Сбор новостей

Тундра заминирована. Российские ученые пометят взрывоопасные участки Заполярья

3 дня 2 часа ago
 Появившиеся на Ямале в последние три года воронки взрывного характера наделали шума на весь мир. Причины их образования настойчиво выясняют исследователи из университетов, академических институтов. Их старания не зряшные: объявлено, что потенциальные "минные поля" в Арктике можно не только обнаружить, пометив на картах, но и предотвратить или хотя бы взять под наблюдение небезопасные для нефтегазодобывающих компаний и жителей тундры природные процессы.

Ученые берутся нанести на специальные карты точки вспучивания грунтов. Это бугристые образования высотой до нескольких метров, которые в зрелом виде хорошо заметны со спутника. Сравнение сделанных в разное время космоснимков высокого разрешения участка, где произошел один из мощных выбросов вечномерзлых пород, показало: появлению воронки предшествовало "вздутие". К такому выводу пришла группа сотрудников геофака МГУ, Института криосферы Земли, Института криологии и криософии Тюменского госуниверситета и инженерно-технологического центра Сканэкс. Экспертов из разных городов объединил тематический грант Российского научного фонда.

Бугров тысячи, но несущих реальную угрозу немного. Исследователи в первую очередь пригляделись к районам, где уже случились выбросы и имеются промышленные и транспортные объекты. Это, к примеру, центральная часть полуострова Ямал. Здесь развернута добыча из гигантского газоконденсатного месторождения Бованенковское, а поблизости расположены еще невскрытые залежи. Это восточное побережье полуострова с морским портом, заводом СПГ и газовыми промыслами. К слову, занятые там рабочие сняли занятный видеоролик: рядом со складированными стройматериалами округлый и чуть выпуклый участок земли напоминает студень, готовый, кажется, поглотить вставшего на него человека.

Что же делать с подозрительными "пузырями"? Вероятно, есть смысл их разбуривать для выпуска излишков скопившегося под землей газа, полагает замгубернатора ЯНАО Александр Мажаров. Опыт с просверливанием бугров проделают летом. Между тем ученые все еще не могут прийти к солидарной точке зрения относительно характера газов, под воздействием тепла скапливающихся под грунтовой толщей и однажды разрывающей ее и выкидывающей на поверхность тундры. Возможно, происходит разложение гидратов на сравнительно малой глубине и их концентрация. К этой гипотезе склоняется большинство.

- Как показали наши недавние эксперименты с гидратообразованием в глинистом грунте, взятом из ямальского кратера, повышение температуры даже на десятые доли градуса может приводить к разложению реликтовых внутримерзлотных гидратов и выделению значительных объемов газа, повышающих давление в породе, - свидетельствует московский профессор Владимир Якушев.

Другие ученые не исключают прорыва к поверхности метана с больших глубин. Для выяснения истины на Ямал едут одна экспедиция за другой. К очередной готовятся участники проекта Тюменского индустриального университета "Повышение эффективности освоения Арктической зоны РФ".

Дата публикации: 15 февраля 2018 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
shuliak@rscf.ru

Доказана эффективность нового метода диагностики заболеваний мозга

3 дня 2 часа ago
 Издательство Nature Publishing Group опубликовало результаты исследований ученых ТГУ, подтверждающие эффективность нового метода диагностики заболеваний головного мозга. Уникальный способ неинвазивной оценки состояния оболочек нервных волокон (миелина) при помощи магнитно-резонансной томографии (МРТ) был разработан под руководством профессора Университета Вашингтона, научного руководителя лаборатории нейробиологии НИИ ББ ТГУ Василия Ярных. В скором времени разработчики намерены адаптировать свой метод под разные типы магнитнорезонансных томографов.

Новая диагностическая технология, позволяющая при жизни анализировать состояние оболочек нервных волокон, основана на получении карт миелина. С помощью специальной математической обработки данных МРТ нейробиологи получают изображения мозга, которые отражают количество миелина подобно тому, как рельеф местности воспроизводится на географических картах.

Чтобы проверить достоверность получаемых карт миелина, нейробиологи ТГУ провели серию экспериментов совместно с коллегами из Института цитологии и генетики СО РАН (Новосибирск), который располагает уникальным научным оборудованием, включая сверхвысокопольный магнитно-резонансный томограф для лабораторных животных.

