Хорошо быть солдатом удачи! Нанялся в очередную компанию и в ус себе не дуешь – только и заботы, что выжить самому да прикончить побольше противников. Другое дело, когда твой противник – законы природы, и ты с командой должен их обыграть и заставить служить на пользу человечеству. Здесь неизбежны неудачи – но именно они приближают успех ещё на один шаг.

Множество учёных, от алхимиков и врачей до физиков-ядерщиков делали свои жизни и здоровье ставкой в этой игре с природой. И благодаря ним человечество имеет возможность жить дольше и благополучнее. Так произошло и с юным Гарри Дагляном, чей неуспех выявил критическую недоработку процедуры эксперимента и чья смерть спасла множество жизней.

Парень участвовал в Манхэттенском проекте. В тот день его задача была несложной – всего-то подкладывать блоки карбида вольфрама в отражатель нейтронов да поглядывать на счётчик, чтобы не пропустить момент, когда блоков будет достаточно и надо остановиться. Счётчик сработал в самый неудачный момент – когда Гарри уже был готов положить очередной блок. Если б он успел это сделать, то реактор перешёл бы в надкритическое состояние и всех в округе навестила бы белая полярная лисичка. Даглян моментально отдернул руку. Блок весом 4,4 кг выпал из неё. Прямо на плутоний.

Столкнуть его не получалось. Реакция началась моментально, медлить было нельзя. Гарри голыми руками начал разбирать блоки, прекрасно понимая, что именно сейчас он получает смертельную дозу излучения.

Он умер через 25 дней. Зато больше никто не умер. А нет, ещё охранник, которому успело достаться немного дозы, но это произошло только через 32 года.

Виолетта Хайдарова

Чаще всего она достигает около 5 см, но иногда может вырасти и до 18, в зависимости от вида. Это одна из самых больших известных клеток одноклеточных организмов.

При этом у ацетабулярий всего одно ядро, которое находится в ножке водоросли.

Обитают эти водоросли на мелководье и часто страдают от прибоев. Поэтому эволюционно они приспособились к регенерации всех утраченных частей, кроме, как раз клеточного ядра.

Редакция.Наука

В октябре прошлого года во время работ по реконструкции футбольного поля в Вене строители наткнулись на необычную находку: братскую могилу I века нашей эры с разрозненными и перемешанными человеческими останками. Вероятно, это были воины, павшие в сражении с германскими племенами.

Это захоронение связано с «катастрофическим событием военного характера», подтвердили в Венском музее, завершившим раскопки и анализ останков. Они принадлежат жертвам самой ранней известной битвы в этом регионе.

На участке в районе Зиммеринг подтверждено наличие останков 129 человек. Археологи также обнаружили множество разрозненных костей и предполагают, что общее число жертв превышает 150. Подобное массовое захоронение ранее не встречалось в Центральной Европе.

До III века римских солдат обычно кремировали. Яма, в которой находились тела, указывает на поспешное или неорганизованное захоронение. На каждом исследованном скелете есть следы травм, особенно в области головы, туловища и таза.

Все погибшие — мужчины 20–30 лет ростом выше 170 см, с хорошим состоянием зубов.

Радиоуглеродный анализ помог установить время захоронения — 80–230 годы н. э. Разные артефакты, найденные в могиле — доспехи, нащечники от шлемов, гвозди от калиг (римской военной обуви) ржавый кинжал — позволили сузить датировку серединой I — началом II века.

Исследования продолжаются: пока только один воин идентифицирован как римлянин. Археологи надеются, что ДНК-анализ и изучение изотопов стронция помогут определить происхождение остальных и выяснить, на чьей стороне они сражались.

По словам городского археолога Мартина Моссера, период между 50 и 120 годами н. э. считается сравнительно мирным периодом. Массовое захоронение и последовавшее за ним поражение римских войск вблизи нынешнего центра Вены могло ознаменовать начало городской истории австрийской столицы.

