Archives 5월 2023

이 접착식 초음파 패치를 사용하면 자신의 심장 박동을 볼 수 있습니다.

서로 다른 두 종류의 오로라가 만나면 어떻게 될까요? 하나는 다른 하나의 비밀을 흘립니다.

아마추어 천문학자들은 카메라에 빨간색과 초록색 오로라의 이상한 조합을 포착했으며, 물리학자들은 이제 이 이미지를 사용하여 라이트쇼의 더 신비로운 부분을 촉발시킬 수 있는 원인을 알아냈습니다.

사진작가 앨런 다이어(Alan Dyer)는 캐나다 스트라스모어(Strathmore)에 있는 자신의 뒷마당에서 조명이 머리 위에서 춤추는 것을 보고 촬영을 시작했습니다. 천문학에 관해 글을 쓰기도 하는 Dyer는 이렇게 말합니다. 그가 몰랐던 것은 거의 볼 수 없었던 이 현상을 가장 완벽하게 기록했다는 것입니다.

다이어의 영상은 얼핏 보면 천상의 수박 같다. 잔물결을 일으키는 녹색 오로라인 껍질은 잘 알려져 있습니다. 태양풍이 지구 자기장 내에 갇힌 양성자에 에너지를 공급할 때 나타납니다. 그 행동은 양성자 오로라라고 불리는 현상에 그 이름을 부여하는 것입니다.

프루티 마젠타색은 더 신비합니다. 과학자들은 수십 년 동안 이러한 “안정된 오로라 레드 호”에 대해 알고 있었지만, 어떻게 형성되는지에 대한 널리 인정된 증거는 없습니다. 대중적인 이론 중 하나는 지구 자기장의 일부가 대기를 가열할 수 있고 양성자 비처럼 입자를 밀어낼 수 있다는 것입니다.

보스턴 대학의 우주 물리학자인 Toshi Nishimura는 연구원들이 이전에 이러한 특정 종류의 오로라를 모두 본 적이 있지만 그 조합은 불가사의하다고 말합니다. “과학자들은 왜 그들이 함께할 수 있는지 잘 몰랐습니다.”

위성 관측과 함께 Dyer의 이미지와 캐나다와 핀란드의 다른 아마추어 천문학자들이 포착한 유사한 이미지는 두 현상이 어떻게 관련될 수 있는지를 보여줍니다. Nishimura 팀은 7월 JGR Space Physics에 보고합니다. 붉은 오로라의 얇은 광선은 지구 자기장을 따라 떨어질 때 전자의 경로를 추적합니다. 따라서 양성자 비가 녹색 오로라를 유발하는 것처럼 전자 비는 태양풍이 동시에 두 가지 모두에 전력을 공급하면서 적색 오로라를 유발하는 것으로 보입니다. 전자는 양성자보다 에너지가 적기 때문에 더 붉은 색을 띕니다.

그러나 전자비는 안정적인 오로라 레드 아크를 생성하는 유일한 방법이 아닐 수도 있다고 캘리포니아 버클리 대학의 우주 물리학자인 Brian Harding은 경고합니다. 어느 쪽이든 결과는 연구원들이 생각한 것보다 더 복잡하다는 것을 보여주기 때문에 흥미롭다고 그는 말합니다.

이러한 합병증을 이해하는 것이 중요합니다. Dyer가 본 오로라는 아름답지만 무선 통신과 GPS 시스템의 위험 지역입니다. Nishimura가 말했듯이: 만약 당신이 오로라 아래의 붉은 호 아래에서 운전하고 있었다면, 당신의 GPS는 당신에게 들판으로 방향을 바꾸라고 말할 것입니다.

과학자들이 이 붉은 빛을 더 잘 이해하기 전까지는 정상적인 날씨처럼 우주 날씨를 예측할 수 없을 것이라고 Harding은 설명합니다. “이런 일을 예측할 수 있는지 확인하고 싶습니다.”라고 그는 말합니다.

새로운 결과는 사진을 찍은 시민 과학자 없이는 불가능했을 것이라고 Nishimura는 말합니다. “이것은 연구를 수행하는 새로운 방법입니다… 멋진 사진을 찍을수록 우리가 모르는 부분을 더 많이 발견하게 됩니다.”

