.Physicists generate new nanoscale spin waves
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.NASA's Perseverance rover investigates geologically rich Mars terrain
NASA의 Perseverance 로버는 지질학적으로 풍부한 화성 지형을 조사합니다
제트 추진 연구소 NASA의 Perseverance 로버는 화성의 Jezero Crater에 있는 "Skinner Ridge"라는 암석 노두 주위를 작업하기 위해 로봇 팔을 사용합니다. 여러 이미지로 구성된 이 모자이크는 삼각주 절벽면의 퇴적암 층과 암석 조성을 분석하기 위해 로버가 원형 패치를 연마한 위치 중 하나를 보여줍니다. 크레딧: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS ,SEPTEMBER 15, 2022
NASA의 Perseverance 로버는 오랫동안 과학자들이 화성에서 고대 미생물의 흔적을 찾을 수 있는 최고의 유망주로 여겨졌던 지역 내에서 암석 코어 샘플을 수집하는 두 번째 과학 캠페인에 착수했습니다. 탐사선은 7월 7일부터 붉은 행성의 제로 분화구에 있는 고대 삼각주에서 4개의 샘플을 수집하여 과학적으로 설득력 있는 암석 샘플의 총 개수를 12개로 늘렸습니다.
NASA 워싱턴 과학 담당 부국장인 Thomas Zurbuchen은 " 저희 는 과학적으로 우수한 샘플을 제공할 수 있는 가장 좋은 기회가 있다고 생각했기 때문에 탐사를 위해 Jezero Crater를 선택 했습니다. "이 처음 두 가지 과학 캠페인은 화성 샘플 반환 캠페인을 통해 지구로 가져올 놀라운 다양성의 샘플을 산출했습니다."
폭이 45km인 Jezero Crater에는 약 35억 년 전에 화성의 강과 호수가 수렴하면서 형성된 고대 부채 모양의 지형인 삼각주가 있습니다. Perseverance는 현재 다양한 크기의 입자가 한때 물이었던 환경에 정착할 때 형성된 삼각주의 퇴적암을 조사하고 있습니다.
첫 번째 과학 캠페인 동안 로버는 분화구 바닥을 탐험하여 화성암을 발견했습니다. 화성암은 마그마로부터 지하 깊숙이 형성되거나 표면의 화산 활동 중에 형성됩니다. 캘리포니아 패서디나에 있는 Caltech의 Perseverance 프로젝트 과학자인 Ken Farley는 "다양한 퇴적암이 있는 삼각주는 분화구 바닥에서 발견된 마그마의 결정화로 형성된 화성암과 아름다운 대조를 이룹니다. "이 병치는 분화구가 형성된 후의 지질학적 역사와 다양한 표본군에 대한 풍부한 이해를 제공합니다. 예를 들어, 우리는 Jezero 분화구에서 멀리 떨어진 곳에서 생성된 곡물과 암석 파편을 운반하는 사암과 흥미로운 유기 화합물 을 포함하는 이암을 발견했습니다.
" 크레딧: 제트 추진 연구소
"Wildcat Ridge"는 수십억 년 전 증발하는 바닷물 호수에 진흙과 고운 모래가 침전되면서 형성된 것으로 보이는 약 3피트(1미터) 너비의 암석에 붙여진 이름입니다. 7월 20일에 탐사선은 Wildcat Ridge의 표면 일부를 연마하여 SHERLOC(SHERLOC, Raman & Luminescence for Organics & Chemicals)라는 장비를 사용하여 해당 지역을 분석할 수 있었습니다.
