15. 4. 2026

Svět2000

TOP 10

TOP 10 nejčtenějších článků dne

galaxy, black hole, universe, fractal, stars, milkyway, cosmos, black hole, black hole, black hole, black hole, black hole, milkyway, milkyway

Fermilab přepisuje fyziku magnetické anomálie v „prázdném“ prostoru

Iveta Mauci 0 komentářů 4 min read 19 Zobrazení , , , , , , ,
FyzikaNovéTOP 10Vědecké objevyVesmírVýzkum
galaxy, black hole, universe, fractal, stars, milkyway, cosmos, black hole, black hole, black hole, black hole, black hole, milkyway, milkywayFoto: Ilustrační_SkieTheAce/Pixabay

Tento dlouho očekávaný výsledek s ohromujícím dosažením přesnosti zůstane po mnoho dalších let nejpřesnějším měřením magnetické anomálie mionu na světě.

Vědci vědí, že ani ve vakuu není prostor nikdy prázdný. Místo toho je naplněný neviditelným mořem virtuálních částic, které se v souladu se zákony kvantové fyziky objevují a mizí na neuvěřitelně krátké časové okamžiky.

Miony jsou částice se silným magnetickým polem, které se nacházejí v „prázdném“ prostoru. Jde o těžšího bratrance elektronu. Miony jsou podobné elektronům, ale jsou asi 200krát hmotnější. A stejně jako elektrony mají miony kvantově mechanickou vlastnost zvanou spin, kterou lze interpretovat jako malý vnitřní magnet. V přítomnosti vnějšího magnetického pole se vnitřní magnet bude kolísat podobně jako osa u káči (dětské hračky). Experiment na kterém vědci pracovali dlouhých 20 let tak doslova přepisuje fyziku.

Foto: Fermilab g-2 (E989) ring/Openverse
Fermilab

Virtuální častice

Vědci můžou testovat přítomnost a povahu těchto virtuálních částic pomocí paprsků částic putujících v magnetickém poli. Experiment, který probíhal pomocí mionu g-2 zkoumali precesi mionů vystavených magnetickému poli. Hlavním cílem bylo ověřit předpovědi Standardního modelu týkající se této hodnoty experimentálním měřením rychlosti precese s přesností 0,14 ppm. Pokud existuje nesrovnalost, mohlo by to znamenat, že Standardní model je neúplný a vyžaduje revizi.

Třetí a poslední výsledek, založený na datech z posledních tří let, je v dokonalé shodě s předchozími výsledky experimentu, což dále upevňuje experimentální světový průměr. Tato dlouho očekávaná hodnota bude po mnoho dalších let nejpřesnějším měřením magnetické anomálie mionů na světě.

Foto: Black Hole Dark GIF by ESA/Hubble Space Telescope

Navzdory nedávným výzvám, které se týkaly teoretických předpovědí, které snižovaly důkazy o nové fyzice z mionu g-2, tento výsledek poskytuje přísný standard pro navrhovaná rozšíření Standardního modelu částicové fyziky.

Miony rotují v magnetickém poli a další subatomární částice ovlivňují jejich pohyb. Čím silnější je magnetické pole, tím rychleji se mion kymácí. Pozorováním rotace mohou vědci měřit, jak rychle se miony kymácejí. Když však vědci provedli experiment, zjistili, že miony můžou být o něco magnetičtější, než předpovídala teorie.

Anomálii je potřeba vysvětlit

Anomálie je malá, pouhých 2,5 dílů z 1 miliardy. To ale může stačit k tomu, aby bylo nutné vysvětlit, co způsobuje rychlejší kymácení, v podobě zcela nových elementárních částic. Pokud by se to stalo, zpochybnilo by to Standardní model částicové fyziky, soubor pravidel pro fungování vesmíru. Dokonce je to možná nová fyzika, která má důsledky pro budoucí experimenty a pro možné souvislosti s temnou hmotou.

Pokud experiment neodpovídá teorii, mohlo by to naznačovat novou fyziku. Fyzici se konkrétně zamýšleli nad tím, zda by tento rozpor mohl být způsobený dosud neobjevenými částicemi, které přitahují precesi mionu.

Na rozdíl od jiných experimentů v oblasti fyziky potřeboval projekt Muon g-2 více než jen fyziky zabývající se částicovou fyzikou, ale potřebovala kolaboraci, která se skládala také z fyziků pracujících na urychlovačích, atomových fyziků a jaderných fyziků. Bylo velmi cenné sledovat, že když se sešli všichni tito různí odborníci, dokázali společně vyřešit věci, které by jedna skupina pravděpodobně sama nezvládla.

Objev mionu

Ve 30. letech 20. století si vědci mysleli, že hmotu zcela pochopili. Bylo jasné, že hmota se skládá z atomů, atomy z protonů, neutronů a elektronů a tím to skončilo.

Pak ale objevili mion, překvapivě těžkého bratrance elektronu, který neměl žádný zjevný účel kromě toho, aby mátl vědce. Mion byl tak nečekaný, že nositel Nobelovy ceny Isidor Isaac Rabi v souvislosti s jeho objevem doslova vtipkoval: „Kdo si to objednal?“

O sedmdesát pět let později se velká část záhady obklopující mion rozplynula. Vědci určili jeho hmotnost s přesností na osm desetinných míst, znají jeho poločas rozpadu na pikosekundu a dokonce našli způsoby, jak ho manipulovat pro využití ve vědě a průmyslu. Přesto mnoho vědců věří, že mion je víc, než se na první pohled zdá.

Nakonec se z 16 částic ve Standardním modelu mion stává středem výzkumu stále více fyziků, kteří se snaží porozumět jeho jedinečným vlastnostem a zároveň ho využít jako sondu pro zbytek subatomárního světa.

Zdroj: Fermilab; https://news.fnal.gov/2025/06/muon-g-2-most-precise-measurement-of-muon-magnetic-anomaly/

planet earth, earth, globe, planet, orbit, solar system, world, planet earth, earth, earth, orbit, solar system, solar system, solar system, solar system, solar system

Nová záhada planety Země. Stavební kameny nepocházejí z vnější části sluneční soustavy, ale přímo odtud

Iveta Mauci 0 komentářů 4 min read 76 Zobrazení , , , , , , , , ,
AstrofyzikaAstronomieNovéTOP 10Vědecké objevy
planet earth, earth, globe, planet, orbit, solar system, world, planet earth, earth, earth, orbit, solar system, solar system, solar system, solar system, solar systemFoto: Buddy_Nath/Pixabay

Výpočty to ukazují jasně. Stavební materiál Země pochází z jediného materiálového rezervoáru. Vědci byli ohromeni, když zjistili, že Země je složená výhradně z materiálů z vnitřní Sluneční soustavy.

Naše planeta má zcela odlišné složení od jakékoli kombinace existujících meteoritů. Materiál z vnější sluneční soustavy naopak pravděpodobně tvoří méně než dvě procenta hmotnosti Země, nebo dokonce vůbec nic.

Chemické složení meteoritů a asteroidů funguje stejně jako otisk prstu. Poskytuje informace o původu stavebních materiálů, které vytvořily Zemi. Na základě nové analýzy stávajících dat vědci ukazují, že tento materiál musí pocházet výhradně z vnitřní sluneční soustavy. Materiál, ze kterého byla Země vytvořená je totiž podobný materiálu, který se nachází na Marsu a asteroidu Vesta.

Vědci z Curychu, kteří provedli novou analýzu, naznačuje, že materiál, ze kterého je naše planeta, pochází výhradně z vnitřní sluneční soustavy. Původní teorie je tímto opět v háji a vědci můžou začít s vysvětlováním od píky. Nu což, celou dobu šlo přece jen o teorii a důkazy jsou důkazy…

Země je tedy součástí trendové linie táhnoucí se od Slunce. Tento blízký vztah také umožňuje předpovědi o složení Venuše a Merkuru, z nichž zatím nemáme žádné známé vzorky. 

Zrodila se za Jupiterem?

Planetární vědci dlouho debatují o původu materiálu, který formoval naši Zemi. Navzdory její poloze ve vnitřní sluneční soustavě považují za pravděpodobné, že 6–40 procent tohoto materiálu muselo pocházet z vnější sluneční soustavy, tj. z oblasti za Jupiterem. 

Dlouhou dobu byl materiál z vnější sluneční soustavy považovaný za nezbytný pro přenos těkavých složek, jako je voda. Proto muselo během formování Země docházet také k výměně materiálu mezi vnější a vnitřní sluneční soustavou. Je to ale skutečně pravda? 

Sourozenecké atomy

Vědci Paolo Sossi a Dan Bower z ETH Curich porovnali existující data o izotopových poměrech široké škály meteoritů, včetně těch, které pocházejí z Marsu a asteroidu Vesta, s údaji ze Země. Izotopy jsou sourozenecké atomy stejného prvku (stejný počet protonů), které mají různou hmotnost (různý počet neutronů).

Vědci analyzovali tato data novým způsobem a dospěli k překvapivému závěru: materiál, ze kterého je Země složená, pochází výhradně z vnitřní oblasti Sluneční soustavy. 

Vědci z ETH pro svou studii použili existující data o deseti různých izotopových systémech z meteoritů a analyzovali je pomocí specializované statistické metody. Předchozí studie se většinou zabývaly pouze dvěma izotopovými systémy. Prováděli statistické výpočty, které se v geochemii používají jen zřídka, přestože jsou mocným nástrojem.

Izotopový podpis odhaluje původ 

K určení původu nebeských těles používají vědci izotopy. To jim ukáže ze které části sluneční soustavy pocházejí. Historicky však k určení jejich původu bylo možné použít pouze různé izotopy prvku kyslíku. 

Až na začátku roku 2010 americký vědec objevil, že k tomuto účelu lze použít i jiné izotopy, jako je chrom a titan. To umožnilo vědcům rozdělit meteority do dvou kategorií: neuhlíkaté, které vznikají výhradně ve vnitřní sluneční soustavě a uhlíkaté, které obsahují více vody a uhlíku a pocházejí z vnější sluneční soustavy. 

Nová analýza odhaluje, že Země je složena výhradně z neuhlíkatého materiálu. Nebyly nalezené žádné důkazy o dříve předpokládané výměně mezi vnějšími a vnitřními rezervoáry sluneční soustavy. Země tedy rostla v relativně statické soustavě a postupně do sebe začleňovala i menší sousední planety. To také naznačuje, že většina těkavých prvků, jako je voda, musela být přítomna ve vnitřní Sluneční soustavě. 

Odlišné zásobníky hmoty

Ale proč v naší sluneční soustavě existují dva odlišné zásobníky hmoty? Vědci předpokládají, že se naše sluneční soustava během svého formování rozdělila na dva zásobníky kvůli rychlému růstu a velikosti Jupiteru. Gravitace plynného obra protrhla mezeru v protoplanetárním disku obíhajícím kolem mladého Slunce. Tyto disky mají prstencový tvar a skládají se z plynu a prachu; jsou rodištěm planet. Jupiter zabránil materiálu z vnější sluneční soustavy vstoupit do vnitřní oblasti. Rozsah, do jaké byla tato bariéra propustná, však dosud nebyl jasný. 

Vědci také předpokládají, že Venuše a Merkur leží na stejné linii. To však nelze analyticky ověřit, protože vědci v současné době nemají k dispozici žádné vzorky hornin z Merkuru a Venuše, což jsou dvě nejvnitřnější planety Sluneční soustavy. 

Zdroj: ETH Curych, Švýcarsko; https://ethz.ch/en/news-and-events/eth-news/news/2026/03/the-earth-formed-from-local-building-blocks.htm;Sossi PA, Bower DJ. Homogenní akrece Země ve vnitřní sluneční soustavě, Nature Astronomy, 27. března 2026, DOI: 10.1038/s41550-026-02824-7

volcano, landscape, nature, mountain, fire, volcanic eruption, snow, winter, iceland, sea, ai generated, volcanic eruption, volcanic eruption, volcanic eruption, volcanic eruption, volcanic eruption

Magmatická nádrž největší podmořské sopky Kikai se znovu naplňuje

Iveta Mauci 0 komentářů 3 min read 68 Zobrazení , , , , , , , , ,
GeologieNovéTOP 10Země
volcano, landscape, nature, mountain, fire, volcanic eruption, snow, winter, iceland, sea, ai generated, volcanic eruption, volcanic eruption, volcanic eruption, volcanic eruption, volcanic eruptionFoto: Ilustrační_JuliusH/Pixabay

Explozivní erupce, které tvoří kalderu, vyvrhují objemné množství magmatu během gravitačního kolapsu stropu magmatické komory. Je známo, že ke kolapsu kaldery dochází rychlou dekompresí magmatické komory v malé hloubce, avšak prahové hodnoty pro dekompresi magmatické komory, které podporují kolaps kaldery, nebyly nikdy testované na příkladech ze skutečných erupcí tvořících kalderu.

O procesech, které vedou k opětovným erupcím supervulkánu, jako je převážně podvodní kaldera Kikai v Japonsku (na obrázku), víme jen velmi málo, a proto nejsme k předpovědím dostatečně vybaveni. Jak se ale takové obří podmořské sopky naplňují?

260327-Seama-Reinjection-CalderaFoto: SEAMA Nobukazu/Tiskový zdroj univerzity v Kóbe
Popis: O procesech, které vedou k opětovným erupcím supervulkánu, jako je převážně podvodní kaldera Kikai v Japonsku (na obrázku), víme jen velmi málo, a proto nejsme dostatečně vybaveni k předpovědím.

Zkoumání podmořské kaldery Kikai v Japonsku vědcům umožňuje obecněji porozumět obřím kalderovým sopkám, jako jsou Yellowstone nebo Toba. Také je přibližuje k předpovídání jejich chování.

Některé sopky vybuchují velmi prudce. Spolu s výbuchem vyvrhují takový objem magmatu, že by to dokázalo pokrýt celý Central Park, který by byl hluboký 12 km. Nakonec po ní zůstane jen široký a poměrně mělký kráter, takzvaná „kaldera“.

Příklady takových supervulkánů jsou kaldera Yellowstone, kaldera Toba a převážně podvodní kaldera Kikai v Japonsku, která naposledy vybuchla před 7 300 lety, což byla největší sopečná erupce v současné geologické epoše, holocénu.

A i když po výbuchu vypadají prázdné, protože v místech dochází k propadům, víme, že umí vybuchovat znovu. Ale o procesech, které k erupci vedou, víme jen velmi málo. Pro řešení otázek proč a jak k tomu dochází se vědci rozhodli studovat kalderu Kikai, která se nachází převážně pod vodou. Podvodní poloha vědcům umožňuje provádět systematické průzkumy ve velkém měřítku.

Vědec z univerzity v Kóbe, který se spojil s Japonskou agenturou pro mořské vědy a technologie Země (JAMSTEC), použil pole vzduchových děl, která vyvolávají umělé seismické impulsy. Pomocí seismometrů oceánského dna naslouchali tomu, jak se tato seismická vlna šíří zemskou kůrou a sledovali, jak se mění její stav. Zjistili, že přímo pod sopkou, která vybuchla před 7 300 lety, se skutečně nachází oblast, která se do značné míry skládá z magmatu a charakterizovali velikost a tvar rezervoáru. Vzhledem k jeho rozsahu a umístění je zřejmé, že se ve skutečnosti jedná o stejný rezervoár magmatu jako při předchozí erupci.

Nová magma nové složení

Toto magma však pravděpodobně není pozůstatkem oné erupce. Vědci si uvědomili, že uprostřed kaldery se v posledních 3 900 letech formuje nová lávová kopule a chemické analýzy ukázaly, že materiál produkovaný touto a další nedávnou sopečnou činností má jiné složení než ten, který byl vyvržen při poslední obří erupci.

To znamená, že magma, která je nyní přítomná v magmatickém rezervoáru pod lávovou kopulí, je pravděpodobně nově vstřikované magma. To umožňuje vědcům navrhnout obecný model toho, jak se tyto magmatické rezervoáry pod kalderovými sopkami nově doplňují.

Jejich model opětovného vstřikování magmatu je v souladu s existencí velkých mělkých magmatických rezervoárů pod jinými obřími kalderami, jako jsou Yellowstone a Toba. Vědci doufají, že jejich zjištění přispějí k pochopení cyklů zásobování magmatem po obřích erupcích.

Aby vědci dokázali lépe monitorovat klíčové ukazatele budoucích obřích erupcí, je nutné pochopit procesy opětovného vstřikování a na tomto základě zdokonalit metody, které se ve studii ukázaly jako velmi užitečné.

Zdroj: Univerzita v Kóbe; https://www.kobe-u.ac.jp/en/news/article/20260327-67665/ ; DOI10.1038/s43247-026-03347-9;

Pro život nezbytná, ale nepředvídatelná. Vědci objevili kritický bod ve vodě

Iveta Mauci 0 komentářů 3 min read 63 Zobrazení , , , , , ,
FyzikaNovéTOP 10Vědecké objevy
Vodní skloFoto: Univerzita POSTECH, Tiskový zdroj Jižní Korea

Voda, která je nezbytnou součástí pro život na Zemi, se ve srovnání s jinými látkami umí chovat velmi podivně.

Ve světě vědy existuje mnoho teorií, které ale bez důkazů nemají žádnou váhu. Proto je svět experimentální fyziky tolik důležitý. Dokázat, že se látky v určitém bodě chovají jinak je důležitým krokem nejen pro budoucí osídlování vesmíru. Představte si jiné vědce, kteří pátrají po vodě na jiných planetách. Co když tam je, ale právě prošla kritickým bodem?

Jak vědci ze Stockholmské univerzity z Jižní Koreji zjistili, chování vody je za určitých podmínek zcela opačné než u jiných kapalin, které známe. Hustota, měrná tepelná kapacita, viskozita a stlačitelnost vody reagují na změny tlaku a teploty podivným způsobem.

Veškerá hmota, kterou kdy vědci testovali, se při ochlazování smršťuje, což vede ke zvýšení její hustoty. Dalo by se tedy očekávat, že voda bude mít v bodě mrazu vysokou hustotu. Když se ale podíváte na sklenici, ve které je zmrzlá voda, vše je vzhůru nohama. Jak všichni víme, když voda zmrzne led plave na hladině. Voda je překvapivě v kapalném stavu nejhustší při 4 °Celsia. Teprve za těchto podmínek zůstává na dně, ať už je ve sklenici nebo volně v oceánu.

Pokud vodu začneme ochlazovat pod 4 stupně C, teprve pak se začne znovu rozpínat. Pokud čistou vodu, kde je rychlost krystalizace nízká, dále ochlazujete pod 0 stupňů, dále se rozpíná. A co je ještě zajímavější, rozpínání se s nižší teplotou dokonce zrychluje.

Podivné chování vody a kritický bod

S ochlazováním vody se mnoho dalších jejich vlastností, jako je stlačitelnost a tepelná kapacita, stává stále podivnějšími. Vědci pomocí rentgenových laserů byli schopni určit existenci kritického bodu v podchlazené vodě při teplotě okolo -63 °C a tlaku 1000 atmosfér.

Zvláštní bylo, že kritický bod byli vědci schopni prokázat nepředstavitelně rychle. Stačilo provést rentgenové vyšetření předtím, než se voda přeměnila na led. V tu chvíli mohli pozorovat, jak přechod kapalina-kapalina mizí a vzniká nový kritický stav. Po celá desetiletí vědci spekulovali o existenci různých teorií, které měly tyto pozoruhodné vlastnosti vysvětlit. Jednou z nich byla existence kritického bodu. Nyní vědci zjistili, že takový bod opravdu existuje.
 
Voda je jedinečná, protože může existovat ve dvou kapalných makroskopických fázích, které mají různé způsoby vazby molekul vody při nízké teplotě a vysokém tlaku. Když teplota stoupá a tlak klesá, vzniká stav, kdy rozdíl mezi dvěma kapalnými fázemi mizí a je přítomna pouze jedna fáze. Je to bod velké nestability, který způsobuje fluktuace ve velké teplotní a tlakové oblasti až do okolních podmínek. Voda kolísá mezi dvěma kapalnými skupenstvími a jejich směsmi, jako by se nemohla rozhodnout. Právě tyto fluktuace dávají vodě její neobvyklé vlastnosti. Stav za kritickým bodem se nazývá superkritický a v tomto stavu se nachází okolní voda.

Kritickému bodu nelze uniknout

Dalším pozoruhodným zjištěním je, že jakmile voda vstoupí do kritického bodu, dynamika systému se zpomaluje. Vypadá to, že kritickému bodu nelze uniknou. Pokud do něj jednou vstoupíte, ocitnete se v bodě, který lze téměř srovnat se způsobem jako vstup do černé díry .

Je úžasné, jak se tak rozsáhle studovaný stav vody jako je amorfní led, stal vstupní bránou do kritické oblasti.

Je fascinující, že voda je za normálních podmínek jedinou kapalinou, bez níž by neexistoval život a zároveň je kapalinou, která má svůj kritický bod. Je to čistá náhoda, nebo existují nějaké zásadní vlastnosti, které bychom mohli v budoucnu díky vody získat?

Vědci studující fyziku vody se nyní můžou shodnout na modelu, že voda má kritický bod v podchlazeném režimu. Další fází bude najít důsledky těchto zjištění pro význam vody ve fyzikálních, chemických, biologických, geologických a klimatických procesech.

Zdroj: autor vědecké studie Anders Nilsson; Stockholmská univerzita v Jižní Koreji; https://www.su.se/english/divisions/department-of-physics/news/articles/2026-03-27-experimental-discovery-of-a-new-critical-point-in-water; vědecká studie DOI 10.1126/science.aec0018

NASA pozorovala kometu při něčem, co dosud nikdo neviděl

Iveta Mauci 0 komentářů 3 min read 110 Zobrazení , , , , , , , , ,
NASANovéTOP 10Vesmírné objevyVideo
Ilustrace, detail skalnatého tělesa komety ve tvaru brambory s detailním, kráterovaným povrchem v pravém dolním rohu. Z kamenitého povrchu vychází zářící paprsek jako sluneční světlo skrz mraky. Rozprostírá se od povrchu komety přes obraz doleva. To představuje vodní led odpařovaný teplem Slunce. Uvnitř paprsku jsou malé jasné tečky, které představují fragmenty komety. Vlevo dole se objevují slova „Umělecký koncept“.Foto: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)
Popis: Umělecký koncept zobrazuje kometu 41P. Drobnou kometu z čeledi Jupiterů, která se blíží ke Slunci . Zmrzlé plyny začínají sublimovat a vystřelovat materiál do vesmíru.

Rotace malé komety se zpomalila a poté se obrátila, jakmile se objekt přiblížil ke Slunci.

Astronomům se konečně poprvé podařilo získat důkazy o tom, že kometa je schopná obrátit směr své rotace. Pozorovaný objekt, kometa 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák, zkráceně 41P, která pravděpodobně vznikla v Kuiperově pásu, byla na svou současnou trajektorii vržena gravitací Jupiteru. Nyní se stala opakovaným návštěvníkem vnitřní sluneční soustavy, kterou navštěvuje každých 5,4 roku.

Když v roce 2017 proletěla těsně kolem Slunce, vědci zjistili, že kometa 41P zaznamenala dramatické zpomalení své rotace. Data z observatoře Neila Gehrelse Swifta NASA v květnu 2017 potvrdila, že se objekt otáčí třikrát pomaleji než tomu bylo v březnu 2017, kdy jej pozoroval dalekohled Discovery Channel z observatoře Lowell v Arizoně.

Snímky z Hubbleova teleskopu

Nová analýza následných pozorování z Hubbleova teleskopu navíc ukázala, že změna rotace této komety navíc ještě nabrala neobvyklejší směr. To nabízí dramatický příklad toho, jak může těkavá aktivita ovlivnit rotaci a fyzikální vývoj malých těles ve sluneční soustavě.

Snímky z prosince 2017 detekovaly, že se kometa opět otáčí mnohem rychleji s periodou přibližně 14 hodin, ve srovnání s 46 až 60 hodinami naměřenými pomocí Swiftu. Nejjednodušším vysvětlením je podle vědců to, že kometa dále zpomalovala, až se téměř zastavila a poté byla nucena otáčet se téměř opačným směrem v důsledku uvolňování plynů na svém povrchu.

Malé, ale za to temperamentní jádro

Hubbleův teleskop také omezuje velikost jádra komety a velikost odhaduje přibližně na kilometr, což je asi trojnásobek výšky Eiffelovky. To je pro kometu obzvláště malá velikost, což usnadňuje její zpomalování, nebo otáčení.

Jak se kometa blíží ke Slunci, teplo způsobuje sublimaci zmrzlého ledu, čímž se materiál uvolňuje do vesmíru. Proudy plynu unikající z povrchu se můžou chovat jako malé trysky. Pokud jsou tyto trysky nerovnoměrně rozložené, můžou dramaticky změnit rotaci malé komety.

Rychlá evoluce

Studie také ukazuje, že celková aktivita komety od dřívějších návratů výrazně poklesla. Během průletu periheliem v roce 2001 byla kometa 41P na svou velikost neobvykle aktivní. Do roku 2017 se její produkce plynu snížila.

Tato změna naznačuje, že povrch komety se může rychle vyvíjet, pravděpodobně v důsledku toho, že se těkavé materiály v blízkosti povrchu vyčerpávají nebo jsou pokryté izolačními vrstvami prachu.

Většina změn ve struktuře komety probíhá po staletí nebo i déle. Rychlé rotační posuny pozorované u komety 41P poskytují vzácnou příležitost. Můžeme být svědky evolučních procesů odehrávajících se v časovém měřítku lidského života. 

Modelování založené na naměřených točivých momentech a rychlostech úbytku hmoty naznačuje, že pokračující změny rotace by mohly nakonec vést ke strukturální nestabilitě komety 41P. Pokud se kometa otáčí příliš rychle, odstředivé síly můžou překonat její slabou gravitaci a pevnost, což může způsobit fragmentaci nebo dokonce její rozpad. Vědci očekávají, že se její jádro velmi rychle samo zničí.

Přesto všechno kometa 41P pravděpodobně obíhá svou současnou oběžnou dráhu již zhruba 1 500 let. 

Umělecký koncept zobrazuje kometu 41P, jak se blíží ke Slunci a z jejího povrchu se začínají sublimovat zmrzlé plyny. Tato animace zobrazuje pouze jeden výtrysk, ale z této komety může vytékat do vesmíru více proudů materiálu. Tento výtrysk tlačí proti rotaci komety a poté ji žene opačným směrem. V animaci jsou také zobrazené malé úlomky komety, které chrlí do vesmíru. Zdroj videa: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)

Zdroj: NASA _ https://science.nasa.gov/missions/hubble/nasas-hubble-detects-first-ever-spin-reversal-of-tiny-comet/; Astronomové využívající Hubbleův vesmírný dalekohled; vědecká studie byla publikovaná v časopise The Astronomical Journal;

ovum, sperm, fertilization, egg cell, reproduction, ovum, sperm, sperm, sperm, sperm, sperm

Spermie v mikrogravitaci ztrácí orientaci, žádná vesmírná miminka zatím nebudou

Iveta Mauci 0 komentářů 3 min read 72 Zobrazení , , , , , , , ,
EvoluceNovéOsídlování vesmíruTOP 10Vesmírné objevyVýzkum
ovum, sperm, fertilization, egg cell, reproduction, ovum, sperm, sperm, sperm, sperm, spermFoto: videomediaart/Pixabay

Vědět, která strana je nahoru a která dolů pomáhá spermiím najít cestu k vajíčku. Bez gravitace se potýkají s problémy.

Rozmnožování u savců zahrnuje mnoho podmínek. Vědci jsou teprve na začátku s hledáním, které z nich budou fungovat i mimo Zemi. Dřívější studie, které naznačovaly, že spermie plavou v mikrogravitaci stejně dobře jako na Zemi, nestačí k prokázání, že reprodukce na oběžné dráze bude fungovat. A rozhodně nebude snadná v případě, pokud bude probíhat postaru.

Stejný výzkum vyvolává otázky, zda mikrogravitace může představovat problémy i pro jiné aspekty, jako je porod dítěte ve vesmíru, který může vyžadovat více pozemských podmínek.

Jak ukázal nový výzkum Adelaidské univerzity, který u spermií odhalil, že nedostatek gravitace u nich negativně ovlivňuje navigační schopnosti.  

Spermie v mikrogravitaci

Vědci ve své studii zkoumali, jak by mimozemské podmínky mohly ovlivnit navigaci spermií, oplodnění a raný vývoj embryí. Pro svou studii si vybrali vzorky spermií od tří různých savců, včetně lidí. Vzorky byly podrobeny 3D klinostatu, přístroji, který simuluje podmínky nulové gravitace ve vesmíru otáčením buněk, čímž dochází k jejich dezorientaci. Spermie poté prošly bludištěm navrženým tak, aby napodobovalo ženský reprodukční trakt. *3D klinostat vyvinul Dr. Giles Kirby ze společnosti Firefly Biotech

Vědci při svém pokusu při podmínkách v mikrogravitaci pozorovali významné snížení počtu spermií, které byly schopné úspěšně najít cestu komorovým bludištěm. Poprvé byli schopni ukázat, že gravitace je důležitým faktorem pro schopnost spermií pohybovat se kanálem, jako je reprodukční trakt.

Stejně se to projevilo u všech modelů, a to i přes to, že nedošlo ke změnám ve způsobu, jakým se spermie fyzicky pohybují. To naznačuje, že jejich ztráta směru nebyla způsobena změnou motility, ale jinými faktory. 

Progesteron jako navigátor

Většímu počtu lidských spermií pomohlo překonat negativní účinky simulované mikrogravitace přidání pohlavního hormonu progesteronu, který je pro nastolení těhotenství důležitý. Vědci se domnívají, že je to tím, že progesteron se uvolňuje také z vajíčka a může pomoci navést spermie k místu oplodnění. Ale toto řešení zatím není potvrzené.

Vědci také zkoumali dopad mikrogravitace během oplodnění a na následný vývoj embryí u zvířecích modelů. Po čtyřech hodinách vystavení nulové gravitaci vědci pozorovali, že úspěšně oplodněná vajíčka měla 30% snížení počtu myších vajíček.

Během čtyř až šesti hodin vystavení mikrogravitaci vědci pozorovali sníženou míru oplodnění. Dlouhodobé vystavení se zdálo být ještě škodlivější. Vedlo ke zpoždění vývoje a v některých případech i ke snížení počtu buněk. 

Studie Adelaidské univerzity zjistila, že nedostatek gravitace u spermií negativně ovlivňuje navigační schopnosti.Foto: Laboratoř biologie spermií a embryí, Univerzita v Adelaide/Tiskový zdroj EurekAlert
Popis: Studie Adelaidské univerzity zjistila, že nedostatek gravitace u spermií negativně ovlivňuje navigační schopnosti.
Vystavení nulové gravitaci zřejmě ovlivnilo počet fetálních buněk v embryu.Foto: Laboratoř biologie spermií a embryí, Univerzita v Adelaide/Tiskový zdroj EurekAlert
Popis: Vystavení nulové gravitaci zřejmě ovlivnilo počet fetálních buněk v embryu.

Reprodukce a vývoj ve vesmíru je kritický

Studie ukazuje, jak složitý je reprodukční úspěch ve vesmíru a jak naléhavá je potřeba dalšího výzkumu ve všech raných fázích vývoje. Proto vědci nyní vstupují do další fáze svého výzkumu. Nově budou testovat jak různé gravitační prostředí, jako je například na Měsíci, Marsu.

Klíčovou otázkou je, zda ke změnám ve vývoji souvisejícím s gravitací dochází postupně s tím, jak klesá gravitační síla, nebo zda existuje prahový efekt, reakce „všechno nebo nic“.  

Pochopení tohoto rozdílu je nezbytné pro plánování budoucí lidské reprodukce v mimozemském prostředí, včetně osídlení Měsíce a Marsu, a pro vývoj systémů umělé gravitace, které podporují zdravý vývoj. 

Zdroj: vědecká studie byla publikovaná v časopise Communications Biology 10.1038/s42003-026-09734-4; https://www.eurekalert.org/news-releases/1121275

Pod Velkým solným jezerem je skrytá sladká voda

Iveta Mauci 0 komentářů 4 min read 53 Zobrazení , , , , , ,
GeologieNovéTOP 10
Foto: Brian Maffly, Univerzita v Utahu

Obrovské překvapení čekalo vědce, kteří mapovali terén pomocí letecké elektromagnetického snímkování (AEM). Snímkování geologických struktur, které se nacházejí pod Farmington Bay a Antelope Island u jihovýchodního břehu jezera, odhalily skrytý zdroj sladké vody.

Neočekávanou částí nebyla solná čočka, ale to, že sladká voda, která je ukrytá pod ní, zasahuje tak hluboko do nitra jezera. Možná je dokonce pod celým jezerem. To vědci zatím netuší. Jako hydrologové by normálně očekávali, že solanka bude zabírat celý objem pod jezerem, protože je hustší než sladká voda. Člověk by očekával, že sladká voda z hor bude přitékat někde na okraji. Ale vědci zjistili, že přitéká směrem do nitra. A právě pod touto solnou čočkou to vypadá, že je ukrytý hluboký objem této sladké vody.

Analýza dat provedená geofyziky z Univerzity v Utahu ukazuje, že sladká voda nasycuje sedimenty pod hypersalinním povrchem jezera až do hloubky 3 až 4 kilometrů. Geofyzikální průzkum provedený z vrtulníku, provedli vědci poté, kdy vědci z Utahu zjistili, že sladká voda pod tlakem vyvěrá na několika místech na odkryté pláži jezera.  Sladká voda se na těchto místech projevuje v podobě podivných mohyl pokrytých fragmity.

Foto: Brian Maffly, Univerzita v Utahu
Popis: Posádka vrtulníku, která se 28. února 2025, připravovala k průzkumnému letu s leteckým elektromagnetickým průzkumným zařízením na ostrově Antelope Island.
Vrtulník vzlétá z ostrova Antelope s elektromagnetickým průzkumným zařízením pro geofyzikální sběr dat nad Farmington Bay v únoru 2025.Foto: Brian Maffly, Univerzita v Utahu
Popis: Vrtulník vzlétá z ostrova Antelope s elektromagnetickým průzkumným zařízením pro geofyzikální sběr dat nad Farmington Bay v únoru 2025.
Snímek z Google Earth, který zachycuje Round Spot 9, jeden z několika valů tvořících se ve Farmington Bay, pořízený v květnu 2025.Foto: Google Earth_Univerzita v Utahu
Popis: Snímek z Google Earth, který zachycuje Round Spot 9, jeden z několika valů tvořících se ve Farmington Bay, pořízený v květnu 2025.
Foto: Obrázek byl vytvořen pomocí programů Global Mapper ( https://www.bluemarblegeo.com/ ) a Photoshop CS6
Popis: ScreMapa oblasti leteckého elektromagnetického průzkumu překrytá na podkladové mapě ESRI World Imagery. Polohy letových linií jsou zobrazené červeně a protínají ostrov Antelope Island a záliv Farmington Bay. Kruhy označují umístění nánosů fragmitů.

Jde o první studii, která prokázala, že metoda AEM má schopnost detekovat sladkou vodu, která se nachází pod tenkou vrstvou tamní vodivé slané vody. Vědci také charakterizovali prostorový rozsah sladkovodní nádrže pod Farmingtonským zálivem a studovali potenciální hloubku sedimentů nasycených sladkou vodou vymezením struktury suterénu. Vědci tak byli schopni odpovědět na otázku, jak hluboká je tato potenciální nádrž a jaký je její prostorový rozsah pod východním okrajem jezera. Když znáte hloubku a šířku, znáte porézní prostor, pak můžete vypočítat potenciální objem sladké vody.

Důkazy předložené v této nové studii naznačují, že sladká voda vstupuje do podpovrchového prostředí směrem k nitru jezera, nikoli k jeho okraji, jak by se očekávalo.

Zájem o kruhové mohyly

Studie byly podnícené výskytem kruhových mohyl o průměru 50 až 100 metrů, pokrytých 4,5 metru vysokými houštinami rákosu na vyschlém dně zálivu Farmington Bay. Klesající hladina jezera odhalila 1280 km² jezera Playa, které se nyní stává hlavním zdrojem prachového znečištění vanoucího do center obyvatelstva Utahu.

Profesor Johnson chce prozkoumat, zda by bylo možné bezpečně využívat artézskou podzemní vodu ke zmírnění prachu obsahujícího toxické kovy.

„Prvořadým cílem je pochopit, zda bychom mohli tuto sladkou vodu využít k navlhčení prachových ohnisek a jejich smysluplnému uhašení, aniž bychom příliš narušili systém sladké vody. Pro mě je to primární cíl, protože je to velmi praktické a je nepravděpodobné, že bychom byli schopni dostatečně zaplnit Farmington Bay a další části pláže, abychom se vyhnuli vzniku prachových skvrn ve vyšších nadmořských výškách. To by byl skvělý způsob, jak toho dosáhnout,“ řekl Johnson.

Vědci ve studii měřili elektrický odpor do hloubky asi 100 metrů. Pomocí leteckých elektromagnetických průzkumů dokázali rozlišit sladkou vodu od slané, která je mnohem elektricky vodivější. Aby zjistili, zda je to možné, vědci najali geofyzikální posádku z Kanady, která měla za úkol řídit elektromagnetické zařízení, které bylo zavěšené pod vrtulníkem. Vrtulník přeletěl 10 průzkumných linií ve směru východ-západ, které se táhly od Farmington Bay až po severní část ostrova Antelope Island. Celkem zmapovali 240 kilometrů..

Letecký průzkum celého jezera by mohl pomoci s regionálním plánováním vodních zdrojů a informovat o podobných hledáních sladké vody pod koncovými jezery po celém světě.

Zdroj: https://attheu.utah.edu/feature/great-salt-lakes-mystery-islands/; vědecká studie DOI 10.1038/s41598-026-40995-5; hlavní autor Michael Ždanov, profesor geologie a geofyziky a ředitel Konsorcia pro elektromagnetické modelování a inverzi (CEMI)

mars, red, space, solar system, planet, pattern, empty, astronomy, galaxy, sky, universe, globe, astronautics, science, nature, moon, night sky, cosmos, star, atmosphere, dark, background, wallpaper, evening, light, starry, brown moon, brown science, brown stars, brown galaxy, brown universe, brown wallpaper, brown dark, brown globe, brown planet

Perseverance objevil nové stopy starověkého říčního systému na Marsu

Iveta Mauci 0 komentářů 2 min read 61 Zobrazení , , , , ,
NASANovéTOP 10Vesmírné objevy
mars, red, space, solar system, planet, pattern, empty, astronomy, galaxy, sky, universe, globe, astronautics, science, nature, moon, night sky, cosmos, star, atmosphere, dark, background, wallpaper, evening, light, starry, brown moon, brown science, brown stars, brown galaxy, brown universe, brown wallpaper, brown dark, brown globe, brown planetFoto: Planeta Mars_Ilustrační_CharlVera/Pixabay

Objevené struktury se nacházejí pod zasypaným ložiskem známým jako jednotka Margin, které je bohaté na uhličitany hořečnaté. Vědci zjistili, že zasypané struktury mají náznaky několika epizod eroze a depozice a zároveň ukazují, že oblast byla velmi dlouhou dobu pod aktivní tekoucí vodou.

Sonda Perseverance, kterou patří společnosti NASA, zkoumá kráter Jezera již pět let. Pomalu putuje napříč západní deltou, říční strukturou, která byla pozorovaná z oběžné dráhy. Byla klíčovým důvodem pro vyslání roveru právě do této oblasti. Nová analýza naznačuje, že fluviální útvary v této oblasti Marsu nejsou jen povrchové. Sahají hluboko do nitra planety a poskytují nové poznatky o tom, jaký byl Mars dříve.

Díky radarového zobrazovače pro Mars Subsurface Experiment (RIMFAX) vědci mohli studovat podmínky hluboko pod povrchem kráteru. Sonda Perseverance shromáždila data z hloubky 35 metrů během 78 průjezdů. Nakonec odhalila pohřbené říční a deltové útvary. To naznačuje, že v kráteru Jezera tekla voda a možná v ní byly i vhodné podmínky pro život, který mohl na Marsu trvat delší dobu, než se dříve myslelo.

Foto: NASA/JPL/UCLA/UiO/ETH Zurich_Tiskový zdroj EurekAlert
Popis: V okraji se silně reflexní vrstvy, které mají tmavý vzhled a slabě reflexní litologie jeví jako světlé. Promítnutý radargram je zobrazený s daty digitálního modelu reliéfu HiRISE a vrstvy jsou trasovány (azurově tečkované čáry) od podpovrchu k odpovídajícím povrchovým topografickým prvkům.

RIMFAX odhalil dřívější podpovrchové deltové prostředí pod současnou deltou, což prodlužuje období potenciální obyvatelnosti Jezera dále v čase. Západní delta, viditelná při orbitálních pozorováních, se pravděpodobně zformovala přibližně před 3,7 miliardami let. Pohřbená delta se pravděpodobně začala formovat přibližně před 4,2 miliardami let, což dramaticky prodloužilo dobu, po kterou byla tato oblast vlhká.

To znamená, že na základě orbitálních pozorování RIMFAX potvrzuje, že jednotka Margin je odlišnou geologickou jednotkou od horního vějíře, který byl uložený dříve a liší se složením i fyzickou plochou.

Tato vědecká studie posiluje argumenty pro obyvatelné prostředí. Perseverance i Curiosity nalezly důkazy, které naznačují možnost života mimo Zemi. Zdůrazněme, že nikdo netvrdí, že objevil mimozemský život, ale tyto skalní signatury vzbudily určité pochybnosti.

Studie se zaměřuje na pouhých 6 kilometrů trasy roveru Perseverance na Marsu. Rover však už nyní urazil 40 kilometrů, opustil deltu a vydal se dál.

RIMFAX je přístroj vyrobený v Norsku a jeho každodenní provoz sdílejí Univerzita v Oslu a UCLA.

Zdroj: hlavní autorka studie Dr. Emily Cardarelli z Kalifornské univerzity v Los Angeles (UCLA); studie byla publikovaná v časopise Science Advances https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adz6095; https://www.nature.com/articles/s43247-025-02856-3; https://www.eurekalert.org/news-releases/1119934

universe, galaxies, fog, space, cosmos, stars, starry sky, night sky, orion, orion nebula, helix nebula, eye of god, creation, imagination, astronomy, fantasy, abstract, orion, orion nebula, helix nebula, helix nebula, creation, creation, creation, creation, creation

Ukázalo se, že se Bůh celou dobu zdržuje ve vesmíru, tvrdí bývalý harvardský fyzik

Iveta Mauci 0 komentářů 4 min read 81 Zobrazení , , , , , , , , , , ,
FyzikaNovéTOP 10VědaVesmír
universe, galaxies, fog, space, cosmos, stars, starry sky, night sky, orion, orion nebula, helix nebula, eye of god, creation, imagination, astronomy, fantasy, abstract, orion, orion nebula, helix nebula, helix nebula, creation, creation, creation, creation, creationFoto: Galaxie_spirit111/Pixabay
Popis: Mlhovina, která vypadá jako Boží oko. Uctívejte ji, pokud chcete, ale není to Bůh. Alespoň ne takový, jak ho popisuje křesťanská Bible.

Bývalý harvardský fyzik Michael Guillén argumentoval, že Bůh by mohl mít fyzické místo, které se nachází v dalekém vesmíru. Bohužel pro každého, kdo doufá, že si s ním promluví, je podle fyzika nemožné, protože se nachází ve vzdálenosti přibližně 439 miliard bilionů kilometrů. Mno, to je sakra daleko…

Michael Guillén dříve podával zprávy z celého světa. Od severního a jižního pólu přes gejzíry severního Nového Zélandu a vrcholu hory Sakurajima až po dno Atlantského oceánu, přes oko hurikánu Hugo. Nyní podává zprávy z nejvíce fascinujícího místa ve vesmíru: z průniku vědy a křesťanství.

Území Kosmického horizontu, tak někde tam by se měl nacházet. Dr. Michael Guilléna v článku pro Fox News napsal, že teoreticky by se galaxie, která je od Země vzdálena 439 miliard bilionů (439 000 000 000 000 000 000 000) km, pohybovala rychlostí cca 299 000 km za sekundu, což je rychlost světla. Tato vzdálenost, tam „nahoře“ ve vesmíru, v oblasti kosmického horizontu.

Nejprve bychom si samozřejmě měli vysvětlit, že se jedná o čistě spekulativní pojetí a ne o vědecký důkaz, natož o uznávanou vědu. Guillén ve svém argumentu kombinuje pasáže o Bohu z křesťanské Bible s fyzikálním konceptem známým jako „kosmický horizont“.

Pokud by byl vesmír statický, neboli neměnil svou velikost, jedinou věcí, která by nám bránila v pozorování těchto vzdálených objektů (stejně jako Dopplerův jev), by byla doba, kterou světlo potřebuje, aby se k nám dostalo. Ve statickém vesmíru bychom s postupem času detekovali stále více světla ze vzdálených objektů a náš Hubbleův horizont – množství vesmíru, které můžeme pozorovat, by se zvětšovalo. V určitém okamžiku v daleké budoucnosti by se zbytek vesmíru stal pro nás pozorovatelným. 

Bohužel nežijeme ve statickém vesmíru, ale v takovém, který se rozpíná. A toto rozpínání má důsledky pro náš pohled na vesmír. Rozpínání vesmíru neznamená jen to, že nám „dává více věcí k lásce“, ale to, že s postupem času uvidíme jeho stále menší část a další objekty zůstanou z našeho pohledu navždy mimo dosah.

Hubbleův zákon je, že vzdálenější objekty se vzdalují rychleji než objekty, které jsou k nám blíže, a to v důsledku rozpínání prostoru mezi námi a vzdálenými objekty. 

Světlo zpoza tohoto „kosmického horizontu“ bychom nikdy nemohli vidět, protože vesmír mezi námi se rozpíná rychleji, než se dokáže šířit samotné světlo. 

Guillén dodává, že Bible uvádí, že nebe je pro lidi nepřístupné, dokud jsme naživu a že nebe údajně obývají nesmrtelné, nehmotné bytosti. To pak spojuje s kosmickým horizontem.

Astronomická pozorování a Einsteinovy ​​teorie

Naše nejlepší astronomická pozorování a Einsteinovy ​​teorie speciální a obecné relativity naznačují, že čas se zastavuje na Kosmickém horizontu. V této zvláštní vzdálenosti, vysoko „nahoře“ v hlubokém, hlubokém a ještě jednou hlubokém… vesmíru, neexistuje minulost, přítomnost a dokonce ani budoucnost. Existuje pouze nadčasovost. Na rozdíl od času však prostor existuje na Kosmickém horizontu i za ním. Což znamená, že skrytý vesmír za Kosmickým horizontem je obyvatelný, i když pouze světlem a světlu podobnými entitami.

I když to může znít poeticky, vědci takhle ani zdaleka kosmický horizont nevnímají. Nepředpokládají, že by čas na kosmickém horizontu zamrzl. Ve skutečnosti je to v současných vesmírných modelech dost nesmyslné tvrzení. 

Člověk mezi Zemí a kosmickým horizontem

Představte si sami sebe na Zemi. To je docela snadné. Je to místo, kde se právě nacházíte. Nyní si představte kosmický horizont a všechny ty miliardy světelných let daleko. Jak dlouho by trvalo světlu dostat se na Zemi, než by se dostalo z nitra tohoto horizontu. A i když by se sem nakonec nakonec dostalo, s rudým posunem by šlo nakonec do pekel. Kvůli rozpínání vesmíru se tato událost, ať už je jakákoli, z našeho pohledu jeví mnohem pomalejší, protože světlo se v době, kdy k nám dosáhne, natáhne.

To neznamená, že jsou události pomalejší, nebo se zastavují na kosmickém horizontu. Znamená to jen to, že z našeho pohledu se tyto události jeví pomalejší, protože rozpínání vesmíru prodlužuje světlo, které jím prochází. Představte si, že jste na kosmickém horizontu Země a díváte se zpátky. Země by vypadala zpomalená nebo zastavená a přesto se tu stále procházíme, vaříme si kávu a sledujeme události v TV.

Kosmické horizonty jsou závislé na pozorovateli, spíše než na fyzickém místě ve vesmíru. Jsme kosmickým horizontem něčeho (nebo možná nějakého druhu) a přesto pokračujeme. A když se na to někdo naposledy podíval, nezdálo se, že bychom byli potomky božstev nějaké vzdálené civilizace. 

Ačkoliv Guillénova tvrzení o Bohu uvedená v Bibli přesahují rámec vědeckých stránek, kosmologie, kterou používá na podporu své myšlenky je nesprávná, protože s hranicí pozorování zachází, jako by se jednalo o fyzické místo. Kromě toho, že je „opravdu daleko od Země“ (kdo by ho mohl vinit?), není jasné, proč by se Bůh chtěl zdržovat právě tam.

Zdroje: https://michaelguillen.com/; youtube.com – https://www.youtube.com/watch?v=eVoh27gJgME; https://www.foxnews.com/opinion/is-heaven-real-science-may-reveal-where-gods-eternal-kingdom-exists

ai generated, atomic bomb, mushroom cloud, nuclear explosion, explosion, destruction, apocalyptic, aggression, weapons of mass destruction, atomic age, nuclear war, nuclear fission, fantasy

Po této simulaci už nikdo nedá ChatGPT kódy k jaderným zbraním

Iveta Mauci 0 komentářů 5 min read 71 Zobrazení , , , , , , , ,
AINovéTOP 10Válečná zóna
ai generated, atomic bomb, mushroom cloud, nuclear explosion, explosion, destruction, apocalyptic, aggression, weapons of mass destruction, atomic age, nuclear war, nuclear fission, fantasyFoto: Obrázek vytvořený pomocí AI/JOKUHN/Pixabay
Chatboti s umělou inteligencí nesdílejí náš strach z jaderných zbraní. Při konfliktu je klidně použijí. Hlavně když vyhrají. Dá se ale jaderná válka vyhrát?

Vědci provedli simulaci, ve které poskytli umělé inteligenci přístup k jaderným zbraním. 95% válečných her překročilo hranici zlomu. V nové studii porovnali chatboty s velkými jazykovými modely (LLM) v simulované jaderné válce. Získali tak ponurý obraz toho, co by se stalo, kdyby umělá inteligence (AI) dostala v jaderném konfliktu poradní roli.

Myšlenka, že ponecháme umělé inteligenci kontrolu nad jadernými zbraněmi se může zdát jako nejhorší nápad. Zvláště když se vývojáři stále potýkají s problémy, které odstartovaly testováním AI ve hře Dungeons & Dragons, kde je AI zakázáno používat i když v jiných hrách se už běžně používá.

Je to opravdu myšlenka, kterou někteří berou natolik vážně, aby před ní alespoň varovali. Jako například generální tajemník Organizace spojených národů (OSN) António Guterres, který vloni naléhal, že: „Dokud nebudou tyto zbraně eliminované, všechny země se musí shodnout na tom, že jakékoli rozhodnutí o jaderném použití musí učinit lidé, nikoli stroje nebo algoritmy.“

Studená válka

V minulosti, i když naštěstí nebyly nikdy použité, byly jaderné zbraně částečně automatizované pomocí hrůzného systému „mrtvé ruky“ (nebo také tlačítko mrtvého muže), který vytvořil Sovětský svaz. Systém mrtvé ruky zajišťoval, že i kdyby jaderný úder zničil sovětskou velitelskou linii, svět by byl stejně zničen dalšími jadernými výbuchy. 

Sovětský systém monitoroval úroveň radiace, tlak vzduchu a seismickou aktivitu, aby zjistil známky odpálení jaderných zbraní. Pokud by systém detekoval úder, zkontroloval by, zda jsou komunikační linky mezi nejvyššími sovětskými představiteli jako obvykle otevřené. Pokud ano, systém by se vypnul, zatímco by odpovědní lidé rozhodovali o postupu. Pokud by však komunikační linky otevřené nebyly, pak by pravomoc odpálit odvetné jaderné zbraně byla svěřena operátorům systému mrtvé ruky na nižších úrovních, kteří by jej monitorovali uvnitř chráněného bunkru.

Sázka na umělou inteligenci

Takže, když jsme přežili systém mrtvých rukou s počítačem z doby studené války, proč si nezkusit sázku na umělou inteligenci? Podle nové studie, která dosud neprošla odborným hodnocením, byli matematici s omezeným rozpočtem při hraní válečných her až příliš rádi, že nechali jaderné konflikty eskalovat a zahájili taktické jaderné údery, jako by to byly vodní balónky.

Kenneth Payne, profesor strategie na King’s College v Londýně, proti sobě v simulaci postavil tři chatboty: ChatGPT-5.2, Claude Sonnet 4 a Gemini 3 Flash. Botům byla předložena řada scénářů zahrnujících mezinárodní konflikty, včetně územních sporů, boje o kontrolu nad kriticky vzácným minerálem, globálních mocenských posunů, existenčních hrozeb pro jejich režim a věrohodné a bezprostřední jaderné hrozby ze strany soupeře.

Roboti s omezenou odpovědností (LLM) dostali také k dispozici rámec eskalačního žebříčku, který jim poskytl řadu možností, jak se s danou situací vypořádat. Od diplomacie a konvenčních vojenských opatření až po jaderné hrozby a jaderné údery. Pokud jde o jaderné údery, boti byli schopni zahájit strategické jaderné údery. Použili větší zbraně, které způsobují obrovské a nerozlišující škody na velkých plochách a taktické údery, menší jaderné útoky určené k použití na kratší vzdálenost.

Znepokojivé je, že modely umělé inteligence byly docela ochotné použít spoušť, pokud šlo o použití taktických jaderných zbraní.

Taktický práh byl snadno překročen: v 95%h her došlo alespoň k nějakému použití jaderné taktické zbraně, vysvětluje studie. Modely vedly otevřenou diskuzi o taktickém jaderném použití jako o legitimním donucovacím nástroji a považovaly ho spíše za rozšíření konvenční eskalace než za kategorickou hranici.

Modely, které popisovaly jejich „zdůvodnění“, to často vnímaly jako logický krok a nikoli jako překročenou červenou čáru, od které není návratu.

„Moje role agresora a pokyn, že tato příležitost se už nemusí opakovat, znamená, že musím nyní rozhodně využít svou výhodu,“ napsal Claude jako vysvětlení svého zdůvodnění. Strategická jaderná hrozba využívá mou jadernou převahu k vytvoření maximálního tlaku na jejich stažení a zároveň se drží pod úrovní skutečného jaderného použití.

Na druhou stranu, použití strategických jaderných zbran , ať už jako zbraně nebo jako hrozby, bylo v simulacích mnohem vzácnější.

Zdá se, že modely internalizovaly hranici mezi taktickým a strategickým použitím jaderných zbraní, vysvětluje článek.

Payne v článku navrhuje několik možností, proč tomu tak je a proč se zdá, že modely neprojevují stejná tabu ohledně používání jaderných zbraní jako lidé. Koneckonců, taktické zbraně lidé „zatím“ nepoužívali.

AI chybí lidský strach

Modelům možná chybí lidský strach. Intenzivní strach jistě sehrál roli v reakcích na kubánskou raketovou krizi v roce 1962. Stroje „necítí hrůzu z pohledu na obrazy z Hirošimy“. Pokud toto tabu částečně závisí na emocích, systémy umělé inteligence ho nemusí plně pochopit.

Znepokojivou alternativou může být, že historické záznamy jsou prostě příliš omezené. Máme pouze 80 let zkušeností s jadernými zbraněmi a žádné případy použití jaderných zbraní v krizích, kdy je používá velmoc. 

Zdánlivá robustnost jaderného tabu může odrážet ‚zkreslení přežití. To znamená, že můžeme pozorovat pouze krize, které skončily bez použití jaderných zbraní. Je tedy možné, že prohibiční norma je křehčí než mnozí předpokládají, že by se tabu mohlo pod dostatečným tlakem zlomit. Jen jsme takový tlak prostě nikdy neviděli.

Payne sice uznává, že pověření jaderného arzenálu chatboty je nepravděpodobný scénář (pokud byste byli tak milí a zaklepali na dřevo, i jako vědecký web bychom to ocenili), ale domnívá se, že umělá inteligence by mohla být užitečná pro další zkoumání dynamiky krizí, vzhledem k její efektivitě při vytváření dat.

Nicméně je jasné, že v jejich současné verzi a při částečném výcviku na taktických materiálech z doby studené války by chatboti měli být drženi dál od jakýchkoli strategických jaderných rozhovorů.

Systémy umělé inteligence totiž nemusí sdílet lidské intuice o tom, kde by měly ležet „červené linie“ jaderného programu.

Zdroje: Studie zveřejněná v preprintu arXiv; https://cs.wikipedia.org/wiki/Tla%C4%8D%C3%ADtko_mrtv%C3%A9ho_mu%C5%BEe

Oteplili jsme planetu, teď ji zpomalujeme. Může to mít dopad na banky a technologie

Iveta Mauci 0 komentářů 3 min read 66 Zobrazení , , , ,
NovéPříroda/FaunaTOP 10Vědecké objevyZemě
Foto: Ilustrační_ESO/A. Ghizzi Panizza (www.albertoghizzipanizza.com)

Rotace Země se zpomaluje. Dny se prodlužují tempem, jaké jsme neviděli za nejméně 3,6 milionu let historie.

Že se rotace planety v průběhu času zrychluje a zpomaluje, není úplně neobvyklé. Nový výzkum ale naznačuje, že současné prodlužování délky dne je bezprecedentní. Očekává se, že do konce 21. století změna klimatu ovlivní délku dne ještě silněji než Měsíc. I když se jedná o změny v řádu milisekund, mohou způsobit problémy v mnoha oblastech. Například v přesné vesmírné navigaci, která vyžaduje přesné informace o rotaci Země.

Den na Zemi trvá přibližně 24 hodin. Ve skutečnosti může být den o něco delší nebo kratší. Hlavní roli hrají gravitační síly Měsíce společně s několika geofyzikálními procesy probíhajícími hluboko v nitru Země na jejím povrchu, ale také vysoko v atmosféře.

Blízkost Měsíce k planetě Zemi v červenci a srpnu 2025 způsobil, že pozemské dny byly o něco málo přes 1 milisekundu pomalejší než je běžný průměr. 

Na Zemi však probíhá i mnohem závažnější aktivita, které ovlivňuje naši rotaci. Všude zmiňovaná změna klimatu způsobená člověkem. Oteplování planety způsobuje tání ledových příkrovů, čímž uvolňuje vodu, která byla zmrzlá po tisíce let. Jak tato voda taje a rozlévá se po celém světě ve formě stoupajících moří, přerozděluje hmotu Země. Tím postupně brzdí její rotaci a prodlužuje dny. Prozatím je to o milisekundy, ale… Představte si krasobruslaře, který se při piruetě točí pomaleji, když roztáhne ruce a rychleji, když je přiloží zpátky k tělu.

