2002 г.
Калейдоскоп
Коротко
Рецензия
Новые книги
|
2002 г. |
Новости науки
Калейдоскоп Коротко Рецензия Новые книги |
Космические исследованияВозвращение на Луну
После того как в 1972 г. полет американского пилотируемого космического корабля “Apollo-17” завершил программу изучения Луны, научный и общественный интерес к естественному спутнику Земли несколько поостыл. За истекшие десятилетия осуществлялись лишь запуски непилотируемых аппаратов “Clementine” (1994) и “Lunar Prospector” (1998), задачи которых были менее амбициозны. Теперь, похоже, пришло время снова заняться лунной проблематикой. О новых планах в данной области сообщили делегации Японии и Европейского Союза на конференции Международной астронавтической федерации (Тулуза, Франция, октябрь 2001).
Самая крупная из предполагаемых миссий - японский проект “Selena”, осуществляемый Институтом космических и астронавтических наук совместно с Агентством по изучению космоса (Токио). Согласно планам, аппарат “Selena” будет запущен в 2005 г. Общая масса научных приборов составит 200 кг, среди них спектрометры для регистрации рентгеновского и g-излучения, а также a-частиц; бортовая стереокамера позволит построить подробную топологическую карту Луны. По мнению возглавляющего проект Х.Мидзутани, объем и точность новых данных должны будут значительно превысить полученные в прежних исследованиях. На осуществление проекта выделено 350 млн долл.
Согласно еще одному лунному проекту Японии - “Lunar-A”, - в 2005 г. одноименный аппарат с высоты всего 40 км сбросит на противоположных сторонах Луны два пенетратора. Этим тяжелым контейнерам длиной по 80 см предстоит при падении углубиться на несколько метров. Находящиеся внутри контейнеров сейсмометры будут регистрировать лунотрясения и собирать информацию о строении и размерах лунного ядра. Измерения теплового потока, идущего из недр через лунную кору, позволят судить о внутренней температуре этого тела.
Несколько более скромными представляются намерения Европейского космического агентства. Среди них - планируемый в конце 2002 г. запуск аппарата “Smart-1”, который в первую очередь предназначен для испытания принципиально нового ионного двигателя. Если испытания пройдут успешно, таким двигателем будет оснащен космический зонд “Bepi-Colombo”, направляемый к Меркурию, и некоторые другие. “Smart-1” преодолеет расстояние до Луны за 16 мес, пользуясь лишь солнечной энергией, аккумулируемой специальными панелями. Двигатель этого аппарата работает на реактивной силе ионизованных атомов ксенона.
Научная программа аппарата “Smart-1”, который обойдется в 80 млн долл., будет выполняться с помощью комплекта приборов массой всего 15 кг. Главная цель - собрать данные о происхождении Луны. Согласно наиболее распространенной точке зрения, она образовалась при столкновении прото-Земли с чужеродным телом размером примерно с Марс. Если эта гипотеза верна, то количественные соотношения между лунными элементами - железом, магнием и алюминием - должны совпадать с земными. Приборы “Smart-1” позволят построить глобальную карту распределения этих элементов на Луне, причем особую важность имеют соотношения магния и железа, которые помогут ответить на вопрос, имеют ли единое происхождение наша планета и ее спутник.
Science. 2001. V.293. №5539. P.2366 (США).Космические исследования. Техника“Кассини” и “Гюйгенс” полетят к Сатурну
Европейское космическое агентство обнародовало окончательный план миссии “Кассини-Гюйгенс”: этому космическому аппарату предстоит выйти на орбиту вокруг Сатурна 1 июля 2004 г. и затем дважды, 26 октября и 13 декабря того же года, облететь вокруг его спутника Титана. Находящийся на борту “Кассини” исследовательский отсек “Гюйгенс” отделится 25 декабря и спустя 25 сут войдет в атмосферу Титана (См. также: “Кассини” идет своим курсом // Природа. 2000. №6. С.77.).
Предполагалось провести этот маневр на семь недель раньше, но обнаружился инженерный просчет: оказалось, что система связи “Гюйгенса” не учитывала необходимость компенсировать доплеровский эффект - сдвиг радиосигнала, происходящий при его прохождении от спускаемого отсека к основному аппарату, где расположены главные регистрирующие и командные приборы. В связи с этим орбитальный отсек “Кассини” будет пролетать над верхними слоями облаков Титана не на малой высоте (около 1200 км), как планировалось, а в 65 тыс. км над поверхностью спутника. Помимо этого, система связи “Гюйгенса” потребовала некоторых усовершенствований: на борту будет работать оборудование для предварительного разогрева, что должно улучшить настройку радиоаппаратуры и непрерывное получение команд от “Кассини”.
Spaceflight. 2001. V.43. №11. P.449 (Великобритания).
Рентгеновские вспышки и гамма-всплески
Несколько десятилетий астрономы заняты разрешением тайны гамма-всплесков - кратковременных (до нескольких минут) вспышек гамма-излучения, происходящих приблизительно раз в сутки в разных точках неба (Новикова О.А. Гамма-всплеск на краю Вселенной // Природа. 2001. №9. С.71-72). После открытия слабого послесвечения гамма-всплесков в рентгеновском, оптическом и радиодиапазонах большинство ученых уверилось в том, что происходят они в далеких галактиках, однако природа вспышек остается неясной. Не менее загадочны и рентгеновские вспышки (x-ray flashes), которые тоже обычно длятся меньше минуты.
Уже давно была высказана гипотеза, что рентгеновские вспышки и гамма-всплески - сходные явления, но первое подтверждение она получила лишь теперь. Доказательство их генетической связи было представлено М.Киппеном (M.Kippen; Лос-Аламосская национальная лаборатория, США) на конференции Отделения астрофизики высоких энергий Американского астрономического общества в Альбукерке.
Эти события с частотой около четырех раз в год наблюдались с 1997 г. в ходе совместного проекта Италии и Нидерландов группой астрономов под руководством Дж.Хайзе (J.Heise; Национальный институт космических исследований, Нидерланды). Они использовали космический телескоп Beppo SAX (Beppo - имя, SAX - Satellite per Astronomia X). В рентгеновском диапазоне вспышки выглядели почти так же, как и гамма-всплески, но при этом в гамма-диапазоне оставались невидимыми.
Обнаружить гамма-излучение рентгеновских вспышек и определить приблизительный вид его спектра удалось с помощью прибора BATSE (Burst And Transient Source Experiment - Эксперимент по исследованию вспышечных и транзиентных источников), который установлен на борту Космической гамма-обсерватории им.А.Х.Комптона (НАСА). Сравнив свойства этого гамма-излучения со свойствами тысяч гамма-всплесков, которые наблюдались на BATSE с 1991 по 2000 г., Киппен и его коллеги обнаружили, что вспышки удивительно похожи на гамма-всплески почти во всех отношениях, за исключением того, что большую часть энергии они излучают в рентгеновском диапазоне. Спектры вспышек напоминают типичные спектры гамма-всплесков, смещенные в область меньших энергий. В них наблюдается и типичная для всплесков тенденция: чем меньше полная энергия, тем мягче излучение.
Эти открытия привели исследователей к предварительному заключению, что рентгеновские вспышки действительно являются низкоэнергетичными “родственниками” гамма-всплесков и порождаются схожими или теми же самыми процессами. Однако этот вывод необходимо подтвердить дополнительными наблюдениями.
Сколько астероидов угрожает Земле?
Хотя астероидная опасность - одна из самых “горячих” астрономических проблем, ее масштабы остаются в значительной степени неопределенными. В частности, до сих пор не известно, сколько именно астероидов находится на потенциально опасных для Земли орбитах. Имеющиеся оценки колеблются от 700 до 1500 и часто пересматриваются.
Дж.Стюарт (J.Stuart; Массачусетсский технологический институт, США) предложил свою оценку числа астероидов диаметром свыше 1 км, орбитальные параметры которых не исключают столкновения с Землей. Его работа основана на данных, которые получены в ходе выполнения проекта LINEAR (Lincoln Near-Earth Asteroid Research - Исследование околоземных астероидов в Лаборатории им.А.Линкольна), организованного Массачусетсским технологическим институтом. За три года осуществления проекта было открыто более 600 новых околоземных астероидов, что предоставило Стюарту более широкую наблюдательную базу.
Построив модель семейства околоземных астероидов, Стюарт определил, при каких ее параметрах будет наблюдаться именно то количество астероидов, что реально обнаружено в ходе выполнения проекта LINEAR. Оказалось, что их число должно составлять от 1100 до 1400. При этом существенная часть объектов должна находиться на орбитах со значительным наклонением к плоскости земной орбиты. Это подчеркивает правильность стратегии, выбранной организаторами проекта LINEAR, - проводить поиск околоземных астероидов по всему небу, а не только вблизи плоскости эклиптики. Правда, на наклонных орбитах вероятность столкновения с Землей у астероидов гораздо меньше.
Несколько лет назад руководство НАСА пообещало Конгрессу США к 2008 г. найти 90% всех околоземных астероидов поперечником более 1 км. Сейчас таких километровых глыб внесено в каталоги уже около 600, однако без знания полного их числа процент выполнения поставленной задачи остается неясным. В этих условиях определение количества крупных околоземных астероидов становится не только научной, но и политической задачей. Если принять за основу минимальную оценку, т.е. около 700 объектов, то цель можно считать практически достигнутой, причем со значительным опережением графика. Однако работа Стюарта приводит к более пессимистическим выводам. Учитывая, что темп обнаружения околоземных астероидов постепенно снижается, приходится признать, что на внесение в каталоги 90% от 1200-1300 объектов может уйти не один десяток лет.
Science. 2001. V.294. №5547. P.1691(США).Астрономия“Летающая тарелка” в созвездии Змееносца
Планеты формируются в пылевых дисках вокруг молодых звезд, а поскольку такие диски чаще всего находятся в самых плотных областях молекулярных облаков, их очень сложно наблюдать. Но иногда астрономам улыбается удача. В 2001 г. группа ученых под руководством Н.Гроссо (N.Grosso; Институт внеземной физики Общества им.М.Планка, Германия) с помощью установленного в Чили (Европейская южная обсерватория) 3.5-метрового NTT (Телескопа новой технологии) наблюдала рентгеновские источники в инфракрасной части спектра. На окраине области звездообразования, расположенной в облаке r Змееносца, они случайно обнаружили странный объект, который по первому впечатлению окрестили «летающей тарелкой» и который при ближайшем рассмотрении оказался околозвездным газово-пылевым диском.
