Найди техносигнатуры

С этой гонкой сталкиваются ботаники, которые пытаются идентифицировать и спасти жизненно важные растения до того, как они исчезнут. Британское издание The Guardian пишет, что новая технология позволяет учёным отслеживать изменения сроков цветения по всему миру, быстро выявлять новые экземпляры и получать важные генетические данные по образцам грибов 180-летней давности.

Это может открыть «золотую жилу в геноме». Оцифровка и онлайн-доступ к миллионам образцов, которые раньше были доступны только в архивах, позволяют по-новому взглянуть на ситуацию, особенно на Глобальном Юге.

Растения и грибы лежат в основе всей жизни на Земле, поставляя продукты питания и лекарства, накапливая углерод и регулируя климат. Однако около 40% из 70 000 видов растений, которые были оценены, находятся под угрозой исчезновения, в то время как ещё 330 тысяч видов ещё предстоит проанализировать.

Профессор Александр Антонелли, исполнительный директор по науке RBG в Кью, говорит, что ежегодно регистрируется около 2000 новых видов растений, но это «лишь малая часть». Это означает, что потенциальные новые лекарства и устойчивые сельскохозяйственные культуры исчезают ещё до того, как их обнаруживают.

С грибами ситуация ещё более сложная: 90% из примерно 2 миллионов видов до сих пор неизвестны науке, а менее чем 1% известных видов находятся под угрозой исчезновения. Профессор Антонелли говорит, что оцифровка и сопутствующие технологии вселяют в него всё большую надежду на то, что учёные добьются успеха в документировании и защите всего живого на Земле.

Искусственный интеллект может научиться распознавать сложные растения, например, осоку и торфяные мхи, отличительные признаки которых являются микроскопическими. Это означает, что новые или уязвимые виды могут быть обнаружены быстрее.

Лэнди Раджаовелона, старший ботаник из университета Кью на Мадагаскаре, говорит, что Мадагаскар — это одно из самых удивительных мест в мире с точки зрения биологического разнообразия. Переведя в цифровую форму 37 000 физических образцов, учёные открыли для себя сокровищницу знаний, накопленных за столетия, и получили бесценный опыт изучения современного биологического разнообразия.

В настоящее время в RBG оцифрованы все 7,4 млн имеющихся образцов, включая те, что были собраны Чарльзом Дарвином, и они находятся в свободном доступе в интернете. В рамках четырёхлетней программы было сделано 20 000 снимков в высоком разрешении в день.

В общей сложности в настоящее время в интернете по всему миру имеется 145 миллионов цифровых образцов, но это менее 16% от общего количества, хранящегося в гербариях. Учёные говорят, что это оставляет «огромные пробелы в понимании».

Лэки считает, что шансы встретить другую цивилизацию во времени ничтожно малы. Поэтому, по его мнению, более перспективно искать руины «мёртвых» цивилизаций.

Лэки полагает, что лучшим местом для этого может быть наша собственная Солнечная система. SETI (программа по поиску внеземных цивилизаций и возможному вступлению с ними в контакт) до сих пор фокусировалась на получении «пассивных» сигналов из-за пределов Солнечной системы, как правило, в форме радиоволн.

Однако даже на Земле наше собственное «окно» для отправки радиосигналов в космос продлилось всего около 100 лет. «Мы активно отказываемся от большинства широковещательных радиосигналов, стремясь улучшить нашу коммуникационную инфраструктуру, — поясняет астрофизик.

— То есть даже наша собственная цивилизация не утруждает себя поддержанием того минимального уровня намеренных трансляций, который мы производили 50 лет назад». Вместо этого, как утверждается, лучше найти «пассивные» техносигнатуры, такие как реликвии, которые буквально не требуют ухода и могут прослужить миллиарды лет.

Это повысило бы вероятность того, что человечество найдёт те типы цивилизаций, которые могли бы, по крайней мере в определённый момент времени, поддерживать это. Лэки делит такие пассивные техносигнатуры на три категории — рассеивающие, скрывающие и мерцающие.

Считается, что объект был бы виден из-за его неестественного затемнения, которое выглядело бы похожим на транзитную экзопланету, но явно отличалось бы от неё. Став достаточно маленькими, эти технозёрнышки могут вырваться за пределы Солнечной системы с помощью солнечного ветра, который преодолевает гравитацию звезды, удерживающую их на месте, и после этого эти пылинки могут свободно перемещаться по галактике, избегая длительного пребывания на своей звезде.

