Сохраняй посты, комментируй и ставь оценки
Мир без людей, в котором вeдут свoи нaучныe рaбoты нeскoлькo рoбoтoв
Три миллиарда лет назад поверхность Марса была богата водой, а над ней царила плотная атмосфера — то есть существовали гидрологический цикл и полноценный климат. Но каким именно он был? Теплым и влажным вроде земных тропиков или холодным и засушливым, как Арктика с Антарктикой? От этого зависят обилие и облик существовавшей на Красной планете экосистемы. Чтобы ответить на эти важные вопросы, американские геологи нашли на Земле грунты, аналогичные марсианским.
Стоит отметить, что грунтов, полностью идентичных марсианским, на Земле найти, скорее всего, невозможно — слишком различаются условия на двух планетах. И различались в прошлом, естественно. Однако каждая порода имеет свою историю формирования, которая для земных примеров может быть изучена подробнее. Поэтому, если найти на Земле грунты, похожие на марсианские, появится возможность обоснованно предположить, какие условия существовали ранее на Красной планете.
За без малого 12 лет работы в кратере Гейла марсоход Curiosity собрал большое количество данных о грунтах, которые там встречаются. Эта местность — дно озера, существовавшего между четырьмя и тремя миллиардами лет назад.
Там встречаются осадочные породы, минералы, формировавшиеся в присутствии воды, а также особый класс грунтов: так называемые рентгеноаморфные материалы (X-ray amorphous material). Это означает, что в них дифракция рентгеновского излучения случайна, они лишены регулярной кристаллической структуры и представляют собой буквально гелеобразную кашу из микро- и наночастиц разных пород. Важное уточнение: не стоит путать такие материалы с аморфными, это разные понятия.
Ровер Curiosity оснащен инструментом CheMin (Chemistry and Mineralogy), который среди прочего предназначен для изучения структуры марсианских минералов и пород методом дифракции ренгеновского излучения. Результаты его работы показывают, что грунты в кратере Гейла состоят из рентгеноаморфных материалов на 15-73 процента по массе. При этом их химический состав характерен для ультраосновных пород: он отличается высоким содержанием железа (до 43 процентов) и кремния (до 76 процентов), но низким — алюминия (менее 11 процентов).
Еще одно ключевое свойство этих грунтов — присутствие летучих компонентов (воды, углекислого газа и оксида серы), что указывает на их как минимум частично эрозионное происхождение.
Найти на Земле аналогичные грунты непросто. Высокое содержание рентгеноаморфных материалов встречается в ледниковых отложениях, гавайских почвах и в некоторых локациях заповедника Джон-Дэй-Фоссил-Бедс (штат Орегон). Но химический состав этих земных грунтов сильно отличается — в частности, они гораздо богаче алюминием.
Поэтому американские геологи решили сначала выбрать подходящие по химическому составу образцы — выветрившиеся ультраосновные почвы (серпентиновые), а затем определить в образованных ими грунтах содержание рентгеноаморфных материалов.
Выбор ученых пал на горы Кламат в Калифорнии, местечко Пикхандл-Галч посреди пустыни в Неваде (США) и горы Тейбллендс в Ньюфаундленде (Канада). Удалось найти подходящие по химическому составу породы, однако ни в горном средиземноморском климате, ни в пустынном достаточного количества ренгеноаморфных материалов ученые не обнаружили. Зато холодный субарктический пояс оказался попаданием почти в яблочко. Свойства некоторых ньюфаундлендских грунтов оказались очень близкими к марсианским грунтам из кратера Гейла.
Это позволяет с большой уверенностью предположить, что климат Красной планеты был сухим и прохладным с преобладанием снежных осадков. При этом во время формирования рентгеноаморфных пород — то есть геологически значимый период в сотни тысяч или даже миллионы лет — на Марсе не было больших перепадов температур.
Конкретные механизмы формирования таких грунтов по-прежнему остаются не до конца ясными. Предположительно, все дело в определенном энергетическом балансе между частицами рентгеноаморфных материалов, который устанавливается в присутствии холодной воды, близкой к точке замерзания.
