Финские ученые выяснили, как возникают необычные полярные сияния, напоминающие слоистые облака или песчаные дюны. Это явление, получившее название "авроральные дюны", было впервые зафиксировано астрономами-любителями в 2018 году. Результаты исследования опубликованы в журнале AGU Advances, передает Tengrinews.kz со ссылкой на РИА Новости. 

Полярное сияние - свечение верхних слоев атмосферы, периодически возникающее в полярных широтах - является продуктом взаимодействия магнитосферы Земли и солнечного ветра - потока плазмы и заряженных частиц, который Солнце испускает в космос. В ионизированном слое атмосферы, ионосфере, эти потоки возбуждают атмосферные атомы кислорода и азота, которые начинают светиться. 

Отбирая фотографии для своей книги "Руководство для наблюдателей полярного сияния", Минна Палмрот (Minna Palmroth), профессор Хельсинкского университета, обратила внимание, что на некоторых снимках, сделанных фотографами-любителями, свечение имеет необычную волнистую форму, напоминающую слоистые облака или песчаные дюны, не вписывающуюся ни в одну из установленных категорий полярных сияний.

Палмрот занимается вычислительной физикой космоса и возглавляет научную группу, разрабатывающую модели околоземного космического пространства. В том числе она изучает полярные сияния, или, как говорят ученые, авроральные явления. Профессор поделилась своей находкой в группе в Facebook, и буквально через несколько дней после выхода книги астрономы-любители, снова увидев в небе свечение необычной формы, сообщили об этом ученым.

Явление было сфотографировано в Лайтиле и Руовеси на юго-западе Финляндии. Еще семь подобных событий зафиксировала камера службы Taivaanvahti ("Небесный дозор") финской ассоциации астрономов-любителей.

Максим Грандин (Maxime Grandin), один из авторов исследования, с помощью астрономической программы Stellarium определил азимуты и высоты звезд, находящихся за излучением. Это позволило, используя звезды в качестве опорных точек, рассчитать высоту и протяженность аврорального явления.
Ученые выяснили, что сияние происходит на высоте от 80 до 120 километров. Данная часть атмосферы раньше почти не изучалась: вести наблюдения за регионом, отделяющим электрически нейтральную часть атмосферы от ионосферы, крайне сложно.

"Различия в яркости внутри волн "дюны" могут быть вызваны либо волнами осаждающихся частиц, приходящих из космоса, либо атомами кислорода, находящимися в атмосфере. Мы считаем, что "дюны" являются результатом увеличения плотности атомов кислорода", - приводятся в пресс-релизе университета слова Палмрот. 

Постоянное расстояние между гребнями "дюн" - около 45 километров - ученые объясняют наличием в мезосфере особых гравитационных волн, создающих неоднородности в распределении атомов кислорода, которые, сталкиваясь с космическими электронами, начинают светиться.

Схема образования авроральных дюн – поднимающаяся в атмосфере гравитационная волна изгибается и распространяется между инверсионным слоем и мезопаузой в волновом канале, ограниченном снизу и сверху холодными слоями. Волновые колебания заряженных атомов кислорода создают свечение характерной формы. Гравитационные волны, вызванные колебаниями воздуха, возникающими в атмосфере из-за наличия неровностей на поверхности Земли, поднимаются на уровень ионосферы через так называемые мезосферные отверстия, а затем изгибаются в волноводе между холодным инверсионным слоем снизу и мезопаузой сверху и начинают распространяться параллельно земной поверхности.

Авторы отмечают, что "дюны" формируются в зоне, наиболее сложной для атмосферных наблюдений, и являются следствием уникальной комбинации процессов, связанных с активностью Солнца и движением потоков ионов в атмосфере Земли. По мнению авторов, для описания этих процессов требуется объединение усилий ученых, изучающих атмосферу и космос.

Обнаружено необычное северное сияние (видео)

Это новый тип, ранее не известный науке. 

Зрелищное падение метеорита на Урале попало на камеру 

Пользователи Сети сняли на видео падение метеорита в Ирбитском районе Свердловской области. Ролик опубликован на YouTube-канале Starvisior.

Падение метеора произошло в 3:13 (1:13 мск) по местному времени. Сгорание небесного тела могли наблюдать жители сразу нескольких регионов: в Свердловской, Курганской, Тюменской и Челябинской областях. 

В таком виде метеоры зафиксировать удается редко. Обычно болиды распадаются на части на высоте менее 30 км над Землей. Однако в данной ситуации этого не произошло.

