بررسی اطلاعاتی که کاوشگر وویجر? ??سازمان ناسا از اعماق فضا به زمین ارسال کرده است نشانگر اشتباه بودن میلیون‌ها متن علمی است که در آنها منظومه شمسی کروی فرض شده است.

به گزارش خبرگزاری فرانسه از پاریس ، دانشمندان می‌گویند منطقه نفوذ خورشید که هلیوسفر نامیده می‌شود گرد نیست و کاملا نامتقارن است .

هلیوسفر فضایی تحت سیطره بادهای خورشیدی یا ذراتی است که از خورشید پرتاب می‌شود. این بادها تا مدار پلوتو که در فاصله شش میلیارد کیلومتری از خورشید به دور این ستاره می‌چرخد، پیش می‌رود.

کاوشگر وویجر ? ??که در سال ? ?????سفر تاریخی خود را به سیارات منظومه شمسی آغاز کرد، اکنون از این مرز ناآرام که به نام شوک پایان خوانده می شود ، عبور کرده است . در این منطقه هلیوسفر پایان می‌یابد و فضای بین ستاره‌ای آغاز می‌شود.

کاوشگر وویجر یک که همزاد وویجر دو است ، چهار سال زودتر در نقطه دیگری در فاصله ? ?/??میلیارد کیلومتری خورشید از این مرز عبور کرد.

براساس مطالعاتی که در مجله نیچر منتشر شده است این تفاوت ثابت می‌کند که هلیوسفر حتی به گرد کامل نیز نزدیک نیست بلکه مثل تخم مرغ، دوکی شکل است.

بادهای خورشیدی که به سمت مرز منظومه شمسی می‌وزند، با بقایای اتمی که از فضای بین ستاره‌ای در جهت مقابل هجوم می‌آورند، تصادم می‌کند و در نتیجه این تصادم دایمی قسمت پایین این تخم مرغ مسطح شده است.

کاوشگر وویجر دو چندین بار در طول یک روز از شوک پایان عبور کرد که این امر نشان می‌دهد مثل جزر و مد یک موج، در این مرز جریان دایمی وجود دارد.

رندی جوکیپی اخترشناس دانشگاه آریزونا درباره دو کاوشگر وویجر که از سال ? ?????تاکنون به فعالیت خود ادامه می‌دهند می‌گوید عبور از هلیوسفر عصر جدیدی از اکتشافات را به روی ما می‌گشاید.

اطلاعات دریافتی از مناطق دوردست هلیوسفر دیدگاه ما را در مورد نحوه تعاملات خورشید با کهکشان متحول کرده است .

طی دهه‌های آینده این دو کاوشگر که با سرعت بیش از ? ???کیلومتر درثانیه از زمین دور می‌شوند تنها منبع مشاهدات ما از مناطق دوردست منظومه شمسی خواهند بود.

این دو کاوشگر در اصل برای رصد و پرواز از کنار سیاره‌های مشتری و زحل به فضا پرتاب شدند که کشف آتشفشان‌های فعال بر روی قمر ایو مشتری و پیچیدگیهای حلقه‌های زحل از جمله دستاوردهای هیجان انگیز آنها بود.

در مرحله بعد ، اکتشاف فضای ماورای سیارات منظومه شمسی به عنوان ماموریت بعدی این کاوشگرها در نظر گرفته شد.

آنها اولین اجرام ساخت بشر هستند که به مناطق تاریک و سرد اعماق کهکشانها می‌روند. در فقدان انرژی خورشیدی ، باتریهای هسته‌ای مادام العمر نیروی حرکت این دو کاوشگر را تامین می‌کند.

این فضاپیماها آنقدر از زمین دورند که چندین ساعت طول می‌کشد تا پیام ارسالی از زمین با سرعت نور به آنها برسد. هر یک از این کاوشگران روزانه ? ?/??میلیون کیلومتر در فضای لایتناهی پیش می‌روند.

این دو کاوشگر یک کپسول زمان با خود به همراه دارند که اصوات و تصاویر حیات بر روی زمین مربوط به اواسط دهه ? ?????در آنها ضبط شده و در صورت برخورد آنها با هوش فرازمینی می‌تواند معرف حیات در کره زمین باشد.

منبع : هنر فیزیک

یک شرکت ژاپنی امکان عروسی زوج های جوان را در فضا فراهم کرده است.

به گزارش باشگاه خبرنگاران به  نقل از آسوشتیدپرس، کسانی که آرزوی گفتن بله عروسی خود را در فضا دارند می توانند با پرداخت حدود یک میلیون و چهارصد هزار یورو جشن عروسی خود را در فضا بگیرند. عروس و داماد فضایی می توانند سه مهمان را به همراه خود در یک فضاپیمای کوچک خصوصی به همراه ببرند.