Научная работа с подробным описанием методов исследования и его результатами опубликована в рецензируемом журнале Communications Earth and Environment, текст находится в открытом доступе. Среди ее авторов — сотрудники Института исследования пустынь (DRI), Университета штата Невада в Лас-Вегасе (UNLV), Космического центра имени Линдона Джонсона (NASA JSC) и Государственного университета Аризоны.
В конце мая на Солнце произошла одна из самых сильных вспышек, которая вызвала солнечную бурю, накрывшую Марс. Специалисты NASA готовились к этому событию, однако буря оказалась столь сильной, что камера орбитального аппарата Mars Odyssey, которую он использует для ориентации в пространстве, вышла из строя на целый час.
По данным NASA, это был самый высокий уровень радиации на Марсе, который фиксировал марсоход Curiosity за все 12 лет своей работы на Красной планете.
Если бы в это время там находился человек, он получил бы дозу облучения, словно сделал 30 рентгеновских снимков своей грудной клетки.
Следы ровера NASA Opportunity, оставленные на поверхности Марса, — символ одной из самых успешных миссий в истории космонавтики.
Аппарат, срок активного существования которого был рассчитан всего на 90 солов (92,5 суток), проработал более 14 лет (с 25 января 2004 года по 12 июня 2018 года).
Вероятно, Opportunity работал бы по сей день, если бы не глобальная пылевая буря, которая изолировала планету от Солнца.
Ровер, оставшись без источника энергии, экстренно перешел в спящий режим, в котором провел несколько недель. "Проснуться" аппарат так и не смог. 13 февраля 2019 года NASA официально объявило о его утрате и завершении миссии.
За время работы Opportunity:
"Молчание Opportunity — это конец целой эпохи в исследовании Марса", — прокомментировали завершение миссии в NASA.
Наследие Opportunity оказывает влияние на действующие миссии NASA Curiosity и Perseverance и, непременно, станет фундаментом будущих миссий по исследованию загадочной планеты, которая когда-то была очень похожа на Землю.
Ныне неподвижный Opportunity — памятник человеческому упорству, установленный на миллионы лет на поверхности четвертой от Солнца планеты.
На основе статьи Суврат Махадеван, Гудмундур Кари Стефанссон и Меган Деламер.
Недавно группа астрономов сделала неожиданное открытие - они нашли массивную планету размером более чем в 13 раз превышающим земной, которая вращается вокруг маленькой тусклой красной звезды. Эта звезда в 9 раз меньше нашего Солнца по массе и ее свет в 100 раз менее ярок.
Представьте фермера, который ищет в курятнике куриные яйца, но вместо этого находит огромное страусиное яйцо. Вот так же астрономы почувствовали себя, когда обнаружили эту массивную планету.
По расчетам ученых, у маленькой красной звезды просто не могло быть достаточного количества вещества в протопланетном диске, чтобы сформировать столь огромную планету.
Это открытие заставляет астрономов пересмотреть существующие теории образования планет. Возможно, процесс формирования планетных систем гораздо сложнее, чем считалось ранее. Ученые надеются, что дальнейшее изучение этой необычной планеты поможет лучше понять закономерности возникновения и эволюции планет во Вселенной.
"Охотник за обитаемыми зонами"
Группа ученых из Пенсильванского университета в течение 10 последних лет разработала и построила новый прибор, способный обнаруживать свет от тусклых и холодных звезд на длинах волн, которые находятся за пределами чувствительности человеческого глаза - в ближнем инфракрасном диапазоне. В нём эти звезды испускают большую часть света.
Этот прибор получил название "Охотник за обитаемыми зонами" (Habitable Zone Planet Finder) и установлен на телескопе Хобби-Эберли в Техасе.
Диаметр зеркала этого телескопа - 9,2 м. Он может измерять небольшие изменения скорости звезды, вызванные гравитационным влиянием планеты (научные названия метода: спектрометрическое измерение лучевой (радиальной) скорости звёзд, или допплеровская спектроскопия).
Тридцать лет назад с помощью этой техники была открыта первая экзопланета - 51 Pegasi b, вращающаяся вокруг звезды, сравнимой по размером с Солнцем. С тех пор астрономы, подобно этой группе, значительно усовершенствовали данную методику и достигли высокой точности измерений, что позволяет обнаруживать планеты в обитаемых зонах звезд (зонах, в которых вода может существовать в жидком виде).
