Рубрика: Наука

Паризьку угоду 2015 року, яка мала на меті стримати глобальне потепління на 1,5 градуса за Цельсієм у порівнянні з доіндустріальним рівнем, вже було порушено, за словами європейських вчених, які виявили, що минуле літо було найспекотнішим на Землі за останні 2000 років у Північній півкулі.

Зокрема, нові оцінки, отримані на основі записів деревних кілець, показують, що літо 2023 року було на 2,07 градуса за Цельсієм теплішим, ніж доіндустріальний рівень, що означає, що світове потепління перевищило попередні оцінки, згідно з якими ця кількість на 1,48 градуса за Цельсієм перевищувала доіндустріальний рівень. рівнях. Порівняно мізерні дані про південну півкулю, яка інакше реагує на зміну клімату, ніж її північна, ускладнюють висновки щодо клімату цього регіону за останні дві тисячі років, кажуть вчені, тому їхнє дослідження зосереджено на північній півкулі.

З усім тим, нове відкриття не стало несподіванкою для кліматологів після того, як минулого літа в США, Європі, Китаї та інших регіонах світу спостерігалися рекордні температури, що панували впродовж усього літа. Було досить спекотно, щоб розтопити антарктичний морський лід до безпрецедентно низьких температур і спричинити найгірший сезон лісових пожеж у Канаді, який випалив безпрецедентні 45 мільйонів гектарів землі.

«Я не здивований», — сказав журналістам під час брифінгу Ян Еспер, кліматолог з Університету Йоганна Гутенберга в Німеччині. «Мене хвилює глобальне потепління — це одна з найбільших загроз».

На додачу до глобального потепління, спричиненого викидами парникових газів, головним чином результатом людської діяльності, як-от спалювання вугілля, неперевершену спеку 2023 року посилив Ель-Ніньо, який є повторюваною погодою, що розгортається в Тихому океані та пов’язана з підвищенням температури на середній. Вчені кажуть, що глобальне потепління, спричинене газами, що утримують тепло, фактично посилило Ель-Ніньо протягом останніх 60 років, що впливає на погоду в усьому світі через стрибки температур, які вже є високими, що призводить до більш спекотного та тривалого літа з сильними хвилями спеки, як ті, що спостерігалися минулого року.

Хоча погодні умови зараз слабшають до нейтральних умов, вчені попереджають, що це літо, швидше за все, знову поб’є рекорди. За даними Служби зміни клімату  Copernicus Європейського Союзу, квітень уже був найспекотнішим за всю історію спостережень після того, як надзвичайна спека в океані тривала 13-й місяць поспіль.

«Це настільки очевидно, що ми повинні зробити якомога більше, якомога швидше», — сказав Еспер.

Еспер і його команда проаналізували архівні дані про коливання температури від року до року, зафіксовані в кільцях дерев, які, на думку вчених, є єдиним достовірним записом за останні 2000 років. Порівнюючи записи деревних кілець із ранніми інструментальними даними, вчені кажуть, що період з 1850 по 1900 рік, який згадується в Паризькому протоколі 2015 року для опису доіндустріальних температур, «був на кілька десятих градуса Цельсія холоднішим, ніж вважалося». Шляхом повторного калібрування цього базового рівня, який, за їхніми словами, вперше був розрахований з використанням рідкісних і іноді суперечливих інструментальних даних 19 століття, вони виявили, що наша планета нагрілася на 2,07 градуса Цельсія порівняно з доіндустріальним рівнем, що вище, ніж передбачали попередні оцінки.

Висновки також узгоджуються з нещодавнім звітом Всесвітньої метеорологічної організації (ВМО), який підтверджує, що 2023 рік буде найтеплішим роком за всю історію спостережень, можливо, за останні 100 000 років. «Стан клімату в 2023 році надав зловісного нового значення фразі «за межами графіків», — йдеться в заяві ВМО. 