Pozemský led se nachází především na polárních pevninských masách. Je tedy koncentrovaný poblíž osy, kolem které se Země otáčí. Jak se led taví a proudí do oceánů, šíří se směrem k rovníku a vzdaluje se od zemské rotační osy. 

V nové studii se vědci z Vídeňské univerzity a ETH Curych rozhodli zjistit, jak neobvyklé je toto zpomalení, a to na základě analýzy milionů let historie Země. Zašli až tak hluboko, že zkoumali historii od pozdního pliocénu.

Vědci z Curychu už ve své dřívější práci ukázali, že zrychlené tání polárních ledovců a horských ledovců v 21. století zvyšuje hladinu moří a ovlivňuje to rotaci Země. Konkrétně ji zpomaluje a proto se prodlužuje den. Je to podobné jako s našim krasobruslařem, který se točí pomaleji, když natáhne ruce,“ uvedl ve svém prohlášení autor studie, Mostafa Kiani Shahvandi z katedry meteorologie a geofyziky univerzity ve Vídni. 

Zatím není jasné, zda existovala dřívější období, kdy klima prodlužovalo délku dne podobně rychlým tempem. Tým dospěl k závěru, že pozemský den se v současnosti prodlužuje přibližně o 1,33 milisekundy za století, a to především kvůli stoupající hladině moří v důsledku tání ledu, přerozdělování hmoty a zpomalení rotace Země.

Zjistili, že se to děje nebývalou rychlostí ve srovnání s jakoukoli jinou dobou za posledních 3,6 milionu let. A je nepravděpodobné, že by to byl konec příběhu. Vzhledem k dalšímu oteplování a tání ledovců, které se očekává v nadcházejících desetiletích, se tento efekt bude jen prohlubovat.

Je nepravděpodobné, že byste během několika let pocítili, že vám 1,33 milisekundy utečou. Mohlo by to však způsobit určité problémy u technologií, které jsou závislé na přesném měření času, jako jsou satelity GPS a složité finanční sítě, kde i sebemenší odchylka v rotaci Země může narušit pečlivě kalibrovaný systém. 

Zdroje: https://www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.2406930121; Studie publikována v časopise Journal of Geophysical Research: Solid Earth; https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2025JB032161

big bang, armageddon, explosion, pop, atomic, quantum physics, particle accelerator, impact, experiment, fireball, fire, end time, destruction, force of nature, natural disaster, devastation, catastrophe, destroy, destroyed, apocalypse, collapse, end of the world, flame, bumm, big bang, big bang, quantum physics, quantum physics, quantum physics, impact, impact, impact, impact, impact

Pohádka z CERNu, která lidstvo zavede až ke konci vesmíru aneb Jak hadronový urychlovač vylekal svět

Iveta Mauci 0 komentářů 5 min read 67 Zobrazení , , , , , , , , , , ,
FyzikaNovéObjevyTOP 10
big bang, armageddon, explosion, pop, atomic, quantum physics, particle accelerator, impact, experiment, fireball, fire, end time, destruction, force of nature, natural disaster, devastation, catastrophe, destroy, destroyed, apocalypse, collapse, end of the world, flame, bumm, big bang, big bang, quantum physics, quantum physics, quantum physics, impact, impact, impact, impact, impactFoto: Ilustrační_geralt/Pixabay
Foto: Obrovské srážky, ale jen velmi malé nebezpečí?….

Umělé černé díry, podivné částice a falešný rozpad vakua. Proč si lidé mysleli, že Velký hadronový urychlovač může zničit svět?

Ve fantasy filmech mnohdy „šílení“ vědci zničí svět. Jak daleko musí takový vědec zajít, aby své teorie předvedl v praxi? Když americký teoretický fyzik J. Robert Oppenheimer (1904–1967) v rámci projektu Manhattan provedl 16. července 1945 první úspěšný pokusný výbuch v Novém Mexiku, samotný vědec měl obavy, že zapálí atmosféru, což by pro lidstvo znamenalo fatální konec. 

Něco podobného vylekalo širokou i vědeckou společnost, když v CERNu přišli s nápadem pro výzkum v částicové fyzice. Jde o tzv. velký hadronový urychlovač. Netrvalo to dlouho, když v roce 2012, rovnou dva ze čtyř experimentů objevily Higgsův boson. Částici, která dává všem částicím hmotnost. Tedy i těm nehmotným.

Nehmotným? Tak přišla chvíle, kdy si malá skupina hlasitých lidí vštípila do hlavy, že LHC zničí svět. Netrvalo dlouho, co se tyto obavy dostaly do novin.

Nástup konspiračních teorií

LHC, který se nachází v podzemí na hranici mezi Francií a Švýcarskem a Relativistický urychlovač těžkých iontů (RHIC), se téměř přes noc staly předmětem těchto konspiračních teorií. Oba urychlovače urychlují částice na rychlost blízkou rychlosti světla, než je nechají narazit do sebe. A právě tato srážka vytváří nové částice. Zároveň také ukazuje silové interakce, podobné tomu, jak se choval vesmír v okamžiku Velkého třesku a a krátce po něm.

Odvážná tvrzení, která mění svět

Tvrzení, která v té či oné podobě stále existuje dodnes, je, že LHC a RHIC „něco“ vytvoří. Nejznámější myšlenkou bylo, že urychlovače částic vytvoří černou díru, která pohltí naši Zemi.

Další konspirací bylo, že spustí falešný vakuový rozpad, což povede ke konci samotného vesmíru. Třetí myšlenka zahrnuje vznik stabilních strangeletů, což jsou zvláštní částice, které obsahují podivný kvark. A právě kvark se z nějakého blíže neurčeného důvodu pro nás problémem.

Záhady bez záhad

Nejdříve si vyvrátíme záhadu s černými dírami. LHC dává částicím spoustu energie, ale ani zdaleka to pořád nestačí k vytvoření černé díry. Černá díra je objekt s neuvěřitelně vysokou hustotou, takže je potřeba do velmi malého prostoru vměstnat spoustu hmoty (nebo energie). LHC to ale nedokáže.

Některá rozšíření/alternativy ke Standardnímu modelu fyziky částic (podle našich současných nejlepších poznatků) naznačují, že urychlovač jako LHC by mohl produkovat jednu mikročernou díru za sekundu. Předpokládejme, že tomu tak skutečně je. Čím menší je černá díra, tím rychleji se vypařuje v důsledku ztráty Hawkingova záření. V podstatě by tyto hypotetické černé díry zmizely rychleji, než se objevily.

Teorie rozpadu falešného vakua je o něco zajímavější. Je to fascinující hypotéza, že vesmír se nenachází ve svém nejnižším možném energetickém stavu. To znamená, že vesmír v dnešní podobě je pouze metastabilní a existuje i jeho stabilnější verze. Pokud by jakákoli část vesmíru dosáhla této skutečně stabilní konfigurace (skutečného vakua), byl by celý vesmír odsouzen ke změně, čímž by skončila existence celého kosmu, tak jak ho známe.

Jak je na tom skutečná fyzika

RHIC i CERN se těmito tvrzeními zabývaly a brali je velmi vážně. CERN si nechal vypracovat dvě zprávy o bezpečnosti urychlovačů částic, z nichž obě shledaly, že ohledně těchto urychlovačů částic doslova neexistují žádné obavy. To však nezabránilo propagátorům „tvrzení o nebezpečnosti“ v podání právních námitek a v pořádání protestů proti aktivaci LHC.

Mohli bychom se podrobně zabývat každým tvrzením a vyvrátit ho, ale existuje jednoduchá pravda, která by měla být přesvědčivá. A to, že tato tvrzení jsou nesmyslná. Příroda je schopná produkovat mnohem energetičtější částice než vědci a přitom je neustále vrhá na Zemi. Mluvíme tady o kosmickém záření s ultravysooui energií, která způsobuje, že zrychlení, kterého jsou vědci schopni dosáhnout v CERNu, vypadá jako dětská hračka.

Vezměme si KM3-230213A, nejenergetičtější neutrino, jaké kdy bylo detekováno a o kterém se předpokládá, že souvisí s nejaktivnější supermasivní černou dírou. Jeho energie byla 100 000krát vyšší než energie částic, se kterými se srážíme v LHC. Pokud by samotné zrychlení částic mohlo způsobit konec světa, měly by se naše obavy zaměřit na vesmír, nikoli na podzemí ve Švýcarsku.

Jak funguje Velký hadronový urychlovač?

„Velký hadronový urychlovač je stroj o délce 27 kilometrů. Nachází se asi 100 metrů pod zemí a je naplněn protony pocházejícími z řetězce injektorů,“ říká Rende Steerenberg, muž, který mačká tlačítko, aby spistil LHC.

Než se tyto protony dostanou do LHC, musí být zrychlené jinými menšími urychlovači. Silné magnety tlačí rychlost těchto částic blíže a blíže k rychlosti světla, než vstoupí do hlavního prstence LHC, kde urazí oněch 27 kilometrů rychlostí 99,9999991 procenta rychlosti světla.

Protony následně cirkulují ve dvou opačných směrech prstence a pak se tyto protony srazí ve čtyřech bodech prstence. Umístění těchto čtyř bodů představuje čtyři experimenty. ATLAS a CMS jsou víceúčelové. Mají zjistit, jaké částice vznikají při srážkách. ALICE funguje podobně jako RHIC a studuje srážky mezi ionty olova, které napodobují podmínky blízké Velkému třesku a také vyvolávají téměř alchymistickou přeměnu olova na zlato. V neposlední řadě je tu LHCb, který se snaží pochopit, proč je vesmír tvořen hmotou a ne antihmotou, a to hledáním anomálií mezi těmito dvěma proměnnými.

LHC brzy projde rozsáhlou modernizací, protože se připravuje na fázi Hi-Lumi, kde bude schopny produkovat mnohem více srážek a dále rozšiřovat to, co je již vědcům známé. Takže „nesmyslná“ tvrzení se jistě vrátí. LHC ale funguje už téměř dvacet let a lidstvo je stále tady. takže, stojí to opravdu za to ochuzovat se o spánek kvůli „nebezpečí“ částicové fyziky?

Zdroje: Bezpečnost srážek na Velkém hadronovém urychlovači (LHC) https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0954-3899/35/11/115004/pdf, Wikipedia – viz. odkazy v textu

ai generated, heart, human body, anatomy, arteries, veins, cardiovascular, health, circulation, cardiology, circulatory, aorta, ventricle, coronary, organ, doctor

Už chybí jen krok k tomu, abyste viděli vlastní orgány na 4D ultrazvuku

Iveta Mauci 1 komentář 2 min read 294 Zobrazení , , , , , , , ,
DiskuzeLidské těloMedicínaNovéTechnologieTOP 10Věda
ai generated, heart, human body, anatomy, arteries, veins, cardiovascular, health, circulation, cardiology, circulatory, aorta, ventricle, coronary, organ, doctorFoto: Ilustrační/Pixabay

Představte si skleněnou skříňku, krychli, ve které se zobrazí vaše ledviny, srdce nebo játra.

Aby naše orgány byly zdravé, potřebují správný průtok krve. Jde o velmi složitou síť na mikroúrovni, která transportuje krev do tkání a orgánů prostřednictvím drobných cév. Pokud tento mechanismus funguje správně, buňky dostávají kyslík a živiny, které potřebují k udržení zdraví a zároveň jsou efektivně odstraňované produkty metabolismu.

A aby lékaři dokázali diagnostikovat, zda tyto orgány fungují správně, vytvořili neinvazivní zařízení, které umožnilo rozlišit mikrocirkulaci i v těch nejjemnějších cévách (menších než 100 mikrometrů). V případě jater bylo možné identifikovat a rozlišit jejich tři krevní sítě (arteriální, žilní a portální) díky jejich hemodynamickému podpisu.

Pařížští vědci už nyní uspěli v mapování průtoku krve v celém orgánu u zvířat (srdce, ledviny a játra) s velkou přesností, a to ve čtyřech rozměrech: 3D + čas. Pokud by nová zobrazovací technika byla aplikovaná na lidi, mohla by zlepšit naše chápání oběhového systému. Žíly, tepny, cévy a lymfatický systém by tak usnadnil diagnostiku některých onemocnění souvisejících s krevním oběhem.

Jakákoli změna v této síti, ať už strukturální nebo funkční, může mít závažné klinické důsledky, včetně srdečního selhání, selhání ledvin a různých chronických onemocnění. V současné době však neexistuje žádná zobrazovací metoda, která by dokázala vizualizovat mikrocirkulaci a posoudit integritu celého oběhového systému, od velkých tepen až po nejjemnější arterioly, na úrovni celého orgánu.

Tato technologie bude nyní testovaná na lidech v rámci klinického hodnocení. Vývoj umožňující nasazení u lidí probíhá s pomocí Technologického výzkumného akcelerátoru pro biomedicínský ultrazvuk, který vytvořila společnost Inserm a je integrován do Ústavu fyziky pro medicínu.

Ilustrace nové technologie ve videu:

Autoři výzkumu: Tým výzkumníků z Insermu z Institutu fyziky pro medicínu v Paříži (Inserm/ESPCI Paris-PSL/CNRS)

Zdroje: https://www.nature.com/articles/s41467-025-64911-z; https://presse.inserm.fr/en/des-chercheurs-developpent-une-sonde-a-ultrasons-capable-de-visualiser-un-organe-entier-en-4d/71331/

Molekuly vody mají fascinující vlastnosti. Medicína má nového pomocníka

Iveta Mauci 3 min read 181 Zobrazení , , , , ,
ChemieMedicínaNovéObjevyTOP 10Výzkum
Molekuly vody jsou hnací silou při tvorbě molekulárních vazeb, například v proteinech. (Foto: INT, KIT))Foto: INT, KIT/Tiskový zdroj EurekAlert
Popis: Molekuly vody jsou hnací silou při tvorbě molekulárních vazeb, například v proteinech. 

„Obyčejná“ voda, která je úplně všude má obrovský potenciál. Když si vezmeme, že pokrývá většinu plochy Zeměkoule, cirkuluje v lidském těle a nachází se i v těch nejmenších molekulárních štěrbinách, a přesto ji nikdo nevěnoval pozornost. Tedy až doteď. Vědci z Technologického institutu v Karlsruhe (KIT) a Univerzity Constructor v Brémách totiž vyřešili dlouhodobý problém se kterým se potýkali na úrovni supramolekulární a biomolekulární chemie.

Co se stane, když voda nemůže volně proudit, ale je uzavřená ve strukturách? Leží jen tak ladem? To rozhodně ne. Vědci poprvé prokázali, že uzavřená voda může ovlivňovat své okolí a podporovat vazby mezi molekulami. Tento objev by mohl otevřít cesty pro nová léčiva a nové materiály.

Na Zemi se část vody nachází v malých zákoutích a skulinách. Je uzavřená v molekulárních dutinách, jako jsou vazebná místa pro proteiny, nebo syntetické receptory. Dosud vědci vedli kontroverzní otázky, zda se tato voda v přítomnosti jiných molekul chová neutrálně, nebo zda má vliv na proces vazby. Molekuly vody totiž nejsilněji obvykle interagují mezi sebou. Díky novým experimentům vědci ukazují, že voda se v tak úzkých dutinách chová neobvykle. Dokázali, že voda v molekulárních dutinách je energeticky aktivní.

Vědci tento stav nazývají „vysoce energetický“. Ne proto, že by voda zářila nebo bublala, ale proto, že je ve vyšším energetickém stavu než běžná voda. Faktem je, že vysoce energetická voda se chová jako lidé v přeplněném výtahu: Jakmile se dveře otevřou, vytlačí se ven. Analogicky se vysoce energetická voda vytlačí z dutiny, pokud do ní vstoupí jiná molekula a „nováčka“ vytlačí na volné místo. Energie vody tak podporuje vazbu mezi novou molekulou a molekulární dutinou.

Důkazy umí předpovědět vazebnou sílu

Vědci použili jako „hostitelskou“ molekulu cucurbit[8]uril, která je schopná přijímat další molekuly nazývané jako „hostující“ molekuly a díky vysokému stupni symetrie ji lze analyzovat podstatně snadněji než složité systémy, jako jsou proteiny.

V závislosti na hostující molekule umožnily počítačové modely vypočítat, o kolik větší vazebnou sílu poskytuje vysoce energetická voda. Vědci zjistili, že čím energeticky intenzivnější je voda, tím lépe podporuje vazbu mezi hostující molekulou a hostitelem, když je vytěsněna.

Získaná data jasně ukazují, že koncept vysoce energetických molekul vody má fyzikální základ a že právě tyto molekuly vody jsou ústřední hnací silou při tvorbě molekulárních vazeb. Dokonce i přirozené protilátky, například proti SARS-CoV-2, by mohly vděčit za svou účinnost částečně způsobu, jakým transportují molekuly vody do a ze svých vazebných dutin.

Použitelné pro léky nebo nové materiály

Biedermannovy a Nauovy objevy by mohly mít významný vliv na medicínu a materiálové vědy. Pro návrh léčiv otevírá identifikace vysoce energetické vody v cílových proteinech možnost systematicky navrhovat aktivní látky tak, aby tuto vodu vytlačovaly, využívaly její vazebnou sílu a tím se hlouběji ukotvily v proteinu, což zlepší účinnost léčiva. V materiálové vědě by tvorba dutin, které takovou vodu vytlačují nebo vytěsňují, mohla zlepšit senzorické nebo paměťové vlastnosti materiálu.

Autoři: Dr. Frank Biedermann z Institutu nanotechnologií KIT; profesor Werner Nau z Constructor University v Brémách

Zdroje: https://www.eurekalert.org/news-releases/1105308; https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202505713

planet, exoplanet, cosmos, universe, space, world, lava, planet formation, evolution, magma, alien planet, globe, science fiction, bullet, earth, space travel, fantasy, astronomy, astrophysics, cosmic, alie, genesis, moon, ai generated

Nejběžnější planety naši galaxie budou mít v budoucnu dostatek vody

Iveta Mauci 3 min read 215 Zobrazení , , , , , ,
NovéTOP 10Vesmírné objevyVýzkum
planet, exoplanet, cosmos, universe, space, world, lava, planet formation, evolution, magma, alien planet, globe, science fiction, bullet, earth, space travel, fantasy, astronomy, astrophysics, cosmic, alie, genesis, moon, ai generatedFoto: Ilustrační/Terranaut/Pixabay

Aby planety mohly být obyvatelné, musí mít vodu. Je to klíčový prvek. Vědci se proto pustili do experimentálních pokusů, které dokazují, že voda vzniká jako „přirozený“ důsledek při formování planet.

Překvapením je, že nejhojnější typ planety, který by mohl být bohatý na kapalnou vodu, se nachází přímo v naši galaxii. Z více než 6 000 známých exoplanet, které se nacházejí v Mléčné dráze, jsou nejběžnější tzv. subneptuny. Jsou menší než Neptun, ale hmotnější než Země. A právě u těchto planet se předpokládá, že mají skalnaté nitro s hustou atmosférou ve které převažuje vodík. Podle vědců jde o důsledek formativních interakcí mezi magmatickými oceány a primitivními atmosférami během jejích raných let.

Díky tomu jsou vhodnými kandidáty pro testování. Pokud by tomu tak skutečně bylo, pak by to vysvětlovalo, jak skalnaté planety, jako je ta naše, získaly hojnost vody, která byla klíčová pro vznik života na Zemi.

Rychle rostoucí znalosti o obrovské rozmanitosti exoplanet vědcům umožnily představit si nové detaily o nejranějších fázích formování a vývoje kamenných planet. Otevřelo to dveře k úvahám o novém zdroji planetární vody. Mohlo by to objasnit dlouho diskutovanou záhadu, která rezonuje mezi vědci už po celá staletí. Dosud ale chyběly experimenty, které by to dokazovaly.

Experiment kombinuje odborné znalosti napříč různými oblastmi včetně astronomie, kosmochemie, planetární dynamiky, petrologie, minerální fyziky a dalších. Cílem bylo odpovědět na základní otázky týkající se vlastností, které umožňují skalnatým planetám vyvinout příznivé podmínky pro vznik života. Práce se zaměřuje zejména na pokusy propojit pozorování planetárních atmosfér s vývojem a dynamikou jejich skalních těles. Tato práce je součástí interdisciplinárního, multiinstitucionálního projektu AEThER (Atmospheric Empirical, Theoretical, and Experimental Research)

Foto: Obrázek s laskavým svolením Navida Marviho/Carnegie Science/Tiskový zdroj EurekAlert
Popis: Nový výzkum využívá laboratorní experimenty k prokázání, že voda se přirozeně vytváří během procesu formování planet. Vědci z Carnegie, IPGP a UCLA prokázali, že interakce mezi atmosférou mladé planety a jejím primitivním magmatickým oceánem generují vodu a rozpouštějí vodík v magmatické tavenině. Tato práce má zásadní důsledky pro naše chápání obyvatelnosti planet a hledání exoplanet, které by mohly hostit život.

Předchozí výzkum matematického modelování ukázal, že interakce mezi atmosférickým vodíkem a magmatickými oceány obsahujícími železo během formování planet může produkovat značné množství vody. Komplexní experimentální testy tohoto navrhovaného zdroje planetární vody však dosud nebyly provedeny.

Aby vědci vytvořili podmínky, za kterých by k takovým interakcím mezi vodíkem, který představuje ranou planetární atmosféru a taveninou oxidu křemičitého bohatou na železo, představující formativní magmatický oceán, mohlo docházet na mladé planetě. Dosáhli toho stlačením vzorků na téměř 600 000násobek atmosférického tlaku (60 gigapascalů) a jejich zahřátím na více než 4 000 stupňů Celsia (7 200 stupňů Fahrenheita).

Jejich experimentální prostředí napodobilo kritickou fázi evolučního procesu skalních planet. Taková tělesa se tvoří z disku prachu a plynu, který obklopuje mladou hvězdu v období po jejím zrodu. Tento materiál se hromadí do těles, která do sebe narážejí, zvětšují se a zahřívají. Až se nakonec roztaví do obrovského magmatického oceánu. Tyto mladé planety jsou často obklopené silnou vrstvou molekulárního vodíku H2, který může fungovat jako „tepelná deka“ a než se ochladí, udržuje magmatický oceán po miliardy let.

Vědci tak ukázali, že se v tavenině rozpouští velké množství vodíku a redukcí oxidu železa molekulárním vodíkem vzniká velké množství vody.

Tato zjištění ukazují, že v magmatickém oceánu může být během tvorby vody uloženo velké množství vodíku. To má zásadní důsledky pro fyzikální a chemické vlastnosti nitra planety a potenciálně to může mít vliv i na vývoj jádra a složení atmosféry. Experiment ukazuje, že velké množství vody vzniká jako přirozený důsledek formování planet. Představuje to významný krok ku předu pro hledání vzdálených světů schopných hostit život.

Autoři studie: Francescy Miozzi a Anat Shahar z Carnegieho univerzity

Zdroje: https://www.eurekalert.org/news-releases/1103660, Nature – https://www.nature.com/articles/s41586-025-09816-z

Polární vír a polární tryskové proudění prochází zásadní změnou

Iveta Mauci 2 min read 2961 Zobrazení , , , , ,
NovéPřírodní katastrofyTOP 10ZajímavostiZemě
Foto: foto a gif _ NASA

Pokud se vír naruší, polární tryskové proudění se skloní k rovníku, což způsobí, že se chladné větry budou od pólů odchylovat a pokračovat dále nad pevninu. 

Arktický polární vír je pás silných západních větrů, které se neustále otáčejí proti směru hodinových ručiček. Tvoří se každou zimu ve stratosféře asi 16 až 50 kilometrů nad severním pólem. Větry zde uzavírají velkou skupinu extrémně studeného vzduchu. Čím silnější je vítr, tím více je studený vzduch izolován uvnitř. Tím, že je oddělen od teplejších zeměpisných šířek, stává se ještě chladnějším.

A ač se zdá, že jde o jev, který je od jiných pevnin daleko, ve skutečnosti mají tyto polární víry obrovskou roli v řízení našeho osudu. Alespoň pokud jde o krutě chladné počasí, kterému čelíme v zimních měsících. S tím, jak nadále stoupají globální teploty, hrajeme stále nebezpečnější hru, která by mohla velmi vážně narušit tuto velkolepou sílu přírody, jejíž důsledky zatím nejsou zcela známé. Ale dnes již víme, že polární tryskové proudění nás chrání před chladným polárním vírem, což by se brzy mohlo změnit.

Velmi podobný vzorec vzduchu je na druhé straně zeměkoule nad jižním pólem v Antarktidě.

Polární víry jsou držené na uzdě polárními tryskovými proudy, které je obklopují jako větrný pruh v troposféře ve výškách 8 až 14 kilometrů nad zemským povrchem. Pohyb tryskového proudění je podle NASA poháněn „konvergencí studených vzduchových mas sestupujících z Arktidy a stoupajícího teplého vzduchu z tropů“. Fungují trochu jako bariéra mezi teplejším vzduchem ve středních zeměpisných šířkách a chladnějším vzduchem v polárních oblastech. 

Foto: NASA Johnson/Flickr
Popis: Tuto fotografii polárního víru pořídil z Mezinárodní vesmírné stanice (ISS)Scott Kelly 14. února 2016. Následně ji zveřejnil na Twitteru a napsal k ní: „Polární vír i odtud vypadá studeně! 

Když je arktický polární vír stabilní, polární tryskové proudění ho pevně ovine v úhledném kruhu nad Arktidou a udržuje veškerý studený vítr blízko jižního pólu. Pokud se však vír naruší, polární tryskové proudění se může sklonit k rovníku, což způsobí, že se chladné větry budou od pólů odchylovat a pokračovat dále. 

Příkladem se stalo neuvěřitelně chladné počasí, které zasáhlo USA a Kanadu v lednu 2019. tehdy šlo o jasný příklad toho, jak se arktické polární tryskové proudění vine na jih a přináší mrazivé arktické počasí na pevninu. V některých částech Středozápadu se teploty dostaly na -45 °C (-50 °F). V některých částech USA došlo k úmrtím a problémům s elektrickou sítí. 

Velkým problémem je, jak se změna klimatu střetne s těmito obrovskými silami měnícími planetu. Arktida se otepluje mnohem rychleji než kterákoli jiná část planety. Již teď to způsobuje hluboké až obrovské změny v biodiverzitě regionu, v množství mořského ledu v regionu a narušuje stávající řád.

Zdroje: https://www.climate.gov/news-features/understanding-climate/understanding-arctic-polar-vortex, https://news.sky.com/story/extreme-weather-australia-breaks-heat-records-as-us-shivers-in-big-freeze-11617048

Vědci ověří Einsteinovy ​​předpovědi obecné relativity času na vrcholu Mount Blue Sky

Iveta Mauci 1 min read 454 Zobrazení , , , , ,
FyzikaNovéTOP 10Vědecké objevy
Popis: Pohled z vrcholu hory Mount Blue Sky na konec silnice Mount Blue Sky, Crest House a
observatoř Meyer-Womble, 2010.

Během tří letních období budou vědci pomocí optických atomových hodin testovat předpověď obecné teorie relativity Alberta Einsteina. Zachytí dosud možná nejpřesnější měření toho, jak se čas zrychluje, čím dále se člověk vzdaluje od středu Země.

Průzkum na vrcholu hory Mount Blue Sky otestuje atomové hodiny nové generace způsobem, jaký dosud nebyl proveden. Tato zařízení sledují čas s pozoruhodnou přesností a správností měřením energetických hladin atomů. Díky menším rozměrům a vyšší spolehlivosti těchto hodin by technologie mohla způsobit revoluci ve všem od předpovídání blížících se sopečných erupcí až po navigaci kosmických lodí k jiným planetám.

Ohýbání prostoru a času

Vědecký tým se potýká s jednou z největších výzev současnosti v oboru fyziky. Mohou vědci po letech vědeckého pokroku přenést kvantovou technologii z laboratoře do reálného a neúprosného světa?

Tato přesnost umožňuje týmu sledovat jev, který Einstein navrhl před více než 100 lety.

Zdroj: https://www.colorado.edu/today/14er-science-quantum-physicists-measure-whether-time-moves-faster-mountaintop

Kameny se staly svědky historie pravěkého moře

Iveta Mauci 0 komentářů 3 min read 248 Zobrazení , , , , , , ,
HistorieNovéOceánTOP 10VědaZemě
Kámen z oxidu železaFoto: Nir Galili /ETH Curych/Tiskový zdroj EurekAlert
Fotografie: Průřez vejčitým kamenem z oxidu železa: Obsahuje informace o množství organického uhlíku v moři před miliony let, podobně jako časová kapsle.

Významné události, ke kterým došlo na Zemi, se odehrály tak dávno, že je k dispozici jen málo přímých důkazů. Vědci, kteří po nich pátrají, se často potýkají s obrovskými výzvami. Spoléhají na nepřímé indicie nebo počítačové modely.

Ve skutečnosti je i to „nejmenší zrnko písku“ důkazem historie. Vědci se však zaměřili na kámen složený z oxidu železa. Zjistili, že obsahuje informace o množství organického uhlíku obsaženého v moři. Svojí strukturou tak přináší důkazy jako časová kapsle.

Čím více se planeta Země zalidňuje, tím více oxidu produkujeme. Ať už přirozeným způsobem, tak i umělým. Vědci z ETH tak objevili unikátního přírodního svědka, který je důkazem historického období: drobné vejčité kamínky oxidu železa, které lze použít k přímému měření zásob uhlíku v prvotním oceánu. Zvenku připomínají zrnka písku, ale co se týče jejich formování, tyto takzvané ooidy se spíše podobají kutálejícím se sněhovým koulím. Jak je vlny tlačí po mořském dně, rostou po vrstvách. Přitom se k nim přichytí molekuly organického uhlíku a stanou se součástí krystalové struktury. 

Zkoumáním těchto nečistot zachycených na ooidech se vědcům podařilo vystopovat zásoby organického uhlíku v moři zpětně až 1,65 miliardy let. Vědci ve své studii ukazují, že před 1 000 až 541 miliony let byla zásoba tohoto prvku podstatně nižší, než se dříve předpokládalo. Tato zjištění vyvracejí běžná vysvětlení významných geochemických a biologických událostí té doby a vrhají nové světlo na historii Země. 

Oceán jako rezervoár stavebních kamenů života 

Jak se uhlík dostává do oceánů? Na jedné straně se oxid uhličitý (CO2) rozpouští ze vzduchu do mořské vody a je transportován do hlubin procesy míchání a oceánskými proudy, kde se dlouhodobě zadržuje. Na druhé straně je organický uhlík produkován fotosyntetickými organismy, jako je fytoplankton nebo některé bakterie. Tyto mikroskopické organismy pomocí energie slunečního záření a CO2 samy produkují organické sloučeniny uhlíku. Když organismy uhynou, pomalu klesají k mořskému dnu jako mořský sníh. Pokud dosáhne mořského dna, aniž by byl cestou organismy sežrán, uhlík se v mořském dně ukládá po miliony let. 

Ale není to jen fytoplankton, kdo poskytuje zásobu uhlíkových složek. Stavební kameny života se také znovu používají: mikroorganismy rozkládají exkrementy a mrtvé organismy, čímž znovu uvolňují stavební kameny. Tyto molekuly tvoří to, co je známé jako rozpuštěný organický uhlík, který volně unáší oceán: obrovský rezervoár stavebních kamenů, který obsahuje 200krát více uhlíku, než je ve skutečnosti „zabudováno“ do mořského života.  

Foto: S. Hegelbach a J. Kuster / ETH Zurich / EurekAlert
Foto: S. Hegelbach a J. Kuster / ETH Zurich / EurekAlert

Od prvotního oceánu až po současnost  

Přestože zkoumaná období jsou dávno minulá, výzkumné poznatky jsou významné pro budoucnost. Mění náš pohled na to, jak se vyvíjel život na Zemi a možná i na exoplanetách. Zároveň nám pomáhají pochopit, jak Země reaguje na poruchy, a člověk je jednou z takových poruch: oteplování a znečištění oceánů způsobené lidskou činností v současnosti vede k poklesu hladiny kyslíku v mořích. Nelze tedy vyloučit, že by se popsané události mohly v daleké budoucnosti opakovat. 

Zdroje: https://www.eurekalert.org/news-releases/1099591; https://ethz.ch/en/news-and-events/eth-news/news/2025/09/minute-witnesses-from-the-primordial-sea.html

space, universe, galaxy, alien, planet, fantasy, meteorite, stars, galaxy, alien, fantasy, meteorite, meteorite, meteorite, meteorite, meteorite

Starověký meteorit Northwest Africa12264 může změnit časovou osu naši sluneční soustavy

Iveta Mauci 4 min read 1278 Zobrazení , , , , ,
NASANovéObjevyTOP 10VesmírVesmírné objevy
space, universe, galaxy, alien, planet, fantasy, meteorite, stars, galaxy, alien, fantasy, meteorite, meteorite, meteorite, meteorite, meteoriteFoto: Ilustrační_PEBF/Pixabay

Když v roce 2018 koupil nezávislý vědec kus vesmírné horniny od prodejce v Maroku, ještě netušil, že by mohl způsobit takový rozruch. Podle několika nezávislých odborníků to vypadá, že vše, co víme o formování Sluneční soustavy je zřejmě špatně.

Analýza meteoritu s názvem Northwest Africa 12264 (Severozápadní Afrika 12264) naznačuje, že bychom možná doslova museli změnit naši časovou osu rané sluneční soustavy, což by potenciálně změnilo modely formování planet.

Když byl v roce 2018 nalezen malý meteorit, přesná oblast nálezu není známa, koupil ho nezávislý vědec, který umožnil jeho další studium. Zdá se, že to byl velmi dobrý tah, protože po další analýze to vypadá, že 50,8gramový kus vesmírné horniny poskytuje důkaz o tom, že máme časovou osu rané Sluneční soustavy poněkud zmatenou.

Podle toho, co víme o formování planet, bylo Slunce v raných dobách obklopeno protoplanetárním diskem. Postupem času se tento disk plynu a prachu začal gravitačními interakcemi shlukovat a nakonec se v procesu známém jako akrece stane planetou.

Formování planet

NASA to vysvětluje tak, že další fázi formování skalnatých planet způsobuje energie z tohoto počátečního procesu, která způsobuje zahřívání a tavení prvků planety, když se při tavení tvoří a oddělují jednotlivé vrstvy. Těžší prvky klesají ke dnu, neboli do středu planety a lehčí plavou nahoru. Tento materiál se pak při ochlazování rozděluje do vrstev, což je známé jako ‚diferenciace‘. Pomalu se vynořuje plně formovaná planeta s horní vrstvou známou jako kůra, pláštěm uprostřed a pevným železným jádrem.“

Dosud se předpokládalo, že tento proces trvá u planet v různých oblastech sluneční soustavy různě dlouho. Před zhruba 4,566 miliardami let se zformovaly nejvnitřnější planety mezi Sluncem a hlavním pásem asteroidů. Pak se zhruba před 4,563 miliardami let pravděpodobně diferencovaly skalnaté vnější planety, jejichž vznik byl zpomalený vodou a ledem uvnitř, což zpomalilo proces tání jejich vnitřního jádra.

Ale díky meteoritu z jižní Afriky 12264 vědci z Open univerzity naznačili, že tomu tak vůbec nemusí být. 

„Mysleli jsme si, že ledové podmínky ve vnější sluneční soustavě zpozdily vznik kamenných planet,“ uvedla ve svém prohlášení Dr. Rider-Stokesová, hlavní autorka studie. „Naše zjištění však ukazují, že se formovaly stejně rychle jako ty blíže ke Slunci.“

Pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu vědci na základě izotopových podpisů chromu a kyslíku určili, že kus horniny pochází z vnější sluneční soustavy. Při pohledu na izotopy olova obsažené v hornině stanovili stáří meteoritu na 4,564 miliardy let, což je více podobné vnitřním kamenným planetám. 

Africký vzorek (NWA) 12264 pravděpodobně vznikl na diferencované protoplanetě první generace ve vnější sluneční soustavě. Jedná o nejstarší dosud analyzovanou magmatickou horninu z vnější sluneční soustavy, která poskytuje klíčová omezení ohledně načasování diferenciace nejstarších protoplanet, které se vytvořily za hranicí sněhu.

Simulace ukazují, že procesy akrece a diferenciace probíhající ve vnitřní i vnější sluneční soustavě. Což zpochybňuje tak dlouhodobě uznávané paradigma opožděného vzniku planet za hranicí Jupiteru.

Rozhodující je, že stáří zaznamenané pomocí NWA 12264 je starší, než se očekávalo, a to mimo nejistotu stáří angritů odvozených z Al-Mg (4563,31 ± 0,21 Ma34), což jsou jedny z nejstarších čedičů z vnitřní Sluneční soustavy,

Dále článek naznačuje, že další meteorit nalezený v severozápadní Africe, NWA 7822 také potenciálně podporuje scénář rychlé diferenciace.

Meteorit NWA 7822 vykazuje zásadní rozdíly v chemickém složení, izotopovém složení chromu a odlišném izotopovém složení kyslíku. To naznačuje, že NWA 7822 vznikl na odlišném mateřském tělese od NWA 12264, které také prošlo diferenciací jádra a pláště, což naznačuje, že alespoň dvě odlišná tělesa ve vnější sluneční soustavě prošla rozsáhlou diferenciací. Výsledky tak podporují stávající důkazy nalezené v železných meteoritech z rezervoáru [uhlíkatých chondritů].

A i když vědci neznají mateřské planetární těleso, naznačují, že zkoumání rázové metamorfózy ve vzorku by mohlo poskytnout odhad rozpadu mateřské protoplanety. 

Nejasnosti ohledně stárnutí vzorku

I když se rozhodně jedná o zajímavou studii, existují nejasnosti ohledně stárnutí vzorku, které by mohly změnit časovou osu. Další analýza tohoto a dalších meteoritů by mohla přinést mnohá překvapení a možná i změnit naše modely formování planet ve sluneční soustavě, nebo dokonce v celé galaxii.

Zdroje: https://communities.springernature.com/posts/the-timing-of-protoplanet-formation-in-the-outer-solar-system; https://science.nasa.gov/resource/a-rocky-planet-forms/; https://www.lpi.usra.edu/meteor/metbull.php?code=68674; https://www.open.ac.uk/blogs/news/science-mct/timing-is-everything-a-new-take-on-planet-formation/; https://www.nature.com/articles/s43247-025-02483-y;

Molekulární štít pro alergiky přímo v nose

Iveta Mauci 1 min read 215 Zobrazení , , , , ,
MedicínaNovéTOP 10Vědecké objevy
Foto: wayhomestudio /Freepik

Jaro je pro alergiky noční můrou. Svět rozkvete a sním i nosy mnoha lidí po celém světě. Oči jim zalijí slzy a přes otoky víček sotva vidí všechnu tu krásu tisíce barev okolo sebe. Kéž by se to nedělo, říkají si mnozí.

Jak blokovat spouštěče senné rýmy a alergie? Vědci vyvinuli protilátku, která blokuje alergickou reakci na běžný pyl. Zatím ji testovali na myších, přesto je to dobrá zpráva nejen pro vědecký svět, ale především pro lidi trpící alergiemi na pyly.

Přibližně 40 % Evropanů má alergie na pyl. Výskyt alergií a senné rýmy prudce roste, a to po celá desetiletí. Tento trend bude pravděpodobně pokračovat. Změna je tak rychlá, že za ni nemohou být zodpovědné pouze genetické a zdravotní změny. Předpokládá se, že za tímto nárůstem může být také zvýšená hygiena, široké používání antibiotik a antiseptik, změny životního stylu, stravování, znečištění a klimatická krize.

Nyní věci přicházejí s novou nadějí. Jako důkaz funkčnosti vědci vytvořili protilátku, která po aplikaci na vnitřní stranu nosu zastaví rozvoj senné rýmy a příznaků astmatu v reakci na pyl pelyňku. Pelyňek je nyní nejčastější příčinou pylové alergie ve Střední Asii a částech Evropy s 10 % až 15 % lidí se sennou rýmou.

I když byly štíty testované zatím jen na myších, v budoucnu by mohly být podobné protilátky vyvinuté i pro další hlavní pylové alergeny, jako je ambrózie nebo tráva. To otevírá dveře nové generaci přesné léčby alergií, která je rychle působící, bez jehel a přizpůsobená individuální citlivosti na alergeny.

Zdroj: https://www.eurekalert.org/news-releases/1089337

Vědci jsou přesvědčeni, že Mars má starověké říční systémy

Iveta Mauci 3 min read 1821 Zobrazení , , ,
NovéTOP 10Vesmír
Foto: Openverse

Co se stalo s Marsem? Proč se ztratila voda a jakou byl kdysi planetou? To je ještě hodně otázek, na které svět nezná odpovědi. Ovšem skutečnost, že zde byla tekutá voda v podobě řek, o tom jsou vědci z Královské astronomické společnosti přesvědčeni.

Stabilní povrchová voda mohla být v Noachis Terra během noachicko-hesperského přechodu. Období geologických a klimatických změn, ke kterému došlo asi před 3,7 miliardami let.Co se stalo s Marsem? Proč se ztratila voda a jakou byla kdysi planetou? To je ještě hodně otázek, na které svět nezná odpovědi. Ovšem skutečnost, že zde byla tekutá voda v podobě řek, o tom jsou vědci z Královská astronomické společnosti přesvědčeni.

Stabilní povrchová voda mohla být v Noachis Terra během noachicko-hesperského přechodu. Období geologických a klimatických změn, ke kterému došlo asi před 3,7 miliardami let.

Podobné říční hřebeny byly nalezené na Marsu v celé řadě terénů. Jejich přítomnost naznačuje, že v této oblasti kdysi byla tekoucí voda. Nejpravděpodobnějším zdrojem této vody byly srážky.

Foto: NASA/JPL/University of Arizona, CC BY 4.0/ EurekAlert

Mírně erodovaný říční hřbet (FSR) s množstvím malých kráterů, který vyčnívá nad okolní materiál. Kulatý útvar byl pravděpodobně impaktním kráterem vyplněným vodou nebo sedimenty.

Foto: NASA/JPL/University of Arizona, CC BY 4.0/ EurekAlert

Mohly být odkryté po různou dobu, projít různými geologickými procesy nebo představovat různá období říční aktivity. Uvnitř hřebene se nacházejí zbytky výplňového materiálu a meandr, kde se větev stáčí zpět ke spodnímu kmeni. Mezi oběma větvemi se nachází jakási stolová hornina, může se jednat o podstavec z tvrdšího materiálu nebo kráter, který byl vyplněn stejným materiálem jako řeky FSR.

Foto: NASA/JPL/University of Arizona, CC BY 4.0/ EurekAlert

Sloučený snímek IRB úzkého říčního toku se špičatým vrcholem (vrcholem) a meandrem. Špičatý vrchol může ukazovat, že tento říční toku byl po dlouhou dobu silně erodován, dokud nezůstal pouze úzký vrchol, nebo se mohla zachovat pouze úzká část původní říční výplně.

Podobné hřebeny byly na Marsu nalezené v celé řadě terénů. Jejich přítomnost naznačuje, že v této oblasti Marsu byla kdysi tekoucí voda. Nejpravděpodobnějším zdrojem této vody byly srážky.

Oblast Noachis Terra nikdy nebyla tolik studovaná jako jiné oblasti na Marsu. Částečně proto, že obsahuje málo údolních sítí, což jsou rozvětvené erozní útvary, které se tradičně používají k odvození historických srážek a odtoku.

Studie se místo toho zaměřuje na říční klikaté hřbety jako alternativní formu důkazu o povrchové vodě ve starověku. Jedná se o prostředí, které se příliš nezměnilo po miliardy let. Je to časová schránka, která zaznamenává základní geologické procesy způsobem, který zde na Zemi není možný.

Datové sady umožnily vědcům zmapovat umístění, délky a morfologii hřebenových systémů v široké oblasti. Mnoho z těchto útvarů se jeví jako izolované segmenty hřebenů, zatímco jiné tvoří systémy táhnoucí se stovky kilometrů a tyčící se desítky metrů nad okolním terénem.

Široké rozšíření a tvar těchto hřebenů naznačují, že se pravděpodobně formovaly během geologicky významného období za relativně stabilních povrchových podmínek.

Tato zjištění zpochybňují stávající teorie, že Mars byl obecně chladný a suchý. S několika údolími vytvořenými tající vodou z ledového příkrovu ve sporadických, krátkých obdobích oteplování. Terra zažívala teplé a vlhké podmínky po geologicky relevantní období.

Zdroje: https://www.eurekalert.org/news-releases/1090616, https://conference.astro.dur.ac.uk/event/7/contributions/607/

Není voda jako voda, podle vědců má dvě tváře

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 3 min read 3636 Zobrazení , , , , , , , ,
NovéTOP 10Vědecké objevyZemě
Foto: myshoun/Pixabay

Popis obrázku: Byly objevené čerstvé důkazy, že voda se může změnit z jedné formy kapaliny na jinou, hustší kapalinu. Připadá vám to podivné? Ale není, o objev se postarali vědci z univerzity v Birminghamu a univerzity Sapienza v Římě.

Voda je opravdu jedinečná a nyní víme o její další podobě, ke které chyběly důkazy. Voda se totiž dokáže rozdělit na dvě různé formy kapaliny.

Voda je jednu z mála látek, které umí na Zemi existovat v několika podobách. I když je ledem, kapalinou nebo plynem, pořád jde o vodu. Záleží pouze na okolních teplotách a tlaku. Voda je také jednou z mála látek, jejichž pevná forma má menší hustotu než její kapalina, proto led plave na hladině. To vše už o ni víme, ale co vědce překvapilo? Že má voda ve skutečnosti ještě jednu skrytou tvář.

Dvě tváře vody

Vědci tomu říkají „fázový přechod“. Nejde o novinku. Že by voda mohla mít i jinou formu než kapalnou, napadlo vědce už před 30 lety. Ale prokázání, že tomu tak opravdu je a že toto skupenství vody existuje, bylo dodnes pro vědce výzvou. Je to proto, že při nízkých teplotách voda odmítá být kapalinou a rychle se promění na led. O prokázání se už dříve snažili vědci z Bostonské univerzity, kteří předpokládali, že k přechodu dojde za podmínek podchlazení.

Většina kapalin je homogenních – všechny tečou dohromady a nelze rozlišit jednu molekulu kapaliny od druhé. Platí to především pro vodu. V roce 1992 však vědci přišli s teorií, že při určité teplotě a tlaku by kapalná voda dosáhla kritického bodu, ve kterém by již nebyla homogenní.

Skrytý stav vody

Kvůli tomuto skrytému stavu je o tomto fázovém přechodu vody, kdy je to stále kapalina, tedy – kapalina-kapalina, stále mnoho neznámého, na rozdíl od běžných příkladů fázových přechodů ve vodě mezi pevnou, parní a kapalnou fází.

Aby vědci toto jiné skupenství vody dokázali, použili k tomu koloidní model vody. Ten poskytl pohled do molekulární vody pod lupou a umožnil odhalit tajemství vody týkající se příběhu dvou kapalin.

Tým pak použil počítačové simulace, aby pomohl vysvětlit, jaké že to vlastnosti odlišují tyto dvě kapaliny na mikroskopické úrovni. Zjistili, že molekuly vody v kapalině s vysokou hustotou tvoří uspořádání, která jsou považovaná za „topologicky složitá“, jako je uzel trojlístku (představte si molekuly uspořádané do tvaru preclíku), nebo Hopfův článek (tady vazba vypadá jako dva spojené články ocelového řetězu). Molekuly v kapalině o vysoké hustotě jsou tedy zapletené. Molekuly v kapalině o nízké hustotě většinou tvoří jednoduché kruhy a proto molekuly v kapalině o nízké hustotě propletené nejsou.

Vědecký tým provedl simulace, které odhalily kritický bod, kdy dostatečně nízká teplota cca 198 Kelvinů (- 75°C) a dostatečně vysoký tlak (1 250 atmosfér), aby se voda spontánně rozdělila na dvě různé kapaliny – s vysokou a nízkou hustotou.

Tento náhled na mikromolekulární vazby poskytl zcela nový pohled na to, co bylo po 30 dlouhých let, starým výzkumným problémem.

Zjištění však nebylo snadné. Spuštění simulací pro tento výzkum zabralo téměř dva roky nepřetržitých výpočtů s použitím některých z nejvýkonnějších superpočítačů na světě, včetně Expanse v Centru Supercomputer v San Diegu. Porézní kapaliny, které se mohou pohybovat od nízké k vysoké hustotě, by se chovaly podobně jako houby, daly by se použít k zachycení znečišťujících látek, nebo jako filtr k odsolování vody.

Vědecká studie byla publikovaná v Nature Physics

Planeta Taylos je jako ze science fiction

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 2 min read 299 Zobrazení , , , , , , ,
ESONovéTOP 10VesmírZajímavosti
První 3D znázornění atmosféry exoplanety odhalilo unikátní klima.Foto: ESO/M. Kornmesser
Atmosféra planety Tylos zpochybňuje veškeré lidské chápání o fungování počasí nejen na Zemi, ale na všech planetách.

Julia Victoria Seidel, tiskové centrum Evropské jižní observatoře (ESO) a Lagrangeova laboratoř, Observatoire de la Côte d’Azur Santiago, Chile a Nice, Francie

Atmosféra planety Tylos zpochybňuje veškeré lidské chápání o fungování počasí nejen na Zemi, ale na všech planetách.

Vzdálenost planety k vlastní hvězdě, složení planety a chemické prvky, které se na ni nacházejí, to vše dohromady udává vzorec pro její chování. Druh klimatu, který astronomové pozorovali na Tylosu, ale nebyl dosud pozorovaný na žádné jiné planetě. Dokonce i nejsilnější hurikány, které se objevují v naší Sluneční soustavě, se ve srovnání s počasím na Tylosu zdají být opravdu klidné.

Větry zde přenášejí prvky jako vodík, sodík a železo extrémní rychlostí a vytvářejí tak dosud nevídané počasí. Zajímavé je, že pozorování odhalila také přítomnost titanu těsně pod tryskovým proudem, na což upozorňuje doprovodná studie publikovaná v časopise Astronomie a Astrofyzika. To bylo další překvapení, protože předchozí pozorování planety přítomnost tohoto prvku neukázala. Možná proto, že je ukrytý hluboko v atmosféře.

Na Tylosu se přes polovinu planety táhne tryskové proudění, které nabírá rychlost a vysoko na obloze prudce čeří atmosféru. Planeta se nachází ve vzdálenosti asi 900 světelných let v souhvězdí Lodní záď. Jedná se o ultrahorký Jupiter, plynného obra, který obíhá kolem své hostitelské hvězdy tak blízko, že rok zde trvá jen asi 30 pozemských hodin. (To by se nám asi pěkně zatočila hlava.) Navíc jedna strana planety je spalující, protože je stále přivrácena ke hvězdě, zatímco druhá strana je mnohem chladnější.

Je to poprvé, kdy se astronomům podařilo takto podrobně a do hloubky prozkoumat atmosféru planety mimo naši Sluneční soustavu. Zjištění bylo velmi překvapivé, protože tryskové proudění otáčí materiál kolem rovníku planety, zatímco oddělené proudění v nižších vrstvách atmosféry přesouvá plyn z horké strany na stranu chladnější.

K odhalení trojrozměrné struktury atmosféry této exoplanety použili astronomové Evropské jižní observatoře přístroj ESPRESSO na dalekohledu ESO VLT, který spojuje světlo čtyř velkých teleskopických jednotek do jediného signálu.

Tento objev každopádně otevírá dveře k podrobnému studiu chemického složení a počasí dalších cizích světů díky dalekohledům ESO ELT (Extremely Large Telescope), který se v současné době staví v chilské poušti Atacama.

Startovací sada Raspberry Pi, co se vyplatí koupit do začátku?

Iveta Mauci 5 min read 308 Zobrazení ,
Článek partneraTOP 10
Raspberry Pi je populární minipočítač, který způsobil revoluci ve světě vzdělávání, technologií a hobby projektů pro kutily. Díky své všestrannosti a cenové dostupnosti je ideální volbou pro ty, kteří s elektronikou začínají. Abyste však z Raspberry Pi vytěžili maximum, vyplatí se investovat do správné startovací sady. V tomto článku vám poradíme, co by taková sada měla obsahovat, aby začátky byly snadné a zábavné.Foto: Ilustrační foto_Rapsberry Pi/Openverse

Raspberry Pi je populární minipočítač, který způsobil revoluci ve světě vzdělávání, technologií a hobby projektů pro kutily. Díky své všestrannosti a cenové dostupnosti je ideální volbou pro ty, kteří s elektronikou začínají. Abyste však z Raspberry Pi vytěžili maximum, vyplatí se investovat do správné startovací sady. V tomto článku vám poradíme, co by taková sada měla obsahovat, aby začátky byly snadné a zábavné.

1. Výběr správného modelu Raspberry Pi

Prvním krokem je výběr modelu Raspberry Pi, který nejlépe vyhovuje vašim potřebám. Zde jsou nejoblíbenější modely:

Raspberry Pi 4 Model B

Jedná se o nejnovější a nejuniverzálnější model, který nabízí:

  • Čtyřjádrový procesor Cortex-A72 s frekvencí 1,5 GHz.
  • Paměť RAM: 2 GB, 4 GB nebo 8 GB.
  • Porty: 1: 2× micro-HDMI, 4× USB (včetně 2× USB 3.0), gigabitový Ethernet, WiFi a Bluetooth.

Tento model se bude dobře hodit pro pokročilé projekty, jako jsou mediální servery, herní emulátory nebo monitorovací systémy.

Raspberry Pi Zero 2 W

Jedná se o kompaktní, levný model ideální pro jednoduché projekty internetu věcí a vzdělávací projekty. Nabízí:

  • Čtyřjádrový procesor ARM Cortex-A53 s frekvencí 1 GHz.
  • OPERAČNÍ PAMĚŤ: 512 MB.
  • Minimalistický design se základními porty.

Tento model je skvělý pro lidi, kteří s Raspberry Pi teprve začínají experimentovat.

2. Základní příslušenství pro Raspberry Pi

Aby byl počítač Raspberry Pi plně funkční, budete potřebovat několik dalších komponent:

Pouzdro

Pouzdro chrání počítač Raspberry Pi před mechanickým poškozením a prachem. K dispozici jsou modely z plastu, hliníku nebo akrylu, často s možností chlazení.

Napájecí zdroj

Raspberry Pi vyžaduje stabilní napájení. Doporučujeme používat speciální napájecí zdroj (5 V, 3A pro Raspberry Pi 4). Nevhodný zdroj napájení může způsobit problémy s výkonem.

Karta MicroSD

Karta microSD slouží jako hlavní úložiště dat a nosič operačního systému. Doporučuje se zakoupit kartu s minimální kapacitou 16 GB a rychlostní třídou 10 nebo vyšší.

Chlazení

U náročnějších projektů (např. servery, hry) se vyplatí investovat do chladičů nebo ventilátorů, aby se zabránilo přehřátí.

Kabel HDMI

Pro připojení počítače Raspberry Pi k monitoru budete potřebovat kabel micro-HDMI (pro Raspberry Pi 4) nebo kabel mini-HDMI (pro Raspberry Pi Zero 2 W). Kabel by měl podporovat rozlišení Full HD nebo vyšší.

3. Další příslušenství, které vám usnadní práci

Klávesnice a myš

Pokud plánujete Raspberry Pi používat jako počítač, budete potřebovat klávesnici a myš. Vyberte si drátové nebo bezdrátové modely kompatibilní s rozhraním USB.

Dotykový displej

Pro pokročilejší projekty, jako jsou meteorologické stanice nebo řídicí systémy, můžete zvážit zakoupení dotykového LCD displeje.

Rozšiřující moduly

  • Kamera Raspberry Pi: Ideální pro projekty sledování nebo nahrávání videa.
  • Moduly GPIO: Umožňují připojit senzory, tlačítka a další elektronické součásti.
  • Komunikační moduly: Jako jsou moduly Zigbee, LoRa nebo GPS, které otevírají nové možnosti v projektech internetu věcí.

4. Software

Operační systém

Nejoblíbenějším systémem pro Raspberry Pi je Raspberry Pi OS, který je k dispozici ke stažení zdarma. Mezi alternativní systémy patří Ubuntu, RetroPie (pro retro hry) a Home Assistant (pro domácí automatizaci).

Vývojové nástroje

Raspberry Pi podporuje populární programovací jazyky, jako jsou Python, C++ a JavaScript. Pro začátek se vyplatí nainstalovat editory kódu, jako je Thonny IDE nebo VS Code.

Hotové startovací sady

Na trhu jsou k dispozici také hotové startovací sady, které obsahují vše potřebné pro práci s Raspberry Pi. Příkladem může být sada obsahující:

  • Raspberry Pi 4 Model B.
  • Kufřík s ventilátorem.
  • Kartu microSD s nainstalovaným operačním systémem.
  • Napájecí zdroj, kabel HDMI a chladiče.

Tyto sady jsou ideální volbou pro začátečníky, protože eliminují nutnost kupovat příslušenství zvlášť.

Kde koupit Raspberry Pi a příslušenství?

Pokud hledáte vhodný model Raspberry Pi a příslušenství, navštivte Botland.cz. Najdete zde široký výběr startovacích sad, pouzder, modulů a komponent, díky kterým bude vaše dobrodružství s Raspberry Pi úspěšné a inspirativní.

Nečekaný objev převratné varianty NQR při experimentech

Iveta Mauci 3 min read 287 Zobrazení , , , , , , , ,
NovéTOP 10
Foto: Mathieu Ouellet/ CC BY-SA
Popis obrázku: Detekce jednotlivých jader.

Tato nově objevená metoda je založená na kvantové fyzice. Podle vědců je natolik přesná, že umí detekovat signály z jediného atomu. Jde o fyzikální výkon, který vědci dosud považovali za nemožný.

Inženýři z Pennsylvánské univerzity využili k realizaci nukleární kvadrupolární rezonanční spektroskopie (NQR) kvantové senzory. NQR se tradičně používá k detekci drog a výbušnin. Ale také k analýze léčiv.

Zaměřením na jediné jádro dokážou vědci odhalit podrobnosti o molekulární struktuře a dynamice. Veličiny, které byly dříve skryté.

Dílčí atomové poznatky

Vědci využívají rádiové vlny k odhalování molekulárních „otisků“ neznámých materiálů už od 50. let 20. století. Pomáhají například při skenování lidského těla pomocí magnetické rezonance, nebo při detekci výbušnin na letištích.

Tato technika umožňuje studovat stavební kameny přírodního světa ve zcela novém měřítku. Dílčí atomové poznatky Vědci používají radiové vlny už od roku 1950. Pomáhají například při skenování lidského těla při magnetické rezonanci. Nebo při detekci výbušnin na letištích.

