Каким мог быть Марс 4 миллиарда лет назад

НАСА публикует видео, демонстрирующее каким мог быть Марс 4 миллиарда лет назад

В преддверии запуска миссии Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN), целью которой является изучение кардинальных климатических изменений на Марсе, специалисты Лаборатории концептуальных изображений (Conceptual Image Lab) Центра космических полетов НАСА имени Годдарда опубликовали видео, демонстрирующее то, как мог выглядеть Марс 4 миллиарда лет назад, в период, когда и Земля и Марс находились в достаточно молодом возрасте. В настоящее время Марс является холодной, сухой и безжизненной планетой, но вся имеющаяся информация указывает на то, что в ранние периоды существования Марса у него была достаточно толстая и плотная атмосфера, способная удержать теплый климат, при котором на поверхности планеты могли существовать океаны, моря, реки и озера жидкой воды, являющейся одним из основных компонентов подавляющего большинства знакомых нам форм жизни.

В настоящее время вода в жидком виде не может существовать на поверхности Красной Планеты из-за низкой температуры и малого атмосферного давления, в таких условиях вода превратится в лед или достаточно быстро испарится. Но исследовательские аппараты многочисленных марсианских миссий собрали неоспоримые доказательства того, что в прошлом на поверхности Марса текли бурные потоки воды, впадающие в марсианские океаны. Вполне вероятно, что марсианская вода имела повышенную концентрацию растворенных в ней солей, что могло значительно понизить температуру ее замерзания.

Опубликованное НАСА видео является не просто фантазией художника-мультипликатора, в основу этого видео легли почти все данные о климате Марса, которые были собраны исследовательскими аппаратами. "В настоящее время в некоторых точках на поверхности Марса хорошо просматривается разветвленная древовидная сеть каналов, структура которых указывает на эрозию пород под воздействием движущейся воды. В некоторых кратерах и гористых областях Марса присутствуют явные следы былого наличия там обширных бассейнов с водой, а анализ горных пород, произведенный марсоходами, показывает наличие в породах соединений, которые могли образоваться только в присутствии жидкой воды. И почти все без исключения признаки наличия воды в прошлом Марса указывают приблизительно на одну дату, на 3.7 миллиарда лет назад" - пишут представители НАСА в официальном заявлении.

Некоторые данные позволяют ученым приблизительно оценить количество воды, которое присутствовало на Марсе в дозапамятные времена. Согласно расчетам, если марсианскую воду равномерно распределить по поверхности Красной Планеты, то получится слой воды, глубиной около полкилометра.



Следы присутствия жидкой воды на Марсе указывают на то, что у планеты имелась более толстая атмосфера, которая производила большее атмосферное давление, нежели наблюдаемое сейчас и даже большее, чем атмосферное давление на Земле в настоящее время. Это делало климат планеты намного теплее и служило препятствием для быстрого испарения воды.

На видео все движется достаточно быстро, облака формируются и почти моментально рассеиваются. Это сделано для того, чтобы наглядно продемонстрировать течение времени и показать изменения климата от теплого и влажного к более холодному и сухому.. Озера и океаны замерзают и испаряются, атмосфера постепенно уменьшается, и марсианское небо постепенно переходит от привычного нам синего вида к небу розовых и коричневатых оттенков, наблюдаемых на Марсе в настоящее время.

Космический аппарат MAVEN, запуск которого запланирован на 18 ноября 2013 года, доберется до Марса и займет круговую орбиту в сентябре 2014 года. Этот аппарат является частью более обширной программы НАСА по всестороннему изучению прошлого и настоящего Красной Планеты, и с помощью данных, собранных аппаратом MAVEN, ученые попытаются выяснить не только историю климатических изменений, но и узнать причины такого кардинального характера этих изменений.

Искусственный интеллект уже близко.

Разработан первый транзистор, способный самообучаться в процессе работы

Проводя исследования, результатом которых может стать совершенно новый подход к реализации искусственного интеллекта, исследователи из Школы технических и прикладных наук (School of Engineering and Applied Sciences, SEAS) Гарвардского университета разработали новый тип транзистора, транзистора, способного самообучаться в процессе его работы, что делает его подобным нервному синапсу. Названное синаптическим транзистором, это устройство самооптимизирует свои электрические и электронные характеристики в соответствии с функциями, которые оно выполняло в прошлом.