Dyer에 따르면 앞으로 더 많은 사진이 나올 것이라고 합니다. “우리는 과학에 독특한 기여를 할 수 있습니다.”라고 그는 말합니다. 결국 “무엇이 나타날지 결코 알 수 없습니다.”

400,000년 전에 화성의 적도 근처에서 짠 물이 흘렀을 수 있습니다.

화성 적도 근처 사구의 지각, 균열 및 기타 지질학적 특징으로 인해 연구자들은 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 최근에 그곳에 물이 있었을 수 있다고 믿게 되었습니다.

해동된 염수의 움직임으로 인해 발생했을 가능성이 있는 이 특징은 중국의 주롱 탐사선이 촬영한 이미지에서 나타났습니다. 로버의 화학적 분석에 따르면 400,000년 전에 형성되었을 수 있다고 연구자들은 4월 28일 Science Advances에 보고했습니다.

그 결과는 화성에서 생명을 찾는 미래 임무를 안내하는 데 도움이 될 수 있습니다. 400,000년 전 화성의 대기 조건은 지금 보이는 것과 유사했으며, 이는 행성의 저위도에 여전히 액체 상태의 염수가 있을 수 있음을 시사한다고 베이징에 있는 중국 과학 아카데미의 지질학자인 Xiaoguang Qin은 말합니다.

중국 최초의 화성 탐사선인 Zhurong 탐사선은 2021년 5월 화성 적도 바로 북쪽에 있는 Utopia Planitia라는 지역의 붉은 행성에 착륙했습니다. 9개월 동안 로버는 지역 모래 언덕의 화학적 조성에 대한 이미지와 정보를 수집하고 모래 표면을 따라 발견된 균열을 측정했습니다.

Qin과 그의 팀은 로버 이미지를 처음 보았을 때 놀랐습니다. 지각의 특징은 수분 활동과 관련이 있는 것으로 보입니다. 바람은 그 지질 흔적을 떠나지 않을 것입니다. 대신 지각을 침식합니다. 이산화물도 얼지 않을 것입니다. 저위도에는 존재하지 않을 것입니다. 얼어붙은 물이 녹는 주머니가 모래 언덕에서 발견된 특징을 가장 잘 설명한다고 팀은 결론지었습니다.

이 지역의 운석 충돌 분화구의 수와 크기를 매핑하면 모래 언덕의 나이를 대략적으로 추정할 수 있습니다. 모래 언덕은 140만 년에서 400,000년 전에 형성되었을 가능성이 높습니다. 이는 이전에 추측했던 것처럼 수십억 년 전이 아니라 최근 수십만 년 전에 이 지역에 물이 있었음을 시사합니다.

캘리포니아 주 파사데나에 있는 NASA 제트 추진 연구소의 행성 과학자인 Aditya Khuller는 모래 언덕에서 볼 수 있는 특징과 나이가 결합되어 새로운 연구를 특별하게 만든다고 말했습니다. “우리는 이전에 이러한 특징을 본 적이 있습니다.”라고 Khuller는 말합니다. “하지만 그들은 보통 훨씬 나이가 많습니다.”

과학자들은 또한 이전에 화성의 중위도 도랑에서 오늘날의 물 얼음에 대한 증거를 발견했습니다. 그리고 NASA 착륙선의 데이터는 액체 소금물이 생명체가 살기에는 너무 추울지라도 북반구 중위도에서 고위도에 존재할 수 있음을 암시합니다.

Qin은 Zhurong 탐사선의 발견이 상대적으로 온화한 지표 온도를 가리키며 화성의 저위도 모래 언덕이 생명체에 적합할 수 있음을 시사한다고 말합니다.

토성의 고리는 4억년을 넘지 않을 수 잇습니다.

토성의 고리는 삼엽충이 지구를 스쳐지나가는 동안 형성되었을 수 있습니다. 우주 먼지는 4억년 이상 동안 얼음 후광에 축적되어 왔다고 연구원들은 5월 12일자 Science Advances에 보고했습니다.

콜로라도 볼더 대학의 물리학자 사샤 켐프(Sascha Kempf)는 45억년 된 이 행성이 비교적 최근에 상징적인 장식을 갖게 된 것으로 보인다고 말했습니다. “우리는 처음에 반지를 본 것이 정말 운이 좋았습니다.”

