МОСКВА, 22 апр - РИА Новости. Астрономы обнаружили кометный хвост у Плутона и "линию электропередачи" между Сатурном и его спутником Энцеладом, ученые из США и Швейцарии создали полимер, повреждения на котором под воздействием ультрафиолета полностью "заживают" за минуту, а коллайдеры в Европе и России ставят "личные" и мировые рекорды - такими были главные события недели в мире науки.
Самолечение ультрафиолетом
Автомобили будущего, возможно, получат способность заживлять небольшие царапины, просто постояв на солнышке: группа ученых под руководством Кристофа Ведера (Christoph Weder) из Западного резервного университета Кейза (Огайо, США) получила полимерные соединения, в которых процесс "заживления" активизируется ультрафиолетовым излучением.
"Традиционные" полимеры состоят из длинных молекул, похожих на цепочки из тысяч атомов. В новом соединении ученые использовали технологию супрамолекулярной сборки, когда более короткие молекулы соединяются в цепочки нужной длины "клеем" из ионов металлов. Такой полимер в обычных условиях ведет себя так же, как и "традиционные" соединения. Однако под воздействием ультрафиолета цепочки "расклеиваются", температура растет, и вязкость полимера снижается - он становится более жидким.
Повреждения его поверхности исчезают, а затем, когда воздействие ультрафиолета прекращается, полимер вновь затвердевает.
ЛЭП в системе Сатурна
Межпланетный зонд "Кассини" обнаружил "линию электропередачи" между Сатурном и его ледяным спутником Энцеладом - постоянный поток ионов и электронов, связывающий эти небесные тела.
Во время одного из сближений с Энцеладом зонд зафиксировал поток ионов и электронов, исходящий от северного полушария Сатурна и уходящий в сторону Энцелада. Позднее "Кассини" обнаружил в атмосфере у северного полюса Сатурна ярко светящееся в ультрафиолетовом диапазоне пятно размером примерно со Швецию - 400 на 1,2 тысячи километров.
Согласно расчетам, именно в этом месте - несколько в стороне от "короны" полярного сияния - должна была находиться точка входа потока "электрического тока" с Энцелада, что подтверждает существование "ЛЭП" между планетой и спутником.
Ранее ученые обнаружили сходные процессы в системе лун Юпитера. Один из его спутников, открытый еще Галилеем - Ио, как было установлено, также связан потоком электрического тока с Юпитером и порождает яркие пятна полярных сияний у его полюсов. По мнению исследователей, возникновение "электрических связей" связано с вулканическими процессами.
В свою очередь бельгийские астрономы установили, что на другом спутнике Сатурна - Титане, возможно, существует обширный океан, скрытый под толстой ледяной оболочкой.
Ранее ученые нашли океан из воды под толстым слоем льда на спутнике Юпитера Европе. Не исключено, что в этом подледном природном резервуаре, не замерзающем благодаря подземному теплу, могут существовать бактерии и другие микроорганизмы.
Роз-Мари Балан и ее коллеги из Королевской обсерватории в Брюсселе проанализировали данные об особенностях вращения Титана, полученные зондом "Кассини". Ученые вычислили момент инерции Титана и обнаружили, что эти данные могут быть объяснены лишь тем, что приповерхностные слои спутника имеют более высокую плотность, нежели его ядро. Это полностью противоречит всем представлениям об эволюции небесных тел, однако Балан и ее коллеги нашли выход: они предположили, что Титан просто не является полностью твердым, а под ледяной оболочкой присутствует жидкий водяной океан.
Плутон отрастил хвост
Другое открытие на окраине Солнечной системы было сделано шотландскими астрономами. Они установили, что атмосфера Плутона, ранее разжалованного учеными из полноценных планет в карликовые, может сильно "распухать" и образовывать направленный от Солнца хвост, похожий на хвосты комет.
Плутон, в отличие от планет Солнечной системы, обладает сильно вытянутой орбитой. Поэтому, согласно расчетам, лед на его поверхности, состоящий из замерзшего метана, соединений азота и ряда других веществ, при сближении с нашей звездой начинает испаряться, что ведет к раздуванию атмосферы.
Джен Гривс (Jan Greaves) из университета Сент-Эндрюс и ее коллеги изучали следы присутствия угарного газа (СО) в атмосфере Плутона и обнаружили этот газ на высоте примерно в три радиуса планеты над ее поверхностью. Ученые также зафиксировали красное смещение в спектре угарного газа, что означает: газ движется в противоположную сторону от Земли. "Это может указывать на существование потока, формирующего хвост, похожий на кометный, направленный в сторону от Солнца", - говорится в статье ученых.
Хвост Плутона, как и хвосты комет, вытягивается в противоположную сторону от Солнца под действием солнечного ветра - потока заряженных частиц. Авторы исследования отмечают, что изменения, происходящие в атмосфере Плутона, сможет изучить зонд New Horizons, который прибудет к нему в 2015 году.
Рекорды коллайдеров - больших и маленьких
Большой адронный коллайдер (БАК) перекрыл рекорд своего предшественника, американского коллайдера Теватрон, по "плотности" пучка протонов, что позволит физикам быстрее набирать данные и получать новую информацию об устройстве микромира, сообщил ЦЕРН.
В ночь на пятницу светимость коллайдера - количество частиц в пучке, пролетающих за секунду через единицу площади - достигла 4,67 на 10 в 32-й степени протонов за секунду на квадратный сантиметр. Таким образом, был превзойден установленный в 2010 году рекорд протон-антипротонного коллайдера Теватрон (Tevatron), работающего в Национальной лаборатории имени Ферми (штат Иллинойс, США) - 4,024 на 10 в 32-й степени протонов за секунду на квадратный сантиметр.
Чем больше столкновений, тем выше вероятность рождения новых частиц, например, отвечающего за массы всех элементарных частиц бозона Хиггса - последнего недостающего звена современной физической теории, Стандартной модели. Поиск бозона Хиггса является главной задачей Большого адронного коллайдера.
Между тем "маленький" коллайдер - электрон-позитронный ВЭПП-2000 в новосибирском Институте ядерной физики - на этой неделе установил "личный" рекорд. Ускоритель был впервые выведен на проектную энергию и достиг порога, после которого столкновения частиц в нем начинают рождать антибарионы - античастицы протонов и нейтронов.
Электрон-позитронный коллайдер ВЭПП-2000, разработка которого началась в 2000 году, стал своего рода младшим братом LEPа - европейского электрон-позитронного коллайдера, закрытого в том же году. Но, если энергия частиц в европейском ускорителе достигала 100 гигаэлектронвольт на пучок (суммарная энергия - 200 гигаэлектронвольт), то сибирский ровно в 100 раз слабее - 2000 мегаэлектронвольт или 2 гигаэлектронвольта.
Задача ускорителя - восполнить дефицит информации из областей относительно низких энергий. Анализ данных, полученных на больших ускорителях, во многом зависит от данных о тех процессах, которые происходят при более низких энергиях, и без этих знаний невозможно добиться точных результатов.
Кроме того, коллайдер должен с максимально высокой точностью измерить параметры аннигиляции электрон-позитронной пары в адроны - мезоны и барионы.