-SHERLOC의 분석에 따르면 샘플은 황산염 광물과 공간적으로 상관관계가 있는 유기 분자 부류를 특징으로 합니다. 퇴적암 층에서 발견되는 황산염 광물은 이들이 형성된 수성 환경에 대한 중요한 정보를 제공할 수 있습니다. 유기물이란 무엇입니까? 유기 분자는 주로 탄소로 이루어진 다양한 화합물로 구성되며 일반적으로 수소와 산소 원자를 포함합니다. 그들은 또한 질소, 인, 황과 같은 다른 원소를 포함할 수 있습니다. 생명을 필요로 하지 않는 이러한 분자를 생성하는 화학적 과정이 있지만 이러한 화합물 중 일부는 생명의 화학적 구성 요소입니다. 이러한 특정 분자의 존재는 잠재적인 생체특징으로 간주됩니다. 물질 또는 구조는 과거 생명체의 증거일 수 있지만 생명체가 존재하지 않고 생성되었을 수도 있습니다.
NASA의 Perseverance 로버는 화성의 Jezero Crater 이미지에서 볼 수 있는 "Wildcat Ridge"(왼쪽 아래)와 "Skinner Ridge"(오른쪽 위)의 두 위치에서 미래에 지구로 돌아올 가능성이 있는 암석 샘플을 수집했습니다. 크레딧: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS
2013년 NASA의 큐리오시티 마스 탐사선은 암석 가루 샘플에서 유기물의 증거를 발견했으며 퍼시버런스는 이전에 제로 분화구에서 유기물을 발견했습니다. 그러나 이전의 발견과 달리 이번 발견은 먼 과거에 생명체가 존재할 가능성이 있는 조건에서 침전물과 염분이 호수에 퇴적된 지역에서 이루어졌습니다. Wildcat Ridge의 분석에서 SHERLOC 장비는 현재까지 임무에서 가장 풍부한 유기물 탐지를 등록했습니다.
Farley는 "먼 과거에 현재 Wildcat Ridge 샘플을 구성하는 모래, 진흙 및 염분이 잠재적으로 생명체가 번성할 수 있는 조건에서 퇴적되었습니다"라고 말했습니다. " 여기 지구에 고대 생명체의 화석을 보존하는 것으로 알려진 퇴적암에서 유기물 이 발견되었다는 사실이 중요합니다. 그러나 Perseverance에 탑승한 우리의 도구가 할 수 있는 한, Wildcat Ridge 샘플에 무엇이 들어 있는지에 대한 추가 결론입니다.
기관의 화성 샘플 반환 캠페인의 일환으로 심층 연구를 위해 지구로 반환될 때까지 기다려야 합니다." NASA-ESA(유럽 우주국) 화성 샘플 반환 캠페인의 첫 번째 단계는 Perseverance가 2021년 9월에 첫 암석 샘플을 코어링했을 때 시작 되었습니다 . 그 중 로버의 뱃속에 저장됩니다. 탐사선에 이미 실려 있는 샘플의 지질학적 다양성은 매우 우수하여 탐사선 팀은 약 2개월 안에 삼각주 바닥 근처에 선별된 튜브를 퇴적하는 방안을 조사하고 있습니다. 캐시를 배치한 후 로버는 델타 탐색을 계속합니다.
NASA 제트 추진 연구소 소장인 로리 레신(Laurie Leshin)은 “나는 내 경력의 상당 부분을 위해 화성의 거주 가능성과 지질학을 연구했으며 신중하게 수집한 화성 암석 세트를 지구로 돌려보내는 것의 놀라운 과학적 가치를 직접 알고 있다”고 말했다. "Perseverance의 매혹적인 샘플을 배포한 후 몇 주, 그리고 과학자들이 이를 지구로 가져와서 과학자들이 정교한 세부 사항을 연구할 수 있도록 하는 데 몇 년이 걸렸다는 것은 정말 경이로운 일입니다. 우리는 많은 것을 배울 것입니다."
추가 탐색 NASA의 Perseverance Mars rover Hazcam 이미지: Jezero Crater의 'Enchanted Lake' 제트추진연구소 제공
https://phys.org/news/2022-09-nasa-perseverance-rover-geologically-rich.html
.The supernova remnant, called SNR 0519-69.0 (SNR 0519 for short), is the remnant of a white dwarf explosion
SNR 0519-69.0(줄여서 SNR 0519)이라고 불리는 초신성 잔해는 백색 왜성 폭발의 잔해 입니다
이미지 크레디트: X선: NASA/CXC/GSFC/BJ Williams et al.
