослідження активно проводяться в гравітаційній обсерваторії LIGO і майбутній космічної обсерваторії Laser Interferometer Space Antenna (LISA).
В ході подальших досліджень астрономи вивчатимуть процеси, які проходять у цій бінарній системі. Відповідно до існуючих моделей, орбіти двох білих карликів згодом наближатимуться і в якусь мить зірки зіллються в одну зірку екзотичного типу R Coronae Borealis.
Дослідження такої системи дозволить більш детально використати гравітаційні хвилі у пізнанні далекого Всесвіту.
• Вчені довели можливість існування діамантових дощів на планетах Сонячної системи
Formation of diamonds in laser-compressed hydrocarbons at planetary interior conditions
Особливості фізичного середовища на далеких планетах вже давно привертають увагу вчених. І хоча долетіти до цих планет ще дуже й дуже важко, можливі дивіденди можуть значно перевищити всі найсміливіші очікування. Річ йде зокрема про можливість спонтанного утворення діамантів в атмосфері таких планет. Те, що називають «діамантовими дощами». Група вчених провела експерименти в лабораторії і знайшла докази того, що на Нептуні й Урані можуть йти алмазні дощі.
Дослідники використовували матеріал полістирол, який складається з водню і вуглецю – ключових компонентів, які формують Уран та Нептун. Вчені впливали на матеріал потужним лазером, створюючи два типи ударних хвиль: досить слабку й набагато сильнішу й швидку. За розрахунками вчених, коли велика хвиля перекривала малу, повинно було відбуватися формування алмазів. Учені пояснили, чому більша частина дощів не доходить до Землі. В результаті було встановлено, що майже кожен атом вуглецю перетворився на алмаз діаметром кілька нанометрів. При цьому процес формування проходив за кілька секунд, зареєструвати його вдалося за допомогою лазера. На думку дослідників, алмази на Урані та Нептуні можуть бути набагато більшими, з масою у декілька карат.
•Розкрито природу інопланетних мегаструктур поблизу KIC-8462852
‘Alien megastructure’ star may host Saturn-like exoplanet
Зірка цікава тим, що її світимість періодично змінюється. Крім запропонованого, існують кілька пояснень цього явища. Серед них – наявність навколо світила кометної хмари, яка, однак, вимагає занадто великої кількості таких небесних тіл на орбіті зірки (близько 650 тисяч). Інша гіпотеза – існування біля KIC-8462852 штучних споруд. Цим дослідженням було спростоване штучне походження такого феномену.
Колумбійські вчені встановили, що зміни світимості зірки KIC-8462852 пояснюються наявністю на її орбіті екзопланети з кільцями. Раніше навколо світила допускали присутність інопланетних мегаструктур. Фахівці припустили, що навколо KIC-8462852 обертається екзопланета, що нагадує Сатурн. Кільця такої планети, за розрахунками вчених, розсіюють світло зірки, що спостерігається земними астрономами як зміни її яскравості, що залежить від положення кільцевої системи гіпотетичної екзопланети на диску світила.
За масою екзопланету, за оцінками авторів, можна порівняти з Нептуном, і розташована вона приблизно в десять разів ближче, ніж відстань між Землею і Сонцем. Розрахунки вчених показують, що KIC-8462852 поглине кільця небесного тіла, а видимі зміни в яскравості зірки будуть помітні протягом декількох років після цього.
Геологія
• Вищі температури мантії Землі змушувати тектонічні плити занурюватись значно глибше всередину Землі, ніж це відбувається сьогодні
Archean crustal compositions promote full mantle convection
Вчені встановили, що у наш час субдуковані плити можуть занурюватись на глибину близько 670 км. Це межа, на якій плити набувають консистенції меду, а решта мантії виявляється занадто щільною, щоби вони могли рухатись далі. Виявилось, що цей субдукційний фільтр існував усю відому історію Землі. Проте геологи з MIT встановили, що цей кордон щільності не був таким вираженим у молодої Землі 3 мільярди років тому.
Дослідники відзначають, що молода Земля мала мантію з температурою на 200°C вищою, ніж вона є сьогодні. Така різниця у температурах могла створити умови для утворення менш щільного та однорідного матеріалу по всьому шару земної мантії. Це дослідження показало, що на певному етапі охолодження Землі вона утворила власний конвекційний фільтр для тектонічних плит. Зараз невідомо, що станеться у майбутньому, однак зрештою ми можемо побачити новий етап в еволюції Землі, де буде існувати вже два шари для утримання плит у мантії.
