FORUM-EVOLUTION.ru

Текущее время: 28 мар 2024 16:43

Часовой пояс: UTC + 3 часа




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 201 ]  На страницу Пред.  1 ... 6, 7, 8, 9, 10, 11  След.
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: Re: КОСМОС
СообщениеДобавлено: 14 авг 2019 14:53 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Флуоресцентное свечение поможет в поисках внеземной жизни.

Астрономы из Корнелльского университета (США) открыли новый способ поиска жизни в космосе: скрытые биосферы можно будет обнаружить с помощью резких вспышек ультрафиолетового излучения от красных карликов. Раньше считалось, что эти вспышки разрушают жизнь на поверхностях планет, вращающихся вокруг звезд. Новые же исследования показывают, что УФ-излучение, напротив, может вызвать биофлуоресценцию, которая станет «подписью» жизни на экзопланетах, сообщается на сайте университета. Результаты исследования опубликованы в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

«Это совершенно новый способ поиска жизни во Вселенной. Просто представьте, что инопланетный мир мягко светится в мощном телескопе», – отметил ведущий автор работы Джек О'Мэлли-Джеймс (Jack O'Malley-James).

На Земле есть организмы, которые светятся в темноте благодаря биофлуоресценции, – например, некоторые глубоководные рыбы, подводные кораллы. Последние используют биофлуоресценцию как солнцезащитный крем: их флуоресцентные белки поглощают вредные ультрафиолетовые лучи Солнца и в ответ испускают красивое сияние – уже на безопасных длинах волн. Ученые предположили, что такие формы жизни могут существовать и в других мирах.

Астрономы в целом согласны с тем, что большая часть экзопланет – планет, которые находятся за пределами Солнечной системы и вращаются вокруг других звезд, – расположены в обитаемой зоне красных карликов M-типа, самой многочисленной группы звезд во Вселенной. Звезды М-типа часто вспыхивают, и когда их ультрафиолетовые вспышки достигают планет, биофлуоресценция может окрашивать эти миры в красивые цвета. Такая яркая «подпись» жизни, вспыхивающая на время, – хорошая мишень для поиска.

Астрономы использовали характеристики излучения обычных коралловых флуоресцентных пигментов с Земли, чтобы создать модели спектра и цветов для планет, вращающихся вокруг активных М-звезд, чтобы имитировать силу сигнала и понять, можно ли с его помощью обнаружить жизнь.

Если «светящиеся экзопланеты» действительно существуют, то их можно будет легко обнаружить с помощью наземных и космических телескопов следующего поколения. И ждать остается совсем недолго: подобные телескопы появятся в ближайшие 10-20 лет.

https://scientificrussia.ru/articles/fl ... um=desktop


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: КОСМОС
СообщениеДобавлено: 19 авг 2019 17:05 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Обнаруженная жизнь на Венере может стать угрозой для человечества.
Российский ученый обработал полученные в 70-ых годах снимки с межпланетной станции серии «Венера», сделав сенсационное открытие.

Российский ученый Леонид Ксанфомалити сделал сенсационное открытие. Доктор физико-математических наук в 2012 году начал исследовать старые снимки, полученные межпланетными станциями серии «Венера» в 70-80-ых годах, для обработки которых ранее не было технических возможностей. Увиденное, заставило ученого испытать шок, сообщает «SM News».

На снимках отчетливо просматривались необычные структуры, которые не удавалось идентифицировать. Версия поврежденности частей спускаемого аппарата была отвернута, поскольку он проработал в четыре раза дольше, чем ожидалось.

Внимание Леонида Ксанфомалити изначально привлек странный камень, получивший название «сыч». Российский ученый увидел в нем признаки живого существа, в частности светлый хвост и массивную голову.

Научные споры велись и вокруг другого объекта, названного «скорпион». На фотографии изображена некая структура, имеющая длинный хвост. Подобный анализ обнаруженных объектов стал основанием выдвинутой учеными гипотезы – на Венере может быть жизнь. Главным аргументом суждения стало то, что на снимках зафиксировано перемещение объектов.

При этом, среди ученых бытует мнение, что любая жизнь на другой планете, даже самая примитивная, может угрожать земной цивилизации. На настоящий момент никто не может прийти к выводу, к чему приведет соседство с обнаруженными объектами. Леонид Ксанфомалити продолжает исследовать обнаруженные структуры, однако его гипотеза об органической жизни на Венере, далека от признания.

https://slovodel.com/535524-obnaruzhenn ... um=desktop


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: КОСМОС
СообщениеДобавлено: 21 авг 2019 16:57 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Космическая радиация оказывает и положительное влияние на мозг тоже.

Коллектив российских исследователей изучил влияние галактических космических лучей на психоэмоциональное состояние и умственные способности крыс, и отследили изменение уровня отдельных нейромедиаторов в их мозге. Оказалось, что ионизирующее излучение, сопоставимое в дозах и составе космическому, кроме негативных эффектов может вызывать также ряд положительных. Эти эффекты и гипотетические механизмы их возникновения исследователи описали на крысах и опубликовали в журнале Neuroscience. Исследование было поддержано Российским фондом фундаментальных исследований (РФФИ).

В современной научной парадигме считается, что ионизирующее излучение (с точки зрения физики представляющее не только гамма-лучи, но и поток ядер атомов), характерное для межпланетного пространства, негативно влияет на организмы. Это излучение способно проникать через физические преграды, и средств эффективной защиты от него пока не выработано. По этим причинам космическая радиация становится основным фактором, создающим преграды для дальних космических миссий с участием человека. На Земле же от космической радиации защищают плотная атмосфера и магнитосфера планеты.
Натуральное изучение эффектов галактических космических лучей невозможно, так как орбитальные полёты человека не моделируют радиационную среду межпланетного пространства. На сегодняшний день, для изучения эффектов галактических космических лучей существует ряд моделей, применимых в лабораторных условиях, а работы выполняются преимущественно на грызунах. И ранее ученые выяснили, что космическая радиация помимо негативных эффектов может оказывать и положительное воздействие. Так, экспериментально выяснили, что облученные грызуны демонстрируют высокие результаты в когнитивных тестах и лучше ориентируются в пространстве, чем их собратья из контрольной группы. Однако механизм этого явления оставался неизвестным.
«В свете последних данных, о галактических космических лучах уместно говорить как об одном из факторов космического полёта, тогда как совсем недавно считалось, что из-за радиационного воздействия, межпланетные полёты человека невозможны в принципе. Настоящее исследование представляет собой endpoint в вопросе лимитирующей роли радиационного фактора и снимает «биологический» лимит с дальних космических миссий. Наиболее интересным представляется раскрытие механизмов позитивных эффектов ионизирующего излучения на функции ЦНС, ведь они могут быть использованы для новых терапевтических подходов к лечению нейродегенеративных и психиатрических заболеваний, в частности, фармрезистентной формы клинической депрессии. Коллектив работает в этом направлении и скоро будут представлены данные об эффектах облучения тяжёлыми заряженными частицами на течение нейродегенеративного процесса (как, например, при болезни Альцгеймера и боковой амиотрофический склероз)»,— рассказывает ведущий автор исследования старший научный сотрудник лаборатории психофармакологии ФГБУ «НМИЦПН им. В. П. Сербского» Минздрава России Виктор Кохан.
Группа российских ученых решила выяснить механизмы этого явления. В качестве модельных объектов исследователи выбрали крыс, подвергли их воздействию радиации, сравнимой по составу и дозам с той, что получили бы астронавты за время 860-дневной межпланетной миссии. Для сравнения полет до Марса в одну сторону занял бы около 180 дней). Контрольную группу грызунов содержали в идентичных условиях по влажности, температуре, световому дню и кормлению, но воздействию радиации их не подвергали.
Облучение крыс проводили по наиболее прогрессивной модели: комбинированным воздействием тяжёлых заряженных частиц и гамма-лучей. Ядра углерода были выбраны как разумный компромисс между лёгкими протонами и ядрами гелия — наиболее распространёнными тяжёлыми заряженными частицами в межпланетной среде — и такими массивными частицами, как ядра железа и никеля, передающими значительно большее количество энергии бомбардируемому объекту, однако встречающимися на несколько порядков реже. Гамма-излучение было призвано моделировать как дельта-лучи (вторичную радиацию), так и хронический аспект радиационного воздействия в ходе реального полёта.

Сразу после облучения исследователи разделили контрольную и экспериментальную группу животных на две подгруппы и провели серию когнитивных тестов с одной из групп. Сразу после когнитивных тестов молодых особей исследовали с помощью МРТ. На 25-й день после облучения ученые отобрали образцы мозга у всех молодых крыс. Вторую группу животных тестировали уже в зрелом возрасте — на 211-ом дне после облучения, а на 242-ом — отобрали образцы их мозга для дальнейших молекулярных исследований.
Как показали когнитивные тесты, после облучения крысы стали более тревожными, однако этот эффект нивелировался у зрелых животных. Подвергшиеся радиации крысы демонстрировали более высокие показатели в тестах на ориентирование в пространстве в сравнении с контрольными группами. Как показали молекулярные исследования мозга, у крыс из контрольной и опытной групп отличались концентрации глутамата и гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) в мозге. Эти молекулы выполняют функцию нейромедиаторов в центральной нервной системе: глутамат — возбуждает, а ГАМК — затормаживает. По мнению ученых, разница в поведенческих тестах обусловлена изменением баланса этих нейромедиаторов-антагонистов.

«Снижение уровня ГАМК вызывает так называемое растормаживание ЦНС (активацию серотонинергической и глутаматергической систем в неокортексе), что сопровождается усилением двигательной активности, ситуативной тревоги и повышением производительности обучения в ряде когнитивных тестов,— поясняет Виктор Кохан. — Мы предполагаем, что повышение уровня фермента ГАМК-аминотрансферазы ответственно за этот эффект. В то же время изменение баланса глутамат/ГАМК является патофизиологическим звеном ряда нейродегенеративных и психиатрических заболеваний. В свете этого, очень важно подчеркнуть, что с течением времени баланс глутамат/ГАМК у облучённых животных восстанавливается, однако не за счёт нормализации уровня ГАМК, как можно было бы предположить, но за счёт снижения уровня глутамата. Таким образом, с одной стороны, мы не выявили серьезных нарушений в функционировании глутаматэргической и ГАМК-эргической систем, но с другой стороны ионизирующее излучение всё же вызывает глубокое ремоделирование нервной ткани. Так уж сложилось, что функционально это сказывается положительно на ЦНС».
В исследовании принимали участие сотрудники ФГБУ «НМИЦПН им. В. П. Сербского» Минздрава России, Объединенного института ядерных исследований (Дубна) и МГУ имени М.В. Ломоносова.

http://neuronovosti.ru/brain-space-gaba/


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: КОСМОС
СообщениеДобавлено: 24 авг 2019 20:55 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Космос настраивает мозг под невесомость.
Чтобы точнее определить положение тела в пространстве, мозг обращается к другим органам чувств.

Человек, как и прочие живые существа, всю свою эволюцию жил на Земле, а значит, постоянно испытывал действие её гравитационного поля. И тут вдруг нам приспичило выйти в космос, где приходится жить без привычной силы тяжести. Как наш организм поведёт себя в такой необычной ситуации? Мы уже довольно много знаем о том, как ослабление силы тяжести влияет на кости и мышцы, которые в первую очередь чувствуют уменьшившуюся нагрузку. Но что, например, можно сказать про мозг? Вряд ли нужно объяснять, как важно сохранить нормальный мозг в космических условиях, а ведь он тоже может как-то отреагировать на такую сверхнеобычную обстановку.

Сотрудники Высшей школы экономики, Института медико-биологических проблем РАН, Лечебно-реабилитационного центра Минздрава России, Московского государственного университета вместе с коллегами из Бельгии сравнили состояние мозга у 11 космонавтов до и после миссии на орбите, которая длилась полгода (также в исследовании участвовали добровольцы, которые всё это время оставались на Земле). Цель работы была в том, чтобы выяснить, как меняются связи в мозге, какие становятся интенсивнее, а какие слабеют. Особое внимание уделяли тем мозговым областям, которые отвечают за движения и ощущение тела в пространстве.

И контроль над движениями, и ощущение тела в пространстве очень сильно зависят от сигналов, идущих от подошв ног через вестибулярный аппарат: стоим мы, или идём, или лежим – поверхность по-разному давит нам на ступни и мозг соответствующим образом обрабатывает эти сигналы. Но в невесомости, чтобы понять, как тело расположено в пространстве, на подошвы уже полагаться не стоит. Если мозг начнёт учитывать информацию от вестибулярных органов, он вряд ли сможет верно оценить положение тела.

У космонавтов после пребывания на орбите действительно слабели связи между корой и вестибулярными ядрами, которые принимают сигналы от органов равновесия – они просто мешали. Аналогичным образом слабели связи между мозжечком и некоторыми мозговыми центрами, которые отвечают за движения. С другой стороны, как говорится в статье в Frontiers in Physiology, после пребывания на орбите усиливались контакты между левой и правой островковой корой, которые принимают и согласовывают сигналы от разных сенсорных систем. Точно так же усиливались контакты с разными областями у надкраевой извилины теменной коры, которая выполняет функции, схожие с функциями островковой коры. В целом можно сказать, что мозг перенастраивается так, чтобы оценивать положение тела с помощью информации от других органов чувств, в первую очередь от зрения и от тактильных рецепторов.

По словам авторов работы, изменения происходили у космонавтов неодинаково. У тех, кому было сложнее прочих адаптироваться к жизни на орбите, кто страдал от головокружений и пр., особенно сильны оказывались контакты между правой надкраевой извилиной и левой островковой корой. Возможно, что если научиться детально анализировать такие связи и их динамику, и если иметь под рукой инструмент, с помощью которого можно было бы стимулировать контакты между разными областями мозга, то мы сможем сами подстраивать свой мозг под космические путешествия – так, чтобы он от этих путешествий страдал как можно меньше.

Примерно год назад мы писали о другой работе тех же исследователей, посвящённой мозгу в космосе, но тогда речь шла о том, что после полёта на орбиту у людей уменьшается объём белого и серого вещества. Новые результаты позволяют заглянуть в «космический мозг» намного глубже.

https://m.nkj.ru/news/36775/


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: КОСМОС
СообщениеДобавлено: 24 авг 2019 20:57 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Линза по имени Солнце.

Используя Солнце как огромную линзу, можно сделать четкий снимок планеты, которая вращается вокруг другой звезды. Для этого потребуется отправить рой космических телескопов далеко за пределы Солнечной системы, но сначала ученым предстоит определиться с «фотомоделью»: ей должна стать экзопланета, на которой с большой вероятностью есть жизнь.

Если устроить конкурс на самую популярную у широкой публики область науки, то астрономия наверняка окажется в тройке победителей — точнее, та ее часть, которая занимается поиском жизни за пределами Земли. Особенно модной эта тема стала с середины 1990-х, когда астрономы нашли методы, позволяющие искать планеты у далеких звезд, оценивать их массу, расстояние до их светил и даже получать информацию о составе их атмосфер.

Лучше один раз увидеть
Сегодня счет открытых экзопланет идет на тысячи; любовь публики к новостям о них, а особенно о потенциально обитаемых планетах, позволила найти средства на строительство специализированных инструментов, таких как космические обсерватории Kepler и Gaia, и выделить на поиск экзопланет месяцы наблюдательного времени наземных телескопов. Мы уже очень много знаем об открытых экзопланетах, умеем оценивать температуру воды на их поверхности и количество кислорода в атмосфере. Но никто из живущих еще ни разу не видел экзопланеты так, как мы видели планеты Солнечной системы, — на фотографиях, где можно разглядеть детали рельефа или, например, облака. Большую часть экзопланет обнаруживают косвенными методами — измеряя скорость звезд, колебания их яркости и отклонения орбит. Напрямую наблюдать можно только очень немногие из планет — те, что находятся относительно близко. Их можно даже фотографировать, но качество таких снимков получается ниже, чем у наделавшей шуму первой фотографии черной дыры. Как правило, планеты выглядят на них как несколько ярких пикселей.

