На фоне самого жаркого за многие годы лета в Северном полушарии и рекордно холодной зимы в Антарктиде ученые в этом году установили удивительные температурные рекорды, зафиксированные в лаборатории или с помощью анализа спутниковых данных. Физики из Бременского университета достигли самой низкой температуры — близкой к абсолютному нулю, а исследователям из Хьюстонского университета удалось сохранить капли воды в жидком состоянии при температуре -44 градуса по Цельсию. Ученые из Оксфордского университета объявили о самой низкой температуре, зарегистрированной в грозовом облаке, а анализ данных спутника NASA определил самое жаркое место на Земле.
Ученые из Бременского университета достигли температуры 38 триллионных долей градуса выше абсолютного нуля, что составляет -273,15 градуса по Цельсию, спустив намагниченный газ атомов рубидия со 120-метровой башни и изучив их волновые свойства. При этом они за считанные секунды образовали «одно из самых холодных мест во Вселенной».
При абсолютном нуле атомы не имеют энергии и не движутся. По словам команды, это достижение может иметь большое значение для понимания квантовой механики, поскольку чем ниже температура, тем более своеобразно поведение материи.
В будущих экспериментах ученые надеются еще больше замедлить частицы и заставить их продержаться не менее 17 секунд, что позволит провести более детальное исследование. Результаты эксперимента были опубликованы в журнале «Physical Review Letters».
Хьюстонские ученые смогли удержать капельки воды в жидком состоянии при температуре -44 градуса Цельсия.
Диаметр капель составлял всего около двух нанометров. Чтобы оставаться жидкими при такой низкой температуре, они контактировали с мягкими поверхностями, такими как гель и липиды.
Это достижение способствует пониманию целого ряда природных явлений, от микрофизики облаков до изменения климата, и указывает путь к улучшению биомиметики против обледенения и широкого спектра технологий. Замораживание мелких капель воды играет определенную роль в выживании животных. Замерзшая капля воды в живой клетке приводит к ее разрыву и гибели.
Понимание условий образования льда также может помочь в исследовании планет и оценке условий жизни в инопланетных мирах.
В этом году ученые из Великобритании и США объявили, что тяжелое грозовое облако, сформировавшееся над Тихим океаном в 2018 году, достигло самой низкой температуры за все время наблюдений. -111 градусов Цельсия.
Грозы и тропические циклоны, имеющие круговую форму и низкое давление, могут подниматься очень высоко — до 18 км над поверхностью. Как пояснили в Британской национальной обсерватории, воздух там намного холоднее. Описанный температурный рекорд примерно на 30 градусов Цельсия ниже в верхней части облака, чем типичные значения для тропиков.
Шторм бушевал в 400 км к югу от Науру в юго-западной части Тихого океана 29 декабря 2018 г. Его отслеживал американский орбитальный спутник NOAA-20, инфракрасный датчик которого также зафиксировал самую низкую температуру.
Штормы обычно формируются в виде наковальни, достигая верхней тропосферы. Однако если они очень сильные, то проникают в следующий слой — стратосферу, где очень холодно. В таких случаях они охлаждаются на 7 градусов Цельсия на километр в стратосфере.
Другое исследование самых экстремальных температур поверхности Земли, опубликованное в Бюллетене Американского метеорологического общества, показало, что самыми жаркими регионами были пустыня Лут в Иране и североамериканская пустыня Сонора.
Согласно спутниковым данным NASA за последние два десятилетия, поверхность в этих двух районах иногда нагревается до 80,8 градусов Цельсия. Пустыня Лут (Даше Лут) занимает первое место по количеству поверхностного тепла с 2002 по 2019 год. Температура там регулярно была палящей, вероятно, потому что она находится между горными хребтами, которые останавливают воздух над дюнами, особенно в частях, покрытых черной вулканической породой.
Температура в пустыне Сонора на границе США и Мексики также может достигать таких экстремальных значений, но не так часто, как в пустыне Лут.
Долина Смерти в Калифорнии считалась самым жарким местом на Земле с рекордной температурой 56,7 градуса Цельсия, но это только тепло воздуха.
Исследование также выявило самое холодное место на Земле — Антарктиду с рекордным показателем —110,9 градусов Цельсия, что на 20 градусов ниже предыдущих оценок.
Автор: Владимир Молчанов