토성의 고리는 셀 수 없이 많은 얼음 입자로 이루어져 있으며, 작은 유성체가 부딪히면 먼지로 뒤덮입니다. 이 먼지는 겨울에 도로에 눈이 내리는 진흙탕처럼 고리의 안색을 어둡게 만듭니다.

이 우주 염색은 지금은 없어진 카시니 우주선의 우주 먼지 분석기와 마찬가지로 새로운 분석의 핵심이었습니다. 2004년부터 2017년까지 이 장비는 토성 주위를 이동하는 먼지 크기의 미세 유성체를 포착하여 속도, 질량, 전하 및 구성을 측정했습니다.

Kempf와 동료들은 수백만 개 중 약 160개의 입자를 식별했는데, 이는 토성 시스템 너머에서 환영받았을 수 있습니다. 연구원들은 들어오는 먼지가 토성의 고리에 축적되는 속도를 추정하고 고리가 관찰된 색상으로 어두워지는 데 걸리는 시간을 계산했습니다. 연구팀은 삼엽충(신비하고 멸종된 무척추동물)이 지구에 나타난 지 1억 년 이상 지난 후에 행성의 고리가 구체화되었을 수 있다고 밝혔습니다(SN: 8/30/19).

반지의 나이는 수십 년 동안 논의되어 왔습니다(SN: 10/20/16). 새로운 연구 이후에도 여전히 의견 차이가 있습니다.

이 연구에 참여하지 않은 프랑스 니스 코트 다쥐르 대학의 행성 과학자 Aurélien Crida는 고리가 시간이 지남에 따라 먼지를 잃어버리면 오래된 것일 수 있다고 말했습니다. “아마도 토성만큼 오래되었을 것입니다.”

고리가 적어도 1억년 동안 미세 유성체 충돌에 노출된 것이 분명해 보인다고 Crida는 말합니다. 그러나 초기 달의 중력에 의한 파쇄로 인한 고리 형성의 시뮬레이션은 그들의 크기가 수십억 년의 나이와 일치한다고 제안한다고 그는 말합니다. 그리고 연구자들은 고리에서 토성의 대기로 떨어지는 규산염 입자를 보고했습니다(SN: 10/4/18). 확인되지 않은 일부 프로세스가 미세 운석 먼지의 고리를 청소하여 실제보다 더 젊게 보이게 할 수 있다고 Crida는 말합니다.

또는 이전에 보고된 떨어지는 먼지는 고리 얼음을 산산이 부수는 유성 충돌에서 비롯된 것일 수 있다고 Kempf는 말합니다.

미세 유성체를 얼음 입자로 분쇄하는 실험은 불일치를 해결하는 데 도움이 될 수 있다고 Crida는 말합니다. 현재로서는 반지의 시대에 대한 논쟁이 계속되고 있습니다.

양의 똥은 독초를 퍼뜨릴 수 있습니다.

로스앤젤레스, 캘리포니아 — Fireweed가 호주를 침공하고 있습니다. 아프리카가 원산지인 밝은 노란색 식물은 독성이 있으며 소와 말을 해칠 수 있습니다. 그러나 양은 저항력이 있으며 종종 문제를 해결하는 데 사용됩니다. 그러나 양은 독이 없습니까? 17세의 Jade Moxey는 알아보기로 했습니다. 그리고 호주의 Sapphire Coast Anglican College의 4학년생이 발견한 결과는 몇 가지 놀라운 점이었습니다.

양은 한 곳에서 파이어를 먹을 수 있지만 식물을 주변에 퍼뜨리기도 한다는 것을 그녀는 발견했습니다. 그리고 양은 독이 있는 식물로 인해 나쁜 영향을 받지 않을지 모르지만 그 화학 무기는 결국 양의 고기에 들어갈 수 있습니다.

Jade는 Intel International Science and Engineering Fair(ISEF)에서 그녀의 결과를 공유했습니다. Society for Science & the Public이 만들고 Intel이 후원하는 이 대회에는 75개국 이상에서 온 약 1,800명의 고등학생이 참가합니다. (The Society는 학생을 위한 과학 뉴스와 이 블로그도 발행합니다.)