Однако получить четкие фотографии планет у других звезд теоретически возможно, и группа ученых из Лаборатории реактивного движения (JPL) предложила такой проект. Сейчас SGLP (Solar Gravity Lens Project) занимаются JPL и некоммерческая организация Aerospace. Идея заключается в том, чтобы использовать Солнце как гравитационную линзу и через нее получить увеличенные в сто миллиардов раз изображения планет, которые обращаются вокруг чужих звезд.

По предварительным расчетам, даже небольшой телескоп с зеркалом диаметром в метр и скромным по современным меркам коронографом (устройством, позволяющим блокировать свет Солнца), размещенный в фокусе солнечной гравилинзы, даст изображение экзопланеты, удаленной на сто световых лет, — такое, на котором каждый пиксель будет соответствовать километру поверхности экзопланеты. Для того чтобы снять аналогичное изображение без солнечной линзы, потребовался бы телескоп с зеркалом диаметром около 80 км.

Солнце как линза
Существование гравитационных линз предсказал еще Эйнштейн; из его общей теории относительности вытекает свойство массивных объектов искривлять пространство-время, а вместе с ним и траекторию распространения света. Вблизи очень тяжелых тел — галактик и их скоплений, черных дыр и даже отдельных звезд — фотоны летят по кривой, кривизна которой зависит от массы этих тел. Поэтому для наблюдателя, находящегося по другую сторону от наблюдаемого источника света, массивное тело может служить линзой, позволяющей увидеть очень далекие объекты. Сегодня гравитационное линзирование — распространенный астрономический метод; с его помощью получают, например, изображения галактик, расположенных далеко за пределами возможностей наших телескопов.

Согласно одному из концептов, предложенному командой SGLP, созвездия небольших космических аппаратов можно будет запускать на фокальную линию каждый год; те, что прилетят на место раньше, смогут поделиться с новоприбывшими данными и настройками. Кроме того, такая стратегия позволит наблюдать за экзопланетой в течение долгого времени.

Солнце — самый массивный объект в нашей планетной системе и единственный достаточно тяжелый для того, чтобы создаваемая им гравитационная линза позволила получить изображение тела планетных масштабов, удаленного на расстояние до ста световых лет. Но, чтобы воспользоваться способностью звезды искривлять пространство, нужно находиться в фокусе солнечной гравилинзы. В отличие от обычных линз, у гравитационных нет точки фокусировки — вместо этого у них есть фокальная линия; у Солнца она начинается на расстоянии 547,8 а. е. от звезды, то есть в 547,8 раза дальше, чем наша планета, и далеко за пределами Солнечной системы. Даже «Вояджер-1», самый далекий от Земли космический аппарат, одолел пока только 140 а. е. «Вояджер» — один из главных источников вдохновения для SGLP: запущенный сорок один год назад, он до сих пор подчиняется командам с Земли. В 2017-м астрономы ненадолго включили его двигатели, в последний раз работавшие за 37 лет до этого. Опыт «Вояджера» показывает, что современный уровень развития земных технологий позволяет создавать технику, способную работать в космосе десятилетиями, и управлять ей на огромных расстояниях.

Земля 2.0
Участники проекта SGLP предлагают несколько концепций солнечной гравитационной обсерватории: она может выглядеть как один аппарат или рой небольших телескопов, которые выстроятся на участке фокальной линии. Пока второй вариант кажется более перспективным. Специалисты Aerospace предполагают, что миссия может состоять из нескольких аппаратов массой до 10 кг; небольшие размеры, в частности, позволят путешествовать быстрее за счет «солнечного паруса», использующего давление солнечного света на зеркальную поверхность. Возможность ускориться для такой дальней миссии критически важна. На то, чтобы преодолеть необходимое расстояние, уйдут десятки лет, двадцать — при огромной скорости в 20–30 а. е. в год, до сих пор практически недостижимой.

Солнечный гравитационный телескоп сможет по пути собрать ценные данные, но главная цель у него будет одна: сфотографировать одну-единственную экзопланету, расположенную на одной прямой с аппаратом и Солнцем. Учитывая это, выбирать мишень для проекта нужно очень тщательно. Планета-кандидат должна быть каменистой, находиться в обитаемой зоне своей звезды, иметь близкую к земной атмосферу. Выбрать такую планету (участники SGLP называют ее Землей 2.0) еще только предстоит — пока известно слишком мало планет земного типа вблизи Солнца и данных о них недостаточно. Ближайшие годы участники проекта со стороны JPL проведут, отслеживая результаты других экзопланетных миссий, уже осуществленных и планируемых. Большие надежды возлагаются на телескоп Джеймса Уэбба, который должен потратить несколько месяцев на изучение атмосфер уже известных экзопланет, и другие проекты космических телескопов, специализированных для поиска планет у других звезд. Как только найдется достойный кандидат на звание Земли 2.0, миссии SGLP будет дан старт.

Вполне возможно, что найти обитаемую экзопланету удастся традиционными методами, без солнечной гравитационной линзы, отмечают специалисты из JPL; тогда SGLP отправится на фокальную линию, чтобы прислать на Землю фотографию нового живого мира. Кроме оптического телескопа миссия будет нести и другие инструменты — спектрометры, которые дадут ученым даже больше информации о Земле 2.0, чем фотография в видимом свете. Но картинка есть и будет главной целью, потому что ее можно показать людям, далеким от астрономии. Участники SGLP говорят об этом в каждой научной статье и на каждой пресс-конференции: только при условии искреннего интереса публики возможно строительство дорогостоящих космических миссий. «Портрет» Земли 2.0 — это лучшее из того, что ученые могут дать нам взамен.

https://elementy.ru/nauchno-populyarnay ... ni_Solntse


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: КОСМОС
СообщениеДобавлено: 31 авг 2019 05:17 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Гекконы проявляют игровое поведение даже в невесомости.

Учёные МГУ имени М.В. Ломоносова и НИИ Морфологии человека отправили некрупных ящериц – толстопалых гекконов – в космос и обнаружили, что они проявляют игровое поведение даже в условиях невесомости. Игровое поведение известно для приматов, грызунов, хищников, копытных, слонов, китообразных и некоторых птиц. До настоящего времени все описанные случаи игрового поведения рептилий были выявлены у представителей крупных видов, с относительно большим весом мозга и преимущественно в условиях неволи. Результаты работы опубликованы в журналах Journal of Ethology и Life Sciences in Space Research.

Еще на заре космической эпохи, в середине XX века, ученым было известно, что невесомость оказывает влияние на физиологические параметры человека. В условиях отсутствия гравитации, в частности, вестибулярный аппарат и мускулатура работают несколько иначе. А длительные космические полеты могут вызывать атрофию скелетных мышц. Недавние исследования говорят также о том, что космические условия влияют и на психику человека.

Чтобы разобраться во всех тонкостях и нюансах влияния условий космического полёта на организм, ученые проводят многочисленные эксперименты на разных группах животных. Некоторые из них, как исследование игрового поведения гекконов, носят исключительно фундаментальный характер.

«Экстраполировать полученные на гекконах результаты на человека нельзя, да и не нужно, поскольку люди и так играют. Как маленькие, так и взрослые. Думаю, в невесомости тоже», — рассказывает один из авторов исследования, директор Учебно-научного центра по реабилитации диких животных биологического факультета МГУ Рустам Бердиев.

Гекконы были выбраны модельными объектами неслучайно: нижняя поверхность их пальцев покрыта множеством микроскопических щетинок, обеспечивающих прочное сцепление даже с самыми гладкими поверхностям за счет межмолекулярных вандерваальсовых взаимодействий. Согласно гипотезе ученых, эта суперспособность гекконов позволила снизить стресс у животных в условиях невесомости.

Российские ученые отправляли гекконов на орбиту для разных физиологических и поведенческих исследований неоднократно. Игровое поведение у толстопалых гекконов было выявлено при анализе полетных видеозаписей эксперимента по изучению поведения рептилий в невесомости в рамках 30-дневного космического полета спутника BION-M №1, который вышел на орбиту 19 апреля 2013 года.

На спутнике животные находились в трех специальных контейнерах, снабженных системами жизнеобеспечения. В каждом контейнере находилось по 5 самок толстопалых гекконов (Chondrodactylus turneri). Каждую особь ученые маркировали специальным цветным ошейником, уникальным для каждого участника эксперимента. В контейнерах были установлены видеокамеры, фиксирующие все происходящее внутри.

На Земле в течение такого же время и в тех же условиях содержали контрольную группу животных, где каждая особь также была помечена цветным ошейником. Одной из «ящериц-космонавтов» прямо перед стартом ракеты-носителя удалось снять с себя ошейник. После возвращения капсулы с гекконами на Землю учёные тщательно проанализировали полетные видеозаписи и сравнили с видеозаписями контрольной группы животных. Оказалось, что в качестве объектов для игр они использовали «потерянный» ошейник, и кусочки кожи, слезшей с них в процессе линьки. Позднее исследователям удалось обнаружить, что гекконы контрольной группы тоже иногда играли – оставшимися на полу контейнера кусочками кожи, за отсутствием летающего ошейника. Но эти эпизоды были настолько редкими и непродолжительными, что без космических наблюдений их было бы крайне сложно обнаружить.

К ошейнику гекконы относились по-разному, что определялось их индивидуальными особенностями или положением. Манипуляции с ошейником могли представлять собой относительно простые короткие действия – слабое касание носом или языком, или одинарный толчок носом, после чего ошейник улетал. Наблюдались и более сложные манипуляции – нажатие мордой на край обода лежащего ошейника. В результате ошейник вставал на обод, покачивался или надевался на морду геккона. Ученые также наблюдали у гекконов многократное подталкивание ошейника носом, просовывание головы в отверстие ошейника, удержание ошейника прижатием головой к полу контейнера. Геккон мог покачивать головой с надетым на морду ошейником, после чего ошейник слегка подбрасывался или поворачивался вокруг своей оси. Простые манипуляции наблюдались значительно чаще, чем сложные и занимали не более нескольких секунд.

Следовательно, небольшие рептилии могут играть и на Земле, и в невесомости, но эта способность индивидуальна и зависит от окружающих условий. В дикой природе для рептилий игровое поведение как правило энергетически невыгодно. Такие отличия от млекопитающих, как холоднокровность, низкий уровень метаболизма и необходимость длительного восстановления после интенсивных нагрузок делают рептилий уязвимыми для воздействия многих факторов внешней среды. Эти факторы полностью или частично отсутствовали в космическом эксперименте. Невесомость также способствовала уменьшению энергозатрат.

В итоге полученные данные позволяют заключить, что в определенных условиях даже некрупные рептилии способны демонстрировать игровое поведение, а понимание принципов эволюции головного мозга и механизмов возникновения игровой активности может позволить выявить такое поведение и у других животных, для которых оно ранее не было описано. Согласно полученным результатам и литературным данным, в дальнейшем этому может способствовать использование обогащённой среды при исследовании поведения животных в орбитальных экспериментах.

http://neuronovosti.ru/gekko-in-space/


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: КОСМОС
СообщениеДобавлено: 14 сен 2019 07:35 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Кольца Сатурна сияют на последнем снимке Хаббла.

Новые снимки показывают планету с турбулентной, динамичной атмосферой, - пишет eurekalert.org.

Сатурн настолько прекрасен, что астрономы не могут устоять, используя космический телескоп Хаббла, чтобы делать ежегодные снимки окольцованного мира, когда он находится на самом близком расстоянии от Земли.

На последних снимках Хаббла видно, что сильный шторм, зафиксированный на снимке Хаббла 2018 года в северной полярной области, исчез. Появляются более мелкие штормы, похожие на зерна попкорна, которые взрываются в микроволновой печи, а затем исчезают так же быстро. Даже полосчатая структура планеты демонстрирует тонкие изменения цвета.

Но последнее изображение показывает многое, что не изменилось. Таинственный шестигранный узор, называемый «шестиугольником», все еще существует на северном полюсе. Вызванный высокоскоростным реактивным потоком, шестиугольник был впервые обнаружен в 1981 году космическим кораблем Voyager1 НАСА.

Кольца Сатурна по-прежнему ошеломляют ученых. Изображение показывает, что кольцевая система наклонена к Земле, предоставляя зрителям великолепный вид на яркую, ледяную структуру. Хаббл различает многочисленные витки и более слабые внутренние кольца.

Это изображение демонстрирует беспрецедентную ясность, которую можно увидеть только на снимках, сделанных космическим кораблем НАСА, посещающим далекую планету. Астрономы продолжат свой ежегодный мониторинг планеты, чтобы отслеживать изменения погоды и определять другие изменения.

https://scientificrussia.ru/news/koltsa ... mke-habbla


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: КОСМОС
СообщениеДобавлено: 16 сен 2019 15:28 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Редкая молекула раскрыла тайну формирования гигантских планет.

Давно доказано, что планеты образуются из облаков пыли и газа, расположенных вокруг молодых звёзд. Именно поэтому учёные называют их протопланетными дисками. Астрономам известно множество подобных систем на самых разных стадиях зарождения миров.

Однако, измеряя массы этих дисков, астрономы приходили в недоумение. Казалось, что там слишком мало вещества для формирования наблюдаемых экзопланет. Открытие в протопланетных облаках молекулы, никогда ранее там не наблюдавшейся, расставило всё по своим местам. Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Astrophysical Journal Letters.

Обычно измерение массы протопланетного диска происходит следующим образом. Астрономы фиксируют излучение молекул угарного газа (СО) и определяют количество этого вещества в облаке. Почему именно его? Просто при температурах, царящих в протопланетном облаке, именно это вещество имеет самую чёткую спектральную "подпись", которая позволяет его идентифицировать.

При этом учёным известно, какую часть массы диска составляет угарный газ (это показали теоретические работы). Поэтому они могут рассчитать массу всего диска.

Однако далее у исследователей "не сходился баланс". Согласно общепринятым моделям образования планет, в дисках было слишком мало газа для формирования экзопланет-гигантов. Оставалось две возможности: либо мы не знаем о зарождении миров чего-то важного, либо неправильно оцениваем массу дисков.

Как оказалось, второй вариант вполне имеет право на жизнь. Дело в том, что часть излучения угарного газа может просто не доходить до наблюдателя, поглощаясь в самом облаке. В этом случае масса диска будет занижена.

Пересмотреть цифры учёным и помогла новая работа.

Напомним, что углерод имеет два стабильных изотопа: 12С и 13С, а кислород – целых три: 16O, 17O и 18O. Поэтому молекула СО может иметь разный изотопный состав. От него зависит длина волны, на которой будет излучать вещество. А волны разной длины по-разному поглощаются пылью и газом.

Самые распространённые в природе изотопы названных элементов – это 12С (на него приходится 98,9% всех атомов углерода) и 16O (99,8% всех атомов).

Понятно, что почти все молекулы угарного газа – это молекулы 12С16O. Изредка встречаются молекулы, в которых один из изотопов нетипичен: 13С16O, 12С17O и 12С18O. Все они были найдены в протопланетных дисках и использовались для оценки их массы.

Однако в этот раз астрономы обнаружили редчайшее вещество, в котором нетипичный углерод соединился с нетипичным же кислородом: 13С17O. Таких молекул, согласно теории вероятности, крайне мало: двум особенным атомам трудно найти друг друга в бескрайнем море таких как все и составить счастливую пару. Поэтому и суммарное излучение такого соединения очень слабое. И только такой уникальный радиотелескоп, как ALMA, позволил его различить.

Изображение

Изображение протопланетного диска HD 163296, полученное радиотелескопом ALMA.

На иллюстрации выше показано изображение протопланетного диска HD 163296, полученное исследователями. Излучение пыли показано в виде розовых колец, молекул 12С16O – синим облаком, молекул 13С17O, – зелёными кольцами.

Между тем 13С17O имеет важное преимущество перед более распространёнными видами угарного газа. Его излучение гораздо лучше проникает сквозь газ и пыль. Поэтому астрономы могут более реалистично оценить массу протопланетного диска.