Одна из наиболее замечательных черт мозга человека или другого высокоорганизованного живого существа заключается в самообучении, в запоминании того, что это делает. Если человека заставить выполнять совершенно новую для него работу, то в первый день он будет действовать беспорядочно и постоянно совершать ошибки. Но, через неделю или две этот человек будет выполнять всю работу на "автопилоте", выполняя весь ряд действий, совершенно не задумываясь над этим. Все это происходит благодаря пластичности мозга, способности мозга динамически перестраивать свою структуру, образуя новые синаптические связи между нейронами или "перепрофилируя" уже существующие связи.

Большая часть пластичности мозга является последствием изменений приблизительно в 100 триллионах синапсов, которые представляют собой взаимосвязи между нервными клетками мозга. При выполнении человеком однообразных действий, синаптические связи, отвечающие за эту деятельность, крепнут и их количество увеличивается, что приводит к появлению целых "дорог" из синапсов, соединяющих определенные участки мозга.

Когда определенный нейрон раз за разом посылает другому нейрону через синапс определенный сигнал, то этот синапс через некоторое время перестраивает свою структуру таким образом, чтобы усилить этот вид передаваемого им сигнала. Синаптический транзистор, созданный гарвардскими учеными, подражает такому поведению синапса. Для этого транзистор имеет особую структуру, которая во многом повторяет структуру обычного полевого транзистора за исключением небольшого количества специальной ионной жидкости, находящейся в промежутке между изолированным затвором транзистора и его проводящим каналом. Канал синаптического транзистора изготовлен из никелата самария (SmNiO3), а не из легированного кремния, как у обычных полевых транзисторов.

К сожалению, за счет наличия функции самообучения синаптический транзистор имеет более низкую скорость реакции, нежели полевой транзистор. Под реакцией здесь подразумевается изменение силы электрического тока, текущего через канал транзистора, в ответ на изменение электрического потенциала на управляющем электроде, затворе. За счет наличия ионной жидкости транзистор может запомнить то, что он делал в прошлом и откорректировать проводимость его канала, что достигается за счет перемещения ионов кислорода, насыщающих материал канала транзистора.

Электрическим аналогом "укрепления" синапса является увеличение электрической проводимости канала синаптического транзистора. И при смене рода выполняемых транзистором функций, точнее, при изменении характеристик проходящих через него сигналов может произойти и обратная ситуация, когда проводимость канала транзистора будет уменьшена за счет оттока ионов кислорода назад в ионную жидкость.

Следует отметить, что синаптический транзистор предназначен для работы с непрерывными аналоговыми сигналами, а не прерывистыми цифровыми данными, с обработкой которых достаточно хорошо справляются простые полевые транзисторы. Такая способность дает синаптическим транзисторам, которые являются одним из видов искусственных синапсов, большую гибкость в самостоятельном предварительном поиске методов решения определенной задачи и в дальнейшем улучшении своей работы по решению этой же задачи.

К сожалению, физическая структура гарвардского синаптического транзистора не может обеспечить самостоятельного должного управления значением проводимости его канала. Поэтому для создания необходимых временных задержек и формирования импульсов нужной формы, которые обеспечивают перенос ионов кислорода, используются несложные внешние электронные цепи. Тем не менее, это не является препятствием к созданию на основе синаптических транзисторов сложных схем по типу нейронных сетей, которые будут способны самостоятельно выработать особый вид реакции на определенные значения входных сигналов, и выработать эту реакцию не по заранее заложенной в структуре сети программе, а на основании опыта, приобретенного в ходе выполнения других задач.

Новые синаптические транзисторы могут стать точкой отсчета, с которой начнется разработка систем искусственного интеллекта нового поколения, построенного не на "умных" алгоритмах программного обеспечения, а "зашитого" в самой архитектуре компьютера. С другой точки зрения, схемы, собранные из миллионов крошечных синаптических транзисторов смогут перевести технологии параллелизма вычислений на качественно новый уровень эффективности.

Космические лучи и существование жизни.

Космические лучи сокращают шансы на существование жизни на планете

Загадочные космические лучи бомбардируют Землю из космоса. Ученые предположили, что эти энергетические частицы могут ограничивать шансы других планет на существование жизни на них.

С момента открытия существования космических лучей они озадачивают ученых. Эти заряженные субатомные частицы движутся в космосе со скоростью, близкой к скорости света, некоторые космические лучи с энергиями ниже 100 ТэВ могут быть зарегистрированы непосредственно в экспериментах на спутниках и воздушных шарах.. В основном они представлены протонами, электронами, ядрами химических элементов, а также фотонами и нейтрино. Кроме того, сегодня нельзя исключать возможности существования частиц тяжелой или сверхтяжелой темной материи. Такие частицы разрешили бы ряд противоречий в астрономических и космологических наблюдениях.


