В уходящем году астрономы сделали немало важных и интересных открытий. Учёные обнаружили аналог Солнечной системы и планеты, которые могут быть похожи на Землю. Также исследователи нашли раскалённые миры, температура на поверхности которых способна заставить кипеть некоторые металлы. Что удалось узнать астрономам в этом году - в материале RT.
Жизнь в системе TRAPPIST-1 В феврале NASA объявило об открытии за пределами Солнечной системы, в 39 световых годах от Земли, звезды TRAPPIST-1 и семи окружающих ее землеподобных планетах. Три из них находятся в зоне обитаемости, то есть на таком расстоянии от родительской звезды, что на их поверхности могут находиться запасы воды.
Масса звезды TRAPPIST-1 составляет всего 8% от массы Солнца, что по звездным меркам крайне мало. Ранее астрономы предполагали, что у таких небольших звезд могут находиться планеты, близкие по размеру Земле, однако система TRAPPIST-1 стала первой, где их удалось обнаружить.
Учёные не исключают, что в недрах всех семи планет может скрываться вода в жидком состоянии. Однако, согласно прогнозам климатической модели, три внутренних планеты настолько горячие, что вода с их поверхности просто бы испарилась. Более того, мощное магнитное поле звезды изнутри плавит ближайшие к ней планеты. Скорее всего, на первых четырёх планетах, находящихся недалеко от звезды, условий для жизни нет. Однако три планеты, располагающиеся в зоне обитаемости, остаются «нетронутыми» магнитным полем и высокой температурой. Поэтому астрономы не теряют надежду, что на этих планетах может существовать жизнь.
Планеты системы TRAPPIST-1 оказались не единственными в списке потенциально обитаемых землеподобных тел. В апреле астрономы открыли относительно небольшую каменистую планету LHS 1140b, находящуюся в созвездии Кита на расстоянии 40 световых лет от Земли.
LHS 1140b также расположена в зоне обитаемости. Расстояние от LHS 1140b до звезды примерно в 11 раз меньше расстояния от Земли до Солнца. Однако, несмотря на такую близость к своей звезде, планета получает очень мало света и тепла. По мнению ученых, LHS 1140b довольно тусклая и холодная, и климат на ней скорее напоминает марсианский, чем земной.
© Planetary Habitability Laboratory
Большая масса планеты, в шесть раз превышающая массу Земли, свидетельствует о том, что LHS 1140b состоит из твердых горных пород. Сила притяжения на ее поверхности примерно в три раза сильнее, чем на Земле.
В ближайшие месяцы астрономы планируют изучать атмосферу LHS 1140b и понять, способна ли она поддерживать жизнь, и сколько тепла от своей звезды она получает в действительности.
В ноябре астрономы объявили об открытии еще одного «брата» Земли Ross 128B - планеты, находящейся на расстоянии всего 11 световых лет от нас в созвездии Девы. По мнению ученых, Ross 128B получает достаточно света и тепла, поскольку расположена довольно близко к своей звезде. Год на этой планете длится чуть менее 10 земных дней. Температура колеблется в пределах от - 60°C до + 20°C. Также со стороны Ross 128B радиотелескоп успел зарегистрировать странные сигналы, отличавшиеся ото всех известных. С природой необычных сигналов ученые разбираются до сих пор, не отбросив гипотезу о деятельности представителей внеземных цивилизаций.
Следы жизни на Марсе
Ученые уже давно установили, что в древности на поверхности Марса находились водоемы, однако обнаружить следы микробиологической деятельности астрономам пока не удалось.
Изучая химический состав древнего марсианского кратера Гейла, ровер Curiosity обнаружил бор, возраст которого составляет 3,8 млрд лет. Бор играет важную роль в образовании жизни на планете. Считается, что первые живые организмы состояли из отдельных нитей РНК - одноцепочечных копий ДНК, содержащих генетическую информацию. Однако ключевой составной элемент РНК - рибоза - довольно быстро разлагается в воде. Растворенный в воде бор стабилизирует рибозу, делая возможным формирование РНК.
