Предлагаме ви нашия преглед на дванадесетте най-значими научни постижения на годината.

1.Първо близко прелитане покрай Ултима Туле - най-отдалеченият свят, който някога е изследван

Още в първите часове на 2019-та легендарната космическа сонда, която премина с бръснещ полет покрай Плутон преди почти три и половина години, New Horizons, се приближи до обект в Пояса на Кайпер, наречен 2014 MU69 или Ултима Туле. 

Това е най-отдалеченият обект от Слънчевата система, посетен от космически кораб (Вояджър 1 последно се доближава до Сатурн, а Вояджър 2 - до Нептун).

Сондата премина покрай Ултима Туле почти три пъти по-близо, само на 3500 км, в сравнение с Плутон, покрай който прелетя на 12,5 хил. километра.

След като напусна Плутон преди почти три и половина години, през юли 2015 г. New Horizons измина разстояние от почти 1,6 милиарда километра до своята цел. 

MU69 се оказва класическо студено тяло от Пояса на Кайпер, и принадлежи към клас обекти със стабилни орбити във форма, близка до кръг и с малък наклон към равнината на еклиптиката. Това означава, че има голяма вероятност да не са настъпвали сериозни смущения след образуването на Слънчевата система и първоначалното формиране на Ултима Туле да е било близо до сегашното положение преди около 4,5 милиарда години.

Ултима Туле се оказа с размер около 30 километра и по форма напомня снежен човек, залепен от два дебели диска. Не са намерени никакви спътници, признаци за наличието на опашка на комета, атмосфера или облаци прах. Формата подсказва, че е образувана от две първоначално отделни тела в резултат на некатастрофична сцепление, те може да са се образували едно до друго и да са обикаляли около общ масов център в далечното минало. Подобният състав на частите също е аргумент в полза на формирането им от един протопланетен облак.

2. Развитие на епидемиите от морбили и ебола

Макар тези събития да не са научен пробив, а заплаха за здравето на населението в световен мащаб, не можем да пренебрегнем двете големи епидемии, развили се в света през 2019 г. 

Морбили

За онези, които се съмняват в силата на антиваксърското движение, е необходимо само да погледнат статистиките. Само за първите три месеца от началото на 2019 г. в САЩ има повече случаи на морбили, отколкото през всички 12 месеца на 2018г. взети заедно.

Това е вторият най-голям брой заболели в САЩ след официалното обявяване на морбили за елиминирано заболяване преди 9 години и е опасен показател за това, което предстои.

Докато през 2000г. морбили е официално "елиминирана", днес границите са далеч по-достъпни от преди години, което означава, че ако някой носител на морбили пътува в САЩ, може да предизвика бум на заболяването в неваксинираните общности.

Именно това се случва през 2014г., когато избухват 23 огнища, едно от които засяга 383 души от общността на Амишите в Охайо.

В Украйна повече от 15 000 души са заразени с болестта от декември 2018 г., най-голямата епидемия в страната след изобретяването на ваксините. В Мадагаскар положението е най-зле от десетилетия - повече от 500 000 случая има от октомври, включително 300 смъртни случая.

В България 17 души бяха с клинична картина на морбили - изглежда малко - и това е поради високите нива на ваксинация, въпреки активността на антиваксърите и у нас.

Общата дезинформираност и страх от ваксините играе важна роля в разпространението на заболяването, дотолкова, че Световната здравна организация обяви в годишния си доклад страхът от ваксините за една от най-големите заплахи за здравеопазването през 2019 г.

Сред респираторните патогени във въздуха, морбилито е шампион. Това е най-заразната болест в света: ако вирусът превземе един бял дроб - ще превземе град.

Кашлицата на заразен човек в метрото може да разпространи болестта към 90 до 100 незащитени хора. Вирусът остава жив във въздуха, извън тялото на човешкия гостоприемник, до два часа.

Години наред бе загадка как точно вирусът на морбили постига такова ниво на инфекциозност. Но напредъкът в областта на микроскопията и генетиката най-накрая започна да осветлява какво прави вирусът толкова успешен.

Ебола

Световната здравна организация (СЗО) обяви епидемията от ебола в Демократична република Конго, продължаваща повече от една година, за заплаха за общественото здраве с международно значение, заради рискa от разпространение на болестта в съседните страни.

От началото на епидемията от ебола на 1 август 2018 г., заболяването е отнело живота на 2 211 души от 3 351 заразени, по данни на СЗО към 23 декември 2019 г.

