Во вторник, 22 июля, Земля совершит полный оборот вокруг своей оси немного быстрее обычного, что сделает эти сутки одними из самых коротких в истории наблюдений. Разница составит всего 1,34 миллисекунды по сравнению со стандартными сутками — практически незаметно, — но это часть загадочной тенденции во вращении Земли, наблюдаемой в последние годы. Если она продолжится, примерно к 2029 году, возможно, придётся подкручивать атомные часы — вычитать так называемую отрицательную секунду координации, — чего никогда ранее не делалось.

Источник изображения: unsplash.com / Anton Lammert

Скорость вращения Земли непостоянна. Когда-то давно сутки были значительно короче привычных 24 часов — или 86 400 секунд. Согласно исследованию 2023 года, на протяжении значительной части ранней истории Земли продолжительность суток составляла примерно 19 часов — в результате взаимодействия солнечных атмосферных и лунных океанических приливов. Однако с течением времени продолжительность суток постепенно увеличивалась. Главной причиной этого является приливное трение со стороны Луны, которая постепенно отдаляется от Земли. Удаляясь, Луна забирает часть энергии вращения нашей планеты, замедляя её и тем самым удлиняя сутки.

По данным Timeanddate.com, с момента начала наблюдений (с изобретения атомных часов) в 1973 году и до 2020 года самые короткие сутки в истории оказались на 1,05 миллисекунды короче 24 часов. Но с 2020 года Земля неоднократно устанавливала новые рекорды скорости вращения. Самый короткий день за всё время наблюдений пришёлся на 5 июля 2024 года, когда полный оборот был завершён на 1,66 миллисекунды быстрее обычного.

Согласно прогнозам учёных, 9 июля, 22 июля и 5 августа могут стать самыми короткими сутками в году. Однако новые данные свидетельствуют о том, что самым коротким днём 2025 года стало 10 июля — его продолжительность составила на 1,36 миллисекунды меньше стандартных суток. Ожидается, что 22 июля Земля завершит оборот на 1,34 миллисекунды быстрее, что сделает этот день вторым самым коротким в году. По прогнозам, 5 августа окажется короче обычного примерно на 1,25 миллисекунды.

Есть признаки того, что ускорение вращения Земли может ослабевать. Темпы сокращения продолжительности суток, по-видимому, замедляются, однако истинная причина недавних изменений всё ещё остаётся неясной для учёных.

В одном из исследований 2024 года было высказано предположение, что таяние полярных льдов и повышение уровня моря могут оказывать влияние на вращение Земли. Однако это перераспределение массы, скорее всего, не является причиной ускорения — напротив, оно может быть сдерживающим фактором. Более вероятно, что причина кроется в глубинных процессах внутри Земли — в частности, в замедлении вращения жидкого ядра, которое может перераспределять угловой момент таким образом, что мантия и кора начинают вращаться немного быстрее.

«Причина этого ускорения не объяснена, — рассказал Timeanddate.com Леонид Зотов, ведущий специалист по вращению Земли в Московском государственном университете. — Большинство учёных полагает, что причина кроется внутри Земли. Модели океанов и атмосферы не объясняют столь значительное ускорение».

Зотов прогнозирует, что вращение Земли вскоре может снова замедлиться. Если он прав, то это внезапное ускорение окажется лишь временной аномалией на фоне долгосрочной тенденции замедления вращения и удлинения суток.

Сотрудники Международной службы вращения Земли и систем отсчёта (IERS) вычислили дни в этом году, когда Земля максимально ускорит своё вращение. В целом тенденция указывает на замедление скорости вращения нашей планеты, но иногда случаются события, которые вносят разлад в устоявшуюся систему. В данном случае виновной назначили Луну, чьё удаление от Земли заставит планету вращаться быстрее.

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Хотя Земля совершает один полный оборот в среднем за 86 400 секунд, длительность вращения не является неизменной величиной и гуляет в пределах 1–2 мс каждый день. До 2020 года в среднем день на Земле мог быть короче на 1 мс. Но после 2020 года вероятность сокращения средней продолжительности дня на 1,5 мс значительно возросла, что означает ускорение вращения Земли.

Парадокс в том, что наша планета имеет историческую тенденцию замедлять вращение. У динозавров продолжительность дня была 23 часа. Ещё через 200 млн лет в сутках будет 25 часов, о чём некоторые давно мечтают. Более того, есть работы, которые связывают глобальное потепление с замедлением скорости вращения Земли, так что 25-часовые сутки могут настать раньше, если это послужит утешением.

Локально на ускорение или замедление скорости вращения Земли могут влиять геологические процессы в недрах, землетрясения и даже мегасооружения, меняющие ландшафт планеты. В частности, учёные подсчитали, что китайская гидроэлектростанция «Три ущелья» замедлила скорость вращения планеты на 0,06 мкс. Гравитационное воздействие Луны тоже оказывает своё влияние, и именно оно повлияет на ускорение планеты этим летом.

