Клімат пустельного Південного Заходу здається спокійним на перший погляд, але його минуле розповідає зовсім іншу історію. Задовго до появи міст і автострад ця частина країни неодноразово переходила від холодніших, вологіших періодів до гарячіших і сухіших. Ці зміни формували рослинність, запаси води та ландшафти, які допомагали життю виживати в суворих умовах. Прихований природний архів Рідкісний природний запис, прихований у печері Невади, показує, як ці зміни розгорталися протягом останніх 580 000 років. Знахідка дає підказки щодо того, що може чекати на регіон у майбутньому — на місце, яке вже перебуває під серйозним навантаженням. Н незвичайний архів Глибоко під землею поступово накопичувався високий шар кальциту. Кожен його прошарок зберігав натяки на температуру й кількість опадів у минулому. Такий архів є рідкістю у сухих регіонах, де вітер і спека стирають більшість доказів, на які зазвичай покладаються науковці. Дослідження, проведене командами з Університету штату Орегон, було зосереджено на вузькій ділянці, відомій як Devils Hole II. Вона заповнена підземними водами, що протікають крізь породу вже сотні тисяч років. Уроки клімату з глибокої печери Дослідники спустилися приблизно на 20 метрів вузьким вертикальним проходом, щоб дістатися найнижчої камери. Вони видобули з печерної стіни керн кальциту завдовжки близько метра. «Цей метровий керн дає нам запис того, як клімат змінювався протягом більш ніж пів мільйона років», — сказала професорка Кетлін Вендт, провідна авторка дослідження. «Ми бачимо за цей час льодовикові періоди, коли Невада була прохолоднішою і вологішою, а також міжльодовикові — коли Невада була гарячою та сухою, як сьогодні». «Але приблизно посеред цих міжльодовикових періодів рівень ґрунтових вод різко падав, а рослинність різко скорочувалася». Печери як носії історії клімату Професорка Вендт наголосила, що керни давнього льоду з Антарктиди та Гренландії давно використовуються для вивчення кліматичної історії. Однак знайти наземні архіви, що зберігають такі ж дані, дуже складно — особливо в сухих і посушливих регіонах, таких як південний захід США. «Печери — одне з небагатьох місць, де можна знайти такі записи», — зазначила вона. Devils Hole — не типова печера. Це радше висока тріщина в земній корі, де вода залишає тверді мінеральні відкладення. Вендт порівняла це з нальотом від «жорсткої води», який утворюється у старих трубах. Зміщення штормів і занепад рослинності Співавтор дослідження Крісто Бюїзерт, доцент коледжу наук про Землю, океан та атмосферу OSU, пояснив: «Сьогодні більшість дощових штормів, що приходять із океану, потрапляють у Північно-Західні Штати. Але під час льодовикових періодів цей пояс штормів зміщувався значно південніше». «Це показує, що такі системи можуть рухатися вздовж узбережжя швидко й драматично». Коли зимові дощі доходять до регіону, вони поповнюють підземний водоносний шар. Дослідження демонструє, що коли рівень води падав під час теплих періодів, рослинність також різко зменшувалася. Ця синхронність допомогла науковцям зрозуміти, як вода, температура й рослинність пов’язані між собою в цій частині країни. Майбутнє регіону під тиском «Це ставить питання про те, що ми можемо очікувати в цьому регіоні в майбутньому, коли зміни клімату тривають», — сказав Бюїзерт. «Ця частина світу вже перебуває на межі придатності для життя через високі літні температури й обмежені водні ресурси». Довгий запис усередині печери Невади не передбачає точних сценаріїв, але показує, що середовище в минулому переживало різкі коливання. Ці коливання сильно впливали на воду та рослинність. Минуле — не ідеальний прогноз, але воно може попередити про те, що стається, коли спека зростає, а вода зникає. Цінний кліматичний архів у печері Запис із печери також нагадує, що зміни не обов’язково мають тривати століттями, щоб бути значущими. У минулі теплі періоди значне падіння рівня води та рослинності відбувалося в часових межах, які могли б перекриватися з життям однієї людини. Така шкала робить історію не лише давньою — вона стає особистою. Науковці кажуть, що цінність цього керна — у його здатності показати, наскільки тісно пов’язані вода, спека й життя на Південному Заході. У міру того, як регіон нагрівається, цей взаємозв’язок стає ключем до розуміння того, які ландшафти зможуть витримати зміни, а які можуть не впоратися.