Вчені кажуть, що різниця температур між історичними даними про кільця дерев і інструментальними даними «фундаментально ставить під сумнів обчислення температурних діапазонів, розглянутих у Паризькій угоді 2015 року». Згідно з новим дослідженням, нові результати означають, що ціль, до якої прагнули майже 200 країн у рамках угоди щодо запобігання глобальному потеплінню на 1,5 градуса за Цельсієм у порівнянні з доіндустріальним рівнем, «вже була замінена».

«З одного боку, це лише технічна проблема — потепління не змінилося, реальність не змінилася», — сказав Еспер журналістам. Але, додав він, «важливо отримати точні цифри».

Додаткові вимірювання кілець дерев з інших частин світу дозволили б вченим контекстуалізувати свої відкриття в більш глибокому минулому. «Там багато деревини», — сказав Еспер журналістам під час брифінгу. Однак вчені стикаються з труднощами та затримками в отриманні дозволу на вибірку дерев, зазначив він. «Часто ми не отримуємо дозвіл, або це займає надто багато часу, і це, звичайно, перешкоджає створенню більш довгих записів і оновленню записів».

У знахідці, що має значення для пошуку позаземного життя, вчені виявили мікробне життя на глибині 13 футів під поверхнею пустелі Атакама, найбільш непривітної пустелі Землі. Пустеля Атакама на півночі Чилі є найсухішою гарячою пустелею у світі. Вищі форми життя майже повністю відсутні, але гіперпосушливий ґрунт, багатий на солі та сульфати, справді містить бактерії.

Вважається, що перші 80 сантиметрів ґрунту є можливим притулком від різкого ультрафіолетового випромінювання, місцем, де можна знайти трохи води. Але як щодо глибших горизонтів? Дірк Вагнер і його колеги прагнули поширити розуміння біоти пустелі на глибинний підземний світ. Щоб зібрати зразки ґрунту, автори викопали понад чотири метри в долині Юнгай.

Автори винайшли новий метод екстракції, щоб переконатися, що зразки ДНК були з живих організмів. Розсипну ДНК спочатку вимили, потім ДНК всередині неушкоджених клітин витягли для секвенування. У верхніх 80 см відкладень Плайя мікробні спільноти переважали Firmicutes. Нижче 200 см було виявлено інше мікробне співтовариство, в якому домінували актинобактерії.

Деякі бактерії показали генетичну схожість з Geodermatophilus pulveris і Modestobacter caceresii. Автори припускають, що ця спільнота могла колонізувати ґрунт 19 000 років тому, перш ніж була похована відкладеннями Плайя, і припускають, що спільнота могла продовжувати спускатися вниз на невизначену відстань, представляючи раніше невідому глибоку біосферу під гіперпосушливими пустельними ґрунтами.

Глибоке бактеріальне співтовариство, можливо, покладається на гіпс для отримання води. Автори відзначають, що на Марсі також є поклади гіпсу, які теоретично можуть служити джерелом води для життя мікробів.

Відомий вулканолог та професор Університетського коледжу Лондона Білл Макгуайр (Bill McGuire) у своєму посту, опублікованому в соціальній мережі Х, розповів, як зупинити процес зміни клімату на Землі.  

«Якщо бути гранично чесним, єдиний реальний спосіб скоротити викиди [парникових газів] настільки швидко, наскільки це необхідно, щоб уникнути катастрофічної кліматичної руйнації, яку я бачу, — це знищення людей пандемією з дуже високим рівнем смертності», — написав Макгуайр. 

Коли під постом стали з’являтися неприємні коментарі, які звинувачують професора в «екофашизмі», Макгуайр видалив запис, але по Мережі встигли розійтися численні скріншоти з його висловом.

