Category Archives: Разное

Кислород в атмосфере: Атмосфера Земли медленно теряет кислород / Хабр

Атмосфера Земли медленно теряет кислород / Хабр

Тропосфера — нижний очень тонкий слой атмосферы высотой 8-18 км, в котором сосредоточено 80% массы атмосферы Земли

Важность атмосферного O2 для биологических и геохимических процессов на Земле чрезвычайно высока. Поэтому учёные давно изучают, как изменялось содержание кислорода в истории нашей планеты. Это можно понять из расчёта парциального давления O2 и N2 в общем атмосферном давлении.

Несмотря на долгую историю вопроса, у специалистов до сих пор нет единого мнения об изменении атмосферного давления на протяжении последних 500 млн лет. Расчёты отличаются до 0,2 атм (см. диаграмму внизу). Даже за последние несколько миллионов лет нет ясной картины, как именно менялось атмосферное давление, парциальное давление и, следовательно, концентрация O2.


Вопрос непростой, ведь кислород из атмосферы постоянно потребляют животные, растения и даже камни. Группа учёных из Принстонского университета прояснила этот вопрос, изучив концентрацию воздушных пузырьков в ледяных кернах Гренландии и Антарктиды.

Ледяной керн с глубины 1837 м с видимыми годовыми слоями

На сегодняшний день ледяные керны — самый надёжный и точный источник данных об атмосферном давлении. Максимальный возраст льда в кернах — 800 тыс. лет, поэтому исследования ограничены этим временным интервалом.

Добыча ледяных кернов на научной станции «Восток» в Антарктиде

Оказалось, что в течение этого времени с Земли происходит довольно стабильная утечка кислорода со скоростью примерно 8,4 промилле за миллион лет. В частности, за последние 800 000 лет в атмосфере стало примерно на 0,7% меньше кислорода.

На диаграмме слева показано, как отличаются результаты научного моделирования соотношения O2/N2 в атмосфере и парциального давления. На диаграмме справа — изменение парциального давления по результатам измерения воздушных пузырьков в ледяных кернах за 800 тыс. лет

«Мы проделали эти измерения больше из интереса, чем для подтверждения теории, — сказал один из авторов научной работы Дэниель Столпер (Daniel Stolper). — Мы не знали, что получится: будет кислород увеличиваться с годами, уменьшаться или оставаться на постоянном уровне».

Уменьшение количества кислорода в атмосфере происходит довольно медленно. Вероятно, в ближайшие миллионы лет оно не угрожает человеческой жизни. Но информация о природе таких циклов очень важна для науки. Нам нужно знать, под влиянием каких факторов происходят изменения. Эту информацию можно использовать, в том числе, при терраформировании Марса, когда люди начнут заселение Красной планеты. Вероятно, нам придётся повышать количество кислорода в марсианской атмосфере.

На Земле тоже не было кислорода в первые пару миллиардов лет. Согласно наиболее вероятной теории, примерно 2,4 млрд лет назад уровень кислорода резко подскочил благодаря активности цианобактерий, известных также как сине-зелёные водоросли. Этот период резкого изменения состава атмосферы с последующей перестройкой биосферы и глобальным гуронским оледенением в истории Земли известен как кислородная катастрофа.

Сине-зелёные водоросли — причина, по которой 2,4 млрд лет назад на Земле появился кислород в большом количестве и возникла более продвинутая жизнь

Такую же кислородную катастрофу можно устроить на Марсе.

Учёные ещё не пришли к единому мнению, почему атмосфера Земли медленно теряет кислород. Есть две гипотезы. Одна из них — это происходит из-за увеличения скорости эрозии, в результате которой из почвы извлекается больше горных пород, которые окисляются и связывают больше кислорода. Другая теория связана с изменением климата: за последние несколько миллионов лет температура немного снизилась, несмотря на резкий рост в последние десятилетия. Из-за снижения температуры могла инициироваться цепочка экологических реакций, в результате которой больше кислорода стало растворяться и связываться в Мировом океане.

Пока что всё это лишь гипотезы, которые следует проверить.

В данный момент атмосфера Земли содержит 78,09% азота, 20,95% кислорода, 0,93% аргона, 0,039% углекислого газа и небольшие примеси других газов. В ней также постоянно изменяется концентрация водяного пара, который считается одним из основных парниковых газов. На уровне океана концентрация H2O в атмосфере составляет около 1%, а в среднем — около 0,4%. Общая масса атмосферы — 5,5×1018 кг, то есть 5,5 зеттаграммов или 5,5 петатонн.

Накопление кислорода в атмосфере Земли. Зелёный график — нижняя оценка уровня кислорода, красный — верхняя оценка. 1. 3,85-2,45 млрд лет назад. 2. 2,45-1,85 млрд лет назад: начало производства кислорода и поглощение его океаном и породами морского дна. 3. 1,85-0,85 млрд лет назад: окисление горных пород на суше. 4. 0,85-0,54 млрд лет назад: все горные породы на суше окислены, начинается накопление кислорода в атмосфере. 5. 0,54 млрд лет назад — настоящее время

Утечка кислорода из земной атмосферы происходит медленно. Но учёные подчёркивают, что в их исследовании нет данных по изменению уровня кислорода за последние 200 лет, после начала Индустриальной революции, когда люди начали активно окислять углеводороды из земных недр, получая энергию от этой химической реакции и связывая большое количество кислорода из атмосферы. «Мы потребляем кислород в тысячу раз активнее, чем раньше, — говорит Дэниель Столпер. — Человечество полностью замкнуло [кислородный] цикл, сжигая тысячи тонн углерода… Это ещё одно свидетельство, что совместными усилиями люди способны значительно ускорить естественные процессы на Земле».

Научная работа опубликована 23 сентября 2016 года в журнале Science (doi: 10.1126/science.aaf5445).

Ученые выяснили, когда в атмосфере Земли появился первый кислород

https://ria.ru/20210928/kislorod-1752195569.html

Ученые выяснили, когда в атмосфере Земли появился первый кислород

Ученые выяснили, когда в атмосфере Земли появился первый кислород — РИА Новости, 28. 09.2021

Ученые выяснили, когда в атмосфере Земли появился первый кислород

Используя современные методы генетических исследований, американские биологи вычислили время возникновения на Земле цианобактерий — фотосинтезирующих… РИА Новости, 28.09.2021

2021-09-28T22:00

2021-09-28T22:00

2021-09-28T22:00

наука

массачусетский технологический институт

земля — риа наука

биология

генетика

палеонтология

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e5/09/1c/1752180495_0:372:2048:1524_1920x0_80_0_0_babe6e6c1b0b5f42604a053a3bffb989.jpg

МОСКВА, 28 сен — РИА Новости. Используя современные методы генетических исследований, американские биологи вычислили время возникновения на Земле цианобактерий — фотосинтезирующих микроорганизмов, отвечающих за появления в атмосфере кислорода, ключевого фактора развития сложных форм жизни. Результаты опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B. Превращение Земли из пустынной и неприспособленной для жизни планеты в гостеприимную для организмов среду ученые связывают с ключевым событием в ранней геологической истории — появлением в атмосфере Земли кислорода.Считается, что глобальное изменение атмосферы — кислородная революция, или Великое кислородное событие — произошло в самом начале протерозоя, около 2,45 млрд лет назад. Цианобактерии производили кислород и раньше, но до этого он полностью расходовался на окисление горных пород, растворенных в морской воде соединений и газов атмосферы.Как долго продолжался этот «подготовительный» этап, неизвестно. Чтобы ответить на этот вопрос, надо знать время появления на Земле цианобактерий, что не так просто, так как они не сохраняются в виде окаменелостей. По косвенным данным — появлениям признаков окисления в породах — это произошло 2,7-2,8 миллиарда лет назад.Результаты исследования ученых Массачусетского технологического института (MIT) показывают, что цианобактерии, вероятнее всего, появились намного раньше. Авторы разработали специальную технику генного анализа, с помощью которого установили, что все виды цианобактерий, живущие сегодня, восходят к общему предку, появившемуся примерно 2,9 миллиарда лет назад, а его предшественники отделились от других бактерий около 3,4 миллиарда лет назад. В это время, по мнению исследователей и возник процесс оксигенного фотосинтеза.Такой большой временной отрыв от Великого окислительного события ученые объясняют тем, что первоначально предки цианобактерий составляли лишь небольшую долю в биосистеме ранней Земли и количество производимого ими кислорода было незначительным.»В эволюции все всегда начинается с малого, — приводятся в пресс-релизе MIT слова ведущего автора статьи Грега Фурнье (Greg Fournier), доцента геобиологии Департамента Земли, атмосферы и планет. — Несмотря на то, что есть свидетельства раннего кислородного фотосинтеза, который является самым важным и действительно удивительным эволюционным нововведением на Земле, потребовались сотни миллионов лет, чтобы он по-настоящему заработал». Обычно для того, чтобы проследить изменения генов какой-то группы микроорганизмов на протяжении эволюционной истории, палеобиологи используют метод молекулярных часов, основанный на анализе генетических последовательности современных микробов. Затем, применяя приемы моделирования для оценки скорости генетических изменений, вычисляют время начала эволюции. Но датировка методом молекулярных часов ограничена качеством древних окаменелостей и выбранной моделью, которая может давать разные оценки возраста, в зависимости от предполагаемой скорости изменений.Авторы исследования соединили технику молекулярных часов с анализом горизонтального переноса генов — независимым методом, который не полагается на окаменелости или предположения о скорости. Это позволило им точнее определить время появления на Земле первых организмов, способных превращать свет и воду в энергию, выделяя при этом кислород.

https://ria.ru/20210902/genom-1748384434.html

https://ria.ru/20210823/chetveronogie-1746918562. html

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2021

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

1920

1080

true

1920

1440

true

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e5/09/1c/1752180495_0:13:2048:1549_1920x0_80_0_0_6b89640f77b3f44ab4119ce446d9ec14.jpg

1920

1920

true

РИА Новости

1

5

4. 7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

1

5

4.7

96

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

массачусетский технологический институт, земля — риа наука, биология, генетика, палеонтология

Наука, Массачусетский технологический институт, Земля — РИА Наука, биология, генетика, палеонтология

МОСКВА, 28 сен — РИА Новости. Используя современные методы генетических исследований, американские биологи вычислили время возникновения на Земле цианобактерий — фотосинтезирующих микроорганизмов, отвечающих за появления в атмосфере кислорода, ключевого фактора развития сложных форм жизни. Результаты опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Превращение Земли из пустынной и неприспособленной для жизни планеты в гостеприимную для организмов среду ученые связывают с ключевым событием в ранней геологической истории — появлением в атмосфере Земли кислорода.

Считается, что глобальное изменение атмосферы — кислородная революция, или Великое кислородное событие — произошло в самом начале протерозоя, около 2,45 млрд лет назад. Цианобактерии производили кислород и раньше, но до этого он полностью расходовался на окисление горных пород, растворенных в морской воде соединений и газов атмосферы.

Как долго продолжался этот «подготовительный» этап, неизвестно. Чтобы ответить на этот вопрос, надо знать время появления на Земле цианобактерий, что не так просто, так как они не сохраняются в виде окаменелостей. По косвенным данным — появлениям признаков окисления в породах — это произошло 2,7-2,8 миллиарда лет назад.