Tyto metody však spoléhají na signály zprůměrované z bilionů atomů, což znemožňuje detekovat drobné odchylky mezi jednotlivými molekulami, říká Lee Bassett, docent v oboru elektrotechniky a systémového inženýrství (ESE). Tyto metody ale vyžadují signály zprůměrované z bilionů atomů, což znemožňuje detekovat drobné odchylky mezi jednotlivými molekulami. Taková omezení brání aplikacím ve výzkumu proteinů. Malé rozdíly ve funkčnosti kontroly tvaru mohou určit rozdíl mezi zdravím a nemocí.

„Tato nová technika však umožňuje izolovat jednotlivá jádra a pomáhá odhalit drobné rozdíly v tom, které byly považovány za identické molekuly,“ říká Lee Bassett.

Nečekaný objev při experimentech

Objev vyplynul z nečekaného pozorování během rutinních experimentů. Alex Breitweiser, čerstvý absolvent doktorského studia ve fyzice na Pensylvánské škole umění a věd a spoluautor článku, který je nyní výzkumníkem v IBM, pracoval s centry dusíkové vakance (NV) v diamantech. Často se jedná o defekty v atomárním měřítku, když si všímám neobvyklých vzorců v kvantových datech. Periodické signály vypadaly jako experimentální artefakt, ale přetrvávaly i po rozsáhlém odstraňování problémů.

Periodické signály vypadaly jako experimentální artefakt, ale přetrvávaly i po rozsáhlém odstraňování problémů. Po návratu k učebnicím z 50. a 60. let 20. století o nukleární magnetické rezonanci Breitweiser identifikoval fyzikální mechanismus, který to vysvětloval, co viděl, ale který byl dříve odmítnut jako experimentálně neznámý.

Bezkonkurenční přesnost

Pochopení tohoto efektu bylo dále rozvinuto díky spolupráci s výzkumníky na Technologické univerzitě v Delftu v Nizozemsku, kde Breitweiser strávil čas prováděním výzkumu souvisejících témat v rámci mezinárodního stipendia. Spojení experimentální fyziky, kvantového snímání a teoretického modelování, vytvořila metodu, která je zachycena jednotlivé signály atomů mimořádnou přesností.

„Je to trochu jako izolovat jeden řádek v obrovské tabulce. Tradiční NQR vytváří něco jako průměr. Získáte představu o datech jako celek, ale nevíte nic o jednotlivých datových bodech. S touto metodou je to, jako bychom odhalili všechna data za průměrem, izolovali signál z jednoho jádra a odhalili jeho jedinečné vlastnosti,“ vysvětluje Mathieu Ouellet, čerstvý absolvent doktorského studia ESE a druhý spoluautor článku.

Dešifrování signálů

Stanovení teoretických základů neočekávaného experimentu výsledku vyžadovalo značné úsilí. Ouellet musel pečlivě testovat různé hypotézy, spouštět simulaci a provádět výpočty, aby porovnal data s potenciálními příčinami. „Je to trochu jako diagnostikovat pacienta na základě symptomů,“ vysvětluje. „Data ukazují na něco neobvyklého, ale často existuje více možných vysvětlení. Trvalo docela dlouho, než jsme dospěli ke správné diagnóze.“

Díky charakterizaci jevů, které byly dříve skryté, by nová metoda mohla vědcům pomoci lépe porozumět molekulárním mechanismům, které utvářejí náš svět.

Zdroj: Pennsylvánská univerzita, Fakulty inženýrství a aplikovaných věd, Technologická univerzita v Delftu

Odpočítávání do doby, kdy se Arktida zbaví ledu. Nový výzkum varuje před zrychlením časového harmonogramu.

Arktida bude bez ledu už v létě roku 2027

Iveta Mauci 3 min read 238 Zobrazení ,
ArktidaEkologieTOP 10
Odpočítávání do doby, kdy se Arktida zbaví ledu. Nový výzkum varuje před zrychlením časového harmonogramu.Foto: Barni1/Pixabay

První léto v historii, kdy roztaje prakticky celý arktický mořský led, což je pro planetu zlověstný milník, by mohlo nastat již v roce 2027.

Že Arktida bude bez ledu vědci vědí už dlouhá léta. Časová osa se ale stále zmenšuje. Odpočítávání do doby, kdy se Arktida zbaví ledu již začalo. Nový výzkum mezinárodního týmu zveřejněný v Nature Communications varuje před zrychlením časového harmonogramu.

V důsledku oteplování klimatu způsobeného rostoucími emisemi skleníkových plynů mizí mořský led v Arktidě o více než 12 % každých deset let.

Klimatoložky Alexandra Jahnová z Colorada a Céline Heuzéová ze Švédska použily k předpovědi počítačové modely, kdy by mohl v nejsevernějším oceánu nastat první den bez ledu.

Arktida bez ledu by mohla významně ovlivnit ekosystém a zemské klima tím, že by se změnily vzorce počasí.

Modrá Arktida

Národní středisko pro údaje o sněhu a ledu v září oznámilo, že letošní minimum mořského ledu v Arktidě bylo jedno z nejnižších od roku 1978.

S rozlohou 4,28 milionu kilometrů čtverečních, bylo letošní minimum vyšší než historické minimum zaznamenané v září 2012. Stále však představuje výrazný pokles v porovnání s průměrným pokrytím 6,85 milionu kilometrů čtverečních v letech 1979-1992.

Vědci říkají, že Arktida je bez ledu, když je v Severním ledovém oceánu méně než 1 milion kilometrů čtverečních ledu.

Předchozí prognózy změn arktického mořského ledu se zaměřovaly na předpověď, kdy bude oceán bez ledu po celý měsíc. Předchozí výzkum Jahnové naznačoval, že první měsíc bez ledu nastane téměř nevyhnutelně a mohlo by se tak stát do roku 2030.

S blížícím se bodem zlomu Jahnovou zajímalo, kdy nastane první letní den, kdy roztaje prakticky veškerý arktický mořský led.

„Protože první den bez ledu nastane pravděpodobně dříve než první měsíc bez ledu, chceme být připraveni. Je také důležité vědět, jaké události by mohly vést k roztátí veškerého mořského ledu v Severním ledovém oceánu,“ řekla Heuzéová.

Nenulová možnost

Simulace prvního dne bez ledu v Arktidě vychází z výstupů z více než 300 počítačových simulací. Většina modelů předpovídá, že první den bez ledu by mohl nastat během devíti až dvaceti let po roce 2023 bez ohledu na to, jak lidé změní emise skleníkových plynů. Nejbližší den bez ledu v Severním ledovém oceánu by mohl nastat do tří let.

Jedná se o extrémní scénář, ale na základě modelů je to možné. Celkem devět simulací naznačilo, že den bez ledu by mohl nastat za tři až šest let.

Vědkyně zjistily, že série extrémních povětrnostních událostí by mohla v krátké době rozpustit dva miliony kilometrů čtverečních nebo více mořského ledu.

Neobvykle teplý podzim nejprve oslabí mořský led, následovaný teplou arktickou zimou a jarem, které zabrání tvorbě mořského ledu. Pokud Arktida zažívá takové extrémní oteplení tři nebo více let po sobě, první den bez ledu by mohl nastat koncem léta.

K takovým teplým rokům již došlo. Například v březnu 2022 byly oblasti Arktidy o 50 °C teplejší, než je průměr a oblasti kolem severního pólu takové už byly.

Zdroj: EurekAlert, Nature Communications

Těžba kmenových buněk v kyselých půdách pomocí nástroje AI-RACZ

Iveta Mauci 1 min read 238 Zobrazení , , , ,
TechnologieTOP 10UI
AI-RACZ umožňuje přesnou identifikaci, třídění a sběr jednotlivých buněk a transformuje mikrobiální jednobuněčný výzkum.Foto: Ilustrační / Freepik

Mikroorganismy nabízejí nevyužitý potenciál pro pokrok v biotechnologii a udržitelnosti životního prostředí. Jejich složitost však představuje výzvy pro izolaci a podrobné studium specifických funkčních mikrobů.

Systém AI-RACS spojuje optickou pinzetu, jednobuněčnou Ramanovu spektroskopii (SCRS) a umělou inteligenci. Toto spojení umožňuje přesnou identifikaci, třídění a sběr jednotlivých buněk a transformuje mikrobiální jednobuněčný výzkum z manuálních operací s nízkou propustností na vysoce výkonné automatizované pracovní postupy.

Systém třídění buněk

Vědci ze Single-Cell Centera Qingdaova institutu Bioenergie a Technologie bioprocesů Čínské akademie věd (CAS) společně vyvinuli systém třídění buněk aktivovaných Ramanem (AI-RACS) s pomoci umělé inteligence.

Tento inovativní systém zautomatizoval izolaci a funkční analýzu mikroorganismů odolných vůči hliníku (ATM) z kyselé půdy. Jde o významný posun od manuálních, pracně náročných postupů, k vysoce výkonným automatizovaným pracovním postupům.

Foto: LIU Yang / Čínská akademie věd / Tiskový zdroj EurekAlert
AI-RACS podporuje těžbu půdních mikrobiálních zdrojů

Vědci úspěšně identifikovali a izolovali 13 kmenů tolerantních k hliníku, včetně Burkholderia spp., Rhodanobacter  spp. a Staphylococcus aureus. Tyto kmeny vykazovaly vyšší metabolickou aktivitu ve srovnání s kmeny identifikovanými tradičními kultivačními metodami.

Použití SCRS jako kvantitativního biomarkeru umožnilo přesně určit a kategorizovat metabolicky aktivní mikroby s bezkonkurenční přesností.

Systém AI-RACS otevírá nové možnosti v oblastech jako je obnova zdrojů, environmentální management a průmyslové biotechnologie. 

Zdroj: Tisková zprávě EurekAlert, Studie byla publikovaná v Analytical Chemistry 

Trojice oslnivých hvězd září z vyhloubené dutiny reflexní mlhoviny

Iveta Mauci 2 min read 353 Zobrazení , , , , ,
NovéTOP 10
Trojice oslnivých hvězd září z vyhloubené dutiny reflexní mlhoviny.Foto: NASA Hubble Space Telescope/Flickr

Hubbleův vesmírný teleskop sleduje systém tří hvězd, které vypadají jako třpytivá kosmická geoda. Trojice oslnivých hvězd září z vyhloubené dutiny reflexní mlhoviny.

Reflexní mlhoviny nevyzařují vlastní viditelné světlo, ale svítí, když se světlo blízkých hvězd odráží od plynu a prachu jako mlha osvětlená září světlometů automobilu. Oblak plynu a prachu, který se pohybuje a otáčí kolem hvězd, září díky odrazu jejich světla.

HP Tau se nachází přibližně 550 světelných let daleko v souhvězdí Býka. Hubbleův teleskop studoval HP Tau jako součást výzkumu protoplanetárních disků. Materiálu obklopující hvězdy, které se v průběhu milionů let spojují do planet.

Systém tří hvězd

Systém tří hvězd je tvořený hvězdou HP Tau, HP Tau G2 a HP Tau G3. HP Tau je známá jako hvězda T Tauri. Je typem mladé proměnné hvězdy, která ještě nezačala jadernou fúzi. Ale začíná se vyvíjet ve vodíkem poháněnou hvězdu podobnou našemu Slunci.

Hvězdy T Tauri bávají mladší než 10 milionů let. Pro srovnání, naše Slunce je staré kolem 4,6 miliardy let. Tyto hvězdy se často nacházejí ještě zabalené v oblacích prachu a plynu, ze kterých vznikly. Stejně jako u všech proměnných hvězd se jasnost HP Tau v průběhu času mění.

Chaotický vývoj mladých hvězd

O hvězdách T Tauri je známo, že mají periodické i náhodné fluktuace jasnosti. Náhodné variace mohou být způsobené chaotickou povahou vyvíjející se mladé hvězdy, jako je nestabilita v akrečním disku prachu a plynu kolem hvězdy.

Materiál z tohoto disku padající na hvězdu je spotřebovaný při vzplanutí na povrchu hvězdy. Periodické změny mohou být způsobené obřími slunečními skvrnami rotujícími z pohledu dovnitř a ven. 

Zdroj: NASA Flickr, NASA.gov

Starověká horká voda na Marsu ukazuje na obyvatelnou minulost

Iveta Mauci 1 min read 197 Zobrazení , , , , ,
AstrofyzikaAstrologieTOP 10Vesmír
Foto: Openverse

Pátrání po jiných obyvatelných planetách vedlo úsilí Curtinovy univerzity odhalit možná nejstarší přímý důkaz starověké aktivity horké vody na Marsu. Díky tomu odhalili, že planeta mohla být v určitém bodě své minulosti obyvatelná.

Hydrotermální systémy byly nezbytné pro rozvoj života na Zemi. Nová vědecká zjištění naznačují, že i Mars měl vodu, klíčovou složku pro obyvatelné prostředí, během nejstarší historie tvorby kůry.

Studie analyzovala 4,45 miliardy let staré zirkonové zrno ze slavného marťanského meteoritu NWA7034, známého také jako Black Beauty a našla geochemické „otisky prstů“ tekutin bohatých na vodu.

Spoluautor studie, doktor Aaron Cavosie z Curtinovy školy věd o Zemi a planetách uvedl, že objev otevřel nové cesty pro pochopení starověkých marťanských hydrotermálních systémů spojených s magmatismem a také minulé obyvatelnosti planety.

Pomocí geochemie v nano měřítku vědci objevili důkazy o přítomnosti horké vody na Marsu, která se zde vyskytovala před 4,45 miliardami let.

Foto: Curtinova univerzita/Aaron Cavosie/Tiskový zdroj EurekAlert

Prostřednictvím spektroskopie v nanoměřítku tým identifikoval vzory prvků v jedinečném zirkonu, včetně železa, hliníku, yttria a sodíku. Tyto prvky byly přidané při vzniku zirkonu před 4,45 miliardami let. Což naznačuje, že voda zde byla přítomna během rané marťanské magmatické aktivity.

Výzkum ukázal, že i když kůra Marsu vydržela masivní dopady meteoritů, které způsobily velké povrchové otřesy, voda byla přítomna během raného přednoachovského období, tedy před asi 4,1 miliardami let.

Zdroj: Tisková zpráva EurekAlert, Celá studie s názvem „ Důkazy zirkonu pro ranou hydrotermální aktivitu na Marsu“ bude publikována v Science Advances .

Na tento článek s vztahuje embargo. K dispozici pro veřejné vydání bude zveřejněn 22. listopadu 2024 14:00 ET (22. listopadu 2024 19:00 GMT/UTC)

Exkluzivně: Astronomové ESO pořídili detailní snímek umírající hvězdy mimo naší Galaxii

Iveta Mauci 5 min read 215 Zobrazení , , , , , , , , ,
NovéTOP 10
Tento obrázek ukazuje umělecké ztvárnění hvězdy WOH G64, první hvězdy zachycené zblízka mimo naší galaxii. Nachází se neuvěřitelných 160 000 světelných let od nás ve Velkém Magellanově mračnu. Tato rekonstrukce ukazuje její hlavní prvky: kokon z prachu ve tvaru vejce, který hvězdu obklopuje, a prstenec či torus z prachu. Existence a tvar tohoto prstence však bude muset být potvrzena dalším pozorováním.Foto: ESO/L. Calçada
Foto: Tento obrázek ukazuje umělecké ztvárnění hvězdy WOH G64, první hvězdy zachycené zblízka mimo naší galaxii. Nachází se neuvěřitelných 160 000 světelných let od nás ve Velkém Magellanově mračnu. Tato rekonstrukce ukazuje její hlavní prvky: kokon z prachu ve tvaru vejce, který hvězdu obklopuje, a prstenec či torus z prachu. Existence a tvar tohoto prstence však bude muset být potvrzena dalším pozorováním.

Astronomové z Jižní evropské observatoře pořídili zhruba čtyřiadvacet detailních snímků hvězd v naší galaxii. Tisíce dalších hvězd se nachází v jiných galaxiích, které jsou tak daleko, že detailní pozorování bylo nesmírně náročné. Tedy až doteď. 

Pořídit detailní snímek umírající hvězdy v galaxii mimo Mléčnou dráhu se astronomům podařilo zobrazit díky působivé ostrosti, kterou nabízí interferometr VLTI (Interferometr velmi velkých teleskopů) na Evropské jižní observatoři (ESO). Nové pozorování ukazuje hvězdu chrlící plyn a prach v poslední fázi před tím, než se stane supernovou. Hvězda WOH G64 se nachází neuvěřitelných 160 000 světelných let od nás.

„Objevili jsme kokon ve tvaru vejce, který hvězdu těsně obklopuje ,“ říká Ohnaka, hlavní autor studie, která byla právě publikována v časopise Astronomy & Astrophysics. „Jsme nadšeni, protože to může souviset s drastickým vyvržením materiálu z umírající hvězdy před výbuchem supernovy.“

Nově vyfocená hvězda WOH G64 leží ve Velkém Magellanově mračnu, jedné z malých galaxií, které obíhají kolem Mléčné dráhy. Astronomové o této hvězdě vědí již několik desítek let a příhodně ji nazvali „hvězdným obrem“. WOH G64, jejíž velikost je zhruba 2000krát větší než je velikost našeho Slunce, je klasifikována jako červený veleobr.

Ohnak a jeho skupina se o tuto obrovskou hvězdu zajímali už dlouho. Od roku 2005 a 2007 využili VLTI ESO v chilské poušti Atacama, aby zjistili více o vlastnostech hvězdy. V následujících letech pak pokračovali v jejím studiu. Skutečný snímek hvězdy však stále unikal.

Díky tomu musela skupina počkat na vývoj jednoho z přístrojů druhé generace VLTI, GRAVITY. Poté, co porovnali nové výsledky s předchozím pozorováním WOH G64, s překvapením zjistili, že hvězda za posledních deset let pohasla.

„Zjistili jsme, že tato hvězda v posledních 10 letech prochází výraznými změnami, což nám poskytuje vzácnou příležitost sledovat její život v reálném čase,“ říká Gerd Weigelt, profesor astronomie na Institutu Maxe Plancka pro radioastronomii v německém Bonnu a spoluautor studie.

V závěrečné fázi svého života se červení veleobři, jako je WOH G64, zbavují vnějších vrstev plynu a prachu v procesu, který může trvat až tisíce let.

„Tato hvězda je jednou z nejextrémnějších svého druhu a každá drastická změna ji může přiblížit k explozivnímu konci,“ dodává spoluautor Jacco van Loon, ředitel observatoř Keele ve Velké Británii, který pozoruje WOH G64 od 90. let 20. století.

Foto: ESO/K. Ohnaka et al., L. Calçada
Located in the Large Magellanic Cloud, at a staggering distance of over 160 000 light-years from us, WOH G64 is a dying star roughly 2000 times the size of the Sun. This image of the star (left) is the first close-up picture of a star outside our galaxy. This breakthrough was possible thanks to the European Southern Observatory’s Very Large Telescope Interferometer (ESO’s VLTI), located in Chile.  The new image, taken with the VLTI’s  GRAVITY instrument, shows that the star is enveloped in a large egg-shaped dust cocoon. The image on the right shows an artist’s impression reconstructing the geometry of the structures around the star, including the bright oval envelope and a fainter dusty torus. Confirming the presence and shape of this torus will require additional observations.

Poloha hvězdy WOH G64 ve Velkém Magellanově mračnu

Foto: ESO/K. Ohnaka et al./Y. Beletsky (LCO)
Obrázek: Velké Magellanovo mračno je satelitní galaxií Mléčné dráhy vzdálené 160 000 světelných let. Přes tuto neuvěřitelnou vzdálenost se přístroji GRAVITY na interferometru VLTI (Very Large Telescope Interferometer) podařilo zachytit blízký snímek obří hvězdy WOH G64. Tento obrázek ukazuje polohu hvězdy ve Velkém Magellanově mračnu společně s pomocnými dalekohledy VLTI v popředí.

Astronomové se domnívají, že vyvržený materiál může být také příčinou ztmavnutí a neočekávaného tvaru prachového kokonu kolem hvězdy. Nový snímek ukazuje, že daný kokon je protáhlý, což vědce, kteří na základě předchozích pozorování a počítačových modelů očekávali jiný tvar, překvapilo. Skupina se domnívá, že vejčitý tvar kokonu by mohl být vysvětlen buď vyvrhováním materiálu hvězdou, nebo vlivem dosud neobjevené obíhající hvězdy.

S tím, jak hvězda slábne, je pořízení dalších detailních snímků stále obtížnější, a to i pro VLTI. Nicméně plánované vylepšení pozorovacích přístrojů dalekohledu, jako je budoucí GRAVITY+, slibují, že se to brzy změní.

Zdroj: Exkluzivní zdrojESO, Embargo do 21. listopadu 2024 14:00 CET, Tento výzkum je prezentován v časopise Astronomy and Astrophysics (https://www.aanda.org/10.1051/0004-6361/202451820) s datem zveřejnění 21.listopadu 2024 14.00 CET.

physics, quantum physics, earth

Vědci vytvořili přesný model fotonu

Iveta Mauci 1 min read 484 Zobrazení , , , ,
NovéTOP 10
physics, quantum physics, earthFoto: geralt/Pixabay


Povaha vzájemného působení vede k nekonečným možnostem světla existovat, šířit se a také cestovat okolním prostředím.

Tato neomezená možnost světla však ztěžovala modelování těchto interakcí. Pro kvantové fyziky to byla výzva, kterou řeší už několik desetiletí. 

Seskupením možností do odlišných souborů byl tým z Birminghamu schopen vytvořit model, který popisuje nejen interakce mezi fotonem a emitorem, ale také to, jak energie z této interakce putuje do vzdáleného „vzdáleného pole“. Díky tomu byli schopni použít své výpočty k vytvoření vizualizace samotného fotonu. 

„Naše výpočty nám umožnily převést zdánlivě neřešitelný problém na něco, co lze spočítat. A téměř jako vedlejší produkt modelu jsme byli schopni vytvořit tento obrázek fotonu, něco, co ve fyzice dosud nebylo vidět. 

Foto: doktor Benjamin Yuen/ Tiskový zdroj EurekAlert
Nová teorie, která vysvětluje, jak světlo a hmota interagují na kvantové úrovni, umožnila výzkumníkům poprvé definovat přesný tvar jediného fotonu.

Tím, že jsou nyní vědci schopni přesně definovat, jak foton vzájemně působí s hmotou a dalšími prvky svého prostředí, mohou navrhnout nové nanofotonické technologie. Můžou detekovat patogeny, nebo například řídit chemické reakce na molekulární úrovni. 

„Tato práce nám pomáhá lépe porozumět energetické výměně mezi světlem a hmotou. Spousta těchto informací byla dříve považovaná za pouhý „šum“, ale je v nich tolik informací, které nyní dokážeme pochopit a využít. Tím, že jsme tomu porozuměli, jsme položili základy, abychom byli schopni navrhnout interakce světla a hmoty pro budoucí aplikace, jako jsou lepší senzory, vylepšené fotovoltaické energetické články, nebo kvantové výpočty.“ Dodal ke studii doktor Benjamin Yuen.

Zdroj: Tisková zpráva EurekAlert, Výzkum byl publikovaný v Physical Review Letters

neanderthal, prehistoric, primitive

Neandrtálský původ může lidi činit zranitelnějšími vůči Covid-19

Iveta Mauci 0 komentářů 2 min read 395 Zobrazení , , ,
DějinyMedicínaNovéTOP 10Zajímavosti
neanderthal, prehistoric, primitiveFoto: ThankYouFantasyPictures/Pixabay

Neandrtálci, ještě jednou díky!

Nový výzkum naznačil, že lidé se zděděnými geny od neandrtálců, byli během prvního ničivého nárůstu pandemie v roce 2020, vystaveni vyššímu riziku vážného onemocnění Covid-19.

Neandrtálci vyhynuli asi před 40 000 lety, ale jejich genetika stále žije i v dnešní lidské populaci díky nekontrolovatelnému křížení v prehistorických dobách. Genetický výzkum ukázal, že většina lidí s původem mimo Afriku má ve svém genomu asi 2 procenta neandrtálské DNA. 

Tyto přetrvávající geny mají stálý dopad na dnešní populace. Jiné studie spojily genetické dědictví neandrtálců s nesčetnými zdravotními problémy, od alkoholismu a deprese po obezitu a problémy se srážlivostí krve. 

Nejnovější studie

V této nejnovější studii vědci z Institutu Maria Negriho pro farmakologický výzkum v Itálii zjistili, že lidé s určitými částmi své DNA zděděnými od neandrtálců, byli vystaveni vyššímu riziku těžkého onemocnění Covid-19. 

Nový výzkum se zaměřil na téměř 10 000 lidí v Bergamu, části italského regionu Lombardie, který byl těžce zasažen první vlnou pandemie Covid-19 na začátku jara 2020. Jak se dalo očekávat, zjistili, že několik genů bylo úzce propojeno s lidmi, kteří jsou „těžce nemocní“, často vyžadující hospitalizaci. 

Je pozoruhodné, že alespoň tři z genů patřily do skupiny variací, známých jako haplotyp v DNA, které byly zděděné od neandrtálců. Tyto varianty ovlivnily expresi CCR9 a  LZTFL1, dvou genů, o kterých je známo, že jsou spojené s imunitní odpovědí.

To je podobné zjištěním předchozích studií, které zkoumaly souvislost mezi neandrtálským původem a rizikem Covid-19.

Až 33% lidí z Bergamu

Až 33 procent lidí, u kterých se v Bergamu rozvinul život ohrožující Covid-19, mělo neandrtálský haplotyp, uvedl Giuseppe Remuzzi, autor studie a ředitel Institutu Maria Negriho. Mezitím Remuzzi vysvětlil, že neandrtálský haplotyp byl výrazně méně častý u lidí, kteří prodělali mírnou, nebo asymptomatickou infekci Covid-19.

Existuje spousta dalších zavedených faktorů, které mohou zvýšit riziko závažného onemocnění Covid-19. Zejména vysoký věk a základní zdravotní stav, jako je cukrovka. 

Zda neandrtálské geny hrály roli v lombardské situaci, není jisté, protože není známo, zda má tato oblast výrazně vyšší neandrtálské předky, než jiné části Evropy. 

Na individuální úrovni se však již docela dobře prosazuje, že mít neandrtálce hluboko v rodokmenu může být boj s COVID-19 vysoce rizikový. 

Zdroje: Tiskové centrum PNAS, Nature, iScience 

screw, thread, technology

Už žádné šrouby a matice, ale nové nikl-titanové spoje

Iveta Mauci 2 min read 15138 Zobrazení , , , , , , , , , ,
NovéTechnologieTOP 10
screw, thread, technologyFoto: Ilutrační/PIRO4D/Pixabay

Technologie ILM nabízí změnu konstrukcí mechanických spojů ve výrobě pro letectví, robotiku a biomedicínská zařízení.

Jako kostky Lega, nebo suché zipy. ILM spojuje dvě tělesa tím, že přenáší sílu a omezuje pohyb. Až dosud byl tento způsob spojování pasivní a vyžadoval patřičnou sílu.

Nové, nikl-titanové spoje, můžou po deformaci změnou teploty obnovit svůj původní tvar.

Řízení technologie spojování pomocí změn teploty otevírá nové možnosti pro inteligentní, přizpůsobivé struktury bez ztráty pevnosti, nebo stability. Navíc s většími možnostmi flexibility a funkčnosti.

Slitina s pamětí

V rámci spolupráce Texaské univerzity A&M a Národní laboratoře Sandia, vědci významně zdokonalili novou technologii spojování. Propojené metapovrchy (ILM), které jsou navržené tak, aby zvýšily pevnost a stabilitu konstrukce ve srovnání s tradičními technikami, jako jsou šrouby a lepidla. A to pomocí slitin s pamětí tvaru (SMA).

„Aktivní ILM mají revoluční potenciál změnit konstrukci mechanických spojů v průmyslových odvětvích vyžadujících přesnou a opakovatelnou montáž a demontáž,“ řekl Abdelrahman Elsayed, odborný asistent na katedře materiálové vědy a inženýrství v Texas A&M.

Dvě navrhované verze ILM v různých stavech zapojení.Foto: Dr. Ibrahim Karaman/Texas A&M Engineering/Tiskový zdroj EurekAlert
Dvě navrhované verze ILM v různých formách spojení.

Použití ILM

Praktické aplikace zahrnují návrhy rekonfigurovatelných komponentů pro leteckou a kosmickou techniku, u nichž je třeba díly několikrát sestavit a rozebrat.

Aktivní ILM by také mohly poskytnout flexibilní a přizpůsobitelné klouby pro robotiku, které by zlepšily její funkčnost. V biomedicínských zařízeních by mohla pacientům nabídnout lepší možnosti pro schopnost přizpůsobení implantátů a protéz pohybům těla a teplotám.

Efekt tvarové paměti

Součástky využívají efekt tvarové paměti SMA k obnovení tvaru ILM přidáním tepla. Vědci doufají, že na těchto zjištěních využijí superelastický efekt SMA k vytvoření ILM, které vydrží velké deformace a okamžitě se zotaví i při velmi vysokých úrovních deformace.  

Dosažení superelasticity ve složitých 3D tištěných ILM umožní lokalizovanou kontrolu strukturální tuhosti a usnadní opětovné připojení pomocí vysokých uzamykacích sil.

Vědci navíc očekávají, že tato technologie bude řešit dlouhodobé problémy spojené s technikami spojování v extrémních prostředích.

Zdroj: EurekAlert, Science Direct_ Materials & Design

Nový multiplexer 6G sítě přesáhne hranice přenosu dat současných systémů

Iveta Mauci 1 min read 411 Zobrazení , , ,
NovéTechnologieTOP 10

Pokud vám současný přenos dat připadá stále pomalý, můžete se těšit na novou super rychlost. Díky nové technologii tetrahertzové komunikace překročili vědci další hranici v bezdrátových přenosech.

Provoz na tetrahertzových frekvencích slibuje rychlost přenosu dat daleko přesahující současné systémy. Tyto systémy mohou podporovat bezprecedentní šířku pásma. To umožňuje ultra rychlou bezdrátovou komunikaci a přenos dat.

Multiplexer umožňuje, aby několik vstupních signálů sdílelo jedno zařízení nebo zdroj. Například data několika telefonních hovorů vedených po jednom kabelu.

První ultraširokopásmový integrovaný terahertzový polarizační (de)multiplexer je implementovaný na bezsubstrátové křemíkové bázi. Tým provedl úspěšné testování v sub-terahertzovém J-pásmu (220-330 GHz) pro 6G komunikaci a mimo ni.

Navrhovaný polarizační multiplexor umožní souběžný přenos více datových toků ve stejném frekvenčním pásmu, což efektivně zdvojnásobí datovou kapacitu, řekl profesor Withayachumnankul.

Seznam Advertorial

Nové zařízení, dokáže zdvojnásobit komunikační kapacitu při stejné šířce pásma s nižší ztrátou dat než stávající zařízení. Vyrábí se standardními výrobními postupy a umožňuje efektivní velkosériovou výrobu.

Provozní schéma navrhovaného celokřemíkového terahertzového integrovaného polarizačního (de)multiplexeru.Foto: Dr. Weijie Gao / Università di Osaka
Provozní schéma navrhovaného celokřemíkového terahertzového integrovaného polarizačního (de)multiplexeru.

Výsledkem je, že polarizační multiplexor je klíčovým faktorem pro realizaci plného potenciálu terahertzové komunikace. Pohání pokrok v různých oblastech, jako je streamování videa ve vysokém rozlišení, virtuální realita a mobilní sítě nové generace, jako je 6G.

Během následujících tří až pěti let tým očekává významný pokrok ve vysokorychlostní komunikaci, který povede ke komerčním prototypům a produktům v rané fázi. A během deseti let předpokládáme široké přijetí a integraci těchto terahertzových technologií v různých průmyslových odvětvích. Což způsobí revoluci v oblastech, jako jsou telekomunikace, zobrazování, radaru a věcí na internetu,“ řekl profesor Withayachumnankul.

Tento nejnovější polarizační multiplexor lze bez problémů integrovat s dřívějšími zařízeními pro vytváření paprsků na stejné platformě, aby bylo možné dosáhnout pokročilých komunikačních funkcí.

Zdroje: EurekAlert, Laser & Photonic Reviews, Terahertz Engineering Laboratoryering Laboratory

Projekt SPECULOOS odhalil existenci nové planety velikosti Země

Iveta Mauci 0 komentářů 3 min read 452 Zobrazení , , , , , ,
AstronomieNovéTOP 10Vesmír
Foto: NASA / JLP-CALTECH / Tiskový zdroj
UMĚLCŮV POHLED NA EXOPLANETU SPECULOOS-3B OBÍHAJÍCÍ KOLEM SVÉ HVĚZDY. PLANETA JE VELKÁ JAKO ZEMĚ, ZATÍMCO JEJÍ HVĚZDA JE O NĚCO VĚTŠÍ NEŽ JUPITER, ALE MNOHEM HMOTNĚJŠÍ.

Projekt SPECULOOS, vedený astronomem Michaëlem Gillonem z univerzity v Lutychu, právě objevil novou exoplanetu velikosti Země. SPECULOOS-3 je „ultrachladná trpasličí“ hvězda malá jako Jupiter a dvakrát chladnější než naše Slunce. Umístěnou 55 světelných let od Země. Po slavném TRAPPIST-1 je SPECULOOS-3 druhým planetárním systémem objeveným kolem tohoto typu hvězdy.

Ultrachladné trpasličí hvězdy jsou nejméně hmotné hvězdy v našem vesmíru, velikostí podobné Jupiteru, více než dvakrát chladnější, desetkrát méně hmotné a stokrát méně svítivé než naše Slunce. Jejich životnost je více než stokrát delší než životnost naší hvězdy a budou to poslední hvězdy, které budou zářit, až bude vesmír chladný a tmavý. Přestože jsou v Kosmu mnohem běžnější než hvězdy podobné Slunci, ultrachladné trpasličí hvězdy jsou stále špatně pochopené, kvůli jejich nízké svítivosti. Zejména o jejich planetách je známo velmi málo, i když představují významnou část planetární populace naší Mléčné dráhy.

V tomto kontextu konsorcium SPECULOOS, vedené , právě oznámilo objev nové planety o velikosti Země obíhající kolem blízké ultrachladné trpasličí hvězdy. Exoplaneta SPECULOOS-3 b leží asi 55 světelných let od Země (což je v kosmickém měřítku velmi blízko! Naše galaxie, Mléčná dráha, se rozkládá přes 100 000 světelných let). SPECULOOS 3 je teprve druhým planetárním systémem objeveným kolem tohoto typu hvězdy: „SPECULOOS-3 b má prakticky stejnou velikost jako naše planeta,“ vysvětluje astronom Michaël Gillon, první autor článku publikovaného v Nature Astronomy . Rok, tedy oběh kolem hvězdy, trvá kolem 17 hodin. Dny a noci by naopak nikdy neměly skončit. Věříme, že planeta se otáčí synchronně, takže ke hvězdě je vždy obrácena stejná strana, zvaná denní, stejně jako Měsíc pro Zemi. Na druhou stranu, noční postranní ruka by byla uzamčena v nekonečné temnotě.“ 

„Projekt SPECULOOS jsme navrhli speciálně pro pozorování blízkých ultrachladných trpasličích hvězd při hledání kamenných planet, které se hodí k podrobným studiím,“ říká Laetitia Delrezová, astronomka z univerzity v Lutychu. V roce 2017 náš prototyp SPECULOOS pomocí dalekohledu TRAPPIST objevil slavný systém TRAPPIST-1 složený ze sedmi planet o velikosti Země, včetně několika potenciálně obyvatelných. Tohle byl skvělý začátek! „

Hvězda SPECULOOS-3 je více než dvakrát chladnější než naše slunce, s průměrnou teplotou kolem 2 600 °C. Planeta díky své hyperkrátké oběžné dráze dostává téměř šestnáctkrát více energie za sekundu než Země od Slunce, a proto je doslova bombardována vysokoenergetickým zářením. “ V takovém prostředí je přítomnost atmosféry kolem planety vysoce nepravděpodobná ,“ říká Julien de Witová, profesorka MIT, spoluředitelka severní observatoře SPECULOOS a hlavní pilíř tohoto objevu. 

Skutečnost, že tato planeta nemá atmosféru, by mohla být výhodou v několika ohledech. Mohlo by nám to například umožnit dozvědět se hodně o ultrachladných trpasličích hvězdách, což zase umožní hlubší studium jejich potenciálně obyvatelných planet."  
Foto: Lionel Garcia / Tiskový zdroj
Umělcův pohled na exoplanetu SPECULOOS-3b obíhající kolem své hvězdy. Planeta je velká jako Země, zatímco její hvězda je o něco větší než Jupiter, ale mnohem hmotnější

„Tento objev demonstruje schopnost observatoře SPECULOOS-North detekovat exoplanety o velikosti Země vhodné pro podrobné studium. A to je jen začátek! Díky podpoře Valonského regionu a Univerzity v Lutychu budou k dispozici dva nové dalekohledy Orion a Apollo, které se brzy připojí k Artemis na náhorní plošině sopky Teide na Tenerife, aby urychlili hon na tyto fascinující planety,“ uzavírá Michaël Gillon. 

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS, vědecká studie byla publikovaná v časopise Nature Astronomy, DOI10.1038/s41550-024-02271-2.

Umělecké ztvárnění antihyperhydrogenu-4, hypernuklea antihmoty složeného z antiprotonu, dvou antineutronů a částice antilambda, vytvořené srážkou dvou jader zlata (vlevo).

Vědci našli vůbec nejtěžší jádro antihmoty

Iveta Mauci 3 min read 328 Zobrazení , , , , , ,
Fyzika-matematikaNovéTOP 10Vesmír
Umělecké ztvárnění antihyperhydrogenu-4, hypernuklea antihmoty složeného z antiprotonu, dvou antineutronů a částice antilambda, vytvořené srážkou dvou jader zlata (vlevo).Foto: S laskavým svolením Ústavu moderní fyziky, Čína
Umělecké ztvárnění antihyperhydrogenu-4, hypernuklea antihmoty složeného z antiprotonu, dvou antineutronů a částice antilambda, vytvořené srážkou dvou jader zlata (vlevo).

Vědci, kteří zkoumají stopy částic proudících ze šesti miliard srážek atomových jader na urychlovači RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider), který rekonstruuje podmínky raného vesmíru, objevili nový druh jádra antihmoty. Nejtěžší, jaký byl kdy detekován.

RHIC, zařízení Úřadu pro vědu Ministerstva energetiky USA (DOE) pro výzkum jaderné fyziky, je vhodným místem pro studium antihmoty. Jeho srážky těžkých iontů atomových jader zbavených elektronů urychlených na rychlost blízkou rychlosti světla, roztavují hranice jednotlivých protonů a neutronů.

Když vědci objevili asi 16 částic „antihypervodíku-4″, rozbíjeli přitom asi šest miliard částic. Exotická antijádra se skládají ze čtyř částic antihmoty – antiprotonu, dvou antineutronů a jednoho antihyperonu.

Objev učinili členové RHIC STAR Collaboration pomocí svého detektoru částic, který analyzoval detaily srážky trosek.

„Podle našich fyzikálních poznatků o hmotě a antihmotě má antihmota kromě opačných elektrických nábojů stejné vlastnosti jako hmota. Stejnou hmotnost, stejnou dobu života před rozpadem a stejné interakce,“ uvedl spolupracovník STAR, Junlin Wu.

Skutečnost je taková, že náš vesmír je tvořen spíše hmotou než antihmotou, přestože se předpokládá, že obojí vzniklo ve stejném množství v době velkého třesku před přibližně 14 miliardami let.

Energie uložená ve vzniklé směsi volných kvarků a gluonů, nejzákladnějších stavebních prvků viditelné hmoty, vytváří tisíce nových částic. A stejně jako v raném vesmíru, i v RHIC vzniká hmota a antihmota v téměř stejném množství.

Hledání jehly v kupce sena

Aby vědci našli vzácná antihyperjádra, prosévali miliardy srážek! Každé antihelium-4 vznikající ze srážky, mohlo být spárované se stovkami nebo dokonce tisíci částicemi pi+.

„To znamená, že přibližně šest reakcí, které vypadají jako rozpady antihypervodíku-4, můžou být jen náhodným šumem,“ řekla Emilie Duckworthová.

Emilie měla zajistit, aby počítačový kód, který použili k prosévání všech událostí pro výběr signálů, byl správně napsaný. Odečtení tohoto pozadí od 22 dává fyzikům jistotu, že odhalili asi 16 skutečných jader antihypervodíku-4.

Složený snímek detektoru STAR a příklad stop částic, které detekuje, vycházejících ze srážky zlata a zlata v relativistickém urychlovači těžkých iontů (RHIC) v Brookhaven National Laboratory.Foto: Tiskový zdroj Národní laboratoře Brookhaven
Složený snímek detektoru STAR. Příklad stop detekovaných částic vycházejících ze srážky zlata v relativistickém urychlovači těžkých iontů (RHIC) v Národní laboratoři Brookhaven.

„Proč je náš vesmír ovládaný hmotou, je stále otázkou na kterou neznáme odpověď,“ řekl Wu.

Srovnání hmoty a antihmoty

Výsledek byl natolik významný, že tým provedl několik přímých srovnání hmoty a antihmoty. Srovnávali dobu životnosti antihypervodíku-4 s dobou životnosti hypervodíku-4, který je tvořený stejnými stavebními bloky z běžné hmoty. Porovnali také doby životnosti dalšího páru hmoty a antihmoty: antihypertritonu a hypertritonu. Ani u jednoho z nich se neprokázal významný rozdíl, což vědce nepřekvapilo.

Vysvětlili, že experimenty byly testem obzvláště silné formy symetrie. Fyzici se obecně shodují, že porušení této symetrie by bylo extrémně vzácné. A ani tak nebude obsahovat odpověď na nerovnováhu mezi hmotou a antihmotou ve vesmíru.

Tým se shodl, že výsledky potvrzují, že modely fyziků jsou správné a jsou „velkým krokem vpřed v experimentálním výzkumu antihmoty“.

Dalším krokem bude změření rozdílu hmotností mezi částicemi a antičásticemi.

Zdroje: Tiskové centrum Národní laboratoře Brokenhaven, Americká energetická laboratoř

Nová technika umí snímat mozek přes průhledný implantát

Iveta Mauci 4 min read 284 Zobrazení , , , , , ,
MedicínaNovéTOP 10
Čirý experimentální implantát lebky může umožnit funkční ultrazvukové zobrazení mozku u pacientů s vážným poraněním hlavy. Foto: Todd Patterson / Tiskový zdroj
Čirý experimentální implantát lebky může umožnit funkční ultrazvukové zobrazení mozku u pacientů s vážným poraněním hlavy. 

Výzkumný tým lékařské fakulty USC ve své studii prokázal, že ultrazvukové zobrazování může zaznamenávat mozkovou aktivitu prostřednictvím průhledného lebečního implantátu.

Vůbec poprvé v historii medicíny se vědcům z USC a Kalifornského technologického institutu (Caltech) podařilo vyvinout průhledný implantát. Okno do mozku. Poté pomocí ultrazvuku (fUSI) shromáždili data zobrazující mozek s vysokým rozlišením. Jejich předběžná zjištění naznačují, že tento neinvazivní přístup může otevřít nové cesty pro sledování pacientů s poraněním mozku. Metodu lze také použít pro klinický výzkum a další studie fungování mozku.

„Je to vůbec první použití funkčního ultrazvukového zobrazování prostřednictvím lebeční náhrady u bdělého člověka. Který navíc při sledování plnil nějaký úkol. Získat informace neinvazivní metodou přes průhledný implantát je opravdu významný. Zejména proto, že mnoho pacientů, kteří vyžadují takový lebeční zásah, má nebo bude mít neurologické postižení. Kromě toho lze „okna“ chirurgicky implantovat i pacientům s neporušenou lebkou. Pokud funkční informace pomohou při diagnostice a léčbě,“ řekl doktor Charles Liu, ředitel Centra pro obnovu USC.

Jared Hager, skateboardista s půlkou lebky

Vědci mohli otestovat svůj implantát díky 39letému Jaredu Hagerovi, který utrpěl traumatické poranění mozku (TBI) při nehodě na skateboardu (2019). Tlak a otok mozku způsobil, že Jaredovi odstranili půlku lebky. Část jeho mozku zůstala zakryta pouze kůží a pojivovou tkání. Kvůli pandemii pak musel čekat více než dva roky. Teprve potom byla Jeredova chybějící část lebky nahrazená protézou. 

Hager se do výzkumu přihlásil dobrovolně. Doktor Liu, doktor Jonathan Russin spolu s týmem Caltechu, pracovali na novém typu zobrazování mozku fPACT. Experimentální techniku poprvé otestovali na měkké tkáni. Do té doby mohla být testovaná pouze na mozku u pacienta jako byl Hager, kterému chyběla část lebky.

Jaredův lebeční implantát

Jared Hager přišel o polovinu lebky při nehodě na skateboardu. Přežil jen pozoruhodným zvratem osudu. Vše se odehrálo u přehrady v Palm Springs v dubnu 2019, když s kamarády natáčel video. „Prostě jsem sjel z kopce, aniž bych se na něj podíval, což je jako fakt blbost,“ řekl.

„Nejdřív jsem si myslel, že umře, protože zfialověl a zbledl,“ řekl jeho bratr-dvojče Cody Hager. V nemocnici zjistili, že Hagerův mozek krvácí a nekontrolovatelně otéká. Z kómatu se probral asi po třech týdnech. Brzy zjistil, že chirurgové umístili jeho chybějící lebku pod kůži poblíž žaludku. Lékaři po celou dobu doufali, že ji zase použijí. Pandemie však tyto plány zhatila.

Nová hranice pro zobrazování mozku

Jako základ pro tuto studii Liu léta spolupracoval s Michailem Shapirem, PhD a Richardem Andersenem, PhD, z Caltechu. Na vývoji specializovaných ultrazvukových sekvencí, které mohou měřit mozkové funkce. Ale také na optimalizaci technologie rozhraní mozek-počítač, která přepisuje signály z mozku pro ovládání externího zařízení.

Před operací sbírali vědci data z fUSI, zatímco Hager prováděl dvě činnosti. Řešil hádanku „spojování teček“ na monitoru počítače a hrál na kytaru. Po instalaci implantátu shromáždili údaje o stejných úkolech. Poté výsledky porovnali, aby zjistili, zda může fUSI poskytnout přesná a užitečná zobrazovací data.

Další články z rubriky

Shromažďování dat o mozkové aktivitě měřením změn průtoku krve, nebo elektrických impulzů, nabízí klíčové poznatky o tom, jak mozek funguje. A to jak u zdravých lidí, tak u lidí s neurologickými onemocněními. Ale současné metody, jako je funkční magnetická rezonance (fMRI) a intrakraniální elektroencefalografie (EEG), nechávají mnoho otázek nezodpovězených. Mezi problémy patří nízké rozlišení, nedostatečná přenositelnost nebo potřeba invazivní chirurgie mozku. fUSI může nakonec nabídnout citlivou a přesnou alternativu.

„Pokud dokážeme získat funkční informace prostřednictvím implantátu lebky pacienta, může nám to umožnit poskytovat léčbu bezpečněji. Včetně pacientů s TBI, kteří trpí epilepsií, demencí nebo psychiatrickými problémy, řekl Liu.

*Prohlášení COI

CR, WSG, SLN, RAA, CL a MGS podaly prozatímní patentovou přihlášku založenou na tomto výzkumu pod číslem CIT-9020-P. S názvem „Metoda pro pozorování mozkových stavů pomocí funkčního ultrazvukového zobrazování a sonolucentního materiálu“. 

Zdroje: Tisková zpráva Keck School of Medicine, abc7.com

Hero Car, legendární Porsche 917K Steva McQueena z Le Mans

Iveta Mauci 3 min read 338 Zobrazení , , , , ,
NovéTOP 10Zajímavosti
Foto: Gianni Cabiglio / Tiskový zdroj

McQueenovo Porsche 917K se vymyká typické trajektorii filmových vozů. Plynule přešlo z filmového plátna do nejvyšších pater světových vytrvalostních závodů, kde si zajistilo několik vítězství.

Filmové vozy obvykle vděčí za svou slávu spíše stříbrnému plátnu než svému původu, nebo pozoruhodnému designu. Jak to ale bývá, vždy se najde výjimka a tohle je jedna z nich. Porsche 917K, které řídil samotný Stev McQueen, není jen hvězdou filmu, ale také ikonou špičkové automobilové techniky. Král pohodářů si ho původně pořídil pro roli ve filmu. Díky své technické dokonalosti se následně stalo prvotřídním závodním strojem.

Legenda Le Mans a jeden z nejznámějších závodních vozů celé historie, bude brzy na prodej. Pokud milujete rychlá auta a máte na účtu zbytečné miliony, může být i vaše.

Vůz hrdiny z filmu Le Mans

Slavný vůz má kompletní známou historií vlastníků. Od jeho zakoupení a vlastnictví samotným McQueenem, byl vždy ve vlastnictví legendárních závodníků stáje Porsche.

K odhalení auta došlo před dvěma dny (16.8.2024) na Největší aukci sběratelských vozů na světě® v Kissimmeenu na Floridě. Návštěvníky čekalo ohromné oznámení. K úžasu všech byl prozrazený termín prodeje této ikony mezi závodními vozy. Stane se tak na The World’s Largest Collector Car Auction® (Největší aukce sběratelských vozů na světě®) v Kissimmeenu na Floridě.

Další články z rubriky

Slavnostní odhalení závodního vozu

McQueenovo Porsche, které se vynořilo po pečlivé rekonstrukci, bylo představené ve svých specifických barvách z roku 1970. Tak jak je vidět ve filmu „Le Mans“ z roku 1971.

Dražba nejznámějšího závodního auta světa, Porsche 917K, proběhne začátkem roku 2025. Tato hvězdně obsazená ikona filmového plátna a závodní scény patří bezpochyby k historicky nejvýznamnějším a kulturně nejvýznamnějším vozům, které kdy vstoupily na aukční scénu. Aukce proběhne ve dnech 7. až 19. ledna, roku 2025 v Kissiemmeenu.

Zajímavosti:

  • Porsche koupil samotný McQueen, aby ho použil ho ve filmu, který produkoval. Samotný pak později soutěžil a vyhrával také mnoho závodů mimo obrazovku.
  • V Monterey bylo vystaveno několik dalších vysoce profilovaných vozidel, které budou nabízené v Kissimmeenu 2025. Včetně slavné Cobry Essex Wire, možná nejúspěšnější Cobry všech dob a dalších slavných závodních vozidel, jako je Porsche 934 z roku 1976, které vyhrálo Le Mans, Porsche 935/84 z roku 1983 a Lola T90 Ford Indy Car z roku 1966

Zdroje: Tisková zpráva vydaná Mecum Auctions Communications Department Breeann Polsko, publikovaná na businesswire.com, Mecum.com/mecum.com/releases/mecum-unveils-1970-porsche-917k-steve-mcqueens-hero-car-from-le-mans-for-auction

Výzkum vesmíru: Havárie a kontaminace bez jasných pravidel

Iveta Mauci 0 komentářů 3 min read 420 Zobrazení , , , , , , ,
NASANovéTOP 10Vesmír
Foto: Iveta Mauci/NASA/Tiskový zdroj
Dojem umělců ze základního tábora Artemis pod vedením NASA na jižním pólu Měsíce.

Státy, které se snaží dostat do vesmíru co nejrychleji, mají mnohé záměry. Projekty stanic, které budou obyvatelné a plně soběstačné, jsou ve stádiu dokončování. Boj o zdroje a „planetární parcely“ je, řekla bych, až za hranou lidské slušnosti.

Dá se třeba uhlídat, co může patřit kterému národu? Co si ukrojí Amerika, co Indie, Rusko nebo třeba Čína? A co ostatní země? Má vůbec člověk právo nárokovat si něco, co mu nepatří? Doteď platilo pravidlo, kdo dřív přijde, ten dřív…. No, asi to sami znáte. Ale není to nemorální vůči slabším národům? Národ, který má nejvyvinutější technologie, má právo kralovat?

A co otázky vědy. Co například taková kontaminace? Vědci stále pátrají po zdrojích vzniku i evoluce. Má člověk právo zasahovat umělým způsobem do toku přirozeného procesu?

Všichni víme, že Země je nám už malá. Budoucí generace potřebují nové vize. Evoluci nezastavíme. Ale vesmír není možné kolonizovat, bez jasných pravidel.

Vesmír potřebuje zákony

Výzkumníci z Newyorské univerzity sídlící v Abú Dabí vyzývají k posílení pravidel udržitelnosti v zákonech upravujících výzkum vesmíru. Rozšířená ochrana by zachovala životní prostředí na Měsíci a Marsu a prospěla by také úsilí o udržitelnost na Zemi.

V nové studii tým vědců pod vedením Dimitry Atriové z Centra astrofyziky a vesmírných věd Newyorské univerzity v Abú Dabí (NYUAD) vyzývá k posílení stávajících politik ochrany planety mimo prostor obklopující Zemi, aby zahrnovaly požadavky na ochranu měsíčního a marsovského prostředí.

Kromě biologické kontaminace by podle nich měly být směrnice rozšířené tak, aby se zabývaly nejen otázkami orbitálního odpadu, ale také přeplněnosti a bezpečnosti. Doporučují také doplnit všechny stávající a vylepšené politiky udržitelnosti o pobídky k dodržování předpisů.

Dojem umělců ze základního tábora Artemis pod vedením NASA na jižním pólu Měsíce.

Udržitelnost vesmíru

V článku nazvaném „Udržitelnost jako hlavní zásada výzkumu vesmíru a planet“, publikovaném v časopise Space Policy, vědci předložili nový přehled na stávající zákony o ochraně planety a identifikují hlavní nedostatky pravidel, kterými se řídí výzkum vesmíru s lidskou posádkou.

Konkrétně uvádějí několik otázek, které stávající zákony neřeší. Včetně otázek kontaminace atmosféry a abiotických látek, které představují důležité mezery v planetární politice.

Kromě toho výzkumníci předložili argumenty pro nutnost udržitelnosti na planetárních tělesech, jako je Měsíc a Mars. Nabízejí příklady pozemských výhod, které by mohly být odvozené z udržitelných postupů průzkumu vesmíru.

Konkrétně uvádějí potenciální vývoj nových technologií, které by sice byly navržené pro udržitelné využití mimo Zemi, ale mohly by posunout pozemskou technologii kupředu.

„Udržitelnost se musí stát hlavní zásadou lidského průzkumu vesmíru,“ řekl Atri. „Stejně jako považujeme změnu klimatu za velkou výzvu, které čelí naše pozemská lidská společnost, měla by se vesmírná komunita začít zabývat udržitelností ve vesmíru se stejnou naléhavostí. Pravidla a jasné postupy. Pokud se zavedou nyní, budou je při kosmickém výzkumu, používat i příští generace.

Svět potřebuje pravidla, které vytvoří základ pro čistý a bezpečný kosmický výzkum, který bude produktivní a vymahatelný, ale také bude silnější a konkrétnější ve svých požadavcích.

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS. Vědecká studie byla publikovaná v časopise Science Direct.

NASA poskytla světu superslitinu GRX-810 navrženou pro extrémní podmínky ve vzduchu a ve vesmíru

Iveta Mauci 0 komentářů 2 min read 407 Zobrazení ,
NASANovéTechnologieTOP 10
Foto: Poděkování NASA/Jordan Salkin

Superslitina GRX-8110 je nyní licencována čtyřem americkým společnostem. Tento 3D tisknutelný materiál zvyšuje odolnost dílů, odolává vysokým teplotám a podporuje udržitelnější letectví a vesmírný průzkum.

Investice NASA do průlomové superslitiny vyvinuté pro extrémní teploty a drsné podmínky vzdušných a kosmických letů je na prahu vyplácení komerčních dividend.

Agentura uděluje licenci na svůj vynález nazvaný „GRX-810“ čtyřem americkým společnostem, což je postup, který prospívá ekonomice Spojených států jako návratnost investice dolarů daňových poplatníků.

GRX-810 je 3D tisknutelný vysokoteplotní materiál, který povede k pevnějším a odolnějším dílům letadel a kosmických lodí, které vydrží větší tlak, než dosáhnou bodu zlomu a je jedním z příkladů mnoha nových technologií, které manažeři programu transferu technologií NASA přezkoumávají a podávají žádost o patentovou ochranu. Tým také spolupracuje s vynálezci, aby našel partnery se zájmem o komercializaci. 

Nový přístup k vývoji materiálů

Inženýři NASA navrhli GRX-810 pro letecké aplikace, včetně vstřikovačů kapalných raketových motorů, spalovací komory, turbíny a součásti horké sekce schopné vydržet teploty přes  1093 stupňů Celsia. „GRX-810 představuje nový designový prostor a výrobní techniku ​​slitiny, která byla před několika lety nemožná,“ řekl Dr. Tim Smith, materiálový výzkumník z NASA Glenn.

Smith spolu se svým kolegou z Glenna Christopherem Kantzosem vynalezl superslitinu pomocí časově úsporného počítačového modelování a procesu laserového 3D tisku, který spojuje kovy dohromady vrstvu po vrstvě. Drobné částice obsahující atomy kyslíku rozptýlené po celé slitině zvyšují její pevnost.

Dopady a přínosy

Ve srovnání s jinými slitinami na bázi niklu vydrží GRX-810 vyšší teploty a namáhání a vydrží až 2500krát déle. Je také téměř čtyřikrát lepší v ohybu před zlomením a dvakrát odolnější vůči poškození oxidací.

„Přijetí této slitiny povede k udržitelnějšímu letectví a vesmírnému průzkumu,“ řekl Dale Hopkins, zástupce projektového manažera projektu Transformational Tools and Technologies NASA. „Je to proto, že komponenty proudového motoru a rakety vyrobené z GRX-810 sníží provozní náklady tím, že vydrží déle a zlepší celkovou účinnost paliva.“

Výzkumné a vývojové týmy zahrnují týmy z Glenna, Ames Research Center NASA v kalifornském Silicon Valley, The Ohio State University a NASA Marshall Space Flight Center v Huntsville, Alabama, kde nejnovější testování zahrnovalo 3D tištěné části raketových motorů.

NASA vyvíjí mnoho technologií pro řešení problémů spojených s průzkumem vesmíru, pro lepší pochopení naší domovské planety a pro zlepšení letecké dopravy. Prostřednictvím patentových licencí a dalších mechanismů NASA vyčlenila více než 2000 technologií pro společnosti, aby se vyvinuly do produktů a řešení podporujících americkou ekonomiku.

Článek byl upraven z článku NASA s otevřeným přístupem.