مدت زمان این عروسی فضایی حدود یک ساعت است و عروس خانم باید به سرعت بله را به آقای داماد اعلام کند و بخش اعظم و اصلی جشن عروسی پیش از پرتاب فضاپیما بر روی زمین برگزار می شود. سکوی پرتاب این سفینه فضایی عروسی در پایگاه کوچکی در اوکلاهمای امریکا واقع شده است.

اولین عروسی فضایی برای سال 2011 برنامه ریزی شده است و مسئولان این شرکت ژاپنی ارائه کننده خدمات عروسی در فضا امیدوار ثبت نام کردن زوج های زیادی به خصوص از کشورهای عربی و چین هستند. دنیس تیتو میلیونر امریکایی نخستین توریست و مسافر فضا در سال 2001 بود و از آن پس سفرهای فضایی باب شد.

نخستین صدایی که یک قوم بیگانه (فضایی) از زمین می شنود احتمالا صدای جیرجیرکردن و سوت- یک خرده شبیه R2-D2 ،روبات جنگ ستاره ها – خواهد بود. در حقیقت آنها صداهایی هستند که با فجر (روشنایی هنگام طلوع خورشید) توام هستند. اکنون ماموریت کلاستر سازمان فضایی اروپا – اسا -  (Cluster mission ESA"s) نشان می دهد دانشمندان چگونه این نشر (امواج) را دریافت کرده و در آینده ، درباره ی جهان های بیگانه بوسیله ی گوش دادن به صداهایشان تحقیق می کنند .

دانشمندان این نشر رادیویی را تابش طلوعی کیلومتری (Auroral Kilometric Radiation (AKR)) نامیده اند. این پدیده برفراز زمین بوسیله ی همان دسته از ذرات خورشیدی که در آن هنگام موجب شفق برای روشن کردن بخش پایینی آسمان می شوند، تولید می شود. در طول دهه ها، منجمان می پنداشتند که این امواج رادیویی بیرون فضا در یک مخروط همواره گسترده سفر کرده اند، تا اندازه ای شبیه نور ساتع شده از یک مشعل! منجمان اکنون به خاطر کلاستر بر این نظرند که این موضوع صحت ندارد.

بوسیله ی تحلیل 12000 پاشیدگی جداگانه AKR، گروهی از منجمان تعیین کرده اند که AKRدر یک سطح محدود در داخل فضا نشر می شود. این کار شبیه قرار دادن یک ماسک روی مشعل به همراه تنها یک شکاف کوچک در میان آن برای گریز نور است.

رابرت میوتل (Robert Mutel) - دانشگاه آیووا ، وی که به مدت سه سال تحقیق را به همراه همکارانش هدایت می کرد - می گوید : "ما اکنون می توانیم به درستی محل نشر را تعیین کنیم." برای هر پاشیدگی AKR ، آنها مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته اند؛ منجمان هرنقطه اصل را نسبت به مناطق میدان مغناطیسی زمین دقیقا تا دهها کیلومتر در اندازه معین کرده اند. این نقاط چند تا هزار کیلومتر برفراز جایی که نور شفق شکل می گیرد، معین شده بودند .

میوتل می گوید : "این نتیجه فقط به دلیل ماموریت چهار فضاپیمای کلاستر ممکن شد." شامل چهار فضاپیمای تقریبا یکسان در شکل پرواز، کلاستر به دانشمندان اجازه می دهد تا دقیقا زمانی را که AKR سرتاسرهر یک از ماهواره ها را فرا می گیرد، معین کنند. با کاربرد این اطلاعات، دانشمندان نقاط اصلی را به صورت مثلث درآوردند ، که در شیوه ای مشابه شیوه ی هدایتی GPS کار می کند.

AKR بوسیله ی ماهواره ها در اوایل دهه 1970 کشف شده بود. این امواج از رسیدن به سطح زمین بوسیله ی یونسفر، فواصل بالایی اتمسفر زمین ، بازداشته می شد.

این (مانع شدن) خیلی خوب است به این دلیل که به دیگر بیان آن (امواج) مخابرات از کلیه ایستگاههای رادیویی ما را درمانده خواهد کرد. این (امواج) 10000 بار قویتر نسبت به سیگنال قویترین رادار جنگی است. میوتل می گوید : "هرزمان که شما شفق دارید، شماAKR را بدست می آورید ." که شامل شفق در سایر سیارات نیز می شود. فضاپیمای ناظر در  مشتری و زحل - دو سیاره بزرگ گازی شکل عظیم در منظومه شمسی ما- شفق را مشاهده کرده اند و AKR را نمایان ساخته اند.

نه تنها این درک نوین از اینکه چگونه AKR در داخل فضا نشر شده است به منجمان کمک خواهد کرد تا محیط مغناطیسی آن دنیاهای گازی (مشتری-زحل) را بفهمند، بلکه به تحقیق منجمان برای سیارات مشابه پیرامون دیگر ستاره ها کمک خواهد نمود .

