Жер

NASA-ның New Horizons ғарыш кемесі ең ұзақ қысқы ұйқы кезеңінен сәтті шығып, Жермен толық байланыс орнатты.

өткен жылдың 7 тамызында басталған 321 күндік энергия үнемдеу режимінің аяқталғанын хабарлады Мэриленд штатындағы Джонс Хопкинс университетінің қолданбалы физика зертханасының мамандары телеметриялық жауап алғаннан кейін 23 маусымда ғарыш кемесінің сәтті оянғанын растады. Зондтың біздің планетамыздан орасан зор қашықтығына - шамамен 9,5 миллиард шақырымға - байланысты радиосигнал Миссияны басқару орталығына жету үшін тоғыз сағатқа жуық уақыт кетті және Мадрид маңындағы терең ғарыш станцияларымен жазылды.

Энергия үнемдеу режиміндегі ғылыми жұмыс

«Жаңа көкжиектерді» қысқы ұйқыға қою тәжірибесін миссия операторлары борттық ресурстарды үнемдеу үшін планетааралық ұзақ мерзімді миссиялар кезінде үнемі қолданады. Инженерлер бұл режимде командалар жібермесе немесе деректер алмаса да, ғарыш станциясы кіріктірілген гелиофериялық плазма сенсорларын, энергетикалық бөлшектер детекторын және ғарыштық шаң есептегішін пайдаланып, құнды қоршаған орта деректерін автоматты түрде жинауды жалғастыруда. Негізгі параметрлер апта сайын бақыланады.

«Әр апта сайын қысқы ұйқы кезінде ғарыш кемесі Жерге терең ғарыш желісі арқылы мәртебе туралы есеп жіберіп отырды», - деді миссия операцияларының менеджері Элис Боуман. «Әрбір есеп «жасыл» болды, яғни New Horizons бортында әр апта сайын бәрі жақсы болды».

Зерттеу жоспарлары және жүйені жаңарту

Белсенді кезеңге өткеннен кейін мамандар жинақталған деректерді біртіндеп жүктей бастайды және барлық борттық компоненттерді сынақтан өткізеді. Қысқа мерзімде зерттеу тобы келесі тапсырмаларды орындайды:

• Жазу құралдарынан жинақталған телеметрия мен ғылыми деректерді кезең-кезеңімен түсіру;
• Үш апта ішінде Alice ультракүлгін спектрографын пайдаланып, сыртқы гелиосферадағы сутегінің таралуын егжей-тегжейлі бақылаулар жүргізу;
• Плазмалық және шаң детекторларымен жоспарланған өлшеулерді жалғастыру;
• Ұзақ үзілістен кейін барлық кеме жүйелерін сынау және калибрлеу.

Айта кету керек, ғарыш кемесі қазірдің өзінде терең ғарыштың маңызды жағдайларына бейімделген жаңартылған автономды жұмыс логикасын қолдана отырып жұмыс істейді. Жаңа алгоритмдер күн сәулесінің өте төмен түсуін, радиоизотоптық қуат көзінің қуатының үнемі төмендеуін және Жерден келетін жауаптың кідірісінің артуын ескереді. 2006 жылдың қаңтарында ұшырылған зонд 2007 жылы Юпитер маневрін сәтті аяқтады, 2015 жылы Плутонды егжей-тегжейлі зерттеді және 2019 жылы Арокот нысанымен жақыннан кездесті. Бүгінгі таңда, 18 жылдан астам ұшудан кейін, New Horizons Койпер белдеуінің осы шалғай аймағындағы жалғыз жұмыс істейтін жасанды нысан болып қала береді, бұл ғалымдарға ғарыштық шекараларды зерттеуге бірегей мүмкіндік береді.

Адамзат дамуының бірегей математикалық моделін жасаған британдық физиктер жаһандық демографиялық процестерге жаңа және мүлдем күтпеген көзқарас ұсынды.

осы зерттеу туралы хабарлайды . Ғалым Алессио Закконе Лондондағы Королева Мэри университетінің әріптестерімен бірлесіп, планетамыздың халқының 12 000 жыл ішінде өсуін сипаттай алатын сызықтық емес теңдеуді жасады. Таңқаларлықтай, бұл формулалар бастапқыда ретсіз материалдарды зерттеуде шынылар мен аморфты қатты денелердегі атомдардың хаостық қозғалысын сипаттау үшін қолданылған, бірақ қазір адамзат қоғамының дамуын да сол заңдар басқаратыны анықталды.

