Згідно з новим дослідженням, «ворота в підземний світ», величезний кратер у вічній мерзлоті Сибіру, ​​щороку збільшується на 35 мільйонів кубічних футів (1 мільйон кубічних метрів) у міру танення мерзлої землі. Кратер, офіційно відомий як кратер Батагай (також пишеться як Батагайка), має округлу скелю, яка вперше була помічена на супутникових знімках у 1991 році після того, як частина схилу пагорба обвалилася на Янійській височині на півночі Якутії в Росії. Це обвалення оголило шари вічної мерзлоти в решті частини схилу пагорба, яка була замерзла до 650 000 років — це найстаріша вічна мерзлота в Сибіру і друга найстаріша у світі. Нові дослідження свідчать про те, що скеля, або головний вал Батагай, відступає зі швидкістю 40 футів (12 метрів) на рік через танення вічної мерзлоти. Зруйнована ділянка схилу пагорба, яка опустилася на 180 футів (55 м) нижче головної стіни, також швидко тане і в результаті опускається. Нові дослідження показують, що кратер Батагай, або мегаосадження, в Сибіру щороку збільшується на приголомшливу кількість «Характеристики швидкого танення вічної мерзлоти є широко поширеними і спостерігаються в зростанні в арктичних і субарктичних багатих льодами місцевостях вічної мерзлоти», — написала дослідницька група в дослідженні, опублікованому онлайн 31 березня в журналі Geomorphology. Однак кількість льоду та осаду, втраченого в результаті мегаспаду Батагая, є «виключно високою» через величезний розмір западини, яка простягалася на 3250 футів (990 м) в ширину станом на 2023 рік. У 2014 році його ширина досягла 2600 футів (790 м), тобто менш ніж за 10 років він збільшився на 660 футів (200 м). Дослідники вже знали, що він зростає, але це перший раз, коли вони кількісно визначили об’єм розплаву, який витікає з кратера. Вони зробили це, перевіривши супутникові зображення, польові вимірювання та дані лабораторних досліджень зразків із Батагая.  Результати показали, що область льоду та осаду, еквівалентна більш ніж 14 Великим пірамідам Гізи, розтанула від мегаспаду після його обвалу. Швидкість танення залишалася відносно стабільною протягом останнього десятиліття, відбуваючись в основному вздовж передньої стінки на західному, південному та південно-східному краях кратера.

Керни океанічних відкладень виявляють пов’язані з кліматом коливання в Антарктичній циркумполярній течії в минулі епохи. Антарктична циркумполярна течія суттєво впливає на глобальну обертальну циркуляцію, обмін теплом і CO2 між океаном і атмосферою, а також на стабільність льодовикових покривів Антарктиди. Глобальна спільна дослідницька група під керівництвом Інституту Альфреда Вегенера та Земної обсерваторії Ламонта-Доерті проаналізувала відкладення з південної частини Тихого океану, щоб реконструювати швидкість течії за останні 5,3 мільйона років. Їхні дані показують, що під час льодовикових періодів течія сповільнювалася; під час міжльодовикових періодів він прискорився. Отже, якщо нинішнє глобальне потепління посилиться в майбутньому, це може означати, що Південний океан накопичує менше CO2 і що більше тепла досягає Антарктиди. Дослідження щойно було опубліковано в журналі Nature . Що переміщує в 100 разів більше води, ніж усі річки Землі разом узяті, має 2000 кілометрів у поперечнику в найширшому місці й тягнеться аж до глибокого моря? Антарктична циркумполярна течія (АКЦ). У минулому ця система океанських течій, найпотужніша на Землі, була піддана значним природним коливанням, як показав останній аналіз кернів осадових відкладень. Холодніші фази в пліоцені та наступному плейстоцені, під час яких ACC сповільнився, корелюють із просуванням Західно-Антарктичного льодовикового щита. У більш теплі фази ACC прискорювався, що супроводжувалося відступом льодовикового покриву. «Цю втрату льоду можна пояснити збільшенням перенесення тепла на південь», — каже доктор Френк Лемі, дослідник відділу морської геології Інституту Альфреда Вегенера Центру полярних і морських досліджень імені Гельмгольца (AWI) і перший автор Вивчення природи. «Потужніше ACC означає, що більше теплої глибокої води досягає краю шельфового льодовика Антарктиди». Відповідь на зміну клімату та збір даних «АКК має великий вплив на розподіл тепла та зберігання CO2 в океані. До недавнього часу залишалося незрозумілим, як ACC реагує на кліматичні коливання, і чи зміни в ACC зміщують або посилюють наслідки потепління», — говорить Ламі. «Тому, щоб