Нова система штучного інтелекту береться за одне з найскладніших питань науки: чи походить певна хімія від життя, чи ні? Створена дослідниками з Технологічного інституту Джорджії та Центру космічних польотів NASA імені Ґоддарда, технологія аналізує метеорити та ґрунти Землі у пошуках закономірностей, які можуть свідчити про біологічне походження. Система під назвою LifeTracer — це інструмент машинного навчання, який порівнює складні суміші органічних молекул. У тестах LifeTracer правильно розрізняв неживі космічні породи та зразки землі з ознаками життя приблизно у 87% випадків, використовуючи лише хімічні дані. Чому нас плутає «прибульська» хімія Щоб створити тренувальний набір, команда під керівництвом Амералі Аґазаде, доцента кафедри електротехніки та обчислювальної техніки в Georgia Tech, виміряла розчинні органічні речовини у восьми вуглецевих метеоритах і десяти зразках ґрунтів та сланців Землі. Експерти використовували мас-спектрометрію — метод, який визначає молекули за їхньою масою та фрагментними патернами. Космічні породи та ґрунти Землі містять багато органіки, тому відрізнити молекули біологічного походження від «сирої» хімії непросто. Деякі абіотичні органічні речовини, створені неживими процесами у космосі або на поверхні каміння, містять амінокислоти й нуклеобази — і такі вже знаходили у вуглецевих метеоритах. LifeTracer перетворює піки на патерни Замість пошуку окремих молекул LifeTracer аналізує масив сигналів, які мас-спектрометри записують як піки у двовимірних хроматограмах. У цьому дослідженні команда зафіксувала 9475 окремих піків у метеоритних екстрактах і 9070 у земних зразках. На основі цих піків програма створює тисячі ознак, що кодують масу кожної сполуки та час її проходження через дві колонки газового хроматографа. Ядром класифікації є логістична регресія — статистичний метод, який оцінює ймовірність належності зразка до абіотичного чи біотичного класу. Швидке створення хімічних «відбитків пальців» Оскільки багато піків походять від фрагментів однієї й тієї ж молекули, дослідники згрупували їх за схожим часом утримання. Кожна така група — це хімічний відбиток, що позначає сімейство молекул, характерних для метеоритів або земних зразків. Алгоритм навчається, які «відбитки» схиляють зразок до абіотичного походження, а які — до біотичного. Після тренування модель може аналізувати невідомий набір піків і визначати, на що він більше схожий. Підказки, заховані у стародавніх космічних породах Багато метеоритів у вибірці належать до вуглецевих хондритів — дуже старих кам’яних метеоритів з високим вмістом вуглецю, що зберігають матеріал ранньої Сонячної системи. Раніші дослідження показали, що вони містять десятки тисяч різних органічних молекул. У аналізі LifeTracer фрагментні іони з метеоритів зазвичай виходили з першої колонки хроматографа швидше, ніж земні. Це свідчить про те, що абіотичні суміші загалом більш леткі. Хімія, що нагадує життя Серед найбільш інформативних відбитків були поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАВ) — кільцеподібні молекули з атомів карбону й водню, які часто виникають у високоенергетичних середовищах. Простий представник цієї групи — нафталін — часто траплявся у метеоритах і був найсильнішим предиктором абіотичного походження. На земних зразках ключовим відбитком стала сполука з бензольним кільцем і довгими розгалуженими вуглецевими ланцюгами — традиційний елемент мембран сучасних клітин. Їхня присутність підвищувала ймовірність біотичності. Де хімічні патерни натякають на життя Науковці називають такі хімічні підказки біосигнатурами — ознаками того, що хімія на планеті могла бути змінена життям. Багато команд вважають, що найнадійніші біосигнатури — це не окремі молекули, а цілі патерни органіки. «Визначення того, чи походять органічні молекули з біологічних або небіологічних процесів, є ключовим у пошуках життя поза Землею», — сказав Деніел Саїді, провідний автор дослідження з Georgia Tech. Команда створила LifeTracer так, щоб він працював із шумними, неповними даними — саме такі принесуть космічні місії. LifeTracer для майбутніх космічних місій Місії зі збирання зразків із астероїдів і планет привозять дуже мало матеріалу — інколи лише грами пилу й каміння. Такі зразки змішують органіку з різних джерел: космічних процесів, поверхневого вивітрювання та можливої давньої біології. Майбутні проєкти, як-от програма повернення зразків з Марса чи японська місія Martian Moons Exploration, можуть привезти матеріал з потенційно придатних для життя місць. Інструменти типу LifeTracer допоможуть швидко сортувати ці суміші, відзначаючи ті, що найбільше схожі на хімію, змінену життям. Пошук нових підказок щодо життя Оскільки LifeTracer працює з повним розподілом молекул, а не з коротким списком біомаркерів, він може виявити незвичну, невідому хімію, яка все ж виглядає «організованою», як у життя. Це не доведе існування позаземного життя само собою, але допоможе спрямувати детальні аналізи на потрібні зразки. Якщо поєднати такі алгоритми з системами, здатними пропонувати та тестувати наукові гіпотези, майбутні місії зможуть шукати найтонші ознаки біології у величезних масивах даних — і, можливо, кожна порошинка з космосу стане натяком на те, як зароджується життя. Дослідження опубліковано в журналі PNAS Nexus.

