Статьи в журнале «Eos. Earth & Space Science News» 2019 г.

1. Кимберли М. С. Картье. «Может ли жизнь плавать в облаках Венеры?» (Kimberly M. S. Cartier, Could Life Be Floating in Venus's Clouds?) (на англ.) том 100, №1, 2019 г., стр. 5 в pdf - 171 кб
   «Недавнее исследование [опубликованное в качестве статьи-гипотезы в Astrobiology, 2018] предполагает, что облака в нижнем атмосферном слое Венеры могут иметь подходящие условия для поддержки микроорганизмов. Кроме того, существование микробной жизни на этих высотах может объяснить аномальные атмосферные закономерности, которые ученые прошлого столетия видели на ультрафиолетовых изображениях Венеры. (...) При средней температуре 465°C, атмосферном давлении в 89 раз больше, чем на уровне моря на Земле, и серно-кислотным дождям поверхность Венеры обычно считается скорее адским ландшафтом, чем жизнеспособной средой обитания. (...) Но нижняя атмосфера Венеры, на 47,5-50,5 км над поверхностью, имеет все параметры на пригодность для жизни, команда [возглавляемая Санджай С. Лимайе, ученым-планетологом из Университета Висконсин-Мэдисон], отметила: давление и температуру на этих высотах умеренные, 0,4-2 атмосферы и 0-60°C соответственно. На протяжении 2 миллиардов лет планета могла содержать жидкую поверхностную воду, которая теперь присутствует в виде водяного пара в атмосфере. Углекислый газ, соединения серной кислоты и ультрафиолетовое излучение дают микробам пищу и энергию. Кроме того, исследователи отметили, что бактерии, споры плесени, пыльца и водоросли были обнаружены в атмосфере Земли на высоте до 15 километров. Эти микроорганизмы, вероятно, достигли таких высот в результате испарения, штормов, извержений или метеорных воздействий - всех процессов, которые могли произойти на Венере, сказали они. (...) Однако в ультрафиолетовом диапазоне атмосфера Венеры выглядит украшенной темными пятнами и полосами. В тех темных областях, которые были впервые задокументированы в 1927 году, неизвестное вещество поглощает до 40% больше ультрафиолета, чем окружающие области. (...) Подлинность самого поглотителя ультрафиолета остается неясной. Возможно, это аэрозоли хлорида железа или диоксида серы? (...) Сера Венеры не достаточно распространена, чтобы производить такие сильные ультрафиолетовые контрасты сама по себе, и хлорид железа быстро реагирует даже с небольшим количеством серы, делая её слишком летучей и недолговечной, чтобы производить наблюдаемые структуры. (...) На самом деле развивающиеся ультрафиолетовые узоры вызывают изображение бактерий, растущих в чашках Петри или водорослей, цветущих в озерах и океанах, добавил он. (...) Поглощающие ультрафиолет микроорганизмы могут цвести, умирать, мигрировать и дрейфовать в атмосфере, изменяя воздушные полосы и ярко-темный контраст атмосферы Венеры. Микробы могут быть похожи на серозависимые, кислотоустойчивые и поглощающие ультрафиолет бактерии Земли, такие как Acidithiobacillus ferrooxidans или представители рода Stygiolobus. (...) ни один из космических аппаратов не собирал образцы атмосферы Венеры и не проводил долгосрочные прямые измерения её состава. Такой космический корабль нужен, объяснил Лимайе. (...) Однако поиск следов жизни не является конечной целью для Лимайе. «Я не разочаруюсь, если мы не найдем бактерий», - объяснил он. «Мне любопытно узнать, что вызывает поглощение».
   
2. Мишель Дж. Ван Кэмп и др. Универсальные единицы отражают свое земное происхождение (Michel J. Van Camp et al., Universal Units Reflect Their Earthly Origins) (на англ.) том 100, №1, 2019 г., стр. 18-21 в pdf - 394 кб
   «В течение последних 2 столетий ученые, хирурги, судоходные компании и покупатели полагались на общую систему измерений: метрическую систему. Основные единицы этой системы берут свое начало в пространственных измерениях Земли, временных масштабах и материальных массах. наша способность делать измерения стала еще более точной, эти единицы были пересмотрены, одна за другой, с точки зрения фундаментальных физических констант, а не материальных объектов - за исключением килограмма. Эта базовая единица массы оставалась привязанной к 139-летнему металлическому цилиндру размером со сливу, который хранится под тремя колпаками во Франции. Но 16 ноября 2018 года эта связь была разорвана, когда новое физическое определение килограмма было официально принято. Ученые всего мира полагаются на Международную систему Единиц [CGPM = Conférence Générale des Poids et Mesures] изменил определение секунды на «продолжительность 9 192 631 770 периодов излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133». (...) В 1799 году килограмм был определен как масса 1 кубического дециметра воды при температуре 4°C. До ноября прошлого года [2018] эта единица была уникальной в том смысле, что стандарт был основан на произведенном объекте, а не на физической константе. Килограмм-прототип 1799 года («килограмм архива») и настоящий артефакт 1875 года (международный килограмм-прототип, или IPK) были изготовлены в соответствии с этим определением. IPK представляет собой цилиндр высотой 39 мм и диаметром, изготовленный из 90% платины и 10% иридия. (...) Сорок копий IPK были изготовлены в 1884 году, и 34 из них были распространены среди подписавших Метрическую конвенцию. (...) Использование IPK, физического артефакта, создавало различные проблемы. Не было никакого способа обеспечить его долгосрочную стабильность (...) Сравнение массы IPK с массами официальных копий и национальных прототипов в 1889, 1948, 1989 и 2014 годах показало, что МПК, похоже, потеряла около 50 микрограммов за 100 лет (пять частей на 100 миллионов). (...) Нестабильность IPK распространяется на другие базовые единицы, которые привязаны к килограмму, такие как кандела (сила света), моль (количество атомов в массе материала) и ампера (электрический ток) ). (...) 16 ноября 2018 года 26-й CGPM ратифицировал пересмотренную SI на основе семи констант: (...) Эти константы существуют независимо от нашей способности их измерять, и, таким образом, определение и практическая реализация единиц будет постоянна. Короче говоря, это означает, что практический вывод массы может быть установлен и воспроизведен различными экспериментами с постоянно возрастающей точностью, в то время как определения остаются неизменными. Отныне величина килограмма (кг), единицы массы, будет получена из значения постоянной Планка (h = 6,62607015 х 10 ^-34 джоул-секунд), используемой в формуле энергии Эйнштейна E = mc ² = hν. (...) После переопределения первый способ стандартизации килограмма состоит в подсчете количества атомов в монокристаллической сфере кремния-28 (²⁸ Si) с использованием рентгеновской плотности кристаллов. Это также известно как эксперимент Авогадро, потому что он первоначально использовался для получения точного значения постоянной Авогадро, числа атомов углерода-12, которое составляет ровно 12 граммов. (...) Другой путь к килограмму основан на балансе Киббла [также известном как баланс ватт] (...). Каждый определяет массу как количество вещества, необходимое для балансировки определенного количества электроэнергии. Чтобы разрешить этот вывод килограмма, гравитационное ускорение должно быть определено на уровне 10 ^-8 методом абсолютной гравиметрии (...) С 1967 года геодезическая метрология больше не требуется для определения измерителя. Тем не менее, гравитация по-прежнему будет ключевым фактором в новой реализации килограмма. (...) Точные измерения силы тяжести, необходимые для определения килограмма с использованием баланса Киббла, были бы невозможны без исследований по измерению и мониторингу гравитационного ускорения и понимания его изменений во времени и пространстве (...) Однако, с использованием Метод баланса Киббла требуется сбрасывания предметов не для измерения их массы, а для определения точного значения гравитационного ускорения. Таким образом, мониторинг свободного падения объекта или холодных атомов, достигнутый в абсолютных гравиметрах, все еще является фундаментальным инструментом в геонауках и метрологии. С ноября прошлого года наши метры, килограммы и секунды теперь определяются движениями и энергией электронов, атомов и фотонов. Однако критерии, с помощью которых мы применяем эти определения в повседневном использовании, основаны на измерениях, полученных на нашей родной планете».
   
3. Сара Стэнли. Дело об отсутствии данных о лунном тепловом потоке окончательно раскрыто (Sarah Stanley, The Case of the Missing Lunar Heat Flow Data Is Finally Solved) (на англ.) том 100, №1, 2019 г., стр. 46 в pdf - 235 кб
   «Во время миссий Аполлон-15 и -17 астронавты установили четыре чувствительных к температуре зонда в неглубоких отверстиях глубиной от 1,0 до 2,4 метра, пробуренных в Луне. Они предназначались для измерения того, сколько тепла Луны уходит в космос, что могло дать представление о происхождении и истории дифференциации Луны. Эксперимент Apollo Heat Flow проводился с 1971 по 1977 год, но первоначальные исследователи проанализировали и заархивировали только данные, собранные между 1971 и декабрем 1974 года. Остальные записи были потеряны. [ С.] Нагихара и др. В настоящее время восстановили и оценили основные части недостающих данных, обнаружив, что тенденция потепления, наблюдаемая с 1971 по 1974 г., продолжалась до 1977 г. [опубликовано в Journal of Geophysical Research: Planets, 2018]. (...) Необработанные данные экспериментов на поверхности Луны Аполлона были найдены на магнитных лентах с открытыми кассетами в Космическом центре имени Джонсона НАСА (...) После завершения программы Аполлон ленты исчезли. В 2011 году исследователи сообщили, что у них было четыре и около 10% недостающих записей в Вашингтонском национальном центре записей в Мэриленде. (...) исследователи смогли восстановить большую часть данных, включая измерения из эксперимента с тепловым потоком. (...) Чтобы проанализировать восстановленные данные теплового потока, ученым потребовалась еще одна недостающая часть: записи калибровки для датчиков температуры. Они нашли эту информацию в старых отчетах и записках от компаний, нанятых для разработки инструментов. (...) Они обнаружили, что с 1974 года, пока эксперимент по тепловому потоку не завершился в 1977 году, подповерхность Луны прогрелась, причем более сильное потепление происходило на небольших глубинах. Это продолжало тенденцию потепления, наблюдаемую первоначальными исследователями в данных, собранных между 1971 и декабрем 1974 года. (...) Расчеты по моделям теплопроводности показывают, что время и количество потепления, наблюдаемого на разных глубинах, лучше всего объясняются быстрым увеличением поверхностной температуры во время установки зонда. Этот вывод подтверждает гипотезу о том, что нарушение поверхности Луны следами космонавтов и другими действиями увеличивало ее шероховатость, уменьшая количество солнечного излучения, отраженного обратно в космос. Таким образом, повышенное поглощение солнечного тепла вызвало наблюдаемое потепление. (...) будущие эксперименты должны быть направлены либо на минимизацию, либо на лучший учет поверхностных возмущений".
   
4. Кимберли М. С. Картье. Уран и Нептун должны быть на первом месте, говорится в отчете (Kimberly M. S. Cartier, Uranus and Neptune Should Be Top Priority, Says Report) (на англ.) том 100, №2, 2019 г., стр. 6-7 в pdf - 341 кб
   «Запуск небольшого орбитального аппарата с сопровождающим его атмосферным зондом для ледяных гигантов Солнечной системы, Урана и Нептуна, должен стать главным приоритетом для НАСА в предстоящее десятилетие, - говорят ученые-планетологи, которые провели обзор потенциальных миссий для этого. По словам команды, помимо научной ценности такая миссия на каждую планету технически осуществима. Voyager 2 посетил ледяных гигантов в 1980-х годах, единственный аппарат, когда-либо сделавшее это. (...) Вот пять ключевых вопросов, на которые команда хочет ответить специальными миссиями на Уран и Нептун. (...) [1] Почему Нептун слишком горячий, а Уран слишком холодный? Уран и Нептун, примерно одинакового размера, должны с одинаковой скоростью выделять тепло от образования планет. Но это не то, что Voyager 2 нашёл. (...) [Марк] Хофштадтер [планетолог JPL, Пасадена, Калифорния, и соавтор исследования] объяснил: «Уран выделяется: он единственный, который не выделяет много внутреннего тепла». (...) [2] Из чего сделаны ледяные гиганты? В отличие от Юпитера или Сатурна, ледяные гиганты «кажутся обогащенными тяжелыми материалами, то есть элементами, более тяжелыми, чем водород и гелий», - говорит Ли Флетчер, старший научный сотрудник в области планетологии в Университете Лестера в Соединенном Королевстве, который не участвует в исследовании. Прошлые исследования показали, что планеты также содержат значительное количество воды, богатой ионами. (...) [3] Почему кольца ледяных гигантов узкие или комковатые? По словам Хофштадтера, 13 колец Урана узкие и плотные, и для этого требуется «пастушьи луны», чтобы сохранять гравитационную устойчивость. Уран, кажется, не имеет лун, чтобы сделать это. (...) Кольца Нептуна поднимают разные вопросы. (...) «Некоторые части колец Нептуна намного плотнее, чем другие, и детали того, как и почему это происходит, неясны», - сказал он. [4] Что такое история лун ледяных гигантов? «Самая большая луна Нептуна, Тритон, в основном является захваченным Плутоном», - объяснил Хофстадтер. Ученые считают, что Тритон мог образоваться в поясе Койпера за пределами орбиты Нептуна. Гейзеры и темные полосы на поверхности луны предполагают, что у нее может быть подповерхностный океан, подобный океанам у Юпитера или Энцелада Сатурна. (...) Его луна Ариэль (...) может иметь криовулканизм. (...) [5] Почему магнитные поля ледяных гигантов настолько сложны? По словам Хофстадтера, магнитные поля Урана и Нептуна относительно сложны по сравнению с магнитными полями газовых гигантов. Эта сложность может свидетельствовать о том, что глубинный внутренний процесс, генерирующий поля, на самом деле происходит ближе к поверхности, чем на Юпитере или Сатурне, сказал он. (...) Более того, «то, как солнечный ветер связан с «магнитными полями ледяных гигантов», сильно отличается от любой другой планеты в Солнечной системе», - сказал Хофштадтер, прежде всего потому, что сами поля настолько деформированы. Например, поле каждой планеты сильно наклонено от оси вращения и смещено от центра планеты. (...) Изучение этих полей вблизи может оказаться хорошим тестом для наших моделей планетарных магнитных полей и солнечного ветра, добавил Хофштадтер, что пойдет на пользу гелиофизике. (...) [Уран или Нептун?] «В нашем исследовании, - сказал Хофстадтер, - мы задали себе вопрос: является ли один из ледяных гигантов более важным, чем другой, для изучения? Уран или Нептун? И мы сказали нет. Если вы хотите узнать о ледяном гиганте, Уран и Нептун одинаково ценны. Но хотя они одинаково ценны, они не одинаковы. Каждый может научить нас тому, чего не может другой». «Статья основана на лекции, состоявшейся на осенней встрече Американского геофизического союза в Вашингтоне, округ Колумбия, в декабре 2018 года.
   
5. Кимберли М. С. Картье. «Богатые текстуры Земли», увиденные спутником (Kimberly M. S. Cartier, Earth's Rich Textures, Seen by Satellite) (на англ.) том 138, №2, 2019 г., стр. 16-17 в pdf - 1,04 Мб
   «Здесь мы выделяем семь [на самом деле: шесть!] потрясающих видов Земли, снятых спутниками в видимом или инфракрасном свете. Эти фотографии не только демонстрируют невероятное разнообразие и красоту планеты Земля. (...) Изображения, подобные этим, гипнотизируют, бросается в глаза грубость, гладкость, размах, глубина или яркость оттенков объектов. Они вызывают удивление в том, что мы видим, побуждают нас задаться вопросом о том, как оно образовалось, и заставляют нас посмотреть поближе. Убедитесь сами! [Гора Макалу и Гималаи] Это инфракрасное изображение в искусственном цвете, полученное с Copernicus Sentinel-2B 9 декабря 2017 года, сосредоточено на горе Макалу, горе высотой 8 485 метров, расположена на границе между Непалом и Китаем. (. ...) Самая высокая вершина Земли, гора Эверест, находится в 19 километрах к северо-западу от Макалу и видна слева вверху на снимке. (...) [Ленты ледяных вихрей в Гренландии] На этой фотографии запечатлены не только вихри океана, но и похожая на перья текстура ледяной береговой линии Гренландии и тонкого и неровное облако парит высоко над гними [Горы, ледники и ямы чайника в Исландии] Ледники, горы и любопытные зеленые пятна украшают ландшафт возле столицы Исландии Рейкьявика (...) Зеленые крапинки в красновато-коричневом регионе к вершине образований, обозначаемых как отверстия в чайнике, которые образуются, когда захороненные куски ледникового льда тают и оставляют отверстия в ожидании заполнения водой. (...) [Прибрежные воды в заливе Акаба] Коралловые рифы выглядят немного более темными пятнами среди сине-зеленых вод. (...) Пески материковой части Саудовской Аравии, видимые в верхнем правом углу, варьируются от влажных красновато-коричневых до богатых солью белых. [Дельта реки Замбези в Мозамбике] Болота, луга, леса и обширные мангровые леса подчеркивают разнообразие дельты реки Замбези на побережье Мозамбика, которое видно на снимке со спутника. (...) [Вихревые водоросли в Финском заливе] Спирали фитопланктона из зеленого чая украшали Балтийское море прошлым летом в Финском заливе. (...) Вихревая спираль в центре имеет ширину более 25 километров и является одним из многих цветов водорослей, которые расцвели в водах Скандинавии прошлым летом".
   
