В Андах нашли любящих мышьяк микробов и фламинго

Ученые обнаружили в Андах на высоте 4,6 тысячи метра над уровнем моря необычное сообщество живых существ. В лагуне внутри кратера вулкана обитают неизвестные биологам микроорганизмы и фламинго. Содержание мышьяка в лагуне превосходит средние показатели в 20 тысяч раз. Пока полученные исследователями результаты не опубликованы в рецензируемом научном журнале. Коротко о находке пишет портал Nature News.

В высокогорных лагунах условия напоминают условия на молодой Земле. Содержание кислорода на высоте более 4 тысяч метров низко, а количество попадающего на поверхность ультрафиолетового излучения, напротив, на 40 процентов больше, чем на равнинах.

Ученые изучали вулкан Серро-Галан (Cerro Galan), расположенный в Аргентине. Их интересовала заполненная водой лагуна в кратере на высоте 4,6 тысячи метра над уровнем моря. Кратер вулкана Серро-Галан является одним из самых больших в мире (точнее, не кратер, а кальдера - впадина, остающаяся после провала вершины вулкана). В заполняющей кальдеру воде очень велико содержание щелочи - pH воды там составляет 11 (для сравнения, pH чистой воды равен 7). Кроме того, там существенно повышено содержание мышьяка.

На камнях в лагуне ученые обнаружили бактериальные маты, состоящие из еще не идентифицированных микроорганизмов. Они служат пищей для фламинго, обитающих в кальдере. До сих пор исследователи не находили фламинго, обитающих в столь суровых условиях.

Специалисты отправили образцы найденных микроорганизмов на генетический анализ - в обозримом будущем геномы этих существ должны быть расшифрованы. Изучение ДНК бактерий, толерантных к жестким условиям, позволит исследователям создавать, например, препараты для защиты от ультрафиолета.

Совсем недавно другой коллектив авторов обнаружил в соленых озерах в Андах микроорганизмы возрастом несколько миллиардов лет. Ученые также изучали высокогорные районы и смогли найти живые строматолиты - остатки жизнедеятельности сообщества микроорганизмов, называемого цианобактериальным матом.

Земные часы превзошли по точности астрономические

Физики установили, что наземные часы надежнее астрономических. Статья ученых еще не принята к публикации, однако ее препринт доступен на сайте arXiv.org.

В качестве земных в эксперименте выступали квантовые часы, в которых за временем следят при помощи контроля колебаний отдельных атомов или ионов. Точность этих лабораторных инструментов сравнивали с точностью естественных астрономических часов - пульсаров. Эти объекты представляют собой вращающиеся нейтронные звезды, испускающие луч электромагнитного излучения.

В результате ученые установили, что относительная погрешность современных земных часов составляет примерно 10^-17. Для лучших из астрономических часов - так называемых миллисекундных пульсаров - этот показатель составляет примерно 10^-15. Таким образом, формально земные часы лучше.

При этом, однако, отмечается, что земные часы показывают хорошие результаты только на коротких временных промежутках. На деле невозможно установить, как долго квантовые часы смогут корректно отсчитывать время - для их работы требуется наличие электроэнергии, запасных частей, а также квалифицированного персонала. Нейтронные пульсары в свою очередь способны точно отсчитывать время в течение тысячелетий.

Парадокс тусклого Солнца решили с помощью космических лучей

Астрономы предложили новое решение парадоксу тусклого Солнца. Статья ученых выйдет в журнале Astronomische Nachrichten, а ее препринт доступен на сайте arXiv.org.

Известно, что 4 миллиарда лет назад яркость Солнца была примерно на четверть ниже современной. Расчеты показывают, что эта разница была достаточно существенной - из-за низкой яркости Солнце обогревало Землю заметно слабее, что должно было приводить к замерзанию воды на ее поверхности. Следы существования жизни в тот период, однако, показывают обратное - на Земле присутствовала жидкая вода.

Чтобы разрешить данное противоречие, ученые обратились к звезде Каппа¹ Кита, которая располагается на расстоянии 30 световых лет от Земли. Используя светило в качестве модели для молодого Солнца, астрофизики выяснили, что наша звезда, вероятно, в прошлом обстреливала Землю большим количеством выбросов материи.

Эти выбросы приводили к снижению количества космических лучей, которые достигают верхних слоев атмосферы (данный эффект регулярно наблюдается в том числе и в наше время). В свою очередь, согласно одной из теорий (с которой согласны, впрочем, не все специалисты), космические лучи влияют на образование облаков в верхних слоях атмосферы - чем больше лучей, тем больше облаков.

Таким образом, интенсивные солнечные выбросы молодого Солнца приводили к тому, что облаков на Земле 4 миллиарда лет назад было заметно меньше, чем сейчас. Из-за этого меньше солнечного света отражалось обратно в космос, поэтому планета прогревалась лучше, чем в наше время. И в результате, несмотря на пониженную яркость Солнца, жидкая вода на поверхности планеты существовала.

Совсем недавно геологи предложили другое решение парадокса тусклого Солнца. По их словам, примерно 3,8-2,5 миллиарда лет назад большое количество азота попало из атмосферы в мантию, а значит до этого азота в воздухе было заметно больше. Это означает, что выше было и атмосферное давление, а значит, парниковые газы лучше задерживали тепло. Таким образом, тепла на Земле было достаточно, чтобы вода не замерзала.