покращити прогнози нашого майбутнього клімату та стабільності антарктичного крижаного щита за допомогою комп’ютерного моделювання, нам потрібні палеодані, які можуть розповісти нам щось про інтенсивність ACC у минулих теплих фазах в історії Землі». Щоб зібрати ці дані, у 2019 році міжнародна експедиція під керівництвом Ламі та геохіміка Гізели Вінклер з Обсерваторії Землі Ламонта-Доерті Колумбійського університету (США) вирушила в центральну частину південної частини Тихого океану на борту бурового судна JOIDES Resolution. Там, у субантарктичній зоні, дослідницька група видобула два великі бурильні керни, зібрані на глибині 3600 метрів. «Місця для буріння розташовані поблизу точки Немо, точки на Землі, яка є найвіддаленішою від будь-якої суші чи острова, де ACC протікає без жодного впливу з боку континентальних масивів суші», — пояснює професор Хельге Арц, морський геолог з Інституту Лейбніца. для дослідження Балтійського моря у Варнемюнде та один із головних авторів дослідження. «Використовуючи осадові відкладення в цьому регіоні, ми можемо реконструювати його середню швидкість потоку в минулому».Керни океанічних відкладень виявляють пов’язані з кліматом коливання в Антарктичній циркумполярній течії в минулі епохи. Фон: Антарктична циркумполярна течія Як кругова течія, що тече за годинниковою стрілкою навколо Антарктиди, Антарктична циркумполярна течія (ACC) з’єднує Атлантичний, Тихий та Індійський океани. Таким чином, він відіграє ключову роль у глобальній циркуляції океану та, через атлантичний конвеєр, зрештою впливає на клімат у Європі. Під впливом потужних західних вітрів субантарктичної зони, а також різницею температур і солоності між субтропіками та Південним океаном, ACC утворює бар’єр для теплих поверхневих вод субтропіків на шляху до Антарктики. При цьому в нього впадає порівняно тепла глибинна вода з Атлантики і Тихого океану. Великі океанські коловороти, які утворюються в АСС і рухаються на південь, разом із підйомом глибокої води, переносять тепло до шельфових льодів на окраїні континенту, особливо в тихоокеанському секторі Антарктики. Крім того, апвелінг, створений ACC, приносить поживні речовини на поверхню, що стимулює ріст водоростей, посилюючи при цьому експорт біологічного вуглецю в глибоке море, а також транспорт CO2, який викидається в атмосферу.

У пошуках позаземних цивілізацій важко знати, що саме шукати. Під час пошуків ми, як правило, шукаємо сигнали і знаки, які ми самі могли б випромінювати (навмисно або випадково), виходячи з припущення, що інопланетяни будуть використовувати подібні технології, оскільки вони мають доступ до тієї ж фізики. У цьому є сенс, але він не зовсім ідеальний. Як ми бачили протягом останніх кількох сотень років на нашій планеті, розумні цивілізації можуть швидко відмовлятися від старих технологій, які можна виявити, коли їхнє розуміння всесвіту зростає. Наприклад, ми швидко перейшли від використання аналогових сигналів до цифрових для зв'язку. Хоча аналогові сигнали в діапазоні, який ми використовуємо для зв'язку, були б досить неефективним способом спілкування з чужими планетами, можливо, що інопланетні цивілізації могли б "замовкнути" на космологічну пів хвилини, приблизно на 100 років, так само, як і ми, що зробило б їх ще більш складними для виявлення. У зв'язку з цим вчені розмірковують над тим, який сигнал могла б послати більш розвинена цивілізація, і який рівень технологій був би необхідний для його надсилання. Звичайно, це лише припущення, але у нас є деякі ідеї щодо того, який сигнал міг би мати сенс, а також щодо того, що повинно містити повідомлення, щоб було зрозуміло, що воно походить від розумної істоти. "У 1960-х роках ідея полягала в тому, щоб зосередитися на області навколо відомої частоти, на якій нейтральний водень випромінює випромінювання в міжзоряному просторі - 1,42 ГГц, - розповів Universe Today Брайан Бжицький, аспірант астрономії в Берклі. "Оскільки це природне випромінювання поширюється по всій галактиці, ідея полягає в тому, що будь-яка розумна цивілізація знала б про нього і потенційно націлилася б на цю частоту для передачі, щоб максимізувати шанси на виявлення. З того часу, особливо з розвитком технологій, радіо SETI розширилося по всіх осях вимірювання". Надсилання сигналів через галактику або всесвіт, особливо безперервних сигналів, які дають нам найкращі шанси на виявлення, вимагає багато