«Наука и Техника» [журнал для перспективной молодежи], 2006 № 05 (5)

ПРЕСС-ЦЕНТР

Не совсем обычное открытие сделали астрономы Рэй Виллард из балтиморского научного института космического телескопа (Брасе Telescope Science Institute) и Дэвид Беннет из университета Нотр-Дама, работая со снимками телескопа Hubble: они наконец-то обнаружили звезду, вокруг которой вращается планета. Удивительно то, что сама планета была открыта еще в 2003 году. Планета обнаружена с помощью микролинзирования — естественного явления, связанного с искажением лучей света гравитацией. Когда такое отклонение было обнаружено, ученые четко сказали, что нашли очередную экстрасолнечную планету, и смогли указать место ее нахождения. Однако в данном случае получилась сложная ситуация: планета была обнаружена рядом с двумя звездами, но нельзя было сказать, вокруг какой из них она вращается — свет одной перекрывал излучение от другой. Сейчас ученые проанализировали многочисленные снимки и, только рассматривая фотографии, сделанные через разные оптические фильтры, смогли различить эти звезды по отдельности. Оказалось, что для земного наблюдателя звезды разделены угловым расстоянием в 0,7 миллиарксекунды (это угловой размер монетки с пяти километров), но более яркая, находящаяся позади, немного краснее. Той, что находится "на переднем плане", вокруг которой и вращается уже известная астрономам планета, дали каталожный идентификатор OGLE-2003-BLG-235L/MOA-2003-BLC-53L. Ученые смогли определить, что это коричневый карлик с массой около 60 % солнечной, а обращающийся вокруг нее объект — газовый гигант в 2,6 раза массивнее Юпитера.

Танкер Esso Languedoc близ берегов Южной Африки и аномальная волна, перекатывающаяся через его палубу. Высота мачт, до вершины которых она достала, — 25 метров над уровнем моря. 1980 год.

Ученые наконец-то смогли объяснить возникновение этих волн, применив к ним уравнения Шредингера, которые обычно используются для описания волновых функций квантовых частиц. Таково достижение группы ученых из шведского университета Умеа и германского университета Рура в Бохуме.

Речь идет о реальных одиночных "гуляющих" волнах в открытом океане, которые вдруг становятся в несколько раз выше, чем самые высокие обычные штормовые волны, и иногда опрокидывают попадающиеся на их пути корабли. Ряд катастроф на море, вероятно, связан как раз с такими одиночными ходячими горами, высота которых может достигать 30 и даже 60 метров — при том, что у “обычных" штормовых волн она составляет примерно 10 метров. В работе, опубликованной в Physical Review Letters ученые построили свою теорию на системе двух волн, нелинейное взаимодействие которых описывается уравнениями Шредингера. Один из авторов работы, Матиас Марклунд из университета Умеа, говорит: "Видимо, основная причина возникновения экстремально больших волн — то, что известно как нелинейные взаимодействия. При этом механизме происходит обмен энергией между волнами, что приводит к росту амплитуды волны — гораздо большему, чем при обычной линейной суперпозиции волн". Ранее существование сверхгигантских волн (не путать с цунами, которые возникают при землетрясениях и поднимаются в полный рост у побережья), возвышающихся над соседними волнами, как небоскребы среди обычных зданий, вызывало у ученых "беспокойство". Ведь по всем расчетам океанологов и математиков получалось, во-первых, что таких высоких волн вовсе не должно было возникать, а во-вторых, что если они и возникали — то никак не чаще одного раза в 10 тысяч лет. А по результатам спутниковых наблюдений выходило, что такие волны в целом для мирового океана обычны. Фактически в любой момент времени где-нибудь на Земле образуется хотя бы одна такая волна.

Используя сеть небольших автоматически управляемых телескопов HAT, астрономы Смитсоновского института открыли планету, не похожую ни на одну из известных науке. Объект, получивший обозначение HAT-P-1, вращается вокруг одной из звезд, находящейся от нас на расстоянии 450 световых лет — в созвездии Ящерицы. "Возможно, мы наблюдаем планету совершенно нового типа", — сказал Гаспар Бакос, участник проекта Hubble.