В частности, расчеты говорят, что продолжительность суток сократится примерно на 1,51 мс или даже чуть больше. Это произойдёт 9 и 22 июля, а также 5 августа. Ничего не планируйте на эти дни, всё равно не успеете. Впрочем, «отмазка» на этот случай уже есть и она железобетонная как стена плотины «Трёх ущелий» — просто дни станут короче. Это ускорение вращения планеты не будет рекордным — достижение зафиксировано 5 июля 2024 года, когда средняя продолжительность суток сократилась на 1,66 мс. Но фактические измерения в указанные дни вполне могут превзойти расчёты, установив новый рекорд.

Специализирующаяся на производстве текстиля японская компания Seiren сообщила, что успешно произвела съёмки поверхности Земли в высоком разрешении. Эта технология, утверждает оператор космического аппарата, имеет потенциал для применения в области охраны окружающей среды.

Источник изображения: seiren.com

Спутник под названием FUSION-1, длина которого составляет 30 см, а ширина и высота — по 10 см, компания запустила в космос в январе. В минувший понедельник, 30 июня, Seiren отчиталась, что с помощью гиперспектральной камеры, способной распознавать различные типы материи, она успешно произвела съёмки земной поверхности в разрешении 23 метра на пиксель.

«Это большое достижение, что мы смогли получить гиперспектральные изображения с помощью сверхмалого спутника, такого как FUSION-1. Этот результат будет способствовать широкому применению [подобных аппаратов] в будущем, в том числе в сельском и лесном хозяйстве», — цитирует Nikkei заявление представителя Seiren.

В работе над проектом FUSION компании помогают Университет и Технический институт Фукуи. Цель проекта — наладить схему по предоставлению комплекса услуг от разработки спутников до использования полученных данных. Японские компании всё активнее стремятся обозначить своё присутствие в космической отрасли, и Seiren, чтобы выделиться среди конкурентов, решила заняться разработкой микроспутников.

Европа первой в мире шагнула в новую область борьбы с изменением климата. Сегодня на верфи Royal Niestern Sander на севере Нидерландов будет спущен на воду первый в мире танкер для морской транспортировки сжиженного углекислого газа. Судно сможет ежегодно перевозить до 400 тыс. тонн сжиженного CO₂. Газ будет закачиваться в выработанное нефтяное месторождение в Северном море. Это станет первым в мире проектом по коммерческому захоронению парниковых газов.

Источник изображений: INEOS Energy

Инвестиционный проект Greensand под управлением Дании был окончательно утверждён в декабре 2024 года. Захоронение углекислого газа, добытого тем или иным способом на континенте (например, в результате прямого улавливания на предприятиях), будет происходить в пустотах бывшего нефтяного месторождения Nini West у побережья Дании — на глубине 1800 м ниже уровня моря. Ожидается, что углекислый газ может быть частично связан с горными породами или просто заперт в недрах Земли на сотни тысяч лет.

Уникальный танкер появился в результате партнёрства между международной химической, производственной и энергетической компанией INEOS Energy и нидерландским судовладельцем и оператором Wagenborg Offshore. Захоронение 400 тыс. тонн CO₂ в год станет лишь первой фазой проекта, который, как ожидается, вырастет до 8 млн тонн CO₂ в год к концу десятилетия.

Начало эксплуатации судна ожидается в конце 2025 года или в начале 2026-го. Судно оборудовано уникальными системами охлаждения и контроля сжиженного углекислого газа. Это первый подобный проект в Европе и, возможно, в мире.

В Саудовской Аравии начаты несколько масштабных строительных проектов, которые буквально способны повлиять на климат в регионе. Об этом предупредил специалист по климату, интервью с которым опубликовало авторитетное издание Financial Times.

Источник изображений: Neom

Гигантский город-здание The Line не зря получил прозвище «лежачий небоскрёб». Это будет город-столица комплекса Neom в Саудовской Аравии. Его длина составит 170 км, а высота — 500 м. Комплекс разместится в непосредственной близости от Суэцкого канала, поскольку обеспечение будущего девятимиллионного мегаполиса ресурсами станет нетривиальной задачей. Это будет гигантский искусственный гребень на поверхности Земли, сверкающий как алмаз. Строение и весь комплекс способны изменить направление ветров в регионе и создать зоны повышенного тепла.

Остекление небоскрёбов уже становилось причиной буквально расплавленных автомобилей, припаркованных поблизости — это своего рода расплата за увеличение доли пластика в их конструкции. Однако флоре и фауне региона вокруг Neom это также не пойдёт на пользу. Животные и птицы по соседству могут пострадать и исчезнуть, не говоря уже о нарушении экосистемы пустыни в районе строительства.

Первая очередь объекта длиною 2,5 км и высотой 500 м должна быть завершена к 2030 году, хотя вопросы полного финансирования проекта остаются открытыми. Комплекс сможет вместить 300 тысяч человек. В основном он рассчитан на туристов, которые, по задумке арабских инвесторов, должны стать своеобразной «второй нефтью» — источником прибыли от местных проектов.

