Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Снег на Европе может идти снизу вверх
Значительная часть ледяной коры спутника Юпитера Европы может образоваться из ледяных кристаллов, формирующихся в толще переохлажденной воды под ледяным покровом.
Спутник Юпитера Европа — вероятно, самое интересное для астробиологов небесное тело Солнечной системы. Европа немного меньше земной Луны, но в отличие от нее, обладает поверхностью из водяного льда, под которой скрывается океан жидкой воды глубиной около ста километров.
Наличие океана подо льдом Европы можно считать установленным достаточно надежно. На поверхности почти отсутствуют метеоритные кратеры, зато на ней в изобилии видны трещины, разломы и регионы «хаотического ландшафта», состоящие из раздробленных, перемешанных и смерзшихся ледяных блоков.
Недра Европы получают мощный приливный разогрев (как у соседнего спутника Ио, хотя и в меньшей степени), а значит, на океаническом дне должны извергаться вулканы, снабжающие океан питательными веществами и источниками энергии — необходимыми условиями обитаемости.
На поверхности Европы царит мороз от минус 160 до минус 220 градусов, и поэтому толщина ледяной скорлупы составляет не меньше нескольких километров. Исследование подледного океана будет весьма непростой задачей, и на первом этапе ученые собираются отправить в систему Юпитера аппарат Europa Clipper, который изучит Европу и другие спутники Юпитера путем многочисленных близких пролетов.
Одной из его целей станет изучение ледяной оболочки Европы с помощью радара. Возможности этого метода довольно существенно зависят от состава льда. Примесь соли затруднит проникновение радиоволн, а если оболочка не очень толстая, и состоит из чистого льда, — возможно, удастся просветить ее насквозь.
В недавнем исследовании ученые из Техасского Университета под руководством Натали Вольфенбаргер (Natalie S. Wolfenbarger) предположили, что оболочка может содержать меньше солей, чем предполагалось, и причиной тому — подводный снег, который в океане Европы может идти снизу вверх.
На Земле ледяной покров над морями растет в основном за счет намерзания воды снизу, на границе льда и воды. В антарктических морях был замечен еще один механизм, увеличивающий толщину льда — «снег» из переохлажденной воды, скапливающийся подо льдом.
Какие явления могут вызывать такой подводный «снегопад»? Температура замерзания воды понижается под давлением — примерно на градус за каждые 130 атмосфер. В земных океанах это соответствует увеличению глубины на 1300 метров, а подо льдом Европы — примерно на 10 километров. На дне Марианской впадины и океана Европы давления почти одинаковы — глубина первой в десять раз меньше, но гравитация на Земле в семь раз больше, чем на Европе. Поэтому соленая вода на самом дне замерзает при температуре почти на десять градусов ниже ноля.
Кроме того, вода подвержена адиабатическому разогреву и охлаждению — изменению температуры при скачках давления и отсутствии теплообмена с окружающей средой. Благодаря меньшей сжимаемости ее температура изменяется не так сильно, как у воздуха в насосах и компрессорах, но при больших изменениях давления этот процесс становится заметным: коэффициент составляет примерно один градус на 400 атмосфер (4 километра на Земле, 30 километров на Европе).
Большие объемы воды, всплывая или погружаясь, не успевают перемешаться с окружающими водами и изменяют свою температуру, а вода, поднимающаяся с большой глубины, может оказаться переохлажденной сразу по двум причинам: за счет адиабатического охлаждения при декомпрессии, и исходной температуры, если она была ниже точки замерзания у поверхности. Часть переохлажденной воды замерзает, образуя очень чистый игольчатый лед — шугу. Этот лед всплывает и присоединяется к ледяной толще у поверхности.
Ученые показали, что ледяная кора, образующаяся при равномерном замерзании, например за счет постепенного остывания недр спутника, будет состоять в основном из намерзшего льда. Если же ледяная оболочка подвержена истончениям, например под действием тектоники, вулканических извержений или неравномерности солнечного прогрева, то новый лед в истонченной области будет образовываться за счет «перевернутого снегопада».
На Европе ледяной покров очень динамичен. Помимо прочего, он несколько раз целиком переворачивался, скользя по океану, и экваториальные области с чуть более мощным солнечным прогревом и тонким льдом оказывались у полюсов. Поэтому «подводный снегопад» может вносить значительный вклад в образование нового льда.
Таким образом, часть ледяной оболочки Европы может содержать во много раз меньше солей, чем предполагалось ранее. Это усложняет задачу ученых: с одной стороны, чистый лед проще «просветить» радаром на большую глубину, а с другой — содержание солей на поверхности Европы высоко. Оно может быть простым следствием сублимации льда с поверхности, а может и отражать состав льда, образовавшегося при прямом замерзании воды, поднявшейся к поверхности в трещинах и хаотических ландшафтах.