Радиус открытой планеты в 1,38 раз больше, чем у Юпитера. Однако, несмотря на такой внушительный размер, ее средняя плотность составляет лишь половину юпитерианской. "Плотность этой планеты — примерно четверть плотности воды. — сообщил Бакос. — Для других миров это как огромный шар, сделанный из пробки. Так же, как и Сатурн (известный малой плотностью), она могла бы плавать в гигантском бассейне с водой, но глубина ее погружения была бы в три раза меньше". HAT-P-1 вращается вкруг родительской звезды, входящей в двойную систему ADS 16402, которую можно наблюдать даже в бинокль. Расстояние между этими звездами в полторы тысячи раз превышает дистанцию от Солнца до Земли. Они похожи на наше Солнце, но примерно на 900 миллионов лет моложе. Кстати, НАТ-Р-1 — не единственная планета с таким необычным статусом. Первая обнаруженная планета HD 209458b, вращающаяся вокруг звезды, также оказалась крупнее, чем ожидалось по теории, — на 20 % (об этом мы упоминали тут). Для НАТ-Р-1 превышение оказалось еще больше — 24 %.

"Из одиннадцати известных планет, пересекающих диск своей звезды, две обладают меньшей плотностью, чем предсказанная, — сказал Роберт Нойес из Смитсоновского института, один из соавторов работы. — Мы не можем считать HD 209458b просто случайной находкой. А новое открытие убеждает в том, что в наших теориях о формировании планет чего-то не хватает".

На этом снимке показана атака аргентинских муравьев на представителя другой разновидности. Оказалось, что химия может заставить насекомых точно так же нападать на членов своей "семьи". Устроить "братоубийственную войну" в колонии агрессивной разновидности аргентинских муравьев (Linepithema humile) сумели ученые из Калифорнийского университета в Ирвине. Они химическим путем обратили силу насекомых в их слабость.

Аргентинские муравьи попали в Соединенные Штаты из Южной Америки в 1890-х на грузовых судах и практически уничтожили местные разновидности муравьев в Калифорнии вместе с экосистемой. До сих пор ни пестициды, ни какие-либо другие средства не смогли помешать распространению агрессора, однако сейчас химики уверены в том, что нашли действенный способ борьбы. Исследователи уже знали, что муравьи в Америке живут одной гигантской колонией, которая простирается от Сан-Диего до Сан-Франциско. Как и большинство прочих муравьев, маленькие "аргентинцы" отличают своих от чужих по химическим признакам. Однако их химикалии-идентификаторы напоминают воск и не испаряются, как феромоны. Поэтому, чтобы отличить соратника от противника, муравьи Linepithema humile должны "вступать в контакт" и чувствовать запах своего визави.

Калифорнийские ученые смогли синтезировать химический состав, по которому насекомые определяют врага, наполнили этим веществом пузырек и на 90 секунд бросили в него муравья. Затем исследователи устроили в чашке Петри встречу подопытного с десятью его "друзьями" из той же колонии. Как и ожидалось, муравьи немедленно напали на сородича и стали отрывать ему ноги своими нижними челюстями (мандибулами).

Вдохновленные успехом ученые надеются, что их метод остановит нашествие аргентинских муравьев и тем самым спасет от вымирания "родных" насекомых и ящериц, которые ими питаются.

Т-клетки (показаны синим) и красные кровяные тельца

Стивен Розенберг и его коллеги из американского Национального института рака опробовали на ряде пациентов новый метод борьбы с опухолями, основанный на введении в организм перепроектированных иммунных клеток.

Сначала авторы работы взяли иммунные клетки — Т-лимфоциты (ТЛ) — у человека, который, в силу своих природных особенностей, смог успешно "отогнать" у себя меланому. Ученые определили в них гены, отвечающие за работу рецептора, признающего раковые клетки, и растиражировали этот ген. Затем они взяли ТЛ нескольких больных меланомой и при помощи ретровируса внедрили в них искусственный, клонированный ген.

Затем пациенты перенесли процедуру химиотерапии, после которой их иммунные системы оказались ослабленными, с крайне небольшим числом выживших иммунных клеток. Тут-то этим больным вернули их же собственные Т-клетки, забранные ранее, но теперь уже — с внедренным в них новым геном. Через месяц в 15 пациентах из 17 эти новые клетки не только выжили, но составили от 9 % до 56 % всего "населения" ТЛ в организме. Но главное удивление — через 18 месяцев два пациента полностью избавились от рака, и также продемонстрировали высокий уровень ТЛ в крови.