Вирусното заболяване ебола (Ebola virus disease - EVD) или Хеморагична треска ебола (Ebola hemorrhagic fever - EHF), която убива 90% от заболелите, се предизвиква от четири от петте вируса от рода Ebolavirus, част от семейството на филовирусите (Filoviridae).

Симптомите на заболяването са повръщане, диария, повишена температура, болки в гърлото и мускулите, силно кървене, обриви и може да бъде смъртоносно само в рамките на часове след първите прояви на тези симптоми. Те обикновено се появяват между два дни и три седмици след контакта с вируса.

До момента няма одобрено ефективно лечение на ебола. Единствено приемът на течности през устата или интравенозно, с което се въздейства на специфичните симптоми, подобрява преживяемостта.

Предварителните резултати от клинично проучване, проведено по време продължаващата епидемия доказват, че две терапии успешно предотвратяват смъртните случаи от заболяването. При лечението с тези две терапии смъртността е намаляла до 29% и 34%, което е значително намаление.

3. Първата реална снимка на „сянката“ на черна дупка

Безспорно това е най-важното и най-вълнуващото събитие на 2019-та и несъмнено това не е "снимка на черна дупка", защото и децата знаят, че самата черна дупка не може да се снима - защото тя поглъща всичко - дори светлината, която би трябвало да заснеме фотографът, както не можем да направим снимка на черно коте в тъмна стая.

Това, което бе заснел огромният колкото Земята виртуален телескоп Event Horizon Telescope от 11 координирани радиотелескопа, разпръснати по цялата планета, е да получи снимка на "сянката" на черната дупка - на материята, която тя поглъща от най-близката й околност.

Изображението, представено на 10 април 2019 г. разкрива черната дупка в центъра на Messier 87, масивна галактика в близкия клъстер на галактиката Дева. Тази черна дупка се намира на 55 милиона светлинни години от Земята и има диаметър от 100 милиарда километра. Масата на тази черна дупка е 6,5 милиарда пъти по-голяма от тази на Слънцето. M87* се върти със скорост 90% от максималната възможна - скоростта на светлината, а това е доста необичайно. 

Тъмната зона, която се вижда в средата,  е сянката на черната дупка, където светлината изчезва от хоризонта на събитията. Гравитацията на черна дупка привлича газ и прах от околното пространство, които бясно се въртят в акреционен диск, докато скоростта на частиците не намалее достатъчно, че да попаднат в черната дупка. Този диск е нажежен до хиляди градуси и затова излъчва и това лъчение е уловил Event Horizon Telescope.

Структура на черна дупка на Кер. 

M87 * е черна дупка на Кер и това й придава особени свойства - тя има вътрешен и външен хоризонт на събитията. Извън външния хоризонт за събитията има област, където самото пространство се върти около черната дупка със скоростта на светлината. 

Това постижение позволи на учените да получат първите данни за най-близката околност на черната дупка и да проучат структурата на нейните зони, в които се раждат високоенергийните джетове, които се движат с почти светлинна скорост и свързаните с тях радиоизлъчвания. Тези снимки показват, че източниците на електромагнитни вълни, обграждащи черната дупка, имат асиметрична структура.

Тази тема е много важна за науката. Съдейки по данните от последните години, в центъра на всяка галактика се формира свръхмасивна черна дупка, подобна на дупката M87*. 

Мнозина се питат защо астрономите избраха да се фокусират върху M87*, черна дупка в далечна галактика, вместо тази в центъра на нашия дом Млечния път. За това трябва да благодарим на една ултра плътна неутронна звезда с размер около 60 кв. км (по-малко от Перник), известна също като магнетар, която блокира изгледа към по-близката цел и обърка астрономите, които изследват черната дупка в нашата галактика,наречена Стрелец А* (Sgr A*).

4. Скелет на 8 000 години беше открит в неолитно селище в Слатина

На 28 май проф. Васил Николов и екипът му представиха пред обществото вероятно най-значимото археологическо откритие в България за 2019 г.

При разкопките на неолитното селище в столичния квартал Слатина, екипът от археолози, ръководен от проф. Николов открива пещ, фрагменти от керамика и инструменти и два гроба - на възрастен човек, по външни белези вероятно жена, и фрагмент от детски скелет. Тази част вероятно се е развила в късния период на селището. То е съществувало около 500 години от края на седмото хилядолетие, ок. 6100 г.пр.н.е. до средата на шестото хилядолетие 5500 - 5600 г. пр.н.е., като се е развивало и разраствало през това време.

