ТАСС Наука

Разработана новая методика измерения массы темной материи в галактиках  Испанские астрономы обнаружили, что массу темной материи в крупных скоплениях галактик можно определить по размерам и интенсивности ударных волн, возникающих в процессе формирования этих космологических структур. Этот новый метод замеров массы темной материи позволит проверить точность других подходов для наблюдений за этой невидимой субстанцией, пишут ученые в статье, опубликованной в журнале Nature Astronomy. "Проблема определения точной массы скоплений галактик является одной из самых острых и старых вопросов в астрономии. Разработанный нами подход в целом не уступает в точности замеров уже существующим методикам определения массы скоплений галактик. Это позволит использовать его для независимой проверки текущих оценок того, как много темной материи присутствует в различных космологических структурах, а также для проверки общепринятых теорий устройства Вселенной", - пишут исследователи. Данный подход для определения массы темной материи в галактиках и скоплениях галактик был разработан группой испанских астрономов под руководством научного сотрудника Университета Валенсии Сюзанны Планелес. Его суть заключается в том, что процесс формирования скоплений галактик приводит к образованию большого числа ударных волн, чья сила, размеры и структура зависят от того, как распределена видимая и темная материя внутри группы галактик. Излучение, порожденное этими волнами, недавно было зафиксировано при помощи телескопов Сузаку и VERITAS, что заставило ученых задуматься о том, можно ли использовать наблюдения за этим свечением для определения точной массы темной материи в крупных скоплениях галактик. Существующие методики, как отмечают ученые, не позволяют всегда получать достоверные оценки массы этих скоплений, что вынуждает астрономов искать альтернативы для проверки подобных результатов замеров. Руководствуясь этой идеей, испанские астрономы создали компьютерную модель крупного скопления галактик и проследили за тем, как менялись свойства и излучение вырабатываемых им ударных волн в процессе эволюции этой группы галактик. Проведенные исследователями расчеты показали, что массу темной материи в подобных скоплениях галактик можно будет оценить по излучению ударных волн с примерно 30% точностью даже на относительно больших расстояниях, порядка 9,3 млрд световых лет. Подобные замеры, как показывают расчеты ученых, можно будет проводить при помощи европейского орбитального телескопа Athena, чей вывод в космос намечен на 2035 год, а также его потенциального "наследника" - Cosmic Web Explorer. Собранные ими сведения о массе темной материи в крупных скоплениях галактик помогут впервые независимо проверить общепринятые представления о структуре и устройстве Вселенной, а также уточнить долю темной материи в общей энергии мироздания, подытожили ученые. © Smilyk Pavel/ Shutterstock/ FOTODOM

Пожары в Арктике насыщают пойменные экосистемы питательными веществами Ученые Томского государственного университета (ТГУ) впервые в России выяснили, что пожары в арктических лесах не только снижают плодородие почвы, но и насыщают питательными веществами экосистемы, расположенные ниже места пожара. Новые данные помогут прогнозировать дальнейшие изменения для разных типов ландшафтов, сообщили ТАСС в пресс-службе вуза. Типы почв и их элементный состав различаются в зависимости от местности. Соответственно, и влияние пожаров на почву будет не одинаковым. Подобных исследований по Арктической зоне почти нет. "При пожарах происходит снижение биопродуктивности (воспроизведение биомассы растений, микроорганизмов и животных, входящих в состав экосистемы - прим. ТАСС) экосистем высоких мест. В экосистемы, расположенные ниже места пожара (в поймах рек и так далее), напротив, поступают дополнительные питательные вещества. И сейчас, и сотни лет назад пожары выступают главным фактором дестабилизации экосистем северных темнохвойных лесов", - приводятся в сообщении слова завлабораторией "Биогеоклим" Сергея Лойко. Ученые установили, что после пожаров вынос с водой (например, дождевой) фосфора, железа, кальция, магния и других элементов, биологически значимых для растений, из лесной подстилки гораздо больше, чем из золы. Она оказалась не такой реактивной, как принято считать. Это было самым неожиданным результатом исследований. Однако