Край Будущего

Солнечная система существует уже 4,57 миллиарда лет, и текущее расположение планет указывает на её явно динамическое прошлое: нечто заставляло миры изменять свои орбиты. Недавние открытия новых межзвёздных астероидов и комет вдохновили астрономов на размышления о том, что подобный объект мог посетить наше космическое семейство в далёком прошлом и стать причиной тех изменений, которые мы наблюдаем сейчас.

Орбиты планет Солнечной системы не совпадают и не лежат в одной плоскости. В качестве ориентира астрономы используют плоскость орбиты Земли, известную как плоскость эклиптики. Ни у одной другой планеты орбита не соотносится с ней полностью — у всех есть наклоны, которые различаются: например, у Меркурия — семь градусов, у Марса — менее двух, у Юпитера — чуть больше одного, а у Сатурна — два с половиной градуса. При этом орбиты также несколько вытянуты. Эти факты являются явными признаками гравитационных возмущений, которые испытала система, как указали астрофизики из Университета Торонто и Университета Аризоны в своей недавней статье, опубликованной на сервере препринтов Корнеллского университета.

Исследователи пояснили, что в процессе первоначального формирования планет в протопланетном диске они образуются на идеально круглых орбитах и вращаются в плоскости солнечного экватора. Если бы ничто не мешало этому процессу, всё оставалось бы так и по сей день. Основные изменения в динамике планет объясняются внутренними процессами, в основном взаимодействием тел в системе. Наиболее признанной в настоящее время является модель Ниццы, которая предполагает, что на краях Солнечной системы находился плотный пояс небольших небесных тел, который со временем смещался и выдвигал газовые гиганты. Однако авторы нового исследования утверждают, что ни одна из ранее предложенных теорий не может полностью объяснить текущее положение дел в Солнечной системе.

Учёные попытались найти новый возможный ответ и предложили, что нынешнее состояние планет могло быть вызвано влиянием извне. Ранее высказывались предположения о том, что когда-то рядом с нашей Солнечной системой могла пройти другая звезда, нарушив её стабильность своей гравитацией. В этом исследовании учёные рассматривают ещё один возможный вариант: влияние на планеты Солнечной системы не звезды, а планеты коричневого или субкоричневого карлика. Это может быть своего рода возрождением гипотезы Нибиру, но без участия выдуманных аннунаков, и эта «Нибиру» больше никогда не должна вернуться в Солнечную систему.

Астрономы выдвинули множество предположений о массе и орбите крупного объекта, который появился из межзвёздного пространства. Наиболее вероятным считается сценарий, согласно которому планета или коричневый карлик с массой, эквивалентной восьми Юпитерам, прибыла из глубокого космоса. Этот объект двигался по гиперболической траектории на расстоянии 1,69 астрономических единиц от Солнца, что немного дальше нынешнего положения Марса. После этого он навсегда покинул пределы нашей системы. Этот сценарий находит всё больше подтверждений в свете новых открытий, сделанных в последние годы.

Помимо межзвёздных астероидов и комет, на окраине Солнечной системы могут находиться Девятая (Тюхе) и Десятая (Югот) планеты. Но и это ещё не всё! Теоретически существуют гипотезы о наличии как минимум двух планет, сравнимых с Нептуном, на расстоянии 500-1000 астрономических единиц от Солнца. Учитывая, что границы Солнечной системы составляют не один световой год, а 3,81 световых лет, можно предположить, что на расстоянии 10 тысяч астрономических единиц могут находиться планеты, сопоставимые по массе с Сатурном или даже больше. А на расстоянии 26 тысяч астрономических единиц могут уже быть неизвестные планеты, сопоставимые по массе с Юпитером или чуть больше него.

Однако, даже если что-то и есть в этой тьме, у этих гипотетических планет настолько огромный орбитальный период, что их правильнее было бы назвать планемо — мирами, которые либо не связаны с какой-либо звездой, либо находятся так далеко, что светило почти не оказывает на них никакого влияния.

Руководитель госкорпорации «Роскосмос» Юрий Борисов в интервью телеканалу «Россия-24» поделился планами по строительству Российской орбитальной станции (РОС). Он сообщил, что с 2027 по 2033 год «Роскосмос» планирует осуществить не менее 34 запусков, из которых 15 будут выполнены с помощью тяжелой ракеты-носителя «Ангара», а 19 — для транспортного корабля «Прогресс».

Для успешной реализации этих планов необходимо создать наземную инфраструктуру и подготовить космодром. Кроме того, макет нового транспортного корабля уже поступил в Центр подготовки космонавтов, и началась подготовка новых экипажей для будущих миссий.

Новый алгоритм решает эту проблему, позволяя каждому агенту самостоятельно определять оптимальный размер шага в процессе обучения, используя только локальную информацию. Это делает алгоритм более адаптивным и быстрым. Он постоянно подстраивается под особенности функции потерь без необходимости обмена данными со всеми агентами.

Теоретические исследования показали, что новый алгоритм обеспечивает линейную сходимость, что означает, что он быстро приближается к решению даже на поздних этапах. Сходимость зависит от сложности задачи и от того, насколько хорошо агенты могут обмениваться информацией. В хорошо связанных сетях алгоритм работает почти так же быстро, как централизованный.

Авторы предложили две версии алгоритма. Первая использует глобальную информацию о размере шага, что обеспечивает более быструю сходимость, но требует больше обмена данными. Вторая версия работает только с информацией от ближайших соседей, что снижает потребность в коммуникации, но может быть немного медленнее. Выбор между этими алгоритмами зависит от конкретной сети и ее возможностей.

Эксперименты подтвердили, что новые алгоритмы значительно быстрее существующих децентрализованных решений, особенно при работе с большими данными и в слабо связанных сетях. Алгоритм успешно протестировали на задаче гребневой регрессии, популярной в машинном обучении.

Александр Гасников, заведующий лабораторией математических методов оптимизации МФТИ, отметил, что их метод позволяет адаптивно выбирать размер шага без необходимости в глобальной информации, что приводит к лучшим результатам по сравнению с существующими методами.

В будущем исследователи планируют адаптировать свои методы для стохастических задач и более сложных сетевых топологий, что поможет создать более эффективные системы машинного обучения в распределенных средах.

Полюбившееся всем "сердце" на поверхности Плутона представляет собой равнину из азотного льда, протяженностью более полутора тысяч километров — это самый большой ледник в Солнечной системе! Вероятно, он образовался после столкновения с другим небесным телом в далеком прошлом, когда огромный кратер заполнился жидким азотом и затем застыл.

При внимательном рассмотрении на льду можно увидеть рисунок, напоминающий пчелиные соты — это следы конвекционных потоков. В результате теплообменных процессов в центре каждой ячейки азотный лед поднимается вверх, а по краям опускается вниз. Хотя скорость движения вещества невелика — всего несколько сантиметров в год, за миллионы лет этот процесс может полностью обновить поверхность. Именно поэтому регион выглядит "молодым" и активным: возраст его структур местами, возможно, составляет менее миллиона лет.