«Камень, ножницы, бумага», карандаши неандертальцев и жизнь под Марсом: новости науки
Новая межпланетная экспедиция и новая многоразовая ракета
13 ноября с космодрома на мысе Канаверал стартовала новая экспедиция на Марс — ESCAPADE (Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers). Два космических аппарата NASA будут изучать влияние Солнца и солнечного ветра на магнитное поле планеты, чтобы понять, как Марс превратился в пустыню. Солнечный ветер постепенно смывал марсианскую атмосферу, вызывая охлаждение планеты и испарение воды с ее поверхности. ESCAPADE проанализирует, как магнитное поле Марса направляет потоки частиц вокруг планеты, как энергия переносится от солнечного ветра через магнитосферу и какие процессы управляют потоками энергии и веществами в марсианской атмосфере и из нее. Изучение воздействия солнечного ветра и магнитных бурь на Красную планету уточнит представление ученых о марсианской космической погоде и о том, с какими условиями столкнутся люди на Марсе.
Не менее важным событием для сферы освоения космоса стало то, что аппараты вывела на орбиту ракета New Glenn компании Джефа Безоса Blue Origin. После успешного запуска экспедиции Blue Origin впервые приземлила огромный ракетный ускоритель New Glenn на морскую платформу, став второй компанией после SpaceX, научившейся сохранять первую ступень ракеты после полета. Одна такая ракета, способная выводить на орбиту до 50 тонн, рассчитана на 25 запусков.
Если все пойдет по плану, экспедиция прибудет на орбиту Марса в сентябре 2027 года. ESCAPADE станет первой миссией, в которой два космических аппарата скоординированно работают на инопланетной орбите.
Есть ли жизнь под Марсом
Тем временем на Марсе продолжают искать следы жизни. Поверхность Красной планеты миллиарды лет назад стала пустыней, непригодной для жизни. Но ведь микроорганизмы могут обитать и под поверхностью. В ноябре вышли сразу две интересные работы, связанные с поиском следов жизни на Марсе. В первой исследователи Нью-Йоркского университета в Абу-Даби обнаружили новые доказательства того, что на Марсе текли подземные воды, а значит, его недра могли оставаться пригодными для жизни гораздо дольше, чем считалось. В частности, древние отвердевшие песчаные дюны в кратере Гейла, исследованные марсоходом Curiosity, формировались под воздействием грунтовых вод.
«Наши результаты показывают, что Марс не сразу перешел от влажного состояния к сухому. Даже после исчезновения озер и рек вода продолжала перемещаться под землей, создавая защищенные среды, которые могли поддерживать микроскопическую жизнь», — говорят исследователи.
А во второй работе исследователи из Шэньчженьского университета предполагают, что нашли на Марсе сразу восемь карстовых пещер. Вообще, там уже обнаружили немало пещер. По большей части это лавовые трубки — полости в застывших потоках вулканической лавы. Но гораздо перспективней для поиска жизни карстовые пещеры, которые создаются водой, постепенно растворяющей минералы вроде известняка или гипса. Для возникновения больших карстовых пещер нужны миллионы лет. Это значит, что для их образования нужно существование стабильных подземных водоемов.
По материалам съемки с орбитальных аппаратов китайские ученые создали цифровую модель рельефа марсианского региона Гебрус Валлес и нашли на ней впадины, похожие на пещеры, созданные именно водой, а не лавой или тектоникой. Кроме того, по данным теплового эмиссионного спектрометра на борту космического аппарата Mars Global Surveyor, породы вокруг этих впадин содержат много карбонатов и сульфатов — минералов, которые легко растворяются водой. А по данным гамма-спектрометра, там повышено содержание водорода, что тоже говорит в пользу того, что там долго была вода.
Авторы работы считают, что эти пещеры должны стать первоочередными целями для будущих марсианских миссий. Именно в них следует искать следы жизни. Эти пещеры не только предоставляли для микробов воду и минералы, но и защищали от радиации, пылевых бурь и экстремальных температур. Кроме того, карстовые пещеры могут служить убежищами для исследователей и колонистов — возможно, чтобы заселить Марс, людям придется вернутся в пещеры.
