От кристаллов времени до жаб-каннибалов 2021 год был диким для науки

29 мая 2022 г.

2021 год был полон инноваций и открытий в мире науки, охватывающих все, от биологических открытий и археологии до не одной, а двух зарождающихся космических гонок.

Мы узнали кое-что интересное о древних видах животных, в том числе несколько удивительных фактов о динозаврах, а также многое узнали о человечестве.

Квантовые компьютеры перескочили из области практических технологий в потенциально физический прорыв, в то время как некоторые из наших самых заветных научных достижений начали показывать свой возраст.

Мы побили рекорд самых низких температур, когда-либо достигнутых, и, возможно, увидели нашу первую экзопланету в другой галактике.

В этом году произошло много всего, но мы рассказали о главных событиях года, которые помогли определить год в науке на 2021 год.

январь

Мы не будем лгать, январь был тяжелым, так как несколько исследований и отчетов показали, насколько быстро продвигается климатический кризис. Одно исследование показало, что тройная угроза изменения климата, утраты биоразнообразия, а перенаселение может обернуться бедствием для человечества к концу этого века.

В продолжение этого исследования другое исследование показало, что Земля сейчас жарче, чем было по крайней мере за 120 000 лет, что, похоже, урегулировало крупный конфликт по поводу климатических моделей в пользу «Да, это действительно так плохо».

Мы также получили несколько потрясающих фотографий Марса' Долина Маринерис, крупнейший каньон Солнечной системы. Разрез пересекает одну сторону Марса на тысячи миль, примерно в 10 раз длиннее и в три раза глубже, чем Гранд-Каньон в Аризоне.

Февраль

Хорошо, февраль был Марсом. месяц, чтобы действительно сиять.

Во-первых, Объединенные Арабские Эмираты также отправили свой первый зонд на Марс 9 февраля. , важная веха для страны, которая всего десять лет назад запустила свой первый спутник.

Чтобы не отставать, первый межпланетный космический корабль Китая, Tianwen- 1 орбитальный аппарат прибыл на орбиту вокруг Красной планеты на следующий день, 10 февраля, и передал впечатляющее видео.

Большое шоу состоялось чуть более недели спустя, когда марсоход NASA Perseverance успешно приземлился на Марсе. на дне древнего озера под названием Кратер Джезеро после «семи минут ужаса», когда последовательность посадки марсохода разыгрывалась с помощью автоматического программирования.

Все прошло безупречно, и с тех пор Perseverance занимается наукой на Марсе. Более того, Perseverance удалось отправить первый звук, когда-либо записанный на другой планете: запись марсианского ветра, дующего мимо марсохода.

Чуть ближе к дому НАСА также выбрало SpaceX&apos. Falcon Heavy доставит первые части шлюзовой станции НАСА на орбиту Луны с ожидаемой датой запуска где-то в 2024 году. Выбор НАСА материалов SpaceX станет большой темой на 2021 год если вам интересно.

март

В марте у Хаббла возникли проблемы из-за программного сбоя. что выбило его из строя на несколько дней. Хотя само по себе это не страшно, в конце года это предвещает более серьезные проблемы.

Мы также получили новую цифровую копию всего антикиферского механизма, устройство возрастом примерно 2000 лет, обнаруженное среди затонувшего древнеримского корабля в 1900 году и считающееся первым в мире механическим компьютером.

В загадочном устройстве отсутствуют многие ключевые детали, и оно покрыто коррозией и отложениями, образовавшимися за два тысячелетия, поэтому выяснение того, как устройство на самом деле работало, является одной из самых больших текущих задач археологии.

Однако мы знаем о нем кое-что, например, то, что он наносил на карту положение планет, предсказывал лунные затмения и даже проводил обратный отсчет до следующих Олимпийских игр в Афинах.

Апрель

Апрель стал историческим месяцем на Марсе, поскольку беспилотный вертолет Ingenuity провел свои первые испытания. рейс после прибытия на планету на марсоходе Perseverance в феврале.

Это был первый полет человеческого самолета над другим миром, что сделало его чем-то вроде момента братьев Райт для инженеров НАСА.

«Я не думаю, что когда-нибудь перестану смотреть его снова и снова», — сказала позже менеджер проекта Ingenuity Мими Аунг.

Еще очень давно здесь, на Земле, мы узнали кое-что замечательное о любимом динозавре каждого ребенка: тираннозавре Рексе.

