Category: Mokslas

Ketvirtadienį „NASA“ misijos „Artemis II“ astronautai itin palankiai įvertino erdvėlaivio darbą, ypač šiluminį skydą, kuris, jų teigimu, puikiai atlaikė sudėtingiausią etapą – grįžimą į Žemės atmosferą.

Pirmoje spaudos konferencijoje po sugrįžimo trys amerikiečiai ir vienas kanadietis sakė, kad skrydis aplink Mėnulį „NASA“ priartino prie įgulos nusileidimo Mėnulyje per artimiausius dvejus metus, o ilgesnėje perspektyvoje – ir prie nuolatinės bazės Mėnulyje.

Astronautai kalbėjo iš „NASA“ Džonsono kosminių skrydžių centro Hiustone, kuris yra jų pagrindinė bazė.

Misijos vadas Reidas Wisemanas vėliau „The Associated Press“ teigė, kad po grįžimo darbų tiek daug, jog jis dar nespėjo net ramiai pažvelgti į Mėnulį – juo labiau į Kerolo kraterį, kurio pavadinimą įgula pasiūlė suteikti ryškiam Mėnulio krateriui, taip pagerbiant velionę jo žmoną.

Wisemanas su žmona augino dvi dukras, o jų nerimas dėl tėvo kelionės baigėsi praėjusią savaitę, kai įgula saugiai nusileido vandenyne.

„Būti 252 tūkst. mylių nuo namų buvo pats didingiausias ir gražiausias vaizdas, kokį tik gali pamatyti žmogaus akys“, – interviu „The Associated Press“ sakė R. Wisemanas.

Vis dėlto jis pripažino, kad pavojingiausia misijos dalis – grįžimas: skriejant per atmosferą maždaug 39 kartus didesniu greičiu nei garso greitis, tai kelia baimę ir yra rizikinga.

„Tu tiesiog nori apkabinti savo vaikus ir nori, kad jie žinotų, jog esi saugus“, – sakė jis, prisimindamas akimirkas, kai skrydžio viduryje ypač stipriai pasiilgo namų.

R. Wisemanas, pilotas Viktoras Gloveris, Christina Koch ir kanadietis Jeremy Hansenas į Mėnulį pakilo iš Floridos balandžio 1 dieną. Tai buvo pirmoji „NASA“ įgulos misija Mėnulio kryptimi per daugiau nei šimtmetį ir, kaip pabrėžiama, pati įvairiausia sudėtimi.

Įgula tapo tolimiausiai nuo Žemės nukeliavusiais žmonėmis, pagerindama „Apollo 13“ rekordą. Apskrieję tolimoją Mėnulio pusę jie matė ryškiai apšviestas vietoves, kurių detalių žmogaus akis anksčiau nebuvo regėjusi. Įspūdį dar labiau sustiprino visiškas Mėnulio užtemimas.

Jų „Orion“ kapsulė, kurią astronautai pavadino „Integrity“, praėjusį penktadienį nusileido Ramiajame vandenyne ir taip užbaigė beveik 10 dienų kelionę.

Kitą dieną sugrįžimas į Hiustoną sutapo su 56-osiomis „Apollo 13“ misijos starto metinėmis.

R. Wisemanas teigė, kad kartu su V. Gloveriu per įskriejimą pastebėjo „gal du momentus“, kai atrodė, jog nuo šiluminio skydo galėjo būti nežymiai nuskilęs apanglėjęs sluoksnis, kai kapsulė kirto karščiausią ir greičiausią atmosferos ruožą.

Užlipę į gelbėjimo laivą, jie stengėsi apžiūrėti kapsulės apačią ir ieškojo galimų pažeidimų. Anot jų, pastebėtas tik nedidelis apanglėjusios medžiagos praradimas ties vadinamąja „pečių“ zona – ten, kur šiluminis skydas susijungia su kapsule.

„Keturiems žmonėms, tiesiog žiūrintiems į šiluminį skydą, jis atrodė nuostabiai. Viskas atrodė puikiai, o pats grįžimas buvo tikrai įspūdingas“, – sakė R. Wisemanas.

Vis dėlto jis pabrėžė, kad dar laukia detalios ekspertų analizės: šiluminis skydas bus tikrinamas itin kruopščiai.

2022 metais per pirmąjį „Artemis“ bandymą be įgulos šiluminis skydas po sugrįžimo buvo tiek išmuštas ir pažeistas, kad dėl to „Artemis II“ misija buvo atidėta mėnesiams, o gal net ir metams. Tuomet vietoje skydo perdarymo „NASA“ nusprendė koreguoti įskriejimo trajektoriją, kad būtų sumažintas kaitimas, o ateities kapsulėms planuojami konstrukciniai pakeitimai.

V. Gloveris pasakojo, kad prieš pat nusileidimą, kai prieš pat vandens pasiekimą išsiskleidė parašiutai, kelias sekundes buvo jausmas lyg laisvas kritimas – tarsi šokant atbulomis nuo dangoraižio.

„Taip jautėsi kokias penkias sekundes, o kai viskas nurimo, tai buvo šlovinga“, – sakė jis.

Po sugrįžimo keturi astronautai nuolat atlieka medicininius tyrimus: tikrinama pusiausvyra, regėjimas, raumenų jėga, koordinacija ir bendra sveikatos būklė.

Jie taip pat apsivilko išėjimo į atvirą kosmosą kostiumus ir atliko pratimus sąlygomis, imituojančiomis Mėnulio gravitaciją, kuri siekia maždaug šeštadalį Žemės gravitacijos. Taip siekiama įvertinti, kokią ištvermę ir judesių tikslumą gali turėti būsimieji mėnulio paviršiaus tyrinėtojai po nusileidimo.

„NASA“ jau ruošia kitą programos etapą – „Artemis III“. Tuo pat metu raketos paleidimo platforma ketvirtadienį buvo grąžinta į Kenedžio kosminio centro surinkimo pastatą, kur ji bus paruošta kitų metų „Artemis“ startui.