– Исследования проводились с использованием купризоновой модели, которая применяется во многих странах для доклинических исследований эффективности диагностики и терапии рассеянного склероза, – говорит руководитель лаборатории нейробиологии НИ ББ ТГУ Марина Ходанович. – Мышам вводился токсичный агент, взывающий разрушение миелина в головном мозге, после чего выполнялось магнитно-резонансное сканирование животных по методике профессора Василия Ярных и последующее гистологическое исследование. 

Сопоставление полученных результатов показало, что карты миелина точно отражают его количественные изменения в белом и сером веществе головного мозга. Соответственно, способ диагностики, разработанный под руководством профессора Василия Ярных, является эффективным и безболезненным инструментом для оценки повреждений мозга. Наряду с этим он позволяет контролировать результаты терапии больных, страдающих демилиенизирующими заболеваниями центральной и перифирической нервной системы. Наиболее известными из этих недугов являются рассеянных склероз и боковой амиотрофический склероз.

Метод разработан учеными ТГУ в рамках проектов РНФ и госзадания Минобрнауки РФ. Он может использоваться в диагностических целях и при других заболеваниях, в частности, при инсульте и черепно-мозговых травмах, где проблема заключается не только в гибели нейронов, но и в повреждении оболочек аксонов, что в свою очередь нарушает передачу сигнала между нервными клетками.

Результаты исследований ученых ТГУ опубликованы в одном из наиболее цитируемых международных междисциплинарных журналов – Scientific Reports.  

В настоящее время ученые проводят клиническое внедрение нового метода на базе нескольких медицинских центров. В ближайшем будущем они намерены разработать протокол исследований, адаптированный под разные виды клинических магнитно-резонансных томографов, что поможет врачам точнее диагностировать неврологические заболевания. 

Дата публикации: 15 февраля 2018 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
shuliak@rscf.ru

Remote jets are clearer now

3 дня 2 часа ago
 Astrophysicists at MIPT’s Laboratory of Fundamental and Applied Research of Relativistic Objects of the Universe have developed a model for testing a hypothesis about supermassive black holes that lie at the centers of galaxies. The new model enables scientists to predict how much rotational energy a black hole loses when it emits beams of ionized matter known as astrophysical jets. The energy loss is estimated based on measurements of a jet’s magnetic field. The paper was published in the journal Frontiers in Astronomy and Space Sciences.

Astrophysicists observe hundreds of relativistic jets — enormous outflows of matter emitted by active galactic nuclei harboring supermassive black holes. The matter in a jet is accelerated nearly to the speed of light, hence the term “relativistic.” Jets are colossal, even by astronomical standards: Their length can be up to several percent of the radius of the host galaxy, or about 300,000 times larger than the associated black hole.

That said, there is still a lot we do not know about jets. Astrophysicists are not even sure what they are made of because jet observations yield no spectral lines. Current consensus has it jets are likely made of electrons and positrons or protons, but still, they remain quite a mystery. As researchers obtain new data, a more comprehensive and self-consistent model of this phenomenon is gradually emerging.

The matter orbiting a black hole and falling onto it is referred to as the accretion disk. It plays a crucial role in jet formation. A black hole taken together with its accretion disk and jets (fig. 1) is thought to be the most effective “machine” for converting energy: If you define the efficiency of such a system as the ratio of the energy carried away by the jets to the energy of the accreted matter, it may even exceed 100 percent.

Nevertheless, a closer look at the system reveals that the second law of thermodynamics still holds: This is no perpetual motion machine. It turns out that part of the energy of the jet comes from the rotation of the black hole. That is, by powering a jet, a black hole spins ever so slightly slower.

In a way, this seeming perpetual motion is more like an electric bike: There is an apparent mismatch between the input energy of the accreting matter — muscle work, in the case of the biker — and the output energy of the jet, or the motion of the bicycle. In both cases, though, there is an additional hidden energy source — namely, the battery powering the bike’s electric motor and the rotation of the black hole.