элементы, выщелачиваемые из золы, уходят безвозвратно, так как сгорают корни. "Вместе с тем показано, что на вынос химических веществ влияет температура пожара, поскольку в зависимости от нее могут возникать растворимые и нерастворимые соединения, которые с дождевыми водами поступают в почву. Часть из них поглощается корнями растений, часть уносят поровые воды", - отмечается в сообщении. Азот при пожаре улетучивается, фосфор переходит в нерастворимую форму, подвижность калия, селена, молибдена и бора возрастает, и они выносятся из золы с первыми пожарами. Поэтому, несмотря на то что иные элементы лучше сохраняются после пожара, потеря перечисленных важнейших биогенов приводит к моментальному возникновению недостатка питательных элементов. С учетом тенденции к еще большему потеплению климата и увеличению количества пожаров, вынос биологически важных элементов из почв в последующие десятилетия может стать более активным. Долгосрочное влияние пожаров "Пожары на нашей планете были всегда, некоторые экосистемы выгорали за голоцен (более 11,7 последних тыс. лет) до 30 раз. Увеличение частоты воздействия лесных пожаров на наземные и водные экосистемы на северных территориях является основным, но при этом до сих пор плохо изученным последствием глобального потепления климата в высоких широтах", - приводятся слова Лойко. Как отмечает ученый, для растений наибольшее значение имеют верхние 10 см почвы, потому что в них находится большинство сосущих корней. Соответственно, изменение в этом слое напрямую влияет на продуктивность растений. "В субарктических лесах огонь способствует возобновлению деревьев, уничтожая кустарничково-мохово-лишайниковый покров. Однако нужно понимать, что каждое следующее поколение будет иметь менее плодородную почву и худший бонитет. Поэтому рекомендуется для лесоводческой практики использовать механические нарушения в целях подготовки почвы к прорастанию семян деревьев. Кстати, это мы видим в следах корней деревьев в почве. Несколько тысяч лет назад, до массового выгорания лесов, корневые системы деревьев были крупнее в полтора-два раза, значит, и деревья на севере были больше", - отмечается в сообщении. Результаты исследования опубликованы в журнале Geoderma (Q1). © Vittorio Zunino Celotto/Getty Images

Ледники Австрии могут полностью растаять до 2070 года ВЕНА, 2 июля. /ТАСС/. Ледники в Австрии в среднем отступают более чем на 20 м в год и могут полностью растаять в ближайшие 46 лет. К такому выводу пришла служба измерения ледников австрийского альпийского клуба. Как сообщает Австрийское агентство печати со ссылкой на службу, ни один из 90 ледников в республике не способен поддерживать собственную массу. "Австрийские ледники существуют только благодаря запасам льда, накопленным в прошлом", - заявил руководитель службы Андреас Келлерер-Пирклбауэр. Из-за таяния на ледниках появляются трещины и расщелины, что делает нахождение на них людей опасным, добавил эксперт. Ранее в Институте географии РАН сообщили ТАСС, что большинство ледников Земли значительно сократились за последние десятилетия. В частности, площадь ледников в северной части Срединного хребта и на Кроноцком полуострове Камчатки с 1950 года уменьшилась на 35,6%. © Vittorio Zunino Celotto/Getty Images

Австралийские креветки оказались необычно уязвимы для пепла от лесных пожаров ТАСС, 2 июля. Экологи из Канады обнаружили, что австралийские пресноводные креветки вида Macrobrachium australiense являются необычно уязвимыми для действия пепла от лесных пожаров по сравнению с другими представителями беспозвоночной водной фауны Австралии. Это следует учитывать при проработке мер по защите окружающей среды от последствий лесных пожаров, сообщила пресс-служба Общества экспериментальной биологии (SEB). "Проведенные нами опыты указали на то, что стойкость различных водных организмов к пеплу от лесных пожаров в Австралии значительным образом различается. В частности, раки вида Cherax destructor оказались значительно более стойкими, чем пресноводные креветки Macrobrachium australiense. Понимание этого позволит нам более эффективно распределять ресурсы при реализации мер по защите окружающей среды", - заявила научный сотрудник Университета Альберты в Эдмонтоне (Канада) Дженель Макуэйг, чьи слова приводит пресс-служба SEB. Ученые пришли к такому выводу в ходе эксперимента. Ученые проследили за действием