اگرچه جستجو برای امواج AKR از سیارات ماورای خورشیدی به رادیوتلسکوپهای خیلی بزرگتر از آنچه که اخیرا در دسترس هستند، نیاز خواهد داشت؛ این ابزارها روی تابلوهای طراحی هستند. وقتی که  این سیارات شناخته شده باشند، AKR می تواند به منظور اینکه چگونه رابطه اش قطع و وصل می شود کنترل شود که به منجمان اجازه می دهد زمانی که طول می کشد تا سیاره  بر حول محور خود بچرخد را محاسبه کنند.

همچنین راههای جدید بررسی در میان میدان مغناطیسی دیگر ستاره ها را فراهم می کند که خیلی از آنها میدان مغناطیسی هزاران بار قویتر از خورشید دارند. بعلاوه آنها تابشی شبیه AKR  تولید خواهند کرد و اینها نیز می توانند تحت کنترل قرار گیرند.

نتیجه عبوری از یک مانع علمی بزرگ است که به منجمان ابزاری جدید برای بررسی سیارات و ستاره ها می دهد .

"گروه چند فضاپیمایی تعیین پرتو افکنی زاویه ای AKR" ، نوشته شده توسط میوتل (R.Mutel) ، کریستوفر (I.Christopher) و پیکت (J.Pickett) در مطبوعات پژوهشی ژئوفیزک منتشر شده است.

داده های استفاده شده در تحقیق توسط (NASA Wide Band(WBD)) ابزار پرواز روی سطحی گروه چهار فضاپیما جمع آوری شده است.

آیا ذرات بنیادی نوترینو ها جرم دارند؟ با توجه به آزمایشات قبلی ما، بله. ولی چقدر؟

یک نتیجه ی تعجب برانگیز پیشنهاد شده است که مطابق آن چه ما فکر می کردیم نیست.
نوترینو ها مانند فوتون ها، بدون جرم تصور می شدند که با سرعت نور در حال حرکت اند.

در چند سال گذشته با مطالعه بر روی نوترینوهای منتشر شده توسط خورشید یا ایجاد شده توسط اشعه های کیهانی در اتمسفر زمین، فیزیکدانان متوجه شدند که نوترینوها دارای جرمی بسیار کم ولی غیر صفر هستند که تقریبا 1میلیون بار از یک الکترون کوچک ترند. این مقدارها با بررسی انرژی های جابه جا شده در واکنش های بین ذرات شناخته شده به دست می آیند. در مقالات فیزیک مدرن کلپدر-کلینگروتائوسKlapdor-Kleingrothaus و همکارانش ادعا می کنند که موفق به دیدن یک نوع جدید از تضیف هسته ای شده اند.

اگر این ادعا درست باشد، می توان این نتیجه را دریافت که هر سه نوع نوترینوها دارای جرمی یکسان هستند و پنجره ای در فیزیک به رویمان باز خواهد شد که به ما اجازه می دهد تا اطلاعات خود را بالاتر ببریم.

شکل2

برای آن که جرم یک نوترینو رو را تصور کنیم، یک ذره ی بنیادی مانند الکترون را در نظر بگیرید که حدود 1800 برابر از پروتون سبک تر است و نسبت به سنگین ترین ذره ی بنیادی شناخته شده یعنی بوزون های WوZو کوارک های بالا 200000 برابر سبک تر است. علت این همه اختلاف جرم حتی در مدل استاندارد ذرات بنیادی خود در هاله ای از ابهام است. در مقابل، پیش تر نوترینوها بدون جرم تصور می شدند.
کلید ما "دستوارگی" است. در بیوشیمی دستوارگی ،handedness یک ملکول را توصیف می کند که ممکن است از شکل آینه ی خود متفاوت باشد. یک ملکول ساده مانند H2O مانند شکل آینه ای آن به نظر می رسید ولی یک ملکول پیچیده تر مانند دگستروز(شکلی از گلوکز) این طور نیست. ملکول های دستواره در زیست شناسی بسیار با اهمیت هستند ولی شکل آینه ای آن ها نه، چون معتقدند که در تکامل زندگی به طور اتفاقی شکل یافته اند تا این که دارای تفاوت هایی ذاتی با شکل اصلی خود داشته باشد.
نوترینو ها یک شکلی شبیه به دستوارگی دارند. ذرات بنیادی یک حرکت چرخشی(اسپین) ذاتی دارند. بیش تر ذرات می توانند هم به صورت چپ گرد و هم به صورت راست گرد حول محور جهت حرکتشان بچرخند ولی نوترینوها فقط به صورت چپ گرد می چرخند.شکل2. مانند دستوارگی در زیست شناسی می توانیم این را به یک حادثه نسبت دهیم که در این جا آن حادثه بیگ بنگ است. داشتن خاصیت دستوارگی همیشگی برای ذرات دارای جرم غیر ممکن است (چون جهت حرکت اسپینی یک ذره ی دارای جرم می تواند به حالت پایدار خود تغییر پیدا کند) بنابراین فیزیکدانان نتیجه گرفتند که نوترینو ها دارای جرمی معادل صفر اند.