Жители Челябинской области 15 февраля 2013 года наблюдали очень яркий болид, вскоре упавший на землю. Самый большой – весом около 600 килограммов – фрагмент метеорита был поднят из озера Чебаркуль. Сейчас этот фрагмент хранится в Историческом музее Южного Урала под специальным куполом. Недавно над космическим объектом самостоятельно поднялся купол.

Ученые наконец смогли зафиксировать загадочные вихри Абрикосова

О существовании вихрей Абрикосова ученые догадывались давно. Но последнее исследование российских ученых дало возможность их зафиксировать и сделать прогнозы применения этого феномена.

Перспективное направление

Исследования в области сверхпроводников находятся на грани фундаментальных и прикладных. Они вносят огромный вклад в «чистую» науку, но и многое делают для практики применения научных открытий в новинках технологий. Например, в устройствах, где используется магнитная память или сверхпроводящие преобразователи тока.

В журнале Scientific Reports недавно были опубликованы результаты исследования российских ученых. Проводились они специалистами МФТИ при содействии Фонда фундаментальных исследований, а также Минобрнауки. В первую очередь исследование касалось особенностей топологических квантовых алгоритмов в сверхпроводящих системах. Направление очень перспективное, но дальнейшему продвижению этих открытий долгое время мешали помехи со стороны окружающей среды.

Сверхпроводники — особая группа материалов, которые при температурах ниже критических способны терять свойство сопротивления. А при этом еще и выталкивать из себя магнитное поле. Возможным этот феномен становится благодаря току: он начинает «скользить» по поверхности материала, экранируя магнитное поле.

Однако так происходит не со всеми подобными материалами. Сверхпроводники второго рода при падении температуры ниже критичной отметки магнитный поток все же пропускают, но в особом состоянии — в виде квантованных вихрей. Их-то и назвали вихрями Абрикосова, по имени физика Алексея Абрикосова, предсказавшего их существование. Квантовый вихрь является продуктом сверхпроводящего тока с несверхпроводящим ядром. Он в себе включает единицу магнитного потока — квант.

Как проводили исследование

О некоторых деталях эксперимента рассказала научный сотрудник МФТИ Ольга Скрябина. Она пояснила, что особый интерес ученых вызывала система «сверхпроводник — ферромагнетик», особенности ряда необычных происходящих там эффектов.

Ученые использовали в этих опытах нанопровод из никеля, он в системе выполнял роль ферромагнетика. К его концам присоединили два электрода из ниобия, а они уже являются сверхпроводниками. Опыты по изменению магнитного поля показали: сопротивление нанопровода тоже меняется, и эти перемены увязаны с явлениями, происходящими в местах контактов сверхпроводников и ферромагнетика.

При высоких температурах ничего особенного в системе не происходило. Но когда температура была понижена сверх критического порога, электроды приобрели сверхпроводящие свойства, то есть утратили сопротивление. А все система, напротив, дала резкий рост сопротивления.

Такой эффект можно объяснить единственной причиной: значит, сопротивление значительно усилилось на границах сверхпроводников с ферромагнетиком. Ученые отметили и другие явления. по ниобиевым электродам побежали экранирующие токи, и сверхпроводники принялись выталкивать наружу магнитное поле.

Магнитное поле имело направленность параллельно оси нанопровода. В данном контексте можно было зафиксировать вход и выход в электроды (сверхпроводники) кванта магнитного потока. Вихрь проникал в ниобий и выталкивался из него, что и давало необычную картину сопротивления, напоминающую пилу. Никелевому нанопроводу в данных условиях отводилась роль своеобразного «громоотвода», притягивающего поле.

Исследования добавили ученым оптимизма в планах дальнейшего изучения сверхпроводящих цепей, в особенности гибридных. Полученные эффекты можно будет в дальнейшем применять в квантовых компьютерах и иной сверхчувствительной аппаратуре.

Красное море оказалось ядовитым для человека

Ученые заявили, что углеводородные газы, поднимающиеся со дна Красного моря, загрязняют атмосферу со скоростью, эквивалентной выбросам некоторых крупных стран-экспортеров ископаемого топлива.

Газы, просачивающиеся из воды, выходят в атмосферу вдоль побережий нескольких стран, включая Египет, Израиль, Иорданию и Саудовскую Аравию. Затем они смешиваются с выбросами промышленного судоходства и превращаются во вредные для здоровья человека загрязнители, которые очень вредны для здоровья человека.

На Ближнем Востоке находится более половины мировых запасов нефти и газа. Добывая и перерабатывая ископаемое топливо, регион выбрасывает в атмосферу огромное количество газообразных загрязнителей.