Помимо комплекса Neom, в ближайшие 2–3 года в Саудовской Аравии также планируется строительство ещё двух мегасооружений — самого высокого в мире 1-километрового небоскрёба JEC Tower и архитектурного комплекса Mukaab, способного вместить до 20 небоскрёбов, сопоставимых по объёму с Empire State Building.

Частично представленные проекты могут также косвенно повлиять на глобальный климат планеты. Так, комплекс Neom ещё не обзавёлся фундаментом, а уже потребляет 20 % мирового объёма стали, необходимой для увязки арматуры под него. Кроме того, в Саудовской Аравии строится гигантский завод по производству бетона, который, в свою очередь, станет крупнейшим потребителем энергии в регионе — и вряд ли это будет энергия солнца или ветра.

Климатические изменения могут нравиться или не нравиться, но они происходят помимо воли человека. Сделать этот процесс управляемым — то самое будущее, о котором всегда мечтали учёные и писатели-фантасты. И если у писателей всё просто, то у науки путь к цели тернист и непредсказуем, хотя результат, безусловно, ценнее. Научный подход даёт гарантию безопасности и предполагает высокую меру ответственности, в чём в очередной раз убедили учёные из Китая.

Модернизированный беспилотник X-G500 для распыления йодида серебра при засеве облаков. Источник изображения: Xiamen Tengxi Aviation Technology

В США и ЕС натурные эксперименты с климатом запрещены на законодательном уровне. В Китае — своя атмосфера, но взвешенного подхода там тоже никто не отменял. Для учёных было важно не только понять, как может меняться климат в выбранном для эксперимента регионе, но и получить убедительные доказательства направленного изменения климатических условий. Для оценки искусственного воздействия на интенсивность осадков были использованы спутниковые наблюдения, компьютерное моделирование и прямое наблюдение за метеорологическими условиями во время экспериментов.

Для провоцирования выпадения осадков учёные из Китайского метеорологического управления (CMA) использовали распыление в облаках йодида серебра — кристаллического вещества, вызывающего кристаллизацию водяного пара. Всего один килограмм этого соединения, занимающий объём не больше чайной чашки, вызвал осадки объёмом более 70 тыс. м³ — этого достаточно, чтобы заполнить 30 олимпийских бассейнов.

Для вызова осадков в небо были подняты два беспилотника, выполнившие четыре вылета. Аппараты поднялись на высоту 5500 м и распылили йодид серебра над площадью свыше 8000 км², израсходовав по 125 граммов вещества за один полёт. Наблюдения показали, что в результате распыления в регионе Синьцзян, где проводился эксперимент, выпало 78 200 м³ осадков, что на 3,8 % превышает среднестатистические показатели за последние 50 лет. Моделирование на суперкомпьютере дало сходные данные — 73 800 м³ дополнительных осадков (на 4,3 % больше), что доказывает осуществимость контроля над осадками.

Учёные подчёркивают, что распыление вещества для вызова осадков не всегда эффективно и не подходит для всех погодных условий. Однако точный контроль облачного покрова и выверенные методы воздействия на него — ключ к управлению погодой, что стало возможным благодаря спутниковым системам наблюдения и более мощным суперкомпьютерам.

В августе 2024 года астрономы в Южной Африке обнаружили объект 2024 PT5 — каменистое тело, движущееся рядом с Землёй с рекордно низкой скоростью. Спектроскопический анализ показал его сходство с лунными породами, что позволило классифицировать его как второй известный лунный фрагмент на околоземной орбите.

Источник изображения: Dennys Hess / Unsplash

Объект, диаметром от 8 до 12 метров, перемещался с относительной скоростью всего 4,5 мили в час (около 7,2 км/ч), что делает его одним из самых медленных среди всех наблюдавшихся околоземных объектов. На сегодня известно лишь девять астероидов, достигавших подобной низкой скорости при сближении с Землёй, что вызвало интерес у исследователей из Программы обзора околоземных объектов, доступных для космических миссий (Mission Accessible Near-Earth Object Survey — MANOS), которая занимается поиском и характеристикой легко достижимых околоземных тел.

Изображение, полученное в ноябре 2024 года с помощью Двухметрового Сдвоенного телескопа (Two-Meter Twin Telescope), на котором зафиксирован астероид 2024 PT5 — потенциальный лунный фрагмент, временно пересекающий орбиту Земли.
Источник изображения: Two-Meter Twin Telescope / Light Bridges / Instituto de Astrofísica de Canarias

Через несколько дней после открытия команда MANOS во главе с Тедди Каретой (Teddy Kareta) и Ником Московицем (Nick Moskovitz) направила телескоп Lowell Discovery на объект 2024 PT5. В ходе наблюдений в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне было установлено, что объект не является типичным астероидом. Его спектральные характеристики близки к породам, доставленным ранее на Землю миссиями «Аполлон» и советской станцией «Луна-24».

Анализ состава 2024 PT5 привёл исследователей к гипотезе, что это фрагмент, выброшенный с поверхности Луны в результате древнего столкновения. По аналогии, приведённой Каретой, Земля двигалась по своей «полосе» на космическом шоссе, тогда как 2024 PT5 — по внутренней. В 2024 году фрагмент изменил орбиту и оказался на пути Земли, приблизившись к ней с почти идентичной скоростью. К концу сентября он начал удаляться. Учёные предполагают, что в 2055 году объекты вновь окажутся на схожих участках орбиты.