Obří planeta WASP-193b má hustotu podobnou cukrové vatě

Iveta Mauci 0 komentářů 3 min read 410 Zobrazení , , , , , ,
AstronomieNovéTOP 10Vesmír
Foto: NASA/JPL-Caltech (K. Miller/IPAC) / Tiskový zdroj
WASP-18 b na uměleckém konceptu, je plynný obr, exoplaneta desetkrát hmotnější než Jupiter, která obíhá kolem své hvězdy za pouhých 23 hodin.

Mezinárodní tým vedený vědci z laboratoře univerzity EXOTIC v Lutychu, ve spolupráci s MIT a Astrofyzikálním ústavem v Andalusii, právě objevil WASP-193b, obří planetu s mimořádně nízkou hustotou, která obíhá kolem vzdálené hvězdy podobné Slunci.

Vědci použili vesmírný teleskop NASA Jamese Webba ke studiu planety, která se pohybuje za svou hvězdou. Teplota na ní dosahuje 2 700 °C.

Vědci identifikovali vodní páru v atmosféře planety WASP-18 b a vytvořili teplotní mapu planety, která se pohybuje za svou hvězdou a opět se objevuje před ní. Tento jev je znám jako sekundární zatmění. Vědci mohou odečítat kombinované světlo hvězdy a planety a poté upřesnit měření pouze z hvězdy, když se planeta pohybuje za ní .

K hvězdě je WASP-18 b přivrácena vždy stejnou stranou, tzv. denní stranou, podobně jako je stejná strana Měsíce vždy přivrácena k Zemi. Teplotní neboli jasová mapa ukazuje obrovskou změnu teploty – až 1 000 stupňů – od nejteplejšího bodu přivráceného ke hvězdě k terminátoru, kde se denní a noční strana slapově vázané planety setkávají v trvalém soumraku.

Tato nová planeta, která se nachází 1 200 světelných let od Země, je o 50 % větší než Jupiter, ale sedmkrát méně hmotná, což jí dává extrémně nízkou hustotu srovnatelnou s hustotou cukrové vaty. „WASP-193b je po planetě Kepler-51d, která je mnohem menší, druhou dosud objevenou planetou s nejmenší hustotou,“ vysvětluje Khalid Barkaoui, výzkumný pracovník laboratoře EXOTIC a první autor článku publikovaného v časopise Nature Astronomy. Její extrémně nízká hustota z ní činí skutečnou anomálii mezi více než pěti tisíci dosud objevenými exoplanetami. Tuto extrémně nízkou hustotu nelze reprodukovat standardními modely ozářených plynných obrů, a to ani za nerealistického předpokladu struktury bez jádra.“

Nová planeta byla původně objevena v rámci projektu WASP (Wide Angle Search for Planets), což je mezinárodní spolupráce akademických institucí, které společně provozují dvě robotické observatoře, jednu na severní polokouli a druhou na jihu. Každá observatoř používala soustavu širokoúhlých kamer k měření jasnosti tisíců jednotlivých hvězd na celé obloze. V datech pořízených v letech 2006 až 2008 a znovu v letech 2011 až 2012 observatoř WASP-South zaznamenala periodické přechody, neboli poklesy světla, hvězdy WASP-193. Astronomové zjistili, že periodické poklesy jasnosti hvězdy odpovídají přechodu planety před hvězdou každých 6,25 dne. Vědci změřili množství světla, které planeta při každém přechodu blokovala, což jim umožnilo odhadnout velikost planety.

Tato exoplaneta je větší, ale sedmkrát méně hmotná než Jupiter a je druhou dosud objevenou planetou s nejmenší hustotou.

Tým využil observatoře TRAPPIST-South a SPECULOOS-South, vedené Michaëlem Gillonem, ředitelem výzkumu a astrofyzikem na ULiège, umístěné v poušti Atacama v Chile k měření planetárního signálu v různých vlnových délkách a k ověření planetární povahy zatmění. Nakonec využili také spektroskopická pozorování získaná spektrografy HARPS a CORALIE, rovněž umístěnými v Chile (ESO), k měření hmotnosti planety.

K jejich velkému překvapení ukázala souhrnná měření extrémně nízkou hustotu. Její hmotnost a velikost podle jejich výpočtů činily přibližně 0,14 a 1,5 hmotnosti Jupiteru. Výsledná hustota činila asi 0,059 gramu na centimetr krychlový. Naproti tomu hustota Jupiteru je asi 1,33 gramu na centimetr krychlový a hustota Země je podstatně vyšší – 5,51 gramu na centimetr krychlový. Jedním z materiálů, který je hustotou nejblíže nové nadýchané planetě, je cukrová vata, jejíž hustota je asi 0,05 gramu na centimetr krychlový.

„Planeta je tak lehká, že je těžké si představit analogický, pevný materiál,“ říká Julien de Wit, profesor na Massachusettském technologickém institutu (MIT) a spoluautor. „Důvodem, proč se blíží cukrové vatě, je to, že obojí je do značné míry vzduch. Planeta je v podstatě super nadýchaná.“

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS, vědecká studie byla publikovaná v Nature Astronomy, DOI10.1038/s41550-024-02259-y .

Vědci z MIT vytvořili detektor radioaktivního zdroje inspirovaný Tetrisem

Iveta Mauci 0 komentářů 5 min read 360 Zobrazení , , , , , , , ,
NovéTechnologieTOP 10Výzkum
Foto: S laskavým svolením Studia Ella Maru / Tiskový zdroj
Gamifikace: Nový design inspirovaný Tetrisem by mohl snížit náklady a zvýšit přesnost přesných detektorů záření používaných pro monitorování jaderných lokalit.

Podle tiskové zprávy Massachusettského technologického institutu, výzkumníci, inspirováni tvary z klasické videohry Tetris, navrhli jednoduchý detektor záření, který dokáže bezpečně a efektivně monitorovat radioaktivní zdroje.

Zařízení, které vytvořil Mingda Li a kolegové z Massachusettského technologického institutu, využívá ke zpracování dat algoritmus strojového učení, který mu umožňuje vytvářet přesné mapy zdrojů pomocí detektoru pouhých čtyř pixelů.

Šíření radioaktivních izotopů z jaderné elektrárny Fukušima, Daiichi v Japonsku, v roce 2011 a přetrvávající hrozba možného úniku radiace z jaderného komplexu Záporoží v ukrajinské válečné zóně podtrhly potřebu účinných a spolehlivých způsobů detekce a monitorování radioaktivních látek. Méně dramaticky, každodenní provoz jaderných reaktorů, těžba a zpracování uranu na palivové tyče a likvidace vyhořelého jaderného paliva také vyžadují monitorování úniku radioizotopů.

Nyní výzkumníci z MIT a Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL) přišli s výpočetním základem pro navrhování velmi jednoduchých, efektivních verzí nastavení senzorů, které mohou přesně určit směr distribuovaného zdroje záření. Prokázali také, že pohybem tohoto senzoru, aby získali více hodnot, mohou určit fyzickou polohu zdroje. Inspirace pro jejich chytrou inovaci přišla z překvapivého zdroje: z populární počítačové hry „Tetris“.

Všude tam, kde existuje riziko úniku radioaktivních materiálů do životního prostředí, je důležité, aby vedoucí stavby co nejpřesněji zmapovali zdroje záření.

Přesnost radioaktivního měření a náklady

Na první pohled je zřejmé řešení, jak maximalizovat přesnost a zároveň udržet náklady na co nejnižší úrovni, vysvětluje Li. „Při detekci záření může být sklon přiblížit se ke zdroji, aby se zvýšila jasnost.“ To je však v rozporu se základními principy radiační ochrany.“

Lidem pověřeným monitorováním radiace tyto zásady radí, aby úrovně radiace, kterým se vystavují, byly udržovány na tak nízké úrovni, jak je rozumně dosažitelné.

Zjištění týmu, která by mohla být pravděpodobně zobecněna na detektory pro jiné druhy záření, jsou popsána v článku publikovaném v Nature Communications profesory MIT Mingda Li a Benoitem Forgetem, vedoucím vědeckým pracovníkem Lin-Wen Hu a hlavním vědeckým pracovníkem Gordonem.

Záření se obvykle detekuje pomocí polovodičových materiálů, jako je telurid kadmia a zinku, které při zasažení vysokoenergetickým zářením, jako jsou paprsky gama, vytvářejí elektrickou odezvu. Ale protože záření tak snadno proniká hmotou, je obtížné určit směr, odkud signál přišel, jednoduchým počítáním. Geigerovy čítače například jednoduše poskytují zvuk kliknutí při příjmu záření, aniž by rozlišovaly energii nebo typ, takže hledání zdroje vyžaduje pohyb a pokus o nalezení maximálního zvuku, podobně jako fungují ruční detektory kovů. Tento proces vyžaduje, aby se uživatel přiblížil ke zdroji záření, což může zvýšit riziko.

K poskytování směrových informací ze stacionárního zařízení, aniž by se dostali příliš blízko, vědci používají pole mřížek detektorů spolu s další mřížkou zvanou maska, která do pole vtiskne vzor, ​​který se liší v závislosti na směru zdroje. Algoritmus interpretuje různá časování a intenzity signálů přijatých každým samostatným detektorem nebo pixelem. To často vede ke složité konstrukci detektorů.

Použití pixelů 

Typická pole detektorů pro snímání směru zdrojů záření jsou velká a drahá a obsahují alespoň 100 pixelů v poli 10 x 10. Skupina však zjistila, že použití pouhých čtyř pixelů uspořádaných do tetromino tvarů postav ve hře „Tetris“ se může přiblížit přesnosti velkých a drahých systémů. Klíčem je správná počítačová rekonstrukce úhlů příchodu paprsků na základě doby, kdy každý senzor detekuje signál, a relativní intenzity, kterou každý z nich detekuje, jak je rekonstruováno pomocí studie simulovaných systémů vedených umělou inteligencí.

Z různých konfigurací čtyř pixelů, které výzkumníci zkoušeli, čtvercový nebo ve tvaru S, J nebo T, opakovanými experimenty zjistili, že nejpřesnější výsledky poskytuje pole ve tvaru S. Toto pole poskytlo směrové údaje, které byly přesné s přesností asi na 1 stupeň, ale všechny tři nepravidelné tvary fungovaly lépe než čtverec. Tento přístup, říká Li, „byl doslova inspirován ‚Tetrisem‘.“

Fungování a izolace

Klíčem k tomu, aby systém fungoval, je umístění izolačního materiálu, jako je olověný plát mezi pixely, aby se zvýšil kontrast mezi naměřenými hodnotami záření přicházejícího do detektoru z různých směrů. Předstih mezi pixely v těchto zjednodušených polích slouží stejné funkci jako propracovanější masky stínů používané v systémech s větším polem. Méně symetrická uspořádání, zjistil tým, poskytují užitečnější informace z malého pole, vysvětluje Okabe, který je hlavním autorem práce.

„Výhoda použití malého detektoru spočívá v technických nákladech,“ říká. Nejen, že jsou jednotlivé prvky detektoru drahé, typicky vyrobené z kadmia-zinku-telluridu nebo CZT, ale všechna propojení přenášející informace z těchto pixelů se také stávají mnohem složitějšími. „Čím menší a jednodušší je detektor, tím je lepší z hlediska aplikací,“ dodává Li.

V polním testu laoratoře Berkeley se skutečným zdrojem cesiového záření, vedeném Vavrekem, kde výzkumníci z MIT neznali umístění zdroje, bylo provedeno testovací zařízení s vysokou přesností při hledání směru a vzdálenost ke zdroji. 

„Radiační mapování je pro jaderný průmysl nanejvýš důležité, protože může pomoci rychle lokalizovat zdroje záření a udržet každého v bezpečí,“ říká spoluautor Forget, profesor jaderného inženýrství na MIT a vedoucí katedry jaderné vědy a inženýrství.

Vavrek, další spoluautor, říká, že zatímco se ve své studii zaměřili na zdroje gama záření, věří, že výpočetní nástroje, které vyvinuli k extrakci směrových informací z omezeného počtu pixelů, jsou „mnohem, mnohem obecnější“. Není omezen na určité vlnové délky, může být také použit pro neutrony nebo dokonce jiné formy světla, jako je ultrafialové světlo. Použití tohoto algoritmu založeného na strojovém učení a detekce radiace ze vzduchu „umožní monitorování v reálném čase a integrované nouzové plánování radiologických havárií,“ dodává Hu, vedoucí vědec z laboratoře jaderných reaktorů MIT.

Nick Mann, vědec z pobočky Defence Systems v Idaho National Laboratory, říká: „Tato práce je klíčová pro reakci USA při stále rostoucí hrozbě radiačního incidentu nebo nehody.“

*Mezi další členy výzkumného týmu patří Ryan Pavlovsky, Victor Negut, Brian Quiter a Joshua Cates z Lawrence Berkely National Laboratory a Jiankai Yu, Tongtong Liu, Stephanie Jegelka z MIT. Práce byla podpořena americkým ministerstvem energetiky.

Článek byl upraven z tiskové zprávy Massachusettského technologického institutu. Odborná studie byla publikovaná v Nature Communications.

Radar dlouhého dosahu LRDR americké obrany na Aljašce

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 2 min read 541 Zobrazení , , , , , , , ,
NovéTechnologieTOP 10Válečná zóna

Program Long Range Discrimination Radar (LRDR) společnosti Lockheed Martin je páteří vrstvené obranné strategie Agentury protiraketové obrany na ochranu vlasti USA před útokem balistických raket.

LRDR je radar dlouhého dosahu, který bude poskytovat přesné metrické údaje pro zlepšení diskriminace balistické obrany a nahradí stávající senzory v systému obrany proti balistickým střelám (BMDS). S posláním chránit vlast bude LRDR držet krok s vyvíjejícími se hrozbami balistických raket a zvýšit účinnost pozemních interceptorů.

Program je postaven na dlouhodobých investicích vlády USA do radaru S-Band, pozemního radaru a systémové integrace, jak je patrné u technologií Lockheed Martin, jako je bojový systém Aegis, vesmírný plot a Aegis Ashore. Tento radar na bázi nitridu galia (GaN) v pevné fázi využívá model Open GaN Foundry společnosti Lockheed Martin, který využívá vztahy se strategickými dodavateli GaN.

„LRDR je špičkový prostředek poskytující výhody nízkofrekvenčních i vysokofrekvenčních radarů pro inovativní přístup k vyhledávání, sledování a rozlišování cílů.“

LRDR kombinuje osvědčené polovodičové radarové technologie s osvědčenými algoritmy obrany proti balistickým střelám, vše založené na platformě otevřené architektury schopné splnit budoucí růst.

Ochrana vlasti

LRDR poskytuje schopnost současně vyhledávat a sledovat několik malých objektů, včetně všech tříd balistických střel, na velmi dlouhé vzdálenosti a za nepřetržitého provozu. Jeho rozlišovací schopnost umožní LRDR identifikovat smrtící předměty, jako jsou nepřátelské hlavice, a odlišit je od nesmrtících návnad. LRDR, spolu s dalšími prvky systému protiraketové obrany, zachová inventář interceptorů obrany vlasti tím, že zachová počet pozemních interceptorů potřebných pro boj proti hrozbám.  

Vysoce adaptabilní LRDR pracuje ve frekvencích S-pásma a vyznačuje se škálovatelnou, otevřenou systémovou architekturou navrženou tak, aby byla škálovatelná a rozšířená tak, aby čelila vyvíjejícím se hrozbám beze změny designu hardwaru. Je integrován do systému protiraketové obrany prostřednictvím prvku velení a řízení, řízení bitvy a komunikace. Jako příklad architektury otevřených systémů LRDR přidává Lockheed Martin novou schopnost na podporu hypersonické obrany, která poskytne těm, kdo rozhodují, užitečné informace, aby mohli činit včasná rozhodnutí rychleji.

Kromě protiraketové obrany, radarový systém podporuje Space Domain Awareness monitorováním satelitů obíhajících kolem Země, detekcí, sledováním a identifikací aktivních nebo neaktivních satelitů, vyhořelých těl raket a trosek.

Článek byl upraven z tiskové zprávy Lockheed Martin.

ai generated, light bulb, bulb

Proč se některé zážitky stanou „zapamatovatelné“?

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 1 min read 451 Zobrazení , , , , ,
NovéTOP 10Výzkum
ai generated, light bulb, bulbFoto: satheeshsankaran / Pixabay

Podle recenzované publikace Yalské univerzity, zveřejněné AAAS v Eureka Alert, lidský mozek filtruje záplavu zážitků a vytváří specifické vzpomínky. Proč se ale některé zážitky v této záplavě smyslových informací stanou „zapamatovatelné“, zatímco většinu z nich mozek zahodí?

Výpočtový model a behaviorální studie vyvinuté vědci z Yalu naznačuje nový klíč k této prastaré otázce. Uvádějí vědci v časopise Nature Human Behavior. 

„Mysl upřednostňuje zapamatování si věcí, které není schopna dobře vysvětlit,“ řekl Ilker Yildirim, odborný asistent psychologie na Filozofické a přírodovědecké fakultě Yale a hlavní autor článku. „Pokud je scéna předvídatelná a není překvapivá, může být ignorována.“

Osoba může být například krátce zmatena přítomností požárního hydrantu v přírodním prostředí, což ztěžuje interpretaci obrazu. A právě proto je lépe zapamatovatelná. „Naše studie prozkoumala otázku, která vizuální informace je zapamatovatelná, spárováním výpočtového modelu složitosti scény se studií chování,“ řekl Yildirim.

Pro studii, kterou vedli Yildirim a John Lafferty, John C. Malone, profesor statistiky a datové vědy na Yale, výzkumníci vyvinuli výpočetní model, který se zabýval dvěma kroky při vytváření paměti. Kompresí vizuálních signálů a jejich rekonstrukcí. 

Na základě tohoto modelu navrhli sérii experimentů. Lidé byli dotázáni, zda si pamatují konkrétní obrázky ze sekvence přírodních obrázků zobrazovaných v rychlém sledu. Tým z Yale zjistil, že čím obtížnější bylo pro výpočetní model rekonstruovat obrázek, tím pravděpodobněji si účastníci obrázek zapamatovali.

„Použili jsme model umělé inteligence, abychom se pokusili osvětlit vnímání scén lidmi. Toto pochopení by mohlo v budoucnu pomoci při vývoji efektivnějších paměťových systémů pro umělou inteligenci,“ řekl Lafferty, který je také ředitelem Centra pro neurocomputaci a Strojové inteligence v institutu Wu Tsai na Yale. 

Bývalí postgraduální studenti Yale Qi Lin (psychologie) a Zifan Lin (statistika a datová věda) jsou spoluprvními autory článku.

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS, vědecká studie byla publikovaná v časopise Nature Human Behavior.

Vědci identifikovali nejrychlejší tempo přirozeného nárůstu oxidu uhličitého za posledních 50 000 let

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 3 min read 482 Zobrazení , , , , , ,
BudoucnostGeologieNovéTOP 10Země
Foto: Katherine Stellingová, Oregonská státní univerzita / Tiskový zdroj
Plátek z antarktického ledového jádra. Vědci studují chemikálie uvězněné ve starém ledu, aby se dozvěděli o minulém klimatu. 

Podle recenzovaného článku AAAS, publikovaného v Eureka Alert, je dnešní rychlost nárůstu atmosférického oxidu uhličitého 10krát rychlejší než v kterémkoli jiném bodě za posledních 50 000 let, zjistili vědci pomocí podrobné chemické analýzy starověkého antarktického ledu.

Zjištění, která byla zveřejněna v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences, poskytují důležité nové pochopení období náhlých změn klimatu v minulosti Země a nabízejí nový pohled na potenciální dopady změny klimatu dnes.

„Studium minulosti nás učí, jak je dnešek jiný. Rychlost změny CO2 je dnes skutečně bezprecedentní,“ řekla Kathleen Wendtová, odborná asistentka na Vysoké škole Země, Oceánské a atmosférické vědy Oregonské státní univerzity a hlavní autorka studie.

Oxid uhličitý, neboli CO2, je skleníkový plyn, který se přirozeně vyskytuje v atmosféře. Když se oxid uhličitý dostane do atmosféry, přispívá k oteplování klimatu v důsledku skleníkového efektu. V minulosti hladiny kolísaly v důsledku cyklů doby ledové a dalších přírodních příčin, ale dnes rostou kvůli lidským emisím.

Led, který se v Antarktidě vytvořil během stovek tisíc let, zahrnuje starověké atmosférické plyny zachycené ve vzduchových bublinách. Vědci používají vzorky tohoto ledu, získané vrtáním jader až do hloubky 3,2 kilometrů, k analýze stopových chemikálií a vytváření záznamů o minulém klimatu

Předchozí výzkum ukázal, že během poslední doby ledové, která skončila asi před 10 000 lety, bylo několik období, kdy se zdálo, že hladiny oxidu uhličitého vyskočily mnohem výše, než je průměr. Ale tato měření nebyla dostatečně podrobná, aby odhalila plnou povahu rychlých změn, což omezuje schopnost vědců porozumět tomu, co se děje, řekla Wendtová.

„Pravděpodobně byste nečekali, že to uvidíte u mrtvých z poslední doby ledové,“ řekla. „Náš zájem však vzbudil a chtěli jsme se vrátit do těchto období a provést měření podrobněji, abychom zjistili, co se děje.“

Wendtová a kolegové pomocí vzorků z ledového jádra Západní Antarktidy Ice Sheet Divide zkoumali, co se během těchto období dělo. Identifikovali vzorec, který ukázal, že k těmto skokům v oxidu uhličitém došlo vedle chladných intervalů v severním Atlantiku známých jako Heinrichovy události, které jsou spojeny s náhlými změnami klimatu po celém světě.

„Tyto Heinrichovy události jsou skutečně pozoruhodné,“ řekl Christo Buizert, docent na Vysoké škole Země,Oceánské a atmosférické vědy Oregonské státní univerzity a spoluautor studie. „Myslíme si, že jsou způsobeny dramatickým kolapsem severoamerického ledového příkrovu. To dává do pohybu řetězovou reakci, která zahrnuje změny v tropických monzunech, západních větrech na jižní polokouli a těchto velkých říháních CO2 vycházejících z oceánů.

Během největšího přirozeného vzestupu se oxid uhličitý za 55 let zvýšil asi o 14 ppm. A ke skokům docházelo zhruba jednou za 7 000 let. Při dnešním tempu trvá tento nárůst pouze 5 až 6 let.

Důkazy naznačují, že během minulých období přirozeného nárůstu oxidu uhličitého zesílily také západní větry, které hrají důležitou roli v cirkulaci hlubokých oceánů, což vedlo k rychlému uvolňování CO2 z jižního oceánu.

Jiné výzkumy naznačily, že tyto západní oblasti v průběhu příštího století v důsledku klimatických změn posílí. Nová zjištění naznačují, že pokud k tomu dojde, sníží se schopnost jižního oceánu absorbovat oxid uhličitý vytvořený člověkem, poznamenali vědci.

„Spoléháme na to, že jižní oceán pohltí část oxidu uhličitého, který vypouštíme, ale rychle sílící jižní větry oslabují jeho schopnost to udělat,“ řekla Wendtová.

*Mezi další spoluautory patří Ed Brook, Kyle Niezgoda a Michael Kalk ze státu Oregon; Christoph Nehrbass-Ahles z univerzity v Bernu ve Švýcarsku a Národní fyzikální laboratoře ve Spojeném království; Thomas Stocker, Jochen Schmitt a Hubertus Fischer z univerzity v Bernu; Laurie Menviel z University of New South Wales v Austrálii; James Rae z University of St. Andrews ve Spojeném království; Juan Muglia z Argentiny; David Ferreira z University of Reading ve Spojeném království a Shaun Marcot z University of Wisconsin-Madison.

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS, vědecká studie byla publikovaná v časopise Proceedings of the National Academy of Sciences: DOI10.1073/pnas.2319652121.

Polští partneři Lockheed Martin dokončili projekty ELES/J-Box, MCU a F-16

Adam Walko 0 komentářů 2 min read 414 Zobrazení , , , , , ,
TechnologieTOP 10Válečná zóna
Foto: Lockheed Martin / Tiskový zdroj

Lockheed Martin uzavřel partnerství s výrobními závody v Polsku za účelem zvýšení technických schopností a poskytnutí výrobního know-how komponentů souvisejících s Patriot Advanced Capability (Pokročilé schopnosti systému Patriot) – 3 (PAC-3) Missile Segment Enhancement (MSE) a na podporu polské protivzdušné a protiraketové obrany v rámci projektu WISLA. 

WZE dokončila výrobu ELES/J-Box a projekt MCU

Wojskowe Zakłady Elektroniczne SA(WZE) dokončila výrobu pro výrobní programy Enhanced Launcher Electronics System (ELES) a Junction-box (J-box). Systémy ELES a J-Box jsou klíčové pro odpalovací a pozemní zařízení PAC-3 MSE.

WZE zavedla výrobní linky schopné finální montáže pro programy ELES a J-Box. ELES poskytuje energii a signály střelám na odpalovacím zařízení PAC-3. J-Box poskytuje napájení a distribuci signálu na odpalovacím zařízení. Lockheed Martin má v úmyslu poskytnout WZE příležitost soutěžit o zakázky na výrobu ELES a J-Box pro odpalovací zařízení PAC-3 MSE dodané do Polska. Projekt MCU se zaměřil na návrh jednotky elektrického spínače v rámci MCU. WZE nyní oficiálně dokončila čtyři ze svých sedmi offsetových projektů v rámci WISLA Phase 1. 

WZL-2 získává schválení dvou zásadních projektů podporujících F-16

WZL-2 oficiálně dokončil dva projekty podporující letouny F-16. Projekt elektrické údržby F-16 a projekt elektrické hydrauliky F-16 přenesly technologie a know-how, poskytly vybavení a nástroje, dokumentaci a technickou pomoc na pomoc WZL-2 při provádění údržby tří generátorů F-16 a dvou hydraulických F-16. komponenty. WZL-2 nyní dokončila všechny tři své projekty v rámci WISLA fáze 1. 

WZE také dokončila projekt Motor Controller Unit (MCU), který umožňuje WZE navrhovat, stavět a testovat karty elektronických obvodů, které se nacházejí ve vysoce výkonných aplikacích, řízení motorů a digitálním hardwaru.

Střely PAC-3

Střela PAC-3 MSE společnosti je základním prvkem budoucí protiraketové obrany Polska a její přesná munice a výcvikové systémy poskytují polským ozbrojeným silám životně důležité schopnosti.

Wojskowe Zaklady Elektroniczne (WZE) a Wojakowe Zaklady Lotnicze Nr. 2 (WZL-2), dokončili životně důležité offsetové projekty na podporu programu WISLA. Projekty offsetů umožňují polským společnostem zapojit se do dodavatelského řetězce PAC-3. 

Článek byl upraven z tiskové zprávy Lockheed Martin.

Odpalovací zařízení M270 Lockheed Martin projde modernizací

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 1 min read 404 Zobrazení , , , , , ,
TechnologieTOP 10Válečná zóna
Foto: Lokheed Martin / Tiskový zdroj

Americká armáda zadala společnosti Lockheed Martin požadavek na výrobu dalších systémů M270, aby rozšířili domácí flotilu odpalovacích zařízení a poskytla upgrady pro globální partnery.

MLRS je těžké pásové mobilní odpalovací zařízení, přepravitelné pomocí letadel C-17 a C-5, které odpaluje naváděné rakety MLRS a rakety armádního taktického raketového systému. MLRS bude také moci odpalovat rakety Precision Strike Missile a Extended-Range GMLRS, obě jsou v současné době ve vývoji.

„Úsilí přidá další schopnosti k bojově prověřenému odpalovacímu zařízení a zajistí, že odpalovací zařízení řady M270 zůstane vysoce efektivní, spolehlivé a interoperabilní se silami NATO v nadcházejících desetiletích,“ řekl Jay Price, viceprezident Precision Fires společnosti Lockheed Martin.

„Modernizace přinese globálním partnerům další možnosti přesného odpalování.“

Modernizace zahrnuje kompletní přepracování a upgrady systémů se zbrusu novými motory, vylepšenými pancéřovanými kabinami a novým společným systémem řízení palby (CFCS), který zajistí kompatibilitu se současnou a budoucí řadou munic MLRS (MFOM). Nová generace GMLRS Extended-Range a Precision Strike Missile (PrSM) společnosti Lockheed Martin může být odpálena pouze odpalovacími zařízeními M270A2 a HIMARS. 

Článek byl upraven z tiskové zprávy Lockheed Martin.

Nový systém protiraketové obrany USA, stíhače nové generace (NGI)

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 2 min read 374 Zobrazení , , , , ,
NovéTechnologieTOP 10Válečná zóna
Foto: Lockheed martin / Tiskový zdroj
Artist Notional Rendering of NGI in flight. Photo credit: Lockheed Martin.

Lockheed Martin, jako hlavní dodavatel NGI společnosti MDA, poskytne nejmodernější, nejspolehlivější a technicky nejpokročilejší interceptor v historii systému GMD (Ground-based Midcourse Defense). Záchytné vozidlo s vícenásobným nabíjením je navrženo tak, aby chránilo USA před hrozbami balistických střel dlouhého doletu ze strany útočících národů.

Sestřelit raketu raketou byl kdysi koncept, o kterém se ve sci-fi románech jen snilo. Udělali jsme z toho vědecký fakt. (Společnost Lockheed Martin)

Co je tedy potřeba k tomu, abyste zaznamenali odpálení nepřátelské střely, identifikovali její zamýšlený cíl, vypočítali její přesnou trajektorii, vypustili stíhačku a navedli ji, aby zničila hrozbu ve vzduchu? Vše během několika sekund? Není to snadné – ale ve společnosti Lockheed Martin pomáháme zákazníkům řešit ty nejsložitější výzvy světa.

Zde je návod, jak…

Ochrana toho, na čem nejvíce záleží

Lockheed Martin se i nadále soustředí na poskytování řešení MDA, které je schopné, vyspělé, spolehlivé a cenově dostupné. Program pokračuje ve své cestě ke Critical Design Review, integraci s širším zbraňovým systémem a letovým zkouškám. Program NGI zahrnuje digitální nástroje, procesy a technologie, které umožňují plnit výrobní potřeby dneška i obrany v budoucnu.

Partnerství pro budoucnost protiraketové obrany 

Lockheed Martin má rozsáhlé znalosti o protiraketové obraně typu end-to-end. Pro NGI společnost využívá investice do technologie bojových vozidel, bojem ověřené zkušenosti se zachycením exo-atmosférických hrozeb a téměř sedm desetiletí poskytuje zemi strategické raketové systémy. Společnost byla průkopníkem technologií odposlechu hit-to-kill, na které se naši zákazníci dnes spoléhají. Nová a moderní zařízení Lockheed Martin, postavená pro misi protiraketové obrany USA, nedávno otevřená v Huntsville v Alabamě a ve výstavbě v Courtland v Alabamě, představují firemní oddanost NGI.

*O společnosti Lockheed Martin: Lockheed Martin je globální společnost zabývající se obrannými technologiemi, která řídí inovace a posouvá vědecké objevy. Naše celodoménová řešení misí a vize 21st Century Security® urychlují dodávání transformačních technologií, aby zajistili, že ti, kterým slouží, budou vždy připraveni.  

Vyjádřené názory jsou názory Lockheed Martin a nepředstavují podporu Agentury protiraketové obrany (MDA).

Článek byl upraven z tiskové zprávy Lockheed Martin.

První pohled na magnetické pole Galaxie ve 3D (video)

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 4 min read 524 Zobrazení , , , , ,
ESANovéTechnologieTOP 10Vesmír
Foto: European Space Agency / Tiskový zdroj

Díky novým sofistikovaným technikám a nejmodernějším zařízením vstoupila astronomie do nové éry, ve které lze konečně proniknout do hloubky oblohy. Složky našeho kosmického domova, Galaxii Mléčné dráhy, hvězdy, plyn, magnetická pole, lze konečně zmapovat ve 3D.

Prostor mezi hvězdami je špinavý. Je naplněn drobnými prachovými zrnky, z nichž většina má podobnou velikost jako kouř z cigarety. Zrna nejsou kulovitá a v důsledku toho má jejich dlouhá osa tendenci se vyrovnávat s místními galaktickými magnetickými poli. Tato prachová zrna také vyzařují polarizovanou energii ve stejných frekvencích jako kosmické mikrovlnné pozadí – „popel“ Velkého třesku, čímž kontaminují náš pohled na nejranější okamžiky života vesmíru.

Absorbují také část světla hvězd, které jimi prochází, podobně jako polaroidový filtr, čímž vtiskují informaci o magnetických polích, ve kterých žijí, na polarizaci vznikajícího světla. Polarizace je vlastnost světelných paprsků, která udává charakteristický směr, který mají, vždy kolmý na směr, kterým se světlo šíří prostorem. Magnetická pole jsou nesmírně důležitá pro evoluci naší Galaxie, regulují tvorbu nových hvězd, formují galaktické struktury a mění proudy plynu na kosmické urychlovače silnější než CERN.

Polarizace hvězdného světla je pak klíčem. Obsahuje informace o nejdůležitějších magnetických polích Galaxie a je to „prachová tkanina“, která nám může pomoci vyčistit náš pohled na raný vesmír. Jen kdybychom mohli dostatečně pozorovat a prostudovat ji do hloubky, abychom získali všechny informace, které nese.

Foto: Ústav Astrofyziky FORTH / Tiskový zdroj
Reliéfní vzor ukazuje strukturu magnetického pole a barva ukazuje množství prachu v jednom z mezihvězdných mračen Galaxie mapovaných ve 3 rozměrech. Bílé segmenty zobrazují hvězdy, které byly pozorovány, aby umožnily toto mapování.

*To je přesně rozsah průzkumu PASIPHAE, mezinárodní spolupráce mezi Astrofyzikální ústav FORTH (IA-FORTH) a Univerzita na Krétě v Řecku, IUCAA v Indii, Jihoafrická astronomická observatoř, Kalifornský technický institut ve Spojených státech amerických a Univerzita v Oslu v Norsku. PASIPHAE má za cíl změřit polarizaci milionů hvězd na velkých částech oblohy. A nyní můžeme poprvé nahlédnout do schopností tohoto ambiciózního úsilí.

Tým výzkumníků vedený Dr. Vincentem Pelgrimsem (minulým postdoktorandem PASIPHAE na IA-FORTH a nyní stipendistou Meziuniverzitnho institutu Marie Curie pro vysoké energie na ULB v Belgii) prokázal sílu dat a rekonstrukce PASIPHAE. Vědci změřili polarizaci více než 1500 hvězd na části oblohy téměř 15krát větší než je plocha Měsíce v úplňku, zkombinovali je se vzdálenostmi naměřenými pro každou hvězdu satelitem ESA Gaia a sofistikovaným algoritmem, který vyvinuli a zmapovali pomocí bezprecedentní rozlišení magnetických polí v tomto směru oblohy.

Foto: Ústav Astrofyziky FORTH / Tiskový zdroj
Prozkoumaná oblast na obloze. Vlevo: Celooblohová mapa polarizované záře vyzařované prachem, emise v nízkém rozlišení z družice Planck ESA. Tato emise je prachový závoj zakrývající náš pohled na raný vesmír. Uprostřed: Přiblížení mapy směrem k zkoumaným oblastem. Vpravo: Detailní pohled na zkoumanou oblast. Každý černý segment odpovídá naměřené polarizaci jedné hvězdy. Směr segmentů mapuje odpovídající směr magnetického pole v oblasti.


„Je to poprvé, co byl tak velký objem galaktického magnetického pole rekonstruován ve třech rozměrech s tak jemným rozlišením,“ říká nadšeně Dr. Pelgrims. „Našli jsme několik mračen prachu v této oblasti Galaxie a byli jsme schopni poprvé určit jejich vzdálenosti až tisíce světelných let, stejně jako jejich polarimetrické vlastnosti, což odhaluje magnetické pole, které těmito mraky prostupuje.“

Tým uvolňuje tuto první tomografickou mapu s vysokým rozlišením galaktického magnetického pole nad podstatnou oblastí oblohy, kterou dnes prezentuje v časopise Astronomy & Astrophysics.

„To představuje velký úspěch směrem k trojrozměrnému mapování Mléčné dráhy a jejího magnetického pole,“ říká prof. Vasiliki Pavlidou z Krétské univerzity a přidružené fakulty IA-FORTH a spoluautor publikace. „Struktura galaktického magnetického pole není v současné době dobře omezena. To brzdí pokrok v několika oblastech výzkumu, jako je studium kosmického záření s ultravysokou energií. Potenciál takového 3D mapování vést k průlomům ve všech oblastech spojených s Galaktické magnetické pole je významné,“ dodává prof. Pavlidou.

„V našem článku jsme pouze poškrábali povrch možností, které leží před námi,“ dodává Prof. Konstantinos Tassis, rovněž z Krétské univerzity a přidružené fakulty IA-FORTH, spoluautor publikace a hlavní řešitel projektu PASIPHAE. „Představte si takovou mapu, ale pro většinu částí oblohy! Tento 3D atlas magnetického pole Galaxie se během několika příštích let stane realitou s pomocí specializovaných přístrojů WALOPs, které začnou mapovat polarizaci hvězd v letos nebe.“

Video zobrazující získanou 3D mapu galaktického magnetického pole:


PASIPHAE je mezinárodní projekt podporovaný Evropskou radou pro výzkum Evropské unie, Nadací Stavrose Niarchose (SNF), Nadací Infosys, Národní vědeckou nadací ve Spojených státech a Národní výzkumnou nadací v Jižní Africe.

Článek byl upraven z tiskové zprávy Astrofyzikálního ústavu FORTH.

Sousedy stlačená planeta září roztavenou lávou. Extrémní podmínky skalnaté planety vědce překvapily

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 3 min read 427 Zobrazení ,
ESANASANovéTOP 10Vesmír
Foto: NASA, ESA, CSA, DANI PLAYER / Tiskový zdroj
 ILUSTRACE SOPEČNÉ EXOPLANETY.

Astrofyzik z UC Riverside, Stephen Kane, musel znovu zkontrolovat své výpočty. Nebyl si totiž jistý, že by planeta, kterou studoval, mohla být tak extrémní, jak se zdálo. 

Kane, podle Eureka Alert, nikdy neočekával, že se dozví, že planeta v tomto vzdáleném hvězdném systému je pokryta tolika aktivními sopkami, které by při pohledu z dálky získaly ohnivý, zářící červený odstín. Svůj objev popsal v časopise The Astronomical Journal.

"Byl to jeden z těch objevných okamžiků, o kterých si řeknete, wow, to je úžasné, že to může skutečně existovat," řekl Kane.  

Satelit NASA TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), vypuštěný v roce 2018, který hledá exoplanety, tedy planety mimo naši sluneční soustavu, které obíhají kolem nejjasnějších hvězd na obloze, včetně těch, které by mohly podporovat život. 

Kane studoval hvězdný systém s názvem HD 104067, který se nachází asi 66 světelných let od našeho Slunce, o kterém bylo již známo, že ukrývá obří planetu. Satelit TESS právě objevil signály pro novou kamennou planetu nacházející se v tomto systému. Při shromažďování dat o této planetě nečekaně našel ještě jednu, čímž se celkový počet známých planet v systému zvýšil na tři.

Nově objevená planeta je kamenná, stejně jako Země, ale je o 30 % větší. Na rozdíl od Země má však více společného s Io, nejvnitřnějším skalnatým měsícem Jupiteru a vulkanicky nejaktivnějším tělesem v naší sluneční soustavě.

„Toto je pozemská planeta, kterou bych popsal jako Io na steroidech,“ řekl Kane. „Byla nucena dostat se do situace, kdy neustále exploduje. Planeta je pokrytá sopkami. Na optických vlnových délkách byste byli schopni vidět zářící, do ruda rozžhavenou planetu s povrchem roztavené lávy.“

Kane vypočítal, že povrchová teplota nové planety TOI-6713.01, bude 2600 stupňů Kelvina, což je vyšší teplota než u některých hvězd. 

Gravitační síly jsou zodpovědné za sopečnou aktivitu jak na Io, tak na této planetě. Io je velmi blízko Jupiteru. Kane vysvětlil, že další Jupiterovy měsíce nutí Io, aby obíhala eliptickou nebo „excentrickou“ oběžnou dráhu kolem planety, která sama o sobě má velmi silnou gravitační sílu.

„Kdyby tam ostatní měsíce nebyly, Io by byl na kruhové oběžné dráze kolem planety a na povrchu by byl klid.“ Místo toho gravitace Jupiteru stlačuje Io natolik, že neustále vybuchuje ve vzniklých sopkách,“ řekl Kane. 

Podobně jsou v systému HD 104067 dvě planety, které jsou dále od hvězdy než tato nová planeta. Tyto vnější planety také nutí vnitřní kamennou planetu, aby se pohybovala na excentrické dráze kolem hvězdy, která ji stlačuje, když obíhá a rotuje. 

Kane tento scénář přirovnává k raketbalu, kde malý gumový míček více skáče a zahřívá se, protože je neustále odpalován. Tento efekt se nazývá přílivová energie, termín používaný při odkazování na gravitační účinek jednoho tělesa na jiné těleso. Na Zemi jsou přílivy většinou výsledkem měsíční gravitace, která táhne naše oceány.

Nejprve by Kane a jeho kolegové rádi změřili hmotnost planoucí planety a zjistili její hustotu. To by jim řeklo, kolik materiálu je k dispozici k výtrysku ze sopek. 

Kane řekl, že slapové účinky na planety nebyly historicky velkým středobodem výzkumu exoplanet. Možná se to s tímto objevem změní. 

„To nás hodně učí o extrémech toho, kolik energie lze napumpovat do pozemské planety a o následných důsledcích,“ řekl Kane. „I když víme, že hvězdy přispívají k teplu planety, velká většina energie je zde přílivová a to nelze ignorovat.“

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS, vědecká studie byla publikovaná v časopise The Astronomical Journal pod značkou DOI10.3847/1538-3881/ad3820.

person showing green and black eyelid closeup photography

„Inteligentní“ kontaktní čočky by mohly umožnit bezdrátovou detekci glaukomu

Iveta Mauci 0 komentářů 2 min read 2539 Zobrazení , , , , , ,
MedicínaNovéTechnologieTOP 10
person showing green and black eyelid closeup photographyFoto: Arteum.ro / Pixabay

Většina lidí s raným stádiem glaukomu neví, že ho mají, i když včasná léčba je klíčem ke snížení ztráty zraku. Zatímco detekce jemného zvýšení očního tlaku pomáhá lékařům diagnostikovat glaukom, je náročné a vyžaduje neustálé sledování, zvláště při různých teplotách, které oči zažívají. Nyní vědci prostřednictvím ACS Applied Materials & Interfaces, zveřejněném na Eureka Alert, ukázali prototyp „chytré“ kontaktní čočky, která přesně měří oční tlak bez ohledu na teplotu.

Glaukom, skupina onemocnění, která poškozuje zrakový nerv a vede ke ztrátě zraku. Lékaři při očním vyšetření používají k jednorázovému měření očního tlaku „testy nafouknutí vzduchu“ vyvolávající ucuknutí. Mírné zvýšení tlaku, jinak nepostřehnutelný příznak způsobený nahromaděním tekutiny kolem rohovky, může vést k diagnóze glaukomu.

Vědci testovali způsoby, jak nepřetržitě a pohodlněji detekovat tyto drobné výkyvy tlaku, jako jsou kontaktní čočky, které přenášejí signály do receptorových brýlí. Měnící se teploty, jako například vyjít ven do chladného počasí, však mohou ovlivnit měření čoček. Dengbao Xiao a spolupracovníci tedy chtěli vyvinout kontaktní čočku, která přesně měří a bezdrátově přenáší signály o očním tlaku v reálném čase v širokém rozsahu teplot.

Zaprvé, Xiao a tým navrhli dva miniaturní spirálové okruhy, každý s jedinečným přirozeným vibračním vzorem, který by se měnil při natažení o nepatrné množství, například při změnách tlaku a průměru oka. K vytvoření kontaktních čoček detekujících tlak vědci vložili tyto drobné obvody mezi vrstvy polydimethylsiloxanu, typického materiálu pro kontaktní čočky. Poté bezdrátově přečetli vibrační vzorce vestavěných obvodů tak, že přidrželi cívku blízko čočky, která byla připojena k počítači. Vysílané signály nebyly ovlivněny testy, jejichž cílem bylo napodobit pohyb očí, delší vystavení vlhkosti (pro simulaci vlhkých podmínek v oku) a každodenní opotřebení.

Foto: Převzato z ACS Applied Materials & Interfaces 2024, DOI: 10.1021/acsami.4c02289 / Tiskový zdroj
Tato „chytrá“ kontaktní čočka by mohla jednoho dne pomoci měřit oční tlak a vysílat bezdrátové signály, které by umožnily včasnou detekci glaukomu.

V laboratorních testech vědci umístili nové čočky na tři jednotlivé vzorky prasečího oka, přičemž kontrolovali oční tlaky a teploty. Kontaktní čočky monitorovaly a bezdrátově přenášely údaje o tlaku od 10 do 50°C. Když byly tlaky počítány ze signálu pouze jednoho okruhu v čočce, výsledky se odchylovaly až o 87 % od skutečných hodnot. Při použití informací z obou okruhů se však hodnoty tlaku lišily pouze o 7 % od skutečné hodnoty, protože kombinace odstranila chyby související s teplotou. Vědci tvrdí, že jejich dvouokruhový „chytrý“ design čoček má potenciál být použit pro přesnou včasnou detekci a monitorování glaukomu, a to i v širokém rozsahu teplot.

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS, vědecká studie byla publikovaná v ACS pod názvem „Teplotní samokompenzační inteligentní bezdrátová kontaktní čočka pro kvantitativní monitorování nitroočního tlaku“

Umělé oči poskytují pilotům nový pohled na svět

Iveta Mauci 0 komentářů 3 min read 994 Zobrazení , , , , , ,
NovéTechnologieTOP 10Válečná zóna
Foto: Lockheed Martin / Garry Tice / Tiskový zdroj

Systém externího vidění pro nadzvukové testovací letadlo zvyšuje standard kvality videa z letecké kamery. Překročení rychlosti zvuku je hlučné. Sonický třesk je tak hlasitý, že nadzvukový let nad pevninou je zakázán.

Experimentální letadlo X-59 Quiet SuperSonic Technology společnosti NASA je navrženo tak, aby zmírnilo tento boom na pouhé bouchnutí. Ale vyžadovalo to aerodynamické tělo, které eliminovalo čelní sklo letadla.

Technologie vyvinutá s cílem poskytnout pilotovi X-59 výhled dopředu téměř kopíruje ostrost lidského zraku. Systém je vytvořen pro jiná, rychle se pohybující letadla a kosmické lodě.

WOLF Advanced Technology v Clevelandu, byla jednou ze společností, se kterými se NASA spojila při budování systému eXternal Vision System (XVS). Projekt si vyžádal novou technologii zpracování videa, kterou nyní společnost přidala do své produktové řady. Tento hardware FGX2 je součástí mnoha produktů WOLF, řekl Greg Maynard, technologický ředitel.

Společnost již dodala letový hardware pro záznam videa a zobrazení leteckého videa. Ale neexistoval žádný letově certifikovaný systém, který by měl vysoké rozlišení nezbytné k nahrazení skutečného čelního skla. A tak NASA vyvinula hybridní systém, který využil odborných znalostí WOLF.

XVS obsahuje kameru s ultravysokým rozlišením (UHD), která zahrnuje komerční, běžně dostupný hardware. Ten je umístěný na horní straně X-plane a standardní letově certifikovaný kamerový systém na spodní straně. Horní kamera poskytuje vizuální kvalitu blížící se lidskému zraku, přičemž standardní kamera pod ní funguje jako pojistka proti selhání. Společnost však potřebovala novou technologii pro zpracování obou datových toků současně.

Náročné podmínky

„U X-59 jsme museli splnit určité specifické požadavky na výkon, prostor a tepelnou zátěž. Dále jsme museli přežít ve výšce 20 kilometrů. Při teplotách 54ºC a minus 0ºC,“ řekl Steve Williams, vedoucí softwaru XVS z výzkumného centra v Langley NASA. Centrum v Hamptonu ve Virginii. „Bylo to něco, co v certifikovaném letovém hardwaru a softwaru nikdy předtím nebylo.“

V těchto drsných podmínkách musí grafické karty nepřetržitě spojovat různé video kanály do zobrazení videa v téměř reálném čase v kokpitu.

Pouhá prezentace obrazu z kamery by nestačila, řekl Williams. Lidské oko je citlivější než jakákoli kamera, takže systém vidění, který jej nahradil, vyžadoval „hodně zpracování obrazu“. To muselo proběhnout dostatečně rychle, aby se jevil jako souvislý obraz, „stejně jako byste se dívali z okna“, řekl.

Nový hardware a software WOLF vytvořený pro XVS splňuje náročné požadavky na zpracování obrazu a zobrazení, řekl Maynard. Nadzvukové komerční lety nebudou možné, dokud nová pravidla pro letectví nezruší pozemní zákaz. Ale komerční vesmírné společnosti nyní mohou využívat technologie WOLF ve svých vozidlech, aby uspokojily rostoucí poptávku po rozlišení UHD. Maynard připisuje NASA náskok před průmyslem a dává společnosti šanci vyvinout technologii brzy.

Hardware, testovaný NASA, nyní podporuje další kamerové systémy v letadlech a kosmických lodích, které zažívají kruté teploty a nadmořské výšky. Vysoká rychlost přenosu dat a záznam videa s vysokou hustotou z více kamer lze použít pro aplikace strojového vidění.

Článek byl upraven z tiskové zprávy NASA.

NASA dává světu revoluční automobilovou brzdu

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 6 min read 12225 Zobrazení , , , , , , , , , ,
NASATechnologieTOP 10
Foto: Orbis Brakes Inc. / NASA / Tiskový zdroj
Současná technologie brzdového systému chladí kotoučové brzdy vzduchem nasávaným z vnitřku karoserie vozidla, aby se zabránilo přehřátí. Kanály vyříznuté do vnější části kotoučových brzd vyvinutých společností Orbis Brakes nasávají vnější vzduch, který je chladnější, a zajišťují tak účinnější fungování brzd.

Stejně jako NASA potřebuje snížit hmotnost kosmické lodi, aby mohla uniknout zemské gravitaci, výrobci automobilů pracují na snížení hmotnosti, aby zlepšili výkon vozidla. V případě brzdových kotoučů je lehčí váha lepší pro zrychlení automobilu, spolehlivé zastavení a dokonce i spotřebu plynu.

Společnost Orbis Brakes Inc. licencovala technologii patentovanou NASA, aby toho dosáhla a ještě mnohem více. Tato revoluční konstrukce brzdových kotoučů je minimálně o 42 % lehčí než běžné litinové rotory, s výkonem srovnatelným s mnohem dražšími karbon-keramickými brzdami.

Během odstávky pandemie Jonathan Lee, inženýr konstrukčních materiálů v Marshallově vesmírném leteckém centru NASA v Huntsville v Alabamě, začal přemýšlet o kotoučových brzdách. Jeho dovednosti mechanického konstruktéra podpořené školením v oblasti materiálových věd se obvykle soustředí na jeho dvojí role inženýra konstrukčních materiálů pro Space Launch System a vědce pro mikrogravitační materiály určené pro vesmírnou stanici.

Se zájmem o podporu dalšího poslání NASA vyvinout technologii ke zlepšení života na Zemi, hledal inovativní způsob, jak navrhnout lepší automobilovou kotoučovou brzdu.

„Ochota NASA pomáhat společnostem, aby byly úspěšnější, s využitím všech jejich odborných znalostí, které se rozšiřují, je opravdu úžasná,“ řekl Chance Claxton, co-CEO společnosti Orbis Brakes se sídlem v Santa Rosa v Kalifornii.

Periodická vlna

Foto: Northrop Grumman Corp / Tiskový zdroj
Materiály používané ve vesmíru musí přežít extrémní teploty, jak ukázal tento statický test pomocného motoru pro Space Launch System. Zkušenosti NASA s materiály pomohly Orbis Brakes vytvořit nový, lehčí a cenově dostupný systém kotoučových brzd pro osobní a nákladní automobily.

Snížení hmotnosti kol znamená, že vozidlo spotřebuje méně energie na brzdění a akceleraci. Konvenční brzdové kotouče jsou těžké, protože se skládají ze dvou kovových desek chlazených vzduchem, který mezi nimi cirkuluje. Konstrukce je neefektivní, protože jsou to vnější plochy, které se ohřívají třením o brzdové destičky, ale chlazení vzduchem probíhá na vnitřních plochách, kde jsou destičky proti sobě.

Lee chtěl místo toho přímo chladit horké povrchy, což umožnilo odstranit jeden z těžkých kotoučů z každého ze čtyř rotorů vozidla. Ukázalo se, že jeho design má i další výhody.

Díky exkluzivním patentovým licencím na radikálně nový design kotoučových brzd začleňuje společnost Orbis Brakes Inc. ze Santa Rosy v Kalifornii odborné znalosti o konstrukčních materiálech Marshall Space Flight Center do účinnějšího, ekologičtějšího brzdového systému pro osobní a nákladní automobily.
Foto: Orbis Brakes Inc. / NASA / Ziskový zdroj
Mezi první uživatele kotoučových brzd Orbis Brakes NextWave pro vysoce výkonná auta patří osobní vozidla řidičů závodních vozů, kteří společnosti poskytují zpětnou vazbu o výkonu. Vstup bude informovat o návrhu budoucích brzd pro elektromobily, vozidla se spalovacím motorem a každodenní řidiče.

Začal s jediným kotoučem s řadou malých ploutví kolem centrálního náboje. Jak se otáčejí, nasávají vzduch a tlačí ho přes povrch kotouče, kde se brzdové destičky dotýkají, ochlazují rotor, stejně jako brzdové destičky a třmeny. Poté přidal několik dlouhých prohlubní kolem brzdných ploch, vycházejících ze středu, aby vytvořil pravidelný, periodický vzor, ​​který dává nové technologii Orbis její značku PeriodicWave.

Otáčející se žebra a odstředivá síla kola tlačí vzduch do prohlubní, což způsobuje turbulentní proudění vzduchu, které odvádí teplo. „Když vzduch vyletí ven, jde přes brzdový třmen a ochlazuje ho. ˇŽádný konvenční rotor není schopen udělat něco takového šíleného. Je to obrovské,“ řekl Lee.

Tyto rýhy v brzdných plochách také zvětšují dostupnou plochu pro chlazení vzduchem o více než 30 % a dále snižují hmotnost kotouče. A zvyšují tření stejným způsobem, jako když rýhování betonu činí kroky při chůzi bezpečnější, brzdové destičky jsou méně náchylné k prokluzování, díky čemuž je brzdění spolehlivější.

Žlaby odvádějí více než jen teplo. Voda a nečistoty ze silnice, které se dostaly mezi podložku a rotor, jsou stejně problematické, takže příkopy poskytují místo pro vzduchový vír, aby vytlačil jakoukoli látku z cesty. Malý otvor obrobený na konci každého z nich vytváří otvor, kterým může unikat nežádoucí materiál. „A také to vypadá skvěle,“ řekl Lee.

Druhá periodická vlna je řezána podél vnějšího okraje disku. Nahrazením konvenčního kruhového designu zvlněným vzorem má nový rotor ještě větší plochu, která přijde do kontaktu s proudícím chladným vzduchem. K tomuto dodatečnému odvodu tepla dojde bez ohledu na to, který vzor periodických vln je použit, což umožňuje vytvářet funky designy a dodat osobitost tomu, co je obvykle nudným autodílem.

Nakonec tenká vrstva černého povlaku nanesená na povrchy, které nepřicházejí do kontaktu s brzdovými destičkami, jako je vnitřek žlabů, může pomoci rotoru vyzařovat další teplo. Tento jedinečný třídílný chladicí systém, konvekce poháněná prouděním vzduchu, vedení tepla přes kovový rotor a záření z tmavých povrchů, nebyl nikdy dříve efektivně implementován na žádný konvenční rotor kotoučových brzd, řekl Lee.

Ekologické brzdy

Na rozdíl od konvenčních brzd, které se mohou přehřát a potenciálně selhat, může tato nová konstrukce brzd výrazně zlepšit spolehlivost. Může také nabídnout mechanické řešení závažné látky znečišťující životní prostředí, toxické nanočástice.

„Když brzdové destičky překročí určitou kritickou teplotu, v závislosti na jejich materiálu, mohou emitovat 10 000násobný nárůst toxických nanočástic,“ řekl Marcus Hays, spoluředitel Orbis Brakes. Protože se toxický prach vznáší přímo ve výšce ulice, dopad na lidské zdraví je podle studie Oxfordské univerzity škodlivější než výfukové emise. Společnost tedy v současné době testuje svůj design brzd EcoWave, aby se ujistila, že podle Hayse nebude vytvářet tento druh emisí.

Mezitím Orbis nabízí rotor NextWave jako poprodejní kotoučovou brzdu pro vysoce výkonná auta, jako je Ford Mustang a některé modely Tesla.

Elektromobily mohou být asi o 25 % těžší než vozidla se spalovacím motorem a mají vynikající rychlost, zrychlení a točivý moment. Majitelé mají podle Hayse tendenci jezdit s nimi jako se sportovními vozy, takže společnost nabízí alternativu k brzdám instalovaným v továrně, které nejsou určeny pro tento druh manipulace. NextWave umožní rychlejší zastavení a lepší změny směru, navíc s jiným druhem cool faktoru: „Tato mimořádná funkční konfigurace má také neuvěřitelně nový vzhled. Nic podobného v historii kotoučových brzd neexistuje,“ řekl Claxton.

„Výrazně mocný“

Jak společnost získá zpětnou vazbu od prvních osvojitelů, bude připravovat další dvě řady: LightWave bude kombinovat rotor NextWave s lehkým třmenem a CarbonWave bude výhradně pro elektrická vozidla.

Všechny tyto modely váží přibližně polovinu toho, co váží běžné rotory, a přitom výrazně zlepšují brzdný výkon. Všechny brzdy se budou vyrábět ve Spojených státech. Kromě potenciálu pro snížení toxických nanočástic bude uhlíková stopa každého typu kotoučové brzdy s periodickou vlnou mnohem menší než u konvenčních brzd.

Hays označil program transferu technologií NASA za „nástroj pro americkou konkurenceschopnost“ a popsal vztah společnosti s NASA jako „ohromující sílu“.

„Naprosto to katapultuje naše podnikání a dává nám důvěryhodnost a platnost pro všechno, co děláme,“ řekl. „NASA nám dává základ, abychom mohli vyrazit do světa a vyjednávat a mít respekt našich vrstevníků přímo z brány. To by nebyl obvyklý případ pro společnost v rané fázi.“

Článek byl upraven z tiskové zprávy NASA.

