Сцена на Марсе

Космическая камера сфотографировала рисунки из песчаных дюн на поверхности Красной Планеты.
Благодаря камере высокого разрешения HiRISE, установленной на борту космического спутника MRO (Марсианского Разведывательного Аппарата), можно полюбоваться кусочком Марса.
На представленном изображении показана сцена с обширными песчаными дюнами на Марсе, которые смещены вправо. Представленный на изображении кусочек поверхности Красной Планеты имеет размеры 0.96×0.54 километров.

Песчаные дюны на Марсе постоянно находятся в движении и вырисовывают интересные рисунки.

Космический спутник MRO был запущен к Красной Планете 12 августа 2005 года. Он вышел на орбиту Марса 10 марта 2006 года.

Спутник MRO несет на себе несколько научных инструментов, таких как камеры, спектрометры, радары, которые используются для анализа рельефа, стратиграфии, минералов и льда на Марсе. Исследования погоды и поверхности Марса, поиск возможных мест посадки и новая телекоммуникационная система открывают путь для будущих космических аппаратов.

Телекоммуникационная система MRO передаёт на Землю данных больше, чем все предыдущие межпланетные аппараты вместе взятые, и может служить в качестве мощного орбитального ретранслятора для других исследовательских программ.

Что с водой на Марсе?

Современные астрономы уверены, что на Марсе нет каких-либо разумных обитателей, нет и сколько-нибудь сложных организмов. Время пилотируемых экспедиций на Марс придает изучению природы планеты практическое значение. Но нужно не только заранее выбрать наиболее подходящее место для «приземления» космических кораблей, но и понять, сумеют ли космонавты использовать марсианскую воду, если она там действительно есть.

30 июля 2008 года «Феникс» отыскал воду в одном из образцов марсианского грунта. Но это ещё не всё: исследуя атмосферу над местом посадки, метеостанция «Феникса» зафиксировала что-то подобное снежинкам. Они падали с марсианского неба и испарялись на высоте около 4 километров над поверхностью. Кроме того, в грунте аппарат нашёл два минерала — известковый камень и глину, которые без воды вообще не могли образоваться. Новые открытия учёных доказывают, что некоторое количество воды есть в атмосфере Марса, а на поверхности она могла быть в далёком прошлом.
В последние годы выяснилось, что природа Северной и Южной полярных шапок Марса неодинакова. Северная шапка, скорее всего, «водяная», Южная — меньше и холоднее Северной, а та её часть, которая остаётся летом не растаявшей, состоит из твёрдой углекислоты и водяного льда. Температура поверхности планеты в районе Южной полярной шапки даже летом составляет около –123оС. Примерно при такой температуре атмосферный углекислый газ замерзает (конденсируется) и в виде льда выпадает на поверхность, обогащая твёрдой углекислотой Южную полярную шапку.
Пока рано подводить итоги поиска воды на Марсе, но ясно следующее. На поверхности этой планеты большие запасы воды в виде льда могут быть сосредоточены в полярных шапках. По наблюдениям, размеры шапок в полярных областях значительно сокращаются во время марсианского лета. До недавнего времени учёные считали, что эти шапки, в отличие от земных, тонкие, к тому же состоят в основном не из водяного льда, а из замёрзшей углекислоты. Как известно, углекислый газ довольно широко распространён на Марсе — из него почти на 95% состоит разрежённая марсианская атмосфера. В земном воздухе содержится примерно 0,03% углекислого газа — это одна из главных составляющих «парниковых» газов, и мы заинтересованы в том, чтобы его количество не возрастало.
Сегодня учёным важно не просто убедиться, что водяной лёд есть в полярных шапках Марса, но и постараться выяснить, сколько его там — ничтожное количество или огромные запасы. По этому поводу высказываются диаметрально противоположные мнения. Например, американские исследователи, анализировавшие данные, переданные на Землю европейской АМС «Марс Экспресс», считают, что толщина льда в районе Южного полюса Марса не менее 3—4 километров (а может и раза в три больше!). Они приводят такое сравнение: если бы весь этот лёд растаял, то поверхность Марса покрылась бы слоем воды высотой 10—11 метров. Помимо полярных шапок лёд наверняка есть в подповерхностных слоях и других областях Марса, о чём свидетельствуют, например, данные, полученные марсоходами.
Новые данные исследований гласят, что вода присутствует на Красной планете не только в ледниках. Близко к поверхности Марса, скорее всего, есть слой жидкости. Об этом говорит наличие в почве соли хлорной кислоты: данное вещество так понижает температуру замерзания, что вода не превращается в лед, но остается в виде насыщенного солевого раствора. Новое исследование представлено в журнале Nature.
Ученые убедились в наличии хлорнокислого кальция в почве. При соответствующих условиях он впитывает пары воды из атмосферы. Полученные марсоходом данные свидетельствуют, что такие условия создаются зимой, ночью и сразу после восхода солнца. При наступлении темноты часть пара конденсируется на поверхности планеты, превращаясь в иней. Однако хлорнокислый кальций, образуя солевой раствор с водой, понижает температуру замерзания. В итоге иней снова становится жидкостью.
Исследователи считают, что 4,5 миллиарда лет назад на Марсе было в шесть раз больше воды и плотная атмосфера. Затем почти вся вода ушла в космос — из-за отсутствия на Марсе защищающих атмосферу магнитных полей. На Земле их создает жидкое железо в недрах планеты. Хотя на Марсе и сохранилась жидкая вода, вряд ли в ней присутствуют живые организмы — там слишком сухо, холодно, а космическая радиация убивает все живое (по земным меркам).
В 2015 году другие исследовательские группы сообщили, что в марсианских ледниках, скрытых под толстым слоем пыли, содержится более 150 миллиардов кубических метров льда. Также специалисты НАСА заявили, что в далеком прошлом почти всю поверхность Северного полушария Марса занимал океан.

