Солнце находится на расстоянии около 26 000 световых лет от центра Млечного Пути и обращается вокруг него, делая один оборот примерно за 225—250 миллионов лет.

Юг Солнца активизируется

Российская солнечная обсерватория ТЕСИС/КОРОНАС-ФОТОН, работающая на орбите с 30 января 2009 года, сфотографировала один из важнейших моментов в истории наступающего солнечного цикла - формирование нового южного пояса активности нашей звезды.

Первые магнитные поля нового цикла в южном полушарии поднялись на поверхность Солнца 23-24 мая, сообщает пресс-служба проекта ТЕСИС. Всплывшие области имеют характерную NS-конфигурацию, то есть включают в себя поля двух противоположных знаков, ориентированных вдоль линии солнечной широты. Как и ожидалось, поля положительного знака во всем южном поясе смещены к западу, а отрицательные поля - к востоку. Таким образом, в южном полушарии Солнца произошла переполюсовка магнитных полей, и сформировалась новая магнитная конфигурация, которая теперь сохранится в течение всего будущего цикла.

Пояс активности - одно из важнейших понятий, характеризующих солнечный цикл. Оно означает, что активные явления на Солнце происходят не в произвольных местах, а локализованы в достаточно узких зонах, опоясывающих Солнце параллельно его экватору. Согласно современной теории, таких поясов в каждом цикле должно быть два. Один из них проходит выше экватора на широте около 30 градусов, то есть находится в северном полушарии Солнца, а второй должен быть расположен симметрично в южном полушарии.

Формирование первого из двух поясов активности (северного) произошло на Солнце в конце марта этого года. Это положило начало целой серии явлений солнечной активности, произошедших в последующие два месяца: первым вспышкам нового цикла, формированию крупнейших в этом году выбросов массы, образованию первых мощных активных областей. Все эти явления, однако, происходили в северном полушарии и никак не затрагивали области к югу от экватора, которые продолжали оставаться в состоянии "глубокой зимней спячки".

И вот спустя два года затянувшегося минимума солнечная "зима", похоже, закончилась не только на севере, но и на юге Солнца.

В настоящее время всплывшие южные поля уже начинают активно разогревать корону, что привело к локальному росту ее температуры до 5 млн. градусов, а также заметному увеличению светимости в жестком ультрафиолетовом диапазоне. На видимой поверхности Солнца начали формироваться "факелы" - яркие области, обычно являющиеся предвестниками формирования солнечных пятен.

Поток излучения областей в рентгеновском диапазоне, где обычно измеряют солнечные вспышки, пока, впрочем, ничтожен. Это означает, что формирования первых вспышек в южном полушарии Солнца, по-видимому, придется подождать еще не меньше месяца - до момента, когда области нового пояса совершат полный оборот вокруг оси Солнца и вновь вернутся к Земле "более окрепшими".

Впрочем, новый пояс активности может как окрепнуть, так и разрушиться. Текущий солнечный цикл богат на сюрпризы, и, возможно, что они еще не закончились.

Пока же этого не случилось, с Земли можно полюбоваться уникальной ситуацией. В настоящее время в короне Солнца одновременно видны активные области, принадлежащие сразу трем разным магнитным поясам. Вверху заходят "за горизонт" две крупнейших активных области этого года, сформированные в северном полушарии. На экваторе "полыхает" активная область старого солнечного цикла, все еще не желающего сдавать свои позиции. И наконец, внизу формируются и набирают силу магнитные поля нового южного пояса активности. Увидеть вместе области трех поясов можно до 27 мая, а следующая их встреча может произойти 20-25 июня, то есть через один оборот Солнца.

Начавшийся недавно очередной солнечный цикл будет самым слабым за последние 80 лет. Такой прогноз делают ученые всего мира – не совсем единодушно, поскольку некоторые считают, что он окажется, напротив, необычно

Напомню, что циклы солнечной активности сменяют друг друга примерно каждые 11 лет. Минимум сменяется максимумом, и каждый из циклов может оказаться более щедрым на вспышки, пятна, выбросы энергии и заряженных частиц – в точности предсказать, каким он окажется, сегодня невозможно.

В 2007 г., после широкого обсуждения, мнения ученых об очередном, 24-м с начала наблюдений солнечном цикле разделились: одни сочли, что он будет необычно спокойным, другие – наоборот, склонились к тому, что он окажется сильным и активным. Впрочем, и те, и другие сошлись в датах: минимум будет достигнут примерно в марте 2008 г., и затем наше светило будет переходить к очередному максимуму, который придется на период с конца 2011 по середину 2012 г.