Неандертальские карандаши
В ноябре вышло два интересных исследования крымских неандертальцев. В первом получили митохондриальную ДНК человека, жившего в Крыму 45 000 лет назад, — фрагмент его кости нашли среди старых материалов раскопок стоянки Староселье. Оказалось, что он неандерталец (по крайней мере, по материнской линии) и, самое неожиданное, генетически очень близкий к Денни из Денисовой пещеры (знаменитой дочери отца-денисовца и матери-неандерталки), и к другим сибирским неандертальцам из алтайских пещер Чагырской и Окладникова.
Но те жили на расстоянии более 3500 км от Крыма. Это предполагает очень дальние миграции крошечных неандертальских групп по всей Евразии, похоже, что люди того времени были неугомонными бродягами. А о культурной связи крымских и алтайских неандертальцев свидетельствуют каменные артефакты, тоже достаточно похожие.
Второе исследование предполагает, что три древних куска охры, найденных в Крыму, использовались неандертальцами для рисования. Один из них, кусок желтой охры возрастом около 42 000 лет, был многократно заточен и превратился в карандаш.
«Этот инструмент неоднократно переделывался и снова переделывался, — рассказывает Франческо д’Эррико, соавтор исследования из Университета Бордо. — Это не просто мелок по форме, он использовался именно как мелок. Им могли рисовать на коже или камне». На поверхности другого фрагмента, плоского куска желтой охры, были выгравированы линии. Третий фрагмент, возрастом около 70 000 лет, как считают исследователи, представляет собой осколок сломанного мелка, сделанного из красной охры.
Почему же тогда не видно следов неандертальских рисунков на стенах пещер? Так ведь и рисунки сапиенсов старше 40 000 лет нашли пока только в одном месте — на острове Сулавеси. А вот о том, что и неандертальцы, и сапиенсы раскрашивали свое тело, есть и другие косвенные данные.
Как выиграть в игру «Камень, ножницы, бумага»
Оказывается, есть целая область серьезнейших исследований на эту тему, и последнее вышло совсем недавно. В нем записывали и анализировали активность мозга у пар игроков в 15 000 партий. Исследователи из Австралии, ссылаясь на другие работы и данные собственного эксперимента, считают делом решенным, что оптимальная стратегия для игроков — действовать максимально случайно и непредсказуемо, не принимая в расчет предыдущие жесты.
Но это проще сказать, чем сделать. Людям, как оказалось, трудно действовать по-настоящему случайно: все время возникают стратегии или предубеждения. Их можно распознать по активности мозга, пишут исследователи: «Мы могли предсказать решение игрока о выборе жеста на основе данных активности мозга еще до того, как он показал жест. Мы обнаружили в мозге информацию не только о предстоящем решении, но и о том, что произошло в предыдущей игре. Мозг устроен так, что люди не могут не пытаться предсказать, что произойдет дальше, оглядываясь при этом назад».
Трудно быть непредсказуемым — для этого надо перестать опираться на прошлый опыт. А другие варианты стратегий есть? Можно использовать данные о типичном поведении других игроков. Вот что удалось установить. Большинство игроков использовали один из жестов чаще других. Чаще всего используют жест «камень», на втором месте — «бумага», реже всего — «ножницы». Кроме того, люди были склонны избегать повторения выбора, они выбирали другой вариант в следующем раунде чаще, чем дал бы случайный выбор.
В другой работе исследователи из Чжэцзянского университета обнаружили, что люди склонны повторять жест, который принес выигрыш в предыдущем раунде. Например, если противник победил бумагой, лучше ставить ножницы — повышена вероятность, что он повторит свой ход. Проигравшие же, наоборот, чаще всего меняют несчастливый жест. Тут тоже нашли закономерность: китайские исследователи заметили, что перемена жеста чаще происходит по порядку слов в названии игры. Потерпев неудачу с ножницами, участники чаще выбирают бумагу.
Другие исследователи советуют следить за руками: неопытные игроки часто выдают себя. Похожую тактику использует робот Janken из лаборатории Токийского университета, созданный специально для этой игры. За миллисекунды он успевает увидеть и распознать движение человеческой руки — и мгновенно ответить. Коварный робот выигрывает в 100% случаев. А проще всего победить неискушенного человека, раньше не игравшего в эту игру. Он, скорее всего, начнет с камня.