„Artemis III“ įgula dar nėra paskirta. Pagal planą ši misija liks Žemės orbitoje, o astronautai treniruosis jungti „Orion“ kapsulę su vienu ar dviem kuriamais nusileidimo moduliais, kuriuos vysto „SpaceX“ ir „Blue Origin“.

Pagal naujausią „NASA“ tvarkaraštį „Artemis IV“ numatoma 2028 metais – tuomet du astronautai turėtų nusileisti netoli Mėnulio pietų ašigalio.

„NASA“ šįkart siekia tvaraus, ilgalaikio buvimo Mėnulyje. „Apollo“ programos laikais astronautų vizitai buvo trumpi: Mėnulio paviršių iš viso aplankė 12 astronautų, pradedant Neilu Armstrongu ir Buzu Aldrinu 1969 metais ir baigiant Gene’u Cernanu bei Harrisonu Schmittu 1972 metais.

C. Koch sakė, kad po sugrįžimo ji ir kolegos jaučiasi dar labiau įkvėpti ir pasirengę imtis tolesnių užduočių.

„Mes tai padarėme“, – pridūrė ji.

J. Hansenas akcentavo, kad siekiant ambicingų tikslų visiems teks susitaikyti su didesne rizika ir pasitikėti, kad galimi nesklandumai bus sprendžiami realiu laiku.

„Mes negalėsime visko iki galo išlyginti dar prieš išvykdami. Turėsime pasitikėti vieni kitais“, – sakė jis.

Nors jų misija praėjo sklandžiai, astronautai pripažįsta, jog buvo akivaizdu: situacija gali greitai komplikuotis, todėl būsimos įgulos turės suprasti, kad „gali tapti labai nelygu“ per labai trumpą laiką.

1987 metais Goiânios mieste įvyko viena keisčiausių radiologinių nelaimių, neturėjusi nieko bendra nei su atomine elektrine, nei su klasikine pramonine katastrofa. Problemos šaltinis buvo nedidelė, užmiršta medicininės įrangos dalis – radioterapijos prietaisas, kuriame buvo itin radioaktyvus cezio-137 izotopas. Nors įrenginys atrodė menkavertis, jo padariniai tapo milžiniški.

Pirmieji įvykiai prasidėjo apleistoje klinikoje, kurioje paliktas radioterapijos aparatas nebuvo tinkamai apsaugotas ar pašalintas, nors apie jo egzistavimą žinojo atsakingos institucijos. 1987 metų rugsėjį du metalo laužo rinkėjai aptiko įrenginį ir, nesuprasdami grėsmės, jį išsinešė tikėdamiesi uždirbti iš metalo.

Lemiamas momentas įvyko ardant prietaisą. Vyrai pažeidė kapsulę su radioaktyvia medžiaga, ir į aplinką pateko smulkūs, švytintys milteliai. Melsvas švytėjimas, atsirandantis dėl spinduliuotės sąveikos su oru, sukėlė smalsumą, o ne įtarimą. Radioaktyvi medžiaga pradėjo keliauti iš rankų į rankas: ji buvo nešama į namus, rodoma šeimai ir pažįstamiems, kai kam atrodė net kaip neįprasta, vertinga keistenybė.

Netrukus pasirodė pirmieji spindulinės ligos požymiai. Su medžiaga kontaktavę žmonės ėmė skųstis pykinimu, galvos svaigimu, atsirado sunkūs odos pažeidimai, primenantys nudegimus. Vis dėlto kelias dienas niekas nesuprato, kas sukelia paslaptingus negalavimus. Padėtis prastėjo kas valandą, nes pavojingi milteliai buvo perduodami kitiems, o riziką patyrusių žmonių skaičius augo.

Lūžis įvyko tik tuomet, kai vienas asmuo, įtardamas, kad problemų šaltinis gali būti rastas objektas, jį nunešė į ligoninę. Tada grėsmė buvo atpažinta ir pradėta plataus masto gelbėjimo operacija. Valdžia ėmėsi skubių veiksmų: organizuota evakuacija, dekontaminacija, pradėti masiniai gyventojų tyrimai. Iš viso dėl galimo užterštumo buvo patikrinta apie 112 tūkst. žmonių, o 249 pripažinti apšvitintais.

Nelaimės balansas buvo tragiškas. Keturi žmonės mirė nuo tiesioginio spinduliuotės poveikio, tarp jų – mažametis vaikas, namuose turėjęs sąlytį su radioaktyviais milteliais. Daugelis kitų patyrė rimtų sveikatos sutrikimų, o ilgalaikės pasekmės, įskaitant padidėjusią onkologinių ligų riziką, buvo stebimos dar ne vienerius metus.

Užterštumo mastas buvo toks didelis, kad teko šalinti dirvožemio sluoksnius, griauti kai kuriuos pastatus ir utilizuoti didžiulius kiekius buities daiktų. Ištisi rajonai buvo tvarkomi pagal specialias valymo procedūras, o baimė dėl spinduliuotės sukėlė paniką. Vienu metu į gydymo įstaigas plūdo tūkstančiai žmonių, manančių, kad galėjo turėti kontaktą su pavojinga medžiaga.

Goiânios nelaimė tapo vienu svarbiausių radiologinės saugos istorijos atskaitos taškų. Ji parodė, kad pavojus kyla ne vien iš branduolinių objektų – ne mažiau grėsmingi gali būti ir medicinoje naudojami radioaktyvūs šaltiniai, jei jie paliekami be priežiūros. Po tyrimo buvo įvestos gerokai griežtesnės radioaktyvių medžiagų laikymo, apskaitos ir utilizavimo taisyklės, o už pavojingo įrenginio palikimą atsakingiems asmenims pareikšti kaltinimai.