6. Кристина Шупла и др.. Занимаясь наукой с магнитным Марсом (Christine Shupla et al., Engaging in Science with Magnetic Mars) (на англ.) том 100, №2, 2019 г., стр. 24-27 в pdf - 580 кб
   «Команда по взаимодействию с общественностью для миссии НАСА «Марс в атмосфере и изменчивой эволюции» (MAVEN) разработала серию ресурсов, в которых используются текущие результаты этой миссии, чтобы привлечь любителей к исследованию мира Марса. (...) Без выгод глобального магнитного поля, защищающего его, солнечный ветер и солнечная радиация истощают марсианскую атмосферу с помощью различных механизмов. MAVEN стремится понять эти механизмы. С момента выхода на орбиту Марса в сентябре 2014 года MAVEN измерил воздействие солнечной радиации и частицы в атмосфере Марса и скорость, с которой частицы уходят в космос. (...) Миссия определила, что эрозия атмосферы Марса была достаточно велика, чтобы объяснить существенное изменение климата планеты. (...) Все этого исследования можно использовать, чтобы рассказать историю эволюции Марса различным аудиториям. (...) Команда MAVEN по взаимодействию с общественностью разработала различные советы и ресурсы. [1] Используя Strong Visua. Общественная команда MAVEN создала презентацию «Наука о сфере» (SOS), Invisible Mars , для использования при представлении этой истории широкой аудитории. Презентация SOS разработана и составлена на основе сценария для сферического проектора, эффективного способа демонстрации планетарных функций с убедительными визуальными эффектами. Также доступна более короткая версия PowerPoint (...) Кроме того, докладчики могут включать в себя различные видеоролики (...) [2] Get Personal. (...) Многие студенты и взрослые ценят возможность познакомиться с учеными как с людьми и услышать об их опыте, включая неудачи и успехи. Ученые могут делиться своими историями с живой аудиторией, или они могут делать видео или подкасты, чтобы еще больше расширить их охват. (...) [3] Будьте практичны. Чтобы повысить интерес молодежи, рассмотрите возможность включения некоторых практических моделей и видов деятельности (...) [a] Уроки Красной планеты были созданы для начальной школы (...) Например, «Атмосферное давление на Марсе» использует вакуум насос, чтобы продемонстрировать влияние низкого атмосферного давления на объекты. [b] Girls Go to Mars - это набор практических заданий, предназначенных для вовлечения девочек средней школы (...) В упражнение «Как атмосфера меняется со временем: роль магнитосферы и солнечного ветра», участники строят простую модель для демонстрации того, что основное магнитное поле защищает заряженные частицы в атмосфере от увлечения магнитным полем Солнца. (...) [4] Расскажите историю о том, как ученые занимаются наукой. Аудитория может быть заинтересована в том, как открытия MAVEN могут повлиять на исследование человеком Марса в будущем и как они связаны с будущим нашей собственной планеты. (...) Ученые не должны быть готовы ответить на все вопросы, связанные с этими темами. Более важно, чтобы аудитория узнала, как мы ведем науку, что исследования открывают дополнительные вопросы, и что то, что мы узнаем о других планетах, часто помогает нам понять наш собственный мир».
   
7. Дэвид Шульц. Спутниковые наблюдения подтверждают температурные модели стратосферы (David Shultz, Satellite Observations Validate Stratosphere Temperature Models) (на англ.) том 100, №2, 2019 г., стр. 48 в pdf - 292 кб
   «Стратосфера Земли может начинаться где-нибудь между 6 и 20 километрами над поверхностью. Однако независимо от ее относительной высоты, атмосфера играет важную роль в климате нашей планеты. Она содержит озон (O₃), молекулу, которая легко поглощает вредное ультрафиолетовое излучение Солнца и защищает жизнь на поверхности внизу. (...) Однако с 1970-х годов некоторые искусственные соединения - особенно хлорфторуглероды - истощают уровни озона и, таким образом, охлаждают стратосферу. ( ...) ученые смоделировали, насколько более холодной должна быть стратосфера, но эти модели не всегда тесно согласуются с фактическими наблюдениями со спутников. Новое исследование [Аманда С.] Мэйкок и др. [опубликовано в Geophysical Research Letters, 2018 г.] используются улучшенные показания температуры спутника и показано, что эти наблюдения в большей степени соответствуют моделированию в рамках инициативы по модели климата и химии [форум для скоординированных межмодельных сравнений и анализа наблюдений]. (...) На основании данных, доступных в то время [с конца 1970-х годов], более раннее исследование [2012 года] показало, что смоделированные тренды стратосферных температур взяты из фазы 5 Проекта сравнения связанных моделей и химии. Проект проверки климатической модели существенно отличался от записи SSU [стратосферного зондирующего устройства, инфракрасных зондов на борту спутников, вращающихся вокруг полюсов Земли]. (...) С тех пор, однако, другие исследователи переработали и уточнили температурные рекорды SSU, и ученые продолжили улучшать химические климатические модели, гарантируя новое сравнение от авторов, о которых здесь сообщалось. Исследователи сообщают, что обновленные наборы данных в настоящее время находятся в более тесном согласии с моделями, которые теперь предсказывают температурные тренды в пределах погрешности, присущей спутниковым наблюдениям. Они пришли к выводу, что улучшение в основном является результатом уточненных наблюдений SSU, а не улучшений в моделях. (...) Поскольку тропосфера ниже теплеет опасными темпами, понимание поведения стратосферы будет оставаться важной областью исследований".
   
8. Кэтрин Корней. Однопиксельные изображения показывают Землю как экзопланету (Katherine Kornei, One-Pixel Views Show Earth as an Exoplanet) (на англ.) том 100, №3, 2019 г., стр. 12 в pdf - 329 кб
   «Усредняя тысячи изображений высокого разрешения DSCOVR [Обсерватория глубокого космоса] до одного пикселя каждое, группа ученых смогла определить, как меняется средний цвет Земли в течение года. Команда также сравнила данные с моделями Земли, чтобы показать, как условия окружающей среды, такие как облака и снег, модулируют появление отдаленных экзопланет. (...) Аронн Меррелли, ученый-атмосферщик из Центра космической науки и техники Университета Висконсин-Мэдисон, и его коллеги собрали более 5000 снимков освещенной солнцем стороны Земли, сделанные в 2016 году камерой полихроматической съемки Земли (EPIC) на борту DSCOVR. (...) «Мы просто уменьшает её до одного пикселя», - сказал Меррелли о данных, охватывающих ультрафиолет, видимый и инфракрасный. (...) Этот однопиксельный вид Земли подобен разрешению, которое ученые имеют для отдаленных планет, вращающихся вокруг других звезд, сказал Меррелли. (...) Исследователи - смесь ученых Земли и астрономов - исследовали, как средний цвет планеты менялся в течение сезона. Они обнаружили, что Земля имела тенденцию краснеть с июня по сентябрь, вероятно, из-за увеличения растительности в северном полушарии и уменьшения снежного покрова. (...) Они обнаружили, что облака играют большую роль в определении среднего цвета планеты. Дрейк Деминг, астроном из Университета Мэриленда, не участвующий в исследованиях, сказал: «Этот тип исследования определенно закладывает основу для получения изображения экзопланет, похожих на Землю». «Статья основана на лекции, состоявшейся на 233-м заседании Американского астрономического общества в Сиэтле, штат Вашингтон, в январе 2019 года.
   
9. Джеффри Блевитт и др.. Использование взрывного роста данных GPS (Geoffrey Blewitt et al., Harnessing the GPS Data Explosion) (на англ.) том 100, №3, 2019 г., стр. 18-22 в pdf - 1,23 Мб
   «Земля меняется, и вам нужно знать, где, сколько и почему. (...) Какой набор данных может помочь вам узнать эти вещи и даже больше? Это богатый источник информации от GPS. Хорошей новостью является то, что у вас есть бесплатный доступ к этой сокровищнице в универсальном отделе, предоставляемом Геодезической Лабораторией Невады (NGL). NGL берет необработанные GPS-данные с более чем 17 000 станций по всему миру и делает продукты данных многоцелевыми. Например, те же данные могут быть использованы для изучения тектоники континентального рифтинга и для улучшения глобальной системы отсчета для исследований глобального изменения уровня моря. (...) Мы признаем, что огромный объем всего набора данных GPS является огромным, поэтому мы создали интерфейс, который снижает барьер для участия начинающих пользователей данных GPS и позволяет им проводить собственные исследования. (...) Мы являемся свидетелями экспоненциального взрыва числа GPS с геодезическим качеством станций по всему миру, в количестве собранных данных, и в количестве и разнообразии данных продуктов для научных приложений. (...) Более того, обратная связь от множества дисциплин приводит к улучшению наблюдаемых геодезических моделей, что улучшает продукты данных GPS для всех. (...) Поэтому использование данных имеет важное значение для новых приложений и открытий. Для этого необходимо внедрить операционную систему, которая облегчит неопытным пользователям доступ к данным и проведение собственных расследований. (...) Управление результирующим потоком данных поставило перед нами задачу изобрести новые стратегии обработки, автоматические системы, алгоритмы и надежные методы оценки. (...) В целом, NGL просматривает более 130 интернет-архивов, пытаясь найти все возможные полезные данные GPS, чтобы пользователям приходилось посещать только одну точку доступа, чтобы получить все необходимые им продукты данных в масштабе города и в масштабе всей планеты. (...) Все материалы в открытом доступе (...) Наличие точных данных GPS, которые плотны в пространстве и времени, преобразует то, как ученые моделируют и визуализируют активные земные процессы способами, которые мы никогда не могли себе представить 3 десятилетия назад. Например, недавно мы расширили наши основанные на медиане надежные методы для отображения движений земной поверхности на основе данных точек GPS. (...) «Шум» одного человека может фактически быть сигналом другого человека. В качестве необходимой части точного определения координат станций GPS геодезисты должны моделировать и оценивать изменчивость атмосферной рефракции сигнала GPS, на которую сильно влияет водяной пар. (...) Но эта информация о преломлении - глобально и временно самосогласованный набор данных из 35 миллионов ежедневных файлов станций - предоставляет мелко детализированные данные о временной эволюции атмосферного водяного пара. Эта информация в сочетании с другими наборами данных может помочь в изучении поведения климата за последние 2 десятилетия. (...) Успех этого предприятия в решающей степени зависит от принципа открытой доступности данных GPS, предоставляемых участвующими сетями. Эта доступность позволяет нам предоставлять открытый онлайн-доступ к продуктам данных. (...) даже фундаментальная физика является честной игрой, поскольку мы сотрудничаем с физиками, используя созвездие атомных часов GPS (на борту спутников GPS) в качестве гигантского детектора темной материи. Идея состоит в том, что силы природы, возможно, связанные с темной материей, могут воздействовать на самые высокоточные устройства, когда-либо изобретенные: атомные часы. Сравнение атомных часов в космосе - это то, чем GPS обычно занимается на протяжении десятилетий! (...) NGL стремится продолжать предоставлять эту длительную услугу научному сообществу, и мы призываем исследователей исследовать эти наборы данных и применять свои творческие навыки в научных исследованиях, которые еще не были даже задуманы».
   
10. Альберто Дж. Файрен. «Марсовый антропоцен» (Alberto G. Fairén, The Mars Anthropocene, (на англ.) том 100, №3, 2019 г., стр. 13-15 в pdf - 334 кб
    «Влияние деятельности человека на Землю служит основой для определения нового геологического интервала времени на нашей планете: антропоцена. Усилия по отправке людей на Марс - это знаковый показатель, влияние человеческой деятельности может вскоре стать таким же количественным на Марсе, как и на Земле, а антропоцен может вскоре дебютировать в качестве первого многопланетного геологического периода. Антропоценовая эпоха, предложенная как новый пост-голоценовый геологический интервал времени, начинающийся где-то в середине 20-го века, еще не является формально определенной геологической единицей в пределах геологической шкалы времени Земли. Однако этот термин широко используется в научной и популярной литературе, а также в средствах массовой информации, поскольку он был популяризирован в 2000 году. Он характеризуется тем, как человеческая деятельность глубоко изменила многие геологически значимые условия и процессы, оставляя характерные доказательства в стратиграфической записи Земли. (...) Вероятно, еще слишком рано предлагать новую эпоху, определяющую геологию других планет на основе воздействия деятельности человека, но мы можем начать рассматривать случай Марса. До настоящего времени исследования Марса проводились исследователями-роботами, которые, вероятно, не оказали значительного воздействия (...), возможно, что человеческая деятельность вскоре откроет антропоцен на Марсе. Подобно антропоцену на Земле, эта новая эра будет отличаться маркерами в стратиграфическом отчете планеты. (...) Человеческое присутствие на Марсе, скорее всего, станет реальностью слишком рано, несмотря на длинный список пробелов в знаниях, которые нам необходимо устранить, чтобы начать понимать антропогенное воздействие на геологически значимые условия и процессы на Марсе. [1] То, что мы уже знаем, это то, что в тот момент, когда космонавты ступят на Марс, микробное загрязнение станет неизбежным и необратимым. (...) Микробные утечки и инвазии видов могут распространяться достаточно далеко, чтобы оказать глобальное воздействие на Марс, в конечном итоге создавая идентифицируемые отложения. (...) [2] Извлечение и обработка марсианского сырья с целью получения расходных материалов и топлива для жизнеобеспечения трансформирует марсианскую поверхность и недра и оставит неизгладимый след. (...) Некоторые из этих видов человеческой деятельности потенциально могут создать новые зоны, в которых могут размножаться земные организмы и где может процветать любая существующая марсианская жизнь. (...) [3] Третий возможный аспект антропоцена Марса, помимо выхода микробов и изменений поверхности в ходе использования ресурсов in situ, заключается в создании и широком распространении новых материалов, включая загрязняющие вещества. (...) Использование ядерной энергии для удовлетворения этих потребностей [например, пилотируемой марсианской полевой станции] может привести к образованию долгоживущих радиоактивных отходов. (...) [Заключение] Создание человеческой жизни на Марсе потребует значительных и беспрецедентных изменений марсианского ландшафта. (...) Эти изменения, вероятно, приведут к стратиграфической сигнатуре в отложениях и льдах, которая будет отличаться от поздней амазонской, текущего периода времени на Марсе. (...) Сегодняшняя реальность такова, что наши дети или внуки увидят следы космонавтов на красных песках Марса. И когда это произойдет, начнется антропоцен Марса".
    
