Рубрика: Новости

Ученые из России и Китая обнаружили множество новых и неожиданных наночастиц, а также способ регуляции их состава и свойств. Новые данные потенциально способны значительно продвинуть промышленную каталитическую химию и ряд других областей. Важен и теоретический результат: впервые удалось показать, что для наночастиц существуют острова стабильности, подобные тем, что существуют для химических элементов.

© Fotolia / Shawn Hempel

Наночастицы уже успешно показали себя в самых разных областях — от катализаторов нового поколения с повышенной эффективностью до средств антираковой терапии (точечная доставка антираковых средств). Однако для того, чтобы пользоваться ими оптимально, надо точно представлять их свойства и состав. Сделать это не так просто: часто один и тот же вроде бы знакомый материал (например, оксид кремния) в виде наночастиц разного размера имеет совершенно разные свойства. Очевидно, что он образует какие-то разные структуры, что и определяет эволюцию его свойств, но точно изучить такие структуры крайне сложно — уж очень они малы, а их изучение «контактными» методами часто ведет к нарушению исследуемой структуры еще до того, как ее удастся полностью понять.

В этот раз исследователи применили эволюционный алгоритм USPEX, ранее разработанный профессором Сколтеха и МФТИ Артемом Огановым. С его помощью они смоделировали большое количество возможных составов и структур наночастиц. Ими были рассмотрены два класса наночастиц, важных для катализа в самых разных областях промышленности, — частиц на основе железа и кислорода и на основе церия и кислорода. Обнаружилось, что «магические наночастицы» — так называют частицы, обладающие повышенной стабильностью и за счет этого часто ценимые в практических приложениях, — могут иметь очень неожиданный химический состав, то есть участвовать в соединениях, которые те же элементы вне наночастиц иметь не могут. Например, оказались стабильными при обычных температурах и давлении наночастицы с составом  Fe6O4, Fe2O6, Fe4O13 или Ce5O6  и Ce3O12 . Более того, оказалось, что можно детально регулировать состав таких наночастиц, просто поменяв параметры окружающей среды — те же температуру или давление кислорода.

Авторы работы обнаружили также, что для наночастиц действует понятие островов стабильности, ранее считавшихся применимыми лишь к ядрам атомов, состоящим из нейтронов и протонов. Так же, как атомные ядра, которые после достижение определенного количества нейтронов и протонов могут от нестабильности (малого периода полураспада) внезапно перейти к стабильности, наночастицы «нереалистичных» составов после достижения определенных численных сочетаний атомов разных типов могут обрести стабильность при, казалось бы, обреченном на нестабильность химическом составе.

Таким образом, работа обнаружила целые группы высокостабильных (а значит, потенциально полезных практически) наночастиц, само существование которых ранее не рассматривалось как возможное. К тому же она примерно описала их свойства, что упростит ученым-прикладникам задачу точнее подыскивать конкретные приложения для таких наночастиц в промышленности.

Статья опубликована в Physical Chemistry Chemical Physics  
Источник: chrdk .ru

Астрономы из Обсерватории Кека на Мануакеа (Гавайи) совершили невероятное открытие. Они обнаружили редкую реликтовую галактику из древней Вселенной — «ископаемое облако» газа, появившееся примерно во времена Большого взрыва. Исследование описано в статье, опубликованнойв базе препринтов arXiv .org и которая позже будет опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

Паутина Вселенной
© TNG Collaboration

Необычное открытие может предоставить новую информацию о происхождении Вселенной и ее раннем составе, включая то, почему некоторые звезды и галактики сформировались из газов, а другие — нет.

Группой ученых руководили Фред Роберт и Майкл Мерфи из Суинбернского технологического университета в Мельбурне.

«Куда бы мы ни смотрели, повсюду во Вселенной газ загрязнен остатками тяжелых элементов от взорвавшихся звезд, — утверждает Роберт в заявлении, опубликованном на веб-сайте Обсерватории Кека. — Но это непосредственное облако кажется нетронутым, незагрязненным звездами даже спустя полтора миллиарда лет после Большого взрыва».

