Древний магматический океан, возможно, когда-то управлял магнитным полем Земли

Миллиарды лет назад магнитное поле Земли, возможно, получило толчок от бурного магматического океана, циркулирующего вокруг ядра планеты. Наша планета генерировала свой собственный магнетизм почти всю свою историю.Но никогда не было ясно, как Земля создала это магнитное поле во время архейского Эона планеты — раннего геологического периода примерно 2,5-4 миллиардов лет назад. Теперь компьютерное моделирование позволяет предположить, что виновником мог быть глубокий слой расплавленных породообразующих минералов, известных как силикаты. «Существует несколько миллиардов лет истории Земли, где трудно объяснить, что движет магнитным полем», — говорит Джозеф О’Рурк, ученый-планетолог из Университета штата Аризона в Темпе, который не участвовал в этом исследовании. Этот новый результат, по его словам, является «жизненно важной частью головоломки». Сегодня земной магнетизм, вероятно, генерируется во внешнем ядре планеты, в слое жидкого железа и никеля. Тепло, выходящее из твердого внутреннего ядра, вызывает потоки жидкости, которые создают циркулирующие электрические токи во внешнем ядре, превращая внутренности Земли в гигантский электромагнит. Внешнее ядро, однако, является сравнительно недавним дополнением, появившимся примерно миллиард или около того лет назад, и древние породы сохраняют свидетельство магнитного поля в масштабе планеты намного раньше, чем это. Таким образом, в годы становления Земли должен был работать какой-то другой механизм. Одним из кандидатов на первое исследование Земли в магнитном поле является море жидких горных пород, предположительно когда-то окружавшее зарождающееся ядро ​​молодой планеты. Чтобы увидеть, является ли этот океан расплавленных силикатов жизнеспособным вариантом, Ларс Стиксруд, геофизик из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, и его коллеги разработали компьютерное моделирование для оценки электрических свойств силикатов при экстремальных температурах и давлениях. Команда обнаружила, что при давлениях, превышающих […]

Изменение климата может ускорить циркуляцию океана на планете

С 1990-х годов скорость ветра возросла, заставляя поверхностные воды океанов циркулировать быстрее Исследователи сообщают, что во всем мире усиливаются ветры, и это заставляет поверхностные воды океанов циркулировать немного быстрее. Новый анализ кинетической энергии океана, измеряемой тысячами датчиков установленных на буях по всему миру, показывает, что с начала 1990-х годов циркуляция поверхностного океана ускоряется. Некоторые из этих ускоренных циркуляций могут быть связаны с естественным повторением структуры океана и атмосферы, такой как Тихоокеанское десятилетие, как сообщают исследователи в журнале Science Advances. Но ускорение больше, чем можно объяснить одной только естественной изменчивостью — предполагая, что глобальное потепление также может сыграть свою роль, говорит команда во главе с океанографом Шицзяном Ху из Китайской академии наук в Циндао. Связанная система массивных течений, которые циркулируют между океанами мира, иногда называемая Великой океанической конвейерной лентой, которая перераспределяет тепло и питательные вещества по всему земному шару и оказывает мощное влияние на климат. В поверхностном океане преобладают ветры: например, преобладающие ветры в тропиках могут отодвинуть водные массы в сторону, позволяя более глубоким, богатым питательными веществами водам подниматься вверх. В более глубоком океане различия в плотности воды из-за содержания соли и тепла поддерживают течение течений (SN: 1/4/17). Например, в северной части Атлантического океана поверхностные течения переносят тепло на север от тропиков, помогая сохранять тепло в северо-западной Европе. По мере приближения воды к Лабрадорскому морю они охлаждаются, тонут и затем текут на юг. Как изменение климата может повлиять на эту Атлантическую меридиональную циркуляцию, или AMOC(АМОК — Атлантическая меридиональная опрокидывающаяся циркуляция является зонально-интегрированной составляющей поверхностных и глубоких течений в Атлантическом океане), попало […]

Иммунная гонка вооружений: летучие мыши могут послужить для создания смертельного вируса для людей.