Кратер Джордано Бруно, расположенный на обратной стороне Луны. Слева представлено увеличенное изображение самого кратера диаметром около 22 км, а справа — его положение на глобусе Луны. Согласно одному из недавних исследований, именно этот кратер может быть источником астероида Камо'Оалева. Источник изображения: Nature Astronomy

Это лишь второй случай идентификации лунного фрагмента среди околоземных объектов. Первым был астероид 469219 Камо'Оалева, открытый в 2016 году и признанный в 2021 году лунного происхождения. Однако Камо'Оалева больше по размеру, а его поверхность подвергалась космическому воздействию дольше, чем у 2024 PT5. Орбита Камо'Оалевы является квазиспутниковой, поэтому он остаётся вблизи Земли на протяжении нескольких витков, не вращаясь вокруг неё. В отличие от него, 2024 PT5 движется по гелиоцентрической орбите и временно пересекает траекторию Земли.

Оба фрагмента движутся по орбитам, близким к земной, но их происхождение, физические параметры и динамика различны. Это разнообразие позволяет предположить, что рядом с Землёй может существовать ранее незафиксированная популяция лунных фрагментов. По мнению Кареты, некоторые из уже классифицированных необычных астероидов могут иметь лунное происхождение. Обнаружение 2024 PT5 усиливает вероятность существования таких тел, скрытых в пределах околоземного пространства.

Орбита 2024 PT5 в геоцентрической вращающейся системе координат, совмещённой с плоскостью эклиптики. Левое изображение показывает сближения 2002–2003 и 2055 годов, а также переход в подковообразную орбиту в 2024–2025 годах. Центральное и правое изображения детализируют сближение с Луной в августе 2024 года и уход объекта в январе 2025 года. Цвет соответствует времени: от зелёного к красному.
Источник изображения: Kareta T., Fuentes-Muñoz O., Moskovitz N., Farnocchia D., Sharkey B. N. L. / The Astrophysical Journal Letters

Орбиты околоземных объектов рассчитываются на основе наблюдаемых параметров их движения. Если часть этих тел была ошибочно классифицирована, а их предполагаемые источники определены неверно, это может означать искажение других характеристик их орбит. По словам Кареты, такая ошибка «почти наверняка исключена», однако, как он подчёркивает, «необходимо это доказать», поскольку от точности этих расчётов зависит понимание возможных рисков столкновений с Землёй в долгосрочной перспективе.

Сегодня, 29 апреля 2025 года, европейская лёгкая ракета-носитель Vega-C доставила в космос уникальный европейский научный спутник — Biomass. Запуск был осуществлён в 06:15 с космодрома во Французской Гвиане (в 12:15 мск). Спутник Biomass будет вести учёт всех деревьев на Земле, тем самым подсчитывая объём углерода на планете. Это второй успешный запуск ракеты Vega-C после двухлетнего простоя, вызванного аварией.

Источник изображений: ESA

Примерно через час после старта европейская станция слежения Troll в Антарктиде приняла сигнал, подтверждающий отделение спутника от верхней ступени ракеты-носителя. Далее предстоят сложные манёвры по выходу на целевую орбиту, а также развёртывание непростого 12-ячейкового отражателя на 7,5-метровой штанге. Радар спутника работает в P-диапазоне. Фактически это первый в мире радар с синтезированной апертурой в P-диапазоне в космосе.

Уникальный радар предназначен для получения важной информации о состоянии лесов и их изменениях, а также для расширения наших знаний о роли лесов в круговороте углерода. Он пробивает крону и фиксирует стволы деревьев и крупные ветви. Отражённый сигнал позволяет оценить объём древесины в полосе наблюдения спутника и произвести расчёт запаса углерода в деревьях. В пустынях радар также позволяет «заглядывать» под землю и создавать карты залежей определённых полезных ископаемых.

«С помощью Biomass мы можем получить важные новые данные о том, сколько углерода хранится в лесах по всему миру, что поможет восполнить пробелы в наших знаниях о круговороте углерода и, в конечном счёте, о климатической системе Земли», — заявили в ESA.

Собранные спутником Biomass данные о биомассе значительно снизят неопределённость в оценках запасов углерода и его перемещения, в том числе связанных с изменением землепользования, вырубкой лесов и их восстановлением.

Учёные давно заметили, что на Земле много метеоритов лунного происхождения. Оставалось только понять как часто и в каком объёме выбитый из лунной поверхности материал попадает на Землю. Оказалось, что это — колоссальные объёмы. В конечном итоге на Землю выпадает около четверти всех выбитых с поверхности Луны камней. Но есть и другие интересные детали таких событий.