пепла австралийских пожаров на два распространенных вида пресноводных ракообразных, креветок Macrobrachium australiense и раков Cherax destructor. Оба вида членистоногих играют важную роль в работе экосистем Австралии, при этом вторая разновидность ракообразных относится к числу видов, которым угрожает вымирание. Канадские экологи всесторонне изучили действие пепла на этих ракообразных, для чего ученые добавляли разные количества этого материала в аквариумы, где жили креветки и раки, и отслеживали изменения в их жизнедеятельности. Ученые обнаружили, что попадание сравнительно небольших количеств пепла, порядка пяти грамм на литр воды, приводило к гибели всех Macrobrachium australiense. Это не было характерно для колоний Cherax destructor, чьи представители были способны переносить попадание порядка сорока грамм пепла в каждый литр воды. При этом ученые зафиксировали резкое ускорение метаболизма в организме креветок и раков при приближении к этим концентрациям пепла в воде, что говорит о крайне высоком уровне переносимого ими физического стресса. "Подобные перемены в метаболизме ракообразных вызывают у нас особенную тревогу, так как ускорение их метаболизма и учащение дыхания приводит к тому, что тело этих ракообразных начинает вбирать в себя больше частиц пепла и токсичных молекул, которые пепел выделяет в воду. Это дополнительно усугубляет действие пепла на организм этих важных обитателей пресноводных экосистем", - подытожила Макуэйг. О пожарах в Австралии В последние два десятилетия на территории Австралии периодически возникают масштабные лесные пожары. В частности, одно из самых крупных возгораний такого рода произошло в октябре 2019 года. Огнем были охвачены значительные территории на юго-востоке континента, а также несколько районов на юге страны. Ситуация улучшилась лишь после дождей, прошедших в первой декаде февраля 2020 года. Пожары уничтожили более 12 млн га леса и стали причиной гибели примерно 3 млрд животных. ©Wikimedia Commons 

Выявлен ранее неизвестный тип высокочастотных марсотрясений Американские и европейские планетологи обнаружили в данных, собранных при помощи сейсмографа марсианского зонда InSight, следы существования ранее неизвестного типа высокочастотных марсотрясений, возникающих из-за очень высокоскоростных столкновений небольших астероидов с поверхностью Марса. Об этом сообщила пресс-служба Швейцарской высшей технической школы (ETH). "Данные колебания возникают и затухают значительно быстрее, чем тектонические марсотрясения схожей магнитуды. К примеру, "обычное" марсотрясение с магнитудой в три по шкале MMR продолжается несколько секунд, тогда как схожие по силе колебания, порожденные быстрым падением астероида, длятся менее 0,2 секунды, что связано с высокой скоростью падения небесного тела", - говорится в сообщении. Это открытие было совершено группой европейских и американских планетологов под руководством профессора ETH Доменико Джардини при изучении сейсмических данных, которые были собраны посадочной платформой InSight за все время ее работы на Марсе, с февраля 2019 года по июнь 2022 года. За это время зонд успел зафиксировать несколько сотен сейсмических колебаний, значительная часть из которых была порождена падениями астероидов и метеоритов. Это соображение натолкнуло ученых на мысль, что данные с InSight можно использовать для оценки частоты падения малых небесных тел на Марс, а также для изучения их типичных размеров и скоростей столкновения с поверхностью планеты. Руководствуясь этой идеей, ученые определили положение источников большого числа марсотрясений, сопоставили их с тем, как менялась карта Марса, а также изучили структуру порожденных ими сейсмических волн. Проведенный учеными анализ указал на существование ранее неизвестного типа марсотрясений, которые отличались высокой частотой колебаний сейсмических волн, а также необычно малой продолжительностью. В общей сложности, каждый год на Марсе возникает около 300 подобных толчков, источником которых являются столкновения небольших астероидов с поверхностью Марса на очень высокой скорости. При этом общее число ежегодных падений астероидов, по оценкам ученых, составляет около 17 тыс., из которых около 400 обладают диаметром в 8 м и выше. Более крупные малые небесные тела, чей диаметр превышает 100 м, падают на Марс примерно один раз в два года. Понимание этого, как заключают ученые, поможет более точно оценивать потенциальную опасность ударов астероидов для будущих миссий и марсианских колоний. О миссии InSight Спускаемый модуль InSight совершил посадку на поверхность Марса в декабре 2018 года для поисков марсотрясений и изучения внутренней структуры планеты. Уже в первые полгода работы он зафиксировал несколько сотен марсотрясений, что помогло ученым определить размеры ядра Марса, а также его коры и мантии, а также выявить возможные следы наличия жидкой магмы в мантии четвертой планеты Солнечной системы. © NASA/JPL-Caltech

