Новости физики и космоса. 

Выпуск 3 (54) 1 - 15 февраля

Шаровую молнию приготовили в микроволновой печи

Шаровую молнию можно синтезировать в микроволновой печи, утверждают физики из Тель-Авивского университета. Однако, в отличие от настоящих "огненных шаров", которые возникают во время грозы и достигают 30 сантиметров, искусственные "молнии" оказались короткоживущими и небольшими, сообщает Physics Web.

Энергию, которую вырабатывает 600-ваттный генератор обычного кухонного прибора, ученые научились "концентрировать" в объеме порядка кубического сантиметра, где сосредоточена смесь оксидов неметаллов. В нем возникает капля плазмы, которая затем поднимается в воздух и становится трехсантиметровым шаром, но исчезает через несколько миллисекунд.

Исследователи предполагают, что механизм синтеза близок к естественному - природное явление считают связанным с ударом молнии в землю, когда небольшой объем вещества быстро разогревается, превращаясь в смесь ионов, газа и макрочастиц.

MIT разработал углеродную "мини-батарейку"

Массачусетский технологический институт (MIT) разработал уникальную технологию, которая в скором времени обещает стать прорывом в области компактных элементов питания. Фактически, достижение американских ученых станет первым существенным усовершенствованием батареек за 200 лет, прошедших с момента их изобретения, сообщает сайт TerraDaily.

Новый элемент питания, разработанный в Лаборатории электромагнитных и электронных систем (LEES) при MIT будет основан на технологии так называемых "ионисторов", или "ультаконденсаторов" (ultracapacitor). Разработанные еще в 1960-х, элементы питания, основанные на данной технологии, превосходя обычные (например, литиевые) батарейки практически по всем параметрам, обладали очень низким количеством удельной энергии (продолжительность работы была в 25 раз меньше).

С применением углеродных нанотрубок ученым удалось сделать элемент питания на основе ионисторов компактным. Ученые говорят, что наноцилиндры из углерода запасают энергию с крайне высокой плотностью, хотя механизм этого изучен не до конца.

Американские ученые создали самую быструю в мире фотокамеру

Группа ученых из Университета Висконсина (University of Wisconsin at Madison) создала самую быструю в мире цифровую камеру. "Фотоаппарат", на создание которого ушло более 5 лет, будет способен делать снимки за менее чем две миллиардных доли секунды, сообщает сайт Университета.

Устройство под названием Regional Calorimeter Trigger высотой в 2,5 метра и стоимостью в 6 миллионов долларов, будет использоваться для съемок процесса столкновения мельчайших частиц в рамках исследований по изучению происхождения вселенной.

BBC ищет добровольцев для прогнозирования климатических изменений

Британская вещательная корпорация BBC объявила во вторник о запуске совместного проекта с группой ученых Оксфордского университета, изучающих глобальные изменения в климате. Целью проекта является привлечение добровольцев к процессу моделирования будущих климатических изменений, сообщает BBC.

Оксфордский университет уже второй год предлагает всем желающим скачать программу, позволяющую использовать персональный компьютер для расчета моделей возможного изменения климата на Земле. При поддержке BBC была представлена новая версия программы, которая более реалистично изображает взаимодействие атмосферы и океана.

По словам сотрудников Оксфордского университета, привлечение большего числа добровольцев позволит осуществить прогнозирование более точно. Каждый участник проекта получает собственную модель развития климата, которая просчитывается компьютером во время простоя и в режиме ожидания.

Расчет модели климата за период с 1920 по 2080 годы занимает около трех месяцев, пишет Reuters. В настоящее время ученые располагают 500 тысячами моделей возможного изменения климата для обработки.

Объединение усилий с BBC, убеждены ученые, поможет серьезному расширению проекта. Они также надеются, что начинание послужит популяризации проблем изменений климата.

"Звездную пыль" синтезировали в лаборатории

Ученые из нескольких французских университетов изготовили искусственную "звездную пыль", чтобы сравнить ее с образцами, доставленными на Землю аппаратом Stardust. Исследователи подозревают, что часть вещества содержится в нанозернах в "скрытом" виде, так что прежде о нем можно было только строить предположения, сообщает PhysOrg.com.

По всей видимости, заметная доля частиц, уловленных космическим аппаратом, представляет собой гранулы металла (или его производных), впаянные в силикатное стекло. В таком виде металл практически неспособны различить спектрографы. С другой стороны, первые эксперименты с пылью, собранной на околоземной орбите и в стратосфере, показывают, что такие частицы (их называют GEMS - "glass with embedded metal and sulphides", то есть "стекло с погруженными металлами и сульфидами") возникают в космосе не вполне понятным образом.

По одной из гипотез, зародыши этих частиц, где элементы были равно распределены по всему объему, были "переплавлены" в процессе формирования Солнечной системы. Кроме того, ученые подозревают, что часть "пылинок" возникла вблизи других звезд и была привнесена в Солнечную систему оттуда.