Пока эта техника неспособна находить планеты размером с Землю в обитаемых зонах звезд, подобных Солнцу. Однако у тусклых холодных звезд M-типа доплеровский сдвиг для планет такого размера будет заметнее. Меньшая масса звезды приводит к тому, что гравитационное влияние планеты на неё сильнее, а меньшая светимость - к более близкой обитаемой зоне и короткому периоду обращения планеты, что тоже облегчает её обнаружение.
Именно такие планеты у малых звезд и были главной целью создания нового инструмента. Поэтому открытие массивной планеты у тусклой M-звезды LHS 3154 стало полной неожиданностью для ученых, как находка страусиного яйца в курятнике.
LHS 315b: планета, которая не должна была существовать
Планеты образуются в дисках из газа и пыли. Эта пыль сваливается в пылевые зерна, которые затем разрастаются до размера валунов и в конечном итоге объединяются в твёрдое планетное ядро. Как только ядро сформировано, планета может посредством силы гравитации притягивать твёрдые частицы пыли, а также окружающий газ, такой как водород и гелий. Но для этого ей нужно иметь большую массу и аккумулировать на себе много материала. Такой способ формирования планет называется аккрецией ядра.
У такой маломассивной звезды, как LHS 3154, всего в 9 раз тяжелее Солнца, должен быть соответственно маломассивный протопланетный диск.
Художественная интерпретация LHS 3154
Типичный диск вокруг такой тусклой звезды попросту не должен иметь достаточно твёрдого вещества или массы, чтобы сформировать достаточно тяжёлое для создания такой планеты ядро. Компьютерные модели показали, что для этого диск должен быть как минимум в 10 раз массивнее, чем обычно.
Другая теория формирования планет, гравитационная нестабильность, при которой газ и пыль диска прямо коллапсируют (быстро сжимаются) в планету, также не может объяснить образование такой планеты без наличия очень массивного диска.
Планеты вокруг самых распространенных звезд
Тусклые и холодные звезды класса M - самые распространенные звезды в нашей Галактике. Во вселенной DC комиксов родная планета Супермена Криптон вращалась вокруг красного карлика.
Астрономы знают, в том числе благодаря открытиям с помощью "Охотника за обитаемыми зонами" и других инструментов, что гигантские планеты на близких орбитах вокруг самых массивных звезд M-типа встречаются по крайней мере в 10 раз реже, чем вокруг звезд, подобных Солнцу. И до недавнего времени не было известно ни одной такой массивной планеты на близкой орбите у наименее массивных красных карликов - пока не была открыта LHS 3154b.
Понимание того, как формируются планеты у наших самых холодных "соседей", поможет нам разобраться в общих принципах планетообразования и в особенностях возникновения скалистых миров у самых распространенных типов звезд. Данные исследования также могут прояснить, способны ли звезды класса M поддерживать жизнь на планетах.
И ждут своей замены))
Умелец в области электроники, известный как CreativelyBankrupt, представил необычного робота-компаньона по имени Sparky. Он способ работать полностью автономно, без подключения к интернету, сотовой сети или Wi-Fi. Главная особенность помощника в том, что он умещается в обычном чемодане и при этом оснащён более чем 30 датчиками.
В основе Sparky лежит одноплатный компьютер Jetson Orin NX Super с 16 ГБ оперативной памяти от NVIDIA. Вся обработка данных происходит локально – робот запускает языковую модель Gemma 4B. Контекст разговора составляет 12 тысяч токенов, что позволяет Sparky помнить довольно длинные диалоги без потери нити беседы.
Производительность у системы достаточно приличная для портативного решения. Время до первого токена составляет около 200 миллисекунд, а скорость генерации держится на уровне 14–15 токенов в секунду.
Речь распознаётся через SenseVoiceSmall, а синтез голоса выполняет Piper, синхронизированный с анимацией рта на движке PixiJS с частотой обновления 43 Гц. Распознавание текста на изображениях и компьютерное зрение встроены прямо в Gemma 4.
