Сегодня 19 марта 2024
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → земля
Быстрый переход

Сгорающие в атмосфере спутники грозят навредить магнитному полю Земли, считают учёные

Группировки спутников связи, подобные сети Starlink, кроме очевидных проблем для астрономических наблюдений и замусоривания орбиты могут нести также другие пока неведомые опасности. Как считает американский физик и кандидат наук из Университета Исландии Сьерра Солтер-Хант (Sierra Solter-Hunt), металлические частички от сгорающих в атмосфере спутников в перспективе могут оказать катастрофическое влияние на магнитное поле Земли с массой неприятных последствий.

 Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Ежедневно в атмосфере планеты испаряется около 50 т камней из космического пространства. После себя они оставляют 450 кг ионизированной пыли (из-за взаимодействия с ионизированными газами в воздухе). Это загрязнение в основном представлено минеральными веществами, тогда как один спутник Starlink второго поколения — это 800 кг фактически чистого металла. При сгорании спутника в атмосфере распыляются токопроводящие металлы и их оксиды. Токопроводящая пыль потенциальна способна создать условия для пробоя и просто повлиять на магнитное поле Земли вплоть до его разрушения в самом критическом случае.

Работа Сьерры Солтер-Хант посвящена исследованию подобной пыли, которую она называет плазменной. Написанная ею работа пока не прошла рецензирование и доступна лишь на сайте arХiv в виде препринта. Познакомившиеся с ней учёные считают выводы коллеги преувеличенными, хотя также признают необходимость дискуссии по этому вопросу.

Очевидно, что в случае развёртывания полномасштабной группировки Starlink из 42 тыс. спутников (не говоря о других) на Землю каждые сутки будут падать десятки аппаратов. Количество металлической мелкодисперсной пыли в атмосфере начнёт расти впечатляющими темпами. Объём токопроводящей взвеси в атмосфере может быстро составить конкуренцию радиационным поясам вокруг Земли. Особенно учёная опасается потери стабильности озоновым слоем, который защищает жизнь на Земле от ультрафиолетового излучения Солнца. Ранее, кстати, в рецензируемых журналах уже были опубликованы работы по разрушающему влиянию на озоновый слой процесса сгорания алюминия со спутников в атмосфере.

Угроза, стоит отметить, совсем не призрачная. В прошлом году NASA провело исследование стратосферы и верхних слоёв атмосферы, которое показало присутствие там свыше 20 металлов и минералов, которые не встречаются в метеоритах. Они занесены туда падающими и сгорающими спутниками. Это может напрямую повлиять на климат планеты, например, понизив инсоляцию или ускорив образование осадков. Этот вопрос явно нельзя спускать на тормозах и, по крайней мере, это надо обсуждать уже сейчас.

Учёные не нашли причин опасаться столкновения Земли с астероидом Апофис

Астероид Апофис (Apophis, номер 99942), представляющий потенциальную угрозу жизни на Земле, в 2021 году был на ближайшие 100 лет исключён из списка угроз из космоса. Тщательное изучение объекта в течение почти 20 лет с момента обнаружения позволило максимально точно рассчитать его орбиту, которая даже с учётом погрешностей не пересекалась с Землёй. Но совсем угроза не исчезла. Столкновение с другим астероидом способно сбить Апофис с безопасной траектории.

 Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Миссия NASA DART по ударному изменению траектории астероидов с помощью зондов-камикадзе наглядно показала, что астероид способен менять траекторию при столкновении с другим небесным телом. Даже таким небольшим, как 570-кг зонд DART. Если в 340-метровый Апофис массой 61 млн тонн влетит объект подобной ему массы, их траектории, очевидно, изменятся очень и очень сильно.

Под впечатлением миссии DART группа астрономов решила изучить вероятность столкновения с Апофисом любого из других известных астероидов в пространстве его пролёта. В эту область попадает свыше 1,3 млн известных астероидов. Все эти объекты были внесены в модель и изучены с учётом всех погрешностей на предмет вероятного столкновения с Апофисом.

 Радарные изображения Апофиса при пролёте рядом с Землёй в 2021 году. Источник изображения: NASA/JPL-Caltech and NSF/AUI/GBO

Радарные изображения Апофиса при пролёте рядом с Землёй в 2021 году. Источник изображения: NASA/JPL-Caltech and NSF/AUI/GBO

«Учитывая, насколько близко Апофис пройдет мимо Земли, существует возможный риск того, что отклонение от его текущей траектории может привести Апофис к столкновению с нами, — поясняют авторы работы, опубликованной в журнале Planetary Science. — Гипотетически, столкновение другого астероида с Апофисом может вызвать такое отклонение, что побудило нас изучить этот сценарий, каким бы маловероятным он ни был».

Расчёты показали, что астероиду Апофис никакие столкновения не угрожают, а значит, его орбита останется в рамках индивидуальных для него расчётов и будет неопасна для Земли. Остаётся угроза со стороны ещё неоткрытых астероидов. Но с этим человечество ничего поделать не может. Остаётся только готовиться по мере сил и создавать новые слои планетарной защиты.