Гигантский телескоп разделил астрологическое сообщество на два лагеря.

Вершину Мауна-Кеа на Гавайях на высоте 4200 метров выбрали домом для телескопа, который должен стать самым большим в мире. Тридцатиметровый телескоп (TMT) стал предметом спора между астрономами и коренными гавайцами, которые считают вершину священной землей. Многие осуждают строительство телескопа и указывают на большую проблему в астрономии: расовое неравенство и колониальную предвзятость.

Сам телескоп, кстати, должен стать шикарным творением мира технологий.

«Зачем мы здесь, каково происхождение жизни, каковы свойства вселенной — все это загадка», — говорит Ричард Эллис, профессор астрономии из Калтеха, в контексте TMT. Задача Тридцатиметрового телескопа — найти ответы на эти загадки.

Вот так должен будет выглядеть завершенный продукт:

Телескоп будет 18 этажей в высоту и оснащен гигантским зеркалом. Это зеркало помогает астрономам собирать свет и вглядываться в космос. Зеркало TMT будет минимум в три раза больше любого из существующих зеркал у телескопов: целых 30 метров.

Создать цельный кусок стекла такого размера практически невозможно, говорит Андреа Гез, астроном Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Поэтому инженеры будут строить его по частям. Зеркало Тридцатиметрового телескопа будет состоять примерно из 400 сегментов. Он настолько большой, что поможет осуществить новый шаг в понимании физики вселенной, только построить его сложновато.

Астрономы не могут воткнуть такой мощный инструмент куда угодно. Комитеты провели пять лет, выбирая лучшие места для телескопа, прежде чем остановиться на вершине Мауна-Кеа.

«У нее чрезвычайно хорошие свойства атмосферной турбулентности, — говорит Эллис. — Это дает нам четкий вид далекой вселенной».

Атмосфера полна сухого воздуха и обеспечивает кристально четкое представление вдали от любого светового загрязнения или облачности. Тем не менее даже на высоте 4200 метров над уровнем моря на Мауна-Кеа есть слой воздуха вокруг Земли, который немного размывает вид.

«Хитрость в том, чтобы подсветить лазером атмосферу и определить, как происходит атмосферное искажением, — говорит Гез. — Такая коррекция эффективно исключает мерцание звезд и показывает их как четкие точки света».

Получается, мы не только можем разглядеть далекие объекты, но и более четко увидеть объекты поближе. TMT сможет обеспечить качество, которое не смог обеспечить даже космический телескоп Хаббл. Когда вы смотрите в глубокий космос, вы по сути смотрите назад во времени.

Задача TMT — «создать иллюстрированную книгу о том, как развивалась Вселенная с момента зарождения и до наших дней». Мы сможем увидеть самые первые галактики. Телескоп будет искать планеты земного типа за пределами нашей Солнечной системы. Он даже поможет составить карту темной материи — одной из самых загадочных субстанций, которая составляет четверть нашей Вселенной.