Чтобы подтвердить это открытие, Гроссо и его коллеги провели дополнительные наблюдения диска с использованием 8.2-метрового VLT/Anty (О названии подробнее см.: Сурдин В.Г. Крестины восьмиметровых телескопов // Природа. 2000. №1. С.62-64). На новых снимках четко видны две туманности и разделяющая их темная пылевая полоса. В области звездообразования r Змееносца подобные туманности с поперечной темной полосой (предположительно, пылевые диски) имеются еще у семи молодых звезд, но они погружены глубоко в недра плотного облака. Вероятно, это протозвезды, окруженные остаточной аккрецирующей оболочкой, их возраст не превышает 100 тыс. лет. Авторы полагают, что возраст “летающей тарелки” немного больше - около 1 млн лет. Важная особенность этого диска в том, что он располагается на периферии темного облака и в меньшей степени, чем молодые объекты, укрыт поглощающим веществом, это позволяет разглядеть в нем намного больше деталей.
Околозвездная “летающая тарелка” имеет радиус около 300 а.е., а масса ее диска - не меньше двух масс Юпитера. Она наклонена к лучу зрения всего на 4°, т.е. видна практически с ребра. Освещается диск молодой солнцеподобной звездой с температурой 3000 К.
Ученые считают, что “летающая тарелка” - это портрет нашей Солнечной системы в раннем возрасте. Последующие наблюдения помогут составить подробную карту распределения газа и пыли вокруг молодой солнцеподобной звезды и позволят изучить химические процессы, происходящие в типичном протопланетном диске.
Физика. Техника“Полосатые” квантовые нанопроволоки
Квантовые проволоки - квазиодномерные объекты с поперечником примерно в десяток (десятки) нанометров - один из самых популярных объектов в мире “нано”. Существуют проволоки разных видов: сплошные и полые, металлические, полупроводниковые и оксидные, не говоря уж о чрезвычайно популярных углеродных нанотрубках (См., напр.: Нановесы из углеродных нанотрубок // Природа. 2002. №3. С.78; Углеродные нанотрубки в рентгеновском аппарате // Там же. 2001. №11. С.79-80; Дьячков П.Н. Углеродные нанотрубки - материал для компьютеров XXI века // Там же. 2000. 311. С.23-32.), которые в проволоках не числятся, хотя остаются их ближайшими родственницами.
Надо отметить, что в подавляющем большинстве случаев, связанных с успехами нанотехнологии, проволоки не создаются непосредственно человеком, но самоформируются при определенных условиях, которые воспроизводятся в технологических установках. Уже с 1995 г. получают нанопроволоки методом лазерной абляции. Кусок материала, содержащий катализаторы и предварительно разогретый до температуры, близкой к температуре плавления, помещают в фокус импульсного лазера. Возникающие продукты абляции уносятся током газа и оседают на коллекторе, имеющем относительно низкую температуру. Этот осадок состоит в основном из нанопроволок, иногда длиной до долей миллиметра. Механизм их образования при таком методе не тривиален. Полагают, что наночастицы катализатора, выброшенные из области лазерного фокуса, пролетают через облако паров основного материала и вызывают конденсацию паров вещества по следу пролета с последующим затвердеванием в виде квантовой проволоки.
Группа Ч.М.Лейбера (Ch.M.Leiber; Гарвардский университет) сумела удачно вмешаться в этот процесс и заставить последовательно кристаллизоваться вдоль следа каталитической частицы различные материалы. Исследователям удалось получить чередующиеся слои (вдоль квантовой проволоки) арсенида и фосфида галлия, а также добиться чередования областей с различным легированием на кремнии. Причем если раньше добивались единичного p-n-перехода на контакте двух разных нанопроволок, то теперь можно компоновать сверхрешетки, гирлянды светодиодов или гетеропереходов в пределах одной квантовой проволоки. Это в свою очередь означает, что резко уменьшается необходимое число соединений между наноэлементами или, другими словами, сборка наноэлементов в прибор - пока самое непонятное в будущей наноразмерной технологии - уже частично совершается путем самоорганизующегося процесса, т.е. силами самой природы.
Nature. 2002. V.415. № 6872. P.617-620 (Великобритания).
Полимеры из фуллеренов C20
В последние годы огромное внимание уделяется исследованию фуллеренов C60. Молекула (или кластер) C60 представляет собой сферу, на поверхности которой соседние атомы углерода соединены ковалентными связями так, что образуют сетку из чередующихся шестиугольников и пятиугольников. Молекулы C60 могут образовывать кристаллы с гранецентрированной кубической решеткой за счет сравнительно слабого их взаимодействия. Существуют также полимерные фазы, в которых соединены прочными ковалентными связями молекулы C60. Таким образом, кластеры C60 можно рассматривать как созданные природой суператомы, которые, как и обычные атомы, могут объединяться в твердые тела.
Недавно был синтезирован “шарик” C20 – самый маленький из всех теоретически возможных фуллеренов: его поверхность образована только пятиугольниками атомов углерода; ни одного шестиугольника на ней нет (Prinzbach H. et al. // Nature. 2000. V.407. №6800. P.60). По этой причине кластеры C20 (в отличие от C60) характеризуются повышенной реакционной способностью, и сделать из них твердое тело пока не удается. А жаль, потому что есть веские основания считать, что такое твердое тело могло бы оказаться сверхпроводником с очень высокой критической температурой перехода в сверхпроводящее состояние и оставить далеко позади медно-оксидные высокотемпературные сверхпроводники (ВТСП).
Изомеры фуллерена С20.
Однако чего не могут (пока) сделать экспериментаторы, под силу теоретикам (а точнее – имеющимся в их распоряжении мощным компьютерам). Японские специалисты из Университета Цукубы и фирмы “Nippon Electric Company” (Okada S. et al. // Phys. Rev. B. 2001. V.64. Paper.245405) рассчитали полную энергию нескольких кристаллических структур на основе C20. Оказалось, что наиболее устойчива орторомбическая фаза. В ней энергия связи между кластерами C20 составляет около 15 эВ/кластер. Чуть менее устойчива тетрагональная фаза. По расчетам японских ученых, такие кристаллы являются полупроводниками с энергетической щелью около 1.5 эВ, однако вблизи потолка валентной зоны имеется высокий пик плотности электронных состояний, поэтому легирование по дырочному типу этих кристаллов может привести к возникновению высокотемпературной (возможно, даже комнатнотемпературной) сверхпроводимости. Теперь дело за экспериментом.
Некоторые изомеры С20
Прочнее титана только наноструктурный титан
Благодаря высокой биосовместимости и отсутствию вредных легирующих добавок, титан технической чистоты широко применяется в качестве имплантируемого материала, длительно работающего в живом организме. Однако для идеального имплантанта ему не хватает механической прочности. Поиск привел специалистов к наноструктурированному титану.
Сотрудники Института физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск) Ю.Р.Колобов, О.А.Кашин и другие разработали технологию формирования наноструктурированного состояния в технически чистом титане на основе равноканального углового прессования, приводящего к повышению прочности в несколько раз при сохранении хорошей биосовместимости. Получен идеальный медицинский материал для применения в травматологии и ортопедии. Немаловажно и то, что технология позволяет создавать заготовки с теми размерами, которые необходимы для производства медицинских изделий широкого спектра назначения.
Углеродные нанотрубки в борьбе с диоксинами
Как известно, диоксины и другие хлорорганические соединения - весьма токсичные и стойкие загрязняющие агенты. Они отрицательно влияют на иммунную и эндокринную системы, на развитие плода, раздражают кожу, поражают печень, некоторые вызывают раковые заболевания. В основном диоксины образуются при сжигании органических соединений в печах, не только промышленных, но и бытовых (поэтому никогда не следует бросать в костер пластиковые бутылки из-под напитков и т.п.).
Начиная с 1991 г. в Европе и Японии для нейтрализации возникающих в мусоросжигательных печах диоксинов стали использовать активированный уголь. Однако такая очистка все же недостаточна. Американские исследователи из Мичиганского университета обнаружили, что более эффективными сорбентами для удаления диоксинов могут служить углеродные нанотрубки (J. Am. Chem. Soc. 2001. V.123. Р.2058).
В экспериментах степень адсорбции диоксинов разных концентраций определяли при температурах от комнатной до 800°С. В области низких концентраций количество диоксина, адсорбированного на углеродных нанотрубках, оказалось во много раз выше, чем при использовании активированного угля. Основной вклад в сорбцию, считают авторы, вносит взаимодействие двух бензольных колец диоксина с углеродными шестиугольниками на поверхности нанотрубок.
Примечательно, что углеродные нанотрубки устойчивы в окислительной среде, и потому возможна их регенерация при высоких температурах для повторного использования.
ГеофизикаТомография антарктической коры и мантии
Новую томографическую карту, показывающую строение верхней мантии под Антарктидой и Южным океаном, опубликовали геофизики во главе с Ритцволлером (Ritzwoller). В Южном полушарии, и особенно под Антарктидой, земная кора и мантия изучены в наименьшей степени. Между тем именно этот регион весьма важен в геотектоническом отношении, так как в состав Ледового континента входят крупнейшие провинции земной коры, а процесс образования рифтов (ее разломов) вокруг материка играл значительную роль в формировании основных океанических бассейнов. Кроме того, современный вулканизм и возникновение новых рифтов могут влиять на стабильность ледового покрова, от которой зависят многие современные климатические, океанографические и метеорологические характеристики.
Построенная на основе совокупности данных о скоростях сейсмических волн, карта говорит о том, что мантия Земли под Восточной Антарктидой - это область с их высокими скоростями, и, следовательно, недра здесь относительно холодные и жесткие. Под Западной Антарктидой сейсмические волны проходят в мантии медленно, свидетельствуя о более высокой температуре недр. Однако и здесь их скорость оказалась не столь низкой, как в районах активного спрединга и образования молодой океанической коры.