ولی در این جا یک مشکل در این بحث داریم که به پادماده مربوط می شود. هر ذره ی بنیادی پاد ذره ی مربوط به خود را دارد با جرمی برابر ولی بار الکتریکی مخالف. به عنوان مثال پادذره ی الکترون پوزیترون است. نوترینو هم یک پادذره ی خودش را دارد:پادنوترینو. پادنوترینو حالت دستوارگی مخالف نوترینو را داراست-همیشه در جهت راست گرد حول محور جهت حرکتش می چرخد. شکل2

جدا از شکل دستوارگی آن ها چه طور نوترینو را از پادنوترینو تشخیص می دهید؟ هردوی آن ها دارای بار الکتریکی خنثی و جرمی برابر هستند. ولی یک مقدار بارپایسته دیگری در انجام واکنش های بین ذرات وجود دارد: عدد لپتون . الکترون و نوترینو لپتون هستند و پوزیترون و پادنوترینو، پادلپتون هستند.تعداد لپتون منهای تعداد پادلپتون در یک واکنش عدد لپتون نامیده می شود. لپتون ها و پادلپتون ها می توانند با روش های مختلفی ایجاد شوند مانند تبدیل شدن یک نوترون به یک پروتون، یک الکترون و یک پادنوترینو. در این مثال هیچ لپتونی در ابتدا وجود ندارد(نوترون باریون است) بعد یک لپتون(الکترون) و یک پادلپتون(پادنوترینو) ایجاد شده اند بنابراین عدد لپتون ثابت مانده است. در حقیقت این در تمام تبدیلات ذرات بنیادی پایسته است.

پایستگی عدد لپتون از آزمایشات برگرفته شد و هیچگونه توضیح تئوری در مورد آن وجود نداشت. در دهه ی هفتاد تحقیقات جدید در مورد مدل استاندارد فیزیک انرژی بالا چند بینش را پیشنهاد کرد: ذرات را در مدلی فرض کنیم که در آن به وجود آمده اند که در این جا هم غیر ممکن است که پایستگی عدد لپتون را بشکند.مدل استاندارد قبلا از این که فیزیکدان از آن فراتر بروند هم بوده است. آن ها می خواهند یک نظریه متحدی را به وجود بیاورند تا وجود ذرات و نیروهای بنیادی را سبب شود نه این که آن ها را توصیف کند به عنوان یک مدل استاندارد. در این قالب بیش تر آرزومندانه-که به آن "اتحاد بزرگ" می گویند- پایستگی عدد لپتون به صورت خودکار نیست. بنابراین یک دیدگاه جدید ایجاد شد: عدد لپتون باید تقریبا در طبیعت ثابت باشد چون در مدل های استاندارد خوبی امتحان شده است ولی باید کمی توسط اثر اتحاد بزرگ از آن تجاوز کند.

اگر عدد لپتون ثابت نباشد طولی نخواهد کشید که یک راهی برای تشخیص یک نوترینو از یک پادنوترینو ساخته خواهد شد. آن ها می توانستند در واقع دو نوع از یک ذره باشند. ذره که به صورت راست گرد و یا چپ گرد باشد.شکل2. مانند یک ذره مانند الکترون. بنابراین اگر عدد لپتون ثابت نباشد، نوترینو می توانست جرم داشته باشد. ولی جرم می تواند خیلی کوچک باشد که این از اثری ناشی می شود که در مدل استاندارد غائب است. اندازه گیری جرم های بسیار کوچک بسیار سخت است ولی مطالعات انجام شده بر روی تضعیف هسته ای تریتیوم نشان داده است که یک نوع از نوترینو حدودا کم تر از 2الکترون ولت است.
مطالعه و جست و جو بر روی جرم نوترینو به این عامل هم بستگی دارد که سه نوع نوترینو وجود دارد: الکترون نوترینو، مئون نوترینو و تائو نوترینو(که هر کدام از آن ها به ترتیب با الکترون،مئون و تائو لپتون ها به وجود می آیند). این ما را به احتمال یک اثر مکانیک کوانتومی هدایت می کند: در هنگام عبور از یک خلا، یک نوترینو می تواند بدون اختیار از یک نوع به یک نوع دیگر تبدیل شود. این با "نوسان نوترینو" شناخته می شود و تنها زمانی می تواند رخ دهد که نوترینو دارای جرم باشد.