«Прошло 400 лет с тех пор, как был изобретен первый телескоп, и за это время произошло множество удивительных научных открытий, — говорит Эллис. — Тридцатиметровый телескоп расширит и продолжит эту историю самым радикальным образом».

Квантовой запутанности отвели большую роль в образовании пространства-времени.

Группа физиков и математик сделали значительный шаг в сторону объединения общей теории относительности и квантовой механики, объясняя, как пространство-время вытекает из квантовой запутанности в более фундаментальную теорию. Работа Хироси Оогури из Токийского университета Кавли, математика Матильды Марколли и аспирантов Дженнифер Лин и Богдана Стойка была опубликована в Physical Review Letters.

Физики и математики давно ищут «теорию всего», которая должна объединить общую теорию относительности и квантовую механику. Общая теория относительности объясняет гравитацию и крупномасштабные явления вроде динамики звезд и галактик во Вселенной, а квантовая механика объясняет микроскопические явления, происходящие на субатомных и молекулярных масштабах.

Голографический принцип широко рассматривается в качестве важнейшего признака успешной «теории всего». Согласно этому принципу, гравитация в трехмерном объеме может быть описана квантовой механикой на двумерной поверхности, окружающей этот объем. В частности, три измерения этого объема должны вытекать из двумерных измерений поверхности. Тем не менее понимание точной механики появления объема из поверхности оставалось неуловимым.

Оогури и его коллеги обнаружили, что квантовая запутанность является ключом к решению этого вопроса. Используя квантовую теорию (которая не включает гравитацию), они показали, как вычислить плотность энергии, которая является источником гравитационных взаимодействий в трех измерениях, используя данные о квантовой запутанности на поверхности. Это аналогично диагностике условий внутри вашего тела по рентгеновским двумерным снимкам. Такой подход позволил ученым интерпретировать универсальные свойства квантовой запутанности как условия плотности энергии, которые должны удовлетворить любой последовательной квантовой теории гравитации, не включая собственно гравитацию в теорию. Важность квантовой запутанности в этом вопросе уже неоднократно подчеркивалась раньше, но ее точная роль в образовании пространства-времени не была ясна до публикации работы Оогури и его коллег.

Пространство-время

Гравитация в нашем трехмерном мире и проекция данных на двумерной поверхности

Квантовая запутанность — это явление, когда квантовые состояния, вроде спина или поляризации частиц, частиц в разных местах не могут быть описаны независимо. Измерение (а значит, и воздействие) одной частицы также должно влиять на другую, и это явление сам Эйнштейн называл «жутким действием на расстоянии». Работа Оогури и его коллег показывает, что квантовая запутанность создает дополнительные измерения гравитационной теории.

«Было известно, что квантовая запутанность глубоко связана с вопросами объединения ОТО и квантовой механики, вроде парадокса информации черной дыры и парадокса файрвола, — говорит Хироси. — Наша работа проливает новый свет на отношения квантовой запутанности с микроскопической структурой пространства-времени путем точных расчетов. Связь между квантовой гравитацией и информационной наукой становится невероятно важной для обеих сфер. Надеюсь, дальнейшие исследования будут весьма плодотворными».

Айфон, сигарета - не грех ли это?

В России разрабатывается религиозная операционная система христОС. Пока известно мало деталей, но на рабочем столе точно будут иконки.

AR 2192: гигант на Солнце.

Если вы вчера наблюдали частное солнечное затмение (конечно, воспользовавшись средствами защиты глаз), вы наверняка заметили гигантскую группу пятен. Невероятная активная область AR 2192, запечатлённая на этой фотографии 22 октября, по размеру сопоставима с Юпитером. Вместе с другими маленькими группами пятен группа AR 2192 сейчас пересекает ту часть Солнца, которая обращена к Земле. Она кажется тёмной в видимом свете, так как холоднее окружающей её поверхности. Однако, энергия, заключённая в скрученных магнитных полях, огромна и уже породила несколько высокоэнергичных вспышек, в том числе две вспышки X-класса на этой неделе. Пока что корональные выбросы массы, рождённые вспышками, не затронули Землю. Предстоящая активность группы AR 2192 всё ещё может оказаться значительной, тем более, что сейчас эти пятна находятся почти в середине солнечного диска, что повышает вероятность корональных выбросов по направлению к Земле.