Когда дело доходит до вирусов, летучие мыши могут стать отличными помощниками в создании смертельного патоген. Вы можете подумать, что это означает, что летучие мыши часто болеют. На самом деле, многие летучие мыши могут безопасно содержать микробы, которые могут вызывать заражение или убивать другие виды, включая людей. Теперь исследование с использованием клеток, выращенных в лаборатории, намекает на то, почему вирусы от этих летающих млекопитающих могут быть такими опасными. Летучие мыши могут содержать целый ряд вирусов, способных вызвать смертельные вспышки среди людей. Среди них есть микробы, вызывающие Эболу, Нипах и острый респираторный синдром, или ОРВИ. Предыдущая работа предполагала, что иммунная система летучей мыши уникально адаптирована для переноса вирусов. Например, их зараженные тела могут ограничивать способность этого микроба вызывать опасное воспаление. Но такая защита может также стимулировать развитие вирусов таким образом, чтобы они могли быстро распространяться от клетки к клетке. И если этот измененный вирус в настоящее время распространяется на некоторые виды, у которых отсутствует сильная иммунная система, похожая на ту что имеется у летучих мышей, жертва может заболеть — и возможно, очень быстро. Об этом группа исследователей сообщила 3 ​​февраля. Исследование является «важной частью головоломки в понимании того, почему вирусы от летучих мышей могут появляться и воздействовать на людей и других животных», — говорит Кевин Оливал. Он эколог по болезням Альянса EcoHealth в Нью-Йорке. Миссия этой группы заключается в защите дикой природы и общественного здравоохранения от новых болезней. Один из примеров такого заболевания: смертельная пневмония, вызванная новым коронавирусом, известным как 2019-нКоВ. «Мы можем многое узнать у летучих мышей об их иммунной системе», […]

Познакомьтесь с людьми, которые изобрели лампочку до того, как Томас Эдисон получил всемирную славу

Почти за 80 лет до того, как Эдисон получил свой патент, эти в значительной степени забытые ученые создали первые лампочки — так почему вы о них не слышали? Из 1000 патентов Томаса Эдисона самая первая лампочка не относится к их числу. Действительно, патент Эдисона на лампочку был назван «улучшением» существующих моделей. Записи показывают, что для создания более практичной, эффективной и доступной модели электрических ламп инженеры приобрели патенты у предыдущих изобретателей. Поэтому определение момента, когда лампочка была изобретена впервые, является нюансом и требует от нас признания исследователей и ученых, работающих задолго до, и одновременно с Эдисоном. Так кто же изобрел лампочку, на самом деле? Умы, которые помогли изобрести первую лампочку. В течение 19-го века изобретатели искали более безопасный и более удобный метод производства света, чтобы заменить открытый огонь или газовое освещение. Электричество стало любимой альтернативой. Одно из первых устройств, обеспечивающих надежный источник электричества, было изобретено итальянским изобретателем Алессандро Вольта в 1800 году. Так называемая «гальваническая свая» была примитивной батареей, в которой использовались медь, цинк, картон и соленая вода. «Электрическое измерение «вольт» было позже названо в честь Алессандро Вольта.» В 1806 году английский изобретатель Хамфри Дэви продемонстрировал первую электрическую дуговую лампу, использующую батарею типа Вольты для создания надежного тока. Эти лампы генерировали свет через электроды под открытым небом, которые ионизировали газ. Но эти лампы также были слишком сложны в использовании и горели слишком ярко и быстро перегорали что не позволяло использовать их в домашних условиях, поэтому они использовались в основном в городах и общественных местах. Дуговая лампа стала коммерческим, хотя и ограниченным, […]

Сканирование мозга: новый подход к назначению антидепрессантов

ИИ (искусственный интеллект) может предсказать по волнам излучаемым мозгом человека, поможет ли антидепрессант им или не стоит его принимать. Техника может предложить новый подход к назначению лекарств при психических заболеваниях. Антидепрессанты не всегда работают, и нет уверенного ответа на вопрос «Почему так происходит?». «У нас есть основная проблема в психиатрии, потому что мы характеризуем заболевания по их конечной точке, например, какое поведение они вызывают», — говорит Амит Эткин из Стэнфордского университета в Калифорнии. «Вы говорите мне, что у вас депрессия, и мне неизвестны причины или события, приведшие вас к этому состоянию, по сути я ни знаю ничего о вашей депрессии. Я действительно не знаю, что происходит в мозге, и при этом мы назначаем лекарства имея очень мало информации». Эткин хотел выяснить, может ли алгоритм машинного обучения предсказать по результатам сканирования мозга людей с диагнозом депрессия, и увидеть которые из них с наибольшей вероятностью отреагируют на лечение антидепрессантом — сертралином. Препарат обычно эффективен только у трети людей, которые его принимают. Он и его команда собрали записи электроэнцефалограммы (ЭЭГ), показывающие мозговые волны 228 человек в возрасте от 18 до 65 лет с диагнозом депрессией. Эти люди ранее пробовали антидепрессанты, но не принимали такие лекарства в начале исследования. Примерно половине участников дали сертралин, в то время как остальные получили плацебо. Затем исследователи следили за настроением участников в течение восьми недель, измеряя любые изменения по шкале депрессии. Паттерны активности мозга Сравнивая записи ЭЭГ тех, кто хорошо реагировал на препарат, с теми, кому давали плацебо, алгоритм машинного обучения смог идентифицировать конкретную модель мозговой активности, связанную […]