Multi-inteligenční MQ-4C Triton vytvořený pro americké námořnictvo a RAAF na Australském nebi

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 2 min read 521 Zobrazení , , , , , ,
TechnologieTOP 10Válečná zóna
Foto: Northrop Grumman / Tiskový zdroj
První australský multi-inteligenční MQ-4C Triton se poprvé vznesl do nebe ve čtvrtek 9. listopadu 2023 v Palmdale v Kalifornii.

Multi-inteligenční MQ-4C Triton, vytvořený pro americké námořnictvo a RAAF, podporuje širokou škálu misí včetně námořních hlídek, signálního zpravodajství, vyhledávání, záchrany a komunikačního spojení. Tato letadla poskytují velitelství trvalý dohled pro předpověď chování protivníka, což umožňuje lepší plánování a posílení společných vojenských reakcí.

Northrop Grumman úspěšně dokončil první let australského bezosádkového letadla MQ-4C Triton ve svém závodě v Palmdale v Kalifornii v listopadu 2023. Let představuje významný výrobní milník, protože Northrop Grumman postupuje směrem k dodávce prvního australského Tritonu v roce 2024.

Trvalý dohled

Vzhledem k rostoucí potřebě námořního dohledu poskytují tyto platformy s vysokou výškou a dlouhou vytrvalostí (HALE) velitelům nasazených sil cenné informace o situaci v místě nasazení.

Systém MQ-4C Triton bez posádky poskytuje v reálném čase zpravodajské služby, sledování, průzkum a zaměřování (ISR&T) nad rozsáhlými oceánskými a pobřežními oblastmi. Triton, který byl zkonstruován pro americké námořnictvo a australské královské letectvo, disponuje sadou 360stupňových senzorů integrovaných do letounu s mimořádným doletem, vytrvalostí a rychlostí, což přináší dosud nevídanou úroveň operační flexibility. Ve světě s vyvíjejícími se bezpečnostními hrozbami je Triton navržen pro rozsáhlé námořní prostředí, aby poskytoval nejschopnější trvalé povědomí o doméně.

Trvalý dohled umožňuje předvídat chování protivníka a umožňuje lepší plánování, což výrazně zlepšuje společné vojenské reakce a operace, a to vše bez ohrožení životů posádky na palubě.

Operace Tritonu jsou podporovány pozemními plánovači a operátory senzorů. Může létat ve výšce až 15 kilometrů, což je podstatně více než komerční letecká doprava nebo letouny střední výšky a dlouhé vytrvalosti (MALE). Operační výška také znamená, že lze optimálně využít mnoho pokročilých senzorů pro bezprecedentní povědomí o námořní oblasti. 

Austrálie je součástí kooperativního programu Triton a pomáhá utvářet požadavky systému. Americké a australské obranné síly budou společně sdílet data shromážděná jejich příslušnými Tritony.

Northrop Grumman je přední světová společnost v oblasti letectví a obrany. Jejich průkopnická řešení vybavují naše zákazníky schopnostmi, které potřebují k propojení a ochraně světa a posouvají hranice lidského průzkumu napříč vesmírem. Naši zaměstnanci, vedeni společným cílem vyřešit nejtěžší problémy našich zákazníků, definují možné každý den.

Článek byl upraven z tiskové zprávy Northrop Grumman.

brown donut on white table

Výzkumníci Cornellovy lékařské fakulty produkují štěpy, které replikují lidské ucho

Iveta Mauci 0 komentářů 3 min read 384 Zobrazení , , , , , ,
MedicínaNovéTOP 10
brown donut on white tableFoto: Franco Antonio Giovanella / Unsplash
Ilustrační.

Pomocí nejmodernějších technik tkáňového inženýrství a 3D tiskárny sestavili vědci z Cornellovy lékařské fakulty a fakulty inženýrství, repliku dospělého lidského ucha, které vypadá a působí přirozeně. 

Studie publikovaná v Acta Biomaterialia nabízí příslib štěpů s dobře definovanou anatomií a správnými biomechanickými vlastnostmi pro ty, kteří se narodili s vrozenou malformací nebo kteří přijdou o ucho později v životě.

„Rekonstrukce ucha vyžaduje několik operací a neuvěřitelné množství umění a jemnosti,“ řekl hlavní autor Dr. Jason Spector ’91, šéf Divize plastické a rekonstrukční chirurgie v Newyorském Cornellově presbyteriánském centru a profesor chirurgie a plastické chirurgie). „Tato nová technologie může nakonec poskytnout možnost, která se bude zdát reálná pro tisíce lidí, kteří potřebují operaci k nápravě deformací vnějšího ucha.“ 

Foto: Spector Lab / Vědecký zdroj
Na obrázku je složité plastové lešení pro levé ucho (přední pohled vlevo, zadní pohled vpravo), které bylo vytvořeno na 3D tiskárně na základě dat z ucha osoby.

Mnoho chirurgů staví náhradní ucho pomocí chrupavky odstraněné z dětských žeber, což je operace, která může být bolestivá a plná jizev. A přestože výsledný štěp může být vytvořen tak, aby se podobal druhému uchu příjemce, obecně nemá stejnou flexibilitu. 

Jedním ze způsobů, jak vytvořit přirozenější náhradní ucho, je využít pomoc chondrocytů, buněk, které tvoří chrupavku. V dřívějších studiích Spector a jeho kolegové použili chondrocyty pocházející ze zvířat k osazení lešení vyrobeného z kolagenu, klíčové složky chrupavky. Ačkoli se tyto štěpy zpočátku úspěšně vyvíjely, postupem času se dobře definovaná topografie ucha, jeho známé hřebeny, křivky a přesleny, ztratila. 

„Protože buňky při práci tahají za tkanou matrici proteinů, ucho se stáhlo a zmenšilo na polovinu,“ řekl doktor Spector. 

K vyřešení tohoto problému v této studii doktor Spector a jeho tým použili sterilizovanou chrupavku pocházející ze zvířat ošetřenou k odstranění všeho, co by mohlo vyvolat imunitní odmítnutí. To bylo naloženo do složitých plastových lešení ve tvaru ucha, které byly vytvořeny na 3D tiskárně na základě dat z ucha člověka. Malé kousky chrupavky působí jako vnitřní výztuhy k vyvolání tvorby nové tkáně v lešení. Podobně jako výztuž zpevňuje štěp a zabraňuje kontrakci. 

Během následujících tří až šesti měsíců se struktura vyvinula do tkáně obsahující chrupavku, která úzce kopírovala anatomické rysy ucha, včetně šroubovitého okraje, „antihelixového“ okraje uvnitř a centrální konchální misky. 

„To je něco, čeho jsme předtím nedosáhli,“ řekl doktor Spector. 

Dr. Spector na tomto projektu pracoval s dlouholetým spolupracovníkem Larrym Bonassarem, profesorem Daljit S. a Elaine Sarkariaovou v oboru biomedicínského inženýrství na Meinigově fakultě biomedicínského inženýrství v Cornellova inženýrství. 

Spector a Bonassar provedli biomechanické studie, aby otestovali cit ucha. To potvrdilo, že repliky měly pružnost a elasticitu podobnou chrupavce lidského ucha. Upravený materiál však nebyl tak pevný jako přirozená chrupavka a mohl se roztrhnout. 

Aby se tento problém napravil, doktor Spector plánuje přidat do směsi chondrocyty, ideálně ty odvozené z malého kousku chrupavky odstraněné z druhého ucha příjemce. Tyto buňky by položily elastické proteiny, které činí ušní chrupavku tak robustní, a vytvořily by štěp, který by byl biomechanicky mnohem podobnější přirozenému uchu, řekl.  

Článek byl upraven z publikace vědecké práce Cornellovy lékařské fakulty s otevřeným přístupem.

Bojové testy ve vzduchu mezi AI a lidmi řízenými F-16

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 3 min read 500 Zobrazení , , , , , , ,
BudoucnostTechnologieTOP 10UIVálečná zóna
Foto: VISTA X-62A / Kyle Brasier, U.S. Air Force / Tiskový zdroj
Letoun X-62A VISTA letící nad leteckou základnou Edwards v Kalifornii.

Program ACE dosáhl v letectví světového prvenství pro umělou inteligenci. Air Combat Evolution (ACE) DARPA dosáhl vůbec prvních vzdušných testů algoritmů umělé inteligence, které autonomně létají s F-16 proti F-16 pilotované člověkem v bojových scénářích ve vizuálním dosahu (někdy označované jako „psí zápasy“).

Program ACE usiluje o zvýšení důvěry v bojovou autonomii tím, že jako využívá spolupráci člověka a stroje. Ten slouží také jako vstupní bod do komplexní spolupráce člověka se strojem. Současně bude ACE zavádět metody měření, kalibrace, zvyšování a předvídání lidské důvěry ve výkonnost bojové autonomie. V neposlední řadě program rozšíří taktické použití autonomního boje „psích zápasů“ na složitější, heterogenní, víceletadlové, simulované scénáře na operační úrovni založené na živých datech, čímž položí základy pro budoucí živé experimenty na úrovni kampaní v rámci programu Mosaic Warfare.

V budoucí vzdušné oblasti, kde budou soupeřit protivníci, může jediný lidský pilot zvýšit smrtící účinek účinným řízením více autonomních bezpilotních platforem z letadla s posádkou. Tím se úloha člověka přesouvá z role operátora jedné platformy na roli velitele mise. Cílem ACE je zejména poskytnout schopnost, která pilotovi umožní věnovat se širší, globálnější misi velení ve vzduchu, zatímco jeho letoun a týmové bezpilotní systémy jsou zapojeny do jednotlivých taktik.

ACE vytváří hierarchický rámec autonomie, v němž kognitivní funkce vyšší úrovně (např. vypracování celkové strategie nasazení, výběr a stanovení priorit cílů, určení nejlepší zbraně nebo účinku atd.) může provádět člověk, zatímco funkce nižší úrovně (tj. detaily manévru letounu a taktiky nasazení) je ponechána na autonomním systému. Aby to bylo možné, musí být pilot schopen důvěřovat autonomnímu systému při provádění komplexního bojového chování ve scénářích, jako je například souboj na dohled, než přejde k soubojům mimo dohled.

Demonstrace ACE překlenou mezeru od jednoduchých automatizovaných systémů založených na fyzikálních zákonech, které se v současnosti používají, ke komplexním systémům schopným účinné autonomie ve vysoce dynamickém a nejistém prostředí při rychlosti mise.

Technologický vývoj v rámci programu ACE se zabývá čtyřmi hlavními úkoly:

  • Zvýšit výkonnost autonomie ve vzdušném boji v lokálním chování (individuální letadlo a týmová taktika).
  • Vybudovat a kalibrovat důvěru v místní chování ve vzdušném boji.
  • Rozšířit výkonnost a důvěru na globální chování (heterogenní víceletadlové systémy)
  • Vybudovat infrastrukturu pro experimentování ve vzdušném boji v plném měřítku

V tomto videu členové týmu hovoří o tom, čím se program ACE liší od jiných projektů autonomie v letectví a jak představuje transformační moment v historii letectví a vytváří základ pro etické, důvěryhodné týmové spojení člověk-stroj pro složité vojenské a civilní aplikace.

Algoritmy ACE AI řídily za letu speciálně upravený zkušební letoun F-16 známý jako X-62A nebo VISTA (Variable In-flight Simulator Test Aircraft) na Air Force Test Pilot School na Edwards Air Force Base v Kalifornii, kde v roce 2023 proběhly všechny ukázky autonomních bojových manévrů a pokračují i ​​v roce 2024.

Článek byl upraven z tiskových zpráv DARPA a Lockheed Martin.

Tajemný Manta Ray z Pentagonu, nový druh průzkumného vodního špionážního predátora

Adam Walko 0 komentářů 3 min read 597 Zobrazení , , , , ,
TechnologieTOP 10Válečná zóna
Foto: Northrop Grumman / Tiskový zdroj

Nový podvodní dron, který se podobá jednomu z nejpůvabnějších a nejmajestátnějších tvorů v oceánu. Manta Ray (rejnok), postavený společností Northrop Grumman, byl postaven k provádění vojenských misí s dlouhým dosahem a dlouhou výdrží.

Podvodní plavidlo postavené Agenturou pro výzkum pokročilých obranných projektů (DARPA), je schopné samo získávat energii z moře a nepotřebuje k tomu zásah člověka. Projekt vznikal čtyři roky.

Projekt DARPA

Prototyp bezpilotního podvodního plavidla dokončil klíčovou sérii testů. Toto úsilí bylo součástí programu Manta Ray agentury DARPA, který ožil v roce 2020 a cílem projektu bylo vyvinout „novou třídu bezpilotních podvodních plavideldel (UUV) s dlouhou životností, dlouhým dosahem a nosností. Manta Ray má být schopen provádět podvodní mise s co nejmenším lidským dohledem.

Není to tak snadné, jak to zní. Mořská voda je žíravá, mořští živočichové (jako jsou sudokopytníci, medúzy a mořské řasy) mohou znečišťovat pohyblivé části plavidla a různé druhy elektromagnetického záření (zejména slunečního záření) se v mořské vodě špatně šíří. Jde o komplexní soubor technických výzev, které DARPA viděla jako příležitost vyřešit pomocí jediného programu, čímž posouvá stav techniky u UUV technologii.

Manta Ray je určen k tomu, aby pokročil ve stavu techniky v UUV technologii a řešil takové problémy, jako je „biologické znečištění“ mořského života, koroze, obtížnost nízkoenergetického vysoce účinného pohonu a jak najít „nízkoenergetický prostředek pod vodou“, detekce a klasifikace nebezpečí“. Výsledkem má být dron nenáročný na údržbu v prostředí s vysokou údržbou, který dokáže provádět podvodní mise s co nejmenším lidským dohledem.

Kopírování přirozeného pohybu rejnoka ve volné přírodě

Projekt Manta Ray je příkladem biomimikry a hledání řešení technických problémů v přírodě. To je často nejzřetelnější při vývoji letadel, která potřebují mechanismus pro vztlak, a tak inženýři dlouho vzhlíželi k ptačím křídlům. Ptáci často slouží jako inspirace pro vědce, kteří chtějí vylepšit aerodynamiku projektovaného letadla.

Tvar těla je extrémně účinný pro plavání pod vodou a umožňuje obřímu kovovému zvířeti klouzat vodou pomocí pomalých, ladných klapek jeho křídel podobných ploutvím. Metoda klouzání jim umožňuje „ šetřit energii a maximalizovat efektivitu pohybu“. To fungovalo pro paprsky tak dobře, že zůstaly relativně nezměněné po dobu 100 milionů let.

Foto: Northrop Grumman / Tiskový zdroj
Foto: Northrop Grumman / Tiskový zdroj
Foto: Northrop Grumman / Tiskový zdroj

Tento styl podvodního „letu “ je také mimořádně užitečný pro dron, který je navržen tak, aby fungoval autonomně po dlouhou dobu. Manta Ray nemává křídly, ale (zřejmě) používá k pohybu malé vrtule a čím méně energie vrtule spotřebují, tím lépe.

Zdroj obnovitelné energie

Jedním z klíčových požadavků na Manta Ray byla schopnost fungovat bez nutnosti zásahu člověka. Dron musí nejen využívat minimální množství energie, ale také sbírat energii z moře. Schopnost obnovovat zásoby energie udržuje velikost a hmotnost dronu na nízké úrovni, takže je menší a obtížněji detekovatelný nepřítelem v případě použití při obraně.

Článek byl upraven z tiskové zprávy společnosti Northrop Grumman.

ai generated, artificial intelligence, brain

Jak by mohl kryonický postup umožnit nesmrtelnost a jak by to vypadalo

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 8 min read 811 Zobrazení , , , , , ,
BudoucnostMedicínaTOP 10
ai generated, artificial intelligence, brainFoto: geralt / Pixabay

Teoretici alternativní budoucnosti, tzv. futurologové, včetně některých lékařů, se hlásí k trochu bizarním praktikám. To vše jen proto, aby zjistili, zda je možné zachovat kus svého já pro nekonečnou budoucnost. A tak se dobrovolně po své smrti stávají pokusnými laboratorními vzorky.

A tak nejen že souhlasí, ale dokonce na vlastní žádost usilují o to, aby jim po smrti byla oddělena hlava od těla a poté zmrazen mozek. Co se děje s mozkem v láhvi už jsme psali, ale co se stane s jejich myslí bez těla?

V prosinci 2014 zemřel na rakovinu slinivky Dr. Stephen Coles. Profesor Kalifornské univerzity, který se zabýval stárnutím, se rozhodl pro posmrtnou kryokonzervaci. Coles žil v Los Angeles. Ale když cítil, že je na sklonku života, rozhodl se nastoupit do hospicové péče ve Scottsdale v Arizoně. Jeho důvod byl jasný. Mohl tak být nablízku týmu lékařů, kteří mu po smrti vyjmou mozek a zmrazí ho pro „možnou“ budoucí obnovu.

Ve chvíli, kdy byl Coles prohlášen za mrtvého, tým neprodleně dorazil k jeho lůžku. Obnovili jeho dýchání a krevní oběh pomocí srdečně-plicního resuscitátoru, mechanického zařízení používaného při urgentním zákroku k resuscitaci. A podali mu injekce s protisrážlivými látkami, které udržovaly krevní oběh. To vše bylo provedeno, aby chránili jediný orgán v těle, mozek. Kdyby tento proces vynechali, byl by mozek poškozen nedostatkem kyslíku. Poté bylo tělo zchlazeno v ledové vodní lázni a krev byla nahrazena roztokem pro konzervaci orgánů.

Po patřičných úkonech se Colesovo tělo dostalo na místo určení: Alcoru. Místo nejstaršího poskytovatele kryoniky v USA. Vědci a lékaři zde už roky pracují na zmrazování lidských těl a mozků v tekutém dusíku. Doufají, že „budou“ jednoho dne, pokud to technologie dovolí, opět žít.

Teprve v Alcoru provedli chirurgové neuroseparaci, při níž odstranili Coleovu hlavu v místě šestého krčního obratle a do odříznuté hlavy napumpovali kryoprotektanty (lékařské nemrznoucí směsi). Poté soudní patolog otevřel lebku a vyjmul mozek.

Doktor Coles zemřel okolo desáté hodiny dopoledne. Do večeře byl jeho mozek ve stříbrném dewaru s termostatem nastaveným na -140 stupňů Celsia.

Coles byl 131. pacientem společnosti Alcor, ale jedním z prvních, kteří se rozhodli pro kryokonzervaci pouze mozku. Někdy nazývanou neuroprezervace nebo neurosuspenze. Cole byl označen za „neobvyklého pacienta, u něhož se provádí pouze mozková reservace“, a bylo zjištěno, že „neznámá povaha zákroku způsobila několik velkých problémů. Přičemž postupy byly revidovány i v průběhu operace a perfuze“.

Podle doktora Emila Kendziorry, generálního ředitele německé biotechnologické firmy Tomorrow Bio, která se specializuje na kryokonzervaci lidí, o deset let později „není odstranění mozku velkým problémem“. A stává se mezi zájemci o kryoniku stále populárnějším. Uložení mozku je rychlejší, levnější a navzdory lidskému tabu dekapitace, má předpoklady pro „vyšší míru společenské akceptace“, říká Dr. Kendiziorra. Protože anatomická oddělení a výzkumné instituce ukládají mozky již léta.

Zbytek těla

Nebudou budoucí lidé potřebovat své nohy a ruce, až se probudí z kryonické suspenze?

„I když je mozek jedinečný a nelze jej znovu vytvořit, základní logikou je, že celý zbytek těla vytvořit lze. To znamená, že v době, kdy bude existovat technologie na „vyléčení smrti“ a oživení lidského mozku, měla by být hračka dát dohromady skutečné nebo virtuální tělo.

Tyto myšlenky se mohou zdát přitažené za vlasy, ale Dr. Kendziorr poukazuje na to, že „v minulosti byla doba, kdy transplantace srdce, odebrání srdce jednomu a spojení s jiným tělem, také znělo jako sci-fi“. Jak ale roste popularita neurokonzervace, přichází otázka: Co uděláme se všemi těmito zmrazenými mozky v budoucnu?

Doktor Kendziorr, který je vystudovaný lékař, se nakonec stal kryonickým evangelistou. Jako bývalý výzkumník rakoviny byl frustrovaný bolestně pomalým tempem pokroku a „nikdy nepovažoval za přijatelné říct 25letému člověku, že má nevyléčitelnou rakovinu a zemře,“ říká. „Myslím, že každý by měl žít tak dlouho, jak se rozhodne.“

Je důležité zdůraznit, že žádný lidský mozek (ani celý člověk) nebyl po smrti prozatím nikdy oživen. Jediná naděje kryoniky je, že extra chytří lidé používající technologie, vymyslí postup, který dosud nebyl vynalezen a přijdou na to, jak porazit smrt. Aby si kdokoli s nevyléčitelnou nemocí, nebo kdokoli, kdo by se chtěl dožít vyššího věku, než je průměrná délka a prodloužit si život, stačí, aby se zmrazil a pak čekal, až nás ti chytří (a doufejme, že benevolentní) lidé probudí.

Pro popis tohoto procesu, používané slovo „zmrazit“ je technicky vzato špatně. Kryonicky konzervovaná těla nejsou zmrazená, ale jsou zeskelnatělá. Pravděpodobně víte, že lidské tělo je ze 70 procent tvořeno vodou, pokud byste vložili mrtvolu do mrazáku, došlo by k velkému popraskání, protože by se v buňkách vytvořily ledové krystaly a ty by poškodily tělo, takže na nějaké budoucí oživení můžete zapomenout. Po rozmrazení by tělo díky popraskaným buněčným stěnám bylo kašovité.

Aby k tomu nedocházelo, kryokonzervace zahrnuje vitrifikaci, nahrazení krve lékařskou nemrznoucí směsí, nazývanou kryoprotektivum. Poté dochází k postupnému ochlazování těla, dokud nepřipomíná sklo.

Cena kryokonzervace

Náklady na tyto procedury, stejně jako převoz těla a jeho skladování po dlouhá léta, nejsou vůbec levné. Za očištění celého těla si společnost Tomorrow Bio účtuje ohromných 200 000 € (5. 000. 000.- Kč). Proto, i když Dr. Kendziorr vždy doporučuje kryokonzervaci celého těla, říká, že za „výhodnou cenu“ 75 000 EUR (1. 875. 000.- Kč) je kryokonzervace pouze v mozku „atraktivní“ možností pro ty, kteří doufají, že si svůj čas na Zemi prodlouží.

Dr. Kendziorra říká, že je pevně přesvědčen o umožnění kryokonzervace za více cenových hladin. Ale nejsou to jen lidé, kteří doufají, že budou žít věčně, kdo bude mít prospěch ze zvýšení cenové dostupnosti. Oblast kryoniky potřebuje infuzi hotovosti a financování výzkumu. Pokud má udržovat dlouhodobé skladovací prostory a přijít na to, jak vyléčit smrt. Teoreticky více těl nebo mozků ve více nádržích povede k větším investicím vědecké komunity do těchto snah.

Dnes je členství společnosti Alcor rozděleno téměř rovnoměrně mezi celotělovou a neuro kryokonzervaci. I když je neurosuspenze jednodušší a levnější, stále existují některé přesvědčivé důvody, proč zvážit celotělovou kryokonzervaci.

Hlava nebo tělo

„Zvolil jsem kryokonzervaci celého těla, abych zajistil, že neexistují žádné podstatné části mého vědomí a vzpomínek, které by nebyly zachovány.“

Jednak si nikdo nemůže být jistý, že mozek obsahuje vše, co bychom potřebovali, abychom se po reanimaci cítili jako my. Představa, že bez centrálního nervového systému, páteře, žláz s vnitřní sekrecí a mikrobiomu, bychom se po probuzení v daleké budoucnosti ani nepoznali. Koneckonců, probudit se z kryonického stavu stovky let v budoucnosti jen s polovinou vaší identity by bylo skutečným zklamáním.

Podle Dr. Kendziorry v současnosti existují čtyři pracovní teorie o tom, co budoucí generace udělají s rozmraženými lidskými mozky. „To vše je velmi spekulativní,“ varuje, „ale mají potenciál.“ První a možná nejrealističtější, založená na existující technologii, je 3D tisk.

„V budoucnu bychom mohli využít technologii 3D tisku pro všechny ostatní orgány a propojit s nimi mozek,“ říká Dr. Kendziorra. „Tato technologie tak daleko ještě není, ale pravděpodobně už není tak daleko.“

3D biotisk orgánů, použití lidských buněk k vytvoření trojrozměrné tkáně, je rychle se vyvíjející obor. Pohání ho stovky tisíc lidí, kteří potřebují transplantace orgánů. Jennifer Lewis, profesorka Wyssova institutu na Harvardské univerzitě, předpovídá, že technologie by mohla být připravena už za pár let.

Vývoj lidských klonů

Další možností bude vývoj lidských klonů pomocí DNA odebrané z mozkové tkáně. Klon bude samozřejmě potřeba vytvořit bez mozku, aby bylo možné ten starý transplantovat. Od narození ovce Dolly v roce 1996 vědci naklonovali 22 živočišných druhů a také lidské embryo. Mohou být další těla bez mozku?

Někteří vědci se domnívají, že klony nebudou nutné a že oživené mozky by mohly být transplantovány do těl dárců. Což je metoda, kterou neurochirurg Sergio Canavero nazval „technicky proveditelnou“ v nedávném článku (zveřejněném v časopise, jehož je editorem). Poté, co podrobně popsal, jak by mohl být hlavový nerv a cévní systém teoreticky znovu propojeny s mozkem, vědec připustil, že je před námi ještě spousta práce. Včetně kadaverózních zkoušek, testů u dárců orgánů s mozkovou smrtí a vývoje nových chirurgických nástrojů.

Roboti s lidským mozkem

Třetím způsobem, jak by se reanimovaný mozek mohl opět probudit, je umístění do umělého těla. „Zjednodušeně řečeno, tělo robota,“ říká Dr. Kendziorra. Elon Musk si myslí, že je to možné, stejně jako Michael SA Graziano, neurovědec z Princetonu. Graziano v eseji Wall Street Journal tvrdil, že nahrání mysli do těla robota by vyžadovalo pouze dvě technologie.

Umělý mozek a skenovací zařízení se schopností „přesně změřit, jak jsou neurony [mozku] vzájemně propojeny. To bude stačit k tomu, abychom mohli vzorec zkopírovat.“

Nebo jinak, robot nemusí být ani nutný. „Mohli bychom obnovit mozek připojením k počítači a všechny vstupy a výstupy pocitů by byly virtuální,“ vysvětluje Dr. Kendziorra. „Na nějaké abstraktní úrovni možná není velký rozdíl mezi skutečným a virtuálním světem.“ Má pravdu, protože někteří vědci už nyní věří, že žijeme v simulaci.

Bez ohledu na to, co budoucí lidé dělají s kryonicky konzervovanými mozky, Dr. Kendziorr věří, že bude trvat ještě dlouho, než se na to přijde. „Z lékařského a technologického hlediska tam ještě nejsme a mnoho a mnoho desetiletí tam ještě nebudeme. Zabere to značné množství času. A ve skutečnosti to nemusí fungovat nikdy.“

Zdroj: https://www.alcor.org/what-is-cryonics/, https://www.tomorrow.bio/author/emil-kendziorra, https://www.tomorrow.bio/post/the-morality-of-offering-cryonics-now

particles, smartphone, hand

Fyzika potvrzuje, že „nepřítel vašeho nepřítele je skutečně váš přítel“

Iveta Mauci 0 komentářů 6 min read 577 Zobrazení , , , , , , , ,
FyzikaFyzika-matematikaTOP 10
particles, smartphone, handFoto: geralt / Pixabay

Nová studie je první, která používá statistickou fyziku k potvrzení teorie sociální rovnováhy ze 40. let 20. století. Nyní vědci z Northwesternské univerzity použili statistickou fyziku k potvrzení teorie, která je základem tohoto slavného axiomu. Většina lidí slyšela onu slavnou větu „nepřítel mého nepřítele je můj přítel“.

Studie, zveřejněná v časopise Science Advances, potvrzuje teorii, kterou zavedl ve 40. letech 20. století rakouský psycholog Fritz Heider. Jde o teorii sociální rovnováhy, která vysvětluje, jak se lidé vrozeně snaží najít harmonii ve svých sociálních kruzích. 

Podle teorie čtyři pravidla — nepřítel nepřítele je přítel, přítel přítele je přítel, přítel nepřítele je nepřítel a konečně nepřítel přítele je nepřítel — vedou k vyváženosti vztahů.

Ačkoli se bezpočet studií pokusilo tuto teorii potvrdit pomocí síťových věd a matematiky, jejich úsilí selhalo, protože sítě se odchylují od dokonale vyvážených vztahů. Skutečnou otázkou tedy je, zda jsou sociální sítě vyváženější, než by se podle adekvátního síťového modelu očekávalo. Většina síťových modelů byla příliš zjednodušená na to, aby plně zachytila ​​složitosti lidských vztahů, které ovlivňují sociální rovnováhu, což přineslo nekonzistentní výsledky ohledně toho, zda odchylky pozorované od očekávání síťového modelu jsou v souladu s teorií sociální rovnováhy.

Severozápadní tým však úspěšně integroval dva klíčové prvky, díky nimž Heiderův sociální rámec funguje. V reálném životě se všichni neznají a někteří lidé jsou pozitivnější než jiní. Výzkumníci již dlouho vědí, že každý faktor ovlivňuje sociální vazby, ale existující modely, které by mohly odpovídat pouze jednomu faktoru v daném okamžiku. Současným začleněním obou omezení výsledný síťový model výzkumníků nakonec potvrdil slavnou teorii asi 80 let poté, co ji Heider poprvé navrhl.

Užitečný nový rámec by mohl pomoci výzkumníkům lépe porozumět sociální dynamice, včetně politické polarizace a mezinárodních vztahů, a také jakémukoli systému, který obsahuje směs pozitivních a negativních interakcí, jako jsou neuronové sítě nebo kombinace léků.

„Vždy jsme si mysleli, že tato sociální intuice funguje, ale nevěděli jsme, proč to funguje,“ řekl István Kovács z Northwesternu, hlavní autor studie. „Všechno, co jsme potřebovali, bylo přijít na matematiku. Když se podíváte do literatury, existuje mnoho studií o teorii, ale není mezi nimi žádná shoda. Desítky let jsme to stále pletli. Důvodem je skutečnost, že skutečný život je komplikovaný. Uvědomili jsme si, že musíme vzít v úvahu obě omezení současně: kdo ví koho a že někteří lidé jsou prostě přátelštější než jiní.“

„Konečně můžeme dojít k závěru, že sociální sítě jsou v souladu s očekáváními, která byla vytvořena před 80 lety,“ dodal Bingjie Hao, první autor studie. „Naše zjištění mají také široké uplatnění pro budoucí použití. Naše matematika nám umožňuje začlenit omezení na připojení a preference různých entit v systému. To bude užitečné pro modelování dalších systémů mimo sociální sítě.“

Kovács je odborným asistentem fyziky a astronomie na Northwesternské Weinbergově vysoké škole umění a věd. Hao je postdoktorandský výzkumník ve své laboratoři.

Co je teorie sociální rovnováhy?

Heiderova teorie sociální rovnováhy pomocí skupin tří lidí zachovává předpoklad, že lidé usilují o pohodlné, harmonické vztahy. Ve vyvážených vztazích se mají všichni lidé rádi. Nebo, když jeden člověk nemá rád dva lidi, ti dva jsou přátelé. Nevyvážené vztahy existují, když se všichni tři lidé nemají rádi, nebo jeden člověk má rád dva lidi, kteří se nemají rádi, což vede k úzkosti a napětí. Studium takto frustrovaných systémů vedlo k udělení Nobelovy ceny za fyziku v roce 2021 italskému teoretickému fyzikovi Giorgiu Parisimu, který se o cenu podělil s klimatickými modeláři Syukuro Manabe a Klausem Hasselmannem.

„Zdá se, že je velmi v souladu se sociální intuicí,“ řekl Kovács. „Můžete vidět, jak by to vedlo k extrémní polarizaci, kterou dnes vidíme z hlediska politické polarizace. Pokud každý, koho máš rád, nemá rád všechny lidi, které nemáš rád, pak to má za následek dvě strany, které se nenávidí.“

Bylo však náročné sbírat rozsáhlá data, kde jsou uvedeni nejen přátelé, ale i nepřátelé. S nástupem Big Data na počátku 21. století se výzkumníci pokusili zjistit, zda takto podepsaná data ze sociálních sítí mohou potvrdit Heiderovu teorii. Při generování sítí pro testování Heiderových pravidel slouží jednotliví lidé jako uzly. Hrany spojující uzly představují vztahy mezi jednotlivci. 

Pokud uzly nejsou přátelé, pak je hraně mezi nimi přiřazena záporná (nebo nepřátelská) hodnota. Pokud jsou uzly přátelé, pak je hrana označena kladnou (nebo přátelskou) hodnotou. V předchozích modelech byly hranám přidělovány kladné nebo záporné hodnoty náhodně, bez respektování obou omezení. Žádná z těchto studií přesně nezachytila ​​realitu sociálních sítí.

Hledání úspěchu v omezeních

Aby tento problém prozkoumali, Kovács a Hao se obrátili na čtyři rozsáhlé, veřejně dostupné podepsané síťové datové soubory, které dříve spravovali sociální vědci, včetně dat z (1.) komentářů hodnocených uživateli na sociálním zpravodajském webu Slashdot; (2.) výměny názorů mezi členy Kongresu na půdě Sněmovny; (3.) interakce mezi obchodníky s bitcoiny a (4.) recenze produktů ze spotřebitelského webu Epinions.

Kovács a Hao ve svém síťovém modelu nepřiřadili hranám skutečně náhodné záporné nebo kladné hodnoty. Aby byla každá interakce náhodná, musel by mít každý uzel stejnou šanci na vzájemné setkání. Ve skutečném životě však ne každý ve skutečnosti zná všechny ostatní v rámci sociální sítě. Člověk se například nikdy nemusí setkat s přítelem svého přítele, který žije na druhém konci světa.

Aby byl jejich model realističtější, Kovács a Hao distribuovali kladné nebo záporné hodnoty na základě statistického modelu, který popisuje pravděpodobnost přiřazení kladných nebo záporných znamének existujícím interakcím. To udržovalo hodnoty náhodné, ale náhodné v mezích daných omezeními topologie sítě. Kromě toho, vzal tým v úvahu, že někteří lidé jsou v životě prostě přátelštější než jiní. Přátelští lidé budou s větší pravděpodobností mít pozitivnější a méně nepřátelské interakce.

Zavedením těchto dvou omezení výsledný model ukázal, že rozsáhlé sociální sítě se konzistentně shodují s Heiderovou teorií sociální rovnováhy. Model také zvýraznil vzory za třemi uzly. Ukazuje, že teorie sociální rovnováhy platí pro větší graflety, které zahrnují čtyři a možná i více uzlů.

„Teď víme, že musíte vzít v úvahu tato dvě omezení,“ řekl Kovács. „Bez nich nemůžete přijít na správné mechanismy.“ Vypadá to složitě, ale ve skutečnosti je to docela jednoduchá matematika.“

Pohledy do polarizace i mimo ni

Kovács a Hao v současné době zkoumají několik budoucích směrů této práce. V jednom potenciálním směru by nový model mohl být použit k prozkoumání intervencí zaměřených na snížení politické polarizace. Vědci však tvrdí, že tento model by mohl pomoci lépe porozumět systémům mimo sociální skupiny a spojení mezi přáteli.

„Mohli bychom se podívat na excitační a inhibiční spojení mezi neurony v mozku nebo na interakce představující různé kombinace léků k léčbě nemocí,“ řekl Kovács. „Studie sociálních sítí byla ideálním hřištěm k prozkoumání, ale naším hlavním zájmem je jít nad rámec vyšetřování interakcí mezi přáteli a podívat se na další složité sítě.“

Kód a data za tímto dokumentem „Správná randomizace sítě je klíčem k posouzení sociální rovnováhy“ jsou k dispozici na Github:  https://github.com/hbj153/signed_null

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS, vědecká studie byla publikovaná v časopise Science Advances.

Vědci tvrdí, že „malý asteroid Selam“ je batoletem sluneční soustavy

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 3 min read 402 Zobrazení , , , ,
AstrologieTOP 10
Foto: Ilustrační /NASA / Openverse

Asteroid objevený v listopadu loňského roku je ve skutečnosti batoletem sluneční soustavy. Je starý pouhé 2-3 miliony let, odhaduje výzkumný tým pod vedením Cornellovy univerzity prostřednictvím AAAS, na základě nových statistických výpočtů.

Tým odvodil stáří Selamu, „měsíčku“ kroužícího kolem malé planetky Dinkinesh v hlavním pásu planetek mezi Marsem a Jupiterem, pouze na základě dynamiky, tedy toho, jak se dvojice pohybuje v prostoru. Jejich výpočet se shoduje s výpočtem mise Lucy NASA, založeném na analýze povrchových kráterů, což je tradičnější metoda datování asteroidů.

Nová metoda doplňuje tuto práci a má některé výhody: Podle vědců by mohla být přesnější v případech, kdy povrch asteroidů prošel nedávnými změnami, a lze ji použít na sekundární tělesa v desítkách dalších známých binárních systémů, které tvoří 15 % blízkozemních asteroidů.

„Zjištění stáří asteroidů je důležité pro jejich pochopení a tento je ve srovnání se stářím sluneční soustavy pozoruhodně mladý, což znamená, že se zformoval poměrně nedávno,“ řekl Colby Merrill, doktorand v oboru kosmického inženýrství. „Zjištění stáří tohoto jediného tělesa nám může pomoci pochopit celou populaci.“

Merrill je prvním autorem článku „Věk (152830) Dinkinesh-Selam omezený sekulární teorií přílivu a odlivu-BYORP“, publikovaného v časopise Astronomy & Astrophysics.

Merrill, odborník na dynamiku, který byl součástí mise NASA DART (Double Asteroid Redirection Test), pozorně sledoval, když sonda Lucy 1. listopadu 2023 prolétla kolem Dinkineshe a nečekaně objevila Selam. Ten se ukázal být „mimořádně unikátním a složitým tělesem“, řekl Merrill – takzvanou „kontaktní dvojhvězdou“, která se skládá ze dvou laloků, jež jsou v podstatě hromadami suti slepenými k sobě, a je prvním svého druhu, který byl spatřen na oběžné dráze jiného asteroidu.

Binární asteroidy jsou dynamicky složité a fascinující objekty, které se spolu přetahují, uvedli vědci. Gravitace působící na objekty způsobuje jejich fyzické vyboulení a vede k přílivu a odlivu, který pomalu snižuje energii systému. Mezitím sluneční záření také mění energii binárního systému s efektem označovaným jako Binární Yarkovského-O’Keefeho-Radzievského-Paddackův efekt (BYORP). Nakonec soustava dosáhne rovnováhy, kdy jsou příliv a odliv stejně silné – v přetahování se o energii nastane patová situace.

Za předpokladu, že tyto síly byly v rovnováze, a po zapojení údajů o asteroidech, které byly veřejně sdíleny misí Lucy, vědci vypočítali, jak dlouho by trvalo, než by Selam dosáhl svého současného stavu poté, co se zformoval z povrchového materiálu vyvrženého rychle rotujícím Dinkineshem. Tým uvedl, že se mu podařilo vylepšit již existující rovnice, které předpokládaly, že obě tělesa mají stejnou hustotu, a ignorovaly hmotnost sekundárního tělesa. Provedením zhruba milionu výpočtů s různými parametry dospěli k průměrnému stáří Selamu 3 miliony let, přičemž nejpravděpodobnějším výsledkem jsou 2 miliony let.

Vědci doufají, že svou novou metodu stárnutí uplatní i na další binární systémy, jejichž dynamika byla dobře charakterizována i bez blízkých průletů.

„Použití této metody spolu s počítáním kráterů by mohlo pomoci lépe určit stáří systému,“ řekla Alexia Kubasová, doktorandka v oboru astronomie a kosmických věd a spoluautorka článku. „Pokud použijeme dvě metody a ty se budou vzájemně shodovat, můžeme si být jistější, že získáme smysluplné stáří, které popisuje současný stav systému.“

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS, studie byla publikovaná v časopise Astronomie & Astrofyzika.

Vědci UTA testují kvantovou povahu gravitace v Antarktidě

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 2 min read 855 Zobrazení , , , ,
FyzikaTiskové zprávyTOP 10VesmírZemě
Foto: Martin Wolf, IceCube / NSF /Tiskový zdroj
Laboratoř IceCube pod hvězdami v Antarktidě.

Einsteinova teorie obecné relativity vysvětluje, že gravitace je způsobena zakřivením směrů prostoru a času. Nejznámějším projevem je zemská gravitace, která nás drží na zemi a vysvětluje, proč jablka padají na podlahu.

Podle Eureka Alert, se vědci po několika letech pokusili sjednotit tyto dvě oblasti studia, aby dosáhli kvantového popisu gravitace. To by mělo spojit fyziku zakřivení spojenou s obecnou relativitou se záhadnými náhodnými fluktuacemi spojenými s kvantovou mechanikou.

Na druhou stranu v oblasti fyziky vysokých energií vědci studují drobné neviditelné objekty, které se řídí zákony kvantové mechaniky, vyznačující se náhodnými fluktuacemi, které vytvářejí nejistotu v pozicích a energiích částic, jako jsou elektrony, protony a neutrony. Pochopení náhodnosti kvantové mechaniky je nutné k vysvětlení chování hmoty a světla v subatomárním měřítku.

Nová studie v Nature Physics, publikovaná fyziky z Texaské univerzity v Arlingtonu, uvádí novou sondu do hlubokého rozhraní mezi těmito dvěma teoriemi využívající ultravysokoenergetické neutrinové částice detekované částicovým detektorem umístěným hluboko v antarktickém ledovci na jižním pólu.

"Výzva sjednocení kvantové mechaniky s teorií gravitace zůstává jedním z nejnaléhavějších nevyřešených problémů ve fyzice," řekl spoluautor Benjamin Jones, docent fyziky. "Pokud se gravitační pole chová podobně jako ostatní pole v přírodě, jeho zakřivení by mělo vykazovat náhodné kvantové fluktuace."

Aby tým hledal známky kvantové gravitace, umístil tisíce senzorů po celém kilometru čtverečním poblíž jižního pólu v Antarktidě, které monitorovaly neutrina, neobvyklé, ale hojné subatomární částice, které mají neutrální náboj a nemají žádnou hmotnost. Tým byl schopen studovat více než 300 000 neutrin. Hledali, zda těmto ultravysokoenergetickým částicím vadí náhodné kvantové fluktuace v časoprostoru, které by se daly očekávat, pokud by gravitace byla kvantově mechanická, protože cestují na velké vzdálenosti.

„Hledali jsme tyto výkyvy studiem chutí neutrin detekovaných observatoří IceCube,“ řekl Negi. „Naše práce vyústila v měření, které bylo mnohem citlivější než předchozí (více než milionkrát více, u některých modelů), ale nenašli jsme důkazy o očekávaných kvantových gravitačních efektech.“

Foto: UT Arlington / Tiskový zdroj
Benjamin Jones, docent fyziky na Texaské univerzitě v Arlingtonu.

Toto nepozorování kvantové geometrie časoprostoru je silným prohlášením o dosud neznámé fyzice, která funguje na rozhraní kvantové fyziky a obecné teorie relativity.

„Tato analýza představuje poslední kapitolu téměř desetiletého příspěvku společnosti UTA k observatoři IceCube,“ řekl Jones. „Moje skupina nyní provádí  nové experimenty, jejichž cílem je pochopit původ a hodnotu hmoty neutrin pomocí technik atomové, molekulární a optické fyziky.“

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS, vědecká studie byla publikována v Naturephysic.

Teleskop zachytil ikonickou mlhovinu Barnard 33 v nádherných detailech (video)

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 4 min read 454 Zobrazení , , ,
AstrologieESANASATiskové zprávyTOP 10VesmírVideo
Vesmírný dalekohled NASA/ESA/CSA Jamese Webba pořídil dosud nejostřejší infračervené snímky jednoho z nejvýraznějších objektů naší oblohy, mlhoviny Koňská hlava. Tato pozorování ukazují část této ikonické mlhoviny ve zcela novém světle a zachycují její složitost s dosud nevídaným prostorovým rozlišením.

Podle tiskové zprávy NASA/ESA/CSA, vesmírný teleskop Jamese Webba zachytil dosud nejostřejší infračervené snímky jednoho z nejvýraznějších objektů na naší obloze, mlhoviny Koňská hlava. Tato pozorování ukazují část ikonické mlhoviny ve zcela novém světle a zachycují její složitost s bezprecedentním prostorovým rozlišením.

Nové snímky zobrazují část oblohy v souhvězdí Orion (Lovec), v západní části molekulárního oblaku Orion B. Z turbulentních vln prachu a plynu vystupuje mlhovina Koňská hlava, známá také jako Barnard 33, která se nachází zhruba 1300 světelných let daleko. Mlhovina vznikla z hroutícího se mezihvězdného oblaku materiálu a září, protože je osvětlována blízkou horkou hvězdou.

Plynová mračna obklopující Koňskou hlavu se již rozplynula, ale vyčnívající sloup je tvořen hustými shluky materiálu, které se hůře erodují. Astronomové odhadují, že Koňské hlavě zbývá asi pět milionů let, než se také rozpadne. Nový Webbův pohled se zaměřuje na osvětlený okraj vrcholu mlhoviny s charakteristickou strukturou prachu a plynu. Mlhovina Koňská hlava je známou fotonovou oblastí neboli PDR.

Toto ultrafialové záření silně ovlivňuje chemii plynu v těchto oblastech a působí jako nejdůležitější zdroj tepla. Tyto oblasti se vyskytují v místech, kde je mezihvězdný plyn dostatečně hustý, aby zůstal neutrální, ale ne dostatečně hustý, aby zabránil průniku dalekého ultrafialového záření z masivních hvězd. Světlo vyzařované z těchto PDR poskytuje jedinečný nástroj ke studiu fyzikálních a chemických procesů, které řídí vývoj mezihvězdné hmoty v naší galaxii a v celém vesmíru od rané éry intenzivní tvorby hvězd až po současnost. Vzhledem ke své blízkosti a téměř okrajové geometrii je mlhovina Koňská hlava (Horsehead Nebula). 

Mlhovina vznikla z kolabujícího mezihvězdného oblaku materiálu a září, protože je osvětlena blízkou horkou hvězdou. Plynová mračna obklopující Koňskou hlavu se již rozptýlila, ale vyčnívající pilíř je vyroben z tlustých shluků materiálu, který se hůře eroduje. Astronomové odhadují, že Koňské hlavě zbývá asi pět milionů let, než se rozpadne. Webbův nový pohled se zaměřuje na osvětlený okraj horní části charakteristické struktury prachu a plynu mlhoviny.

Foto: Mlhovina Koňská hlava (snímky Euclid, Hubble a Webb) / Tiskový zdroj ESA
Tento snímek představuje tři pohledy na jeden z nejvýraznějších objektů naší oblohy, mlhovinu Koňská hlava. Tento objekt se nachází v části oblohy v souhvězdí Orion (Lovec), v západní části molekulárního oblaku Orion B. Z bouřlivých vln prachu a plynu vystupuje mlhovina Koňská hlava, známá také jako Barnard 33, která se nachází ve vzdálenosti zhruba 1300 světelných let. Na prvním snímku (vlevo), který byl zveřejněn v listopadu 2023, je mlhovina Koňská hlava, jak ji viděl dalekohled ESA Euclid. Euclid pořídil tento snímek mlhoviny Koňská hlava přibližně za jednu hodinu, což ukazuje schopnost mise velmi rychle zobrazit nebývale detailní oblast oblohy. Více informací o tomto snímku najdete zde. Druhý snímek (uprostřed) ukazuje infračervený pohled Hubbleova vesmírného dalekohledu NASA/ESA na mlhovinu Koňská hlava, který byl v roce 2013 představen jako snímek k 23. výročí teleskopu. Tento snímek zachycuje chuchvalce plynu v infračerveném spektru a odhaluje krásnou, jemnou strukturu, která je za normálních okolností zakryta prachem.

Tyto oblasti se vyskytují tam, kde je mezihvězdný plyn dostatečně hustý, aby zůstal neutrální, ale není dostatečně hustý, aby zabránil pronikání vzdáleného ultrafialového světla z hmotných hvězd. Světlo emitované z takových PDR poskytuje jedinečný nástroj pro studium fyzikálních a chemických procesů, které řídí vývoj mezihvězdné hmoty v naší galaxii a v celém vesmíru od rané éry silného formování hvězd až po současnost.

Vzhledem ke své blízkosti a téměř okrajové geometrii je mlhovina Koňská hlava ideálním cílem pro astronomy ke studiu fyzikálních struktur PDR a vývoje chemických charakteristik plynu a prachu v jejich příslušných prostředích a přechodových oblastí mezi jim. Je považován za jeden z nejlepších objektů na obloze pro studium interakce záření s mezihvězdnou hmotou.

Toto video vás vezme na cestu vesmírem, aby odhalilo nový snímek z vesmírného dalekohledu NASA/ESA/CSA Jamese Webba, mlhovinu Koňská hlava. (Zdroj videa: S laskavým poděkováním tiskovému centru agentury ESA)

Díky Webbovým přístrojům MIRI a NIRCam odhalil mezinárodní tým astronomů poprvé struktury osvětleného okraje Koňské hlavy v malém měřítku. Objevili také síť pruhovaných útvarů, které se táhnou kolmo k přední části PDR a obsahují prachové částice a ionizovaný plyn strhávaný fotoodpařovacím proudem mlhoviny. Pozorování také umožnila astronomům zkoumat účinky útlumu a emise prachu a lépe porozumět vícerozměrnému tvaru mlhoviny.

Dále mají astronomové v úmyslu studovat spektroskopická data, která byla získána o mlhovině, aby prokázala vývoj fyzikálních a chemických vlastností materiálu pozorovaného napříč mlhovinou.

Obrázky: ESA/Webb, NASA, CSA, K. Misselt (University of Arizona) a A. Abergel (IAS/University Paris-Saclay, CNRS)

Článek byl upraven z tiskové zprávy NASA/ESA/CSA.

Jezerní tsunami představují v oteplujícím se klimatu významnou hrozbu

Iveta Mauci 0 komentářů 2 min read 429 Zobrazení , , , ,
Tiskové zprávyTOP 10Věda
Nejaktivnější část nestability na ledovci Portage, pohled dolů na jezero Portage a výletní loď v dálce.

Podle Americké seismologické společnosti, Cowee Creek, Brabazon Range, Upper Pederson Lagoon, jména, která vám možná nebudou povědomá, označují místa nedávných jezerních tsunami, což je jev, který je stále častější jak na Aljašce, v Britské Kolumbii, ale i v dalších oblastech s horskými ledovci.

Podle tiskové zprávy AAAS, se většina těchto tsunami, vyvolaných sesuvy půdy do malých vodních ploch, zatím odehrála na odlehlých místech, ale geolog Bretwood Higman ze společnosti Ground Truth Alaska, řekl, že je možná jen otázkou času, kdy tsunami zaplaví obydlenější místa, jako je jezero Portage Lake poblíž Whittieru na Aljašce.

Mezi další místa na Aljašce, kde se rizika jezerních tsunami shodují s lidskou činností a infrastrukturou, patří Eklutna, Seward, Valdez, Juneau, jezero Grewingk ve státním parku Kachemak Bay a jezero Index poblíž Glacier View.

Na výročním zasedání Americké seismologické společnosti (SSA) v roce 2024, diskutoval Higman o důležitosti hodnocení míst, jako je Portage Lake, z hlediska možnosti jezerních tsunami, aby částečně pomohl charakterizovat seismické signály spojené se sesuvy půdy.

„Existují záznamy případů dramatických a velmi výrazných předchůdců seismických signálů, které předcházejí katastrofickému sesuvu půdy, někdy až o dny,“ poznamenal Highman. „Kdybychom se dostali do bodu, kdy bychom jim rozuměli a věděli, jak je odhalit, mohly by být opravdu užitečné.„

Higman nazývá jezerní tsunami „vznikajícím nebezpečím spojeným s klimatem“. Geologické podmínky, které jsou základem událostí na místech, jako je Aljaška, jsou obvykle podobné. Vyšší teploty roztaví ledovce, které podpírají stěny údolí, které je kolébkou zmenšujícího se ledovce. Bez ledovce, který by je zadržel, jsou stěny údolí náchylnější k sesuvu půdy, ať už do stávající vodní plochy, nebo do nového jezera vytvořeného táním ledovce. V jiných oblastech oteplování oslabuje permafrost, což může být důležité pro stabilitu svahů nad jezery.

„Je to něco, co bylo historicky poměrně vzácnou událostí, ale v posledních několika letech jich bylo opravdu překvapivé množství,“ řekl Higman.

Například tsunami Elliot Creek v roce 2020 v ledovcovém údolí v Britské Kolumbii se vyznačovalo sesuvem půdy o objemu 18 milionů krychlových metrů a vlnou tsunami přesahující 100 metrů.

Při této vlně tsunami byly nejvíce poškozeny lesy a stanoviště lososů, ale Higman a jeho kolegové se zabývají těmito vzdálenými, ale dramatickými událostmi, aby našli způsoby, jak se připravit na tsunami v místech s rozsáhlejší infrastrukturou. „Existují místa, kde pozorujeme stejný druh geologické nestability, která předcházela těmto jiným událostem, ale je zde vystaveno mnoho lidí,“ řekl Higman.

Higman řekl, že existují určité paralely mezi tektonickými zlomy, které seismologové obvykle studují, a „chováním, které vidíme na povrchu poruch těchto velmi velkých sesuvů“, což naznačuje, že také nabízejí jeden způsob, jak studovat dynamiku zlomů v miniaturách.

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS.

Teleskop NASA život na exoplanetě nenašel, vědecká tvrzení byla podle nové studie předčasná

Adam Walko 0 komentářů 3 min read 495 Zobrazení , , , , , ,
NASATiskové zprávyTOP 10Vesmír
Foto: Shang-Min Tsai / UCR / Tiskový zdroj
Umělecké ztvárnění pohledu na hyceský svět.

Nedávné zprávy BBC o tom, že vesmírný teleskop Jamese Webba splečnosti NASA našel známky života na vzdálené planetě, pochopitelně vyvolaly nadšení. Webbův dalekohled pravděpodobně zatím život na exoplanetě nenašel. Tvrzení o detekci biosignačního plynu byla předčasná.

Podle tiskové zprávy AAAS, publikované v časopise Eureka Alert, nová studie toto zjištění zpochybňuje, ale také nastiňuje, jak by teleskop mohl ověřit přítomnost plynu který produkuje život.

Studie Kalifornské univerzity v Riverside, publikovaná v časopise Astrophysical Journal Letters, může být pro nadšence do mimozemšťanů zklamáním, ale nevylučuje možnost objevu v blízké budoucnosti.

V roce 2023 se objevily lákavé zprávy o biosignálním plynu v atmosféře planety K2-18b, která podle všeho měla několik podmínek, které by umožňovaly život. Mnoho exoplanet, tedy planet obíhajících kolem jiných hvězd, není snadno srovnatelných se Zemí. Jejich teploty, atmosféry a podnebí ztěžují představu života zemského typu na nich. 

K2-18b je však trochu jiná. „Tato planeta dostává téměř stejné množství slunečního záření jako Země. A pokud je jako faktor odstraněna atmosféra, K2-18b má teplotu blízkou Zemi, což je také ideální situace pro nalezení života,“ řekl vědec projektu UCR a autor článku Shang-Min Tsai. 

Atmosféra K2-18b je na rozdíl od naší atmosféry na bázi dusíku převážně vodíková. Ale spekulovalo se, že K2-18b má vodní oceány, jako má Země. To dělá z K2-18b potenciálně „hyceánský“ svět, což znamená kombinaci vodíkové atmosféry a vodních oceánů. 

V loňském roce tým z Cambridge odhalil metan a oxid uhličitý v atmosféře K2-18b pomocí JWST, dalších prvků, které by mohly ukazovat na známky života. 

„Co bylo třešničkou na dortu, pokud jde o hledání života, je to, že minulý rok tito výzkumníci oznámili předběžnou detekci dimethylsulfidu, neboli DMS v atmosféře této planety, který je na Zemi produkován oceánským fytoplanktonem.“ řekl Tsai. DMS je hlavním zdrojem vzdušné síry na naší planetě a může hrát roli při tvorbě mraků.

Protože data dalekohledu byla neprůkazná, chtěli vědci UCR pochopit, zda se na K2-18b, vzdáleném asi 120 světelných let od Země, může nahromadit dostatek DMS na detekovatelné úrovně. Stejně jako na každé tak vzdálené planetě je získání fyzických vzorků atmosférických chemikálií nemožné.

„Signál DMS z Webbova teleskopu nebyl příliš silný a ukázal se pouze určitými způsoby při analýze dat,“ řekl Tsai. „Chtěli jsme vědět, jestli si můžeme být jisti tím, co vypadalo jako náznak o DMS.“

Na základě počítačových modelů, které zohledňují fyziku a chemii DMS, stejně jako atmosféru na bázi vodíku, vědci zjistili, že je nepravděpodobné, že data ukazují přítomnost DMS. „Signál se silně překrývá s metanem a myslíme si, že vybrat DMS z metanu je mimo možnosti tohoto nástroje,“ řekl Tsai. 

Vědci se však domnívají, že je možné, aby se DMS akumuloval na detekovatelné úrovně. Aby k tomu došlo, musel by plankton nebo jiná forma života produkovat 20krát více DMS, než je přítomno na Zemi. 

Detekce života na exoplanetách je vzhledem k jejich vzdálenosti od Země skličující úkol. K nalezení DMS by Webbův teleskop musel použít nástroj, který je schopen lépe detekovat infračervené vlnové délky v atmosféře než ten, který byl použit loni. Naštěstí dalekohled použije takový přístroj později v tomto roce a definitivně odhalí, zda na K2-18b existuje DMS.

„Nejlepší biologické podpisy na exoplanetě se mohou výrazně lišit od těch, které dnes na Zemi najdeme nejhojněji. Na planetě s atmosférou bohatou na vodík můžeme s větší pravděpodobností najít DMS vytvořený životem místo kyslíku produkovaného rostlinami a bakteriemi. na Zemi,“ řekl astrobiolog UCR Eddie Schwieterman, hlavní autor studie. 

Vzhledem ke složitosti hledání známek života na vzdálených planetách se někteří podivují nad pokračující motivací výzkumníků. 

