Десять главных событий 2012 года в мире науки

Обнаружение частицы, похожей на бозон Хиггса и начало "карьеры" марсохода Curiosity, проникновение ученых в реликтовое антарктическое озеро Восток и прорыв в изучении темных материи и энергии, составление "энциклопедии элементов ДНК" и точной карты лунной гравитации - такими были самые значимые события в мире науки в уходящем 2012 году.

ЧАСТИЦА, ПОХОЖАЯ НА БОЗОН ХИГГСА

Главное научное событие произошло в июле этого года. Всему миру участники коллабораций ATLAS и CMS Большого адронного коллайдера (БАК) представили новый, самый тяжелый, бозон в семействе частиц Стандартной модели. Эту частицу с массой около 125-126 гигаэлектронвольт нашли там, где должен быть бозон Хиггса - последний недостающий элемент Стандартной модели, который отвечает за массы всех других элементарных частиц. Физики не торопятся заявлять об открытии именно бозона Хиггса, поскольку им сначала нужно проанализировать все параметры этой частицы.

Дополнительный анализ данных, полученных Большим адронным коллайдером значительно увеличил статистическую значимость сигнала, указывающего на существование бозона Хиггса.

Физикивпервые смогли пронаблюдать крайне редкое событие — распад странного B-мезона на два мюона, параметры этого события очень точно совпали с предсказаниями Стандартной модели, что почти не оставляет места для "новой физики".

НАЧАЛО "КАРЬЕРЫ" МАРСОХОДА CURIOSITY

В августе, с исследовательской миссией призванной дать ответ на вопрос о том, существовала ли когда-нибудь жизнь на Марсе и возможна ли жизнь в будущем ,на поверхности планеты совершил посадку и начал работу самый большой и сложный в истории ровер Curiosity ("Любопытство").

Установленный на марсоходе российский прибор ДАН, измерил количество воды и гидратированных минералов в зоне посадки ровера. Удалось выяснить ,что Марсианская вода значительно "тяжелее", чем земная, так как в ней содержится больше тяжелого изотопа водорода – дейтерия. Впервые был проанализирован состав атмосферы Марса, в котором обнаружилось повышенное содержание тяжелых изотопов углерода и аргона.

Удалось выяснить, что почва Красной планеты состоит примерно из тех же зерен минералов, что и вулканический туф в окрестностях вулканов на Гавайских островах.

Последним достижением Curiosity в уходящем году стало обнаружение на поверхности Марса перхлоратов - простых органических веществ, которые могли попасть на планету с метеоритами. Если будет доказано, что органика имеет исконно марсианское происхождение, останется лишь выяснить, биологическое или абиогенное происхождение имеют перхлораты.

ПРОНИКНОВЕНИЕ В ПОДЛЕДНОЕ ОЗЕРО ВОСТОК

В феврале 2012 года после многих лет буровых работ российским ученым впервые удалось проникнуть к поверхности антарктического подледного озера Восток, которое было изолировано от внешнего мира четырехкилометровой толщей льда в течении миллионов лет.

Ученые не теряют надежды обнаружить в образцах реликтовые организмы, которые смогли адаптироваться к жизни в условиях вечной тьмы подледного озера.

Анализ первых образцов воды показал, что верхние слои воды в этом озере могут быть стерильны, так как практически не содержат микроорганизмов. Ученые считают, микробы могут быть обнаружены в донных отложениях. Добраться до дна Востока российские полярники намерены с помощью специального зонда-гидробота. Работы запланированы на сезон 2013-2014 года.

ЗАВЕРШЕНИЕ ПРОЕКТА ENCODE

В сентябре Международный консорциум генетиков опубликовал первые результаты завершившегося проекта ENCODE ("Энциклопедии элементов ДНК"), целью которого было произвести полный анализ функций элементов генома человека.

Ученые обнаружили, что многие участки ДНК, которые раньше считались простым балластом в геноме человека и назывались "мусорными", оказались жизненно важными, одни участвуют в удвоении ДНК при делении клеток, другие выполняют функции регуляторов работы генов. Было найдено четыреста тысяч новых "переключателей" генов.

В мусорной ДНК человека есть участки, которые принадлежали древним вирусам, которые когда-то встроились в геном человека и воспроизводили себя, вызывая болезни, но потом каким-то образом были "приручены" геномом.

Участники проекта надеются, что полученные результаты помогут выяснить, как "усмирить" такие вирусы, чтобы создавать новые методы борьбы с вирусом иммунодефицита человека.

НОВЫЙ ВИД ДРЕВНИХ ЛЮДЕЙ

Австралийские палеонтологи из университета Нового Южного Уэльса обнаружили в Китае останки, возможно, нового вида древних людей, которые жили на территории современного Китая примерно 15-14 тысяч лет назад и сочетали а вебе признаки современных людей и более древних представителей рода Homo.

Исследователи назвали их "людьми из пещеры Красных Оленей", так как рядом с останками древних протолюдей было найдено множество костей красного оленя, вымершего несколько тысячелетий назад на территории Китая.

Это удивительный результат по мнению ученых, так как  большинство "тупиковых" ветвей развития рода Homo вымерли за 50-75 тысяч лет до появления первых современных людей на территории Азии. Возможно, что люди из пещеры Красных Оленей были соседями первых земледельцев на территории будущей Поднебесной.