На дальнейшие поиски следов органики отправится миссия Mars Rover в 2020 году. Марсоход исследует несколько участков поверхности Красной Планеты, где ранее могла существовать микробная жизнь и, вероятно, сможет ответить на вопрос «есть ли жизнь на Марсе?»
Аналог Солнечной системы
В декабре специалисты NASA обнаружили в системе Kepler-90 восьмую планету - Kepler-90i. Таким образом, Kepler-90 стала первой системой с таким же числом планет, как и в Солнечной системе.
По словам учёных, система звезды Kepler-90 напоминает мини-версию нашей Солнечной системы. В ней маленькие планеты расположены во внутренних границах, а большие - на внешних, но при этом они «упакованы» гораздо плотнее.
Система Kepler-90 globallookpress.com © NASA/ZUMAPRESS.com Kepler-90i - третья по счёту от Kepler-90 планета. Она представляет собой горячее каменистое небесное тело, которое на 30% больше Земли. Температура на поверхности планеты достигает 426°C, а полный оборот вокруг своей звезды она совершает за 14,4 земных суток. По словам специалистов, столь близкое расположение к своей звезде, которая на 5% теплее и на 20% больше Солнца, делает Kepler-90i, как и остальные планеты этой системы, малопригодными для жизни, а подобное открытие лишь свидетельствует о неуникальности нашей Солнечной системы.
«Адская» планета
Kepler-90i оказалась далеко не самой «горячей» планетой. Международная группа астрономов обнаружила раскалённую стратосферу - верхний слой атмосферы - у планеты WASP-121b, а также присутствие в ней горячего водяного пара.
WASP-121b располагается на расстоянии 900 световых лет от Земли. Расстояние от звезды столь мало, что планета совершает полный оборот вокруг светила всего за 1,3 земных дня. Такая близость к звезде приводит к тому, что верхняя часть атмосферы планеты нагревается до 2500°C - температуры, при которой кипит железо.
Дальнейшее изучение WASP-121b и открытие других планет такого рода поможет ученым понять, что именно отличает и как формируются подобные «адские» планеты.
ТБИЛИСИ, 3 янв — Sputnik. Межзвездный астероид, клон Солнечной системы, прорыв в гравитационной астрономии, тайны египетских пирамид, самостоятельный искусственный разум, а также другие значимые открытия ученых, которые поменяли мир в 2017 году — в подборке РИА Новости .
Новое окно во Вселенную
Научная команда детектора LIGO обнаружила гравитационные волны, появившиеся в результате столкновения двух нейтронных звезд в одной из галактик созвездия Гидры. Столкновение вызвало вспышку гамма-излучения, радиоволн и рентгена, что привлекло внимание ученых со всего мира, которые до сих пор занимаются их изучением. Сами первооткрыватели получили Нобелевскую премию по физике чуть ли не до самого открытия. Дело в том, что они открыли другой всплеск гравитационных волн еще в 2015 году, за что и должны были быть награждены. Однако сигнал о новом всплеске дошел до Земли за два месяца до ежегодного вручения премии.
Это открытие поменяло взгляды ученых на структуру пространства и времени, а также на всю Вселенную вообще.
© AFP / ESA
ДНК по заказу
Два важнейших открытия, связанных с геномной и молекулярной медициной, стали знаком того, что человечество вступило в новую эпоху генной инженерии. Оба связаны с изменением структуры ДНК зародышей, но рассматривают их с разных сторон.
Одно из открытий - первое успешное редактирование генома эмбрионов, что позволило заменить дефектный ген, отвечающий за гипертрофию сердца, на нормальную его версию. Соответственно, такая операция, по мнению американских ученых из Массачусетского технологического института (США), сможет защитить детей от недуга и смертельных исходов.
Второе открытие было сделано в результате экспериментов с полноценными зародышами. Ученые хотели понять, какие гены играют жизненно-важную роль на первых этапах его развития. В итоге они смогли отключить один из ключевых генов, связанных со стволовыми клетками, а также раскрыли его роль в развитии эмбриона.
