Loading color scheme

2Некоммерческий научно-популярный проект «Элементы большой науки» стартовал в 2005 году и в течение 11 лет развивался при поддержке фонда Дмитрия Зимина «Династия». С февраля 2017 года поддержку «Элементов» осуществляет фонд развития теоретической физики «Базис». Портал видит свою задачу в том, чтобы рассказывать о фундаментальной науке всем, кому интересно устройство нашего мира и пути его познания. Публикуются обзоры наиболее интересных работ из ведущих научных журналов мира.

Публикации

Графит в архейских железистых кварцитах вероятно имеет биогенное происхождение

Древнейшие из известных полосчатых железистых кварцитов относятся к раннему архею, являясь одними из самых древних осадочных пород на Земле. Несмотря на такой солидный возраст, основная гипотеза их происхождения — биогенная. Предполагается, что обогащенные оксидом железа слои кварцитов возникли в результате жизнедеятельности цианобактерий, но однозначных свидетельств этого нет. Международный коллектив геологов, исследовав собранные по всему миру образцы этих пород, предложил новые критерии проверки этой гипотезы, согласно которым графит образовался как при метаморфизме древнейших осадочных пород, предположительно содержавших органику, так и при более поздних процессах. На основе этих критериев предложена методика обнаружения возможных признаков жизни в древнейших породах.

Читать дальше...

Агатовая литофиза

В англоязычной литературе эти образования часто называют thundereggs («громовые яйца»). Название это связано с легендой североамериканских индейцев штата Орегон, на территории которого впервые были найдены литофизы. Согласно легенде, эти камни представляют собой яйца громовых птиц, которые духи грома швыряли друг в друга во время ссоры.

Читать дальше...

УФ-излучение не снижает жизнепригодность экзопланет в системах красных карликов

С тех пор как стало известно, что вокруг многих звезд вращаются планеты, в том числе и похожие на Землю, не утихают споры о том, может ли там существовать жизнь. Естественное требование: экзопланета должна быть в зоне обитаемости, чтобы на ней могла существовать жидкая вода. Но у красных карликов — самого распространенного типа звезд в нашей Галактике, к которому относится и ближайшая (помимо Солнца) к нам звезда Проксима Центавра, — зона обитаемости маленькая и находится очень близко к звезде. Учитывая высокую активность красных карликов, это означает, что уровень радиации на поверхности экзопланеты должен быть очень высоким. Однако проведенное учеными из США моделирование условий на таких экзопланетах показало, что интенсивность УФ-излучения на них ниже, чем она была на Земле ранних этапах развития жизни.

Читать дальше...

Климатическая «клюшка»

График среднегодовых температур воздуха в Северном полушарии за последние 1000 лет, получивший благодаря своей форме название «Хоккейная клюшка» (Hockey stick graph), впервые был опубликован в статье американского климатолога и геофизика Майкла Манна с соавторами в журнале Geophysical Research Letters Американского геофизического союза (AGU). Именно после этой публикации тема глобального потепления впервые зазвучала на межгосударственном уровне и вскоре стала одной из главных тем климатологии и современной мировой политики.

Читать дальше...

Анизотропия нижней мантии Земли объясняется субдукцией литосферных плит

Современные сейсмические методы изучения внутреннего строения Земли позволяют не только обнаружить границы между глубинными оболочками нашей планеты, но и фиксировать неоднородности внутри них. И если в пределах верхней мантии зоны различной плотности и температуры фиксируются достаточно успешно, то для нижней мантии эта информация до последнего времени была фрагментарной. Построенная международным коллективом геофизиков глобальная модель распространения поперечных сейсмических волн с учетом их поляризации показала, что следы субдуцирующих литосферных плит обнаруживаются в верхней части нижней мантии и что в этих местах наблюдается анизотропия плотности и температуры вещества.

Читать дальше...

Потепление в Арктике может привести к засухе в средних широтах

Фиксируемый в последние десятилетия рост средней температуры климатической системы Земли происходит неравномерно. Метеорологические наблюдения указывают, что рост температур в Арктике идет в два раза быстрее, чем на остальной планете. Как это скажется на климате в других регионах? Частично на этот вопрос отвечает выполненное американскими и бельгийскими геологами и климатологами моделирование климатических условий раннего и среднего голоцена, указывающее, что потепление, происходившее 11–8 тыс. лет назад в арктическом регионе, создало предпосылки для засухи в средних широтах.