Хотя Sparky умещается в чемодан, широкий набор сенсоров обеспечивает ему полноценное восприятие окружающей среды даже вдали от любой инфраструктуры. Управлять им можно вручную с помощью набора кнопок, джойстика и аналогового энкодера.
Больше фотографий можно найти на сайте умельца.
P.S. Не реклама, просто хочу показать вам технологии!
Более полувека человечество изучает Марс с помощью орбитальных аппаратов, роверов и посадочных станций. За это время мы узнали о Красной планете невероятно много — несравнимо больше, чем за все предыдущие столетия наблюдений через наземные телескопы.
Но некоторые марсианские загадки до сих пор остаются без ответа. И чем больше мы смотрим на эту планету-соседку, тем больше вопросов возникает...
На снимке, представленном ниже, запечатлены странные впадины, которые были обнаружены к югу от Великой Северной равнины (крупнейшей низменности Марса, окружающей северный полярный регион), у границы древнего нагорья.
Структура этих природных образований сразу приковывает внимание: разломы четко указывают на обрушение к единой точке — словно поверхность провалилась внутрь, и грунт начал "ползти" к некоему скрытому центру.
На Земле аналогичные структуры встречаются над подледными вулканами. Механизм их появления прост: когда приближается извержение и тепло растапливает основание ледника, он проседает и трескается именно таким характерным образом — радиальные разломы, направленные к источнику тепла.
Но здесь возникает загадка.
Ученые полагают, что под марсианским нагорьем, попавшим в кадр, скрываются огромные запасы подповерхностного водяного льда, так как это объяснило бы характер обрушения. Однако в этом регионе нет очевидных следов недавней вулканической активности. Никаких лавовых потоков, никаких вулканических конусов поблизости.
Что же тогда привело к обрушению льда? Может ли Марс оставаться вулканически активным телом по сей день? Если это так, то активность должна быть намного слабее земной и зреть глубоко под поверхностью, чтобы оставаться неуловимой для наших инструментов. Или, может быть, существует какой-то иной механизм, о котором мы пока не догадываемся?
Марс явно умеет хранить свои тайны. И стоит нам разгадать эту загадку, как на ее месте появятся минимум две новые.
Хотите больше науки в вашей жизни? Тогда приглашаю вас в мой Telegram-канал — здесь каждые четыре часа выходит новый материал: https://t.me/thespaceway
Исследователи из Сколтеха и их китайские коллеги определили, что предсказанный ранее экзотический молекулярный ион акводий (aquodiium) должен быть стабилен в условиях недр Урана и Нептуна. Эту необычную частицу можно представить себе как молекулу воды, к которой прицепились два «лишних» протона, что дает ей двойной положительный заряд. Если акводий действительно присутствует внутри ледяных гигантов, то он участвует в формировании их необычных по сравнению с другими планетами магнитных полей.
Исследование опубликовано в журнале Physical Review B. Магнитные поля Урана и Нептуна до сих пор вызывают у ученых куда больше вопросов, чем поля Юпитера, Сатурна и Земли. Источник магнетизма в недрах нашей планеты — циркуляция жидкого электропроводящего железоникелевого сплава. Считается, что подобным образом поля Юпитера и Сатурна порождает циркулирующий на большой глубине водород, который при столь высоких давлениях и температурах переходит в металлическое состояние и тоже обладает электронной проводимостью.
Предполагается, что магнитные поля Урана и Нептуна вызваны циркуляцией вещества, для которого характерна не электронная, а ионная проводимость. Иными словами, не электроны, а электрически заряженные атомы или молекулы — то есть ионы — сами направленно движутся и тем самым переносят электрический заряд. Какие именно ионы и в каком соотношении циркулируют в недрах ледяных гигантов — пока неясно. И здесь может крыться часть разгадки того, почему их магнитные поля так необычны: сильно отклонены от осей вращения этих планет и исходят не из их центров.