Источник изображения: NASA

Первое впечатление при упоминании Луны — это изрытая кратерами поверхность спутника. Небесные камни наиболее активно атаковали Луну и другие планеты Солнечной системы примерно 4 млрд лет назад, во время так называемого периода поздней тяжёлой бомбардировки (Late Heavy Bombardment, LHB). На Луне обнаруживаются кратеры диаметром от нескольких метров до 1000 км и более. Основная масса выбитого материала приобретает скорость, достаточную для покидания спутника, и улетает в космическое пространство. Часть этого материала оседает на Земле.

Новая работа стала самым детальным моделированием процесса попадания обломков Луны на Землю. Учёные впервые одновременно использовали физические параметры Луны и Земли за период в 100 тыс. лет с фиксацией контрольных точек каждые 5 лет. Как показало моделирование, на Землю попадает примерно 22,6 % выброшенного с Луны материала. Он собирается нашей планетой в течение 100 тыс. лет. Причём половина этого вещества оказывается на Земле в первые 10 тыс. лет после ударного события.

При столкновении с Землёй выбросы с Луны движутся со скоростью 11,0–13,1 км/с и преимущественно попадают в район экватора (на полюса приходится на 24 % меньше лунных обломков). Падения лунных обломков почти симметрично распределены между утренними и вечерними часами, достигая пика около 6 часов утра и 6 часов вечера.

Это исследование позволяет лучше понять, каким образом Земля приобрела квазиспутники — камни размерами от 40 до 100 км, которые сопровождают нашу планету. Также работа помогает создать самую точную на сегодняшний день модель распределения вещества между Луной и Землёй. Для жителей Земли камни с Луны опасности не представляют, но для спутниковых группировок это далеко не призрачная угроза.

Группа физиков из Принстонского университета (Princeton University) провела эксперимент, в ходе которого они исследовали, можно ли использовать вращение Земли для генерации электроэнергии. Хотя измеренное напряжение оказалось крайне низким, сама концепция вызвала интерес у специалистов, поскольку представляет собой редкую попытку напрямую использовать кинетическую энергию планеты. Останется ли она перспективной основой для получения возобновляемой энергии, пока неизвестно.

Источник изображений: journals.aps.org

В марте 2025 года группа физиков под руководством Кристофера Чайбы (Christopher Chyba) представила результаты эксперимента, в рамках которого была предпринята попытка задействовать вращение Земли для генерации электроэнергии. Это направление, несмотря на его внешнюю простоту, начало серьёзно изучаться в физике лишь в последнее десятилетие. «Идея несколько контринтуитивна, и о ней спорили со времен Фарадея», — заявил Пол Томас (Paul Thomas), физик из Университета Висконсин-О-Клэр (University of Wisconsin-Eau Claire), который не принимал участия в исследовании.

Исследователи сориентировали специальное устройство, состоящее из слабого марганец-цинкового ферритового проводника с электродами на концах, под углом 57 градусов, перпендикулярно вращательному движению Земли и её магнитному полю. Такая конфигурация, по расчётам команды, могла создать условия, при которых движение устройства относительно магнитного поля приведёт к возникновению электрического потенциала.

Эксперимент по сбору энергии. Цилиндр размещён под углом, перпендикулярным магнитному полю Земли и направлению её вращения. Датчики фиксируют напряжение между концами цилиндра. Измерения проводятся в темноте, чтобы исключить влияние фотоэлектрического эффекта

В ходе эксперимента устройство сгенерировало напряжение величиной 17,84 микровольта, что составляет лишь малую долю от напряжения, выделяемого одним нейроном. Несмотря на это полученный результат был описан как «спорный, но интригующий». Стоит учитывать, что столь малое напряжение крайне сложно изолировать от других физических воздействий. Физик на пенсии Ринке Вейнгаарден (Rinke Wijngaarden), проводивший аналогичный эксперимент в 2018 году и не зафиксировавший эффекта, сообщил, что по-прежнему убеждён, что теория Чайбы и других учёных неверна.

Теоретически устройство может работать, если генератор движется сквозь магнитное поле Земли, части которого остаются неподвижными, что приводит к возникновению тока. Однако, как отмечает журнал Nature, в результате этого электроны могут перераспределиться, создавая противодействующую силу, которая нивелирует эффект. По словам Чайбы и его команды, им удалось устранить этот эффект благодаря созданию специального материала, не склонного к такому перераспределению, поскольку он поддерживает постоянную электростатическую силу внутри устройства.

Группа физиков планирует масштабировать эксперимент, чтобы генерировать практически полезное количество энергии. По их расчётам, если систему удастся довести до такого масштаба, при котором она сможет удовлетворять энергетические потребности всей планеты, вращение Земли замедлится всего на 7 миллисекунд за 100 лет — что сопоставимо с тем, насколько замедляет вращение планеты гравитация Луны за тот же период. Одним словом, предстоит ещё много исследований, прежде чем учёные смогут окончательно утверждать, что способны использовать энергию вращения Земли для выработки электроэнергии.

Гипотетическая сфера Дайсона вокруг Солнца, которая будет собирать энергию звезды для нужд человечества, когда-нибудь может стать реальностью. Сегодня подобный проект представляется фантастическим. Но энергии много не бывает — земная цивилизация уже усвоила этот урок, и будет искать доступ к новым источникам. Так почему бы уже сегодня не оценить этот проект с позиций учёных и инженеров? Всё необходимое для этого можно найти в учебниках.

