Номер 04, 2008

КОСМИЧЕСКИЕ ЛУЧИ: НАЧАЛО ОТВЕТА

Откуда приходят космические лучи высокой энергии – частицы, ударяющие каждый квадратный километр земной поверхности раз в столетие? Их энергия, порядка 1010 – 1020 эВ, – пустой звук для наших машин. Их энергия в миллион раз выше энергии частиц, которые будут циркулировать в кольце будущего ускорителя ЦЕРНа в окрестностях Женевы.

Ядро галактики Кентавр А, расположенной на расстоянии 10 миллионов световых лет, может посылать частицы, ускоренные до немыслимых энергий.

Похоже, эти исключительные частицы в основном происходят из регионов неба, близких к галактикам, называемым галактиками активного ядра (AGN): их центром является сверхмассивная черная дыра, поглощающая газ, пыль и окружающие звезды. В этой космической печи, излучающей рентгеновские лучи, некоторые частицы могут набирать громадную энергию.

Уже обнаружены 27 космических лучей с энергией от 6 до 15.1029 эВ. Они из зон, соседствующих с Млечным Путем и содержащих множество галактик, что подкрепляет гипотезу о звездных объектах, а не следы Большого Взрыва. Эти потенциальные источники рассеяны в пространстве размером в 100 мегапарсеков (320 миллионов световых лет), что предсказывала теория и подтверждается нынешними наблюдениями.

Причина в том, что во время своего движения эти космические лучи столкнулись с ископаемым излучением Вселенной, остатками Большого Взрыва. Столкновение с массой исходных фотонов замедляет движение лучей. Результат: частицы от звезд за пределами границы 100 мгп не могут достигнуть Земли с такими энергиями.

Эти космические лучи могут дать нам некоторые сведения об особенностях их источников.

ОТКРЫТИЕ ПРЕДКОВ ГАЛАКТИК

Галактические зародыши обнаружены в одной Вселенной юношеского возраста с помощью телескопа «VLT». Это популяция протогалактик, чье существование никогда не было доказано.

Для обнаружения крайне слабого света этих структур, сформировавшихся в период, когда Вселенной было всего 2 миллиарда лет, астрофизики побили рекорд самой долгой астрономической выдержки. Этот кусок далекого неба наблюдался между 2004 и 2006 годами в общий срок, равный 92 часам, то есть 12 полных ночей.

По общепринятой модели юная Вселенная была наполнена плотным газом. Затем нарушения гравитации вызвали образование газовых блоков, протогалактик. Столкновения и слияния и позволили современным галактикам сформироваться.

Открытие протогалактик тем более неожиданно, что исследователи изучали на самом деле фон космического излучения в ультрафиолете. Сюрприз: их данные открыли существование 27 невидимых объектов, чье присутствие было выдано наличием в их спектре линии Лиман Альфа нейтрального водорода, характерной для протогалактик. Слабое производство химических элементов и редкость звезд внутри них подтверждает идею о том, что они находятся в первой фазе своего образования. Таких объектов в двадцать раз больше, чем далеких галактик, известных на сегодняшний день.

НОВЫЙ ГНЕВ ЙЕЛЛОУСТОУНА

За последние три года почва долины Йеллоустоуна (Вайоминг) поднималась на 7 см в год. Это раздувание, несомненно, вызывалось карманом магмы в 80 км от поверхности. Опасно? Быть может, нет. Ибо параллельно количество сотрясений, зарегистрированных в долине, сократилось вдвое, то есть мы имеем менее 1000 землетрясений в год. 640 000 лет назад этот супервулкан выбросил в атмосферу порядка 250 км3 материалов, накрыв половину США слоем пепла толщиной 20 м.

ГИМАЛАИ – НАСОС УГЛЕКИСЛОГО ГАЗА

Такие молодые горные цепи, как Гималаи или Анды, играют малоизвестную роль в поглощении углерода в масштабе геологических эпох, а, значит, и охлаждения планеты. Таковы выводы французских ученых из Нанси. Пока 30–40 миллионов лет эти горы формировались, это было причиной похолодания после меловой эпохи (-135 – -65 миллионов лет).

И действительно, СО2 воздуха, уловленный растениями, превратился за долгие годы в органическую подложку почвы. Склоны молодых гор, подверженные эрозии от талой воды, теряли углерод, уносимый этими водами в океан, которым он и поглощался. Природное термическое равновесие Земли управляется с одной стороны углекислым газом, выбрасываемым вулканами, а с другой стороны – поглощением этого газа океаном.

РЕКОРД: 2,5 МЕТРА

Ископаемая клешня длиной 46 см, найденная немецко-британскими палеонтологами, похоже, принадлежала морскому ершу длиной 2,5 м. Возможный общий предок нынешних пауков, морской ерш Jaekolopterus rhenaniae жил 460-255 миллионов лет назад. Это был крупнейший головоногий вместе с чудовищными тысяченожками и громадными стрекозами того периода.