НОВЫЙ СПУТНИК ПЛУТОНА

Очередную страницу в свой богатый послужной список вписал космический телескоп "Хаббл", "разглядев" новый, пятый по счету спутник у карликовой планеты Плутон, который получил обозначение Р5.

Объект является самым маленьким среди спутников Плутона, его диаметр составляет от 15 до 24 километров, он  ненамного меньше своего "предшественника", спутника Р4 имеющего диаметр от 13 до 34 километров.

Новый спутник Р5, как и P4, должен будет обрести официальное название. Спутники Плутона, согласно правилам Международного астрономического союза, должны получать имена персонажей греко-римской мифологии, связанных с подземным царством Аида.

ЛЕД НА МЕРКУРИИ

На северном полюсе Меркурия инструменты американского зонда "Мессенджер" подтвердили существование открытых участков льда на дне двух глубоких кратеров, Кандинского и Прокофьева.

Ученые проанализировали отражательную способность двух кратеров при помощи лазерного альтиметра MLA на борту зонда.Оказалось, что дно этих кратеров состоит из двух слоев. Первый слой находится на поверхности в виде тонкой корочки, глубиной в 15-20 сантиметров, которая состоит из смеси меркурианского грунта и сложных органических молекул. Доля воды в них не выше 25%. Второй слой, толщина которого превышает проникающую способность спектрометра, полностью состоит из водяного льда.

По расчетам ученых, кратеры Меркурия могут содержать в себе от 20 миллиардов до 2 триллионов тонн воды. Как считают исследователи, подобный объем льда мог быть доставлен на Меркурий кометами и метеоритами в ранних эпохах жизни Солнечной системы. Несмотря на то, что дневная поверхность Меркурия может нагреваться до 400 градусов на экваторе, на полюсах планеты в глубоких кратерах есть зоны вечной тьмы, где царит холод.

ПЛАНЕТА У АЛЬФЫ ЦЕНТАВРА

С помощью спектрографа HARPS астрономы из Европейской южной обсерватории открыли планету земной массы в ближайшей к Земле звездной системе - у звезды Альфа Центавра B, входящей в тройную звездную систему Альфа Центавра. Это первая планета с массой, близкой к массе Земли которая была обнаружена у звезды, похожей на Солнце.

Звезда Альфа Центавра B похожа на Солнце. Ее масса составляет 0,9 массы Солнца. Светимость звезды составляет примерно половину солнечной. Открытая европейскими астрономами планета делает один оборот вокруг нее за 3,236 дня, а радиус ее орбиты составляет лишь 0,04 астрономической единицы (5,98 миллиона километров), что примерно в десять раз меньше радиуса орбиты Меркурия (0,46 астрономической единицы). Масса планеты составляет 1,13 массы Земли.

Ученые полагают, что найденная планета обращается очень близко к своей звезде и вероятно должна быть слишком горячей, чтобы на ней возникла жизнь, но возможно, это лишь одна планета из нескольких, которые могут существовать в этой системе.

СЛЕДЫ СВЕТА ДРЕВНЕЙШИХ ЗВЕЗД

С помощью космического гамма-телескопа "Ферми" астрономы впервые увидели следы света самых первых звезд во Вселенной, так называемого внегалактического фонового излучения, который представляет собой ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное излучение оставшееся со времен эпохи формирования первых звезд.

В отличие от космического микроволнового фона, оставшегося после Большого взрыва, внегалактическое фоновое излучение обнаружить чрезвычайно трудно, мешает мощное излучение современных звезд и галактик.

Ученые, работающие с телескопом, нашли необычный способ поиска следов "ископаемого света" по спектру мощных источников излучения - блазаров, которые связаны со сверхмассивными черными дырами в центре галактик. Полученные данные показали, что скорость формирования первых звезд была значительно ниже, чем считалось ранее.

Возможно, что будущий космический телескоп "Джеймс Вебб" станет первым астрономическим инструментом, который сможет разглядеть первые звезды, свет которых из-за доплеровского смещения ушел далеко в инфракрасную часть спектра и не доступен обычным телескопам, в том числе и "Хабблу".

ПОСТОЯННАЯ ХАББЛА С РЕКОРДНОЙ ТОЧНОСТЬЮ

Работающие с космическим телескопом "Спитцер" астрономы представили наиболее точное в истории астрономии измерение скорости расширения космического пространства - постоянной Хаббла, которая, к примеру, нужна для определения возраста Вселенной.

"Спитцер" наблюдал в Млечном пути и соседнем Большом Магеллановом облаке около 90 переменных звезд особого класса - цефеид, период изменения блеска которых прямо связан с их светимостью. Телескоп смог улучшить результат "Хаббла" почти в три раза и снизить неопределенность оценки до 3%. Это гиганский скачек в области определения точности космологических измерений.

Значение постоянной Хаббла, по новым данным "Спицера", составляет 74,3 плюс-минус 2,1 километра в секунду на мегапарсек. Отсюда следует, что две галактики, разделенные расстоянием в один мегапарсек, или примерно 3 миллиона световых лет, разлетаются со скоростью около 74,3 километра в секунду.