Солнце удивило и тех, и других. Вместо ожидаемого поведения, оно перешло в необычайно затяжной период спокойствия, в течение которого даже обычное солнечное пятно стало большой редкостью, минимум которого пришелся на декабрь 2008 г. С тех пор оно понемногу «приходит в себя», время от времени на нем появляются новые пятна, и пару из них на прошлой неделе зафиксировали ультрафиолетовые датчики зондов STEREO. Судя по всему, 24-й цикл готов развернуться во всю свою мощь. Но вот насколько у него этой мощи хватит – это большой и непростой вопрос.

Сегодня гелиофизики склоняются к тому, что пик солнечной активности придется перенести примерно на год, где-то на май 2013 г., когда будет наблюдаться, в среднем, до 90 пятен в день. Это много ниже средней пиковой величины, и предыдущий менее активный пик был зафиксирован аж в 1928 г., когда ежедневно на Солнце наблюдалось 78 пятен.

Солнечные пятна выглядят для наблюдателя, как темные области пониженной светимости, и представляют собой «узелки» силовых линий магнитного поля звезды, в которых плазма действительно более холодна, чем в среднем на ее поверхности. Число и размеры пятен служат основными индикаторами активности Солнца: чем их больше, тем она выше, и тем больше вероятность того, что наше светило разразится мощным штормом, выбросив в пространство опасный поток заряженных частиц.

Такие потоки, достигая Земли, взаимодействуют с ее магнитным полем и способны вызывать не только полярные сияния, но и масштабные сбои в работе электроприборов и электронных систем.

Ожидаемая низкая активность нынешнего солнечного цикла означает, что ближайшие годы в этом смысле пройдут относительно спокойно. Впрочем, однозначно утверждать что-либо невозможно. Предсказать число солнечных пятен на столько времени вперед в точности нельзя, и уж тем более пока что невозможно предвидеть уровень «штормовой активности» звезды. Даже при сравнительно небольшом числе пятен бури могут разражаться весьма мощные.

Тем более что некоторые специалисты не согласны с большинством, и полагают, что пик 24-го цикла окажется, напротив, довольно мощным. К примеру, группа американских ученых во главе с Маусими Дикпати (Mausumi Dikpati) на основе созданной ими компьютерной модели утверждают, что цикл этот окажется на 30-50% сильнее предыдущего. Ну а пока звезда по-прежнему не проявляет ярко выраженной активности, у нас есть время уточнить свои данные и приготовиться. Время покажет, чье предсказание точнее.

По публикации New Scientist Space.

Теперь, воздействуя всего на одно вещество, содержащееся в мозге, можно стереть любые воспоминания. Вскоре ученые смогут сделать так, что вы забудете хронический страх, травмирующую психику утрату, и даже вредную привычку.

На фото: доктор Андре А. Фентон (Andr? A. Fenton), изучающий пространственную память у мышей и крыс.

Исследователи Бруклина недавно сделали открытие: для редактирования памяти достаточно единственной дозы экспериментального лекарства, доставленной в определенные участки мозга, ответственные за хранение таких типов воспоминаний, как эмоциональные ассоциации, пространственные знания или двигательные навыки.

Лекарство блокирует действие вещества, необходимого для сохранения полученной информации. При увеличении дозы, вещество может предупредить развитие сумасшествия и другие проблемы с памятью.

Исследование пока проводилось только на животных. Но ученые утверждают, что система памяти человека работает так же.

В результате открытия этой критической молекулы памяти, и множества ее потенциальных использований, нейробиология, наука о мозге, стала активно развиваться.

«Если эта молекула так важна, как кажется на первый взгляд, можно увидеть множество возможных ее приложений», - говорит доктор Тодд С. Сэктор (Todd C. Sacktor), 52-летний нейробиолог, возглавляющий SUNY Downstate медицинский центр в Бруклине, который как раз и представил эффект воздействия на память.

На фото: доктор Тодд С. Сэктор

Исследование доктора Тодда С. Сэктора и Андре А. Фентона продемонстрировали химическое воздействие на память с такими потенциальными сферами приложения, как лечение психологических травм, наркотической зависимости и др.

Тодд С. Сэктор занимается изучением фермента ПКМ-зета. В результате ряда исследований, в лаборатории доктора Сэктора было обнаружено, что этот фермент обнаруживался и активировался в клетках в моменты, когда те присоединяются соседним нейроном.

Чтобы выяснить, что ПКМ-зета значит для живых организмов, дышащих животных, если вообще что-то значит, доктор Сэктор спустился в лабораторию Андре А. Фентона, также работающего в SUNY Downstate, и изучающего пространственную память у мышей и крыс.

