Номер 08, 2012

МЕРКУРИЙ ОТКРЫВАЕТ СВОЕ СЕРДЦЕ И СВОЮ ВОДУ

У Меркурия большое ядро. И ледяные кратеры. Это открыл зонд «Мессенджер» НАСА. Получив более 100 000 снимков, исследователи лучше представляют поверхность Меркурия. С помощью альтиметрического лазера составлена топографическая карта северного полушария. На карте представлен, в основном, маловозвышенный рельеф, древние вулканические регионы и странный кратер Калорис диаметром 1 500 км., дно которого выше краев. В глубине полярных кратеров обнаружены сверкающие отложения, подтверждающие гипотезу существования льда в теневой части планеты (ось вращения Меркурия почти не имеет наклона), где царит постоянная температура -200оС.

Проанализировав все данные, ученые выявили несколько секретов о внутреннем строении Меркурия. Они впервые определили размер ядра: 85% радиуса (у Земли только 50%). Состав ядра отличается от состава ядер других теллурических планет. У Земли оно состоит из толстого слоя жидкого расплава железа и никеля, окруженного твердым слоем того же состава. Внутренность Меркурия больше напоминает русскую матрешку: внешний слой твердого сульфида железа над жидким слоем, который окружает твердую структуру. Исследования продолжаются.

ГАЛАКТИКА-ИЗУМРУД

Галактика, ограненная в форме изумруда, – удивительное открытие, сделанное с помощью японского телескопа «Субару». Изучая гигантскую галактику NGC 1407 в 70 млн световых лет от нас в созвездии Эридан, международная группа ученых заметила на ее окраинах изображение странного квадратного объекта. Названная Леда 074886, эта карликовая галактика оставалась незамеченной из-за своей слабой светимости. Существование такого объекта никто не предвидел. Быть может, он – следствие столкновения двух спиральных галактик. Или просто оптическая иллюзия!

ЧЕРНАЯ ЭНЕРГИЯ: ДОКАЗАТЕЛЬСТВО С ПОМОЩЬЮ ГАЛАКТИК

Черная энергия существует! Об этом говорят 265 000 галактик. 6 миллиардов лет назад эта таинственная сила взяла верх над гравитацией, обеспечив ускоренное расширение Вселенной. Ее природа остается неведомой, а существование постоянно ставится под сомнение.

Для выяснения загадки ученые установили спектрограф в обсерватории Апач Пойнт (США). С 2009 года он измеряет расстояние, разделяющее другие галактики. Ученые обнаружили странный феномен: большинство галактик, похоже, разделены одним и тем же интервалом в 500 млн световых лет. Эти данные говорят о первых эпизодах в истории Космоса. В первичной Вселенной волны акустического давления распространялись равномерно, разделяя сгустки более плотной материи. Через миллиарды лет эти сгустки стали галактиками, сохранившими одни и те же расстояния между собой. Это расстояние в 500 миллионов световых лет точно предсказано моделями, включающими черную энергию. Она необходима для объяснения той Вселенной, которую мы видим сегодня.

ПРОИЗВОДСТВО ЧИСТОГО ЦЕМЕНТА СТАНОВИТСЯ ВОЗМОЖНЫМ

Бетонное строительство губительно для климата: производство одной тонны основного составляющего, цемента, связано с выделением тонны СО2. Цементная промышленность ответственна за 5% всех мировых выбросов этого газа с парниковым эффектом. Американские ученые предложили новый метод производства цемента, в котором выбросы СО2 сокращены на 97%. Для достижения этого результата пришлось подумать о химической реакции, полностью отличной от реакции для цемента портленд, созданного в 1824 году. Сейчас это самый распространенный тип цемента. Он изготавливается из известняка и глины, нагреваемых до температуры 1500оС. Нагрев и химическая реакция выбрасывают СО2. Новый цемент не требует нагрева: он изготавливается из смеси молотого известняка и шлака, отхода металлургической промышленности, содержащего окись кремния и глинозем, а также «активатор» для растворения шлака.