Учёные создали цифрового двойника Земли для моделирования природных катастроф

В ответ на растущую угрозу природных катастроф учёные с поддержкой Европейского космического агентства (ESA) разработали «цифрового двойника» Земли — инновационную модель для моделирования природных бедствий. Этот проект позволит лучше понять и предотвратить реальные риски, связанные с изменением климата, благодаря моделированию различных климатических условий и их последствий для нашей планеты.

 Источник изображения: geralt / Pixabay

Источник изображения: geralt / Pixabay

Земля не смогла бы выжить без воды, которая занимает 71 % всей её поверхности, а океаны составляют примерно 97 % этой цифры. Круговорот воды в природе является крайне сложным процессом из-за непрерывно меняющегося климата, на который оказывает влияние и человек. Поэтому прогнозирование стихийных бедствий, таких как наводнения, оползни и засухи, требует создания и анализа моделей, содержащих как можно больше данных с высоким разрешением, охватывающих каждый сантиметр планеты, от самых высоких горных вершин до водных глубин.

Проект создания «цифрового двойника» Земли направлен на то, чтобы предоставить учёным инструмент, с помощью которого можно вводить в модель новые данные и симулировать сценарии природных катастроф в различных условиях по всему миру. Это позволит наблюдать за потенциальными рисками, которые могут возникнуть во время оползней или других бедствий, как если бы они происходили в реальном времени, что, в свою очередь, поможет лучше подготовиться к возможным разрушительным событиям в будущем.

Разработка такой модели требует огромных усилий от учёных, которые используют данные, полученные со спутников, включая измерения влажности почвы, осадков, глубины снега, испарения и течения рек, собранные в определённые промежутки времени. Эти данные позволяют создать подробную картину динамики этих переменных на планете. Модель, содержащая данные с высоким разрешением, может служить интерактивным инструментом для учёных.

«Моделирование Земли с высоким разрешением очень сложно, поэтому идея состоит в том, чтобы сначала сосредоточиться на конкретной цели, — сообщил Лука Брокка (Luca Brocca) из Национального исследовательского совета (CNR) Италии, являющийся ведущим автором исследования. — Именно эта идея лежит в основе разработанного нами проекта — цифровые двойники для изучения земного водного цикла в Средиземноморском бассейне. Наша цель — создать систему, которая позволит неспециалистам, в том числе лицам, принимающим решения, и гражданам проводить интерактивное моделирование».

На первом этапе были смоделированы территории вокруг реки По в Северной Италии и другие части Средиземноморского бассейна. «Мы должны начать с того, что нам хорошо известно, — добавил Брокка. — Долина реки По очень сложная: у нас есть Альпы, есть снег, который трудно моделировать, особенно на неровном и сложном рельефе, как горы. Затем есть долина со всеми видами человеческой деятельности — промышленностью, ирригацией. Затем у нас есть река и экстремальные события — наводнения, засуха. А затем мы переместились в Средиземноморье, которое является хорошим местом для изучения экстремальных явлений, связанных как с избытком, так и с недостатком воды».

Усилия учёных сфокусированы на анализе крупных регионов с целью последующего расширения исследований на более локальные области. Планируется расширение модели на другие регионы Европы и сотрудничество с учёными других континентов. Отмечается, что сложность разработанных алгоритмов требует их доработки по мере поступления значительных объёмов данных. Кроме того, по словам учёных, необходимо проводить больше наземных наблюдений, чтобы продолжать проверять данные, полученные со спутников.

 График, показывающий устойчивый рост средней температуры по планете с 1880 года (источник изображения: NASA)

График, показывающий устойчивый рост средней температуры по планете с 1880 года (источник изображения: NASA)

Для повышения точности и надёжности «цифрового двойника» Земли проект предусматривает внедрение искусственного интеллекта (ИИ). Использование ИИ позволит минимизировать ошибки, возникающие вследствие атмосферных колебаний в момент получения спутниковых данных. Предполагается, что ИИ, эффективно обученный на соответствующих данных, сможет работать как дополнительный инструмент анализа, уточняя модели в режиме реального времени.

Это будет не только способствовать повышению точности прогнозов, но и оптимизировать время, требуемое для аналитической обработки данных, тем самым освобождая ресурсы для решения других критически важных задач в области климатических исследований. Примеры применения ИИ в области прогнозирования погодных условий и предсказания лесных пожаров уже демонстрируют значительные преимущества данного подхода, подтверждая его эффективность и перспективность для реализации проекта «цифрового двойника» Земли.

Зонд «Галилео» нашёл на Земле признаки океанов и кислорода

С помощью зонда «Галилео» (Galileo), астрономы обнаружили на Земле признаки континентов и океанов, а также наличие кислорода в её атмосфере. Это «открытие» играет ключевую роль в разработке методов анализа и интерпретации данных об экзопланетах и открывает новые возможности для поиска и изучения потенциально пригодных для жизни миров.