Команда использовала два спектрометра в Обсерватории Кека — можете считать их экстремально чувствительными сложными камерами, — которые ранее были задействованы для обнаружения экзопланет. Астрономы заметили «ископаемое облако» благодаря расположенному за ним невероятно яркому квазару — небесному телу, испускающему огромные количества энергии.

Судя по показаниям спектрометра, облако имеет крайне низкую плотность, вследствие чего исследователи пришли к выводу, что это «настоящий реликт Большого взрыва». Другими словами, оно осталось практически нетронутым частицами взорвавшихся звезд, наполняющих все остальные области галактики.

Благодаря этому непосредственному открытию в будущем может быть найдено больше «ископаемых облаков». Первые такие объекты астрономы случайно обнаружили в 2011 году.

«Теперь появилась возможность обозревать такие ископаемые реликты Большого взрыва, — говорит Мерфи. — Это поможет нам понять, насколько они редки и почему какая-то часть газа формировала звезды и галактики в ранней Вселенной, а какая-то — нет».

Источник: naked-science .ru

Астрономов давно интересует необычное свойство планеты Уран: ее ось вращения наклонена по отношению к плоскости орбиты на 97,86°, то есть Уран совершает свой путь вокруг Солнца «лежа на боку». Уже давно было высказано предположение, что виной этому стало столкновение Урана с другим космическим телом в эпоху, когда планета еще только начинала формироваться.

Уран
© NASA 

Теперь астроном Джейкоб Кегеррейс (Jacob A. Kegerreis) из Даремского университета совместно с коллегами из Исследовательского центра НАСА имени Джозефа Эймса,  Вашингтонского университета, Национальной лаборатории в Лос-Аламосе и Калифорнийского университета в Санта-Круз представили подробную модель этих событий.  Доклад ученых прозвучал на ежегодной конференции Американского геофизического союза, проходившей в Вашингтоне.

Для моделирования ученые использовали метод гидродинамики сглаженных частиц, применяемый в изучении самых разных процессов от формирования звезд и галактик до глубинных океанских течений и движения жидкостей в живых организмах. Согласно полученной модели, столкновение произошло от 3 до 4 миллиардов лет назад, еще до того, как образовались крупные спутники Урана. Тогда планету окружал диск, из которого впоследствии и возникли эти спутники. Удар по молодой планете нанесло небесное тело размером, по крайней мере, в два раза больше Земли. Кегеррейс и его коллеги предполагают, что столкновение могло повлиять и на образование ледяной оболочки Урана, а также привести к рассеиванию тепловой энергии недр планеты. В результате сейчас Уран оказывается самой холодной из планет Солнечной системы. Его рекорд минимальной температуры оставляет 49 кельвина (–224,2 °C). Средняя температура не сильно выше – всего –216 °C.

Существует и альтернативные модели космической катастрофы, опрокинувшей Уран на бок. Например, ученый НАСА Джим Грин (Jim Green) предполагает, что столкнуться с Ураном могло не одного крупное тело, а несколько более мелких, размером примерно с Плутон.

Подробнее гипотеза ученых изложена в статье, опубликованной в The Astrophysical Journal и доступной на сайте препринтов arXiv .org.

Источник: polit .ru

Чем больше наклон падающего небесного тела, тем большая часть его энергии преобразуется в поражающие факторы взрыва. В случае с километровым астероидом разница между «эффектом» прямого и косого падения будет очень впечатляющей, в десятки гигатонн.

Исследователи из Института динамики геосфер РАН и Института планетологии (США) рассчитали поражающие факторы для астероида диаметром до километра и обнаружили, что они являются не настолько однотипными и предсказуемыми, как считалось ранее. Фактически реальные поражающие возможности такого небесного тела резко варьируют в зависимости от угла, под которым оно вошло в атмосферу. Последний раз астероид километрового диаметра падал на нашу планету около 800 тысяч лет назад. Как считается, такие события повторяются раз в 100 000 — 1 000 000 лет, то есть теоретически его можно ожидать и в наши дни.