Доктор Фентон уже выявил способ обучения животных устойчивым воспоминаниям о расположении предметов. Он научил их обходить маленькую камеру, чтобы избежать легкого электрического удара. Животные, научившись однажды, уже не смогут забыть полученный опыт. Будучи помещенными в камеру на следующий день, или даже через месяц, они быстро вспоминают, как избежать удара током и делают это.

Но после того, как им прямо в мозг вводят лекарство под названием ZIP, воздействующее на фермент ПКМ-зета, они начинают переходить по этой камере, практически сразу же.

В лаборатории доктора Фентона этот эксперимент повторили множество раз притом разными способами; был проведен консорциум исследователей памяти, и каждый из них использовал свой метод.

Ученые уже пытались заглушить болезненные воспоминания и наркотическую привязанность путем применения существующих лекарств; но блокирование фермента ПКМ-зета может быть более эффективным средством.

По оценкам ученых, к 2050 году более чем 100 миллионов людей по всему миру будут страдать от болезни Альцгеймера и других заболеваний, и примерно столько же будут бороться с возрастным ухудшением памяти. Поэтому воздействие на фермент ПКМ-зета представляется единственной возможностью помочь людям.

«Это, действительно, первостепенная цель и у нас есть несколько идей, как можно этого добиться, например, можно получить клетки, и провоцировать производство большего количества фермента ПКМ-зета», - говорит доктор Сэктор. «Но пока это всего лишь идеи».

К тому же у ученых по-прежнему остается множество вопросов.

По мотивам Brain Researchers Open Door to Editing Memory

Ученые уже близки к разгадке трюка с телепортацией.

По словам руководителя проекта Кристофера Монро (Christopher Monroe) из Объединенного института квантовой физики университета Мэриленда (Joint Quantum Institute at the University of Maryland), это огромный прорыв в области обработки квантовой информации.

Телепортация – это одна из естественных, но очень загадочных форм передачи информации: квантовая информация, как например, спин частицы или поляризация фотона, передается из одного места в другое без перехода через физическую среду.

И недавно группе ученых Объединенного института квантовой физики совместно с коллегами из университета Мичигана удалось телепортировать квантовую структуру напрямую из одного атома в другой на расстоянии метра.

В журнале Science от 23 января ученые заявили, что используя их протокол, информация, телепортированная из атома в атом, может быть восстановлена с 90% точностью, и при том точность может быть улучшена.

Монро утверждает: “У нашей системы есть все шансы составить основу для крупномасштабного “квантового репитера”, который сможет объединить в сеть данные, находящиеся в разных местах. Кроме того, использование наших методов совместно с операциями над квантовыми битами может помочь в создании ключевого компонента, необходимого для квантовых вычислений”.

Телепортация и путаница

Телепортация происходит благодаря удивительному квантовому феномену, называемому путаницей, который возможен только на атомном и субатомном уровнях.

Группа ученых Объединенного института квантовой физики провела опыт, целью которого было создание запутанных квантовых состояний двух ионов иттербия так, чтобы информация объединилась, и стала возможна телепортация одного иона в другой. Каждый ион был изолирован в отдельной вакуумной ловушке, заключен в невидимую клетку из электромагнитных полей и окружен металлическими электродами.

Исследователи определили два основных состояния ионов, которые послужили бы альтернативными значениями “бита” атомического квантового бита, или кубита.

Условные электронные биты, как в персональном компьютере, всегда находятся в одном из двух состояний: выкл. или вкл., 0 или 1, высокое или низкое напряжение и т.д. Однако квантовые биты могут находиться в позиции, называемой также “суперпозицей”, представляющей собой своего рода комбинацию этих двух состояний.

Процесс инициируется лазерным импульсом

В начале эксперимента оба иона (обозначены A и B) устанавливаются в имеющемся основном состоянии.

Затем под действием специальной микроволны, излучаемой одним из электродов клетки, в которой содержится ион A, он переходит в суперпозицию.

Сразу после этого на оба иона воздействует пикосекундный (одна триллионная доля секунды) лазерный пульс. Продолжительность импульса так мала, что каждый ион успевает выделить только один фотон, затем он теряет энергию, полученную от лазера и снова принимает одно из двух основных состояний кубита.

В зависимости от того, какое из состояний ион принимает, он выделяет один из двух видов фотонов с различной длиной волны (отмечены красным и синим).

Поступление на светоделитель

Каждый выделенный фотон направляется к светоделителю 50/50, где он либо проходит через сплиттер, либо отражается. На одной из сторон светоделителя также находятся датчики, фиксирующие поступление фотона.

Каждый фотон до того, как он достигает светоделителя, находится в неизвестной суперпозиции состояний. Однако после прохождения светоделителя приобретает особые характеристики.