 Источник изображений: Ryder H. Strauss / arXiv, The Astronomical Journal

Источник изображений: Ryder H. Strauss / arXiv, The Astronomical Journal

В докладе, опубликованном на arXiv.org, группа астрономов под руководством Райдера Штрауса (Ryder H. Strauss) из Университета Северной Аризоны (NAU), представила результаты анализа данных, собранных космическим аппаратом «Галилео» в ходе его гравитационных манёвров около Земли в 1990 и 1992 годах. Астрономы использовали спектрофотометрические наблюдения, сделанные твёрдотельным датчиком изображения ограниченного действия (Limited Solid State Imager, SSI), с применением набора узкополосных фильтров (фиолетовый, зелёный, красный и четыре ближних инфракрасных), чтобы исследовать отражённый свет Земли.

Анализ показал, что изменчивость кривых блеска всего диска Земли может быть объяснена меняющейся погодой, наличием континентов, океанов и облаков на вращающейся планете. Кроме того, временная динамика цвета диска приписывается океанам (сдвиг в синюю сторону) и суше с растительностью (сдвиг в красную сторону).

 Измерение интенсивности света Земли через красные и фиолетовые фильтры, а также в инфракрасном диапазоне IR-6560 и фиолетовом при облёте Земли зондом «Галилео» в 1990 году

Измерение интенсивности света Земли через красные и фиолетовые фильтры, а также в инфракрасном диапазоне IR-6560 и фиолетовом при облёте Земли зондом «Галилео» в 1990 году

Снижение отражательной способности при наблюдениях в некоторых инфракрасных фильтрах связано со слабым поглощением излучения водяным паром и сильным поглощением молекулярным кислородом. Эти результаты подчёркивают важность молекулярного кислорода в атмосфере Земли как ключевого индикатора её обитаемости.

Полученные данные будут использоваться для дальнейшей проверки и совершенствования трёхмерной спектральной модели Земли, разрабатываемой Виртуальной планетарной лабораторией (VPL) NASA. Такой подход позволит значительно улучшить методики наблюдений за экзопланетами, в том числе потенциально обитаемыми, и расширить наше понимание возможности существования жизни за пределами родной планеты.

Исследование подтверждает, что наблюдения за полными дисками планет Солнечной системы могут служить важным аналогом для анализа экзопланет. Особое значение в этом контексте имеет Земля как единственный известный обитаемый мир, что делает её ключевым объектом для изучения в рамках поиска потенциально обитаемых экзопланет.

Американские учёные предложили для борьбы с глобальным потеплением разбрасывать с самолётов лёд

В журнале Science Advances вышла статья исследователей Национального управления океанических и атмосферных исследований США (NOAA) и NASA, в которой учёные предложили средство для сдерживания роста нагрева Земли. Решение не отменяет необходимости снижать парниковые выбросы, но может стать одним из методов сдерживания неуклонного роста температуры на поверхности планеты.

 Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 3.0/3DNews

Так, временным или вспомогательным методом для сдерживания климатических изменений может быть осушение верхних слоёв атмосферы. Технически это можно сделать уже сейчас. Для этого достаточно разбрасывать с самолётов лёд на высоте 17 км — чуть ниже стратосферы. Лёд охладит поднимающийся на высоту с потоками воздуха влажный водяной пар и превратит его в осадки.

Расчёты показали, что если каждую неделю распылять по 2 т льда, то это примерно на 5 % снизит нагрев планеты от последствий, связанных с выбросом углекислого газа. На самом деле — это очень небольшое влияние на климат Земли, поэтому предложенный метод надо рассматривать не как альтернативу для сохранения темпов углеродных выбросов, а как возможность немного затормозить катастрофические изменения климата.

Учёные подчёркивают, что они лишь предлагают концепцию для обсуждения. Несомненно, она подлежит более тщательному анализу, прежде чем её начнут реализовывать. Одно дело работать в лаборатории, другое дело — на улице. Случиcь что-то неожиданное, назад можно уже не повернуть. Поэтому не участвующие в проекте учёные осторожно встретили предложение по вмешательству в глобальные атмосферные процессы. Кроме того, такие вещи необходимо обсуждать в ООН или в профильных международных организациях. Планета, как ни как, это наш общий дом и хорошо бы принимать коллегиальное решение по его обустройству.

Новый год начался с мощнейшей за семь лет вспышки на Солнце

Службы слежения за активностью Солнца зафиксировали 1 января 2024 года в 00:55 по московскому времени сильнейшую за последние 7 лет вспышку на Солнце. Вспышка была экстремального класса с индексом X5. Предыдущая сильнейшая вспышка последних лет произошла около трёх недель назад с интенсивностью X2.8.

 Источник изображения: NOAA

Источник изображения: NOAA

Во время наблюдения вспышки 1 января был замечен значительный выброс коронарной массы — вещества (плазмы) из внешней атмосферы звезды. Облако плазмы направилось в сторону Земли. Наблюдения показали, что в итоге оказалось задето лишь магнитное поле по краю планеты. Это вызовет сегодня полярные сияния в северных широтах и, по-видимому, будет проявляться аналогичным образом также завтра и послезавтра. Значительных радиовозмущений не наблюдалось.

Частота и интенсивность вспышек на Солнце стали увеличиваться с началом нового 25 цикла 11-летней активности звезды. Пик активности прогнозируется во вторую половину 2024 года, хотя, согласно предыдущим наблюдениям, его следовало ожидать в первой половине 2025 года. Есть большая вероятность, что в этом году Солнце поведёт себя необычным образом и 25-й цикл будет отличаться от предыдущих значительно повышенной активностью.