Результаты исследования ученых Массачусетского технологического института (MIT) показывают, что цианобактерии, вероятнее всего, появились намного раньше. Авторы разработали специальную технику генного анализа, с помощью которого установили, что все виды цианобактерий, живущие сегодня, восходят к общему предку, появившемуся примерно 2,9 миллиарда лет назад, а его предшественники отделились от других бактерий около 3,4 миллиарда лет назад. В это время, по мнению исследователей и возник процесс оксигенного фотосинтеза.

2 сентября 2021, 18:00Наука

Ученые определили генетические отличия человека от других млекопитающих

Такой большой временной отрыв от Великого окислительного события ученые объясняют тем, что первоначально предки цианобактерий составляли лишь небольшую долю в биосистеме ранней Земли и количество производимого ими кислорода было незначительным.

«В эволюции все всегда начинается с малого, — приводятся в пресс-релизе MIT слова ведущего автора статьи Грега Фурнье (Greg Fournier), доцента геобиологии Департамента Земли, атмосферы и планет. — Несмотря на то, что есть свидетельства раннего кислородного фотосинтеза, который является самым важным и действительно удивительным эволюционным нововведением на Земле, потребовались сотни миллионов лет, чтобы он по-настоящему заработал».

Обычно для того, чтобы проследить изменения генов какой-то группы микроорганизмов на протяжении эволюционной истории, палеобиологи используют метод молекулярных часов, основанный на анализе генетических последовательности современных микробов. Затем, применяя приемы моделирования для оценки скорости генетических изменений, вычисляют время начала эволюции. Но датировка методом молекулярных часов ограничена качеством древних окаменелостей и выбранной моделью, которая может давать разные оценки возраста, в зависимости от предполагаемой скорости изменений.

Авторы исследования соединили технику молекулярных часов с анализом горизонтального переноса генов — независимым методом, который не полагается на окаменелости или предположения о скорости. Это позволило им точнее определить время появления на Земле первых организмов, способных превращать свет и воду в энергию, выделяя при этом кислород.

23 августа 2021, 18:00Наука

Ученые выяснили, когда на Земле появились первые четвероногие

жизненно важных признаков планеты

Новости
| 12 сентября 2016 г.

Воздух в основном состоит из газа

Воздух окружает нас повсюду, но мы его не видим. Так что же такое воздух? Это смесь разных газов. Воздух в атмосфере Земли состоит примерно из 78 процентов азота и 21 процента кислорода. В воздухе также есть небольшое количество других газов, таких как углекислый газ, неон и водород.


Воздух — это не просто газ

Хотя воздух в основном состоит из газа, он также содержит множество мельчайших частиц. Эти частицы в воздухе называются аэрозолями. Некоторые аэрозоли, такие как пыль и пыльца, улавливаются естественным путем, когда дует ветер. Но воздух также может нести частицы, вызывающие загрязнение воздуха, такие как сажа, дым и другие загрязняющие вещества от выхлопных газов автомобилей и электростанций. Когда в воздухе слишком много частиц, растениям и животным может быть трудно дышать.


Воздух важен для живых существ

Людям нужно дышать, как и многим другим животным и растениям! Дыхание является частью процесса, называемого дыханием. При дыхании живое существо поглощает из воздуха кислород и выделяет углекислый газ. Этот процесс дает животным и растениям энергию, чтобы есть, расти и жить!


Углекислый газ в воздухе может быть как хорошим, так и плохим

Когда люди и животные дышат, мы выделяем газ без запаха, называемый двуокисью углерода, или CO 2 . Растения используют этот газ вместе с солнечным светом для производства пищи — процесс, называемый фотосинтезом. В этом процессе растения тоже выделяют кислород! Однако большое количество CO 2 также образуется, когда автомобили и электростанции сжигают уголь, нефть и бензин. CO 2 также является наиболее важным фактором глобального потепления, вызванного деятельностью человека.


Воздух также удерживает воду

В жаркий душный летний день вы, наверное, слышали слово «влажный». Но что это значит? Относительная влажность – это количество воды, которое может удерживать воздух перед дождем. Влажность обычно измеряется в процентах, поэтому самый высокий уровень относительной влажности — непосредственно перед дождем — составляет 100%. Влажность воздуха измеряется прибором, называемым психрометром.


Воздух меняется, когда вы поднимаетесь, поднимаетесь, поднимаетесь

Воздух кажется легким, но его много давит на поверхность Земли. Это называется давлением воздуха. Вы испытываете высокое атмосферное давление на уровне моря, потому что вся атмосфера давит на вас. Когда вы находитесь на вершине горы, на вас давит меньше воздуха и давление ниже. Это изменение давления может привести к тому, что ваши уши будут лопаться, когда вы взлетаете в самолете или едете в гору.


Воздух — это защитная подушка

На Земле нам очень повезло, что у нас есть атмосфера, наполненная воздухом. Воздух в нашей атмосфере действует как изоляция, не давая Земле становиться слишком холодной или слишком горячей. Озон, еще один вид газа в воздухе, также защищает нас от слишком большого количества солнечного света. Воздух в атмосфере также может защитить нас от метеоритов. Когда метеороиды соприкасаются с нашей атмосферой, они трутся о воздух и часто сгорают на мелкие кусочки, прежде чем достигнут Земли.


В воздухе есть жизнь

Многие живые существа живут в почве и воде. Но знаете ли вы, что живые организмы можно встретить и в воздухе? Эти крошечные микробные организмы называются биоаэрозолями. Хотя эти микробы не умеют летать, они могут преодолевать большие расстояния по воздуху — с помощью ветра, дождя или даже чихания!


Воздух может двигаться быстро и далеко

Даже в очень тихий день воздух вокруг нас всегда движется. Но когда дует сильный ветер, этот воздух действительно может уйти! Самый быстрый порыв ветра, когда-либо зарегистрированный на Земле, достигал скорости 253 мили в час. А когда ветер уносит семена, пыль и другие частицы, он может унести их за много миль от их первоначального дома!


Загрязнение воздуха может разрушить ваши планы на отдых

Загрязнение воздуха измеряется с помощью индекса качества воздуха или AQI. Чем ниже AQI, тем чище воздух. Однако, если вы находитесь на улице, когда AQI превышает 100, это примерно то же самое, что целый день дышать выхлопными газами автомобиля! Вещи, которые вызывают плохое качество воздуха, — это лесные пожары и города с интенсивным автомобильным движением. Если AQI выше 100, вам не следует проводить слишком много времени на улице.


Атмосферный кислород — Энергетическое образование

Энергетическое образование

Меню навигации

ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ

ЭНЕРГОПОТРЕБЛЕНИЕ

ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ

ИНДЕКС

Поиск

Рис. 1. Парциальное давление кислорода в атмосфере по сравнению с миллиардами лет назад. Измерить уровень кислорода миллиарды лет назад сложно, поэтому на графике показан диапазон прогнозируемых значений. Верхняя кривая представляет собой уровень наибольшего предположения в данный момент времени, а нижняя кривая представляет наилучшее предположение о нижнем пределе содержания кислорода в атмосфере. [1] Граница между областью один и областью два является великим событием оксигенации (GOE).

Рис. 2. Состав атмосферы Земли в зависимости от времени. [2]

Атмосферный кислород относится к содержанию молекулярного кислорода O 2 в атмосфере; особенно в тропосфере, которая позволяет жизни процветать. Атмосферный кислород — самая важная потребность человека, даже более важная, чем пища).

На рисунках 1 и 2 показано изменение O 2 над геологической историей Земли. Хотя, возможно, это и не пиковое значение, которое наблюдалось 10 миллионов лет назад, уровень содержания кислорода в атмосфере (~ 21%) достаточно высок, чтобы позволить экологическим системам Земли (и людям) процветать. [1] Значительные уровни O 2 в космическом масштабе очень редки! [3] Кислород вступает в химическую реакцию практически со всем, поэтому наличие такого большого количества кислорода в атмосфере означает, что его необходимо непрерывно производить. Кислород вырабатывается в результате фотосинтеза, но если бы он когда-нибудь остановился, химические реакции заставили бы все это исчезнуть довольно быстро. Если бы химическая сигнатура молекулярного кислорода была обнаружена на другой планете, это было бы верным признаком жизни, поскольку молекулярного кислорода не существовало бы, если бы его не создала жизнь.

В древнем прошлом Земли миллиарды лет назад развился фотосинтез, в результате которого высвободился O 2 . Этот кислород не остался в виде O 2 , а сразу же вступил в реакцию с горными породами, эффективно «заржавев ​​планету». Эта ржавчина позволила образоваться многим оксидам в минералах, но после определенного момента (примерно через 1 миллиард лет) ржавчина прекратилась, потому что все химические реакции произошли. Это позволило произойти «великому кислородному событию» (GOE), см. линию между областями 1 и 2 на рисунке 1. Это позволило уровням кислорода в атмосфере вырасти до значительных уровней. Этот процесс полностью преобразовал Землю и, вероятно, является самым значительным воздействием, которое жизнь оказала на окружающую среду. На рисунке 2 показано, как со временем изменились газы, составляющие атмосферу Земли.

Сегодня атмосферный кислород необходим для существования высших форм жизни (живых организмов с множеством клеток). Кроме того, ископаемое топливо может сгорать из-за атмосферного кислорода. Углерод в ископаемом топливе, как и уголь, реагирует с кислородом в атмосфере с образованием углекислого газа. Кислород в атмосфере «бесплатен» для всех. Отсутствие большого количества O 2 под водой — вот что делает подводные лодки трудными для питания (они не могут сжигать ископаемое топливо без O 2 ), а недостаток O 2 в космосе требует, чтобы космические миссии использовали другие первичные источники энергии, такие как радиоизотопные тепловые генераторы или солнечная энергия.

Для получения дополнительной информации об истории кислорода см. книгу Дональда Кэнфилда: «Кислород: история четырех миллиардов лет». [3] Научную статью на эту тему см.: «Насыщение кислородом атмосферы и океанов» Генриха Холланда. [1]

Для дальнейшего чтения

  • Периодическая таблица элементов
  • Кислород
  • Атмосфера
  • Ископаемое топливо
  • Естественные и антропогенные изменения климата
  • Или выберите случайную страницу

Ссылки

  1. 1.

Железо 60: На Земле обнаружили радиоактивные обломки сверхновых звёзд / Хабр

На Земле обнаружили радиоактивные обломки сверхновых звёзд / Хабр

SLY_G

Научно-популярное Астрономия

Интернациональная команда учёных нашла доказательства того, что сравнительно недалеко от нашей планеты в недавнем по космическим меркам прошлом произошло несколько взрывов сверхновых. Учёные обнаружили осевшие на Земле «обломки» звёзд, в частности изотоп железа — железо-60.

Изотоп железо-60 был найден как в осадочных породах, так и в пробах земной коры, взятых в Тихом, Атлантическом и Индийском океанах. Он накапливался в этих местах в период от 3,2 до 1,7 миллионов лет назад.


«Мы были удивлены тем, как чётко распределились обломки звёзд на протяжении 1,5 млн лет,- говорит доктор Антон Уолнер [Anton Wallner], ядерный физик из Школы физики и инженерного дела при Австралийском государственном университете (АГУ). – Это даёт основания предполагать, что сверхновые взрывались одна за другой, и их была целая серия. Интересно, как это совпало с тем периодом, когда Земля остывала и менялась от плиоцена к плейстоцену».