„Proč stále zkoumáme vesmír a hledáme známky života? Představte si, že v noci kempujete v Národním parku a něco slyšíte. Váš instinkt je posvítit světlem, abyste viděli, co tam venku je. To je to, co svým způsobem děláme také,“ řekl Tsai. 

Článek byl upraven z tiskové zprávy Eureka Aletr, vědecká studie byla publikovaná v časopise Astrophysical Journal Letters.

Nejstarší skály ukrývaly důkazy o magnetickém poli Země

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 3 min read 406 Zobrazení , , , , , , , , , ,
Tiskové zprávyTOP 10VědaZemě
Foto: Claire Nicholsová / Tiskový zdroj
Tato fotografie ukazuje příklad 3,7 miliardy let staré formace pásového železa nalezené v severovýchodní části Isua Supracrustal Belt.

Geologové z MIT a Oxfordské univerzity objevili v Grónsku starobylé horniny, které nesou nejstarší pozůstatky raného magnetického pole Země. Zdá se, že tyto horniny jsou výjimečně nedotčené a zachovaly si své vlastnosti po miliardy let.

Podle Eureka Alert vědci zjistili, že horniny jsou staré asi 3,7 miliardy let a zachovaly si stopy magnetického pole o síle nejméně 15 mikrotesla. Dávné pole má podobnou sílu jako dnešní magnetické pole Země.

Zjištění, která jsou volně přístupná v časopise Journal of Geophysical Research, představují jeden z prvních důkazů o magnetickém poli obklopujícím Zemi. Výsledky potenciálně prodlužují stáří magnetického pole Země o stovky milionů let a mohou vrhnout světlo na rané podmínky na planetě, které napomohly vzniku života.

Magnetické pole Země

„Magnetické pole je teoreticky jedním z důvodů, proč si myslíme, že Země je jako obyvatelná planeta skutečně jedinečná,“ říká Claire Nicholsová, bývalá postdoktorandka MIT, která nyní působí jako docentka geologie planetárních procesů na Oxfordské univerzitě. „Předpokládá se, že naše magnetické pole nás chrání před škodlivým zářením z vesmíru a také nám pomáhá mít oceány a atmosféry, které mohou být stabilní po dlouhou dobu.“

Předchozí studie prokázaly, že magnetické pole na Zemi je staré nejméně 3,5 miliardy let. Nová studie prodlužuje životnost magnetického pole o dalších 200 milionů let.

„To je důležité, protože se domníváme, že právě v této době vznikl život,“ říká Benjamin Weiss, profesor planetárních věd Roberta R. Shrocka z katedry věd o Zemi, atmosféře a planetách (EAPS) na MIT. „Pokud magnetické pole Země existovalo o několik set milionů let dříve, mohlo hrát rozhodující roli při zajištění obyvatelnosti planety.“

Nicholsová a Weiss jsou spoluautory nové studie, na níž se podílejí také Craig Martin a Athena Eysterová z MIT, Adam Maloof z Princetonské univerzity a další kolegové z institucí včetně Tuftsovy univerzity a Coloradské univerzity v Boulderu.

Pomalé stáčení

Dnes je magnetické pole Země poháněno roztaveným železným jádrem, které pomalu chrlí elektrické proudy v samogenerujícím se „dynamu“. Výsledné magnetické pole se rozšiřuje ven a kolem planety jako ochranná bublina. Vědci se domnívají, že na počátku svého vývoje byla Země schopna podporovat život, částečně díky ranému magnetickému poli, které bylo dostatečně silné na to, aby udrželo život udržující atmosféru a současně chránilo planetu před škodlivým slunečním zářením. 

O tom, jak raný a robustní tento magnetický štít byl, se vedou debaty, ačkoli existují důkazy datující jeho existenci do doby před asi 3,5 miliardami let. 

Experimenty týmu také ukázaly, že horniny si zachovaly starobylé pole, přestože prošly dvěma následnými tepelnými událostmi. Jakákoli extrémní tepelná událost, jako například tektonické otřesy podpovrchových vrstev nebo hydrotermální erupce, by mohla potenciálně zahřát a vymazat magnetické pole horniny. Tým však zjistil, že železo v jejich vzorcích se pravděpodobně orientovalo a poté vykrystalizovalo před 3,7 miliardami let při nějaké počáteční extrémní tepelné události. Asi před 2,8 miliardami let a pak znovu před 1,5 miliardami let mohly být horniny znovu zahřáty, ale ne na extrémní teplotu, která by narušila jejich magnetizaci.

Výsledky také vyvolávají otázky, jak mohla dávná Země pohánět tak silné magnetické pole. Zatímco dnešní pole je poháněno krystalizací pevného železného vnitřního jádra, předpokládá se, že vnitřní jádro se tak brzy ve vývoji planety ještě nevytvořilo.

„Zdá se, že důkazem toho, co tehdy vytvářelo magnetické pole, byl jiný zdroj energie, než jaký máme dnes,“ říká Weiss. „A Země nás zajímá, protože je zde život, ale je to také prubířský kámen pro pochopení jiných terestrických planet. Naznačuje to, že planety v celé galaxii mají pravděpodobně spoustu způsobů napájení magnetického pole, což je důležité pro otázku obyvatelnosti jiných planet.“

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS, vědecká studie byla publikovaná v časopise Journal of Geophysical Research.

Astronomové našli důkazy, že modří veleobři mohou vzniknout sloučením dvou hvězd

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 2 min read 367 Zobrazení , , ,
TOP 10Vesmír
Foto: Casey Reed, NASA / Tiskový zdroj

Mezinárodní výzkum vedený Ústavem astrofyziky Kanárských ostrovů (IAC), našel vodítka k povaze některých nejjasnějších a nejžhavějších hvězd v našem vesmíru, nazývaných modrými veleobry. I když jsou tyto hvězdy běžně pozorovány, jejich původ je hádankou, o které se diskutuje již několik desetiletí.

Simulací nových modelů hvězd a analýzou velkého vzorku dat ve Velkém Magellanově mračnu, našli vědci IAC silný důkaz, že většina modrých veleobrů mohla vzniknout sloučením dvou hvězd vázaných v binárním systému. Studie je publikována v prestižním časopise The Astrophysical Journal Letters.

Modří veleobři typu B jsou velmi svítivé a horké hvězdy (nejméně 10 000krát svítivější a 2 až 5krát teplejší než Slunce), s hmotností 16 až 40krát větší než Slunce. Očekává se, že se vyskytnou během velmi rychlé fáze evoluce podle konvenční hvězdné tradice, a proto by měly být vidět jen zřídka. Proč jich tedy tolik pozorujeme?

Důležité vodítko k jejich původu spočívá ve skutečnosti, že většina modrých veleobrů je pozorována jako jediná, to znamená, že nemají žádného detekovatelného gravitačně vázaného společníka. Nicméně je pozorováno, že většina mladých hmotných hvězd se rodí v binárních systémech se společníky. Proč jsou modří veleobri svobodní? Odpověď: masivní binární hvězdné systémy se „slučují“ a vytvářejí modré veleobry.

V průkopnické studii vedené výzkumnicí IAC, Athirou Menonovou, simuloval mezinárodní tým výpočetních a pozorovacích astrofyziků podrobné modely sloučení hvězd a analyzoval vzorek 59 raných modrých supergiantů typu B ve Velkém Magellanově mračnu, satelitní galaxii Mléčné dráhy.

„Simulovali jsme spojení vyvinutých obřích hvězd s jejich menšími hvězdnými společníky v širokém rozsahu parametrů, přičemž jsme vzali v úvahu interakci a smíchání dvou hvězd během sloučení. Nově zrozené hvězdy žijí jako modří veleobri během druhé nejdelší fáze života hvězdy, kdy ve svém jádru spaluje helium,“ vysvětluje Menon.

Podle Artemia Herrera, výzkumníka IAC a spoluautora článku, „získané výsledky vysvětlují, proč se modří veleobři nacházejí v takzvané „evoluční mezeře“ klasické hvězdné fyziky, což je fáze jejich evoluce, kde bychom nečekali, že najdeme hvězdy.“

Mohou však takové sloučení také vysvětlit naměřené vlastnosti modrých veleobrů? „Je pozoruhodné, že jsme zjistili, že hvězdy zrozené z takových sloučení mají větší úspěch při reprodukci povrchového složení, zejména zesílení dusíkem a heliem, velké části vzorku, než konvenční hvězdné modely. To naznačuje, že sloučení může být dominantním kanálem pro produkci „modrých veleobrů,“ říká Danny Lennon, výzkumník IAC, který se také podílel na studii.

Tato studie představuje velký skok k vyřešení starého problému, jak se tvoří modří veleobri, a naznačuje důležitou roli hvězdných slučování v morfologii galaxií a jejich hvězdných populací. Další část studie se pokusí prozkoumat, jak tito modří veleobri explodují a přispívají ke krajině černých děr a neutronových hvězd.

Článek byl upraven z tiskové zprávy IAC, odborná studie byla publikována v The Astrophysical Journal Letters, Athira Menon et al. „Důkaz pro vyvinuté hvězdné binární fúze u pozorovaných modrých supergiantů typu B“ 2024 ApJL 963 L42. DOI: 10.3847/2041-8213/ad2074.

ai generated, brain, colourful

Podle nové studie je mozková kůra rozhodující strukturou pro lidskou inteligenci

Iveta Mauci 0 komentářů 3 min read 538 Zobrazení , , ,
MedicínaTOP 10
ai generated, brain, colourfulFoto: Pixabay

Neokortex, který je rozhodující strukturou pro lidskou inteligenci, má tloušťku necelých pět milimetrů. V ní, ve vnější vrstvě mozku, zpracovává 20 miliard neuronů nespočet smyslových vjemů, plánuje činnosti a tvoří základ našeho vědomí.

Jak tyto neurony zpracovávají všechny tyto složité informace? To do značné míry závisí na tom, jak jsou vzájemně „propojeny“.

Když myšlenky plynou jedním směrem

Podle článku publikovaného v časopise Eureca Alert, vědci zjistili, že lidské neurony komunikují jedním směrem, zatímco u myší mají signály tendenci proudit ve smyčkách.

To zvyšuje efektivitu a kapacitu lidského mozku při zpracování informací. Tyto objevy by mohly přispět k dalšímu vývoji umělých neuronových sítí. Takové jsou závěry nové studie provedené na Charité, Universitätsmedizin Berlin.

Foto: © Charité | Jangfan Peng / Tiskový zdroj

Experimentální uspořádání pro experimenty s více pacienty, které zaznamenávají aktivitu až deseti neuronů.

Složitější neokortex (kůra mozková) = odlišné zpracování informací

Lidský neokortex je mnohem silnější a složitější než myší. Přesto vědci dříve předpokládali, částečně kvůli nedostatku dat, že se řídí stejnými základními principy propojení. Tým vědců z Charité pod vedením Geigera nyní pomocí výjimečně vzácných vzorků tkání a nejmodernější technologie prokázal, že tomu tak není.

„Naše dosavadní poznatky o neurální architektuře v mozkové kůře vycházejí především z poznatků získaných na zvířecích modelech, jako jsou myši,“ vysvětluje profesor Jörg Geiger, ředitel Institutu pro neurofyziologii na Charité. V těchto modelech spolu sousední neurony často komunikují, jako by spolu vedly dialog. Jeden neuron dává signál druhému a ten mu ho posílá zpět. To znamená, že informace často proudí v rekurentních smyčkách.“

Chytrá metoda odposlechu neuronové komunikace

V rámci studie vědci zkoumali mozkovou tkáň 23 osob, které podstoupily neurochirurgický zákrok na Charité při léčbě epilepsie rezistentní na léky. Při operaci bylo z lékařského hlediska nutné odstranit mozkovou tkáň, aby byl umožněn přístup k nemocným strukturám pod ní. Pacienti souhlasili s použitím této přístupové tkáně pro výzkumné účely.

Aby mohl tým pozorovat toky signálů mezi sousedními neurony v nejsvrchnější vrstvě lidské mozkové kůry, vyvinul vylepšenou verzi techniky, která je známá jako „multipatch“. Ta výzkumníkům umožnila naslouchat komunikaci probíhající mezi až deseti neurony najednou (podrobnosti viz „O metodě“). Díky tomu byli schopni provést potřebný počet měření pro zmapování sítě v krátkém čase, než buňky ukončily svou činnost mimo tělo. Celkem analyzovali komunikační kanály mezi téměř 1 170 neurony s přibližně 7 200 možnými spojeními.

Zjistili, že pouze malá část neuronů se zapojila do vzájemného dialogu. „U lidí mají informace tendenci proudit jedním směrem. Málokdy se vrací do výchozího bodu buď přímo, nebo prostřednictvím cyklů,“ vysvětluje Dr. Yangfan Peng, první autor publikace. Pracoval na studii v Ústavu pro neurofyziologii a nyní sídlí na Klinice neurologie a Neuroscience Research Center v Charité.

Ekonomický vzor pro AI?

„Řízená síťová architektura, kterou vidíme u lidí, je výkonnější a šetří zdroje, protože více nezávislých neuronů může zvládat různé úkoly současně,“ vysvětluje Peng. „To znamená, že místní síť může uložit více informací.

V minulosti vývojáři umělé inteligence hledali inspiraci v biologických modelech při navrhování umělých neuronových sítí, ale také optimalizovali své algoritmy nezávisle na biologických modelech.

„Mnoho umělých neuronových sítí již využívá určitou formu této dopředně orientované konektivity, protože pro některé úkoly přináší lepší výsledky,“ říká Geiger. „Je fascinující vidět, že podobný síťový princip vykazuje také lidský mozek. Tyto poznatky o nákladově efektivním zpracování informací v lidské mozkové kůře by mohly poskytnout další inspiraci pro zdokonalování sítí AI.“

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS, vědecká studie byly publikována v časopise Science: Peng Y. a kol., 2024, 18. dubna.

O metodě

Když se provádí operace k léčbě lékové rezistence nebo refrakterní epilepsie, je často z lékařského hlediska nutné odstranit mozkovou tkáň. K prozkoumání této cenné tkáně pro studii, která byla právě publikována, byl vyžadován výslovný souhlas pacientů. Výzkumná skupina je hluboce vděčná pacientům za jejich souhlas.

black shark underwater photo

Mláďata žraloka bílého se drží u pobřeží, ukazují vědci

Tomáš Pokorný 0 komentářů 3 min read 456 Zobrazení , , ,
Příroda/FaunaTOP 10
black shark underwater photoFoto: Gerald Schömbs / Pixabay

Mláďata žraloka bílého nedostávají po narození žádnou mateřskou péči. Shromažďují se ve školkách bez dozoru a drží se blízko pobřeží v teplých, mělkých vodách. Pravděpodobně to dělají proto, aby se vyhnuli predátorům. To ale nebude vše.

Začátkem tohoto roku byly sociální sítě plné ohromujících záběrů novorozeného žraloka bílého, zachyceného létajícím dronem.

Nyní mořští vědci poprvé prokázali, že mladí žraloci bílí si vybírají teplé a mělké vody, aby se drželi pohromadě v okruhu jednoho kilometru od pobřeží. Tyto výsledky, publikované v časopise Hranice v námořní vědě, jsou důležité pro zachování velkých bílých žraloků, zvláště když se teploty oceánů zvyšují v důsledku změny klimatu, a také pro ochranu veřejnosti před agresivním setkáním se žraloky.

Žraločí školky u pláže v Santa Barbaře

Mláďata žraloka bílého nedostávají po narození žádnou mateřskou péči. Ve studované populaci u pláže Padaro poblíž Santa Barbary ve střední Kalifornii, se mláďata shromažďují v „školkách“, bez doprovodu dospělých.

„Jedná se o jednu z největších a nejpodrobnějších studií svého druhu. Vzhledem k tomu, že kolem pláže Padaro se nachází velké množství mláďat p kousek od pobřeží, mohli bychom se dozvědět, jak podmínky prostředí ovlivňují jejich pohyb,“ řekl vedoucí autor studie, doktor Christopher Lowe, profesor z Kalifornské státní univerzity.

„Zřídkakdy uvidíte velké bílé žraloky projevující tento druh chování na jiných místech.“

V letech 2020 a 2021 Lowe a jeho tým pomocí šipek označili celkem 22 mladých žraloků pomocí senzorových vysílačů. Jednalo se o samice a samce ve věku od jednoho roku do šesti let. Žraloci bílí se mohou dožít 40 až 70 let.

Senzory-vysílače měřily místní tlak a teplotu vody v reálném čase a sledovaly polohu každého mláděte vysíláním akustických „signálů“ do řady přijímačů rozmístěných na přibližně 5,5 km čtverečních podél pobřeží.

Sledování bylo zastaveno během zimních měsíců, kdy mláďata dočasně odešla od pobřežních vod. Vědci shromáždili další údaje o rozložení teploty v místním vodním sloupci pomocí autonomního podvodního plavidla. Poté pomocí umělé inteligence trénovali 3D model preferencí teploty a hloubky mláďat.

Výsledky ukázaly, že mladí jedinci se potápěli do největších hloubek za svítání a za soumraku, kdy se pravděpodobně živili rejnoky, hejny ryb a dalšími malými kostnatými rybami. Nejblíže k hladině, v hloubce mezi nulou a čtyřmi metry, se pohybovali odpoledne, kdy slunce nejvíce hřálo, pravděpodobně proto, aby zvýšili svou tělesnou teplotu.

První autorka Emily Spurgeon, bývalá studentka magisterského studia a současná výzkumná technička v Loweově týmu, řekla: „Ukázali jsme, že mláďata přímo měnila svou vertikální polohu ve vodním sloupci tak, aby zůstala mezi 16 a 22 °C, a pokud možno mezi 20 a 22 °C. C. To může být jejich optimum pro maximalizaci efektivity růstu v rámci školky.“

Foto: Me / Wikipedia Commons / CC BY-SA 3.0

Modře je označena oblast rozšíření, tmavě modrá pak ukazuje nejčastější výskyt.

Preference mělkých vod

Výsledky ukázaly, že rozložení teploty v těchto vodách je neustále proměnlivé, což znamená, že mláďata musí být neustále v pohybu, aby zůstala v tomto optimálním rozmezí.

„Vědecké výsledky ukazují, že teplota vody je klíčovým faktorem, který přitahuje mláďata do studované oblasti. Po celém kalifornském pobřeží však existuje mnoho míst, která sdílejí podobné teplotní podmínky a prostředí, takže teplota není jediným důvodem tohoto chování. Budoucí experimenty budou zkoumat jednotlivé vztahy, například zda se někteří jedinci pohybují mezi školkami v tandemu,“ řekl Spurgeon.

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS, vědecká studie je publikovaná v časopise Hranice v námořní vědě s volným přístupem.

ai generated, ufo, alien

Tři světla pozorovaná u západního pobřeží USA ve vojenském prostoru, byla asi komerční letadla (video)

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 2 min read 379 Zobrazení , , , , , , ,
NovéTOP 10UFOZáhady
ai generated, ufo, alienFoto: TheDigitalArtist / Pixabay / Ilustrační

Americký úřad pro řešení anomálií, řízený Ministerstvem obrany USA, vydalo závěrečné stanovisko k UAP pozorovaných ve vojenském vzdušném prostoru. Případ byl nahlášen vojenským personálem v roce 2021. Tři objekty byly popsány jako stejně vzdálená světla, která letěla relativně konstantní rychlostí.

  • Poloha: Západní pobřeží USA, vojenský vzdušný prostor
  • Rok: 2021
  • Nadmořská výška: Mezi 6 až 12 km
  • Tvar: Podlouhlé tečky/světla
  • Ohlašovatel: vojenský personál
  • Snímač: vojenský: Infračervený (IR)

Synchronizovaný pohyb letu vypadá opravdu velmi zvláštně. Podle amerického úřadu se nejedná o UAP, ale o běžná komerční letadla, jejichž průlet se je shoduje s termínem a časem průletu právě v této zóně.

Video AARO pořízené vojenským personálem:

Analýza videa a důkazy

Specialisté pro vyšetřování anomálií provedli analýzu videa a porovnali časovou osu v kombinaci s daty komerčních letů v regionu, uvádí zpráva AARO, zveřejněná na webu Ministerstva obrany. V závěru zprávy je uvedeno, že objekty byly tři samostatná komerční letadla letící ve velké vzdálenosti od infračerveného senzoru. Záznamy radarových stop byly srovnané s komerčními letadly. Podle závěru byly zarovnány s objekty, které byly vzhledem ke značné vzdálenosti od senzoru vidět pouze jako malé tečky. Jinými slovy, letadla kopírují trasy pozorovaných objektů.

Stav případu: Vyřešeno

Světla letadla byla vzdálena až 300NM (555 km) od senzoru. AARO případ vyhodnotilo takto: Neidentifikované UAP v tomto případě byly téměř jistě komerční letadla letící na dobře zavedených vzdušných koridorech až do vzdálenosti 300 námořních mil (555 km) od plošiny. Zpravodajská a vědecká služba AARO a její oddělení (S&T) nezávisle na sobě dospěli ke stejnému závěru v souladu s analytickým rámcem AARO. Objekty silně korelovaly s konkrétními komerčními letadly, která se pohybují na různých leteckých trasách až do vzdálenosti 300 námořních mil od senzoru. Ke stejnému závěru dospěli nezávisle na sobě i vědecko-techničtí partneři AARO.

Case_Resolution_of-_Western_United_States_Uap_508-02262024
Zpravodajské hodnocení: Ke zkreslení tvaru UAP v západní části USA došlo v důsledku vibrací senzoru.
, , , , , , ,

Spící obr překvapil vědce mise Gaia uvnitř Mléčné dráhy

Iveta Mauci 0 komentářů 6 min read 505 Zobrazení , , , , , ,
ESANovéTOP 10VesmírZemě
Foto: ESA/Gaia/DPAC; CC BY-SA 3.0 IGO/Iveta Mauci pod licencí ESA

Vědci se brodili množstvím dat z mise ESA Gaia a odhalili „spícího obra“. Velká černá díra o hmotnosti téměř 33násobku hmotnosti Slunce se ukrývala v souhvězdí Aquila, méně než 2000 světelných let od Země. Toto je poprvé, kdy byla takto velká černá díra hvězdného původu spatřena v Mléčné dráze. Doposud byly černé díry tohoto typu pozorovány pouze ve velmi vzdálených galaxiích. Tento objev zpochybňuje naše chápání toho, jak se hmotné hvězdy vyvíjejí. 

Hmota v černé díře je tak hustě zabalena, že její nesmírné gravitační síle nemůže nic uniknout, dokonce ani světlo. Velká většina černých děr s hvězdnou hmotností, o kterých víme, pohlcuje hmotu od blízkého hvězdného společníka. Zachycený materiál padá na zhroucený objekt vysokou rychlostí, stává se extrémně horkým a uvolňuje rentgenové záření. Tyto systémy patří do rodiny nebeských objektů nazývaných rentgenové dvojhvězdy.  

Když černá díra nemá svého společníka dostatečně blízko, aby mu mohla ukrást hmotu, nevytváří žádné světlo a je extrémně obtížné ji zaznamenat. Takové černé díry se nazývají „spící“.

V rámci přípravy na vydání dalšího katalogu Gaia, Data Release 4 (DR4), vědci kontrolují pohyby miliard hvězd a provádějí složité testy, aby zjistili, zda se děje není neobvyklého. Pohyb hvězd může být ovlivněn společníky: lehkými, jako jsou exoplanety; těžší, jako jsou hvězdy; nebo velmi těžké, jako černé díry. V rámci Gaia Collaboration jsou k dispozici specializované týmy, které vyšetřují jakékoli „zvláštní“ případy.

A právě jeden takový případ se objevil u staré obří hvězdy v souhvězdí Aquily, ve vzdálenosti 1926 světelných let od Země. Podrobnou analýzou kolísání v dráze hvězdy našli velké překvapení. Hvězda byla uzavřena v orbitálním pohybu se spící černou dírou o výjimečně vysoké hmotnosti, asi 33krát větší než Slunce.

Toto je třetí spící černá díra nalezená Gaiou a byla příhodně pojmenována „Gaia BH3“. Její objev je velmi vzrušující kvůli hmotnosti objektu. „To je ten druh objevu, který uděláte jednou za svůj výzkumný život,“ říká Pasquale Panuzzo z CNRS, z Pařížské observatoře, ve Francii, který je hlavním autorem tohoto zjištění. „Zatím byly takto velké černé díry detekovány pouze ve vzdálených galaxiích díky spolupráci LIGO–Virgo–KAGRA, a to díky pozorování gravitačních vln.“

Foto: ESA/Gaia/DPAC- CC BY-SA 3.0 IGO
Černé díry Gaia

Průměrná hmotnost známých černých děr hvězdného původu v naší galaxii je přibližně 10krát větší než hmotnost našeho Slunce. Hmotnostní rekord dosud držela černá díra v rentgenové dvojhvězdě v souhvězdí Cygnus (Cyg X-1), jejíž hmotnost se odhaduje na přibližně 20násobek hmotnosti Slunce.

„Je působivé vidět transformační dopad, který má Gaia na astronomii a astrofyziku,“ poznamenává profesorka Carole Mundell, ředitelka pro vědu ESA. „Její objevy sahají daleko za původní účel mise, kterým je vytvoření mimořádně přesné multidimenzionální mapy více než miliardy hvězd v celé naší Mléčné dráze.“

Bezkonkurenční přesnost

Vynikající kvalita dat Gaia umožnila vědcům určit hmotnost černé díry s nesrovnatelnou přesností a poskytnout nejpřímější důkaz, že černé díry v tomto hmotnostním rozsahu existují.

Astronomové čelí naléhavé otázce vysvětlení původu černých děr velkých jako Gaia BH3. Naše současné chápání toho, jak se hmotné hvězdy vyvíjejí a umírají, nevysvětluje okamžitě, jak tyto typy černých děr vznikly. 

Většina teorií předpovídá, že jak stárnou, hmotné hvězdy odhazují značnou část svého materiálu prostřednictvím silných větrů; nakonec jsou částečně vyhozeny do vesmíru, když explodují jako supernovy. To, co zbylo z jejich jádra, se dále smršťuje a stává se buď neutronovou hvězdou, nebo černou dírou, v závislosti na její hmotnosti. Jádra dostatečně velká na to, aby skončila jako černé díry o hmotnosti 30násobku hmotnosti našeho Slunce, je velmi obtížné vysvětlit.

Přesto může klíč k této hádance ležet velmi blízko černé díry Gaia BH3.

Zajímavý společník

Hvězda obíhající Gaiu BH3 ve vzdálenosti asi 16krát větší než Slunce-Země je poměrně neobvyklá: starověká obří hvězda, která vznikla během prvních dvou miliard let po Velkém třesku, v době, kdy se naše galaxie začala skládat. Patří do rodiny galaktických hvězdných halu a pohybuje se opačným směrem než hvězdy galaktického disku. Její dráha naznačuje, že tato hvězda byla pravděpodobně součástí malé galaxie nebo kulové hvězdokupy, kterou před více než osmi miliardami let pohltila naše vlastní galaxie.

Společná hvězda má velmi málo prvků těžších než vodík a helium, což naznačuje, že hmotná hvězda, která se stala Gaiou BH3, mohla být také velmi chudá na těžké prvky. To je pozoruhodné. Poprvé podporuje teorii, že vysoce hmotné černé díry pozorované při experimentech s gravitačními vlnami vznikly kolapsem pravěkých hmotných hvězd chudých na těžké prvky. Tyto rané hvězdy se mohly vyvinout odlišně od hmotných hvězd, které v současnosti vidíme v naší galaxii.

Složení doprovodné hvězdy může také osvětlit mechanismus vzniku tohoto úžasného binárního systému. „Co mě zaráží, je, že chemické složení společníka je podobné tomu, které nacházíme u starých hvězd chudých na kovy v galaxii,“ vysvětluje Elisabetta Caffau z CNRS, Observatoire de Paris, která je rovněž členem spolupráce Gaia.

„Neexistuje žádný důkaz, že by tato hvězda byla kontaminována materiálem vyvrženým explozí supernovy z masivní hvězdy, která se stala BH3.“ To by mohlo naznačovat, že černá díra získala svého společníka až po svém narození, kdy ho zachytila ​​z jiného systému.

Chutný předkrm

Objev černé díry Gaia BH3 je pouze začátek a zbývá ještě mnoho věcí, které je potřeba prozkoumat o jeho matoucí povaze. Nyní, když byla zvědavost vědců podnícena, bude tato černá díra a její společník nepochybně předmětem mnoha hloubkových studií, které přijdou.

Spolupráce na projektu Gaia narazila na tohoto „spícího obra“ při kontrole předběžných dat v rámci přípravy na čtvrté vydání katalogu Gaia. Protože je nález tak výjimečný, rozhodli se jej oznámit ještě před oficiálním zveřejněním. 

Příští zveřejnění dat Gaia slibuje, že bude zlatým dolem pro studium binárních systémů a objev dalších spících černých děr v naší galaxii. „Ve srovnání s předchozím vydáním dat (DR3) jsme extrémně tvrdě pracovali na zlepšení způsobu, jakým zpracováváme specifické datové sady, takže očekáváme, že v DR4 odhalíme mnohem více černých děr,“ uzavírá Berry Holl z univerzity v Ženevě ve Švýcarsku. člen spolupráce Gaia

Co je černá díra?

Gaia je evropská mise, postavená a provozovaná vesmírnou agenturou ESA. Byla schválena v roce 2000 jako základní mise Evropské vesmírné agentury v rámci vědeckého programu ESA Horizon 2000 Plus, podporovaného všemi členskými státy ESA.

Článek byl upraven podle tiskové zprávy agentury ESA.

Výzkumníci úspěšně simulovali novou metodu řízení fúzního plazmatu vytvořením ostrova

Iveta Mauci 0 komentářů 4 min read 300 Zobrazení , , , , , , , , ,
FyzikaTechnologieTOP 10
Foto: KYLE PALMER / Oddělení komunikace PPPL / Tiskový zdroj
UMĚLECKÉ ZTVÁRNĚNÍ MAGNETICKÝCH OSTROVŮ.

Ve svém pokračujícím úsilí vyvinout řadu metod pro řízení plazmy, aby ji bylo možné použít k výrobě elektřiny v procesu známém jako fúze, výzkumníci z Laboratoř fyziky plazmatu v Princetonu (PPPL) amerického ministerstva energetiky (DOE) ukázali, jak lze dvě staré metody zkombinovat a poskytnout tak větší flexibilitu. 

Zatímco tyto dvě metody, známé jako elektronový cyklotronový proudový pohon (ECCD) a aplikace rezonančních magnetických perturbací (RMP), byly již dlouho studovány, je to poprvé, kdy výzkumníci simulovali, jak je lze použít společně k dosažení lepší kontroly plazmatu. 

„Je to trochu nový nápad,“ řekl Qiming Hu, výzkumný fyzik ve společnosti PPPL a hlavní autor nového článku publikovaného v Nuclear Fusion o práci, která byla také experimentálně prokázána. „Kompletní možnosti se stále zjišťují, ale náš dokument odvádí skvělou práci při prohlubování našeho chápání potenciálních výhod.“

Vědci doufají, že nakonec budou fúzi využívat k výrobě elektřiny. Nejprve budou muset překonat několik překážek, včetně zdokonalení metod pro minimalizaci výbuchů částic z plazmatu, které jsou známé jako okrajové lokalizované módy (ELMs).

„Tyto výbuchy pravidelně uvolňují trochu tlaku, protože je ho příliš mnoho. Ale tyto výbuchy mohou být nebezpečné,“ řekl Hu, který pracuje pro PPPL v DIII-D National Fusion Facility, uživatelském zařízení DOE hostovaném společností General Atomics. DIII-D je tokamak, zařízení, které využívá magnetické pole k omezení fúzního plazmatu do tvaru koblihy. ELM mohou ukončit fúzní reakci a dokonce poškodit tokamak, takže výzkumníci vyvinuli mnoho způsobů, jak se jim vyhnout.

„Nejlepší způsob, jak se jim vyhnout, je použít rezonanční magnetické perturbace neboli RMP, které generují další magnetická pole,“ řekl hlavní výzkumný fyzik PPPL Alessandro Bortolon, který byl jedním ze spoluautorů článku.
 

Magnetická pole vytvářejí ostrůvky, mikrovlny je upravují

Magnetická pole, která původně působí v tokamaku, se obtáčejí kolem plazmatu ve tvaru torusu, a to jak na dlouhou stranu, kolem vnějšího okraje, tak na krátkou stranu, od vnějšího okraje a středovým otvorem. Dodatečná magnetická pole vytvořená RMP putují plazmatem a proplétají se dovnitř a ven jako kanalizační steh. Tato pole vytvářejí v plazmatu oválná nebo kruhová magnetická pole nazývaná magnetické ostrovy.

"Normálně jsou ostrovy v plazmě opravdu, opravdu špatné." Pokud jsou ostrovy příliš velké, může to narušit samotná plazma.“

Vědci však již z experimentů věděli, že za určitých podmínek mohou být ostrovy prospěšné. Nejtěžší je generovat dostatečně velké RMP na vytvoření ostrovů. Zde přichází na řadu ECCD, což je v podstatě injekce mikrovlnného paprsku. Výzkumníci zjistili, že přidání ECCD na okraj plazmy snižuje množství proudu potřebného k vytvoření RMP nezbytných k vytvoření ostrovů.

Injekce mikrovlnného paprsku také umožnila výzkumníkům zdokonalit velikost ostrůvků pro maximální stabilitu okraje plazmatu. Metaforicky, RMP fungují jako jednoduchý světelný spínač, který zapíná ostrůvky, zatímco ECCD funguje jako další stmívač, který umožňuje výzkumníkům upravit ostrůvky na ideální velikost pro zvládnutelnou plazmu.

„Naše simulace zpřesňuje naše chápání interakcí ve hře,“ řekl Hu. „Když bylo ECCD přidáno ve stejném směru jako proud v plazmě, šířka ostrova se zmenšila a tlak na podstavci se zvýšil. Aplikace ECCD v opačném směru přinesla opačné výsledky, se zvětšováním šířky ostrůvku a poklesem tlaku na podstavci nebo usnadněním otevírání ostrůvku.

ECCD na okraji, místo jádra

Výzkum je také pozoruhodný, protože ECCD byl přidán na okraj plazmy místo jádra, kde se obvykle používá.

„Obvykle si lidé myslí, že aplikace lokalizovaného ECCD na okraji plazmy je riskantní, protože mikrovlny mohou poškodit součásti uvnitř nádoby,“ řekl Hu. „Ukázali jsme, že je to proveditelné, a prokázali jsme flexibilitu tohoto přístupu. To by mohlo otevřít nové cesty pro navrhování budoucích zařízení.“

Snížením množství proudu potřebného k vytvoření RMP by tato simulační práce mohla v konečném důsledku vést ke snížení nákladů na výrobu energie z jaderné syntézy v komerčních zařízeních pro jadernou syntézu budoucnosti.

PPPL ovládá umění používat plazmu, čtvrté skupenství hmoty, k řešení některých z nejnáročnějších světových vědeckých a technologických výzev. Náš výzkum zasazený do areálu Forrestal Princetonské univerzity v Plainsboro, New Jersey, podněcuje inovace v řadě aplikací včetně energie z jaderné syntézy, výroby v nanoměřítku, kvantových materiálů a zařízení a vědy o udržitelnosti. Univerzita spravuje laboratoř pro Úřad vědy amerického ministerstva energetiky, který je největším zastáncem základního výzkumu ve fyzikálních vědách v zemi.

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS, vědecká studie byla publikovaná v časopise Jaderná fůze s volným přístupem.

Nový objev nejhmotnější spící černé díry v naší galaxii

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 4 min read 724 Zobrazení , , ,
ESATOP 10Vesmír
Foto: ESO/L. Calçada/Tiskový zdroj
Umělecký dojem ze systému s nejhmotnější hvězdnou černou dírou v naší galaxii. ASTRONOMOVÉ NAŠLI NEJHMOTNĚJŠÍ HVĚZDNOU ČERNOU DÍRU V NAŠÍ GALAXII DÍKY KOLÍSAVÉMU POHYBU, KTERÝ VYVOLÁVÁ NA DOPROVODNÉ HVĚZDĚ. OBRAZ TOHOTO UMĚLCE UKAZUJE OBĚŽNÉ DRÁHY HVĚZDY I ČERNÉ DÍRY, NAZÝVANÉ GAIA BH3, KOLEM JEJICH SPOLEČNÉHO STŘEDU HMOTY. TOTO KOLÍSÁNÍ BYLO MĚŘENO BĚHEM NĚKOLIKA LET POMOCÍ MISE GAIA EVROPSKÉ KOSMICKÉ AGENTURY. DALŠÍ ÚDAJE Z JINÝCH DALEKOHLEDŮ, VČETNĚ VELMI VELKÉHO DALEKOHLEDU ESO V CHILE, POTVRDILY, ŽE HMOTNOST TÉTO ČERNÉ DÍRY JE 33KRÁT VĚTŠÍ NEŽ HMOTNOST NAŠEHO SLUNCE. CHEMICKÉ SLOŽENÍ DOPROVODNÉ HVĚZDY NAZNAČUJE, ŽE ČERNÁ DÍRA VZNIKLA PO KOLAPSU MASIVNÍ HVĚZDY S VELMI MALÝM POČTEM TĚŽKÝCH PRVKŮ NEBO KOVŮ, JAK PŘEDPOVÍDALA TEORIE.

Astronomové identifikovali dosud nejhmotnější hvězdnou černou díru objevenou v galaxii Mléčné dráhy. Tato černá díra byla spatřena v datech z mise Gaia Evropské vesmírné agentury, protože vyvolává zvláštní „kolísavý“ pohyb na doprovodnou hvězdu, která kolem ní obíhá. K ověření hmotnosti černé díry byla použita data z velmi velkého dalekohledu Evropské jižní observatoře (ESO’s VLT) a dalších pozemních observatoří. Hmotnost černé díry tak byla působivě 33krát větší než hmotnost Slunce.

Hvězdné černé díry vznikají kolapsem masivních hvězd a ty, které byly dosud identifikovány v Mléčné dráze, jsou v průměru asi desetkrát hmotnější než Slunce. Dokonce i další nejhmotnější známá hvězdná černá díra v naší Galaxii, Cygnus X-1, dosahuje pouze 21 hmotností Slunce, takže toto nové pozorování o hmotnosti 33 hmotností Slunce je výjimečné [1].

Je pozoruhodné, že tato černá díra je také extrémně blízko nás. Nachází se ve vzdálenosti pouhých 2000 světelných let v souhvězdí Aquily a je to druhá nejbližší známá černá díra k Zemi. Nazvaný Gaia BH3 nebo zkráceně BH3 byl nalezen, když tým zkoumal pozorování Gaia v rámci přípravy na nadcházející vydání dat. „Nikdo neočekával, že najde poblíž číhající černou díru o vysoké hmotnosti, dosud nezjištěnou,“ říká člen spolupráce Gaia Pasquale Panuzzo, astronom z Observatoire de Paris, která je součástí francouzského Národního centra pro vědecký výzkum (CNRS). „To je ten druh objevu, který uděláte jednou za svůj výzkumný život.“

K potvrzení svého objevu použili spoluprácovníci projektu Gaia data z pozemních observatoří, včetně z přístroje Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph (UVES ) na VLT ESO, který se nachází v chilské poušti Atacama [2]. Tato pozorování odhalila klíčové vlastnosti doprovodné hvězdy, což spolu s daty Gaia umožnilo astronomům přesně změřit hmotnost BH3.

Astronomové našli podobně masivní černé díry mimo naši galaxii (pomocí jiné detekční metody) a domnívali se, že mohou vzniknout kolapsem hvězd s velmi malým počtem prvků těžších než vodík a helium v ​​jejich chemickém složení. Předpokládá se, že tyto takzvané hvězdy chudé na kov ztrácejí během svého života méně hmoty, a proto jim zbývá více materiálu, aby mohly po své smrti vytvářet vysoce hmotné černé díry. Ale důkazy, které by přímo spojovaly hvězdy chudé na kovy s vysoce hmotnými černými dírami, dosud chyběly.

Hvězdy v párech mívají podobné složení, což znamená, že společník BH3 má důležitá vodítka o hvězdě, která se zhroutila a vytvořila tuto výjimečnou černou díru. Data UVES ukázala, že společník je hvězda velmi chudá na kovy, což naznačuje, že hvězda, která se zhroutila za vzniku BH3, byla také chudá na kov. Přesně jak se předpovídalo.

Výzkumná studie vedená Panuzzem je dnes publikována v Astronomy & Astrophysics. „Udělali jsme výjimečný krok a publikovali jsme tento článek na základě předběžných údajů před nadcházejícím vydáním Gaia kvůli jedinečné povaze objevu,“ říká spoluautorka Elisabetta Caffau, rovněž členka spolupráce Gaia z CNRS Observatoire de Paris. Včasné zpřístupnění dat umožní dalším astronomům začít studovat tuto černou díru hned teď, aniž by čekali na úplné zveřejnění dat, plánované nejdříve na konec roku 2025.

Další pozorování tohoto systému by mohlo odhalit více o jeho historii a o samotné černé díře. Například přístroj GRAVITY na VLT Interferometru ESO, by mohl astronomům pomoci zjistit, zda tato černá díra stahuje hmotu ze svého okolí a lépe porozumět tomuto vzrušujícímu objektu.

Poznámky

[1] Toto není nejhmotnější černá díra v naší galaxii – tento název patří Sagittarius A*, supermasivní černé díře v centru Mléčné dráhy, která má asi čtyři miliony hmotností Slunce. Ale Gaia BH3 je nejhmotnější známá černá díra v Mléčné dráze, která vznikla kolapsem hvězdy.

[2] Kromě UVES na VLT ESO se studie opírala o data z: spektrografu HERMES na Mercatorově dalekohledu provozovaném v La Palma (Španělsko) Leuvenskou univerzitou v Belgii ve spolupráci s observatoří Ženevské univerzity ve Švýcarsku; a vysoce přesný spektrograf SOPHIE na Observatoire de Haute-Provence – OSU Institut Pythéas.

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS, výzkum byl prezentován v článku pod nazvaném „Objev spící černé díry o sluneční hmotnosti 33 v astrometrii Gaia před vydáním“, který se objeví v Astronomy & Astrophysics.

Vědci testovali smrtelné bakterie, zjistili, že vykazují žízeň po lidské krvi

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 3 min read 657 Zobrazení , , , , , , , , , , , , , ,
MedicínaTOP 10
Foto: Ted S. Warren, Washingtonská státní univerzita Vysoké školy veterinární medicíny/Zdroj z tiskové zprávy
Arden Baylink, odborný asistent na Vysoké škole veterinární medicíny Washingtonské státní univerzity, drží ve své laboratoři Petriho misku s bakteriemi salmonely v pátek 19. ledna 2024 v Pullmanu.

Podle recenzované studie Washingtonsské státní univerzity, publikované v časopise eLife, poskytuje nový pohled na to, jak dochází k infekcím krevního řečiště a jak by mohly být potenciálně léčeny. Některé z nejsmrtelnějších bakterií na světě vyhledávají lidskou krev a živí se jí, což vědci nově objevili jako „bakteriální vampyrismus“.

Vědecký tým zjistil, že bakterie přitahuje tekutá část krve neboli sérum, které obsahuje živiny, jež bakterie mohou využít jako potravu. Jednou z chemických látek, která bakterie obzvláště přitahovala, byl serin, aminokyselina, která se nachází v lidské krvi a je také běžnou složkou proteinových nápojů.

„Bakterie infikující krevní řečiště mohou být smrtelné,“ řekl Arden Baylink, profesor na WSU’s College of Veterinary Medicine a odpovídající autor výzkumu. „Zjistili jsme, že některé bakterie, které nejčastěji způsobují infekce krevního řečiště, skutečně cítí chemikálii v lidské krvi a plavou k ní.“

Arden Baylink a doktorandka Siena Glennová publikovali výzkum, který ukazuje, že některé z nejsmrtelnějších bakterií na světě vyhledávají a požírají sérum, tekutou část lidské krve, která obsahuje živiny, jež bakterie mohou využít jako potravu. Baylink a jeho spolupracovníci, kteří se na studii podíleli, doufají, že jejich práce by mohla přispět k vývoji nových léků, které by mohly zlepšit životy a zdraví lidí s vysokým rizikem smrtelných infekcí krevního řečiště.

Vědci zjistili, že nejméně tři druhy bakterií, Salmonella enterica, Escherichia coli a Citrobacter koseri, jsou přitahovány k lidskému séru. Tyto bakterie jsou hlavní příčinou úmrtí lidí, kteří mají zánětlivá onemocnění střev (IBD), asi 1 % populace. Tito pacienti mají často střevní krvácení, které může být vstupními body pro bakterie do krevního řečiště.

Foto: Ted S. Warren, Washingtonská státní univerzita Vysoké školy veterinární medicíny/Zdroj z tiskové zprávy
Siena Glennová, doktorandka Washingtonské státní univerzity na katedře veterinární mikrobiologie a patologie na Vysoké škole veterinární medicíny, používá v úterý 23. ledna 2024 v Pullmanu vysoce výkonný mikroskop. Glennová ve spolupráci s Ardenem Baylinkem, docentem na Vysoké škole veterinární Washingtonské státní univerzity, a dalšími spolupracovníky publikovala výzkum, který ukazuje, že některé z nejsmrtelnějších bakterií na světě vyhledávají a požírají sérum, tekutou část lidské krve, která obsahuje živiny, jež mohou bakterie využít jako potravu. Glenn a další autoři studie doufají, že jejich práce by mohla přispět k vývoji nových léků, které by mohly zlepšit životy a zdraví lidí s vysokým rizikem smrtelných infekcí krevního řečiště.

Pomocí vysoce výkonného mikroskopického systému navrženého Baylinkem nazvaného Chemosensory Injection Rig Assay (Chemosenzorický test na injekční soupravě) vědci simulovali střevní krvácení injekcí mikroskopického množství lidského séra a sledovali, jak se bakterie pohybují směrem ke zdroji. Odezva je rychlá, trvá méně než minutu, než bakterie způsobující onemocnění najdou sérum.

V rámci studie vědci zjistili, že Salmonella má speciální proteinový receptor zvaný Tsr, který umožňuje bakteriím vnímat a plavat směrem k séru. Pomocí techniky zvané proteinová krystalografie byli schopni zobrazit atomy proteinu interagující se serinem. Vědci se domnívají, že serin je jednou z chemických látek z krve, které bakterie vnímají a konzumují.

„Když se dozvíme, jak jsou tyto bakterie schopny detekovat zdroje krve, v budoucnu bychom mohli vyvinout nové léky, které tuto schopnost blokují. Tyto léky by mohly zlepšit životy a zdraví lidí s IBD, kteří jsou vystaveni vysokému riziku infekcí krevního řečiště,“ řekl Glenn.

Na výzkumu přispěli vědci Zealon Gentry-Lear, Michael Shavlik a Michael Harms z University of Oregon a Tom Asaki, matematik z WSU. Studie byla financována WSU a National Institute of Allergy and Infectious Diseases.

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS, vědecká studie byla publikovaná v časopise eLife s volným přístupem.

mayfly, insect, grass

Jak se z chyb „zkopírovat vložit“ vytvořila živočišná říše včetně člověka

Iveta Mauci 0 komentářů 4 min read 288 Zobrazení , , , , ,
NovéPříroda/FaunaTOP 10Věda
mayfly, insect, grassFoto: Erik_Karits/Pixabay

Podle článku publikovaného v odborné časopise Nature Ecology & Evolution, se před 700 miliony let poprvé objevil pozoruhodný tvor. Ačkoli se na něj podle dnešních měřítek nedalo moc dívat, měl už přední a zadní část těla a horní a dolní část těla. V té době šlo o převratnou adaptaci, která stanovila základní tělesný plán, který nakonec zdědila většina složitých živočichů včetně člověka.

Nenápadný živočich žil na Zemi v dávných mořích. Pravděpodobně se plazil po mořském dně. Zřejmě šlo o posledního společného předka bilateriánů (oboustranně souměrných), obrovské superskupiny zvířat včetně obratlovců zahrnující ryby, obojživelníky, plazy, ptáky a savce a bezobratlé jako hmyz, členovce, měkkýše, červy, ostnokožce a mnoho dalších.

Podle studie 20 různých druhů bilaterálních živočichů, včetně člověka, žraloků, jepic, stonožek a chobotnic, lze dodnes vysledovat více než 7 000 skupin genů až k poslednímu společnému předkovi bilaterálních živočichů. Zjištění učinili vědci z Centra pro genomickou regulaci (CRG) v Barceloně, které zveřejnil časopis Nature.

Pozoruhodné je, že studie zjistila, že přibližně polovina těchto genů předků byla od té doby zvířaty využita v určitých částech těla, zejména v mozku a reprodukčních tkáních. Tato zjištění jsou překvapivá, protože prastaré, konzervované geny mají obvykle základní, důležité úkoly, které jsou potřebné v mnoha částech těla.

Když se na ně vědci podívali blíže, zjistili, že na vině je řada náhodných chyb „copy paste“ (zkopírovat vložit), které probíhaly během evoluce bilaterálních živočichů. Například na počátku historie obratlovců došlo k významnému okamžiku. Poprvé se objevila skupina tkáňově specifických genů, což se shodovalo se dvěma duplikacemi celého genomu. Zvířata si mohla ponechat jednu kopii pro základní funkce, zatímco druhá kopie mohla být použita jako surovina pro evoluční inovace. K podobným událostem v různém rozsahu docházelo neustále v průběhu celého evolučního stromu bilaterálních živočichů.

„Naše geny jsou jako rozsáhlá knihovna receptů, které lze různě upravovat a vytvářet nebo měnit, včetně tkáně a orgánů. Představte si, že náhodou skončíte se dvěma kopiemi receptů na kuřecí rizoto. Původní recept si můžete ponechat a užívat si ho, zatímco evoluce upraví další kopii tak, aby místo ní vzniklo rizoto s houbami, masem a zeleninou. A teď si představte, že se zkopíruje celá kniha receptů a to hned dvakrát. Umíte s představit, jaké možnosti se tím evoluci otevírají.

Dědictví těchto událostí, které se odehrály před stovkami milionů let, žije dodnes ve většině složitých živočichů,“ vysvětluje Federica Mantica, autorka článku a výzkumná pracovnice Centra pro genomickou regulaci (CRG) v Barceloně.

Autoři studie nalezli mnoho příkladů nových, tkáňově specifických funkcí, které byly umožněny specializací těchto předpotopních genů. Například geny TESMIN a tomb, které pocházejí od stejného předka, nakonec nezávisle na sobě hrály specializovanou roli ve varlatech jak u obratlovců, tak u hmyzu. Jejich význam podtrhuje skutečnost, že problémy s těmito geny mohou narušit tvorbu spermií, což ovlivňuje plodnost jak u myší, tak u ovocných mušek.

Specializace genů předků také položila některé základy pro vývoj složitých nervových systémů. Například u obratlovců vědci našli geny, které jsou rozhodující pro tvorbu myelinových pochev kolem nervových buněk, jež jsou nezbytné pro rychlý přenos nervových signálů. U člověka také identifikovali FGF17, o němž se předpokládá, že hraje důležitou roli při udržování kognitivních funkcí do vysokého věku.

U hmyzu se specifické geny specializovaly ve svalech a v epidermis na tvorbu kutikuly (nebuněčné vrstvy pokrývající povrch těla živočichů a rostlin poskytující ochranu), což přispívá k jeho schopnosti létat. V kůži octomilek se jiné geny specializovaly na vnímání světelných podnětů, což přispělo k jejich schopnosti měnit barvu, kamuflovat se a komunikovat s jinými octomilkami.

Studiem evoluce druhů na úrovni tkání studie ukazuje, že změny ve způsobu využití genů v různých částech těla hrály velkou roli při vytváření nových a jedinečných vlastností živočichů. Jinými slovy, když geny začnou působit v určitých tkáních, může to vést k rozvoji nových tělesných znaků nebo schopností, což v konečném důsledku přispívá k evoluci zvířat.

„Naše práce nás nutí přehodnotit role a funkce, které geny hrají. Ukazuje nám, že geny, které jsou klíčové pro přežití a které se zachovaly po miliony let, mohou v evoluci také velmi snadno získat nové funkce. Odráží to evoluční balancování mezi zachováním životně důležitých rolí a objevováním nových cest,“ uzavírá profesorka výzkumu ICREA.

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS.

Tropické lesy nemají šanci o přirozenou obnovu bez ptáků, kteří se živí jejich plody

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 3 min read 252 Zobrazení , , , , , ,
BudoucnostTOP 10Země
Foto: Mathias Pires/Crowther Lab, ETH Zurich/Zdroj z tiskové zprávy

Nový výzkum Crowtherovy laboratoře provedený na ETH v Curychu a publikovaná v odborném časopise Nature Climate Change, ukazuje kritickou překážku přirozené obnovy tropických lesů. Jejich modely, použité na základě pozemních dat získaných v Atlantickém pralese v Brazílii, ukazují, že když se divocí tropičtí ptáci volně pohybují po lesní krajině, mohou zvýšit ukládání uhlíku v obnovujících se tropických lesích až o 38 %.

Ptáci, kteří se živí plody, jako je například medojed rudonohý, koňadra palmová nebo drozd zpěvný, hrají v lesních ekosystémech zásadní roli, protože konzumují, vylučují a rozšiřují semena při svém pohybu lesní krajinou. Na šíření semen zvířaty je závislých 70 až 90 % druhů stromů v tropických lesích. Tento počáteční proces je nezbytný pro růst a fungování lesů. Zatímco dřívější studie prokázaly, že ptáci jsou pro biodiverzitu lesů důležití, vědci z Crowtherovy laboratoře nyní kvantitativně chápou, jak přispívají k obnově lesů.

Uhlíkový potenciál semen ptáků

Nová studie přináší důkazy o významném podílu volně žijících ptáků na obnově lesa. Z jejich údajů vyplývá, že vysoce fragmentované krajiny omezují pohyb ptáků a tím snižují potenciál obnovy uhlíku až o 38 %. Studie také zjistila, že různé druhy ptáků mají různý vliv na šíření semen. Menší ptáci rozptýlí více semen, ale mohou šířit pouze malá semena stromů s nižším potenciálem ukládání uhlíku. Naopak větší ptáci, jako je tukan tokajský nebo sojka kadeřavá, rozptylují semena stromů s vyšším potenciálem ukládání uhlíku. Problém je v tom, že větší ptáci mají menší šanci pohybovat se po vysoce fragmentované krajině.

„Tyto zásadní informace nám umožňují přesně určit aktivní obnovovací úsilí, například výsadbu stromů v krajině, která spadá pod tuto hranici zalesnění, kde je asistovaná obnova nejnaléhavější a nejúčinnější.“ Daisy Dentová, vedoucí vědecká pracovnice Crowtherovy laboratoře na ETH v Curychu.

Foto: Mathias Pires/Crowther Lab, ETH Zurich/Zdroj z tiskové zprávy
NEVÝRAZNÝ PALM TANAGER ( THRAUPIS PALMARUM ) SE ŽIVÍ BOBULEMI A VYLUČUJE NESTRAVITELNÁ SEMENA JINAM. PTÁK TAKTO ŠÍŘÍ STROMY.

Obnova funkčních ekosystémových služeb

„Umožnění volného pohybu větších plodožravců v lesní krajině je zásadní pro obnovu zdravých tropických lesů,“ říká Carolina Bellová, postdoktorandka, která rovněž působí v Crowtherově laboratoři na ETH v Curychu a je hlavní autorkou studie. „Tato studie ukazuje, že zejména v tropických ekosystémech hraje rozptyl semen zprostředkovaný ptáky zásadní roli při určování toho, které druhy se mohou obnovit.“

„Vždy jsme věděli, že ptáci jsou nezbytní, ale je pozoruhodné, že jsme objevili rozsah těchto účinků,“ říká Thomas Crowther, profesor ekologie na ETH v Curychu a hlavní spoluautor studie. „Pokud se nám podaří obnovit komplexnost života v těchto lesích, jejich potenciál pro ukládání uhlíku se výrazně zvýší.“

Strategie obnovy tropických lesů

Dřívější výzkumy naznačují, že obnova lesů by mohla zachytit více než 2,3 miliardy tun uhlíku v oblasti Atlantického lesa. Výzkumníci poznamenávají, že řada strategií, jako je výsadba ovocných stromů a prevence pytláctví, by mohla zvýšit pohyb zvířat v tropických oblastech, kde je pasivní obnova pravděpodobnější.

„Určením prahových hodnot lesního porostu v okolní krajině, které umožňují šíření semen, můžeme identifikovat oblasti, kde je možná přirozená obnova, a také oblasti, kde je třeba aktivně vysazovat stromy, což nám umožní maximalizovat nákladovou efektivitu obnovy lesa,“ říká Danielle Ramosová, spoluautorka článku spojená s univerzitou v Exeteru ve Velké Británii a univerzity Estaduala Paulista v Rio Claru, São Paulo, Brazílie.

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS, studie byla publikována v časopise Nature Climate Change s volným přístupem.

Lov chobotnic ohrožuje vyhubení, rybáři se budou řídit věkem, ale jak určí jejich stáří?

Iveta Mauci 0 komentářů 2 min read 418 Zobrazení , , , , , ,
ExkluzivTOP 10
Foto: Vylíhlé mládě chobotnice jižní Keeled, studijní druh pro průvodce stárnutím. Autor: Erica Duranteová/Volný zdroj z tiskové zprávy

Podle recenzovaného článku publikovaného v Eureka Alert, poznáme stáří chobotnic podle počtu růstových prstenců. Počítají se podobně, jako když zjišťujete stáří stromu, kde počítáme letokruhy. Ale s chobotnicemi je to malinko složitější, protože jejich prstence nepředstavují roky, ale dny! A metody je třeba přizpůsobit pro každý druh zvlášť.

Chobotnice patří mezi nejstarší druhy žijící na Zemi. Odhaduje se, že jde o stovky milionů let, ale věděli jste, že většina z nich žije jen pár let a umírají brzy po páření nebo snesení vajec? Až dosud to nebyl problém, ale úlovky chobotnic se v posledních desetiletích zdvojnásobily, protože svět se snaží uspokojit nutriční požadavky rostoucí celosvětové populace.

„Během posledních 30 let různé studie zkoumaly různé metody stárnutí chobotnic, ale jen malý počet výzkumníků na celém světě má praktické znalosti k provádění těchto metod v laboratoři,“ říká mořská ekoložka UniSA, doktorka Zoe Doubledayová.

„Je důležité, abychom tyto praktické vědecké poznatky neztratili, protože určením jejich věku můžeme pochopit dopad různých mír rybolovu na populaci.“

Rybolov

Odhaduje se, že se ročně vyloví 400 000 chobotnic z přibližně 90 zemí a očekává se, že toto číslo poroste, což vyvine tlak na populace chobotnic po celém světě.