Amazono džiunglių širdyje galima rasti ne tik laukinę gamtą, bet ir senųjų civilizacijų pėdsakų. Pasitelkę šiuolaikines technologijas, įskaitant palydovinių vaizdų analizę, mokslininkai aptiko didžiulį senovinių kelių tinklą. Skaičiuojama, kad jis driekiasi maždaug 350 kilometrų, o kai kurių šių kelių amžius gali siekti net 2700 metų – tai reikštų, kad seniausi jų galėjo atsirasti dar VIII a. pr. m. e.

Šis atradimas kertasi su ilgai vyravusiu įsitikinimu, esą Amazonėje praeityje gyveno tik nedidelės, išsibarsčiusios bendruomenės, besivertusios paprastu gyvenimo būdu. Vis daugiau įrodymų rodo kitokį vaizdą: regione galėjo egzistuoti sudėtingesnės socialinės struktūros, pajėgios įgyvendinti didelės apimties inžinerinius projektus.

Tyrėjų duomenimis, tinklą sudaro šimtai skirtingo pločio ir paskirties kelių. Identifikuota mažiausiai 634 platūs traktai ir 321 siauresnis takas, išsidėstę daugiau nei 134 tūkst. kvadratinių kilometrų plote pietvakarių Amazonėje. Dauguma kelių buvo labai tiesūs, dažnai trumpesni nei 500 metrų, nors kai kurie driekėsi kelis kilometrus. Jie kirto tankų žemės statinių tinklą – pylimus, griovius ir geoglifus.

Kelių pobūdis leidžia manyti, kad jie atliko daugiau funkcijų nei vien susisiekimo. Platūs traktai, kai kur siekę iki 40 metrų pločio, greičiausiai buvo naudojami ceremonijoms. Jie neretai vedė nuo monumentalių struktūrų ir buvo orientuoti pagal pasaulio kryptis, o tai gali rodyti sąsajas su astronominiais stebėjimais ar religiniais ritualais.

Tuo metu siauresni takai, aptikti aplink gyvenvietes, veikiausiai turėjo praktiškesnę paskirtį. Jie jungė gyvenamąsias vietas su kitais regiono taškais, palengvindami kasdienį žmonių ir prekių judėjimą. Maršrutų analizė parodė, kad beveik 40 proc. kelių vedė link upių, taip pabrėždami vandens kelių reikšmę ūkiui ir komunikacijai. Kiti takai jungė skirtingus žemės statinių kompleksus, formuodami plačią socialinių ir ekonominių ryšių sistemą.

Svarbu ir tai, kad šie keliai nebuvo išsidėstę atsitiktinai. Didžiausias jų tankis fiksuotas ten, kur aptikta daugiausia žemės struktūrų. Tai leidžia daryti išvadą, jog regione galėjo veikti ne vienas organizuotas gyvenviečių centras. Be to, sudėtingesni erdviniai dariniai – pavyzdžiui, keturkampės gyvenvietės ar išplėtoti pylimų kompleksai – buvo akivaizdžiai geriau sujungti keliais nei paprastesnės formos. Tai gali reikšti gyvenviečių hierarchiją ir pažangią teritorijos planavimo organizaciją.

Archeologai vis dažniau aptinka panašias struktūras dėl tokių technologijų kaip LiDAR ir palydovinių duomenų analizė. Jos leidžia „prasižiūrėti“ pro tankią augmeniją ir atskleisti po ja slypinčius senųjų Amazonės visuomenių pėdsakus. Jau anksčiau buvo randami dideli gyvenviečių, platformų ir dirbamų laukų kompleksai, rodantys erdvės panaudojimą, kuriame susipina urbanistiniai ir žemdirbystės kraštovaizdžio elementai. Šis atvejis – dar vienas argumentas, kad tyrėjai apie Amazonės praeitį dar nepasakė paskutinio žodžio.

Šaltinis: „Latin American Antiquity“

Juodoji skylė dažnai įsivaizduojama kaip kosminis dulkių siurblys: įtraukia, praryja ir nieko negrąžina. Tačiau toks vaizdinys – patogus, bet gerokai per siauras. Kai kurios juodosios skylės geba ne tik ryti medžiagą, bet ir išmesti į kosmosą milžiniškas medžiagos bei energijos sroves. Dabar mokslininkams pirmą kartą pavyko tiesiogiau įvertinti momentinę tokių džiautų galią gerai žinomoje sistemoje Cygnus X-1. Rezultatas įspūdingas: energija prilygsta maždaug 10 tūkst. Saulės spinduliuotės galiai, o srautų greitis siekia apie pusę šviesos greičio.

Svarbiausia, kad tai – ne dar viena efektinga iliustracija ar teorinė prielaida. Ilgą laiką džiautų galia iš panašių sistemų buvo vertinama tik labai apytiksliai, kartais remiantis tūkstančių metų laikotarpį apimančiais vidurkiais. Šį kartą tyrėjai pasitelkė 18 metų didelės skiriamosios gebos radijo stebėjimų duomenis ir galėjo gerokai tiksliau nustatyti momentinę šių srautų „jėgą“. Skirtumas panašus į bandymą spręsti apie vėjo stiprumą pagal šimtmečiais išlankstytus medžius ir galimybę jį pamatuoti būtent tuo momentu, kai jis traukia burę.

Toks matavimas reikšmingas ne vien Cygnus X-1 atvejui. Juodųjų skylių džiautai yra vienas mechanizmų, leidžiančių joms veikti aplinką: šildyti dujas, maišyti medžiagą, o didesniu mastu – daryti įtaką net galaktikų evoliucijai. Kai džiautų galią galima patikimai išmatuoti, astronomija mažiau spėlioja iš pasekmių ir tiksliau skaičiuoja, kaip atrodo tokių sistemų energijos biudžetas.

