Спутники NASA нашли источник энергии полярных сияний

Используя данные спутниковой миссии THEMIS, ученые уточнили, как именно энергия солнечного ветра переходит в энергию полярных сияний. Открытие позволяет объяснить, почему полярные сияния, как правило, наблюдаются весной и осенью, сообщает NASA.

Известно, что полярные сияния весной и осенью возникают заметно чаще, чем зимой и летом. Пик частотности приходится на периоды, ближайшие к весеннему и осеннему равноденствиям. До сих пор этому не было предложено убедительного объяснения: сияния вызываются солнечной активностью, которая никак не связана с земными временами года.

Было также не вполне понятно, откуда берется энергия полярных сияний. Сияние - это следствие сильного геомагнитного возмущения, называемого суббурей, во время которого за короткое время выделяется огромное количество энергии (во время одного их зарегистрированных в 2007 году возмущений - 5x10¹⁴ джоулей, примерно столько же, сколько во время землетрясения магнитудой 5,5).

Чтобы выяснить, что именно вызывает суббури, откуда берется их энергия и почему они чаще происходят весной-осенью, в феврале 2007 года NASA запустило миссию THEMIS ((Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms - "Динамика событий и макровзаимодействий во время суббурь", ср. также Themis - Фемида), состоящую из пяти спутников. Изучение полярных сияний имеет не только теоретическое, но и прикладное значение: суббури могут влиять на работу спутников, вызывать перебои в наземных электросетях.

Данные спутников позволяют предположить, что источником энергии сияний являются особые магнитные поля, соединяющие магнитосферу Земли с Солнцем. Астрономы называют их "магнитными канатами": структура полей напоминает скрученную пеньковую веревку. Частицы солнечного ветра движутся вдоль этих канатов, следуя их изгибам, пока не входят к верхним слоям атмосферы Земли.

Во время равноденствия магнитосфера Земли располагается наиболее удобным для "подключения" к магнитным канатам образом, что позволяет объяснить возрастающую весной и осенью частотность сияний.

Бабочки помнят о своем гусеничном прошлом

Американские ученые из Джорджтаунского университета установили, что бабочки помнят ту информацию, которую получили, будучи гусеницами. Работа ученых, опубликованная пятого марта в журнале PLoS ONE, выявляет некоторые механизмы сохранения памяти при метаморфозах чешуекрылых, к которым относятся бабочки.

Ученые проводили эксперименты на гусеницах бражника. Они обучали их избегать определенного запаха, сопровождая его появление легким электрическим разрядом. После окукливания и превращения гусениц в бабочек исследователи проверяли, помнят ли они выученный "урок".

Оказалось, что если гусеницы научались избегать опасного запаха в возрасте три недели и моложе, то, превратившись в бабочку, они не помнили, что этот запах сопровождается разрядом тока. Более зрелые гусеницы проносили полученные знания через стадию куколки и успешно избегали вредоносного запаха, уже став бабочками.

Таким образом, если нервная система гусениц достигает определенного уровня зрелости, они способны сохранять воспоминания в период проходящих с ними метаморфоз. Эти результаты могут служить доказательством образования у гусениц в процессе запоминания новых синапсов - соединений между нервными клетками, - которые сохраняются во время превращения в бабочку.

До настоящего момента сам факт сохранения каких-либо воспоминаний после кардинальной перестройки всех систем при превращении из гусеницы в бабочку оставался спорным. Тем не менее, ученые рассматривали две основные теории передачи воспоминаний: с помощью определенных химических веществ, сохраняющихся в куколке и путем образования новых синапсов. Первая теория была опровергнута в экспериментах по отмыванию куколок и сравнению поведения появившихся бабочек с поведением бабочек, появившихся из неотмытых куколок.