Дендрохронология

Содержание ролика:

00:20 Школьник впервые отсеквенировал геном популярной рыбы

01:19 Луна могла быть активной дольше, чем считали ранее

03:07 Насекомые могут влиять на атмосферное электричество

04:44 Солнце не влияло на события Мияке

07:18 Учёные создали часы, работающие на новом принципе

09:26 Лучшая новость предыдущего выпуска

Школьник впервые отсеквенировал геном популярной рыбы

Скаляриям, этим маленьким популярным аквариумным рыбкам не повезло. Их геном никогда не секвенировали полностью. Эту несправедливость исправил школьник из Калифорнии по имени Индивер. Его рыбка Кельвин почила в бозе, но Индивер решил увековечить её по-научному. Он отправился в местную общественную лабораторию, предоставляющую сложное оборудование за плату, там он прочитал и оцифровал полный геном своей рыбки, а затем выложил его в открытый доступ на гитхабе. Деньги, правда, были не его собственные, а краудфандинговые, но это делает эту новость только интереснее. В удивительное время мы живём. Когда-то к секвенирование генома было чуть ли не научным таинством, а сейчас этим занимаются школьники. Кир Булычёв был бы доволен. Верю, что это новая нормальность.

Луна могла быть активной дольше, чем считали ранее

Луна - безжизненный кусок камня, недра которого холодны и неподвижны. Считается, что вся активность недр Луны прекратилась почти 3 миллиарда лет назад. Но мы помним, что когда Луна образовалась в результате катаклизма почти сразу после формирования Земли, она представляла собой шар из расплавленных пород, который остывал весьма приличное геологическое время. По этому времени остывания можно многое узнать о составе недр и о геологических процессах прошлого.

Новые образцы с китайского зонда Чань Э содержали вулканические породы, возраст которых составлял всего 2 миллиарда лет. Конечно, это насторожило учёных, поскольку все расхождения в оценках возраста требуют новых теорий и моделей. Через почти миллиард лет после остывания недр что-то разогрело базальт до температуры плавления и выкинуло на поверхность. Либо что-то было не так с китайскими образцами. И это логично, поскольку до этого на Землю доставили килограммы реголита. После серии экспериментов с новым грунтом выяснилось, что у него была более низкая температура плавления из-за химического состава. Разница с образцами Аполлонов составляла практически 80 градусов. Базальты, доставленные китайцами оказались легкоплавкими, так что, вероятно, поздний вулканизм на Луне всё же присутствовал. После основного остывания недр 3 миллиарда лет назад в течение какого-то времени наружу выходили всё менее тугоплавкие материалы, и слабенькие процессы сохранялись ещё сотни миллионов лет. Хотя это ещё не точно, нужно больше образцов с других площадок, а ещё лучше с глубин.

Насекомые могут влиять на атмосферное электричество

Кажется, теперь понятно, почему нельзя верить гидрометцентру. Всё дело в пчёлах. Точнее - дело в том, что синоптики по какой-то неведомой причине до сих пор не учитывают в своих моделях атмосферное электричество, на которое влияют пчёлы.

Электрические процессы в атмосфере крайне важны для погоды. И речь идёт не только о молниях. Электричество влияет даже на скорость формирования дождевых капель. Но что влияет на электричество? На электрические процессы влияют, само собой, движения воздушных масс, космические лучи, объекты, построенные человеком, в какой-то степени ландшафт и даже насекомые. Известно, что пчёлы могут переносить электрический заряд. Очень небольшой, порядка 100 пикокулон. Но рой пчёл, наверное, может быть серьёзным таким переносчиком. После замеров, проведённых в полевых условиях при помощи зонда, выяснилось, что рой пчёл значительно так влияет на градиент электрического потенциала в воздухе. Причём тем больше влияет, чем плотнее рой. Для роя в 500 пчёл градиент потенциала может достигать 300 Вольт на метр. Для сравнений - вот градиент потенциала восьмиметрового дерева. Но 500 пчёл это ничто по сравнению с нашествиями саранчи, которая иногда передвигается роями в сотни миллионов особей. Такие миграции могут создавать электростатические эффекты, превышающие эффекты грозовых туч. В поговорку про бабочку и тайфун можно довнести ещё и смысл про градиент потенциала. А учёные заявляют, что эти нюансы помогут улучшить климатические модели в отношении переносимой пыли. Хотя, возможно, что для идеального прогнозирования погоды не хватало как раз влияния пчёл, бабочек и птиц.

Солнце не влияло на события Мияке

Дендрохронология - это научная дисциплина, позволяющая заглянуть в прошлое, изучая спилы, срезы деревьев, их годичные кольца. В 2012 году японцы обнаружили в кольце японского кедра, относящегося к 775 году аномально высокое содержание изотопа углерода-14. После этого изучили множество других деревьев и обнаружили ещё 5 таких аномалий. Все они получили название события Мияке.

Что такого интересного в этом событии? Углерод-14 это нередкий гость в нашей атмосфере, он образуется, если из атома азота нейтроном выбить один протон и накапливается везде, где только можно, и, между прочим, используется для радиоуглеродного датирования. Синей линией отмечен его естественный для Земли уровень. Надо сказать, что до эры ядерных испытаний, его концентрация была невысокой, да и после 65го года тоже пошла на спад. Крайне рассчитываю, что и далее уровень не повысится. Но если аномальные уровни наблюдались сильно до изобретения ядерной бомбы, то что-то привносило в атмосферу сильно много нейтронов. Напомню, что время жизни свободного нейтрона было недавно уточнено с высокой точностью, мы об этом рассказывали, и составляет оно 15 минут.