Fireweed(Senecio madagascariensis)는 밝은 노란색 데이지처럼 보입니다. 양은 그것을 먹는 것을 좋아합니다. “양을 새 방목장에 넣으면 자동으로 노란색 꽃을 찾아갑니다.”라고 Jade는 말합니다. 마다가스카르 래그워트로도 알려진 이 식물은 호주, 남미, 하와이, 일본까지 퍼졌습니다. 하지만 그 예쁜 외모에는 유독한 비밀이 숨겨져 있다. 피롤리지딘 알칼로이드(PEER-row-LIZ-ih-deen AL-kuh-loidz)라는 화학 물질을 만듭니다. 그들은 말과 소에서 간 손상과 간암을 일으킬 수 있습니다.

하지만 양은 이러한 독성 효과에 저항하므로 문제를 제어하는 이상적인 방법으로 여겨졌습니다. 농부들은 파이어가 문제가 되는 곳에 동물들을 풀어놓습니다. 그리고 양은 그것을 삼켜 버립니다.

그러나 식물 종자는 때때로 소화 과정에서 살아남을 수 있습니다. 그리고 Jade는 파이어가 양의 내장을 통과한 후에 무슨 일이 일어날지 궁금했습니다. 그녀는 부모님의 농장에서 120마리의 양에게서 거름을 두 번 모았습니다. 그녀는 그 똥을 땅에 내려놓고 씨를 날릴 수 있는 미풍으로부터 그것을 보호하고 기다렸습니다. 아니나 다를까, 749개의 식물이 자랐습니다. 이 중 213개는 파이어였습니다. 그래서 양이 잡초를 먹고 있을지도 모른다고 그녀는 결론을 내립니다.

Jade는 또한 양이 파이어의 독에 면역이 있다는 것이 사실인지 궁금했습니다. 그녀는 지역 수의사와 협력하여 양 50마리의 혈액 샘플을 검사했습니다. 그녀는 또한 12마리 양의 간을 검사하여 그 장기가 손상되었는지 확인했습니다. Jade는 이제 양이 파이어를 두려워할 필요가 없다고 보고합니다. 6년 동안 파이어를 뜯어먹은 동물들도 거의 해를 입지 않았습니다.

그러나 독이 존재하지 않는다는 의미는 아닙니다. 매우 낮은 수치가 동물의 간과 근육(즉, 고기)에서 나타났습니다. Jade는 발견했습니다. 파이어 독이 사람에게 유독할 수 있지만 “그 수치는 걱정할 필요가 없습니다”라고 그녀는 말합니다. 실제로 그녀는 여전히 현지 양고기(양고기)를 걱정 없이 먹는다.

하지만 그 양들이 잡초를 더 많이 먹는다면 그녀는 마음을 바꿀 이유가 있을 것입니다. “양을 공급하는 내 사유지에 있는 파이어는 제곱미터당 9.25그루[제곱야드당 약 11그루]의 [밀도를 가지고] 있습니다. 그리고 호주의 다른 지역에는 1제곱미터당 최대 5,000그루[제곱야드당 5,979그루]의 밀도가 있습니다.” 그러한 경우 양은 식물을 훨씬 더 많이 먹을 수 있습니다. 그런 다음 Jade는 사람들이 먹는 고기에 얼마만큼의 양이 있는지 알아보기 위해 더 많은 테스트를 수행해야 한다고 말합니다.

업데이트: 이 프로젝트를 위해 Jade는 동물 과학 부문에서 Intel ISEF의 $500 상을 받았습니다.

독창성 헬리콥터는 화성 비행으로 역사를 만듭니다.

NASA는 방금 화성에서 헬리콥터를 비행했습니다. Ingenuity라는 이름의 이 우주선은 화성 표면에서 약 40초 동안 맴돌았습니다. 이것은 지구가 아닌 행성에서 우주선의 첫 비행을 의미합니다.

4월 19일 새벽, 헬리콥터는 로터 블레이드를 회전시키고 희박한 화성 대기 속으로 상승했습니다. 지상에서 약 3미터(또는 10피트) 상승했습니다. NASA의 Perseverance 로버를 바라보고 자신의 그림자 사진을 찍기 위해 선회한 후, 작은 헬리콥터는 다시 땅에 내려앉았습니다.