By accretion, a black hole gains angular momentum — that is, it starts spinning faster. Jets carry away some of this excess angular momentum in what is known as rotational energy extraction. Similar effects are observed in young stars: During the formation of a star, it captures the matter of the accretion disk, which has enormous angular momentum. However, observations show such stars actually rotate rather slowly. All of the missing angular momenta is used up to power the narrow jets emitted by these stars.

Scientists have recently come up with a new method for measuring the magnetic fields in the jets emitted by the active galactic nuclei. In her paper, astrophysicist Elena Nokhrina showed that this method can be used to estimate the contribution of black hole rotation to jet power. Up until now, the formula for the channeling of rotational energy into the energy of the jet has not been tested empirically. Unfortunately, no reliable observations so far have captured black hole rotation rate, which is important for estimating the loss of rotational energy.

A black hole does not have a magnetic field of its own. However, a vertical magnetic field is generated around it by the ionized matter in the accretion disk. To estimate the loss of rotational energy by a black hole, scientists need to find the magnetic flux through the boundary around a black hole known as the event horizon.

“Because the magnetic flux is conserved, by measuring its magnitude in the jet, we also learn the magnetic flux near the black hole. Knowing the black hole’s mass, we can calculate the distance from its rotation axis to the event horizon — its notional boundary. This allows us to estimate the electric potential difference between the axis of rotation and the boundary of the black hole. By accounting for the electric field screening in plasma, it is possible to find the electric current near the black hole. Knowing both the current and the difference of potentials, we can estimate the amount of energy lost by the black hole due to the slowing down of its rotation,” says Elena Nokhrina, the author of the paper and deputy head of the relativistic astrophysics laboratory at MIPT.

The calculations point toward a correlation between the total power of a jet emitted by a black hole and the loss of rotational energy by the black hole. Notably, this study makes use of a recent model of jet structure (fig. 2). Before this model was advanced, researchers assumed jets to have homogeneous transverse structure, which is a simplification. In the new model, the magnetic field of a jet is not homogeneous, enabling more accurate predictions.

Most of the galaxies hosting jets are too remote for the transverse structure of their magnetic fields to be discerned. So the experimentally measured magnetic field is compared with its model transverse structure to estimate the magnitude of the field’s components. Only by taking transverse structure into account is it possible to test the mechanism of black hole rotation powering jets. Otherwise, it would be necessary to know the rotation rate.

The hypothesis that was put to the test in the study states that jet power depends on the magnetic flux and the rotation rate of the black hole. This makes it possible to gauge to what extent a jet is powered by rotational energy. Notably, this theoretical work enables us to estimate how much rotational energy is lost by a black hole without knowing its rotation rate — using only the magnetic field measurements of the jet.

This study was supported by the Russian Science Foundation, grant 16-12-10051.

Дата публикации: 15 февраля 2018 метки:  RSF news
shuliak@rscf.ru

ФАНО откликнулось на обращение деятелей науки к президенту

3 дня 13[2] часов ago

-

Письмо ученым от соседа

ФАНО откликнулось на обращение деятелей науки к президенту

Четыреста российских ученых, отправивших Владимиру Путину открытое письмо о катастрофическом состоянии отечественной науки, дождались ответа. Как оказалось, их обращение перенаправили в ФАНО, на которое и жаловались главе государства исследователи. В документе на 12 листах агентство заверило, что делает все возможное для «сохранения высокого потенциала российской науки», и призвало ученых к конструктивному диалогу. Влиятельный академический «Клуб 1 июля» назвал объяснения ФАНО «масштабным обманом» и напомнил, что ученые обращались к другому адресату.

Чистый персик. Ученые создают фрукты без вирусов

4 дня 3 часа ago
 Это исследование ученых Никитского ботанического сада стоит в одном ряду с лучшими достижениями наших традиционных лидеров - математиков, физиков, химиков, материаловедов. Хит-парад лучших работ прошлого года составлен специалистами Российского научного фонда. Пройти его экспертизу и выиграть грант крайне сложно. Так что столь высокая оценка работы крымских ученых - знак качества.

Чем же она выделяется среди многих других разработок? Речь идет о насущном - продуктах, которые мы едим. А конкретно о фруктах и эфиромасличных культурах. Их атакуют самые разные вирусы, снижая урожаи и даже убивая сами растения. Давний метод борьбы - химикаты. Их вносят в почву, ими опыляют поля и сады. Однако борьба, по принципу одно лечим, другое калечим, давно стала мировой проблемой.