Інженерія нервових тканин прагне відтворити складне середовище мозку — позаклітинний матрикс, який підтримує ріст, розвиток та правильне формування зв’язків між нервовими клітинами. Це середовище має чітку структуру та містить сигнали, що керують тим, як клітини поводяться та взаємодіють. 3D-моделі, створені методами інженерії тканин, мають великий потенціал для імітації складної структури та функцій мозку. Проте в лабораторних умовах усе ще важко відтворити тонкі особливості його будови, оскільки сучасні методи часто не враховують дрібних деталей, що впливають на поведінку клітин. Науковці Каліфорнійського університету в Ріверсайді вперше створили функціональну тканину, схожу на мозкову, не використовуючи матеріалів тваринного походження чи біологічних покриттів. Їхня розробка — Bijel-Integrated PORous Engineered System (BIPORES) — пропонує нову повністю синтетичну платформу для інженерії нервових тканин. Цей прорив може суттєво зменшити або навіть повністю усунути потребу у використанні мозкової тканини тварин у дослідженнях. Він також підтримує ініціативу FDA щодо поступової відмови від тестування на тваринах у розробці ліків. Новий матеріал здебільшого складається з поліетиленгліколю (PEG), хімічно нейтрального полімеру. Сам по собі PEG подібний до тефлону для клітин — вони просто ковзають по його поверхні. Зазвичай для їх прикріплення потрібні білкові покриття, такі як ламінін або фібрин. Раніше науковці розробили метод STrIPS для безперервного виробництва мікрочастинок, волокон і плівок із пористою внутрішньою структурою. Але товщина цих матеріалів була обмежена приблизно 200 мікрометрами через особливості руху молекул під час формування. Щоб подолати це обмеження, дослідники створили систему BIPORES. Вона поєднує великі волокнисті форми зі складними візерунками пор, натхненними біконтинуальними емульсійними гелями (bijels) — м’якими матеріалами зі згладженими, вигнутими внутрішніми поверхнями. Ці волокна BIPORES виготовляють із гелеподібного розчину PEG, який перетворюють на пористу мережу й стабілізують наночастинками кремнезему. За допомогою спеціальної мікрофлюїдної установки та біопринтера команда створила 3D-структури з багатошаровими, взаємопов’язаними порами. Вони забезпечують вільний рух поживних речовин і відходів, а також підтримують ріст клітин углиб матеріалу. Під час тестування зі стовбуровими нервовими клітинами матеріал сприяв їх активному прикріпленню, росту та формуванню робочих нервових з’єднань. «Оскільки створений каркас стабільний, він підходить і для довготривалих досліджень», — зазначив провідний автор роботи Прінс Девід Окоро. — «Це важливо, адже зрілі мозкові клітини краще відображають реальні функції тканини при вивченні хвороб або травм». Щоб сформувати каркас, команда використала спеціальну рідку суміш із PEG, етанолу та води. PEG погано змішується з водою, поводячись як олія, а етанол допомагає створити однорідну суміш. Розчин пропускали через тонкі скляні трубки. При контакті з потоком води інгредієнти починали розділятися. Короткий спалах світла «заморожував» цей момент, створюючи губкоподібну структуру із безліччю дрібних пор. Через них вільно проходять кисень і поживні речовини, підтримуючи клітини всередині. «Матеріал забезпечує клітини всім необхідним, щоб вони росли, впорядковувалися та комунікували між собою у кластерах, схожих на мозкову тканину», — пояснила Іман Ношаді, доцент кафедри біоінженерії UCR. — «Оскільки структура краще імітує біологію, ми можемо точніше керувати поведінкою клітин». Зараз діаметр каркаса становить лише два міліметри, але команда працює над масштабуванням технології й уже подала нову наукову роботу про застосування цього підходу для створення тканин печінки. Їхнє довгострокове бачення — створити мережу лабораторних мініорганів, які взаємодіють між собою, як у реальному тілі людини. Вони прагнуть отримати моделі, що будуть не лише стабільними та довготривалими, а й такими ж функціональними, як їхня штучна мозкова тканина. «Взаємопов’язана система дозволила б побачити, як різні тканини реагують на однакове лікування та як проблема в одному органі може вплинути на інший», — каже Ношаді. — «Це крок до глибшого розуміння людської біології та хвороб у більш інтегрованому вигляді». З погляду біоміметики цей багатошаровий підхід набагато краще відтворює поведінку справжньої мозкової тканини. Тому він є потужним інструментом для вивчення хвороб, тестування ліків і розробки майбутніх методів відновлення або заміни пошкоджених нервових тканин. Джерело

Геофізики розкрили давню таємницю океанічного вулканізму та тектоніки плит, пояснивши, чому деякі острови містять так багато континентального матеріалу, незважаючи на велику відстань від материкових плит. Згідно з моделюванням і хімічним аналізом, проведеними в Університеті Саутгемптона, ці дивні процеси відбуваються через те, що континенти «здираються» знизу під дією невпинних тектонічних сил Землі, через повільні, хвилеподібні рухи мантії. Коли континентальні плити розходяться, гаряча та надзвичайно повільноплинна верхня мантія здирає їхні корені. Цей зчищений матеріал потім переноситься на великі відстані, збагачуючи океанічну мантію та підтримуючи вулканізм протягом мільйонів років. «Протягом десятиліть ми знали, що частини мантії під океанами виглядають дивно забрудненими, ніби шматки стародавніх континентів якимось чином опинилися там», — пояснює геолог Томас Гернон з Університету Саутгемптона, провідний автор дослідження. Раніше вчені намагалися пояснити це різними способами. Можливо, океанічна мантія «забруднилася» осадовими породами, які рециклюються, коли кора занурюється в мантію — процес, відомий як субдукція. Або стовпи гарячої породи, звані мантійними плюмами, приносили збагачений матеріал із глибин Землі, піднімаючись до поверхні. Ці процеси можуть частково пояснювати явище, але не розкривають його повністю, адже деякі збагачені ділянки не мають слідів рециклінгу кори або мантійних плюмів. Крім того, збагачення мантії виглядає різноманітним і походить із мозаїки порід різного віку. Теорія «хвиль мантії», що здирають кору, пояснює процес збагачення: коли континент