Раскрыта тайна происхождения золота

Изучение карликовой галактики, напичканной тяжелыми элементами, позволило ученым выяснить, что основными источниками золота могут оказаться гибнущие нейтронные звезды.

Изначально во Вселенной имелись лишь легчайшие атомы, водород с небольшими количествами гелия. Весь набор элементов вплоть до железа появился из них в результате термоядерных реакций, протекавших — и продолжающих протекать — в недрах многих поколений звезд. Однако рождение более тяжелых элементов, включая золото или уран, требует еще более суровых условий, передает Naked Science.

Более полувека назад теоретики описали возможный механизм их образования. Это r-процесс, в ходе которого свободно движущиеся нейтроны захватываются ядрами атомов железа, накапливаясь в нем. Некоторые из нейтронов могут затем терять электрон, превращаясь в протоны и образуя все более тяжелые ядра. Расчеты показывают, что такой захват должен происходить быстро — быстрее, чем распадаются нестабильные изотопы железа с повышенным количеством нейтронов. Это требует особых условий протекания r-процесса, и считается, что в космосе он может реализоваться непосредственно перед взрывом огромной сверхновой звезды или в ударной волне этого взрыва при слиянии пары невероятно плотных нейтронных звезд и в других весьма экстремальных обстоятельствах.
Такая картина является общепринятой в астрофизике, однако во многом остается теоретической. В частности, какой именно вклад в наполнение Вселенной этими элементами вносят сверхновые, а какой — слияния нейтронных звезд, остается предметом дискуссий. Эти споры получили развитие в результате новых наблюдений за карликовой галактикой Сетка II, открытой лишь около года назад. Сетка II — один из многочисленных небольших спутников Млечного Пути и находится всего в 98 000 световых лет от Земли. И она битком набита элементами тяжелее железа.

Заметить это сумели астрономы из Института Кавли, использовавшие расположенные в Чили телескопы обсерватории Лас-Кампас. Наблюдая семь из девяти самых больших и ярких звезд Сетки II, они отметили аномально высокое содержание в них элементов тяжелее железа. Это крайне необычная особенность, резко выделяющая Сетку II на фоне соседних карликовых галактик. В статье, опубликованной журналом Nature, авторы выдвигают предположение о том, какое именно мощное событие в далеком прошлом Сетки II могло насытить ее такими элементами.

Дело в том, что количество и относительный состав тяжелых элементов, рожденных взрывом сверхновой или слиянием нейтронных звезд, могут различаться. «Взрыв звезды массой в восемь раз больше солнечной создаст золото массой примерно с Луну, — поясняет профессор Калифорнийского университета в Санта-Крузе Энрико Рамирес-Руз. — Слияние нейтронных звезд породит золота столько, сколько весит весь Юпитер». Обнаруженное учеными количество тяжелых элементов в Сетке II указывает именно на нейтронные звезды в качестве основного источника таких ядер. По крайней мере в карликовых галактиках.

...

Пластмасса — одна из самых серьезных угроз для человечества

Миллионы тонн крошечных остатков пластиковых пакетов, бутылок и одежды в океанах планеты представляют серьезную угрозы для здоровья человека и морских экосистем. Такой вывод сделан в докладе ООН о самых опасных мировых экологических проблемах. Доклад Организации Объединенных Наций по окружающей среде будет представлен на Ассамблее ООН по окружающей среде в Найроби, начавшейся в понедельник.

Мировое производство пластмассы значительно расширилось в последнее время — с 2004 по 2014 годы количество производимого пластика выросло на 38 %. В мировых океанах растет количество частиц микропластика размером до 5 мм в длину. В 2010 году 4,8–12,7 млн тонн пластика было сброшено в море, с тех пор он оказывается в желудках китов, в планктоне и других морских обитателях. Профессор морской биологии в Плимутском университете Ричард Томпсон отметил, что есть ряд свидетельств, доказывающих, что эти частицы могут причинить вред организмам. По его словам, в лабораторных экспериментах 1 % осадка в банке с червями заменяли пластиком, что негативно отразилось на способности червей накапливать энергию.
Также в Мировом океане могут быть места с высоким содержанием частиц мирокпластика, которые еще не обнаружены. Поэтому, по мнению Томпсона, если человечество и в дальнейшем будет вести себя, как и сейчас, мы подойдем к пороговым значениям. Уже в настоящее время более четверти всех рыб содержат пластик — к такому выводу пришли исследователи, изучившие внутренности рыб на рынках Индонезии и Калифорнии.

Ученые опасаются, что химикаты в пластике, а также химические вещества, которые могут вступить с ним в соединение в природной среде, могут вызывать отравление, бесплодие и генетические нарушения у морской фауны, и потенциально у человека, если он потребит пластик в больших количествах. В докладе ООН говорится, что присутствие микропластика в продуктах питания потенциально может увеличить прямое воздействие связанных с пластиком химических веществ на человека и может представлять риск для здоровья. Присутствие частиц микропластика в воздухе может быть связано с риском вредного воздействия на легкие, сравнимого с воздействием выхлопных газов.

В некоторых районах мира концентрация микропластика выше — Восточная Азия является одним из наиболее пострадавших регионов. В морях вокруг Японии было найдено в 27 раза больше пластика, чем где-либо еще. Огромный «пластиковый суп» из отходов в Тихом океане, известный как Большое тихоокеанское мусорное пятно, может в размерах превысить протяженность Московской области в 2 раза. Подобные мусорные пятна были найдены и в других океанах.

Воздействие этой проблемы носит глобальный характер — микропластик был найден даже в отдаленных местах, таких, как монгольское горное озеро и глубоководные отложения. Такие данные представил ученый Жак Макглейд на недавней конференции ООН. В прошлом году волонтеры на 30 лодках отправились к месту, где находились отходы и мусор. Как они рассказали, большая часть мусора имела скорее большие размеры, чем микроскопические. Студент из Голландии Боян Слат, разработавший технологию забора частиц микропластика их океана и последующей их продажи, отметил, что если мусор не убрать в ближайшее время, большие по размеру части пластика могут распасться на более мелкие.

Других экологические проблемы, затронутые в докладе ООН, касаются всплеска эпидемий заболеваний, передающихся от животных к человеку, например, вирус Зика, Эбола и птичий грипп. В докладе также говорится о том, что засуха и повышение температуры, связанные с изменением климата, могут привести к токсичному загрязнению основных культур, таких, как кукуруза, пшеница и ячмень. Рост глобальной температуры на 2 градуса вызовет увеличение воздействия грибковых токсинов на эти культуры — это, в свою очередь, может вызывать рак и задержку развитие плода. Таким образом, этот вопрос может стать проблемой безопасности пищевых продуктов в Европе.

Опасения по поводу использования маленьких частиц пластика («микрошариков») в качестве отшелушивающего агента в мыле и косметике привели к тому, что некоторые косметические компании, в том числе Clarins, Estée Lauder и Proctor & Gamble, обязались удалить их из своих продуктов.
Синтетические волокна, попадающие в воду сквозь крошечные волокна из искусственной ткани (например, из флиса и полиэстера) при стирке в стиральных машинах — также одна из главных причин загрязнения пластиком океана. Хотя пластиковые пакеты и другие предметы, помеченные как «биоразлагаемые», могут показаться хорошим решением, в большинстве случаев они будут распадаться только при температуре более 50 градусов, что гораздо ниже, чем условия, которые бывают в море, где многие такие пакеты в итоге оказываются.

...