Когда космические лучи сталкиваются с атмосферой Земли, они генерируют поток других частиц, в том числе мюонов, которые являются намного более тяжелыми «родственниками» электронов. Некоторые из этих частиц достигают земной поверхности, неся с собой потенциальную опасность – мюоны могут проникать на десятки метров вглубь поверхности Земли.

Ученые исследовали, каким образом космические лучи могут влиять на пригодность для жизни инопланетных миров. Эта возможность была им предоставлена благодаря тому, что за два последних десятилетия при помощи наземных и космических телескопов удалось обнаружить сотни экзопланет. Особый интерес для ученых представляют планеты, которые находятся в так называемой зоне Златовласки, и получают достаточно тепла, чтобы вода на их поверхности могла быть в жидком, а не замороженном состоянии.

Ученые пришли к выводу, что уровень радиации, который получает планета, помогает контролировать ее пригодность для жизни. Хотя количество космических лучей, которые получает планета, намного меньше количества излучения, которое планета получает от своей звезды, средняя энергия космических лучей намного выше, чем энергия фотонов и протонов звезды.

"Если доза облучения слишком высока, тогда жизнь в той форме, как она известна нам, не может существовать", - говорит автор исследования Димитра Атри (Dimitra Atri), ученый-физик в Институте Науки Blue Marble Space.

Ученые решили сконцентрироваться на двух факторах, которые могут влиять на дозу космического облучения, которое получает планета – сила ее магнитного поля и толщина атмосферы.

"Я начал обдумывать эту проблему, когда сравнивал Землю и Марс, которые являются соседями в космосе; при этом мы имеем процветающую биосферу здесь, на Земле, а на Марсе, можно с уверенностью сказать, процветающей биосферы точно нет. Почему так? Главный фактор: на Марсе высокий уровень радиации – его атмосфера ничтожна, очень, очень мала в сравнении с земной, и планета не имеет собственного магнитного поля. Следовательно, у нее нет никакой защиты от космических лучей, которые есть во всей галактике. Мне стало интересно, каков же может быть промежуточный сценарий – если взять эти два примера как противоположности", - сказал Атри.

Исследователи создали модели планет, начиная с тех, которые не имеют магнитного поля, и заканчивая планеты с магнитным полем, таким же сильным, как у Земли, и атмосферой, с максимальной толщиной такой же, как толщина нашей атмосферы, и минимальной – равной одной десятой атмосферы нашей планеты.

"Мы знаем, что магнитное поле вокруг Земли защищает нас от этих космических лучей, и думали, что магнитные поля – главный фактор, который контролирует уровень радиации, которую получает поверхность", - продолжает Атри.

Неожиданно, "обнаружилось, что гораздо более важным фактором, определяющим уровень облучения планеты, является толщина атмосферного слоя. Если взять Землю и полностью убрать ее магнитное поле, доза облучения возрастет в два раза – довольно сильно, однако на нас это отразится очень мало или не отразится вообще. Однако, если оставить магнитное поле и уменьшить толщину атмосферы до одной десятой, - доза радиации возрастет на два порядка величин".

Планеты, которые вращаются по орбите вокруг красных карликовых звезд, считаются главными претендентами на «обитаемость», так как эти относительно тусклые звезды составляют 80% от общего числа звезд во Вселенной. Теоретические подсчеты указывают на то, что планеты «красных карликов», находящиеся в зоне, пригодной для жизни, скорее всего, имеют более слабое магнитное поле, особенно в случаях так-называемых супер-Земель, - больших скалистых планет, масса которых до 10 раз больше земной. Астробиологи считали, что эти слабые магнитные поля снижают шансы на то, что планета может быть пригодна для жизни, однако эти новые открытия позволяют предположить, что слабое магнитное поле – проблема вовсе не такого масштаба, как привыкли считать.

Будущие исследования помогут определить, влияние возрастающего излучения на эволюцию жизни. Большая часть исследований, связанных с радиацией, состоит в том, что живые организмы подвергаются очень высоким дозам облучения, чтобы определить, выживут они или нет. Но я думаю, что систематическое изучение влияния на микроорганизмы постепенно возрастающей радиации, возможно, покажет нам их эволюцию в окружении, подверженном сильному влиянию космических лучей", - сказал он.