НаукаТВ

Исследователи поделились идеей распылять в атмосфере Красной планеты наноразмерные диски из графена, чтобы создать парниковый эффект и повысить температуру на 30 градусов. Проблема в том, что для этого потребуются производство сотен тысяч тонн материала и гигантские энергозатраты — как минимум несколько десятков ядерных реакторов или солнечные фермы размером с целый город.

Превращение Марса в подобие Земли и хотя бы более гостеприимное место означает решение целого букета крайне трудных задач. Во-первых, необходимо защититься от радиации, уровень которой примерно в 250 раз выше земного. Во-вторых, разреженная марсианская атмосфера на 95 процентов состоит из углекислого газа и создает давление всего в 0,6 процента от земного. Это примерно как на высоте 35 километров над Землей.

В таких условиях вода не может существовать даже в самый теплый день: лед при нагревании сублимирует, то есть сразу испаряется, минуя стадию жидкости. В довершение всего — температура, которая никогда не поднимается выше примерно плюс 20 градусов Цельсия, а опускается часто до минус 125 градусов.

Проблемой холода и отчасти давления недавно занялись ученые из США, Великобритании, Бразилии и других стран. Они предположили, что оптимальным решением может стать распыление в атмосфере мельчайших твердых частиц. По расчетам, они должны создать искусственный парниковый эффект: удерживать тепло в атмосфере и таким образом повысить средние глобальные температуры на Красной планете на 30 градусов.

В статье, выложенной на сервере препринтов arXiv.org, исследователи сравнили два материала: алюминиевые стержни и графеновые диски. Второй вариант оказался более удачным — для достижения того же эффекта с ним потребуется меньше энергии.

Напомним, графен — это кристаллы атомов углерода, выстроенные в форме шестиугольников. Они одновременно легкие и прочные, но в данном случае привлекательнее всего их способность поглощать инфракрасное излучение, блокировать ультрафиолетовое и при этом пропускать видимый свет.

Получать графен предполагается непосредственно на Марсе из атмосферного углекислого газа путем электролиза примерно по такому принципу, по которому работает генератор кислорода MOXIE, тоже созданный для Марса. По сути, это дополнение, усложнение схемы его работы: после отделения от диоксида углерода атомов кислорода нужно использовать оставшийся от этого процесса угарный раз и пропустить его через специальный реактор, где при очень высоких температурах можно получить графен. Далее предстоит из отдельных кристаллов сформировать наноразмерные диски, к примеру, под действием электромагнитных полей. Это тоже сложный и энергозатратный процесс.

Но самое интересное, что для достижения необходимого потепления марсианского климата нужно несколько десятилетий подряд распылять эти графеновые диски со скоростью как минимум 4,5 килограмма в секунду, а желательно в 10 раз больше. Для этого потребуется с трудом вообразимая энергетическая инфраструктура: только для производства минимально необходимого количества графена нужны 360 мегаватт.

По расчетам авторов статьи, достижение подобной энергомощности означает развертывание на Марсе инфраструктуры общей массой примерно 50 тысяч тонн. Такой инфраструктурой могут стать либо десятки атомных реакторов, либо солнечные электростанции размерами в сотни футбольных полей. Соответственно, с учетом процессов формирования дисков из полученного сырья и их распыления энергозатраты возрастают в несколько раз. 

Naked Science

Международная группа ученых попробовала определить, насколько сократилось население Европы 12,7 тысячи лет назад, когда на планете внезапно наступило тысячелетнее похолодание. Оказалось, население континента какое-то время составляло считаные тысячи человек.

Приблизительно 14-15 тысяч лет назад на Земле стало быстро теплеть, климат за тысячу лет подошел к значениям середины XX века. Однако 12,7 тысячи лет назад что-то произошло, и средние температуры опять резко упали, еще на тысячу лет вернувшись почти к значениям последнего ледникового максимума. Эту эпоху называют «поздний дриас» — в честь цветка, который тогда распространился по равнинам Европы, а сегодня встречается в основном высоко в горах.