در حال حاضر شواهد بسیاری برای نوسان نوترینو وجود دارد هم برای نوترینو هایی که توسط خورشید تولید می شوند و هم برای نوترینوهایی که از پرتوهای کیهانی، در اتمسفر زمین ایجاد می شود.(تبدیل نوترینوها در "نوسان نوترینو" تناقض میان تعداد نوترینوهایی که ما انتظار داریم خورشید تولید کرده باشد و تعداد نوترینوهایی که ما آشکار می کنیم را حل کرده است.) نتایج آزمایشات فقط از یک دسته ی ناقص از جرم های نوترینو هاحمایت می کند که از نظریه ی اتحاد بزرگ ناشی می شود. این آزمایش همچنین یک نتیجه تعجب برانگیز را داشته است که زوایای ترکیبی (mixing angles)(که احتمال این که یک نوترینو از یک نوع به نوع دیگر تبدیل شود را معین کند) خیلی بزرگ تر از آن هستند که نظریه پردازان انتظار داشتند.

به نظر می رسد که منطقی باشد که از طریق نتایج حاصل از ناپایستگی عدد لپتون نسبت به جرم نوترینو تردید داشته باشیم. ولی نوسان نوترینو خود به تنهایی نمی تواند نشان دهد که عدد لپتون ثابت است. خب آیا ما می توانیم این را از راهی دیگر انجام دهیم؟ این چیزی است کهKlapdor-Kleingrothaus ادعا می کنند با مشاهده ی تضیف Ge76 -هفتاد و شش عدد جرمی است- به Se76و2e -هفتاد و شش عدد جرمی است-توانسته اند انجام بدهند. این واکنش "تضعیف دوتایی بدون نوترینو" نامیده می شود و حالت پایانی دارای دو الکترون است(که به عنوان ذراتb شناخته می شوند) و پادنوترینویی مشاهده نمی شود-بنابراین واکنش با دو واحد از پایستگی عدد لپتون تجاوز می کند. اگر اندازه گیری های نوسان نوترینو را با این فرض که ذرات مربوط همان سه ذره ی شناخته شده باشند را در کنار هم قرار دهیم آن گاه می توانیم این را دریابیم که هر سه نوع نوترینو دارای جرمی یکسان هستند، حدودا چند ده الکترون ولت. این یک نتیجه ای کاملا تعجب برانگیز است چون دیگر ذرات خانوادگی مانند کوارک ها و لپتون های باردار شده دارای جرمی یکسان نیستند. و این فشار زیادی را روی تئوری جرم نوترینو خواهد گذاشت.

البته باید به طبیعت سخت و استثنایی این آزمایش هم توجه کرد.البته نسبت به تحلیل های نویسنده در مورد پس زمینه و استخراج یک سیگنال بسیار کوچک هم انتقاد هایی شده است12و13 در هر صورت در آزمایش های طراحی شده در آینده استفاده از قسمت هایی بزرگ تر از Ge76(یا هسته هایی شبیه) می تواند حساسیت و دقتی بالاتر را به ارمغان بیاورد. با تخمین زدن اندازه گیری های "نوسان" قبل از این ادعا فیزیکدانان حدس زده بودند که برای نقض پایستگی عدد لپتون به دقتی معادل 1000 یا 10000برابر این آزمایش نیاز است.

درمورد نویسنده ی مقاله:
Edward Witten is at School of Natural Sciences,
Institute for Advanced Study, Olden Lane,
Princeton, New Jersey 08540, USA
e-mail:witten@ias.edu

منابع:
1.Klapdor-Kleingrothaus, H. V., Dietz, A., Harney, H. L. &
Krivosheina, I. V. Mod. Phys. Lett. A 16, 2409–2420 (2001).
2. Pati, J. & Salam, A. Phys. Rev. D 10, 275–289 (1974).
3. Georgi, H. & Glashow, S. Phys. Rev. Lett. 32, 438–441 (1974).
4. Yanagida, T. in Proc. Workshop on Unified Theory and Baryon
Number in the Universe (eds Sawada, O. & Sugamoto, A.) 95–98
(KEK, Tsukuba, 1979).
5. Gell-Mann, M. et al. in Supergravity (eds van Nieuwenhuysen, P.
& Freedman, D. Z.) 315–321 (North-Holland, Amsterdam, 1979).
6. Weinberg, S. in First Workshop on Grand Unification (eds
Frampton, P., Glashow, S. L. & Yildiz, A.) 347–362 (Math. Sci.
Press, Brookline, MA, 1980).
7. Bonn, J. et al. (MAINZ collaboration) Nucl. Phys. Proc. Suppl.
91, 273–279 (2001).
8. Fukuda, S. et al. (SuperKamiokande collaboration) Phys. Rev.
Lett. 85, 3999–4003 (2000).
9. Giacomelli, G. & Giorgini, M. (MACRO collaboration)
Preprint hep-ex/0110021 (2001); http://-.lanl.gov
10.http://www.sns.ias.edu/~jnb/SNexperimen ... ments.html
11. Bahcall, J. N. & Davis, R. Jr in Essays in Nuclear Astrophysics
(eds Barnes, C. A., Clayton, D. D. & Schramm, D. N.) 243–285
(Cambridge Univ. Press, 1982).
12.Ferruglio, F., Strumia, A. & Vissani, F. Preprint hep-ph/0201291
(2002); http://-.lanl.gov
13.Aalseth, C. E. et al. Preprint hep-ex/0202018 (2002);
http://-.lanl.gov