Наибольшую угрозу вспышки на Солнце несут спутникам и экипажам космических кораблей. Вблизи Земли магнитное поле планеты защищает их от радиации. Но близость Земли несёт другую угрозу. Вспышка на Солнце может породить настолько сильный выброс, который способен расширить ионосферу планеты и повысить её плотность в верхних слоях. Это начнёт тормозить спутники на низкой околоземной орбите (аппараты Starlink уже падали в подобных ситуациях) и к этому надо быть готовым заранее.

На Солнце произошла сильнейшая вспышка за шесть лет — облако плазмы накроет Землю на выходных

Службы слежения за активностью Солнца сообщили о сильнейшей за последние шесть лет вспышке на Солнце. Видео события снял зонд NASA Solar Dynamics Observatory. Мощность события составила X2.8, что соответствует экстремальному уровню интенсивности. По косвенным данным вспышка сопровождалась выбросом коронарной массы. Облако солнечной плазмы должно накрыть Землю с субботы на воскресенье.

 Источник изображения: NASA Solar Dynamics Observatory

Источник изображения: NASA Solar Dynamics Observatory

Согласно истории наблюдения за активностью Солнца, последний раз вспышка подобной силы фиксировалась в 2017 году. Ранее в этом году вспышка X-класса произошла в феврале, но была несколько слабее — X2.2 балла. Менее интенсивные вспышки обозначаются буквами A, B, C и M. При переходе к каждой из них мощность увеличивается на 10, начиная с события A0.0 мощностью 10 нВт/м2. Каждой букве кроме X отведено по 10 баллов, тогда как событие X безразмерное — сколько будет, столько и присвоят. Самое мощное событие с начала их регистрации (с 1976 года) произошло в феврале 2003 года и равнялось X28. Речь идёт о замере в рентгеновском диапазоне.

Иногда вспышки сопровождаются выбросом коронарной массы — облака плазмы в виде электронов и ионов водорода. При стечении обстоятельств облако плазмы может пересечься с Землёй, что вызовет массовые и яркие сияния в ионосфере планеты. По данным радиолокации, вспышка X2.8, зафиксированная в четверг около 20:00 по московскому времени, сопровождается выбросом коронарной массы, похоже, двигающейся в нашу сторону. Если это так, то завтра и послезавтра облако плазмы достигнет нашей планеты. Сбои в радиосвязи уже наблюдались, поскольку они возникают в ходе попадания ионизирующего излучения в атмосферу Земли.

В ближайшие два года интенсивность и частота подобных событий будут нарастать, поскольку мы приближаемся к пику 11-летней солнечной активности. Теоретически он должен произойти ближе к лету 2025 года, но наблюдаемые данные говорят, что пик в этот раз может произойти раньше — во второй половине 2024 года.

Google и другие заплатили миллионы долларов за удаление CO2 из воздуха рассыпанной по полям базальтовой крошкой

Руководство климатической инициативы Frontier от имени группы компаний с участием Alphabet, Stripe, Shopify и других гигантов сообщило о заключении сделки стоимостью свыше $57 млн по удалению из атмосферы Земли свыше 158 тыс. т CO2 к 2028 году. Удалять углекислый газ будет стартап Lithos Carbon с помощью разбрасывания базальтовой крошки по сельскохозяйственным землям. Считается, что эта горная порода при выветривании связывает CO2 на тысячи лет.

 Разбрасывание базальтовой крошки на полях. Источник изображения: Frontier

Разбрасывание базальтовой крошки на полях. Источник изображения: Frontier

Горные породы при естественном выветривании связывают атмосферный углекислый газ, переводя его в плохорастворимые соединения. Но это крайне медленный процесс. Гораздо быстрее связывание происходит, если порода измельчена до состояния крошки и даже пыли. Тогда химические реакции идут быстрее и CO2 «минерализуется» завидными темпами. Искусственные процессы ускоренного выветривания назвали «усиленным выветриванием» и включили его в список потенциальных инструментов для борьбы с климатическими изменениями.

Впрочем, благая идея затормозилась почти сразу. Во-первых, это дорого. По самым оптимистичным оценкам стоимость связывания тонны CO2 базальтом составит около $200. Компания Lithos Carbon собирается брать за это ещё больше — $370 за тонну. И это ещё недорого, говорят в стартапе, ссылаясь на практику прямого извлечения CO2 из атмосферы, которая стоит сегодня $600 за тонну.

Но главным препятствием на пути реализации идеи ускоренного выветривания с помощью базальтовой крошки — это эфемерность показателей. Надёжных методик для оценки объёма поглощения CO2 в результате деятельности стартапа, нет. Им можно верить только на слово и на кое-какие расчеты учёных. Компания обещает, что будет точно знать, сколько углекислого газа поглотит базальтовая крошка, поскольку будет регулярно измерять кислотность почв и проводить другие химические экспертизы в местах ускоренного выветривания. Однако специалисты сомневаются, что покупатели услуг будут получать точные данные. Скорее всего, сетуют они, показатели будут завышенными, поскольку надёжных методик проверки эффективности метода нет.

