9 главных научных открытий года

В начале 2000-х даже на самых чётких фотографиях, снятых телескопом «Хаббл», Плутон оставался для нас мутным пятнышком. В 2015-м автоматическая межпланетная станция New Horizons году изменила это печальное положение вещей. Новые фото Плутона стали ярким доказательством силы человеческого любопытства. Образ запомнится надолго: коричневая поверхность карликовой планеты со светлым «сердцем» на боку. Кроме романтических фотографий, New Horizons продолжает отправлять на Землю массу данных о происходящем на околицах Солнечной системы.

Существование субатомных частиц из пяти кварков было теоретически предсказано ещё в 1960-х. После нескольких безуспешных попыток наблюдения они совершенно случайно были открыты в Большом адронном коллайдере. В июле учёные из коллаборации LHCb сообщили об образовании пентакварков после столкновения протонов в ходе эксперимента по изучению асимметрии материи и антиматерии. Как заметил один из физиков ЦЕРНа, «мы внезапно нашли нечто удивительное».

Одной из самых популярных научных иллюстраций 2015 года стала первая фотография света в виде волны и частицы одновременно. Тон заголовков мировых медиа предполагал, что мы оказались на пороге научной революции.

Квантовая физика говорит о двойственной природе всех объектов во Вселенной. К примеру, фотон может вести себя как волна, подобно волнам на поверхности воды, или как частица, в этом случае его можно сравнить с мячиком. До недавнего времени фотоны можно было наблюдать в одном из двух состояний, но никогда в двух сразу.

Исследователи из швейцарской Федеральной политехнической школы Лозанны изящно обошли проблему, хотя реакция общественности и СМИ оказалась преувеличенно восторженной. Знаменитая фотография изображает не один фотон в виде частицы и волны, что по-прежнему невозможно, а множество фотонов. Одни ведут себя как волны, другие — как частицы.

Работающие с космическим телескопом «Кеплер» исследователи обнаружили более 1000 подтверждённых планет за пределами Солнечной системы и ещё больше 3000 планетных кандидатов, статус которых предстоит подтвердить или опровергнуть.

Летом 2015 года команда сообщила о долгожданной находке — планета Kepler-452b, сопоставимая по размеру с Землей, вращается в обитаемой зоне звезды, напоминающей Солнце. На планетах в обитаемой зоне, или «зоне Златовласки» возможно существование воды в жидкой форме. Если когда-нибудь человечество сможет покинуть Солнечную систему, то отправимся мы, в первую очередь, именно к таким объектам.

Впрочем, пока поводов для оптимизма у потенциальных колонистов немного: Kepler-452b находится на расстоянии 1402 световых года от Земли.

Похожая чем-то на картошку комета Чурюмова-Герасименко крайне важна для понимания Солнечной системы. К счастью, продолжает работать отправленный к ней аппарат «Розетта» Европейского космического агентства, главная научная звезда прошлого года.

В январе ученые сообщили об обнаружении на поверхности кометы структур, напоминающих дюны. Как они могут образовываться без атмосферы и удерживаться при ничтожно слабой гравитации? Самая правдоподобная гипотеза: выбросы газа и пыли играют роль ветра, а удерживает частицы межмолекулярное притяжение.

Сюрпризы на этом не закончились. Выяснилось, что на комете есть некое подобие климата, образованное её «суточным циклом». Когда покрытой льдом участок кометы обращен к Солнцу, тот переходит в парообразное состояния. Когда сторона кометы погружается в темноту, площадь её ледового покрытия снова увеличивается.

В отличие от водяного цикла на Земле, кометные «облака» не выпадают в виде дождя или снега, а улетают в открытый космос. Со временем этот процесс может полностью лишить комету её запаса воды.