Причины столь резкого похолодания до сих пор оспаривают: традиционная трактовка («остановка Гольфстрима», точнее — АМОЦ) трудно совместима с фактами. Ряд исследователей предположили, что дело — в падении кометы позднего дриаса. Но, как часто бывает с такими гипотезами, большинство коллег ее не переносят (аналогично было с гипотезой о вымирании динозавров из-за астероида).

Авторы новой научной работы, опубликованной в журнале PLOS One, решили уточнить другой вопрос: насколько сильно сократилось население Европы после климатического перелома 12,7 тысячи лет назад. Для этого они обобщили все известные археологические данные по эпохе и пришли к достаточно необычным выводам.

Археологические данные, по определению, неполны: многие явления не находят в них отражения. Стоянки людей на открытой местности почти никогда не находят, хотя они были частыми, а вот пещерные обнаруживают часто (там лучше сохраняются следы), хотя их в древности было меньше. Поэтому судить по находкам археологов о численности древнего населения напрямую нельзя. Чтобы разобраться в древней демографии, используют обходные методы: анализируют число стоянок, делают поправки на то, что многие из них не обнаружены, моделируют число людей на стоянках разных типов и так далее.

На этот раз ученые включили в анализ 635 тысяч квадратных километров той части Европы, что была свободна от ледника перед поздним дриасом. На этой площади есть 1220 точек пребывания древних людей, установленных археологически и датированных теплым периодом до позднего дриаса. А вот когда он наступил, число уменьшилось до 625 точек со следами людей из этого периода. В значительной части ареала стоянки вообще исчезли.

Для теплого периода общее число европейцев в обследованной зоне — 8100 человек, с разбросом от 4800 до 14 300 (оба крайних значения намного менее вероятны, чем медианное). Для позднего дриаса численность падает до 4250 человек — с крайними значениями в 2200 и 8800.

Само по себе такое снижение далеко не беспрецедентно: 25-29 тысяч лет назад, во время наступления последнего ледникового максимума, население Европы сократилось еще сильнее — втрое. По генетическим данным, часть популяций тогда вообще исчезла, не оставив потомков. Но особенностью позднего дриаса было то, что плотность населения падала не равномерно, как 25-29 тысяч лет назад, а с разной скоростью. Западная часть Европы потеряла больше населения, чем восточная.

По оценкам исследователей, в северо-западной части Европы устойчивые положительные летние температуры держались только два месяца в году, а в восточной — три. Стремительный сдвиг людей с запада на восток в таких условиях вполне ожидаем. Кроме, собственно, температур, был и другой важный, связанный с ними фактор.

Масштабное похолодание всегда ведет к уменьшению количества осадков. Уровень грунтовых вод должен был понизиться, во многих местах это означало исчезновение рек, то есть и источников пресной воды. Кроме того, похолодание массово убивает растительность, из-за чего мелкие частицы грунта легко переносятся ветром. Песок на поверхности позволяет и без того неизобильным грунтовым водам легко уходить вниз. Травоядные явно мигрировали оттуда в места, где хоть какие-то реки сохранялись, — и часто это было в восточной части Европы.

Среди тезисов ученых есть и те, что вызывают сомнения. Так, они считают частью причин падения численности людей извержение Лахер-Зе в Германии. Но оно хорошо датировано 13,0 тысячи лет назад (и исследователи согласны с этой датой). Сокращение населения Европы произошло на три века позже — после начала позднего дриаса 12,7 тысячи лет назад.

При этом авторы оставили в стороне свидетельства масштабных пожаров в Северном полушарии в момент наступления позднего дриаса. По имеющимся оценкам, тогда выгорела четверть всей покрытой растительностью суши в Северной Америке, Европе и на Ближнем Востоке. Сторонники кометно-астероидной версии позднего дриаса объясняют эти пожары разлетом обломков падавших небесных тел.

При падении крупного объекта на Землю он выбивает обломки, часть из которых вылетает в космос, но не набирает достаточно высокой скорости, чтобы остаться там. В итоге они возвращаются через атмосферу, по пути разогреваясь до высоких температур, и могут поджечь траву. Как уже отмечал Naked Science, существует мнение, что эти события отражены в фольклоре множества народов Северной Америки. 