Глядя на новые симуляции того, как двигался бы хвост тираннозавра, учитывая то, что мы знаем о его физиологии, оказывается, что это типичная скорость ходьбы составляла 5 км/ч.

Скорость плохо зависит от веса, поэтому это не должно удивлять, но, учитывая, сколько других огромных динозавров существовало в то время, охота на добычу тираннозавра, возможно, была самой медленной сценой погони в истории. Учитывая, что число тираннозавров, возможно, исчислялось миллионами вплоть до 66 миллионов лет назад, кажется, что они прекрасно ладили. Пока не упал астероид.

Наконец, незадолго до конца месяца Китай поставил первую секцию Космическая станция Тяньхэ на орбиту. Названный основным модулем Tianhe, модуль обеспечивает жизнеобеспечение и жилое пространство для трех членов экипажа, а также включает в себя необходимые средства управления и навигации для станции, поскольку в ближайшие месяцы будет добавлено больше модулей.

май

Следуя инициативе НАСА «Настойчивость», Китай приземлился на свой первый вездеход , Чжужун, на Марсе в мае.

Посадка на Марс является историческим подвигом для Китая, что делает его второй страной, отправившей марсоход на другую планету, после Соединенных Штатов. Это еще один признак назревающей космической гонки между двумя странами, которая, как ожидается, ускорится в ближайшие годы.

Zhurong оснащен панорамными и мультиспектральными камерами и оборудованием для анализа состава горных пород, а также георадаром для изучения подповерхностных особенностей региона Utopia Planitia на планете.

Глядя немного дальше Марса, ученые смогли наблюдать и задокументировать звезду, пожираемую черной дырой в процесс, известный как спагетификация.

Именно здесь приливные силы гравитации черных дыр на ближайшей к ней стороне звезды настолько больше, чем гравитация на дальней стороне звезды, что разница в гравитации буквально разрывает звезду на части, превращая ее в поток материал, который в конечном итоге образует аккреционный диск вокруг черной дыры, поскольку он медленно поглощает материал.

Мы знали, что этот процесс происходит, но астрономы впервые наблюдали, как это происходит с настоящей звездой.

Наконец, в мае появились новости о том, что ученые установили, что самая длинная человек может когда-либо жить, биологически, составляет около 150 лет. После этого тело просто больше не способно восстанавливаться. Итак, оказывается, у людей есть определенный срок годности.

июнь

В июне появились тревожные новости о климате: спутниковые фотографии, сделанные в период с 2017 по 2020 год, показали ледник Пайн-Айленд в Антарктиде — один из наиболее угрожаемых видов на континенте — резко потеряв до 20% поддерживающего шельфового ледника всего за четыре года.

Последствия такой быстрой потери льда будут ужасными, поскольку таяние льда в результате обрушения ледников и ледяных щитов способствует катастрофическому повышению уровня моря.

Пока мы говорим об Антарктиде, самый южный континент Земли теперь официально имеет собственный океан, Южный океан.

Хотя идея Южного океана не нова, он не был официально включен в список четырех других признанных океанов: Атлантического, Тихого, Индийского и Северного Ледовитого.

В июне также появилось больше доказательств того, что фрагмент кометы столкнулся с Землей 13 000 лет назад и вызвал период позднего дриаса, 1500-летний период, начавшийся примерно в 11 000 г. до н. э., когда климат Земли внезапно вернулся к условиям ледникового периода, когда последний ледниковый период подходил к концу.

Теория осколков кометы — или, как известно, гипотеза удара кометы Хлодвига — вызывала споры на протяжении многих лет.

Новые исследования глобального пласта платины и других месторождений в геологической летописи в самом начале позднего дриаса все больше и больше указывают на воздействие, обеспечивая решающую поддержку теории.

Необходимо провести дополнительные исследования, но все больше похоже, что человечество пережило апокалиптическое столкновение 13 000 лет назад, и последующая ударная зима, возможно, вынудила сообщества охотников-собирателей работать на Земле, чтобы попытаться вырастить пищу, поскольку она стала все более дефицитной. - по сути, заставляя человеческие племена формировать цивилизацию, какой мы ее знаем, в ответ на кризис.

июль

В июле произошло много всего, но, возможно, самой важной историей месяца стала космическая гонка миллиардеров, начавшая набирать обороты.

И Ричард Брэнсон, и Джефф Безос погрузились в чье-то определение космоса, и мы уйдем Безос и Брэнсон должны вытащить рулетку и поспорить о том, где на самом деле начинается «космическое пространство».