11. Кимберли М. С. Картье. Глухие ученики чувствуют вибрации Вселенной в новой мастерской (Kimberly M. S. Cartier, Deaf Students Feel the Universe's Vibrations in New Workshop) (на англ.) том 100, №4, 2019 г., стр. 12-13 в pdf - 424 кб
    «Новая мастерская принесла вибрации вселенной для глухих учеников, группу, которую часто упускают из виду в неформальной информационно-пропагандистской деятельности. Астрономы и учителя в школе для глухих детей стали партнерами для разработки деятельности, которая превратила космические явления в вибрации, которые ученики могли чувствовать и могли соединить с визуальными эффектами и научным описанием. (...) Согласно недавним опросам, более 5% населения мира являются глухими или слабослышащими, но это сообщество представляет только около 1% недавно присужденных научных и инженерных докторских степеней. (...) [Марио] Де Лео-Винклер [астроном и директор Национальной системы исследователей Мексики] и другие астрономы в Университете Калифорнии, Риверсайд решил организовать свою собственную информационно-пропагандистскую деятельность в партнерстве с Калифорнийской школой для глухих, Риверсайд (CSDR). Команда решила сосредоточиться на разработке деятельности, которая использует чувство осязания для передачи информации. (...) Исследователи собрали записи Земли и астрономические явления, которые производят различные звуки или изменяются со временем. Для данных, которые были вне диапазона человеческого слуха - около 20-20 000 герц - они использовали алгоритм для смещения звуков в этот диапазон. Для наборов неавтоматических данных исследователи использовали технику, называемую ультразвуком, для преобразования данных в звуки и вибрации, которые могут испытывать учащиеся. Преподаватели CSDR (...) также разработали интерпретации американского языка жестов (ASL) для незнакомых терминов астрономии в сопроводительном повествовании. Команда провела семинар в многосенсорной звуковой лаборатории в CSDR. Лаборатория преобразует звук в другие среды, такие как вибрации и свет, которые могут испытывать глухие люди. (...) Студенты сначала изучили некоторую вводную астрономию в своих классах, прежде чем участвовать в семинаре. (...) Докладчики объяснили, что все во вселенной производит энергию, и эта энергия может быть преобразована в звуки или вибрации, которые они могут чувствовать. Семинар привел студентов в путешествие от Земли к краям Солнечной системы и за ее пределами с 19 различными вибрациями. Некоторые из вибраций, которые они испытали, включают полярные сияния Земли, вибрации Солнца и радиоизлучения Сатурна, зарегистрированные космическим кораблем Кассини. (...) Команда проанализировала ответы на опрос и опубликовала результаты в феврале [2019 г.] в Journal of Science Education and Technology».
    Презентационные слайды
    https://astro.ucr.edu/wp-content/uploads/2018/10/SOUNDS-OF-THE-UNIVERSE-compressed.pdf
    Список ресурсов
    https://astro.ucr.edu/wp-content/uploads/2018/10/vibrating-universe-resources.pdf
    Kimberli M. S. Kart'ye, glukhiye ucheniki chuvstvuyut vibratsii Vselennoy v novoy masterskoy «Eos. Novosti nauki o Zemle i kosmose », tom 100, №4, 2019 g., str. 12-13
    
12. Розмари Морроу и др., Ученые приглашены к сотрудничеству в миссии по наблюдению за океаном (Rosemary Morrow et al., Scientists Invited to Collaborate in Ocean Observing Mission) (на англ.) том 100, №4, 2019 г., стр. 20-24 в pdf - 858 кб
    «Уровень моря - это уровень моря, независимо от того, куда вы направляетесь, не так ли? Не обязательно. Гравитационное притяжение Луны, океанические течения, таяние ледников и множество других факторов колеблют и деформируют поверхности океанов мира. Уровни воды в озерах, рек, водохранилищах и других внутренних водоемах также постоянно меняются в ответ на наводнения, засухи и использование человеком воды. Спутниковая миссия "Поверхностные воды и топография океана" (SWOT), которая должна быть запущена в 2021 году, будет составлять карту высоты поверхности воды на Земле с разрешением, которое раньше было невозможно. (...) SWOT планирует нанести на карту весь земной шар между 78° северной и южной широтой в течение 3 лет. (...) первые 90 дней миссии будет осуществляться в фазе «быстрой выборки» с повторным посещением каждой области один раз в день. Мы приглашаем членов международного научного сообщества океана принять участие в этой уникальной фазе быстрой выборки. (...) Мы не сможем видеть вихри меньшего размера диаметром менее 75 км потому что их сигнал теряется в шуме. Эти неразрешенные вихри шириной 75 километров имеют спектральную длину волны 150 километров; это определяет минимальную пространственную длину волны, которую мы можем разрешить сегодня. SWOT будет полагаться на спутниковый альтиметр, который будет использовать радиолокационную интерферометрию для проведения измерений с высоким разрешением (~ 2 километра) сразу на двух участках воды шириной 50 километров (...) Это новое измерение SWOT расширит разрешение топографии поверхности океана до длины волны от 15 до 45 километров, обнаружение небольших вихрей диаметром 7-20 километров в зависимости от состояния поверхности океана. (...) Цель SWOT - дать новое представление об океанских процессах в масштабах 15-150 километров с длиной волны, которые имеют типичные временные масштабы от нескольких часов до недель (...) Эти мелкомасштабные процессы важны на этапах генерации и рассеяния мезомасштабных вихрей океана [промежуточного размера], и они обеспечивают как поглотители, так и источники для кинетической энергии океана в более крупных масштабах. (...) Основная задача и возможность, предоставляемая мелкомасштабными наблюдениями SWOT на высоте морской поверхности (SSH), заключается в изучении взаимодействия этих сбалансированных движений океана (обусловленных вращением Земли, влиянием ветра и плавучести) с внутренними приливами и внутренние гравитационные волны, которые волнуют и распространяют воду под поверхностью океана. В то время как большая часть внутреннего прилива является предсказуемой, внутренняя волновая среда - нет. (...) Учитывая ширину полосы измерения, SWOT потребуется 21 день, чтобы нанести на карту всю поверхность Земли на широтах ниже 78°. (...) Из-за охвата полосы обзора число повторных наблюдений в данном месте на 21-дневной повторяющейся орбите изменяется в зависимости от широты: от двух повторов на экваторе до двух-четырех на средних широтах до более шести в высоких широтах. Эта довольно грубая временная выборка представляет собой проблему для изучения мелкомасштабных быстрых процессов в океане, которые имеют временные масштабы, сопоставимые или меньшие, чем интервалы выборки. Чтобы мельком увидеть эти краткосрочные процессы, первые 90 дней научной миссии SWOT будут проходить в фазе быстрой выборки, которая будет пересматривать определенные области один раз в день. (...) Скорость измерений SWOT представляет собой проблему для исследователей, пытающихся сравнить результаты миссии с измерениями на месте с поверхности: SWOT преодолеет расстояние в 150 километров за 20 секунд, обеспечивая почти мгновенный снимок SSH на площади 120 х 150 километров. (...) Чтобы охарактеризовать поле давления и скорости океана в четырех измерениях (три пространственных измерения и время), нам понадобится больше объектов на месте. (...) Поскольку результаты измерений SWOT и мелкомасштабные сигналы океанов различаются географически и сезонно, наше понимание изменчивости океанов в масштабах от 15 до 150 километров будет очень полезным при наблюдениях на местах, проведенных в разных местах в течение 90-х годов. (...) Мы призываем международное научное сообщество океанов присоединиться к нам в этой уникальной возможности путем развертывания активов in situ в различных регионах, охватываемых орбитой быстрой выборки SWOT. (...) Результаты на месте будут способствовать первоначальной калибровке и валидации наблюдений миссии».
    
13. Кимберли М. С. Картье, Бенну и Джетс (Kimberly M. S. Cartier, Bennu and the Jets) (на англ.) том 100, №5, 2019 г., стр. 6 в pdf - 234 кб
    «Астероид 101955 Бенну регулярно выбрасывает взрывы или струи частиц с его поверхности. Это открытие показывает, что Бенну, околоземный астероид, в настоящее время находящийся по курсу космического аппарата [OSIRIS-REx, NASA's Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer mission), это один из редких классов активных астероидов, из которых известно только около дюжины. (...) Команда OSIRIS-REx впервые обнаружила струю частиц 6 января [2019]. (...) Выброшенные частицы имеют размеры от сантиметров до десятков сантиметров и покидают поверхность со скоростями в диапазоне от десятков сантиметров в секунду до нескольких метров в секунду, по словам команды. «Было обнаружено, что некоторые из них падают обратно на поверхность, - сказал [Данте] Лауретта [главный учёный по OSIRIS-REx]. (...) Некоторые более медленные движущиеся частицы "оказываются на орбите вокруг Бенну. Он создает свой собственный набор естественных спутников", сказал он, никогда не наблюдавшийся раньше ни в одном объекте солнечной системы. (...) Исследователи продолжают отслеживать Бенну на предмет новых событий выброса, надеясь выяснить, откуда происходят выбросы, когда они могут произойти и что может их вызывать».
    
14. Кэтрин Корней. Спутниковые снимки обнаруживают пластиковый мусор в океане (Katherine Kornei, Satellite Imagery Reveals Plastic Garbage in the Ocean) (на англ.) том 100, №6, 2019 г., стр. 5 в pdf - 1,56 Мб
    «Выброшенная пластмасса, такие как бутылки из под воды, рыболовные сети и пакеты из под продуктов, были обнаружены в дальних пределах океана, как на поверхности, так и в таких местах, как Марианская впадина (Марианский жёлоб). Большая часть этого мусора была зафиксирована тщательно: камеры, буксируемые под водой, сфотографировали, а люди заглянули за борт лодки - или даже переплыли через обломки. Теперь ученые используют спутниковые снимки, чтобы определить скопления плавающих пластиковых обломков у берегов Шотландии и Канады, метод, который, как исследователи предполагают, что он открывает широкие участки отдаленного океана для анализа. (...) Лорен Биерманн, ученый по спутниковой океанографии в Плимутской морской лаборатории в Плимуте, Великобритания, и её коллеги использовали изображения со спутников Сентинел-2А и Сентинел-2Б , платформ, предназначенные для съёмок рельефа Земли. (...) исследователи сосредоточили свое внимание на двух областях: остров Габриола, Британская Колумбия, Канада и восточное побережье Шотландии недалеко от Эдинбурга. Sentinel делает снимки этих регионов и сравнивает их с эталонными измерениями того, как вода, плавающие растения и пластмассы отражают и поглощают свет. Затем Берманн и ее сотрудники оценили относительный вклад этих разных материалов в каждый пиксель. Пластмассы демонстрируют спектральный пик в ближней инфракрасной области, и растительность излучает на определенных длинах волн из-за своей фотосинтетической активности, говорит Бирманн. (...) Бирманн и ее коллеги пришли к выводу, что скопления пластмасс - возможно, бутылки из под воды, полистирол и упаковка - присутствовали у берегов Канады и Шотландии. Тем не менее, по словам Бирманна, крайне важно проводить последующие полевые исследования для подтверждения этих выводов. (...) В будущем Бирманн и её коллеги надеются автоматизировать свой анализ. По её словам, сейчас на обработку одного изображения вручную уходит полдня. Разработав алгоритм для точного определения пикселей, которые, вероятно, содержат пластик, эта работа может быть расширена, чтобы охватить прибрежные районы по всему миру». - Статья основана на лекции, состоявшейся на Генеральной ассамблее Европейского союза геонаук в Вене, Австрия, в апреле 2019 года.
    
15. Кимберли М. С. Картье. В северном озерном крае Титана скрыты глубины (Kimberly M. S. Cartier, Titan's Northern Lake District Has Hidden Depths) (на англ.) том 100, №6, 2019 г., стр. 6 в pdf - 1,67 Мб
    «Северный полюс Титана является центром для большинства его озер и морей. Недавний анализ данных, собранных космическим аппаратом НАСА "Кассини", показал, что эти озера покоятся высоко над уровнем моря, но очень глубоки, заполнены метаном и могут меняться в зависимости от сезона». ... Во время облета самой большой луны Сатурна, Кассини использовал свой радарный инструмент, чтобы выяснить, насколько глубоки озера северного полушария, и определить их состав. [Marco] Mastrogiuseppe [специалист по планетам из Калифорнийского технологического института в Пасадене] впервые подтвердил [в статье, опубликованной в Nature Astronomy , 2019], что северные озера в основном заполнены жидким метаном - около 70% - который ранее не измерялся напрямую. Этот состав поразительно отличается от состава единственного крупного озера в южном полушарии, Онтарио Лак, которое в основном заполнено жидким этаном. Радарные данные также показали, что озера Титана находятся на сотнях метров над уровнем моря и некоторые из них имеют глубину более 100 метров. (...) [Шеннон] МакКензи [ученый-планетолог из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса] и её команда определили озера, которые были обнаружены в радиолокационных данных, собранных во время зимы Титана [в сопровождающей статье в том же номере]. Инфракрасные данные, полученные 7 земными годами спустя после весеннего равноденствия Титана [начало весны], показали, что в трёх из них более нет поверхностной жидкости. Исследователи предположили, что эти «призрачные озера» были просто мелкими водоемами в течение зимы. Когда Титан прогрелся весной, или пруды быстро испарились - возможно, потому что жидкость была более чисто метановой - или жидкость стекала в землю. Любой сценарий поможет ученым составить более полную картину «гидрологического цикла Титана», который влияет на геохимию недр луны, сезонную погоду и эволюцию климата. (...) Ясно одно, команда Маккензи написала: «Призрачные озера не живут долго, поэтому, вероятно, в них мало питательных веществ и они вряд ли будут поддерживать жизнь».
    
16. Элизабет Томпсон. Новый способ анализа доказательств марсианских океанов (Elizabeth Thompson, A New Way to Analyze Evidence of Martian Oceans) (на англ.) том 100, №6, 2019 г., стр. 41 в pdf - 1,60 Мб
    «Современные данные убедительно свидетельствуют о том, что когда-то на поверхности [Марса] была когда-то жидкая вода, но точные определения того, где, когда и сколько еще осталось. Ответы на эти вопросы позволят астрономам лучше понять атмосферу Марса, рельеф местности, и потенциал для жизни. Теперь [Стивен Ф.] Шоулз и др. представляют метод анализа возможных береговых линий, чтобы определить, являются ли они действительно генерируемыми волнами океанскими берегами или другими формами местности [опубликовано в Журнале геофизических исследований: Планеты, Journal of Geophysical Research: Planets, 2019]. (...) Исследователи начали с сегодняшних изображений более высокого качества и применили метод, который уже использовался для идентификации древних береговых линий на Земле. (...) Ученые исследовали возможную береговую линию в многообещающей системе из трех кратеров, открытая для северных равнин, потенциального океана. Они обнаружили, что при рассмотрении с высоким разрешением эти береговые формы рельефа ломались и не соответствовали тому, что они ожидали от береговой линии океана. Вместо этого они более соответствовали различиям в эрозии по типам слоистых пород. (...) их работа не исключает возможности появления других береговых линий в других частях планеты, и они предлагают свои методы, чтобы ученые могли пересмотреть возможные берега с помощью обновленных изображений с высоким разрешением».
    