این تصویر خیالی نمایی از ققنوس در مسیر مریخ است.

مریخ نشین ققنوس ناسا اولین آزمایش شیمیایی رطوبتی  خود بر روی خاک نمناک مریخ دیروز بدون مشکل خاصی که دارای اطلاعاتی ارزشمند که برای دانشمندان همچون بردن یک بخت آزمایی بود را انجام داد.

مایکل هچ از آزمایشگاه رانش جت ناسا، دانشمند مسئول دستگاه تجزیه گر میکروسکوپی، الکتروشیمیایی و رسانایی ققنوس یا به اختصار "مکا" اظهار داشت: "ما از اطلاعات شیمیایی بدست آمده سرگردانیم." وی افزود: "ما در تلاشیم تا بکمک نتایجی که از ققنوس دریافت کردیم  ، دریابیم شیمی خاک نمناک مریخ چیست؟! چه محلول هایی در آن است؟! چه مقدار آن ها اسیدی یا بازی است؟! ما می توانیم بگوییم چه صورت هایی از خاک ممکن است به شرایط زندگی کمک کند.

سم کانیوز دستیار تحقیقاتی از دانشگاه تاف ز،پیشرو در زمینه ی شیمی رطوبت گفت: "این اولین تجزیه و تحلیل شیمیایی رطوبتی انجام شده برروی مریخ یا هر سیاره ی دیگری بجز زمین است."

حدود هشتاد درصد از آزمایش شیمیایی رطوبتی دو روزه ی ققنوس هم اکنون پایان یافته است. ققنوس سه ظرف نمونه دیگر برای استفاده ی آزمایش های شیمیایی رطوبتی در ادامه ی ماموریت دارد.

"این خاک به نظر میرسد بسیار شبیه خاک های سطحی یافت شده در دره های خشک بالایی قطب جنوب است. میزان قلیایی بودن خاک این منطقه بسیار قابل توجه است. در این ناحیه ی پی.اچ بین 8 و  9 بسیار ساده است. ما  همچنین منحصر بفرد، در عمق یک اینچی سطح خاک با ترکیبات نمکی گوناگونی یافته ایم که هنوز فرصتی برای تجزیه و شناسایی آنها نداشته ایم. اما آنها در بردارنده ی منیزیم، سدیم، پتاسیم و کلر هستند."

او افزود: "این گواه و نشانه ای است بر وجود آب به دلیل اینکه ترکیبات نمکی در آنجا نیز موجود هستند. ما همچنین مقداری نیترات معقول و قابل پیش بینی یا ترکیبات شیمیایی لازم برای زندگی آن طور که می دانیم را نیز یافته ایم. به علاوه من به این نتیجه رسیده ام که آنچه در مورد مریخ شگفت انگیز است آن است که آنجا دنیای ناشناخته و بیگانه ای نیست. بلکه از بسیاری جهات، همچون کانه شناسی، بسیار شبیه زمین است."

(TEGA) دیگر دستگاه تجزیه ای ققنوس است، تجزیه گر حرارتی گاز تولید شده یا به اختصار که اولین نمونه ی خاکش را تا دمای 1000 درجه ی سلسیوس (1800 درجه ی فارنهایت) حرارت  داده است. تاکنون هیجگونه نمونه ی خاکی از دنیایی دیگر تا این حد حرارت داده نشده بود.

دانشمندان تگا تجزیه و تحلیل گاز های آزاد شده را در محدوده ای از دما برای شناسایی ترکیبات شیمیایی خاک و یخ را شروع کرده اند. این تجزیه و تحلیل فرآیندی پیچیده است که هفته ها به طول خواهد انجامید.

ویلیام بوینتون همکار تحقیقاتی ققنوس از دانشگاه آریزونا که مسوول "تگا" است، گفت: "اطلاعات علمی بدست آمده توسط این دستگاه تماشایی است."

"در این مرحله ما می توانیم بگوییم  که خاک مریخ در گذشته کاملا با آب واکنش داشته است. ما نمی دانیم که آیا این واکنش در این ناحیه ی خاص در منطقه ی قطب شمال رخ داده است یا جایی دیگر بوقوع پیوسته و در این منطقه همچون غبار گسترش یافته است."