Уникальную молекулу учёные разглядели в протопланетном диске звезды HD 163296 – той самой, чьи планеты претендуют на звание самых молодых в истории наблюдений (у них, впрочем, недавно появился конкурент). Это светило находится в 330 световых годах от Земли, и ему всего шесть миллионов лет (Солнцу, напомним, пять миллиардов).

"Наши новые наблюдения показали, что в диске скрыто в два-шесть раз больше массы, чем было измерено в предыдущих наблюдениях", – рассказывает Элис Бут (Alice Booth) из Университета Лидса. – Это важный вывод с точки зрения рождения планетных систем из дисков. Если они содержат больше газа, то у них больше строительного материала для формирования более массивных планет".

Теперь астрономы собираются поискать редкую молекулу в других протопланетных дисках и заново рассчитать их массу.

К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о гигантской "пенопластовой" экзопланете и экзопланете, которая слишком далека от своей родительской звезды.

https://nauka.vesti.ru/article/1230201? ... .ru%2Fnews


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: КОСМОС
СообщениеДобавлено: 06 окт 2019 06:44 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Девятая планета может оказаться чёрной дырой размером с бумажник.

На окраине Солнечной системы некий неизвестный объект воздействует на курс ледяных глыб, вращающихся вокруг Солнца. Овальные орбиты всех этих объектов заостряются в одном направлении и имеют одинаковый наклон, что наводит на мысль, что ими управляет некая невидимая сила.

Сначала учёные считали, что виной этому была загадочная девятая планета (некоторые называли её «планета Х»). Но в новом исследовании предполагается, что гравитационное притяжение может исходить от первичной чёрной дыры, небольшой чёрной дыры, образовавшейся во время Большого взрыва.

Хотя существование первичных чёрных дыр не было подтверждено, некоторые учёные считают, что их во Вселенной много. Если они существуют, то могут составлять до 80 % невидимой Вселенной: именно первичные чёрные дыры — одни из наиболее вероятных кандидатов в частицы тёмной материи. В существовании последней астрономы уверены, потому что её гравитация тянет за собой другие объекты.

В статье, опубликованной в arXiv, онлайн-хранилище препринтов, выдвигается гипотеза, что «девятая планета» может быть одной из подобных древних чёрных дыр. Исследователи предложили способы поиска этого недостающего элемента.

«Как только вы начинаете думать об очень нестандартных объектах, таких как первичные чёрные дыры, вы думаете совсем другим образом, — говорит Джеймс Ануин (James Unwin), физик-теоретик, один из авторов статьи. — Мы защищаем тезис, что, чем искать в видимом свете, лучше обратить внимание на гамма-излучение или космические лучи».

На окраинах нашей Солнечной системы находятся тысячи небольших ледяных тел, образующих регион под названием Пояс Койпера. Шесть из этих объектов имеют странные орбиты, указывающие на то, что неизвестный источник гравитации притягивает их к себе. В 2016 году компьютерное моделирование и математические модели показали, что причиной этого может быть таинственная планета, которую никогда не видели.

В исследовании Константин Батыгин и Майкл Браун (Michael Brown) подсчитали, что гравитационное притяжение девятой планеты может иметь в 10 раз большую массу, чем масса Земли. В среднем, загадочное тело вращается вокруг Солнца на расстоянии в 20 раз большем, чем Нептун, около 30 миллиардов км. Одно обращение вокруг Солнца может занять от 10000 до 20000 лет. Для сравнения, Плутон проходит всю свою орбиту за 248 лет.

Батыгин и Браун предположили, что девятая планета могла образоваться так же, как и хорошо известные нам газовые гиганты — Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, вначале это было ледяное ядро, затем оно захватило газ вокруг себя. Астрономы предположили, что девятая планета могла оказаться слишком близко к Юпитеру или Сатурну, и была выброшена на край Солнечной системы, где теперь следует по эксцентричной орбите и воздействует на объекты Пояса Койпера. Поскольку загадочный объект оказывает столь мощное гравитационное воздействие на большой участок Солнечной системы, Браун назвал её «самой планетной из всех планет Солнечной системы». Но это может оказаться не так. Вместо планеты может быть первичная чёрная дыра.

В рамках исследования учёные проанализировали данные об орбитах шести объектов Пояса Койпера, а также включили последние наблюдения за тем, как свет, проходя через Солнечную систему, изгибается из-за объекта (или объектов), ранее не учтённых астрономами.

Оба этих явления, вероятно, вызваны вмешательством неизвестных объектов, каждый из которых имеет постоянную массу. Исследование показало, что первичная чёрная дыра может быть причиной как одного, так и другого. Это может быть одна чёрная дыра размером с шар для боулинга и десятикратной массой Земли, или же несколько более мелких первичных чёрных дыр, складывающихся из этой массы.

Исследователи также говорят, что плотная группа планет-сирот вне нашей солнечной системы может объяснить изгиб света. По этой логике, девятая планета может быть одной из этих планет-сирот, захваченной Солнечной системой. Батыгин говорит, что девятая планета может быть любым невидимым объектом с определённой массой. «Девятая планета может быть огромным гамбургером, — говорит он. — Но чёрную дыру размером с бумажник найти намного сложнее».

Учёные, проводившие исследование, утверждают, что прямые наблюдения за объектом, если астрономы смогут его найти, могли бы помочь определить, планета это или чёрная дыра. Поэтому охота на девятую планету, по их мнению, должна включать поиск движущихся источников рентгеновского излучения, гамма-излучения и других типов излучения, поскольку эти подсказки могут указывать на края чёрной дыры.

Если учёные обнаружат такие сигналы, они смогут понять, скрывалась ли всё это время за девятой планетой чёрная дыра.

https://22century.ru/chemistry-physics-matter/80993


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: КОСМОС
СообщениеДобавлено: 24 окт 2019 01:00 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Как Вселенная создавала элементы?

Вселенная, которую мы знаем сегодня, почти полностью состоит из загадочной темной материи и еще более загадочной темной энергии. Обычного же вещества в ней совсем немного. В основном, это водород и гелий - самые легкие элементы периодической таблицы Менделеева. Именно эти вещества образовались после Большого взрыва, и именно из них состоит большинство звезд и межзвездного газа. Здесь на Земле это не так очевидно, поскольку нас окружают самые разные элементы таблицы, а некоторые ученые продолжают искать новые сочетания атомов на ускорителях. Но всё, что мы видим на Земле, и из чего состоим сами - лишь малая часть необъятной Вселенной. Как так вышло? Рассказывает профессор РАН Александр Лутовинов.

Лутовинов Александр Анатольевич – заместитель директора по научной работе Института космических исследований Российской академии наук, профессор РАН.

- Согласно современным представлениям, в том числе модели Большого взрыва, первых химических элементов было совсем немного. Известно, что это был водород и гелий.

- И чуть-чуть лития.

- Почему именно эти элементы?

- В изначальной модели Большого взрыва (кстати, предложенной нашим соотечественником Г. Гамовым) предполагалось, что большинство известных элементов возникло в первые минуты после Большого взрыва. Но вскоре стало понятно, что это не совсем так – из-за отсутствия в природе стабильных элементов с массами 5 и 8 произвести в имеющихся на тот момент условиях более тяжелые элементы практически невозможно. Таким образом, согласно принятой на сегодняшний день модели, в первые минуты после рождения Вселенной появились лишь водород, гелий и немного лития.

- А как развивались события дальше?

- Ранняя Вселенная была очень горячей. Она состояла из полностью ионизированного вещества, т.е. отдельных барионов и свободных электронов, которое находилось в состоянии теплового равновесия с излучением. Фотоны постоянно излучались, поглощались, снова переизлучались. Так продолжалось примерно 380 тысяч лет, пока Вселенная не охладилась настолько, что электроны начали соединяться с протонами или альфа-частицами, тем самым сформировав первые атомы. Тогда на водород приходилось около 92% всех атомов Вселенной, а остальные восемь процентов практически полностью приходились на образовавшийся в первые минуты гелий с малыми примесями лития.

- Тогда откуда появились остальные элементы?

- Другие элементы появились в звездах. Фактически, звезды – это самые мощные фабрики по производству химических элементов во Вселенной.

- Но если первых элементов фактически было всего два, откуда взяться элементам в этих звездах?

- А вот это действительно интересно, и связано с вопросом о происхождении первых звезд. Представьте себе однородную Вселенную, состоящую из водорода и гелия. Здесь каким-то образом должны были образоваться первичные сгустки вещества, которые стали бы зачатками первых плотных объектов, то есть первых звезд. Это достаточно сложный процесс, поскольку газ в такой системе был очень горячий, и его так просто не сожмешь, чтобы создать звезду. Для этого, в первую очередь, необходимо каким-то образом понизить температуру вещества. Это может достаточно эффективно осуществляться с помощью пыли или многоатомных молекул тяжелых элементов, как это происходит в современной Вселенной. Однако на ранних стадиях ни того, ни другого не было. Согласно современным теориям эффективное охлаждение первичной материи осуществлялось молекулярным водородом.

"ЗВЕЗДЫ – ЭТО САМЫЕ МОЩНЫЕ ФАБРИКИ ПО ПРОИЗВОДСТВУ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ВО ВСЕЛЕННОЙ"

Второй проблемой является создание первичных неоднородностей гравитационного поля, где могло бы начать формироваться протозвездные облака и сами звезды. И вот здесь на помощь приходит темная материя. У нее есть замечательное свойство – она напрямую не взаимодействует с электромагнитным излучением, однако оказывает гравитационное воздействие на барионное вещество. Если представить, что в этой темной материи образовываются области с повышенным гравитационным потенциалом, можно сказать гравитационные ямки, то охлаждаемое вещество начнет постепенно туда стекаться, образуя место формирования гравитационно-связанных объектов – первых звезд и галактик.

По разным оценкам, первые звезды сформировались примерно через 300-400 миллионов лет после Большого взрыва, хотя некоторые исследователи считают, что это могло произойти гораздо раньше – уже через 30-70 миллионов. Это очень важный вопрос, от правильного ответа на который может зависеть дальнейшее построение модели развития Вселенной.

Первые звёзды должны были быть очень большими, по некоторым оценкам их массы могли достигать 300 или даже 500 масс Солнца (для сравнения, большинство современных звезд являются маломассивными объектами с массами сравнимыми или меньше солнечной). В ядре такой звезды из-за огромных давлений и температур создавались оптимальные условия для реакций термоядерного синтеза и образования новых элементов.

Вообще, массивные звезды живут недолго. К примеру, характерное время эволюции звезд типа нашего Солнца составляет примерно 10 миллиардов лет. А первые звезды, по некоторым оценкам, жили всего лишь несколько миллионов лет. Они были чрезвычайно яркими, светили в миллионы раз ярче Солнца, очень быстро прогорали и взрывались сверхновыми. Возможно, некоторые из них оставили после себя первые черные дыры.

Название изображения
И здесь есть один важный момент – если звезда заканчивает свою жизнь вспышкой сверхновой, то наблюдается гамма-всплеск. Самый далекий всплеск был зарегистрирован в 2009 году. Оказалось, что вспыхнула звезда в момент, когда Вселенной было около 630 миллионов лет. Мы надеемся, что в дальнейшем обнаружим и более далекие всплески и увидим конец жизни первых звезд.

- Как ученые поняли, что элементы на Земле звездного происхождения?

- А они не могут быть иного происхождения. Сейчас достаточно хорошо разработана теория возникновения Солнечной системы. Считается, что она образовалась из части газопылевого облака, центральные области которого сколлапсировали, образовав Солнце. Внешние части образовали протопланетный диск, в котором образовались локальные центры гравитационного притяжения и планеты.

Откуда взялось это газопылевое облако? Скорее всего, из вещества другой звезды, предположительно массивной, которая когда-то давным-давно взорвалась, выбросив в космическое пространство большое количество химических элементов, образовавшихся в течение ее жизни. И, соответственно, оттуда же и взялись все элементы, которые мы встречаем на Земле. Впоследствии, Земля и дальше обогащалась элементами, поскольку из космоса постоянно прилетали астероиды, кометы и сталкивались с ней.

- А какое количество элементов может выделяться при взрыве звезды?

- Это зависит от множества факторов, но прежде всего от массы звезды. Как уже говорилось выше, если она не очень большая, примерно как наше Солнце, то живет достаточно долго. Миллиарды лет в ней идут термоядерные реакции, основой которых является так называемый pp-цикл (протон-протонный цикл). При протон-протонном цикле сталкиваются протоны, образуя водород, который, сгорая, образует гелий. Когда водород прогорает, начинает гореть гелий. Из гелия в дальнейшем получается углерод.

Всё это – процессы сложных термоядерных реакций, которые идут при температурах 10-15 млн. градусов в случае протон-протонного цикла и существенно более высоких значениях (примерно 100-150 млн. градусов) для горения гелия. Кстати, если сталкиваются два ядра гелия – образуется бериллий 8Ве. Но дело в том, что он неустойчив, и время его жизни составляет примерно 10-16 секунды, поэтому он быстро распадается. Но при достаточно высокой плотности и температуре существует вероятность, что за это время с ядром бериллия столкнется еще одно ядро гелия. И эта реакция – ключевая. Образуется углерод – основа жизни.

Далее углерод может захватить еще один гелий, и получится кислород. Также может образоваться азот и, возможно, неон. Но на этом этапе, как правило, процесс заканчивается, поскольку энергии звезды, температуры и давления в ее недрах уже не хватает, чтобы инициировать дальнейшие термоядерные реакции. Из такой звезды со временем образуется белый карлик – звездочка размером с Землю, но с примерно солнечной массой. Этот белый карлик будет состоять, в основном, из углерода, с примесью кислорода и некоторых других элементов. Образно говоря, белые карлики - это самые большие алмазы во Вселенной.

Если же звезда очень большая, например, 20-30 масс Солнца, то давления и температуры внутри нее существенно выше. Соответственно, реакции продолжаются уже в рамках углеродно-азотного цикла (так называемый CNO-цикл). В недрах массивных звезд уже возможно образование и магния, и серы, и кремния, и так вплоть до железа. Эти реакции достаточно сложные. Температуры, при которых эти реакции проходят, огромны – миллиарды градусов. К концу своего существования такая звезда похожа на «луковицу», в разных слоях которой продолжаются реакции горения. Во внешних слоях горят остатки водорода, затем «слой» гелия, дальше – углерод, кислород, кремний, а в центре – железное ядро. Такое слоевое горение поддерживает жизнь звезды на конечной стадии ее эволюции.

"ЗНАТЬ ОТВЕТЫ НА ВСЕ ВОПРОСЫ, НАВЕРНОЕ, ЗАМАНЧИВО, НО НЕИНТЕРЕСНО. ПОЛУЧАЕТСЯ, ЧТО НЕКУДА ДАЛЬШЕ ДВИГАТЬСЯ. ПОЭТОМУ, КАК МНЕ КАЖЕТСЯ, ВСЕГДА ДОЛЖНО ОСТАВАТЬСЯ ЧТО-ТО НЕПОЗНАННОЕ, КАКОЕ-ТО НОВОЕ ЗНАНИЕ, К КОТОРОМУ ЧЕЛОВЕК ДОЛЖЕН СТРЕМИТЬСЯ. ТОЛЬКО ТАК ОН БУДЕТ РАЗВИВАТЬСЯ"

В какой-то момент центральное ядро уже не может удерживаться от дальнейшего коллапса. Все вещество словно падает внутрь, а затем взрывается и под действием ударных волн разлетается во все стороны во время вспышки сверхновой, разбрасывая химические элементы по Вселенной. Многие из них являются радиоактивными и при дальнейшем распаде излучают рентгеновские и гамма-кванты. Эти кванты излучаются преимущественно в виде линий, которые могут регистрироваться современными космическими обсерваториями, и интенсивность которых позволяет оценить количество того или иного элемента. Например, наблюдая с помощью обсерватории ИНТЕГРАЛ остаток вспышки сверхновой SN1987A в Большом Магеллановом Облаке, мы зарегистрировали излучение в линиях, соответствующих распаду радиоактивного титана-44, и оценили количество этого элемента, родившегося во время этой вспышки.