Тем не менее, Stripe, Alphabet, Shopify и McKinsey Sustainability. Autodesk, H&M Group, JPMorgan Chase, Workday, Zendesk, Canva и Boom Supersonic и ряд других компаний подписали соглашение по поглощению CO2 из воздуха с Lithos Carbon. Стартап берёт базальт в открытом карьере, измельчает его и раздаёт местным фермерам, которые с помощью внесения крошки в почву поддерживают её щелочной баланс. В почве крошка под воздействием влаги и воздуха связывает CO2 и грунтовыми водами выносит минералы в реки и моря, где порода будет удерживать углекислый газ в минеральных соединениях не меньше 10 тыс. лет.

Компания Lithos Carbon обещает проследить за сохранением плодородия почв и качеством воздуха в регионе своей ответственности, ведь базальтовая пыль, поднятая в атмосферу, вряд ли добавит кому-то здоровья.

Солнце распахнулось: на обращённой к Земле стороне светила образовалась пугающая корональная дыра

По данным наблюдения за Солнцем, на его обращённой к Земле стороне образовалась гигантская корональная дыра. Через такие прорехи в короне Солнца устремляются потоки солнечного ветра, способные доставить проблемы средствам связи и навигации на Земле, а также радость от наблюдения полярных сияний до средних широт и даже ближе к экватору.

 Нажмите для увеличения. Источник изображения: SOHO (NASA/ESO)

Нажмите для увеличения. Источник изображения: SOHO (NASA/ESO)

Корональные дыры — это области в солнечной короне, где плотность и температура плазмы значительно ниже, чем в остальных областях. Чаще всего плотность в области корональных дыр примерно в сто раз меньше, чем в остальных областях короны. В оптическом диапазоне такие «прорехи» не видны. Они фиксируются в рентгеновском диапазоне.

Чаще всего корональные дыры возникают во времена спада активности Солнца. Поэтому нынешнее появление корональной дыры, и такой огромной, выглядит необычно. Впрочем, нынешний солнечный 11-летний цикл необычен по многим причинам, включая то, что пик активности может произойти на год раньше ожидаемого — вместо середины 2025 года осенью 2024.

Прошедшая неделя также намекала на растущую активность Солнца. Возмущения на звезде вызвали до десятка геомагнитных бурь на Земле, начиная с самых слабых класса G1 до сильной уровня G3 на эти выходные.

Можно только поприветствовать усилия учёных и национальных космических агентств, которые готовы встретить пик текущего цикла во всеоружии. За этим будут следить до десяти космических аппаратов, включая запущенный в начале осени индийский спутник, и свыше десяти земных телескопов, включая два новейших китайских радиотелескопа. Солнце в новом сезоне не будет обойдено вниманием земной науки. Собираясь улетать далеко из-под магнитного зонтика Земли, мы должны чётко понимать, какая космическая погода нас ждёт в пути.

Образцы с астероида Рюгу указали на метеоритное происхождение азота на ранней Земле

Новое исследование образцов с астероида Рюгу обнаружило неожиданно много азота. Это заставило учёных заподозрить в астероидах и метеоритах переносчиков этого элемента с окраин Солнечной системы вовнутрь, включая околоземное пространство. Без азота биологическая жизнь на нашей планете могла бы не зародиться или приняла бы иную причудливую форму.

 Забор образцов астероида в представлении художника. Источник изображения: JAXA

Забор образцов астероида в представлении художника. Источник изображения: JAXA

В образах с Рюгу, которые доставил на Землю японский аппарат «Хаябуса-2» (Hayabusa2) в 2020 году, учёные нашли много чего интересного. Во-первых, минералы астероидного происхождения оказались старше нашего Солнца, что означает их принадлежность к тем кирпичикам, из которых в нашей системе состоит всё, что мы в ней видим. Во-вторых, в образцах обнаружена сложная органика в виде витаминов и ряда базовых аминокислот, которые участвуют в биохимии земных организмов.

Теперь выясняется, о чем исследователи сообщили в свежей статье в журнале Nature Astronomy, что астероиды и метеориты обеспечили ранней Земле транспорт азота из внешних областей системы во внутреннюю.

«Наши последние результаты позволяют предположить, что [в пространство] вблизи Земли было перенесено большее количество соединений азота, чем считалось ранее, которые потенциально могли послужить строительными блоками для жизни на нашей планете», — поделился мыслями Хоуп Ишии (Hope Ishii), соавтор исследования и преподаватель Гавайского института геофизики и планетологии в Школе наук об океане и Земле (SOEST) UH Mānoa.

Что касается конкретных открытий, то в образцах с Рюгу выявлено значительное количество таких неорганических соединений азота, как нитрид железа (Fe4N). Очевидно, астероид был покрыт им едва ли не как коркой. При этом изначально астероиды данного типа (из углеродистых хондритов) содержат мало таких соединений.