 آنچه ققنوس در 30 روز اول ماموریتش انجام داده JPLلسلی تمپری دانشمند پروژه ی ققنوس از را برشمرد و به برنامه های آینده نیز اشاره ای کرد.

"تصویرساز سه بعدی تاکنون در حدود 55 درصد از سه دورنمای 360 درجه از محل فرود ققنوس را و آزمایشگاه  TEGAکامل کرده است." او افزود: " ققنوس دو نمونه را همانند نمونه های اولیه در شیمیایی رطوبتی را در میکروسکوپ نوری خود مورد تجزیه وتحلیل قرار داده است. ققنوس در کنار اندازه گیری های شبانه ی آتمسفر در حال جمع آوری اطلاعات روزانه از ابرها، گردو غبار، باد و دم و فشار موجود در جو نیز می باشد."

دوربین های مریخ نشین تایید کرده اند که خرده های سفید رنگی که به هنگام کندن گودال آشکار شده بودند، آب یخ زده بودند زیرا آن ها پس از چند روز، تصعید یا تبخیر شدند. بازوی خودکار مکانیکی ققنوس حفاری و نمونه برداری کرده و به این عمل در گودال "سفید برفی" در مرکز یک ناهمواری در ناحیه ی ناهموار ادامه خواهد داد.

تمپری ادامه داد: "این بهترین مکان برای ایجاد برش نمایی از سطح سیاره، از بالا به پایین تا لایه ی یخ پیش بینی شده است. این نقشه ای است که ما به هنگام آماده سازی ماموریت در سال ها پیش می خواستیم انجام دهیم. ما به مکانی همانند همین جا (گودال سفید برفی) احتیاج داشتیم تا بتوانیم از خاک تا لایه ی یخ احتمالی نمونه برداری کنیم."

منبع اصلی: ناسا

تیمی بین المللی یک اتم هیبریدی جدید را شناسایی کرده اند که میتواند برای پیشبرد کامپیوتر های کوانتمی مورد استفاده قرار گیرد.این تصویر یک نقشه چگالی الکترونی از ماده است.تصویر قیفی یا گرداب شکل در سمت چپ و پایین شکل یک اتم ارسنیک است.تصویر شبه نعلبکی در مرکز هم نقشه ای است از پیوندهای الکترونی اتمهای مختلف(هر نقطه نشاندهنده یک مکان است)نقاط زرد سمت چپ بالای قسمت مرکزی هم الکترونها،در ویژه حالتهای کوانتمی هستند.

رفتار منحصر به فرد یک مولکول در یک تراشه کامپیوتری سیلیکونی منجر به کشفی شده است که درها را به روی محاسبات کوانتمی در نیم رساناها میگشاید.

محققان طی یک مقاله در مجله  Nature Physics روش ساخت یک مولکول هیبریدی جدید را توضیح داده اند که در این مولکول ویژه حالتهای کوانتمی میتواند بصورتی دلخواه و عمدی دستکاری شود که البته این موضوع گامی لازم در  جهت ساخت کامپیوتر های کوانتمی است.

Gerhard Klimeck استاد مهندسی کامپیوتر و برق دانشگاه  Purdue  میگوید:

" تا کنون محاسبات کوانتمی در مقیاس بزرگ چیزی شبیه به رویا بود . این پیشرفت ممکن است نتواند ظرف سریعتر از 10 سال ما را به کامپیوترهای کوانتمی برساند، اما رویای ما درباره چنین ماشینهایی، اکنون واقعی تر هستند."

مکانیسم کامپیوتر های سنتی از 50 سال قبل، یعنی زمان کامپیوتر های اتاق سایز!، تغییر نکرده است. این کامپیوتر ها هنوز از بیت های اطلاعات (0 و 1) برای ذخیره و پردازش اطلاعات استفاده میکنند . در مقابل ، کامپیوتر های کوانتمی ، رفتار های عجیب و غریب کشف شده در فیزیک کوانتمی را تحت کنترل در  خواهند آورند تا از آنها کامپیوترهایی خلق شود که از بیت های کوانتمی (qubit)برای حمل اطلاعات استفاده میکند.این گونه کامپیوتر ها این قابلیت را دارند که اطلاعات بیشتری را (از نظر افزایش نمایی!)پردازش کنند.

مثلا اگر شما از یک کامپیوتر سنتی بخواهید شماره تلفن یک شخص را در دفترچه تلفن جستجو کند،کامپیوتر تمام اسامی را به ترتیب میخواند تا به شماره مورد نظر برسد.البته کامپیوتر ها این کار را سریعتر از آدمها انجام میدهند اما در هر دو ،روش کار ترتیبی است.اما کامپیوتر های کوانتمی میتوانند همزمان در تمام نامهای دفترچه تلفن جستجو کنند!