Juodoji skylė, kuri ne tik praryja, bet ir išmeta

Cygnus X-1 yra vienas klasikiškiausių didelės energijos astronomijos objektų. Jis yra maždaug 7200 šviesmečių atstumu nuo Žemės ir sudaro sistemą su masyvia mėlyna supermilžine žvaigžde. Be to, ši juodoji skylė buvo pirmoji, kurios egzistavimas buvo patikimai patvirtintas astronominiais stebėjimais. Tad kalbama ne apie egzotišką naujoką, o apie seną ir gerai pažįstamą objektą, kuris po dešimtmečių tyrimų atskleidė tai, ko anksčiau nepavyko „ištraukti“ iš duomenų.

Medžiaga iš žvaigždės kompanionės krenta juodosios skylės link ir sudaro įkaitusį akrecinį diską. Tokiomis sąlygomis stiprūs magnetiniai laukai gali dalį medžiagos „suorganizuoti“ į du priešingomis kryptimis nukreiptus džiautus, išmetamus virš ir po disku. Būtent jie tapo naujojo tyrimo centru. Šie srautai nebūtinai atrodo taip įspūdingai, kaip kino filmuose, tačiau jų poveikis kur kas įdomesnis: jie perneša milžiniškus energijos kiekius tolyn nuo pačios juodosios skylės.

Cygnus X-1 atveju džiautai nesklinda idealia „tuščia“ erdve. Juos veikia stiprus žvaigždinis vėjas, pučiantis nuo kompanionės žvaigždės. Šis efektas, pasirodo, tapo itin naudingas: džiautai ima linkti ir tarsi „šokti“, o pagal to linkimo mastą galima apskaičiuoti jų realią galią. Principas paprastas ir elegantiškas: jei žinai šoninio „vėjo“ poveikį ir matai, kiek jis nukreipia srautą, gali tiksliau įvertinti, kokia galinga yra pati srovė.

Pirmas toks matavimas ir skaičiai, kurie verčia suklusti

Tyrėjai apskaičiavo, kad momentinė Cygnus X-1 džiautų galia prilygsta maždaug 10 tūkst. Saulės galiai. Džiautų greitis siekia apie 540 mln. km per valandą, tai yra maždaug pusę šviesos greičio. Tai – ne subtilus kosminis „gūsis“, o veikiau milžiniškas natūralus dalelių greitintuvas, veikiantis be pertraukų.

Ne mažiau intriguoja ir kitas rezultatas: apie 10 proc. į juodąją skylę krentančios medžiagos energijos yra išnešama būtent per džiautus. Tai daug. Intuityviai juodoji skylė atrodo kaip visiškai „godus“ objektas, tačiau paaiškėja, kad dalis šio kosminio „maisto“ grįžta atgal į aplinką itin energingų srautų pavidalu.

Dėl to šis pasiekimas svarbus ir platesniame kontekste. Jei tokį matavimą pavyksta atlikti žvaigždinėje sistemoje, galima geriau kalibruoti modelius, taikomus ir gerokai didesnėms juodosioms skylėms galaktikų centruose. Ten džiautai gali veikti ne vieną kaimyninę žvaigždę, o didžiulius dujų kiekius ir net turėti įtakos žvaigždžių formavimosi tempui.

„Šokantys“ džiautai pasirodė vertingesni už idealiai tiesius

Dažnai astronomai svajoja apie kuo „švaresnius“ ir paprasčiau modeliuojamus objektus. Tačiau šiuo atveju būtent trikdymas tapo privalumu: jei žvaigždinis vėjas nebūtų lenkęs džiautų, tiesioginis galios įvertinimas būtų buvęs daug sudėtingesnis. Kitaip tariant, chaosas tapo matavimo įrankiu.

Ne mažiau svarbus ir laiko veiksnys. Čia kalbama ne apie vienos nakties stebėjimą ar atsitiktinai užfiksuotą blyksnį, o apie 18 metų aukštos raiškos radijo duomenis, surinktus labai tiksliais stebėjimais. Astronomijoje vertingiausi atradimai neretai gimsta būtent taip – iš ilgo, kantraus darbo, kai vaizdas sudedamas iš daugybės stebėjimų ir laikotarpių.

Ši istorija taip pat primena, kad juodosios skylės nėra vien bauginanti metafora. Įdomiausios jos tampa tada, kai virsta laboratorija ekstremaliai fizikai. Cygnus X-1 čia svarbi ne dėl to, kad „praryja viską“, o dėl to, kad leidžia tiksliau suprasti, kaip veikia medžiagos srautai ir elektromagnetiniai procesai sąlygomis, kurių Žemėje atkartoti neįmanoma.

Šaltinis: „IFL Science“

Jūros dugne dažniausiai ieškoma problemų arba ribų: taršos židinių, šelfo kontūrų, kabelių, žuvų išteklių ir geopolitinių interesų sankirtų. Šįkart dėmesys krypsta į kur kas „klasiškesnį“, nors šiandien beveik futuristiškai skambantį tikslą – mineralinių išteklių žemėlapį. Kinijos mokslininkai parengė pirmą tokio detalumo žemėlapį, rodantį, kur rytinėse šalies jūrinėse teritorijose gali būti susitelkę vertingi ištekliai.

Iš tiesų tai perspektyvinis žemėlapis, sudarytas remiantis daugiau nei 20 tūkst. ėminių paėmimo taškų ir analize, kuriai pasitelktas dirbtinis intelektas. Toks žemėlapis dar nereiškia, kad išteklius bus galima pelningai išgauti ar kad jų koncentracija visur bus pramoniškai prasminga. Jis greičiau parodo, kur geologija tarsi sufleruoja: čia gali slypėti kažkas išties įdomaus.

Ilgus metus jūros dugnas veikė tarsi prastai apšviestas planetos rūsys: buvo aišku, kad ten guli daug svarbių dalykų, tačiau juos matėme tik fragmentais ir apgraibomis. Naujas žemėlapis – tai dar ne seifo atidarymas, o šviesos įjungimas. O žaliavų pasaulyje vien to kartais užtenka, kad prasidėtų didesni pokyčiai.