Также были найдены изотопы, относящиеся к взрыву сверхновой порядка восьми миллионов лет назад, совпадающему по времени с глобальными изменениями фауны в миоцене. Учёные считают, что взрывы сверхновых происходили на расстоянии порядка 300 световых лет – в достаточно старом звёздном кластере, расстояние до которого от нас с тех пор увеличилось. В нём уже почти не осталось звёзд, что означает, что большинство из них уже взорвалось.

Яркость этих явлений на Земле должна была быть сопоставимой по яркости с Луной. Правда, космическое излучение даже в этом случае было бы слишком слабым, чтобы напрямую повлиять на фауну планеты. Некоторые учёные считают, что увеличение космического излучения могло повлиять на облачность планеты.

Железо-60 – радиоактивный изотоп железа с периодом полураспада в 2,6 млн лет. Это один из тяжёлых элементов, образующихся в звёздах и распространяющихся после их взрыва. Поскольку Земли он достигает в крайне малых количествах, учёным потребовались очень точные методики для обнаружения этого изотопа в породе. В исследовании учёные рассматривали 120 проб с разных мест Мирового океана, при этом заборы охватывали последние 11 миллионов лет существования планеты.

В работе участвовали учёные из Австралии, Австрии, Израиля, Японии, Германии.

Теги:

  • сверхновые
  • изотопы
  • железо-60

Хабы:

  • Научно-популярное
  • Астрономия

Всего голосов 19: ↑13 и ↓6 +7

Просмотры

16K

Комментарии
16

Вячеслав Голованов
@SLY_G

Научпоп. Проповедую в храме науки.

Сайт

Сайт

Сайт

Twitter

ВКонтакте

Комментарии
Комментарии 16

Физики нашли в антарктическом снегу свежий радиоактивный пепел сверхновой

Ученые обнаружили в
свежевыпавшем снегу в Антарктиде чрезвычайно редкий изотоп железо-60.
Проведенный анализ указал на межзвездное происхождение вещества, которое могло появиться
в результате вспышки сверхновой, произошедшей не более нескольких миллионов лет
назад. Найденное железо-60 при этом должно было попасть на Землю не более 20 лет
назад, пишут ученые в статье, принятой для публикации в Physical Review Letters.

Все элементы тяжелее
гелия во Вселенной образуются благодаря звездам. Термоядерный синтез в недрах
обычных светил приводит к появлению элементов вплоть до изотопа железа-56,
обладающего одной из наивысших энергий связи. Дальнейшее слияние становится
энергетически невыгодным, поэтому более тяжелые ядра получаются в
катастрофических процессах, таких как взрывы сверхновых и столкновения нейтронных
звезд.

Так как Солнце является
не очень старым светилом и образовалось из вещества, уже некогда являвшегося внутренностями
другой звезды, то и тесно связанный с ним состав Земли также отражает
предыдущую химическую эволюцию. Однако многие тяжелые изотопы нестабильны,
поэтому за несколько миллиардов лет существования планеты из радиоактивных ядер
остались либо наиболее долгоживущие, либо получающиеся в каскадах распадов, но
в последнем случае их концентрации должны находиться в определенных
соотношениях друг с другом.

В конце XX века ученые предположили, что близкий взрыв
сверхновой мог повлиять на Землю намного позже ее формирования и даже стать причиной массовых вымираний. Гипотезу можно проверить, если обнаружить ряд
редких радиоактивных изотопов, таких как железо-60 с периодом полураспада в 2,6
миллиона лет. Этот срок достаточно мал, чтобы подобных ядер не осталось со
времени образования планеты, но достаточно велик, чтобы зафиксировать следы давно случившегося редкого события. Железо-60 не получается
в результате распада других ядер, поэтому оно может быть только космического
происхождения.

Это предсказание было
подтверждено, когда нужные изотопы были найдены в отложениях на океанском дне.
Последующий анализ показал, что вещество попало на Землю 2–2,5 миллиона
лет назад. Затем были получены дополнительные указания на относительно недавнюю
близкую вспышку сверхновой — железо-60 также нашлось в образцах лунных пород и
космических лучах, хотя ученые разошлись в оценках их возраста и, следовательно,
соответствующей сверхновой.

В работе, ведущим
автором которой выступил Доминик Колль (Dominik Koll) из Австралийского национального
университета, проверялась идея, что выброшенное при взрывах сверхновых вещество
продолжает попадать на Землю и сегодня. Для этого авторы собрали около 500
килограмм свежего снега рядом с немецкой антарктической станцией Конен. Снег
доставили в нерастаявшем виде в Германию, где его плавили и анализировали на
масс-спектрометре.

Анализ показал, что в
добытом образце нашлось примерно 73 тысячи атомов железа-60, что соответствует
примерно 1,2 атомам на квадратный сантиметр антарктического снега в год.
Происхождение внутри Солнечной системы было исключено на основе сравнения с
концентрацией марганца-53, который получается при реакциях с космическими лучами.
Полученное отношение оказалось намного выше ожидаемого при схожем канале
образования. Происхождение в результате земных ядерных испытаний было похожим
образом отброшено на основе сравнения с изотопом железа-55, который получается в
известных количествах при взрыве атомных бомб.

Авторы заключают, что им
удалось обнаружить первое свидетельство недавнего попадания вещества сверхновой
на Землю. Ученые считают, что открытие важно, так как показывает, что как
минимум часть пыли в Местном межзвездном облаке, сквозь которое Солнечная
система движется со скоростью в 26 километров в секунду, порождена сверхновыми.
Исследователи собираются проверить эту гипотезу, измерив концентрацию железа-60
в старом снеге. Если идея верна, то стоит ожидать резкого повышения примерно
40–50 тысяч лет назад, когда Солнце влетело в Местное межзвездное облако.

Недавно стало ясно, что уран в метеоритах связан с близким слиянием нейтронных звезд, а сверхновые оказались основными поставщиками пыли в молодых галактиках. Также мы делали подробный материал про тяжелые элементы и пути их синтеза — «Алхимии отцовой
пережитки».

Тимур Кешелава

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Определение периода полураспада железа-60 – Physics World

Идентификационные спектры, демонстрирующие четкое отделение 60Fe от изобар 60Ni. Данные были получены на Ускорительном комплексе тяжелых ионов (ANU Canberra) с использованием ускорительной масс-спектрометрии. (С любезного разрешения: A Wallner et al., Phys. Rev. Lett. 114 041101)

 

Самое точное измерение половины -жизнь железа-60 была создана международной командой физиков. В то время как предыдущие измерения периода полураспада отличались в два раза, команда говорит, что это объясняет большинство источников ошибок, которые преследовали более ранние эксперименты. Радиоактивный изотоп, период полураспада которого составляет 2,60 миллиона лет с погрешностью 2%, теперь можно использовать для датирования астрофизических событий в этой временной шкале, что делает его надежным астрофизическим хронометром.

В то время как большая часть железа во Вселенной представляет собой железо-56 — стабильное ядро, состоящее из 26 протонов и 30 нейтронов — железо-60 ( 60 Fe) имеет 34 нейтрона, и именно четыре дополнительных нейтрона составляют изотоп неустойчивы к радиоактивному распаду. 60 Fe также является «вымершим радионуклидом» — нуклидом, образовавшимся в результате первичных процессов в ранней Солнечной системе почти 4,6 миллиарда лет назад.

Истории Солнечной системы

О существовании таких радионуклидов обычно говорят по «избытку» их стабильных продуктов распада – один нейтрон становится протоном, а 60 Fe распадается на кобальт-60 ( 60 Co) и, наконец, на стабильный никель-60 ( 60 Ni). Хотя на Земле нет исходного 60 Fe с момента образования Солнечной системы, небольшое его количество было обнаружено в глубоководных районах дна океана. Этот материал, скорее всего, происходит из космоса — либо из метеоритов (где 60 Fe производится благодаря постоянной бомбардировке метеоритов космическим излучением), либо в результате событий звездного нуклеосинтеза, таких как сверхновые звезды, которые произошли всего несколько миллионов лет назад. Такие следы помогают астрономам составить более четкую картину сверхновых, которые могли произойти поблизости по мере развития Солнечной системы, оказывая значительное влияние на климат Земли, а также на ее способность принимать жизнь.

Чтобы использовать 60 Fe в качестве точного хронометра, необходимо точно знать период его полураспада. Но два лучших предыдущих измерения — сделанные в 1984 и 2009 годах — дали разные ответы, которые расходились почти в два раза. Действительно, эксперимент 1984 года показал, что период полураспада 60 Fe составляет 1,5 миллиона лет, а эксперимент 2009 года — 2,6 миллиона лет.

Совершенно точно?

Антон Валлнер из Австралийского национального университета вместе с коллегами из Австрии и Швейцарии подтвердил последнее измерение в 2,6 миллиона лет с погрешностью 2%, используя метод, отличный от метода 2009 года.группа.

Ученые обычно измеряют периоды полураспада, используя различные виды спектроскопии для измерения скорости распада в секунду в образце, содержащем известное количество ядер. Для 60 Fe они обнаруживают гамма-лучи, испускаемые его дочерним ядром 60 Co, что немаловажно. Валлнер сообщает physicsworld. com , что ключевую роль играют два фактора: для эксперимента необходимо достаточное количество ядер Fe 60 в образце, чтобы радиоактивность была достаточно высокой, чтобы ее можно было измерить. Кроме того, команда должна с большой точностью знать начальное число 9.0007 60 Зародыши Fe в образце. По иронии судьбы, это число напрямую связано с самим значением периода полураспада, что делает измерение в целом очень сложным.

Парадоксальное измерение

Команда использовала ускорительную масс-спектрометрию (AMS) — тот же метод, который использовался в эксперименте 1984 года, но отличающийся от эксперимента 2009 года — для определения крошечной концентрации 60 изотопов Fe в образце. Валлнер объясняет, что AMS лучше, чем метод «масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой» (ИСП-МС) группы 2009 года, поскольку AMS позволяет команде легко различать изотопы с одинаковой массой разных элементов, присутствующих в одном и том же образце. Уолнер признает, что AMS имеет более сложную систему измерения, чем IC-PMS, что позволяет вкрадывать систематические ошибки, но исследователи могут уверенно исправлять эти ошибки. «Нашей целью было получить точное значение, даже если оно не такое точное, как результат ИСП-МС», — говорит он. Вместо использования 60 Период полураспада Fe, они сравнили количество обнаруженных изотопов с концентрацией 55 Fe — еще одного редкого изотопа — тем самым учли вышеупомянутые ошибки.

Получение этого значения имеет множество последствий, поскольку первичные радионуклиды (период полураспада которых составляет от 0,3 до 81 миллиона лет) позволяют астрофизикам определить временные масштабы процесса, в котором они образуются. звезды малой и средней массы (AGB). Кроме того, Валлнер поясняет, что « 60 Fe образуется в звездном нуклеосинтезе путем захвата нейтронов на 59 Fe», но, поскольку сечения захвата нейтронов напрямую связаны с периодом полураспада, знать это значение очень важно. Существуют спутники, такие как Международная гамма-астрофизическая лаборатория ЕКА (INTEGRAL), которые могут обнаруживать «недавно» распавшиеся 26 Al и 60 Fe в нашей галактике путем подсчета количества атомов, присутствующих в межзвездной среде. Опять же, это требует точного значения периода полураспада.