17. Кимберли М. С. Картье. Аполлон, возможно, нашел на Луне земной метеорит) (на англ.) том 100, №7, 2019 г., стр. 4-5 в pdf - 1,03 Мб
    «Образец породы, привезенный Аполлоном 14, может содержать первое свидетельство земного материала на Луне. Недавний анализ зерен циркона в одном лунном образце предполагает, что циркон образовался в условиях, типичных для земной коры, а не на Луне. (...) Геохимия и среда кристаллизации двух зерен циркона будут «уникальными для Луны, но общими для Земли», - написала команда в своей статье [в Earth and Planetary Science Letters , 2019]. ( ...) Астронавты Аполлона-14 приземлились на Луну в 1971 году и собрали почти 43 килограмма лунного материала, который они привезли обратно на Землю. (...) Один образец, с которым вернулись астронавты, был каталогизирован как 14321, 9-килограммовый валун по прозвищу «Большая Берта». Врезание в этот валун выявило обломок гранита, который содержал два зерна циркона в сложной брекчии. Цирконы служат важным палеоархивом на Земле, регистрируя время, температуру, давление и геохимию во время их образования. (...) Ученые думают, что Большая Берта, наряду с другими образцами, собранными во время Аполлона 14, является осколком от удара, который сформировал Mare Imbrium. Но Беллуччи и его команда считают, что эти два циркона родились еще дальше. Исследователи (...) подсчитали давление кристаллизации путем измерения концентрации титана в цирконах и зернах брекчии с помощью ионного масс-спектрометра. На основании этого измерения команда обнаружила, что давление кристаллизации переводится на глубину около 170 километров ниже поверхности Луны. [Джереми] Беллуччи [геохимик из Отдела наук о Земле в Шведском музее естественной истории в Стокгольме] и его команда смоделировали, как сильно будет воздействие Mare Imbrium и "раскопали" поверхность Луны. Их модели предполагают, что материал из основания лунной коры, глубиной около 30-70 километров, был выброшен из кратера. Команда исследователей отметила, что эта глубина гораздо меньше, чем там, где кристаллизовались цирконы, если бы они образовались на Луне. На Земле, однако, кристаллизационное давление соответствует глубине около 20 километров в земной коре, регионе, который легко мог быть раскопан в результате удара, сказал Беллуччи. (...) Измерения церия показали, что цирконы кристаллизовались в богатой кислородом и, возможно, водной среде, что было бы необычно для Луны, но распространено в земной коре. (...) Брекчия, которая окружает цирконы, имеет геохимию, подобную луннной. Тем не менее, исследователи рассмотрели вопрос о том, мог ли образец полностью сформироваться на Луне вблизи Mare Imbrium. (...) В этом сценарии ударная волна, связанная с ударом, обеспечит более высокое давление кристаллизации. Однако, по словам команды, ударная волна также оставила бы другие признаки в зернах, которые отсутствуют. (...) Удар по Земле мог бы выбросить материал на Луну, часть которого затем смешалась с лунным материалом. Это смешивание объяснило бы, почему некоторые зерна образца предполагают лунное происхождение, в то время как цирконы предполагают земное, объяснил Беллуччи. (...) некоторые предположения группы, в частности, что циркон, кварц и другие минералы в брекчии кристаллизовались одновременно, - все еще необходимо проверить. Если предположение неверно, это может исключить Землю как источник".
    
18. Нола Тейлор Редд. Проходящий мимо объект, возможно, поднял пыль с планетарного диска (Nola Taylor Redd, Passing Object May Have Kicked Up Dust from a Planetary Disk) (на англ.) том 100, №7, 2019 г., стр. 8 в pdf - 721 кб
    «Протопланетный диск в редкой конфигурации дает представление о том, как проходящие объекты могут влиять на способ формирования планет. Окружая звезду SU Aurigae, протопланетный диск имеет протяженный хвост из газа и пыли. Новые исследования показывают, что хвост, скорее всего, сформировался в результате облета субзвездного объекта, который вытягивал из диска часть газа и пыли. Взаимодействия между дисками и проходящими объектами могут помочь объяснить большое разнообразие планетных систем, обнаруженных вокруг других звезд, согласно исследованию, недавно опубликованному в Astronomical Journal [2019]. (...) [Eiji] Акияма и его коллеги ранее изучали SU Aurigae с помощью телескопа Subaru на вершине Мауна-Кеа на Гавайях. Они обнаружили, что молодой диск имел маленький хвост пыли, который простирается примерно на 350 астрономических единиц (AU), где 1 AU - расстояние между Землей и Солнцем. (...) они решили снова исследовать диск с помощью Atacama Large Millimeter / submillimeter Arra (ALMA) в Чили, чтобы лучше понять необычную особенность. ALMA показал еще более длинный, наполненный газом хвост, который растянулся на 1000 а.е. По словам авторов, наиболее вероятным кандидатом на создание хвоста является проходящий субзвездный объект. (...) Хотя возможно, что хвост мог быть образован планетой, выброшенной из самого диска, авторы считают этот сценарий маловероятным (...) Пока что SU Aurigae и RW Aurigae являются единственными известными протопланетными дисками, имеющими расширенный поток материала. (...) нужно наблюдать больше таких дисков, чтобы лучше понять, как они влияют на то, как формируются планеты. Тем временем Акияма и его команда возвращаются к SU Aurigae, чтобы более подробно взглянуть на хвост с ALMA."
    
19. Кимберли М. С. Картье. Наследие Аполлона. 50 лет лунной геологии (Kimberly M. S. Cartier, Apollo's Legacy. 50 Years of Lunar Geology) (на англ.) том 100, №7, 2019 г., стр. 20-24 в pdf - 1,60 Мб
    «Астронавты Аполлона доставили на Землю 382 килограмма из шести различных областей поверхности Луны, каждый образец хранился в контейнере, в котором сохранялась луноподобная среда. (...) Благодаря предвидению лидеров НАСА того времени, некоторые образцы Аполлона были курированы так, чтобы будущие ученые могли изучать куски Луны, которые не подвергались воздействию атмосферы Земли. (...) Вот некоторые из наиболее заметных открытий о нашем небесном соседе, которые были получены из образцов Аполлона за последние 50 лет. [1] Тяжкая жизнь лунного реголита. (...) В настоящее время редко сильные удары случаются на Луне, но микроскопические удары происходят постоянно. (...) Луна без атмосферы и крошечные метеориты, космические лучи и сверхбыстрые ионы от Солнца постоянно ударяются о поверхность. Этот процесс, называемый космическим выветриванием, делает лунный реголит буквально шероховатым по краям. (...) Образцы, доставленные астронавтами Аполлона, несут шрамы от космического выветривания, но некоторые образцы реголита были защищены от одного типа выветривания в течение миллионов лет. (...) [2] [Старение лунной поверхности] Оказывается, что лунные породы обесцвечиваются с возрастом, и тщательное изучение образцов Аполлона помогло объяснить почему. (...) Изучая образцы Apollo за последние 50 лет, «мы выяснили, что основной причиной этих оптических изменений является образование [нанофазных железных] ободов толщиной до нескольких сотен нанометров, «[Кэтрин] Берджесс [геолог из Военно-морской исследовательской лаборатории США в Вашингтоне] так сказала. То, насколько зерно было изменено в результате процессов выветривания, может сказать исследователям, как долго оно оставалось на поверхности. Это ключ к пониманию геологической истории Луны и того, сколько времени требуется, чтобы поверхностные породы были похоронены под землей. (...) Что стало понятным для лунных геологов, так это то, что, помимо больших и малых метеорных воздействий, которые взбалтывают реголит, поверхность Луны еще и стареет, очень медленно. (...) [3] Изменение (солнечного) ветра. Космическое выветривание (...) также может изменить состав реголита. «Космические лучи из-за пределов солнечной системы производят благородные газы в этих образцах», - говорит [Натали] Керран [планетный геолог], которая работает в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА. (...) Солнце также имеет свои благородные газы, которые передаются на поверхность Луны через солнечный ветер. По словам Керрана, благородные газы солнечного ветра «внедряются в поверхность этих очень и очень мелких зерен, и их соотношение изотопов отличается от того, что имеют благородные газы, производимые космическими лучами». (...) [4] Стекло, стекло везде. Поверхность Луны может показаться серой, но это определенно не везде на Луне. (...) Оранжевая почва на самом деле представляет собой осадок микроскопического оранжевого стекла, смешанного с бежево-серым реголитом. Эти стеклянные шарики образовались, когда древние лунные «фонтаны огня» изрыгали расплавленную магму, некоторые из которых конденсировались в капли пирокластического стекла и осыпались на поверхность Луны 3,5 миллиарда лет назад. «Чего большинство людей не понимают, так это того, что почва на Луне составляет около 20% стеклянных шариков» в тех областях, которые мы опробовали, - сказал Дарби Дьяр, планетолог из Колледжа Маунт-Холиок в Южном Хэдли, штат Массачусетс, Eos. (...) Образцы Apollo 15 содержали похожие стеклянные шарики, которые были окрашены в зеленый цвет. (...) [5] Нет воды сверху, но есть следы внизу. (...) «К 1980 году догма заключалась в том, что Луна была абсолютно сухой», - сказал Дьяр. Более продвинутые технологии и более чувствительные инструменты опровергли эту догму. При внимательном рассмотрении бусин из вулканического стекла обнаруживается, что они содержат подписи воды, что недавно было подтверждено. А недавние исследования показали, что ионизированный водород от солнечного ветра создает следы воды в лунном реголите. (...) [6] Аминокислоты издалека. (...) Хотя до сих пор неясно, как зародилась жизнь на Земле, ученые считали возможным, что столкновение, образовавшее Луну из земной коры и мантии, могло также перенести строительные блоки жизни на Луну. (...) Несколько лет назад [Джейми] Эльсила [астрохимик в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд] возглавляла команду, которая повторно исследовала аминокислоты в образцах Аполлона 16 и Аполлона 17, чтобы точно определить их происхождение. «Мы обнаружили, что они, вероятно, были комбинацией земного загрязнения в процессе отбора проб и процесса курирования, - сказала Эльсила, - но есть также некоторые аминокислоты, которые, по-видимому, являются естественными для поверхности Луны». Её команда обнаружила, что лунные аминокислоты имеют молекулярную структуру, заметно отличающуюся от земных. (...) Метеориты могли давно забросить эти аминокислоты на Луну. В качестве альтернативы, сказала Эльсила, предшественники молекул могли попасть на солнечный ветер и подвергнуться абиотической химии с образованием аминокислот. (...) [Вывод] В ближайшие несколько месяцев НАСА предоставит ученым доступ к некоторым ранее не изученным образцам Аполлона. (...) Многие необходимые тесты навсегда изменят эти образцы. Но лунные геологи уже стремятся к будущим исследованиям и будущим миссиям по возврату образцов, чтобы ответить на наши давние вопросы о Луне».
    
20. Дэвид Шульц. Модели показывают радиационный ущерб для космонавтов в режиме реального времени (David Shultz, Models Show Radiation Damage to Astronauts in Real Time) (на англ.) том 100, №7, 2019 г., стр. 47 в pdf - 697 кб
    «Магнитное поле Земли действует как своего рода щит, защищающий поверхность от постоянного потока солнечных энергетических частиц (SEPs), которые вызывают мутации ДНК, которые делают жизнь, как мы знаем, невозможной. Это излучение представляет реальную опасность для астронавтов, которые покидают защиту магнитного поля Земли. (...) время от времени, после событий космической погоды, таких как выбросы корональной массы, Солнце может выпустить гораздо более плотный поток SEPs, который значительно усиливает опасность для здоровья человека (...) Поскольку НАСА планирует более длительные полеты вглубь космоса, исследователи пытаются понять, какой риск эти острые вспышки SEPs представляют для астронавтов. Здесь [в Space Weather, 2018] [Кристофер Дж.] Мертенс и соавт. продемонстрировать новую систему моделей, которая может помочь в реальном времени показать, сколько астронавтов SEPs подвергает воздействию и сколько вреда может понести наша биология. (...) Чтобы рассчитать, сколько радиации воздействует на космонавта, первая модель получает данные из шести дозиметров - датчиков, которые обнаруживают поступающее излучение, размещенных вокруг внутренней части корабля [многоцелевой экипаж НАСА «Орион»). Затем вторая модель переводит воздействие в биологический риск, особенно в кроветворных органах (костный мозг, тимус, селезенка), которые наиболее чувствительны к радиации. Эта вторая модель также показывает, как радиационное воздействие может негативно повлиять на работу космонавта во время полета. (...) Исследователи еще не смогли проверить это в глубоком космосе как события SEP. Вместо этого они запустили симуляцию, используя данные, полученные с различных спутников во время исторически опасного события SEP в октябре 1989 года. (...) исследователи отмечают, что эти эксперименты предполагают, что входящее излучение является изотропным, то есть оно приходит со всех сторон в относительно равномерном распределении, тогда как фактическое поступающее излучение является анизотропным. Авторы планируют будущую работу, чтобы оценить, как анизотропия влияет на неопределенность в модели дозы органов».
    
21. Марк Застров. «Случайный ускоритель частиц, вращающийся вокруг Марса» (Mark Zastrow, The Accidental Particle Accelerator Orbiting Mars) (на англ.) том 100, №7, 2019 г., стр. 49 в pdf - 726 кб
    «Ученые на протяжении десятилетий знали, что когда вы помещаете в космос мощный радиопередатчик, радиоволны могут возбуждать плазму, окружающую Землю, создавая пучки высокоэнергетических ионов и электронов. Это явление - дублированные частицы с ускоренным звуком (SAP) - было теоретически предложено в 1970-х годах и впервые обнаружено на орбите Земли советским спутником Interkosmos 19 в 1979 году. Но только в середине 2000-х годов ученые определили это явление, происходящее на другой планете, благодаря миссии [ESA] Mars Express. (...) Теперь [A.] Вощепинец и др. глубоко погрузились в более чем 10-летние данные Mars Express, чтобы узнать больше об основной физике, лежащей в основе SAP, и о том, как они могут отличаться в марсианской среде [результаты были опубликовано в Journal of Geophysical Research: Space Physics, 2018]. (...) Авторский анализ условий на орбите Марса показывает, что этот механизм может ускорять ионы только до доли электронного вольта, а не до сотен, наблюдаемых Mars Express. Чтобы объяснить высокоэнергетические ионы, команда предполагает, что, когда радар космического аппарату активен, напряжение, приложенное к антенне, вызывает накопление отрицательного заряда на самом космическом корабле. Когда импульс радара закончен, положительные ионы в окружающей плазме ускоряются к космическому аппарату. (...) [Это] новый способ изучения планетарных ионосфер (...), когда космические аппараты активно исследуют окружающую среду и манипулируют плазмой вокруг них, чтобы обнаружить труднообнаружимые ионы».
    
22. Кимберли М. С. Картье. «Планетарная малая волна может вызвать регулярную синхронизацию солнечных пятен» (Kimberly M. S. Cartier, Planetary Low Tide May Force Regular Sunspot Sync Ups) (на англ.) том 100, №8, 2019 г., стр. 5-6 в pdf - 727 кб
    «В течение более 1000 лет число солнечных пятен достигало минимума в течение нескольких лет после крупного выравнивания планет. Недавнее исследование [Фрэнка Стефани и др., Опубликованное в Solar Physics , 2019] показало что приливы, создаваемые этим выравниванием каждые 11 лет, достаточно сильны, чтобы влиять на материю вблизи поверхности Солнца и синхронизировать локализованные изменения в его магнитном поле. (...) Исследование расширяет общепринятую модель солнечного динамо и поддерживает давнюю теорию о том, что планетарные конфигурации ответственны за цикл солнечных пятен и магнитный солнечный цикл. Как гигантский вращающийся плазменный шар, магнитное поле Солнца чрезвычайно сложно. (...) Описаны намотка и скручивание линий магнитного поля Солнца по модели альфа-омега-динамо. В этой модели альфа представляет скручивание, а омега представляет обертывание. Запутанные силовые линии могут создавать нестабильность в локальном магнитном поле и вызывать солнечные пятна, вспышки или массовые выбросы. (...) Но модель не объясняйт, почему количество солнечных пятен увеличивается и уменьшается примерно за 11-летний цикл или почему магнитное поле Солнца меняет полярность каждые 22 года. Еще один феномен солнечной системы происходит каждые 11 лет: Венера, Земля и Юпитер сближаются по своим орбитам. Эти три планеты оказывают самое сильное приливное воздействие на Солнце, первые две из-за их близости к Солнцу и третья из-за своей массы. (...) Исследователи хотели проверить, может ли планетарное выравнивание влиять на альфа-эффект Солнца и вызывать межпланетный отлив через равные промежутки времени. Они начали со стандартной альфа-омега-динамо-модели и каждые 11 лет добавляли небольшой приливный рывок к альфа-эффекту, чтобы имитировать выравнивание. (...) Моделирование показало, что даже слабый приливный рывок 1 метр в секунду каждые 11 лет заставлял нестабильные магнитные закручивания пульсировать с тем же периодом. Полярность смоделированного динамо колебалась с 22-летним периодом, точно так же как настоящее солнечное динамо. (...) Поскольку эти магнитные неустойчивости связаны с солнечной активностью, утверждают исследователи, эта синхронизация может также подавлять (или генерировать) солнечные пятна на Солнце примерно в одно и то же время - другими словами, цикл солнечных пятен".
    
