Гости издалека
При формировании планет часть протопланетного вещества покидает родительскую систему. Происходит это потому, что астероиды, кометы и планеты ускоряются планетами-гигантами (этот же механизм используется для разгона космических аппаратов, которые запускают люди) и улетают в межзвёздное пространство. Данные объекты, покидающие родительскую звезду или звёздное скопление, формируют в пространстве облако, напоминающее копьё.
Для оценки возможности достижения этими «копьями» нашей Солнечной системы нужно учитывать исходные скорости и направления движения звёздных потоков, а также их расстояния от нас. Анализ движения около 170 тысяч звёзд выявил 16 «подозрительных» звёздных потоков. Сотрудники Института астрономии РАН оценили количество межзвёздных метеоритов, достигающих Земли, и полагают, что среди тысяч метеоритов, хранящихся в многочисленных коллекциях, есть и посланцы других планетных систем. Поиск химических признаков межзвёздных астероидов и комет уже начат, и можно надеяться, метеориты из других планетных систем будут идентифицированы.
Анализ включал возможность сохранения вектора скорости компонентов «копья» при влиянии притяжения звёзд, взаимодействия с межзвёздным газом и солнечным ветром (потоком протонов, электронов и прочего). Сохранение вектора скорости позволяет связать конкретный межзвёздный объект с областью его рождения. Соответствующий анализ показал, что хотя возможные родительские звёзды могут находиться в любых местах наблюдаемого неба, есть две области, где концентрируются около половины из них. И Вселенная пошла нам навстречу — именно оттуда прилетели гости издалека: объект 1I/Оумуамуа, комета 2I/Борисов и метеорит CNEOS 2014-01-08.
Авторы не включили в свой анализ метеорит CNEOS 2017-03-09, который тоже считается межзвёздным; возможно, это будет сделано позже.
Тутуков А. В., Чупина Н. В., Верещагин С. В. Звёздные потоки околосолнечных звёзд и метеоры земной атмосферы. Астрономический журнал, 2022, № 11, с. 991.
Тепло и магнит
У любого устройства есть предельная температура, при которой оно выходит из строя, кроме того при росте температуры падает его надёжность и срок службы. Поэтому проблема отвода тепла от нагреваемого объекта встречается в технике на каждом шагу. Способов отвода тепла несколько, из них самый простой — естественная конвекция, он работает сам: не нужно ставить вентилятор или насос, чтобы прокачивать жидкость. Известно, что теплообмен увеличивается, если в охлаждающую жидкость добавить ферромагнитные частицы и поместить её в магнитное поле. Жидкость с добавкой таких частиц принято называть феррожидкостью. Эксперименты по использованию таких жидкостей для охлаждения проделывали многие авторы. Иногда получались неплохие результаты, до удвоения теплового потока, но чаще эффект оказывался слаб.
Сотрудники Института механики сплошных сред (г. Пермь) высказали предположение, с чем связан разброс результатов в экспериментах: не все параметры контролировались должным образом и вообще не все учитывались. В частности, чтобы конвекция, вызванная магнитным полем, не противоречила гравитационной, а работала вместе с ней, магнитное поле должно быть однородно в горизонтальной плоскости, а градиент поля направлен вертикально, также важна оптимальная концентрация магнитных частиц. Используя смеси олеиновой кислоты и керосина, частицы магнетита средним размером 7 нм, их объёмную концентрацию 4—6% и магнитное поле напряжённостью до 23 кА/м (290 Э), авторы получили увеличение теплосъёма в 2—3,5 раза. Для технических применений это весьма соблазнительная цифра; проблема в совместимости метода охлаждения с конкретным устройством, которое нужно охлаждать.
Косков М. А., Пшеничников А. Ф. Термомагнитная конвекция феррожидкости в вертикальном гидродинамическом контуре: интенсификация теплообмена в магнитном поле. ЖЭТФ, 2022, вып. 12, с. 926.
Радиовидение насквозь
То, что не прозрачно в видимой части спектра, может быть прозрачно в радиодиапазоне. Рассматривать предмет в этом случае можно с той же стороны, с которой мы его освещаем, то есть в отражённых лучах. А можно и на просвет, воспринимая прошедшее излучение.
Кусок винта вертолёта в радиодиапазоне (длина волны от 1,2 см до 2 см), три ячейки в середине заполнены водой. Слева (а) — в отражённом «свете», справа (б) — «на просвет». На снимке, сделанном «на просвет», проблемное место определяется надёжнее. Фото из реферируемой статьи.
Исследователи из Московского государственного технического университета им. Н. Э. Баумана и МФТИ показали, что метод «на просвет» лучше, если надо выяснить, что у прозрачного объекта внутри. Причина: при работе на отражение мы принимаем и сигнал, отражённый тем, что внутри нашего объекта, и сигнал, отражённый наружной поверхностью объекта, и этот второй сигнал может оказаться сильнее сигнала от искомого внутреннего содержания.
Эксперимент показал, что «на просвет» определяются и металлические объекты внутри листа пенополиуретана, сильно отличающиеся по свойствам, и воздушные полости в этом листе. Пример, важный для практики, — лопасти винта вертолёта. Это сотовая конструкция с размером ячеек 7,5 мм. В них может попасть вода, при этом нарушается балансировка винта, а при замерзании вода расширяется и повреждает материал лопасти. Поэтому важно контролировать наличие воды. На фото показаны радиоизображения куска лопасти, в который попала вода. На левом изображении видно, что там что-то есть, а на правом — какого оно размера.
Разевиг В. В., Бугаев А. С., Ивашов С. И. Сравнение вариантов зондирования «на отражение» и «на просвет» в системах радиовидения малой дальности. ЖТФ, 2022, вып. 11, с. 1745.