Naujas povandeninės logikos žemėlapis

Projekto aprašyme teigiama, kad Kinijos mokslininkai sujungė duomenis iš tūkstančių realių mėginių su dirbtiniu intelektu paremtais modeliavimo metodais, kad išskirtų zonas, kuriose jūros dugne galėtų būti didesnė mineralų aptikimo tikimybė rytiniuose jūrų regionuose. Tai svarbu todėl, kad tradiciniai jūrinės geologijos tyrimai dažnai yra itin brangūs ir lėti: kiekvienas mėginys iš dugno reiškia logistiką, specialią įrangą, laivą ir laiką.

Jeigu iš surinktų duomenų pavyksta sukurti patikimą prognozuojantį modelį, galima gerokai greičiau susiaurinti teritorijas, kuriose verta atlikti tolesnius tyrimus. Praktikoje tai primena senosios geologijos mokyklos ir šiuolaikinės duomenų analizės sintezę: pirmiausia reikia „kietų“ mėginių – tikro kontakto su uoliena ir nuosėdomis, o tuomet į darbą paleidžiami algoritmai, galintys aptikti plika akimi sunkiai įžvelgiamus dėsningumus.

Dirbtinis intelektas čia nėra stebuklų mašina, kuri iš nieko sukuria atsakymus. Greičiau tai įrankis, padedantis dideliame geologinės informacijos triukšme rasti prasmę ir struktūrą.

Tai kartu signalizuoja platesnę permainą, kaip šiandien mąstoma apie išteklius. Vertingiausi žaliavų žemėlapiai vis rečiau primena spalvotas schemas iš vadovėlių, o vis dažniau – dinaminius tikimybių modelius. Jie ne tiek „pasako“, kas yra konkrečioje vietoje, kiek nurodo: čia statistiškai ir geologiškai labiausiai apsimoka kelti kitą klausimą ir gilinti tyrimus.

Kodėl jūros dugnas vėl kaitina vaizduotę?

Toks susidomėjimas kyla ne iš niekur. Jūrų ir vandenynų dugnas seniai vilioja metalų, reikalingų šiuolaikinei ekonomikai, pažadu: nuo elementų, svarbių elektronikai, iki žaliavų, reikšmingų energetikos transformacijai. Tačiau tarp geologinio pažado ir realios gavybos stovi ištisa kliūčių siena – technologinė, finansinė, aplinkosauginė ir politinė. Dėl to bet koks instrumentas, kuris geriau sutvarko žinias apie tai, kas ir kur galėtų būti, yra svarbesnis nei vien mokslinis smalsumas.

Šia prasme naujasis Kinijos žemėlapis pasako ir apie pasaulinio išteklių „lenktynių“ tempą. Kas geriau supranta savo jūros dugną, tas įgauna stipresnę poziciją ne tik moksle, bet ir strategijoje. Net jeigu nuo modelio iki realios eksploatacijos kelias dar ilgas, pats žinojimas apie potencialą tampa ištekliumi.

Geologinė informacija šiandien veikia tarsi būsimos ekonominės įtampos žemėlapis: dar niekas „nesprogo“, bet jau aiškiau matyti, kur gali vykti įdomiausi judesiai. Tai interpretacinė išvada, tačiau ją sustiprina platesnė tendencija – augantis susidomėjimas gilesniais mineraliniais ištekliais.

Yra ir labai šiuolaikiška priežastis: planetos paviršius jau išnaršytas gerokai geriau, o lengvai pasiekiami telkiniai su laiku netampa lengvesni. Todėl auga dėmesys sudėtingesniems, gilesniems ir brangiau „atpažįstamiems“ ištekliams. Jūra čia nėra egzotiškas geologijos priedas – veikiau dar viena riba, kur vis mažiau vietos atsitiktinumui.

Šaltinis: „Interesting Engineering“

Superlaidumas ilgus metus buvo aprašomas tarsi elegantiškas šokis, kurio niekas iš arti nematė: egzistavo teorija, buvo stebimi padariniai, matavimai vis tikslėjo. Tačiau trūko intymesnio vaizdo – kaip pačios poros, lemiančios šią medžiagos būseną, išsidėsto tarpusavyje. Naujas tyrimas užpildė šią spragą ir kartu parodė, kad senoji, vadovėlinė istorija buvo pernelyg supaprastinta.

Tyrėjų komanda nefotografavo elektronų tiesiogiai klasikiniame superlaidininke – praktiškai tai vis dar itin sudėtinga. Vietoje to jie pasitelkė ultraltą fermioninę dujų sistemą iš ličio atomų, atšaldytą iki vos kelių milijardųjų laipsnio dalių virš absoliutaus nulio. Toks modelis leidžia atkurti fermionų poravimosi fiziką daug labiau kontroliuojamomis sąlygomis nei tikrame metale. Būtent todėl mokslininkai kalba apie tiesioginį žvilgsnį į procesą, kuris ir yra superlaidumo pagrindas.

Svarbiausia, kad rezultatai ne tiesiog patvirtino senąją teoriją – veikiau atskleidė, ko joje trūko. Susiformavus poroms, atomai nesielgė kaip nepriklausomi „duetai“, išsimėtę sistemoje, kaip numato supaprastintas BCS (Bardeeno–Cooperio–Schriefferio) vaizdas. Paaiškėjo, kad porų padėtys yra susietos su kitų porų padėtimis – tarsi šokių aikštelėje neužtektų susiporuoti, dar reikia derintis prie visos minios aplink.

Ne pats poravimasis buvo naujiena, o tai, kas vyksta tarp porų

BCS teorija, suformuluota XX a. šeštajame dešimtmetyje Johno Bardeeno, Leono Cooperio ir Johno Schriefferio, iki šiol laikoma klasikinių superlaidininkų aiškinimo pagrindu. Ji teigia, kad elektrinė varža išnyksta, kai elektronai susijungia į vadinamąsias Cooperio poras. Vis dėlto BCS yra aproksimacija: ji gerai paaiškina, kodėl poravimasis atsiranda, tačiau daug prasčiau nusako, kaip poros elgiasi tarpusavyje realistiškesnėje, stipriau koreliuotoje sistemoje.