Авторы работы попробовали оценить формирование ударной волны, главного поражающего фактора астероидного взрыва (им неизбежно сопровождается любое падение астероида на Землю), для тел диаметров от 30 до 1000 метров. Тротиловый эквивалент взрывов, которые при этом происходят, колеблется в зависимости от массы и скорости астероида от одной мегатонны до 100 гигатонн (то есть ста тысяч мегатонн). Для сравнения можно напомнить, что наиболее мощные термоядерные боеприпасы современности имеют мощность как раз около одной мегатонны, а общая мощность всех развернутых ядерных арсеналов планеты — несколько более 5000 мегатонн.

Моделируя результаты вхождения в атмосферу различных астероидов и комет под разными углами, исследователи обнаружили, что при падении небесного тела под углом в тридцать градусов и менее оно может нанести куда больший ущерб, чем на первый взгляд следует из его массы. В таких случаях разрушение объекта происходит полностью в атмосфере. Из-за этого взрывная волна от него воздействует на большую площадь, чем если падение идет под прямым углом. В последнем случае значительная часть энергии взрыва уходит на формирование кратера, а значит, на ударную волну в атмосфере уходит заметно меньше энергии.

Ученые попытались рассчитать площадь поражения взрывной волной для некоторых классов астероидных и кометных событий. В частности, они выяснили, что при падении тела диаметром от 50 до 150 метров площадь разрушения капитальных построек (они рушатся при избыточном давлении в 1,2 атмосферы) составит от 100 до 10 000 квадратных километров. Площадь разрушения более легких построек будет от 1000 до 100 000 квадратных километров. Хотя человек значительно устойчивее зданий к ударной волне (летальное значение избыточного давления для людей начинается от 2,8 атмосферы, что намного больше, чем у капитальных зданий), в действительности это поможет выжить, только если жертва в момент взрыва была на открытой местности. Внутри домов или на городских улицах ее практически наверняка завалит и травмирует обломками зданий и сооружений.

К сожалению, оценить конкретную площадь разрушений после падения тел крупнее 150 метров довольно сложно: слишком сильно она разнится в зависимости от конкретного состава астероида (металлы или силикаты), угла, под которым он вошел в атмосферу, и ряда других факторов. Однако можно уверенно утверждать, что последствия в таком случае будут значительно больше, чем при падении объектов менее 150 метров в диаметре.

Последний раз километровый астероид упал на поверхность нашей планеты около 800 000 лет назад, мощность его взрыва грубо оценивается в миллион мегатонн. Это в 150 раз больше, чем текущие ядерные арсеналы Земли. Событие было выявлено по образцам оплавленного стекла (тектиты) одинакового возраста и состава, обнаруживаемых геологами от Центральной Америки до Австралии и Юго-Восточной Азии. Такой разброс продуктов взрыва объясняется тем, что часть материала, выброшенного при ударе, поднялась на короткое время в ближний космос, а затем упала обратно. Разлет осколков в космосе происходил значительно легче, чем в атмосфере, с ее трением о воздух, что и позволило обломкам преодолеть сравнительно большое расстояние до повторного падения на поверхность.

Статья опубликована в журнале Meteoritics & Planetary Science   
Источник: chrdk .ru

РИА Новости. Длительные наблюдения за Ультимой Туле, следующей целью зонда New Horizons, раскрыли странную аномалию в облике этой карликовой планеты, объяснить которую ученые не могут. Об этом сообщает сайт университета Джона Гопкинса.

