Край Будущего

Необходимость подзарядки устройств — это общая проблема для всех носимых гаджетов, от смарт-часов до чипов, внедряемых в организм. Исследователи из Университета Карнеги-Меллона (CMU) предложили решение этой задачи с помощью технологии Power-Over-Skin.

Эта инновационная технология позволяет передавать энергию через человеческое тело, что может значительно упростить эксплуатацию носимых устройств и кибертехнологий. Успешные испытания уже были проведены на Bluetooth-кольцах и "умных" серьгах, использующих данную технологию; это стало возможным благодаря уникальному типу волн, которые обеспечивают более эффективную передачу энергии по сравнению с традиционными методами.

Хотя проект находится на начальной стадии, исследователи уже опробовали новейшие способы передачи электроэнергии через человеческое тело. Современные устройства для мониторинга состояния здоровья обычно размещаются на запястье, руке или груди, что удобно и позволяет легко их снимать. Однако, если бы устройство не требовало батареи, его можно было бы уменьшить до размера, позволяющего, например, встроить его в серьгу.

Ранее было установлено, что человеческое тело может эффективно передавать радиочастотный сигнал на частоте 40 МГц, с минимальными потерями мощности в воздухе. Исследователи из CMU задействовали один передатчик с батарейным питанием, который носили на теле, для передачи энергии на приемники, такие как Bluetooth-джойстик в кольце и светящаяся серьга. Участники эксперимента носили эти устройства в различных местах, от запястья до лодыжки. Мощность, получаемая гаджетами, зависела от расстояния до передатчика: чем ближе передатчик, тем больше энергии получал приемник.

«Это похоже на распространение радиоволн от радиостанции к автомобильной стереосистеме. В нашем случае в качестве передающей среды выступают ткани человеческого тела», — пояснил Энди Конг, член команды, разработавшей Power-Over-Skin.

Для достижения максимальной передачи энергии через тело учёным пришлось перейти от использования синусоидальных волн, обладающих плавной формой, к прямоугольным волнам. Последние обладают четкими и резкими переходами, напоминающими резкий скачок энергии при включении света. Благодаря своим углам прямоугольные волны способны передавать больше энергии и легче генерируются. Это важное открытие произошло случайно: один из членов команды забыл переключить передатчик на режим синусоидальных волн, и в результате прямоугольный метод оказался наиболее эффективным.

Индукция магнитного поля Солнца (единица измерения магнитной индукции — гаусс) варьируется в широких пределах. Последние точные измерения показали, что типичные магнитные поля, непосредственно располагающиеся над поверхностью светила, могут составлять примерно от 2 до 6 гауссов. Для сравнения: у поверхности Земли эти значения колеблются в пределах от 0,25 до 0,65 гаусса, что примерно в десять раз меньше. Это свидетельствует о достаточно слабых магнитных полях. Например, магнит холодильника обладает силой в 100 гауссов, в то время как электромагнит типичной аудиоколонки — уже 10 тысяч гауссов, а в аппарате магнитно-резонансной томографии достигает 30 тысяч гауссов. Самые мощные известные магнитные поля возникают вокруг магнетаров (разновидности нейтронных звезд) и достигают квадриллиона гауссов. Такое впечатляющее магнитное поле способно перемешать все атомы в вашем теле, что приведет к мгновенной гибели

Тем не менее, магнитные поля Солнца играют ключевую роль в формировании солнечной активности и взаимодействии с окружающим космическим пространством. Они влияют на процессы, такие как солнечные вспышки и корональные выбросы массы, которые могут оказывать значительное воздействие на Землю, включая нарушения в работе спутников и электросетей.

Солнечное магнитное поле не является постоянным; оно подвержено циклическим изменениям, связанным с 11-летним солнечным циклом. В период максимума солнечной активности магнитные поля становятся более интенсивными и сложными, что приводит к увеличению числа солнечных вспышек и других проявлений солнечной активности.