На смену такому "варварскому" способу сейчас приходит наукоемкий - биоинженерия. В растение вводится специальная генная конструкция, которая противостоит тому или иному вирусу. Но, во-первых, любые манипуляции с генами вызывают отторжение общественности, а, во-вторых, они работают только против одного конкретного вируса. А если у растения "букет" болезней? Тогда под каждое придется создавать индивидуальную конструкцию? Сложно и дорого.

Крымские ученые разрабатывают альтернативный метод, создают растения, в которых вообще нет вирусов. Суть в следующем. Если растение уже заражено, то вылечить его невозможно. Более того, от больного родится больное. Единственный вариант - убить инфекцию в самом зародыше. Идея, в принципе, очевидна, но реализация оказалась очень непростой. Технология найдена после серии многих изощренных экспериментов.

- Метод состоит из нескольких этапов. Мы берем у больного растения вегетативную почку, - говорит заведующая отделом биологии развития растений, биотехнологии и биобезопасности Никитского ботанического сада, доктор биологических наук Ирина Митрофанова. - Затем из нее выделяем так называемую меристему. Это кусочек ткани, в котором всего 5-8 клеток растения. Помещаем его в питательную среду вместе со специальными реактивами, которые убивают вирус. И уже из этого чистого от болезни кусочка выращиваем в теплице здоровый саженец, который через 1,5-2 года высаживаем в отрытый грунт.

Но, казалось бы, вирусы только этого и ждут, чтобы тут же наброситься на "лакомый" кусок. Действительно, так и происходит. Но молниеносной атаки не получается. Дело в том, что вирус не всемогущ, ему нужно накопить силы, чтобы реально начать вредить растению - сокращать урожайность, ухудшать качества. То есть он ведет долгую осаду, обычно около 10 лет.

- По нынешним временам этот срок нас вполне устраивает, - говорит Митрофанова. - Дело в том, что сейчас все технологии ориентированы на интенсивные сады, их возраст максимум 15 лет. Затем все деревья убираются и высаживаются новые саженцы. Так сад обновляется.

Помимо реактивов ученые применяют для чистки растений и термотерапию. Так борются с вирусами, которые устойчивы к высокой температуре. Их атакуют нагревом до 38 градусов С. Но есть настолько стойкие вирусы, которые встраиваются прямо в геном растения, их не возьмешь ни температурой, ни реактивом. Но и на них ученые находят управу. Это криотерапия, охлаждение в жидком азоте до температуры минус 196 градусов С.

Сейчас при Никитском ботаническом саде создаются безвирусные питомники, где высаживают новые сорта 24 культур, включая яблоню, персик, абрикос, хурму, инжир, гранат, фейхоа, маслину.

Исследования проводятся в рамках гранта РНФ.

Дата публикации: 14 февраля 2018 метки:  СМИ о Фонде и грантополучателях
shuliak@rscf.ru

Сейчас мировая океанология в упадке

4 дня 13[2] часов ago

-

По оценкам экспертов ООН, удовлетворение потребностей почти 3 млрд человек на планете зависит от морского и прибрежного биоразнообразия. Океан поглощает около трети вырабатываемого людьми углекислого газа, служа буфером, который смягчает возможные последствия изменения климата. Однако науке пока еще не удалось всесторонне оценить совокупное воздействие человеческой деятельности на океан, как и последствия происходящих в Мировом океане процессов на человеческую цивилизацию. О некоторых проблемах, связанных с изучением океана, с ответственным редактором «НГ-науки» Андреем ВАГАНОВЫМ беседует доктор географических наук, врио Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН Алексей СОКОВ.

Капитал человечества. На доме, где жил Сергей Капица, открывают памятную доску

4 дня 13[2] часов ago

Дела вынуждают спешить, но жить надо не торопясь - говорил себе и окружающим Сергей Капица. Завтра исполняется 90 лет со дня его рождения.

Телезрители в России и на просторах бывшего СССР помнят его в роли ведущего программы "Очевидное - невероятное". С его участием передача выходила в эфир почти 40 лет - факт для Книги рекордов Гиннесса.