Naujasis tyrimas buvo nukreiptas būtent į šią spragą. Pasitelkę pažangią vaizdinimo metodiką, mokslininkai galėjo stebėti erdvines krūvio ir sukinio (spino) koreliacijas dvimatėse, stipriai sąveikaujančiose fermioninėse dujose. Tai leido ne tik „pamatyti“ patį poravimąsi, bet ir išmatuoti dviejų ir trijų taškų koreliacines funkcijas. Jose ir pasirodė signalas, kurio BCS vidutinio lauko vaizdas neturėtų numatyti: ryškus koreliacijos „įdubimas“, rodantis, kad poros laikosi viena nuo kitos tam tikru atstumu.

Dešimtmečius apie superlaidumą buvo galima kalbėti taip, lyg svarbiausia būtų vien elektronų „suporavimas“. Dabar aiškiau matyti, kad tai tik pusė istorijos. Kita pusė – kaip šios poros susiorganizuoja kolektyve. Tai nėra kosmetinė detalė: šis elgesys gali būti reikšmingas sudėtingesniems, mažiau „klasikiniams“ superlaidininkams.

Užuot žiūrėję į metalą, jie pasirinko tikslesnį realybės modelį

Gali skambėti kaip mokslinis aplinkkelis: jei kalbama apie superlaidumą, kodėl netirti paties metalo? Atsakymas paprastas – kartais geriau sukurti sistemą, kuri aiškiau atidengia mechanizmą, nei stebėti medžiagą, kurioje daug veiksnių viską užgožia. Ultraltos fermioninės dujos šiandien dažnai veikia kaip laboratorinis „vertėjas“ kietojo kūno fizikai: jos leidžia atkurti svarbius procesus paprasčiau valdomu ir tiksliau išmatuojamu pavidalu.

Šiuo atveju buvo panaudota atominiu mastu skiriamoji kvantinių dujų mikroskopija kontinuume. Ji suteikė galimybę nusileisti iki pavienių porų lygmens ir analizuoti jų tarpusavio ryšius. Vėliau rezultatai buvo palyginti su tiksliais kvantiniais skaičiavimais, atliktais auxiliary-field quantum Monte Carlo metodu. Skaičiavimai patvirtino, kad stebimas efektas nėra matavimo paklaida ar artefaktas – tai reali sistemos fizikos dalis.

Vaizdžiai tariant, daugelį metų buvo girdima melodija ir matoma, kaip minia išeina iš salės, tačiau tik dabar kamera atsidūrė šokių aikštelės centre. Paaiškėjo, kad šokis nėra vien susiporavimas: svarbu ir tai, kaip poros juda viena kitos atžvilgiu, kaip laikosi atstumo ir kaip pasidalija bendrą erdvę. Būtent šią „trūkstamą choreografiją“ ir pavyko užfiksuoti.

Iš pirmo žvilgsnio galima numoti ranka: esą fizikai pamatė dar vieną įdomybę itin šaltose dujose. Tačiau būtent nuo tokių „įdomybių“ dažnai prasideda esminiai lūžiai medžiagų supratime. Aukštos temperatūros superlaidumas vis dar išlieka viena didžiųjų kietojo kūno fizikos mįslių. Žinoma, kad klasikinė BCS teorija nepaaiškina visko, todėl kiekviena nauja detalė apie tai, kas tiksliai vyksta tarp fermionų porų, leidžia tikslinti įrankius, reikalingus sudėtingesnėms sistemoms aiškinti.

Tyrimo autoriai pabrėžia, kad jų matavimai suteikia naują mikroskopinį žvilgsnį į dvimates fermionines dujas ir gali nubrėžti kryptį būsimiems stipriai koreliuotos kvantinės materijos tyrimams. Tai dar nėra receptas kambario temperatūroje veikiančiam superlaidininkui, tačiau tai – gerokai tvirtesnis žemėlapis, vedantis ta kryptimi.

Šaltinis: „Phys“

Kasdien kalbame vis mažiau – ir tai nėra tik vaizdinga metafora apie nykstančius pokalbius. Nauja analizė, paremta 2005–2019 metų duomenimis, rodo aiškią tendenciją: vidutinis per dieną ištariamų žodžių skaičius kasmet mažėjo maždaug 338 žodžiais. Taip nuo maždaug 16 tūkst. žodžių per dieną 2005 metais buvo nusileista iki maždaug 12,7 tūkst. 2019-aisiais.

Tyrimas daugiausia rėmėsi JAV ir dalies Europos imtimis, todėl išvadų apie viso pasaulio „tylą“ daryti negalima. Vis dėlto skaičiai kelia nerimą, nes kalbama ne apie vieną didelį prarastą pokalbį, o apie šimtų smulkių kasdienių apsikeitimų nykimą. Tai keli sakiniai prie kasos, trumpas klausimas apie kryptį, persimetimas žodžiu su kaimynu, atsitiktinė pastaba – smulkmenos statistikoje, bet svarbi socialinio gyvenimo kasdienybė.

Įdomiausia tai, kad tyrėjai iš pradžių neieškojo patvirtinimo idėjai, jog technologijos „žudo“ pokalbį. Jie mėgino atkartoti ankstesnį tyrimą apie moterų ir vyrų kalbėjimo skirtumus, tačiau netikėtai pastebėjo kur kas platesnį reiškinį: bendras kasdienės kalbos lygis per tą laikotarpį akivaizdžiai smuko. Kitaip tariant, mokslas ieškojo vieno atsakymo, o rado daug didesnį klausimą.

Kas iš tiesų nyksta kasdieniuose pokalbiuose?

Darbo autoriai rėmėsi 22 tyrimais, atliktais 2005–2019 metais, kuriuose dalyvavo apie 2200 žmonių. Svarbu tai, kad šie projektai nebuvo skirti „pokalbių krizės“ matavimui – jų temos buvo įvairios: nuo santykių ir skyrybų iki meditacijos ar gyvenimo su liga. Dėl to rezultatas atrodo dar įtikinamesnis: tendencija išryškėjo iš duomenų, kurie nebuvo rinkti specialiai tokiai išvadai pagrįsti.