енергії, набагато більше, ніж людина здатна витратити. У 1963 році радянський астроном Микола Кардашев спробував підрахувати енергію, необхідну для надсилання таких інформаційних сигналів, і рівень розвитку цивілізацій, на якому вони мали б перебувати, щоб їх надсилати. Кардашев розділив ці гіпотетичні цивілізації на три типи, виходячи з того, скільки енергії вони здатні отримати з навколишнього середовища. Цивілізації типу I - це цивілізації, які здатні використовувати всю енергію, доступну їм на їхній планеті (зі швидкістю приблизно 4 x 1019 ерг на секунду), і використовувати її для власних цілей. Цивілізації типу II здатні використовувати енергію своєї зірки, наприклад, шляхом побудови Сфери Дайсона - теоретичних мегаструктур, побудованих навколо зірок, створених для цієї мети. Цивілізації третього типу - це інопланетні цивілізації, здатні використовувати енергію всієї своєї галактики. Хоча виробництво енергії цивілізаціями II і III типів надзвичайно високе, виходячи зі збільшення виробництва енергії на Землі на 1% на рік, Кардашев підрахував, що людство досягне цих рубежів через 3200, а потім через 5800 років. Розширена шкала, запропонована в 2020 році, передбачає цивілізацію IV типу, яка здатна використовувати енергію спостережуваного Всесвіту. На думку цієї команди, зважаючи на наше споживання енергії, люди наразі належать до цивілізації типу 0,72. За словами Кардашева, виявлення цивілізацій типу I з їхньою мізерною продуктивністю (хоча й набагато більшою, ніж у нас) було б дуже малоймовірним. Але сигнали, надіслані цивілізаціями типу II і III, могли б бути виявлені (хоча й не відповісти на них) цивілізацією типу I за допомогою звичайних радіотелескопів, які не набагато випереджають наші власні. У роботі робиться припущення, що інопланетні цивілізації передають наукову інформацію набагато раніше, ніж наша, з наміром бути почутими менш розвиненими цивілізаціями, що може бути не найкращою ідеєю для будь-якої цивілізації, яка прагне залишитися в живих. Однак шкала Кардашева дає нам уявлення про те, які цивілізації здатні надсилати сигнали, які ми, можливо, незабаром зможемо виявити. Якщо такі розвинені цивілізації існують (а враховуючи, наскільки великий всесвіт і як довго він тягнеться, це було б розумним припущенням), це також дасть нам інші речі, які варто шукати, наприклад, гігантські мегаструктури, що використовуються для використання енергії.

Знайти екзопланету, схожу на Землю, виявилося непросто, особливо за параметрами атмосфери. У всіх досліджених сьогодні кандидатів атмосфери виявилися вкрай невеликими, або ж спостереження дали неоднозначні результати. Цей тренд може змінити екзопланету Янссен. За даними спостережень космічного телескопа «Джеймс Вебб», атмосфера цієї кам’янистої планети досить товста і цікава за складом. Планета Янссен, або 55 Рака e, давно зацікавила астрономів. Це одна з перших відкритих транзитних суперземель (тобто планета регулярно проходить між нами та зіркою). У її «сім’ї» ще як мінімум чотири планети, серед яких є гарячий юпітер та газовий гігант з орбітальним періодом у 15 років. Всі вони літають навколо яскравого жовтого карлика, який є частиною подвійної зірки. Його компаньйон, червоний карлик, літає з відривом близько 1060 астрономічних одиниць. Жовтий карлик 55 Рака — одна з небагатьох відомих яскравих зірок із планетами, що транзитують. Втім, транзитним методом виявили лише Янссена, решта поки відкриті лише за «вихованням» зірки, тобто методом променевих швидкостей. До речі, зірку видно неозброєним оком за сприятливих погодних умов. Вона розташована за 40 світлових років від нас. Кам’янистий Янссен знаходиться найближче до зірки і робить оборот менш ніж за одну земну добу. Він майже вдвічі більший за Землю (1,95 земного радіуса), а за масою — майже в дев’ять разів більше (8,8 земної маси). Через близькість до світила його рівноважна температура сягає 1,7 тисячі градусів Цельсія (дві тисячі кельвінів). Це можна порівняти з температурою найхолодніших зірок. Астрономи давно спостерігають за цією планетою у спробі розібратися в її будові та складі. Транзитний метод дозволяє вивчити будову атмосфери, аналізуючи зміни у випромінюванні зірки, коли планета проноситься перед нею. Так вчені підтвердили, що Янсен не може мати переважно водневу атмосферу, тобто атмосферу, «дану йому від народження». По-перше, цього не видно у даних спостережень. По-друге, за такої