Важно отметить, что на последних стадиях перед вспышкой сверхновой может происходить процесс нейтронизации, когда железо сталкивается с гамма-квантом и распадается на несколько атомов гелия и нейтроны. Образуется среда, сильно обогащенная нейтронами, где могут проходить процессы так называемого быстрого нейтронного захвата и образовываться элементы тяжелее железа, которые не могут быть синтезированы в термоядерных реакциях. Но и это еще не все.

- А что дальше?

- Долгое время считалось, что именно вспышки сверхновых ответственны за производство элементов тяжелее железа. Однако оказалось, что наблюдаемого темпа вспышек сверхновых недостаточно для того, чтобы объяснить то обилие тяжелых элементов, которое мы видим в космосе. Научное сообщество столкнулось с дилеммой, пока не возникла «красивая» идея, отвечающая на этот вопрос.

Известно, что после исчерпания запасов топлива и вспышки сверхновой массивная звезда может превратиться в нейтронную звезду. Представьте себе объект с массой примерно равной или немного больше массы Солнца, который сжат до радиуса 10 километров (немногим больше, чем Третье транспортное кольцо Москвы). Внутри этого объекта плотность оказывается настолько велика, что электроны просто вжимаются в протоны, фактически формируя гигантское нейтронное ядро, в самом центре которого плотность может в разы превышать ядерную. Если рядом находилась другая звезда, которая впоследствии тоже превратилась в нейтронную звезду, то может образоваться система из двух нейтронных звезд, вращающихся друг вокруг друга. В соответствие с предсказаниями общей теории относительности в этом случае должны испускаться гравитационные волны.

Потеря общей энергии такой системы вследствие излучения гравитационных волн будет приводить к тому, что нейтронные звезды будут сближаться. При сближении они будут всё больше терять энергию, пока однажды не столкнутся, что приведет к гигантскому взрыву, сопровождающемуся гравитационно-волновыми колебаниями пространства и вспышкой гамма-излучения, во время которого будут создаваться новые тяжелые элементы. Кстати, именно такое событие было зарегистрировано 17 августа 2017 года гравитационно-волновыми детекторами LIGO/Virgo и обсерваториями Fermi и ИНТЕГРАЛ. Пока это единственный случай прямой регистрации слияния нейтронных звезд, однако наблюдения уже дали огромное количество новой информации о процессах рождения новых элементов в космосе. Сегодня большинство теоретиков и экспериментаторов склоняются к тому, что значительная часть тяжелых элементов – золото, уран, плутоний – образовалась именно во время слияния нейтронных звезд. Но это только начало большого исследовательского пути.

Название изображения
- То есть белых пятен еще много?

- Конечно!

- А на какие вопросы нужно ответить в первую очередь?

- Астрофизика, космология – очень богатые науки. Здесь много неизведанного, непонятного, множество разных объектов для исследований. Сейчас есть несколько ключевых задач, на решение которых или на понимание физики которых направлены большие усилия. Одно из них – темная материя. Из чего она состоит, что это такое? Есть несколько теорий, но наблюдений, подтверждающих какую-то из них, пока нет. Еще более непонятная субстанция – темная энергия, из которой, по современным данным, состоит около 70% Вселенной. Считается, что именно она ответственна за ее ускоренное расширение.

Для меня как ученого, изучающего нейтронные звезды, крайне интересно узнать – из чего они все-таки состоят. Чтобы ограничить возможные сценарии, необходимо постараться наиболее точно измерить массу и радиус этих звезд. И, на самом деле, это очень непростая задача, которую несколько групп в мире, в том числе и наша, пытаются решить. Зная массу и радиус звезды, можно получить ограничения на уравнение состояния, которое как раз связано с составом звезды. Есть разные теории, которые предсказывают в центре звезды кварковое ядро, в котором нейтроны разваливаются на составляющие их кварки, гиперонное ядро из барионов, каонное ядро из двухкварковых частиц с одним странным кварком и т.д. Таким образом, понимание того, какова природа нейтронных звезд, из чего они состоят – это, на мой взгляд, одни из важнейших вопросов. Ответы на них стали бы огромным шагом в понимании устройства Вселенной.

- Как химики взаимодействуют с астрофизиками?

Вопросы происхождения элементов в космосе недавно обсуждались на очень представительном международном астрофизическом симпозиуме, который проходил в рамках Менделеевского съезда в сентябре в Санкт-Петербурге. Это был первый опыт участия астрофизиков в столь масштабном мероприятии, проводимом нашими коллегами-химиками, и, по многочисленным отзывам, он оказался очень позитивным. В частности, один из пленарных докладов на съезде представила президент Международного Астрономического союза, профессор Эвина ван Дисхук. Доклад произвел на всех (а это несколько тысяч человек!) очень большое впечатление, в нем ярко и очень интересно было рассказано о том, как химические элементы или даже молекулы рождаются в космосе.

Сам астрофизический симпозиум был также чрезвычайно интересным. На съезд приехали специалисты и по первичным звездам, и по нуклеосинтезу, и те, кто изучает вспышки сверхновых и слияния нейтронных звезд. Много дискуссий было посвящено звездам в центре галактики, вопросам повышенного содержания металлов в таких объектах.

- Человечество когда-нибудь приблизится к абсолютному знанию о Вселенной?

- Знать ответы на все вопросы, наверное, заманчиво, но неинтересно. Получается, что некуда дальше двигаться. Поэтому, как мне кажется, всегда должно оставаться что-то непознанное, какое-то новое знание, к которому человек должен стремиться. Только так он будет развиваться.

https://scientificrussia.ru/interviews/ ... t-elementy


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: КОСМОС
СообщениеДобавлено: 09 ноя 2019 09:39 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
«Вояджер 2» покинул Солнечную систему.

Обработка данных измерений космического корабля «Вояджер 2» позволила астрофизикам, наконец, подтвердить вывод, что год назад он вышел за пределы Солнечной системы и теперь находится в межзвёздном пространстве. Другой корабль, «Вояджер 1», запущенный почти одновременно с ним, покинул Солнечную систему шестью годами раньше.

Космический корабль Voyager 2 через 41 год после запуска вышел из области гелиосферы Солнечной системы в межзвёздное пространство. Прохождение границы гелиосферы состоялось ещё в ноябре 2018 года, однако только через год, 4 ноября, в журнале Nature Astronomy в один день появилась серия из пяти статей нескольких исследовательских групп, подтверждающих это событие на основании измерений различных физических полей в пространстве вокруг корабля.

Гелиопауза — это граница между горячей гелиосферной плазмой («солнечный ветер») и относительно холодной плазмой межзвёздной среды. До этого расстояния ещё ощущается действие солнечного ветра, поэтому такая граница может считаться условной границей Солнечной системы. Эта граница в какой-то степени — теоретическая конструкция, и её физическая сущность зависит от того, какая из нескольких моделей строения гелиосферы используется. До получения достаточного количества данных наблюдений сложно решить, как лучше охарактеризовать эту область — например, по скачку в свойствах магнитного поля, по наличию так называемой «водородной стены», по изменению плотности космических частиц и так далее. Поэтому вышедшие в один день сразу пять работ, каждая из них, посвящены рутинной обработке данных по различным измеряемым аппаратурой корабля свойствам окружающей среды и, как результат — выводам о предположительном достижении гелиопаузы, которое произошло год назад.

Так, одна из этих работ астрофизиков из Университета Айовы (University of Iowa) описывает результаты исследования плотности электронной плазмы в межзвёздном пространстве. Основная проблема таких измерений и их правильной интерпретации в том, что «нагретая плазма» в космическом пространстве совсем не похожа на газовые среды в земных условиях. Так, плотность вещества в гелиосфере (по данным «Вояджеров») 0,002 см−3, или 2 частицы на литр. По земным меркам это даже не «сверхвысокий вакуум» с триллионами частиц в кубическом сантиметре, и для измерения таких свойств среды в космическом пространстве необходимы специальные методики. При прохождении гелиопаузы измеренная плотность электронной плазмы скачкообразно возросла и стала равной 0,040 см−3, то есть целых 40 частиц на литр. Также условна температурная граница с температурой «горячей плазмы» в гелиосфере 105 К и «холодной плазмы» межзвёздного пространства всего 104 К. При таком разрежении эти температуры означают всего лишь характерные скорости движения частиц плазмы — о привычной термодинамической «мере нагретости» здесь речи нет.

Скачок плотности примерно в 20 раз подтверждает, что Вояджер 2 достиг этой условной границы гелиосферы и таким образом находится уже в «межзвёздном пространстве». Эти данные получены на расстоянии около 120 астрономических единиц от Солнца (1 а.е. — это расстояние от Земли до Солнца, равное примерно 150 млн км. Орбита Юпитера находится на расстоянии примерно 5 а.е.). Измеренные значения плотности в пространстве уже после прохождения аппаратом этой границы сопоставимы со значениями, измеренными аппаратом «Вояджер 1» в 2013 году на расстоянии 122 а.е., когда он сам покинул гелиосферу. Оба «Вояджера» были запущены в 1977 году с разницей в несколько недель примерно в направлении движения Солнца по Галактике, однако перед ними стояли разные задачи, и они перемещаются по разным траекториям.

Данные по другим полям также подтверждают пересечение кораблём в конце 2018 г. условной границы с широкой переходной областью, отграничивающей сферу влияния Солнца в пределах Солнечной системы. Так, аналогичный перепад характеристик межзвёздного пространства отмечается также в напряжённости магнитного поля, свойствах и составе космического излучения и по ряду других признаков. Результаты обработки данных позволяют утверждать, что этот переход соответствует расстоянию 120 астрономических единиц от Солнца, и эти данные аналогичны полученным пять-шесть лет назад сведениям от корабля «Вояджер-1». Информация в двух «точках выхода» кораблей позволяет сделать заключения о симметричной форме гелиосферы вокруг движущегося по Галактике Солнца, а так же уточнить строение материи на краю Солнечной системы.

https://22century.ru/space/81918?utm_so ... n=ordinary


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: КОСМОС
СообщениеДобавлено: 21 ноя 2019 11:57 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Пациентом по галактике: как долгий космический перелет повлияет на наше здоровье?

Статья на конкурс «био/мол/текст»: Страдают ли от насморка в космосе, почему после длительной командировки за пределы Земли могут понадобиться очки и как возникает «внеземной» недосып? Своей работой специалисты космической отрасли приближают будущее, в котором ответы на эти вопросы будут иметь прикладное значение не только для них, но и для обычных пользователей сервиса «Ответы Mail.ru» в разделе «Туризм». С помощью этой обзорной статьи, обобщающей результаты последних крупных биомедицинских исследований с участием космонавтов международных космических миссий, мы надеемся подготовить читателей к относительно скорому наступлению новой космической эпохи.

Параллельно с активно освещаемыми в СМИ испытаниями ракет-носителей проводятся исследования, часто более скромные по объемам финансирования, но в той же степени необходимые для выполнения космических программ. В случае пилотируемых миссий, по определению подразумевающих наличие экипажа из одного или нескольких космонавтов, на первый план выходят работы в области астробиологии и космической медицины, направленные на:

изучение факторов экстремальной космической среды и их влияния на организм;
определение скорости адаптации и предела адаптивных возможностей человека;
пути снижения негативных последствий пребывания в космосе, например, с помощью лекарств и адаптивных упражнений;
моделирование условий космического полета на Земле, проведение аналогий со схожими экстремальными условиями, включая полярные и спелеологические экспедиции.
Астробиология фокусируется на разнообразных формах жизни — например, ученые-астробиологи выдвигают гипотезы о жизни на других планетах [1] и исследуют физиологию растений в космосе [2]. Объектом выступает и человек — космонавты самостоятельно производят заборы биологических жидкостей и отправляют на Землю, рапортуют о состоянии своего здоровья, ведут учет лекарств на борту.

Обычно космонавты непрерывно находятся в космосе до полугода; в единичных случаях продолжительность полета составляет год или более. Однако в возможном недалеком будущем, где пилотируемые космические полеты на Марс из научной фантастики станут объективной реальностью, один только трансфер займет около трех лет. Организации-лидеры по размерам бюджета и штата специалистов планируют осуществить свои первые запуски на красную планету в ближайшее время: SpaceX, частная компания под руководством Илона Маска, — в 2024 году; пользующиеся государственной поддержкой ЕКА и НАСА ориентируются на 2030-е годы. В связи с этим особого внимания удостаиваются работы, анализирующие адаптивные изменения в организме человека при длительном пребывании в космосе.

В мире всего пара-тройка потенциальных объектов для исследований подобного рода, но иногда при невезении с количеством ученым невероятно везет с качеством. Например, у американского космонавта Скотта Келли, проведшего на МКС вместе с российским космонавтом Михаилом Корниенко рекордные для этой станции 340 суток, есть однояйцевый брат-близнец Марк Келли — тоже космонавт, который оставался на Земле во время миссии родственника (рис. 1). Генетическое сходство и одинаковая физическая подготовка братьев позволяют описать последствия влияний космических условий с большей точностью с использованием близнецовых методов [3].

«Опасность — неотъемлемая часть любой игры, милочка»*
* — А. Азимов «Звезды как пыль».

Кандидаты в космонавты неспроста проходят тщательный отбор — космос по праву считается особо агрессивной средой, встречающей представителей живой природы отсутствием кислорода, радиацией, невесомостью и низкой температурой космического пространства. Помимо самогó пребывания в космосе, опасными являются и перегрузки при взлете, и адаптации к нормальной гравитации после полета.

Экстремальность условий не ограничивается перечисленными факторами среды. Среди дополнительных рисков обычно называют следующие:

циркадные ритмы (наши внутренние «часы», регулируемые Солнцем) «сбиваются» в космосе, вследствие чего организм не понимает, когда происходит смена дня и ночи;
существуют определенные ограничения в движении и питании в условиях тесного внутреннего пространства корабля и его труднодоступности для транспортировки грузов с Земли;
ограниченность пространства, социальная изоляция и стрессовые ситуации также негативно влияют на психическое самочувствие, приводя к развитию депрессивных состояний, апатии и тревожности [4].
Во время длительных миссий некоторые изменения в физиологии выражены сильнее, и возвращение к исходному состоянию после космического полета занимает больше времени. К примеру, процесс уменьшения объема плазмы и количества красных клеток крови существенно не отличается в коротких и длительных миссиях, тогда как сердечно-сосудистые адаптации (например, увеличение массы левого желудочка и нарушения ортостатической толерантности) и потеря мышечной массы становятся более выраженными в длительных полетах [3].

Многие неблагоприятные последствия пребывания в космосе после возвращения на Землю исчезают с течением времени, однако ученые описывают все больше хронических «профессиональных» болезней космонавтов.

«Капитан, моя ДНК... с ней что-то не так...»
От космического излучения экипаж МКС частично защищен магнитным полем Земли, но при солнечных вспышках радиационные дозы возрастают. Межпланетные перелеты, таким образом, обладают еще большим радиационным риском, а с возрастанием их длительности будут возрастать и эффекты от влияния излучения.

Космическое излучение опасно тем, что оно нарушает стабильность генома, вызывает разного рода изменения в структуре хромосом, в самой последовательности ДНК. В космосе увеличенной частотой могут похвастаться такие хромосомные перестройки (аберрации), как инверсии, когда участок хромосомы поворачивается на 180 градусов, вследствие чего последовательность меняется на обратную. Увеличивается и частота транслокаций, в ходе которых участок с одной хромосомы переходит на другую [3].