Художественное представление частичной сферы (роя) Дайсона. Источник изображения: Archibald Tuttle

Исследование возможности создания сплошной или частичной сферы Дайсона провёл Ян Мариус Питерс (Ian Marius Peters) из Института возобновляемых источников энергии Гельмгольца в Эрлангене-Нюрнберге (Forschungszentrum Jülich). Его работа опубликована в журнале Science Direct. Как пояснил учёный, он не нашёл публикаций, посвящённых созданию сферы Дайсона из фотоэлектрических панелей, а ведь это самое очевидное решение для улавливания энергии Солнца на сегодняшний день.

Идею энергетической ловушки для сбора энергии звезды развил физик Фримен Дайсон (Freeman Dyson). По его словам, он почерпнул её из произведения Олафа Стэплдона Создатель звёзд (1937). Однако схожие идеи значительно раньше выдвигал Константин Циолковский, о чём Дайсон, вероятно, не знал. В любом случае он развил идеи предшественников в относительно полную концепцию. Учёный Ян Мариус Питерс пошёл дальше — он оценил влияние подобной мегаконструкции на жизнь на Земле, а также рассчитал, сколько материала потребуется для её строительства.

Математические расчёты показали, что сфера Дайсона небольшого диаметра — внутри орбиты Земли — оказалась бы непрактичной. Во-первых, она перегревалась бы, что снижало бы эффективность фотоэлектрического преобразования. Во-вторых, она блокировала бы свет, поступающий на Землю, что привело бы к гибели организмов и цивилизации.

Сферы Дайсона больших диаметров охлаждались бы лучше и, в целом, позволяли бы обеспечить эффективность улавливания солнечной энергии на уровне 25 %. Однако в случае сплошной сферы температура на нашей планете могла бы повыситься на 140 К, что также привело бы к гибели жизни на Земле.

Источник изображения: Science Direct 2025

В качестве компромиссного решения можно было бы создать частичную структуру (рой Дайсона) с покрытием на уровне 22 % на расстоянии 2,13 а. е. от Солнца. Это позволило бы получать 4 % солнечной энергии (15,6 йоттаватт), при этом температура Земли повысилась бы менее чем на 3 К, что сопоставимо с текущими тенденциями глобального потепления. Для этого потребуется 1,3 × 10²³ кг кремния — колоссальное количество, но вполне осуществимое в рамках запасов вещества в Солнечной системе.

Рой Дайсона будет проще создать, чем сплошную сферу. В принципе, такой проект можно реализовывать уже сегодня. Группировку можно наращивать постепенно, по мере изготовления компонентов роя. В таком случае идея уже не кажется фантастической. Однако её время всё же ещё не пришло.

Астероид 2024 YR4, вероятность столкновения которого с Землёй поднималась до 3 %, больше не считается самым опасным в истории наблюдений. Благодаря наблюдениям Южной европейской обсерватории в Чили с помощью Очень большого телескопа (VLT) удалось наиболее точно рассчитать орбиту этого небесного тела. Согласно последним данным, вероятность столкновения 2024 YR4 с Землёй оценивается тысячными долями процента. Можно выдохнуть — это не наш камень.

Источник изображения: ИИ-генерация Grok 3/3DNews

Новые наблюдения за астероидом 2024 YR4, проведённые с помощью Очень большого телескопа Европейской южной обсерватории (ESO VLT) и других инструментов по всему миру, практически исключили вероятность столкновения астероида с нашей планетой. За ним пристально наблюдали в последние пару месяцев, так как вероятность его столкновения с Землёй в 2032 году возросла примерно до 3 %, что являлось самым высоким показателем вероятности столкновения для крупного астероида. Однако после последних наблюдений вероятность столкновения снизилась почти до нуля.

Источник изображений: ESA

Астероид 2024 YR4, диаметр которого оценивается примерно в 40–90 метров, был обнаружен в конце декабря 2024 года на орбите, которая могла бы привести к его столкновению с Землёй 22 декабря 2032 года. Из-за своего размера и вероятности столкновения астероид быстро поднялся на первое место в списке рисков Европейского космического агентства (ЕКА) — каталоге всех космических камней, которые имеют ненулевой шанс столкнуться с Землёй.

В середине января инструмент VLT ESO был использован для наблюдения за астероидом 2024 YR4, что дало астрономам важнейшие данные, необходимые для более точного расчёта его орбиты. В сочетании с данными других обсерваторий высокоточные измерения с помощью VLT улучшили наши знания об орбите астероида, в результате чего вероятность столкновения превысила 1 % — ключевой порог, после которого следует начинать беспокоиться. Было проведено ещё больше наблюдений, и Международная сеть предупреждения об астероидах выпустила уведомление о потенциальном столкновении, предупредив об этом группы по защите планеты, в том числе Консультативную группу по планированию космических миссий.