23. Дженесса Данкомб. Шпионский спутник сообщает об ускоренном темпе таяния ледника Гималаев (Jenessa Duncombe, Spy Satellite Reveals Accelerated Pace of Himalayan Glacier Melt) (на англ.) том 100, №8, 2019 г., стр. 8-9 в pdf - 646 кб
    «Рассекреченные снимки, сделанные во время холодной войны, показывают, что толщина гималайских ледников с 2000 года сокращается вдвое быстрее. В исследовании, опубликованном в июне [2019] в Science Advances », сравнивается толщина 650 ледников в Центральных Гималаях за 40-летний период. Результаты основывались на современных методах оцифровки рассекреченных пленочных фотографий, сделанных американскими спутниками-шпионами в период между 1973 и 1976 годами. (...) Отслеживание таяния ледников в Гималаях может быть непростым делом. (...) Гималайские ледники часто сохраняют свою пространственную протяженность, но просто становятся тонкими. Ледник теряет массу, уменьшаясь в высоте, но изменение трудно оценить по снимкам сверху вниз, подобным тем, которые были доступны в 20-м веке, когда температура воздуха начала расти из-за глобального потепления, однако, начиная с 1950-х годов, Соединенные Штаты разработали сложные камеры для наблюдения за бывшим Советским Союзом и союзными странами Европы и Азии. Шпионский спутник KH-9 Hexagon, впервые запущенный в 1971 году, сделал снимок с высоты на сотню километров выше, с таким прекрасным разрешением, что официальные лица США могли подсчитать количество площадок для запуска на советских ракетных объектах. (...) Шпионский спутник сделал фотографии, которые перекрывались более чем на 50%, чтобы сотрудники разведки США в Вашингтоне могли создавать трехмерные изображения. Наличие перекрывающихся изображений позволило [Джошу] Мауреру [ведущему автору исследования и докторантуре Колумбийского университета] понять не только размеры ледников, но и их объем с течением времени. (...) Согласно исследованию, ледники сокращались в среднем на четверть метра в период между 1975 и 2000 годами. Однако с 2000 года ледники потеряли вдвое больше, чем за тот же период времени. (...) Ледники теперь имеют чуть менее трех четвертей своей ледяной массы 1975 года. (...) Используя измерения от метеостанций в этом районе, исследование указывает на глобальное потепление в качестве основной причины. (...) 650 ледников, рассматриваемых в исследовании, содержат только около половины ледниковой массы в центральных Гималаях. Но Маурер сказал, что исследование является репрезентативным для региона (...) Маурер планирует применить этот метод к другим частям высокогорной Азии, таким как горный массив Гиндукуш на афганской и пакистанской границе. Он сказал, что программа Hexagon охватывает не только противников США, но имеет изображения по всему миру».
    
24. Мэри Капертон Мортон. Самая старая в мире коллекция метеоритов, найденная в самой старой пустыне в мире (Mary Caperton Morton, World's Oldest Meteorite Collection Found in World's Oldest Desert) (на англ.) том 100, №8, 2019 г., стр. 15 в pdf - 572 кб
    «Исследование, в котором рассматривается выборка из более чем 300 метеоритов, собранных в чилийской пустыне Атакама, проливает некоторый свет на скорость и разнообразие ударов метеоритов за последние 2 миллиона лет [опубликовано в Geology, 2019]. Метеориты могут упасть где угодно на Земле, но те, которые падают в пустынях и на ледниках, с большей вероятностью будут сохранены и восстановлены (...) Но оба местоположения имеют недостатки: большинству пустынь на Земле всего несколько тысяч лет, а метеориты на ледниках часто транспортируется и концентрируется ледниковыми процессами, что затрудняет определение того, сколько метеоров могло упасть за данный период времени, статистику, известную как поток метеоритов. (...) Чтобы найти доказательства более старых метеоритов в стабильной обстановке [Алексис] Друар [астрофизик из Университета Экс-Марсель во Франции] и его коллеги обратились к коллекции из более чем 300 метеоритов, найденных в пустыне Атакама в Чили. (...) Команда подвергла выборке 54 скалистых метеоритов из-за датирования возраста с использованием изотопа хлора-36, было обнаружено, что самые старые образцы упали на Землю от 1 до 2 миллионов лет назад, со средним возрастом 710 000 лет, что делает эту коллекцию метеоритов старейшей, обнаруженную на поверхности Земли, на сегодняшний день. (...) Команда обнаружила, что поток метеоритов оставался постоянным в течение 2 миллионов лет, при этом 222 метеорита массой более 10 грамм падают на квадратный километр каждые миллион лет».
    
25. Т. Дудок де Вит и др., «Лучшие данные для моделирования влияния Солнца на климат» (T. Dudok de Wit et al., Better Data for Modeling the Sun's Influence on Climate) (на англ.) том 100, №8, 2019 г., стр. 18-22 в pdf - 880 кб
    «Как (и в какой степени) изменчивость Солнца влияет на климат здесь, на Земле? Роль солнечной изменчивости в недавнем глобальном потеплении - это не просто яблоко раздора; это также вопрос первостепенной важности для научного понимания нашего Солнца и изменения климата. (...) Наборы данных, составленные на основе исторических данных, предоставляют необходимую информацию для форсирования моделей, поэтому обеспечение того, чтобы эти наборы данных предоставляли точную, актуальную информацию, является ключом к созданию реалистичных сценариев климатической модели. (...) Здесь мы сообщаем о результатах трех из этих инициатив [работающих над этим вопросом]: [1] «На пути к более полной оценке воздействия изменчивости Солнца на климат Земли» (TOSCA), проект, который использует сеть европейских ученых из 20 стран, которые встречались в период с 2011 по 2015 годы для оценки вклада изменчивости солнечной энергии в климат Земли; [2] использование данных о солнечном излучении (SOLID), финансируемый Европой проект, посвященный объединению всех эксплуатируемых в прямом смысле разрешенные записи солнечного излучения в единый сводный набор данных; [3] Международная группа ученых, собравшаяся в Международном институте космических наук (ISSI) для создания всеобъемлющего набора данных, который включает в себя солнечное радиационное воздействие и вклады энергичных частиц. Эти инициативы привели к созданию двух общедоступных наборов данных для научного анализа солнечного воздействия: сводного набора данных всех наблюдений за освещенностью и всеобъемлющего набора данных, содержащих различные солнечные воздействия (радиационные и по частицам) с 1850 года. (...) Влияние солнечной изменчивости на климат главным образом скрыто в естественной изменчивости климатической системы; таким образом, требуется тщательный статистический анализ, чтобы извлечь его из общего фона. (...) Хотя солнечная радиация составляет более 99,9% энергии, поступающей в земную систему, радиация - не единственное средство, с помощью которого солнечная изменчивость влияет на климат. Другой источник изменчивости исходит от энергичных частиц, некоторые из которых происходят от Солнца. Наиболее энергичные частицы, известные как галактические космические лучи, имеют внегалактическое происхождение (...) Однако недавние эксперименты в Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН) показывают, что эти космические лучи оказывают ограниченное влияние на микрофизику облаков. Энергетические протоны, образующиеся во время солнечных вспышек, и энергичные электроны, которые происходят из магнитосферы Земли (...), могут играть роль, способствуя каталитической потере озона в полярной атмосфере (...) В течение многих лет, единственные данные, полное солнечное излучение (TSI), который описывает общую мощность солнечного излучения, падающего на верхние слои атмосферы Земли, было использовано для обобщения солнечного вклада в климатические модели, пренебрегая другими вкладами. (...) Обнаружение эффектов излучения в ультрафиолетовой (УФ) полосе длин волн разрушило эту простую картину. (...) Однако все эти эффекты оказывают незначительное влияние на климат по сравнению с недавним антропогенным глобальным потеплением. (...) Хотя TSI является ключевым компонентом глобального энергетического бюджета Земли, спектрально разрешенное солнечное излучение (SSI) обеспечивает гораздо более глубокое понимание воздействия солнечной изменчивости на атмосферу. В отличие от TSI, который объединяет вклад всех спектральных диапазонов (УФ, видимый, инфракрасный) в одну единицу, SSI выявляет изменения на определенных длинах волн, каждая из которых по-своему влияет на окружающую среду Земли. К сожалению, запись наблюдений SSI фрагментирована по времени и длине волны, даже больше, чем наблюдения TSI. (...) В тех немногих случаях, когда несколько приборов измеряли SSI одновременно, их наблюдения часто расходились во мнениях (...) Чтобы помочь преодолеть эти трудности, TOSCA выпустила руководство, которое обобщает наше нынешнее понимание этих различных процессов, с помощью которых солнечная изменчивость может воздействовать на климат (...) Одновременно с публикацией справочника TOSCA ученые создали набор данных, описывающих воздействие солнца, с помощью SOLID, финансируемого Европой проекта с мировым вкладом, который нацелен на объединение всех эксплуатируемых записей SSI в единый сводный набор данных. Этот объединенный набор данных, который недавно был обнародован, охватывает период с 1978 года по настоящее время; он включает данные для ультрафиолетового, видимого и ближнего инфракрасного диапазонов. (...) Поскольку наблюдения SSI действительно начались только в конце 1990-х годов, нам все еще не хватает необходимого ретроспективного анализа для правильной оценки воздействия изменчивости Солнца на климат: необходимы более длительные записи. Сегодня мы должны полагаться на записи SSI, созданные моделями, которые полагаются на солнечные прокси, такие как число солнечных пятен, и космогенные изотопы, такие как углерод-14. (...) Международная группа ученых, столкнувшаяся с фрагментацией исторических данных о солнечном воздействии, встретилась в ISSI, чтобы произвести еще один всеобъемлющий набор данных для непосредственного использования специалистами по моделированию климата, которым требуется длительная реконструкция. Этот набор данных, который работает с 1850 по 2015 год, включает солнечное радиационное воздействие с использованием реконструкций TSI и SSI. (...) Какой сейчас путь вперед? Ясно, что улучшение нашего понимания физических механизмов на Солнце, которые управляют изменениями освещенности, особенно тех, которые могут привести к долгосрочным изменениям климата, должно быть приоритетом. (...) Однако наивысшим приоритетом является продолжение одновременных наблюдений общего и спектрального излучения различными приборами. Наша конечная цель - более точно определить роль Солнца в естественном воздействии изменчивости и изменения климата».
    
26. Марк Застров. Набор данных раскрывает динамику авроральных суббурь (Mark Zastrow, Data Mining Reveals the Dynamics of Auroral Substorms) (на англ.) том 100, №8, 2019 г., стр. 41 в pdf - 550 кб
    «Физики космоса давно знают, что выбросы корональной массы выбрасывают в космос огромное количество заряженных частиц, которые могут вызвать магнитные бури на Земле. Эти многодневные периоды повышенной активности в магнитном поле планеты могут создавать впечатляющие полярные сияния и разрушать электрические сети в континентальном масштабе. (...) В середине 1900-х годов ученые поняли, что в этих событиях есть отдельные фазы, которые теперь называются авроральными суббурями. Во-первых, солнечный ветер "выталкивает" и растягивает магнитное поле Земли, которое накапливает энергию подобно экспандеру. Затем хвост поля отскакивает, выбрасывая заряженные частицы назад к ночному региону планеты и вызывая всплеск полярных сияний, распространяющийся на запад по всей планете. Наконец, магнитное поле восстанавливается до более тихого состояния. Эта картина появилась в 1970-х годах, но трудно составить полную картину магнитного поля Земли во время любой данной суббури из-за ограниченного числа спутников, проводящих наблюдения. [GK] Stephens et al. приняли новый подход [опубликовано в Journal of Geophysical Research: Space Physics, 2019 г.]: создание единого набора данных, охватывающего 5 десятилетий, путем добычи и объединения архивов 15 спутников из НАСА, NOAA, ЕКА и Японского агентства аэрокосмических исследований. Получающиеся модели ведут себя так, как если бы 11 000-50 000 виртуальных спутников наблюдали за одной репрезентативной суббурью, что делает моделирование наиболее полным представлением о суббурях и их отдельных фазах. (...) Этот унифицированный набор данных является мощным и гибким. Его можно использовать для построения модели репрезентативной «средней» суббури. Но его также можно использовать для более подробной реконструкции любой отдельной суббури (...) Эта глобальная картина может помочь ученым лучше понять суббури на Земле, включая их риск для инфраструктуры".
    
27. Аарон Сиддер. Термосфера реагирует на более слабый, чем нормальный солнечный цикл (Aaron Sidder, The Thermosphere Responds to a Weaker Than Normal Solar Cycle) (на англ.) том 100, №8, 2019 г., стр. 42 в pdf - 545 кб
    «В каждом солнечном цикле [около 11 лет] частота солнечных пятен и вспышек уменьшается и увеличивается в ответ на изменение магнитного поля вокруг звезды. Термосфера, один из внешних слоев атмосферы Земли, особенно чувствительна к изменениям к солнечной активности. Термосфера формируется примерно на 100 километров (62 мили) над нашими головами и простирается на несколько сотен километров над ней. Она поглощает большую часть рентгеновского и ультрафиолетового излучения Солнца. В периоды высокой солнечной активности рентгеновские лучи и ультрафиолетовое излучение от Солнца увеличивается, и термосфера набухает, когда она поглощает это увеличение энергии от Солнца. Когда Солнце приближается к солнечному минимуму, термосфера охлаждается и сжимается по мере интенсивности рентгеновского и ультрафиолетового излучения, излучение уменьшается. (...) Охлаждённая термосфера не влияет на тропосферу, слой атмосферы, ближайший к поверхности Земли. Из-за этого температуры, которые мы испытываем на земле, не становятся холоднее в солнечный цикл. (...) Оксид азота и диоксид углерода играют важную роль в охлаждении термосферы. Эти молекулы способны излучать энергию на инфракрасных длинах волн и, таким образом, смягчать эффекты от ввода энергии в термосферу. (...) Зондирование атмосферы с использованием прибора широкополосной радиационной эмиссии (SABER) на спутнике НАСА "Термосфера, ионосфера, мезосфера, энергетика и динамика" (TIMED) было запущено в 2002 году и с тех пор ведет наблюдение за инфракрасным излучением этих молекул. [Martin G.] Млышек проанализировал данные SABER за последние 16 лет, чтобы количественно определить, сколько энергии окиси азота и углекислого газа выброшено из термосферы за последние два солнечных цикла. (...) Излучаемая энергия от оксида азота и диоксида углерода составляет лишь 50% и 73%, соответственно, от средней эмиссии пяти предыдущих циклов, начиная с 1954 года. (...) Исследование [опубликовано в Geophysical Research Letters, 2018] предлагает ценную информацию о тепловом состоянии атмосферы Земли, выше 100 километров. Влияние Солнца на термосферу является растущей темой исследований, и это исследование обеспечивает критический количественный контекст для будущей работы».
    
28. Марк Застров. «Понимание турбулентной природы солнечного ветра» (Mark Zastrow, Understanding the Turbulent Nature of the Solar Wind) (на англ.) том 100, №8, 2019 г., стр. 43 в pdf - 545 кб
    «Некоторые из самых драматических особенностей солнечного ветра - это неоднородности, когда магнитное поле внутри потока резко меняет направление. (...) Сильные электрические токи протекают вблизи разрыва, и они являются важным генератором турбулентности по всему солнечному ветру. (...) Сейчас [А.В.] Артемьев [Институт геофизики и физики планет, Калифорнийский университет, Лос-Анджелес и Институт космических исследований РАН, Москва] и др. использовали данные НАСА по ускорению, переподключению, турбулентности и электродинамике миссии «Взаимодействие Луны с Солнцем» (ARTEMIS) - пара спутников, которые вращаются вокруг Луны и имеют уникальную точку обзора в первозданном солнечном ветре. Получая данные от набора инструментов о солнечном ветре, его плазме и магнитном поле авторы определили примерно 300 разрывов и проанализировали их структуру. Они обнаружили, что токи, которые сопровождают разрывы солнечного ветра, на самом деле представляют собой два тока в одном: они имеют двухслойную структуру с интенсивным, но тонким слоем тока, протекающего внутри более толстого слоя. Тонкий внедренный слой обычно имеет толщину порядка нескольких тысяч километров, тогда как более слабый внешний слой может охватывать сотни тысяч километров. (...) Плотность и температура плазмы солнечного ветра резко меняются от одной стороны разрыва к другой, что наводит на мысль о резком, тангенциальном разрыве, где никакие частицы не могли бы пересекаться. Тем не менее, команда также заметила, что некоторые электроны - те, которые имеют энергию сотен электрон-вольт или выше - могут свободно пересекать границу, как при вращательном разрыве. (...) Падение электрического потенциала может создать условия, которые, по-видимому, создают отдельные группы плазмы - как один слой, встроенный в другой - но все же позволяют некоторым частицам пересекать разрыв. Исследование этой возможности потребует от теоретиков отказаться от того, чтобы рассматривать солнечный ветер как чистый поток и использовать модели, которые учитывают движения отдельных частиц, пишут авторы [в Журнале геофизических исследований: физика космоса, Journal of Geophysical Research: Space Physics , 2019].
    