Особенно интересно, что за время полета у Скотта увеличилась длина теломер. Теломеры — шестибуквенные повторы на концах хромосом, которые «колпачком» прикрывают концевые последовательности ДНК, тем самым предохраняя хромосомы от деградации и поддерживая стабильность генома. Укорочение теломер ассоциировано со старением и влиянием таких факторов, как стресс, загрязнение воздуха и радиация; их удлинение свидетельствует об активности фермента теломеразы, «накручивающей» дополнительные повторы на ДНК [5]. Теломеразная активность продлевает жизнь клетки, но излишнее и неконтролируемое клеточное деление приводит к появлению популяций раковых клеток. В космосе у Скотта изменилось метилирование ДНК в области промотора гена TERT, кодирующего регуляторную субъединицу теломеразы, а также сильнее экспрессировались гены, чьи продукты отвечают за упаковку теломер. Однако увеличенная за время полета длина теломер сократилась после двух суток, проведенных на Земле, и стабилизировалась на предполетных средних значениях в течение нескольких месяцев. Основные механизмы и потенциальные последствия такого кратковременного удлинения теломер пока неизвестны, так что говорить о «космическом омоложении» пока рановато. Более того, количество обнаруженных у Скотта теломер существенно уменьшилось, и в других исследованиях у космонавтов МКС, как правило, теломеры после полета были короче, чем до него [3].

Как было описано выше, меняться может не только сама последовательность ДНК, но и процесс перевода с языка ДНК на язык РНК и белков (непосредственный синтез продуктов генов, называемый экспрессией генов). Изменение в таком случае является не генетическим, а эпигенетическим. Экспрессия генов зависит от эпигенетических событий, одними из которых являются метилирование и деметилирование ДНК в промоторных областях генов. Благодаря «правильно» расставленному по геному метилированию ненужные нам гены «молчат» (их промоторы метилированы), а нужные «говорят», производя необходимое количество продуктов. «Неправильный» паттерн метилирования схож по эффектам с генетической мутацией, но сама последовательность ДНК при этом никак не меняется — например, метилирование ДНК в области промотора гена опухолевого супрессора («подавителя» опухолей) приводит к «молчанию» этого гена и, следовательно, к росту опухоли .

Об эпигенетических механизмах, передаче от поколения к поколению и прикладному значению для медицины и науки можно узнать больше в статьях «Развитие и эпигенетика, или История о Минотавре» [6], «Эпигенетика поведения: как бабушкин опыт отражается на ваших генах?» [7], «Эпигенетические часы: сколько лет вашему метилому?» [8], «Катится, катится к ДНК гистон» [9] и «Пилюли для эпигенома» [10].

В случае Скотта Келли показатели экспрессии большинства генов, изменившиеся во время космического полета, вернулись к нормальным диапазонам в течение полугода после возвращения на Землю. Несмотря на то, что при исследовании лимфоцитов Скотта были обнаружены изменения метилирования ДНК по всему геному, они находились в пределах диапазона изменений, наблюдаемых у его брата Марка. И хотя изменения были минимальными, исследователи пессимистично предположили, что во время полета не исключены локальные изменения, которые могут привести к негативным последствиям. После полугода на Земле в норму не пришла экспрессия всего ~9% генов, но многие из них связаны с иммунной функцией и исправлением ошибок (репарацией) в ДНК [3].

Гены иммунной системы не в полной мере восстанавливают свою изначальную функциональность, изменяются многие пути, включая путь адаптивной иммунной системы, врожденного иммунного ответа и иммунитета, опосредованного клетками-киллерами. У Скотта во время полета был зафиксирован сильный эпигенетический дисбаланс в области промоторов гена NOTCH3, одного из регуляторов дифференцировки Т-клеток, и гена SLC1A5, способствующего активации тех же клеток. Это может означать, что Т-клетки не смогут адекватно распределять между собой роли «наводчиков» (T-хелперы) и «пулеметчиков» (T-киллеры) и реагировать на вторжение «врагов» [3].

Другие исследования подтверждают сильное изменение количества, пропорций и функций лимфоцитов. В частности, Т-хелперы, так и Т-киллеры из крови, взятой у космонавтов во время полета, неэффективно реагируют на различные раздражители, и при нормальных обстоятельствах эти же стимулы вызвали бы более сильный ответ. Что касается естественных киллеров (natural killer cells, NK-клеток), уничтожающих вирусные частицы / инфицированные вирусом клетки, то в некоторых случаях изменяются как их функция, так и их количество [11].

Об изменениях в иммунной системе свидетельствуют и косвенные признаки. В течение полета и некоторое время после него соотношение соединений с омега-6-ненасыщенной кислотой и омега-3-ненасыщенной смещено в сторону первых; некоторые исследователи полагают, что омега-6 обладает провоспалительным действием, а омега-3 — противовоспалительным [3].

Изменяются и количественные пропорции цитокинов — сигнальных молекул, задействованных в иммунных клеточных взаимодействиях. Результаты исследований в этой области противоречивы из-за применения разных методов анализа и оценки, но уже точно известно об изменении в концентрации интерлейкина-6 (IL-6) в биологических жидкостях [12]. Особого внимания также заслуживает сдвиг в соотношении интерферона гамма (IFNγ) и интерлейкина-10 (IL-10). Интерферон гамма снижает активность Th2-клеток — подвида T-хелперов, которые ассоциированы с активацией гуморального иммунитета [13]. В результате космических перелетов у космонавтов соотношение IFNγ : IL10 снижается, что говорит о том, что, с одной стороны, происходит увеличение количества Th2-клеток, а с другой — понижение продукции T-хелперов первого типа (Th1-клеток), которые отвечают за развитие клеточного иммунитета. В условиях длительного космического полета этот сдвиг может оказывать существенное негативное влияние на здоровье: повышается риск развития Th2-ассоциированных аутоиммунных заболеваний и аллергий, а также увеличивается восприимчивость к болезням, связанным с ослаблением клеточного иммунитета .

Подробнее об иммунных процессах, T-лимфоцитах разных типов, цитокинах можно прочитать в статьях «Иммунитет: борьба с чужими и... своими» [14], «Т-лимфоциты: путешественники и домоседы» [15] и «Псориаз: Т-хелперы, цитокины и молекулярные шрамы» [16].

«Сэр, наших запасов супрастина не хватит на всех...»
Высыпания на коже космонавта
Рисунок 2. Высыпания на коже космонавта, находившегося в длительной космической миссии

[17]
Помимо бессонницы и усталости, которые будут описаны ниже, около половины космонавтов сообщает о других заметных ухудшениях самочувствия. В большинстве случаев они проявляются как сыпь или гиперчувствительность (рис. 2); за ними следуют заболевания верхних дыхательных путей, так что насморк в космосе — явление довольно частое.

Изначально исследователи выделили несколько возможных причин перевеса кожных заболеваний и гиперчувствительности:

гигиенические факторы (использование воды на станции ограничено, поэтому существует вероятность неполного смывания мыла и шампуня);
раздражение от специфического оборудования (скафандры для выхода в открытый космос, кислородные маски и прочее);
условия среды на борту станции: низкая влажность, ограниченность движения воздушных потоков и кондиционирование воздуха, длительный контакт с влагой от пота;
ранний этап адаптации к новым условиям среды;
стойкое ухудшение функционирования иммунной системы [17].

Все пункты могут вносить свою лепту в возникновение высыпаний и гиперчувствительности, но последний, судя по всему, является одним из самых существенных.

Антигистаминные препараты — одни из самых популярных на борту МКС. Развитие гиперчувствительности, до боли знакомой аллергикам и астматикам, связано с выработкой антител IgE, которые стимулируют синтез гистамина, серотонина и лейкотриенов. Предполагается, что в случае космонавтов гиперчувствительность вызывается упомянутым выше сдвигом в активации хелперных клеток Th2. Сверхактивация Th2 приводит к развитию IgE-опосредованной гиперчувствительности [18].

Молекулярные механизмы развития аллергенной гиперчувствительности и современные исследования в этой области хорошо описаны в статьях «Старые друзья — ключ к аутоиммунным заболеваниям» [19], «Как победить аллергию за четыре инъекции?» [20] и «Антитело: лучший способ распознать чужого» [21].

Гиперчувствительность такого типа относительно легко купируется однократным или курсовым приемом антигистаминных препаратов. Однако у связанных с иммунным дисбалансом высыпаний на теле может быть иная, более сложная и опасная природа.

Герпесвирусы наносят ответный удар
Наверняка в детстве вы уже переболели ветрянкой, и вас заверили, что больше такого кошмара с вами не произойдет. Не могли же они предположить, что вы отправитесь в межпланетный круиз?

Многие герпесвирусы, к которым принадлежит и возбудитель ветряной оспы HHV-3, эволюционировали вместе с нами, «изобретая» сложные стратегии для уклонения от реакции нашей иммунной системы. Они сохраняются в нашем организме в латентной фазе как затаившиеся в кустах тигры. Но стоит только иммунной системе расслабиться, как герпесвирусы реактивируются — тот же HHV-3 может вызвать опоясывающий лишай при изменениях в системе клеточного иммунитета.

Вирусная нагрузка (количество вирусных частиц) может быть высокой, но при этом не приводить к клиническим симптомам реактивации. Тем не менее было зарегистрировано несколько случаев, когда реактивация у исследователей космоса заканчивалась атопическим дерматитом (и другими последствиями вирусной инфекции), при этом частота репликации некоторых герпесвирусов во время космического полета напрямую коррелировала с его продолжительностью [22].

У космонавтов зарегистрированы реактивации таких герпесвирусов, как вышеупомянутый HHV-3, вирус простого герпеса HSV-1, вирус Эпштейна—Барр HHV-4 и цитомегаловирус HHV-5. Уже сейчас очевидно, что HHV-3 представляет собой серьезную опасность для здоровья членов экипажа — некоторые из них страдали от опоясывающего лишая, будучи на МКС. Это создает риск для благополучия не только космонавтов, но и не переболевших людей, контактирующих с ними на Земле, поскольку вирусная нагрузка HHV-3 сильно увеличивается со временем, а сам вирус присутствует в слюне около 60% космонавтов [22]. HHV-4 в условиях иммунодефицита приводит к мононуклеозу, имеющему серьезные последствия для многих систем организма; активно изучается HHV-4 и в контексте ассоциации с прогрессированием опухолей [23]. HHV-5 может быть иммуноподавляющим агентом и играть роль в хорошо задокументированной на МКС и шаттлах иммунной дисфункции, тем самым «открывая двери» для остальных латентных герпесвирусов и иных заболеваний [22].

«Если вам нравится лежать в ванной, вы полюбите невесомость»*
* — Космонавт В.В. Поляков, проведший на станции «Мир» 437 суток.

Описанные выше неполадки в иммунной системе могут вызываться не только мутагенным космическим излучением. Невесомость, очевидными способами влияющая на сердечно-сосудистую, мышечную и другие системы организма, на иммунитет действует более изощренно.

Космонавты подвергаются таким типам гравитационных воздействий, как гипер- и микрогравитация. Гипергравитация — это перегрузка, увеличение уровня гравитации во время взлетов и посадки космических аппаратов [24]. Микрогравитация — это небольшая сила тяжести, которая присутствует на околоземной орбите (однако физиологически организм воспринимает подобную микрогравитацию как полное отсутствие тяготения). Выработка упомянутого ранее цитокина IL-6 грависенситивна, то есть реагирует на изменения гравитации. Исследователи подвергали действию микро- и гипергравитации человеческие клетки (в частности, для оценки условий микрогравитации использовали мононуклеарные клетки периферической крови, а гипергравитации — хондроциты и раковые клетки щитовидной железы) и показали, что выработка IL-6 снижается в условиях микрогравитации, а в условиях гравитационной перегрузки, напротив, увеличивается. Конкретные механизмы действия микрогравитации на сигнальные пути пока не ясны, но известно, что она влияет на экспрессию некоторых факторов транскрипции, в том числе на транскрипционный ядерный фактор «каппа-би» (nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells, NF-κB), контролирующий экспрессию генов иммунного ответа, апоптоза и клеточного цикла, в том числе генов, кодирующих цитокины (включая ген IL-6) [25].

IL-6 играет важную регуляторную роль во врожденном и адаптивном иммунитете, кроветворении, а также в костном, мышечном и метаболическом гомеостазе [25], [26]. Он способствует выработке других цитокинов, контролирует пролиферацию, созревание и выживание некоторых иммунных клеток, иногда инициирует выработку антител. IL-6 может выступать как про-, так и противовоспалительный цитокин, может вызывать аутоиммунные реакции, например, повреждение суставов при артрите.

Одним из критических факторов является то, что во время полета снижение секреции IL-6 может ассоциироваться с ускоренными потерями костной и мышечной массы и мышечной силы. Как это происходит? IL-6 повышает выносливость при физической нагрузке, активируя AMPK-опосредованное увеличение поглощения глюкозы и окисления жиров в мышечных клетках. AMPK — это АМФ-активируемая протеинкиназа (AMP activated protein kinase, AMPK); в исследованиях на мышах показано, что в условиях микрогравитации подавляется экспрессия этого фермента в сердечной мышце. Соответственно, это влечет за собой ухудшение работы мышц и снижает выносливость организма. IL-6 также восстанавливает чувствительность к инсулину и регулирует его секрецию, предотвращает ожирение, поэтому снижение выработки этого цитокина в космосе также может способствовать развитию субклинического диабета (преддиабета) [25].

Влияние невесомости на человека в целом подробно описано для сердечно-сосудистой, костно-мышечной и сенсомоторной систем. Сердечно-сосудистая адаптация включает:

нарушение сердечно-сосудистой реакции на ортостатический стресс, связанный с изменением положения тела в пространстве и влиянием физической нагрузки;
снижение сердечной функции — в космосе артериальное давление слегка снижается.
Также уменьшается объем плазмы крови, причем у женщин этот процесс происходит по непонятным причинам быстрее. Хорошо известен и эффект «пухлого лица» (puffy face) — перераспределение крови и других жидкостей организма в верхнюю часть тела (рис. 3) [27].

Наблюдается также увеличение в плазме крови отношения аполипротеина B, вызывающего накопление «плохого» холестерина, к аполипротеину А1, вызывающему накопление «хорошего» холестерина , на поздних этапах полета. Судя по всему, концентрация аполипротеина B с увеличением длительности полета будет только возрастать [3], что может привести к атеросклерозу и другим сосудистым заболеваниям.

Подробнее о составе «плохого» и «хорошего» холестерина и связи их метаболизма с болезнями сердечно-сосудистой системы можно узнать из статей «Холестериновая страшилка, которая правит миром» [28], «Хороший, плохой, злой холестерин» [29], «Наночастицами — по «плохому» холестерину!» [30].

За время пребывания на космической станции космонавты слегка худели не только за счет потери в костной массе, но и из-за уменьшения потребления пищи и воды. Такая «диета» может быть связана с уменьшением подвижности верхних и нижних отделов ЖКТ из-за пониженной силы тяжести. Микрогравитация также негативно влияет на реабсорбцию воды, в результате чего возрастает подверженность почечнокаменной болезни [3], [27].

Недавно у космонавтов, находившихся в длительных миссиях, нашли характерное только для них заболевание — появление хориоидальных складок и отек диска зрительного нерва, названные нейроокулярным синдромом, связанным с космическим полетом (space flight-associated neuro-ocular syndrome, SANS). Наиболее схожа с ним «земная» внутричерепная гипертензия, но в случае SANS головные боли отсутствуют, то есть субъективно космонавт сможет отследить прогрессирование заболевания только по ухудшению зрения [31].

Зрение может пропасть и в одно мгновение. Слезы не падают в невесомости, скапливаясь у глаза (рис. 4). При большом количестве жидкости образуется сильный отек, приводящий к слепоте, что испытал на себе канадский космонавт Крис Хэдфилд прямо в открытом космосе при выполнении работ на поверхности станции. В этом случае зрение возвращается довольно быстро при своевременно оказанной медицинской помощи (у Криса все хорошо!) [32].

«В космосе нет утра»*
* — Р. Брэдбери «То ли ночь, то ли утро».

