Главные научные открытия 2013-го года

Размещено на http://www.allbest.ru/

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

«Октябрьская средняя общеобразовательная школа №2»

ДОКЛАД ПО ФИЗИКЕ

Главные научные открытия 2013-го года

Выполнила ученица 10 А класса

Назарова Дарья Денисовна.

п. Октябрьский, 2014

Введение

За прошедший год человечество многого достигло.

В 2013-м году произошло множество важнейших научных открытий -- от межгалактических нейтрино и невидимого мозга до создания миниатюрных «органоидов». Перед вами -- 6 самых важных научных открытий уходящего года из области физики.

1. «Вояджер-1» вышел за пределы Солнечной системы

"Вояджер- 1" проник туда, куда не проникал ни один зонд до этого, совершив одно из самых значительных технологических достижений в науке.

«Вояджер-1» (англ. Voyager-1) -- 723-килограммовый автоматический зонд, исследующий Солнечную систему и её окрестности с 5 сентября 1977 года. В настоящее время находится в рабочем состоянии и выполняет дополнительную миссию по определению местонахождения границ Солнечной системы, включая пояс Койпера. Первоначальная миссия заключалась в исследовании Юпитера и Сатурна. «Вояджер-1» был первым зондом, который сделал детальные снимки спутников этих планет. На борту аппарата закреплена золотая пластина, где для инопланетян указано местонахождение Земли, а также записаны ряд изображений и звуков. [2].

Выход из Солнечной системы нельзя считать заурядным достижением. В течение 36-ти лет космический аппарат НАСА «Вояджер-1» увеличивал расстояние между собой и Солнцем, отдаляясь от него со скоростью 17 км/с. Учёные знали, что рано или поздно «Вояджер-1» достигнет периферии гелиосферы, которая окружает Солнечную систему и определяет её границы, но когда он пересечёт этот барьер, доподлинно известно не было.

«Вояджер-1», запущенный в 1977 году, стал первым аппаратом в истории человечества, вышедшим за пределы Солнечной системы. Ранее в том же году NASA запустила «Вояджер-2», однако он до границы Солнечной системы пока не добрался.

В настоящее время «Вояджер-1» находится на расстоянии примерно в 18,4 миллиарда километров от Земли, что составляет 123 астрономические единицы (1 а.е. равна расстоянию от Земли до Солнца). Ожидается, что энергии от радиоизотопных источников, которые питают аппарат, хватит до 2025 года. [1].

2. Млечный Путь полон пригодных для жизни миров

Млемчный Путь (или Галамктика, с заглавной буквы) -- галактика, в которой находятся Земля, Солнечная система и все отдельные звёзды, видимые невооружённым глазом. [3].

В нашей галактике, протяжённость которой составляет около ста тысяч световых лет, может оказаться примерно 40 млрд планет. Это приблизительное число, происходящее из наших текущих знаний о 1049 планетах, вращающихся вокруг других звезд, а также ещё двух тысячах потенциальных кандидатов для последующего наблюдения.

Около дюжины из этих 1049 известных нам планет по нашим наблюдениям могут быть пригодны для возникновения жизни -- по крайней мере, именно такой жизни, какую знаем мы. Согласно инфографике Рэндалла Мунро, в 60-ти световых годах от Земли может быть ещё две тысячи подобных планет.

Все эти планеты теоретически находятся в обитаемой зоне -- области вокруг звезды, где температура идеально подходит для возникновения на поверхности планеты жидкой воды, а значит, и зарождения и поддержания жизни. Мунро использовал уже имеющиеся данные для создания визуальной схемы для представления о количестве и размере потенциально обитаемых планет.

Размеры далёких планет сравнимы с Землёй. Этот замечательный факт позволяет предположить, что в нашей галактике может быть более двух миллиардов пригодных для жизни планет, а ближайшая такая планета может находиться всего в 12-ти световых годах от Земли.