Фізика
• Китайські вчені заявили про новий прорив у телепортації
Scientists developed unhackable communication based on underwater teleportation
Дослідники з Шанхайського транспортного університету (Цзяотун) переслали заплутані кварки на три метри вглиб морської води. Це перший експеримент такого роду. Як ми вже писали у попередніх новинах, в основі пересилання часток є квантова телепортація . За словами дослідників, у подальшому вони збільшать відстань передачі квантів до 900 метрів. Це перший крок до створення підводного квантового інтернету.
Хімія
• Відкрито новий клас хімічних реакцій
This New Class of Chemical Reaction Just Turned Out to Be Extremely Important
Новий клас хімічних реакцій був передбачений 60 років тому і може відкрити шлях до нового типу двигунів. Не виключено також, що він проллє світло на фундаментальні питання зародження життя. Досі, однак, тільки три типи реакцій вважалися хімічно важливими:
Мономолекулярна реакція, коли одна речовина створює або руйнує зв’язки.
Бімолекулярна реакція, коли стикаються і вступають в реакцію дві речовини.
Тримолекулярна асоціативна реакція, коли дві речовини стикаються і поєднуються, а потім вступають в контакт з третьою молекулою, яка забирає частину енергії.
Новий, четвертий клас тримолекулярної реакції схожий на третій, але замість того щоб забирати енергію, третя молекула бере участь у створенні й руйнуванні хімічних зав’язків.
Цитована робота відкриває цілий новий світ можливостей, від створення нових типів двигунів до розуміння планетарної хімії, відповідальної за утворення хмар, зміну клімату, еволюції забруднюючих агентів, навіть за реакції, що впливають на умови появи позаземного життя. Зокрема, на думку одного з авторів відкриття, четвертий клас реакцій може вплинути на тепловіддачу в космічних апаратах, які повертаються на Землю і відчувають вплив високих температур. З її допомогою можна було б створити системи термальною захисту космонавтів і вантажів.
Біологія
• На Дніпропетровщині рибалки виловили рідкісну рибу з Америки
Повідомлення цікаве тим, що зафіксовано випадок знаходження нового виду риби в українських річках. Щодо сонячного окуня, то звістки про його знаходження траплялись і в минулому.
Я не поділяю думку авторів публікації щодо цілковитої безпечності цього виду. Звичайно, це не піранья, але, з точки зору екології будь-які види-інтродуценти становлять певну небезпеку для аборигенних видів і сталості екологічних систем. Почекаємо на подальші події.
• Дивовижне повторне відкриття рідкісного австралійського деревного пацюка
Dikira Punah, Tikus Pohon Langka Ditemukan di Australia
Зі шкільних підручників нам відомо про унікальний світ австралійської фауни. Всім також відомо, що велика кількість видів або зникла, або їх наявність вже давно не підтверджена фактами. В цьому повідомлені маємо цікавий факт: виявляється вид, який вважали вимерлим, насправді ще існує. Це стосується рідкісної і симпатичної тваринки – деревного пацюка. Подробиці про цих істот та історії їх нового відкриття читайте за посиланням.
• В Антарктиді виявлено предків невразливих вірусів
Дуже цікаве відкриття, яке дає інформацію про можливе походження вірусів. До цього часу існує кілька теорій, але більш-менш достовірні факти почали отримувати лише останніми роками. Озеро, в якому були виявлені мікроорганізми з унікальними властивостями, на думку вчених, утворилося близько 3,5 тисяч років тому, після формування антарктичного континенту.
Всередині виявлених мікроорганізмів, на думку дослідників, можуть перебувати попередники вірусів. Йдеться про кільцеподібні молекули ДНК. Віруси виглядають як молекули ДНК або РНК, які поміщені в захисну білкову оболонку – капсид. Цей білок зашифрований у геномі вірусу. Науковці припускають, що ці організми еволюціонували в інфекційних агентів, які можуть жити при високій температурі і в солоному середовищі.