29. Сара Деруин. Разрывы, волны и пропеллеры в кольцах Сатурна (Sarah Derouin, Gaps, Waves, and Propellers in Saturn's Rings) (на англ.) том 100, №9, 2019 г., стр. 7-8 в pdf - 0,98 Мб
    «Во время этих пролётов [между планетой и кольцами Сатурна (гранд-финал)] в 2017 году Кассини собрал изображения с высоким пространственным разрешением, а также спектральные и температурные сканы колец. В статье, опубликованной в июне [2019] в журнале Science, исследователи изучили эти данные с высоким разрешением, и их синтез выявил новые черты внутри колец, которых раньше не было. (...) Во время финального пролёта Кассини сделал снимки с высочайшей точностью из когда-либо сделанных в колецах. (...) Команда [во главе с Мэтью Тискарено, старшим научным сотрудником Института SETI в Маунтин-Вью, Калифорния] исследовала возмущения, связанные с лунами или более мелкими луноподобными обломками, встроенными в кольца. Луна Дафнис, например, оставляет за собой широкий след разрушения, в том числе большой разрыв в кольце и замыкающие волны мусора. (...) Но не только большие луны, такие как Дафнис, вызывают разрушения. Меньшие объекты стараются изо всех сил создавать кольцевые промежутки, но с меньшим успехом. (...) Эти объекты образуют пропеллерообразное возмущение. (...) при таком размере [около 1 км] невозможно увидеть реальную луну с таким разрешением изображения. Инструменты Кассини также раскрыли новые детали текстур внутри колец. (...) Команда заметила, что текстуры колец варьировались от комков в виде соломинок до перистых областей с острыми краями на границах. (...) Команда пришла к выводу, что острые границы вдоль текстур кольца (...) являются результатом физических свойств частиц кольца. Одним физическим свойством может быть шероховатость кольцевых частиц. (...) Шероховатость может влиять не только на отражение света, но и на то, как частицы взаимодействуют друг с другом. (...) [Дуглас] Гамильтон [астроном из Университета Мэриленда, который не был связан с этой статьей] сказал, что подобные статьи помогают раскрыть, как могут образовываться такие элементы, как пропеллеры. «Теория - это наше воображение», - сказал Гамильтон. Работа, подобная этой статье, добавил он, позволяет теоретическим исследователям проверять свои модели на кольцах Сатурна на основании данных наблюдений".
    
30. Кэтрин Корней. Ммм, Соль - скрытый океан Европы может содержать столовое разнообразие (Katherine Kornei, Mmm, Salt - Europa's Hidden Ocean May Contain the Table Variety) (на англ.) том 100, №9, 2019 г., стр. 9 в pdf - 922 кб
    «У этой луны Юпитера [Европы] под ледяной поверхностью находится океан с жидкой водой, что делает его вероятным инкубатором для морской жизни. Исследователи теперь показали, что океан Европы, вероятно, содержит хлорид натрия (NaCl) (...) Саманта Трумбо, ученый-планетолог из Калифорнийского технологического института в Пасадене и ее коллеги в настоящее время изучают химию океана Европы. Они сделали это, исследуя поверхность луны, особенно геологически молодые области, называемые ландшафтом хаоса, где вода океана, вероятно, поднимается вверх. (.. .) В 2017 году Трамбо и ее сотрудники собрали спектроскопические наблюдения поверхности Европы с помощью космического телескопа Хаббла. (...) Исследователи искали две особенности поглощения, характерные для хлорида натрия, который подвергался бомбардировке электронами высокой энергии. (...) Две характеристики поглощения попадают в синюю и красную части, соответственно, видимого спектра. (...) Чтобы подтвердить, что хлорид натрия действительно был причиной поглощения, они наблюдали, когда исследователи взяли спектры других облученных солей, таких как сульфат магния (MgSO₄), карбонат кальция (CaCO₃) и хлорид магния (MgCl₂) в лаборатории. Ни одно из протестированных ими соединений не демонстрировало поглощения в синей части видимого спектра, а некоторые из них обладали сильными характеристиками поглощения на других длинах волн, которые исследователи не видели в своих данных Хаббла. Трамбо и ее коллеги обнаружили, что хлорид натрия на Европе в основном был сосредоточен в хаосе. Поскольку именно здесь подземные воды, вероятно, поднимаются вверх, эти данные согласуются с солью, поступающей из океана Луны, предполагают исследователи [в своей статье, опубликованной в Science Advances, 2019]. (...) Ученые с нетерпением ждут возможности поближе познакомиться с Европой и ее океаном с миссией НАСА Europa Clipper, которая выведет космический аппарат на орбиту вокруг Юпитера. Космический корабль, запуск которого намечен на 2020-е годы, пролетит на расстоянии около 25 километров от поверхности Европы - самого близкого пролета за всю историю луны - и будет анализировать небесное тело с помощью набора камер, тепловизоров, спектрографов и проникающих сквозь лед радара».
    
31. Нола Тейлор Редд. «Тайна пропавших металлов на Луне» (Nola Taylor Redd, The Mystery of the Moon's Missing Metals) (на англ.) том 100, №9, 2019 г., стр. 10 в pdf - 868 кб
    «Столкнувшиеся астероиды доставляли металлы, такие как золото и иридий, и на Землю, и на Луну в начале истории Солнечной системы, когда Земля собирала больше, чем её меньший спутник. Но образцы лунных пород, собранные миссиями Аполлона, показали, что у Луны было значительно меньше материала для её размеров». Новые исследования в настоящее время предполагают, что недостаток может быть частично вызван неспособностью Луны удерживать некоторые из этих металлов, причем поздняя кристаллизация лунной мантии также играет роль. (...) Одно столкновение вырвало Луну из Земли, в результате чего оба мира ненадолго расплавились, когда они разделились. Драгоценные металлы, обладающие сродством к железу, утонули в ядрах новорожденных миров, обеднив ими кору и мантию. Любой из этих высоко-сидерофильных элементов (HSE), обнаруженных сегодня в коре, были доставлены в результате столкновений с более мелкими обломками. (...) ученые ожидали, что на поверхности Луны должно упасть примерно в 20 раз меньше HSE. Пробы Аполлона показали, что на спутнике содержится примерно в 1000 раз меньше драгоценных металлов, чем на Земле, что свидетельствует о том, что, возможно, он был поражен значительно меньшим количеством объектов. Расхождение заставило ученых поломать голову за последние несколько десятилетий. (...) Предыдущее моделирование предполагало, что Луна удерживала примерно 60% материала, который столкнулся с ней, но этого все же было недостаточно, чтобы объяснить разницу. [Мэн-Хуа] Чжу [ученый из Китайского университета науки и технологии в Макао] и его команда провели более детальное моделирование лунных столкновений, которое включало в себя более широкий спектр размеров, скоростей и углов воздействия, чем когда-либо прежде. (...) Новое исследование показывает, что Луна удерживает только около 20% материала, с которым она сталкивается, в 3 раза меньше, чем предполагалось ранее. (...) Количество мусора, потерянного в результате лунных столкновений, заполнило только часть несоответствия, в результате чего разница между Землей и Луной снизилась примерно до 100. (...) Предыдущие исследования показали, что поверхность Земли из магмы заняло где-то между 5 миллион и 10 миллионов лет, чтобы превратиться в каменистую кору. Образцы Аполлона показывают, что затвердевшей Луне меньшего размера потребовалось больше времени, от 150 до 200 миллионов лет, хотя не все ученые согласны с этим анализом. (...) Принимая во внимание долгоживущую расплавленную мантию, материал, который врезался в Землю примерно через 15 миллионов лет после образования Луны, мог бы загрязнить земную кору. Но материалы, сталкивающиеся с Луной в то же самое время, были бы поглощены её мантией и проложили бы свой путь к ядру. (...) Согласно новому исследованию, у Луны должно быть в 3-8 раз больше бассейнов, чем те, которые сегодня заметно деформируют её поверхность. Чжу утверждает, что магматический океан быстро уничтожит края кратера и гравитационные следы, но [Симона] Марчи [исследователь из Юго-западного исследовательского института в Колорадо] не уверен. Хотя объекты, врезавшиеся в Луну сразу после ее образования, должны были быть поглощены, возможно, что охлаждение в течение прошедших десятков миллионов лет предотвратило бы полное стирание краёв кратеров. «Это возможно, но я думаю, что это требует дальнейшего расследования, - сказал Марчи. - Новое исследование было опубликовано в июле [2019] в журнале Nature.
    
32. Кэтрин Корней. Гигантские планеты и коричневые карлики формируются по-разному (Katherine Kornei, Giant Planets and Brown Dwarfs Form in Different Ways) (на англ.) том 100, №9, 2019 г., стр. 11 в pdf - 965 кб
    «Благодаря исследованию экзопланет Gemini Planet Imager (GPIES), которое недавно завершило прямую съемку сотен звезд, ученые получают более полное представление об этих мирах и о том, как они образуются. Гигантские планеты и их более крупные братья - коричневые карлики, также известные как неудавшиеся звезды - образуются в соответствии с различными механизмами, в результате чего проливается свет на эволюционные связи между планетами, коричневыми карликами и звездами, сообщают новые данные [опубликовано в The Astronomical Journal, 2019]. (...) С конца 2014 года GPIES наблюдает за молодыми соседними звездами в ближнем инфракрасном свете. Инструмент, называемый коронографом, маскирует свет каждой звезды, чтобы обнаружить присутствие каких-либо тусклых сопутствующих объектов, которые могут быть в миллион раз слабее. (...) С помощью данных первой половины обзора, который включал наблюдения за 300 звездами, ученые обнаружили шесть планет-гигантов (определяемых как 2-13 массы Юпитера и три коричневых карлика (более 13 масс Юпитера). (...) [Эрик Л.] Нильсен [астроном из Стэнфордского университета в Калифорнии] и его коллеги обнаружили, что все шесть планет-гигантов вращаются вокруг звезд, по крайней мере, на 50% массивнее Солнца, что является неожиданностью, поскольку эти звезды были относительно редкостью в обзоре. (...) С другой стороны, коричневые карлики - все звезды с меньшей массой. Исследователи также обнаружили, что планеты-гиганты вращаются вокруг своих главных звезд на сравнительно меньших расстояниях, чем коричневые карлики. Вместе эти наблюдения означают, что планеты-гиганты и коричневые карлики образуются по-разному. Это важное открытие, потому что эти объекты представляют собой своего рода астрономическую «золотую середину»: они более массивны, чем каменистые планеты, такие как Земля, но менее массивны, чем звезды, горящие водородом, как наше Солнце. (...) Наблюдения GPIES показали, что планеты-гиганты, вероятно, образуются через аккрецию меньших объектов, механизм, называемый ядром аккреции. (...) Но коричневые карлики, скорее всего, образуются больше как звезды, а не планеты, в процессе, называемом нестабильностью диска, когда диск из газа и пыли разламывается на большие комки, которые затем притягиваются друг к другу под действием силы тяжести. (...) Нильсен и его коллеги с нетерпением ждут повторения своего анализа со всем набором данных GPIES, который будет включать измерения 531 звезды и их спутников".
    
33. Кимберли М. С. Картье. Первое обнаруженное марсотрясение (Kimberly M. S. Cartier, First Marsquake Detected) (на англ.) том 100, №9, 2019 г., стр. 14 в pdf - 1,23 Мб
    «Ученые-планетологи с восхищением вздрогнули от первого обнаружения сейсмической активности под поверхностью Марса. Этот марсотрясение было зафиксировано в ходе исследования марсианских недр НАСА на Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport (InSight) через 128 марсианских дней (солов) после приземления. (... ) InSight приземлился на Марсе в Elysium Planitia 26 ноября 2018 года. Одна из главных научных целей миссии - измерить, насколько сейсмически активен Марс сегодня. (...) В своем 128-м соле (6 апреля [2019] на Земле) на поверхности InSight обнаружил сотрясение от небольшого подземного толчка. Сигнал был настолько мал, что, если бы он произошел на Земле, он был бы потерян среди фонового сейсмического шума от земной погоды и океанов. (...) открытие делает Марс третьим каменистым телом Солнечной системы, после Земли и Луны, проявившем сейсмическую активность. (...) «Мы слушали фоновый шум до сих пор», [Брюс] Банердт [главный исследователь InSight, ученый в Лаборатории реактивного движения НАСА. в Па Садена, Калифорния] сказал: «Но это первое событие официально открывает новую область: марсианская сейсмология!»
    Вы можете прослушать маршквейк в этом видео:
    https://www.youtube.com/watch?v=DLBP-5KoSCc
    
34. Дэймонд Беннингфилд. Воскресший интерес к «мертвой» планете (Damond Benningfield, Resurrecting Interest in a "Dead" Planet) (на англ.) том 100, №9, 2019 г., стр. 20-25 в pdf - 1,82 Мб
    «Радиолокационный картограф зонда [Магеллан], который смотрел сквозь облака планеты, обнаружил неровную поверхность высоких «континентов», вулканических гор, паучьих куполов и глубоких каньонов. Ученые интерпретировали хаотический пейзаж как свидетельство массовых извержений расплавленной породы. которая перекроила поверхность планеты сотни миллионов лет назад. Современная Венера считалась мертвой (...) Однако в последние несколько лет ученые-планетологи по-новому взглянули на наблюдения Магеллана, что привело их к разработке более подробной картины истории планеты. Изображения Магеллана в сочетании с наблюдениями более новых орбитальных аппаратов дают намек на то, что Венера может быть достаточно активной сегодня. (...) Венера описывается как сестра Земли. Две планеты примерно одного размера и массы, и, вероятно, были сделаны из той же смеси сырья. Поверхность Венеры, однако, весьма отличается от поверхности её планеты-сестры. (...) Хотя другие аппараты использовали радар для взгляда сквозь тёмные облака [Венера-15 и -16], никто не делал этого с таким высоким разрешением или так долго. Магеллан вращался вокруг Венеры более 4 лет; в течение первых двух лет его радиолокатор с синтезированной апертурой отобразил почти всю поверхность планеты, в основном с разрешением 100-250 метров на пиксель. Радарные снимки показали, что более 80% поверхности вулканического происхождения, более двух третей покрыто вулканическими равнинами, а на большей части остального преобладают тессеры (районы пересеченной, деформированной местности, которые выше среднего уровня). На снимках также видны вулканические лепёшки высотой до 9 км, купола в форме блинчиков, арахноиды - концентрические кольца, окруженные трещинами, похожими на паутину, - и другие интригующие особенности. Изображения содержали удивительную нехватку ударных кратеров. Ученые насчитали менее 1000 из них, относительно равномерно распределенных по всей планете, и все выглядят довольно свежо. (...) Катастрофическое изменение поверхности около 500 миллионов лет назад (или возьмём 250 миллионов лет) было как ведущее событиее геологической истории Венеры - или, по крайней мере, событие, которое привлекла наибольшее значение - в течение многих лет. (...) Новые карты Венеры позволили ученым более детально изучить рельеф местности и их отношения друг с другом. Эти новые взгляды выступают за более «устойчивое» толкование, в котором разные области планеты были выровнены в разное время в течение гораздо более длительного периода. (...) Её детальное картографирование примерно четверти поверхности, сказала Вики Хансен [профессор геологии в Университете Миннесоты Дулут], демонстрирует, что её можно было создать за период до нескольких миллиардов лет. В большинстве моделей стационарного состояния наступила эпоха, в которую сформировались тессеры, за которой последовало создание огромных вулканических равнин, после чего последовала эпоха активности, которая позволила создать вулканы и связанные с ними структуры. И те же модели сходятся во мнении, что Венера, вероятно, будет активна сегодня, что поддержало бы идею процесса восстановления поверхности, который закончился бы постепенно, а не катастрофически. Тем не менее, на современной Венере практически нет свидетельств о тектонике плит, подобных Земле. (...) Даже без плит земной коры «Венера обладает тектонизмом по всей [своей] поверхности: складки, разломы, изломы и другие особенности», - сказал Хансен. Но её тектоническая активность представляется более мелкой и региональной. (...) В ходе исследований были выявлены десятки блоков шириной от нескольких сотен до примерно 1500 километров, распределенных по большей части планеты. Блоки показывают относительные горизонтальные движения до десятков километров. (...) возможно, что они продолжают двигаться сегодня. (...) Хотя нет свидетельств очевидцев о извержении вулкана, косвенные свидетельства активной Венеры накапливаются, от возможной активности вокруг корон, до того, что кажется недавними отложениями вулканического пепла на вершине Маат Монс, самого высокого вулкана планеты. (...) Venus Express [ESA] был более успешным в определении возможной вулканической активности путем обнаружения горячих точек на поверхности, о чем было сообщено в 2015 году. Инфракрасный прибор обнаружил пятна в Ганис Часма, рифтовой долине, которая является одним из самых молодых известных регионов на Венере. (...) Все согласны и с еще одним моментом: мы не будем знать полные ответы на геологическое прошлое и настоящее Венеры без дополнительных данных. (...) Новый радиолокационный орбитальный аппарат может обеспечить более высокое разрешение, чем Магеллан, и производить намного лучшие топографические карты. (...) Это позволило бы ученым искать изменения на поверхности в течение 25 лет после кончины Магеллана, такие как потоки лавы или отложения золы. И это могло бы получить более подробные наблюдения возможных вулканических газов. (...) НАСА (...) обдумало несколько предложенных миссий к Венере за последнее десятилетие, но отвергло их все. (...) Любое предложение по-прежнему сталкивается с жесткой конкуренцией со стороны других приоритетов. Но ученые по Венере, говорят, что открытие возможных венероподобных миров в других звездных системах может стимулировать новый интерес к оригиналу. (...) «Нам нужна только одна миссия, чтобы вызвать этот интерес у других исследователей, политиков и общественности», - сказал [Пол] Бирн [доцент планетарной геологии в Университете штата Северная Каролина в Ролих]. «Это может быть все, что нам нужно, чтобы начать новый золотой век в исследовании Венеры».
    