Именно здесь возникает другая интересная идея Лэки: наша Солнечная система, вращаясь вокруг Млечного Пути, регулярно проходит сквозь межзвёздный материал, часть которого может состоять из измельчённых техносигналов. Даже если этот материал попал в нашу галактику миллиарды лет назад, неактивные миры, такие как Луна, могли сохранить его с тех давних времён вплоть до наших дней.

Эти зёрна могли сформироваться только при сильном нагреве, что свидетельствует о мощи удара. Свидетельства сильных столкновений, относящиеся примерно к тому же периоду времени, сохранились по крайней мере на двух других телах Солнечной системы — Земле и астероиде Веста.

Исследователи отмечают, что эта новая эпоха воздействия является свидетельством длительной бомбардировки внутренней части Солнечной системы после эпохи формирования бассейна. Когда Солнечная система была молодой, она пережила несколько эпох бомбардировок, в ходе которых камни размером с астероид разлетались в разные стороны, нанося удары по недавно сформировавшимся планетам.

Одной из особенно интенсивных фаз является поздняя тяжёлая бомбардировка, которая произошла примерно 4,1–3,8 миллиарда лет назад. Луна стала одним из возможных мест для поиска подсказок, поскольку не проявляет тектонической активности и не подвержена значительной эрозии.

Однако кратеры на Луне перекрывают и стирают друг друга, поэтому разобраться в их истории сложно. Поверхность Луны не подверглась существенной переработке, поэтому следы древних событий могут находиться достаточно близко к поверхности.

Они могли быть выдолблены и сброшены на Землю в виде метеоритов во время последующих столкновений. Одним из таких метеоритов стал Северо-Западный Африканский (NWA) 12593, обнаруженный в Мали.

В результате удара часть поверхности Луны превратилась в разновидность горной породы (брекчия), состоящую из множества кусков породы, склеенных между собой более мелкими зёрнами. Кроу объясняет, что брекчии похожи на то, что вы увидели бы, если бы откололи кусок бетона, где видны все маленькие камешки, скреплённые цементом.

Команда определила возраст зёрен, измерив содержание в них свинца. Анализ показал, что зёрна сформировались около 3,486 миллиарда лет назад, что примерно соответствует временным рамкам столкновений, зафиксированным в крошечных расплавленных каплях обломков в австралийской пустыне Пилбара (3,48 миллиарда лет назад) и аналогичном образовании в Южной Африке (3,47 миллиарда лет назад).

Если их выводы верны, это первый зарегистрированный случай сдвига разлома, спровоцированного волной, отражённой от ядра Земли. Согласно новому анализу данных о землетрясениях по всей Японии, учёные обнаружили явление, которое ранее не фиксировалось.

Наблюдения с помощью GPS во время землетрясения показали, что некоторые районы Японии сместились на восток на 5–6 миллиметров. По мнению группы исследователей, возглавляемой сейсмологом Суньенгом Парком, это произошло из-за воздействия отражённой волны.

Землетрясение в Тохоку, вызвавшее цунами и катастрофу на АЭС «Фукусима-Дайити», было одним из самых мощных, когда-либо зарегистрированных. Оно произошло, когда Тихоокеанская плита внезапно подвинулась под плиту, на которой находится северная Япония.

Это вызвало разрушительное цунами и сейсмические волны, прокатившиеся по планете. Учёные продолжают изучать результаты наблюдений, чтобы понять, как происходят крупные землетрясения и что происходит после них.

Событие было настолько масштабным, что вызвало необычайно чёткий сигнал ScS в японской системе GNSS Earth Observation Network (GEONET). Это сдвиговая волна, которая отражается от границы ядро-мантия и возвращается в виде другой сдвиговой волны.

Исследователи изучали этот сигнал и заметили, что после прохождения сейсмической волны земля не вернулась в исходное положение. Некоторые станции GPS в Японии, по-видимому, немного сдвинулись на восток по сравнению со своими исходными позициями.

Это навело учёных на мысль, что они видят нечто новое, и они приступили к моделированию, чтобы попытаться определить процесс, который мог бы воспроизвести наблюдаемый сигнал. Одна из моделей лучше других соответствовала данным наблюдений: в ней возвращающаяся сдвиговая волна вызвала широкий импульс смещения разлома на границе раздела двух тектонических плит — не крупный разрыв, а едва заметный на большой площади.

Американские исследователи полагают, что возвращающаяся волна подействовала как лёгкий толчок, нанесённый по разломам, которые и без того испытывали огромное напряжение в результате главного землетрясения в Тохоку. Хотя волна ScS была намного слабее, чем первоначальное сотрясение, она достигла большей части Японии почти в одно и то же время.

По их мнению, этого синхронизированного импульса могло быть достаточно, чтобы вызвать небольшое движение вдоль и без того напряжённых границ плит.