Так может выглядеть Ультима Туле, предтеча Плутона
© NASA

«Это действительно большая загадка. Абсолютно непонятно, почему кривая блеска Ультимы Туле настолько мала, что мы даже не можем измерить ее. Надеюсь, что предстоящее сближение с этим миром раскроет эту тайну. С другой стороны, никто не ожидал того, что мы столь рано получим первое неожиданное открытие», — заявил Алан Стерн, руководитель проекта New Horizons.

Зонд New Horizons сейчас прошел примерно 93% пути до своей следующей цели, карликовой планеты Ультима Туле (2014 MU69), чьей орбиты он достигнет в канун Нового Года. Он находится на расстоянии в 13 миллионов километров от «предтечи Плутона», что всего в 30 раз больше дистанции между Землей и Луной.

Наблюдения за «тенью» 2014 MU69, которые ученые НАСА проводили прошлым летом, показали, что это небесное тело представляет собой двойную планету, пару из относительно крупных астероидов. Каждый из них обладает диаметром примерно в 15-20 километров, что делает их аналогами Деймоса и Фобоса, лун Марса.

С другой стороны, последующие попытки увидеть ее закончились неудачно, что заставило многих планетологов предположить, что Ультима Туле представляет собой не двойную планету, а облако из пыли или рой астероидов.

Стерн и его коллеги окончательно раскроют эту загадку меньше чем через две недели, когда зонд достигнет 2014 MU69. Каждый день New Horizons пролетает примерно 1,1 миллиона километров, периодически пробуждаясь и получая новые фотографии этого мира, которые необходимы для внесения последних уточнений в программу сближения и пролета мимо «предтечи Плутона».

Эти наблюдения уже принесли крайне интересное открытие. Ученые, как рассказывает Стерн, ожидали, что яркость Ультимы Туле будет резко падать и повышаться в результате вращения ее «половинок» друг вокруг друга.

Ни на одном снимке, которые камеры New Horizons получали на протяжении последних трех месяцев, ученые не нашли подобных сдвигов в яркости. Это поставило Стерна и его коллег в тупик – пока специалисты НАСА не могут даже предположить, что породило эту аномалию.

Они выдвинули три теории, которые частично способны объяснить это «невозможное» постоянство в яркости Ультимы Туле. С одной стороны, возможно, что она «смотрит» в сторону New Horizons северным или южным полюсом, чей облик действительно не будет меняться благодаря существованию полярного дня и ночи.

С другой стороны, вероятность подобного счастливого стечения обстоятельств, как признают ученые НАСА, крайне мала. Это заставляет их склоняться в сторону двух других теорий.

Ультима Туле может быть кометообразным объектом, чья газовая мантия «скрывает» колебания в яркости, а также ее может окружать множество мелких астероидов –»лун», действующих на нее аналогичным образом.

И тот и другой сценарий тоже не лишены серьезных проблем. С одной стороны, на орбите 2014 MU69 слишком холодно и темно, чтобы планету могло окружать облако газа, а с другой – подобные «рои» спутников не встречаются ни у одной другой планеты Солнечной системы.

«Сложно понять, какая из теорий верна. Скорее всего, Ультима устроена совершенно иначе. В любом случае, мы узнаем ответ очень скоро, буквально через день после сближения, когда зонд передаст на Землю первые детальные снимки», — заключает Стерн.

Источник: РИА Новости

РИА Новости. NASA опубликовало  фото  астероида необычной формы, приближающегося к Земле. Ученые отмечают, что 2003 SD220 внешне напоминает фигуру бегемота, плывущего по реке. В NASA астероид назвали «праздничным», поскольку он появился незадолго до католического Рождества.

Большой околоземный астероид 2003 SD220 
© NASA / JPL-Caltech / GSSR / NSF / GBO

Длина космического тела составляет не менее 1,6 километра. Из-за крупного размера он классифицируется как «потенциально опасный», однако в NASA полагают, что в ближайшем будущем он не представляет угрозы.

По данным специалистов, за последние 400 лет 2003 SD220 приблизился к планете на 2,9 миллиона километров. В следующий раз космический объект можно будет рассмотреть на таком расстоянии только в 2070 году.