Закконе-Траченко теңдеуінің әмбебаптығы

Жаңа математикалық жүйе халық санының өсуін тұрақты немесе болжамды процесс ретінде қарастыратын классикалық демографиялық модельдерден түбегейлі ерекшеленеді. Физикалық теңдеу тек бір айнымалы параметрмен әртүрлі тарихи режимдер арасында табиғи түрде ауыса алады. Авторлар әзірленген «теңдеу неолит дәуіріндегі халық санының баяу өсуін де, өнеркәсіптік дәуірдегі халық санының жарылғыш жарылысын да түсіндіретінін» көрсетті. Сонымен қатар, формула 1970 жылдан бергі қазіргі құнарлылықтың баяулауын оңай сипаттады және Хайнц фон Фоерстердің 1960 жылы әлемдік халық саны 2026 жылға қарай қорқынышты шексіздікке жетеді деген қорқынышты болжамын сәтті жоққа шығарды. Адамзат бұл сценарийден сәтті түрде құтылды, өйткені жаһандық туу деңгейі уақыт өте келе төмендей бастады және жүйенің басқарушы параметрі тұрақты режимге енді.

Ауыр климаттық дағдарыс сценарийі

Ғылыми мақаланың ең қызықты бөлімінде өмір сүру деңгейінің күрт төмендеуі және жаһандық экологиялық күйреудің басталуы туралы гипотетикалық сценарий сипатталған. Егер климаттық дағдарыс, жойқын пандемиялар немесе негізгі ресурстардың қатты тапшылығы салдарынан Жердің тасымалдау қабілеті кенеттен екі миллиард адамға дейін азайса, физикалық модель күрт төмендеуді болжайды. Бұл консервативті математикалық сценарийге сәйкес, планета халқы небәрі 40 жыл ішінде екі есеге азаюы мүмкін, бұл 2064 жылдың басында орын алады. Авторлар бұл көрсеткіштің «болашаққа кепілдік берілген болжам емес» екенін, тек адамзаттың динамикасы қоршаған ортаның ауытқуларына қаншалықты тәуелді екенін айқын математикалық иллюстрация ретінде қызмет ететінін атап өтіп, көпшілікті тыныштандыруға асықты.

Зерттеудің негізгі нәтижелерін құрылымдау үшін келесі фактілерді атап өтуге болады:

• Жаңа модель бір ғана математикалық тілдің көрінбейтін атомдардың мінез-құлқын да, өркениеттердің өсуі немесе құлдырауы заңдылықтарын да бірдей сәтті түсіндіре алатынын дәлелдеді;
• Қазіргі уақытта адамның даму траекториясы салыстырмалы түрде тұрақты болып қалуда, себебі басқару параметрі тұрақты режимде;
• Закконе-Траченко моделі әртүрлі дәуірлердегі макродемографиялық үрдістерді бір айнымалы параметрмен бір формула шеңберінде біріктірген алғашқы жүйе болды.

жарияланған мақалада ғалымдар алғаш рет жүздеген миллион жыл бұрын планета мұзбен жабылған «Қарлы Жер» дәуіріндегі мұхит температурасы мен тұздылығын бағалады.

Бұл шамамен 700 миллион жыл бұрынғы кезеңді білдіреді, сол кезде Жер жүздеген метр қалыңдықтағы мұзбен жабылған болатын. Әлемдік мұздануға қарамастан, мұхиттар толығымен қатып қалған жоқ. Ежелгі жыныстардың жаңа талдауы сол кездегі теңіз суының температурасы шамамен -15 градус Цельсий болғанын, бұл қазіргі ең суық мұхиттардан 12 градусқа төмен екенін көрсетті.

Ежелгі тау жыныстарындағы аномалия

Зерттеудің бастапқы нүктесі ежелгі теңіз түбіндегі темір шөгінділерінің ерекше ерекшелігі болды. Геолог Пол Хоффман ерекше ауыр тот бөлшектерінің «Қар елі» дәуіріндегі мұхит температурасының өте төмен болуымен байланысты болуы мүмкін деп болжады.

Ғалымдар тобы мұндай шөгінділердің пайда болуы мүмкін жағдайларды модельдеді. Геохимиктер Кай Лу мен Ляньцзюнь Фэн аномалияны тек минус 15 градус Цельсий шамасындағы температурамен түсіндіруге болатынын есептеді. «Бұл жаңа температура мен тұздылық мәндері қоршаған ортаға түсетін стресс деңгейін көтереді», - деп атап өтті зерттеудің тең авторы, Қытай ғылым академиясының өкілі Росс Митчелл.