розпадається, виникає ланцюг нестабільностей, або хвиль мантії, які проходять під основою континентів на глибинах від 150 до 200 км. Цей рух здирає континенти знизу, з їхніх коренів, і може переносити континентальний матеріал на понад 1000 км до океанічної мантії, підживлюючи вулканічні виверження, що можуть тривати десятки мільйонів років. Це надзвичайно повільний процес, що відбувається на геологічних часових масштабах. Сказати, що він рухається повільно — значить сильно применшити його темп: уламки континентів переносяться в океани приблизно в мільйон разів повільніше, ніж рух равлика. Такі тривалі часові проміжки означають, що континенти залишають свій хімічний слід задовго після того, як розпадуться. «Ми виявили, що мантія відчуває наслідки розпаду континентів навіть після того, як самі континенти вже розійшлися», — каже Саша Бруне, геодинамік з Університету Потсдама. «Система не вимикається, коли формується новий океанський басейн — мантія продовжує рухатися, реорганізовуватися та переносити збагачений матеріал далеко від місця його походження». Ланцюг підводних вулканів і гір в Індійському океані надає додаткові докази. Раніше розташований на північному сході Австралії, цей ланцюг включає Острів Різдва і утворився понад 150 мільйонів років тому під час розпаду суперматерика Гондвани. Цей регіон не демонструє явних слідів мантійних плюмів. Натомість він показує профіль збагаченого вулканізму, що відбувся протягом 50 мільйонів років після розпаду континенту. Збагачення повільно зменшувалося з часом, що узгоджується з прогнозами дослідників. Окрім розкриття таємниць походження матеріалу в океанах та незвичайного вулканізму далеко від тектонічних меж, команда дослідників також виявила кілька інших геологічних секретів. Вони з’ясували, що повільні, хвилеподібні рухи мантії можуть викликати виверження магми, багатої на діаманти, із глибин Землі. Нарешті, ті ж самі хвилі мантії можуть призводити до підняття континентів, змушуючи, здавалося б, стабільні ділянки материків підніматися на понад кілометр і формувати одні з «найбільших топографічних особливостей планети». Дослідження опубліковане у журналі Nature Geoscience.

Нове дослідження розкриває сили, що сформували давні міські центри, а згодом спричинили їхній занепад — і показує, як ці ж закономірності віддзеркалюються в сучасних міських проблемах. Чому люди вирішують переселятися до міст і чому вони згодом вирішують їх покидати? Сьогодні міське населення змінюється з безлічі причин — економічні можливості, перенаселеність, особисті життєві вподобання, якість повітря та, інколи, пандемії. Виявляється, ця модель має дуже глибоке історичне коріння. Перші міста світу створювалися сільським населенням. Це були фермери або землероби, чиє життя залежало від землезатратних систем, які сприяли проживанню в невеликих розпорошених поселеннях. Така організація зменшувала час і зусилля, потрібні для пересування між домівками та полями. Життя в місті — як у давнину, так і сьогодні — накладало більші витрати різного характеру: підвищену вразливість до хвороб, що поширюються серед людних громад, гострішу конкуренцію за землю та ресурси, а також зростання нерівності. Попри це, фермери були готові брати на себе ці ризики — вибір, який здається парадоксальним, враховуючи їхній спосіб життя. Чому ж так? Дебати про урбанізацію майя класичного періоду Це питання довгий час було предметом запеклих дискусій, каже археолог Каліфорнійського університету в Санта-Барбарі Дуглас Кеннетт, який багато років досліджує закономірності розвитку міст класичних майя. За його словами, пояснення є складним і охоплює низку взаємопов’язаних факторів, що сприяли як розквіту, так і падінню давніх міст. Кеннетт разом із колегами з кількох установ аналізує й пояснює цю складність у новому дослідженні, опублікованому в Proceedings of the National Academy of Sciences. Робота спирається на теорію популяційної екології та комплексно оцінює чинники урбанізації на території низовин класичних майя. «Ми з’ясували, що зростання і розширення міст класичних майя стали результатом взаємодії кліматичних спадів, міжгрупових конфліктів і значних економій на масштабі, досягнутих завдяки інвестиціям у сільськогосподарську інфраструктуру, — пояснює Кеннетт. — Ці фактори сприяли спільній еволюції урбанізму, системної нерівності та патрон-клієнтських відносин у містах». Моделювання підйому й колапсу майя Використавши той самий підхід, дослідники визначили, що процес деурбанізації почався тоді, коли «переваги життя в місті перестали переважати його недоліки — у той час як довкілля навколо міст деградувало, сприятливіші кліматичні умови зробили сільські райони більш комфортними для життя й дали людям більше свободи та автономії». Початково команда зосереджувала увагу на впливі змін клімату — зокрема посух — на занепад міст майя. Починаючи з 2012 року, вони збирали археологічні дані щодо динаміки населення, конфліктів та інвестицій у сільськогосподарську інфраструктуру. Згодом у їхньому розпорядженні з’явилися нові високоточні кліматичні дані. «Ми також скористалися значним прогресом у галузі комп’ютерного моделювання, який дозволив вивчити взаємозв’язки між усіма цими наборами даних так, як раніше було неможливо», — зазначає Кеннетт. Єдине пояснення динаміки міст майя Результати роботи інтегрують раніше суперечливі й розрізнені теорії урбанізації — такі як екологічний стрес, війни та економічні фактори — в єдину динамічну модель, засновану на концепціях популяційної екології. У роботі також пояснюється парадокс: чому аграрні спільноти, спосіб життя яких заохочував розселення, масово збиралися в міських центрах попри значні витрати. «Найбільшим сюрпризом стало те, що покидання міст відбувалося на фоні покращення кліматичних умов, — каже Кеннетт. — Довгий час вважалося, що занепад міст майя частково був спричинений тривалою посухою. Насправді ж історія виявилася значно складнішою та цікавішою». Загалом нове дослідження дає цінні інструменти для розуміння й управління сучасними та майбутніми міськими процесами, визначаючи універсальні та позачасові принципи того, як населення концентрується й розсіюється.