Jak zajistíme, že lov chobotnic zůstane udržitelný, ochráníme dlouhověkost tohoto prastarého zvířete a zároveň zaručíme, že svět nebude hladovět? Přesná, spolehlivá, nákladově efektivní a snadno použitelná metoda k určení věku chobotnice a odhadu, jak rychle rostou a rozmnožují se, je dobrým výchozím bodem.

Tým australských vědců proto vyvinul průvodce světem chobotnic, který má pomoci s vyhodnocováním věku chobotnice kvůli jejich lovu. Pomocí růstových kroužků na zobácích a styletech chobotnic vytvořili vědci k ověření jejich věku praktický nástroj stárnutí pro lidi, kteří řídí a vyhodnocují lov chobotnic.

Příručku vyvinula doktorandka UniSA, Erica Duranteová a výzkumná asistentka Louise Hoskingová, pod dohledem doktora Doubledaye. Tvořila součást větší studie vedené doktorkou Karinou Hallovou z Ministerstva primárního průmyslu Nového Jižního Walesu.

 „Pochopení věku chobotnice pomůže učinit rybolov udržitelným,“ říká Durante. „Pokud znáte věk určitého druhu, můžete odhadnout, jak rychle rostou a rozmnožují se a kolik můžete ulovit, abyste udrželi udržitelný rybolov.“

„Údaje o věku nám také říkají, jak dlouho trvá, než zvíře dospěje, takže neskončíte tak, že vylovíte nedospělé chobotnice, než se rozmnoží. Věk je také důležitý pro obecnou ochranu a řízení druhu, ať už je loven nebo ne.“

„Zveřejněním tohoto průvodce a zpřístupněním znalostí komukoli můžeme pomoci udržet rybolov udržitelným a zajistit, aby toto neuvěřitelné zvíře nadále přežívalo a prosperovalo,“ říká doktorka Doubledayová.

Článek byl upraven podle tiskové zprávy AAAS, „Průvodce stárnoucí chobotnicí krok za krokem“ byl publikován v časopise Marine and Freshwater Journal s volným přístupem.

Pyrit, známý také jako bláznovo zlato, může obsahovat cenné lithium

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 2 min read 494 Zobrazení , , , ,
TOP 10Věda
Foto: Unsplash

Podle recenzovaného článku Evropské geovědní unie existuje důvod, proč vám letecké společnosti nedovolí dát si notebook do odbaveného zavazadla v přepravním prostoru. Lithium-iontová baterie totiž představuje vážné nebezpečí požáru. Ale proč?

Lithium je neuvěřitelně reaktivní. Například čisté lithium prudce interaguje se zdánlivě neškodnou vodou, uvolňuje teplo a tvoří vysoce hořlavý vodík. Tato reaktivita je však přesně důvodem, proč je lithium skvělým materiálem pro baterie a proč je kritickým minerálem pro přechod na zelenou energii. Lithium-iontové baterie jsou široce používány v elektrických vozidlech. Navíc mohou ukládat energii vyrobenou z obnovitelných zdrojů, jako je slunce a vítr.

V posledních letech poptávka po lithiu raketově vzrostla. Primární zdroje lithia, jako jsou pegmatity a vulkanické jíly, jsou dobře známy, ale bylo by užitečné najít jiné sklady, které jsou bezpečné a hospodárné. Za tímto účelem tým vedený výzkumníky z univerzity Západní Virginie koumá, zda by předchozí průmyslové operace (např. důlní hlušina nebo vrtné odřezky) mohly sloužit jako zdroj dalšího lithia bez vytváření nových odpadních materiálů. Shailee Bhattacharyavová, sedimentární geochemička a doktorandka pracující s profesorem Shikhou Sharmou v laboratoři IsoBioGeM, představí výsledky týmu příští týden během Valného shromáždění Evropské unie geověd (EGU) 2024.

Studie se zaměřuje na 15 vzorků sedimentárních hornin středního devonu z Appalačské pánve v USA. Tým našel spoustu lithia v pyritových minerálech v břidlici, řekla Bhattacharyavová, „což je neslýchané.“

Ačkoli v geologické literatuře chyběly informace o průsečíku mezi lithiem a pyritem bohatým na síru, elektrochemický a inženýrský svět se již začal zabývat tím, jak by lithium-sírové baterie mohly nahradit lithium-iontové, řekla Bhattacharyaová. „Snažím se pochopit, jak by mohly být spolu spojeny lithium a pyrit.“

Jak se ukazuje, organicky bohatá břidlice může vykazovat potenciál pro vyšší výtěžnost lithia v důsledku této podivné interakce mezi lithiem a pyritem. Není však známo, zda lze pozorování extrapolovat mimo vzorky ze současného místa studie. „Toto je přesně specifická studie,“ varoval Bhattacharya. Tato práce je však slibná, protože naznačuje možnost, že určité břidlice by mohly být zdrojem lithia, který nevyžaduje nové doly. „Můžeme mluvit o udržitelné energii, aniž bychom spotřebovávali velké množství energetických zdrojů,“ řekla.

Pro splnění technologických potřeb energetického přechodu nabývají baterie všech velikostí, zejména ty, které pohánějí elektrická vozidla, stále většího významu. V současné době se široce používají lithium-iontové baterie a pokračující výzkum jejich zdokonalování je středem zájmu energetického inženýrství. To zase výrazně zvýšilo poptávku po lithiu (Li) jako přírodním zdroji. Zatímco primární rudy Li (pegmatit, solanka a jíl vázaný na vulkanické horniny) jsou obecně dobře známy, bylo by žádoucí identifikovat další zdroje Li, které by bylo možné bezpečně a ekonomicky využívat. Využití materiálu z dřívějších průmyslových provozů (např. důlní hlušiny nebo vrtných odřezků) jako zdroje dalšího Li by bylo atraktivní, protože by při něm vznikalo jen málo nebo žádný nový odpadní materiál.

Tým svá zjištění představí na Valném shromáždění EGU 2024.

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS.

Lidská krev identifikovaná v červené barvě na 1000 let staré zlaté masce

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 2 min read 395 Zobrazení , , , ,
DějinyTOP 10
Foto: PŘEVZATO Z JOURNAL OF PROTEOME RESEARCH 2021, DOI: 10.1021/ACS.JPROTEOME.1C00472/Tiskový zdroj

Před třiceti lety archeologové vykopali hrobku elitního 40–50letého muže ze sicanské kultury v Peru, společnosti, která předcházela Inky. Mužova sedící kostra obrácená vzhůru nohama byla natřena jasně červenou barvou, stejně jako zlatá maska ​​zakrývající jeho oddělenou lebku. Nyní výzkumníci, kteří uvádějí v ACS‘ Journal of Proteome Research, analyzovali barvu a zjistili, že kromě červeného pigmentu obsahuje lidskou krev a proteiny ptačích vajec.

Sicánský kmen byl prominentní kulturou, která existovala od 9. do 14. století  podél severního pobřeží moderního Peru. Během středního sikánského období (asi 900–1 100 n. l.) kováři vyrobili oslnivou řadu zlatých předmětů, z nichž mnohé byly pohřbeny v hrobkách elitní třídy. Na počátku 90. let vykopal tým archeologů a konzervátorů pod vedením Izumi Shimady hrobku, kde byla kostra elitního muže natřena červenou barvou a umístěna hlavou dolů do středu komory.

Kostry dvou mladých žen byly uspořádány poblíž v porodních a poporodních pózách a dvě přikrčené dětské kostry byly umístěny na vyšší úrovni. Mezi mnoha zlatými artefakty nalezenými v hrobce byla červeně natřená zlatá maska, která zakrývala obličej mužovy oddělené lebky. V té době vědci identifikovali červený pigment v nátěru jako rumělku, ale Luciana de Costa Carvalho, James McCullagh a další kolegové byli zvědaví, co Sicánský kmen použil v nátěrové směsi jako pojivový materiál, který udržoval vrstvu barvy připevněnou ke kovovému povrchu masky po dobu 1000 let.

Krevní analýza

Aby to vědci zjistili, analyzovali malý vzorek červené barvy z povrchu masky. Infračervená spektroskopie s Fourierovou transformací odhalila, že vzorek obsahuje proteiny. Takže tým následně provedl proteomickou analýzu pomocí tandemové hmotnostní spektrometrie. V červené barvě identifikovali šest proteinů z lidské krve, včetně sérového albuminu a imunoglobulinu G (typ lidské sérové ​​protilátky).

Další proteiny, jako je ovalbumin, pocházely z vaječných bílků. Vzhledem k tomu, že proteiny byly vysoce degradovány, výzkumníci nemohli identifikovat přesný druh ptačího vejce použitého k výrobě barvy, ale pravděpodobným kandidátem je kachna pižmová. Identifikace lidských krevních proteinů podporuje hypotézu, že uspořádání koster souviselo s požadovaným „znovuzrozením“ zesnulého vůdce Sicán, přičemž barva obsahující krev, která pokryla kostru a obličejovou masku muže, potenciálně symbolizovala jeho „životní sílu,“ říkají výzkumníci.

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS, vědecká studie byla publikována v časopise ACS‘ Journal of Proteome Research.

Kolaps masivní hvězdy způsobil nejjasnější a nejdelší gama záblesk

Andrea Březinová 0 komentářů 7 min read 297 Zobrazení , , , , , ,
TOP 10VědaVesmír
Foto: AARON M. GELLER / NORTHWESTERN / CIERA / IT RESEARCH COMPUTING AND DATA SERVICES/Tiskový zdroj

Zatímco tento objev řeší jednu záhadu, další záhada se prohlubuje. Pozorování kosmického dalekohledu Jamese Webba nevykazují žádné známky těžkých prvků. V říjnu 2022 pozoroval mezinárodní tým výzkumníků, včetně astrofyziků Northwestern University, dosud nejjasnější gama záblesk (GRB), jaký byl kdy zaznamenán, GRB 221009A.

Nyní tým pod vedením Severozápadu potvrdil, že fenomén odpovědný za historický výbuch, přezdívaný BOAT („nejjasnější všech dob“), je kolaps a následná exploze masivní hvězdy. Tým objevil explozi nebo supernovu pomocí vesmírného teleskopu Jamese Webba (JWST) NASA. 

Zatímco tento objev řeší jednu záhadu, další záhada se prohlubuje. 

Vědci spekulovali, že důkazy o těžkých prvcích, jako je platina a zlato, by se mohly nacházet v nově objevené supernově. Rozsáhlé pátrání však nenašlo podpis, který takové prvky doprovází. Původ těžkých prvků ve vesmíru nadále zůstává jednou z největších otevřených otázek astronomie.

„Když jsme potvrdili, že GRB byl generován kolapsem masivní hvězdy, dalo nám to příležitost otestovat hypotézu, jak se tvoří některé z nejtěžších prvků ve vesmíru,“ řekl  Peter Blanchard z Northwesternu, který vedl studii. „Neviděli jsme známky těchto těžkých prvků, což naznačuje, že extrémně energetické GRB jako BOAT tyto prvky neprodukují.“ To neznamená, že je nevyrábějí všechny GRB, ale je to klíčová informace, protože stále chápeme, odkud tyto těžké prvky pocházejí. Budoucí pozorování s JWST určí, zda „normální“ bratranci ČLUNU produkují tyto prvky.“

Zrození LODĚ

Když její světlo zalilo Zemi 9. října 2022, byla LOĎ tak jasná, že nasytila ​​většinu světových detektorů gama záření. K silné explozi došlo přibližně 2,4 miliardy světelných let daleko od Země ve směru souhvězdí Sagitta a trvala několik set sekund. Když se astronomové snažili pozorovat původ tohoto neuvěřitelně jasného jevu, okamžitě je zasáhl pocit úžasu.

„Dokud jsme schopni detekovat GRB, není pochyb o tom, že tento GRB je nejjasnější, jakého jsme kdy viděli, s faktorem 10 nebo více,“ řekla Wen-fai Fongová, docentka fyziky a astronomie ze Severozápadní univerzity, Vysoké školy umění a vědy a členka CIERA.

„Událost vytvořila některé z fotonů s nejvyšší energií, jaké kdy byly zaznamenány satelity navrženými k detekci gama záření,“ řekl Blanchard. „Byla to událost, kterou Země vidí jen jednou za 10 000 let.“ Máme štěstí, že žijeme v době, kdy máme technologii k detekci těchto výbuchů, které se odehrávají v celém vesmíru. Je tak vzrušující pozorovat tak vzácný astronomický jev, jako je LOĎ, a pracovat na pochopení fyziky za touto výjimečnou událostí.“

„Normální“ supernova

Blanchard, jeho blízká spolupracovnice Ashley Villarová z Harvardské univerzity a jejich tým, než aby událost okamžitě sledovali, chtěli vidět GRB během jeho pozdějších fází. Asi šest měsíců poté, co byl GRB původně detekován, Blanchard použil JWST k prozkoumání jeho následků.

GRB byla tak jasná, že zakryla jakoukoli potenciální signaturu supernovy v prvních týdnech a měsících po výbuchu. V této době probíhal takzvaný dosvit GRB jako světlomety auta jedoucího přímo na vás, které vám bránily vidět samotné auto. Museli jsme tedy počkat, až výrazně zeslábne, abychom měli šanci supernovu spatřit.

Blanchard použil blízký infračervený spektrograf JWST k pozorování světla objektu na infračervených vlnových délkách. Tehdy spatřil charakteristický podpis prvků, jako je vápník a kyslík, které se obvykle vyskytují v supernově. Překvapivě nebyl výjimečně jasný, jako neuvěřitelně jasný GRB, který doprovázel.

„Není o nic jasnější než předchozí supernovy,“ řekl Blanchard. „Vypadá to docela normálně v kontextu jiných supernov spojených s méně energetickými GRB.“ Dalo by se očekávat, že stejná kolabující hvězda produkující velmi energetický a jasný GRB by také vytvořila velmi energetickou a jasnou supernovu. Ale ukazuje se, že tomu tak není. Máme tento extrémně svítivý GRB, ale normální supernovu.“

Absence těžkých prvků

Poté, co Blanchard a jeho spolupracovníci poprvé potvrdili přítomnost supernovy, hledali v ní důkazy o těžkých prvcích. V současné době mají astrofyzici neúplný obrázek o všech mechanismech ve vesmíru, které mohou produkovat prvky těžší než železo.

Primární mechanismus výroby těžkých prvků, proces rychlého záchytu neutronů, vyžaduje vysokou koncentraci neutronů. Astrofyzici zatím potvrdili pouze produkci těžkých prvků prostřednictvím tohoto procesu při splynutí dvou neutronových hvězd, kolizi detekovanou laserovým interferometrem Gravitational-Wave Observatory (LIGO) v roce 2017. Vědci však tvrdí, že musí existovat jiné způsoby výroby tyto nepolapitelné materiály. Ve vesmíru je prostě příliš mnoho těžkých prvků a příliš málo sloučení neutronových hvězd.

„Pravděpodobně existuje jiný zdroj,“ řekl Blanchard. „Sloučení binárních neutronových hvězd trvá velmi dlouho. Dvě hvězdy v binárním systému musí nejprve explodovat, aby za sebou zanechaly neutronové hvězdy. Pak to může trvat miliardy a miliardy let, než se dvě neutronové hvězdy pomalu přibližují a nakonec se spojí. Ale pozorování velmi starých hvězd naznačují, že části vesmíru byly obohaceny těžkými kovy dříve, než většina binárních neutronových hvězd měla čas se sloučit. To nás ukazuje na alternativní kanál.“

Astrofyzici předpokládali, že těžké prvky mohou vzniknout také kolapsem rychle rotující masivní hvězdy, přesného typu hvězdy, která vytvořila LOĎ Pomocí infračerveného spektra získaného pomocí JWST Blanchard studoval vnitřní vrstvy supernovy, kde by měly být vytvořeny těžké prvky.  

„Explodovaný materiál hvězdy je v raných dobách neprůhledný, takže můžete vidět pouze vnější vrstvy,“ řekl Blanchard. „Ale jakmile se roztáhne a ochladí, stane se průhledným.“ Pak můžete vidět fotony vycházející z vnitřní vrstvy supernovy.

„Navíc různé prvky absorbují a emitují fotony na různých vlnových délkách v závislosti na jejich atomové struktuře, což dává každému prvku jedinečný spektrální podpis,“ vysvětlil Blanchard. „Proto nám pohled na spektrum objektu může říci, jaké prvky jsou přítomny. Při zkoumání spektra ČLONU jsme nezaznamenali žádné známky těžkých prvků, což naznačuje, že extrémní události jako GRB 221009A nejsou primárními zdroji. To je zásadní informace, protože se i nadále snažíme zjistit, kde se tvoří nejtěžší prvky.“

Proč tolik svítí?

Aby vědci oddělili světlo supernovy od světla jasného dosvitu, který před ní přišel, spojili data JWST s pozorováními z Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) v Chile. 

„Dokonce i několik měsíců poté, co byl výbuch objeven, byl dosvit dostatečně jasný, aby přispěl velkým množstvím světla ve spektrech JWST,“ řekl Tanmoy Laskar, odborný asistent fyziky a astronomie na University of Utah a spoluautor studie. studie. „Kombinace dat ze dvou dalekohledů nám pomohla přesně změřit, jak jasný byl dosvit v době našich pozorování JWST, a umožnila nám pečlivě extrahovat spektrum supernovy.“

Ačkoli astrofyzici ještě musí odhalit, jak „normální“ supernova a rekordní GRB byly vytvořeny stejnou zhroucenou hvězdou, Laskar řekl, že to může souviset s tvarem a strukturou relativistických výtrysků. Při rychlé rotaci se masivní hvězdy zhroutí do černých děr a produkují výtrysky materiálu, které startují rychlostí blízkou rychlosti světla. Pokud jsou tyto výtrysky úzké, produkují soustředěnější a jasnější paprsek světla.

„Je to jako zaostřit paprsek baterky do úzkého sloupce, na rozdíl od širokého paprsku, který prochází celou stěnou,“ řekl Laskar. „Ve skutečnosti se jednalo o jeden z nejužších výtrysků, které byly dosud pozorovány u gama záblesku, což nám dává tušit, proč se dosvit objevil tak jasně, jak se objevil.“ Mohou za to i jiné faktory, což je otázka, kterou budou výzkumníci studovat v nadcházejících letech.“

Další stopy mohou také pocházet z budoucích studií galaxie, ve které se LOĎ vyskytla. „Kromě spektra samotné LODĚ jsme získali také spektrum její ‚hostitelské‘ galaxie,“ řekl Blanchard. „Spektrum vykazuje známky intenzivní tvorby hvězd, což naznačuje, že prostředí zrození původní hvězdy se může lišit od předchozích událostí.“  

Člen týmu Yijia Li, postgraduální student na Penn State, modeloval spektrum galaxie a zjistil, že hostitelská galaxie BOATu má nejnižší metalicitu, což je míra množství prvků těžších než vodík a helium, ze všech předchozích hostitelských galaxií GRB. „Toto je další jedinečný aspekt LODĚ, který může pomoci vysvětlit její vlastnosti,“ řekl Li. 

Studii „JWST detekce supernovy spojené s GRB 221009A bez podpisu r-processu“ podpořila NASA (číslo ocenění JWST-GO-2784) a National Science Foundation (čísla ocenění AST-2108676 a AST-2002577). Tato práce je založena na pozorováních provedených vesmírným teleskopem Jamese Webba NASA/ESA/CSA.

Článek byl upraven z tisové zprávy AAAS.

Čím menší, tím výkonnější, vědci přišli s průkopnickým objevem pro naše telefony a PC

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 2 min read 429 Zobrazení , , , , , , , ,
TechnologieTOP 10
Foto: Argonne National Laboratory/Tiskový zdroj
OBRAZ: ILUSTRACE REDOXNÍHO HRADLOVÁNÍ PRO MANIPULACI S NOSIČEM A ŘÍZENÍ ELEKTRICKÉHO POLE ELEKTRONICKÉHO STAVU. ZELENÁ VLÁKNA PŘEDSTAVUJÍ FUNKČNÍ MOLEKULY PRO REDOXNÍ HRADLOVÁNÍ A SCHOPNOST FUNGOVAT PŘI NÍZKÉM VÝKONU NAPODOBUJE SYNAPTICKÉ PŘEPÍNÁNÍ V LIDSKÉM MOZKU, JAK JE REPREZENTOVÁNO ZÁKLADNÍ SYNAPSÍ.

Mikroelektronická zařízení, jako jsou mikročipy v počítačích a mobilních telefonech, zpracovávají a ukládají informace a jsou pro náš život rozhodující. Podle recenzovaného článku zveřejněného v tiskové zprávě AAAS, jsou nezbytné pro řízení podniků, pomáhají sledovat šíření nemocí, dodávají energii do domácností prostřednictvím elektrické sítě a provádějí vědecký výzkum v boji proti velkým výzvám, jako je klimatická krize.

Mikroelektronika čelí klíčové výzvě kvůli své malé velikosti. Aby se zabránilo přehřátí, mikroelektronika potřebuje spotřebovat pouze zlomek elektrické energie než konvenční elektronika a přitom stále pracuje na špičkovém výkonu.

Výzkumníci z Argonne jsou průkopníky „redoxního hradlování“, neboli nového způsobu, jak přesně modulovat tok elektronů. Průlom by mohl pomoci vést k vývoji nových nízkoenergetických polovodičů nebo kvantových zařízení.

S tím, jak jsou integrované obvody, které napájejí naše elektronická zařízení, stále výkonnější, jsou ku podivu také stále menší. Tento trend mikroelektroniky se v posledních letech jen zrychlil, protože vědci se snaží na čip osadit stále více polovodičových součástek. V nové studii publikované v Advanced Materials navrhl tým Argonne nový druh techniky „redoxního hradlování“, která může řídit pohyb elektronů dovnitř a ven z polovodičového materiálu. 

„Režim subvoltů, kde tento materiál funguje, je velmi zajímavý pro výzkumníky, kteří chtějí vytvořit obvody, které by fungovaly podobně jako lidský mozek, který také pracuje s velkou energetickou účinností.“ — Vědec z oblasti Argonne Wei Chen

„Redox“ označuje chemickou reakci, která způsobuje přenos elektronů. Mikroelektronická zařízení se obvykle spoléhají na elektrický „efekt pole“ k řízení toku elektronů. V experimentu vědci navrhli zařízení, které by mohlo regulovat tok elektronů z jednoho konce na druhý aplikací napětí, v podstatě druhu tlaku, který tlačí elektřinu přes materiál, který fungoval jako druh elektronové brány. Když napětí dosáhne určité prahové hodnoty, zhruba poloviny voltu, materiál začne vstřikovat elektrony přes bránu ze zdrojového redoxního materiálu do materiálu kanálu.

„Nová strategie redoxního hradlování nám umožňuje modulovat tok elektronů enormně i při nízkých napětích, což nabízí mnohem vyšší energetickou účinnost,“ řekl odborník na materiály z Argonne, Dillon Fong, autor studie. „To také zabraňuje poškození systému. Vidíme, že tyto materiály lze opakovaně cyklovat téměř bez snížení výkonu.“

„Režim subvoltů, ve kterém tento materiál funguje, je nesmírně zajímavý pro výzkumníky, kteří chtějí vytvořit obvody, které by fungovaly podobně jako lidský mozek, který také pracuje s velkou energetickou účinností,“ řekl.

Článek byl upraven podle tiskové zprávy AAAS.

Největší kosmická loď, kterou kdy NASA postavila pro planetární misi, je dokončena

Adam Walko 0 komentářů 1 min read 472 Zobrazení , , , , ,
TOP 10Vesmír
Foto: NASA/JPL-Caltech/Volný zdroj

Plánování mise začalo v roce 2013 a Europa Clipper byla oficiálně potvrzena NASA jako mise v roce 2019. Očekává se, že cesta k Jupiteru bude trvat asi šest let s průlety kolem Marsu a Země. Sonda, která dosáhne plynného obra v roce 2030, bude obíhat Jupiter při průletu kolem Evropy, přičemž se ponoří až 25 kilometrů od povrchu Měsíce, aby shromáždila data pomocí své výkonné sady vědeckých přístrojů.

Informace pomohou vědcům získat informace o oceánu pod ledovou skořápkou Měsíce, zmapovat složení a geologii povrchu Evropy a hledat případné oblaky vodní páry, které mohou unikat z kůry.

Mimo Zemi je Europa považována za jedno z nejslibnějších potenciálně obyvatelných prostředí v naší sluneční soustavě. I když Europa Clipper není misí na zjišťování života, jejím primárním vědeckým cílem je určit, zda pod měsíčním ledovým povrchem existují místa, která by mohla podporovat život.

Tři hlavní vědecké cíle Europa Clipper jsou určit tloušťku měsíčního ledového obalu a jeho povrchové interakce s oceánem pod ním, prozkoumat jeho složení a charakterizovat jeho geologii. Detailní průzkum Europy v rámci mise pomůže vědcům lépe porozumět astrobiologickému potenciálu obyvatelných světů mimo naši planetu.

Když hlavní část kosmické lodi dorazí za několik měsíců do Kennedyho vesmírného střediska, inženýři dokončí přípravu Europa Clipper ke startu na raketě SpaceX Falcon Heavy, připojí její obří solární pole a opatrně zastrčí kosmickou loď do kapsle, která jezdí na vrcholu. raketa. Poté bude Europa Clipper připraven zahájit svou vesmírnou odyseu.

JPL, řízená společností Caltech v Pasadeně v Kalifornii, vede vývoj mise Europa Clipper ve spolupráci s Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) pro ředitelství vědeckých misí NASA ve Washingtonu. APL navrhlo hlavní tělo kosmické lodi ve spolupráci s JPL a Goddard Space Flight Center NASA v Greenbeltu, Maryland. Kancelář programu Planetary Missions v Marshall Space Flight Center NASA v Huntsville, Alabama, provádí programové řízení mise Europa Clipper.

Článek byl upraven z článku tiskového střediska NASA.

environmental protection, natural reserve, ecology

Bakteriální nanodrátky vytvářejí v půdě elektrickou síť

Iveta Mauci 0 komentářů 3 min read 337 Zobrazení , ,
Příroda/FaunaTOP 10
environmental protection, natural reserve, ecologyFoto: AndreasAux/Pixabay

Jedna rodina proteinů funguje jako řada elektricky propojených „zástrček“ pro nabíjení mikrobiálních nanodrátů. Protože hluboko pod zemí není mnoho kyslíku, bakterie, které tam žijí, vyvinuly jiné způsoby, jak se zbavit elektronů, které produkují, když „dýchají“. Jedno z těchto řešení zahrnuje vyslání vodivých vláken, nanodrátů, do půdy, aby se rozptýlily elektrony, ale důležité detaily tohoto procesu unikly pochopení biofyziků.

Výzkumníci z Yaleské univerzity v USA a univerzity NOVA v Lisabonu v Portugalsku nyní zjistili, že pro bakterie rodu Geobacter funguje jediná rodina proteinů jako řada elektricky propojených „zástrček“ pro nabíjení těchto mikrobiálních nanodrátů. Zjištění značně zjednodušuje model toho, jak tyto bakterie exportují elektrony, a tým tvrdí, že tento „minimální elektroinstalační stroj“ může být mezi bakteriálními druhy běžný.

Bakterie, které žijí v půdě, mají dva způsoby, jak darovat elektrony, které produkují, externím akceptorům elektronů. První zahrnuje přenos elektronů do půdních minerálů a je známý jako extracelulární přenos elektronů (EET). Druhý, přímý mezidruhový přenos elektronů (DIET), zahrnuje partnerské druhy. Oba procesy jsou životně důležité pro schopnost mikrobů přežít a vytvořit společenství, ale mohou být neúčinné. Bakterie jako Geobacter se proto vyvinuly tak, aby produkovaly vodivé nanodrátky, které umožňují rychlejší EET s dlouhým dosahem.

Pět proteinů

Rodina proteinů, kterou tým Yale – NOVA označil za klíčovou pro fungování těchto nanodrátů, obsahuje pět proteinů. Všechny sídlí v prostoru mezi vnitřní a vnější membránou bakterie, bakteriální periplazmě, a jsou známé jako periplazmatický cytochrom ABCDE (PpcA-E). Tyto proteiny vstřikují elektrony do vláken na bakteriálních površích, která fungují jako nanodrátky, čímž vytvářejí elektrické spojení pro „dýchání kovu“ Geobacter .

Toto elektrické spojení umožňuje Geobacter přenášet přebytečné elektrony produkované během metabolismu na minerály v půdě bez potřeby prostředníků, vysvětluje Nikhil Malvankar z Yale, který vedl studii s Carlosem Salgueirem na univerzitě NOVA. Proteiny v podstatě fungují jako zátky v přirozené půdě založené „elektrické síti“. Tato mřížka může být zodpovědná za to, že umožňuje mnoha typům mikrobů přežít a podporovat život, říkají vědci.

Foto: Jedna rodina proteinů funguje jako řada elektricky propojených „zástrček“ pro nabíjení mikrobiálních nanodrátů. (S laskavým svolením: Eric Martz - tisková zpráva)

Mikroskopické písty tlačí vlákna vyrobená z cytochromů

Ačkoli byla bakteriální vlákna poprvé pozorována v roce 2002, vědci se zpočátku domnívali, že jsou tvořena takzvanými pili proteiny („pili“ znamená v latině „vlasy“). Mnoho bakterií má na svém povrchu pili a genetické údaje naznačují, že tato vlasová vlákna by mohla hrát podobnou roli v Geobacter, říká Malvankar. V roce 2021 však výzkumníci v Malvankarově laboratoři vyřešili atomovou strukturu a ukázali, že místo toho fungují jako písty, které tlačí vlákna tvořená cytochromy. Kromě toho atomové struktury cytochromů známé jako OmcS a OmcZ zahrnují řetězec molekul hemu obsahujících kov, které nesou elektrony.

Zatímco tyto atomové struktury vysvětlovaly, jak nanodrátky přenášejí elektrony, spojení mezi nanodrátky a povrchem bakterií zůstalo záhadou, dodává. Je to proto, že většina povrchů článků je elektricky nevodivá.

„Předpokládalo se, že za toto spojení je zodpovědná jiná rodina proteinů zabudovaných v bakteriální membráně, nazývaná porinové cytochromy, přestože bakterie jsou schopny přenášet elektřinu i v jejich nepřítomnosti,“ vysvětluje Malvankar. „Přítomnost periplazmatických proteinů přenášejících elektrony na nanodrátky eliminuje potřebu jakýchkoli intermediálních elektronových nosičů a vysvětluje, jak buňky přenášejí elektrony pozoruhodně vysokou rychlostí (milion elektronů za sekundu), i když se elektrony v proteinech mohou pohybovat rychlostí alespoň 10krát pomalejší.“

Vědci, kteří publikovali svou práci v Nature Communications, nyní konstruují nově objevený mechanismus do bakterií, které jsou důležité pro klima nebo jsou schopné vyrábět biopaliva. Cílem je pomoci těmto prospěšným organismům růst rychleji. „Pracujeme také na tom, jak se nabíjí další nanovlákno cytochromu OmcZ, a identifikujeme roli porinových cytochromů v těchto procesech,“ říká Malvankar.

Článek byl upraven z tiskové zprávy Physicworld.

short-fur brown and white cat resting on floor

Kočky jsou oblíbenými mazlíčky, ale jejich moč při značkování může být velmi nepříjemná, vědci našli důvod zápachu

Andrea Březinová 0 komentářů 3 min read 245 Zobrazení , , , , , ,
Příroda/FaunaTOP 10
short-fur brown and white cat resting on floorFoto: Kristina Yadykina/Unsplash

Proč to kočky dělají je jasné, ale proč má jejich moč rozstříkaná po našem domově tak agresivní pižmo? Kočky komunikují prostřednictvím pachů. Jedním z jejich přirozených chování je značkování teritoria pomocí moči na svislé povrchy, jako jsou stěny a nábytek. Přestože značkování hraje ve světě koček zásadní roli, často představuje pro majitele domácích mazlíčků problémy kvůli svému silnému a štiplavému zápachu.

Pozoruhodné je, že moč, kterou kočky používají ke značkování, má na lidském čichu štiplavější zápach než moč, kterou cítíme v jejich záchodcích. I když se má za to, že moč ke značkování obsahuje další chemikálie, které mohou pocházet ze sekretů análního vaku, vědecké důkazy, které to podporují, zůstávají nejasné.

Výzkumníci z Japonska se rozhodli, že na to přijdou. Zpočátku porovnávali chemické profily těkavých organických sloučenin emitovaných z rozprášené moči, normální moči a moči z močového měchýře odebrané pomocí ureterálních katétrů. Chemické analýzy odhalily vysoký stupeň podobnosti v těchto profilech u stejných jedinců. Analýzy podle chování dále prokázaly, že kočky vnímaly vystříknutou moč a moč zbývající v močovém měchýři po značkování jako podobné pachy, zatímco pachy moči jiné kočky byly vnímány jako odlišné. Podle profesora Masao Miyazakiho, vedoucího výzkumného projektu, údaje naznačují, že značkovací moč pochází z moči močového měchýře bez suplementace chemikáliemi z jiných sekrečních žláz.

Vzhledem k vysokému stupni podobnosti profilů těkavých chemikálií vědci zkoumali, proč značkovací moč vydává štiplavý zápach z jiné perspektivy. Zjistili, že vzorky kočičí moči snadno přilnuly k vnitřnímu povrchu plastových stříkaček, když je přenášeli do skleněných lahviček pro analýzu těkavých látek v moči. „Toto pozorování nás přimělo prozkoumat základní mechanismy.“ řekla Reiko Uenoyama, první autorka studie.

Před dvaceti lety profesor Miyazaki zjistil, že zdravé kočky vylučují značné množství proteinu z moči zvaného cauxin (japonsky zvědavost), který přispívá k produkci sírových pachových látek, které jsou odpovědné za výrazný kočičí zápach. „Obecně platí, že smáčitelnost kapaliny na pevném povrchu se zvyšuje se snižujícím se povrchovým napětím. Na základě těchto poznatků jsme předpokládali, že vysoká koncentrace proteinu v kočičí moči může snížit povrchové napětí kočičí moči, čímž se zvýší emise těkavých látek na velké vertikální ploše, po které byla moč rozprostřena po moči,“ řekl Uenoyama.

Jak se očekávalo, povrchové napětí bylo sníženo se zvyšujícími se koncentracemi močového proteinu cauxinu. Při stejné koncentraci proteinu byla smáčitelnost vyšší v roztoku cauxinu než v kontrolním roztoku obsahujícím albumin, hlavní protein obsažený v krvi savců.

Při srovnání povrchového napětí kočičí moči s bílkovinami a bez nich potvrdili, že moč s bílkovinami vykazovala výrazně nižší povrchové napětí než moč deproteinovaná.

V jejich pozorováních byly vonné látky zodpovědné za výrazný kočičí pach zjistitelné v umělé miniaturní zahradě navržené tak, aby napodobovala přírodní prostředí, ve kterém byl umístěn blok postříkaný kocouří močí.

S úlevou lze říci, že kočičí značkovací moč pochází výhradně z močového měchýře, bez jakéhokoli přispění jiných sekretů. Specifická bílkovina v moči, cauxin, hraje klíčovou roli ve značení pachů tím, že nejen produkuje zápach specifické pro kočky, ale také zvyšuje emise těkavých chemikálií v moči zvýšením smáčivosti rozprášené moči. Tato studie může poskytnout pohled na řešení zřetelného zápachu spojeného s rozstřikovanou močí.

Článek byl upraven z tiskové zprávy AAAS. Studie byla publikovaná v Journal of Chemical Ecology pod značkou DOI 10.1007/s10886-024-01490-1.

night, sky, galaxy

Skrytá role Mléčné dráhy ve staroegyptské mytologii

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 3 min read 372 Zobrazení , ,
HistorieTOP 10Vesmír
night, sky, galaxyFoto: Pixabay

Staří Egypťané byli známí svou náboženskou vírou a astronomickými znalostmi o Slunci, Měsíci a planetách, ale až dosud nebylo jasné, jakou roli hrála Mléčná dráha v egyptském náboženství a kultuře. 

Nová studie astrofyzika z Portsmouthské univerzity vrhá světlo na vztah mezi Mléčnou dráhou a egyptskou bohyní nebe Nut. Astronomické simulace a staroegyptské texty ukazují, že Mléčná dráha byla spojena se staroegyptskou bohyní oblohy Nut. To zapadá do multikulturních mýtů o naší domovské galaxii

Nut je bohyně oblohy, která je často zobrazována jako žena posetá hvězdami klenutá nad svým bratrem, bohem země Gebem. Chrání Zemi před zaplavením zasahujícími vodami prázdnoty a hraje klíčovou roli ve slunečním cyklu, kdy pohlcuje Slunce, když za soumraku zapadá a znovu ho rodí, když vychází za úsvitu. 

Foto: EA Wallis Budge, Bohové Egypťanů, sv. 2 (Methuen & Co., 1904)/Volný zdroj

Přiložený obrázek ukazuje bohyni oblohy Nut, pokrytou hvězdami, kterou drží její otec Shu ve vzduchu a je klenutá nad Gebem, jejím bratrem bohem Země. Vlevo vycházející slunce (bůh Re se sokolí hlavou) pluje nahoru po Nutových nohách. Vpravo zapadající slunce pluje po jejích pažích směrem k nataženým pažím Osirise, který během noci obnoví slunce v podsvětí.

Široký pás opalizujícího světla a temného stínu, který křižuje noční oblohu, lidstvo již dlouho fascinuje. Dnes je známá různě, jako Mléčná dráha, Stříbrná řeka, Ptačí stezka. Vidíme to jako nebeský protějšek velkých řek, cestu pro zesnulé duchy, místo narození andělů. Ale jak se na Mléčnou dráhu dívali staří Egypťané, kteří nám zanechali některé z nejstarších záznamů o nebesích, zůstalo záhadou. Nedávno jsem objevil pár dráždivých vodítek, které naznačují možné spojení mezi staroegyptskou bohyní a naší domovskou galaxií.

Staří Egypťané byli horlivými pozorovateli noční oblohy. Svá astronomická pozorování zapracovali do svého náboženství, mytologie a měření času (vynalezli takové pojmy jako 365denní roky a 24hodinové dny). Slunce bylo nejdůležitějším nebeským objektem a bylo zosobněno nejdůležitějšími bohy (hlavní mezi nimi Re). Učenci identifikovali měsíc, planety a určité hvězdy a souhvězdí v egyptských textech a nástěnných malbách v hrobkách, z nichž některé sahají až do doby pyramid před více než 4000 lety. Mléčná dráha však nebyla jednoznačně identifikována.

Nutino zobrazení jako klenuté ženy, někdy poseté hvězdami, jistě připomíná Mléčnou dráhu, jak se klene po obloze. Ale egyptologové, kteří Nut studovali, se nemohli shodnout na tom, jak zmapovat její tělo, aby souhlasilo s Mléčnou dráhu podobným způsobem, jakým historici astronomie mapují starověká egyptská souhvězdí (náš Velký vůz byl jejich býčí přední nohou). Byla její hlava v části Mléčné dráhy pokrytá Blíženci a její třísla zahrnovala Cygnus? Nebo se její paže natahovaly směrem k Cygnusu? Argumenty pro každé mapování byly křehké a naskládané na sebe nejistě, jako pyramida postavená z písku; jeden vánek a celá budova by byla odfouknuta.

„Výzkum ukazuje, jak může kombinování oborů nabídnout nový pohled na starověké přesvědčení, a zdůrazňuje, jak astronomie propojuje lidstvo napříč kulturami, geografií a časem. Tento dokument je vzrušujícím začátkem většího projektu katalogizace a studia multikulturní mytologie Mléčné dráhy.“

Článek byl upraven podle tiskové zprávy, kterou si můžete přečíst v Journal of Astronomical History and Heritage 

Průlom Stockholmské univerzity, laser dokáže přeměnit materiály na magnetické při pokojové teplotě

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 2 min read 279 Zobrazení , , , , , , ,
FyzikaTOP 10Věda
Foto: NADACE KNUTA A ALICE WALLENBERGOVÝCH/MAGNUS BERGSTRÖM/Volný zdroj z tiskové zprávy
STEFANO BONETTI VE SVÉ LABORATOŘI NA STOCKHOLMSKÉ UNIVERZITĚ.

Potenciál kvantové technologie je obrovský, ale dnes je z velké části omezen na extrémně chladná prostředí v laboratoři. Nyní se vědcům ze Stockholmské univerzity, Severského institutu pro teoretickou fyziku a Univerzity Ca‘ Foscari v Benátkách podařilo vůbec poprvé prokázat, jak může laserové světlo vyvolat kvantové chování při pokojové teplotě a učinit nemagnetické materiály magnetickými.

Očekává se, že tento průlom vydláždí cestu pro rychlejší a energeticky účinnější počítače, přenos informací a ukládání dat. Vědci předpokládají, že během několika desetiletí pokrok kvantové technologie způsobí revoluci v několika nejdůležitějších oblastech společnosti a připraví cestu pro zcela nové technologické možnosti v oblasti komunikace a energetiky.

Primární zájem pro výzkumníky v této oblasti jsou zvláštní a bizarní vlastnosti kvantových částic, které se zcela odchylují od zákonů klasické fyziky a mohou učinit materiály magnetickými nebo supravodivými. Zvýšením pochopení toho, jak a proč přesně tento typ kvantových stavů vzniká, je cílem být schopen řídit a manipulovat s materiály za účelem získání kvantově mechanických vlastností. 

Dosud byli vědci schopni vyvolat kvantové chování, jako je magnetismus a supravodivost, pouze při extrémně nízkých teplotách. Proto je potenciál kvantového výzkumu stále omezen na laboratorní prostředí. Nyní výzkumný tým ze Stockholmské univerzity ve spolupráci s dalšími univerzitami z dalších zemí, jsou prvními na světě, kteří v experimentu demonstrují, jak může laserové světlo vyvolat magnetismus v nemagnetickém materiálu při pokojové teplotě.

„Inovace této metody spočívá v konceptu nechat světlo pohybovat atomy a elektrony v tomto materiálu kruhovým pohybem, aby se generovaly proudy, díky nimž je materiál magnetický jako magnet lednice. Dokázali jsme to udělat vývojem nového světelného zdroje ve vzdálené infračervené oblasti s polarizací, která má tvar „vývrtky“. Je to poprvé, co se nám v experimentu podařilo navodit a jasně vidět, jak se materiál při pokojové teplotě stává magnetickým. Kromě toho náš přístup umožňuje vyrábět magnetické materiály z mnoha izolátorů, přičemž magnety jsou obvykle vyrobeny z kovů. Z dlouhodobého hlediska to otevírá zcela nové aplikace ve společnosti,“ říká vedoucí výzkumu Stefano Bonetti ze Stockholmské univerzity a z Ca‘ Foscari University of Venice.

Metoda je založena na teorii „dynamické multiferroicity“, která předpovídá, že když se atomy titanu „rozvíří“ kruhově polarizovaným světlem v oxidu na bázi titanu a stroncia, vytvoří se magnetické pole. Ale teprve nyní lze teorii potvrdit v praxi. Očekává se, že průlom bude mít široké uplatnění v několika informačních technologiích.

* Severský institut pro teoretickou fyziku (NORDITA) je institut pro spolupráci mezi pěti severskými zeměmi. Od roku 2007 se Nordita nachází v univerzitním kampusu Albanova ve Stockholmu, přičemž hostitelskými univerzitami jsou Stockholmská univerzita a KTH Royal Institute of Technology.

Výzkumný tým ze Stockholmské univerzity, Nordic Institute of Theoretical Physics (NORDITA)* ve Švédsku, University of Connecticut a SLAC National Accelerator Laboratory v USA, National Institute for Materials Science v Tsukuba, Japonsko, Elettra-Sincrotrone Terst, římská univerzita „Sapenza“ a univerzita Ca‘ Foscari v Benátkách v Itálii.

Článek byl upraven podle tiskové zprávy AAAS, vědecký výzkum naleznete pod značkou DOI10.1038/s41586-024-07175-9

Astronomové zaznamenali na žhavé exoplanetě krásný jev podobný duze

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 3 min read 239 Zobrazení , , ,
TOP 10Vesmír
Foto: Z tiskové zprávy Vesmírné agentury ESA
Umělecký dojem z duhového „efektu slávy“ v atmosféře WASP-76b.

Astronomové učinili doslova barevný objev. Na ultra horké obří exoplanetě, WASP-76b, se objevilo něco jako duha. Toto zjištění může odhalit vůbec první pozorování mimozemského optického jevu známého jako ‚sláva‘. Tento jev, podobný kruhové duze, byl detekován prostřednictvím atmosférických pozorování vedených vesmírným teleskopem CHEOPS (Characterising ExOplanet Satellite).

Slávy jsou na Zemi poměrně rozšířené jevy. Byly dokonce detekovány také na Venuši. Efekt vzniká, když se světlo odráží od mraků složených z přesně stejnoměrných kapiček. Kapičky na Zemi jsou tvořeny vodou, ale povaha těch na WASP-76b není známa. Mohlo by to být železo, které již bylo zjištěno v neuvěřitelně horké atmosféře planety.

Sláva je specifický typ optického jevu, který připomíná svatozář nebo řadu soustředných barevných prstenců. Na Zemi je sláva vidět, když se pozorovatel nachází mezi Sluncem a oblakem kapiček vody stejné velikosti. K tomuto jevu dochází, když je světlo rozptýleno zpět směrem k místu, odkud přišlo, což zahrnuje kombinaci ohýbání, odrážení a štěpení světla.

„Co je důležité mít na paměti, je neuvěřitelný rozsah toho, čeho jsme svědky,“ řekl Matthew Standing, astronom z Evropské vesmírné agentury. „WASP-76b je vzdálená několik set světelných let. Jde o intenzivně horkou plynnou obří planetu, kde pravděpodobně prší roztavené železo.“ Navzdory chaosu to vypadá, že jsme odhalili potenciální známky slávy.“

Objev na WASP-76b je první svého druhu mimo naši sluneční soustavu.

„Důvodem, proč žádná taková sláva nebyla nikdy pozorována mimo naši sluneční soustavu, je to, že tento jev vyžaduje velmi specifické podmínky,“ řekl Olivier Demangeon, astronom z Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço v Portugalsku. „Za prvé, atmosférické částice musí být téměř dokonale kulovité, zcela jednotné a dostatečně stabilní, aby je bylo možné pozorovat po dlouhou dobu. Tyto kapky musí být přímo osvětleny hostitelskou hvězdou planety a pozorovatel, v tomto případě CHEOPS, musí být ve správné poloze.“

Jedinečná atmosféra WASP-76b

WASP-76b obíhá svou hostitelskou hvězdu ve vzdálenosti mnohem bližší, než je mezera mezi Merkurem a Sluncem a vystavuje ji tak vysokým úrovním radiace. Tato blízká vzdálenost má významný dopad na jeho atmosféru. Jeho denní teplota přesahuje 2 400 stupňů Celsia, což je dost horké na roztavení kovů. Nicméně, noční teplota je podstatně nižší, když klesá na pouhých 1316 stupňů Celsia. Na chladnější noční straně kovové páry kondenzují do mraků. Tyto mraky, pravděpodobně složené z železných kapiček, připravily půdu pro potenciální vytvoření slávy.

Objev vzešel z podrobné analýzy dat shromážděných teleskopem CHEOPS, doplněné o pozorování z teleskopů TESS, Hubble a Spitzer. Během tříletého období provedli vědci z mnoha univerzit 23 pozorování, která se konkrétně zabývala sekundárními zatměními a fázové křivky planety. Tato pozorování odhalila neočekávaný rozdíl v jasnosti mezi východním a západním okrajem planety. Tento rozdíl v jasnosti astronomy zmátl a přivedl je k názoru, že za zvýšenou jasnost pozorovanou na východní straně planety by mohla být zodpovědná „sláva“.

Navrhovaná přítomnost slávy na WASP-76b je významná, protože naznačuje jedinečné atmosférické podmínky a nabízí pohled na složení mraků na ultra horkých obrech. Potvrzení přítomnosti slávy na WASP-76b by bylo pro exoplanetární vědu poprvé.

„Nikdy předtím jsme neviděli tyto barevné, soustředné prstence na extrasolárním tělese,“ řekl Thomas Wilson, astronom University of Warwick. „Takže tato první exoplanetární sláva, bude-li potvrzena budoucími studiemi, by z WASP-76b udělala skutečně jedinečné tělo a poskytla by nám krásný nástroj pro pochopení atmosféry vzdálených exoplanet a toho, jak by mohly být obyvatel

Článek byl upraven z tiskové zprávy ESA.

hacker, attack, mask

Světově první vypracovaný „index kybernetické kriminality“ řadí země podle úrovně hrozby

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 3 min read 247 Zobrazení , , ,
TechnologieTOP 10
hacker, attack, maskFoto: Pixabay

Po třech letech intenzivního výzkumu sestavil mezinárodní tým výzkumníků vůbec první „Světový index kybernetické kriminality“, který identifikuje klíčová celosvětová ohniska seřazením nejvýznamnějších zdrojů kybernetické kriminality na národní úrovni. Index, který byl zveřejněn v časopise PLOS ONE, ukazuje, že domovem největší hrozby kyberzločinců je relativně malý počet zemí. Na prvním místě žebříčku je Rusko, následované Ukrajinou, Čínou, USA, Nigérií a Rumunskem. Česká republika je na čtyřicátém místě.

Spoluautorka studie, Dr. Miranda Bruceová z Oxfordské univerzity a UNSW Canberra, uvedla, že studie umožní veřejnému a soukromému sektoru zaměřit své zdroje na klíčová centra počítačové kriminality a věnovat méně času a finančních prostředků na protiopatření proti počítačové kriminalitě v zemích, kde se problém nevyskytuje a nebo není tak významný.

„Nyní rozumíme hlouběji geografii kybernetické kriminality a tomu, jak se různé země specializují na různé typy kybernetické kriminality.“

Údaje, které jsou základem indexu, byly shromážděny prostřednictvím průzkumu mezi 92 předními odborníky na kyberkriminalitu z celého světa, kteří se podílejí na shromažďování zpravodajských informací a vyšetřování kybernetické kriminality. Průzkum požádal odborníky, aby zvážili pět hlavních kategorií kybernetické kriminality*, nominovali země, které považují za nejvýznamnější zdroje každého z těchto typů kybernetické kriminality a poté seřadili každou zemi podle dopadu, profesionality a technických dovedností mezi kyberzločinci.

Spoluautor docent Jonathan Lusthaus z katedry sociologie Oxfordské univerzity a Oxfordské školy globálních a oblastních studií uvedl, že počítačová kriminalita je do značné míry neviditelným fenoménem, ​​protože pachatelé často maskují svou fyzickou polohu tím, že se skrývají za falešné profily a technické ochrany.

Foto: © 2024 Bruce et al. / Volný zdroj z tiskové zprávy
Foto: © 2024 Bruce et al. / Volný zdroj z tiskové zprávy
Foto: © 2024 Bruce et al. / Volný zdroj z tiskové zprávy

„Vzhledem k nezákonné a anonymní povaze jejich aktivit nelze kyberzločince snadno identifikovat, nebo je spolehlivě prozkoumat. Aktivně se skrývají. Pokud se pokusíte použít technická data k zmapování jejich polohy, také neuspějete, protože kyberzločinci odrážejí své útoky na internetovou infrastrukturu po celém světě. Nejlepší způsob, jak si musíme udělat obrázek o tom, kde se tito pachatelé skutečně nacházejí, je prozkoumat ty, jejichž úkolem je tyto lidi sledovat,“ řekl doktor Lusthaus.

„Doufáme, že studii rozšíříme, abychom mohli určit, zda národní charakteristiky, jako je dosažené vzdělání, penetrace internetu, HDP nebo míra korupce, souvisí s kyberkriminalitou. Mnoho lidí si myslí, že počítačová kriminalita je globální a proměnlivá, ale tato studie podporuje názor, že podobně jako formy organizovaného zločinu je zasazena do konkrétních kontextů,“ řekl profesor Varese.

Studie „Mapping the global geography of cybercrime with the World Cybercrime Index“ byla zveřejněna v časopise PLOS ONE v 19:00 BST / 14:00 ET Středa 10. dubna na adrese: https://journals.plos.org/plosone/ article?id=10.1371/journal.pone.0297312, pod licencí CC BY 4.0 DEED

*Pět hlavních kategorií kybernetické kriminality hodnocených ve studii bylo:

1. Technické produkty/služby (např. kódování malwaru, přístup k botnetu, přístup ke kompromitovaným systémům, výroba nástrojů).

2. Útoky a vydírání (např. útoky denial-of-service, ransomware).

3. Krádež dat/identity (např. hacking, phishing, kompromitace účtu, kreditní karty).

4. Podvody (např. podvody s poplatky předem, kompromitace obchodních e-mailů, podvody v online aukci).

5. Vyplácení peněz/praní špinavých peněz (např. podvody s kreditními kartami, peněžní muly, nelegální platformy virtuálních měn).

Začalo testování měsíční půdy pro stavbu na Měsíci, NASA chce využít místní zdroje pomocí 3D tisku

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 4 min read 350 Zobrazení , , , , ,
TechnologieTOP 10VědaVesmír
Foto: Shane Collins/Northwestern University/Volný zdroj tiskové zprávy

Většina lidí zná ikonickou fotografii otisku boty astronauta Buzze Aldrina na povrchu Měsíce, ale co přesně je součástí půdy, která nese otisk onoho slavného „malého kroku pro člověka“, je stále předmětem bádání. Odpovědí na tuto otázku je základní znalost pro program Artemis NASA, jehož cílem je vybudovat stálou základnu na Měsíci.

Zatímco výzkumníci chápou obecné složení měsíční půdy, mineralog ze Severozápadní univerzity, Steven Jacobsen, dostal za úkol, aby dále odhalil záhadu pochybného prachu.

Protože náklady na převoz tradičních stavebních materiálů ze Země jsou neuvěřitelně vysoké, NASA se spojila se společností ICON Technology Inc., aby prozkoumala nové metody pro stavbu měsíční základny s využitím vlastních zdrojů Měsíce. Ale předtím, než ICON dokáže postavit struktury s měsíční půdou, tým musí nejprve pochopit přesné složení půdy, které se může drasticky měnit od jednoho vzorku k druhému.

„Stavba mimo svět přináší mnoho výzev,“ řekl Jacobsen, hlavní řešitel projektu. „Měsíční půda není taková jako na Zemi.“ Na Měsíci se půda tvoří z dopadů meteoroidů, které rozdrtily povrch. Měsíc je tedy v podstatě obalený silnou vrstvou mleté ​​mouky. Druhy minerálů a skla nacházející se v měsíční půdě závisí na mnoha faktorech. Materiál se tak ve finále může značně lišit i na malé ploše.“

Nebezpečí prachu

Vzhledem k budoucím plánům cestovat pravidelně tam a zpět na Měsíc potřebuje NASA nejprve spolehlivou přistávací plochu. Jinak pokaždé, když se lunární přistávací modul dostane do kontaktu s měsíčním povrchem, vykopne destruktivní prach, který by mohl poleptat zařízení a poškodit okolní stanoviště.

„Každá částice prachu na Měsíci je zubatá a hranatá,“ řekl Koube. „Když přemýšlíte o zrnkách písku na Zemi, pak si můžete všimnout rozdílu, že jsou zaoblená, protože vítr, který si s nimi pohrává, odstraňuje všechny tyto drsné hrany. Bez působení větru zůstávají částice hrbolaté a ostré.“

Systém Olympus společnosti ICON je zamýšlen jako víceúčelový konstrukční systém primárně využívající místní lunární a marťanské zdroje jako stavební materiály k podpoře úsilí NASA o vytvoření trvalé přítomnosti na Měsíci. ICON již využívá svou pokročilou technologii 3D tisku k výstavbě domů na Zemi.

„Není možné posílat tradiční pozemské stavební zařízení a materiály na Měsíc,“ řekl Jacobsen. „Náklad by byl příliš těžký.“ Tento plán je tedy mnohem praktičtější. Tak jako byly první cihly na Zemi vyrobeny z pozemské půdy, budou první cihly na Měsíci vyrobeny z půdy měsíční.“

Simulované vzorky půdy

Gardner a Abbott v současnosti používají různé mikroskopické techniky k analýze osmi měsíčních simulantů, umělé měsíční půdy, která je navržena tak, aby napodobovala skutečnou a syntetickou plagioklasu, která je hlavní složkou měsíční horniny. Poté tým porovná lunární simulátory se skutečnými vzorky shromážděnými z misí Apollo.

Vědci si zatím všimli obrovských rozdílů mezi lunárními simulanty. V některých minerálech tým detekoval vodík, složku vody, která se v minerálech na Měsíci nevyskytuje. Také hledají minerální nečistoty v simulantech, které se na měsíčním povrchu neočekávají. Tým se pak může zaměřit na materiály a chemické variace, se kterými se stavební procesy pravděpodobněji setkají.

Foto: Různé vzorky simulantů měsíční půdy v laboratoři. Autor: Shane Collins/Northwestern University/Volný zdroj tiskové zprávy

Po určení variability v realistických vzorcích budou vědci zkoumat, jak může složení nečistot ovlivnit proces tavení používaný v robotické konstrukci. Jakmile se ICON dostane na Měsíc, víceúčelové měsíční konstrukční systémy založené na ISRU naberou měsíční půdu a roztaví ji pro tisk. Po vytištění roztavená špína ztvrdne a ochladí se na keramický materiál.

„Na Zemi můžete sbírat hlínu a vypalovat ji v peci, abyste mohli vyrábět keramiku,“ řekl Jacobsen. „Vlastnosti měsíční půdy jsou ale takové, že je třeba ji nejprve roztavit. Různé minerály v měsíční nečistotě tají různou rychlostí, takže proces 3D tisku je velmi citlivý na změny v mineralogii.“

A samozřejmě žádný vzorek není stejný. Jedna odměrka měsíční nečistoty může mít jiný bod tání než další odměrka. Technologie 3D tisku musí být dostatečně svižná, aby věděla, jak zacházet s těmito jemnými rozdíly. Zde přichází na řadu Jacobsenova knihovna vzorků. Tím, že 3D tiskárna může být připravena na všechny potenciální kompozice, může provádět diagnostiku každé naběračky a poté upravit její parametry laseru pro ohřev a chlazení.

„Bez pochopení vlastností půdy je obtížné porozumět variabilitě finálních tištěných materiálů,“ řekl Jacobsen. „Pomocí knihovny, kterou vytvoříme ze simulantů, křížově zkontrolovaných s měsíční půdou, bude tiskárna vědět, jak zpracovat každý kus, aby vyrobila tu nejlepší keramiku. Tato podrobná knihovna informací bude hrát roli v tom, že se domnělá základna stane realitou.“

Článek byl upraven podle tiskové zprávy.