Еще одним фактором, сильно ударяющем по иммунитету и здоровью в целом, является плохой по продолжительности и качеству сон космонавтов. Жалобы на сонливость и усталость обгоняют по частоте жалобы на гиперчувствительность и сыпь, а снотворные средства — единственные препараты, которые обгоняют антигистаминные по объемам употребления на МКС [33].

Общеизвестно, что хороший сон очень важен для поддержания как физического, так и психического здоровья, когнитивных способностей и производительности труда даже в условиях Земли. Недосыпания ухудшали эмоциональное состояние космонавтов, включая уровень энергии, состояние возбуждения, общую импульсивность, мотивацию и концентрацию; тесты на когнитивные способности свидетельствуют о потере скорости и точности ответов [34]. Депривация сна приводит к тому, что человек не может отличить характерную для гнева мимику от мимики удовольствия. Это может быть важной причиной проблем социальных отношений внутри экипажа в длительном космическом полете [35].

В среднем космонавты спят на два часа меньше, чем рекомендовано медицинскими организациями — шесть часов сна против рекомендованных восьми. Более того, сама структура сна изменяется во время космического полета: латентный период первой фазы быстрого сна (rapid eye movement, REM) слишком короткий, а медленный сон (non-REM) перераспределен между первым и вторым циклами сна. Общая продолжительность REM-сна в космосе сокращается до 50% по сравнению с пребыванием на Земле.

Сами космонавты называли несколько субъективных причин бессонницы: некомфортная температура окружающей среды, более высокий уровень шума, неудобное спальное место (рис. 5), отсутствие привычной гравитации и внезапное изменение рабочего расписания [36].

Темпы процессов жизнедеятельности меняются в течение суток. На наши «биологические часы» (циркадные ритмы) влияют как внешние, так и внутренние факторы; нарушения циклов сна и бодрствования ассоциированы с патологическими процессами и старением. Внешним фактором, негативно влияющим на сон, является отсутствие циркадных сигналов наподобие солнечных циклов или даже ослабленного света, что нарушает биологические ритмы человека [4]. В некоторых исследованиях установлено, что по сравнению с наземным контролем физиологические параметры, связанные с циркадным ритмом, такие как температура тела и уровень кортизола, снижались или отставали по темпу наращивания у космонавтов в космосе .

Циркадные ритмы — популярная тема современных исследований, с которой можно ознакомиться, прочитав статьи «Найдена связь между обменом веществ и циркадным ритмом» [37], «Тик-так по-шведски. Нобелевская премия за циркадные ритмы» [38], «Прообраз биологических часов» [39], «Скрытая наследственность» [40], «Молекулярные часы работают не так, как мы думали» [41], «Сон и старение I: «Часы в мозге» и влияние генов на ритм жизни» [42], «Сон и старение II: Чем отличается сон пожилых и больных от сна молодых и здоровых?» [43].

Космонавты, находящиеся в длительной миссии, в большей степени страдают от психологических и физиологических проблем. Физиологические и психологические проблемы, подразумевающие депрессию, тревогу и конфликты между членами экипажа, ведут к биологическому стрессу, в дальнейшем выражаясь в плохом качестве сна и снижении иммунной функции [44].

Соединения из групп глюкокортикоидов и катехоламинов часто называются «гормонами стресса». Хотя острые реакции на стресс могут быть полезны, длительный или хронически высокий уровень гормонов стресса может отрицательно влиять на здоровье. Чаще всего оценивают содержание в биологических жидкостях упомянутого выше глюкокортикоида кортизола. Во время полета его концентрация в слюне постоянно повышена, что свидетельствует о длительном стрессе. Высокие уровни кортизола не только сами влияют на разные системы организма, но и запускают другие системы реагирования на стресс, такие как эндоканнабиноидная система. Эндоканнабиноидная система также важна для реагирования на стресс, выполняя схожие с кортизолом функции в физиологических процессах стресса, метаболизме, в определении соотношения сна и бодрствования и в иммуномодуляции [45]. Таким образом, каскад реакций от начальных гормонов стресса до конечных приводит к постоянному наращиванию концентраций этих же гормонов, а возникающая бессонница запускает эти каскады заново.

И что же теперь, не лететь?
Исследователи постоянно придумывают новые решения, способные облегчить жизнь космонавтами и приоткрыть для обывателей дверцу космических путешествий. Некоторые меры уже были применены, хоть и с переменным успехом.

Со многими недомоганиями, как уже было сказано выше, справляются медикаментозным путем [11], [33]. Антигистаминные и снотворные препараты принимаются регулярно; если космонавт сонлив, но его работа по обслуживанию станции безотлагательна, то в бой идут стимуляторы. Космонавты принимают различные добавки с витаминами и минералами. Аптечка космической станции полна разнообразных лекарств, но сложные заболевания на МКС не лечат — протокол предписывает эвакуировать космонавта в случае серьезных симптомов. Пока неизвестны даже действие и последствия анестезии в условиях невесомости [46].

НАСА обновляет рекомендации по питанию и упражнениям во время миссии, и, судя по всему, упражнения действительно могут помочь не одним только замедлением потери мышечной массы. Известно, что на Земле уровни IL-6 в плазме увеличиваются при физических упражнениях, и если увеличение происходит и при занятиях в космосе, то это один из способов компенсации дефицита IL-6 [25]. Тем не менее пока непонятно, какой набор упражнений более выгоден для организма в условиях космоса, и не приносят ли они какого-либо вреда [47]. К тому же самим космонавтам регулярные упражнения кажутся скучными и занимающими много времени; из-за монотонности и трудоемкости физкультуры в условиях микрогравитации они не особо горят заниматься спортом на МКС [3].

В 2016 году на станции сменили освещение — теперь оно позволяет имитировать ход светового дня на Земле для поддержания адекватных циркадных ритмов у экипажа. Исследователи предлагают различные способы для улучшения среды МКС для сна и психического самочувствия: сделать спальные боксы удобнее, обеспечить тишину и приемлемую температуру, обеспечить психологическую поддержку и обучать экипаж мерам психологической самопомощи [36].

Судя по всему, прожить и три года на МКС возможно, но это не аналогично трехгодичному полету до Марса и тем более не аналогично пешей прогулке по нему. Но наука и медицина не останавливаются на достигнутом, и в космос уже отправляются очень разные люди разных возрастов, прошедшие не такой жесткий отбор по здоровью, как Юрий Гагарин [48].

Российский космонавт Михаил Корниенко, «напарник» Скотта Келли в 340-суточном пребывании на МКС, затруднился ответить на вопрос о примерной дате высадки на Марс. По его мнению, если будет такая политическая задача, то в течение десяти лет человека высадят на красную планету. Однако для этого нужна серьезная кооперация всех стран-участниц космического клуба, которым надо преодолеть свои проблемы и попытаться найти общий язык между собой [49].

https://biomolecula.ru/articles/patsien ... he-zdorove


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: КОСМОС
СообщениеДобавлено: 28 ноя 2019 08:34 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Марсианские микроорганизмы поищут в бывшем озере кратера Езеро.

Ученые из NASA обнаружили в западной области марсианского кратера Езеро высокую концентрацию залежей карбонатов, что говорит в пользу того, что раньше на этом месте могло быть озеро. Отдельные виды отложений, расположенные по краям кратера, могут содержать в себе свидетельства жизнедеятельности древних микроорганизмов и существования стабильной экосистемы. Ранее кратер Езеро был выбран для посадки ровера «Марс-2020», так как он находится в одной из областей с высоким содержанием карбонатов: об их наличии в кратере ученым было известно, но только сейчас они провели детальное геологическое исследование их состава. Статья опубликована в журнале Icarus.

В 2008 году в нескольких местах марсианского рельефа астрономы с помощью дистанционного зондирования обнаружили карбонаты — минералы, которые на Земле появляются в результате взаимодействия CO2, воды и каменистых пород. Карбонаты, которые выпадают в осадок в водной среде, хорошо сохраняют остатки жизнедеятельности микроогранизмов, а на Марсе они могли бы образоваться только при наличии богатой углекислым газом атмосферы и относительно влажном климате.

Подобные условия, по предсказаниям ученых, могли существовать на Марсе 3,8-4 миллиарда лет назад, в частности, в кратере Езеро. Ранее исследования показали, что местами по его краям встречаются бухты, дельты и русла с изгибами и отложениями грунта, характерными для процессов притока и оттока воды, поэтому ученые считают, что раньше на этом месте было озеро.

Карбонатосодержащие регионы привлекают ученых возможностью обнаружить на Марсе доказательство существования древней жизни — строматолиты. Это каменистые структуры, которые на Земле формируются вдоль побережий из остатков жизнедеятельности микроорганизмов. Они образуются вместе с залежами карбонатов, служивших материалом для раковин моллюсков и для кораллов.

Группа ученых под руководством Брайони Хоргана (Briony H.N. Horgan) из Университета Пердью провела детальный спектральный анализ кратера Езеро. Наиболее важные данные они получили с помощью спектрометра CRISM, установленного на спутнике Mars Reconnaissance Orbiter. Отдельный интерес представляла западная дельта: она подверглась меньшей эрозии, чем другие подобные образования.

Ученые получили 10 уникальных снимков дельты и прилежащих к ней областей. По характеру спектра они определяли химический состав залежей минералов, а также вычисляли количественное соотношение карбонатов и родственных им компонентов в отложениях.

В результате анализа самая высокая концентрация карбонатов была обнаружена между западной дельтой и краем кратера. Минеральный состав залежей оказался более разнообразным, чем ученые предполагали. В частности, ученые отделили «береговые карбонаты», поскольку их залежи тянутся лишь вдоль узкой полосы кратера, гораздо отчетливее проявляются в спектре и отличаются от других карбонатов в этом регионе по минералогическому составу. Состав «береговых карбонатов» оказался подобен составу строматолитов и подобных приозерных отложений на Земле. В таких отложениях сохраняются остатки микроорганизмов в виде биотоплива, изотопы, отдельные органические частицы и биоминералы.
Искать признаки существования микроорганизмов будет ровер «Марс-2020», запуск которого планируется в августе 2020 года. Программа миссии основана на данных, полученных с помощью марсохода «Кьюриосити». «Марс-2020» будет искать свидетельства остатков древней жизни, собирая образцы грунта и запечатывая их в металлические тубы, которые вернутся для анализа на Землю во время будущих миссий.

Исследователи не утверждают, что залежи минералов сформировались во время существования озера: они могли появиться еще до этого. Однако «береговые карбонаты» представляют большой интерес для будущей марсианской миссии. Поскольку кратер Езеро изначально был выбран как место для посадки и работы ровера, ученые смогут направить его в нужные области западной дельты, чтобы получить образцы грунта именно оттуда.

Ранее мы уже писали о подготовке миссии «Марс-2020» и о выборе места, куда должен приземлиться ровер. Одной из особенностей миссии также станет беспилотник, который будет первым летательным аппаратом, работающим в марсианской атмосфере.

https://nplus1.ru/news/2019/11/15/mars-micro-fossils


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: КОСМОС
СообщениеДобавлено: 03 дек 2019 10:16 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Поляризация реликтового излучения позволяет определить массы удалённых галактик.

При исследовании поляризации реликтового микроволнового излучения астрофизики впервые обнаружили изменение рисунка поляризации света из-за эффекта гравитационного линзирования — искажения движения световых лучей под влиянием массивных космических тел (скоплений галактик) на их пути. Это открытие даёт инструмент для независимого определения массы галактических кластеров.

Массу галактических скоплений, удалённых от нас на миллиарды световых лет, можно определить по искажению ими реликтового космического излучения (CMB). Это явление называется гравитационным линзированием: предсказанное Общей теорией относительности искривление световых лучей вблизи массивного объекта — луч как бы «притягивается» к массивному телу. При этом происходит не только искривление его траектории, но и изменение других его характеристик, в частности, спектра и поляризации. Группа исследователей, занятых в международном проекте исследования реликтового излучения и тёмной энергии (Dark Energy Survey, DES), а также на радиотелескопе Южного полюса (South Pole Telescope) обнаружила искажения поляризации реликтового излучения, вызванные находящимся на пути луча на этом участке неба скоплением галактик с массой около 1014 солнечных масс. Результаты исследований научного коллектива из примерно 130 авторов из 80 научных центров опубликованы в конце октября в статье в Physical Review Letters.

Гравитационное линзирование — метод, который позволяет сделать заключение о массе космических объектов (звёзд или удалённых галактик), наблюдая искажение света от некоторого фонового объекта за ними. Фоновым объектом также может выступать яркая звезда или ещё более удалённая галактика. Искажение может проявляться, например, как искривление пути светового луча — в этом случае наблюдается смещение положения фонового объекта на небе по сравнению с его истинными координатами. В некоторых случаях, особенно если фоновый объект и сама гравитационная линза оказываются почти на одной прямой, могут наблюдаться весьма красочные искажения: например, гравитационная линза может дать несколько псевдоизображений фонового объекта в разных точках неба. Или же «нарисовать» на небе фоновый объект в виде светящейся дуги или окружности (кольцо Эйнштейна) — примерно так, как может давать блики объектив фотоаппарата или как выглядят многочисленные типы гало вокруг Солнца или Луны при преломлении света кристалликами льда в атмосфере. Особенно много таких объектов известно нам по снимкам с космического телескопа Hubble.

Искажение света массивными объектами с недавнего времени используется и для открытия экзопланет (планет в других звёздных системах, кроме солнечной). Поскольку гравитационные искажения луча света даже от массивной планеты несопоставимы с искажениями от звёзд и тем более галактик, здесь используется специальная модификация этого принципа — гравитационное микролинзирование — исследование каустической фигуры, то есть «бликов» от неидеального «объектива» в виде звезды и её планеты. О совсем недавнем таком открытии планеты в неожиданном направлении Антицентра нашей Галактики мы уже рассказывали. Пока что этим методом открыто около 25 экзопланет из нескольких тысяч. Технологический скачок в точности астрономических наблюдений позволяет надеяться на появление и других модификаций этого метода, рассчитанных на исследование космических объектов самой разной природы.

В качестве фонового источника света, как оказалось, не обязательно использовать яркие светящиеся объекты. Таким естественным источником может выступать и реликтовое микроволновое излучение (Cosmical microwave background, CMB). Это тепловое излучение, заполняющее Вселенную и получившее возможность свободного распространения в пространстве через 400 тысяч лет после Большого взрыва, когда Вселенная «остыла» до возможности рекомбинации газа из элементарных заряженных частиц с образованием нейтральных атомов, то есть прозрачной для света среды. По мере расширения Вселенной температура излучения понижалась и в настоящую эпоху (примерно 14 миллиардов лет с образования Вселенной) его температура составляет 2,725 K. Это соответствует микроволновому диапазону спектра (для сравнения: температура Солнца примерно 5700 K, и максимум его излучения приходится на длины волн около 300-600 нанометров, соответствующих диапазону видимого света). «Случайное» открытие реликтового излучения радиоастрономами в 1960-х годах было отмечено Нобелевской премией в 1978 году, а один из первых его исследователей астрофизик Джим Пиблс (Jim Peebles) получил за свои работы Нобелевскую премию на днях, в 2019 году — об этом мы писали более подробно.

Развитие техники измерений привело к фундаментальному открытию — анизотропии реликтового излучения: излучение, приходящее к нам из разных точек, различается по своим свойствам. Так, обнаружены вариации его спектра, а также других характеристик. Эти вариации свойств излучения находятся почти на пределе обнаружения современной техники: так, например, колебания температуры по отношению к его «средней» температуре 3 K составляют миллионные доли градуса. Тем не менее многолетний сбор информации от специально для этой цели запущенных космических телескопов (COBE, WMAP) позволил составить достаточно подробную небесную карту анизотропии излучения. Эта пространственная неоднородность характеристик излучения позволяет получить ответы на фундаментальные вопросы, связанные с формированием звёзд и галактик в ранние эпохи, а также предлагает естественный распределённый по всей Вселенной «источник света» в качестве фонового объекта для исследования удалённых галактик.