Трупът на възрастния човек е бил положен свит на лявата си страна в т.нар. хокерна поза, подобна на ембрионалната. Краката са силно свити назад, като вероятно са били завързани, ръцете също са силно притиснати към гърдите. Едно от възможните обяснения е, че погребвайки тялото в поза, подобна на тази която заема плодът в утробата, хората го връщат на Земята-майка и то може да се прероди. Около тялото засега няма открит погребален инвентар, което е нормално за ранния неолит.

Кости от скелета се подлагат на радиовъглероден анализ, но към момента на откритието той се датира на около 7600г. и е представител на едни от най-ранните хора в района, тъй като селището Слатина е едно от най-древните, не само в Софийското поле, но и на Балканите. Тези хора са дошли от Близкия изток, минали са по поречието на р. Струма и към Тракия и след това са се насочили към Средна Европа. Но селището Слатина остава особено важно и централно за периода и културата изобщо.

"Този рядък случай да попаднем на гроб е много важен за проучването на историята на първата Европейска цивилизация", сподели проф. Николов пред НаукаOFFNews. "В днешните български земи и съседните земи,..., се ражда първата Европейска цивилизация. От тук тръгва цивилизацията към Европа."

5. ​Втори междузвезден обект и първа комета от друга галактика преминава през Слънчевата система

През август бе забелязан мистериозен обект, пронизващ нашата Слънчева система по странна, хиперболична траектория, която подсказва, че каквото и да е това, то идва от друга планетна система.

Последващият анализ потвърди, че този посетител от дълбокия космос, вече обозначен като 2I/Borisov, е едва вторият междузвезден обект, открит някога в Слънчевата ни система и първата комета, идваща от отвъд нашето планетарно семейство.

Откритието е направено от астронома любител Генадий Борисов, инженер от Кримската астрофизична обсерватория. Интересното е, че той идентифицира необичасйното тяло с 65-сантиметров телескоп, който сам е направил. Това е уникален случай в историята на съвременната астрономия: никога досега не беше правено такова голямо откритие от любител със самоделен телескоп.

От констатациите, публикувани на сървъра за препринти arXiv през септември, може да се каже, че 2I/Borisov е твърде подобен на кометите, които приближават Слънцето, идвайки от покрайнините на Слънчевата система.

Ядрото на кометата е с размер около 2 километра. Цветът на кометата е предимно зеленикав, както на кометите от Слънчевата система, но е малко по-червен от средното за Слънчевата система.

Бялата мъгла, покриваща ледената комета, която в момента се приближава към Земята, се нарича кома - облак от газ и прах, които се носят в космоса, докато леденото ядро ​​на обекта сублимира топлината на звездната светлина.

В случая с 2I/Borisov голяма част от този отделян материал се носи зад кометата във величествена опашка, която в момента е с дължина почти 150 000 км, което се равнява на дузина земни кълбета наредени едно до друго (земният диаметър е 12 742 км).

Предполагаемата орбита на 2I/Borisov (обозначена в зелено). 

Най-близкия си подход на 2I/Borisov до Слънцето е в началото на декември, след което ще напусне завинаги нашия космически квартал.

6. Първото сливане на неутронна звезда и черна дупка

На 14 август са засечени нови гравитационни вълни, които вероятно са получени в резултат от сблъсъка между черна дупка и неутронна звезда, събитие, което досега не е наблюдавано. Събитието е регистрирано от обсерваториите за гравитационни вълни LIGO и Virgo.

Изследователите все още анализират данните, за да проверят какво е предизвикало гравитационните вълни, които са много слаби трептения в пространство-времето, предизвикани от сблъсъци на масивни обекти.

LIGO и Virgo преди са отчитали гравитационни вълни, предизвикани от сливането на черни дупки и от сблъсъка на неутронни звезди. През април учените регистрират признаци на сближаване на черна дупка и неутронна звезда, но сигналът е слаб и това не е потвърдено със сигурност.