Оба этих открытия, по мнению биологов, позволят избавить множество людей от врожденных болезней и заметно уменьшить число яйцеклеток, необходимых для успешного искусственного оплодотворения.
Квантовый прорыв
Михаил Лукин, физик из Гарварда и один из основателей Российского квантового центра, вместе со своей научной группой создал первый квантовый вычислитель, в который входит 51 кубит - элементарная вычислительная ячейка квантовых компьютеров.
Благодаря новому устройству физики смогли раскрыть новые квантовые эффекты, о существовании которых ранее не имели понятия. Кроме того, они надеются создать более сложные машины из сотен кубитов, которые смогут раскрыть природу квантовых явлений и помогут понять, можно ли использовать подобные аналоговые вычислители для решения серьезных практических задач.
Развитие искусственного разума
На протяжении всего года ученые со всех уголков мира изучали и улучшали системы искусственного интеллекта и машинного обучения.
Например, в январе искусственный интеллект AlphaGo участвовал под лицом человека в онлайн-чемпионатах древнекитайской стратегии го. Он победил всех сильнейших игроков с разгромным счетом.
Позднее алгоритм AlphaZero без участия человека самостоятельно изучал шахматы и спустя сутки работы смог обыграть предыдущий алгоритм, считавшийся чемпионом в древней игре.
Помимо настольных игр, искусственному интеллекту покорился также и покер. В декабре американские ученые создали новый алгоритм, выигравший почти два миллиона долларов в результате онлайн-игр. Также искусственный интеллект изучает различные хобби человека: изобразительное искусство, музыка и кино. Так, летом российские программисты представили систему, пишущую музыку в стиле Скрябина и "Нирваны".
Гость из других миров
Автоматизированный телескоп PAN-STARRS Гавайского университета в октябре совершил сенсационное открытие, обнаружив первую комету, попавшую в Солнечную систему из межзвездной среды - со стороны альфы Центавра. Астероид Оумуамуа сразу же стал объектом исследований астрономов со всего мира.
Его появление помогло изучить объект, родившийся в далекой звездой системе и путешествующий по мирам в течение нескольких миллионов лет. Несмотря на свою схожесть с астероидами и карликовыми планетами Солнечной системы, он все равно кардинально отличался от них. Кроме того, ученые пытались найти на нем следы чужой цивилизации или какие-либо радиопередатчики, но ничего не обнаружили.
© photo: AFP 2019 / NASA
Тайны Египта
Самым скандальным открытием, вызвавшим противоречия в научной среде, можно назвать открытие физиков из Франции и Японии. Используя специальные телескопы и сканеры, анализирующие объекты на наличие пустот и тайных комнат, они обнаружили внутри пирамиды Хеопса две ранее неизвестные зоны, где, по их мнению, может скрываться усыпальница фараона Хуфу и его супруги.
© photo: Sputnik / Andrey Stenin
Однако египтологи раскритиковали их заключение, так как они не верят в то, что внутри самой изученной пирамиды мира может скрываться что-то еще. Японских и французских физиков назвали "пирамидиотами" и заявили, что найденные пустоты являются обычными дырами между камнями.
Вселенский спор
Астрономы из проекта H0LiCOW обнародовали независимую оценку скорости расширения вселенной, подтвердив прошлогодние предположения, что она расширяется на 8-10% быстрее, чем показывают современные расчеты.
Однако астрофизики и космологи не спешат соглашаться с их исследованиями и пересматривать теорию Большого взрыва. Многие не признают результаты этих наблюдений. Однако представители обоих мнений надеются, что с помощью других открытий смогут доказать неправоту противников.
Снаружи свинья, внутри - человек
Известный гарвардский молекулярный биолог Джордж Черч вместе со своей научной группой смог вырастить свиней, чьи внутренние органы и все клетки тела были очищены от ретровирусов, несущих опасность для человека.
Проблема была в том, что сначала при удалении вирусных участков из ДНК клетки животных массово самоуничтожались. Спустя пять лет работы над этой загвоздкой, они смогли ее решить.