Новая солнечная миссия: прогнозирование потенциально катастрофических событий

Солнечно орбитальный аппарат Esa, запустят в космос и отправят на солнечную миссию, которая может помочь в прогнозировании потенциально катастрофических событий. Утром 1 сентября 1859 года английский астроном Ричард Каррингтон заметил на поверхности солнца что-то странное: два пятна интенсивно белого света, вспыхивающие из скопления темных пятен. Через пять минут они исчезли. Позже той же ночью яркое сияние осветило небо Земли на юг до Гаваны и Гонолулу. Во всем мире телеграфная связь перегорела, некоторые из аппаратов даже загорелись. Кэррингтон наблюдал, как с поверхности Солнца поднимается миллиард тонн плазмы и разгоняется в космос со скоростью, в 1300 раз превышающей скорость звука. В то время как большинство таких событий Землю обходят стороной, а это был прямой удар. Так называемое «событие Каррингтона» создало самую большую геомагнитную бурю в истории человечества. Солнечная активность такого масштаба, к счастью редка. Анализ образцов ледяного керна позволяет предположить, что шторм 1859 года был самым жестоким за последние 500 лет. Но что, если это случится снова? Воздействие на общество, которое сегодня зависит от технологий, может быть более серьезным. Вот почему правительства всего мира уделяют все больше внимания «космической погоде». Не путать с погодой на Земле, космическая погода связана с условиями окружающей среды в околоземном космическом пространстве, вызванными магнитными полями, излучением и веществом, испускаемым солнцем. В прошлом месяце комитет по науке, космосу и технологиям Палаты представителей США одобрил законопроект о приоритетах инвестиций в прогнозирование космической погоды. Хотя правительство Великобритании также разработало детальную стратегию по подготовке к суровой космической погоде. Но мы многое еще не знаем. Трудно точно предсказать события космической погоды — […]

Инженеры разрабатывают «биороботическое сердце», которое бьется как настоящее

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) разработали бионическое «сердце» — гибрид, сделанный из ткани сердца и роботизированной насосной системы, — которое предлагает более реалистичную модель для испытания искусственных клапанов и других сердечных устройств. Устройство представляет собой настоящее биологическое сердце, жесткая мышечная ткань которого заменена мягкой роботизированной матрицей из искусственных мышц сердца, напоминающей пузырчатую пленку. Ориентация искусственных мышц имитирует структуру естественных мышечных волокон сердца таким образом, что когда исследователи удаленно раздувают пузырьки, они действуют вместе, чтобы сдавливать и изгибать внутреннее сердце, подобно тому, как бьется настоящее сердце и качает кровь. С этим новым дизайном, который они называют «биороботическим гибридным сердцем», команда из MIT предполагает, что дизайнеры и инженеры устройств могли бы выполнять итерации и настраивать проекты быстрее, проводя тестирование на биогибридном сердце, значительно снижая стоимость разработки сердечного устройства. «Нормативные испытания сердечных устройств требуют многих испытаний на усталость и также испытаний на животных», — сказала Эллен Роше, доцент кафедры машиностроения в MIT. «Новое устройство может реально представлять то, что происходит на самом деле, чтобы уменьшить количество испытаний на животных или ускорить разработку». Согласно исследованиям, поскольку ожидается, что в ближайшие десять лет численность пожилых людей возрастет, темпы заболевания сердечными болезнями также возрастут. Кроме того, прогнозируется, что спрос на протезы сердечных клапанов и других сердечных устройств, рынок которых на сегодняшний день оценивается более чем в 5 млрд долларов — вырастет почти на 13 процентов в течение следующих шести лет. Протезы клапанов предназначены для имитации настоящего, здорового сердечного клапана, помогающего циркуляции крови по организму. Однако у многих из них есть проблемы, такие как утечка вокруг […]

Космический корабль НАСА «Юнона» — снимает потрясающие фотографии «хаотического» шторма на Юпитере