Один из авторов посвященного акводию исследования, профессор Сколтеха Артем Оганов, поясняет различие между двумя типами проводимости — и причем тут новый ион: «В условиях, которые существуют в недрах Юпитера, водород становится жидким металлом, его электропроводность обусловлена наличием свободных электронов, которые все атомы водорода сбрасывают „в общий котел“ при столь сильном сжатии. А в Уране, как мы предполагаем, сами ионы водорода, то есть протоны, переносят заряд. При этом совершенно не обязательно в форме свободных ионов H+, а, например, в виде гидроксония H3O+, аммония NH4+ и ряда других ионов. Наше исследование дополняет этот ряд ионом H4O2+, химия которого представляет большой интерес».
Гибридизациями в химии называют стандартные варианты совмещения двух и более электронных орбиталей атома, на основании которых можно получить своего рода шаблоны молекул и молекулярных ионов с участием этого атома. Один из таких шаблонов имеет форму правильного тетраэдра, в центре которого располагается атом с так называемой sp3-гибридизацией — например, углерод, азот или кислород. А в каждой из четырех вершин — либо валентный электрон, либо целая электронная пара, которая самодостаточна и не участвует в формировании нормальных (ковалентных) связей с другими атомами. Простейший пример — атом углерода с четырьмя валентными электронами по вершинам тетраэдра. Если добавить четыре атома водорода, получится молекула метана CH4.
У кислорода на внешней электронной оболочке уже есть две укомплектованные электронные пары в добавок к двум одиночным валентным электронам, поэтому «шаблон» sp3-гибридизации реализуется так: две вершины тетраэдра заняты электронными парами, а в оставшихся двух валентные электроны могут образовать связи с атомами водорода — получится молекула воды H2O. Если к одной из «родных» электронных пар кислорода присоединить протон, то есть лишенный собственного электрона атом водорода, то получится ион гидроксония H3O+ — кстати, именно его концентрацией в действительности определяется водородный показатель (известный как pH) водных растворов, ведь выделяемые кислотами в раствор протоны тут же присоединяются к молекулам воды.
«Вопрос был в том, можно ли к гидроксонию присоединить еще один протон и получить недостающее звено в этой цепи? В нормальных условиях такая конфигурация чрезвычайно невыгодна с энергетической точки зрения, но наши расчеты говорят, что она реализуется при выполнении двух условий, — рассказывает профессор Сяо Дун из Нанькайского университета (Китай), идея которого легла в основу работы. — Во-первых, нужно высокое давление, которое вынуждает вещество уменьшить свой объем, и тут разделить неиспользованную электронную пару кислорода с еще одним ионом водорода — хороший выход. Получается как бы третья ковалентная связь с водородом, только оба электрона в ней — от кислорода. И второе условие: нужно много свободных протонов, то есть сильнокислая среда».
Авторы опубликованного в Physical Review B исследования использовали самые современные методы моделирования, чтобы понять, как вода и плавиковая кислота поведут себя в экстремальных условиях. При давлении порядка 1,5 млн атмосфер и температуре 3 тыс. градусов Цельсия в симуляции стали четко различимы ионы акводия H4O2+.
Ученые считают, что открытый таким образом новый ион может влиять на поведение и свойства водных сред, в частности кислых сред под большим давлением. Условия, о которых идет речь, примерно соответствуют тому, чего можно было бы ожидать от Урана и Нептуна, где немыслимая толща водного океана оказывает колоссальное давление на глубинные слои вещества и присутствие кислот тоже возможно. А значит, должен образовываться акводий, который будет циркулировать вместе с другими ионами и делать свой вклад в магнитные поля этих планет. Быть может, он даже участвует в формировании неизвестных нам земных минералов, устойчивых в экстремальных условиях. Освещенное в пресс-релизе исследование поддержано грантом Российского научного фонда.
ИИ-машина от компании Omron способна обыграть любого мастера и даже дала прикурить Дзюну Мидзутани — японской легенде настольного тенниса.
Поскольку использование возобновляемой энергии во всем мире стремительно растёт, учёные ищут способы её хранения, когда нет солнца и ветра. Теперь, наконец, возрождается идея, которой уже несколько десятилетий, и, возможно, это недостающий элемент пазла чистой энергии. По данным BBC Future , инженеры в Великобритании строят первое в мире коммерческое хранилище энергии на основе жидкого воздуха — технология, которая буквально превращает воздух в аккумулятор.