  • Исследование опубликовано в Physical Review Letters .

WebElements Periodic Table » Iron » изотопные данные

26 Fe

Доступные свойства железа…

Изотопы железа в основном используются в исследованиях питания, при этом Fe-57 и Fe-58 являются двумя наиболее часто используемыми изотопами Fe. Исследования включали потерю железа подростками, условия для эффективного усвоения железа, вмешательства при анемии и генетический контроль железа. Изотоп Fe-54 используется для производства радиоактивного Fe-55, который, в свою очередь, используется в качестве детектора захвата электронов и в рентгеновской флуоресценции. Fe-56 можно использовать для производства радиоактивного Co-55, который используется в качестве агента, ищущего опухоль, в блеомицине.

Природные изотопы

В этой таблице представлена ​​информация о встречающихся в природе изотопах, их атомных массах, их естественном содержании, их ядерных спинах и их магнитных моментах. Дополнительные данные для радиоизотопов (радиоактивных изотопов) железа перечислены ниже (включая все, что встречается в природе).
Изотоп Масса/Да Естественное содержание (атомов %) Ядерный спин (I) Магнитный момент (мк/мк Н )
54 Fe 53.9396127 (15) 5,845 (35) 0
56 Fe 55.9349393 (16) 91.754 (36) 0
57 Fe 56.9353958 (16) 2,119 (10) 1 / 2 0,09062294
58 Fe 57.9332773 (16) 0,282 (4) 0

Содержание изотопов железа. В приведенном выше примере наиболее интенсивный ион установлен на 100 %, поскольку это лучше всего соответствует выходному сигналу масс-спектрометра. Это не следует путать с относительным содержанием изотопов в процентах, которое составляет 100% для всех встречающихся в природе изотопов.

Радиоизотопные данные

Дополнительные данные для встречающихся в природе изотопов железа перечислены выше. Эта таблица дает информацию о некоторых радиоизотопах железа, их массах, периодах полураспада, способах их распада, их ядерных спинах и их ядерных магнитных моментах.
Изотоп Масса/Да Период полураспада Режим распада Ядерный спин Магнитный момент ядра
52 Fe 51.94812 8,28 ч EC по 52 Mn 0
53 Fe 52.945312 8,51 м EC по 53 Mn 7 / 2
55 Fe 54. 938298 2,73 г EC по 55 Mn 3 / 2
59 Fe 58.934880 44.51 д β до 59 Co 3 / 2 0,29
60 Fe 59.934077 1,5 х 10 6 г β до 60 Co 0
61 Fe 60.93675 6,0 м β до 61 Co
62 Fe 61.93677 68 с β до 62 Co 0

Ссылки

  1. Содержание изотопов в природе: отчет Комиссии по атомным весам и содержанию изотопов для Международного союза теоретической и прикладной химии в Изотопные составы элементов 1989 , Pure and Applied Chemistry, 1998, 70 , 219. [Copyright 8. ИЮПАК]
  2. Для получения дополнительной информации о радиоизотопах см. Таблицу нуклидов Jonghwa Chang (Корейский научно-исследовательский институт атомной энергии)
  3. Массы, ядерные спины и магнитные моменты: И. Миллс, Т. Цвитас, К. Хоманн, Н. Каллай и К. Кучицу в количествах, единицах и символах в физической химии , Blackwell Scientific Publications, Оксфорд, Великобритания, 1988. [Авторское право IUPAC 1988]

ЯМР Свойства железа

Общее эталонное соединение: Fe(CO) 5 /C 6 D 6 .

Таблица ЯМР-активных свойств ядер железа
  Изотоп 1 Изотоп 2 Изотоп 3
Изотоп 57 Fe
Естественное изобилие /% 2,2
Спин (I) 1 / 2
Частота относительно 1 H = 100 (МГц) 3. 237778
Восприимчивость, D P , относительно 1 H = 1,00 0,000000752
Восприимчивость, D C , относительно 13 C = 1,00 0,00430
Магнитогирическое отношение, γ (10 7 рад Тл ‑1 с -1 ) 0,8680624
Магнитный момент, мк (мк Н ) 0,1569636
Ядерный квадрупольный момент, Q/миллибарн 160
Коэффициент ширины линии, 10 56 л (м 4 )

Ссылки

  1. Р.К. Харрис в Энциклопедии ядерного магнитного резонанса , Д.М. Гранти и Р.К. Харрис, (ред.), vol. 5, John Wiley & Sons, Чичестер, Великобритания, 1996. Я благодарен профессору Робину Харрису (Университет Дарема, Великобритания), который предоставил большую часть данных ЯМР, защищенных авторским правом 1996 IUPAC, адаптировано из его вклада, содержащегося в этой ссылке.

Углерод является основой жизни потому что: Почему именно углерод является основой жизни?

ничего, что наша ДНК наполовину совпадает с ДНК банана?

Биохимия — сравнительно молодая дисциплина, официально возникшая только в начале прошлого века. Но как наука о химическом составе организмов и процессах, лежащих в основе их жизни, она уже успела ответить на многие интересующие человечество вопросы. Аспирантка лаборатории компьютерного дизайна материалов МФТИ, PhD-студентка Сколтеха Анастасия Наумова рассказала T&P, почему именно углерод считается основой жизни и может ли азот занять его место, а также объяснила, почему нет смысла избавляться от холестерина и заниматься спортом менее получаса.

Начнем с начала: вся жизнь на планете состоит из четырех основных типов веществ: белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот. Примером такой кислоты служит всем известная молекула ДНК, которая является полимером. Самое простое объяснение структуры полимера — бусы. Как бусы состоят из бусинок, так и полимер состоит из мономеров. ДНК состоит из повторяющихся блоков — нуклеотидов, а они, в свою очередь, из азотистого основания, сахара (дезоксирибозы) и фосфатной группы. Всего существует четыре типа азотистых оснований: аденин, гуанин, тимин и цитозин, при этом аденин соединяется только с тимином, а гуанин — только с цитозином, это называется принципом комплементарности. Видовое разнообразие жизни на Земле, наши отличительные черты (цвет глаз, волос, состояние кожи и даже характер) зависят от взаимного расположения тех самых четырех азотистых оснований в цепочке ДНК. По странному стечению обстоятельств наша ДНК на 50% совпадает с ДНК банана, а на 35% — с ДНК нарцисса, но что это значит на практике для нас? Да ничего, в принципе. Сходство ДНК означает, что у нас и у банана есть определенное количество одинаковых белков, например РНК-полимеразный комплекс. Этот белок-фермент участвует в расшифровке информации из спирали ДНК и синтезе белка почти в каждом живом организме. Процессы, происходящие в организме, коротко описываются основной догмой молекулярной биологии: из ДНК синтезируется РНК, из РНК синтезируется белок. Синтез белка является одним из основных жизненно необходимых процессов: белок необходим нам для роста, развития, регенерации, и он также является ферментом.

Люди из азота

Как уже упоминалось, жизнь состоит из четырех основных типов веществ, один из которых — белок. В свою очередь, белок состоит из аминокислот. Структура аминокислоты достаточно простая: это углеродный каркас, на который крепятся атомы кислорода, азота, водорода, углерода и иногда серы. Аминокислоты крепятся одна к другой в случайном порядке, составляют цепочки неограниченной длины, и получается белок. Итак: у каждой аминокислоты есть углеродный скелет, то есть белок состоит в основном из углерода, а без белка наша жизнь невозможна. Именно отсюда и появился тезис, что жизнь на нашей планете углеродная. Но в таблице Менделеева элементов больше, чем один, и возникает вопрос: может ли жизнь быть завязана на другом элементе? И если да, то на каком? Ответ напрашивается сам собой: логично было бы попробовать рассмотреть элемент, близкий к углероду, но с большим количеством электронов, а именно азот. Дополнительный электрон удобен тем, что азот имеет больше степеней окисления, — следовательно, на его основе можно создать больше соединений. Помимо этого, азот образует связи такого же типа, как и углерод. Что же будет, если мы попробуем составить из азота длинную цепочку? К сожалению, мы получим не новый тип жизни, а самую мощную из неатомных взрывчаток — ГНИВ (Гексанитрогексаазаизовюрцитан). Проблема в том, что полимеры азота нестабильны в условиях нашей планеты, для их стабильности необходимо гораздо более высокое давление, нежели атмосферное давление Земли. Но Вселенная огромна, и в большинстве мест давление больше, чем земное. Компьютерное моделирование атмосферы Юпитера показало, что полимеры из азота на этой планете будут даже стабильнее, чем из углерода. И таких мест с подходящими условиями гораздо больше, чем одно. Так что кто знает — может быть, во Вселенной уже давно существуют азотные люди.

Биология в быту

Помимо визионерских вопросов об азотной жизни, биохимия дает ответ на более насущные запросы — например, как правильно заниматься спортом и каким именно. Чтобы разобраться, обратимся к такой сложной схеме, как цикл Кребса. За ее открытие Ханс Кребс совместно с Фрицем Липманом в 1953 году получили Нобелевскую премию по медицине. Коротко суть схемы можно передать тезисом «жиры горят в пламени углеводов». Из этого объяснения следуют некоторые важные утверждения:

Нам необходимы углеводы

Если нет углеводов, а физическая нагрузка присутствует, организм начинает разрушать свой белок, чтобы добыть углеводы из него. Разрушение белка — это разрушение мышечной ткани, в то время как основная цель тренировок заключается в обратном. Стоит отметить, что углеводы нам нужны сложные, или медленные, состоящие из трех и более моносахаридов, единиц строения углеводов. Сложные углеводы содержатся в крупах, картофеле, печени, бобовых. Употребление этих продуктов постепенно повышает уровень глюкозы в крови, и организм успевает справляться с ее переработкой. В отличие от медленных углеводов, быстрые состоят из одного или двух моносахаридов. Они резко повышают уровень сахара в крови, а затем оседают в виде жира, потому что организм не может сразу переработать такое большое поступление глюкозы.

Далее читайте на T&P.

Fullerenes in space

Эволюция органического вещества, финальным эпизодом которой являемся мы сами, началась не на Земле и не в протосолнечной системе. Она началась и продолжается в среднем межзвездном пространстве, молекулярных облаках, околозвездных оболочках. Изначально считалось, что в межзвездной среде присутствуют только простые двух- и трехатомные молекулы. Первые открытия подтверждали этот факт, но с течением времени стало известно, что в космосе присутствуют и более сложные соединения, большая часть которых являются органическими — соединениями углерода.

Углерод — уникальный элемент, который является основой нашей жизни. Пятьдесят лет назад стало известно, что углерод обладает способностью организовывать различные молекулы больших и маленьких размеров. Это открытие в 1970-е годы стало неожиданным, потому что механизм появления таких сложных соединений в космическом пространстве оставался непонятным.

Высказали предположение, что один из источников этих молекул — оболочки старых звезд. Это связано с тем, что старые звезды, такие как Солнце, в конце своей жизни расширяются, их внешнее вещество становится более холодным, но остается плотным. В таких оболочках могут образовываться сложные молекулы, которые потом сливаются в крупные агрегаты — пылинки. В это же время высказывали другое предположение, что именно в расширяющихся оболочках старых звезд образуются сложные соединения углерода.