Источник: РИА Новости

Согласно некоторым современным теориям материя, которая заполняла собой Вселенную в первые моменты времени после Большого Взрыва, находилась в крайне экзотическом состоянии так называемого кваркового «супа», кварково-глюонной плазмы. И недавно группе исследователей удалось получить в лабораторных условиях сверхгорячие и сверхмалые капельки такого кваркового «супа» в лабораторных условиях, что позволило им «оглянуться назад во времени», на самые первые микросекунды спустя момента Большого Взрыва.

Кварк-глюонная плазма
© Javier Orjuela Koop

За счет некоторых уловок ученым удалось получить капельки плазмы, имеющие определенную форму — круга, эллипса и треугольника. Плазма создавалась в недрах большого ускорителя частиц, Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC), который находится в Национальной лаборатории Брукхейвена и который сталкивает протоны и нейтроны, разогнанные до релятивистских скоростей.

Что же именно представляет собой кварково-глюонная плазма? Это — подобное жидкости состояние материи, в котором она может существовать только при очень высоких температурах, значения которых способны «сломать мозг» неискушенному человеку. При таких температурах кварки еще не могут объединиться и сформировать обычные элементарные частицы, такие, как протоны и нейтроны, из которых, в свою очередь, формируются атомы. И такие температуры находятся где-то на отметке в 4 триллиона градусов по шкале Цельсия.

Естественно, что столь высокая температура не может удерживаться самостоятельно долгое время, через короткий промежуток плазма охлаждается и из ее кварков и глюонов формируются обычные элементарные частицы. Но этого короткого промежутка ученым достаточно для изучения материи, находящейся в исконном виде, что дает им возможность изучить самые первые моменты истории Вселенной.

Главным результатом проведенного эксперимента PHENIX является то, что ученым удалось получить достоверные доказательства того, что свойства кварковой плазмы очень близки к свойствам идеальной жидкости, обладающей свойством сверхтекучести — нулевым значением коэффициента вязкости и текущей, за счет этого, в любом направлении без трения и сопротивления. То, что кварковая плазма является идеальной жидкостью, ученые знали достаточно давно, но у них не было никакой уверенности в том, что эти свойства плазмы сохранятся на микроскопическом масштабе.

Именно для подтверждения свойств идеальной жидкости, капелькам кварковой плазмы была придана определенная форма. И если бы плазма не являлась идеальной жидкостью, капельки не смогли бы сохранять приданную им форму достаточно долгое время. Однако, полученные результаты говорят о том, что кварковая плазма всегда является жидкость, даже в самом минимальном количестве. Во время экспериментов форму сохраняли даже капельки плазмы, порожденные столкновением всего нескольких протонов.

В ближайшее время ученые из лаборатории Брукхейвена займутся модернизацией имеющегося у них оборудования эксперимента PHENIX, который после этого получит название sPHENIX. Обновленное оборудование позволит ученым получать еще меньшие капли кварковой плазмы, разогретые до еще большей температуры. Это, в свою очередь, приблизит ученых еще на несколько микро- или пикосекунд ближе к моменту «виртуального» Большого Взрыва и оставит им больше времени для изучения свойств одного из самых экзотических состояний материи.

Статья опубликована в журнале Nature Physics 
Источник: dailytechinfo .org

РИА Новости. Ученые из ЦЕРН доказали, что олово-132 относится к числу так называемых двойных «магических» изотопов – необычно стабильных атомов, чьи протоны и нейтроны распределены внутри них идеальным образом. Их выводы были представлены в журнале Physical Review Letters.

© CERN

«Десять двойных «магических» изотопов давно стали краеугольными камнями для всей ядерной физики. Их свойства помогают нам раскрывать то, как устроено ядро изнутри. Самый тяжелый из них, олово-132, оставался загадкой для нас из-за того, что свойства его было крайне сложно просчитать и проверить экспериментально», — пишут ученые.