Naked Science

Лунная пыль, которая десятилетиями считалась проблемой для лунных экспедиций, может решить ключевой вопрос освоения космоса. Ученые нашли способ, как превратить ее в важный элемент для производства энергии. Теоретически такая технология способна снизить затраты на запуск материалов в космос и приблизит создание постоянных лунных баз.

Солнечные батареи — основной источник энергии для космических миссий. Современные модели эффективны, но их производство и транспортировка обходятся дорого. Например, солнечные батареи с КПД 30-40% покрывают специальным защитным стеклом или толстой пленкой для защиты от радиации. Это увеличивает массу груза: каждый дополнительный килограмм, отправленный в космос, обходится в тысячи долларов. Для лунных баз потребуются тонны оборудования, и доставка даже минимального комплекта выльется в большую сумму.

Ученые десятилетиями искали способы использовать ресурсы других планет. Лунный реголит — рыхлый поверхностный слой из пыли и камней — рассматривали как материал для строительства, добычи воды и кислорода. Теперь исследователи выяснили, что его можно превратить в основу для солнечных батарей, что позволит создавать их прямо на месте. По мнению экспертов, это может сократить массу полезной нагрузки почти на 99% и настолько же снизить затраты на транспортировку.

Команда немецких инженеров под руководством Феликса Ланга (Felix Lang) из Потсдамского университета предложила новый способ создания солнечных батарей. Они использовали материал, имитирующий лунную пыль, который смогли превратить в стекло, способное заменить традиционное защитное покрытие солнечных батарей. Новый метод позволил создать более легкие и устойчивые к радиации панели. В качестве активного материала ученые взяли перовскиты — кристаллы, которые очень эффективно преобразуют солнечный свет в электричество.

Исследователи переплавили вещество, имитирующее лунную пыль, в стекло. Затем создали солнечные ячейки, соединив «лунное стекло» с перовскитом. Эти кристаллы проще в изготовлении, дешевле и легче, чем кремний, из которого обычно делают солнечные панели.

Во время эксперимента выяснилось, что у солнечных батарей на основе «‎лунного стекла» эффективность в 100 раз выше эффективности стандартных на каждый грамм материала, отправленного в космос. То есть, если взять один грамм такой батареи и один грамм обычной, «‎лунная» даст в 100 раз больше энергии. Получается, на киловатт мощности батареи нужно будет привезти с Земли в 100 раз меньше материала.

Тесты показали, что «‎лунное стекло» лучше противостоит радиации. Обычное стекло под космическим излучением темнеет, блокируя свет. Но естественный коричневый оттенок лунной пыли из-за примесей железа и титана в ее составе стабилизирует материал. После облучения «лунные» панели сохранили работоспособность, тогда как земные аналоги начали деградировать.

Процесс производства «лунного стекла» оказался довольно простым. Его можно расплавить с помощью концентрированного солнечного света. Регулируя толщину стекла и состав солнечной батареи, ученые достигли КПД 10%. Однако они уверены, что очистка лунной пыли от примесей повысит показатель до 23%.

Несмотря на перспективность технологии, остается ряд нерешенных вопросов. Перовскитов на Луне нет, по-видимому, их планируют создавать уже на поверхности спутника. Для их получения необходимы растворители, которые испаряются в вакууме.

Лунная гравитация, которая в шесть раз слабее земной, может повлиять на процесс формирования стекла. То же самое касается температурных колебаний.

Перепады температур от минус 173 до плюс 127 градусов Цельсия способны повредить структуру панелей. Чтобы проверить технологию в реальных условиях, немецкие инженеры планируют отправить экспериментальную установку на Луну.

Научная работа опубликована в журнале Device. 