“소름. 비행 후 뉴스 브리핑에서 MiMi Aung이 말했습니다. Aung은 Ingenuity의 프로젝트 관리자입니다. 이 엔지니어는 화성에서 헬리콥터의 시험 시험을 보았을 때 “절대적으로 아름다운 비행”이라고 설명했습니다. 보고 또 봐도 멈출 수 없을 것 같아요.”

4월 19일 동부 일광절약시간(EDT) 오전 6시 35분경 Ingenuity의 임무 통제실에 정적이 흘렀습니다. 비행 데이터는 캘리포니아 패서디나에 있는 NASA의 제트 추진 연구소에 막 도착하기 시작했습니다. Håvard Grip은 Ingenuity의 수석 조종사입니다. “Ingenuity가 첫 번째 비행을 수행했음을 확인했습니다. 다른 행성에서 동력 항공기의 첫 비행입니다.”

일제히 방 안 가득 환호성이 터져 나왔다.

“굉장해, 훌륭해. 모두가 매우 흥분하고 있습니다.”라고 Taryn Bailey가 말했습니다. “성공이라고 말하고 싶습니다.” Bailey는 기계 엔지니어이자 팀원입니다.

로터 블레이드 테스트에서 문제가 나타났을 때 비행이 일주일 조금 넘게 지연되었습니다. 엔지니어들은 항공기의 소프트웨어를 업데이트했습니다. 비행이 다시 시작되었습니다.

Ingenuity의 짧은 시간 동안 Aung은 그녀의 팀을 축하했습니다. “그 순간을 [축하하기 위해] 가지세요.”라고 그녀는 그들에게 말했습니다. 그런 다음 그녀는 “일하러 돌아가서 비행기를 더 타자”고 덧붙였다.

지금 테스트하고 과학은 나중에
이 최초의 비행은 기술의 시험이었습니다. Thomas Zurbuchen은 “우리가 사용할 수 없었던 도구”를 추가하고 있습니다. 그는 과학 임무 부서의 NASA 부국장입니다. 이제 NASA는 헬리콥터가 작동한다는 것을 알았으므로 이 도구는 “화성에서 우리의 모든 임무에 사용할 수 있을 것”이라고 덧붙였습니다.

Ingenuity의 임무는 화성에서 30일 동안 지속되도록 설정되어 있습니다. (그것은 지구의 약 31일에 해당합니다.) 그 시간 동안 실제로 과학을 수행하지 않습니다. 그러나 그 성공은 화성의 얇은 대기에서 동력 비행이 가능하다는 것을 증명합니다. 붉은 행성의 미래 공중 차량은 로버나 인간 우주 비행사가 낯선 풍경을 통해 안전한 경로를 정찰하는 데 도움이 될 수 있습니다. 또는 로버가 횡단할 수 없는 까다로운 지형을 헬리콥터가 조사할 수도 있습니다.

NASA가 2014년 JPL에서 화성 헬리콥터의 초기 프로토타입을 처음 테스트하기 시작했을 때 화성 비행이 가능할지조차 분명하지 않았다고 Aung은 말했습니다. “여러 가지 이유로 도전적입니다.”

화성의 중력은 지구의 약 1/3이지만 화성의 공기 밀도는 지구 해수면의 약 100분의 1에 불과합니다. 헬리콥터의 날개가 이렇게 희박한 공기를 세게 밀면서 땅에서 떨어지기는 어렵습니다.

Amelia Quon은 JPL의 Ingenuity 엔지니어입니다. 4월 9일 뉴스 브리핑에서 그녀는 일부 사람들이 “우리가 그 희박한 화성 대기에서 비행할 수 있는 충분한 양력을 생성할 수 있을지 의심했다”고 회상했습니다. 그래서 5년 동안 그녀와 그녀의 팀은 일련의 테스트를 통해 프로토타입, 궁극적으로는 Ingenuity 자체를 제작했습니다.

Quon은 설명합니다. 그녀 팀의 화성 시뮬레이션 챔버는 지구의 공기를 비우고 화성과 같은 밀도의 이산화탄소로 가득 채울 수 있습니다. 헬리콥터의 일부 버전은 화성의 낮은 중력을 시뮬레이션하기 위해 천장에 매달려 있었습니다. 초당 최대 30미터(시속 67마일)의 풍속은 약 900개의 컴퓨터 팬이 헬리콥터를 향해 불고 있는 상태에서 시뮬레이션되었습니다.