близькості до зірки вона давно «випарувалася». Астрономи, що аналізували ймовірну історію та умови еволюції Янссена, навіть дійшли висновку, що планета, ймовірно, «гола». Інші вчені припустили, що якщо атмосфера і є, то вона «вторинна», насичена з’єднаннями від процесів на планеті, в першу чергу вулканічних. Всі ці дослідження проводили до запуску космічного телескопа Джеймс Вебб. З урахуванням багаторічного інтересу до цієї екзопланети не дивно, що у програмі роботи телескопа виділили час вивчення Янссена. І ось вчені поділилися результатами перших спостережень. У новій роботі, опублікованій у журналі Nature, дослідники опрацювали дані, зібрані «Джеймсом Веббом». Незважаючи на дозвіл і можливості телескопа, очистити отримані значення від шуму зірки та інших сусідніх джерел виявилося непросто. Аналіз проводили незалежно одразу кілька груп. У них було два набори даних: NIRCam у ближньому інфрачервоному (від спостережень у 2022 році) та MIRI у середньому інфрачервоному діапазонах (від спостережень у 2023 році). Насамперед вивчили температуру та «яскравість» планети, щоб відкинути гіпотезу про «голу» планету. Розплавлена ​​лава не здатна дати такі показники, отже, жар має розподіляти значна за обсягом атмосфера — завтовшки кілька відсотків від радіуса планети. Щоб визначити склад цієї атмосфери, «очищені» дані спостережень вчені перевірили на багатьох комп’ютерних моделях різного співвідношення з’єднань. Найкраще під показники підійшла багата чадним та вуглекислим газом атмосфера. У деяких моделях збіг виходив ще краще при додаванні води, сірчистого газу та фосфіну. Як показали автори роботи, Янссен може підтримувати таку атмосферу океаном магми. У таких умовах навіть сильне випромінювання зірки неспроможна її «випарувати». Понад те, помічені «коливання» у випромінюванні самої планети можуть пояснюватися викидами з лавового океану — як летких речовин, які впливають нагрівання різних верств атмосфери, і сполук, здатних конденсуватися в короткохмарні хмари. Щоб переконатися у цих висновках, автори роботи закликали продовжити спостереження за атмосферою планети за допомогою телескопа Джеймс Вебб.

Знайти екзопланету, схожу на Землю, виявилося непросто, особливо за параметрами атмосфери. У всіх досліджених сьогодні кандидатів атмосфери виявилися вкрай невеликими, або ж спостереження дали неоднозначні результати. Цей тренд може змінити екзопланету Янссен. За даними спостережень космічного телескопа «Джеймс Вебб», атмосфера цієї кам’янистої планети досить товста і цікава за складом. Планета Янссен, або 55 Рака e, давно зацікавила астрономів. Це одна з перших відкритих транзитних суперземель (тобто планета регулярно проходить між нами та зіркою). У її «сім’ї» ще як мінімум чотири планети, серед яких є гарячий юпітер та газовий гігант з орбітальним періодом у 15 років. Всі вони літають навколо яскравого жовтого карлика, який є частиною подвійної зірки. Його компаньйон, червоний карлик, літає з відривом близько 1060 астрономічних одиниць. Жовтий карлик 55 Рака — одна з небагатьох відомих яскравих зірок із планетами, що транзитують. Втім, транзитним методом виявили лише Янссена, решта поки відкриті лише за «вихованням» зірки, тобто методом променевих швидкостей. До речі, зірку видно неозброєним оком за сприятливих погодних умов. Вона розташована за 40 світлових років від нас. Кам’янистий Янссен знаходиться найближче до зірки і робить оборот менш ніж за одну земну добу. Він майже вдвічі більший за Землю (1,95 земного радіуса), а за масою — майже в дев’ять разів більше (8,8 земної маси). Через близькість до світила його рівноважна температура сягає 1,7 тисячі градусів Цельсія (дві тисячі кельвінів). Це можна порівняти з температурою найхолодніших зірок. Астрономи давно спостерігають за цією планетою у спробі розібратися в її будові та складі. Транзитний метод дозволяє вивчити будову атмосфери, аналізуючи зміни у випромінюванні зірки, коли планета проноситься перед нею. Так вчені підтвердили, що Янсен не може мати переважно водневу атмосферу, тобто атмосферу, «дану йому від народження». По-перше, цього не видно у даних спостережень. По-друге, за такої близькості до зірки вона давно «випарувалася». Астрономи, що аналізували ймовірну історію та умови еволюції Янссена, навіть дійшли висновку, що планета, ймовірно, «гола». Інші вчені припустили, що якщо атмосфера і є, то вона «вторинна», насичена з’єднаннями