На Земле началась очень сильная магнитная буря Ученые зарегистрировали возмущение магнитного поля Земли в пятницу, которое уже достигло очень сильного уровня. Об этом сообщили ТАСС в центре мониторинга космической погоды Института прикладной геофизики. Степень возмущенности магнитного поля Земли в настоящее время достигла уровня G4, означающего "очень сильно" по шкале мониторинга из пяти показателей, где G5 - "экстремально сильно", а G1 - "слабо". Ранее в центре мониторинга сообщали, что уровень мощности магнитной бури был "сильным". В начале мая наблюдалась продолжительная и самая сильная с 2005 года магнитная буря на Земле, которая ночью 11 мая достигла экстремального уровня мощности G5. Солнечные вспышки в зависимости от мощности рентгеновского излучения делятся на пять классов: A, B, C, M и X. Минимальный класс A0.0 соответствует мощности излучения на орбите Земли в 10 нВт на 1 кв. м. При переходе к следующей букве мощность увеличивается в 10 раз. Вспышки, как правило, сопровождаются выбросами солнечной плазмы, облака которой, достигая Земли, могут провоцировать магнитные бури. © Эрик Романенко/ТАСС

Открыты свидетельства ускоренного образования кратеров на Марсе Международный коллектив планетологов открыл в сейсмических данных, собранных американской посадочной платформой InSight, что частота образования кратеров на Марсе могла вырасти в последние несколько десятилетий от 2 до 10 раз по сравнению с прошлыми геологическими эпохами. Выводы ученых были опубликованы в статье в научном журнале Science Advances. "Проведенные нами сейсмические наблюдения за образованием кратеров на Марсе говорят о том, что частота их образования может быть значительно выше, чем на это указывает анализ спутниковых снимков поверхности планеты. Разница между этими оценками составляет от 2 до 10 раз в зависимости от диаметра кратеров. Такое учащение образования кратеров потенциально свидетельствует о том, что частота падений астероидов и метеоритов на Марс значительно увеличилась", - пишут исследователи. К такому выводу пришел научный коллектив под руководством Брюса Банердта, научного руководителя миссии InSight в NASA, которая на протяжении трех лет наблюдала за марсотрясениями до прекращения работы этой посадочной платформы в декабре 2022 года в результате пылевой бури и накопления песка на ее солнечных батареях. Многие из зафиксированных InSight колебаний поверхности Марса, как недавно обнаружили ученые, были порождены падениями астероидов и метеоритов. Ученые воспользовались этим для оценки того, как часто происходят подобные катаклизмы. Для этого ученые изучили снимки поверхности Марса, полученные камерой CTX на борту зонда MRO в промежутке между 2006 и 2021 годами, подсчитали число новых кратеров и сопоставили их количество с тем, как часто сейсмометр миссии InSight фиксировал падения астероидов. Когда планетологи сопоставили эти оценки, они обнаружили, что частота образования кратеров на Марсе в последние годы сильно превышает этот показатель для предыдущего десятилетия, а также прошлых геологических эпох. В частности, небольшие кратеры диаметром до 10 м формируются на порядок чаще в текущие годы, тогда как крупные следы падения астероидов, чьи размеры превышают 100 м, начали возникать вдвое чаще. Ученые предполагают, что учащение образования кратеров может быть связано с тем, что в ближайших окрестностях Марса недавно мог разрушиться крупный астероид, чьи обломки сейчас периодически падают на четвертую планету Солнечной системы. В пользу этого, в частности, свидетельствует то, что InSight с разрывом всего в 97 дней зафиксировал толчки, порожденные образованием сразу двух крупных кратеров, чей диаметр превышает 100 м. Последующие наблюдения и замеры покажут, так ли это на самом деле, подытожили планетологи. О миссии InSight Спускаемый модуль InSight совершил посадку на поверхность Марса в декабре 2018 года для поисков марсотрясений и изучения внутренней структуры планеты. Уже в первые полгода работы он зафиксировал несколько сотен марсотрясений, что помогло ученым определить размеры ядра Марса, а также его коры и мантии, а также выявить возможные следы наличия жидкой магмы в мантии четвертой планеты Солнечной системы. © NASA/JPL-Caltech/University Of Arizona