최종 디자인은 경량 선박을 요구했습니다. 무게는 지구에서 1.8kg(4파운드)에 불과합니다. (무게는 다르지만 질량은 화성에서 동일할 것입니다.) 날개 길이는 약 1.2미터(3.9피트)입니다. 그 로터는 유사한 차량이 지구에서 비행하는 데 필요한 것보다 더 깁니다. 회전 속도도 빨라서 분당 약 2,400회입니다. Ingenuity가 2020년 7월 Perseverance 로버를 타고 화성으로 향했을 때 엔지니어들은 헬리콥터가 화성에서 비행할 수 있다고 확신했습니다.

로버의 역할
Perseverance는 2월 18일에 Jezero 분화구라는 사이트에 착륙했습니다. 접어서 로버의 배 아래 보호막으로 덮인 Ingenuity였습니다.

그 후 몇 주 동안 Perseverance는 소용돌이가 발사할 평평한 지점을 찾기 위해 자동차를 탔습니다. 그것은 하나를 찾았고, Ingenuity는 천천히 펼쳐져 4월 3일에 부드럽게 땅으로 내려갔습니다. 태양 전지판은 이제 얼어붙은 화성의 밤을 통과할 수 있을 만큼 헬리콥터의 배터리를 충전할 수 있습니다.

4월 8일과 9일에 Ingenuity는 로터 블레이드를 펼치고 회전 능력을 테스트했습니다. 4월 16일 소프트웨어 문제를 해결하고 로터 블레이드를 다시 테스트한 후 NASA는 4월 19일 대략 오전 3시 30분(EDT)에 비행하도록 승인했습니다. 오후 12시 30분쯤입니다. 화성 시간. 그러한 이른 오후 이륙은 우주선의 태양 전지판이 비행을 위해 배터리를 충전할 수 있는 충분한 시간을 제공할 것입니다. Perseverance의 날씨 센서는 또한 바람이 초당 약 6미터(시속 13마일)에 불과할 것이라고 제안했습니다.

독창성은 스스로 조종해야했습니다. 화성은 지구에서 광신호가 두 행성 사이를 이동하는 데 약 15분이 걸릴 정도로 충분히 멀리 떨어져 있습니다. 이러한 이유로 NASA 엔지니어는 2초에서 1초 사이의 조향 문제를 관리할 수 없었습니다. 그리고 화성의 희박한 공기는 헬리콥터를 조종하기 어렵게 만듭니다. Quon은 “인간 조종사가 반응하기에는 상황이 너무 빨리 발생합니다.”라고 말합니다.

Perseverance는 약 65미터(거의 215피트) 떨어진 곳에서 비행을 촬영했습니다. Ingenuity는 또한 두 대의 카메라를 사용하여 비행을 촬영했습니다. 아래쪽을 향한 내비게이션 카메라는 컬러 카메라가 수평선을 스캔하면서 그 아래의 뷰를 흑백으로 캡처했습니다.

이 첫 비행이 순조롭게 진행되었으므로 NASA 엔지니어들은 빠르면 4월 22일에 시작할 수 있는 최대 4개의 비행을 추가로 설정하기를 희망합니다. 각 비행은 조금 더 대담하고 위험할 것이라고 Aung은 말합니다. “우리는 이 회전익기의 한계까지 계속해서 밀어붙일 것입니다.” 그리고 각 비행은 못 박는 사람이 될 것입니다. Ingenuity는 넘어진 후 바로잡을 방법이 없기 때문에 단 한 번의 잘못된 착지만으로도 상황이 끝날 수 있습니다.

사실, 그것이 임무가 끝나는 방식일 수 있습니다. Aung은 4월 19일 뉴스 브리핑에서 “궁극적으로 헬리콥터가 한계에 도달할 것으로 예상합니다.”라고 인정했습니다. 충돌 사고로 지워지더라도 그녀의 엔지니어링 팀은 귀중한 교훈을 얻었을 것입니다.

결국 Perseverance는 가능한 작은 헬리콥터를 남기고 차를 몰고 떠날 것입니다. 로버는 자신의 임무를 계속하기 위해 군인이 될 것입니다. Jezero 분화구에서 과거 삶의 흔적을 찾고 미래의 지구 여행을 위해 암석을 저장하는 것입니다.