Новото откритие предлага много по-стабилно доказателство - засичането е толкова ясно, че вероятността да се дължи на друго е много малка. Учените предполагат, че сблъсъкът между двата обекта се е случил на около 900 милиона светлинни години. След регистрирането на сигнала астрономите наблюдават региона на събитието с телескопи, търсейки светлина, която може да е излъчена при сливането. Такава светлина може да се получи при разкъсването на неутронната звезда от черната дупка, преди да бъде погълната във вътрешността й.

7. Успехи и дебати около приложението на технологията за генна редакция CRISPR

Технологията CRISPR-Cas9 е открита през 2013 година. Механизмът на нейната работа е подсказан на учените от бактериите и тяхната система за защита срещу вируси. Вирусите съществуват само в други живи клетки и могат да се интегрират в ДНК на гостоприемника. Бактериите пазят спомени за всички вируси, с които са се сблъсквали, под формата на РНК молекула, която се състои от къси палиндромни повторения (Сlustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats - CRISPR). С помощта на принципа на комплементарност (допълнителност), бактериите сверяват портретите на вирусите с техните "фотороботи" намират съвпадения и изрязват вирусната част с помощта на протеина Cas 9.

Този метод е една от най-големите надежди на учените за лечение нa различни видове заболявания. Въпреки това ноехнологията CRISPR-Cas 9 засега работи неточно - нуклеазата Cas 9 не винаги прави разрив в правилното място или прави замяната. Непланираните прекъсвания могат да доведат до грешки в процеса и появата на нови мутации.

Въпреки това, в края на 2018 г. китайският учен Хъ Дзинкуей обяви, че са родени първите две бебета, редактирани с технологията, така че да бъде предотвратено заразяването им с ХИВ.

Това съобщение не само доведе до изчезването на учения и заплахата за смъртно наказание срещу него, но разбуди засилен дебат около етичните въпроси на приложението на все още неточната технология.

Редица генетици и членове на научната общност изказаха своите становища по въпроса, появиха се идеи за въвеждането на международен мораториум за ограничаване на опитите върху хора. Едновременно с това руският учен Денис Ребриков е готов да приложи техниката при пет двойки, глухи по рождение, така че децата им да чуват.

Освен полемика около етичната страна на въпроса, технологията CRISPR/Cas 9 носи и своите ползи, на които станахме свидетели през изминалата година. 

Китайският учен Хункуей Дън показа, че CRISPR генното редактиране може да се използва безопасно при възрастни с ХИВ. Проучването, определяно като първия публикуван доклад за използването на техниката при хора, показва как генното редактиране може да създаде потенциално безгранично снабдяване с имунни клетки, устойчиви на заразяване с ХИВ. Някои редактирани клетки остават в кръвта на пациента и до днес, почти две години по-късно. 

Друго направление на приложение на технологията, освен за лечение на заболявания е хранителното инженерство. В някои ресторанти в САЩ вече се използва генно редактирано соево олио без транс-мазнини и с по-високо съдържание на полезни за сърцето мастни киселини. Според генетика и един от създателите на технологията, Дженифър Дудна, именно хранителната технология е едно от първите направления за приложение на генната редакция. 

"Смятам, че в следващите пет години най-голямото влияние на CRISPR в ежедневието на хората ще бъде в земеделието," разказва Дудна и обяснява, че редактираните с CRISPR растения имат потенциала да решат проблеми от световния глад до затлъстяването.

На същото мнение са и европейските учени, които написаха открито изявление, в което искат Европейският парламент и Комисията да преразгледат редактирането на генома за устойчиво земеделие и производство на храни.

8. ​Нова загадка: Кислород на Марс

За първи път в историята на космическите проучвания учените измериха сезонните промени в газовете, които се съдържат във въздуха непосредствено над повърхността на Марс.

В резултат те забелязват нещо смущаващо - кислородът, газът, който много земни създания използват за дишане, се държи по начин, който засега учените не могат да обяснят чрез известните досега химически процеси.

В продължение на три години на Марс (почти шест земни години) инструментът SAM (Sample Analysis at Mars), един вид мобилна химическа лаборатория на борда на марсохода Curiosity, измерва състава на атмосферата над кратера Гейл и установи, че има следния състав: 95% въглероден диоксид (CO2), 2,6% молекулен азот (N2), 1,9% аргон (Ar ), 0,16% молекулен кислород (O2) и 0,06% въглероден оксид (CO).

Количествата азот и аргон претърпяват сезонни промени, но това може да се обясни с промяната на „въздушното налягане“ в резултат на замръзването на CO2 на полюсите на Марс през зимния период и изпаряването му през пролетта и лятото.