Эти выводы были основаны на статистическом анализе наблюдений, выполненных космическим телескопом «Кеплер»: прибор делал фотографии 150-ти тысяч звезд каждые 30 минут в течение четырёх лет. Затем изображения были проанализированы на предмет небольших регулярных пятен на фоне звёздного света. Наличие такие пятен -- верный признак планеты, вращающейся вокруг этой звезды. Некоторые звёзды по температуре соответствовали Солнцу или же были немного прохладнее -- вокруг них обнаружилось целых 602 планеты. [4].

Десять из них были похожи на Землю, то есть имели примерно тот же размер и вращались от своей звезды приблизительно на том же расстоянии, что и Земля от Солнца. И, согласно расчётам, вокруг 22% подобных Солнцу звёзд в нашей галактике могут вращаться пригодные для жизни планеты.

Быть может, там -- близнец Земли? Пока неизвестно, но благодаря телескопу «Кеплер» мы получили все данные, чтобы это выяснить, осталось только проанализировать их. Возможно, свою вторую родину мы уже нашли.

3. Существует жизнь на краю света

В озере Уилланс есть жизнь. Миллионы лет крохотное озерцо жидкой воды скрывалось на глубине сотен метров под шельфовым ледником Росса в Антарктиде, изолированное от внешнего мира и учёных, и изучить его глубины не было никакой возможности.

Озеро Уилланс расположено под одноименным ледовым течением в западной части Антарктики на глубине около 800 метров. Специалисты из восьми американских институтов, участники проекта WISSARD в конце января пробурили скважину к озеру с помощью струй горячей воды под давлением и получили образцы из него.

Как оказалось, образцы воды и донных отложений содержали большое количество микроорганизмов, которые могут выживать без солнечного света. Ученые подсчитали, что в миллилитре озерной воды содержится около 1 тысячи бактерий -- примерно в 10 раз меньше, чем в океанской воде.

Ученым потребуется около месяца на расшифровку ДНК и другие тесты, чтобы определить, к каким видам относятся бактерии. Вероятно, это хемосинтезирующие бактерии, которые живут за счет химических связей, а не за счет фотосинтеза. Специалисты надеются, что их изучение позволит понять потенциальную биологию внеземной жизни -- например, на спутнике Юпитера Европе, где под толстым слоем льда есть жидкий океан. [3].

4. Марсоход «Curiosity» подтвердил, что на Марсе когда-то могла быть жизнь

В марте учёные НАСА опубликовали, пожалуй, наиболее убедительные доказательства на сегодняшний день, что Красная планета могла быть домом для жизни. Ранее в этом году «Curiosity» пробурил несколько образцов осадочных пород недалеко от старого русла реки в кратере Гейл. В этой местности есть целая серия линий, похожих на русла высохших рек, что может свидетельствовать в пользу того, что на планете когда-то была вода.

Использовав бортовые компьютеры марсохода, учёные НАСА проанализировали эти образцы на предмет некоторых критических элементов, необходимых для жизни, в том числе серы, азота, водорода, кислорода, фосфора и углерода.

В настоящее время марсоход движется к своей основной научной цели -- горе Эолида (она же гора Шарпа) в пять километров высотой, расположенной в центре кратера Гейл. Там он попытается найти и другие доказательства существования жизни. [6].

Основной вопрос теперь, конечно же, была ли когда-нибудь на Марсе жизнь, и если да, может ли она ещё существовать под его поверхностью? Здесь, на Земле, неоднократно было доказано, что жизнь находит способ выжить в самых суровых условиях. Если условия для абиогенеза (спонтанного возникновения жизни из неорганической материи) на Земле и на Марсе были одинаковыми, то где гарантия, что те же ультра-выносливые микробы не развиваются, и не находятся в коре Марса в течение миллиардов лет? Для того, чтобы найти ответ на оба этих вопроса, Curiosity или другой марсоход должны углубиться в Марс и найти окаменелости или же сами живые организмы.