У одного пациента раковых образований было два, одно из которых было разрушено полностью, а второе — сократилось на 89 % (после чего его удалили хирургическим путем), а у второго пациента — была одна опухоль, которая "рассеялась". Розенберг отмечает, что "впервые генные манипуляции привели к регрессу опухоли у людей". "Мы теперь можем брать нормальные лимфоциты у пациентов и модифицировать их в лимфоциты, реагирующие на раковые клетки", — заявил ученый, который намерен продолжить исследование.

Этановые облака (красный цвет) на инфракрасных снимках Cassini

Впрочем, образование одного из этих пятен связано с особенностями поверхности планеты и не имеет никакого отношения к ее облакам. Такой вывод содержится в работе ученых из университета Аризоны, основываясь на информации, полученной аппаратом Cassini с 2004 года по настоящее время.

Особенно их заинтересовала загадка этановых облаков, которых над Титаном оказалось намного меньше, чем предсказывали теоретические модели. Дело в том. что солнечный ультрафиолет постоянно разрушает молекулы метана, которым очень богата атмосфера спутника Сатурна, а один из побочных продуктов такой реакции — именно этан.

Ранее ученые уже детально исследовали метановые штормы (метан на Титане играет ту же роль, что вода в климате Земли) и подтвердили существование больших углеводородных водоемов. Теперь же планетологи из Аризоны помогли понять, куда он исчезает.

В районе северного полярного круга Титана приборы Cassini отсняли большие этановые облака. Наблюдения показали, что поверхностные отложения этана должны находиться именно в полярных районах, а не распределяться глобально. Это может частично объяснить отсутствие океанов из этана и этановых облаков в низких широтах Титана. Наверняка прямо сейчас на северном полюсе планеты этан выделяется в виде дождя или, если температура достаточно низкая, в виде снега. А когда начнется новый сезон, этан будет выпадать на южном полюсе.

По расчетам ученых, этан должен накапливаться на полюсах как полярный лед. Также этан растворяется в метане, из которого, как известно, состоят здешние дожди. Во время полярной зимы в низменностях образуются метановые озера, которые также богаты и этаном. Возможно, это те самые озера, что недавно открыл Cassini.

Пока у ученых вообще нет прямых доказательств существования полярных шапок на этой планете.

Тем не менее, на южном полюсе, например, приборы зафиксировали нечто вроде рек, быть может, берущих начало в здешнем подобии ледников.

Сердце AbioCor весит 907 граммов. Но это — не единственный узел, который в комплекте будет имплантирован пациенту. Это первое в мире полностью вживляемое постоянное искусственное сердце и теперь его имплантация должна принять более массовый характер. Потенциально речь идет о сотнях, а, быть может, тысячах человек. Слова "полностью вживляемое" означают, что наружу здесь не выходят никакие провода и шланги (возможные "ворота" для инфекции). Аккумуляторы и контроллер сердца также имплантируются в тело (в полость живота), зарядное устройство — недалеко от нового сердца — в области груди. Энергию для подзарядки батарей оно получает сквозь кожу — посредством электромагнитного излучения. Тут, к слову, нужно добавить, что в последние годы над аналогичной по принципу действия системой беспроводного питания искусственного сердца работали специалисты российского НИИ трансплантологии и искусственных органов, однако, американские коллеги, очевидно, имели больше средств и возможностей, чтобы довести свою модель до серийного. Сердце AbioCor предназначено для полной замены больного сердца (которое удаляется), причем только для тех пациентов, которых без такого вмешательства ждет неизбежная смерть менее чем через один месяц.

Внутренняя литиевая батарея AbioCor обеспечивает работу насоса в течение часа. Надеваемая на пояс внешняя батарея с электромагнитным передатчиком энергии — дает пациенту два часа автономности. После чего ее следует подключить к сети. Пока ученые и инженеры не смогли создать сердце, с которым пациенты могли бы жить годами. Причем тут проблема не только и не столько в механизме искусственного сердца, сколько в состоянии организма пациентов. И все же испытания AbioCor на 14 пациентах показали, что это механическое сердце продлевает жизнь на месяцы. В двух случаях AbioCor "подарили" больным дополнительные 10 и 17 месяцев (и это — большой шаг вперед по сравнению с прежними моделями подобных аппаратов). Создатели AbioCor отмечают, что, даже зная о высоком риске и необходимости находиться в окрестностях розетки, многие тяжелые пациенты согласились бы на лишнее время для общения с родными и друзьями. Ведь без имплантации механизма им оставалось бы жить считанные дни.