Ученые надеются, что в будущем получится создать свиней с органами, которые будут полностью подходить человеку и не вызывать отторжения. Это решит большую нехватку доноров для больных людей.
Клон Солнечной системы
НАСА совместно с Европейской южной обсерваторией обнаружило звездную систему, в составе которой находится сразу семь планет похожих на Землю. Находится она в 40 световых годах от Солнца и считается главным кандидатом на наличие внеземной жизни.
Согласно наблюдениям, на этих планетах может быть вода, а активность у звезды слишком слабая, чтобы наносить серьезный вред живым организмам. Конечно, не все так гладко - планеты могут оказаться простыми вулканическими мирами, лишившимися атмосферы из-за сильного магнитного поля светила.
Несмотря на это, на орбиту планируется запустить телескоп "Джеймс Уэбб", целью которого будет поиск воды и следов жизни на планетах этой системы.
Наука не стоит на месте. Каждый год ученые делают десятки новых открытий, изменяя представление окружающих о, казалось бы, привычных вещах. А некоторые открытия и вовсе делают доступными невиданные ранее горизонты. Вот и сейчас речь как раз о таких, каждое из которых было сделано в уходящем году.
1. Взрыв, который «видно» за сто миллионов световых лет
Открытие, которое поставили на первое место по важности в 2017 году почти все крупные научные издания, в том числе популярные журналы Nature и Science. Речь о фиксации гравитационной волны, появившейся в результате слияния двух нейтронных звезд. Явление было зафиксировано на оборудовании LIGO в США и Virgo в Италии 17 августа 2017 года.
Столкновение звезд случилось примерно на 130 млн св.л от Земли в созвездии Гидры. Зафиксировано колоссальное явление было не только в гравитационных волнах, но также и в радиоволнах. Важность открытия заключается в том, что теперь опыт фиксации ученые смогут применить и к другим автономическим явлениям. Ранее удавалось делать тоже самое только с черными дырами.
2. «Интернет», который невозможно хакнуть
В июне 2017 года была осуществлена первая сверхдальняя квантовая телепортация. Открытие сделали китайские ученые, которые смогли передать поляризацию фотона с Земли на спутник, а затем еще несколько раз успешно повторили проделанное. Максимальная дальность передачи составила 1400 км. Важность достижения заключается в том, что в ближайшему будущем квантовая телепортация может помочь создать принципиально новые технологии связи, в том числе так называемый «квантовый интернет».
3. Айсберг, который мы заслужили
В июле уходящего года от ледника за номер-названием Ларсен С откололась огромная глыба льда, айсберг А-68А, который сразу же вошел в топ-10 по величине наблюдаемых айсбергов при помощи спутников. Глыба льда оказалась в океане. Ее площадь составляет 6 тысяч квадратных километров. Для сравнения, площадь европейских городов с населением в 1.5-2.5 млн жителей в среднем составляет 350-400 квадратных километров.
В результате откола площадь ледника Ларсен С сократилась на 12 процентов. Толщина отколовшегося айсберга составляет (в среднем) 190 метров, а в некоторых местах достигает 210 метров. Высота над поверхностью воды – 30 метров. Масса – порядка триллиона тонн. Объем льдины превышает 1155 кубических километров. Ученые проверили, мамонтят на айсберге нет.
4. Самый древний человек
До недавнего времени было принято считать, что первые люди появились в Африке. Произошло это примерно 200 тысяч лет тому назад. Однако в этом году выяснилось, что старейшие люди, а именно Homo sapiens, появились 300 тысяч лет тому назад. Установить это удалось благодаря изучению черепа, который был найден учеными еще в 1961 году в Марокко. Тогда его приняли за череп неандертальца. Тем не менее, найденные черепа несколько отличаются от черепов современного человека.
5. Самый далекий гость Солнечной системы
О том, что Солнечную систему могут посетить космические тела из других уголков космоса, ученые догадывались всегда. Однако на протяжении всего времени наблюдения небесных сфер все это оставалось не более, чем теорией. Изменилось это только в 2017 году, когда астрономы действительно смогли зарегистрировать прибытие одного такого «пришельца». Им стал огромный астероид. Обнаружил его гавайский телескоп Pan-STARRS. Назвали небесное тело Оумуамуа, что в переводе с гавайского означает «разведчик».