від процесів на планеті, в першу чергу вулканічних. Всі ці дослідження проводили до запуску космічного телескопа Джеймс Вебб. З урахуванням багаторічного інтересу до цієї екзопланети не дивно, що у програмі роботи телескопа виділили час вивчення Янссена. І ось вчені поділилися результатами перших спостережень. У новій роботі, опублікованій у журналі Nature, дослідники опрацювали дані, зібрані «Джеймсом Веббом». Незважаючи на дозвіл і можливості телескопа, очистити отримані значення від шуму зірки та інших сусідніх джерел виявилося непросто. Аналіз проводили незалежно одразу кілька груп. У них було два набори даних: NIRCam у ближньому інфрачервоному (від спостережень у 2022 році) та MIRI у середньому інфрачервоному діапазонах (від спостережень у 2023 році). Насамперед вивчили температуру та «яскравість» планети, щоб відкинути гіпотезу про «голу» планету. Розплавлена ​​лава не здатна дати такі показники, отже, жар має розподіляти значна за обсягом атмосфера — завтовшки кілька відсотків від радіуса планети. Щоб визначити склад цієї атмосфери, «очищені» дані спостережень вчені перевірили на багатьох комп’ютерних моделях різного співвідношення з’єднань. Найкраще під показники підійшла багата чадним та вуглекислим газом атмосфера. У деяких моделях збіг виходив ще краще при додаванні води, сірчистого газу та фосфіну. Як показали автори роботи, Янссен може підтримувати таку атмосферу океаном магми. У таких умовах навіть сильне випромінювання зірки неспроможна її «випарувати». Понад те, помічені «коливання» у випромінюванні самої планети можуть пояснюватися викидами з лавового океану — як летких речовин, які впливають нагрівання різних верств атмосфери, і сполук, здатних конденсуватися в короткохмарні хмари. Щоб переконатися у цих висновках, автори роботи закликали продовжити спостереження за атмосферою планети за допомогою телескопа Джеймс Вебб.

На стінах пустелі Атбай у Східному Судані стародавні наскельні малюнки відкривають вікно в далеке минуле. Хоча сьогодні цей регіон вкрай посушливий, ці твори мистецтва свідчать про колишню пишну зелену місцевість, сповнену води, рослинності та багатого тваринного світу. Ці малюнки, датовані близько 4000 років тому, показують, як радикально змінився клімат пустелі Сахара за останні тисячоліття. Археологи з Університету Маккуорі у своєму дослідженні виявили 16 місць із наскельним мистецтвом у пустелях поблизу Ваді Халфа на півночі Судану, недалеко від єгипетського кордону. Серед багатьох зображених фігур археологи знайшли ілюстрації людей, антилоп, слонів та жирафів. Особливо часто зустрічалися малюнки великої рогатої худоби, що здається несподіваним у нинішньому гіперпосушливому кліматі пустелі Атбай. Сьогодні в цьому регіоні майже немає річних опадів, що унеможливлює розведення худоби. Але наскельні малюнки свідчать про те, що скотарство було звичною частиною повсякденного життя у 3000 році до н. е. Картина із зображенням корови поруч із зображенням людини, знайдена в суданському скельному притулку, свідчить про те, що Сахара була кардинально іншою в минулі тисячоліття.Авторство зображення: Julien Cooper “Було дивно побачити на скелях зображення великої рогатої худоби, оскільки ці тварини потребують великих обсягів води та обширних пасовищ, що робить їх виживання неможливим у сучасній Сахарі”, — пояснив доктор Джулієн Купер, дослідник, який керував командою археологів у 2018 і 2019 роках в рамках проєкту дослідження Атбай. Він додав, що малюнки великої рогатої худоби є важливим свідченням існування колись “зеленої Сахари”. Приблизно від 15 000 до 5000 років тому Африка піддавалася впливу літніх мусонних дощів, викликаних періодичними змінами орбіти Землі. Завдяки дощам континент перетворився на квітучу землю, вкриту прісноводними озерами та багатою трав’яною рослинністю. Однак закінчення цього вологого періоду різко змінило не тільки ландшафт, а й спосіб життя людей і тварин, які населяли цю місцевість. “Сьогодні пустеля Атбай майже повністю спустіла, залишивши після себе лише вівці та кози”, — зазначив Купер. “Ці зміни серйозно вплинули на всі аспекти життя людей, змінюючи їх харчування, молочні запаси, міграційні маршрути та засоби до існування, від яких вони залежали”. Читайте також: “Ворота до пекла” в росії щороку збільшуються на 12 метрівThe post Нововиявлений наскельний малюнок розкриває, якою була Сахара 4000 років тому first appeared on T4.