Молотый известняк и шлак иногда добавляются в цемент портленд, но не более 30%. Здесь это – главные ингредиенты. В портленде главная химическая реакция есть гидратация, а в цементах из кремния и глинозема образуются полимеры.

Может ли этот цемент заменить портленд? Его цена на 40% ниже, что делает его многообещающим материалом. Теперь о качествах: шлак плохо сопротивляется СО2 воздуха, и этот цемент хуже защищает стальную арматуру. Напротив, глиноземно-кремниевые цементы обладают хорошим сцеплением и более пожаростойки.

КОКА ПЕРЕСМАТРИВАЕТ АМЕРИКАНСКУЮ РЕЦЕПТУРУ

В США «Кока-Кола» просит своих поставщиков красителей изменить способ производства, ибо он ведет к появлению потенциально ракообразующей молекулы в прохладительном напитке. А в Европе? Ничего. Хотя краситель тот же: карамель, придающая напитку коричневый цвет. На самом деле виновата не карамель, а другая молекула, появляющаяся в процессе производства, – 4-метилимидазол. Ее и подозревают в канцерогенном эффекте. Американские нормы устанавливают верхний предел в 29 микрограммов в день «без опасности для потребителя». Если количество выше, на этикетке надо сообщать об опасности. А такое плохо продается...

В Европе допустимое количество в 160 000 раз выше для человека весом 60 кг. Европа считает безопасным количество 80 мг/кг/день. Механизм возникновения рака плохо известен. Американцы предпочитают «переоценивать все риски».

ДРЕВЕСИНА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КАТОДА

Два ученых, поляк и швед, изготовили положительный электрод (катод) из лигнина, одного из составляющих древесины. Введя в реакцию «коричневую жидкость» – побочный продукт изготовления бумажной массы, содержащей производное лигнина вместе с молекулой пиррола, – они получили твердый композитный материал, состоящий из смеси двух полимеров, лигнина и полипиррола. Этот композит может терять один протон и складировать взамен положительный электрозаряд. И может использоваться в качестве положительного электрода.

Цель – не конкуренция с электродами современных батарей, а производство с меньшими затратами и с меньшей токсичностью даже при худших характеристиках существующих моделей. При удовлетворительном накоплении энергии новым электродом (70–75 миллиампер на ч/г, что составляет половину энергии, накопляемой катодами литиево-ионными батареями) она обладает существенным недостатком: спонтанный разряд. Через полчаса остается лишь половина исходного заряда.

И все же ученые настроены оптимистично. Есть возможность улучшения этих электродов с надеждой оборудовать ими батареи накопления возобновляемых энергий.

ПОЛИМЕР С РЕГУЛИРУЕМОЙ ШЕРОХОВАТОСТЬЮ

Тактильным экранам не хватает одного качества: текстуры. Наверное, ненадолго. Американцы придумали технологию для смены по желанию рельефов на поверхности полимера, делая его более или менее шероховатым. Они покрыли полимерной пленкой твердую пластину и установили по разные стороны электроды. Когда между электродами напряжение увеличивается, полимерная пленка сжимается. После некоторого электрического напряжения она морщится и образует складки в произвольном порядке. При еще большем увеличении напряжения складки превращаются в кратеры, размер которых меняется от микрометра до миллиметра в зависимости от напряжения. При отключении тока поверхность становится гладкой. Ученым даже удалось выровнять в одну линию складки кратеры, натягивая пленку перед подачей тока. Название новой технологии: «динамическая электростатическая литография».

РЫБА, СХВАТИВШАЯ ДИНОЗАВРА, СХВАТИВШЕГО РЫБУ

Удивительная сцена хищничества. Двойного хищничества. Она навечно закрепилась в отложениях на глубине озера, возникшего через 120 миллионов лет в Баварии. Пока птерозавр глотал рыбешку (белая стрелка), его схватила крупная плотоядная рыба. Ей тоже не повезло: летающая рептилия оказала жестокое сопротивление, и все погибли, утонув. В глубинах без доступа кислорода никто не смог попировать, останки всех участников этой невероятной охоты сохранились в отложениях.