Оумуамуа имеет достаточно необычную форму, он похож на сигару. Его длина составляет около 400 метров. Примерная плотность тела – 6 тысяч кг на кубометр. Это в 6 раз плотнее воды. Скорость движения тела составляет 26 км\с. Идет он по незамкнутой гиперболической орбите.
6. Ножницы для ДНК
Уходящий год принес и самые эффективные ножницы для ДНК - CRISPR-Cas9 - инструмент, который позволяет вносить изменения в код направленно с высочайшей точностью и без ошибок. В этом году ножницы показали свою эффективность уже несколько раз. Создателям CRISPR-Cas9 пророчат Нобелевскую премию.
Именно с помощью этого инструмента ученым удалось в уходящем году вырезать ген с мутацией у жизнеспособного человеческого эмбриона. Удалена была опасная мутация, которая вызывает заболевание сердца, встречающееся у одного из 500 человек. Эксперимент был успешным в 42 из 58 случаев. Важно, что ученым удалось доказать безопасность техники. Использование CRISPR-Cas9 не принесло эмбрион новых опасных мутаций.
7. Корректор ошибок ДНК
Несмотря на все указанное выше, генетические ножницы CRISPR-Cas9 не идеальны. Главная их проблема в том, что после использования ученым приходится «склеивать» ДНК, что может стать причиной непредвиденных последствий. Коллектив биологов под руководством доктора Дэвида Лю в 2017 году создал другую технику, позволяющую вносить коррективы в ДНК не разрезая их. Она позволяет менять ошибочные образования, а не вырезать их. Ученым удалось создать фермент, который может заменять и изменять 2 из 4 элементов ДНК. В этом же году китайские ученые смогли успешно провести замену опасной мутации у эмбриона человека.
Наука - это интереснейший вид человеческой деятельности, который не стоит на месте и постоянно развивается. Вот, например, совсем недавно.
Всего за 2017 год авторы сайта Ин-Спейс опубликовали 544 новости, освещающие самые интересные и захватывающие открытия, наблюдения и исследования астрономов по всему миру. В среднем каждую новость прочитало более тысячи посетителей, но были и те, что выделяются среди общего количества, но об этом позже.
В 2017 году Ин-Спейс начал сотрудничать с , командами телескопов «Hubble» и «Kepler», а также подразделениями NASA. Теперь вы можете читать на нашем сайте пресс-релизы о самых громких открытиях в момент их англоязычных публикаций в ведущих научных журналах.
Художественное представление Чрезвычайно Большого Телескопа ESO. Credit: ESO
Самыми интересными темами уходящего года для читателей Ин-Спейс оказались наблюдения Юпитера космическим аппаратом NASA «Juno», поиски природы темной материи, данные о первом зафиксированном межзвездном астероиде Оумуамуа, открытия экзопланет, фотографии далеких звезд и галактик, полученные инструментами Европейской Южной Обсерватории и телескопом «Hubble», гравитационные волны и, конечно, финал миссии «Cassini». Обо все по порядку:
10 место. Родные астероиды
В 2017 году (на момент публикации статьи) мимо Земли на расстоянии менее 10 миллионов километров промчалось 785 астероидов, среди которых 99 являются потенциально опасными. Полных список представлен на странице . Самыми интересными из них стали астроиды , и , который 12 октября пролетел мимо нашей планеты на расстоянии всего 50 тысяч километров.
Художественное представление столкновения двух нейтронных звезд в галактике NGC 4993, породившего вспышку килоновой и гравитационные волны. Credit: ESO/L. Calgada/M. Kornmesser
3 место. Падение «Cassini»
Совместный проект NASA и ESA космический аппарат «Cassini» снабжал ученых по всему миру уникальными данными о системе Сатурна на протяжении 13 лет. Запущенный в 1997 году смелый исследователь изучал газовый гигант и его луны, передавая на Землю уникальные данные и озадачивая ученых. Но 15 сентября Это событие стало знаковым для всех любителей космоса по всему миру.