Вчені під керівництвом Університету Массачусетса Амхерст адаптували пристрій під назвою мікрохвильовий циркулятор для використання у квантових комп’ютерах, дозволяючи їм вперше точно налаштувати точний ступінь невзаємності між кубітом, фундаментальною одиницею квантових обчислень, і мікрохвильовою піччю. — резонансна порожнина. Здатність точно налаштувати ступінь невзаємності є важливим інструментом у квантовій обробці інформації. Роблячи це, команда, включаючи співробітників з Чиказького університету, вивела загальну та широко застосовну теорію, яка спрощує та розширює старі уявлення про невзаємність, щоб у майбутній роботі над подібними темами можна було використовувати переваги моделі команди, навіть якщо використовувати різні компонентів і платформ. Дослідження нещодавно було опубліковано в Science Advances. Невзаємний пристрій із циркулятором (у центрі), кубітним портом, надпровідною порожниною та вихідним портом Квантові обчислення принципово відрізняються від бітових обчислень, якими ми займаємося щодня. Біт – це частина інформації, яка зазвичай виражається як 0 або 1. Біти є основою для всього програмного забезпечення, веб-сайтів і електронних листів, які складають наш електронний світ. Навпаки, квантові обчислення спираються на «квантові біти» або «кубіти», які схожі на звичайні біти, за винятком того, що вони представлені «квантовою суперпозицією» двох станів квантового об’єкта. Матерія у квантовому стані поводиться зовсім по-різному, а це означає, що кубіти не мають значення лише 0 або 1 — вони можуть бути обома водночас у спосіб, який звучить як магія, але це чітко визначено квантовими законами. механіка. Ця властивість квантової суперпозиції призводить до збільшення енергетичних можливостей квантових комп’ютерів. Крім того, властивість під назвою «невзаємність» може створити додаткові шляхи для квантових обчислень для використання потенціалу квантового світу. «Уявіть собі розмову між двома людьми», — каже Шон ван Гелдерн, аспірант фізики в UMass Amherst і один із авторів статті. «Повна взаємність — це коли кожен з учасників розмови ділиться рівною кількістю інформації. Невзаємність — це коли одна людина ділиться трохи менше, ніж інша». «Це бажано в квантових обчисленнях, — говорить старший автор Чен Ван, доцент кафедри фізики в UMass Amherst, — оскільки існує багато сценаріїв обчислень, у яких потрібно надати широкий доступ до даних, не даючи нікому права змінювати або погіршувати їх. дані». Щоб контролювати невзаємність, провідний автор Ying-Ying Wang, аспірант фізики в UMass Amherst, і її співавтори провели серію симуляцій, щоб визначити конструкцію та властивості, які повинен мати їх циркуляційний насос, щоб вони могли змінювати його невзаємність. Потім вони побудували свій циркуляційний насос і провели низку експериментів не лише для того, щоб підтвердити свою концепцію, але й щоб зрозуміти, як саме їхній пристрій забезпечує невзаємність. Під час цього вони змогли переглянути свою модель, яка містила 16 параметрів, що детально описують, як створити їхній конкретний пристрій, до простішої та більш загальної моделі лише з шести параметрів. Ця переглянута, більш загальна модель є набагато кориснішою, ніж початкова, більш конкретна, оскільки вона широко застосовна до ряду майбутніх дослідницьких зусиль. «Інтегрований невзаємний пристрій», створений командою, виглядає як «Y». У центрі «Y» знаходиться циркулятор, який схожий на круговий рух для мікрохвильових сигналів, що є посередником квантової взаємодії. Одна з ніжок — це резонаторний порт, резонансна надпровідна порожнина, в якій розміщено електромагнітне поле. Інша ніжка «Y» утримує кубіт, надрукований на сапфіровому чіпі. Останньою ланкою є вихідний порт. «Якщо ми змінюємо надпровідне електромагнітне поле, бомбардуючи його фотонами, — говорить Ін-Ін Ван, — ми бачимо, що цей кубіт реагує передбачуваним і контрольованим способом, а це означає, що ми можемо точно регулювати потрібну взаємність. І спрощена модель, яку ми створили, описує нашу систему таким чином, що зовнішні параметри можуть бути обчислені для налаштування точного ступеня невзаємності». «Це перша демонстрація вбудовування несприйнятливості у квантовий обчислювальний пристрій, — каже Чен Ван, — і це відкриває двері для створення більш складного апаратного забезпечення квантового обчислення».