Магия чисел

Все ядра элементов тяжелее водорода состоят из двух типов элементарных частиц – протонов, заряженных положительно, и нейтронов, не имеющих заряда. То, как много протонов и нейтронов содержит атом, определяет то, насколько он стабилен.

При избытке и того, и другого типа частиц ядро старается избавиться от «лишних» протонов или нейтронов, выбрасывая или альфа-частицу, «голое» ядро гелия-4, или же превращая один из нейтронов в протон или наоборот.

В некоторых редких случаях, когда в атоме содержится гораздо больше нейтронов, чем протонов, подобные распады приводят к выделению свободных нейтронов или пар нейтронов и электронов.

Пока ученые не знают, как часто происходят подобные события и не знают, какие именно процессы заставляют нестабильное ядро вести себя таким образом, что мешает точному определению того, какие элементы формируются в звездах и как подобные нейтроны влияют на поведение топлива в ядерных реакторах.

Ситуация осложняется тем, что существует целый набор элементов с определенным количеством протонов и нейтронов, так называемым «магическим числом» – 2, 8, 20, 28, 50, 82 и 126. Они обладают заметно более высокой стабильностью, чем предсказывает теория, и не распадаются подобным образом.

Как полагают сегодня ученые, понимание принципов нейтронного распада ядер позволит нам вычислять подобные «магические числа» теоретически, а не искать их вслепую.

Стабильная нестабильность

Проверкой этих теорий занимается проект ISOLDE – один из самых долгоживущих ускорителей и «изотопных фабрик» ЦЕРН. Он начал работу в 1967 году и продолжает совершать открытия до сих пор.

В рамках этого эксперимента ученые обстреливают мишень из урана, сплавов других металлов и прочих элементов при помощи пучков протонов. Большая часть частиц пролетает сквозь этот экран, однако часть их них взаимодействует с его атомами и превращает их в новые химические элементы.

Детекторы ISOLDE измеряют массу и другие свойства этих элементов, что позволяет ученым искать новые «магические» изотопы и изучать их свойства. До недавнего времени у физиков не было возможности использовать их для проверки самого тяжелого из известных «двойных» магических изотопов, олова-132.

С одной стороны, это вещество было слишком нестабильным для длительных замеров его массы и других свойств. С другой стороны, недостаточно высокая чувствительность гамма-спектрометров ISOLDE не позволяла напрямую изучать структуру его ядер, сталкивая их с атомами свинца, или наблюдая за их распадами.

Все эти проблемы были решены после обновления этого ускорителя, завершенного в июле прошлого года. Новая версия этой машины может разгонять тяжелые изотопы до более высоких скоростей, что помогло ученым достичь необходимой точности замеров.

Эти данные, по словам физиков из ЦЕРН, полностью совпали с предсказаниями теории. Вспышки света, вырабатываемые оловом-132, действительно были более сильными, чем гамма-излучение его «соседей» по таблице Менделеева. Это подтвердило двойной магический характер олова-132 и указало на то, что текущие теории можно использовать для просчета свойств таких изотопов.

Подобные расчеты, к примеру, помогут ученым понять, как много элементов, похожих на олово-132, рождается в недрах сверхновых, и как их формирование влияло на «засеивание» Вселенной тяжелыми элементами, в том числе золотом и прочими драгоценными металлами.

Источник: РИА Новости

Астрономы  обнаружили  самый далекий от Солнца объект Солнечной системы. Он получил условное название Farout, а официально обозначается как 2018 VG18. Расстояние от него до Солнца составляет около 120 астрономических единиц (18 миллиардов километров), то есть он в 120 раз дальше от Солнца, чем Земля.

Farout в представлении художника
© Roberto Molar Candanosa/Carnegie Institution for Science

Примерный диаметр 2018 VG18, по оценке астрономов, равен 500 километрам, а значит, он может претендовать на статус карликовой планеты. Розоватый цвет поверхности заставляет предположить, что Farout покрыт льдом.