СВЕРХЗВУКОВОЙ САМОЛЕТ БЕЗ ЗВУКОВОЙ ВОЛНЫ

Будет ли у «Конкорда» потомок? Знаменитый сверхзвуковой франко-британский самолет прекратил коммерческие рейсы в 2003 году из-за слишком высокого уровня звука и нерентабельности. Но американец Кики Уанг считает, что нашел решение многочисленных проблем: сверхзвуковой биплан. Компьютерные модели, созданные специалистами по аэронавтике, считают, что такая геометрия существенно снижает волновое сопротивление, а значит – и потребление топлива. Она также аннулирует ударные волны, производимые каждым крылом, то есть и звук преодоления сверхзвукового барьера.

НАШЛИ ПОДСОЛНЕЧНИКИ ВАН-ГОГА

В отличие от маслоносного собрата, цветущего на наших полях, нечасто встречающийся двухцветковый подсолнечник узнал славу под импрессионистской палитрой Ван-Гога. В серии «Подсолнечник» художник показал несколько разновидностей. Наиболее общее растение имеет удлиненные лепестки вокруг темного диска. Двойная разновидность похожа на помпон с более толстым соцветием, полностью закрывающим сердце цветка.

Какая мутация породила эту разновидность? Чтобы обнаружить это, Джон Барк с коллегами скрестили обычную разновидность с разновидностями с помпонами. Потом статистически проанализировали полученные результаты и обрели уверенность, что разница между разновидностями зависит от одного гена. Продолжив работу и скрещивая потомков, они установили, что разновидность с цилиндрическими лепестками является воздействием второй мутации этого гена.

В игру вступила современная наука: был выявлен виновный ген, названный НаСYС2с. Было показано, что небольшое поражение на части этого гена играет роль выключателя «пуск-остановка»: она активизирует производство внешних цветков вместо внутреннего диска, придавая двойному цветку столь художественный вид.

В «Вазе с пятнадцатью подсолнечниками» Ван-Гог представил три разновидности: обычную (1), двойную (2) и с трубчатыми лепестками (3). Всего один ген меняет вид цветка.

СПЕРМАТОЗОИДЫ С ВСТРОЕННОЙ GPS

Всегда считалось, что сперматозоиды делают что угодно, двигая хвостиком во все стороны при приближении к овуле. Но ученые открыли, что они меняют траекторию, постоянно рассчитывая концентрацию кальция, который выделяет женская гамета, пока сперматозоиды не придут к цели.

КАК РЕНТГЕН, НО ТРЕХМЕРНЫЙ

Рывок в рентгенологии. Система ЭОС, разработанная нобелевским лауреатом Жоржем Шарпаком, позволяет провести трехмерный рентген тела с головы до ног за 18 секунд. Человек стоит и получает на 90% радиации меньше. Среднее между сканнером и классическим рентгеном, эта машина является громадным шагом вперед для выявлений патологий спины или артроза. Она позволяет видеть зоны компенсации в положении стоя и избежать множества снимков, которые складывают на манер пазла. Качество снимков позволяет проводить более точные хирургические операции.

САМЫЕ ДРЕВНИЕ В МИРЕ СЛЕДЫ СЛОНОВ

Кочевники считали, что эти следы оставили динозавры. Гигантские окаменевшие следы в пустыне ОАЭ в районе Млейса на самом деле оставлены слонами, прошедшими здесь... 7 миллионов лет назад. Прошла группа из 13 толстокожих, самок и детенышей, за которыми через несколько дней прошел 14 индивид. Уже тогда самцы жили вне группы, которой управляла самка.

КОСМОС: ДЕТСКАЯ ИГРА

Фото последней миссии НАСА? Нет, дело рук румына 18 лет, который решил заняться покорением космоса с помощью... ЛЕГО. Собрав челнок из 180 деталей, скрепленных клеем, он подвесил его на шар с гелием, к которому прикрепил камеру и маяк GPS. Он запустил комплекс в Германии, и тот поднялся на 35 км в стратосферу. Он упал в 240 км от точки старта, когда шар сдулся.

К началу ^