Изследователите очакваха подобни промени на кислорода, но се оказа нещо съвсем различно: количеството кислород се увеличава с повече от 30% през пролетта и лятото, докато през есента отново намалява.

Ледени облаци в марсианското небе. 

Това изменение може да се обясни само отчасти с променящото се въздушно налягане в резултат на замръзването и изпаряването на CO2. Така че трябва да има нещо друго, което причинява производството и изчезването на кислорода.

Измереното изменение на количеството на кислорода. 

Учените решиха, че стойности може да са измерени с SAM неправилно, но измерванията с друг инструмент на борда на Curiosity, квадруполния мас спектрометър (Quadrupole Mass Spectrometer), потвърди стойностите. Отхвърлена е и възможността разграждането на водни молекули (H2O) в атмосферата да доведе до допълнителен кислород, тъй като за това би трябвало да има пет пъти повече вода в атмосферата, отколкото е измерено.

Разграждането на молекулите на CO2 в атмосферата също може да доведе до повече кислород, но разграждането е твърде бавно, за да произведе необходимото количество кислород.

И какво обяснява бързото разграждане на кислорода през марсианската есен? Слънчевата радиация може да раздели кислородните атоми на две, но този процес отнема поне десет години, много по-бавно от измереното разграждане.

Накратко, изменението на количеството кислород над кратера Гейл остава загадка.

За учените, които изучават Марс, историята с кислорода е странно подобна на тази на метана. Количеството на метана над кратера Гейл е толкова малко, средно само 0,00000004%, че едва се долавя дори от най-чувствителните инструменти на Марс. И все пак е измерено с лазерния спектрометър на SAM. Инструментът разкри, че нивото на метана се покачва и пада сезонно, но през летните месеци това количество внезапно нараства с около 60% по необясними причини. Всъщност, метанът се появява случайно и неочаквано много и учените се опитват да разберат защо.

Измереното изменение на количеството на кислорода и метана. 

Има различни източници както за метана, така и за кислорода, които може да са причина за увеличаващото се количество.

Те могат да бъдат геоложки източници, но може и да са биологични ... става вълнуващо, нали?

С нетърпение очакваме какво е решението и на двете мистерии.

9. ​Откритието с българско участие на нов човешки прародител

Откриването на скелетни останки от човекоподобна маймуна на 11.62 млн. год. от Германия коренно променя представите ни за ранната еволюция на човешкото семейство. Впечатляващото откритие на международния екип учени от Германия, Канада, България и Съединените щати е публикувано в списание NATURЕ. 

Откритието на неизвестния досега примат, движещ се на два крака, милиони години по-рано, отколкото се смяташе, променя научните представи, че цялата човешка история и предистория е свързана само с Африканския континент.

Фосилните останки на новия за науката род и вид Danuvius guggenmosi са намерени от екипа на проф. Мадлен Бьоме от Университкета в Тюбинген, в глинестите отложения до Хамершмиде (района на Алгау) в Бавария. Водещите автори на статията проф. Мадлен Бьоме от Университета в Тюбинген, проф. Дейвид Бигън от Университета в Торонто и проф. Николай Спасов от Националния природонаучен музей при БАН наричат рода "Данувиус" на името на келтско-римския бог на река Дунав, поради близостта на палеонтологичното находище Хамершмиде до изворите на Дунав.

Откритието, което авторите на статията формулират, е свързано с начина на придвижване на Данувиус - неговата локомоция. Изводът на изследователите е, че човешкият вървеж на два крака вероятно се е появил, макар и за придвижване по дърветата, преди повече от 12 млн. год. За първи път авторите имат възможност да анализират почти изцяло запазени дълги кости на скелета от човекоподобни маймуни с такава възраст. Анализите на четирите скелета показват уникално съчетание на елементи, даващи възможност за придвижване по дърветата, във висящо положение с предните крайници, подобно на днешните човекоподобни маймуни, с такива, които показват възможност за изправено придвижване на изпънатите задни крайници, както го правим ние.

10.​ Първите открития на мисията на слънчевата сонда „Паркър"

Преди година соларната сонда "Паркър" на НАСА стартира в космоса, като скоро се превърна в единственото човешко творение, стигнало толкова близо до Слънцето.

Сондата "Паркър" извърши три от 24-те планирани близки прелитания през короната на Слънцето и с авангардните си научни инструменти за измерване на средата около космическия кораб се гмурна в никога неизследвани части от атмосферата на нашата звезда.