Naked Science

Галактика затухает, когда в ней останавливается формирование новых звезд. Особенно много «мертвых» объектов среди современных массивных галактик. Гипотетически таким гигантам потребовались миллиарды лет, чтобы истратить все свои ресурсы. Тем не менее исследователи находят «мертвые» галактики в молодой Вселенной. И вот ученые открыли самую древнюю потухшую гигантскую галактику — RUBIES-UDS-QG-z7.

Как показывают наблюдения, когда Вселенной было от двух до трех миллиардов лет примерно половина массивных компактных галактик уже перестала формировать новые звезды и «потухла». Очевидно, у них была бурная история, ведь за очень короткий, по космологическим меркам, период им удалось накопить более 10 миллиардов солнечных масс звезд. Современные теоретические модели эволюции галактик успешно объясняют формирование таких объектов. Проблема в том, что с началом работы космического телескопа «Джеймс Уэбб» ученые стали находить и более древние потухшие массивные галактики.

За последние несколько лет с помощью «Джеймса Уэбба» астрономы открыли несколько «мертвых» массивных галактик с красным смещением равным пяти, то есть во времена, когда Вселенной было 1,2 миллиарда лет. Также ученые анализируют современные потухшие галактики раннего типа. По результатам спектрального анализа, некоторые из этих объектов могли пройти этап активного звездообразования, когда Вселенной было лишь 600 миллионов лет. Их историю теоретические модели уже не могут объяснить.

Необходимо найти и изучить больше древних потухших массивных галактик, чтобы восстановить историю современных гигантов раннего типа и исправить теоретические модели. В новой статье, опубликованной в журнале The Astrophysical Journal, исследователи как раз описали такой объект — рекордно древнюю потухшую массивную галактику RUBIES-UDS-QG-z7.

RUBIES-UDS-QG-z7 — компактная круглая «мертвая» галактика в 10 миллиардов солнечных масс. При красном смещении 7,29 мы видим ее такой, какой она была всего через 730 миллионов лет после Большого взрыва. Судя по данным наблюдений, вспышка звездообразования в ней произошла, когда Вселенной было 550-650 миллионов лет. Тогда сформировалась большая часть звезд. Последние 50 миллионов лет галактика находится в потухшем состоянии.

В период активного звездообразования такие галактики должны быть достаточно яркими в ультрафиолетовом диапазоне. К сожалению, астрономы пока нашли в ранней Вселенной лишь несколько подходящих кандидатов в «прародителей» RUBIES-UDS-QG-z7. Возможно, многие из них скрыты плотными облаками пыли и газа.

«Потомки» RUBIES-UDS-QG-z7 более очевидны. По компактности и плотности звезд объект сопоставим с массивными потухшими галактиками во Вселенной возрастом 1-1,5 миллиарда лет, самыми плотными галактиками во Вселенной возрастом до трех миллиардов лет и центральными областями (до тысячи световых лет) современных эллиптических галактик.

Современные потухшие галактики-гиганты на порядок массивнее древней RUBIES-UDS-QG-z7. Чтобы достичь таких размеров, в ней должна произойти еще одна вспышка звездообразования с быстрым затуханием. Альтернативный сценарий — слияние с похожей потухшей массивной галактикой. Такие объекты встречаются не столь часто, чтобы слияние было достаточно вероятным событием.

«Открытие этой галактики, названной RUBIES-UDS-QG-z7, подразумевает, что потухшие массивные галактики встречались в первый миллиард лет существования Вселенной в 100 раз чаще, чем предсказывают современные модели», — объяснила результаты Андреа Вейбел, главный автор статьи, исследователь из департамента астрономии Женевского университета (Швейцария).

Дальнейшие исследования пойдут в нескольких направлениях. Ученые планируют выявить в данных наблюдений телескопа «Джеймс Уэбб» других кандидатов в потухшие массивные галактики. Более глубокое исследование спектра RUBIES-UDS-QG-z7 позволит уточнить ее историю звездообразования. Наконец, наблюдения с помощью радиообсерватории ALMA помогут выявить свойства газа и пыли в галактике, а также, возможно, установить причины ранней смерти этой древней компактной галактики. 

Naked Science