Чтобы устранить неясность, ученые проверили, способен ли вообще исходный материал перестраиваться таким образом в лабораторных условиях. Для этого минерал оливин - смешанную силикат железа и магния, где присутствуют все необходимые элементы - нагревали в вакууме до 500-700 градусов Цельсия. Внутри него, как и ожидалось, наногранулы возникли довольно быстро.

Экспериментаторы обнаружили, что восстановленный из оксида металл мигрирует к центру "пылинки", не оставляя в стекле следов. Этим, по всей видимости, и объясняется невозможность найти признаки "законсервированных" атомов в спектрах.

Лунные моря помогут объяснить рождение Гавайских островов

Астрономы из университета Огайно объяснили происхождение самых заметных деталей лунного ландшафта - "морей" и "океана", сообщает сайт PhysOrg.com. Ученые считают, что они возникли при столкновении с астероидом, который врезался в Луну с противоположной стороны.

Данные, собранные за время нескольких лунных экспедиций, указывают на то, что форма Луны заметно отклоняется от сферической. Вмятине на невидимой стороне соответствует выпуклость, обращенная к Земле. Прежде это объясняли "приливными силами", воздействовавшими со стороны Земли на еще не застывшее небесное тело. Новая гипотеза предполагает, что все обстояло иначе: астероид, столкнувшийся с Луной четыре миллиарда лет назад, вызвал сильную ударную волну, которая прошла сквозь ядро и "вытолкнула" на поверхность гигантские объемы магмы.

По мнению ученых, "толчка" было достаточно, чтобы в лунной коре образовалось множество трещин. Расплавленное вещество мантии, вытекая сквозь них, заполняло гигантские бассейны и застывало. Теперь эти плоские темные области образуют контур "человека на Луне", видимый невооруженным глазом.

В пользу такой версии говорит реконструкция внутренней структуры Луны, осуществленная по материалам миссий Clementine и Lunar Prospector. Под точкой предполагаемого столкновения обнаружили "область вмятия", где, в частности, мантия углубляется в ядро. "Вмятина" в ядре расположена в 700 километрах под поверхностью - и ученые говорят, что не ожидали увидеть следы "космической катастрофы" настолько глубоко. Из этого следует, что расплавленный слой не смог погасить удар - и волна распространилась дальше, оставив часть вещества "впечатанной" в ядро.

Физики ищут черные дыры в атмосфере

Микроскопические черные дыры будут искать в атмосфере, сообщает Physics News Updates. Структуры, имеющие общие свойства со сверхмассивными остатками звезд, могут возникать в атмосфере при прохождении сквозь нее космических лучей, считают в аргентинской обсерватории имени Пьера Оже.

Физики-теоретики предполагают, что "атмосферные черные дыры" появляются при рассеянии нейтрино со сверхвысокой энергией на обычных атомных ядрах. По их словам, это связано с эффектами так называемой "квантовой гравитации", которые могут проявляться при энергиях порядка тераэлектронвольта (что сравнимо с максимальной энергией, которую способен обеспечить частице недостроенный пока Большой Адронный Коллайдер).

Как и "настоящие" черные дыры, сами мини-объекты в атмосфере увидеть практически невозможно. Их собираются выявлять по косвенным признакам: "микродыра", по расчетам, должна излучать поток вторичных частиц, для распознавания которых приспособлены детекторы обсерватории.

Астрофизики обвиняют галактику в "поедании" собственного гало

Спиральные галактики, подобные Млечному Пути, погружены в невидимое облако горячего газа, который они непрерывно поглощают, сообщает Universe Today. Рентгеновская обсерватория Chandra сфотографировала газовое гало, окружающее одну из таких галактик, NGC 5746.

Гало, то есть диффузное газовое облако, по размерам сравнимо с собственным диаметром галактики - его края удалены от периферии звездной системы на 60 тысяч световых лет. Известны случаи, когда такое облако образуется из "выбросов", сопровождающих рождение звезд. Противоположная ситуация, в которой галактика активно потребляет окружающий ее газ и использует его как строительный материал, прежде не наблюдалась.

Транснептуновый астероид оказался больше Плутона

Транснептуновый астероид Ксена - больше Плутона и может претендовать на то, чтобы называться "десятой планетой", утверждает астроном Франк Бертольди из Боннского университета. Как сообщает New Scientist, с помощью массива радиотелескопов в Сьерра-Неваде Бертольди уточнил диаметр небесного тела: он оказался равен 3 тысячам километров.

Ксена - неофициальное название объекта, который числится в каталогах как 2003 UB 313. Открытый два с половиной года назад астероид совершает один оборот вокруг Солнца за 557 лет, при этом сейчас Ксена находится в 15 миллиардах километров от него, из-за чего наблюдать ее с Земли, удаленной от Солнца на стократно меньшее расстояние, крайне сложно.