Подобно анизотропии спектра (температуры), изучается и его поляризация. Здесь ситуация схожа с известными из курса физики свойствами обычного электромагнитного излучения. Так, в поляризации выделяют E- и B- моды по аналогии со свойствами электрического и магнитного полей. Теория их возникновения и взаимодействия между собой и с космическими объектами достаточно сложна, но необходимо понимать, что находящиеся на пути к наблюдателю (то есть к нашим приборам) гравитационные объекты в космосе вносят искажения во все параметры реликтового излучения. Идея использовать CMB для «опробования» находящихся на его пути галактических кластеров не нова: уже с десяток лет физики используют с этой целью гравитационные искажения спектра реликтового излучения. Недостатком подхода являются серьёзные искажения сигнала из-за «засветки» от находящихся близко к нам объектов, например, нашей собственной Галактики. В этом отношении исследование поляризации излучения по сравнению с исследованием его спектра обещает снизить порог шума: по разным причинам поляризация этого излучения меньше подвержена искажениям на пути, чем спектр. До недавнего времени это направление находилось только в стадии разработки: несколько методик обработки данных по поляризации были предложены разными исследовательскими группами, но пока не опробованы на реальных массивах данных. Плод коллективных усилий сотни астрономов — похоже, первая удачная попытка выделить поляризационный сигнал, искажённый удалённым скоплением галактик и выполнить оценку массы этого скопления независимо, только из данных по поляризации. Для этой работы потребовалось обработать массив данных по 18 000 галактическим скоплениям. Данные получены из двух источников: телескопа в чилийской высокогорной пустыне Атакама, работающего в видимом и ближнем инфракрасном диапазоне в рамках проекта изучения тёмной энергии DES, по обзору которого были выделены галактические кластеры, и радиотелескопа, работающего прямо на Южном полюсе, на станции Амундсена-Скотта. Его рабочий диапазон и отвечает за регистрирование реликтового микроволнового излучения. Сопоставление двух массивов данных в видимом и микроволновом диапазоне с вычитанием «фоновой», то есть изначальной поляризации реликтового излучения, и позволило выделить паттерн сигнала, обусловленного именно гравитационным искажением поляризации массивными объектами.

Это первое определение массы удалённого космического объекта при помощи исследования рисунка поляризации реликтового излучения. Независимая оценка массы галактического кластера (1014 солнечных масс) этим методом совпадает с оценками массы этого скопления, полученными также при помощи исследования гравитационного линзирования, но более «традиционными» и апробированными методами, то есть наблюдением искажения пути луча («слабое гравитационное линзирование») и спектра реликтового излучения. Это позволяет утверждать, что у астрофизиков появился в распоряжении новый независимый метод определения масс удалённых практически до видимого «края» Вселенной объектов.

https://22century.ru/space/82583?utm_so ... n=ordinary


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: КОСМОС
СообщениеДобавлено: 03 дек 2019 10:30 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Выйти из пузыря.
Что нашел «Вояджер-2» за пределами гелиосферы?

На прошлой неделе в журнале Nature вышла серия статей, посвященных данным о свойствах межзвездной среды, собранным зондом «Вояджер-2», который годом ранее вышел за пределы гелиосферы. Редакция N+1 решила спросить о том, что происходит на границе околосолнечного «пузыря» и межзвездного пространства сотрудницу лаборатории межпланетной среды Института космических исследований Ольгу Катушкину, которая занималась анализом данных, собранных «Вояджерами».

N+1: Давайте для начала разберемся, что происходит при удалении от центра Солнечной системы.

Ольга Катушкина: Помимо электромагнитного излучения Солнце также является источником солнечного ветра, то есть потоков частиц — в первую очередь, протонов и электронов. Солнечный ветер постоянно истекает из звезды, при этом он образует сверхзвуковой поток.

Даже вдали от Солнца не вакуум, не пустота, а заполненная частицами среда. Следовательно, как и в любой среде, в которой есть частицы, в ней можно определить скорость звука, которая соответствует скорости распространения малых возмущений. Скорость солнечного ветра, например, на орбите Земли, находится в диапазоне от 400 до 700 километров в секунду и это примерно в 10 раз больше скорости звука в околоземной плазме.

Солнечная система, в свою очередь, находится в локальной межзвездной среде, которая также заполнена протонами и электронами — межзвездной плазмой. Солнце сквозь эту плазму движется, что можно сравнить с движением самолета в воздухе. В результате получается взаимодействие двух потоков: сферически-симметричного солнечного ветра, который от звезды распространяется во все стороны, и, если мы смотрим в связанной с Солнцем системе координат, набегающего на нас потока межзвездной плазмы.

Эти два потока сталкиваются между собой, формируя при этом область взаимодействия, которая состоит из нескольких границ. Ближняя к Солнцу граница, которую «Вояджеры» давно пересекли, называется гелиосферной ударной волной. Она характеризуется тем, что на ней солнечный ветер тормозится со сверхзвуковой скорости до звуковой.

И что в этом месте происходит? По каким характеристикам среды мы понимаем, что мы прошли вот эту границу?

Здесь все происходит как со сверхзвуковым самолетом. Перед ним также образуется ударная волна, где происходит торможение потока, а его плотность и температура увеличиваются. Эту границу «Вояджер-1» пересек в 2004, а «Вояджер-2» — в 2007 году.

Модель гелиосферы, на момент создания которой «Вояджер-2» еще не покинул ее. Согласно данной модели, гелиосфера симметрична, хотя в некоторых других работах говорится о вытянутой форме.

Изображение

Если двигаться дальше от Солнца, то на некотором расстоянии наступает момент, когда давления этих двух сталкивающихся потоков — солнечного ветра изнутри и межзвездной плазмы снаружи — уравниваются. В этом месте образуется гелиопауза, а пространство внутри нее называется гелиосферой. Именно эту границу год назад пересек «Вояджер-2».
Что происходит здесь с солнечным ветром? Он останавливается?

В целом солнечный ветер за гелиопаузу не проникает, а межзвездная плазма не проникает внутрь гелиопаузы. Однако скорость солнечного ветра здесь не падает до нуля, но меняет направление, его поток разворачивается и физически образуется граница раздела двух сред. Солнечный ветер обтекает гелиопаузу изнутри, а межзвездная плазма — снаружи. Гелиопауза — это не точка, а обладающая незамкнутой формой поверхность: со стороны набегающего потока межзвездной плазмы она напоминает сферу, а с противоположной у нее длинный хвост.

При пересечении гелиопаузы могут наблюдаться изменения параметров среды, в том числе, магнитного поля. Гелиосфера заполнена плазмой солнечного ветра и собственным магнитным полем, а снаружи гелиопаузы — межзвездная плазма, межзвездные протоны с электронами и межзвездное магнитное поле.

Как выглядят силовые линии солнечного магнитного поля на таком расстоянии от звезды?

В первом приближении можно представить, что Солнце — это диполь. Однако Солнце вращается вокруг своей оси, из-за чего исходящие из него линии магнитного поля закручиваются в спираль. Также необходимо учитывать, что магнитное поле «вморожено» в плазму, то есть в данном случае связано с солнечным ветром. Следовательно, магнитное поле распространяется вместе с потоками улетающих от звезды заряженных частиц.

Гелиосферный токовый слой, то есть разделяющая разные полярности магнитного поля Солнца поверхность

Изображение

На первой границе, на гелиосферной ударной волне, наблюдается изменение магнитного поля — оно несколько увеличивается, силовые линии смещаются, а их направление меняется. Однако эти изменения хорошо описываются теоретическими моделями, поэтому никаких неожиданностей в этом смысле данные «Вояджеров» не содержали.
А что происходит у края гелиосферы?

Около второй границы магнитные силовые линии становятся очень частыми, при этом поле приобретает довольно сложную структуру. Тем не менее, есть модели магнитного поля, которые более-менее определенно воспроизводят ситуацию с внутренней стороны гелиопаузы. Считалось, что поле снаружи не должно быть никак связано с полем во внутренней части, поэтому ожидали резкого изменения направления магнитного поля при пересечении гелиопаузы.

Первые данные о поле вне гелиопаузы прислал «Вояджер-1», когда пересек ее в 2012 году. Оказалось, что направление поля внутри и снаружи примерно одинаковы. Это было неожиданно и даже стало причиной сомнений в реальности объявленного события — пересечения гелиопаузы. Также аппарат заметил быстрый рост величины поля — примерно в полтора раза. Теперь «Вояджер-2» подтвердил эти результаты: в пределах погрешности измерений направление магнитного поля не меняется при пересечении гелиопаузы.

Какие новые данные получил «Вояджер-2» относительно известного ранее благодаря «Вояджеру-1»?

Самое главное в том, что на «Вояджере-2» работают приборы, которые напрямую измеряют параметры плазмы, ее плотность, скорость, по которым можно оценить и температуру. На «Вояджере-1» этот прибор не функционирует, он с 1980-го года сломан. Поэтому, когда «Вояджер-1» пересек гелиопаузу, то все измерения этих величин были косвенными, аппарат измерял только магнитное поле и потоки частиц. На «Вояджере-2» эти приборы работают, поэтому данных стало заметно больше. Теперь мы знаем точно, как ведет себя солнечный ветер при приближении к гелиопаузе, эти данные будут полезны для теоретиков, которые строят соответствующие модели.

Работающий прибор позволил «Вояджеру-2» оценить температуру плазмы снаружи гелиопаузы — она оказалась равна 30–50 тысячам кельвинов. Эта информация новая и интересная, потому что имеющиеся численные модели дают разные значения температуры, и теперь можно использовать данные измерений для проверки моделей.

Концентрация протонов в возмущенной межзвездной плазме непосредственно за гелиопаузой по данным «Вояджера-2» составляет 0,039 частиц на кубический сантиметр, а «Вояджер-1» измерил 0,055. Это в целом согласуется с теоретическими оценками. Относительно типичных значений для внешней гелиосферы в 0,002 частицы на кубический сантиметр плотность увеличилась примерно в 20 раз.

В опубликованных статьях нет данных о прямых измерениях скорости и плотности плазмы за гелиопаузой, что связано с техническими проблемами и неудачной ориентацией зонда. В дальнейшем, возможно, ученым удастся провести эти измерения.

Благодаря аппаратам мы знаем расстояние до гелиопаузы: 121,6 астрономических единиц в случае «Вояджера-1» и 119,7 в случае «Вояджера-2». Разница связана с различием в направлениях движения зондов и может быть использована для оценки асимметрии формы гелиосферы.

Аппараты измерили магнитное поле вне гелиосферы: «Вояджер-1» показал 0,49 нанотесла, а «Вояджер-2» — 0,68 нанотесла. Это также новый интересный факт, который теоретики будут пытаться объяснять на основании результатов численного моделирования. Это различие связано с тем, что межзвездная среда непосредственно за гелиопаузой возмущена и все еще чувствует влияние солнечного ветра, поэтому значение поля в разных частях гелиопаузы может отличаться.

Графики концентраций частиц галактических космических лучей (сверху) и солнечного ветра (снизу) по данным «Вояджера-2». Заметно резкое изменение в ноябре 2018 года.

Изображение

Кроме того, когда «Вояджер-1» пересек гелиопаузу, он обнаружил, что некоторые высокоэнергичные межзвездные частицы вместе с внешним магнитным полем проникают немножко внутрь гелиосферы. Получается, что граница гелиопаузы не очень тонкая, там есть какие-то структуры с заметной толщиной.
У «Вояджера-2» все было наоборот: в его случае гелиопауза была достаточно тонкой, он ее пересек меньше чем за сутки, а снаружи от нее он обнаружил поток частиц солнечного происхождения, что было установлено по их энергиям, которые оказались ниже ожидаемых.

То есть рядом с «Вояджером-1» межзвездные частицы двигались внутри гелиопаузы, а «Вояджер-2» заметил солнечные частицы снаружи. Это все данные прямых измерений. Их интерпретация происходит с помощью модельных расчетов, но в этих работах этого нет, они посвящены исключительно измерениям.

Есть что-то еще из полученных данных, что не удается воспроизвести в моделях?

Первый вопрос возник еще после «Вояджера-1» и стоит до сих пор, он заключается в удаленности гелиопаузы. Все имеющиеся модели предсказывают бо́льшее расстояние до этой границы, чем померил «Вояджер». То есть она оказалась существенно ближе, чем предполагалось. Это было еще одним источником сомнений в реальности пересечения гелиопаузы «Вояджером-1». «Вояджер-2» подтвердил результаты собрата и сделал выводы надежнее, так как у него работают приборы, напрямую измеряющие параметры плазмы. Они показали примерно одинаковое расстояние около 120 астрономических единиц, а ожидалось 140-150.

Второе — это, конечно, параметры межзвездной среды. То, что «Вояджер-2» точно измерил характеристики солнечного ветра при приближении к гелиопаузе и магнитное поле сразу за ней — это уникальная информация, которую нужно анализировать и сравнивать с моделями. Существующие модели всего не объясняют. Обычно они хорошо воспроизводят отдельный аспект: например, только магнитное поле или только скорости. Пока что модели, описывающей весь массив данных, нет.

Суммируя собранные аппаратами данные, как можно сформулировать полученные результаты?

Самое существенное: «Вояджер-2» пересек гелиопаузу и подтвердил, что она существует, что она находится примерно на том же расстоянии, что указывал «Вояджер-1» до этого. Важно понимать, что в случае «Вояджера-1» были сомнения в реальности преодоления данного рубежа. Вместе с тем теперь таких опасений нет, так как на борту «Вояджера-2» работает прибор, который напрямую меряет параметры окружающей среды. Мы узнали непосредственно свойства плазмы сразу за гелиопаузой — магнитное поле, концентрацию и температуру. Также мы получили точные данные о параметрах плазмы перед гелиопаузой, которые «Вояджер-1» не мог собрать из-за поломки оборудования.

Эти измерения уникальны, хотя бы потому, что раньше ничего подобного у нас не было и еще очень много лет не будет.

https://nplus1.ru/material/2019/11/12/voyager-conundrum


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: КОСМОС
СообщениеДобавлено: 04 дек 2019 15:46 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
В метеоритах нашли четыре вида сахаров.

Ученые впервые достоверно обнаружили рибозу и другие сахара в веществе двух метеоритов типа углистых хондритов, а также подтвердили их внеземное происхождение. Это означает, что подобные вещества могли попасть на планеты земной группы на заре их эволюции в ходе бомбардировок и в дальнейшем способствовать образованию функциональных биополимеров, таких как РНК. Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Сахара являются незаменимыми молекулами для живых организмов, они играют важную роль в метаболических циклах и входят в состав остова нуклеиновых кислот (ДНК, РНК). Таким образом, роль абиотических сахаров и их предшественников в пребиотической эволюции на Земле интересует ученых уже давно, вследствие чего неоднократно проводились поиски подобных веществ в составе метеоритов и малых тел Солнечной системы.

В составе метеоритов и комет уже обнаруживали аминокислоты и нуклеиновые основания, сообщалось также и об обнаружении сахаров, однако основной проблемой было подозрение на загрязнение исследуемых образцов земными веществами. Ранее ученые нашли простейший кетоз дигидроксиацетон в Мурчисонском метеорите и метеорите озера Мюррея, однако этот моносахарид играет не столь важную роль в биологических процессах. Таким образом, на сегодняшний день ни одна исследовательская работа не подтвердила однозначное наличие внеземных альдоз или других соединений сахаров, связанных с биологическими макромолекулами, в образцах, имеющих внеземное происхождение.

Группа ученых во главе с Ёсихиро Фурукавой (Yoshihiro Furukawa) сообщила о результатах анализа образцов вещества метеоритов типа углистых хондритов NWA 801, NWA 7020 и Мурчисонского при помощи методов рентгеноструктурного анализа, сканирующей электронной микроскопии с полевой эмиссией, спектроскопии ядерного магнитного резонанса на ядрах углерода-13 и масс-спектрометрии для определения изотопного состава. Ученые искали сахара в веществе метеоритов, и, в случае их обнаружения, намеревалимсь исключить возможность загрязнения образца земными веществами.