천문학자들은 은하수와 근처 은하계에서 수십 개의 폭발된 별에서 나온 파편을 보았지만 별의 소멸 시간을 결정하는 것은 종종 어렵습니다. NASA 망원경을 사용하여 이웃 은하에서 초신성 의 장엄한 잔해 를 연구함으로써 천문학자 팀은 시계를 되돌리는 데 도움이 되는 충분한 단서를 찾았습니다.
SNR 0519-69.0(줄여서 SNR 0519)이라고 불리는 초신성 잔해는 백색 왜성 폭발의 잔해 입니다. 동반성에서 물질을 끌어내거나 다른 백색 왜성과 병합하여 임계 질량에 도달한 후, 별은 열핵 폭발을 일으키고 파괴되었습니다.
과학자들은 열핵 폭발 연구에서 수십억 광년에 걸친 은하까지의 거리 측정에 이르기까지 광범위한 과학적 연구에 유형 Ia 라고 하는 이러한 유형의 초신성을 사용합니다 . SNR 0519는 지구에서 160,000광년 떨어진 작은 은하인 대마젤란 성운에 있습니다. 이 합성 이미지는 NASA 의 Chandra X-ray Observatory의 X-ray 데이터 와 NASA의 Hubble Space Telescope의 광학 데이터 를 보여줍니다. SNR 0519의 낮은 에너지, 중간 에너지 및 높은 에너지의 X선은 각각 녹색, 파란색 및 보라색으로 표시되며 이러한 색상 중 일부는 중첩되어 흰색으로 나타납니다. 광학 데이터는 잔해의 둘레를 빨간색으로 표시하고 잔해 주변의 별을 흰색으로 표시합니다.
천문학자들은 찬드라와 허블의 데이터를 NASA의 은퇴한 스피처 우주 망원경 의 데이터와 결합하여 SNR 0519의 별이 얼마나 오래 전에 폭발했는지 확인하고 초신성이 발생한 환경에 대해 배웠습니다. 이 데이터는 과학자들에게 영화를 "되감기"할 기회를 제공합니다. 그 이후로 진행되어 온 별의 진화와 그것이 언제 시작되었는지 알아내십시오. 연구원들은 2010년, 2011년, 2020년 허블 이미지를 비교하여 폭발로 인한 폭발파에서 물질의 속도를 측정했습니다.
이 속도는 시속 약 380만에서 550만 마일(9백만 킬로미터)입니다. 그 속도가 추정 속도의 상한선에 가까웠다면 천문학자들은 폭발로 인한 빛이 약 670년 전, 또는 영국과 프랑스 간의 백년 전쟁과 중국 명나라의 전성기에 지구에 도달했을 것이라고 결론지었습니다. . 그러나 최초 폭발 이후 물질의 속도가 느려지고 폭발이 670년 전보다 더 최근에 일어났을 가능성이 있습니다. Chandra와 Spitzer 데이터는 이것이 사실이라는 단서를 제공합니다. 천문학자들은 잔해의 X선에서 가장 밝은 영역이 가장 느리게 움직이는 물질이 위치한 곳이며 가장 빠르게 움직이는 물질과 관련된 X선 방출은 없다는 것을 발견했습니다. 이러한 결과는 폭발파의 일부가 잔해 주변의 고밀도 가스와 충돌하여 이동하면서 속도가 느려졌음을 의미합니다. 천문학자들은 허블을 이용한 추가적인 관측을 통해 별의 소멸 시간이 실제로 언제 설정되어야 하는지 보다 정확하게 결정할 수 있습니다.