Работа Атри и его коллег – Б Харихарана (B. Hariharan) и Жана-Матиаса Грассмейера (Jean-Mathias Griessmeier) опубликована в октябрьском выпуске журнала Astrobiology

Как увидеть миллиард звёзд? 150 Гигапиксельное фото нашей галактики Млечный Путь.

Как увидеть миллиард?  150-ти гигапиксельное фотография нашей галактики Млечный Путь.



Даже в самую безлунную и тёмную ночь, в не засвеченных огнями городов местах, наши глаза способны разглядеть от 3000 до 6000 звёзд. Предлагаю вам увидеть 84.000.000  (восемьдесят миллионов !) звёзд центра нашего большого дома - галактики Млечный Путь.Снимок сделан при помощи телескопа VISTA, который находится в чилийской пустыне Атакама. Он был установлен в декабре 2009 года. На тот момент телескоп являлся самым большим и мощным среди всех своих инфракрасных "собратьев". Он оснащен зеркалом размером в четыре метра. Благодаря использованию способности "видеть" в инфракрасном излучении, астрономы получили четкое изображение порядка восьмидесяти четырех миллионов звезд. Помехой не стал даже тот факт, что в видимом свете большая часть из них скрыта космической пылью Млечного Пути.

Размеры полученного снимка (108 200 на 81 500 точек) делают его одним из наиболее крупных цветных изображений за всю историю астрономии. Данные, представленные на фотографии, помогли создать самую подробную на сегодняшний день диаграмму распределения светил центра нашей галактики по блеску и цвету. Это исследование имеет огромное значение для осознания механизмов эволюции звезд, содержащихся в галактиках спирального типа вообще и в Млечном Пути в частности.




Фото в полном разрешении на сайте ESO - http://www.eso.org/public/images/eso1242a/zoomable/

Не так давно астрономы, которые работают с телескопом Vista, опубликовали еще более подробный снимок - на нем запечатлена вся наша галактика целиком. Разрешение фотографии составляет  сто пятьдесят гигапикселей. Впрочем, центральная часть Млечного Пути на новом снимке показана с большим количеством разного рода деталей. На снимке можно увидеть приблизительно 1.000.000.000 ( один миллиард !) звёзд.

http://djer.roe.ac.uk/vsa/vvv/iipmooviewer-2.0-beta/vvvgps5.html

Лирики о физике

Оригинал взят у anton_klyushev в Лирики о физике

Вот коллайдер,

Который построил CERN.

А это частица, которая в тёмной трубе хранится,

В коллайдере,

который построил CERN.

А это веселое поле Хиггса,

Которое часто волнует частицу,

Которая в тёмной трубе хранится,

В коллайдере,

который построил CERN.

( Read more... )

TED 2011 Лиза Харуни — 3D печать для начинающих

Лиза Харуни — 3D печать для начинающих

3D-принтер печатает пару трусов за 3 секунды! (Видео)

3D-напечатанное нижнее белье за 3 секунды

Ликуйте все, кто терпеть не может стирку: возможно, скоро ваше нижнее белье не придется стирать. Благодаря возможностям и особенностям 3D-печати, в частности – текстильной печати, компания Tamicare создала разлагаемую и полностью регулируемую ткань, которая доступна в любой форме.

Используя спрей-технологию, латекс, хлопок или любые другие виды ткани спрессовываются без швов, формируя слои «дышащей» ткани, идеальной для использования спортсменами, а также для создания бандажей и нижнего белья. Механизм способен выдавать по паре трусов за 3 секунды, то есть за год до 10 миллионов. Плотность «выходящей» ткани легко контролируется при помощи предварительных настроек, потому есть возможность создать как легкое белье, так и более плотное, с утеплением.

Другие виды материалов, такие как тефлон и силикон, также могут быть загружены в механизм для производства других тканей (возможно даже невидимых), в зависимости от надобности. И вообще, возможности такой печати неограниченны, можно даже напечатать целый костюм, без особых проблем, и не ожидать, пока его пошьют в ателье.
На данный момент, английская компания Tamicare ведет переговоры с американскими производителями одежды для внедрения собственной инновации на коммерческий рынок. В частности, первое предложение поступило известной компании Victoria’s Secret. Автоматизированный высокоэффективный процесс может значительно снизить количество живой рабочей силы, и тем самым снизить цены на такое белье. Правда, тем, кто останется без работы, это не очень понравится.

А вот собственно сам процесс.

Это - качество материала.