Вот как это работает: излишки возобновляемой электроэнергии используются для сжатия и охлаждения обычного воздуха до тех пор, пока он не превратится в жидкость. Когда потребность в электроэнергии растёт, эта жидкость нагревается, снова превращается в газ и прокачивается через турбины для выработки электроэнергии, выбрасывая в атмосферу только чистый воздух. Это простая, но действенная концепция, которая может помочь раз и навсегда отказаться от ископаемого топлива.
Первая крупномасштабная установка, построенная компанией Highview Power , будет накапливать достаточно энергии для обеспечения электроэнергией почти полумиллиона домов недалеко от Манчестера к 2027 году. Ожидается, что она стабилизирует энергосистему Великобритании и значительно сократит необходимость запуска газовых электростанций в периоды дефицита электроэнергии. Исследователи утверждают, что эта технология может также стать переломным моментом для США, особенно в условиях стремительного развития возобновляемых источников энергии.
В отличие от литиевых аккумуляторов, которые производятся из токсичных руд и имеют короткий срок службы, для хранения энергии на основе жидкого воздуха используются широко распространенные натуральные материалы. Это дешевле, долговечнее и гораздо менее вредно для окружающей среды — огромная победа для планеты и здоровья населения .
Источник: www.onegreenplanet.org
«Они могли бы стать ресурсом в будущем, если бы человечество попыталось получить к ним доступ».
Согласно новому исследованию, марсианские ледники по всей Красной планете в основном состоят из чистого льда, что позволяет предположить, что они могут стать полезным ресурсом для исследователей, которые когда-нибудь высадятся там.
На протяжении десятилетий учёные часто наблюдали ледники, покрытые пылью, на склонах марсианских гор . Предыдущие исследования предполагали, что это либо ледники , состоящие в основном из горных пород и лишь на 30% из льда, либо ледники, покрытые обломками и состоящие более чем на 80% из льда.
«Исследователи применяли разные методы к разным участкам, и сравнивать результаты было непросто», — говорится в заявлении соавтора исследования Айзека Смита, старшего научного сотрудника Института планетологии в Тусоне, штат Аризона, и доцента кафедры наук о Земле и космосе Йоркского университета в Торонто .
Чтобы пролить свет на состав этих ледников, исследователи использовали малоглубинный радарный прибор (SHARAD) на борту марсианского разведывательного орбитального аппарата НАСА для анализа пяти участков на Марсе. Они сосредоточились на том, как быстро радиолокационные волны проходят через вещество и как быстро энергия радиолокационных волн рассеивается в веществе, что может пролить свет на соотношение горных пород и льда в ледниках.
«Мы обнаружили удивительное постоянство чистоты этих ледников», — рассказал Space.com соавтор исследования Одед Ааронсон, профессор планетологии в Институте Вейцмана в Реховоте, Израиль, и старший научный сотрудник Института планетологии. «Мы обнаружили, что все исследованные нами участки можно описать как относительно чистые ледяные отложения, возможно, на 80% или более состоящие из льда, под слоем камней или пыли. В будущем они могут стать ценным ресурсом, если человечество попытается к ним добраться ».
Состав этих ледников был схожим даже в противоположных полушариях. По мнению исследователей, это говорит о том, что условия окружающей среды, в которых формировался и сохранялся лёд, вероятно, были одинаковыми по всей планете.
«Лед мог образоваться из-за атмосферных осадков — снегопада, который привел к образованию ледников», — сказал Ааронсон.
«Или он мог образоваться путём прямой конденсации — образования ледников непосредственно на поверхности земли в результате нарастания инея», — добавил он. «Не похоже, что он образовался бы путём образования порового льда — когда водяной пар из атмосферы проникает в недра и образует подземный лёд, что, как мы знаем, происходит на Марсе и в таких земных условиях, как Аляска и Антарктида . Если бы лёд в этих ледниках рос таким образом, мы бы ожидали гораздо более высокого уровня примесей, но мы этого не наблюдаем».
Далее исследователи планируют проанализировать больше ледников на Марсе, чтобы углубить свои знания об этом льде по всей Красной планете.
Ученые подробно описали свои выводы 12 июля в журнале Icarus.
Комментарии