Майбутнє стільникової передачі даних може полягати в «викривленні» світлових променів у повітрі для забезпечення бездротових мереж 6G із неймовірно високою швидкістю — уникаючи необхідності прямої видимості між передавачем і приймачем.  У новому дослідженні, опублікованому 30 березня в журналі Nature’s Communications Engineering, дослідники пояснили, як вони розробили передавач, який може динамічно регулювати хвилі, необхідні для підтримки майбутніх сигналів 6G. 

Найдосконалішим стандартом стільникового зв’язку є 5G. Очікується, що 6G буде в тисячі разів швидшим, і він почне розгортатися у 2030 році, згідно з даними торгової організації GSMA. На відміну від 5G, який здебільшого працює в діапазонах нижче 6 гігагерц (ГГц) в електромагнітному спектрі , очікується, що 6G працюватиме в субтерагерцах (ТГц) між 100 ГГц і 300 ГГц, а ТГц діапазони — трохи нижче інфрачервоного. Чим ближче це випромінювання до видимого світла, тим сильніше сигнали блокуються фізичними об’єктами. Основна проблема високочастотного 5G і майбутнього 6G полягає в тому, що сигнали потребують прямої видимості між передавачем і приймачем. 

Але в експериментах вчені показали, що ви можете ефективно «викривляти» високочастотні сигнали навколо перешкод, таких як будівлі.

«Це перший у світі вигнутий канал передачі даних, важлива віха в реалізації бачення 6G високої швидкості передачі даних і високої надійності», — сказав Едвард Найтлі, співавтор дослідження та професор електротехніки та комп’ютерної інженерії в Університеті Райса.

Фотони або частинки світла, що утворюють ТГц випромінювання в цій області електромагнітного спектра, зазвичай рухаються по прямих лініях, якщо простір і час не спотворені масивними гравітаційними силами — тими, які діють чорні діри. Але дослідники виявили, що самоприскорювані пучки світла — вперше продемонстровані в дослідженні 2007 року — утворюють особливі конфігурації електромагнітних хвиль, які можуть згинатися або викривлятися в одну сторону під час руху в просторі. 

Розробивши передавачі з шаблонами, які маніпулюють силою, інтенсивністю та часом сигналів, що несуть дані, дослідники створили хвилі, які працювали разом, щоб створити сигнал, який залишався незмінним, навіть якщо його шлях до приймача був частково заблокований. Вони виявили, що можна сформувати світловий промінь, який підлаштовується під будь-які об’єкти на своєму шляху, перемішуючи дані за незаблокованим шаблоном. Таким чином, поки фотони все ще рухаються по прямій лінії, ТГц сигнал фактично огинається навколо об’єкта.

Наближаючись до майбутнього 6G

Хоча викривлення світла без потужності чорної діри не є новим дослідженням, важливо в цьому дослідженні те, що воно може зробити мережі 6G практичною реальністю. 

5G міліметрових хвиль (mmWave) наразі пропонує найшвидшу пропускну здатність мережі, займаючи вищі радіочастоти 5G від 24 ГГц до 100 ГГц електромагнітного спектра, щоб забезпечити теоретичну максимальну швидкість завантаження від 10 до 50 гігабіт (мільярдів біт) на секунду. ТГц промені знаходяться вище mmWave на частоті від 100 ГГц до 10 000 ГГц (10 ТГц), що необхідно для забезпечення швидкості передачі даних в один терабіт на секунду, що майже в 5000 разів перевищує середню швидкість 5G у США. 

«Ми хочемо більше даних за секунду», — сказав Деніел Міттлмен, професор Інженерної школи Брауна . «Якщо ви хочете зробити це, вам потрібна більша пропускна здатність, а цієї пропускної здатності просто не існує, якщо використовувати звичайні діапазони частот».

Але через високі частоти, на яких вони працюють, сигнали 5G mmWave і майбутні 6G потребують прямої видимості між передавачем і приймачем. Але завдяки практичній доставці сигналу по викривленій траєкторії майбутнім мережам 6G не знадобляться будівлі, накриті приймачами та передавачами.