35. Эмили Андервуд. Как Луна получила свои концентрические кольца (Emily Underwood, How the Moon Got Its Concentric Rings) (на англ.) том 100, №9, 2019 г., стр. 39 в pdf - 867 кб
    «Луна усыпана ударными кратерами от столкновений с метеоритами и астероидами, некоторые из которых достигают 1000 километров в диаметре. Эти огромные ударные кратеры содержат три или более концентрических колец, таинственная особенность, которая давно заинтриговала ученых, изучавших, как сложилась ранняя поверхность Земли и эволюцию других планет. В новом исследовании [опубликованном в Journal of Geophysical Research: Planets , 2018], в котором ученые смоделировали астероид размером больше Нью-Йорка, врезавшийся в луноподобный объект, исследуется, как такие кольца образуются. (...) Исследователи уже много знают о том, как образуются относительно небольшие, простые ударные кратеры. (...) Однако, когда ударные кратеры становятся больше, они становятся более сложными, в конечном итоге образуя многочисленные концентрические кольца. Например, один из самых известных ударных кратеров Луны - Ориентальный бассейн шириной почти в 1000 километров - имеет три характерных кольца, напоминающих бычий глаз, которые давно смущают ученых. (...) Используя новые данных [в миссии НАСА Gravity Recovery and Interior Laboratory (GRAIL) авторам [Брэндону К. Джонсону и др.] удалось построить компьютерную модель с высоким разрешением астероида диаметром 64 километра, врезающегося в луноподобный объект, при 15 километров в секунду. Команда обнаружила, что доминирующая гипотеза о том, как концентрические кольца образуются в ударных кратерах, известная как кольцевая тектоническая теория, представляется верной. В этой гипотезе кольца образуются в виде потоков горных пород внутрь во время разрушения кратера, увлекая за собой основание литосферы - жесткую, очень скальную оболочку планеты или луны - и создавая характерную картину разломов в скале, образуя кольца. (...) Они смогли воспроизвести приблизительный интервал и смещение колец Ориентале, поддерживая как достоверность модели, так и саму ритуально-тектоническую теорию, сообщают авторы".
    
36. Дженесса Данкомб. Нераскрытая Тайна Земных Сгустков (Jenessa Duncombe, The Unsolved Mystery of the Earth Blobs) (на англ.) том 100, №9, 2019 г., стр. 32-37 в pdf - 1,75 Мб
    «Около 2000 километров под нашими ногами - это огромные массы горячего мантийного материала, которые сбивали ученых с толку в течение последних 4 десятилетий. Blobs (Капли, сгустки, шарики) как их называют некоторые ученые, имеют длину континентов и в высоту в 100 раз выше, чем гора Эверест». Они сидят у подножия скалистой мантии Земли над расплавленным внешним ядром, местом, настолько глубоким, что элементы Земли сжимаются до неузнаваемости. Сгустки сделаны из камня, как и остальная часть мантии, но они могут быть горячее и тяжелее, и содержат ключ к раскрытию истории прошлого Земли. Ученые впервые обнаружили Сгустки в конце 1970-х годов. Исследователи только что изобрели новый способ вглядываться в Землю: сейсмическую томографию. (...) Ученые считают, что эти Сгустки играют роль во многих процессах глубин Земли, включая тектонику плит и вулканизм. (...) [сейсмические] зоны медленных волн сосредоточены в двух местах: одна находится под Тихим океаном, а другая находится под Африкой и частью под Атлантическим океаном. Они выглядят как «массивные горы на границе ядро-мантия», говорит сейсмолог Санне Коттаар из Кембриджского университета в Соединенном Королевстве. (...) Существует мало сомнений в том, что сгустки существуют, но ученые не знают, что они такое. (...) Ученые не могут даже решить, как их назвать. Они имеют много названий, чаще всего LLSVP, что означает большой район с низкой скоростью дрейфа. (...) Большая часть загадки сгустков зависит от того, как точно определить, из чего они сделаны. Большинство сейсмических измерений не могут определить плотность материала, потому что изменения скорости волны зависят от множества факторов, таких как состав породы. (...) Два недавних исследования, которые нашли способ измерения плотности с использованием нетрадиционных данных, предлагают более сложное представление, чем раньше. Дважды в день земная кора поднимается и опускается вместе с приливами. Хотя мы больше знакомы с океанскими приливами, на твердой Земле действуют те же силы, что и в наших океанах. (...) В некоторых местах поверхность Земли поднимается и опускается на целых 40 сантиметров. Ученые могут отслеживать это движение, используя высокочувствительные измерения GPS. Группа исследователей во главе с Лингуо Юанем из Academia Sinica на Тайване проанализировала измерения, сделанные GPS-станциями по всему миру в течение 16 лет, и обнаружила, что земной прилив оказался не таким, как они ожидали: он оказался нестабильным [не в идеальном равновесии] чуть выше того места, где были сгустки. (...) Эти приливы могут восполнить пробел в знаниях, который не могут пройти бегущие волны, используемые в сейсмической томографии. [Харриетт] Лау [геофизик из Калифорнийского университета в Беркли] создал десятки моделей для объяснения изменений земных приливов и сравнил их с данными Юаня. Она обнаружила, что модели, которые соответствуют данным реального мира, лучше всего были со сгустками, более плотными, чем окружающая мантия. (...) Между тем, другое исследование показало противоположность тому, что обнаружило исследование Лау. (...) Большинство изображений, которые наносят на карту внутреннюю часть Земли, сильно зависят от волны определенного типа, называемой объемной волной. (...) эти волны проходят через Землю из одного места в другое. Но после сильных землетрясений появляется другая волна, и она движется не столь быстро, как вибрирует. Этот тип волны называется стоячей волной (...) Она [Пола Коулмейер, исследователь из Университетского колледжа Лондона] и её команда проанализировали записи движения грунта в дни, следующие за землетрясениями большой силы, в поисках низкочастотных колебаний стоячих волн. Сравнивая свои результаты с моделями, они обнаружили, что сгустки должны быть менее плотными, чем окружающая оболочка, чтобы объяснить некоторые ограничения, такие как легкие колебания на поверхности ядра. Когда возник вопрос, как сделать два исследования совпадающими, исследователи предположили, что обе статьи могли быть правильными. (...) Возможно, сгустки самые плотные в слое рядом с ядром, деталь, которую Келемейер не мог исключить из своего анализа. Лау повторил это предположение. (...) Может ли знание формы сгустков лучше помочь исследователям ограничить их плотность? (...) На одной из сессий осеннего собрания Американского геофизического союза (AGU) в 2018 году [Мария] Цехмистренко [докторант Оксфордского университета] показала свои карты сейсмической томографии этого объекта в Африке. Изображения получены из обширного проекта сейсмометра, который установил датчики на дне океана вокруг Мадагаскара, региона, который до этого момента был мало изучен. (...) Цехмистренко показала неровные и угловатые стороны сгустка и его отростков над ним, показывая более низкую плотность, предложенной более ранними томографическими картами. Взятые вместе, вся структура выглядит как дерево, которое разветвляется до вулканов и горячих точек на поверхности (...) Земля - единственная планета, известная как содержащая тектонику плит, и недавние исследования показали, что тектоника может помочь поддерживать жизнь, обеспечивая постоянный поток питательных веществ, таких как азот и фосфор, к поверхности. И все же исследователи не уверены, что вызывает тектоническое движение плит, не говоря уже о сгустках. «Я думаю, что их настоящая фундаментальная и философская привлекательность - это их тайна», - сказал [Вед] Лекич [геолог из Университета Мэриленда в Колледж-Парке]. «Они являются одними из самых больших вещей на Земле, и тем не менее мы буквально не знаем, кто они, откуда они родом, как долго они здесь или что делают».
    
37. Кимберли М. С. Картье. Ближайшая звездная система может иметь вторую планету (Kimberly M. S. Cartier, Nearest Star System May Have a Second Planet) (на англ.) том 100, №10, 2019 г., стр. 8-9 в pdf - 562 кб
    «В 2016 году астрономы объявили об открытии скалистой планеты размером с Землю, вращающейся вокруг Проксимы Центавра, ближайшей звезды за пределами нашей солнечной системы. Недавний анализ теперь позволяет предположить, что Проксима может также иметь большую, более холодную планету. (... Если это подтвердится, эта планета сделает Проксиму Центавра нашей ближайшей многопланетной системой и поставит под сомнение наше понимание того, как получаются скалистые планеты больше Земли. (...) Астрономы нашли планету 2016 года, Проксима b, используя измерения радиальной скорости (RV) ведущей звезды, которая показала характерное колебание от гравитационного влияния планеты. [Марио] Дамассо [астрофизик в Астрофизической обсерватории в Турине, Италия] и его команда стремились подтвердить существование Проксимы b, анализируя те же данные, используя другой метод. особенно внимательно относились к учету звездных вспышек и пятен Проксимы. (...) После учета звездной активности Проксимы и радиального сигнала скорости Проксимы b команда заметила периодический сигнал в данных. Этот сигнал предполагал, что Проксима тянет вторую планету. Чтобы влиять, планета должна быть как минимум в 6 раз больше массы Земли и орбита примерно на том же расстоянии, что и Марс от Солнца. (...) Астроном Гавайского университета Лорен Вайс (...) объяснила, что сигнал, приписываемый Проксиме C, вполне может быть комбинацией других, более слабых сигналов. «Возможно, это означает, что существуют дополнительные планеты, но не в тот период, когда [они] показывают кандидата», - сказала она. (...) При вычисленной на данный момент орбите Проксиме C поставит под сомнение наше понимание того, как образуются планеты такого размера, сказал [Фабио] Дель Сордо [астрофизик из Университета Крита в Греции]. (...) «Мы планируем продолжить наблюдение за радиальной скоростью», а также прямую съемку с помощью наземных инструментов, сказал Дамассо. «Это необходимый шаг, поскольку орбитальный период кандидата составляет [около] 5 лет». А благодаря будущим астрометрическим данным миссии Gaia Европейского космического агентства «мы должны быть в состоянии измерить массу с точностью до 5%, что является для нас отличной новостью», - сказал Дель Сордо. «Это произойдет через пару лет с данными об окончании миссии». - Открытие было представлено на конференции Extreme Solar Systems IV в Рейкьявике, Исландия в августе 2019 года, а затем опубликовано в Science Advances, 2020.
    
38. Кимберли М. С. Картье. Вода, найденная в атмосфере планет обитаемой зоны (Kimberly M. S. Cartier, Water Found in Atmosphere of Habitable Zone Planet) (на англ.) том 100, №11, 2019 г., стр. 10 в pdf - 2,46 Мб
    «Астрономы обнаружили водяной пар в атмосфере планеты, которая вращается в пределах обитаемой зоны её звезды. (...) Это также первый случай, когда водяной пар был обнаружен в атмосфере экзопланеты, которая не является газовым гигантом. Открытие было опубликовано в Nature Astronomy [2019]. K2-18b была обнаружена с помощью космического телескопа Kepler в 2015 году. (...) [Ангелос] Циарас [астроном в Университетском колледжа Лондона (UCL) в Соединенном Королевстве] и его команда (...) обнаружили, что водяной пар оставил сильную подпись в атмосферном спектре планеты. (...) [Bjorn] Беннеке [астрофизик в университете Монреаля в Канаде] и его команда подтвердили обнаружение водяного пара в [другой] статье, представленной в Astronomical Journal [фактически опубликованной в Astrophysical Journal Letters, 2019], а также показывает, что водяной пар может конденсироваться и дождь идёт в атмосфере K2-18b. (...) «Эта планета не вторая Земля», добавил Циарас, потому что она в два раза больше и в 8 раз массивнее Земли. Она также вращается вокруг холодной красной звезды размером менее половины размера Солнца. (...) Модели атмосферы предполагают, что водяной пар может составлять от 0,01 до 50% состава атмосферы. (...) «Имея текущие данные, мы можем обнаружить только существование атмосферы и воды», - сказал Циарас.
    
39. Дженесса Данкомб. Искусственный интеллект может обнаружить планктон из космоса (Jenessa Duncombe, Artificial Intelligence Can Spot Plankton from Space) (на англ.) том 100, №11, 2019 г., стр. 13 в pdf - 2,51 Мб
    «Исследование, опубликованное в Journal of Geophysical Research: Oceans [2019], представило новый метод классификации фитопланктона, основанный на кластеризации искусственного интеллекта. (...) При взгляде из космоса, видны изменения цвета поверхности океана в зависимости от растущего там фитопланктона. Прошлые исследования позволили найти спутниковые изображения цвета океана в Средиземном море для общих пигментов, обнаруженных в фитопланктоне. Комбинация пигментов может выявить определенный тип доминирующего фитопланктона в этой области, например, некоторые виды диатомовых водорослей, которые может быть замечены из-за их уникального оранжевого пигмента, фукоксантина. Но соединение сложных взаимосвязей между пикселями спутникового изображения, пигментами и типами фитопланктона может прояснить сложный анализ. Последнее исследование обращается к искусственному интеллекту для анализа многомерных данных. (.. .) Ученые обучили два алгоритма, используемых в исследовании, с 3 миллионами пикселей со спутниковых изображений и более тысячи измерений, проведенных на лодке в Средиземном море. Результаты показывают шесть типов фитопланктона и как они приходят и уходят в зависимости от сезона. (...) Новый метод показал, как со временем менялось цветение, что дало ученым возможность задавать вопросы о морских пищевых цепях и возможных последствиях изменения климата в будущем».
    