На фотографии НАСА показана область хаотического шторма в северном полушарии Юпитера, известная как складчатая нитевидная область. С первого взгляда на это изображение кажется что можно принять его за сюрреалистическую картину, вы уж простите. Но образ Юпитера очень реален и был сфотографирован космическим кораблем НАСА Юнона во время его 24-го близкого полета возле планеты. На фотографии показана область хаотического шторма в северном полушарии Юпитера, известная как складчатая нитевидная область. НАСА объяснило: «У Юпитера нет твердой поверхности, как у Земли. Данные собранные Юноной, показывают, что некоторые из ветров гигантской планеты протекают глубже и дольше, чем аналогичные атмосферные процессы на Земле ». Фотография была снята Юноной во время его 24-го близкого полета возле Юпитера, 26 декабря. В то время как фотография выглядит так, как будто она была сделана близко, космический корабль находился примерно в 14 600 милях от вершин облаков Юпитера! Юнона стартовала с Земли в 2011 году, а на Юпитер прибыл пять лет спустя, в 2016 году. Основная цель космического корабля — понять происхождение и эволюцию Юпитера. НАСА объяснило: «Под своим плотным облачным покровом Юпитер хранит секреты фундаментальных процессов и условий, которые управляли нашей солнечной системой во время ее формирования. «Как наш основной пример гигантской планеты, Юпитер может также предоставить критические знания для понимания планетарных систем, обнаруживаемых вокруг других звезд. «Используя набор научных инструментов, Юнона будет исследовать существование твердого планетарного ядра, составить карту напряженного магнитного поля Юпитера, измерить количество воды и аммиака в глубокой атмосфере и наблюдать полярные сияния планеты. «Юнона позволит нам сделать гигантский шаг вперед в нашем понимании того, как […]

Черные дыры: нарушение общей теории относительности Альберта Энштейна

Когда две нейтронные звезды в далеком космосе взорвались, они создали мощное сотрясение во Вселенной — гравитационные волны, которые ученые обнаружили на Земле в 2017 году. Теперь, просматривая эти записи гравитационных волн, пара физиков считает, что они нашли доказательства, черная дыра которая нарушила бы изящную модель, основанную на теории общей теории относительности Альберта Эйнштейна. В общей теории относительности черные дыры являются простыми объектами: бесконечно сжатыми особенностями или точками материи, окруженными гладкими горизонтами событиями, через которые не может уйти ни свет, ни энергия, ни материя. До сих пор все данные, которые мы собирали из черных дыр, поддерживали эту модель. Но в 1970-х годах Стивен Хокинг написал серию статей, в которых предполагалось, что границы черных дыр не так гладки. Вместо этого они размываются благодаря ряду эффектов, связанных с квантовой механикой, которые позволяют «излучению Хокинга» убегать. В последующие годы появилось несколько альтернативных моделей черных дыр, в которых эти гладкие, совершенные горизонты событий были бы заменены на более легкие и нечеткие мембраны. Совсем недавно физики предсказали, что этот пух будет особенно интенсивным вокруг вновь образованных черных дыр — достаточно существенных, чтобы отражать гравитационные волны, создавая эхо в сигнале образования черной дыры. Теперь, после столкновения нейтронной звезды, два физика думают, что нашли этот тип эха. Они утверждают, что черная дыра, которая образовалась, когда слились нейтронные звезды, звонит, как эхо-звонок, и разрушает простую физику черной дыры. Если эхо является реальным, то оно должно быть из размытой квантовой черной дыры, сказал соавтор исследования Нииеш Афшорди, физик из Университета Ватерлоо в Канаде. «В теории относительности Эйнштейна материя может вращаться […]

Русские исследователи обнаружили Антарктиду 200 лет назад. Что мы узнали о самом холодном континенте Земли.

Антарктида — самая отдаленная часть мира, но это центр научных открытий, международной дипломатии и изменений в окружающей среде. Он был официально обнаружен 200 лет назад, 27 января 1820 года, когда члены русской экспедиции обнаружили землю на так называемом ледяном шельфе Фимбул на восточной стороне континента. Ранние исследователи были привлечены мифологией Terra Australis, огромного южного континента, который ученые веками представляли себе в качестве противовеса Северному полушарию. Другие искали экономическую награду от охоты на китов и тюленей или от славы покорения последней пустыни планеты. Третьи хотели понять магнитные поля Земли, чтобы лучше ориентироваться в морях. Я геолог, который специализируется на понимании времени и масштабов ледниковых периодов. Большая часть моей работы посвящена ледниковой истории Антарктиды, и мне выпала честь провести там пять полевых сезонов исследований. В течение следующих двух лет я буду работать с полевой командой, состоящей исключительно из студентов бакалавриата из Университета Вандербильта, чтобы определить, меняет ли Восточно-Антарктический ледяной покров характер потоков при изменении формы. Все исследования, которые проводят эти начинающие ученые, будут проводиться под эгидой Договора об Антарктике, глобального соглашения, которое способствует научному сотрудничеству и защите окружающей среды. Замороженный в изобилии Антарктида отделилась от Южной Америки 35 миллионов лет назад, и ее климат начал меняться. На нем начали расти ледяные щиты — массы ледникового ледяного покрова, покрывающие тысячи квадратных миль. Поскольку тектоника плит переместилась на другие континенты, Антарктида стала более холодной и сухой. Последние 14 миллионов лет этот холодный континент сохраняется и сегодня. Антарктида — единственный континент, который был обнаружен буквально, потому что у него нет коренного населения. Британский исследователь сэр […]