18 февраля, когда несколько телескопов по всему миру наблюдали за астероидом, а астрономы моделировали его орбиту, вероятность столкновения выросла примерно до 3 %. Это самая высокая вероятность столкновения, когда-либо зафиксированная для астероида размером более 30 метров. Однако уже на следующий день новые наблюдения, проведённые с помощью VLT ESO, снизили риск столкновения вдвое.

Скачки в определении вероятности объясняются просто. Определить орбиту небесного тела можно только при достаточно долгих наблюдениях за его движением. В Солнечной системе множество источников гравитации, которые способны оказывать влияние на орбиту малых небесных тел, поэтому во все расчёты необходимо постоянно вносить поправки.

Новые наблюдения с помощью VLT в сочетании с данными других обсерваторий позволили астрономам достаточно точно определить орбиту, чтобы практически исключить столкновение 2024 YR4 с Землёй в 2032 году. На момент написания статьи вероятность столкновения, по данным Центра координации околоземных объектов ЕКА, составляет около 0,001 %, и астероид больше не возглавляет список рисков ЕКА.

Сегодня Солнце и мы с ним находимся в так называемом Местном пузыре Вселенной, где мало других звёзд. Тут тихо и уютно, и мало что может произойти такого, что угрожало бы жизни на Земле. Но так было не всегда. Несколько миллионов лет назад недалеко от нас взрывались сверхновые, что грозило жизни на планете ионизированным излучением, разрушающим ДНК и ведущим к мутациям.

Дзета Змееносца, убегающая звезда, выброшенная взрывом сверхновой в группе Скорпиона-Центавра. Источник изображения: NASA

За свою жизнь Солнце и Солнечная система не раз пролетали сквозь облака пыли и газа, оставленные после себя вспышками сверхновых. Эти следы обнаруживаются в земных отложениях, например, на дне водоёмов. В частности, там можно найти такой радиоактивный изотоп, как железо-60. Период его полураспада известен, и это даёт возможность вычислить время, когда Земля подвергалась радиоактивному воздействию со стороны сверхновых.

Эволюция биологической жизни происходит и без ионизированного излучения. Но радиация, как известно, приводит к быстрым мутациям и многократно разнообразит и ускоряет изменения в ДНК и выше по цепочке. Прямой связи между вспышками сверхновых и эволюцией биологической жизни на Земле нет, хотя косвенные тому подтверждения недавно удалось обнаружить.

Ещё в 2016 году была опубликована статья, в которой группа физиков описала обнаружение двух всплесков содержания железа-60 в отложениях на морском дне. Эти всплески были датированы с высокой точностью: один — примерно 6,5–8,7 млн лет назад, другой — примерно 1,5–3,2 млн лет назад. Команда учёных из Калифорнийского университета в Санта-Крузе (UCSC) попыталась вычислить, где могли произойти вспышки сверхновых, которые могли оставить свой след на Земле в те времена.

Они «отмотали» развитие Вселенной назад и определили, что виновниками событий могли быть две сверхновые. Кроме того, более ранний всплеск появления железа-60 на Земле произошёл, когда наша система пересекала границы Местного пузыря. Эти условные границы содержали изотопы, возникшие при более ранних взрывах сверхновых, вещество из которых буквально выдуло из центра пузыря к его тогдашним границам.

Более свежая концентрация железа-60 на нашей планете могла образоваться от одной из двух сверхновых: либо в группе молодых звёзд Скорпион-Центавра на расстоянии около 460 световых лет, либо в группе Тукана-Часы на расстоянии 230 световых лет. Как показывает исследование, наиболее вероятен первый вариант. После вспышки Земля могла подвергаться облучению в течение примерно 100 000 лет. И всё это время на планете шли бы ускоренные мутации, что наверняка отразилось бы на эволюции живых организмов.

Если взрыв произошёл в группе Скорпиона-Центавра, доза могла бы составить дополнительно 30 мЗв в год в течение первых 10 000 лет; для группы Тукана-Часы доза составила бы 100 мЗв. При этом порог радиации, при котором происходит разрушение ДНК, может составлять около 5 мЗв в год, что примерно в два раза выше естественного радиационного фона на планете. Так что доза 30 мЗв в год определённо выглядит достаточной, чтобы вспышка сверхновой могла оказать влияние на биоразнообразие Земли.

Сделанное открытие перекликается с ещё одной работой. Учёные обнаружили, что в озере Танганьика на высокогорье в Восточной Африке в период от 2 до 3 миллионов лет назад произошёл всплеск разнообразия вирусов, поражающих рыб. Это именно тот отрезок времени, когда Земля в последний раз была под воздействием излучения, исходящего от места взрыва сверхновой. Прямой связи между этими событиями не обнаружено, но совпадение может быть не случайным.

Для борьбы с изменениями климата на Земле учёные Рочестерского технологического института (RIT) предложили не ждать милости от природы, а разом взорвать в нужном месте 1620 термоядерных бомб мощностью 50 Мт. Нет, это не странные мысли о рукотворном Армагеддоне. Всё точно рассчитано и доступно для изучения по ссылке на сайте arXiv. Исследователи утверждают, что достигнутый эффект всех удивит.