30 квітня 2024 року Атакамська обсерваторія Токійського університету (TAO) відзначила важливу віху своїм офіційним відкриттям. Дослідники сподіваються, що це розгадає деякі з найбільших таємниць, зокрема те, як формуються планети, як еволюціонують галактики та, зрештою, як виник сам Всесвіт. Зараз TAO є найвищою астрономічною обсерваторією у світі, висотою 5640 метрів. Очікується, що ця виняткова висота забезпечить неперевершені можливості спостереження, хоча вона також створює унікальні проблеми. Астрономи докладуть ще більше зусиль, щоб краще побачити Всесвіт. Повертаючись на сотні років назад, деякі з перших лінз були виготовлені для телескопів, щоб наблизити небо до Землі. Відтоді з’явилися оптичні телескопи з дзеркалами розміром із будівлі, радіотелескопи з антенами, що простягаються між вершинами гір, і є навіть космічний телескоп, космічний телескоп Джеймса Вебба, який знаходиться далі, ніж Місяць. А тепер Токійський університет відкрив ще один новаторський телескоп, який частково фінансується урядом Японії. Значення висоти ТАО Після 26 років планування та будівництва TAO нарешті почав працювати. Це офіційно найвища обсерваторія у світі, яка була нагороджена Книгою рекордів Гіннеса. Розташований у чилійській пустелі Атакама, він неподалік від іншої відомої обсерваторії, якою часто користуються астрономи з японських установ, радіотелескопа Atacama Large Millimeter/submilimeter Array ( ALMA ). Але чому TAO має бути таким високим і які переваги та недоліки дає цей фактор? «Я прагну прояснити таємниці всесвіту, такі як темна енергія та первісні перші зірки. Для цього вам потрібно дивитися на небо так, як це можливо лише в TAO», — сказав почесний професор Юдзуру Йоші, який керував проектом TAO протягом 26 років як головний дослідник з 1998 року. «Звичайно, він містить стан- найсучасніша оптика, датчики, електроніка та механізми, але унікальна висока висота 5640 метрів дає TAO таку чіткість бачення. На такій висоті в атмосфері мало вологи, щоб впливати на інфрачервоний приціл. «Будівництво вершини Серро Чахнантор було неймовірним викликом не лише технічно, а й політично. Я спілкувався з корінними народами, щоб забезпечити врахування їхніх прав і поглядів, урядом Чилі, щоб отримати дозвіл, місцевими університетами для технічної співпраці, і навіть з міністерством охорони здоров’я Чилі, щоб переконатися, що люди можуть працювати на такій висоті безпечним способом. Завдяки всім учасникам дослідження, про які я тільки мріяв, незабаром можуть стати реальністю, і я не можу бути щасливішим». Неймовірна висота TAO робить роботу там важкою та небезпечною для людей. Ризик висотної хвороби високий не лише під час будівельних робіт, але навіть для астрономів, які там працюють, особливо вночі, коли деякі симптоми можуть посилюватися. Отже, питання в тому, чи всі ці зусилля та витрати будуть варті того? Які види досліджень він запропонує астрономічній спільноті та, відповідно, людським знанням? «Завдяки висоті та посушливому середовищу TAO буде єдиним у світі наземним телескопом, здатним чітко бачити середні інфрачервоні хвилі. Ця область спектру є надзвичайно хорошою для вивчення середовища навколо зірок, включаючи регіони формування планет», — сказав професор Такаші Міята, директор обсерваторії Атакама Інституту астрономії та керівник будівництва обсерваторії. «Крім того, оскільки TAO управляється Токійським університетом, наші астрономи матимуть необмежений доступ до нього протягом тривалих періодів часу, що важливо для багатьох нових видів астрономічних досліджень, які досліджують динамічні явища, які неможливо спостерігати за допомогою рідкісних спостережень зі спільних телескопів. . Я працюю в TAO більше 20 років; як астроном я справді дуже схвильований, і справжня робота із проведення спостережень ось-ось почнеться». Технологічні та дослідницькі інновації в TAO Існує широкий спектр астрономічних питань, у які TAO може внести свій внесок, тому дослідники зможуть по-різному використовувати його унікальні привілейовані інструменти. Деякі дослідники навіть роблять внесок у TAO, розробляючи спеціальні інструменти для своїх потреб. «Наша команда розробила інфрачервоний багатооб’єктний спектрограф з одночасним кольоровим широким полем (SWIMS), інструмент, який може спостерігати велику область неба й одночасно спостерігати дві довжини хвилі світла. Це дозволить нам ефективно збирати інформацію про різноманітні галактики, фундаментальні структури, з яких складається Всесвіт. Аналіз даних спостережень SWIMS дозволить зрозуміти їх формування, включаючи еволюцію надмасивних чорних дір у їхніх центрах», — сказав доцент Масахіро Коніші. «Нові телескопи та інструменти природно сприяють розвитку астрономії. Я сподіваюся, що наступне покоління астрономів використовуватиме TAO та інші наземні та космічні