В высокоширотной Арктике впервые будут искать гигантских вирусов  Микробиологи в ходе экспедиции Арктического плавучего университета-2024 (АПУ-2024) впервые будут искать гигантских вирусов в высокоширотной Арктике, передает корреспондент ТАСС с борта научно-исследовательского судна "Профессор Молчанов". Это очень крупные вирусы, размеры которых сопоставимы с размерами бактерий. Гигантские вирусы можно увидеть в световой микроскоп, обычные вирусы наблюдают только при помощи электронной микроскопии. "Я бы хотел найти новых представителей данной группы, новых гигантских вирусов. Я планирую собрать пробы почвы, уже собрал пробы морской воды. Далее я планирую проверить эти пробы на наличие представителей гигантских вирусов, либо вывести их в культуру и уже искать их в культуре, либо подтверждать их наличие с помощью молекулярных методов. То есть, например, ставить ПЦР (полимеразную цепную реакцию - прим. ТАСС) с праймерами к консервативным участкам их генома", - рассказал ТАСС сотрудник группы метагеномных исследований отдела эпидемиологии НИИ имени Пастера в Санкт-Петербурге Иван Горохов. Проба воды на наличие этих форм жизни была взята с глубины 25 м, воду уже на суше отфильтруют в лаборатории, очистят от бактерий и будут работать с культурой амеб и гигантских вирусов. В природе они в основном паразитируют в клетках простейших, при электронном микроскопировании амеб французские исследователи увидели какие-то странные включения. И сначала думали, что это бактерии, которых эта амеба съела. Но когда начали разбираться, оказалось, что нет, это не бактерии, это именно вирусные частицы. "И есть некоторые опасения, связанные с тем, что процессы взаимодействия вирусов с простейшими, с амебами, они в какой-то степени напоминают процессы взаимодействия вирусов и иммунных клеток человека. Потому что амебы питаются, захватывая жертву, таким механизмом, который очень похож на фагоцитоз, - пояснил ТАСС заведующий лабораторией функциональной геномики и протеомики микроорганизмов Института экспериментальной медицины Артемий Гончаров. - Поэтому есть предположение, что некоторые из гигантских вирусов могут быть патогенами человека и млекопитающих". Уже обнаружено несколько родов гигантских вирусов, в том числе в материале пациентов с респираторными инфекциями иногда находят их ДНК. Поэтому полностью исключать то, что эти вирусы могут вызывать какие-то инфекции у человека, сейчас невозможно. Часть этих вирусов была найдена в образцах, взятых в ископаемых животных из многолетних мерзлых грунтов в Якутии. Приспособлены для Арктики Большая часть этих исследований выполнялась во Франции, в Марсельском университете. "И нам, честно говоря, с коллегами стало обидно, что такой интересный пласт информации не осуществляется в России, - отметил собеседник агентства. - Несколько лет мы с коллегами пытаемся организовать небольшую команду, которая бы начала изучение биологии гигантских вирусов, искала новые вирусы, в том числе и в Арктике". Первый гигантский вирус был открыт в 2003 году. Некоторые ученые предлагают выделять их в отдельный домен, но пока их отнесли к вирусам. "Скорее всего, это что-то параллельно развивающееся, потому что у них очень мало общих с традиционными вирусами генов", - добавил Гончаров. У гигантских вирусов есть свои вирусы, которые на них паразитируют - вирофаги. "И вот получается, что это как матрешка такая: одно встроено в другое. Вирофаг, гигантский вирус, клетка амебы и, допустим, амеба может вызывать поражение глаза у человека, например. Это интересно с точки зрения даже изучения того, как функционируют сложные паразитарные системы, состоящие из многих звеньев". © Лев Федосеев/ТАСС