У віддаленому регіоні озера Башплемі в Грузії, місці, яке вже славиться знахідками, зокрема можливим виявленням першого європейця-гомініна віком 1,8 мільйона років, археологи зробили відкриття, яке збентежило лінгвістів та істориків. Було виявлено базальтову табличку розміром приблизно з аркуш паперу, на поверхні якої майстерно вигравірувано 60 невідомих символів письма, 39 з яких є унікальними. Ця табличка, виготовлена з місцевого везикулярного базальту, містить сім рядів письма і порушує глибокі питання щодо походження грузинської писемності та, можливо, досі невідомих протогрузинських мов, пише T4. Згідно з дослідженням, опублікованим у Journal of Ancient History and Archaeology, початковий порівняльний аналіз, проведений з використанням понад 20 відомих мов, показав, що ієрогліфи Башплемі мають певну схожість з письмовими формами семітської, брахманської та північноіберійської мов. Автори дослідження підкреслюють, що напис Башплемі не повторює жодної відомої писемності, проте більшість символів, що використовуються в ньому, нагадують символи, знайдені в писемності Близького Сходу, а також символи географічно віддалених країн, таких як Індія, Єгипет та Західна Іберія. Деякі символи, можливо, були натхненні ранніми кавказькими письменами, чи то грузинськими мрглованськими, чи албанськими алфавітами, але також, схоже, існують зв’язки з протокартвельськими, близькосхідними фінікійськими та протосинайськими письменами. Ця складна суміш подібностей, не маючи прямого зв’язку з будь-яким іншим відомим типом письма, робить цю нову знахідку потенційно абсолютно невідомою мовою. Дослідники припускають, що цей шрифт, деякі з 39 символів якого є цифрами та розділовими знаками, можливо, являв собою алфавіт. Ці символи схожі на ієрогліфи деяких інших стародавніх мов, але точної відповідності не знайдено.Автор зображення: Шенгелія та ін., Журнал давньої історії та археології, 2024 (CC BY-NC-ND 4.0) На думку дослідників, нова знахідка має найбільшу схожість з протокартвельським письмом четвертого тисячоліття до нашої ери, яке використовувалося по всій Грузії та Іберійському півострові. Однак є також подібності з грузинськими символами бронзової доби, а також “деякі подібності з фінікійським, арамейським та грецьким алфавітами, що не дивно, оскільки їхня роль у регіоні та їхній зв’язок з місцевими письменами добре відомі”. Територія озера Башплемі, вже багата на археологічні знахідки, з додаванням нової нерозгаданої мови до цієї суміші лише посилює свою історичну інтригу. 60 символів, вигравіруваних у семи горизонтальних рядах, свідчать про надзвичайно майстерну роботу та були виконані за допомогою передових інструментів того часу. Дослідники припускають, що особа, яка створювала цей напис, використовувала конічне свердло для окреслення контурів кожного окремого символу та “гладкий інструмент із круглою головкою” для завершення роботи. Спекуляції щодо значення тексту поки що базуються на гіпотезах, автори висувають припущення, що цей напис може пояснювати “військові трофеї, важливий будівельний проект або жертвоприношення божеству”. Розшифровка цієї давньої писемності стане ключем до розуміння невідомих сторінок історії та культури регіону, додаючи ще одну загадку до багатої спадщини людства. Читайте також: Давно вилучений текст з Біблії розкрив “темну сторону” Ісуса, яку церква приховувала століттямиThe post Археологи знайшли стародавню табличку з 39 літерами, які не належать жодній відомій мові (ФОТО) first appeared on T4 - сучасні технології та наука.