Открытие фуллеренов

Уже после этих предположений, в середине 1980-х годов, британский химик Харольд Крото со своими коллегами решил промоделировать процесс расширения оболочки старых звезд в лаборатории. Они обнаружили, что кроме углеродных цепочек в этих экспериментах образуются тяжелые молекулы, масса которых соответствует 60 и 70 атомам углерода. Затем они установили, что эти молекулы имеют замкнутую форму шарика из 60 атомов углерода в случае молекулы C60 и более вытянутое, но тоже замкнутое образование в случае молекулы C70. Харольд Крото назвал эти молекулы бакминстерфуллеренами — в честь архитектора Бакминстера Фуллера, потому что этот архитектор был известен своей любовью к созданию куполообразных конструкций, состоящих из большого количества граней. Молекула C60 и молекула C70 оказались сочетанием многогранников. Это было первое обнаружение подобных молекул, а в 1996 году Крото с соавторами получил за это открытие Нобелевскую премию.

Интересно, что Крото с коллегами занимались поисками молекул, формирующихся в космическом пространстве и астрономических объектах, а фуллерены долго оставались земной принадлежностью. Производилось много попыток обнаружить их в космосе, но успехом эти попытки увенчались только в 2010 году, потому что для уверенного обнаружения фуллеренов необходимо производить наблюдение в среднем инфракрасном диапазоне, который с поверхности Земли либо не виден вообще, либо виден очень плохо. Для таких наблюдений необходим космический инструмент, и им стал телескоп имени Спитцера, запущенный в 2003 году. Этот телескоп выделялся тем, что на нем установили спектрограф, который позволял производить измерения в средней инфракрасной области — именно в той области, на которую приходятся характерные спектральные линии фуллеренов.

Спектральный анализ

Молекула C60 очень прочная и обладает жестким каркасом. Спектральные линии, по которым чаще идентифицируют молекулы, возникают в результате движений в молекулах. Движений в прочном каркасе немного, поэтому спектральных линий у фуллеренов мало. У молекулы C60 их всего четыре штуки, что очень упрощает ее идентификацию.

Существуют другие разновидности сложных углеродных молекул, которые присутствуют в межзвездной среде. Например, полициклические ароматические углеводороды, состоящие из большого количества шестигранников бензола, из которых можно выстраивать плоские структуры любой формы и размера. У полициклических ароматических углеводородов спектральных линий много, поэтому они до конца в межзвездном пространстве не идентифицированы. Нам известно об их существовании, но конкретные молекулы и их структура нам до сих пор не известны. С фуллеренами все иначе: четыре четкие линии, при обнаружении которых в спектре можно точно говорить о наличии фуллеренов в объекте.

Где формируются фуллерены

В 2010 году фуллерены обнаружили в молодой планетарной туманности Tc-1, и это открытие согласовывалось с предположениями об их формировании, потому что планетарная туманность — это сброшенная оболочка старой звезды. После этого открытия казалось, что все хорошо, но потом появились новые наблюдения, которые показывали, что фуллерены присутствуют не только вблизи старых звезд.

Оказалось, что фуллерены присутствуют в очень разнообразных объектах: вблизи молодых звезд, в молекулярных облаках, в местах, где излучение горячих звезд взаимодействует с молекулярным веществом. Эти открытия указали на важную проблему: прежнее понимание о происхождении этих молекул оказалось неверным.

Проблема также состояла в том, что содержание фуллеренов оказалось везде примерно одинаковым — около десятых долей процента от полного содержания атомов углерода. Если бы фуллерены синтезировались только в планетарных туманностях, то вблизи этих туманностей их содержание было бы высокое, а дальше от них уменьшалось бы, потому что они разлетались бы по космическому пространству, и их становилось бы в единице объема все меньше.

Одинаковое содержание фуллеренов означало, что они формируются не только вблизи проэволюционировавших звезд. Ученые стали изучать, как фуллерены — такие регулярные большие молекулы — могут формироваться в межзвездном пространстве, где плотность и температура существенно ниже, чем в окрестностях проэволюционировавших звезд. Такие условия не очень благоприятны для протекания химических процессов с образованием сложных молекул. Существуют различные предположения по поводу решения этой проблемы, но точного ответа пока нет.

Одно из этих предположений состоит в том, что появление фуллеренов связано полициклическими ароматическими углеводородами. Это значит, что изначально у нас присутствует полотно, составленное из молекул бензола. Полотно по составу отличается от фуллерена большим содержанием атомов водорода, которых в молекулах фуллерена нет. Если взять это полотно полициклических ароматических углеводородов и поместить его рядом с горячей массивной звездой, то излучение звезды постепенно начнет отрывать от полотна атомы водорода, а потом примется за углерод. В этом ровном полотне, сложенном из шестиугольников, начнется разрушение. Фотоны начнут выбивать из него некоторые атомы углерода, а вместо шестиугольников начнут появляться пятиугольники. Из шестиугольников можно выложить ровную структуру, но если в ней начнут появляться пятиугольники, то она будет загибаться. Чем больше становится этих пятиугольников, тем сильнее загибается структура. И в итоге полотно загибается в шарик. Самое важное, что это объяснение удалось подтвердить экспериментальными исследованиями.

Проблема таких полотен в том, что их жизнь недолгая, поэтому нельзя сказать про все структуры, что процесс преобразования успевает завершиться за время их жизни. Эта нерешенная проблема рождает другие предположения — например, идею, согласно которой фуллерены в межзвездной среде образуются не в результате синтеза простых соединений, а в результате разрушения сложных частиц. Для исследования этой идеи процесс можно ускорить. Если изначально присутствует не плоская, а некая пространственная структура, то из нее можно самостоятельно выбивать атомы водорода и углерода, чтобы она начала выстраиваться в шарикообразную молекулу.

Фуллерены и эволюция органического вещества

Пока окончательного ответа на эти предположения нет, но интерес к фуллеренам большой, потому что они являются важным элементом всей эволюции органического вещества во Вселенной. Еще они могут быть активными участниками химических процессов. Например, на поверхности молекул фуллеренов может происходить формирование других молекул или формирование молекулярного водорода — самой распространенной молекулы во Вселенной.

Эксперименты показывают, что при наличии молекулы фуллеренов одного вида на них можно нарастить следующие слои. Молекулы бензола прилипают к молекуле фуллерена, которая постепенно обрастает новым слоем, потом еще одним. Это процесс образования нанолуковиц. Такое наслоение молекул фуллерена может вносить свой вклад и в оптические и химические свойства межзвездного вещества.

Открытие фуллеренов в межзвездной среде заставило задуматься о том, что там могут быть и другие регулярные структуры, схожие с теми, которые получают на Земле. Одно из интересных предположений по поводу этой гипотезы связано с тем, что плоская структура необязательно замыкается в сферу. Она может замыкаться в трубку. Это значит, что кроме наношариков и нанолуковиц в космическом пространстве могут присутствовать и нанотрубки. Но пока нет четкого понимания, какие наблюдения нужно проводить, чтобы найти эти нанотрубки.

Другая интересная астрономическая роль фуллеренов связана с тем, что некоторые фуллерены, которые мы обнаруживаем на Земле, могут иметь внешнее по отношению к Земле происхождение. Фуллерены обнаруживаются на Земле в тех местах, где падали метеориты, и в самих метеоритах, поэтому они могут оказаться компонентом органического вещества, которое заносилось на Землю при падении различных космических тел. Исследование фуллеренов на Земле — в земных горных породах и телах различных метеоритов — поможет разобраться с современной эволюцией органики и с эволюцией, которая происходила в ту эпоху, когда Земля и Солнечная система только начинали формироваться.

Источник: ПостНаука

2.18: Углерод — химическая основа жизни

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  • Идентификатор страницы
    12676
    • Безграничный
    • Безграничный
    Цели обучения
    • Объясните свойства углерода, которые позволяют ему служить строительным материалом для биомолекул

    Углерод — четвертый по распространенности элемент во Вселенной и строительный материал для жизни на Земле. На Земле углерод циркулирует в земле, океане и атмосфере, создавая так называемый углеродный цикл. Этот глобальный углеродный цикл можно разделить на два отдельных цикла: геологический углеродный цикл длится миллионы лет, тогда как биологический или физический углеродный цикл длится от нескольких дней до тысяч лет. В неживой среде углерод может существовать в виде двуокиси углерода (CO 2 ), карбонатные породы, уголь, нефть, природный газ и мертвое органическое вещество. Растения и водоросли превращают углекислый газ в органическое вещество в процессе фотосинтеза, энергии света.

    Рисунок \(\PageIndex{1}\): Углерод присутствует во всех живых организмах: все живые существа содержат углерод в той или иной форме, а углерод является основным компонентом макромолекул, включая белки, липиды, нуклеиновые кислоты и углеводы. Углерод существует во многих формах в этом листе, в том числе в целлюлозе, образующей структуру листа, и в хлорофилле, пигменте, который придает листу зеленый цвет.

    Углерод важен для жизни

    В процессе метаболизма пищи и дыхания животное потребляет глюкозу (C 6 H 12 O 6 ), которая соединяется с кислородом (O 2 ) с образованием углекислого газа ( CO 2 ), вода (H 2 O) и энергия, которая выделяется в виде тепла. Животное не нуждается в углекислом газе и выделяет его в атмосферу. Растение, с другой стороны, использует обратную реакцию животного посредством фотосинтеза. Он потребляет углекислый газ, воду и энергию солнечного света, чтобы производить собственную глюкозу и газообразный кислород. Глюкоза используется для получения химической энергии, которую растение усваивает так же, как и животное. Затем растение выбрасывает оставшийся кислород в окружающую среду.

    Клетки состоят из многих сложных молекул, называемых макромолекулами, которые включают белки, нуклеиновые кислоты (РНК и ДНК), углеводы и липиды. Макромолекулы представляют собой подмножество органических молекул (любая углеродсодержащая жидкость, твердое тело или газ), которые особенно важны для жизни. Основным компонентом всех этих макромолекул является углерод. Атом углерода обладает уникальными свойствами, которые позволяют ему образовывать ковалентные связи с четырьмя различными атомами, что делает этот универсальный элемент идеальным для использования в качестве основного структурного компонента или «основы» макромолекул.

    Структура углерода

    Отдельные атомы углерода имеют незавершенную внешнюю электронную оболочку. С атомным номером 6 (шесть электронов и шесть протонов) первые два электрона заполняют внутреннюю оболочку, а четыре остаются на второй оболочке. Следовательно, атомы углерода могут образовывать четыре ковалентные связи с другими атомами, чтобы удовлетворить правилу октета. Молекула метана дает пример: она имеет химическую формулу CH 4 . Каждый из его четырех атомов водорода образует одинарную ковалентную связь с атомом углерода, разделяя пару электронов. Это приводит к заполнению самой внешней оболочки.

    Рисунок \(\PageIndex{1}\): Структура метана. Метан имеет тетраэдрическую геометрию, в которой каждый из четырех атомов водорода расположен на расстоянии 109,5° друг от друга.