• Виявлено рекордсмена-довгожителя серед хребетних тварин
400-year-old Greenland shark ‘longest-living vertebrate’
Нарешті вчені визначились із видом хребетних, які мають найдовший період життя. Ним виявилась акула ґренландська: вона є рекордсменом за тривалістю життя серед хребетних тварин з рекордним віком в майже чотири сотні років. Такого висновку дійшла міжнародна група дослідників, яка провела радіовуглецевий аналіз кришталика ока акули. Також з’ясувалося, що середня тривалість життя цих риб становить близько 300 років. Вчені і раніше припускали надзвичайну тривалість життя гренландських акул, але не могли визначити її точніше. Для цих тварин характерний дуже повільний ріст – близько 1 сантиметра в рік, при цьому вони є одними з найбільших хижаків, з рекордною зафіксованої довжиною в 6,4 метра. Також риби-довгожителі відрізняються пізнім віком статевого дозрівання – близько 150 років.
Технології – Біологія
• Створено бактерію – потенційне джерело енергії
‘Cyborg’ bacteria deliver green fuel source from sunlight
Вчені створили бактерію, яка виробляє потенційне джерело палива з сонячного світла, вуглекислого газу і води. Так звані «кіборги» генерують оцтову кислоту — хімікат, який можна переробити на паливо і пластик.
Під час лабораторних експериментів бактерія виявилася набагато ефективнішою в поглинанні сонячного світла, ніж рослини. Новий підхід має на меті поліпшити продуктивність, по суті, обладнавши бактерію сонячними панелями. Вивчивши стару літературу з мікробіології, дослідники зрозуміли, що деякі бактерії володіють природним захистом від кадмію, ртуті та свинцю, що дозволяє їм перетворювати важкі метали в неорганічні сульфіди. Результатом трансформації стають крихітні кристальні напівпровідники на поверхні мікроорганізму. «Кіборги» ж потребують лише у величезних резервуарах рідини, які повинні знаходитися на Сонці — бактерії самовідтворюються і самовідновлюються, що робить технологію низьковідходною. Вона підійде для сільської місцевості або країн, що розвиваються.
Палеонтологія
• Вчені розкрили подробиці зникнення вимерлого птаха Додо
Bone histology sheds new light on the ecology of the dodo (Raphus cucullatus, Aves, Columbiformes)
Я думаю, що про Додо знає чи не кожен мешканець нашої планети. Величезний голуб, у якого не було здатності літати, вимер дуже швидко – вони не витримали жадібності і безвідповідальної поведінки людей. Новітні досягнення у кістковій гістології дозволили виявити особливості розвитку цих дивовижних птахів, які також спричинили їх вимирання.
Виявилось, що пташенята досить швидко виростали до розмірів дорослих. Це давало певні переваги для виживання. Але, виявилось, що у Додо дуже довго проходило статеве дозрівання – кілька років. Саме це, на думку вчених, стало вирішальним чинником вимирання Додо: вони просто не встигали розмножуватись після винищення людьми.
• В бурштині виявили квіти віком 100 млн років
Tropidogyne pentaptera, sp. nov., a new mid-Cretaceous fossil angiosperm flower in Burmese amber
Зазвичай, у бурштині знаходять залишки тварин. Частки рослин в силу певних обставин, у бурштині трапляються дуже рідко. Тому ця знахідка стала такою цінною для палеоботаніків. Квіти, які були сучасниками динозаврів, збереглися у відмінному стані, хоч і застигли в бірманському бурштині 100 млн років тому. Смола, скам’яніла в бурштині, належить хвойному дереву араукарія, родинному сосні каурі, що зустрічаються нині в Новій Зеландії та Австралії. Зазначимо, що вченим вдалося розглянути сім незвичних квіток. У них збереглися п’ять довгих чашолистків, нектарний диск, а в деяких — зав’язь (нижня частина маточки). Дослідники назвали знайдені квіти Tropidogyne pentaptera (penta з грецької означає «п’ять», а ptera — «крила»).
Археологія
• Вавилонська глиняна табличка виявилась найдавнішою тригонометричною таблицею в світі
Plimpton 322 is Babylonian exact sexagesimal trigonometry
Австралійські дослідники розгадали призначення вавилонської глиняної таблички віком 3700 років. Артефакт являє собою найстарішу і найточнішу тригонометричну таблицю, яку вавилонські математики могли використовувати для розрахунків при будівництві палаців, храмів і каналів. Це доводить, що першими тригонометрію вивчили не греки, а вавилоняни.