Наша планета – це живий, постійно мінливий організм, і її наймасштабніші трансформації відбуваються непомітно для людського ока, розтягуючись на мільйони років. Нове дослідження вчених з Кілського університету підтвердило, що Африка перебуває на етапі грандіозного геологічного розколу, який, ймовірно, почався десятки мільйонів років тому. Вивчаючи давні магнітні дані, зібрані ще в 1968 та 1969 роках, і використовуючи сучасні технології для їх аналізу, дослідники виявили переконливі докази цього поступового розділення, що починається між Африкою та Аравією, пише T4. Ці два масиви суші колись були з’єднані, подібно до шматочків пазла, але неухильне розділення тектонічних плит поступово розводить їх. Цей розрив, який професор Пітер Стайлз, геолог з Кілського університету, описує як “блискавку на куртці”, проходить від північного сходу Африки на південь, супроводжуючись вулканічною та сейсмічною активністю. За його словами, ці висновки дають унікальне уявлення про те, як наша планета постійно змінюється та зміщується прямо під нашими ногами. Теорія тектоніки плит пояснює, що сучасна конфігурація континентів є результатом мільйонів, а то й мільярдів років геологічних змін. Більші тектонічні плити фрагментувалися та розсувалися, створюючи нову океанічну кору та океани, які ми бачимо сьогодні – процес, відомий як спрединг морського дна. Дослідники вказують на Східно-Африканський рифт як на головний доказ цього процесу в Африці. Ця величезна система розломів земної кори, довжиною близько 4000 миль і завширшки в середньому 30-40 миль, простягається від Йорданії через східну Африку до Мозамбіку. Вважається, що саме вздовж цього розлому пройде майбутній розкол континенту, розділяючи величезні водойми, такі як озеро Малаві та озеро Туркана. Читайте за темою: 456 років омани: як насправді має виглядати африканський континент на карті світу До моменту завершення розколу, можливо, через п’ять-десять мільйонів років, Африка складатиметься з двох континентальних мас. На заході буде більша частина суші, на якій розташується більшість африканських країн, таких як Єгипет , Алжир, Нігерія , Гана та Намбія. Тим часом, менша частина суші на сході включатиме Сомалі, Кенію, Танзанію, Мозамбік та значну частину Ефіопії.  Для цього дослідження вчені сфокусувалися на регіоні Афар, де Червоне море зустрічається з Аденською затокою. Афар є унікальним місцем на Землі, де сходяться три тектонічні рифти – Головний Ефіопський рифт, рифт Червоного моря та рифт Аденської затоки – утворюючи так зване потрійне з’єднання. Експерти вважають, що тут ми спостерігаємо найдавніші стадії процесу розколу. Аналіз магнітних даних, зібраних десятиліття тому, дозволив команді отримати нові знання про магнітне поле земної кори. Коли магнітні полюси Землі перевертаються (подія, що відбувається раз на кілька тисяч або мільйонів років), це залишає магнітний слід у земній корі, подібно до “штрих-коду”. Вивчення цих “смуг поширення морського дна” між Африкою та Аравією свідчить про те, що регіон почав розділятися десятки мільйонів років тому. Сильна магнітна сигнатура вказує на повільний, але безперервний континентальний рифтогенез, де кора розтягується та стоншується, як м’який пластилін, доки не розривається, знаменуючи народження нового океану. До моменту завершення цього розколу, що може статися через п’ять-десять мільйонів років, Африка складатиметься з двох окремих континентальних мас. Більша частина суші на заході включатиме Єгипет, Алжир, Нігерію, Гану та Намібію. Менша ж частина на сході охопить Сомалі, Кенію, Танзанію, Мозамбік та значну частину Ефіопії. Хоча ми можемо уявити цю подію як миттєве розривання землі, насправді вона відбувається надзвичайно повільно – зі швидкістю 5-16 мм на рік на півночі рифту, як зазначає геохімікиня доктор Емма Воттс з Університету Суонсі. Людське око не в змозі помітити ці зміни, які розгортаються протягом мільйонів років. Аденська затока (на фото) — це відносно вузька водна протока, що розділяє Африку на півдні та Ємен на півночі, і саме тут розкол вже почався. Повні результати дослідження, опубліковані в Journal of African Earth Sciences, не лише “воскресили” давні магнітні дані, але й надали цінні інструменти для подальшого вивчення геологічної еволюції цього критично важливого регіону для розуміння розпаду континентів та найдавніших стадій розвитку океану. Земля постійно рухається під нашими ногами, її п’ятнадцять тектонічних плит формують ландшафт і викликають землетруси на своїх межах, навіть якщо ми цього не відчуваємо. Читайте також: Науковці попередили про наближення “апокаліпсиса”, який може знищити світові запаси продовольстваThe post Вчені показали, на скільки частин розривається Африка first appeared on T4 - сучасні технології та наука.