Прежние сведения о диаметре объекта были основаны на количестве отраженного света, а эта величина определяется одновременно площадью и материалом поверхности. Поскольку ни о его форме, ни о его химическом составе ничего не известно, это приводит к довольно грубой оценке. Бертольди измерял интенсивность миллиметровых радиоволн, отражаемых Ксеной. Самая точная методика предполагает, что нужно дождаться "зведного затмения" с участием тела и по его длительности рассчитать диаметр, но такие события случаются крайне редко.

Помимо Ксены, существует еще несколько крупных астероидов из пояса Койпера, которые могли бы считаться планетами. В частности, "десятой планетой" называют Седну, открытую в том же году. Известно, что это самое удаленное из крупных тел Солнечной системы. Изучением похожих объектов должен заняться зонд New Horizons, отправившийся в январе 2005 года к Плутону.

NASA пожертвует наукой в пользу освоения Луны

NASA откажется от ряда научных миссий, чтобы подготовить лунную экспедицию. Associated Press сообщает, что в бюджете на 2007 год космическому агентству отводятся 16,8 миллиарда долларов, из которых на "отвлеченную науку" собираются потратить всего 5,3 миллиарда, тогда как большая часть средств уйдет на строительство корабля Crew Exploration Vehicle.

В частности, на неопределенное время будут перенесены полет к Европе, спутнику Юпитера, и поиск планет внеземного типа. Первая из запланированных миссий предполагала, что беспилотный космический аппарат облетит небесное тело, где, вероятно, существует замерзший океан под слоем льда, и, возможно, сбросит туда зонд. Вблизи спутника уже побывали корабли Galileo и Voyager,

Эксперименты SIM PlanetQuest и Terrestial Planet Finder, напротив, нацелены на объекты за пределами Солнечной системы. С их помощью надеются найти планеты, удаленные от Земли не более чем на 100 световых лет, и определить, могла ли там возникнуть жизнь. Для этого нужно вывести на орбиту систему телескопов-интерферометров, которые способны определять положение звезд (и их планет-спутников) точнее, чем земные инструменты. Однако на это выделено всего 98,5 миллионов долларов, так что первый экспериментов начнется только в 2015 году - то есть на 4 года позже, чем было задумано.

Внутри марсианского метеорита нашли производные углерода

Метеорит Нахла, найденный 95 лет назад в Египте, мог оказаться свидетелем жизни на Марсе, утверждают сотрудники NASA. В распоряжении ученых оказался новый фрагмент минерала, возникшего, по всей видимости, на соседней планете. Внутри него обнаружили соединения углерода, которые, возможно, являются продуктом распада органической материи. Об этом сообщает New Scientist.

По структуре фрагмент напоминает губку, а "микротрубки" заполнены материалом, содержащим связанный углерод. По слова ученых, близкой структурой обладают некоторые земные минералы, найденные вблизи подводных вулканов. "Органическим вкраплениям" в метеорите уже предложили несколько объяснений. В частности, не исключено, что они возникли благодаря третьему телу, врезавшемуся в Марс от 600 до 700 тысяч лет назад. Такое тело "выбросило" бы при столкновении порцию марсианского грунта, перемешанного с собственным веществом, за пределы орбиты планеты.

Косвенным свидетельством того, что Марс был обитаем, считают высокую концентрацию солей в метеорите. По мнению ученых, соли, скорее всего, были прежде растворены в марсианском океане - а существование водоемов называют главной предпосылкой для возникновения жизни.

Египетский метеорит стал предметом активного обсужения в конце прошлого столетия, когда выяснилось, что по химическому составу он ближе всего к марсианским камням. Пока найдены всего 34 метеорита с похожими свойствами, однако к группе "нахлитов" относят только три из них. Известно, что старейший образец (анализом которого и занимается сейчас NASA) при падении распался на множество кусков, причем один из них убил собаку - и стал, таким образом, первым небесным телом, гибель от которого живого существа была документально зафиксирована.

Британские ученые проверят точность старинных часов

Специалисты Гринвичской обсерватории и Национального музея мореходства решили проверить точность часов Late Regulator, созданных Джоном Харрисоном, английским часовщиком XVIII века. По расчетам создателя, погрешность часов должна составлять не более одной секунды в 100 дней. Такой же точности часовщики смогли добиться на электро-механических часах лишь в 1920-е годы.

Сложная конструкция часов, разработанная Харрисоном, должна была, по его замыслу, компенсировать перепады температуры и давления, которые негативно сказываются на работе часового механизма. Часы сделаны из железного дерева, меди, бронзы и стали. Late Regulator - это единственные в мире механические часы, не требующие смазки, а значит, и чистки. Мастер испытывал часы 36 лет, проверяя их точность по звездам. Он умер в 1776 году, в день своего 83-го дня рождения, так и не успев закончить испытания.

Многие идеи Харрисона были новаторскими для своего времени. Они были изложены им в ряде научных трактатов. Именно Харрисон впервые сконструировал часы, достаточно точные для того, чтобы по ним можно было определять долготу, находясь в море. Благодаря этому он добился не только признания, но и богатства, поскольку он получил крупную премию за свое изобретение.