5. Исследователи обнаружили нейтрино из другой галактики

Нейтримно -- нейтральная фундаментальная частица с полуцелым спином (собственным моментом импульса элементарных частиц), участвующая только в слабом и гравитационном взаимодействиях, и относящаяся к классу лептонов. [8].

Физики из обсерватории «Ледяной куб» на Южном полюсе в этом году пробурили в антарктическом леднике дыру глубиной 2,5 км и захватили там 28 нейтрино -- тех таинственных и чрезвычайно мощных субатомных частиц, которые проходят прямо через твердую материю.

Расположенный под льдом на антарктической станции Амудсен-Скотт в Антарктиде детектор нейтрино IceCube зарегистрировал две частицы с энергией около одного петаэлектронвольта. Ранее физики считали, что нейтрино таких энергий появляются в результате взаимодействия космических лучей с атмосферой, но в новом сообщении речь идет об их космическом происхождении.

Эти частицы, возможно, родились за пределами нашей Солнечной системы, не исключено, что и за пределами нашей галактики. Возможно, за это открытие исследователи получат Нобелевскую премию.

6. НАСА открыло «ранее неизвестный сюрприз, окружающий Землю»

Спутники НАСА «Van Allen probes» -- это пара роботизированных космических кораблей, запущенных в 2012-м году для исследования пары радиационных поясов Земли. В феврале этого года спутники нашли нечто интересное -- эфемерное третье кольцо излучений, окружающее нашу планету.

Космические зонды Ван Аллена, запущенные в августе прошлого года космическим агентством НАСА изучили особые образования вокруг Земли - радиационные пояса, которые удерживают в магнитном поле заряженные частицы. Радиационные пояса были открыты еще в 1958 году американским астрофизиком Джеймсом Альфредом Ван Алленом, в честь которого и были названы зонды.

Эти пояса имеют форму объемного кольца, сформированного магнитным полем, которое удерживает заряженные частицы высоких энергий. О поясах до исследований НАСА известно было не очень много. Ученые полагали, что пояса стабильны, однако оказалось, что под действием Солнца они могут сжиматься и вновь распухать, к тому же их не два, как предполагалось ранее, а целых три. Зонды должны были разобраться в таинственной физике радиационных поясов, и помочь физикам предсказывать их поведение - пояса могут оказывать весьма значительное влияние на аппаратуру спутников и космических аппаратов. Два пояса, внутренний и внешний, были детектированы сразу, но потом ученых ждал сюрприз - между ними обнаружился третий, очень узкий и коварный пояс радиации. Физики считают, что его породила вспышка на Солнце. Этот пояс существовал всю осень, и влиял на два других, и даже расколол внешний пояс, так, что в какой-то момент поясов стало четыре, но потом в результате новой вспышки на светиле исчез вместе с внешним. Внешний пояс спустя какое-то время восстановился, а промежуточный пока пропал. Ученые гадают, в чем причина таких удивительных изменений. [9].

Заключение

Итак, подводя итоги, можно констатировать следующее: за 2013 год человечество многого достигло, оно ответило на важные вопросы, которые способны привести к кардинальным изменениям в жизни общества. Данные открытия помогли ответить на вопросы, являющиеся актуальными на сегодняшний день и продвинуться еще на один шаг в изучении мира.

космический планета нейтрино радиационный

Список использованной литературы

1. Человечество стало галактическим: "Вояджер" покинул Солнечную систему // РИАновости:. - 2013.

2. Вояджер-1 // Википедия:. - 2014.

3. Млечный путь // Википедия: - 2014.

4. Млечный Путь полон пригодных для жизни миров // Апостол: - 2013.

5. Следы жизни в Антарктиде //Hi-news: - 2013.

6. Curiosity подтвердил, что на Марсе может существовать жизнь //Extremetech - 2013.

7. Астрофизики обнаружили нейтрино со сверхвысокой энергией //Наука и техника: - 2013.

8. Нейтрино // Википедия: [сайт]. - 2014.

9. Земля перепоясала себя тремя поясами силы //Аргументы.ру: [сайт]. - 2014.

Размещено на Allbest.ru