Читать дальше...

Гидротермальные воронки Алалобеда

Геотермальными источниками называют выходящие на поверхность нагретые подземные воды. В большинстве случаев нагрев этих вод происходит на глубине, где находится еще не остывший магматический очаг (что имеет место в районах активного вулканизма), или когда породы на глубине имеют высокую температуру из-за геотермического градиента земной коры. Геотермальные источники Алалобеда (Alalobeda, на всех фото) расположены на северо-востоке Эфиопии, в пределах так называемой Афарской котловины, где имеют место оба этих фактора.

Читать дальше...

В Чили нашли аргументы в пользу импактной версии похолодания в позднем дриасе

В конце плейстоцена, примерно 12 800 лет назад, начался завершающий этап последнего оледенения — поздний дриас. Это случилось внезапно: после нескольких тысячелетий общего потепления климат Земли вдруг резко (примерно за 100 лет) вернулся в ледниковую фазу, которая, правда, продержалась относительно недолго (1000–1300 лет), снова уступив место устойчивому потеплению. Резкое похолодание на рубеже позднего дриаса вызвало экологический стресс, что привело к вымиранию большинства крупных видов животных в Северном полушарии, включая мастодонтов, мамонтов и саблезубых тигров, а также к резкой деградации археологической культуры Кловис, представители которой были первыми жителями Американского континента. Во многих местах Северного полушария в основании слоя, соответствующего позднему дриасу, находят тонкую прослойку с аномальной концентрацией платины и иридия, наличием металлических сферолитов и включений наноалмазов, а также других минералов и соединений, свидетельствующую о том, что на рубеже позднего дриаса Земля пережила столкновение с небольшим астероидом или кометой. Теперь аналогичные отложения того же возраста нашли и в Южном полушарии.

Читать дальше...

Удлинение ледниковых циклов в плейстоцене может быть связано с ослаблением циркуляции океанических вод

История климатических изменений Земли за последние 2,6 млн лет — это непрерывное чередование ледниковых периодов и межледниковий. Регулярная смена холодных периодов более теплыми объясняется колебаниями количества солнечного излучения, достигающего Земли, и связана с периодическими изменениями параметров земной орбиты. В промежутке 2,6–1,25 млн лет назад ледниковые циклы длились по 41 тыс. лет. Однако в середине плейстоцена (между 1,25 и 0,7 млн лет назад) произошел какой-то сбой в «климатической машине», после чего ледниковые циклы стали намного длиннее (около 100 тыс. лет). В палеоклиматологии этот феномен получил название «проблема 100 тысяч лет». Исследование международной группы ученых, опубликованное недавно в журнале Science, показало, что смена цикличности оледенений совпадает по времени со сменой режима циркуляции между глубоководными и поверхностными водами в Южном океане, что указывает на определяющую роль антарктического региона в эволюции климата Земли.

Читать дальше...

Тибетское нагорье поднялось позже, чем предполагалось

С помощью палеогеографических моделей можно реконструировать многие процессы, происходившие в прошлом на нашей планете: становление ландшафта континентов и дна океана, образование определенных видов горных пород и полезных ископаемых, вариации биоразнообразия, массовые вымирания, эволюцию жизни на Земле. Строятся такие модели на основе интеграции данных более специализированных моделей — палеотектонических, геодинамических, палеомагнитных, палеоклиматических, моделей атмосферных и морских циркуляций и т. д. Не менее важна информация об абсолютных отметках высоты рельефа местности в прошлом. Ее помогают получать палеоальтиметрические методы. В последнее время это направление активно развивается, позволяя вносить корректировки в палеогеографические модели. Один из основных методов палеоальтиметрии основан на анализе содержания изотопов кислорода в образцах горных пород. Рассмотрев, как работает этот метод на примере Тибетского нагорья, ученые пришли к выводу, что он нуждаются в корректировке, а подход к палеогеографическим реконструкциям может быть только комплексным.

Читать дальше...