По мнению исследователей, образование соединения железа и азота возникло в ходе физико-химических реакций железистого вещества астероида (соединение железа и кислорода) с водородом при постоянной бомбардировке его поверхности микрометеоритами. Азотные соединения прибывали на астероиды с микрометеоритами. Их удары вызывали локальный разогрев и, в сочетании с бомбардировкой астероидов солнечным ветром — заряжёнными частицами водорода, кислород улетучивался, а оставшееся чистое железо активно связывалось с азотом.

 Образца астероида Рюгу под электронным микроскопом. Источник изображения: KyotoU/Toru Matsumoto

Образца астероида Рюгу под электронным микроскопом. Источник изображения: KyotoU/Toru Matsumoto

Возникающий в богатой азотом микрометеоритной среде на окраинах Солнечной системы нитрид железа переносился во внутреннюю область системы и в плоскость эклиптики, где рано или поздно оказывался на нашей планете. Раньше такой механизм переноса не был хорошо изучен, но теперь о нём можно говорить более предметно. Интересно, что покажет анализ образцов с астероида Бенну? Давно о них не было слышно.

Ракеты SpaceX всё чаще оставляют в ионосфере кроваво-красные дыры, и учёных это беспокоит

Ещё в феврале астрономы из обсерватории Мак-Доналд в Техасе впервые заметили шарообразное кроваво-красное свечение в ионосфере вскоре после запуска ракеты компании SpaceX. Теперь они наблюдают от 2 до 5 таких сияний каждый месяц, что заставляет их переосмыслить последствия запусков ракет в космос.

 Красное свечение ионосферной дыры над Аризоной в Июле после взлёта ракеты. Источник изображения: Jeremy Perez

Красное свечение ионосферной дыры над Аризоной в июле после взлёта ракеты SpaceX. Источник изображения: Jeremy Perez

Ничего нового в том, что ракета-носитель оставляет после себя разорванную ионосферу, нет. Визуально это заметно не всегда, но в ряде случаев оставленная ракетой дыра в ионосфере на высоте от 80 до 640 км начинает светиться. Это явление сродни обычным полярным сияниям, только провоцируются они не заряжёнными солнечными частицами, а работой двигателей ракеты. Ионизированные атомы кислорода в дыре начинает либо рекомбинировать (захватывать электрон), либо соединяются в молекулу, что сопровождается свечением красного цвета.

Но вот чего раньше не видели, так это красных светящихся шарообразных областей высоко в ионосфере, которые стали появляться через значительный промежуток времени после запуска ракеты. Раньше подобного не наблюдалось. По крайней мере там, где они были бы видны астрономам. Нетрудно понять, что вторичное образование красных аврор в небе возникает после входа в атмосферу разгонных блоков ракет. Теперь это стало правилом, чтобы не накапливать мусор на орбите. В процессе управляемого схода с орбиты разгонные блоки дополнительно сбрасывают лишнее топливо, которое тоже инициирует в небе различные оптические явления от аврор до красивых спиралей из облаков замёрзшего топлива. И хотя публика рада, астрономы насторожились.

Учёные предупреждают, что хотя прямой угрозы жизни на Земле от кроваво-красных аврор в ионосфере нет, это явление может в неизвестной пока области влиять на жизнь или жизнедеятельность человека. Например, это может привести к росту помех для радиосвязи и навигации. Но есть и другие исследования, которые говорят о критическом росте вредных аэрозолей в воздухе от сгораемых в атмосфере ракет и их частей.

Наконец, тысячи, а в будущем, возможно и десятки тысяч спутников на низкой околоземной орбите, выведенные только одной компанией SpaceX для организации всепланетной интернет-сети, могут падать случайно и неслучайно, что может стать очень и очень большой проблемой для всех живущих на планете.

Кондиционеры будущего избавятся от хладагентов и компрессоров — в них будут работать электрические поля

В мире существует потребность в неисчислимом количестве холодильных и кондиционирующих установок. Сегодня все они используют хладагенты, зачастую вредные для окружающей среды. Попытки найти приемлемую альтернативу предпринимаются давно, но пока без особого успеха. Группа учёных создала прототип кондиционера будущего, у которого отсутствуют компрессор и «парниковые» хладагенты — аммиак и другие.

 Источник изображения: Luxembourg Institute of Science and Technology in Belvaux

Источник изображения: Luxembourg Institute of Science and Technology in Belvaux

В основе перспективной холодильной установки лежит электрокалорический эффект. Он проявляется в том, что особый материал нагревается в том случае, когда к нему прикладывается электрическое поле. Снятие электрического поля приводит к остыванию материала. Фактически такой материал отводит тепло из системы через фазовый переход, осуществляемый при изменении электрического поля, что намного удобнее, экономически выгоднее и безопаснее для экологии по сравнению с традиционными парокомпрессионными схемами.

Прототип электрокалорической холодильной установки создали учёные из Люксембургского института науки и техники в Бельво. Разработке посвящена статья в журнале Science. Опытная установка представляет собой набор плиток из похожего на керамику материала, который не разрушается при многократных циклах охлаждения и нагрева. Между плитками циркулирует жидкость, которая является переносчиком тепла из охлаждаемой камеры наружу.