Поціновувачам математики буде цікаво дізнатися про систему запису та обчислення тригонометричних показників людьми, що жили майже шість тисяч років тому.
Цікаво, що автор таблиці не використовував під час розрахунків поняття кута – замість цього він враховував співвідношення довжини сторін трикутника.
• Українські археологи відкрили унікальний древлянський колодязь віком понад 1000 років
Поціновувачам археології раджу прочитати цей матеріал. Об’єкт напрочуд цікавий. Цей колодязь був ключовим елементом укріпленого поселення, яке згодом стало центром одного з древлянських племен. Знайдена у верхньому двометровому шарі ґрунту над дерев’яними стінками кераміка може відповісти на запитання, коли саме древляни перестали користуватися своєю спорудою.
Яким чином дерев’яний колодязь, що перебував у постійному контакті з ґрунтовими водами, вцілів протягом щонайменше тисячі років? Відповідь на це питання прихована в особливому виборі матеріалів, які використовували древляни для будівництва. Робота з Олевським колодязем ще досить далека від завершення, і остаточні відповіді можна буде отримати після повного вивчення всього об’єкта, включно з нижнім шаром. Проте вже на цьому етапі археологи помітили деякі особливості конструкції, зокрема нетипове посилення стінок колодязя та його ізоляцію від поверхневих вод. Збереженість дерев’яних конструкцій в ідеальному стані пояснюється особливостями деревини, з якої вони виготовлені – це дуб, та тим, що вони збереглись на тому рівні, який за більш ніж останні 1000 років ніколи не був сухим – він був постійно наповнений ґрунтовими водами.
Дуже цікавий об’єкт знайдено в Україні.
Технології
• В Японії пройшли випробування установки для вироблення електроенергії за рахунок підводних океанічних течій
Ocean current generator produces electricity
Океанічні течії вже давно привертають увагу людства, адже мають величезну енергію, що у десятки, і навіть в сотні раз перевищує енергію річок. Дуже довго на шляху створення таких електростанцій були суто технологічні та інженерні проблеми. І ось проблема потроху почала вирішуватись: в Японії створили першу діючу установку.
Дослідження конструкції проводились на шляху Куросіо – потужної течії, що знаходиться біля південних і східних берегів Японії, а далі йде на північ. Експеримент тривав п’ять діб і був визнаний успішним.
Тепер тестування підводної електростанції продовжиться. Якщо все піде добре, то повноцінний запуск об’єкта заплановано на 2020 рік.
• Винайдено спосіб консервування стволових клітин, які можуть припинити старіння
Forever Labs preserves young stem cells to prevent your older self from aging
Стовбурові клітини вже давно привертають увагу вчених: вони можуть стати клітинами будь-якого типу, які потребує організм у певний час. Тому мати запас стовбурових клітин «про всяк випадок» – давня мрія медиків і біологів. Такий запас можна прирівняти до складу внутрішніх органів людини, які можна замінити в будь-який час, не очікуючи донора.
Донедавна збереження стовбурових клітин було майже неймовірним завданням. Якщо дитячі клітини мали здатність зберігатись певний час, то дорослі гинули дуже швидко. Але співробітникам Forever Labs вдалося створити технології збереження дорослих стовбурових клітин.
• Маск знайшов 27 мільйонів доларів на розробку інтерфейсу між мозком та комп’ютером
It was misinterpreted by Rolfe at WSJ as a fundraising effort. Neuralink is not seeking investors
Керівник Tesla та SpaceX Ілон Маск залучив 27 мільйонів доларів у проект Neuralink. Компанія була створена самим підприємцем минулого року і має на меті з’єднати мозок людини з комп’ютером. Маск заснував Neuralink минулого літа. Компанія має розробити мікроскопічні пристрої, які після введення у мозок зможуть з’єднати його з комп’ютером. Перший прототип обіцяють показати вже за 4 роки.
Таким чином, продукт компанії може допомогти людям з травмами мозку та тим, хто пережив інсульт, повернутись до спілкування. Хоча сама ідея комп’ютерного інтерфейсу для людських нейронів виглядає не такою обмеженою, адже таку технологію зможе використовувати будь-хто.