ЖЕНЩИНА С ФЛОРЕСА В МУЗЕЕ

Ее рост не превышает 1,06 м, а вес 25 кг. У нее вполне нормальная фигура, если не считать низкой талии, излишне длинных рук и маленького черепа... Теперь можно себя сравнивать с женщиной с Флореса: эта доисторическая «лилипутка», современница наших предков гомо сапиенс, жившая 18 000 лет назад в Индонезии, выставлена в Музее Человека на площади Трокадеро в Париже. Она была тщательно воссоздана художницей-скульптором Элизабет Дейнес из самки тридцати лет, самого прекрасного и наиболее полного образца Homo Floresiensis, обнаруженного в 2004 году на острове Флорес.

ТРЕТИЙ ПУТЬ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК

Гонка за добычей стволовых клеток для их использования в регенеративной медицине началась давно. Их всегда требуется в избытке.

Японская и американская группы исследователей добились успеха там, где никто не ожидал. Они получили стволовые клетки из фибробластов человеческой кожи. Результат открывает новые горизонты.

До сих пор стволовые клетки добывались из взрослых особей и зародышей. Первых во взрослом организме крайне мало, и почти неизвестно, где они находятся. Вторые – идеальный материал, если не считать этических проблем.

Идея нового метода состоит в том, чтобы добавить к этим взрослым дифференцированным клеткам коктейль генов, позволяющий им избавиться от дифференциации и вернуться в незрелое состояние стволовой клетки. Для этого потребовалось проверить 24 гена-кандидата, чтобы обнаружить нужные.

В биомедицине открытие прозвучало как гром небесный. Даже сторонники клонирования решили пойти новым путем получения индуцированных мультипотенциальных стволовых клеток.

Этот метод имеет массу преимуществ. Отсутствие этического барьера. Возможное массовое производство. И использование собственных клеток пациента, что позволяет приступить к созданию персонифицированной медицины.

СОЛНЕЧНАЯ ЭНЕРГИЯ НАБИРАЕТ ВЫСОТУ

До сих пор устройства с солнечными панелями крепились на земле к столбам или крышам. Возможность производства большого количества электроэнергии в городских условиях было ограничено.

Нововведение израильского профессора Пинии Гурфиля позволяет справиться с этим недостатком. Солнечные панели крепятся на воздушном шаре, наполненном гелием. Шар поднимается на небольшую высоту. Небольшой вес панелей не мешает подъему шара и стабилизирует его положение. Электричество подается на землю через кабель крепления.

Никакой опасности взрыва во время грозы. Гелий не воспламеняется. При сильных дождях или ветре шар можно опустить и убрать. Использование возможно и в городе, и в сельской местности. При массовом производстве резко снижается стоимость установки такого типа.

АНТИМАТЕРИЯ: ВИНОВНИКИ ОБНАРУЖЕНЫ

Тайна обширного облака антиматерии в центре галактики частично выяснена европейскими астрофизиками. Источниками антиматерии являются звездные пары, состоящие из умершей сжавшейся до предела звезды (черная дыра или нейтронная звезда), которая пожирает звезду-компаньона. Напомним, антиматерия есть зеркальная форма материи. При встрече частицы и античастицы происходит аннигиляция и выделяется излучение с характерной энергией 511 кэВ.

Излучение было обнаружено в 2005 году спутником «Интеграл». Но откуда могла поступать антиматерия? От распада экзотических частиц черной материи? Нет. Ибо четыре года наблюдения показали высокую асимметричность облака антиматерии, что соответствует распределению «источников бинарного рентгеновского излучения малой массы», то есть тем самым пресловутым чудовищным парам. Когда куски звезды падают в черные дыры или не нейтронные звезды, появляется горячая плазма частиц и античастиц, которая рассеивается в пространстве до аннигиляции, испуская то самое излучение в 511 лэВ.

ДВОЙНОЕ КОСМИЧЕСКОЕ ОБЛАКО

Этот космический орешек сфотографирован обсерваторией Джемини-Сюд в Серо Пачон (Чили). Он всегда считался газово-пылевым облаком и назывался DEM L316. Его обнаружили в 70-х годах в Большом Магеллановом облаке. Недавние наблюдения показали, что речь идет не об одном, а о двух отельных облаках, образовавшихся от разных типов взрыва сверхновых несколько десятков тысяч лет назад.

УРОКИ ПРОШЛОГО КЛИМАТА

Увеличение количества парниковых газов вызвало потепление или что-то другое? Пока точного ответа нет. Голландские ученые разработали сценарий внезапного потепления, происшедшего 55 миллионов лет назад. Анализ океанских отложений показал вначале резкое увеличение количества СО2 из-за вулканической активности. Потом как реакция – общее повышение температуры, которое, в свою очередь, высвободило метан из глубин океана. Это привело к повышению средней температуры на 6оС.

КОВЕР-САМОЛЕТ ВОЗМОЖЕН!