Карта подтверждает существование вулканических процессов в пределах “дремлющей” рифтовой зоны.
Journal of Geophysical Research. 2001. V.10. P.1029 (США).ГеофизикаГорячие точки Канарского региона
Специалисты Атлантического отделения Института океанологии РАН во главе с Д.В.Ерошенко проверили гипотезу о возникновении Канарских о-вов, о.Мадейра и о-вов Зеленого Мыса в результате действия восходящих мантийных струй в районе горячих точек (См. также: Закономерности расположения вулканических островов // Природа. 2000. №5. С.85). В ее пользу свидетельствует увеличение возраста вулканических пород на Канарских о-вах с запада на восток, т.е. по мере удаления от зон активного вулканизма. Однако считать это тенденцией можно лишь с большой натяжкой, к тому же острова не находятся на едином хребте, да и на Африканском побережье подобных пород более древнего возраста не обнаружено.
Мантийные струи оставили на движущейся над ними плите следы в виде вулканических образований, вытянутых дугами в меридиональном направлении и не заходящих на континент. Изучив данные из отчетов DSDP (Deep Sea Drilling Project - Международного проекта глубоководного бурения) и ODP (Ocean Drilling Program - Программы океанского бурения) по пирокластическому материалу, ученые обнаружили, что положение и вытянутость островных дуг совпадают с распределением пеплопадов в этом районе. Очевидно, о-ва Зеленого Мыса и Канарские о-ва возникли в результате неравномерного и разнонаправленного перемещения плиты над горячими точками. Отсутствие же связанного с этим движением единого хребта можно объяснить наличием сети разломов в месте расположения островов.
Геология морей и океанов:Вулканология
Тезисы докладов XIV Международной школы морской геологии.
М., 2001. Т.1. С.165.Статистика катастрофических извержений
Американо-австралийская группа исследователей природных катастроф во главе с Т.Симкиным (T.Simkin; Национальный музей естественной истории при Смитсоновском институте в Вашингтоне, США) провела статистический анализ последствий вулканической активности за последние века. Находя в хрониках и летописях (куда попадают в основном события с фатальными последствиями) расплывчатые сведения о количестве жертв, исследователи дали им условные численные значения (“несколько” - семь, “много” - 30, “сотни” - 300, “тысячи” - 3000 и т.д.), однако к таким допущениям пришлось прибегнуть лишь в 2.6% случаев.
Выяснилось, что в XX в. произошло более 200 извержений, приведших к гибели людей (в XIV в., например, зарегистрировано лишь около 10 таких событий). По мнению ученых, этот всплеск реален и обусловлен повсеместным ростом численности населения, а не только активизацией недр.
Гибель людей может быть связана с разными причинами. Наибольшее число жертв вызывают пирокластические потоки, скатывающиеся по склонам с огромной скоростью. Часто люди погибают под обломками обрушившихся зданий; нередки случаи смерти от прямого попадания вулканической бомбы. Далее по степени опасности следуют вызванные активностью недр катастрофические цунами и грязевые потоки - сели.
Анализ времени, проходящего между началом извержения и первыми жертвами, показал, что в силу фактора неожиданности наибольшее число смертей приходится на первые часы. Но масса людей гибнет и более чем через месяц после начала события; это связано с длительно протекающими извержениями, которые характерны для вулканов Попокатепетль (Мексика) (Попокатепетль салютует новому тысячелетию // Природа. 2001. №10. С.84), Суфриер (о.Монтсеррат, Карибское море) (Активность вулкана Суфриер // Природа. 1998. №8. С.116) и др. Вначале население соглашается на эвакуацию, но затем бдительность притупляется и многие возвращаются домой, когда опасность не только не миновала, но иногда и усилилась.
Распределение числа катастрофических извержений по векам (XIV-XX вв.).
Рост общего числа жертв.
Как видно из приведенной диаграммы, почти неизменное на протяжении почти всего XVI в. число жертв заметно увеличилось в 1586 г. при извержении индонезийского вулкана Келуд (См. также: “Усмирение” вулкана Келуд // Природа. 2001. №11. С.34). За этим скачком следует медленный, но неуклонный подъем в XVII-XVIII вв., пока в 1783 г. в результате извержения вулкана Лаки (Исландия) число смертей не дошло до примерно 50 тыс. Спустя девять лет, после взрыва японского вулкана Ундзен (вместе с другими не столь сильными извержениями), этот показатель перешагнул отметку 60 тыс. В XIX в. индонезийские вулканы Тамбора (1815) и Кракатау (1883) (Кракатау вновь напоминает о себе // Природа. 2000. №1. С.72-73) увеличили общее число жертв примерно до 190 тыс. В 1902 г. раскаленные газы и пепел, выброшенные вулканом Мон-Пеле на о.Мартиника (Карибское море), стали причиной ухода из жизни более 29 тыс. человек, а грязевые потоки, образовавшиеся при извержении вулкана Руис (колумбийские Кордильеры) погубили 23 тыс. жителей г.Армеро.
Science. 2001. V.291. №5502. P.255 (США);
http:/zeus.wdcb ru/wdcb/sep/strong
Этна - “испытательный полигон”
17 июля 2001 г. на о.Сицилия снова пробудилась Этна - один из активнейших вулканов планеты. Из пяти разверзшихся расселин на склоне горы потекли языки раскаленной лавы. У вершины возник новый конус изверженных пород, всего за 10 сут достигший 150-метровой высоты; каждые несколько секунд из него вылетали вулканические бомбы размером с автомашину. Удивить или испугать таким “фейерверком” 400-тысячное население г.Катания, расположенного у подножия Этны, трудно: на памяти любого из местных поколений подобные явления случались не раз, а геологи определяют возраст беспокойной горы примерно в полмиллиона лет.
Нынешнее извержение представляет незначительную угрозу (если, конечно, не находиться непосредственно в опасной зоне): изливающаяся магма не слишком вязкая и, остывая, не образует в жерле пробку, которая позже может вылететь со взрывом. Пользуясь этим, Национальный институт геофизики и вулканологии Италии развернул обширную программу исследований, к которой привлечены также специалисты Франции, Великобритании и США. На южном склоне, поверх уже застывшей лавы, на высоте 2600 м круглосуточно работает передвижная лаборатория. Ведутся радиолокационные наблюдения за излияниями магмы, регистрируется объем выделяющихся газов - это позволяет определить количество энергии, “вырабатываемой” вулканом. Сейсмические приборы отмечают подземные толчки, свидетельствующие о глубинных перемещениях магматических масс; наклономеры фиксируют поднятия земной поверхности; гравиметры собирают данные о локальных колебаниях силы тяжести.
Насколько существенна такая комплексная информация, говорит пример вулкана Суффриер на о.Монтсеррат в Карибском море. В 1997 г. его яростное извержение полностью уничтожило лавовым потоком островную столицу - г.Плимут. В марте 1998 г. активность вулкана резко снизилась, и, казалось, вовремя эвакуированное население может возвращаться в родные места. Об этом будто бы свидетельствовали сейсмические данные и показания наклономеров. Однако анализ отходящих газов, выполненный в лабораториях Кембриджского университета (Великобритания), говорил об обратном: магма все еще остается в верхнем резервуаре вулкана. По настоянию ученых возвращение жителей было отменено, а в ноябре 1999 г. Суффриер с новой силой возобновил свою активность, продолжавшуюся и в конце 2001 г.
Ныне вулканологическая геохимия получает в свое распоряжение новые приборы, часть которых ранее имела лишь военное предназначение. Среди них - портативные инфракрасные спектрометры Фурье, использовавшиеся для обнаружения и идентификации боевых отравляющих веществ в полевой обстановке. Теперь же они опробуются на склонах Этны по методике, разработанной К.Оппенгеймером и П.Френсисом (C.Oppenheimer, P.Francis; Кембриджский университет) с участием М.Бертона (M.Burton; Национальный институт геофизики и вулканологии Италии). Измеряя степень поглощения солнечных лучей облаком извергнутого Этной газа, ученые определяют соотношения между диоксидом серы, хлористым водородом, фтористым водородом и другими выделяющимися веществами. Сравнение с более ранними данными позволило установить важный факт: за четверо суток до начала извержения отношение количества диоксида серы к хлористому водороду возрастало более чем вдвое. Возможно, это послужит совершенствованию прогноза будущих извержений.
Science. 2001. V.293. №5531. P.774 (США).ГляциологияПульсирующие ледники
О существовании горных ледников, которые после длительного покоя внезапно “пускаются в путь”, стало известно в 1937 г., когда американский геолог Э.Н.Патти (E.N.Patty) впервые наблюдал за поведением ледника Блэк-Рапидс, расположенного в центре Аляски, примерно в 200 км к югу от Фэрбенкса. На двухкилометровой поверхности “пробудившегося” ледника начали появляться трещины и гребни высотой до 150 м, а отколовшиеся “айсберги”, переворачиваясь, с грохотом скатывались вниз по дну долины. Скорость сползания ледника превышала 70 м/сут, что тогда казалось рекордным. Однако движение Блэк-Рапидса вскоре застопорилось, и сейчас ледник выглядит вполне спокойно.
Дальнейшие наблюдения показали, что из тысяч больших и малых аляскинских ледников подобным “нравом” характеризуются лишь около сотни (Отечественным гляциологам хорошо известен, например, ледник Медвежий на Памире, тоже принадлежащий к числу пульсирующих. - Примеч. ред.). Среди них в 2000 г. ожил ледник Янерт, вновь поставив перед специалистами вопрос: что заставляет гигантские скопления льда после десятилетий стабильности прийти в движение?
Как теперь установлено, пульсирующий ледник подчиняется некоему циклу: в период покоя в его верховьях постепенно накапливаются массы снега и льда. Фаза активного движения обычно продолжается один-два года и заканчивается очень резко, всего в течение двух суток - чаще всего это происходит в середине лета. Затем в течение десятилетий ледник весьма медленно сползает по склону, позволяя пополниться своим запасам в верховьях. Но потом опять внезапно, чаще всего весной, скорость его движения сильно возрастает.
Эти явления начали в летний сезон 1997 г. изучать гляциологи из Геофизического института при Университете штата Аляска в Фэрбенксе. Пробурив тело ледника Блэк-Рапидс струями горячей воды на глубину 600 м, они обнаружили древние морены - оставленные прежними ледниками слои несортированных каменных обломков и валунов, включенных в глинистую массу. Толщина такого слоя составляет от 5 до 10 м. Ученые полагают, что именно он и создает условия для движения ледника: поглощая воду, слой становится подобием смазки, по которой гигантская масса начинает ускоренно сползать вниз.
Летом 2001 г. эта же группа гляциологов вернулась на ледник Блэк-Рапидс с новым оборудованием для работ по усовершенствованной методике. Теперь измерительные приборы были внедрены в самые глубокие слои мелкопесчаниковых илов; благодаря электронной системе датчиков можно следить за состоянием слоев, измерять давление в подледных водах, получая представление о степени “плавучести” всего ледникового тела.
Гигантский вес верхней части ледника оказывает на слои валунной глины мощное давление. Предполагается, что при достижении некоей критической величины под ледником образуются водные озера. Когда они становятся достаточно крупными, ледник всплывает на поверхность и начинает быстро проскальзывать вниз. Если естественная дамба, ограничивающая подобное озеро, рушится, вода истекает и ледник садится на дно, прекращая ускоренное движение. Это означает завершение стадии его бурного нисхождения - до начала нового пульсационного цикла.
Анализ данных, полученных в 2001 г., говорит о том, что потоки воды из-под пульсирующего ледника действительно насыщены продуктами, образующимися вследствие эрозии лежащих под ним моренных пород. На образование из них подледной дамбы может уходить от 50 до 60 лет, что соответствует периоду покоя.
Geophysical Institute Quarterly. 2001. V.17. №3. P.3 (США).КлиматологияКлиматологический прогноз совершенствуется
По заказу Всемирной метеорологической организации климатологи Ф.Джиорджи (F.Giorgi; Международный центр теоретической физики им.А.Саляма, Триест, Италия) и Б.Хьюистон (B.Hewiston; Кейптаунский университет, ЮАР) собрали и опубликовали мнения ведущих специалистов из различных стран по поводу грядущих изменений климата (Climate Change 2001: The Scientific Basis. Contribution of Working Group 1 to the 3rd Assessment Report of the Intergovermental Panel of on Climate Change. Cambridge, 2001). В отличие от прежних подобных начинаний, предпринята попытка решить задачу не только в глобальном масштабе, но и на уровне отдельных крупных регионов. Кроме того, выявлены противоречащие друг другу мнения специалистов, представляющих различные научные школы.
Впервые стало возможным сопоставить климатические прогнозы, полученные с помощью девяти достаточно совершенных компьютерных моделей для одних и тех же регионов, по которым данные об атмосферных процессах имеют хорошее разрешение. Сравнение почти единогласно подтверждает прежние прогнозы: в высоких широтах уровень потепления в зимний сезон будет намного большим, чем в среднем по земному шару. Сильное потепление грозит теперь и средним широтам Северного полушария. Единства среди прогнозистов относительно значительной части тропиков и субтропиков не наблюдается: разные коллективы называют весьма сильно разнящиеся значения температур. Не менее противоречив прогноз в отношении атмосферных осадков (за исключением высоких широт). Правда, большинство экспертов согласны в том, что летние муссоны на значительной части Азии станут интенсивнее и что в Австралии и Южной Африке зимние сезоны будут суше.
Некоторые специалисты высказали дополнительные соображения. Так, метеоролог К.Тренберт (K.Trenberth; Национальный центр атмосферных исследований США в Боулдере) предупреждает, что сходные выводы на основе различных математических программ не обязательно означают, что они верны: одинаковый итог относительно вариаций климата в том или ином регионе может быть следствием одной и той же ошибки (например, в моделях должным образом не учитывается воздействие явления Эль-Ниньо-Южная осцилляция).
Science. 2001. V.294. №5543. P.765 (США).МетеорологияУраганы, тайфуны, циклоны…
К числу наиболее пагубных природных катастроф относятся циклоны (в разных регионах их именуют ураганами или тайфунами). Как известно, они сопровождаются разрушительными ветрами, чрезвычайно интенсивными осадками и мгновенно наступающими наводнениями, что приводит к гибели людей и колоссальным убыткам. Ущерб, наносимый только США, оценивается примерно в 5 млрд долл. в год, и эта величина имеет тенденцию к росту - по мере того как в прибрежных районах растет численность населения и стоимость его имущества.
С точки зрения метеорологии тропический циклон - это атмосферная система с низким давлением, обычно формирующаяся над тропической или субтропической акваторией океана. Она обладает “организованной” конвекцией и четко определенной циклонической циркуляцией.
Если устойчивая скорость ветра превосходит 17 м/с, такое явление именуют тропическим штормом или тропическим циклоном, а при 33 м/с и более - ураганом (это название принято для Северной Атлантики, Индийского океана и северо-восточной части Тихого океана; в северо-западной части его называют тайфуном).
Подробный анализ таких явлений за весь XX в. в Атлантике и бассейне Карибского моря завершила группа специалистов, возглавляемая С.Б.Голденбергом (S.B.Goldenberg; Океанолого-метеорологическая лаборатория в Майами, США).
Динамика процессов, порождающих ураганы, пока еще недостаточно ясна, так как данные о его начальном периоде скудны, а взаимодействие разномасштабных факторов носит весьма сложный характер. Стоит возникнуть даже слабой циклонической циркуляции, как она может перерасти в полномерный ураган. Для этого необходимо, чтобы в приводном слое атмосферы воздушные массы образовали спираль, направленную к центру штормовой системы. Облака вблизи центра выстраиваются в спиральные полосы и порождают “глаз бури” с мощной вращающейся воронкой. По мере усиления ветра и падения давления возрастает испарение. Воздушные массы, поднимаясь кверху, начинают охлаждаться, а захваченные водяные пары конденсируются, выделяя латентное тепло. Разогрев центральной области бури приводит к ее интенсификации - дальнейшему усилению ветра на поверхности и активному испарению влаги. Такое самоподдерживание урагана продолжается до тех пор, пока тепловая энергия испарения не уравновесится охлаждением океана, связанным с перемешиванием его вод.
Наблюдения, проведенные несколько лет назад Л.Р.Шейдом (L.R.Schade; Массачусетсский технологический институт, Кембридж, США), показывают, что подобное взаимоотношение стихий может, с учетом температуры поверхностного слоя океана и состояния атмосферных масс, служить для определения верхнего предела скорости ветра и интенсивности урагана. Делу, однако, мешает недостаток информации об условиях, отвечающих за развитие ураганов.
Этот пробел теперь и пытаются заполнить Голденберг с коллегами, проводя эмпирическую оценку и анализируя существующие математические модели. В результате определены ключевые условия зарождения тропического шторма: он возникает над теми акваториями океана, где поверхностная температура достигает как минимум 26°С - при этом уже возможно хотя бы небольшое снабжение системы тепловой энергией. Кроме того, требуется, чтобы вертикальный ветровой сдвиг был незначительным, а также присутствовала крупномасштабная циклоническая циркуляция в нижней тропосфере. Вероятность образования урагана увеличивается при нестабильной стратификации воздушных паров по всей глубине атмосферы.
Хотя причины, по которым одни факторы усиливают ураган, а другие - нет, все еще неясны, многие из них могут теперь с известной точностью прогнозироваться на основе уже существующих математических моделей. Не изучена и причина того, почему одни тропические циклоны почти достигают своего теоретического максимального потенциала, а другие - нет. Известно, что наиболее мощные ураганы, во время которых скорость ветра превышает 50 м/с, составляют не более 20% всех выходящих на сушу; в среднем ежегодно 45 тропических циклонов достигают тех скоростей ветра, при которых их по праву можно называть ураганами. Из них около 30% случаются в северо-западной акватории Тихого океана.
Анализ, проведенный Голденбергом и его соавторами, указывает на существование долгосрочных (в масштабе многих десятилетий) изменений в частоте крупных ураганов над Карибским морем и собственно Атлантикой. Вслед за высоким уровнем циклонической активности, наблюдавшимся с 1920 по 1960 г., последовало его снижение с середины 60-х годов, завершившееся в начале 90-х, а затем - возврат к интенсификации. На эту динамику, осуществляющуюся в медленном темпе, накладываются значительные межгодовые вариации, нередко связанные с явлением Эль-Ниньо-Южная осцилляция в Тихом океане.
Все эти положения особенно важны при учете социальных и демографических процессов второй половины XX в.: заселенность прибрежных районов США изменилась настолько, что, если бы ураганы, случавшиеся в 1925 г., происходили в конце 90-х, они обошлись бы экономике не в несколько миллиардов долларов, как это было, а в 75 млрд долл. (даже с учетом инфляции). С другой стороны, число человеческих жертв в США начало постепенно снижаться благодаря совершенствованию систем предупреждения и методов спасения людей.
Организация наукиНаука в бюджете США на 2002 год
При рассмотрении бюджетных ассигнований Национальному научному фонду на 2002 г. Белый дом попытался сократить расходы на 0.5%, однако Конгресс даже добавил 7.7% к тем 3.6 млрд долл., которые первоначально намечались для этой цели. Следует отметить, что наукам о Земле (как и на инженерные исследования) были выделены дополнительные ассигнования в размере 9%. Конгресс предложил Национальному научному фонду “придать высокий приоритет” математике, на развитие которой было запрошено 20 млн долл.
Получило отпор законодателей намерение правительства блокировать строительство новых исследовательских установок. Были одобрены планы развития вычислительной техники высочайшего быстродействия, в частности для моделирования землетрясений.
Целевым назначением 15 млн долл. направлены на создание сети по регистрации нейтрино на площади 1 км2 на Южном полюсе. На строительство астрономической сети, работающей в миллиметровом диапазоне волн в пустыне Атакама (Чили), ассигновано 12.5 млн долл. Создание специального высотного самолета-лаборатории для атмосферных исследований обеспечено в бюджете суммой в 35 млн долл. Повышены также расходы на подготовку аспирантов в области точных наук и на выпускников вузов, давших согласие работать учителями по этим дисциплинам в средней школе.
Ассигнования на нужды НАСА вне Национального научного фонда составляют 14.8 млрд долл., что на 3.8% больше по сравнению с предыдущим годом. Однако Конгресс отказался в полной мере финансировать в 2002 г. намеченный на 2006 г. запуск космического аппарата к Плутону; на это выделено лишь 30 млн долл. Зато на изучение Солнца ассигнования несколько увеличены. На поддержание и строительство Международной космической станции расходы сокращены на 75 млн долл. Крупнейшего в рамках НАСА финансирования удостоились проекты изучения Европы - спутника Юпитера: в 2002 г. на эти работы разрешено потратить до 1 млрд долл.
Science. 2001. V.294. №5546. P.1430 (США).
КАЛЕЙДОСКОПЯпонские премии ученым
Одним из лауреатов Японской премии по науке и технике за 2001 г. стал профессор Массачусетсского технологического института в Кембридже (США) Тим Бернерс-Ли (T.Berners-Lee) за вклад в развитие цивилизации - создание всемирной сети Интернет. Сейчас ему 46 лет; отмеченная работа была выполнена им в ЦЕРНе - Европейском центре ядерных исследований (Цюрих, Швейцария). Этот лауреат - самый молодой из всех, удостоенных Японской премии за ее 16-летнюю историю. Денежная часть награды составляет 50 млн йен (примерно 416 тыс. долл. США).
Вторая Японская премия разделена поровну между 74-летней Энн Мак-Ларен (A.McLaren; Институт изучения рака, США) и 68-летним Анджеем Тарковски (A.Tarkowski), директором Зоологического института при Варшавском университете. Они награждены за работы по изучению процессов эмбрионального развития млекопитающих. Э.Мак-Ларен - первая из женщин, удостоенная Японской премии.
Science. 2001. V.294. №5551. P.2464 (США).Космические исследованияКосмические планы Западной Европы
В Западной Европе объем выделяемых на космические исследования средств остается вот уже в течение шести лет без изменений. Заявка Европейского космического агентства (European Space Agency - ESA) на увеличение в 2002 г. ассигнований на 4% по сравнению с предыдущим годом была удовлетворена лишь наполовину. Однако такие программы, как “Galileo”, создание европейской глобальной навигационной системы, аналогичной GPS, и план усовершенствования ракеты-носителя “Arian-5”, получили щедрые ассигнования.
Собрание министров по делам космических исследований 15 западноевропейских государств, входящие в ESA, направило в ноябре 2001 г. правительству США довольно резкое послание, протестуя против его намерения урезать размер финансирования Международной космической станции (МКС). Из выделенных на выполнение европейских обязательств средств участники собрания “заморозили” 60% до той поры, пока НАСА США не восстановит американскую долю расходов на МКС и не вернет к прежнему уровню число астронавтов, которые должны там жить и выполнять научные эксперименты.
Комитету по научным программам ESA предстоит заняться распределением тех 1.65 млрд долл., которые предназначены на исследовательскую деятельность в 2002-2006 гг. По-видимому, расходы на большинство запусков, намеченных до 2010 г., останутся нетронутыми. Некоторые из более поздних проектов, в том числе “Bepi-Colombo” (запуск аппарата к Меркурию), а также “Gaia” с ее астрометрическими задачами, могут быть отложены. Под еще большей угрозой оказались проекты в стадии планирования.
Урезанию подверглась и программа “Aurora”, в задачу которой входят поиски признаков внеземной жизни в Солнечной системе. Запрос на ее финансирование составлял 35 млн долл., которыми предстояло оплатить ряд экспедиций к планетам, их спутникам, астероидам и кометам. Фактически на это было выделено лишь 12 млн долл. Специалисты с огорчением констатировали, что научная сторона космических исследований привлекла меньшее внимание, чем техническая. В частности, на модернизацию ракеты-носителя “Arian-5”, увеличение ее вместимости и способности выводить на орбиту полезный груз ассигновано 620 млн долл. Кроме того, ESA намерено вывести на орбиту 21 навигационный спутник, позволяющий самолетам, морским судам и даже туристам ориентироваться в пространстве с точностью до 1 см. На проектирование и разработку этой системы предоставлено 470 млн долл. - больше, чем ESA запрашивало.
Science. 2001. V.294. №5547. P.1631 (США).Химия атмосферыЭкспериментальные исследования аэрозолей
Четвертый международный эксперимент по изучению аэрозолей (IV Aerosol Characterization Experiment) был проведен в апреле-мае 2001 г. у берегов Китая, Японии и Корейского п-ова; активную роль в нем сыграли также австралийские метеорологи, климатологи и специалисты по химии атмосферы. Данный регион отличается большим разнообразием состава аэрозольных частиц как общего антропогенного происхождения, так и пылевых, которые переносятся воздушными потоками из обширных азиатских пустынь.
С аэродрома Кагосима в Южной Японии выполнялись десятки вылетов самолетов-лабораторий для забора образцов воздуха на различных высотах и в разных погодных условиях. Исследовались также аэрозольные процессы в атмосферных фронтах и облаках.
В 2002 г. в лабораториях стран-участниц эксперимента проводится обработка всей накопленной информации, что позволит получить более ясное понимание того, как происходящие ныне перемены в концентрации и составе аэрозолей могут повлиять на климат.
Atmosphere. 2001. №11. P.8 (Австралия).МетеорологияЕжегодное пари на руку климатологам
Вот уже 84 года в пос.Ненана на Аляске (64°34’с.ш., 149°05’з.д.) проводится праздник под названием Ненанское классическое пари. В самом начале полярной весны его участники стараются угадать с точностью до 1 мин момент, когда заранее установленный на льду р.Танана (бассейн Юкона) высокий деревянный треножник упадет в воду, лишившись растаявшей или взломанной ледоходом опоры.
Впервые такое действо послужило в 1917 г. развлечением для строителей железной дороги, соединившей эти края с портом Анкоридж. Тогда победитель получил приз в 800 долл., немалую по тем временам сумму. Сейчас Ненанское пари переросло чуть ли не в общенациональное хобби; в нем участвуют сотни тысяч американцев, большинство которых никогда и не бывало на Аляске (в пос.Ненана едва насчитывается 500 жителей!), а главный выигрыш теперь превышает 300 тыс. долл.
Событие фиксируется с хронометрической точностью и запечатлевается в местных и далеких отсюда печатных органах. Сам “ряд наблюдений” - этот любимый специалистами показатель - достаточно долог. Правда, в конце 60-х годов движение по железнодорожному мосту, около которого воздвигают треногу, стало очень интенсивным, и ее теперь водружают в нескольких метрах от первоначального пункта. Но этот отрезок речного русла прямой, и небольшой перенос результатов не искажает.
Все это на руку метеорологам, климатологам, гидрологам и гляциологам, старающимся выявить тенденцию изменения природных условий в Заполярье.
Архивные метеорологические и климатологические данные, собранные благодаря пари, используются сотрудниками Морской станции им.Гопкинса при Станфордском университете (США). Они сопоставили ненанскую информацию с полученной в 1949-2000 гг. на “казенной” метеостанции в Фэрбенксе, которая включает сведения об осадках, минимальной и максимальной температурах воздуха с января по апрель, т.е. в месяцы, предшествующие ледоходу на Танане. Анализ показал, что за 84 года начало ледохода на Танане стало более ранним примерно на 5.5 сут. Но климатический сдвиг осуществлялся неравномерно: в 1920-1940 гг. отмечалось заметное потепление, за которым последовало похолодание, длившееся до 1970 г. Новое значительное потепление шло до конца 90-х годов. При этом существенных изменений в объеме осадков не происходило. Исследователи сделали принципиально важный методологический вывод: данные о таянии речного льда - даже более точный долгосрочный показатель температуры воздуха, чем ее непосредственные измерения.
Так осуждаемый моралистами азарт послужил на этот раз строгим научным целям.
ЭкологияГенеральная уборка Антарктиды
За более чем столетнюю историю исследования Антарктиды там накопилось немало бытового мусора, выброшенного оборудования и материалов (См. также: Загрязнение Антарктиды продолжается // Природа. 1999. №2. С.111). Для хранения и транспортировки этих отходов фирма “Оникс” (филиал группы “Живая окружающая среда”) предложила 240 контейнеров стоимостью в 1 млн евро. Первая партия доставлена на австралийскую станцию “Кейси” в декабре 2001 г. Генеральная уборка займет не менее 10 лет: 40 странам, имеющим южнополярные базы, предстоит вывезти около 300 тыс. т всевозможных отходов.
Договор о придании Антарктиде статуса природного резервата обязывает государства демонтировать недействующие станции. Однако возникают проблемы. Например, база “Уилкс”, построенная американцами в 1957 г., была передана в аренду австралийцам, но последние 30 лет на ней никто не работал. Ни те, ни другие не считают себя ответственными за станцию-“призрак”. Российские же полярники предпочитают поддерживать работу своих баз, так как их демонтаж обойдется гораздо дороже эксплуатации.
Terre Sauvage. 2001. №167. P.25 (Франция).ВулканологияНе шутите с вулканом!
В группе Липарских о-вов, лежащих в Тирренском море, к северу от Сицилии, два острова - Стромболи и Вулькано - издревле известны своим беспокойным нравом.
Среди ночи 20 октября 2001 г. на верхних склонах Стромболи раздался мощный взрыв. За четверо суток до него в двух из трех кратеров, на высоте около 750 м, появилось яркое свечение, послышалось бурление, и вулканологам стало ясно, что магма подступает к поверхности. Специалисты из Национального института геофизики и вулканологии в Риме, геологи из Римского и Цюрихского (Швейцария) университетов держат Стромболи под неусыпным наблюдением. Другое дело - туристы. Ежегодно не одна тысяча ищущих сильные ощущения людей прибывает сюда, чтобы на себе почувствовать неукротимый нрав стихии. Обычно местный гид, выбрав сравнительно безопасное время, доводит туристов до горного уступа, с которого удобно взирать на происходящее. Ближе к огнедышащей расселине подходить не рекомендуется: прямо под уступом, в сотне-другой метров, находится терраса с активными кратерами. Итальянские специалисты не раз предлагали построить здесь хотя бы небольшое укрытие, но местные власти ограничились лишь табличками на тропе, предупреждающими о возможной опасности.
Этого, разумеется, оказалось недостаточно, когда ночью 20 октября между старыми кратерами внезапно разверзся новый, диаметром в несколько десятков метров, и оттуда с огромной скоростью стали вылетать куски раскаленного шлака. Прямым попаданием одной такой “бомбы” была тяжело ранена туристка, отбившаяся от группы, чтобы получше разглядеть происходящее. Срочно доставленная в ближайшую больницу г.Мессина на Сицилии, она вскоре скончалась. Существуй на уступе простейший навес, трагедии скорее всего можно было бы избежать.
На другом конце Земли, на о.Ява (Индонезия), на высоту 2910 м возвышается вулкан Мерапи. С природным высокомерием взирает он на лежащую у подножия густо населенную равнину и на один из крупнейших городов страны - Джокьякарту. Мерапи - вулкан молодой и в буквальном смысле полный огня. Он никак не может сохранить на своей вершине растительность: едва она пробьется, как новое извержение все наголо сжигает. И даже в предгорьях терпеливые крестьяне часто вынуждены пересевать свои поля, в очередной раз уничтоженные потоком раскаленных каменных глыб и грязевых селей. В августе 2001 г. образованный изверженными породами новый купол, не выдержав собственного веса, обрушился и похоронил под собой двух туристов, не внявших предостережению.
Космические исследования
Bulletin of the Global Volcanism Network. 2001. V.26. №.10. P.2, 4 (США).Будущий метеоспутник Венеры
Японский институт космических и астронавтических наук готовится к запуску в феврале 2007 г. аппарата, предназначенного для изучения Венеры. Условное название - “Метеоспутник Венеры”. Ему предстоит выйти на околовенерианскую орбиту в сентябре 2009 г., но сначала, в июне 2008 г., совершить гравитационный маневр вокруг Земли для дальнейшего полета к цели.
Бортовое научное оборудование предназначено для изучения характеристик вращения верхних и нижних слоев венерианских облаков и крайне быстрых (до 100 м/с) движений вещества в них, для сбора информации о сильных фонтанообразных электрических разрядах, полярных сияниях и свечении атмосферы.
Известно, что весьма плотная атмосфера планеты создает на ее поверхности интенсивный парниковый эффект, в результате чего температура достигает 470°С. Атмосферное давление на Венере примерно в 100 раз превышает нормальное земное.
Космические исследования. Техника
Spaceflight. 2001. V.43. №12. P.491 (Великобритания).Марсолеты готовятся в путь
Инженеры Национального агентства США по аэронавтике и космическим исследованиям (НАСА) проводят испытания нескольких малых беспилотных летательных аппаратов, предназначенных для изучения Марса с воздуха. Проект имеет название “Kitty Hawk-3” (Китти-Хок - поселок в штате Северная Каролина, около которого братья Орвилл и Уилбур Райт совершали первые полеты на сконструированном ими аэроплане); его осуществляет коллектив Научно-исследовательского центра им.Эймса НАСА, расположенного в штате Калифорния.
Один из двух таких аппаратов - “Orville” - представляет собой существенную модификацию дистанционно управляемого планера “NASA-731”. Длина его корпуса 1.2 м, а размах крыльев 2.4 м. Во время аэродинамических испытаний прототип будущего марсолета был сброшен над территорией штата Орегон (крайний северо-запад США) с наполненного гелием воздушного шара, находившегося на высоте 30.8 тыс. м. Управление полетом осуществлялось с Земли по радио. Ранее аналогичные испытания проведены на более низких высотах при полете другого аппарата - “Wilbur”, - построенного на основе планера “NASA-729”. Оба эксперимента позволили инженерам внести необходимые изменения в конструкцию машин.
Предполагается, что марсолеты будут доставлены на Красную планету с помощью орбитального или посадочного отсека очередного космического аппарата. Затем они смогут совершать длительные полеты в разреженной и насыщенной CO2 атмосфере этой планеты. Среди бортового оборудования упоминают фотокамеры высокой разрешающей способности. Сейчас конструкторы строят окончательную масштабную модель марсолета для испытаний в атмосфере Земли.
Spaceflight. 2001. V.43. №11. P.450 (Великобритания).Социология“База смертности”
Демограф Дж.Уилмот (J.Wilmoth; Университет штата Калифорния в Беркли, США) собрал информацию, важную для статистики, медицины, социологии и экологии. Этот массив данных, хотя и называется “Базой смертности”, содержит множество сведений о численности населения, а также о здоровье, семье и других аспектах жизни среднестатистического человека, причем не только в Америке, но и в других странах. Например, данные о демографической динамике в Швеции охватывают период начиная с 1749 г., в Северной Америке - с 1900 г., а в Японии - с 1950 г. Имеются сведения о средней продолжительности жизни: для француза, родившегося на грани XIX и XX вв., она составляла около 43 лет; афроамериканцы, появившиеся на свет в США в 1968 г., проживут на 16 лет больше. Всю эту информацию можно найти в Интернете по адресу: www.demg.berkley.edu/wilmoth/mortality/index.html
Science. 2002. V.295. №5553. P.239 (США).Охрана природыВоенные губят китов
В марте 2000 г. на берега Багамских о-вов выбросились десятки китов, среди которых были и очень редкие антильские ремнезубы (Mesoplodon europaeus) из семейства клюворылых. Большую часть животных спасти не удалось. Это вызвало серьезную тревогу в природоохранных организациях США и стран Карибского бассейна. Была создана комиссия, в состав которой вошли представители Военно-морских сил и Национальной службы рыболовства США.
Выяснилось, что как раз во время трагедии военный флот США проводил в этом регионе крупные учения, в ходе которых широко использовались сонары (их мощное звуковое излучение позволяет обнаружить вражеские подводные лодки). В отчете, опубликованном лишь в начале 2002 г., эксперты признали, что самоубийство китов могло быть вызвано “необычным сочетанием факторов (специфические очертания морского дна, физические характеристики воды и т.п.), которое привело к концентрации акустического сигнала и усилению действия сонаров”.
Руководство флота обещало избегать использования этих устройств при учениях, проводимых в сходной обстановке. Однако согласно мнению специалиста по морским млекопитающим Н.Роуз (N.Rose; Общество гуманистических действий, Гейтерсберг, США), отчет составлен так, что оставляет за военными право использовать низкочастотный сонар новой конструкции, испытания которого предстоят в ближайшее время.
Science. 2002. V.295. №5553. P.251 (США).АрхеологияАнтичный Рим как живой город
Античный Рим зачастую воспринимают как скопление архитектурных исторических памятников. Однако государство, господствовавшее в Средиземноморье, должно было исполнять множество административных функций и, стало быть, иметь налаженное делопроизводство и архивы. Где же находились административные здания и какие органы в них располагались? В текстах и на сохранившихся настенных досках сведений об этом почти нет; изредка встречаются надписи общего характера: “приемная”, “делопроизводство”. Чаще всего такие вывески устанавливали под доской с именем бога-покровителя или человека, финансировавшего строительство здания (например, “дом Минуциуса”).
И вот при раскопках на Капитолийском холме обнаружено место хранения документации по рынку и других архивов. Наличие нескольких входов указывает, что здесь размещались различные по роду деятельности административные органы. Выяснилось, например, что в I в. до н.э. государственная казна, первоначально располагавшаяся в квартале Сатурна, переехала в здание архива и разместилась рядом с Монетным двором, а тот в конце I в. н.э. переехал в большее по размерам здание неподалеку от Колизея.
La Recherche. 2002. №350. P.12 (Франция).АрхеологияСкандалы японской археологии
Тридцать лет назад японский археолог М.Кагава, проводя раскопки в пещере Хидзиридаки на о.Кюсю, обнаружил кости человека и животных, а также каменные орудия труда, возраст которых, по мнению участников работы, не менее 10 тыс. лет. Другие специалисты такую древность ставили под сомнение. Однако пещера Хидзиридаки - единственное место в Японии, где каменные орудия были найдены вместе с останками людей, а столь раннее заселение островов очень нравилось широкой общественности, и это событие надолго стало как бы хрестоматийным фактом.
В декабре 1999 г. эту предполагаемую стоянку первобытного человека заново изучила группа сотрудников Национального музея японской истории во главе с археологом Х.Харунари. Их подробнейший отчет вызвал по опубликовании бурную дискуссию.
Древесный уголь из пещеры, датированный радиоуглеродным методом, оказался не старше 600-700 лет. Некоторые из каменных орудий труда, найденных как в 60-х годах, так и теперь, относятся к позднему палеолиту, однако имеют ряд “странностей”. Дело в том, что предметы возрастом от 2 до 20 тыс. лет лежат здесь вперемешку, а слой почвы непосредственно над одной из таких находок никак не старше 600-700 лет. Кроме того, многие орудия сделаны из обсидиана, а поблизости он не встречается. Мог ли древний человек доставлять его сюда с дальней окраины о.Кюсю? Иное дело - предметы, изготовленные из кремневого сланца, риолита, или липарита, которых вокруг пещеры вполне достаточно. Исходя из этого, Харунари предположил, что скорее всего речь идет о фальшивке. Несколько менее жесткое суждение у археолога М.Тачибана: он не исключает, что люди могли пользоваться этой пещерой в средние века и занести туда полезные им каменные предметы. Так или иначе, большая древность стоянки не подтверждается. Сам же ее первооткрыватель Кагава вне подозрений: он еще вначале настаивал на новом тщательном исследовании стоянки.
Тем не менее один еженедельник поднял шум вокруг “новой фальсификации”, напомнив читателям о том, что археолог-любитель С.Фудзимура был пойман с поличным, когда подкладывал древние предметы в чуждую им среду (Скандал в японской археологии // Природа. 2001. №11. С.34). Было опубликовано четыре статьи, утверждавшие, что руководитель раскопок 60-х годов в пещере Хидзиридаки - такой же жулик. И хотя его имя прямо названо не было, Кагава, в лучших японских традициях, покончил с собой, оставив записку с протестом против опорочивания своего имени.
Science. 2001. V.294. №5547. P.1634 (США).Опять фальшивка?
В конце 2001 г. канадский торговец ископаемыми редкостями М.Шмидт (M.Schmidt) распространил в Интернете цветную фотографию, вызвавшую среди специалистов всеобщее возбуждение. Картинка изображала отпечаток тела динозавра, возможно, принадлежащего пситтакозавру (Psittacosaurus) - роду птицетазовых ящеров, обитавших более 100 млн лет назад в Азии. Новый экземпляр отличался наличием необычной крупной щетины на хвосте. Этот странный пучок неизвестного назначения украшал всю заднюю часть мускулистого хвоста ящера.
Можно понять желание экспертов взглянуть на раритет в натуре. Однако картинка в Интернете сопровождалась кратким пояснением, что торговец получил ее от партнера-француза, который якобы сам знаком с владельцем находки, но оба предпочитают оставаться анонимами. Эта таинственность возбудила подозрения у палеонтолога Л.Уитмера (L.Witmer) и многих его коллег.
Представитель Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии Академии наук КНР профессор Чжоу Чжунхэ полагает, что образец, возможно, и подлинный, но был похищен и незаконно вывезен из Китая - отсюда и засекреченность его нынешнего местонахождения. Научная общественность в своем большинстве пока опасается делать какие-либо заключения.
Science. 2001. V.239. №5535. P.1573 (США).
КОРОТКОТо, что многие виды животных пользуются “подручными” орудиями труда, известно давно, однако у хищников (например, у львов) эту форму поведения ранее не отмечали. Впервые такой факт зафиксирован на севере Камеруна.
Одна из львиц занозила правую переднюю лапу и пыталась вырвать раздражавшую ее занозу зубами, но безуспешно. Тогда зубами же она оторвала от терновника большой шип, зажала его между клыками и, помогая себе им, принялась извлекать занозу левой лапой. Попытки продолжались около получаса, но окончания “операции” наблюдатели не дождались, поскольку своим присутствием испугали игравших рядом с матерью львят, и те убежали. Исследователи решили не мешать воссоединению семейства и покинули место событий. Когда шесть дней спустя наблюдение возобновили, заноза львицу уже не беспокоила.
Terre Sauvage. 2001. №167. P.23 (Франция).
Ч.Де (Ch.De; Геологическое управление Индии в Калькутте) обнаружил на территории штата Мадхья-Прадеш неплохо сохранившиеся в обнажении песчаника отпечатки капель дождя, шедшего около 1 млрд лет назад. Специалисты считают, что жидкие осадки впервые выпали на Земле не менее 4 млрд лет назад, но реальных свидетельств тому не было. На сегодня находка индийского ученого - одна из древнейших в своем роде, ее изучение позволит судить об атмосферных условиях на планете в те времена.
Science. 2002. V.295. №5553. P.267 (США).С 1960 г. средняя температура вод в озерах Европы поднялась более чем на 1°С. По мнению нидерландского эколога М.Шеффера (M.Scheffer; Вагенингенский университет), это благоприятно сказалось на развитии зоопланктона, фильтрующего воду, и, как следствие, на ее чистоте и прозрачности. В итоге эти озера стали намного активнее заселяться растительностью. Таким образом, потепление климата в некоторых случаях имеет и позитивные стороны, в частности ведет к восстановлению биоразнообразия в экологически неблагополучных озерах.Terre Sauvage. 2001. №166. P.27 (Франция).При раскопках могильника, обнаруженного в кургане позднего неолита (между 2500 и 2200 гг. до н.э.), были найдены женские косы необычно сложного плетения: их начало составляют натуральные волосы умершей, а затем в них вплетены растительные волокна. Курган находится у г.Фрейссинель (департамент Лозер, Франция). Скорее всего во время кремации умершей ее косы отнесло ветром от кострища, а потом их закопали рядом. Этот своего рода парик, изготовленный на каркасе из растительного материала, похоже, говорит, что женское кокетство пришло из глубины веков.La Recherche. 2002. №350. P.12 (Франция).Статус природного резервата недавно придан водам и коралловым рифам архипелага Базаруто, у побережья Мозамбика. Под защиту взята акватория в 1400 км2 вокруг островов, которые с 1971 г. приносят доход, как всякий национальный парк. Основанием для придания нового, более строгого статуса послужили материалы по биоразнообразию подводного мира этого архипелага, который включает дюгоней и черепах. За пребывание аквалангистов в резервате будет взиматься определенная плата, а доходы предполагается направлять на финансирование здешних школ и лечебных учреждений.Terre Sauvage. 2002. №169. P.23 (Франция).
РЕЦЕНЗИЯ
Иосиф Абрамович Рапопорт -
ученый, воин, гражданин.
Очерки, воспоминания, материалы.Отв. редактор В.Г. Митрофанова.
Составитель О.Г. Строева.М.: Наука, 2001.
(Из серии “Ученые России”)Выдающийся ученый и гражданин
Академик Г.И. Абелев
МоскваИмя Иосифа Абрамовича Рапопорта (1912-1990) пользуется особым уважением в отечественной биологической науке, и не только в ней. Ученый нобелевского ранга, герой Отечественной войны, гражданин, в одиночку выступивший против мракобесия вопреки всеобщему безумию и руководящим идеям Сталина, - другой такой судьбы в истории нашей науки нет.
Понять, как могут сочетаться столь разные качества в одном человеке, - задача безусловно важная для духовной истории страны. Книга о Рапопорте, составленная с любовью и уважением О.Г.Строевой (Институт биологии развития РАН), как нельзя более полно соответствует этой задаче. Воспоминания самого Рапопорта, его переписка, отзывы его учителя Н.К.Кольцова, а также Н.Н.Семенова, выступления и интервью, воспоминания однополчан, коллег и родных, очерки о разных этапах работы дают весьма полную картину жизни и творчества этого удивительного человека.
Жажда знаний с детства, необычайные способности к языкам, любовь к естествознанию и лингвистике поставили юного Рапопорта перед выбором: поступать в Ленинградский университет на естественный факультет или в Ленинградский институт философии, литературы и истории. Он стал студентом биологического факультета ЛГУ, но продолжал изучать и языки - немецкий, французский, английский и восточные. Со 2-го курса на кафедре генетики, созданной Ю.А.Филипченко, начал заниматься научными исследованиями и развивал их уже в Москве, в аспирантуре у классика экспериментальной биологии Кольцова.
Любимый ученик Кольцова после аспирантуры остался работать в созданном учителем институте, но уже без своего руководителя. В то время главный интерес Рапопорта - изучение пути от гена к признаку (выявление химических веществ, влияющих на реализацию этого пути) и отсюда - влияния химических веществ на сам ген (впоследствии это привело к открытию химических мутагенов). Защиту докторской, назначенную на 17 июня 1941 г., перенесли на несколько дней, но началась война. В первую же неделю Рапопорт идет добровольцем на фронт. Всю войну, вплоть до ее окончания, он на передовой. В ходе войны трижды возвращается в строй: сначала после первого тяжелого ранения; затем в 1943 г., когда во время короткого пребывания в Москве он защитил докторскую диссертацию и получил предложение Л.А.Орбели вернуться к научной работе, и, наконец, в 1944 г., после второго тяжелого ранения, - несмотря на потерю глаза, он сбежал из госпиталя в свою часть, с которой и закончил войну. Он стремился на фронт потому, что это была его война, против его врагов, и думал он не о себе, а о том, чтобы быть в гуще событий. “Если не я, то кто за меня? И если не сегодня, то когда?” И не было для него вопроса - идти или оставаться.
Воевал Рапопорт так, что заслужил признание у профессиональных военных. Об этом красноречиво говорят отзывы однополчан, их переписка и представления к наградам.
Боевой листок. 1945 г.
Согласно общему мнению, военный и гражданский героизм - поступки совершенно различные. В военном героизме система ценностей однозначна: враг, которого надо уничтожить, свои, которых надо защищать, приказ, который надо выполнять. Храбрость, находчивость, мужество - основа военного героизма. Гражданский подвиг - подвиг одиночки на фоне инертного, а чаще противостоящего большинства, высокоморальный поступок, совершаемый вопреки традиции, общепринятому мнению, всеобщему страху и подчинению.
Военная биография Рапопорта показывает неразделимость гражданского и военного мужества в его характере. Наиболее отважные поступки - переправа через Днепр во время Черкасской операции и взятие г.Мезекомаром в Венгрии, осуществленные по его личной инициативе и даже вопреки приказам. В этих операциях он, командир батальона, брал на себя ответственность, противостоящую общепринятому порядку, но оправданную военной целесообразностью. И именно за эти операции его трижды представляли к званию Героя Советского Союза. Третий раз - после взятия Вены за прорыв через отступающие немецкие войска для соединения с войсками союзников. Будучи командиром батальона, он был награжден полководческим орденом Суворова - случай отнюдь не ординарный.
Та же цельность характера, та же естественность подвига определила поведение Иосифа Абрамовича во время и после сессии ВАСХНИЛ. С самого начала погромной кампании он буквально рвался в бой. Получив слово, знал, что сессия одобрена лично Сталиным и ее решение уже им подписано. Товарищи просили быть осторожным, но он сказал все, как думал, вопреки настроению толпы “мичуринцев”, заполнявших зал, вопреки мнению Сталина и вопреки дисциплине партии, к которой принадлежал. Это стоило ему немедленного увольнения с работы с “волчьим билетом” и исключения из партии. Однако в своих научных взглядах Рапопорт не поколебался, от генетики не отказался, о выступлении на сессии ВАСХНИЛ никогда не жалел!
В 1948 г. Рапопорту было всего 36 лет, всего семь-восемь лет научной работы, включая аспирантуру и подготовку докторской. Обычно такое время достаточно только для того, чтобы начать, нащупать свою линию, а он делает работу нобелевского масштаба - открывает химический мутагенез.
Химические вещества, чрезвычайно эффективно вызывающие мутации (мутагены), заняли свое место рядом с рентгеновскими лучами и стали наряду с ними мощным средством исследования природы гена. С помощью химических мутагенов были разработаны новые пути для выведения сортов сельскохозяйственных растений и поиска лекарственных веществ.
Открытие химического мутагенеза не было случайным в научной биографии Рапопорта. Анализируя действие химических веществ на развитие дрозофилы, он показал, что они вызывают феногенетические изменения, внешне неотличимые от известных мутаций. В дальнейшем он существенно расширил спектр мутагенов, ввел их классификацию и, что особенно важно, открыл более эффективные химические супермутагены.
По мнению Рапопорта, эти результаты открывали путь к исследованию природы гена и мутаций. Но сессия ВАСХНИЛ все перечеркнула. Отстраненный от научной работы, Рапопорт смог поступить только лаборантом-микропалеонтологом по определению возраста нефтяных залежей, да и то лишь по временным договорам.
В 1953 г., уже после смерти Сталина, он пишет Н.С.Хрущеву письмо (обращаясь к нему “Гражданин Хрущев!”) с просьбой принять его для обсуждения положения в генетике. Ясно, что ничего кроме увольнения из очередного геологического учреждения в ответ на его письмо не последовало. Иосиф Абрамович был вынужден еще не однажды менять место работы и в хрущевскую “оттепель”, когда почти все ученые, уволенные после сессии ВАСХНИЛ, уже вернулись в биологию, а с 1956 г. - в генетику.
Только в 1957 г. академик Н.Н. Семенов смог взять его в свой Институт химической физики, где Рапопорт, сначала с очень маленькой группой, вновь стал заниматься химическим мутагенезом. Затем, благодаря поддержке директора, в институте был организован большой отдел химического мутагенеза, в котором Рапопорт продолжил фундаментальные и прикладные исследования по мутагенезу и выведению новых сортов сельскохозяйственных растений.
В начале 60-х годов Нобелевский комитет, помня горький опыт присуждения премии Б.Л.Пастернаку, сообщил советским властям о выдвижении кандидатуры Рапопорта (совместно с Ш.Ауэрбах) на премию за открытие химического мутагенеза. Иосифа Абрамовича вызвали в Отдел науки ЦК КПСС и как условие предложили ему восстановиться в партии. Рапопорт отказался. Думаю, что проявить такую принципиальность сумел бы не каждый ученый.
Работая в Институте химфизики, Иосиф Абрамович много размышлял над общими вопросами генетики. Этот период совпал и с бурным развитием молекулярной биологии. Свои исследования Рапопорт начал, опираясь на кольцовскую модель хромосомы, в основе которой лежал ген белковой природы. До 1948 г. его исследования по химическому мутагенезу не выходили за пределы этой модели. Глубоко анализируя структуру, свойства и биологические эффекты химических мутагенов, он стремился объяснить феномен генетических мишеней, поражаемых химическими веществами. Пути к пониманию мутаций искал в физико-химических особенностях химических мутагенов.
Подход, который Рапопорт продолжал углублять и развивать и в новую эпоху, не находил поддержки у современных генетиков. Его взгляды существенно расходились с общепринятыми в молекулярной генетике того времени. Но его жизнь и творчество давали право на собственные взгляды - они были безусловно ценны и опирались на развитие его предшествующих идей и представлений. Кто-то из великих физиков сказал, что ошибки больших ученых столь же важны для науки, как и их гениальные прозрения. Это вполне относится к Рапопорту. Все, что он сделал - от экспериментальных и теоретических исследований до выведения новых сортов и создания медицинских препаратов, равно как и последовательная борьба с лженаукой, заслуживают глубокой признательности современников и самого тщательного изучения. Рецензируемая книга представляет для этого бесценный материал.
Государственное признание пришло к Рапопорту к началу 80-х годов: в 1979 г. его избрали членом-корреспондентом АН СССР; в 1984 г. присудили Ленинскую премию; а в 1990 г., по инициативе Н.Н.Воронцова (тогда члена правительства) Рапопорту и группе классиков генетики за мужественную защиту отечественной генетики присвоили звание Героя Социалистического Труда.
Книга о Рапопорте будет интересна самым широким кругам ученых и всей интеллигенции, студентам и преподавателям биологии и генетики. Перевод ее на английский язык был бы крайне желательным, так как исследования и судьба Рапопорта относятся к явлениям мировой науки.
НОВЫЕ КНИГИАстрономия
В.Г.Сурдин. АСТРОНОМИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ С РЕШЕНИЯМИ: Учебное пособие. М.: Едиториал УРСС, 2002. 240 с.
За последние годы было опубликовано несколько сложных задачников по астрономии - результат проведения всесоюзных, всероссийских, московских, международных и других крупных олимпиад. Но для начинающих эти задачники, как правило, трудны.
Новая книга подготовлена автором, который придерживается ранее избранного принципа: решение задач - это не только испытание, но и увлекательное обучение. Для любителей физики, географии и космонавтики в разделе “Вокруг астрономии” собраны интересные задачи из соседних областей естествознания.
В книгу вошло около 430 задач с подробными решениями. Часть из них - классические, часть - совершенно новые. Все решения составлены автором книги и нередко дополняют и даже исправляют ошибки классических. Уровень в среднем ниже олимпийского, хотя отдельные задачи “с изюминкой” потребуют упорной работы: не торопитесь давать ответ, даже если на первый взгляд задача покажется простой.
Гидробиология
И.Л. Хранович. УПРАВЛЕНИЕ ВОДНЫМИ РЕСУРСАМИ. ПОТОКОВЫЕ МОДЕЛИ. М.: Научный мир, 2001. 296 с.
Вода - основа всего живого на Земле. Средства получения, перераспределения, доставки и очистки воды объединяются в водно-ресурсные системы (ВРС), которые призваны обеспечивать общество водой приемлемого качества в необходимом количестве.
Книга посвящена проблемам рационального использования водных ресурсов. Рассмотрены методология и аппарат потокового моделирования в ВРС. Модели, в которых качество воды почти не учтено, образуют базу управления транспортными, энергетическими, информационными, технологическими и другими потоковыми системами. Иные модели, описывающие рациональное использование водных ресурсов и управление их качеством, не имеют аналогов; они образуют самостоятельный класс.
Рассмотрены свойства и методы решения задач математического программирования, с помощью которых можно описать любые модели. Процессы их взаимодействия обоснованы стратегией развития и режимами функционирования ВРС.
ГеографияМОРЕ ПРОБЛЕМ. Опыт системного исследования Каспийского региона. М.: СОПС, 2001. 183 с.
Эта книга - итог комплексного исследования Каспийского региона, выполненного в 1997-1999 гг. с точки зрения национальных интересов и экономического возрождения Российской Федерации. В ней обобщены материалы большого коллектива исследователей, занимающихся использованием пространств и ресурсов Каспийского моря.
В книге собран обширный фактологический материал, включающий природно-географические, экономические и экологические характеристики, оценки ресурсов (биологических, топливно-энергетических, культурно-рекреационных) и инфраструктуры Каспийского региона. Детально анализируются социально-экономические, военно-политические, этнические, правовые и другие проблемы на фоне процессов глобализации. Особое внимание уделено прибрежным государствам, выявляются основные направления их ресурсной политики.
Каспию посвящены сотни книг и тысячи статей, авторы настоящей работы вовсе не хотят “повторения пройденного”. Их цель - показать, что только твердая и последовательная позиция государства способна сохранить и усилить положение России в Каспийском регионе.
Геология
В.И.Попков. СКЛАДЧАТО-НАДВИГОВЫЕ ДИСЛОКАЦИИ: Закаспий, Предкавказье, Азовско-Черноморский регион. М.: Научный мир, 2001. 136 с.
В ряду первоочередных фундаментальных проблем на современном этапе развития теоретической геологии одно из ведущих мест принадлежит вопросам внутриплитной тектоники.
Автор книги попытался синтезировать разрозненные сведения о структурах горизонтального сжатия Арало-Каспийского, Предкавказского и Азовско-Черноморского регионов. В тектоническом отношении район исследований относится к эпипалеозойской молодой платформе (Туранская, Скифская плиты) и зонам ее сочленения с Альпийским складчатым поясом и древней Русской плитой. Учитывая, что в пределах платформ надвиги в большинстве случаев оказываются погребенными, для их картирования наряду с традиционными методами (геологической съемкой, полевыми наблюдениями, бурением, космо- и аэрофотоснимками и др.) широко привлечены материалы геофизических исследований.
В книге детально описаны дислокации осадочного чехла, образовавшиеся под воздействием сил бокового сжатия. На конкретных примерах показана роль этих структур в геологическом строении обширных территорий, прилегающих к Альпийскому поясу. Рассмотрен возможный механизм, а также истории развития данного типа дислокаций. Намечены пути решения некоторых прикладных вопросов нефтегазовой геологии.
Антропология
М.Б.Медников. ТРЕПАНАЦИИ У ДРЕВНИХ НАРОДОВ ЕВРАЗИИ. М.: Научный мир, 2001. 304 с.
Самое раннее упоминание о трепанации содержится в сочинении Гиппократа “О ранах головы”, где подробно описаны швы и кости черепа, шесть главных видов ран и способы их лечения.
Автор книги, специалист в области физической антропологии, на протяжении ряда лет работает в Институте археологии РАН. Основная его цель - исследовать феномен трепанации черепа, самой древней операции в истории человечества. Отдельная тема - распространение подобной практики у народов, населяющих территорию современной России.
Эта работа сочетает многочисленные фактические сведения в области физической и культурной антропологии, палеопатологии, археологии, истории медицины, в большинстве своем ранее недоступные отечественным специалистам. Для того чтобы оценить медицинские и ритуальные аспекты, пришлось затронуть такие далекие на первый взгляд составляющие духовной жизни древних обществ, как религиозный обряд жертвоприношения или скальпирования. В научный оборот вводятся новые материалы, которые описывают этнокультурные процессы, протекавшие в Евразии.
