Предсказывали ли учёные судьбу Земли?

Выяснилось, что атомная бомба, сброшенная в 1945 году на Хиросиму, привела к образованию редкого металла, который ранее не встречался на Земле. Исследователи написали: «Мы сообщаем об открытии ранее неизвестного многокомпонентного сплава».

Международная группа учёных обнаружила новый материал при изучении 34 образцов радиоактивных осадков, содержащих хиросимиты — крошечные капельки, которые сохранились в песках залива Хиросима. Эти ядерные остатки образовались, когда температура, превышающая 12 000 градусов по Фаренгейту, разрушила здания, металл, почву, стекло и воду.

Учёные изучали капли с помощью мощного электронного микроскопа и обнаружили крошечные металлические частицы. Большинство из них представляли собой обычные железо-хромовые сплавы, но в одном из образцов была найдена смесь железа, хрома, никеля, марганца, молибдена, кремния и алюминия.

Атомная структура этого сплава никогда ранее не наблюдалась в обычных сплавах. Уникальная конфигурация образовалась, когда металлический пар от взрыва мгновенно остыл.

Исследователи отмечают: «Это исследование демонстрирует, что антропогенные экстремальные условия могут привести к образованию ранее неизвестных материалов». Учёные считают, что находка может послужить основой для создания более лёгких и термостойких материалов в будущем.

Помимо промышленного применения, новый металл может также помочь лучше понять химические и физические последствия ядерных взрывов, таких как Хиросима. Бомба весом 4000 кг, получившая кодовое название «Малыш», стала первой ядерной бомбой, применённой во время войны.

Когда 6 августа 1945 года атомная бомба была сброшена американцами на западный японский город, она взорвалась с силой, эквивалентной 20 000 тоннам тротила. В результате погибло около 140 000 человек.

Радиация вызвала у выживших множество побочных эффектов, начиная от рака и заканчивая лейкемией.

18 июля на антарктической исследовательской станции Конкордия зафиксировали температуру −119,4 °F (−84,1 °C). Удаленная станция дважды за ночь зафиксировала такие низкие показатели: в 6:25 утра и в 6:34 утра.

Эти экстремальные температуры — самые холодные за последние годы. В 2012 году на российской станции Восток в Восточной Антарктиде температура опустилась до −119,6 °F.

Конкордия расположена во внутреннем ледяном покрове, в 600 милях от побережья на высоте 10 500 футов над уровнем моря. В летние месяцы, которые в Южном полушарии соответствуют зиме, температура обычно опускается ниже −112 °F, но июльский минимум оказался холоднее обычного.

Габриэле Каругати, руководитель станции Конкордия, говорит, что зимой месяцами нет солнечного света, атмосфера чрезвычайно сухая и стабильная, а при ясном небе тепло уходит в космос из-за отсутствия облаков. Это позволяет температурам падать до невероятных уровней.

Недавние минимумы показывают, насколько переменчивой всё ещё может быть погода в Антарктике. Каругати добавил, что даже в Конкордии, где ожидаются экстремальные холода, температура ниже −84 °C является примечательной.

Конкордия — одно из мест на Земле, где наблюдаются экстремальные холода. Её изолированное расположение делает антарктическую станцию идеальным местом для изучения погоды и атмосферы.

В зимние месяцы полёты на самолёте невозможны, а ближайшим исследовательским центром является российская станция Восток, расположенная на расстоянии более 370 миль. Эксперты отмечают, что исследовательская группа на Конкордии технически более изолирована, чем те, кто находится на Международной космической станции, которая находится на орбите в 250 милях над Землёй.

Рекорд самых низких температур на Конкордии составил −120,5 °F (−84,2 °C) и был установлен зимой 2010 года. Самая низкая температура, когда-либо зафиксированная на Земле, была −128,6 °F (−89,2 °C) на Востоке в июле 1983 года.

Согласно спутниковым данным, температура может снизиться ещё больше, а в Восточной Антарктиде может опуститься до −144 °F (−97,8 °C). Эти низкие температуры и потенциально самые низкие точки находятся в неглубоких впадинах вблизи вершины ледяного покрова.