Полетать на ковре-самолете, быть может, и не научная фантастика. По расчетам трех ученых (два американца и один француз) маленький ковер длиной 10 см и толщиной 0,1 мм может планировать... при десяти колебаниях в секунду с амплитудой примерно 0,25 мм в высоту и всего в 1 миллиметре от земли. Колебания создают три или четыре горба на этом мини-ковре. Чистые американские горки! Передвижение происходит на манер движения ската в воде.

Объяснение. С таким ковром происходит то же, что с падающим осенним листком: его падение замедляется по мере приближения к земле. Листок пытается удалить воздух из-под себя, но тот все больше сопротивляется из-за уменьшения расстояния до земли. Это сопротивление обеспечивает стабильность.

Остается заставить двигаться вперед экспериментальный ковер, для чего ему надо сообщить волновые вертикальные колебания. Это легче смоделировать на компьютере, чем выполнить в реальности. Горбики играют роль ног, опирающихся на воздух. Тот сопротивляется и заставляет двигаться вперед. Но это возможно лишь в «простых» случаях, то есть для маленьких объектов с небольшой скоростью. Может, пора вводить способы движения угря или акулы?

ЕЩЕ ОДИН ШАГ К НЕВИДИМОСТИ

Немецкие физики создали трехмерный материал, позволяющий «скачивать» свет в обратную сторону. Пока такой эффект наблюдался только у двухмерных материалов, а если это был трехмерный материал, то он относился к микроволнам, а не к свету.

Штуттгартские физики сумели наслоить друг на друга несколько полимеров, содержащих десятки тысяч крохотных U-образных золотых проволочек. В соответствии с размером этих проволочек параметры материала могут быть подогнаны нужным образом, открывая путь к идеальным линзам или изготовлению покрытий невидимости.

РОМАН О РУКОПИСИ

Через два века после появления «Рукописи, найденной в Сарагосе», крупнейшего романа конца XVIII века, он наконец выходит в полной версии. Для воссоздания шедевра, созданного польским писателем Яном Потоцким (1761–1815) на французском языке, Доминику Триару потребовалось более тридцати лет. После смерти писателя его документы разошлись по наследникам в Польше, России и Испании.

Пока еще подлинного романа никто не прочитал, ибо версия 1989 года была неполной. Триару удалось соединить тексты из разных тетрадей и заодно обнаружить две других версии романа. Потоцкий написал три версии. Одну в 1794 году, от которой была найдена лишь одна часть, вторую – в 1804 году, ее он забросил, и последнюю, полную, в 1810 году, созданную за 61 день. Эту версию и опубликовало изд-во «Фламмарион».

МАСКА ПРИСМАТРИВАЛА ЗА ШАМАНОМ

Поднятые брови, глаза из раковин и зрачки из черепицы: такую исключительную посмертную маску «мошика» недавно обнаружили в могиле IV века нашей эры на северо-западе Перу. Маска сделана из позолоченной меди, ее ширина 23 см. Ее нашли в захоронении у подножия пирамиды Луны неподалеку от Трухилльо.

Покойный лет сорока сидел в глубине колодца, а за ним словно наблюдала маска, лежавшая у него на коленях и специально положенная напротив лица, а не надетая на лицо, как принято. Анализ скелета показал несколько врожденных изъянов, в том числе атрофированную руку. В Андах шаманов, или куранделос, часто выбирали среди людей с аномальными органами и считали их священными, хуакас. Таких масок мошика есть всего с десяток в Перу.

ГЕНЕАЛОГИЯ МЛЕКОПИТАЮЩИХ

Предок китов и дельфинов был, вероятно, травоядным и ходил под водой. Так считает американский палеонтолог Ханс Тьювиссен после изучения многочисленных останков странного животного, обнаруженного в индийском Кашмире. Похожий на миниатюрную лань, Indohyus, живший 50 миллионов лет назад, обладал внутренним ухом и зубами, характерными для млекопитающих. Изотопный анализ зубной эмали подтвердил, что большую часть времени животное проводило под водой.

Это открытие дополняет хорошо известную эволюционную историю млекопитающих. Молекулярный анализ показал, что ближайшими родственниками китовых являются гиппопотамы. Но до сих пор все их предки были хищниками, как и маленький Pakicetus, также живший 50 миллионов лет назад. Почему травоядное? Скорее всего, из страха перед хищниками, как это делает ныне африканский оленек, убегающий от хищников по дну рек. Такое бегство было снято на пленку.

ФРАНЦУЗСКАЯ ГИДРОСТАНЦИЯ

Турбина диаметром 3 м будет использовать силу подводных течений для производства 10 кВт. Создана для тестирования технологии.

ПОЛЕТ ЭЛЕКТРОСАМОЛЕТА

23 декабря в Аспр-сюр-Бюех (Верхние Альпы) взлетел первый электросамолет, продержавшийся в воздухе 48 минут. Построенный фирмой «Электра» (конструктор Анн Лавран), самолет является одноместной машиной из дерева и ткани с размахом крыльев 9 м. Двигатель питается от батарей литий-полимер и смог пролететь 50 км со скоростью 50 км/ч.

К началу ^