Земной пустынный мох способен переносить марсианский климат Китайские биологи обнаружили, что пустынный мох вида Syntrichia caninervis способен переносить полное обезвоживание и при этом он способен возвращаться к жизни после того, как он провел около пяти лет при температуре в минус 80 градусов Цельсия или около месяца при температуре в минус 196 градусов Цельсия. Это делает мох пригодным для колонизации Марса, пишут в статье в научном журнале Innovation. "Проведенные нами опыты показывают, что Syntrichia caninervis обладает более высокой стойкостью к неблагоприятным условиям среды, чем другие сверхстойкие организмы, в том числе микробы-экстремофилы и тихоходки. Это делает данный мох перспективным кандидатом на роль организма - "первопроходца" для колонизации внеземных сред обитания и формирования среды, благоприятной для жизни людей за пределами Земли", - пишут исследователи. К такому выводу пришла группа китайских биологов под руководством научного сотрудника Синьцзянского института экологии и географии КАН в Урумчи Чжан Даоюань при всестороннем изучении жизнедеятельности мха вида Syntrichia caninervis, который встречается в большинстве пустынных регионов Земли. Этот вид растительности способен переносить резкие перемены температур и постоянный недостаток влаги, что делает его особенно интересным для изучения в контексте колонизации других планет. Руководствуясь подобными соображениями, исследователи проследили за тем, как ростки этого пустынного моха реагируют на условия, типичные для Марса, наиболее близкой к Земле планеты, где в прошлом могла существовать жизнь. В ходе этих опытов изучили то, как Syntrichia caninervis реагирует на длительное обезвоживание, а также на длительное снижение температуры до минус 80 градусов Цельсия, что характерно для экваториальных регионов Марса во время зимы. Проведенные опыты показали, что этот вид пустынных мхов почти всегда возвращается к жизни даже в том случае, если он лишился более 98% запасов воды, и при этом он способен переносить "марсианские" температуры на протяжении трех и пяти лет. Более того, исследования показали, что Syntrichia caninervis способен возвращаться к жизни даже после месячного погружения в жидкий азот. В дополнение к этому, выяснилось, что мох переносит очень большие дозы гамма-радиации, порядка 1 тыс. грэй (свыше 110 тыс. биологического эквивалента рентгена), без видимых последствий для регенерации и скорости роста этого растения. Это делает его идеальным кандидатом на роль организма - "первопроходца" для колонизации Марса и других планет с климатом, отдаленно похожим на земной, подытожили исследователи. © NASA/JPL/MSSS

Найден способ улучшения качества и долговечности керамики  Ученые Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) первыми смогли достоверно определить кристаллические структуры всех высокотемпературных модификаций минералов - бариевых полевых шпатов. Эти знания позволят улучшить долговечность керамики, сообщили ТАСС в пресс-службе вуза. "Ученые Санкт-Петербургского университета изучили кристаллические структуры и термические переходы бариевых полевых шпатов и определили, как они могут разрушаться в экстремальных условиях. Исследование позволит повысить качество и долговечность керамических материалов, так как бариевые полевые шпаты часто используются в промышленности", - говорится в сообщении. Как уточнили в университете, бариевые полевые шпаты (минералы с общей формулой BaAl2Si2O8) обладают низким термическим расширением, высокой химической и термической стабильностью, а также люминесценцией. Однако при эксплуатации материалы на основе BaAl2Si2O8 постепенно деградируют и разрушаются. Несмотря на широкое использование этих материалов, кристаллические структуры их высокотемпературных модификаций ранее изучены не были. "Долговечность материалов (в первую очередь - керамики) на основе бариевого полевого шпата сильно зависит от фазовых переходов между низко- и высокотемпературными модификациями. В нашей работе был использован комплекс современных методов исследования, таких как рентгеноструктурный анализ и спектроскопия комбинационного рассеяния при высоких температурах (до 1000 С)", - привели в пресс-службе слова доцента кафедры кристаллографии СПбГУ Людмилы Горловой. В результате ученые выяснили, что кристаллическая структура гексацельзиана - высокотемпературной модификации BaAl2Si2O8 при обычных условиях является моноклинной, то есть низкосимметричной. При нагревании она претерпевает два полиморфных преобразования, сопровождающихся повышением симметрии, что приводит к значительным изменениям объема элементарной ячейки. © Эрик Романенко/ТАСС