    Ключевые моменты

    • Все живые существа содержат углерод в той или иной форме.
    • Углерод является основным компонентом макромолекул, включая белки, липиды, нуклеиновые кислоты и углеводы.
    • Молекулярная структура углерода

    • позволяет ему связываться различными способами и с различными элементами.
    • Круговорот углерода показывает, как углерод движется через живые и неживые части окружающей среды.

    Ключевые термины

    • Правило октета : Правило, утверждающее, что атомы теряют, приобретают или делят электроны, чтобы иметь полную валентную оболочку из 8 электронов (имеет некоторые исключения).
    • углеродный цикл : физический круговорот углерода в земной биосфере, геосфере, гидросфере и атмосфере; включает такие процессы, как фотосинтез, разложение, дыхание и карбонизация
    • макромолекула : очень большая молекула, особенно используемая в отношении больших биологических полимеров (например, нуклеиновых кислот и белков)

    1. Наверх
      • Была ли эта статья полезной?
      1. Тип изделия
        Раздел или Страница
        Автор
        Безграничный
        Количество столбцов печати
        Два
        Печать CSS
        Плотный
        Лицензия
        CC BY-SA
        Версия лицензии
        4,0
        Показать оглавление
        нет
      2. Теги
          На этой странице нет тегов.

      1.9: Значение углерода — Biology LibreTexts

      1. Последнее обновление
      2. Сохранить как PDF
    2. Идентификатор страницы
      6260
    3. Углерод. Элемент номер шесть. Прямо посередине первой строки Периодической таблицы. И что?

      Углерод — важнейший элемент жизни. Без этого элемента жизнь, какой мы ее знаем, не существовала бы. Как вы увидите, углерод является центральным элементом соединений, необходимых для жизни.

      Значение углерода

      Соединение, встречающееся в основном в живых существах, известно как органическое соединение . Органические соединения входят в состав клеток и других структур организмов и осуществляют жизненные процессы. Углерод является основным элементом органических соединений, поэтому углерод необходим для жизни на Земле. Без углерода жизнь, какой мы ее знаем, не могла бы существовать.

      Соединения

      Соединение представляет собой вещество, состоящее из двух или более элементов. Соединение имеет уникальный состав, который всегда одинаков. Мельчайшая частица соединения называется молекулой. Рассмотрим воду в качестве примера. Молекула воды всегда содержит один атом кислорода и два атома водорода. Состав воды выражается химической формулой H 2 O. Модель молекулы воды показана на рисунке ниже. Вода не является органическим соединением.

      Молекула воды всегда имеет такой состав: один атом кислорода и два атома водорода.

      Что заставляет атомы молекулы воды «слипаться»? Ответ — химические связи. Химическая связь — это сила, удерживающая молекулы вместе. Химические связи образуются, когда вещества реагируют друг с другом. Химическая реакция — это процесс превращения одних химических веществ в другие. Для образования соединения необходима химическая реакция. Для разделения веществ в соединении необходима еще одна химическая реакция.

      Углерод

      Почему углерод так важен для жизни? Причина в способности углерода образовывать прочные связи со многими элементами, в том числе и с самим собой. Это свойство позволяет углероду образовывать огромное количество очень больших и сложных молекул. На самом деле в живых существах насчитывается почти 10 миллионов соединений на основе углерода! Однако миллионы органических соединений можно разделить всего на четыре основных типа: углеводы , липиды , белки и нуклеиновые кислоты 9.0082 . Вы можете сравнить четыре типа в таблице ниже. Каждый тип также описан ниже.

      Type of Compound Examples Elements Functions Monomer
      Carbohydrates sugars, starches carbon, hydrogen, oxygen provides energy to cells, stores energy, forms структуры тела моносахарид
      Lipids fats, oils carbon, hydrogen, oxygen stores energy, forms cell membranes, carries messages
      Proteins enzymes, antibodies carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen, sulfur помогает клеткам сохранять свою форму, формирует мышцы, ускоряет химические реакции, переносит сообщения и материалы аминокислота
      нуклеиновые кислоты ДНК, РНК углерод, водород, кислород, азот, фосфор содержит инструкции для белков, передает инструкции от родителей потомству, помогает производить белки из более мелких молекул (мономеров) в результате реакций дегидратации. В реакции дегидратации вода удаляется, когда два мономера соединяются вместе.

      Чудо жизни: углеводы, белки, липиды и нуклеиновые кислоты можно посмотреть по адресу http://www.youtube.com/watch?v=nMevuu0Hxuc (3:28).

      Энергия из углерода?

      Можно ли извлечь энергию из остатков? Могут ли органические отходы стать полезными? Это может показаться расточительством, но для некоторых людей это зеленая энергия. Узнайте, как калифорнийские молочные фермы и рестораны с белыми скатертями собирают оставшиеся отходы и превращают их в чистую энергию. Дополнительную информацию см. в документе From Waste To Watts: Biofuel Bonanza на сайте www.kqed.org/quest/television/from-waste-to-watts-biofuel-bonanza.

      Резюме

      • Углерод является основным элементом органических соединений. Углерод может образовывать прочные связи со многими элементами, включая самого себя.
      • Существует четыре основных типа органических соединений: углеводы, липиды, белки и нуклеиновые кислоты.

      Подробнее

      Используйте этот ресурс, чтобы ответить на следующие вопросы.

      • Важность углерода на www.boundless.com/biology/the-chemical-foundation-of-life/carbon/the-importance-of-carbon/.
      1. Заполните это заявление. Углерод является основным компонентом четырех макромолекул, включая __________, __________, __________ и __________.
      2. Укажите правило октетов.
      3. Что позволяет углероду служить основой органических макромолекул?
      4. Что такое ковалентная связь?

      Обзор

      1. Что такое соединение?
      2. Объясните, почему углерод необходим для всей известной жизни на Земле.
      3. Какие существуют четыре основных типа органических соединений?
      4. Какие типы органических соединений обеспечивают энергию?
      5. Какое органическое соединение хранит генетическую информацию?
      6. Примеры белков включают ____________.

      Эта страница под названием 1.

      Новости вооружений и технологий: Новое оружие России — РИА Новости

      Путин и Шойгу рассказали о спецоперации и будущем армии России. Главное

      Сергей Фадеичев / ТАСС

      Президент России Владимир Путин принял участие в расширенном заседании коллегии Министерства обороны 21 декабря. Российская армия постоянно увеличивает потенциал своих Вооруженных сил (ВС) и этот процесс будет продолжен, заявил он. «Вооруженные силы и боевые возможности наших Вооруженных сил увеличиваются, постоянно и с каждым днем. И этот процесс, безусловно, мы будем наращивать», — сказал президент. Он также отметил, что российские войска продолжают «уверенно, шаг за шагом» решать «поставленные перед ними» задачи, несмотря на использование против России практически всего потенциала НАТО.

      Путин указал Минобороны, что ограничений по финансированию армии нет, страна дает всё, что нужно военным. «Я хочу обратить внимание министра обороны, начальника Генерального штаба, всех командиров, которые здесь представлены, — у нас нет никаких ограничений по финансированию. Страна, правительство дают всё, что армия просит. Всё. Надеюсь, что ответ будет должным образом сформулирован и соответствующие результаты будут достигаться», — подчеркнул он.

      «Будем продолжать поддерживать и совершенствовать боеготовность ядерной триады — это главная гарантия сохранения нашего суверенитета и территориальной целостности, стратегического паритета и в целом баланса сил в мире», — отметил Путин. По его словам, в этом году уровень современных образцов вооружений в стратегических ядерных силах уже превысил 91%, также продолжается перевооружение полков ракетных войск стратегического назначения (РВСН) на ракетный комплекс с гиперзвуковой боевой частью «Авангард».

      Ядерная триада — это оснащенные ядерным оружием стратегические вооруженные силы государства, включающие в себя три компонента: стратегическую авиацию, межконтинентальные баллистические ракеты, а также атомные подводные ракетоносцы. Ее наличие обеспечивает невозможность уничтожения всего боеспособного арсенала ядерного оружия в случае внезапного нападения противника, писали «Ведомости».

      Российские военные, участвующие в СВО, сражаются так же, «как их предки» в войну 1812 года, Первую мировую войну и Великую Отечественную, считает глава государства. Он предложил поощрить участников боевых действий. Офицеры и сержанты, которые получили опыт в ходе специальной военной операции, должны назначаться на новые должности в первоочередном порядке и иметь первоочередное право на поступление в военные вузы страны, в том числе в Академию Генерального штаба, сказал он. По словам президента, опыт спецоперации необходимо использовать для совершенствования боевого учета, в том числе при подготовке и проведении учений и тренировок всех уровней.

      Путин признал, что частичная мобилизация, проводившаяся осенью 2022 г., выявила «определенные проблемы» и систему организации призыва нужно менять. «Знаю, что многие меры принимаются, но все-таки нужно обратить на это внимание и выстраивать эту систему по-современному. Прежде всего, нужно модернизировать систему военных комиссариатов», — призвал он.

      Одно из ключевых заявлений президента было посвящено резерву военнослужащих, сформированному за период частичной мобилизации. «В ряды Вооруженных сил призваны, как известно, 300 000 человек. Часть из них находится уже в зоне боевых действий. Как докладывают министр обороны, начальник Генштаба, 150 000 человек проходят подготовку на военных полигонах. Это достаточный резерв для ведения операции, это практически стратегический резерв», – объяснил он.

      Также Путин призвал руководство Мионобороны внимательно относиться к критике и «правильно, своевременно» реагировать на нее. «Такая реакция может быть эмоциональной, но нужно, безусловно, слышать тех, кто не замалчивает существующие проблемы, а стремится внести свой вклад в их решение», — сказал он.

      Министр обороны Сергей Шойгу сообщил о задачах, которые была призвана решить частичная мобилизация. «Для стабилизации обстановки, защиты новых территорий и проведения дальнейших наступательных действий потребовалось увеличение боевого и численного состава группировок наших войск. В этих целях проведена частичная мобилизация», — отметил он. Шойгу также рассказал, что 100 000 участников СВО получили государственные награды, 120 из них — Герои России.

      Приоритетом является достижение всех целей СВО в 2023 г., объявил глава военного ведомства. «Приоритетная задача на 2023 г. — продолжить проведение специальной военной операции до полного выполнения задач. Российским группировкам войск и сил — обеспечить сохранение мира в Нагорном Карабахе и Сирии», — сказал он.

      Шойгу также предложил сдвинуть возрастные рамки призыва на службу в армию с 18 до 21 года, а предельный возраст — с 27 до 30 лет. По его мнению, численность ВС РФ должна быть увеличена до 1,5 млн человек, в том числе контрактников — до 695 000. При этом министр отметил, что от частичной мобилизации в России были освобождены свыше 830 000 человек, которые работают на предприятиях оборонно-промышленного комплекса и в ряде других социально значимых сфер.

      Учитывая стремление НАТО нарастить военный потенциал вблизи российских границ, а также расширить альянс за счет Финляндии и Швеции, необходимо принять меры по созданию группировки войск на северо-западе страны, отметил глава Минобороны. Для реализации этой задачи он предложил создать два стратегических объединения ВС — Московский и Ленинградский военные округа.