Тұзды су және өмір сүру шегі

Зерттеу сонымен қатар сол кездегі мұхиттардың қазіргіден төрт еседен астам тұзды болғанын көрсетті. Бұл жоғары тұздылық судың тіпті қатты суықта да сұйық күйінде қалуына мүмкіндік берді. Бұл жағдайлар барлық микроорганизмдердің, балдырлардың және ежелгі губкалардың бұрын ойлағаннан әлдеқайда қатал ортада өмір сүргенін білдіреді.

Ғалымдар ауыр темір бөлшектерінің пайда болуының балама түсіндірмелерін, соның ішінде мұздық эрозиясын және гидротермиялық саңылауларды зерттеді. Талдау бұл түсіндірмелердің бақыланған деректермен сәйкес келмейтінін көрсетті.

Мұзды планетада тіршілік қалай аман қалды

Криоген кезеңінде тіршіліктің қалай сақталғаны туралы сұрақ әлі күнге дейін ашық. Бір гипотеза организмдердің оттегі мен жарықтың жетіспеушілігіне бейімделгенін немесе гидротермиялық саңылаулардың жанында тіршілік еткенін көрсетеді. Тағы бір теория мұз бетіндегі балқыған бассейндерде тіршілік болғанын, бұл қазіргі Антарктидадағыдай екенін көрсетеді.

Сондай-ақ, еріген су оттегін әкелген мұздықтардың шеттерінде микроорганизмдердің тіршілік еткені туралы болжам бар. Мұны Вида көлінің мұзының астындағы өте суық және тұзды тұзды суларда кездесетін бактериялар қолдайды. «Біз бұл кезеңнің қаншалықты ауыр болғанын көбірек біліп жатырмыз», - деп атап өтеді геохимик Фатима Хуссейн, «және бұл тіршіліктің кейінгі гүлденуін одан сайын таңқаларлық етеді».

Американдық ғалымдар Америка химиялық қоғамына тіршіліктің пайда болуындағы улардың күтпеген рөлі туралы есеп берді. Қарастырылып отырған у - ұшқыш және өте улы зат, сутегі цианиді. Оның іздері күн жүйесінде табылған.

Зерттеу өте суық жағдайларды компьютерлік модельдеуге негізделген. Авторлар пребиотикалық химия дәл осындай ортада басталуы мүмкін деп санайды. Нәтижелер ACS Central Science журналында жарияланды.

Қатты суық кезіндегі улы белсенділік

Өте төмен температурада химиялық реакциялар дерлік тоқтайды. Дегенмен, модельдеу сутегі цианиді осындай жағдайларда қатты кристалдар түзетінін көрсетті. Олардың пішіні қырлы асыл тастарға ұқсайды.

Бұл кристалдардың ұштары химиялық белсенді болып шықты. Олар басқа құрылымдарды тартып, бір-бірімен байланысады, нәтижесінде күрделі кристалды «тор» пайда болады.

Күрделі молекулаларға арналған химиялық платформа

Есептеулер бұл кристалды құрылым реакцияларды жеделдететінін көрсетті. «Тордың» ішінде сутегі цианиді сутегі изоцианидіне айналады. Бұл процесс бірнеше минуттан бірнеше күнге дейін созылады.

Криохимиялық стандарттар бойынша бұл өте жылдам. Сутегі изоцианиді аминқышқылдары мен нуклеотидтердің түзілуіне қатыса алады, олар кейінірек ақуыздар мен ДНҚ түзу үшін қолданылады.

Жерден басқа әлемдерге

Бас автор Мартин Рам тіршіліктің пайда болуының нақты сценарийін қайта құру мүмкін емес екенін атап өтті. Дегенмен, ол негізгі компоненттердің пайда болу механизмдерін түсінуге болатынын айтады. Ғалымдар модельдеу нәтижелерін эксперименталды түрде тексеруді ұсынады.

Бұл жаңалық астробиология үшін маңызды. Сутегі цианиді кометаларда және Сатурнның Титан серігінде кездеседі. Бұл ұқсас процестер тек Жерде ғана емес, сонымен қатар Жерде де болуы мүмкін дегенді білдіреді.