Учёные полагают, что именно там воздух примерно такой же холодный, каким он может быть естественным образом на Земле.

В проекте участвуют сотни исследователей, которые собирают образцы на многочисленных площадках, расположенных на разных уровнях тропического леса — от почвы и подлеска до крон деревьев. Такой подход позволяет охватить группы животных, обитающие в разных экологических нишах и редко попадающие в обычные ловушки.

Работа не ограничивается подсчётом заметных насекомых, таких как бабочки, жуки или богомолы. Значительную часть разнообразия составляют мелкие двукрылые, перепончатокрылые и другие насекомые, для определения которых недостаточно визуального осмотра.

Собранные экземпляры систематизируют, сравнивают с музейными коллекциями и исследуют с помощью генетических методов. Предварительная оценка в 40 тысяч видов не означает, что все они уже пойманы и получили официальные научные названия.

Это расчёт предполагаемого разнообразия на основе собранных образцов и статистического анализа. Для признания нового вида специалистам необходимо подробно изучить его признаки, сопоставить находку с ранее описанными организмами и опубликовать результаты.

Исследователи рассчитывают получить наиболее полную картину распределения насекомых от земли до лесного полога. Созданная база также позволит в дальнейшем отслеживать последствия вырубки, пожаров и изменения климата.

Масштаб предварительной оценки показывает, насколько ограниченными остаются знания об обитателях тропических лесов. Даже один обследуемый район может содержать тысячи организмов, которых нет в научных каталогах.

При расширении географии работ число потенциально новых видов способно значительно вырасти.

Они выяснили ключевые наветренные бассейны — основные источники влаги, которые питают воздушные реки. Эта влага поступает из морей, испаряется из почвы и выделяется растениями в виде транспирации.

Также были определены поворотные точки, за пределами которых интенсивность воздействия влаги на регион резко снижается. Затем исследователи классифицировали воздушные реки по четырём типам.

Каждый тип способствует разнообразию региональных условий. В группу G1 вошли верховья рек — регионы, где воздушные реки, обогащённые океанами, впервые вступают на континент и начинают переносить влагу вглубь страны.

Регионы G2 действуют как дренажные зоны, где атмосферный сток может увеличиваться, но водяной пар также может теряться при движении вглубь континента. G3 соответствует речному стоку, где течение воздушных рек резко замедляется, и выпадение осадков становится зависимым от испарения с континента.

Регион G4, сравнимый с атмосферными равнинами, расположен дальше всего с подветренной стороны, получает меньше всего влаги и питает города, испытывающие нехватку воды. Исследователи подчёркивают, что картографирование воздушных рек становится всё более важным для обеспечения устойчивости водоснабжения в мире, который сталкивается с последствиями потепления и высыхания.

Они также указывают на то, что вырубка лесов в наветренных районах перуанского Укаяли может привести к сокращению осадков и уменьшению стока в регионе через воздушные реки. Это демонстрирует, как наземные факторы влияют на эти невидимые потоки, и как сохранение и восстановление лесов в наветренных бассейнах могут повысить содержание влаги в воздушных реках.

Отслеживать воздушные реки и управлять ими сложно из-за их динамически изменчивого характера. Меняющиеся ветры могут изменить направление потока влаги в прибрежные города в течение одного дня, и многие наземные факторы влияют на процессы пополнения и разгрузки запасов, которые их регулируют.

Работа, по словам экспертов, обеспечивает систематическую математическую основу для анализа воздействия воздушных рек и их преобладающих источников во всём мире. Они подчёркивают необходимость применения конкретных критериев, а не универсального подхода.

Исследователи отмечают, что эти бассейны часто выходят за пределы административных и топографических границ, поэтому эффективное управление требует институционального сотрудничества между организациями, ответственными за региональное управление. «Количественная оценка и отслеживание влажности в масштабах континента может стать потенциально бесценным инструментом для формирования стратегий водоснабжения во всём мире в неопределённом будущем с конечной целью обратить вспять глобальное водное банкротство», — заключают специалисты.