      В связи с СВО сроки поставок наиболее востребованных образцов вооружений были сокращены. «Важнейшей особенностью выполнения государственного оборонного заказа 2022 г. стало обеспечение вооружением и техникой группировок войск, решающих задачи в специальной военной операции. Для наращивания их боевых возможностей осуществлен перенос поставок наиболее востребованных образцов с 2024–2025 гг. на 2023 г.», — сказал Шойгу.

      Министр предложил также поставить на боевое дежурство в РВСН 22 пусковые установки с межконтинентальными баллистическими ракетами «Ярс», «Авангард» и «Сармат», принять в состав авиационных стратегических ядерных сил три стратегических ракетоносца Ту-160М, в состав флота — атомный подводный крейсер проекта «Борей-А» «Император Александр III», а также четыре подлодки и 12 надводных кораблей, нарастить поставки высокоточных гиперзвуковых ракетных комплексов «Кинжал» и «Циркон». Также он озвучил ряд предложений, связанных со структурными изменениями в отдельных подразделениях и структурах ВС РФ.

      Путин согласился с предложениями Шойгу и предположил, что у украинских властей скоро «ничего не будет, кроме подачек деньгами, оружием и боеприпасами». Но и правительство России не будет «разрушать экономику в интересах обороноспособности». «Мы не будем повторять ошибок прошлого, когда в интересах повышения обороноспособности — где надо, а там, где было и не надо, — мы разрушали свою экономику. Мы не будем заниматься милитаризацией страны и милитаризацией экономики», — подчеркнул президент, заявив, что по-прежнему считает украинский народ братским.

      Новости СМИ2

      Хотите скрыть рекламу?  Оформите подписку 
      и читайте, не отвлекаясь

      Как работает лазерный «Задира», применяемый Россией на Украине

      21 мая 2022
      15:59

      Россия в ходе спецоперации на Украине применила лазерное оружие. Это новый боевой комплекс под названием «Задира». Он способен свободно сбивать беспилотники различного класса. Что позволяет избегать расходования дорогостоящих ракет типа «Тор» и «Панцирь».

      Об использовании новейшего лазерного комплекса на этой неделе рассказал вице-премьер России Юрий Борисов, выступая на просветительском марафоне «Новые горизонты» Российского общества «Знание». Замглавы правительства не стал раскрывать подробности боевого применения этого оружия. Однако упомянул, что система буквально сжигает летательные аппараты. Причем делает это на большом расстоянии.

      «На дальности 5 км в течение 5 секунд беспилотное средство было просто сожжено и прекратило свое существование. Я говорю это к тому, что на подходе система вооружения, которая будет работать на новых физических принципах и определять боеспособность наших вооруженных сил в будущем», – рассказал Юрий Борисов.

      «Задира» действует со скоростью света. Лазерный луч практически мгновенно достигает цели, и его невозможно перехватить. Очень важно отметить, что стоимость одного выстрела лазером существенно ниже, чем применение зенитных ракетных комплексов. А боеприпасы, при этом, неограниченны. Выстрелы производятся по мере накопления энергии. «Задира» хорошо показала себя в борьбе с беспилотниками. Лучи лазерного комплекса наносят физическое поражение воздушным объектам, разрушают элементы их конструкции. Спектр применения данного оружия широкий – это практически любые воздушные цели.

      «Наши ядерщики научились концентрировать необходимую энергию для поражения соответствующего вооружения практически за мгновение. Любой физик-ядерщик и даже журналист заподозрит в этом нечто миниатюрное, какой-то ядерный реактор. Полагаю, на этом и основано действие «Пересвета» и «Задиры». Я думаю, что на коллективный запад это повлияет отрезвляюще», – отмечает Александр Хроленко, военный обозреватель медиагруппы «Россия Сегодня».

      Кроме «Задиры», в лазерный арсенал российской армии входят самоходная установка «Пересвет» и средства защиты авиатехники от поражения ракетами с оптическими головками самонаведения. Ученые совершенствуют технологии создания мощных лазеров различных типов. Ведутся работы по наращиванию мощности «Пересвета». Сейчас этот комплекс «ослепляет» объекты. А вот новое поколение лазеров уже прожигает цели.

      За последнее десятилетие Россия добилась значительного прогресса в развитии боевых лазерных технологий. В ближайшей перспективе наша армия и флот получат совершенно новое, не имеющее аналогов оружие. Первые его образцы уже поставлены на опытно-боевое дежурство.

      Подписывайтесь на наши страницы в соцсетях. «Смотрим» – Telegram и Яндекс.Дзен, Вести.Ru – Одноклассники, ВКонтакте, Яндекс.Дзен и Telegram.

      технологии
      армия и флот
      вооружение
      лазер
      Юрий Борисов
      беспилотники
      общество
      новости
      Самое читаемое
      оборона и безопасность

      Ранее по теме

      • «Новые горизонты»: честный диалог
      • «Новые горизонты»: самые яркие выступления
      • Фурсенко рассказал о строительстве в Сарове лазерной установки мирового уровня
      • Кириенко о санкциях: «Российское общество ответило консолидацией»
      • Буш-младший и пранкеры: госсекреты наружу
      • Миллиардер дал россиянам совет на миллион долларов

      Россия собирается испытать свою ядерную торпеду «Апокалипсис»?

      • В сообщении итальянской газеты La Repubblica говорится, что Россия может быть близка к боевому испытанию своей ядерной торпеды «Посейдон».
      • «Посейдон» — гигантская подводная торпеда, вооруженная двухмегатонной термоядерной боеголовкой. По мнению экспертов, подлодка «Белгород », находящаяся в настоящее время в Баренцевом море, может стать испытательным кораблем.
      • Тем не менее, сводки из Военно-морских новостей и Reuters не смог подтвердить историю La Repubblica . Полноценное испытание «Посейдона» — по крайней мере, в ближайшем будущем — маловероятно.

      Россия может готовиться к испытанию новой ядерной торпеды под названием «Посейдон». Итальянская газета со ссылкой на неназванный отчет разведки НАТО сообщает, что испытание связано с перемещениями новой подводной лодки проекта «Белгород» проекта . Торпеда «Посейдон» — одно из множества новых вооружений, представленных президентом России Владимиром Путиным.

      La Repubblica утверждает что НАТО подозревает Белгород собирается испытать Посейдон в Карском море . Согласно газете, разведка якобы взята из отчета разведки НАТО, «отправленного наиболее важным союзным командованиям». Белгород — одна из двух подводных лодок, наряду с Саров ВМФ России, которые могут запускать торпеды «Посейдон».

      Тем не менее, Naval News имеет некоторые сомнения в истории La Repubblica . На фотографиях, полученных с сайта, видно, что Белгород находится в Баренцевом море, а не в Карском море, примерно в 500 милях от него. Аналитик Х.И. Саттон считает, что испытание возможно, но также возможно, что Москва отправила Белгород в качестве послания Вашингтону и Западу, особенно тем странам, которые помогают Украине отразить российское вторжение.

      Reuters также не смог подтвердить данные, приведенные La Repubblica, 9Был разослан номер 0005, в котором сообщалось, что и западный дипломат, и официальный представитель НАТО отрицали такое предупреждение.

      Схема российской подводной лодки специального назначения Белгород .

      Х.И. Sutton/Covert Shores

      ВМС США описывают «Посейдон» как межконтинентальную автономную торпеду с ядерным вооружением или INPNATP. С таким же успехом можно назвать его по прозвищу «Торпеда Апокалипсиса». «Посейдон» — большая 100-тонная торпеда с ядерной силовой установкой. Это автономная система вооружения, то есть она не имеет экипажа и может перемещаться к своей цели самостоятельно, без внешнего контроля. Он перемещается на глубине до 3280 футов, дальше, чем могут погружаться подводные лодки НАТО и их торпеды, со скоростью 70 узлов (80 миль в час на суше). Ядерная силовая установка дает ему практически неограниченный радиус действия.

      Посейдон вооружен двухмегатонной термоядерной боеголовкой. Две мегатонны — это 2000 килотонн — гораздо более катастрофическая, чем 16-килотонная бомба, сброшенная на Хиросиму, Япония, во время Второй мировой войны. Poseidon предназначен для нападения на прибрежные районы, такие как военно-морские базы, порты, нефтеперерабатывающие заводы и города. Хотя это относительно медленно для ядерного оружия, его скорость и рабочая глубина сделают его перехват трудным, если не невозможным. «Посейдон» — это не оружие первого удара, а средство, предназначенное для обеспечения уничтожения объектов противника после того, как ядерный конфликт уже начался.

      Торпеда Poseidon имеет неограниченный радиус действия, максимальную скорость 70 узлов и ядерную боеголовку в две мегатонны.

      HI Sutton/Covert Shores

      Испытание «Посейдона» не потребует детонации боеголовки мощностью 2 мегатонны, поскольку Россия является участником Договора о частичном запрещении ядерных испытаний , который запрещает подводных взрывов. Путин может принять решение о расторжении договора и провести испытания в любом случае, но это маловероятно. Хотя в его интересах, чтобы внешний мир считал его иррациональным на данный момент, заставляя США и НАТО гадать о его следующих шагах, разрыв договора создаст для России долгосрочные дипломатические проблемы, которые нелегко решить.

      Узнайте последние новости о войне в Украине ⬇️
      • В Украине танки по-прежнему являются рабочими лошадками
      • Россия атакует Украину волной беспилотников
      • Готовится ли Путин применить ядерное оружие в Украине?

      Белгород — одна из самых больших подводных лодок в мире. Ее размеры 604 фута в длину и 60 футов в ширину, а водоизмещение 30 000 тонн в подводном положении — в три раза больше, чем у американской ударной подводной лодки класса Virginia . Подводная лодка, изначально являвшаяся недостроенной подводной лодкой с управляемыми ракетами класса «Оскар», была закончена как подводная лодка специального назначения, способная действовать в качестве базового корабля для меньших подводных лодок, дистанционно управляемых транспортных средств и торпеды «Посейдон». Белгород может нести до шести торпед «Посейдон», запуская их издалека в море.

      Россия рано или поздно испытает Посейдон. Такое испытание может произойти через несколько дней или лет, но оно неизбежно. Но в то же время западные санкции сильно ударили по экономике Москвы, и затягивание поясов в той или иной форме неизбежно. Даже если Россия испытает «Посейдон», это может быть чудо с одним ударом, а не полностью боеспособная система вооружения.

      Перед уходом…
      • Подозревается российский саботаж в утечке из газопровода

      Кайл Мизоками

      Писатель по вопросам обороны и безопасности, живет в Сан-Франциско.

      Новости о оружейных технологиях — ScienceDaily

      Как длительное воздействие радиации повреждает ядерные реакторы

      8 ноября 2021 г. Новые исследования могут помочь в повышении эффективности атомных электростанций в ближайшем будущем. Используя сочетание физического моделирования и расширенного моделирования, они нашли ключ, лежащий в основе …


      Борьба с раком в наномасштабе

      19 октября 2021 г. Исследователи изготовили наночастицы золота с быстро распадающимся радиоизотопом, который может усваиваться раковыми клетками. Поскольку излучение остается сильно локализованным, высокие дозы могут быть …


      Знаете ли вы путь к Берклиуму, Калифорния?