Обнаружен Farout был в ходе поисков «планеты X» – гипотетической крупной планеты, находящейся на большом расстоянии от Солнца. Впервые его наблюдали 10 ноября при помощи японского восьмиметрового телескопа «Субару», расположенного на гавайской вершине Мауна-Кеа. В декабре его наличие было подтверждено в ходе наблюдений телескопа «Магеллан» в обсерватории Лас-Кампанас в Чили. Обнаружили Farout астрономы Скотт Шеппард (Scott Sheppard), Дэвид Толен (David Tholen) и Чэд Трухильо (Chad Trujillо), уже открывшие немало транснептуновых объектов. Об открытии сообщает Центр малых планет Международного астрономического союза.

Точные параметры орбиты 2018 VG18 пока не определили, так что нельзя сказать, отразилось ли на ней гравитационное влияние «планеты X», как это, возможно, произошло с орбитами некоторых других дальних транснептуновых объектов. Ясно только, что на один оборот вокруг Солнца у 2018 VG18 уходит более тысячи лет.

«2018 VG18 гораздо дальше и медленнее, чем любой другой наблюдаемый объект Солнечной системы, поэтому для полного определения его орбиты потребуется несколько лет, – сказал Скотт Шеппард. – Но он был найден в таком же месте на небе, что и другие известные экстремальные объекты Солнечной системы, что позволяет предположить, что он может иметь орбиту того же типа, что и большинство из них».

Источник: polit .ru

Марианская впадина находится на  стыке двух тектонических плит — Тихоокеанской и Филиппинской. Тихоокеанская плита медленно движется в сторону Азии и подныривает под Филиппинскую, уходя в глубь низлежащего слоя, мантии. Вместе с собой плита уносит и воду, но точное количество утекающей в глубь планеты жидкости оставалось неясным. Работа исследователей, сотрудников университета штата Вашингтон и университета Стони-Брук в Нью-Йорке, позволила уточнить объемы «марианской течи».

Схема расположения тектонических плит.
Как правило, на месте стыков формируются либо горы,
либо впадины; также в этих местах часто возникают вулканы
© USGS, Bolelav1 / Wikimedia commons

Чтобы получить картину происходящего на глубинах в десятки километров ниже самой глубокой впадины, ученые расставили на дне океана 19 сейсмометров, а еще семь аналогичных устройств разместили на островах; все вместе они регистрировали сейсмические волны, распространяющиеся внутри нашей планеты.

Сейсмические волны возникают как при землетрясениях, так и в ходе различных фоновых процессов, не сопровождающихся значимыми подземными толчками. Наблюдение за их распространением является стандартным методом изучения внутреннего строения планеты уже больше ста лет: именно благодаря отражению волн, расходящихся от землетрясения, в 1897 году немецкий исследователь Иоганн Вихерт обнаружил ядро Земли, а в наши дни «простукивание и прослушивание» недр повсеместно используется для поиска нефти. Точно так же теперь геологи смогли получить гораздо более качественные данные о строении глубинных слоев и точнее оценить содержание воды в увлекаемых внутрь мантии частях коры.

Как оказалось, прошлые исследования давали число примерно в четыре раза меньшее, чем показало новое исследование.

Уточненная оценка выглядит так: 94±17 тераграммов на метр погонный за миллион лет. В более привычных единицах это даст от 77 до 111 тонн на каждый метр разлома в год.

По меркам планеты в целом такой отток воды из океана незначителен, однако попадание воды вглубь мантии бесследно не проходит. Вода, даже оказавшись химически связанной с горными породами, затем должна выйти на поверхность, а это означает, что она каким-то образом оказывается в составе извергаемого вулканами вещества. Более точные представления о геологических процессах в тех местах, где океаническая кора медленно погружается на десятки километров, могут способствовать пониманию глобального круговорота воды. И, не исключено, вулканической активности.

Источник: chrdk .ru