Сондата на НАСА събра впечатляващ масив от данни от разстояние само 24 милиона километра от Слънцето. Тази информация позволи на физиците да открият източника на частиците на слънчевия вятър, които непрекъснато проникват в земната атмосфера, създавайки цветни полярни сияния и в някои случаи увреждащи електрическите и телекомуникационни мрежи, да открият странните промени в магнитното поле на нашата звезда, както и да намерят гробището на комети и астероиди.

На 4 декември 2019 г.  заедно в пресконференцията бяха публикувани четири нови статии в списание Nature, които описват какво научиха учените от това безпрецедентно проучване на нашата звезда - и какво очакват с нетърпение да научат по-нататък. 

Тези открития разкриват нова информация за поведението на частиците, които се изхвърлят от Слънцето, като приближават учените до отговорите на основните въпроси за физиката на нашата звезда. Информацията, която откри "Паркър" ще помогне на учените да пренапишат моделите, които използват, за да разберат и прогнозират космическото време около нашата планета и да разберат как се образуват звездите и еволюират, а също и да се изработи защита за астронавтите и технологиите в космоса. 

Нашата звезда е с активно магнитно поле, което отприщва мощни потоци от частици, движещи се близо до скоростта на светлината и милиарди тонове облаци от намагнетизиран материал. Цялата тази активност се отразява на нашата планета, разпръсква опасни частици в пространството, където летят нашите сателити и астронавти, нарушавайки комуникациите и навигационните сигнали и дори - когато е интензивна - може да прекъсне електрозахранването. Това се случва през целия 5-милиарден живот на Слънцето и ще продължи да оформя съдбите на Земята и другите планети в нашата Слънчева система в бъдеще.

Наблюдаван в близост до Земята, слънчевият вятър е сравнително равномерен поток от плазма, със случайни турбулетни неравномерности. Но до този момент слънчевият вятър е изминал около 150 милиона км - и следите от точните механизми на Слънцето за ускоряване на слънчевия вятър са заличени. По-близо до източника на слънчевия вятър, Parker Solar Probe видя много по-различна картина - това е сложна, активна система.

Подобно на самото Слънце, слънчевият вятър е съставен от плазма, където отрицателно заредените електрони се отделят от положително заредените йони, създавайки море от свободно плаващи частици със свой собствен електрически заряд. Тези свободно плаващи частици означават, че плазмата има електрически и магнитни полета и промените в плазмата често оставят следи върху тези полета. Инструментите FIELDS на сондата изследват състоянието на слънчевия вятър, като измерват и внимателно анализират как се променят електрическите и магнитните полета около космическия кораб с времето и заедно с това измерват вълните в близката плазма.

Огъването на магнитните полета на Слънцето - наречено 'обратно превключване' - изглежда е много често явление в потока на слънчевия вятър в орбитата на Меркурий и продължава от няколко секунди до няколко минути. И все пак нямаше да може да ги забележим, без да летим директно през този слънчев вятър, както го направи "Паркър". 

Тези измервания показаха бързи промени в магнитното поле и внезапни, по-бързо движещи се струи материал - всички характеристики, които правят слънчевия вятър по-турбулентен. Тези подробности са от ключово значение за разбирането как вятърът разпръсква енергия, изтичайки от Слънцето и преминавайки през цялата Слънчева система.

Едно събитие в частност привлече вниманието на научните екипи -  обръщането на посоката на магнитното поле, което изтича от Слънцето, вградено в слънчевия вятър. Тези огъвания - наречени "обратни превключвания" (switchbacks) - траят от няколко секунди до няколко минути, докато преминават над соларната сонда "Паркър". По време на обратните превключвания магнитното поле се огъва обратно, почти директно обратно към Слънцето. Наборът от инструменти за слънчевия вятър измерва тези обратни превключвания.

Соларната сонда "Паркър" е наблюдавала обратни превключвания (switchbacks) - разпространяващи се смущения в слънчевия вятър, които заставят магнитното поле да се огъне наобратно - все още необяснено явление, което може да помогне на учените да открият повече информация за това как слънчевият вятър се ускорява от Слънцето. 

Точният източник на обратните превключвания все още не е разбран, но измерванията на Parker Solar Probe позволиха на учените да ограничат възможностите.

