В Кембридже следят за ежами из космоса

Из космоса ежа не увидеть, но можно найти место, где живут ежи, если поискать кусты ежевики. Именно на этом основано исследование, проводимое в Кембриджском университете, где учёные используют спутниковые снимки и модели искусственного интеллекта для составления карты потенциальных мест обитания ежей по всей Великобритании, сначала определяя их любимые укрытия: заросли ежевики.

За последнее десятилетие популяция европейских ежей сократилась примерно на 30–50%, поэтому отслеживание этих ночных животных на больших территориях остаётся сложной и дорогостоящей задачей. Вместо того чтобы искать ежей напрямую, исследователь Габриэль Малер разработал модель искусственного интеллекта, которая по спутниковым данным определяет местонахождение ежевики — колючих кустарников, которые ежи используют в качестве укрытия и места поиска пищи.

Эти мелкие млекопитающие полагаются на этот тип густой растительности в качестве дневного укрытия, места гнездования и защиты от хищников. Кусты ежевики также привлекают насекомых и дают ягоды, поддерживая популяции беспозвоночных, которыми питаются ежи.

Традиционные исследования ежей требуют обширных ночных полевых работ, специального оборудования или участия гражданских учёных, сообщающих о замеченных ежах. Эти методы не подходят для планирования мер по сохранению видов на национальном уровне. В отличие от них, спутниковые изображения охватывают обширные территории непрерывно, и если модели искусственного интеллекта смогут надёжно идентифицировать ключевые особенности среды обитания, то защитники природы получат мощный инструмент для крупномасштабной оценки среды обитания.

Детектор команды из Кембриджа не основан на большой языковой модели, их ИИ использует относительно простые методы машинного обучения: комбинацию логистической регрессии и классификации k-ближайших соседей.

Детектор Малера также сочетает в себе данные TESSERA, которые получаются из обработки изображений со спутников Sentinel Европейского космического агентства, с наземными наблюдениями от iNaturalist, платформы для гражданской науки.

Малер и его коллеги Садик Джаффер, Анил Мадхавапедди и Шейн Вайз провели день, гуляя по Кембриджу со смартфонами и GPS-устройствами, проверяя, соответствуют ли прогнозы модели реальности.

«Нам понадобилось около 20 секунд, чтобы найти первый куст в области, указанной моделью», — написал Джаффер в блоге, документирующем полевые испытания. Начав с Милтонского общественного центра, где модель с высокой степенью уверенности показала наличие кустарника возле автостоянки, команда систематически посещала места с разными уровнями прогнозирования.

На Луне могут скрываться огромные запасы драгоценной платины

Следующий фронтир для драгоценных минералов может оказаться гораздо ближе к Земле, чем пояс астероидов за орбитой Марса.

В новой статье высказывается предположение, что минералы, содержащиеся в этих астероидах, могли попасть к нам и теперь разбросаны по тысячам ударных кратеров на Луне. Там до 6500 ударных кратеров могут содержать драгоценные металлы платиновой группы, такие как платина, палладий и родий.

Кроме того, около 3400 ударных кратеров могут содержать воду в виде гидратированных минералов — молекулы, имеющей решающее значение для любого исследования человеком нашего единственного долгосрочного естественного спутника.

«Эти значения на один-два порядка превышают количество рудоносных околоземных астероидов, оценённое Элвисом (2014)», — пишет команда под руководством независимого астронома Джаянта Ченнамангалама, «что означает, что может быть более выгодным, а значит, и более прибыльным, добывать полезные ископаемые на астероидах, которые упали на Луну, а не на тех, которые находятся на орбите».

Добыча полезных ископаемых в космосе имеет множество потенциальных преимуществ. Во-первых, ресурсы Земли ограничены: в коре нашей планеты содержится лишь ограниченное количество доступных металлов. Кроме того, добыча полезных ископаемых часто сопровождается значительным ущербом для земель и среды обитания, а также приводит к огромному загрязнению окружающей среды.

Кроме того, добыча полезных ископаемых в космосе имеет преимущества для космических исследований; например, доступ к воде на Луне помог бы решить проблемы, связанные с транспортировкой воды с Земли или её переработкой на месте.

Считается, что многие астероиды богаты драгоценными металлами, в частности металлами платиновой группы, которые обладают свойствами, делающими их очень ценными для промышленного и медицинского применения, но являются редкими. Однако добыча полезных ископаемых на астероидах сопряжена с собственными проблемами, даже не считая астрономической стоимости.

Миссия «Евклид» использует суперкомпьютер для моделирования 3,4 миллиарда галактик с целью исследования тёмной вселенной

Международная группа учёных представила макет галактики Flagship 2. Это самая масштабная и детализированная космологическая симуляция Вселенной из когда-либо созданных. Цифровая модель воспроизводит эволюцию 3,4 миллиарда галактик за 10 миллиардов лет. Этот проект, осуществляемый совместными усилиями под руководством Euclid Consortium (управляющего космическим телескопом «Евклид»), предназначен для изучения некоторых из самых загадочных компонентов Вселенной: тёмной материи и тёмной энергии.