Один из последних портретов Сатурна от «Cassini». Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute
2 место. Ох уж этот Оумуамуа
19 октября 2017 года произошло знаменательное для всего человечества событие: . В момент обнаружения гость находился на расстоянии 0,2 астрономические единицы от Земли. Обсерватории по всему миру направили свои телескопы на вторженца в попытках установить природу инородного объекта. Дальше всех продвинулись инструменты Европейской Южной Обсерватории, определившие размер, пропорции и состав гостя.
Оумуамуа в представлении художника. Credit: ESO/M. Kornmesser
Впоследствии ученые проекта , надеясь на «разумное» происхождение странника, но признаков разумной жизни на астероиде зафиксировано не было.
1 место. Юпитер и «Juno»
«Juno», Юнона, кому как удобнее. Космический аппарат, названный в честь древнеримской богини семьи и материнства, весь 2017 год изучал самую большую планету Солнечной системы – . Таким гиганта, таящего секреты зарождения Солнечной системы, мир еще не видел.
Взгляд на Большое Красное пятно Юпитера в перспективе. Credit: NASA
Зондирование Большого Красного пятна, радиационные пятна, красочные снимки и открытия, совершенные космическим аппаратом, который добирался до Юпитера в течение 5 лет, стали самыми значимыми для читателей Ин-Спейс в 2017 году.
Фото: twitter/S paceX @SpaceX
В 2017 году мир стал ближе к научно-фантастическому будущему, начиная с регенерации человеческих клеток для выращивания органов и заканчивая созданием 51-кубитного квантового компьютера - и это год еще не закончился.
Вот 9 самых значимых открытий за последние 8 месяцев, согласно Hightech .
1. «Отредактирован» человеческий эмбрион
27 июля в Портленде, штат Орегон, ученые добились значительного прорыва в технологии генного редактирования. Воспользовавшись CRISPR, они успешно удалили у человеческого эмбриона ген, связанный с сердечными заболеваниями.
2. Создан металлический водород
27 января впервые в науке ученые создали металлический водород, применив почти пять миллионов атмосфер давления к жидкому водороду. В своем металлическом состоянии водород может действовать как настоящий сверхпроводник, технология совершит революцию во многих областях - от хранения энергии до ракетостроения.
3. Обнаружена планета, на которой можно жить
19 апреля ученые из Европейской организации астрономических исследований нашли лучшую планету для внеземной жизни. LHS 1140b была обнаружена в обитаемой зоне тусклой звезды в 40 световых годах от Земли.
4. CRISPR отредактировал гены внутри человеческого тела
Фото: National Institute of Allergy and Infectious Diseases, National Institutes of Health
1 июня ученые впервые применили технологию генного редактирования CRISPR (наиболее доступную технику редактирования генов) в человеческом теле. Новое исследование было направлено на удаление вируса папилломы человека (ВПЧ) у 60 женщин, путем применения геля, содержащего необходимое кодирование ДНК для шейки матки, чтобы отключить механизм роста опухоли.
5. Новые технологии позволят выращивать органы
Фото: Wake Forest Baptist Medical Center
1 мая были сделаны успехи в области регенеративной медицины. Институт регенеративной медицины Wake Forest в настоящее время возглавляет проекты по выращиванию человеческих органов и тканей. Открытия его исследователей могут помочь в восстановлении повреждений нервов и даже вырастить целые конечности и внутренние органы.
6. Google научил ИИ адаптироваться к сложной среде
11 июля подразделение Google по искусственному интеллекту DeepMind опубликовало статью, иллюстрирующую, как его специалисты обучают ИИ-алгоритмы адаптироваться к сложной и меняющейся среде.
7. SpaceX повторно запустила «отработанную» ракету
30 марта SpaceX успешно запустила на орбиту и посадила уже использовавшийся ракетоноситель Falcon 9. Этот прорыв еще больше увеличил доступность космических запусков - экономия более $18 млн за каждый пуск.
8. Создана искусственная матка