Една от основните цели на соларната сонда Parker Solar Probe е да открие източника на „бавния“ слънчев вятър и как се ускорява в горещата атмосфера.

Слънчевият вятър се състои от заредени частици, главно протони и хелиеви ядра, носещи се по линиите на магнитното поле на нашата звезда. Известно е, че така нареченият „бърз“ слънчев вятър, преодоляващ разстояние от 500 до 1000 километра за една секунда, тръгва от големи дупки в слънчевата корона на северния и южния полюс. Но произходът на "бавния" поток от частици, който е по-плътен, но е с половината на скоростта на "бързия", остава загадка, докато данните от първия перихелий (оттогава сондата има още два близки до Слънцето) не разкриха неизвестна досега физика.

По време на всеки близък подход до Слънцето сондата се задържа цяла седмица над коронална дупка, която излъчва частици слънчев вятър по линиите на магнитното поле, като дава на инструментите на борда на соларната сонда "Паркър" безпрецедентен поглед върху случващото се на и под повърхността на звездата.

Благодарение на паралелното картографиране на Слънцето от други космически кораби, физиците успяха да проследят слънчевия вятър и магнитните полета обратно до източника - коронални дупки близо до екватора. Това даде убедителни доказателства, че те са източниците на "бавния" поток от частици, ускорен от магнитните явления.

Соларна сонда показа, че космическият прах (илюстриран тук) - разпръснат из цялата ни слънчева система - започва да се разрежда близо до Слънцето, подкрепяйки идеята за обширнаа зона без прах близо до Слънцето. 

Друг въпрос, приближаващ се до отговора си, е неуловимата зона без прах. Слънчевата ни система е затрупана от прах - космическите трохи от сблъсъците, образували планети, астероиди, комети и други небесни тела преди милиарди години. Учените отдавна подозират, че в близост до Слънцето този прах ще се нагрява до високи температури от мощна слънчева енергия, превръщайки го в газ и създавайки зона без прах около Слънцето. Но никой не бе я наблюдавал досега.

За първи път инструментите на Parker Solar Probe видяха, че космическият прах започва да изтънява. Тъй като инструментът WISPR е отстрани на космическия кораб, той може да наблюдава широки ивици от короната и слънчевия вятър, включително региони, по-близки до Слънцето. Тези изображения показват, че прахът започва да изтънява на малко над 11 милиона км от Слънцето и това намаляване на праха продължава стабилно до текущите граници на измерванията на WISPR на малко над 6.5 милиона км от Слънцето.

И накрая инструментите на "Паркър" са измерили няколко никога невиждани събития толкова малки, че всички следи от тях се губят, преди да стигнат до Земята. Тези инструменти измерват също рядък тип изхвърляне на частици с особено високо съотношение на по-тежки елементи - което предполага, че и двата вида събития могат да бъдат по-чести, отколкото учените смятаха по-рано. Слънчевите високоенергийни частици са важни, тъй като могат да възникнат внезапно и да доведат до условия в близост до Земята, които могат да бъдат потенциално вредни за астронавтите. Разплитането на източниците, ускорението и транспортирането на слънчеви енергийни частици ще ни помогне да защитим по-добре хората в космоса в бъдеще.

През следващите пет години соларната сонда Паркър ще продължи да прави нови открития, когато се приближава до Слънцето, като в крайна сметка ще достигне почти шест милиона километра от повърхността му. През това време нашата звезда ще влезе в по-активната фаза от своя единадесетгодишен цикъл, така че през следващите години можем да очакваме още по-впечатляващи резултати.

11. ​За пръв път човек е поставен в "изкуствена смърт" чрез охлаждане, за да бъде опериран

Пациент за пръв път е поставен в анабиоза (състояние на обратимо забавяне на жизнената дейност), като част от ново проучване в САЩ, целящо лечението на травматични увреди, които в противен случай биха довели до смърт.

Техниката, официално наречена спешно запазване и ресусцитация (emergency preservation and resuscitation (EPR)), е прилагана на пациенти, постъпващи в Медицинския център към Университета на Мериленд в Балтимор със сериозни травми - като огнестрелни или прободни рани - и в състояние на сърдечен арест. Сърцето им е спряло да бие и са изгубили повече от половината си кръв. В тези случаи има само минути, в които да се проведе операция и обикновено оцеляват едва по-малко от 5% от пациентите.