Jeigu žmonių būtų tiesiog paklausta, ar jie jaučia, kad mažiau bendrauja, atsakymai galėtų būti paveikti šiuolaikinių baimių, stereotipų ar nuotaikų. Šiuo atveju analizuotas kasdienis žodžių vartojimas, užfiksuotas kitais tikslais, todėl kritimas labiau primena ne publicistinę diagnozę, o išmatuojamą, nuoseklų kasdienės kalbos mažėjimą.

Vienas ryškiausių šio reiškinio aspektų – jo „išsiskaidymas“. 338 žodžiai per metus neatrodo kaip dramatinis pokytis, tačiau esmė ta, kad tai nėra vienas dingoęs ilgas pokalbis. Greičiau nyksta dešimtys mažų mikrointerakcijų, kurios sudaro dienos foną. Tarsi miestas neprarastų vienos pagrindinės gatvės, o tyliai užvertų vis daugiau mažų praėjimų, kiemų ir trumpinimų – formaliai judėti dar galima, bet erdvė tampa mažiau gyva.

Išmanusis telefonas – ne vienintelis kaltininkas, bet jį sunku išteisinti

Paprasta reakcija būtų viską paaiškinti telefonais, žinutėmis ir socialiniais tinklais. Tyrėjai tokios galimybės neatmeta: tai, tikėtina, yra dalis paaiškinimo. Tačiau kartu jie akcentuoja platesnį pokytį – pasikeitusią kasdienybės „architektūrą“. Savitarnos kasos, navigacija vietoje klausimo praeiviui, ekranai užsakymams vietoje trumpo dialogo – situacijų, kuriose reikia arba bent jau įprasta prabilti su nepažįstamuoju, mažėja.

Ši platesnė perspektyva rodo, kad problema nėra vien technologijų buvimas kišenėje. Keičiasi pats modernus gyvenimas: jis vis labiau pašalina smulkų socialinį „trinties“ elementą. Viskas daroma greičiau, sklandžiau, patogiau ir mažiau priklausoma nuo kitų žmonių. Tačiau kartu su tuo nyksta ir paprastas žmogiškas kontaktas – ne dideli pokalbiai apie gyvenimo prasmę, o kasdienis buvimo tarp kitų „triukšmas“.

Tyrimas taip pat parodė, kad kritimas ryškesnis tarp jaunesnių suaugusiųjų. Jaunesniems nei 25 metų dalyviams jis siekė apie 452 žodžius per metus, o vyresniems – apie 314. Tai leidžia spėti, kad skaitmeninė komunikacija ypač stipriai pakeičia kalbėjimą ten, kur socialinis gyvenimas jau seniai glaudžiai susietas su ekranais. Vis dėlto ši tendencija paliečia ir vyresnius, tad jos neįmanoma nurašyti vien teiginiui, kad „jaunimas nebekalba“.

Gal rašome daugiau, bet tai nereiškia, kad nieko neįvyko

Tyrėjai pabrėžia, kad bendras žodžių kiekis visais kanalais nebūtinai sumažėjo. Įskaičiavus žinutes, komentarus, el. laiškus ir kitą tekstinį gyvenimą internete, jis galėjo net išaugti. Tačiau tai neišsprendžia klausimo, nes svarbu ne vien tai, kiek kalbos pagaminame, bet ir kokį ryšį ta kalba palaiko.

Gyvas kalbėjimas perduoda tai, ko tekstas dažnai neatkuria iki galo: tempą, intonaciją, dvejojimą, buvimo šalia pojūtį. Rašytinė žinutė gali būti greitesnė ar patogesnė, bet ji ne visada palieka tokį pat socialinį pėdsaką. Tai primena skirtumą tarp informacijos gavimo ir artumo patyrimo: abu dalykai susiję, tačiau ne tapatūs.

Jei iš kasdienybės išnyksta trumpos, atsitiktinės šnekos, keičiasi ne tik informacijos perdavimas. Keičiasi ir pats buvimo tarp žmonių jausmas. Tam nereikia didelės, romantizuotos vienatvės – kartais užtenka, kad niekas nebeužduoda paprasto klausimo: ar ši eilė tikrai prie to langelio?

Šaltinis: „IFL Science“

Ankstyvieji ūkininkai mūsų Europos dalyje naudojo gerokai pažangesnius metodus, nei įprasta manyti. Tokią išvadą pateikė nauji Gdansko universiteto mokslininkų tyrimai, atskleidę, kaip prieš tūkstančius metų buvo organizuojama maisto gamyba ir išteklių valdymas.

Technologinis lygis nustebino net tyrėjus

Tyrimas sutelktas į Kujavų regioną – vieną svarbiausių ankstyvojo žemdirbystės židinių Vidurio Europoje. Mokslininkai analizavo žmonių palaikus, gyvūnų kaulus ir augalines liekanas iš daugiau kaip 30 archeologinių vietovių. Radiniai datuojami laikotarpiu maždaug nuo 4100 iki 1200 metų prieš mūsų erą.

Ypatingą reikšmę turėjo kaulų kolageno izotopiniai tyrimai. Jie leido atkurti senųjų bendruomenių mitybą ir įvertinti, kaip buvo tvarkomasi su gamtos ištekliais bei žemdirbystės produkcija.

Rezultatai parodė itin svarbų dalyką: jau patys ankstyviausi ūkininkai taikė praktikas, gerinančias dirvožemio kokybę. Kviečių ir miežių grūduose nustatytas padidėjęs azoto kiekis – aiškus tręšimo pėdsakas. Labiausiai tikėtina, kad tam buvo naudojamas mėšlas, o tai rodo sąmoningas pastangas išlaikyti žemės derlingumą ir stabilų derlių.