Добавьте к этому полгода, когда SpaceX Илона Маска запустила миссию с экипажем на Международную космическую станцию, несколько испытаний космического корабля SpaceX (многие из которых закончились пламенем на посадочной платформе), и треш-ток в Твиттере, и один одно из самых неприятных зрелищ последнего десятилетия выплеснулось наружу в июле.

Самое печальное во всем этом то, что будущее освоения космоса, вероятно, находится в их руках, и особенно в случае со SpaceX они действительно приносят результаты. Так что нам, вероятно, придется мириться с этим в обозримом будущем, поскольку эти компании все больше интегрируются в наши официальные космические агентства в США, Европе и даже в России.

Помимо всего этого на данный момент, в августе этого года был также захватывающий маленький кусочек астрономии с открытием Август

Август был огромным месяцем для поклонников квантовых вычислений, поскольку Google объявила о создании разрушающие физику "кристаллы времени", квантовое явление, нарушающее принцип энтропии, изложенный вторым законом термодинамики.

Результаты должны быть подтверждены, и это, очевидно, непростая задача. Ни у кого просто нет запасного квантового компьютера, который могут использовать исследователи.

Тем не менее, если квантовому компьютеру Sycamore от Google удалось создать кристаллы времени, все, что мы можем сказать, это то, что это чертовски большое достижение. дело, и последствия этого до сих пор не ясны даже физикам, которые этим зарабатывают на жизнь.

В августе также было объявлено, что исследователи определили источник гибели динозавров астероида, который упал на полуостров Юкатан в Мексиканском заливе 66 миллионов лет назад.

Изучив образцы из кратера Чиксулуб, астероид был определен как углеродистый хондрит, древний класс астероидов, который возникает на самых темных внешних краях пояса астероидов между Марсом и Юпитером.

Предполагается, что гравитационное влияние Юпитера подтолкнуло космический камень внутрь Солнечной системы, и симуляционные модели показывают, что это происходит чаще, чем мы изначально предполагали, а столкновения с Землей происходят примерно раз в 250 миллионов лет. Так что у нас еще есть время.

Хотя это и не самое новаторское событие в науке в этом году, все же действительно здорово, что исследователи заметили нагруженный металлом белый карлик летит против вращения Млечного Пути почти на 2 миллион миль в час (около 3,2 миллиона км/ч), как будто он был выпущен из космической пушки.

И во многих отношениях, вероятно, так оно и было. Астрономы подозревают, что белый карлик был компаньоном звезды, которая стала сверхновой, и взрыв был настолько сильным, что остаток белого карлика, пронесшийся через галактику, имеет достаточную скорость, чтобы полностью покинуть Млечный Путь и улететь в межгалактическое пространство.

О, и если вы думали, что покончили со спором между Джеффом Безосом и Илоном Маском о том, кто получит бабки в космосе, вы ошиблись. К середине августа сентябрь

Ядовитым тростниковым жабам, с которыми даже печально известная колючая австралийская дикая природа не станет связываться, нечего бояться, кроме самих себя — в буквальном смысле.

Инвазивная тростниковая жаба, впервые завезенная в Австралию в 1930-х годах из Южной Америки в качестве меры по борьбе с вредителями, вышла из-под контроля, и теперь 200 миллионов тростниковых жаб в Австралии произвели съедают молодняк, являющийся ключевой частью их развития на стадии головастика.

Это, в свою очередь, привело к тому, что детеныши тростниковой жабы быстрее эволюционировали и стали взрослеть, чтобы они могли защищаться от своих более старых собратьев. Это, в свою очередь, приводит к тому, что тростниковые жабы становятся еще более свирепыми в охоте на детенышей, чтобы съесть их в извращенной эволюционной гонке вооружений.

«Эти жабы дошли до того, что их злейшим врагом стали они сами», — сказал автор исследования.

В сентябре мы также видели новое исследование, в котором количественно оценивался ущерб, который может нанести особенно сильная солнечная вспышка, и это нехорошо.

Мощная солнечная вспышка не повредит никому из нас на земле, во всяком случае, напрямую. Магнитное поле Земли защищает нас от любой опасности, исходящей от заряженных частиц, отлетающих от Солнца во время солнечной вспышки. Но электроника? Да, они тосты.

Исследование показало, что в пропускной способности интернета недостаточно избыточности, особенно с подводными кабелями, которые могут сгореть во время солнечной вспышки и на замену которых могут уйти месяцы.