Тогда откуда могло попасть в нашу атмосферу сильного много нейтронов? Правильно - из Солнца, когда в нём происходят какие-то катаклизмы. Однако, глубокий космос тоже может облучить атмосферу жёстким излучением, что порождает каскады реакций, вызывающих в том числе и высвобождение нейтронов. Событий Мияке обнаружено очень мало - всего 6. Три из них произошли более 7 тысяч лет назад, и 3 в пределах 2,5 тысяч лет (В 7176, 5410, 5259 и 663 годах до н.э. и 775 и 993 годах н.э.)

Но что так сильно облучило атмосферу Земли? Что было причиной явлений, потенциально способных вывести половину электроники Земли и её орбиты из строя, случись это сейчас? Нет ответа. Единственное, что смогла доказать недавняя статья, что это не Солнце. По крайней мере не для всех событий Мияке. Дело в том, что во-первых, эти события никак не совпадают с 11-летним солнечным циклом. Во-вторых, в разных событиях процесс накопления углерода-14 был разным по времени. Где-то всё событие укладывалось в год, а где-то длилось несколько лет. Именно поэтому Солнце тут не при чём. Хотя надежды, конечно, были. Всё же его проще предсказывать, чем неожиданные вспышки из космоса, угрожающие цивилизации. Так что я бы именно эту загадку включил бы в самые важные загадки для Человечества.

Учёные создали часы, работающие на новом принципе

Если сказать "тик-так", то мы опишем всю суть практически любых часов. Периодические колебания - это то, что помогает измерять время. После механических часов человечество освоило атомные, затем оптические, но и их суть заключалась в измерении некоторых периодических явлений - например переходов между атомными уровнями. Само собой даже очень точные "тик-таки" атомных часов сами по себе не укажут на точное время, их нужно отмерять от какой-то изначальной точки, определённой совместными усилиями.

Но вот учёные добрались до переосмысления атома применительно к измерению времени. Они решили использовать его непериодически. Для этого они окунулись в квантовую физику. Основой нового типа квантовых часов стал ридберговский атом. Это атом с так сказать очень большой внешней электронной орбитой. У его внешних, валентных электронов волновая функция сильно зависит от времени. Что интересно, за счёт интерференции волновую функцию таких атомов можно заставить вести себя таким образом, что она не будет повторяться. По крайней мере на время жизни системы, собранной из десятков таких атомов. Т.е. узор волновой функции будет уникальным в любой точке того времени, что работает устройство. Эксперименты ставили на атомах гелия, облучаемых ультрафиолетом. Показания снимали инфракрасным импульсом - он вызывал вылет электрона, и его спектр говорил об определённых значениях волновой функции. Она была постоянно уникальна на всём отрезке времени. Причём эксперименты повторяли многократно, уникальность присутствовала на отрезках времени выше примерно 2 пикосекунд. Чтобы подчеркнуть уникальность нового типа часов их назвали не atomic или quantum clock, а watch. Т.е. не часы типа настольных или настенных, а часы типа наручных. Хотя портативностью новая установка, конечно, не отличается. Как вы поняли, основной смысл новых квантовых часов в том, что им не нужна некая точка отсчёта. Точное время можно определить по одному измерению, если ты знаешь саму функцию колебания, свойственную часам.

Биологи, изучающие историю климата Норвегии, обнаружили неожиданный фактор, оказавший влияние на экологию: линкор, когда-то стоявший у берегов страны, замедлил рост деревьев.

Дендрохронологи из Майнцского университета им. Иоганна Гутенберга изучали состояние сосновых лесов в западной части Норвегии. Учёные хотели получить данные, которые позволили бы воссоздать климат этих мест за последние 2000 лет. Известно, что сосны в холодные годы формируют узкие кольца, а в теплые – широкие; эти долгоживущие деревья являются настоящими летописи минувших эпох.

Ученые обратили внимание на то, что некоторые сосны в заливе Ко-фьорд (север Норвегии) практически не росли в период Второй мировой войны и даже в течение нескольких лет после её конца. Ствол одного из обследованных деревьев, например, не рос на протяжении девяти лет. Деревья, росшие дальше от бухты, образовали годичные кольца – но чрезвычайно тонкие. В образцах, взятые в четырёх километрах от Ко-фьорда, патологий не нашли.

В дикой природе такие явления случаются: замедлить или остановить рост деревьев могут насекомые-вредители или резкие перепады температуры. Но учёные объясняют этот случай техногенными факторами.

Архивные документы позволили им установить, что в водах Ко-фьорда во время войны находился военный корабль класса «Бисмарк» – линкор «Тирпиц» (Tirpitz), входивший в состав германских военно-морских сил в эпоху Третьего рейха. В боях он почти не принимал участия; его присутствие позволяло сдерживать силы СССР и союзников.

Бомбардировщики RAF (военно-воздушные силы Великобритании) потопили немецкий линкор Tirpitz! (восстановлен в 1944 г.)

Когда в 1944 году британские ВВС предприняли попытку обнаружить и уничтожить линкор, немцы скрыли корабль в искусственном тумане. Для создания завесы была использована хлорсульфоновая кислота.

Эта бесцветная жидкость издает резкий запах и дымится, что, по мнению биологов, повредило иглы деревьев – ключевой инструмент для фотосинтеза. Когда хвойные деревья теряют свои иглы, на регенерацию уходят долгие годы. По данным биологов, поражены оказались 60% деревьев у побережья. Некоторым удалось восстановиться через 12 лет, тогда как другим потребовалось около трёх десятков.

Учёные полагают, что растительность и в других регионах так или иначе отреагировала на химикаты, примененные на фронте, и эти последствия еще не изучены.

Источник