Šie duomenys leidžia suabejoti įsitikinimu, kad ankstyvoji žemdirbystė šiame regione buvo primityvi ir menkai produktyvi. Pasirodo, Kujavų gyventojai ne tik augino augalus ir laikė gyvulius, bet ir gebėjo planingai, ilgalaikėje perspektyvoje valdyti aplinką.

Socialinę nelygybę išduoda net mitybos pėdsakai

Tyrėjų teigimu, ilgą laiką bendruomenių mityba išliko gana stabili. Joje dominavo augaliniai produktai bei gyvūninės kilmės maistas – mėsa ir pieno produktai, o žuvys ir kiti vandens ištekliai sudarė tik nedidelę dalį.

Ryškesni pokyčiai pradėjo matytis tuomet, kai regione pasirodė naujos gyventojų grupės, siejamos, be kita ko, su virvelinės keramikos kultūra. Kartu keitėsi mitybos ir gyvenviečių modeliai.

Vienas įdomiausių lūžių fiksuojamas bronzos amžiuje, kai archeologinėje medžiagoje staiga atsiranda soros. Šis augalas yra atsparus sausrai ir greitai subręsta, todėl tapo svarbia raciono dalimi. Mokslininkai mano, kad sorų paplitimas greičiausiai nebuvo vien vietinės raidos rezultatas – tai galėjo būti migracijų arba kontaktų su kitomis bendruomenėmis padarinys, kai kartu atkeliavo ir naujos auginimo technologijos.

Tyrimas taip pat atskleidė pirmuosius socialinės diferenciacijos požymius. Iš mitybos rekonstrukcijų sprendžiama, kad ne visi žmonės turėjo vienodą prieigą prie maisto: dalis asmenų vartojo daugiau mėsos nei kiti. Tai gali rodyti besiformuojančias ankstyvąsias socialines struktūras ir nelygybę, kurią anksčiau buvo sunku patikimai įžvelgti archeologinėje medžiagoje.

Kaip matyti, Kujavų priešistorės gyventojai buvo ne tik žemdirbystės pionieriai šiame Europos regione, bet ir sąmoningi inovatoriai, gebėję planuoti, prisitaikyti ir diegti pažangius sprendimus.

Šaltiniai: „Royal Society Open Science“, „Eureka Alert“.

Daugiau nei penkis šimtus metų Kristupas Kolumbas buvo vienas ryškiausių didžiųjų geografinių atradimų epochos simbolių. Tačiau jo biografijoje, nepaisant gausybės tyrimų, ilgai išliko esminė mįslė: iš kur iš tiesų kilo žmogus, 1492 metais pasiekęs Naująjį Pasaulį. Naujausi mokslininkų duomenys leidžia manyti, kad iki šiol įprastas pasakojimas gali reikalauti rimtos peržiūros.

Ilgą laiką buvo laikomasi nuostatos, kad Kolumbas gimė Genujoje, Italijoje, XV amžiaus viduryje ir buvo kilęs iš amatininkų šeimos. Šią versiją rėmė istoriniai dokumentai, to meto liudijimai ir jo paties užrašai, kuriuose jis Genują vadino savo tėvyne. Vis dėlto jau nuo XIX amžiaus pasirodė alternatyvių hipotezių, pagal kurias Kolumbas galėjo būti portugalų, ispanų ar net škotų kilmės.

Lūžį, pasak tyrėjų, galėjo atnešti naujas genetinis tyrimas. Mokslininkai pasirinko metodą, kuris tokio pobūdžio istoriniuose ginčuose iki šiol naudotas retai: detalią Kolumbo palikuonių DNR analizę. Tam buvo ekshumuoti keliolikos jo palikuonių palaikai, palaidoti kriptoje Gelvese, netoli Sevilijos, Ispanijoje.

Tyrimas apėmė septynias tiesiogines giminės linijas, o surinkti duomenys leido atkurti genetinius ryšius šeimos viduje. Esminiais tapo vieno palikuonio, žinomo kaip Jorge Alberto de Portugal ir laikomo Kolumbo provaikaičiu, DNR rezultatai. Tyrėjai teigia jo genome aptikę reikšmingų bendro genetinio pėdsako fragmentų, kurie juos atvedė prie konkrečios išvados: matomas aiškus ryšys su šiaurės Ispanijos kilmingųjų giminėmis.

Ypatingas dėmesys skirtas sąsajoms su Galisijos Sotomayor gimine bei Navaros Zúñiga šeima. Mokslininkų vertinimu, tai pirmas toks tvirtas, DNR duomenimis paremtas patvirtinimas hipotezei, kad Kolumbas galėjo būti kilęs iš Ispanijos bajorijos, tiksliau – iš Galisijos regiono. Tyrėjai pabrėžia, jog jų išvados suteikia šiai teorijai stiprų genetinį pagrindą ir gali paskatinti iš naujo vertinti atradėjo tapatybę istorijos moksle. Praktikoje tai reikštų, kad per amžius įsitvirtinęs Kolumbo, kaip vargano jūrininko iš Italijos Genujos, įvaizdis gali būti tik dalis gerokai sudėtingesnės istorijos.

Ankstesni DNR tyrimai taip pat buvo užsiminę apie galimas sąsajas su sefardų žydais Vakarų Europoje. Tokie signalai dar labiau komplikuoja jo tapatybės paveikslą ir leidžia įtarti daugiasluoksnį kultūrinį paveldą. Vis dėlto tai nereiškia, kad klausimas jau galutinai išspręstas.

Dalis istorikų išlieka atsargūs ir primena, kad pirminiai šaltiniai vis dar daugeliu atvejų rodo itališkas šaknis. Nauji tyrimai jų vienareikšmiškai nepaneigia, tačiau leidžia svarstyti, jog Kolumbo genealogija galėjo būti sudėtingesnė, apimanti ryšius tiek su Pirėnų pusiasaliu, tiek su kitomis Europos dalimis.

Šaltinis: „Euronews“