Запущенная в июне 2023 года миссия «Евклид» систематически картографировала миллиарды галактик на одной трети неба, чтобы создать трёхмерную космическую карту. Огромный объём и сложность потока данных с телескопа, включая измерение мельчайшего гравитационного линзирования света нитями тёмной материи, потребовали создания столь же сложной синтетической вселенной для сравнения и анализа. Так появилась Flagship 2.

Эта симуляция, наиболее полное и точное исследование в своём роде, представляет собой цифровой план того, что, как ожидается, будет наблюдать «Евклид» (на основе нашего текущего понимания стандартной космологической модели). Разработанная на основе алгоритма астрофизика Цюрихского университета Йоахима Стаделя, симуляция использовала суперкомпьютер Piz Daint (третий по мощности в мире) в Швейцарском национальном центре суперкомпьютерных вычислений. Примечание: с тех пор Piz Daint был выведен из эксплуатации и заменён системой Alps HPE Cray мощностью 435 петафлопс.

Основная цель Flagship 2 — служить важной испытательной площадкой для анализа данных «Евклида», где учёные могут совершенствовать алгоритмы и методологии, необходимые для извлечения значимых сведений из наблюдений телескопа. Сравнивая реальные изображения с «Евклида» с точно контролируемым симулированным каталогом, исследователи могут выявлять и корректировать артефакты наблюдений, такие как шум и искажения приборов, а также точно настраивать методы для отображения тонких искажений, вызванных тёмной материей.

«Мы думали, что у нас проблема с прибором»: учёные потрясены редким «крестом Эйнштейна» с неожиданным объектом в центре

Когда астрономы впервые увидели новое изображение галактики HerS-3, снятое радиотелескопами Northern Extended Millimeter Array во Франции, они подумали, что в данных есть ошибка.

«Мы были в недоумении: „Что это такое?“» — сказал в своём заявлении Пьер Кокс, астроном из Французского национального центра научных исследований.

На изображении было видно нечто, похожее на «крест Эйнштейна». Это редкое явление возникает, когда свет от далёкой галактики или квазара (яркой галактики с активной чёрной дырой в центре) изгибается под действием гравитации массивного объекта, расположенного перед ним, так что с точки зрения наблюдателя он кажется раздвоенным на четыре точки. Но что делало эту конфигурацию столь необычной, так это пятая точка света, светившаяся в её центре. Сначала «мы подумали, что это проблема с прибором», сказал Кокс.

Поскольку фотоны креста Эйнштейна изгибаются вокруг центральной массы, учёные обычно не ожидают увидеть пятую точку в середине.

«Пятое изображение в центре не может появиться, если только с массой, изгибающей свет, не происходит что-то необычное», — сказал в своём заявлении Чарльз Китон, астроном из Университета Рутгерса и соавтор нового исследования, описывающего эти открытия.

В исследовании, опубликованном в журнале The Astrophysical Journal, учёные использовали компьютерное моделирование, чтобы выяснить, что именно происходит с этим странным крестом. Их анализ показал, что все точки света происходили из HerS-3, что исключало возможность того, что более близкий и яркий объект мешал видению. Они также исключили прямую неисправность прибора, сверив изображение с данными, собранными Большим миллиметровым/субмиллиметровым массивом (ALMA) в Чили.

Наконец, они провели компьютерное моделирование, в котором масса тёмной материи находилась перед HerS-3 — и на этот раз результаты совпали с их наблюдениями.

Новое исследование показывает, что на Марсе было несколько периодов, благоприятных для жизни

Благодаря миссиям, которые исследуют Красную планету с 1970-х годов, было установлено, что Марс когда-то был совсем не таким, каким мы видим его сегодня. Вместо чрезвычайно холодной, чрезвычайно сухой и облучаемой планеты с очень разреженной атмосферой, Марс когда-то имел более тёплую, плотную атмосферу и текущую воду на своей поверхности. Между 4,2 и 3,7 миллиардами лет назад планета начала переживать переходный период, в ходе которого её атмосфера постепенно была вытеснена солнечным ветром, в результате чего вода улетучилась в космос, собралась в полярных ледяных шапках и ушла под землю.

Другими словами, планета превратилась из пригодной для жизни в непригодную для жизни, как мы её знаем. Учёные до сих пор задаются вопросом, как Марс прошёл этот переход — произошло ли это сразу или постепенно? Согласно новому исследованию Университета Райса, марсоход Perseverance НАСА обнаружил в кратере Джезеро веские доказательства того, что на Марсе было несколько периодов, когда в этом регионе существовала жидкая вода и условия, пригодные для жизни. Эти находки дают важные подсказки астробиологам, которые ищут доказательства существования жизни в прошлом на «планете-сестре» Земли.

Исследование проводилось под руководством аспирантки Элеонор Мореланд из факультета наук о Земле, окружающей среде и планетных наук Университета Райса. К ней и её коллегам из Райса, в том числе доктору Кирстен Сибах, её научному руководителю, присоединились исследователи из Техасского университета A&M, Университета Стоуни-Брук, Университета Невады в Лас-Вегасе, Университета Клода Бернара в Лионе, Института лунных и планетарных исследований (LPI), Космического центра имени Джонсона НАСА и Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL). Их результаты были опубликованы в журнале «Journal of Geophysical Research: Planets».