Установка с лазерами позволила установить экспонентациальный закон движения снежинок в воздухе, вращение ядра Земли не синхронизировано с её мантией и приводит к колебаниям в центре планеты каждые 8,5 лет, электро-автомобили экологичней даже с учётом производства аккумуляторов, красные сверхгиганты могут вращаться медленнее предполагавшегося ранее.
Движение снежинок к земной поверхности подчиняется простой математической модели
Изучив траектории падения более полумиллиона снежинок учёные из Университета Юты под руководством Тима Гаррета смогли составить общую математическую модель движения частиц кристаллизовавшейся воды в воздухе.
Ранее подобные исследования как правило проводились в лабораториях при контролируемых условиях, которые не отражают многообразия природных факторов. Обобщение же поведения снежинок в естественных условиях было проблемой для учёных на протяжение десятилетий.
В новом исследовании Гаррет и его команда создали аппаратуру, которая измеряла массу, плотность, площадь и форму каждой отдельной снежинки, приземляющейся на горячую плиту. Располагая этот инструмент под видеокамерами и плоскостью лазерного луча исследователи получили возможность отслеживать то, каким образом каждая частица снега перемещается в зависимости от воздействия турбулентных потоков воздуха на открытой местности.
В результате обработки собранных данных учёные установили корреляцию между средним ускорением, которое в исследовании эквивалентно интенсивности вращения снежинок, и числом Стокса частицы, которое описывает насколько быстро движущийся в атмосфере объект реагирует на изменения в завихрениях воздушного потока.
Используя число Стокса исследователи получили возможность предсказывать насколько сильно будет закручиваться снежинка по мере падения на землю. В более широком масштабе учёные выявили, что несмотря на большое разнообразие форм и размеров снежинок распределение кружения среднестатистической кристаллической частицы воды подчиняется простому и почти идеальному экспонентациальному закону.
Точная причина, обуславливающая следование выявленному закону движения снежинок пока полностью не установлена, однако Гаррет предполагает, что это может быть связано с тем как форма и размер частиц снега изменяется в ответ на воздействие турбулентных потоков воздуха, принимая более аэродинамическую форму (в оригинале не совсем так сказал Гаррет, но как то вот так у меня получилось передать его слова).
По мнению Цзярон Хона из Университета Миннесоты необходимо провести дальнейшие исследования для оценки того, насколько предложенная Гарретом и его командой математическая модель универсальна. Хон отметил, что они рассмотрят применимость результатов из Университета Юты к их наборам данных, собранных в различных условиях, в том числе на разнообразных земных ландшафтах с различным возвышение над уровнем моря.
Гаррет же отмечает, что если выявленная ими зависимость в движение снежинок подтвердит свою универсальность то факт её простоты свидетельствует о наличии простого объяснения такого поведения снежных частиц и им необходимо его просто найти.
Тим Гаррет занимается изучением движением частиц снега на протяжение почти десяти лет. На первый взгляд поведение таких маленьких, эфемерных объектов несущественно для науки, однако скорость их падения один из ключевых неизвестных факторов для составления прогноза погоды и климата, так как даже в тропических широтах большая часть осадков выпадает на высоте своего формирования в виде снега.
Подробнее и с не пересказанными комментариями Тима Гаррета на scientificamerican.com.
Ядро Земли колеблется каждые 8,5 лет
Вращение ядра Земли не синхронизировано с её мантией, что приводит к колебаниям в центральной части нашей планеты с циклом в 8,5 лет. К такому выводу пришли учёные из Уханьского университета в Китае.
Подтвердить наличие циклов учёные смогли путём измерения небольших сдвигов в продолжительности дня по всему миру, который связан с переодическими движениями оси вращения Земли, и сравнили их с ранее обнаруженными ими отклонениями в полярных перемещениях.
Собранные данные свидетельствуют, что колебания связаны с отклонением внутреннего ядра Земли от мантии на 0,17 градуса. Это может быть связано с большей плотностью вещества северо-западного полушария внутреннего ядра и остальной его частью, а также разностью в плотности между внутренним и внешним ядром Земли.
Данное открытие в дальнейшем понять учёным динамику взаимодействия между внутренним ядром Земли и процессами имеющими воздействие на человечество: от землетрясений до изменений магнитного поля нашей планеты.
Подробнее livescience.com.
В долгосрочной перспективе электромашины более экологичны чем автомобили с ДВС
Основной вклад автомобилей с электродвигателями в выбросы диоксида углерода приходится на цикл производства аккумуляторных батарей, основные мощности которых расположены в Китае. Более того, ряд исследований свидетельствует о меньшей итоговой экологичности электро-транспорта.
Однако в соответствие с новым отчётом Bloomberg New Energy Finance вклад машин с электродвигателями в выбросы углекислоты в атмосферу уменьшается в ходе их эксплуатации, так как автомобили с двигателями внутреннего сгорания продолжают постаавлять диоксид углерода в окружающую среду в течение всего срока службы.
Так произведённые в США электокары приближаются по итоговым выбросам CO2 в атмосферу в течение 2 лет и 2,5 месяцев или 40000 км. В других странах период "навёрствования" несколько больше и составляет 4 года в Великобритании, 5,1 года в Германии, 5,6 года в Японии и 9,6 лет в Китае.
В будущем этот промежуток времени может далее сокращаться по мере перехода к более экологичным способам выработки электро энергии. Так к 2030 году исследователи прогнозируют уменьшение "экологической задержки" при эксплуатации автомобилей с электродвигателями во всех перечисленных выше странах в два и более раза.
Исследование подразумевает использование больших батарей, распространенных в США и расположением основных мощностей их производства в Китае.
Подробнее scientificamerican.com.
Сверхмассивная звезда Бетельгейзе может вращаться медленнее предполагавшегося ранее
Расположенная в созвездии Ориона и видимая с Земли невооруженным глазом звезда - красный сверхгигант под названием Бетельгейзе - может вращаться с меньшей скоростью чем было зафиксировано в наблюдениях 2018 года при помощи радиотелескопа ALMA (Атакамская большая антенная решётка миллиметрового диапазона) в чилийской пустыне Атакама.
Скорость вращения Бетельгейзе в соответствие с собранными данными составила 18000 км/ч, что в 100 раз больше таковых скоростей у других красных сверхгигантов. По одной из выдвинутых версий это может быть связано с поглощением изучаемым светилом звезды компаньёна, однако эта версия не нашла всеобщего одобрения.
Теперь же на основе компьютерного моделирования группа учёных из Внеуниверситетского научно-исследовательского института общества Макса Планка, расположенного в Гархинге около Мюнхена, Германия, выдвинула идею, что зафиксированная скорость может быть на самом деле неправильной интерпретацией данных, так как ALMA не обладает большой разрешающей способностью. Результаты их работы говорят о влияние изменения формы звезды в результате образования на её поверхности гигантских сгустков плазмы: рост "пузырей" на одной стороне может быть распознано наблюдателем на земле как движение "к нему" в то время, как затухание ранее раздутого пузыря плазмы - как вращение от наблюдателя.
Пока данное объяснение только теория, выдвинутая одной группой учёных, однако в случае её подтверждения может оказаться, что не только Бетельгейзе вращается медленнее, но и почти 90% ранее изученных красных сверхгигантов могут иметь меньшие скорости вращения, чем было зафиксироваано ранее, так как модель учёных из Института Макса Планка охватывает все звёзды такого типа.
Подробнее livescience.com.