В ходе экспериментов было показано, что прототип обеспечивает разницу температур в 20,9 К при максимальной мощности 4,2 Вт. «Более того, максимальный коэффициент полезного действия, даже с учетом энергии, затрачиваемой на перекачку жидкости, достигает 64 % от КПД цикла Карно при условии правильной рекуперации энергии», — сообщают авторы в аннотации к статье. Полученные цифры дают надежду, что электрокалорический эффект станет практической альтернативой холодильным и отопительным установкам будущего, обеспечив более чистую альтернативу современным кондиционерам и холодильникам.

Температура на Земле впервые на 2 °C превысила доиндустриальный уровень, но паниковать пока рано

Европейская служба мониторинга климата Copernicus («Коперник») впервые зафиксировала повышение глобальной температуры на Земле на 2 °C относительно доиндустриального уровня. Это произошло в пятницу и повторилось в субботу, о чём в сети X доложила заместитель директора службы Сэм Берджесс (Sam Burgess). Этот рекорд ещё не означает провала Парижского соглашения по климату. Это лишь очередное напоминание, что климат меняется в сторону глобального потепления.

 Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 2.2 / 3D News

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 2.2 / 3D News

«Это был первый день, когда глобальная температура была более чем на 2 °C выше уровня 1850–1900 годов», — заявила Саманта Берджесс, заместитель руководителя C3S на сайте X, ранее известном как Twitter.

Климатологи полагают, что наблюдаемые в этом году месяцы необычайной жары сделают 2023 год самым жарким в истории, а засухи, масштабные лесные пожары и свирепые ураганы бушевали, и будут бушевать на большей части планеты. Знаковым днём стало 17 ноября, когда глобальная температура на 2,07 °C превысила среднюю доиндустриальную. На следующий день история повторилась — было зафиксировано превышение средней доиндустриальной температуры Земли на 2,06 °C.

Парижское соглашение 2015 года установило цель удержать рост средней глобальной температуры на уровне «значительно ниже» 2 °C по сравнению с доиндустриальным уровнем и пожелало стремиться к более безопасному превышению на 1,5 °C. Зафиксированный рекорд превышения порога в пятницу и субботу (и, возможно, в другие дни) вовсе не означает, что климатические цели соглашения провалены. Чтобы это произошло, на 2 °C необходимо превысить доиндустриальную температуру в течение 30 лет подряд, что прогнозируется только к середине текущего столетия.

Эксперты по климату призывают мир стремиться к нижнему пределу, чтобы избежать серьезных климатических последствий, таких как волны жары, суперураганы и таяние ледяных шапок и ледников. Пока же считается, что современный климат потеплел почти на 1,2 °C по сравнению с 1850–1900 годами.

Как нетрудно догадаться, установленный 17 ноября рекорд (или антирекорд?) по пиковому набору средней температуре Земли стал вишенкой на торте в череде других температурных «достижений» 2023 года. Так, по данным Copernicus, октябрь стал самым тёплым за всю историю наблюдений в мире, как и все месяцы, начиная с июня. Есть все шансы, что 2023 год «почти наверняка» превзойдёт рекорд самого жаркого года, установленный в 2016 году.

 Источник изображения: Copernicus

Источник изображения: Copernicus

К этому интересно добавить наблюдения учёных, которые в ряде работ отмечают, что косвенные данные о климате, а это кольца деревьев, ледяные керны и другие свидетельства говорят о том, что температура этого года может стать беспрецедентной в истории человечества, и потенциально самой тёплой за последние 100 000 лет.

Добавим, с 30 ноября по 12 декабря в Объединенных Арабских Эмиратах пройдёт конференция COP28. На мероприятии будут разбираться промежуточные итоги (или провал?) Парижского климатического соглашения. Ожидается принятие трезвых оценок и мер по ликвидации отставания от графика.

С новым покрытием зданий жизнь на Земле станет чуть холоднее — оно рассеивает тепло сразу в космос

История с радиационным охлаждением поверхностей зданий и не только давно волнует учёных. Заманчиво создать такое покрытие, которое пассивно рассеивало бы тепло в космос. Таким же образом охлаждается Земля в ясные ночи. Почему бы не усилить этот эффект и не заставить его работать на благо цивилизации, решили исследователи из Университета Мэриленда и представили свою разработку.

 Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 2.2 / 3D News

Источник изображения: ИИ-генерация Кандинский 2.2 / 3D News

Группа исследователей назвала своё охлаждающее покрытие «охлаждающим стеклом» (Cooling glass). Сделано это не случайно. В основе нанопористого материала лежит настоящее толчёное стекло. Так удалось уйти от использования полимеров и создать материал, устойчивый к воде, ультрафиолету, выгоранию и даже огню, поскольку он выдерживает нагрев до 1000 °C.

Испытания показали, что в полдень «охлаждающее стекло» удерживает температуру поверхности под ним на 3,5 °C ниже, чем температура окружающего воздуха. Без всяких кондиционеров, вентиляторов и электричества поверхность остаётся холоднее воздуха даже под прямыми лучами солнца. «Стекло» на 99 % рассеивает обычный видимый свет солнца, но главное — излучает тепло в космос в длинноволновой части инфракрасного диапазона, для которого атмосфера почти полностью прозрачна, за счёт чего поверхность под ним охлаждается.