Но во время экспедиции 2017 года исследователи из Химического института Макса Планка обнаружили, что уровень содержания этана и пропана в воздухе над северной частью Красного моря оказалось в 40 раз выше, чем прогнозировалось, даже с учетом промышленных выбросов в регионе.

Команда ученых проанализировала возможные источники выбросов газа, включая транспорт, сельское хозяйство, сжигание мусора и производство электроэнергии из углеводородов. Вывод оказался неожиданным: два вредных газа поднимаются с морского дна, просачиваясь из залежей в земле. Над морем они смешиваются с другими парниковыми газами, например, с закисью азота, который в больших количествах выбрасывается промышленными судами.

В результате получается ядовитый «суп» — данные газовые соединения чрезвычайно вредны для здоровья человека. Ситуация ухудшается с каждым годом, так как кораблей становится все больше, что приведет к значительному ухудшению качества воздуха в регионе.

Археологи нашли подземелье возрастом 3000 лет: тоннели под пустыней

Ученые вели раскопки в пустыне и нашли сеть тоннелей, которые сотни лет были под слоем песка. Все началось с обнаружения ступеней, которые вели вниз, а когда их очистили, то оказалось, что они являются лишь входом в сеть древних тоннелей.

Джек Дэвис и Шэрон Стокер уже возвращались в лагерь после тяжелого дня раскопок, когда один из проводников окликнул их и показал на небольшой провал. Те, несмотря на усталость место проверили.

Оказалось, что они совершенно случайно нашли древнее захоронение греческого «воина грифонов». Артефакты внутри принадлежат минойской культуре, а значит были привезены с Крита. 

Мародеры прошлого не успели похозяйничать в подземелье. Тот блеск действительно оказался золотом: стены гробницы выложены золотой фольгой.

УЧЕНЫЕ ОБНАРУЖИЛИ НЕОЖИДАННО БОЛЬШОЙ ИСТОЧНИК ПРИРОДНЫХ ПАРНИКОВЫХ ГАЗОВ

Углеводородные газы, поступающие со дна Красного моря, загрязняют атмосферу со скоростью, эквивалентной выбросам некоторых крупных стран-экспортеров ископаемого топлива.

Газы, просачивающиеся из вод, которые окружают курорты и порты нескольких стран, включая Египет, Израиль, Иорданию и Саудовскую Аравию, — затем смешиваются с выбросами от промышленного судоходства и превращаются в загрязнители, которые очень вредны для здоровья человека.

Ближний Восток содержит более половины мировых запасов нефти и газа и интенсивную эксплуатацию ископаемого топлива, которая происходит там, и регион выбрасывает в атмосферу огромное количество газообразных загрязнителей.

Но во время экспедиции 2017 года вокруг Персидского залива исследователи из Химического института Макса Планка заметили, что уровни содержания этана и пропана в воздухе над Северным Красным морем были в 40 раз выше, чем прогнозировалось, даже с учетом региональных антропогенных выбросов. 

Команда исследователей проанализировала возможные источники выбросов газа, включая движение транспорта, сельское хозяйство, сжигание и производство электроэнергии из углеводородов.

Они пришли к неожиданному выводу: газы просачиваются из морского дна после выхода из естественных подземных нефтяных и газовых резервуаров.

 

Затем они переносится потоками на поверхность, где смешивались с другим парниковым газом, закисью азота, который в больших количествах выбрасывался промышленными судами.

Полученные газовые соединения чрезвычайно вредны для здоровья человека, согласно исследованию, опубликованному в Nature Communications.

«Я должен признать, что сам был удивлен этими результатами», — сказал ведущий автор исследования Эфстратиос Бурсукидис.

«Мы потратили почти два года, работая над этим набором данных, чтобы с уверенностью доказать, что выбросы происходили примерно на два километра ниже поверхности моря».

Группа подсчитала, что уровень утечки этана и пропана был «сопоставим по величине» с показателями нескольких стран-экспортеров углеводородов, таких как Объединенные Арабские Эмираты или Кувейт.

По данным исследования, выбросы приводят к появлению атмосферного метана, мощного парникового газа.

Ситуация усугубляется загрязнением закисью азота из-за большого количества транспортных контейнеров, проходящих через север Красного моря, одну из самых оживленных транспортных магистралей Земли.

И это может только ухудшиться, поскольку маршрут становится более загруженным.

«Ожидается, что в ближайшие десятилетия интенсивность движения судов через Красное море и Суэцкий канал продолжит увеличиваться с сопутствующим увеличением выбросов оксида азота», — сказал Бурсукидис.