Однак приймач має бути в межах ближнього поля передавача, щоб викривлення сигналу працювало. При використанні високочастотних променів ТГц це означає приблизно 33 фути (10 метрів) один від одного, що не підходить для загальноміського 6G, але може бути практичним для мереж Wi-Fi наступного покоління.

«Одне з ключових питань, яке нам задають усі, це те, наскільки ви можете вигнути і як далеко», — сказав Міттлмен. «Ми зробили приблизну оцінку цих речей, але ми ще не визначили їх кількісно, ​​тож сподіваємося це намітити».

Хоча викривлення ТГц сигналів багатообіцяюче для майбутніх мереж 6G, використання ТГц спектру все ще знаходиться в зародковому стані. Завдяки цьому дослідженню вчені заявили, що ми стали на крок ближче до реалізації стільникових бездротових мереж з неперевершеною швидкістю.

Хоча багато з нас можуть уявляти рослинний світ як щось м’яке і безтурботне, насправді існують рослини, які стають винятком із цього правила. Один із таких унікальних екземплярів – китайський гамамеліс (Hamamelis mollis), виявився об’єктом зацікавлення вчених, коли вони виявили, що він володіє надзвичайною механічною силою у поширенні свого насіння.

Початок досліджень з цього питання знайшов своє відображення в Фрайбурзькому університеті, де, за словами головного дослідника Саймона Поппінга, “випадково у нас в офісі опинилася гілка цієї рослини, і ми стали свідками того, як вона викидає насіння”. Це стало приводом для глибшого вивчення цього явища, яке робилося за допомогою комбінації МРТ-сканування, мікроскопії та високошвидкісної камери.

Дослідники виявили, що плоди китайського гамамелісу діють подібно до “сушильних катапульт”, де висихання зовнішньої оболонки (екзокарпію) призводить до зменшення розмірів, тоді як внутрішня частина (ендокарпій) залишається стабільною, створюючи механічний тиск на насіння всередині. Коли настане момент, цей тиск величезний, що призводить до вражаючого викиду насіння, що, на диво, відбувається без будь-якого вибухового механізму.

Такий запаморочливий механізм призводить до вражаючих результатів: насіння китайського гамамелісу здатне вилетіти з силою, еквівалентною близько 2000 g, що дозволяє йому пролітати на велику відстань зі швидкістю до 44,3 км/год.

Дослідження показало, що насіння може летіти навіть на відстань до 18 метрів, при цьому обертаючись під час польоту з неймовірною швидкістю, подібно до відомих міток на гарматах.

Такі особливості можуть бути ключем до успішного поширення китайського гамамелісу в його природному середовищі, де він змагається за простір із іншими рослинами. Джерело

Понад 100  років тому під час ремонту дороги на острові Хітра (Норвегія) будівельники знайшли останки, що належали чоловікові приблизно 25 років. Пізніше археологи датували їх кінцем кам’яної доби, близько 4000 років тому.

«Ми думаємо, що він потонув. Коли він помер, рівень моря був на 12,5 метрів вищий, ніж сьогодні, а місце відкриття знаходилося на глибині 4 метри. Частини скелета добре збереглися і, мабуть, були вкриті черепашковим піском на морському дні незабаром після його смерті», — каже археолог Біргіт Скар з Університетського музею NTNU.

Разом з останками кісток знайдено кинджал і накладку. Щитка для руки — це довгастий шматок кістки з двома отворами в ньому, який прикріплявся до зап’ястя руки, що тримає лук. Гарда захищала зап’ястя від удару тятиви лука під час пострілу стріл.

«Це спорядження може свідчити про те, що він був воїном», — каже Скар.

Скар додає, що поки що неможливо сказати, чи сталося утоплення в результаті бою, чи це був нещасний випадок.

Співробітники Музею природної історії та археології Норвезького технологічного університету ретельно проаналізували останки та створили реконструкцію людини з Хитри, яка ґрунтується на вимірах скелета та аналізі ДНК.