«Это революционная технология, которая упрощает процесс охлаждения и энергосбережения зданий, — сказал ведущий автор исследования Синьпенг Чжао (Xinpeng Zhao). — Это может изменить наш образ жизни и помочь нам лучше заботиться о нашем доме и нашей планете».

 Образец «охлаждающего стекла». Источник изображения: University of Maryland

Образец «охлаждающего стекла». Источник изображения: University of Maryland

Расчёты показали, что использование нового материала в качестве покрытия среднеэтажного здания снизит его энергопотребление на охлаждение на 10 %. В масштабе страны и мира — это огромные цифры. Разработчики надеются, что когда-нибудь так и произойдёт. Чтобы ускорить процесс и коммерциализировать новый материал, они создали компанию CeraCool. Она займётся его продвижением в массы.

Самый мощный в истории гамма-всплеск всколыхнул даже верхнюю ионосферу Земли

Земная атмосфера защищает нас от высокоэнергичных частиц из космоса. Для самой атмосферы это не проходит бесследно. Солнечные вспышки и частицы из глубин Вселенной возмущают её, и эти события хорошо регистрируются. Обычно они незначительные. Но не в случае ярчайшего гамма-всплеска в истории наблюдений, который зацепил Землю 9 октября 2022 года. Он всколыхнул даже верхние слои ионосферы, чего никогда не наблюдалось.

 Источник изображения: IHEP

Источник изображения: IHEP

Впервые гамма-всплеск и реакцию ионосферы связали в одно событие 1 августа 1983 года. Всплеск опосредовано повлиял на амплитуду очень низкой радиочастоты. Нижняя часть ионосферы (до 350 км) оказалась возмущена высокоэнергетическими частицами из космоса, что выразилось в возмущении электромагнитного поля и сказалось на радиосвязи. Впоследствии такие события многократно регистрировались, как регулярно регистрируются возмущения нижних слоёв ионосферы от попадания высокоэнергичных частиц, испускаемых Солнцем в процессе вспышек.

Выше 350 км частицы из космоса никак не проявляли себя в ионосфере. Но 9 октября 2022 года изменило всё. Вспышка GRB 221009A возникла на удалении примерно 2,4 млрд световых лет. Скорее всего, это было рождение чёрной дыры из взрыва сверхновой. Позже у неё обнаружили интересно структурированный джет. Длилась она 7 минут, однако в ионосфере Земли на высоте около 500 км возмущение продолжалось часами, как показало специально проведённое исследование.

«В данной работе мы приводим доказательства возмущения электрического поля ионосферы на высоте около 500 км, вызванного сильным гамма-всплеском, произошедшим 9 октября 2022 г., — пишет группа специалистов под руководством астрофизика Мирко Пирсанти (Mirko Piersanti) из Университета Аквилы и Национального института астрофизики в Италии. — Используя как спутниковые наблюдения, так и новую, специально разработанную аналитическую модель, мы доказываем, что GRB 221009A оказал глубокое воздействие на ионосферную проводимость Земли, вызвав сильное возмущение не только в нижней, но и в верхней ионосфере (на расстоянии около 500 км)».

Таймлапс регистрации частиц в ионосфере Земли от события GRB 221009A

Энергия GRB 221009A была настолько колоссальной, что ослепила датчики всех космических телескопов за исключением китайского, который в этот момент проходил техническое обслуживание и зарегистрировал событие как бы прищурившись — с почти полным отключением сенсоров. Тем не менее, данные с других спутников с гамма-датчиками тоже пошли в работу и позволили воссоздать картину возмущения в верхней части ионосферы, когда высокоэнергетические гамма-кванты от вспышки GRB 221009A принялись в невиданном ранее масштабе взаимодействовать с частицами земной атмосферы.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Всё своё ношу с собой: Nvidia представила контейнеры NIM для быстрого развёртывания оптимизированных ИИ-моделей 5 ч.
Nvidia AI Enterprise 5.0 предложит ИИ-микросервисы, которые ускорят развёртывание ИИ 6 ч.
NVIDIA запустила облачную платформу Quantum Cloud для квантово-классического моделирования 7 ч.
NVIDIA и Siemens внедрят генеративный ИИ в промышленное проектирование и производство 7 ч.
SAP и NVIDIA ускорят внедрение генеративного ИИ в корпоративные приложения 7 ч.
Microsoft проведёт в мае презентацию, которая положит начало году ИИ-компьютеров 8 ч.
Амбициозная ролевая игра Wyrdsong от бывших разработчиков Fallout: New Vegas и Skyrim в опасности — в студии прошли массовые увольнения 9 ч.
THQ Nordic раскрыла системные требования Alone in the Dark на все случаи жизни — для игры на «ультра» понадобится RTX 4070 Ti 9 ч.
Сливать игры до релиза станет опаснее — создатели Denuvo рассказали о технологии TraceMark for Games 10 ч.
Календарь релизов 18–24 марта: Dragon's Dogma 2, Rise of the Ronin, Horizon Forbidden West на ПК 11 ч.