Китайські дослідники визначили чорні діри як ймовірне джерело високоенергетичного компонента «коліна» в космічних променях Знакові результати, опубліковані 16 листопада командою обсерваторії LHAASO (Високогірної обсерваторії повітряних злив), стали великим проривом у поясненні давньої загадки дослідження космічних променів. Протягом десятиліть учені намагаються зрозуміти, чому енергетичний спектр космічних променів різко втрачає кількість частинок вище 3 ПеВ — явище, яке отримало назву «коліно». Причина цього «коліна» залишалася невизначеною від моменту його відкриття майже 70 років тому. Довгий час дослідники припускали, що це може бути пов’язано з максимальними енергіями, яких здатні досягати астрофізичні джерела космічних променів, й позначати перехід від одного степеневого закону в спектрі до іншого. Сьогодні з’явилися нові докази, що дають яснішу відповідь. Два дослідження, опубліковані у National Science Review та Science Bulletin, показали, що мікроквазари, які живляться акрецією у системах з чорними дірами, виступають ефективними прискорювачами частинок у Чумацькому Шляху. Такі системи наразі вважають найімовірнішими «винуватцями» появи коліна, а також вони проливають світло на екстремальні фізичні процеси, пов’язані з чорними дірами. У дослідженнях брали участь науковці з Інституту фізики високих енергій Академії наук Китаю (CAS), Нанкінського університету, Університету науки й технологій Китаю CAS, університету Ла Сапієнца в Римі та кількох партнерських інституцій. Перше систематичне виявлення ультра-високоенергетичного гамма-випромінювання Чорні діри — одні з найбільш загадкових об’єктів у Всесвіті. Коли вони поглинають матеріал із зорі-компаньйона у подвійних системах, виникають швидкі струмені речовини, утворюючи так звані мікроквазари. У новому дослідженні LHAASO повідомила про перше систематичне виявлення ультра-високоенергетичного гамма-випромінювання від п’яти таких мікроквазарів: SS 433, V4641 Sgr, GRS 1915+105, MAXI J1820+070 та Cygnus X-1. Особливо важливо, що випромінювання від SS 433 перекривалося з величезною атомною хмарою, що вказує: високоенергетичні протони прискорюються чорною дірою й стикаються з навколишньою речовиною. Енергія протонів у цій системі перевищила 1 ПеВ, а загальна потужність — близько 10³² джоулів за секунду, що еквівалентно енергії, яку за секунду виділили б чотири трильйони найпотужніших водневих бомб. Енергія гамма-променів від V4641 Sgr досягла 0,8 ПеВ, що робить цю систему ще одним «супер-ПеВ прискорювачем», тоді як частинки-попередники мали енергії понад 10 ПеВ. Ці результати доводять, що мікроквазари є значущими прискорювачами частинок до ПеВ-енергій у Чумацькому Шляху. Вони вирішують давню проблему: хоча залишки наднових тривалий час вважалися джерелами космічних променів, теоретичні та експериментальні дані свідчать, що вони не здатні розігнати частинки до рівня «коліна» та вище. Прорив у вимірюванні спектра протонів Для пояснення явища важливо точно виміряти енергетичні спектри різних типів ядер космічних променів і визначити їхні «коліна». Першим кроком є вимір спектра найпростіших ядер — протонів. Однак у діапазоні коліна космічні промені дуже рідкісні, а приймальна здатність супутникових детекторів обмежена, тому знайти такі частинки — завдання на кшталт пошуку голки в копиці сіна. У наземних експериментах атмосферні ефекти роблять неможливим повне розділення протонів і важчих ядер. Довгий час це вважалося нерозв’язною задачею. Проте LHAASO, завдяки передовій системі наземних детекторів, розробила багатопараметрові методи і відібрала велику вибірку протонів високої чистоти. Це дозволило з високою точністю — на рівні супутникових експериментів — виміряти їхній спектр. Він виявив несподівану структуру: замість простого переходу між степеневими законами спектр чітко показав новий високоенергетичний компонент. У поєднанні з низькоенергетичними даними експерименту AMS-02 та середньоенергетичними даними DAMPE стало ясно, що в Чумацькому Шляху існує кілька різних прискорювачів, кожен із власним діапазоном енергій. «Коліно» позначає межу прискорення для джерел високоенергетичної компоненти. Єдина наукова картина Складна структура протонного спектра свідчить, що протони в діапазоні ПеВ здебільшого походять від «нових джерел» — таких як мікроквазари — які мають значно вищу межу прискорення, ніж залишки наднових, і здатні створювати космічні промені, що перевищують «коліно». Обидва відкриття взаємодоповнюють одне одного й формують цілісну наукову картину. Це не лише великий крок до розв’язання загадки походження коліна, але й важливий доказ ролі чорних дір у формуванні космічних променів. Гібридний дизайн LHAASO дозволяє одночасно спостерігати за джерелами космічних променів через ультра-високоенергетичне гамма-випромінювання та робити точні вимірювання частинок поблизу Сонячної системи. Вперше структуру коліна вдалося пов’язати з конкретним астрофізичним джерелом — системою з чорнодірковим джетом. LHAASO, створена та керована китайськими науковцями, нині очолює світові дослідження високоенергетичних космічних променів. Вона здійснила серію відкриттів глобального значення, розширюючи наше розуміння екстремальних процесів у Всесвіті.