EPR представлява бързо охлаждане на тялото на човека до около 10-15°C, замествайки кръвта с леден солен разтвор. Мозъчната активност на пациента спира почти напълно. След това тялото се отделя от охлаждащата система и се премества в операционната.

Екипът хирурзи има по-малко от 2 часа да се справи с нараняванията преди тялото да се затопли и сърцето да се задейства отново. Тишерман се надява, че ще може да обяви пълните данни от проучването до края на 2020 г.

Проучването е одобрено от щатската Агенция по храните и лекарствата (FDA). FDA отменя изискването за съгласие на пациента, тъй като този вид травми са най-често фатални и няма алтернативно лечение. Екипът прави обсъждания с местната общност и публикува обяви във вестниците, описвайки проучването и посочвайки уебсайт, където хората могат да откажат да им бъде приложена манипулацията.

12. ​Свръхпроводимост близо до стайна температура

Свръхпроводникът позволява през него електроенергията да преминава без загуби. През май тази година учени съобщиха, че са открили свръхпроводящ материал, който работи при рекордно висока температура. Това е стъпка по-близо до целта за постигане на това при стайна температура.

Проба от лантанов хидрид е преминала два от трите теста за свръхпроводимост при -23° С. За първи път е наблюдавано това явление при температури, които се срещат често на Земята в природата. Обаче необходимото огромно налягане означава, че явлението е все още лабораторен феномен.

Постижението е плод на усилията на физиците от Института по химия Макс Планк (Германия), под ръководството на Александър Дроздов и Михаил Еремец (Alexander Drozdov and Mikhail Eremets) и е публикувано в Nature.

За да различат свръхпроводимостта от обикновеното много ниско съпротивление, учените измерват загубата на ток с времето в затворен контур. Те също така търсят спад в температурата, където съпротивлението изглежда изчезва, когато се приложи магнитно поле, и една отличителна черта на свръхпроводимостта, наречена ефект на Майснер, при която магнитните полета се неутрализират вътре в свръхпроводящия материал. 

Съставът на LaH10 се състои от 10 водородни атома (в розово) за всеки лантанов атом (зелено). Предполага се, че този богат на водород материал проявява свръхпроводимост, доказателствата за което вече са открити.

Екипът изследва клас материали, наречен свръхпроводящи хидриди, които теоретично трябва да бъдат свръхпроводящи при по-високи температури. За да създадат тези материали, изследователите използват малко устройство, наречено диамантена клетка, която се състои от два малки диаманта, които компресират материалите до изключително високо налягане. 

Те поставят една малка проба от метала лантан в дупка, пробита в тънко метално фолио, пълно с течен водород. Устройството притиска пробата с налягане между 150 и 170 гигапаскала, което е над 1,5 милиона пъти налягането на морското равнище и половината от това в центъра на Земята. След това учените използват рентгенови лъчи, за да проверят структурата му. При това високо налягане лантанът и водородът се събират, за да образуват лантанов хидрид. 

Изследователите откриват, че при -23° С, лантановият хидрид демонстрира две от трите свойства на свръхпроводимостта. Регистрирано е нулево съпротивление или твърде ниско, за да бъде измерено и се наблюдава очаквания температурен спад при прилагане на магнитно поле. Но не е изпълнен третият критерий, ефектът на Майснер, защото пробата е твърде малка.

Идеята, че при достатъчно налягане, елементите с ниска атомна маса биха станали свръхпроводящи при почти естествени температури, бе предсказана през 2004 година. Като най-лек елемент, водородът и богатите на него съединения, е очевидна цел за проучване. Когато Дроздов заменя обикновения водород с изотопа деутерий, който има допълнителен неутрон, се изискват по-ниски температури за нулево съпротивление, точно както се очакваше.

Когато явлението свръхпроводимост бе открито през 1911 г., то очарова физиците, но практическите приложения са ограничени от факта, че се случва само при температури близки до абсолютната нула. Такова изстудяване изисква много от скъпия течен хелий.

След десетилетия на бавно увеличаване на най-високата температура, при която се наблюдава свръхпроводимостта, през 1986 г. бе обявено драматично увеличение, което позволи охлаждането с много по-евтиния течен азот.

Мечтата е да не се изисква никакво охлаждане, а електричеството да може да пренася с нулеви загуби по цялата планета. За да стане това обаче, ще трябва да се постигне не само при стайна температура, но и при по-нормално налягане, цел. която все още изглежда далечна.