Исследователям удалось обнаружить рибозу, арабинозу, ксилозу и ликсозу в концентрациях от 2,3 до 11 частей на миллиард (в NWA 801) и от 6,7 до 180 частей на миллиард (в Мурчисонском метеорите), а также несколько гексоз. Тетрозы, сахарные кислоты и сахарные спирты, а также 2-дезоксирибоза и изомеры альдопентоз обнаружить не удалось, возможно их концентрации были меньше, чем установленный предел обнаружения для обоих метеоритов (< 0,5 частей на миллиард). Концентрации обнаруженных сахаров примерно на три порядка ниже концентраций аминокислот и сопоставимы с концентрациями пуринов, обнаруженных в углеродистых метеоритах, а также концентраций сахарных кислот и сахарных спиртов, найденных в Мурчисонском метеорите.

Возможность загрязнения метеоритов земными веществами минимальна, так как углеродные соединения, найденные в них, значительно обогащены изотопом 13C, в количествах, не свойственных для нашей планеты. Таким образом, найденные в метеоритах сахара достоверно имеют внеземное происхождение, и подобные вещества могли попасть на планеты земной группы на заре их эволюции в ходе бомбардировок и, в дальнейшем, способствовать образованию функциональных биополимеров, таких как РНК.

Ранее мы рассказывали о том, как астрономы нашли в кометной пыли частицы протосолнечной туманности, в антарктическом снегу — свежий радиоактивный пепел сверхновой, а в лунном грунте — следы метеорита с Земли.

https://nplus1.ru/news/2019/11/21/new-o ... meteorites


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: КОСМОС
СообщениеДобавлено: 10 фев 2020 14:31 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Обнаружено необычно много кислорода в атмосфере древней звезды.

Международная команда астрономов из США, Испании и Великобритании обнаружила большое количество кислорода в атмосфере одной из самых древних звезд – J0815 + 4729. Открытие, сделанное с помощью обсерватории У. М. Кека, дает подсказку о том, как кислород и другие важные элементы образовались в первых поколениях звезд во Вселенной, сообщается на сайте Обсерватории У. М. Кека. Результаты опубликованы в журнале The Astrophysical Journal Letters.

Кислород – третий по распространенности элемент во Вселенной после водорода и гелия. Он необходим для всех форм жизни на Земле, так как является основой для дыхания и строительным блоком углеводов. Также кислород – основной элемент земной коры. Тем не менее, кислорода не было в ранней Вселенной. Он появился в результате реакций ядерного синтеза, которые происходят глубоко внутри самых крупных звезд, массы которых в десять раз и больше превышают массу Солнца.

Чтобы отследить, как появились кислород и другие элементы, необходимо изучить самые старые звезды, которые все еще существуют. J0815 + 4729 – одна из таких звезд. Ее химический состав указывает на то, что звезда сформировалась в течение первых сотен миллионов лет после Большого взрыва, возможно, из материала, выброшенного из первых сверхновых Млечного Пути. Звезда расположена на расстоянии более 5000 световых лет от нас в направлении созвездия Рысь.

Исследовательская группа наблюдала J0815 + 4729 с помощью спектрометра высокого разрешения HIRES обсерватории Кека. С помощью данных, которые были получены в результате более пяти часов наблюдения за звездой в течение одной ночи, ученые смогли измерить содержание 16 химических веществ в атмосфере звезды, включая кислород.

Данные HIRES обсерватории Кека о звезде показали очень необычный химический состав. По сравнению с количеством железа (примерно одна миллионная часть железа, содержащегося на Солнце), на этой звезде большое количество углерода, азота и кислорода – примерно 10%, 8% и 3% соответственно от общего содержания этих элементов на Солнце.

«В ореоле нашей галактики известно всего несколько таких звезд, но ни у одной из них нет такого огромного количества углерода, азота и кислорода по сравнению с содержанием железа», – подчеркнул Дэвид Агуадо (David Aguado), научный сотрудник Кембриджского университета, один из авторов исследования.

https://scientificrussia.ru/news/obnaru ... nej-zvezdy


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: КОСМОС
СообщениеДобавлено: 10 фев 2020 14:45 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Вода на молодом Марсе могла быть пригодной для обитания микроорганизмов.

Такую гипотезу выдвинули японские ученые после того, как изучили поровую воду в озерных отложениях в кратере вулкана Гейл на Красной планете. Уровень кислотности и солености воды на Марсе миллиарды лет назад были комфортными для зарождения микробной жизни, передает портал EurekAlert! со ссылкой на Токийский технологический университет. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

С помощью научной станции Исследователи из Токийского технологического университета (Япония) рассмотрели химию поровой воды (воды, которая находится в порах горных пород) из минерала смектита – озерных отложений, сохранившихся в кратере Гейл на Красной планете. По полученным данным ученые могли восстановить, какой была вода на поверхности Марса в начале его жизни. Они обращали внимание прежде всего на такие характеристики, как соленость, pH (мера кислотности воды), содержание таких газов, как водород или кислород. Эти параметры – основные свойства природных вод.

Авторы работы пришли к выводу, что отложения образовались в то время, когда на Марсе текла жидкая вода, уровень кислотности которой был почти такой же, как в земных океанах. Это означает, что на молодом Марсе могли обитать микроорганизмы.

Марс – первый в списке кандидатов на планеты, способные поддержать жизнь. Во-первых, он относительно близок к Земле по сравнению с лунами Сатурна и Юпитера (которые также считаются хорошими кандидатами среди планет в Солнечной системе). Во-вторых, Марс очень удобно наблюдать, так как у него не такая плотная атмосфера, как, например, на Венере. Кроме того, в последнее время были получены убедительные доказательства того, что жидкая вода действительно текла на Красной планете миллиарды лет назад.

https://scientificrussia.ru/news/voda-n ... organizmov


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: КОСМОС
СообщениеДобавлено: 10 фев 2020 15:23 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Вокруг чёрной дыры в центре Галактики вращаются необычные объекты, имеющие свойства газового облака и одновременно массивной звезды.

Астрономы Университета Калифорнии (UCLA) обнаружили новый класс странных объектов, вращающихся вокруг сверхмассивной чёрной дыры в центре нашей Галактики в созвездии Стрельца. Эти объекты выглядят как газовые облака, однако по многим свойствам приближаются к звёздам. Большую часть времени они проводят в компактном состоянии, как обычные звёзды, однако по мере приближения по орбите к чёрной дыре приливные силы от неё растягивают их так, что они приобретают свойства скорее дисперсного газа, а не звезды.

Центральную область нашей Галактики размером 0,1 парсек, кроме сверхмассивной чёрной дыры с массой около 4 миллионов солнечных масс и идентифицируемой по радио- и инфракрасному источнику с обозначением Стрелец A* (Sagittarius A*, Sgr A*), занимает кластер молодых массивных звёзд (так называемых S-звёзд) и различные газовые структуры. В 2005 году группа Galactic Center Group UCLA и в 2012 году другая исследовательская группа из Германии обнаружила в этой области новый тип объектов с орбитами вблизи Sgr A*. Их условно назвали источниками G-типа. Два открытых объекта получили наименование G1 и G2. На таких расстояниях эти объекты, имеющие размеры порядка 100 астрономических единиц, оптически разрешить нельзя, за исключением периодов, когда они подходят близко к чёрной дыре и из-за приливных сил «растягиваются» на значительно большие расстояния вдоль своих орбит. Природа этих объектов неясна. В журнале Nature 15 января вышла статья, в которой описываются ещё четыре новооткрытых объекта этого типа.

Парсек («параллакс-секунда») — это расстояние, с которого радиус земной орбиты, то есть расстояние в 1 астрономическую единицу (а.е.) виден с угловым разрешением в 1 угловую секунду (1″, в градусе 60 × 60=3600 угловых секунд). Расстояние от Земли до Солнца составляет примерно 150 миллионов километров. Один парсек, как можно определить из рисунка, составляет примерно 206 000 астрономических единиц (360˚ × 60 × 60/(2π)). В одном парсеке 3,2616 световых года. Земля находится на расстоянии около 8 000 парсек от центра нашей Галактики, а радиус самой Галактики оценивают в 20-30 кпс (килопарсек). Появление этой единицы связано с давно используемым способом измерения расстояний до не очень далёких звёзд методом параллакса: определяется положение объекта на небе в данный момент и его угловое смещение через полгода, когда Земля окажется на другой стороне земной орбиты. В настоящее время крупные наземные телескопы с адаптивной оптикой могут различать угловые расстояния до 20—30 mas (угловых миллисекунд).

Результаты исследований основываются в основном на данных в ближнем инфракрасном диапазоне, полученных за 13-летний период в обсерватории Кека (Гавайи) на горе Мауна-Кеа на высоте 4100 м. Такой многолетний цикл наблюдений позволил в конечном итоге установить параметры орбит этих объектов, которые обращаются вокруг чёрной дыры с периодами в несколько сот лет. Кроме того, для уточнения их астрометрических и физических свойств и привязки к ближайшим к ним звёздам использованы данные других телескопов (VLT), исследующих центр Галактики.

Все новые объекты располагаются на расстояниях около 0,04 парсека от чёрной дыры в центре Галактики. Вероятно, они составляют класс космических тел, неизвестный нам ранее и уникальный для такого космического окружения. Для всех шести известных к настоящему времени G-объектов определены параметры их движения: они имеют сильно отличные друг от друга орбиты, поэтому предполагается, что сформировались они хоть и по общему сценарию, однако отдельно друг от друга.

Предполагается, что все шесть объектов — бывшие двойные звёзды, в результате приливных воздействий находящейся совсем рядом чёрной дыры слившиеся и образовавшие космические тела с неожиданными свойствами. Каждый раз приближаясь по орбите к ней, они интенсивно рассеивают своё вещество, которое вытягивается в виде длинного газового шлейфа, так, что объекты становятся достаточно протяжёнными даже для их оптического разрешения. Однако центральное «ядро» таких объектов остаётся компактным, не давая сильно рассеиваться пылевому облаку (в этом проявляется сходство со звёздами, собравшими вокруг себя космическую пыль). Выброшенный материал постепенно «засасывается» чёрной дырой и рано или поздно будет поглощён ей. Эти события должны сопровождаться мощной вспышкой из-за сильного разогрева вещества теми же приливными силами. В этом случае есть надежда на более подробное исследование спектра излучения таких структур, поэтому астрофизики с интересом наблюдают за G-объектами, предвкушая новые данные о свойствах вещества в центре Галактики от их падения на чёрную дыру.

https://22century.ru/space/83873?utm_so ... n=ordinary


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
 Заголовок сообщения: Re: КОСМОС
СообщениеДобавлено: 10 фев 2020 15:30 
Не в сети
Активный участник
Аватара пользователя

Зарегистрирован: 28 май 2010 17:00
Сообщений: 3479
Круговорот воды на Марсе. Новые данные.

Наблюдения, проведённые с помощью российского спектрометра ACS на борту марсианского аппарата TGO проекта «ЭкзоМарс», показали, что сезонное увеличение водяного пара в верхней атмосфере планеты может быть гораздо большим, чем предполагалось раньше, и он может находиться в перенасыщенном состоянии даже в присутствии облаков. Статья с результатами работы опубликована в журнале Science 9 января.

Вода на современном Марсе сосредоточена, в основном, в его полярных шапках. Если распределить её по всей поверхности планеты, то глубина водного слоя составит не более 30 м, и это менее 10% того количества воды, которое, как считается, было раньше, во времена «теплого и влажного» раннего Марса. Воды в атмосфере планеты ещё меньше: если осадить её, то толщина слоя составит всего 10 микрон (один микрон — миллионная доля метра, 10-6 м). Но именно через атмосферу Марс постоянно «теряет» воду: молекулы воды распадаются на атомарные кислород и водород, которые поднимаются до достаточно больших высот и уже оттуда улетают в межпланетное пространство.

Эта общая картина, однако, до сих пор не разработана в деталях. Один из нерешённых вопросов состоит в том, насколько быстро молекула воды может пройти весь путь: от попадания в атмосферу до превращения в водород и ухода из атмосферы. Это во многом зависит от того, как высоко могут подниматься молекулы воды. Соответственно, исключительно важными становятся наблюдения за водяным паром, его концентрацией и распределением по высоте.

Анна Федорова, заведующая лабораторией отдела физики планет ИКИ РАН и её коллеги из ИКИ и научных организаций Европы и Австралии исследовали этот вопрос с помощью данных спектрометрического комплекса ACS на марсианском аппарате Trace Gas Orbiter (TGO) проекта «ЭкзоМарс».

ACS успешно работает на орбите Марса с весны 2018 года. В его состав входят три инфракрасных спектрометра, чувствительных к малым составляющим марсианской атмосферы. С апреля 2018 по март 2019 (это примерно половина марсианского года) ACS провёл около
1700 тысяч наблюдений в так называемом «режиме солнечных затмений». В этом режиме спектрометры комплекса ACS смотрят на Солнце через атмосферу Марса, и регистрируют не просто наличие тех или иных химических соединений, но ещё и их концентрацию в зависимости от высоты. Таким образом были получены данные о концентрации молекул воды, а также о температуре и давлении атмосферы и количестве пыли в ней.

За время наблюдений Марс проходил перигелий орбиты, то есть находился около её ближайшей к Солнцу точки. В это время в его южном полушарии лето сменило весну и произошли две пылевые бури, в том числе одна глобальная, накрывшая всю планету. По данным ACS, в это время в обоих полушариях коэффициент перемешивания водяного пара, который измеряется в количестве частиц на миллион, оказался достаточно высоким. Более влажным всё-таки оказалось южное полушарие: показатель пара превысил 50 частиц на миллион на высотах от 50 до 100 км, тогда как в северном полушарии он, скорее, уменьшался со временем. Кроме этого, в южном полушарии наблюдались периодические повышения концентрации водяного пара до высоты 100 км, а в северном полушарии это произошло только во время глобальной пылевой бури. Не обнаружилось и корреляции с локальным повышением температуры. Таким образом, транспорт водяного пара, видимо, связан с более крупномасштабным механизмом атмосферной циркуляции, который затрагивает сразу все полушарие.

Но важнейшим результатом работы стали наблюдения за водяным паром в состоянии перенасыщения. Термин «перенасыщенное состояние» означает, что количество водяного пара, которое находится в определенном объеме атмосферных газов, больше значения, максимального для данной температуры. Ранее предполагалось, что в атмосфере Марса в случае перенасыщения «лишняя» вода мгновенно кристаллизуется. Как следствие, выше некоторой высоты должно происходить резкое падение парциального давления водяного пара в марсианской атмосферы (или, проще, содержание водяного пара должно резко падать).

По новым данным, водяной пар в перенасыщенном состоянии существует в обоих полушариях на высотах от 5 до 30 км, при этом корреляции с наличием или отсутствием облаков не наблюдалось. О чём говорят эти результаты? Видимо, на перенос водяного пара в атмосфере, кроме наличия или отсутствия пыли, которая способствует конденсации облаков, а также нагревает атмосферу, влияют и другие обстоятельства. Во время прохождения Марсом перигелия в южном полушарии планеты водяной пар постоянно наблюдался на достаточно больших высотах. Кроме этого, водяной пар находится в состоянии перенасыщения в довольно больших объёмах марсианской атмосферы и достаточно спокойно «проходит» через облачный слой, а значит, достигает тех высот, откуда ему проще уйти из атмосферы в межпланетное пространство.

https://scientificrussia.ru/news/krugov ... vye-dannye


Вернуться к началу
 Профиль Отправить личное сообщение  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 201 ]  На страницу Пред.  1 ... 6, 7, 8, 9, 10, 11  След.

Часовой пояс: UTC + 3 часа



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
cron
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Вы можете создать форум бесплатно PHPBB3 на Getbb.Ru, Также возможно сделать готовый форум PHPBB2 на Mybb2.ru
Русская поддержка phpBB
Copyright © Aiwan. Kolobok smiles