По законам квантовой механики, из-за этой неизвестности ионы получают запутанное состояние. Это означает, что каждый ион находится в суперпозиции двух возможных состояний кубита.

Телепортация или другой вид передачи информации

Информация физически не переходит от одного иона А к иону В, а вместо этого исчезает, когда ион А измеряется и снова появляется, когда импульс микроволны воздействует на ион В. Именно данный факт говорит о том, что имеет место телепортация, а никакой-либо другой способ передачи информации.

“Еще одним положительным моментом нашего метода является то, что он сочетает в себе уникальные свойства и фотонов, и атомов”, - говорит Монро. “Фотоны идеально подходят для быстрой передачи информации на большие расстояния, тогда как атомы предоставляют ценную среду для долговременной квантовой памяти … Также телепортация квантовой информации таким способом может создать основу нового типа квантового интернета, который в выполнении определенных задач сможет превзойти любой тип классической сети”.

По мотивам Teleportation Milestone Achieved

Хотя ученые, в основном, сходятся в том, что вечные льды в крайних северных широтах рано или поздно растают окончательно, конкретная дата этого печального события остается предметом дискуссий. По недавно обнародованным данным, Деду Морозу придется учиться плавать раньше, чем считалось до сих пор. Ученые считают: процесс уже не остановить.

По данным спутниковой съемки, количество «летнего» льда, сохраняющегося в окрестностях Северного полюса в теплые месяцы, последовательно снижается, начиная с 1979 г. Построенные на основе этой информации компьютерные модели позволяют сделать прогноз на будущее: летом 2030 г. впервые за тысячелетия Арктика растает полностью.

Однако результаты 2007 г. удивили даже заядлых пессимистов: площадь льдов летом сократилась намного больше, чем можно было ожидать. К прошлому сентябрю в Арктике сохранилось не более 4,28 млн кв. км льда, что на целых 23% ниже минимального рекорда, установленного годом ранее.

Между тем, группа американских ученых во главе с Марком Серрезе (Mark Serreze) показала, что ускорение таяния арктических льдов нарастает с такой быстротой, что уже пройдена «точка невозвращения»: остановить процесс не представляется возможным. К концу лета 2008 г. ученые с тревогой следили за тем, сохранится ли вообще какое-нибудь количество льда. На конец сентября площадь ледяной поверхности составила 4,67 млн кв. км. Оптимисты могли бы сказать, что Арктика преодолела самые апокалиптические прогнозы, понемногу восстанавливаясь. Но Серрезе и его коллеги так считать не склонны.

«Если вы взгляните на данные последних 5-ти лет, - говорит ученый, - вы сразу заметите, как нарастает таяние». В 2008-м его ускорение стало выше, чем в 2007-м, однако самые высокие «результаты» зафиксированы в 2002-м и 2005-м гг. Какой же механизм приводит к этому ускорению?

В течение лета яркий блестящий стаявший лед заменяется темной океанской водой, которая лучше поглощает тепло солнечных лучей. И когда приходит арктическая зима, нагретый океан отдает накопленное тепло, что препятствует полному восстановлению ледяного покрова. Изучив температурные данные у поверхности Северного (и пока еще) Ледовитого океана, Серрез обнаружил, как велик эффект этой теплоотдачи: зимняя температура над районами, где интенсивность таяния была особенно велика, в последние 4 года была на 5 градусов выше, чем в среднем за всю историю наблюдений.

Подобное ускорение, по словам Серреза, до сих пор откладывалось лет на 20 в будущее. «Компьютерное моделирование, - говорит он, - хорошо показывает происходящее, но на деле все это происходит намного быстрее». И эти изменения могут быть неисправимыми: все большее согревание полярных областей приводит ко все большему таянию, что, в свою очередь, еще ускоряет нагрев. А когда лед растает окончательно – последствия будут по-настоящему глобальными.

«Арктика – это регион, где остывает воздух со всего северного полушария, - поясняет Серрез, - из-за таяния местных льдов может полностью измениться вся картина океанских течений, которые во многом определяют климат полушария». Последствия этого уже ощущаются и в северной части Америки, и на севере Сибири.

По словам Кэйти Уолтер (Katey Walter), исследующей природу Аляски, уже наблюдается таяние слоев вечной мерзлоты, что приводит к выбросу в атмосферу метана. Этот процесс, кстати, еще больше нагревает Землю: метан создает весьма мощный парниковый эффект, в 21 раз сильнее, чем углекислый газ.

Между тем, климат Земли и вправду порядком «разболтался». По мнению некоторых ученых, на фоне глобального потепления Европе угрожает противоположная опасность – обледенеть.