Между тем, Северная Америка может быть отрезана от Интернета остального мира до тех пор, пока кабели не будут заменены, что приведет к экономическому ущербу в размере 7 миллиардов долларов в день, в то время как интернет по-прежнему не работает.

Более радостная новость заключается в том, что миссия SpaceX Inspiration4, первый частный космический полет на орбиту Земли, помогла собрать десятки миллионов долларов для Детской исследовательской больницы Св. Иуды, которая занимается лечением детского рака и других заболеваний.

Inspiration4 также подарил нам кое-что новое от SpaceX: купол на капсуле Dragon Crew. Это куполообразное окно открывало членам экипажа потрясающий вид на Землю во время их движения по орбите, заставляя всех остальных на Земле чертовски завидовать.

октябрь

В октябре у нас тоже было несколько отборных битов. Во-первых, появились новости о том, что исследователи из Германии побили рекорд самой низкой температуры, когда-либо достигнутой в лаборатории.

Используя особое состояние вещества, известное как конденсат Бозе-Эйнштейна, из 100 000 атомов рубидия, удерживаемых на месте с помощью магнитных полей и охлажденных примерно до 2 миллиардных долей градуса Цельсия, исследователи сбросили конденсат с башни свободного падения высотой 120 футов, быстро включая и выключая магнитное поле.

Это снизило температуру атомов всего до 38 пикокельвинов, или примерно на 38 триллионов градусов Кельвина выше абсолютного нуля, примерно на две секунды.

Говоря о холоде, всестороннее исследование окаменелостей шерстистых мамонтов и других образцов окружающей среды, собранных за 20 лет, доказывает, что мамонты не были полностью уничтожены охотой, а, скорее, вымер из-за изменения климата.

Выйдя из последнего ледникового периода, мамонты были приспособлены к поиску и поеданию жесткой растительной жизни, которая могла выжить в снежном климате, но когда снег растаял, эти растения были вытеснены болотной растительностью тундры, которая мамонты, по-видимому, не могли есть или, по крайней мере, не давали надлежащих питательных веществ.

Наконец, ближе к концу октября нам сообщили, что мы, возможно, заметили нашу первую экзопланета в другой галактике. К сожалению, похоже, что он вращается достаточно далеко от черной дыры или нейтронной звезды, поэтому мы не сможем подтвердить его с помощью метода транзита в течение примерно 70 лет.

ноябрь

В ноябре мы узнали, что от кота прятаться бесполезно, они знают, где вы в любое время благодаря специальному процессу, который может связать звук с местоположением, например, закрепить звуковые сигналы на двумерной мысленной карте.

Даже когда они не смотрят, они, по-видимому, все еще наблюдают за вами.

Мы также получили новые свидетельства уникального вида быстрых радиовсплесков, источник которых, по-видимому, неоднократно взрывался, до 1652 раз за один 60-часовой период наблюдения.

Исследователи, обнаружившие его, затрудняются описать, что могло быть причиной такой необычной и быстрой картины, но у них есть некоторые догадки.

В ноябре в новостях появилось больше космического мусора, а также несколько инцидентов с участием космический мусор, угрожающий Международной космической станции, попал в новости, включая декабрь

В конце года мы выпустили новый EP от математика и исполнителя электронной музыки доктора Валери Вермюлен, в котором использовались данные из столкновения черных дыр и симуляции черных дыр для создания иногда навязчивых звуковых ландшафтов.

Мы взяли интервью у Вермюлена и исследовали пересечение искусства и науки, как мы можем использовать неортодоксальные инструменты, чтобы сделать сложную науку более доступной для масс, и почему это в конечном счете важно.

На противоположном конце спектра от черных дыр находится В этом году Parker Solar Probe наконец коснулся внешнего слоя Солнца.

Объявление в декабре было встречено с большим количеством понятных фанфар и удивления, но это достижение также поможет нам лучше понять солнечный ветер и другую космическую погоду, создаваемую Солнцем.

И мы, очевидно, не можем завершить год, не говоря о запуске космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST). Преемник Хаббла, JWST станет наблюдательной платформой следующего поколения для астрономов на следующие пять-десять лет, а возможно, и дольше.

Невероятно деликатное развертывание все еще продолжается, пока вы читаете это, но мы приближаемся к совершенно новому взгляду на Вселенную, который позволит нам заглянуть в прошлое, к самым ранним галактикам и звездам, которые когда-либо формировались. Захватывающая штука, при условии, что все идет как надо.

Скрестим пальцы, иначе это будет дерьмовый способ начать год в науке в 2022 году.

---

Оригинал