Ходячая акула HemiscyUium Freycineti и необычайно яркая рыбка Pseudochromis — одни из многих видов, открытых у берегов Индонезии

Экспедиция, работавшая недавно у берегов Индонезии, собрала "урожай" в виде почти 60 видов морских существ, ранее не известных науке. Один из руководителей экспедиции — Роджер Макманас (Roger McManus) из Международного общества сохранения природы (Conservation International — CI), — охарактеризовал результаты работы как "экстраординарные".

Экспедиция. исследовавшая несколько участков морского дна, проходила в районе Бердс-Хэд (Bird's Head Seascape). Он является частью так называемого кораллового треугольника (включающего Папуа — Новую Гвинею, Филиппины и Соломоновы Острова), а расположен у берегов одноименного полуострова в индонезийской части Папуа. Это один из самых "оживленных" районов мирового океана: здесь обитает несколько тысяч видов морских существ. Неудивительно, что новое детальное изучение этого подводного региона принесло богатые плоды. Среди множества новых существ, открытых биологами, — удивительные маленькие акулы Hemiscyllium Freycineti. которые охотятся у самого дна и передвигаются странным для акул способом: они ходят по песку на своих передних плавниках. Обычная пища этих акул — мидии и крабы. Всего же новых рыб было найдено 24 вида, а также открыто 20 новых видов кораллов.

* * *

На 1-й странице обложки: Ураган “Флора” над Атлантикой.

На 2-й странице обложки: Автомобиль AUDI А4.

На 3-й странице обложки: Бомбардировщики ВВС Франции и Великобритании 1925–1935 г.г. Художник Чечин А.А.

На 4-й странице обложки: Средний бомбардировщик Handley Page Н.Р.50 Heyford Mk. I.

Цветная вставка, 1 стр.: Истребитель МиГ-15. Художник Чечин А.А.

Цветная вставка, 2–3 стр.: Линейный корабль “Ингерманланд” (Россия). Художник Поляков А.В.

Цветная вставка, 4 стр.: Термоядерный реактор ITERA в разрезе.

* * *

Интеллектуальная поддержка: Национальный Аэрокосмический Университет им. Н.Е. Жуковского (ХАИ)

Информационная поддержка:

РЕКЛАМНЫЙ ПРОЕКТ «ГОРОДСКАЯ РЕКЛАМНО-ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА»

(057) 717-65-84; (057) 717-65-82; т/ф (057) 719-11-12

Техническая поддержка:

Офсетная печать любой сложности на почтовых конвертах

т. (057)7-177-541

* * *

_{Журнал «Наука и техника» зарегистрирован Государственным Комитетом телевидения и радиовещания Украины (Св-во КВ N® 10947 3.02.2006)}

_{УЧРЕДИТЕЛЬ — Поляков А.В., издатель ООО “Беркут+”}

_{ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР — Павленко С.Б.}

_{Редакционная коллегия: Павленко С.Б., Поляков А.В., Кладов И.И., Мороз С.Г., Игнатьев Н.И., Барчук С.В.}

_{Мнение редакции может не совпадать с мнением автора.}

_{В журнале могут быть использованы материалы из сети Интернет.}

_{Приглашаем к сотрудничеству авторов статей, распространителей, рекламодателей.}

_{Редакция приносит извинения за возможные опечатки и ошибки в тексте или в верстке журнала.}

_{Журнал можно приобрести в редакции или оформить редакционную подписку.}

_{Адрес редакции: г. Харьков, ул. Плехановская, 18, оф. 502. тел. (057)7177-540, 7177-542 Адрес электронной почты: samson@kharkov.ua. Адрес для писем: 61140, г. Харьков, а/я 206.}

_{Адрес в сети Интернет: www.nauka-tehnika.com.ua}

_{Формат 60x90-1/8. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. лист 8,5. Зак. № 364 Тир. 2750.}

_{Типография ООО «Беркут+». г. Харьков, ул. Плехановская, 18, оф. 501, т. (057)7-543-577,7-177-541 «Наука и техника», 2006, № 5 с. 1–68}