이러한 결과를 설명하는 논문은 The Astrophysical Journal 8월호에 게재되었으며 사전 인쇄는 여기에서 볼 수 있습니다 . 이 논문의 저자는 Brian Williams(메릴랜드주 그린벨트에 있는 NASA의 Goddard Space Flight Center(GSFC))입니다. Parviz Ghavamian (Towson University, Towson, Maryland); Ivo Seitenzahl(뉴사우스웨일스 대학교, 호주 방위군 사관학교, 호주 캔버라); Stephen Reynolds(노스캐롤라이나 주립대학교(NCSU), 롤리, 노스캐롤라이나); Kazimierz Borkowski(노스캐롤라이나 주립대학교, 노스캐롤라이나주 롤리) 및 Robert Petre(GSFC). NASA의 마샬 우주 비행 센터는 찬드라 프로그램을 관리합니다. Smithsonian Astrophysical Observatory의 Chandra X-ray Center는 매사추세츠주 캠브리지에서 과학 작업을, 매사추세츠 벌링턴에서 비행 작업을 제어합니다.
https://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/images/setting-the-clock-on-a-stellar-explosion.html
.Physicists generate new nanoscale spin waves
물리학자들은 새로운 나노 스케일 스핀파를 생성합니다
Tom Leonhardt, Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg 실험의 그림입니다. 크레딧: Dreyer et al, Nature Communications(CC-BY-SA 4.0) SEPTEMBER 15, 2022
강력한 교류 자기장은 이전에 이론적으로 예측되었던 새로운 유형의 스핀파를 생성하는 데 사용될 수 있습니다. 이것은 Martin Luther University Halle-Wittenberg(MLU)의 물리학자 팀에 의해 처음으로 달성되었습니다. 그들은 Nature Communications 에서 그들의 작업에 대해 보고하고 이러한 스핀파의 최초의 현미경 이미지를 제공합니다.
스핀트로닉스의 기본 아이디어는 전자의 특수 특성인 스핀을 데이터 및 정보 기술 과 같은 다양한 전자 응용 분야에 사용하는 것 입니다. 스핀은 자기 모멘트를 생성하는 전자의 고유 각운동량입니다. 이러한 자기 모멘트를 결합하면 궁극적으로 정보 처리 에 사용될 수 있는 자기가 생성됩니다 .
이러한 결합된 자기 모멘트 가 자기장 펄스 에 의해 국부적으로 여기 되면 이 역학이 재료 전체에 파동처럼 퍼질 수 있습니다. 이를 스핀파 또는 마그논이라고 합니다. 이러한 파동의 특별한 유형은 Halle의 물리학자들의 연구의 핵심입니다. 일반적으로 마그논의 비선형 여기는 출력 주파수의 정수를 생성합니다. 예를 들어 1,000MHz는 2,000 또는 3,000이 됩니다.
MLU 물리학 연구소의 게오르크 볼터스도르프(Georg Woltersdorf) 교수는 "지금까지 비선형 프로세스가 여기 주파수의 더 높은 반정수 배수에서 스핀파를 생성할 수 있다는 것은 이론적으로 예측했다"고 설명했다. 이제 팀은 이러한 파동을 생성하고 위상을 제어하기 위해 어떤 조건이 필요한지 실험적으로 보여줄 수 있었습니다. 위상은 특정 시점과 시간에서 파동이 진동하는 상태입니다. Woltersdorf는 "우리는 실험에서 이러한 여기를 처음으로 확인했으며 심지어 매핑할 수 있었습니다."라고 말합니다.
물리학자에 따르면, 파동은 두 가지 안정적인 위상 상태에서 생성될 수 있으며, 이는 예를 들어 컴퓨터도 이진 시스템을 사용하기 때문에 이 발견이 데이터 처리 응용 프로그램에 잠재적으로 사용될 수 있음을 의미합니다.
추가 탐색 Spintronics: 원자처럼 얇은 절연체가 스핀을 전달하는 데 도움이 되는 방법 추가 정보: Rouven Dreyer 등, 비선형 스핀파의 이미징 및 위상 잠금, Nature Communications (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-32224-0 저널 정보: 네이처 커뮤니케이션즈 Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg 제공
https://phys.org/news/2022-09-physicists-nanoscale.html
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