Ледяная скорлупа Европы, скорее всего, очень неоднородна — где-то толстая, где-то тонкая, где-то соленая, а где-то чистая — и для детального ее изучения могут понадобиться более мощные и гибкие радары. С другой стороны, это облегчает работу будущих астробиологов: бурные процессы в ледяной коре могут транспортировать недавно замерзшую воду из океана к самой поверхности, где ее образцы гораздо легче изучать.
Telegram 
Дзен 
VK Японские биологи повторили античную технологию производства вина из изюма, чтобы выяснить механизм его брожения. Исследователи показали, что сушеный виноград, в отличие от свежего, накапливает на поверхности дикие дрожжи и способен превращать воду в алкоголь без внесения дополнительных заквасок.
Фотополимер — специальный пластик для высокоточной 3D-печати. Часто применяется в ювелирном деле, медицине и особенно в литейной промышленности, позволяя создавать сложные детали с внутренними каналами, например, турбинные лопатки. Однако в процессе термообработки до 450°C, необходимой для выжигания прототипа, материал расширяется, вызывая микротрещины в керамической форме. Это приводит к браку при заливке металлом. Применяемые сегодня расчетные модели не учитывают, что при нагреве меняется вязкоупругое поведение фотополимера — сочетание его упругости и способности течь, — что и вызывает ошибки прогнозирования и производственные дефекты. Для решения этой проблемы ученые Пермского Политеха разработали принципиально новую программу, которая принимает в расчет оба этих ключевых параметра и предсказывает поведение пластика на 97%.
Что стало настоящим фундаментом власти — умение обрабатывать землю или контроль над некоторыми культурными растениями? Авторы нового исследования пришли к выводу, что появление первых крупных сообществ и государств зависело не от земледелия в целом, а от выращивания определенных злаков. Эти культуры было легко хранить и, еще важнее, невероятно просто облагать налогом, что и дало толчок появлению цивилизации.
Так называемые зумеры и альфа, несмотря на молодой возраст, уже формируют ключевые поведенческие и потребительские тренды. Ученые Пермского Политеха рассказали, почему обозначение поколений начали с конца алфавита, как альфа и зумеры отличаются в способности к терпеливости, совмещении цифрового и реального «Я», подходу к профессиональной деятельности и отношении к финансам, какое мышление пришло на смену клиповому и как использование искусственного интеллекта повлияет на авторитет родителей.
Коллектив российских ученых из МИРЭА — Российского технологического университета, Центра фотоники двумерных материалов МФТИ, Института металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН и ряда других ведущих научных центров провел глубокое исследование кристаллической структуры широко используемых пьезоэлектрических материалов на основе цирконата-титаната свинца. Используя метод рентгеноструктурного анализа, исследователи впервые смогли в деталях установить, как небольшие химические добавки кардинально меняют фазовый состав керамики и напрямую определяют ее электрофизические характеристики. Это открывает путь к целенаправленному дизайну «умных» материалов с заранее заданными свойствами для передовой электроники и сенсорики.
Ученые разработали штамм цианобактерии, способный поглощать в три раза больше фосфора из сточных вод
Фосфор – элемент, играющий ключевую роль в росте растений. В сельском хозяйстве он используется в составе многих минеральных удобрений. В то же время фосфор, содержащийся в сточных водах — серьезный загрязнитель, который при попадании в водоемы нарушает баланс экосистем и вызывает цветение водорослей. Ученые Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» и Южного федерального университета предложили новый экологичный способ выделения фосфора из сточных вод с помощью фотосинтезирующих микроорганизмов.
Человеческие языки разнообразны, но это разнообразие ограничивается повторяющимися закономерностями. Пытаясь описать правила, которым подчиняются различия в грамматике, лингвисты сформулировали ряд так называемых грамматических универсалий — утверждений, предположительно верных для всех или большинства языков мира. Международная команда ученых провела статистический анализ на материале 2430 языков и обнаружила, что соответствующими действительности можно считать около трети таких утверждений.
По расчетам, большинство «гостей» из других звездных систем летят к Земле примерно со стороны созвездия Геркулес. Скорее всего, они время от времени падают на нашу планету, просто мы еще не научились это замечать. Как удалось вычислить, чаще всего они должны падать зимой и где-то в окрестностях экватора.
Ученые открыли новый, ранее неизвестный способ передвижения бактерий по поверхностям, для которого не нужны жгутики. Эти микроорганизмы на краю колонии переваривают сахара, выделяют метаболиты и создают осмотическое давление. Оно вызывает микроскопическое «цунами», и на нем бактерии катятся вперед.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии