Журнал "Компьютерра" N749

Почему идет снег?

Вы оглядываетесь вокруг себя… Что из того, что вы видите, связано с активностью живых организмов? Нет-нет, это надо делать не в вагоне метро с журналом в руках, и не в офисе у монитора. В таких условиях практически вся среда вокруг связана с результатами нашей деятельности, а мы, как-никак, часть земной жизни. Представьте, что находитесь за городом. Что вы можете увидеть?

В поле вашего зрения окажется какое-то количество живых существ: птицы в небе, насекомые на листве, коровы на лугу.

Сами травы-деревья — тоже живые организмы. Но остальноето — части неживой природы, которая существовала бы и без организмов, не так ли?

Не так. Рельеф подавляющей части нашей планеты сформирован жизнью. Плавные "обводы" земной поверхности — результат накопления почв, что само по себе результат деятельности всех групп организмов: растений, бактерий, грибов и животных. Без их активности земля была бы покрыта останцами из твердых горных пород и широкими низменностями из перемываемых и перевеваемых продуктов выветривания. На поверхности под нашими ногами практически невозможно найти не преобразованные организмами участки, но уж небо-то над нашей головой существует само по себе? А что мы можем увидеть над собой? Голубое небо, желтое солнце, белые облака… Небо стало голубым вследствие кислородной революции — накопления фотосинтезирующими организмами избытка свободного кислорода в атмосфере. Кислород интенсивнее рассеивает голубую часть спектра. Из идущего к нам солнечного света изымается и рассеивается голубая часть спектра, которая потом поступает к нам от неба со всех сторон. Прямой свет, из которого изъята значительная часть голубой составляющей, становится желтым, а на закате, когда лучи проходят более длинный путь через прорезаемую наискось атмосферу — красным. А до кислородной революции небо над нашей планетой было коричневым, а солнце — сине-фиолетовым…

Ну а облака? Белыми (а при большой толщине — серыми и свинцово-черными) они были бы в любом случае. Но живые организмы влияют и на них.

В свое время на Джеймса Лавлока, создателя теории Геи, рассматривающей планету как целостную целеустремленную систему, оказал сильное впечатление такой факт. В ответ на повышение температуры и избыточное освещение ультрафиолетом планктонные водоросли выделяют вещества, которые переходят из воды в воздух и способствуют конденсации пара в облака. Увеличение облачности улучшает условия существования фитопланктона. А на суше ничто так не влияет на испарение воды, как растительность: с листвы крупного дерева уходят в воздух в виде пара тонны воды в год. Итак, образование облаков в определенной степени может регулироваться организмами.

А выпадение осадков?

Специалисты из Государственного университета Луизианы собрали в разных районах Земли свежевыпавший снег, растопили его, а потом поместили примеси в воду, определяя, какая их часть может выступать в роли центров кристаллизации.

Большинство (69-100%) таких центров кристаллизации имело биологическое происхождение, причем даже в образцах снега, собранных в относительно безжизненной Антарктиде.

Итак, бактерии, грибы и водоросли поднимаются потоками воздуха высоко в атмосферу, где влияют на климатические процессы. Их перемещение носит глобальный характер, но почти не изучено. Вероятно, без них в атмосфере удерживалось бы большее количество паров воды, а снег выпадал бы дальше от океанов, чем сейчас. Мы не знаем точно, как организмы управляют образованием и разрушением облаков над нашей головой, но уже понимаем, что они серьезно влияют и на эти процессы.

Говорят, наступающая зима будет холодной… А интересно: снежной или нет? ДШ

Кванты темной материи?

Неожиданные результаты получили астрофизики из Калифорнийского университета в Ирвайне при поддержке коллег из Калтеха, Йеля и Кембриджа. Ученые пришли к выводу, что масса самых мелких галактик не может быть меньше десяти миллионов солнечных масс и что эта величина тесно связана со свойствами темной материи.

Наша родная галактика Млечный путь имеет в качестве спутников по крайней мере 22 небольшие галактики на удалении не более пятисот тысяч световых лет. Яркость этих галактик варьируется от тысячи (самые тусклые из когда-либо наблюдавшихся во вселенной) до десяти миллионов яркостей Солнца. И примерно половина из них открыта лишь недавно в рамках проекта Sloan Digital Sky Survey с помощью специального 2,5-метрового телескопа, установленного в обсерватории, базирующейся в горах Сакраменто (штат Нью-Мексико).

Чтобы понять, как образуются маленькие галактики, ученые решили оценить массы восемнадцати из них, используя данные с телескопов обсерватории Кека на Гавайях и гигантского Магелланова телескопа в Чили. Для этого они проанализировали спектры звезд каждой галактики, определили скорость движения светил и рассчитали массы галактик. Разумеется, астрономы предполагали, что более яркие галактики просто массивнее и больше. Хотя уже известно, что самые яркие из наших галактик-спутников имеют примерно одинаковую массу.

Каково же было удивление, когда оказалось, что масса всех этих галактик примерно одинакова и составляет около десяти миллионов солнечных масс! Тем не менее их яркость отличается в десять тысяч раз!

Это означает, что самые тусклые галактики состоят в основном из загадочной темной материи. Существование невидимой темной материи астрономам понадобилось еще в тридцатые годы прошлого века, чтобы объяснить скорости вращения звезд на периферии галактик и самих галактик в их кластерах.

Природа темной материи, которая не вступает в электромагнитное взаимодействие с остальным веществом, а проявляет себя лишь в гравитационном взаимодействии, до сих пор остается загадкой.

Теперь есть основания полагать, что существует минимальная масса "сгустка" темной материи как раз в десять миллионов раз больше массы Солнца. Такие сгустки, возможно, порождают карликовые галактики, которые потом могут сливаться в более крупные. Впрочем, по поводу темной материи и так предостаточно гипотез. Разумеется, и эту надо тщательно проверять. Благо возможности наземных и космических телескопов постоянно растут, данные уточняются, а считать на более мощных компьютерах становится легче. ГА

Новости подготовили

Галактион Андреев

Александр Бумагин

Татьяна Василькова

Владимир Головинов

Евгений Золотов

Денис Коновальчик

Игорь Куксов

Павел Протасов

Жанна Сандаевская

Кирилл Тихонов

Дмитрий Шабанов

Константин Шиян

Сериал "Хочу все знать"

Автор: Киви Берд

Одна из самых авторитетных американских газет, The New York Times, под занавес лета подвела своеобразный итог развития Сети.[Internet Traffic Begins to Bypass the U.S. (www.nytimes.com/2008/08/30/ business/30pipes.html).] Главный вывод статьи — эра господства Америки в Интернете подходит к концу. В течение первых трех десятилетий своей истории, пишет автор статьи Джон Маркофф (John Markoff), путь основной части трафика изобретенной американскими учеными сети пролегал через узлы в Соединенных Штатах. Постепенно Интернет охватил весь мир, но очень часто данные, пересылаемые между двумя пунктами даже внутри одной страны, делали крюк и все равно проходили по американским магистралям.

Специалистам было очевидно, что США не смогут долго сохранять гегемонию в Интернете из-за его децентрализованной природы. И вот теперь, судя по имеющимся у аналитиков данным, баланс сил сместился. Эндрю Одлыжко (Andrew Odlyzko), профессор из Университета Миннесоты, помимо прочего занимающийся отслеживанием тенденций глобального роста Интернета, приводит, например, такие цифры. Если десятилетие назад на США приходилось около 70% мирового интернет-трафика, то сегодня не больше четверти.

Заметной вехой, несомненно, стал минувший июнь, когда количество интернет-пользователей в Китае стало больше, чем в США. По данным организации Internet World Stats, общее число сетян в Азии сейчас составляет 578,5 млн., или 39,5% от общего числа в мире. Причем пока к Интернету подсоединились лишь 15,3% азиатского населения (в Северной Америке уже около 71%). Естественным результатом этих перемен оказалось то, что данные все чаще стали проходить мимо США. Последствия же этих процессов видятся в самых разных аспектах — и в экономических, и в военно-политических, и, понятное дело, в деятельности разведслужб.

Последний процесс хотелось бы рассмотреть подробнее. В кругах американской разведки присущий Интернету дисбаланс в распределение трафика ценили очень высоко и говорили примерно так:

"Вследствие самой природы глобальных телекоммуникаций мы играем с огромным преимуществом команды на своем поле, и нам нужно использовать это преимущество по максимуму". Это слова директора ЦРУ, генерала Майкла Хэйдена (Michael Hayden), выступавшего перед членами американского Сената в 2006 году. А по поводу сотрудничества с национальными провайдерами он добавил: "Нам требуется сохранять это преимущество и защищать тех, кто его нам обеспечивает".