Квантові точки, що відкривають шлях до мереж майбутнього У звичайному інтернеті світлові сигнали, що подорожують волокном, підсилюються повторювачами. Але з квантовою інформацією так не вийде — будь-яке втручання руйнує її «квантовий стан». Тому потрібен інший підхід: джерела світла, здатні створювати майже ідентичні фотони. Такі можливості мають квантові точки — спеціальні напівпровідникові структури, які випромінюють фотони з надзвичайно точною частотою. Фотон від однієї точки практично неможливо відрізнити від фотона іншої. Саме ця властивість дозволила вченим виконати те, що раніше вважалося надзвичайно складним. Телепортація, яка не має нічого спільного з фантастикою У фізиці термін «телепортація» означає не переміщення об’єктів у просторі, а передачу інформації про їхній квантовий стан. Щоб така передача стала можливою, два фотони мають бути одночасно: у квантовій «розмитій» формі, абсолютно невідрізнюваними. Раніше цього вдавалося досягти лише для фотонів з одного джерела. Тепер же дослідники вперше телепортували квантову інформацію між фотонами, що були створені двома різними квантовими точками. Це означає, що майбутні квантові мережі зможуть працювати на великі відстані, використовуючи багато рознесених вузлів. Найвражаюче — це працює через звичайне волокно Експеримент проводили через стандартний оптоволоконний кабель завдовжки близько 10 метрів — такий самий, як ті, що використовуються у сучасних інтернет-мережах. Якщо технологію вдасться масштабувати, її можна буде інтегрувати у вже існуючу інфраструктуру. «Передача квантової інформації між фотонами з різних джерел — критичний крок до подолання великих дистанцій», — підкреслює керівник дослідження Петер Міхлер. Як було організовано експеримент з двома станціями квантових точок (QD1 та QD2) та вимірюванням стану Белла (BSM) Попереду — збільшення відстаней і покращення точності Хоча дослідники досягли вражаючих результатів, успішність телепортації поки що становить трохи понад 70%. Наступні етапи — збільшити цю частку та протестувати технологію на значно довших відстанях. Учені впевнені: їхня робота демонструє готовність квантових точок стати ключовим елементом майбутніх мереж. Квантовий інтернет обіцяє абсолютну безпеку даних та новий рівень швидкодії — і сьогодні ми зробили до нього ще один реальний крок.

Google Translate тут не допоможе. З’явилася нова мова. Точніше, давня — і фахівці поки що навіть не можуть її прочитати. Але вони дуже зацікавлені дізнатися більше. Археологи виявили базальтову табличку розміром приблизно з аркуш паперу, на якій було майстерно вирізьблено 60 символів невідомого письма. Її знайшли в районі озера Башплемі в Грузії — у тому ж місці, де, на думку деяких учених, було відкрито першого європейця — гомініна віком 1,8 мільйона років. Згідно з дослідженням, опублікованим у Journal of Ancient History and Archaeology, табличка — розміром 9,4 на 7,9 дюйма — була виготовлена з місцевого пухирчастого базальту та мала сім рядків писемних знаків. «Ця табличка, що містить 60 знаків, з яких 39 є різними, ставить питання про походження грузинської писемності, протогрузинської», — пишуть автори дослідження. «Хоча базальт місцевого походження, його значення залишається невідомим, і до його розшифрування ще дуже далеко». Первинний порівняльний аналіз, проведений із понад 20 мовами, показав, що символи мають певну схожість із письмом семітських, брахманських і північноіберійських мов. «Загалом башплемський напис не повторює жодної відомої нам системи письма, — зазначають автори. — Однак більшість використаних символів нагадує ті, що трапляються у писемностях Близького Сходу, а також у географічно віддалених регіонах, таких як Індія, Єгипет і Західна Іберія». Деякі символи могли бути натхненні ранніми кавказькими системами письма — грузинським мргловані чи албанським алфавітом. Також проглядаються зв’язки з протокартвельським письмом, фінікійським та протосинайським. Але без прямого зв’язку з жодною іншою відомою системою це відкриття може свідчити про існування повністю невідомої мови. «Це письмо, деякі з 39 символів якого є числами та розділовими знаками, могло бути алфавітом», — пишуть дослідники. Науковці вважають, що нова знахідка найбільше нагадує протокартвельське письмо IV тисячоліття до н.е., поширене в Грузії та Іберії. Однак є й подібності до грузинських символів бронзової доби, а також «деякі схожості з фінікійським, арамейським та грецьким алфавітами, що не дивно, адже їхній вплив у регіоні добре відомий». Регіон, де знайшли табличку, вже є археологічно багатим місцем, а додавання нової мови лише посилює зацікавлення територією озера Башплемі. Усі 60 символів, вирізаних у семи горизонтальних рядках, демонструють вражаюче ремісниче вміння, зазначають автори. Для роботи використовували інструменти, надзвичайно передові для того часу. Дослідники вважають, що людина, яка створила напис, користувалася конічним свердлом, щоб окреслити контури кожного символу, а також «гладким інструментом із округленим наконечником» для фінального опрацювання. Що все це означає — поки що невідомо. Автори припускають, що напис міг описувати «військові трофеї, важливий будівельний проєкт або дар божеству» — але наразі це лише припущення.