Новости науки
Галактика: Экзопланеты под наблюдением
В ночь с 18 на 19 апреля НАСА вывела на орбиту аппарат TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), цель которого — поиск новых экзопланет. Он придет на смену орбитальной обсерватории «Кеплер», срок службы которой заканчивается. Как и «Кеплер», TESS будет использовать метод транзитной фотометрии, при котором наличие атмосферы определяется по изменению спектра излучения звезды во время прохождения планеты перед диском звезды. Планируется, что TESS будет находить планеты для изучения, а телескоп «Джеймс Уэбб», который запустят в 2020 году, будет более подробно рассматривать атмосферу найденных планет. Совместная работа TESS и телескопа поможет отыскать потенциально обитаемые миры за пределами Солнечной системы. (1)
Планета: Дыхание гор
Известно, что горные хребты в процессе эрозии вытягивают углекислый газ (CO2) из атмосферы. Он вступает в химическую реакцию с минералами на склонах гор, производя карбонатные минералы, такие как кальцит. Однако исследователи из Океанографического института в Вудс-Хоуле выяснили, что эрозия может быть также и источником CO2, высвобождая его гораздо быстрее, чем он поглощается породой. Ученые, исследуя центральный горный хребет Тайваня, обнаружили микробов, которые питаются древними залежами органического углерода в породе, выделяя CO2. Получается, горы тоже оказывают влияние на изменения климата планеты — на коротких временных промежутках это влияние незаметно, но в распоряжении у гор десятки и сотни миллионов лет. (2)
Организмы: Сколько можно выпить без вреда для здоровья
В каждой стране мира министерство здравоохранения разрабатывает свои рекомендации касательно максимальной дозы алкоголя в пересчете на чистый спирт. Взрослый мужчина в России, не выходя за пределы рекомендаций Минздрава, может выпить 210 граммов чистого спирта в неделю — это, например, пять литров пива крепостью 4,5%. Международная группа ученых, исследовавшая связь между потреблением алкоголя и риском смерти на выборке из почти 600 тысяч пьющих людей из 19 стран, предложила снизить недельную норму чистого спирта до 100 граммов. Именно при такой норме потребления человек меньше всего рискует здоровьем. Согласно результатам исследования, рекомендованная в России доза потребления алкоголя снижает ожидаемую продолжительность жизни на два года. (3)
Элементарные частицы: Из чего состоит темная материя
Многие годы ученых волнует вопрос, из чего сделана темная материя — большая часть вещества Вселенной, намекающая на свое существование лишь гравитацией и не вступающая почти ни в какие другие взаимодействия с веществом, из которого состоим мы. По одной из теорий, темная материя состоит из аксионов — низкоэнергетичных частиц, способных в сильном магнитном поле превращаться в фотоны с очень низкими радиочастотами. Чтобы увидеть это превращение, в Вашингтонском университете настроили сверхчувствительный детектор ADMX, охлажденный до 0,1 К, то есть почти до абсолютного нуля. Теперь он несколько лет будет сканировать диапазон волн, в котором надеются обнаружить сверхслабый сигнал о превращении аксиона в фотон. Возможно, в случае успеха тайна темной материи будет разгадана.(4)
Источники: (1) https://tess.gsfc.nasa.gov/; (2) Hemingway J. D. et al. // Science, Apr 13, 2018; (3) Angela M. Wood et al. // The Lancet, Apr 14, 2018; (4) Du N. et al. (ADMX Collaboration) // Phys. Rev. Lett., Apr 2018.
Комментарий: «Сварить горячий суп из кварков и глюонов»
Владимир Жеребчевский, сотрудник лаборатории физики сверхвысоких энергий СПбГУ, участник эксперимента ALICE в ЦЕРН
Физики из СПбГУ создали технологию, позволяющую исследовать кварк-глюонную плазму — таинственную «первоматерию», особое состояние вещества, которое образовалось во Вселенной в первые мгновения после Большого взрыва
В первые мгновения после Большого взрыва Вселенная состояла из горячего «супа» из кварков и глюонов. Когда эта смесь начала остывать, образовались кирпичики материи: протоны и нейтроны. Сварить на Земле этот «суп», названный кваркглюонной плазмой, помогают огромные ускорители частиц, которые лоб в лоб сталкивают пучки тяжелых ионов. Самый известный ускоритель — Большой адронный коллайдер, 27-километровый гигант. Чтобы поймать самые неуловимые частицы, нужны сверхмощные ловушки — огромные детекторные системы. На Большом адронном коллайдере на кварк-глюонную плазму «охотится» детекторная система ALICE (A Large Ion Collider Experiment), которую вместе с коллегами из других стран построили и запустили физики СПбГУ. Сейчас международная команда вознамерилась еще ближе подобраться к месту столкновения частиц — в 2018–2020 годах ALICE усовершенствуют. Одно усовершенствование родом из СПбГУ — это невероятно легкие, сверхпрочные «рельсы» из углепластика, на которые прикрепят пиксельные детекторы. Так что мы приложили руку к формированию будущего: к созданию технологий, которые помогут 1800 исследователям из 176 университетов мира в ближайшую пятилетку поймать и опознать новые элементарные частицы.
Фотография
Невежественный тираннозавр из Сан-Диего с плакатом «Метеориты — это выдумка» — один из участников Марша в поддержку науки, прошедшего 14 апреля во многих городах и странах мира. Динозавр, не желавший верить, что метеорит — реальная угроза, как бы намекает, что самоуверенное нежелание всерьез изучать матчасть — совсем не лучший способ реагировать на предупреждения ученых об опасности глобального потепления и других глобальных угрозах.
Цифра
1,6 млн квадратных километров — такую площадь (примерно три Франции) занимает Большое тихоокеанское мусорное пятно, также известное как Восточный мусорный континент и Тихоокеанский «мусороворот». По новым данным, «мусороворот» в 16 раз больше, чем предполагали ранее, содержит около 80 тысяч тонн пластика и очень быстро растет. Большую часть мусора в регион, расположенный между калифорнийским побережьем и Гавайскими островами, приносят воды Северо-Тихоокеанской системы течений.
Схема: Роль России в мировой науке
По данным Института статистических исследований и экономики знаний НИУ ВШЭ, участие России в формировании научной повестки мирового уровня остается малозаметны. Научная специализация страны практически не изменилась с советского периода. Более половины международных публикаций российских ученых приходятся на физику, химию, математику, науки о космосе и Земле, в то время как в мире активно развиваются науки о жизни. При этом почти во всех областях науки уровень цитируемости остается ниже среднемирового — то есть даже те материалы, которые публикуются, наименее востребованы.
Наша доля от общего числа публикаций на эту тему в мире (%)
Фотографии: NASA; Pixabay (2); из личного архива Владимира Жеребчевского; Hayne Palmour/ Zuma/TASS