40. Марк Застроу. Пробуя пространство между звездами (Mark Zastrow, Sampling the Space Between the Stars) (на англ.) том 100, №11, 2019 г., стр. 44 в pdf - 2,55 Мб
    «Заряженные частицы, которые извергаются в космос как часть солнечного ветра, создают защитный магнитный пузырь шириной в десятки миллиардов километров вокруг солнечной системы. Этот пузырь, называемый гелиосферой, движется сквозь жесткое космическое излучение межзвездного пространства. Понимание физики на краю пузыря, называемый гелиопаузой, нелегок. Граница находится в постоянном потоке и отталкивается от более обширного межзвездного магнитного поля, которое пронизывает наш угол Млечного Пути. Только два космических аппарата - "Вояджер-1" и -2, запущенные НАСА в 1977 году - пересекали границы нашего локального пузыря. (...) Вояджер 1 и 2 имели приборы, которые измеряли энергетические ионы, когда аппарат пересек гелиопаузу и вышел из солнечной системы. Тем временем Кассини был способен удаленно наблюдать энергетически нейтральные атомы (ENAs), прибывающих со всех направлений от гелиосферы. (...) Исследователи [Konstantinos Dialynas и др.] обнаружили, что в диапазоне энергий, рассмотренных в их исследовании (〉 5 килоэлектрон), ионы с более низкой энергией с энергией от 5 до 24 килоэлектрон вольт сыграли наибольшую роль в поддержании баланса давления внутри гелиосфер. Это позволило команде рассчитать напряженность магнитного поля и плотность нейтральных атомов водорода в межзвездном пространстве: около 0,5 нанотесла и 0,12 на кубический сантиметр соответственно. На основе расчетов по данным "Вояджер-2", исследователи предсказывают, что гелиопауза, внешняя граница гелиосферы, расположена примерно в 18 миллиардах километров от Солнца, или в 119 раз больше расстояния от Солнца до Земли - именно там, где "Вояджер-2" нашел её в ноябре 2018 года». - Исследование было опубликовано в Geophysical Research Letters, 2019.
    
41. Торстен В. Беккер, Клаудио Факценна. Ученый, который все это связал (Thorsten W. Becker, Claudio Faccenna, The Scientist Who Connected It All) (на англ.) том 100, №11, 2019 г., стр. 26-29 в pdf - 2,96 Мб
    «Столетие со дня рождения Александра фон Гумбольдта отмечалось во всем мире в 1869 году. (...) Но на протяжении большей части последующих полутора веков всемирная известность Гумбольдта и его статус научного светила уменьшались (...) Сегодня многие в Соединенных Штатах и в других местах лишь недавно вновь открыли для себя его идеи и выдающуюся роль, которую он сыграл в создании современных естественных наук. Везде, где он путешествовал, Гумбольдт прилагал большие усилия и личные денежные расходы для проведения подробных геофизических и экологических измерений. Он также превосходил других при анализе широкого спектра наблюдений, которые он собрал. (...) Александр обоснованно считается отцом-основателем системной науки, которая характеризует виды и процессы, например, с точки зрения их взаимосвязи, а не изолированно друг от друга. ( ...) Александр фон Гумбольдт родился в Берлине в традиционной прусской семье в 1769 году (...) наставники, вероятно, внушили авантюрный дух, который Александр усвоил рано. Он проводил эклектичное соединение исследований, включая языки, анатомию, геологию и астрономию в университетах Гамбурга, Йены и Фрайберга. После получения степени шахтера и окончания Горной школы во Фрайберге в 1792 году, Гумбольдт был назначен инспектором шахт около Байройта в Баварии. (...) Освободившись от своей повседневной работы, когда он унаследовал состояние своей матери в 1796 году, Гумбольдт отправился исследовать мир на рубеже веков. Большая часть его последующей жизни происходила в дороге и в парижских салонах и вовлекала дискуссии со многими ведущими интеллектуалами того времени (...) Гумбольдт внес ряд важных вкладов в естественные дисциплины, создавая область биогеографии и помогая установить экологию и проводить тщательные измерения, которые основывались на широких теориях, таких как связи между топографией и растительностью. (...) Первая - и более значительная из двух [экспедиций] - привела его в Америку с 1799 по 1804 год в поездке, которая в конечном итоге изменила привычные взгляды на Латинскую Америку и её связи с остальным миром. С самого начала это путешествие отличалось от других исследований того времени: оно было ориентировано исключительно на науку. Гумбольдт наблюдал за данными, пытаясь измерить высоты, температуры и магнитное поле; рисовал геологические разрезы; собирал камни, растения и животных, пытаясь понять культуру местных сообществ. (...) Помимо прочего, Гумбольдт поместил андскую флору и фауну в различные климатические и топографические контексты и описал воздействие человека на изменение климата как потенциально влияющее на развитие общества. (...) После своего возвращения в Европу Гумбольдт провел большую часть оставшейся жизни, собирая результаты своего латиноамериканского путешествия в глобальную экологическую энциклопедию. (...) Вторая крупная экспедиция Гумбольдта была в Россию в 1829 году, где он достиг Алтая. (...) Непосредственное научное понимание этой экспедиции было сравнительно ограниченным, хотя он мог утверждать, что открыл алмазы на Урале и сделал ряд географических поправок. (...) Читая Александра фон Гумбольдта, мы замечаем, что его подход к науке был революционным во многих отношениях. Во-первых, Гумбольдт продемонстрировал впечатляюще высокий уровень точности в своем сборе данных (...). Таким образом, он смог создать первые глобальные геомагнитные и температурные карты, проложив путь к установлению общих взаимосвязей. Другим фундаментальным аспектом его подхода был его поиск понимания связей между естественными процессами и их обратной связью. Например, Гумбольдт подробно проанализировал пространственно-временное распределение и возможные связи между землетрясениями и извержениями вулканов в поисках общей теории, которая могла бы объяснить их индивидуальные причины, а также возможные инициирующие процессы. (...) Он умер в Берлине в 1859 году, почти без гроша, но как один из самых известных ученых в мире. Немецкий фонд имени Гумбольдта был создан вскоре после этого и по сей день поддерживает ученых всего мира. (...) (обоим авторам повезло, что они были стипендиатами Фонда Александра фон Гумбольдта.) Гумбольдт, по-видимому, был властным оратором и несколько одержимый, но он был также бескорыстен в своей поддержке ученых в начале их карьеры. Он свободно делился своими данными и образцами и пытался создать международную и открытую сеть ученых, движимую уважением прав человека и равенства. (...) Высококачественные данные и поиск физической объединяющей теории представляют собой основу инновационного и творческого научного подхода Александра фон Гумбольдта. Специальная тема в [журнале] Geochemistry, Geophysics, Geosystems и [American Geophysical] Сессия Союза на Осеннем собрании будет посвящена научным открытиям Гумбольдта. Что еще более важно, мы надеемся развить его видение для понимания системы Земли в целом в открытой, разнообразной и совместной среде".
    
42. Кимберли М. С. Картье. Защита потенциальной жизни ценой исследования (Kimberly M. S. Cartier, Protecting Potential Life at the Cost of Exploration) (на англ.) том 100, №12, 2019 г., стр. 5-6 в pdf - 1,38 Мб
    «НАСА созвала Независимый совет по обзору защиты планет (PPIRB) в начале этого года [2019], чтобы решить проблемы, связанные с его руководящими принципами защиты планет. Прошлые обзоры показали, что протоколы основаны на науке и технике эпохи Аполлона и применяются в миссиях по разведке неравномерно, это может стать серьезным бременем для малобюджетных миссий и не справиться с частным сектором космических полетов. (...) С 1960-х годов международная космическая политика считала, что весь мир обладает уникальным потенциалом для развития жизни или чтобы найти чужую жизнь. Но теперь, «у нас гораздо более нюансов в этом отношении, сложный взгляд», сказал Алан Стерн, который возглавлял PPIRB и является ученым-планетологом в Юго-Западном исследовательском институте в Боулдере, Колорадо. «Хотя некоторые места на Марсе имеют большой интерес для понимания потенциала прошлой жизни на Марсе или даже пребиотического развития жизни, не все места на Марсе обладают таким потенциалом», - сказал Стерн. В связи с этим, отчет PPIRB рекомендует, чтобы после дополнительных исследований некоторые области Луны и Марса могли быть отнесены к более низкому уровню защиты. (...) [Люцианна] Волкович [астроном в планетарии Адлера в Чикаго] испытывала смешанные чувства. «С одной стороны, наличие рейтингов защиты планет по конкретным регионам подтверждает, что на каждом конкретном небесном теле существуют разные среды, и больше соответствует тому, что мы знаем об этих мирах. Я, однако, немного обеспокоен уровнем глубоких знаний, необходимых для того, чтобы сделать что-то подобное». Например, по её словам, может не иметь смысла классифицировать подповерхностные районы на Марсе на основе особенностей поверхности. (...) Инициативы частного космического полета должны соответствовать тем же стандартам защиты планет, что и НАСА, но эта политика не должна препятствовать коммерческому прогрессу, как рекомендовал совет. (...) В докладе также содержится призыв к прозрачности и подотчетности со стороны коммерческих компаний, если что-то пойдет не так. (...) на борту находился нераскрытый тайник с образцами ДНК и тардиградами [спускаемый аппарат Beresheet, разработанный SpaceIL]. Хотя включение их не было незаконным, отсутствие прозрачности беспокоило многих в сообществе защиты планет. В докладе рекомендуется ввести санкции против плохих игроков и привлечь к ответственности людей, которые предоставляют полезную нагрузку, а не тех, кто ее запускает. (...) PPIRB рекомендовал всесторонне изучить пути, по которым океанические миры поглощают материал со своей ледяной поверхности в подземный океан до того, как космический аппарат попытается приземлиться. У НАСА есть две предстоящие миссии в океанские миры: Стрекоза (Dragonfly) на Титан и Европа Клипер на Европу. (...) Возможно, что в каждом океаническом мире потребуется отдельный режим в соответствии с новыми стандартами защиты планет, говорится в сообщении совета директоров. (...) Исследование космоса будет запутанным, заключил совет, и люди неизбежно будут загрязнять любую среду, проживая там в течение длительного времени. (...) Будут ли миссии по астробиологии по-прежнему жизнеспособны в местах, где рядом находятся люди-исследователи? Наблюдательный совет рекомендует заблаговременно выяснить, следует ли разделять два типа миссий. (...) НАСА должно установить стандарты защиты планет для миссии на ранних этапах планирования и разработки миссии, чтобы снизить расходы, рекомендовал Совет. (...) Политика НАСА в области защиты планет за последние 50 лет существенно не изменилась. В докладе рекомендуется, чтобы в будущем НАСА изучало и обновляло свою политику по крайней мере два раза в десятилетие и создавало форум для постоянного обсуждения».
    НАСА, Совет по независимому обзору защиты планет (PPIRB). Итоговый отчет, 17 октября 2019 г.
    https://www.nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/planetary_protection_board_report_20191018.pdf
    
43. Джефф де ла Божюр, «Ткань геоданных для XXI века» (Jeff de La Beaujardière, A Geodata Fabric for the 21st Century) (на англ.) том 100, №12, 2019 г., стр. 16-21 в pdf - 1,80 Мб
    «Природа научных данных значительно изменилась с тех пор, как столетие назад был основан AGU (Американский геофизический союз). Наблюдения были ручными и трудоемкими, данные записывались в бумажных тетрадях и на фотопластинках, и, возможно, самым мощным «компьютером» был Powers Accounting Machine, электромеханическое устройство для табулирования данных Бюро переписей США, записанных на перфокартах. (...) С наступлением цифрового века и развитием технологии записи наблюдений, геонауки и другие дисциплины начали сталкиваться с проблемой «больших данных», часто характеризуемая четырьмя V-словами [английские слова, начинающиеся с буквы v]: [1] Исследователи генерируют огромные объемы, volumes данные от новых систем наблюдений и из моделирования, запущенного на суперкомпьютерах. (...) [2] Изумительное разнообразие, variety наборов данных из источников, которые используют различные форматы файлов и организационные системы, является препятствием для проведения междисциплинарных исследований и анализа. Явления, которые имеют множество сигналов, наблюдаемых на разных платформах. (...) [3] Данные в реальном времени собираются, обрабатываются и распространяются с постоянно растущими скоростями, velocities (...) [4] Изменчивость, Variability, вызванными скачками при получении данных или запросах пользователей возникает проблема для объектов, которые должны обладать достаточной пропускной способностью, чтобы выдерживать самые высокие нагрузки, но могут не работать во время простоя. Эти проблемы переросли в серьезные проблемы при проведении научных исследований и предоставлении доступной, полезной информации лицам, принимающим решения. Ожидается, что всего за 3 года спутник наблюдения Земли с синтезированной апертурой (NISAR), созданный НАСА и Индийской космической организацией, будет производить около 85 терабайт данных в день. (...) нам нужно найти ответы на два вопроса: как мы можем обеспечить хранение и доступ к большим данным? И что еще более важно, как мы можем включить «науку в масштабе», чтобы исследователи и другие пользователи могли работать с большими, множественными источниками данных, не теряясь в путанице несовместимых систем? (...) Во-первых, геонауки не одиноки в решении проблемы больших данных. В астрономии ожидается, что "квадратный километр" - огромный радиотелескоп установленный в Южной Африке и Австралии - будет генерировать 160 терабайт необработанных данных в секунду. (...) Во-вторых, сам факт, что мы занимаемся наукой о Земле, обеспечивает полезную организационную структуру: большая часть наших данных, по определению, основана на времени и месте. (...) Вместо отдельных файлов и коллекций мы могли бы организовать эти данные в многомерной «структуре геоданных». (...) Нам нужен более унифицированный подход, чтобы каждый поставщик данных - будь то в атмосфере, на поверхности земли, в сейсмологии, гидрологии, океанографии или криосфере - мог внести свой вклад в общую и общедоступную структуру. Эта же концепция может быть распространена на области с различными системами координат, такими как другие планеты или межпланетное пространство. (...) [1] Новый тип хранилища для больших данных. (...) Лучшее решение, известное как хранение объектов, было принято большинством частных компаний с огромными потребностями в данных (...) Каждый элемент, сохраненный в хранилище объектов, имеет уникальный идентификатор и определенное пользователем имя, любое из которых может быть использовано для извлечения объекта. (...) это просто блок данных в огромном пуле хранения. (...) Хранилище объектов может быть расположено на объекте сборщика данных или в облаке (облачное хранилище данных). (...) [2] Перемещение данных один раз или никогда. (...) нам необходимо выполнить первичную обработку исходных данных в источнике, а затем объединить полезную информацию. Тем не менее, перемещение огромных массивов данных через Интернет - это медленная работа. (...) Некоторые компании сейчас предлагают устройства для массовой передачи данных - буквально, диски, упакованные в ящики [коробки], - которые можно перевозить в качестве груза. (...) [3] Облачное преимущество. (...) Облако обеспечивает несколько важных преимуществ. Пользователи могут работать непосредственно с данными, используя любое программное обеспечение, которое они выбирают. (...) Потенциально революционная концепция известна как «безсерверные вычисления»: (...) поставщик облачных услуг запускает общий пул серверов, на котором вы можете выполнять краткие вычисления с данными по мере необходимости, оплачивая только количество времени и память, которую использует ваша функция. (...) Использование облачных вычислений для анализа имеет ряд недостатков. Главной среди них является модель с оплатой по факту, расходы которой заранее не известны. (...) он может быть уменьшен или устранен путем предоплаты, мониторинга, регулирования использования в случае необходимости и эффективного проектирования системы. (...) [4] Необходимость в простоте. (...) если мы хотим создать легкодоступную и широко используемую ткань геоданных, мы должны улучшить стандартизацию и обеспечить более высокий уровень абстракции. Пользователь должен иметь возможность просто запрашивать - или непосредственно визуализировать - желаемый набор данных, временной диапазон и область интереса, в то время как закулисное программное обеспечение автоматически предоставляет то, что было запрошено. (...) По мере роста объемов данных становится все сложнее, чтобы знающие люди проверяли все данные на наличие интересных явлений. Нам нужно машинное обучение - крупномасштабный, автоматический анализ больших данных - чтобы стать обычным явлением, что может произойти только после того, как мы стандартизируем и консолидируем хранение и доступ к данным. (...) Что бы ни сохранялось в будущем, ясно, что наши центры геонаучных данных должны развиваться вдали от традиционных систем собственных систем, предлагающих доступ только к их собственным данным. Мы должны обеспечить научную работу с данными большого объема, большого разнообразия, высокой скорости и высокой изменчивости, объединив их из нескольких источников, стандартизировав на более высоком уровне абстракции и перенеся вычисления в данные. Принятие такой концепции, как структура геоданных, позволило бы исследователям больше сосредоточиться на науке, а не на сантехнике [занимаясь системным администрированием, кодированием и другими ненаучными задачами]".
    

2020 г.

назад - 2018 г.