Кроме того, магнитные поля Солнца взаимодействуют с магнитным полем Земли, образуя магнитосферу, которая защищает нашу планету от космического излучения и солнечного ветра. Это взаимодействие также создает явления, такие как северное и южное сияние, которые являются визуальным проявлением магнитных полей в атмосфере Земли.

Таким образом, несмотря на то, что магнитные поля Солнца значительно слабее, чем у некоторых других объектов во Вселенной, их влияние на солнечную систему и Землю невозможно переоценить. Исследования солнечного магнитного поля продолжают оставаться важной областью астрономии и космической науки, позволяя лучше понять динамику солнечной активности и её последствия для нашей планеты.

Самой короткопериодичной планетой на данный момент является Кеплер-974 d — сплюснутый и металлический мир, который завершает свой оборот вокруг звезды всего за 4 часа, 24 минуты и 56 секунд.

На противоположном полюсе временного спектра находится планета COCONUTS-2 b, которая заслужила свое необычное название благодаря подтверждению своего существования гавайцами и китайцами в 2021 году. COCONUTS-2 b обращается вокруг своего красного карлика на расстоянии в 7506 астрономических единиц, что эквивалентно 1,10064 миллиона земных лет. Этот удивительный мир расположен в созвездии Хамелеон и удален от нас на 35 световых лет, что делает его ближайшим к Земле экзопланетарным объектом, наблюдаемым напрямую. Ученым удалось установить его состав: COCONUTS-2 b богат водяным паром и метаном, однако практически лишен оксида углерода и его производных. Также было обнаружено, что COCONUTS-2 b покрыта многочисленными слоями облаков, что связано с ее коротким суточным периодом, который составляет всего 3,8 часа.

Предшествовавшим рекордсменом по длительности обращения была планета 2MASS J2126–8140, находящаяся на расстоянии 6900 астрономических единиц от своей звезды. Тем не менее, 2MASS J2126–8140, вероятно, является коричневым карликом или субкарликом — его масса может чуть превышать 13 масс Юпитера, что является нижним пределом массы для коричневых карликов, способствующих синтезу с участием дейтерия в ядре. Кроме того, 2MASS J2126–8140 отличается высокой температурой — около 1527 °C.

COCONUTS-2 b имеет массу, равную 6,3 массе Юпитера, а ее температура составляет 161 °C. Обе системы имеют схожие характеристики, однако планета COCONUTS-2 более зрелая — её возраст составляет 150 миллионов лет, в то время как FT Октанта (TYC 9486-927-1, TIC 273305007), вокруг которой вращается 2MASS J2126–8140, не превышает 45 миллионов лет. Вероятно, FT Октант является не одиночной звездой, а тройной системой; кандидатом на роль вторичного звездного компаньона выступает 2MASS J21121598–8128452 — тусклый красный карлик спектрального класса. Предполагаемое расстояние этого объекта от главной звезды составляет 62 700 астрономических единиц. На третью роль может претендовать 2MASS J21192028–8145446 — еще более холодный красный карлик, возможно находящийся на расстоянии 31 тысячи астрономических единиц от главного красного карлика. COCONUTS-2 (L 34–26, TIC 272232401 и другие идентификаторы) скорее всего является одиночной звездой, но некоторое время COCONUTS-2 b считали коричневым карликом, поэтому звезда также получила обозначение COCONUTS-2 A.

Существует вероятность, что обе звезды имеют иные планетные системы. Космический телескоп TESS зафиксировал периодические снижении яркости их света, что может указывать на наличие транзитных планет. У FT Октанта может быть до шести планет, а у COCONUTS-2 — до семи экзомиров, среди которых могут находиться миры в зоне обитаемости, сопоставимые с Нептуном и Сатурном. Однако даже если эти планеты существуют, их стоит рассматривать с осторожностью: обе звезды обладают высокой взрывоопасностью и высвобождают огромное количество гамма-излучения, что может уничтожить всякую жизнь на этих мирах.