Источник изображения: ИИ-генерация DALL·E/3DNews

Учёные справедливо отмечают, что если увеличение средней температуры Земли продолжится прежними темпами и даже ускорится, то к концу текущего столетия это приведёт к потере до $200 трлн в мировой экономике и ухудшению условий жизни сотен миллионов людей. Жертв может быть так много, что проблему нужно решать быстро и смело. В своей работе исследователи доказывают осуществимость безопасного подрыва примерно 1600 термоядерных боеприпасов, каждый из которых по мощности сравним с «Царь-бомбой» СССР.

Предложение исследователей строится на том, что процесс выветривания ряда силикатных пород, например, базальта, связывает углекислый газ — минерализует его и удаляет из атмосферы. Подобные проекты в небольшом масштабе уже реализуются. Так, в Бразилии ряд компаний во главе с Google тратят сотни миллионов долларов США на работы по измельчению базальта и разбрасыванию его крошки по полям. Однако, по мнению исследователей из RIT, это лишь «гомеопатическая доза» для глобального климата и не способно спасти планету. Предложенное ими решение по дроблению базальта термоядерными взрывами решит проблему быстро и надолго.

Для безопасности этого рискованного мероприятия подрыв необходимо осуществлять на дне океана в точно выбранном месте. Заряды должны закладываться на глубине около 4 км в морском дне, под толщей воды до 8 км. Давление в 800 атмосфер поглотит ударную волну, а использование термоядерных зарядов в сочетании с толщей земной коры сведёт к минимуму радиационное загрязнение. Экосистема от такого воздействия почти не пострадает.

Расчётная мощность подрыва должна достигать 81 Гт. Технически его можно подготовить в течение 10 лет. Эффект будет сопоставим с удалением из атмосферы 30-летних выбросов углекислого газа. В противном случае нас ждут закисление океана, гибель коралловых рифов и другие экологические катастрофы.

Астероид Бенну намного меньше астероида, погубившего динозавров. Но размеры Бенну достаточны, чтобы в случае падения на Землю вызвать похолодание и ощутимое сокращение растительного покрова. Согласно оценкам, этот астероид может столкнуться с Землёй в сентябре 2182 года. Учёные из Южной Кореи оценили возможный ущерб для земных экосистем, если это произойдёт.

Источник изображения: IBS Center for Climate Physics

Вероятность столкновения астероида Бенну с Землёй оценивается как 1 к 2700, или 0,04 %. Размеры астероида достигают 500 м в поперечнике, и его падение будет иметь для планеты серьёзные последствия. Поэтому человечеству лучше заранее знать об угрозах для подготовки ответных мероприятий.

На Земле множество ударных кратеров от столкновений с крупными метеоритами и астероидами. Но все они стёрты эрозией, что затрудняет не только анализ последствий, но часто даже скрывает сами следы от ударов. Глубже всего учёные изучили следы от падения «астероида динозавров» 66 млн лет назад — кратера Чиксулуба (Chicxulub), на месте которого сейчас находится Мексиканский залив. Частицы от этого ударного воздействия можно найти по всей планете в той или иной концентрации. Но чего до сих пор не делали, так это моделирования изменений в наземных и морских экосистемах, что просчитали в случае падения Бенну.

Сильнее всего на экосистему планеты повлияет не сам удар 500-м астероида, а последствия удара. Моделирование показало, что при таком столкновении в атмосферу планеты будет выброшено от 100 до 400 млн тонн пыли. Это нарушило бы химический состав атмосферы и настолько сильно затмило бы Солнце, что помешало бы фотосинтезу и ударило по климату. Также на 32 % разрушился бы озоновый слой, что усилило бы опустошительное воздействие на животный и растительный миры.

«Согласно нашим моделям, средняя глобальная температура упадет на 4 °C, а количество осадков в мире уменьшится на 15 %. Более холодные зимы создали бы неблагоприятные климатические условия для роста растений, что привело бы к первоначальному сокращению фотосинтеза в наземных и морских экосистемах на 20–30 %, — поясняют исследователи. — Это, вероятно, вызовет массовые проблемы в сфере глобальной продовольственной безопасности».

Изменение температуры, осадков, растительности и морской экосистемы в первые 24 месяца после удара

Но есть и хорошие новости. Морские экосистемы восстановятся на удивление быстро. Этому поспособствует «засев» морей и океанов минеральными удобрениями — частицами пород и, особенно, железа, выброшенными в атмосферу и осевшими в воде. Особенно это касается водорослей для питания зоопланктона, которые также могут стать основой пищевого рациона для выжившей человеческой цивилизации. Водоросли разрастутся до объёмов, намного превышающих сегодняшние.

В целом человечество переживёт столкновение с астероидом Бенну и, похоже, так уже бывало в прошлом. По некоторым оценкам, астероиды подобных размеров падают на Землю раз в 100–200 тыс. лет, так что наши предки уже сталкивались с последствиями таких катастроф и смогли выжить в сложившихся после них условиях.