Antarktické meteority ohrožuje oteplování klimatu

Tomáš Pokorný 0 komentářů 2 min read 251 Zobrazení , , ,
TOP 10VědaVesmír
Foto: Openverse

Pomocí umělé inteligence, satelitních pozorování a projekcí klimatických modelů tým výzkumníků ze Švýcarska a Belgie vypočítal, že na každou desetinu stupně zvýšení globální teploty vzduchu zmizí z povrchu ledového příkrovu v průměru téměř 9 000 meteoritů. Tato ztráta má zásadní důsledky, protože meteority jsou jedinečné vzorky mimozemských těles, které poskytují pohled na původ života na Zemi a formování Měsíce.

Meteority jsou úlomky z vesmíru, které poskytují jedinečné informace o naší sluneční soustavě a Antarktida je jejich nejplodnějším místem k nalezení, protože na bílém zledovatělém povrchu se snadno hledají. K dnešnímu dni bylo asi 60 procent všech meteoritů, které kdy byly na Zemi nalezeny, sebráno právě z povrchu antarktického ledového příkrovu.

Proudění v oblasti ledového příkrovu soustřeďuje meteority v takzvaných „zónách“, kde je jejich tmavá kůra umožňuje snadnou detekci. Kromě zintenzivnění operací obnovy existuje potenciál ke zvýšení účinnosti misí na obnovu meteoritů v krátkodobém horizontu. Tento potenciál se opírá hlavně o analýzu založenou na datech k identifikaci neprozkoumaných zón uvízlých meteoritů a mapování oblastí odhalujících modrý led, kde se meteority často nacházejí.

Mizí znepokojivým tempem

Podle recenzované publikace zveřejněné v EurekaAlert, do roku 2050 bude asi čtvrtina z odhadovaných 300 000 – 800 000 meteoritů v Antarktidě ztracena v důsledku tání ledovců. Vědci předpokládají, že do konce století by se toto číslo mohlo zvýšit a přiblížit se ztrátě meteoritů blíže třem čtvrtinám.

Harry Zekollari, který publikoval své objevy v časopise Nature Climate Change, zatímco pracoval pod vedením profesora Daniela Farinottiho v Laboratoři hydrauliky, hydrologie a glaciologie na katedře civilního, environmentálního a geomatického inženýrství na ETH Zurich. Zekollari a spoluvedoucí studie Veronica Tollenaar ze Svobodné univerzity v Bruselu ve studii odhalují, že pokračující oteplování má za následek ztrátu asi 5 000 meteoritů ročně, což pětkrát převyšuje úsilí o sběr.

Meteority, časové kapsle vesmíru

Henri Zekollari, nyní docent glaciologie Svobodné univerzity v Bruselu, vyzývá k velkému mezinárodnímu úsilí o zachování vědecké hodnoty meteoritů: „Musíme urychlit a zintenzivnit úsilí o obnovu antarktických meteoritů. Ztráta antarktických meteoritů je podobná ztrátě dat, která vědci získávají z ledových jader shromážděných z mizejících ledovců. Jakmile zmizí, zmizí i některá tajemství vesmíru.“

Vzhledem ke své tmavé barvě a k okolnímu ledu, se meteority přednostně zahřívají. Jak se toto teplo přenáší z meteoritů na led, který ho zahřívá až nakonec způsobí místní tání ledu, což vede k potopení meteoritů pod povrch ledové pokrývky. Jakmile meteority vstoupí do pod led, dokonce i v malých hloubkách, již je nelze detekovat, a proto jsou pro vědu ztraceny.

Vědci dospěli k závěru, že z dlouhodobého hlediska je jediným způsobem, jak zachovat většinu zbývajících neobnovených antarktických meteoritů, rychlé snížení emisí skleníkových plynů.

Článek byl původně publikován v časopise AAAS Příroda Změna klimatu s volným přístupem a v časopise Nature s názvem Archivy meteoritů v Antarktidě ohrožené oteplováním klimatu DOI 10.1038/s41558-024-01954-y

Podle nové studie se Měsíc doslova obrátil naruby

Iveta Mauci 7 min read 471 Zobrazení , , , , , ,
TOP 10VesmírZajímavosti

Foto: Adrien Broquet/University of Arizona/Fotografie s volným použitím pouze k tomuto článku

Blízká strana Měsíce se svými tmavými oblastmi, neboli „kobyla“, pokrytá vulkanickými proudy bohatými na titan (uprostřed) tvoří Měsíc dobře známý z pohledu ze Země (vlevo). Oblast klisny je obklopena polygonálním vzorem lineárních gravitačních anomálií (modrá na obrázku vpravo), které jsou interpretovány jako zbytky hustého materiálu, který se ponořil do nitra. Jejich přítomnost poskytuje první fyzický důkaz o povaze převrácení globálního pláště před více než 4 miliardami let.

Většina známých faktů o původu Měsíce pochází z analýz vzorků hornin shromážděných astronauty Apolla, získaných před více než 50 lety. Vzorky čedičových lávových hornin vykazovaly překvapivě vysoké koncentrace titanu. Pozdější satelitní pozorování zjistily, že tyto vulkanické horniny bohaté na titan se primárně nacházejí na přilehlé straně Měsíce, ale jak a proč se tam dostaly, zůstalo záhadou…, teda až dosud.

Stejně jako je tomu u Země, se předpokládá, že i Měsíc má jádro, plášť a kůru, ale s tím rozdílem, že měsíční plášť už dávno ztuhnul. Geologie Měsíce je jednodušší než pozemská, ale je mnohem obtížnější ji studovat, když k němu nemáme přístup, a tak nám stále zůstávají k zodpovězení zásadní otázky ohledně procesu, kterým se formovaly měsíční horniny.

Ukazuje se, že asi před 4,5 miliardami let malá planeta narazila na mladou Zemi a roztavenou horninu vymrštila zpátky do vesmíru. Trosky skály se spojily, ochladily, ztuhly a vytvořily Měsíc, jak ho známe dnes. Na tomto scénáři o vzniku Měsíce se kupodivu shodla velká část vědců. Ale podrobnosti o tom, jak přesně se to stalo, jsou podle výzkumníků z Lunární a planetární laboratoře z univerzity v Arizoně, kteří publikovali článek v Nature Geoscience, „spíše teorií pro dobrodružný román“. 

Nové zjištění nabízí důležité poznatky o vývoji měsíčního nitra a potenciálně pro planety, jako je Země nebo Mars.

Protože se Měsíc formoval rychle a ve chvíli, když byl horký, byl pravděpodobně pokryt globálním magmatickým oceánem. Jak roztavená hornina postupně chladla a tuhla, vytvořila měsíční plášť a jasnou kůru, kterou vidíme, když se v noci podíváme na měsíc v úplňku. Ale hlouběji pod povrchem byl mladý měsíc divoce mimo rovnováhu. Modely naznačují, že poslední zbytky magmatického oceánu vykrystalizovaly do hustých minerálů včetně ilmenitu, minerálu obsahujícího titan a železo.

„Protože tyto těžké minerály jsou hustší než plášť pod nimi, vytváří to gravitační nestabilitu a dalo by se očekávat, že se tato vrstva ponoří hlouběji do nitra Měsíce,“ řekl Weigang Liang, který vedl výzkum v rámci své doktorandské práce na LPL. Během tisíciletí, která následovala, se tento hustý materiál nějakým způsobem pozvolna ponořil do nitra, smíchal se s pláštěm, roztavil se a vrátil se zpátky na povrch jako lávové proudy bohaté na titan, které dnes vidíme na povrchu.

Foto: ADRIEN BROQUET/UNIVERSITY OF ARIZONA & AUDREY LASBORDES/Volný zdroj k této studii

SCHEMATICKÉ ZNÁZORNĚNÍ S MAPOU GRAVITAČNÍHO GRADIENTU (MODRÝ ŠESTIÚHELNÍKOVÝ VZOR) BLÍZKÉ STRANY MĚSÍCE A PRŮŘEZEM ZNÁZORŇUJÍCÍM DVĚ KUMULATIVNÍ SESTUPY S ILMENITEM Z PŘEVRÁCENÍ MĚSÍČNÍHO PLÁŠTĚ.

„Náš měsíc se doslova obrátil naruby,“ řekl spoluautor studie, docent LPL, Jeff Andrews-Hanna. „Ale existuje jen málo fyzických důkazů, které by objasnily přesný sled událostí během této kritické fáze lunární historie, a navíc existuje mnoho neshod v detailech toho, co se stalo, a to doslova.“

  • Ponořil se tento materiál při svém formování po troškách, nebo najednou po úplném ztuhnutí Měsíce?
  • Potopilo se globálně do nitra a pak se zvedlo na blízké straně, nebo migrovalo na blízkou stranu a pak se potopilo?
  • Potopila se do jedné velké kapky nebo do několika menších?   

„Bez důkazů si můžete vybrat svůj vlastní oblíbený model. Každý model má hluboké důsledky pro geologický vývoj našeho Měsíce,“ řekl spoluautor Adrien Broquet z German Aerospace Center v Berlíně, který pracoval během svého postdoktorantského studia jako výzkumný pracovník ve společnosti LPL.

V předchozí studii publikované v Narure, kterou vedl Nan Zhang z Pekingské univerzity, který je také spoluautorem nejnovějšího článku, modely předpovídaly, že hustá vrstva materiálu bohatého na titan pod kůrou nejprve migrovala na přilehlou stranu Měsíce, proces byl pravděpodobně spuštěn obřím nárazem na odvrácené straně, a poté se ponořila do nitra v síti listovitých desek, kaskádovitě padajících do měsíčního nitra téměř jako vodopády. Ale když se tento materiál potopil, zanechal za sebou malý zbytek v geometrickém vzoru protínajících se lineárních těles z hustého materiálu bohatého na titan pod kůrou.

„Když jsme viděli ty modelové předpovědi, bylo to, jako by se rozsvítila žárovka,“ řekl Andrews-Hanna, „protože přesně stejný vzorec vidíme, když se podíváme na jemné variace v gravitačním poli měsíce, odhalující síť hustého materiálu číhajícího pod v kůře pod námi.“

V nové studii autoři porovnávali simulace potápějící se vrstvy bohaté na ilmenit se sadou lineárních gravitačních anomálií detekovaných misí NASA GRAIL, jejíž dvě kosmické lodě obíhaly kolem Měsíce v letech 2011 až 2012 a měřily drobné odchylky v jeho gravitační síle. Tyto lineární anomálie obklopují rozsáhlou temnou oblast blízké strany Měsíce pokrytou sopečnými toky známými jako klisna (latinsky „moře“).

Autoři zjistili, že gravitační znaky naměřené misí GRAIL jsou v souladu se simulacemi vrstvy ilmenitu a že gravitační pole lze použít k zmapování distribuce zbytků ilmenitu, které zůstaly po potopení většiny husté vrstvy.

„Naše analýzy ukazují, že modely a data vyprávějí jeden pozoruhodně konzistentní příběh,“ řekl Liang. „Ilmenitové materiály migrovaly na přilehlou stranu a zapadaly do nitra v kaskádách podobných listům, zanechávajíce za sebou stopu, která způsobuje anomálie v gravitačním poli měsíce, jak je vidí GRAIL.“

Pozorování týmu také omezují načasování této události: Lineární gravitační anomálie jsou přerušeny největšími a nejstaršími dopadovými pánvemi na blízké straně, a proto se musely vytvořit dříve. Na základě těchto průřezových vztahů autoři předpokládají, že vrstva bohatá na ilmenit se potopila před 4,22 miliardami let, což je v souladu s tím, že přispívá k pozdějšímu vulkanismu pozorovanému na měsíčním povrchu.

„Analýza těchto změn v gravitačním poli Měsíce nám umožnila nahlédnout pod povrch Měsíce a vidět, co leží pod ním,“ řekl Broquet, který spolupracoval s Liangem, aby ukázal, že anomálie v gravitačním poli Měsíce odpovídají tomu, co by se dalo očekávat pro zóny hustého materiálu bohatého na titan předpovídaný počítačovými modely simulujícími převrácení Měsíce.

Prohnutý měsíc

Detekce měsíčních gravitačních anomálií poskytuje důkazy pro potopení husté vrstvy v měsíčním nitru a umožňuje přesnější odhad, jak a kdy k této události došlo.

„Měsíc je v podstatě ve všech ohledech nakloněný,“ řekl Andrews-Hanna a vysvětlil, že blízká strana obrácená k Zemi, a zejména temná oblast známá jako oblast Oceanus Procellarum, je níže v nadmořské výšce, má tenčí kůru a je z velké části pokryta proudící lávou a má vysoké koncentrace typicky vzácných prvků, jako je titan a thorium. Odvrácená strana se v každém z těchto ohledů liší. Nějak se předpokládá, že převrácení měsíčního pláště souvisí s jedinečnou strukturou a historií blízkého regionu Procellarum. Ale detaily tohoto převrácení byly předmětem značné debaty mezi vědci.

„Naše práce spojuje body mezi geofyzikálními důkazy o vnitřní struktuře Měsíce a počítačovými modely jeho vývoje,“ dodal Liang.

„Poprvé máme fyzické důkazy, které nám ukazují, co se dělo v nitru Měsíce během této kritické fáze jeho vývoje, a to je opravdu vzrušující,“ řekl Andrews-Hanna. „Ukazuje se, že nejstarší historie Měsíce je zapsána pod povrchem a k odhalení tohoto příběhu bylo zapotřebí jen správné kombinace modelů a dat.“

„Zbytky rané měsíční evoluce jsou dnes přítomny pod kůrou, což je fascinující,“ řekl Broquet. „Budoucí mise, například seismickou sítí, by umožnily lepší zkoumání geometrie těchto struktur.“ Liang k tomu dodal: „Až astronauti Artemis nakonec přistanou na Měsíci, aby zahájili novou éru lidského průzkumu, budeme mít velmi odlišné chápání našeho Měsíce, než jsme měli tehdy, když na něj poprvé vstoupili astronauti Apolla.“

Tisková zpráva je publikována v časopise Eureka Alert s volným přístupem.

Neurovědci z Rakouska potvrdili existenci RNA v nervových buňkách, které nestárnou

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 2 min read 585 Zobrazení , , , , ,
MedicínaTOP 10
Foto: Openverse

Všichni stárneme. Naše buňky jsou řízeny pomocí DNA, které buňkám říká, kdy a jak mají fungovat, včetně toho, jak bude daný jedinec vypadat i jak rychle bude stárnou či odolávat nemocem. Vědci z Rakouska však zajistili, a mají pro to i důkazy, že lidském těle kolují buňky RNA, které nestárnou.

Většina buněk v lidském těle se pravidelně obnovuje, čímž si tělo zachovává svou vitalitu. Existují však výjimky jako je srdce, slinivka břišní a mozek, které se skládají z buněk, které se po celou dobu života neobnovují, a přesto musí zůstat v plném provozuschopném stavu. Molekuly RNA jsou obecně molekuly s krátkou životností, které jsou neustále rekonstruovány, aby se přizpůsobily podmínkám prostředí. To znamená, že reagují na určité podněty v našich tělech, jako je nemoc, infekce, výkon.

Výzkumná skupina doufá, že se svými zjištěními, která byla zveřejněna v časopise Science, rozluští složitý proces stárnutí mozku a lépe porozumí souvisejícím degenerativním onemocněním. Podle této nové recenzované publikace, která byla zveřejněna v odborném titulu EurekAlert, zjistili, že určité molekuly RNA v nervových buňkách v mozku vydrží celý život, aniž by se obnovovaly.

„Stárnoucí neurony jsou důležitým rizikovým faktorem pro neurodegenerativní onemocnění, jako je Alzheimerova choroba,“ říká prof. Dr. Tomohisa Toda, profesor neuronové epigenomiky na FAU a v Centrum Maxe Plancka pro fyziku a medicínu v Erlangenu. „Základní pochopení procesu stárnutí a toho, které klíčové složky se podílejí na zachování funkce buněk, je zásadní pro účinné koncepce léčby:“

Ve společné studii provedené společně s neurovědci z Drážďan, La Jolla (USA) a Klosterneuburgu (Rakousko) nyní pracovní skupina vedená Todou identifikovala klíčovou složku stárnutí mozku: vědcům se podařilo poprvé prokázat, že typy ribonukleové kyseliny (RNA), které chrání genetický materiál, existují stejně dlouho jako samotné neurony. „Je to překvapivé, protože na rozdíl od DNA, která se zpravidla nikdy nemění, má většina molekul RNA extrémně krátkou životnost a neustále se vyměňují,“ vysvětluje Toda.

Aby bylo možné určit délku života molekul RNA, Todova skupina spolupracovala s týmem prof. Dr. Martina Hetzera, buněčného biologa z Institutu vědy a techniky v Rakousku (ISTA). „Podařilo se nám označit RNA fluorescenčními molekulami a sledovat jejich životnost v mozkových buňkách myší,“ vysvětluje Tomohisa Toda, který má jedinečné odborné znalosti v epigenetice a neurobiologii a který za svůj výzkum v roce 2023 získal grant ERC Consolidator, kdy byl schopen identifikovat označené RNA s dlouhou životností u dvouletých zvířat, a to nejen v jejich neuronech, ale také v somatických dospělých nervových kmenových buňkách v mozku.

Kromě toho vědci zjistili, že dlouhověké RNA, které zkráceně nazývali LL-RNA, mají tendenci se nacházet v buněčných jádrech a jsou úzce spojeny s chromatinem, komplexem DNA a proteinů, které tvoří chromozomy. „Budoucí výzkumné projekty by měly poskytnout hlubší vhled do biofyzikálních mechanismů za dlouhodobou konzervací LL-RNA. Chceme zjistit více o jejich biologické funkci při regulaci chromatinu a jaký vliv má stárnutí na všechny tyto mechanismy.

Článek byl publikován v časopise EurekAlert, Věda / DOI 10.1126/science.adf3481

Vědci představují sci-fi světy zahrnující změny atmosférického vodního cyklu

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 5 min read 362 Zobrazení , , ,
BudoucnostTOP 10
Foto: Patrick Keys a Fabia Comina/ Obrázek je chráněn autorským právem a je k dispozici pro použití k tomuto výzkumu.

Umělec vytvořil obrázek ilustrující možnou budoucnost politiky a výzkumu v důsledku lidských modifikací koloběhu atmosférické vody. (Colorádská státní univerzita). Celkový stav Země je v současnosti neuspokojivý a možná až děsivý. Působení lidstva na přirozený vývoj zemské atmosféry donutil vědce zamyslet se nad tím, jak by se taková představa mohla vyvíjet.

Vědci, hrající si na spisovatele schi-fi románů? Ano, i tak to může působit. Lidská činnost mění způsob, jakým voda proudí mezi Zemí a atmosférou a právě to bylo cílem zadaného úkolu, který měli splnit oslovení vědci. Lidstvo stojí před složitým způsobem a s pravděpodobnými dlouhodobými následky, které je těžké si představit, podle nové studie publikované v Eureka Alert, se o takovou představu budoucnosti čistě z „vědeckého hlediska“ pokusilo hned několik vědců.

Podle nové studie Coloredské státní univerzity, publikované v odborném titulu EurekaAlert, Globální udržitelnost, změny ve využívání půdy mění systém, kde se tvoří mraky a ve způsobu, jak jsou distribuovány srážky.

Mezitím činnosti související s úpravou počasí, jako je zasévání mraků, mění způsob, jakým národy plánují využívání vody tváří v tvář klimatickým změnám. Tyto a další změny atmosférického vodního cyklu planety byly kdysi těžko představitelné, ale stále častěji jsou součástí moderního hospodaření s vodou na planetě.

Asistent profesora Patrick Keys ze Státní univerzity v Coloradu, je odborníkem na klimatické a společenské změny. Studoval tyto typy problémů již léta a uvědomil si, že existuje potenciální mezera, pokud jde o pochopení, nejen u veřejnosti, ale mezi komunitou zabývající se výzkumem vody a trvalých důsledků těchto změn.

Aby lépe porozuměl tomu, jak by tyto druhy činností mohly utvářet svět, přizval vědce zabývající se vodou z celého světa, aby napsali scénáře založené na příběhu o možných budoucích situacích, kterým lidstvo čelí, ale které možná ještě nedokáže zcela pochopit. Výsledky byly nedávno zveřejněny v Global Sustainability jako součást kreativní cesty k pochopení výzkumu atmosférické vody s ohledem na potenciální ekonomické a politické problémy, které mohou být těsně za horizontem.

Dílo obsahuje pozoruhodné obrazy vytvořené umělci, které se spojují s tradičními sci-fi příběhy, stejně jako s alternativními příběhovými formami, jako jsou záznamy v deníku v první osobě. Keys řekl, že balíček nabízí širokou cestu založenou na vědě, k vybudování sdíleného porozumění budoucím aktivitám a problémům v oblasti vodního hospodářství.

„Příběhy jsou všude a jsou nedílnou součástí lidského života,“ řekl. „Říkají vám něco jiného než graf ve výzkumném článku.“

Foto: Patrick Keys a Fabia Comina/ Obrázek je chráněn autorským právem a je k dispozici pro použití k tomuto výzkumu.

Umělec vytvořil obrázek ilustrující možnou budoucnost politiky a výzkumu v důsledku lidských modifikací koloběhu atmosférické vody. (Colorádská státní univerzita)

Výzkum pro tuto práci přišel, podle Keyse, ve třech různých fázích. Nejprve použil výpočetní analýzu textu, aby našel opakující se témata v abstraktech časopisů o současném stavu výzkumu koloběhu vody v atmosféře. Poté data seřadil, identifikoval shluky opakujících se pojmů proti mřížce principů společných ekonomických statků k diskusi.

Cílem podle něj bylo lépe popsat způsoby, jakými mohou lidé a instituce v budoucnu interagovat s koloběhem atmosférické vody. Konkrétně: jak by subjekty v budoucnu, jako jsou země nebo soukromí aktéři, mohly případně jednat, aby chránily své vlastní zdroje, nebo jak mohou využít výhod k získání přístupu k vodě jako klíčovému přírodnímu zdroji v budoucnu

Právě tyto vztahy a interakce chtěl Keys prozkoumat ve třetí části tohoto výzkumu, kde do hry vstupuje sci-fi.

Sci-fi a realita atmosférických vodních zdrojů po roce 2050

S lepším pochopením potenciálních budoucích vztahů vodního hospodářství v tomto prostoru, Keys požádal odborníky, aby si představili svět, který je několik desetiletí v budoucnosti, kde činnosti, jako je vytváření mraků, byly běžné a dlouhé.

Výsledkem bylo cvičení ve vyprávění sci-fi příběhů se specifickým cílem zkoumat realitu a představovat si i ty nejpodivnější možné výsledky.

„Myslím, že máme pocit, že některé představy o budoucnosti jsou pravděpodobnější než jiné, ale musíme si uvědomit, že abychom dostatečně pokryli možné trajektorie, ke kterým by se náš svět mohl ubírat, modely samy o sobě to nemusí přerušit,“ řekl. „Zejména když mluvíme o věcech, které je těžké kvantifikovat, jako je kultura nebo vnímání, které mohou hrát velkou roli ve skutečných výsledcích.“

K vytvoření příběhů uspořádal Keys řadu workshopů s mezioborovými odborníky na vodu ze všech oborů a prostředí a provedl je přístupem „myšlení budoucnosti“. Experti se během cvičení nenechali oklamat disciplínou a tématem, s nadějí, že podnítí ještě větší kreativitu. Nakonec bylo vyvinuto 10 scénářů založených na příběhu, které jsou součástí článku. Keys také spolupracoval s umělcem Fabiem Cominem v průběhu roku na vytvoření doprovodných snímků.

Keys sídlí na katedře atmosférických věd na Vysoké škole technick Waltera Scotta, Jr. V novinách měl několik partnerů, včetně postdoktorandského kolegu Rekha Warriera z oddělení lidských dimenzí přírodních zdrojů na CSU. Další výzkumníci pocházeli z Kalifornské univerzity v Davisu, Kalifornské univerzity v Los Angeles, Stockholmského centra odolnosti a Postupimského institutu pro výzkum dopadů klimatu.

Keys řekl, že nyní používá podobné přístupy pro další projekt s Colorado Water Center. Dodal, že jedním z jeho cílů u obou projektů bylo podnítit rozhovory o koloběhu vody v době, která se stává klíčovou pro akci na celém světě.

„Tyto scénáře mají schopnost vyvolávat zajímavé otázky o politice, regulaci a vymáhání – jak to všechno může vypadat,“ řekl. „Tento přístup nám také může pomoci rozpoznat některé aspekty, kterým možná nevěnujeme pozornost, a lépe tomu všemu rozumět.“

DOI 10.1017/ne 2024.9 Suchá obloha: budoucí scénáře pro lidskou modifikaci koloběhu vody v atmosféře

faucet, sink, nature

Helmhotzův institut pro obnovitelné energie vytvořil nový systém, který přeměňuje slanou vodu na pitnou

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 5 min read 280 Zobrazení , ,
TechnologieTOP 10
faucet, sink, natureFoto: JonasKIM/Pixabay

Pitná voda je vzácným zdrojem pro mnoho zemí a regionů po celém světě. Podle článku publikovaného v Nature Water, nyní může nový systém odsolování podzemní vody pomoci mnoha lidem v přístupu k čisté a čerstvé pitné vodě za mnohem nižší cenu. Vědci vyvinuli technologii na solární pohon, která přeměňuje slanou vodu na čistou pitnou vodu bez nebezpečných nemocí přenášených vodou.

Pokud jsou jejich tvrzení pravdivá, pak to může představovat obrovský krok k poskytování spolehlivé a bezpečné vody rozvojovým zemím a dalším.

Přístup k čisté vodě je něco, co ve vyspělém světě považujeme za samozřejmost. Většina z nás sotva přemýšlí o tom, zda voda tekoucí z našich kohoutků, voda, která se objeví téměř okamžitě, je bezpečná nebo ne. To však neplatí pro všechny. Ve skutečnosti asi 40% světové populace nemá přístup k dostatečnému množství čisté vody. Ještě horší je, že UN-Water odhaduje, že přibližně 4 miliardy lidí trpí vážným nedostatkem vody alespoň jeden měsíc v roce. A s rostoucí klimatickou krizí se tento problém bude jen zhoršovat.

Potřeba nových metod pro poskytování čisté a spolehlivé vody ohroženým zemím a regionům jako taková stále roste. Ale nejnovější výzkum z King’s College London může nabídnout určitou míru naděje v tomto úsilí.

Tým ve spolupráci s MIT a Helmhotzův institut pro systémy obnovitelné energie vytvořil nový systém, který pomocí solární energie produkuje konzistentní množství vody. Podle jejich nové studie je tento proces o více než 20%levnější než tradiční metody a lze jej použít na venkově po celém světě. To je docela silné tvrzení a zní to jako akt moderní alchymie.

„Tato technologie může rozšířit zdroje vody dostupné komunitám nad rámec tradičních,“ řekl Dr. Wei He, senior lektor inženýrství na King’s College v Londýně v prohlášení , „a poskytnutím vody z nekontaminovaných solných zdrojů může pomoci v boji proti nedostatku vody nebo neočekávaným mimořádným událostem. když jsou přerušeny konvenční dodávky vody, například jako nedávné propuknutí cholery v Zambii.“

Jak to tedy funguje? Nový systém využívá specializované membrány k usměrňování iontů soli do proudu solanky. Tu lze následně oddělit od vody a zanechat ji čerstvou a pitnou.

A co víc, tým vyvinul způsob, jak flexibilně upravit napětí a rychlost, kterou slaná voda protéká systémem. To jim umožnilo přizpůsobit se jakémukoli slunečnímu záření, které je k dispozici, aniž by bylo ohroženo celkové množství pitné vody, které produkovalo.

Tým zpočátku shromažďoval informace ve vesnici Chelleru poblíž Hajdarábádu v Indii. Tyto informace pak použili k obnovení stejných podmínek ve vesnici v Novém Mexiku, kde úspěšně přeměnili až 10 kubických metrů sladké vody, dost na to, aby zajistili vodu 3 000 lidí denně. Proces pokračoval bez ohledu na to, zda bylo Slunce zakryto mraky nebo deštěm.

„Tím, že naše technologie nabízí levnou, ekologicky šetrnou alternativu, kterou lze provozovat mimo síť, umožňuje komunitám využívat alternativní zdroje vody, jako jsou hluboké vodonosné vrstvy nebo slaná voda, a řešit tak nedostatek vody a kontaminaci v tradičních dodávkách vody,“ řekl.

„Tato technologie může rozšířit zdroje vody dostupné komunitám nad rámec tradičních a poskytováním vody z nekontaminovaných slaných zdrojů může pomoci bojovat proti nedostatku vody nebo neočekávaným mimořádným událostem, když jsou přerušeny konvenční dodávky vody, například jako nedávné vypuknutí cholery v Zambii.“

Na celém světě je přibližně 56% dostupné podzemní vody slané a nevhodné k pití. Tento problém je obzvláště závažný v místech, jako je Indie, kde 60 % půdy obsahuje slanou vodu. Tento nový systém tedy nabízí naději na úsilí o bezpečné a cenově dostupné odsolování vodních zdrojů.

Většina technologií odsolování používá drahé baterie v systémech mimo síť nebo spotřebovává mnoho energie prostřednictvím mřížkových systémů k odstranění obsahu solí z vody. To je drahé a nespolehlivé, zejména ve venkovských oblastech v rozvojových zemích. Zde se fosilní paliva často používají k pohonu generátorů, což poškozuje životní prostředí.

Tento nový nízkonákladový systém, který je „bateriový“, nabízí nové a udržitelné způsoby odsolování vody, které zbavují jednotlivé spotřebitele tlaku na údržbu.

Dodal: „Odsolování vody bylo tradičně energeticky náročné a nákladné a omezovalo její použití na oblasti se stabilní energií a finančními zdroji. Úplným odstraněním potřeby systému rozvodné sítě a snížením závislosti na technologii baterií o 92% může náš systém poskytnout spolehlivý přístup k bezpečné pitné vodě, zcela bez emisí na místě a se slevou zhruba 22% lidem, kteří ji potřebují ve srovnání s tradiční metody.“

Mimo rozvojové oblasti by nový systém mohl pomoci kompenzovat budoucí problémy způsobené změnou klimatu, zejména v zemědělství. Přestože cílem by mělo být omezení dopadů změny klimatu dohromady, schopnost vyrábět čistou sladkou vodu ze slané vody by mohla pomoci se zavlažováním.

„Sladká voda pro zavlažování je velkým problémem na celém světě, včetně Severní Ameriky, Středního východu a subsaharské Afriky,“ vysvětlil. „Sucho a náklady jsou hlavními lákadly pro průmysl, který se spoléhá na nestabilní zásoby vody, aby přežil, a změna klimatu tyto výzvy dále zhorší.“

„Tím, že zemědělcům poskytujeme udržitelný způsob, jak produkovat sladkou vodu pro zavlažování za sníženou cenu, aniž by byl ohrožen její objem, můžeme jim pomoci snížit náklady, zmírnit emise uhlíku a zajistit zemědělskou produkci a nakonec přenést tyto výhody na spotřebitele.“

Místa jako Spojené království a USA mají stabilnější a diverzifikovanější sítě než většina ostatních zemí, ale stále se spoléhají na fosilní paliva, aby je poháněla. Jako takový by nový systém odsolování mohl pomoci odstranit potřebu spoléhat se na tato paliva a může přispět k našemu úsilí o dosažení čisté nuly.

„Dalším krokem pro nás je aplikovat tuto nízkonákladovou technologii na další odvětví, včetně čištění odpadních vod a výroby alkalických vod, aby byl oceán zásaditější, aby mohl absorbovat více CO 2 z atmosféry,“ uzavřel. „Tímto přístupem můžeme nejen dekarbonizovat zemědělství, ale také širší přínosy pro životní prostředí a klima.“

Největší digitální vesmírný fotoaparát na světě je dokončen

Iveta Mauci 0 komentářů 2 min read 302 Zobrazení , , , , ,
TOP 10Vesmír
Foto: S poděkováním Jacqueline Ramseyerové Orrellové/SLAC National Accelerator Laboratory

Jeho 3200 megapixelů nám umožní fotografovat vesmír jako nikdy předtím. Snímky budou tak podrobné, že by dokázaly rozeznat golfový míček ze vzdálenosti asi 25 kilometrů a přitom pokrýt pás oblohy sedmkrát širší než Měsíc v úplňku.

Kamera Legacy Survey of Space and Time (LSST) je nyní dokončena. Podle IFL Science, brzy poputuje na observatoř Vera C. Rubin, kde poskytne neuvěřitelný nový pohled na jižní oblohu a pomůže nám lépe odpovědět na základní otázky o povaze temné hmoty a temné energie.

Kamera LSST je technický zázrak. Má 3200 megapixelů a váží 3000 kilogramů. Obrazy vytvářené kamerou jsou tak velké, že k jejich správnému zobrazení by bylo zapotřebí 378 4K televizorů s ultravysokým rozlišením v mřížce, aby je správně promítly.

„S dokončením jedinečné kamery LSST na SLAC a její bezprostřední integrací se zbytkem systémů observatoře Rubin v Chile brzy začneme produkovat největší film všech dob a nejinformativnější mapu noční oblohy, která kdy byla sestavena,“ uvedli v prohlášení profesor Rubin, konstruktér observatoře a Željko Ivezić z univerzity ve Washingtonu.

Samotný fotoaparát má dva objektivy. První z nich má průměr 1,5 metru, což z něj dělá vůbec největší čočku, která byla pro takový účel zkonstruována. Druhý je široký 90 centimetrů, což také není zrovna málo. Oba jsou navrženy na zakázku a druhý slouží k utěsnění ohniskové roviny čočky, která je udržována ve vakuu.

Ohnisková rovina je tepajícím srdcem fotoaparátu. Skládá se z 201 CCD snímačů, podobných těm, které najdete v běžném digitálním fotoaparátu, ale ty jsou vyráběny na zakázku. Každý pixel je široký 10 mikronů a ohnisková rovina je tak plochá, že se jeho povrch neliší o více než jednu desetinu šířky lidského vlasu.

„Jeho snímky jsou tak podrobné, že by dokázaly rozeznat golfový míček ze vzdálenosti asi 25 kilometrů a přitom pokrýt pás oblohy sedmkrát širší než Měsíc v úplňku. Tyto snímky s miliardami hvězd a galaxií pomohou odhalit tajemství vesmíru,“ řekl profesor SLAC a zástupce ředitele observatoře Rubin a vedoucí kamerového programu Aaron Roodman.

Foto: S laskavým poděkováním Rubin Observatory/NSF/AURA

Observatoř Rubin bude studovat, jak se galaxie a kupy galaxií měnily v průběhu miliard let, a poskytne tak pohled na vývoj galaxií a distribuci temné hmoty. Bude měřit supernovy a poskytne pohled na rozpínání vesmíru a jeho příčinu: temnou energii. Pomůže také studovat sluneční soustavu tím, že zaznamená dosud neviděné asteroidy.

První snímek pro observatoř se očekává v lednu 2025.

Podívejte se na první záznam turbulentního výronu koronální hmoty ze sondy Parker Solar NASA

Iveta Mauci 0 komentářů 2 min read 332 Zobrazení , , ,
TOP 10Vesmír
Foto: Openverse

Sluneční sonda zaznamenala turbulence a vědci jsou z toho nadšeni. Nyní sonda Parker Solar Probe NASA vůbec poprvé nahlédla do CME, když vybuchla ze Slunce.

Doutnající magnetické pole Slunce každou chvíli vyvrhne kolosální oblaka plazmy do prostoru za nimi. Tyto se nazývají výrony koronální hmoty (CME), píše server Space. Pokud například jeden CME zasáhne Zemi, výsledkem mohou být velkolepé polární záře, a stejně tak velkolepé narušení elektrických sítí a satelitů.

Nyní Parker Solar Probe NASA vůbec poprvé nahlédla do CME, když vybuchla ze Slunce. A to, co se skrývá uvnitř, se zdá být pokladem pro sluneční fyziky. Wide-field Imager sondy pro detekci viditelného světla pro přístroj Parker Solar Probe (WISPR) zachytil jasné, turbulentní víry v CME.

Víry jsou tím, co fyzici nazývají Kelvin-Helmholtzovy nestability (KHI). Fyzici se domnívají, že události KHI nastávají vždy, když jedna skvrna rychle se pohybující tekutiny interaguje s jinou. Na Zemi se KHI vyskytuje v oblacích, když je rychlost větru na jednom konci oblaku odlišná od rychlosti na druhém konci.

Sluneční fyzici vyvodili, že KHI existuje v CME, protože plazma v CME se pohybuje v rozporu se slunečním větrem na pozadí. Ale nikdy neměli správné vybavení na správném místě, aby mohli tyto jevy pozorovat.

„Turbulence, které způsobují KHI, hrají zásadní roli v regulaci dynamiky CME proudících okolním slunečním větrem,“ uvedl v prohlášení Evangelos Paouris, sluneční fyzik z univerzity George Masona. „Proto je pochopení turbulence klíčem k dosažení hlubšího porozumění evoluci CME a kinematice.“

Sonda odstartovala ke Slunci 12. srpna 2018. Od té doby jí eliptická dráha umožnila vstoupit do sluneční koróny blíže než kdy předtím. V podstatě se stala prvním objektem vyrobeným člověkem, který vstoupil do vnější atmosféry 11,5 slunečních poloměrů od povrchu Slunce.

VIDEO: Pozorování viditelného světla výronu koronální hmoty (CME) získané teleskopy Wide Field Imager for Solar Probe (WISPR) na palubě mise Parker Solar Probe (PSP) ve dnech 19. až 20. listopadu 2021. PSP a CME se nacházejí právě 10 milionů km od slunečního povrchu a PSP se zespodu blíží k CME. Kelvin-Helmholtzovy nestability (KHI) se objevují jako víry na rozhraní mezi CME a okolním slunečním větrem. Šipky na vložených snímcích označují KHI. Konečný snímek ukazuje tenkou čáru sluneční plazmy, která zůstane po deformaci vírů KH. Jde o první pozorování tohoto unikátního jevu ve sluneční koroně svého druhu. (Poděkování: NASA/Johns Hopkins APL/NRL/Guillermo Stenborg a Evangelos Paouris)

A ani nyní sluneční sonda Parker Probe NASA vůbec poprvé nahlédla do CME, když vybuchla ze Slunce. A to, co se skrývá uvnitř, se zdá být pokladem pro sluneční fyziky. nevstoupila na svou konečnou oběžnou dráhu. Sonda opakovaně prolétla kolem Venuše, aby využila gravitace planety ke zvýšení její rychlosti a zpřísnění její oběžné dráhy kolem Slunce. V listopadu tohoto roku sonda proletí kolem Venuše posedmé a opět utáhne svou smyčku kolem Slunce, což jí umožní proletět ve vzdálenosti pouhých 9,5 slunečních poloměrů od Slunce v roce 2025 a dále.

Kua’kua je možná první superzemě, která má trvalou temnou stranu

Iveta Mauci, šéfredaktorka a licencovaná autorka vědeckých zpráv NASA, ESO, ESA, AAAS a EurekAlert 0 komentářů 2 min read 401 Zobrazení , , , , , , ,
TOP 10Vesmír
Foto: NASA, ESA, CSA, Dani Player (STScI)/Volný zdroj

Planeta LHS 3844b má pravděpodobně jednu stranu v trvalém světle a druhou v trvalé noci

Tidální blokování je ve vesmíru docela běžný jev. Stačí se podívat na Měsíc, abychom si ho všimli. Naše družice nám ukazuje pouze svou blízkou stranu, protože její otáčení kolem osy a otáčení kolem Země jsou synchronizovány. Také planety se mohou dostat do tohoto stavu chování, pokud obíhají kolem své hvězdy příliš blízko. A vědci se domnívají, že potvrdili první superzemi tidálně uzamčenou ke své hvězdě.

Podle článku publikovaného v The Astrophysical Journal, planeta známá jako LHS 3844b, ale také jako Kua’kua, což je slovo pro motýla v jazyce, kterým mluví lidé Bribri, domorodci žijící na Kostarice. V projektu NameExoWorld byla hvězda pojmenována Batsũ̀ a Kua’kua ji oběhne za méně než 12 hodin.

Na rozdíl od Měsíce, na jehož odvrácenou stranu dopadá sluneční světlo každý měsíc, se předpokládá, že Kua’kua má jednu hemisféru vždy na denním světle a jednu vždy v nočním. Ale dokázat to pro tuto superzemi nebo jiné podobně umístěné planety se snadněji řekne, než udělá.

Jednou z možností, kterou vědci zvažují, je má planeta plošné vytápění. Pokud by se planeta otáčela, slapové síly vyvíjené hvězdou v takové blízkosti by způsobily, že planeta bude horká. Místo toho byla pozorování ze Spitzeru modelována tak, aby pochopila povrchovou teplotu planety a zdá se, že je tato teorie v pohodě.

Kua’kua by byla mnohem teplejší, kdyby planeta obíhala jako Merkur v rezonanci 3:2 mezi rotací a oběžnou dráhou, kdy se každé dva oběhy Merkuru kolem Slunce třikrát otočí kolem své osy. I když si vědci nejsou stoprocentně jisti, že je slapově uzamčena, nejpravděpodobnější hypotézou je, že vidí super-Zemi, která je slapově uzamčena.

„Tato věc, která byla teoretická, se nyní zdá být skutečnou.“ Takhle vlastně tyto planety vypadají,“ řekl Nature Nicolas Cowan, astronom z McGillovy univerzity v Montrealu v Kanadě a spoluautor studie.

Důležitým předpokladem je, že svět, který je asi 2,3krát větší než objem Země, nemá atmosféru, což je nejisté, protože atmosféru může mít, ale velmi řídkou. Modelovaná pozorování by mohla naznačovat, že je přítomna další planeta, která vytváří mírné slapové ohřívání, leští povrch, nebo barva planety pochází výhradně z vesmírného zvětrávání jako u jiných těles ve sluneční soustavě.

„Naše výsledky tedy naznačují, že LHS 3844b je potenciální exoplaneta analogická Měsíci a Merkuru v naší vlastní sluneční soustavě s podobně ztemnělým a vesmírným zvětralým povrchem. Budoucí pozorování budou moci tuto interpretaci otestovat a upřesnit řadou způsobů,“ napsali autoři v článku.

Planeta je již cílem dalekohledů, jako je JWST a dalších, které by umožnily více nahlédnout do této práce.

[P/Z: Příroda]

Podle dlouholeté studie se Měsíc stále zmenšuje

Tomáš Pokorný 0 komentářů 3 min read 247 Zobrazení , , , , ,
ExkluzivTOP 10Vesmír
Foto: ISS Transits the Moon/Openverse

Myslíte si, že když jste odletěli na Měsíc, tak jste utekli před přírodní katastrofou? Podle nové studie agentury NASA, publikované v časopise Planetary Science Journal, by závěry mohly otřást nejen plány NASA, ale také čínskými, ruskými a indickými vesmírnými pokusy, pokud jde o průzkum a přistání na jižní straně Měsíce. A to doslova i obrazně.

Oblasti jižního pólu Měsíce jsou vystaveny globálnímu namáhání, které má za následek smršťovací deformaci a související seismicitu. 

Hlavní autor studie Thomas R. Watters a jeho tým použili data shromážděná ze sondy Lunar Reconnaissance Orbiter, která byla spuštěna v roce 2009, k podrobnějšímu studiu (mimo jiné) původních dat Apolla.

Astronauti NASA nastavili seismometry na měsíčním povrchu během let Apolla a od roku 1969 do roku 1977 tyto přístroje zaznamenaly více než 28 mělkých měsíčních otřesů, z nichž osm lze připsat těmto poruchám. Ačkoli žádné z těchto zemětřesení nedosáhlo síly 5,0 stupně Richterovy škály, měsíční otřesy by byly horší kvůli nižší měsíční gravitaci.

Tento nový dokument přidává další podrobnosti o seismickém pekle Měsíce. Například tyto měsíční otřesy mohou trvat hodiny, mohou způsobit sesuvy půdy a mohou být velkým problémem pro každého, kdo doufá, že si na měsíčním jižním pólu zřídí obchod.

Studie totiž tvrdí, že Měsíc se zmenšuje a že tato změna velikosti způsobuje intenzivní dunění pod měsíčním regolitem.

„Oblasti jižního měsíčního pólu jsou vystaveny globálnímu namáhání, které má za následek smršťovací deformaci a související seismicitu,“ píše se v dokumentu. „Potenciál silných seismických jevů z aktivních tahových zlomů by měl být zvážen při přípravě a umístění stálých základen a představuje možné riziko pro budoucí robotický a lidský průzkum jižní polární oblasti.“

Skutečnost, že se Měsíc zmenšuje, není novinkou. Vědci o tom podle The Guardian vědí minimálně od roku 2010. Ale jak je tomu často u geologických jevů (na Zemi nebo jinde), tepelným zmenšováním Měsíce se za posledních několik set milionů let zmenšilo pouze asi 45 metrů.

NASA popisuje tento zmenšující se měsíc jako hrozny, které se pomalu přeměňují na drobnější rozinky, ale protože kůra Měsíce (nebo „kůže“ pro tuto analogii) není tak pružná jako hroznové víno, má tendenci vytvářet praskliny známé jako „chyby tahu“, kde jedna část kůry překrývá druhou.

Prohlédněte si 3D model Měsíce vytvořený pro NASA

Earth’s Moon by Britannica on Sketchfab

„Věděli jsme ze seismického experimentu Apollo, že došlo k těmto mělkým měsíčním otřesům, ale ve skutečnosti jsme nevěděli, jaký je jejich zdroj,“ řekl Watters CNN. „Věděli jsme také, že největší z mělkých měsíčních otřesů detekovaných seismometry Apollo se nachází poblíž jižního pólu.“ Stal se z toho určitý druh detektivky pokusit se zjistit, jaký byl zdroj.“

Wattersovo modelování naznačuje, že jižní pól Měsíce je náchylný k těmto otřesům a sesuvům půdy a dokonce zahrnuje tahový zlom v Gerlache Rim 2, což je kandidát na přistávací zónu Artemis III. Tyto geologické otřesy se dokonce vyskytují v trvale zastíněných oblastech, což je obzvláště důležité, protože se předpokládá, že tyto oblasti by mohly obsahovat vodu ve formě ledu. Důležitý zdroj pro jakékoli budoucí osídlení Měsíce.

ufos, spaceships, sci-fi

Pentagon zveřejnil několik nových videí nevysvětlitelných anomálních jevů

Adam Walko 0 komentářů 4 min read 1615 Zobrazení , , ,
TOP 10UFOZáhady
ufos, spaceships, sci-fiFoto: ELG21/Pixabay

„Nevyřešeno“: Americká vláda zveřejňuje čerstvou dávku záběrů UFO pro veřejnost. Cizí nebo ne, tyto objekty se chovají docela zvláštně.

Vláda USA zveřejnila na svém webu AARO novou dávku záběrů pořízených neidentifikovaných létajících objektů (UFO) po celém světě, stejně jako vysvětlení, která z několika z nich udělala FO.

Při otevřeném slyšení o neidentifikovaných anomálních jevech před senátním výborem pro ozbrojené služby dne 19. dubna 2023, sdílel Dr. Sean Kirkpatrick, ředitel úřadu pro řešení anomálií ve všech doménách (AARO), videa zobrazující neidentifikovaný objekt se zjevnou atmosférickou brázdou nebo kavitací. Jak se pohyboval po zorném poli senzoru zleva doprava.

Úřad Pentagonu Úřad pro řešení anomálií ve všech doménách (AARO), zveřejnil záznam a uvedl, že nenašel žádný důkaz, že by jakékoli vyšetřování UFO – aka neidentifikovaných anomálních jevů (UAP), „potvrdilo, že jakékoli pozorování UAP představuje mimozemskou technologii “.

„Veškeré výzkumné úsilí na všech úrovních klasifikace dospělo k závěru, že většina pozorování byly obyčejné předměty a jevy a byly výsledkem špatné identifikace.“

Mezi zveřejněnými záběry však byla videa jevů, které AARO nedokáže plně vysvětlit.  

Samozřejmě, že několik případů se ukázalo jako docela vysvětlitelných, pokud se podařilo dohledat časové údaje o komerčních letech, jako například u těchto případů. 

Infračervený video senzor MQ-9 zachytil tyto záběry v jižní Asii, když nahrával další MQ-9. Po analýze videa s plným pohybem, zahrnutí dalších záběrů s delší ohniskovou vzdáleností a analýze dat komerčních letů v regionu, AARO vyhodnotí, že objekt je pravděpodobně komerční letadlo a že kavitace vzadu je senzorový artefakt, který je výsledkem videa. komprese.

Video vlevo je dodatečný záznam s delší ohniskovou vzdáleností. Zdánlivý pohyb tam a zpět je artefaktem delší ohniskové vzdálenosti a senzoru, který se pokouší přiblížit rychle se pohybující UAP, spíše než MQ-9.

Case_Resolution_of_Atmospheric_Wakes_508-02262024
Case_Resolution_of-_Western_United_States_Uap_508-02262024

Prohlášení o veřejných zdrojích agentury AARO.

„Infračervený video senzor MQ-9 zachytil tyto záběry v jižní Asii, když nahrával další MQ-9,“ napsal AARO o jednom UFO na svých webových stránkách spolu s dalšími případy, které byli schopni vysvětlit. 

„Po analýze videa s plným pohybem, zahrnutí dalších záběrů s delší ohniskovou vzdáleností a analýze dat komerčních letů v regionu, AARO vyhodnotí, že objekt je pravděpodobně komerční letadlo a že kavitace vzadu je výsledkem senzorového artefaktu. komprese videa.“

Video 1.: UAP Video: Atmospheric Wake – South Asian Object (Sensor #1)

Infračervený video senzor MQ-9 zachytil tento záznam v jižní Asii, když nahrával další MQ-9. Po analýze videa s plným pohybem, zahrnutí dalších záběrů s delší ohniskovou vzdáleností a analýze dat komerčních letů v regionu, AARO vyhodnotí, že objekt je pravděpodobně komerční letadlo a že kavitace vzadu je senzorový artefakt, který je výsledkem videa. komprese.

Rozlišení případu Atmospheric Wakes

UAP Video: Middle East Object

Tento klip byl pořízen MQ-9 na Středním východě, a zatímco AARO vyhodnotí, že objekt v klipu nevykazuje anomální chování, objekt zůstává neidentifikován.

Video UAP – Nevyřešený případ: Průlet námořnictva 2021

Toto video, které zachytil pilot v kokpitu stíhačky námořnictva, ukazuje typickou rychlost, jakou se vojenské letadlo může přiblížit k neznámému objektu.

Jeden z těchto případů zahrnuje záběry natočené posádkou amerického námořnictva na palubě letadel F/A-18. Při dalším incidentu na Středním východě byli schopni vyloučit, že neznámý objekt vykazoval „anomální chování“, ale nebyli schopni jej identifikovat. 

time, clock, fractal

Nejpřesnější hodiny na světě mohou tikat 40 miliard let bez chyby

Tomáš Pokorný 0 komentářů 2 min read 267 Zobrazení , ,
TechnologieTOP 10
time, clock, fractalFoto: 2092512/Unsplash

Tým, který podle New Scientist vytvořil nejpřesnější známé hodiny, překonal svůj vlastní rekord. Nejpřesnější hodiny na světě ztratí méně než 1 sekundu každých 40 miliard let, což je přibližně trojnásobek současného stáří vesmíru.

I když takové extrémní měření času přímo nepotřebujeme, hodiny by mohly pomoci při vyšetřování v mnoha oblastech fyziky, včetně detekce temné hmoty.

Slunce může žít a zemřít čtyřikrát a tyto hodiny by stejně ztratily jedinou sekundu. Zařízení je známé jako optické mřížkové hodiny, popsané v preprintu, který ještě musí projít recenzním řízením a používá 40 000 atomů stroncia zachycených v jednorozměrné mřížce. Atomy jsou udržovány jen o zlomek stupně nad absolutní nulou a tikání těchto hodin je přechodem mezi specifickými energetickými hladinami pro elektrony v tomto atomu.

Tým již léta vyvíjí optické atomové hodiny a dosahuje přesnosti, která je u běžných atomových hodin, které využívají atomy cesia, nemožná. Přesto za posledních několik let tým pokročil v omezování nejistot a systematických efektů, aby dále zlepšil přesnost tohoto zařízení.

Hodiny postavil postgraduální student JILA, Alexander Aeppli, jeden z týmu výzkumníků, kteří pracují na nejpřesnějších hodinách na světě. V laboratoři JILA a člena NIST Juna Ye, se Aeppli zaměřuje na zdokonalování stronciových atomových hodin pomocí výkonných ultrastabilních laserů. „Laser řídí elektronický přechod ve stronciu,“ vysvětlil Aeppli. „A my se chceme ujistit, že tento přechod uvnitř stroncia je přesný.“

Možná se ptáte, jak přesné to můžete. Tým si myslí, že může jít ještě dál. Doufají, že dosáhnou 10krát přesnějších měření a možná by dokonce mohli dosáhnout úrovní 100krát přesnějších. Dokázali zlepšit svou přesnost o faktor 10 během pouhých několika let, takže se zdá, že jejich sebedůvěra je na správném místě.

Očekává se, že tyto hodiny přinesou novou definici, která již nebude založena na nejlepších atomových hodinách, ale na jednom z těchto zařízení. Ale to není jediné vědecké využití těchto zařízení s neuvěřitelnou přesností, čekají nás objevy daleko za hranice času.

„Pokud se dostaneme do časů citlivých na velmi malé zakřivení časoprostoru, budou na nás čekat velmi zajímavé objevy,“ řekl hlavní autor profesor Jun Ye, když bylo oznámeno, že získal cenu za průlom základní fyziky v roce 2022.

Atomové hodiny jsou již citlivé na relativistické efekty, ale citlivost optických mřížkových hodin je 1000krát vyšší, což znamená, že je lze použít k měření gravitace jako nikdy předtím a také k testování naší teorie gravitace, obecné teorie relativity, na přísnější limit. Pokud by ani to již nebylo cool, mohly by být tyto hodiny použity ke studiu temné hmoty.

Článek popisující výsledky byl publikován v pteprintu na Arxiv. 

a person standing on top of a large rock

Kanada se třese, Země možná vytváří novou oceánskou kůru

Adam Walko 0 komentářů 3 min read 233 Zobrazení , , ,
ExkluzivTOP 10
a person standing on top of a large rock

Tajemné zvuky přicházející od vancouverských břehů by mohly signalizovat obrovské geologické posuny a novou tvorbu zemského povrchu naší planety.

6. března společnost Ocean Networks Canada, která provozuje kabelové observatoře v severovýchodním Pacifiku, zachytila ​​přes 2 000 zemětřesení nízké intenzity za jediný den, která dosáhla maxima kolem 200 otřesů za hodinu.

Příkladem může být rekordní počet zemětřesení s nízkou intenzitou, které počátkem tohoto měsíce otřásly hřebenem Juan de Fuca, který se nachází zhruba 400 km od pobřeží ostrova Vancouver v Britské Kolumbii v Kanadě. Na svém vrcholu 6. března způsobil hřeben zhruba 2 000 otřesů za den a až 200 zemětřesení nižších než 4,1 během jediné hodiny.

Tato paleta malých otřesů je ve skutečnosti jakýmsi seismickým crescendem, protože hřeben zažívá vzestup v dunění přibližně od roku 2018. Podle OCN je to nejvyšší frekvence zemětřesení v regionu od roku 2005.

Růžové trojúhelníky ukazují umístění seismometrů ONC, které byly použity k určení hypocenter zemětřesení. Červené čáry ukazují kabely mořského dna, které se připojují k našim přístrojům. Oranžové čáry ukazují stopu hlavních poruch v segmentu Endeavour.

Poslechněte si zemětřesení Endeavour zaznamenané 6. března 2024. Pro optimální zvukový zážitek používejte sluchátka.

Zvýšení seismické aktivity u tichomořského pobřeží by obvykle bylo důvodem k poplachu. Subdukční zóna Cascadia náchylná k zemětřesením, kde se Tichomořská deska ponoří (aka subdukuje) pod Severoatlantickou desku, je v podstatě obrovská linie pobřeží Tichého oceánu a je zodpovědná za některá z nejničivějších zemětřesení v historii regionu.

Tyto otřesy na nízké úrovni však nejsou důvodem k obavám, protože k nim dochází podél hřebene Juan de Fuca, kde se odděluje deska Jaun de Fuca, nejmenší tektonická deska na světě a Pacifická deska. Naštěstí tato seismická akce nesouvisí se subdukčními zónami, které by jednoho dne mohly přinést obávaný Velký zlom .

„Nikoho by tento velký roj zemětřesení neměl znepokojovat,“ uvedla v tiskovém prohlášení prezidentka a generální ředitelka ONC Kate Moranová. „Jsou daleko od pobřeží a nezpůsobují žádné nebezpečí.“ Spíše jsou data vzrušující pro vědeckou komunitu a rozhodně nejsou hrozivá.“

Co tedy přesně způsobuje všechny ty otřesy? No, jeden odborník na ONC má podezření, že tyto otřesy jsou známkou „blížícího se magmatického prasknutí“. Přeloženo z mořského seismologického jazyka, to znamená, že Země připravuje nové dno oceánu. Protože se Tichomořská deska a deska Juan de Fuca oddělují, výsledná trhlina se zaplní velmi horkým magmatem o teplotě kolem 1472 stupňů Fahrenheita, ale toto magma ztrácí svůj „nový pach mořského dna“ velmi rychle, protože magma vytékající do studené mořské vody způsobí, že rychle ztuhne a vytvoří ztvrdlou kůru.

Podle ONC k tomuto pomalému vytváření mořského dna dochází v nárazech zhruba 20letých cyklů, což se shoduje s předchozím nárůstem seismické aktivity v roce 2005. Není to přesně tak dramatické jako otřesné sopečné exploze, které mohou změnit okolní krajinu v okamžik, ale je to stálá připomínka nekonečného procesu neustálé obnovy Země.

Powered by  GDPR Cookie Compliance
Přehled ochrany osobních údajů

Tyto webové stránky používají soubory cookies, abychom Vám mohli poskytnout co nejlepší uživatelský zážitek. Informace o souborech cookie se ukládají ve vašem prohlížeči a plní funkce, jako je rozpoznání, když se na naše webové stránky vrátíte a pomáhají našemu týmu pochopit, které části webových stránek považujete za nejzajímavější a nejužitečnější.
Warning: Undefined array key "sssp-ad-overlay-priority" in /data/web/virtuals/326454/virtual/www/wp-content/plugins/seznam-ads/includes/class-seznam-ssp-automatic-insert.php on line 276