هم چنین کامپیوتر های کوانتمی میتوانند از رفتار های عجیب و غریب مکانیسمهای کوانتمی!

–آنهایی که حتی برای فیزیکدانها هم بر خلاف منطق هستند- از روشهای به سختی قابل فهم،به نفع خود استفاده کنند.

برای مثال ،دو کامپیوتر کوانتمی می توانند از هر فاصله قابل تصوری (حتی از این طرف تا آن طرف منظومه شمسی!) بصورت آنی با هم ارتباط برقرار کنند.

آلبرت انیشتین در دهه 1930 در نامه ای به ادوین شرودینگر نوشت که در یک ویژه حالت کوانتمی یک شبکه باروت هم مولکولهای منفجر شده و هم منفجر نشده دارد!!(ایده ای که بعدها شرودینگر را به سمت ابداع آزمایش فکری مشهورش یعنی گربه در جعبه هدایت کرد.)

این ویژه حالت های کوانتمی نه این نه آن (یا هم این هم آن!) چیزی هستند که در این مولکول جدید به سادگی با تغییر ولتاژ قابل کنترل اند.

تا کنون جدال اصلی ، بر سر ساخت کوبیت ها بود. یعنی همان نیم رسانای کامپیوتری که حالت های کونتمی اش قابل کنترل باشد.

Klimeck میگوید:

" شما اگر بخواهید یک کامپیوتر کوانتمی بسازید،باید قادر باشید اشغال ترازها را کنترل کنید.

ما میتوانیم جای الکترون در این اتم مصنوعی را کنترل کنیم و در نتیجه ترازها یا ویژه حالات را تنها با کاربرد یک میدان الکتریکی خارجی ، تحت اختیار در آوریم. "

این کشف زمانی شروع شد که Sven Rogge و همکارانش در دانشگاه تکنولوژی Delft در هلند مشغول آزمایش درباره ترانزیستورهای نانو سایزی بودند که تاثیرات ناخالصی غیر عمدی (dopant)زا نشان میدادند . محققان خواصی را در ویژگیهای جریان ولتاژ ترانزیستور کشف کردند که نشان می داد الکترونها به وسیله یک تک اتم حمل شده اند.اما واضح نبود چه ناخالصی باعث ایجاد این اثرات میشد.

Lloyd Hollenberg  و  همکارانش در دانشگاه  Melbourne  در استرالیا ، قادر به ساخت یک پردازنده کوانتمی با پایه سیلیکون شدند که اساس آن بر استفاده از یک ناخالصی منحصر به فرد بود.

Hollenberg میگوید:

" تیم متوجه شد اندازه گیری ها ، تنها در صورتی معقول هستند که فرض شود مولکول از دو قسمت ساخته شده : یک انتها حاوی مولکولهای ارسنیک جاسازی شده در سیلیکون و انتهای دیگر مولکولی مصنوعی شکل گرفته در نزدیکی سطح ترانزیستور . یک تک الکترون هم در سرتاسر دو انتها پراکنده بود.

نکته عجیب در مورد انتهای سطح مولکول این بود که وقتی ما جریان الکتریکی را در ترانزیستور بکار میبردیم ، چیزی شبیه به یک محصول مصنوعی رخ میداد و بنابر این مولکول میتواند ساختگی تلقی شود.هیچ معادلی برای چنین مولکولی بطور طبیعی در دنیای اطراف ما وجود ندارد . "

Klimeck همراه با Rajib Rahman یک نسخه به روز شده از برنامه مدل سازی نانو الکترونیک (NEMO 3-D) را ، به منظور شبیه سازی مواد در سایز 3 میلیون اتم، ایجاد کرده است.

 Klimeck اشاره میکند:

" ما به چنین مدلی از تعداد زیادی اتم نیاز داشتیم تا ویژگیهای کوانتمی جدید بسط داده شده را مشاهده کنیم."

شبیه سازی نشان داد که مولکول جدید یک هیبرید است ،با اتمهای ساخته شده به صورت طبیعی از ارسنیک با شکل معمول کروی و همچنین یک اتم مصنوعی جدید،در انتهای دیگر به شکل 2 بعدی مسطح شده.

محققان فهمیدند که بوسیله کنترل کردن ولتاژ توانسته اند یک الکترون را وادار کنند به سر دیگر مولکول برود یا در یک ویژه حالت میانه باشد.

Rogge میگوید:

" این کشف امکانات کنونی ما برای طراحی ماشین الکترونیک را نیرو میبخشد.

آزمایشها ما را به این درک رساند که تجهیزات اکترونیک صنعتی ما اکنون به سطحی رسیده اند که ما میتوانیم حالت یک تک اتم را مطالعه یا دستکاری کنیم و این حدی است نهایی ! شما نخواهید توانست به کوچکتر از این دست یابید!