телескопи, щоб робити несподівані відкриття, які кинуть виклик нашому поточному розумінню та пояснять незрозуміле». Майбутні перспективи та внески TAO Через відносну доступність TAO більше молодих астрономів зможуть використовувати його, ніж попередні покоління телескопів. І, будучи телескопом наступного покоління, TAO може запропонувати новим дослідницьким талантам можливість висловити свої ідеї так, як це було раніше неможливо. «Я використовую різні лабораторні експерименти, щоб краще зрозуміти хімічну природу органічного пилу у Всесвіті, що може допомогти нам дізнатися більше про еволюцію матеріалів, у тому числі про ті, які призвели до створення життя. Чим кращими можуть бути астрономічні спостереження реальних речей, тим точніше ми можемо відтворити те, що ми бачимо за допомогою наших експериментів на Землі. TAO може дуже допомогти, оскільки ми спостерігаємо органічний пил у середньому інфрачервоному діапазоні», — сказав аспірант Ріко Сеноо. «Хоча в майбутньому я зможу використовувати TAO дистанційно, я буду на місці, щоб допомогти у створенні нашого спеціалізованого інструменту, багатопольового зображення середнього інфрачервоного діапазону для спостереження за невідомим Всесвітом (MIMIZUKU). TAO розташована у віддаленому регіоні, який я ніколи не зміг відвідати в повсякденному житті, тому я дуже сподіваюся провести там час». З плином часу, безсумнівно, нинішні та майбутні астрономи знайдуть все більше способів зробити новаторські спостереження за допомогою TAO. Команда сподівається, що функції, які роблять його таким новим — дистанційне керування, високочутливі інструменти і, звісно, ​​той факт, що високоточний телескоп був успішно розроблений для роботи в середовищі низького тиску, — надихатимуть дизайнерів, інженери та дослідники, які вносять свій внесок у створення астрономічних спостережень повсюди.

Відцентрова сила - це дуже круто. Одного дня її можуть використати для створення штучної гравітації на борту космічних станцій (заощадивши при цьому значну частину бюджету фантастичних фільмів), позбавивши астронавтів від дивного впливу мікрогравітації на їхні тіла. Вона також відповідальна за те, що Земля випинається посередині, і, як наслідок, за те, що ви важите трохи менше на екваторі. Але, як скаже вам будь-який студент-фізик, ймовірно, з досить напруженим виразом обличчя, це не є реальною силою. Що ми маємо на увазі під цим? Ну, скажімо, коли ви обертаєтеся на каруселі, незважаючи на те, що ви відчуваєте, що вас "виштовхують" назовні, немає ніякої зовнішньої сили, яка виштовхує вас з ігрового обладнання. Те, що ви насправді відчуваєте, є результатом вашої власної інерції, або тенденції для об'єктів, що рухаються, залишатися в русі по прямій лінії з тією ж швидкістю, якщо на них не діє інша сила. Простий спосіб інтуїтивно переконатися в цьому - відпустити кульки, що обертаються по колу, а потім швидко відпустити їх і подивитися, в якому напрямку вони рухаються. У вашій системі координат, що обертається, це може здаватися реальною силою, але за її межами легше побачити, що відбувається. Коли ви повертаєте колеса вашого автомобіля, і тертя між шинами та дорогою створює видиму "доцентрову силу", ваше тіло, яке щасливо рухається вперед за інерцією, продовжує намагатися рухатися вперед. Зсередини здається, що вас штовхає якась сила, але насправді ви намагаєтесь рухатись прямолінійно, в той час як ваш автомобіль розгойдується, як великий пончик.

Відповідно до нового дослідження, величезний кратер у вічній мерзлоті Сибіру щороку збільшується на мільйон кубічних метрів у міру танення мерзлої землі. Кратер, відомий як Батагайський мегаобвал, сформувався після обвалення частини схилу на Янінському нагір’ї на півночі Якутії в росії. Його перший знімок був зроблений на супутнику у 1991 році. Внаслідок обвалення стародавні шари мерзлоти, вік яких досягає 650 000 років, опинилися на поверхні. Це найстаріша вічна мерзлота в Сибіру та друга за віком у світі. Батагайський мегаобвал Нове дослідження показало, що верхня стінка кратера відступає зі швидкістю 12 метрів на рік через танення мерзлої землі. Частина схилу, яка впала нижче, також швидко тане. “Показники швидкого танення вічної мерзлоти спостерігаються в арктичних і субарктичних районах з багатою льодом вічною мерзлотою”, – зауважують дослідники. Ширина западини кратера, яка у 2023 році становила 990 метрів, росте через втрату льоду і відкладень. Вид з повітря на кратер Батагай. Авторство зображення: Обсерваторія Землі NASA Дослідники вперше змогли кількісно оцінити обсяг розплаву, що відбувається в кратері, використовуючи супутникові знімки, польові виміри і лабораторні випробування. Результати дослідження опубліковані в журналі Geomorphology.The post “Ворота до пекла” в Росії щороку збільшуються на 12 метрів first appeared on T4.