      24 марта 2021 г. Ученые продемонстрировали, как визуализировать образцы тяжелых элементов размером до одного нанограмма. Новый подход поможет ученым продвигать новые технологии медицинской визуализации и лечения рака …


      Исследователи-ядерщики разработали новый упругий сплав, упрочненный дисперсией оксидов

      4 марта 2021 г. Недавно исследователи продемонстрировали превосходные характеристики нового сплава, упрочненного дисперсией оксидов (ODS), который они разработали для использования в процессах деления и синтеза …


      Болезнь войны в Персидском заливе не была вызвана обедненным ураном из боеприпасов, исследование показывает

      18 февраля 2021 г. Вдыхание обедненного урана из взорвавшихся боеприпасов не привело к болезни войны в Персидском заливе (GWI) у ветеранов, участвовавших в боевых действиях в 1991 Война в Персидском заливе, предполагает новое исследование. Полученные данные помогают устранить …


      Открытия на краю периодической таблицы: первые измерения эйнштейния

      6 февраля 2021 г. первая водородная бомба, ученые провели с ней очень мало экспериментов, потому что ее очень сложно создать и она …


      Полномасштабный прототип для мюонной томографии

      1 февраля 2021 г. Исследователи опираются на предыдущие исследования для обнаружения технологии и алгоритмы реконструкции мюонной томографии, разработать полномасштабный мюонный томограф…


      Модель турбулентности может улучшить характеристики винтокрылых машин и боеприпасов

      25 января 2021 г. Конструкция летательных аппаратов и систем вооружения зависит от способности прогнозировать аэродинамическое поведение, чему часто помогает продвинутое компьютерное моделирование потока воздуха над телом. Высокоточное …


      Альфа-частицы скрываются на поверхности нейтронно-избыточных ядер

      21 января 2021 г. строение нейтронных звезд, а также процесс альфа. ..


      Обнаружены ядра гелия на поверхности тяжелых ядер

      15 января 2021 г. Ученые могут избирательно выбивать нуклоны и предварительно формировать ядерные кластеры из атомных ядер с помощью пучков протонов высокой энергии. В эксперименте было обнаружено существование предварительно сформированных ядер гелия в …


      Перовскит, изменивший правила игры, может обнаруживать гамма-лучи

      9 декабря 2020 г. и высокоэффективная альтернатива гамма-излучению…


      Новый полупроводниковый детектор перспективен для медицинской диагностики и национальной безопасности

      7 декабря 2020 г. Этот метод позволяет пользователям идентифицировать легальные и нелегальные гамма-лучи. Подобные детекторы имеют решающее значение для национальной безопасности, поскольку они используются для обнаружения незаконно ввезенных ядерных материалов …


      Новый химический процесс — первый шаг к производству ядерного топлива с помощью огня

      24 ноября 2020 г. Разработка безопасных и устойчивых топлива для ядерной энергетики является неотъемлемой частью энергетической безопасности …


      Морское рыболовство не компенсирует потери фермерских хозяйств после ядерной войны

      9 ноября 2020 г. новое исследование. Но эффективные довоенные…


      Охота за самым низким из известных ядерно-возбужденных состояний

      6 октября 2020 г. Измерения в тории-229 делают шаг к прямому лазерному возбуждению атомного ядра в этом уникальном..


      Двое в толпе: ядерная энергия и возобновляемые источники энергии не смешиваются

      5 октября 2020 г. Если страны хотят максимально существенно, быстро и с минимальными затратами снизить выбросы, им следует уделять приоритетное внимание поддержке возобновляемых источников энергии, а не ядерной энергетики. , результаты крупного нового …


      Фильтрация радиоактивных элементов из воды

      29 сентября 2020 г. Исследователи ранее разработали фильтрующую мембрану, изготовленную из белков молочной сыворотки и активированного угля. В новом исследовании они демонстрируют, насколько эффективна эта мембрана при фильтрации радиоактивных…


      Большие молекулы нуждаются в дополнительной помощи, чтобы пройти через ядерную пору в ядро ​​клетки

      24 августа 2020 г. Модельные системы, основанные на вирусных капсидах, показали, как большие биомолекулы способны проникать в ядро ​​клетки. Чем больше молекула, тем больше сигналов ядерной локализации …


      Взрывная ядерная астрофизика

      10 августа 2020 г. Международная группа ученых сделала ключевое открытие, связанное с «досолнечными зернами», обнаруженными в некоторых метеоритах. Это открытие пролило свет на звездные взрывы и происхождение химических…


      Усовершенствованное моделирование ядерной структуры во франции способствует поиску новой физики

      5 августа 2020 г. Благодаря новым исследованиям мы теперь с гораздо большей уверенностью знаем ядерные магнитные моменты франция …


      Понедельник, ноябрь 8, 2021

      • Как длительное воздействие радиации повреждает ядерные реакторы

      Вторник, 19 октября 2021 г.

      • Борьба с раком в наномасштабе

      24 марта 2021 г.

      • Знаете ли вы дорогу в Берклиум, Калифорния?

      Четверг, 4 марта 2021 г.

      • Исследователи-ядерщики разработали новый упругий сплав, упрочненный оксидной дисперсией

      Четверг, 18 февраля 2021 г.

      • Болезнь войны в Персидском заливе не вызвана обедненным ураном из боеприпасов, исследование показывает

      Суббота, 6 февраля 2021 г.

      • 90 214 Открытий на краю периодической таблицы: первые измерения эйнштейния

      Понедельник, 1 февраля 2021 г.

      • Полномасштабный прототип для мюонной томографии

      Понедельник, 25 января 2021 г.

      • Модель турбулентности может улучшить характеристики винтокрылых машин и боеприпасов

      Четверг, 21 января 2021 г.

      • Альфа-частицы скрываются на поверхности нейтронно-избыточных ядер

      Пятница, 15 января 2021 г.

      • Обнаружены ядра гелия на поверхности тяжелых ядер

      Среда, 9 декабря 2020 г.

      • Перовскит, изменивший правила игры, может обнаруживать гамма-лучи

      Понедельник, 7 декабря 2020 г.

      • Новый полупроводниковый детектор обещает применение в медицинской диагностике и национальной безопасности

      Вторник, 24 ноября 2020 г.

      • Новый химический процесс — первый шаг к получению ядерного топлива с помощью огня

      Понедельник, 9 ноября 2020 г.

      • Морское рыболовство не компенсирует потери ферм после ядерной войны

      Вторник, 6 октября 2020 г.

      • Охота за самым низким из известных ядерно-возбужденных состояний

      Понедельник, 5 октября 2020 г.

      • Двое — это толпа: ядерная энергия и возобновляемые источники энергии несовместимы

      вторник, 29 сентября 2020 г.

      • Фильтрация радиоактивных элементов из воды

      Понедельник, 24 августа 2020 г.

      • Большие молекулы нуждаются в дополнительной помощи, чтобы пройти через ядерную пору в клеточное ядро

      Понедельник, 10 августа 2020 г.

      • Взрывная ядерная астрофизика

      Среда, 5 августа 2020 г.

      • Усовершенствованное моделирование ядерной структуры во фране способствует поиску новой физики

      Вторник, 14 июля 2020 г.

      • Плутоний в виде частиц, выброшенный в результате расплавления на АЭС Фукусима-дайити

      Пятница, 12 июня 2020 г.

      • Радиоактивное облако над Европой имело гражданское происхождение

      Среда, 13 мая 2020 г.

      • Ядерные испытания времен холодной войны изменили количество осадков

      Понедельник, 4 мая 2020 г.

      • Одноэтапная стратегия переработки отработавшего ядерного топлива

      Четверг, 30 апреля 2020 г.

      • Поимка ядерных контрабандистов: быстрый алгоритм может позволить установить экономически эффективные детекторы на границах

      Понедельник, 6 апреля 2020 г.

      • Испытания ядерной бомбы времен холодной войны выявили истинный возраст китовых акул

      Четверг, 26 марта 2020 г.

      • Кубики могут выступать в качестве «камер» для описания прошлого присутствия радиоактивных материалов

      Понедельник, 9 марта 2020 г.

      • Атомный отпечаток пальца идентифицирует источники выбросов урана

      Пятница, 6 марта 2020 г.

      • Новаторское пользовательское средство для добавления фабрики магических чисел

      Среда, 29 января 2020 г.

      • Устройство обнаружения меньшего размера, эффективное для проверки ядерного договора, археологические раскопки
      • Модификация молекулы может улучшить переработку отработавшего ядерного топлива

      Понедельник, 27 января 2020 г.

      • Текущая модель хранения ядерных отходов не завершена

      Среда, 22 января 2020 г.

      • Электрохимический метод извлечения урана и потенциально других ионов металлов из раствора
      • Американцы воспринимают вероятность риска ядерного оружия как жеребьевку 50/50

      Среда, 15 января 2020 г.

      Когда на солнце вспышки: Наука: Наука и техника: Lenta.ru

      Авроральная активность | SpaceWeatherLive.com

      Мин.Макс.
      четвергKp1+Kp2-
      пятницаKp1+Kp2-
      субботаKp2-Kp3+

      При текущей скорости для прибытия от DSCOVR на Землю потребуется 60 минут .

      Солнечный ветер

      Скорость: > 400: Elevated speed
      > 500: Умеренно высокая скорость
      > 700: Высокая скорость
      > 900: Очень высокая скорость»> км/сек

      Плотность: > 20: Умеренная плотность

      > 40: Высокая плотность
      > 60: Очень высокая плотность»> p/cm3

      Межпланетное магнитное поле (IMF)

      Bt: > 20: Сильный IMF
      > 30: Очень сильный IMF»> nT

      Bz: < 0: Юг

      > -10: Умеренный юг
      > -20: Сильный юг»> nT

      Северное полушарие
      Южное полушарие

      Последняя X-вспышка2023/01/10X1. 0
      Последняя M-вспышка2023/01/11M3.1
      Последняя геомагнитная буря2023/01/04Kp5 (G1)
      Безупречные дни
      Последний безупречный день2022/06/08
      Солнечные вспышки
      12002M3.4
      22000M2.8
      32002M1.7
      42002M1.3
      52000M1.2
      Ар-индексG
      1200532G1
      2199429G1
      3199712G1
      419968
      5201612

      Мин.Макс.
      четвергKp1+Kp2-
      пятницаKp1+Kp2-
      субботаKp2-Kp3+

      Северное полушарие
      Южное полушарие

      ГруппаКол-во пятенКласс пятна по
      магнитуде
      Класс пятна по
      системе Zürich/Macintosh
      318138EKC
      318249EHI
      31832HSX
      318413EKC
      318512DRO
      31869DAI
      31872AXX

      Кол-во солнечных пятен 183
      Новые группы0
      Радиоизлучение λ = 10. 7см (SFU)195
      Carrington Rotation2266

      C-class solar flare99%
      Вероятность возникновения солнечной вспышки M-класса65%
      Вероятность возникновения солнечной вспышки X-класса30%

      Последняя X-вспышка2023/01/10X1.0
      Последняя M-вспышка2023/01/11M3.1
      Последняя геомагнитная буря2023/01/04Kp5 (G1)
      Безупречные дни
      Последний безупречный день2022/06/08
      Солнечные вспышки
      12002M3. 4
      22000M2.8
      32002M1.7
      42002M1.3
      52000M1.2
      Ар-индексG
      1200532G1
      2199429G1
      3199712G1
      419968
      5201612