Znajdź zawartość

W RPA odkryto najstarsze dowody istnienia pola magnetycznego Ziemi, tym samym początki jego istnienia cofnięto w czasie o 250 mln lat. W skałach dacytowych z gór otaczających miejscowość Barberton znaleziono bowiem charakterystycznie ułożone niewielkie minerały żelaza. Ich analiza wykazała, że 3,45 mld lat temu siła pola magnetycznego naszej planety była o wiele mniejsza niż obecnie. Profesor John Tarduno z University of Rochester opowiadał kolegom po fachu o swoich odkryciach na konferencji nt. nauk o Ziemi w Wiedniu. Wg niego, ok. 3,45 mld lat temu miał miejsce krytyczny okres, ponieważ to również wtedy pojawiły się pierwsze formy życia. Być może te dwa zjawiska są ze sobą powiązane. Amerykanie opracowali metodę badania magnetytów (drobinek minerału zaliczanego do grupy spineli żelazowych), które zostały uwięzione w kryształach skały wulkanicznej. W stygnącej lawie minerały żelaza orientują się w stosunku do pola magnetycznego. Ich pozycja ulega utrwaleniu, kiedy temperatura krzepnących skał spada poniżej 580 stopni Celsjusza. Tarduno uważa, że choć dzisiaj granica między magnetosferą a wiatrami słonecznymi znajduje się w odległości 10 promieni od centrum Ziemi, kiedyś mogła być zlokalizowana znacznie bliżej, bo w odległości 3-5 promieni. Oznaczałoby to, że w zamierzchłej przeszłości zorze występowały na mniejszych szerokościach geograficznych, gdyż więcej naładowanych cząstek słonecznych (protonów i elektronów) pokonywało pole magnetyczne naszej planety i zderzało się z cząstkami występującymi w atmosferze. Profesor zakłada także, że z atmosfery w szybszym - niż wcześniej zakładano - tempie zniknęła większa ilość lekkich pierwiastków, np. wodoru. Zespół dywaguje, że może to oznaczać, że na wczesnej Ziemi było w takim razie o wiele więcej wody. W Afryce, Indiach i Australii występują bardzo stare skały wulkaniczne. Ich wiek ocenia się na 3,6 mld lat. Tarduno nimi nie dysponuje, ale pozyskał młodsze skały osadowe, które zawierają minerały erodujące ze starożytnych skał, liczących sobie nawet 4 mld lat. Opracowujemy technologie i wierzymy, że potrafimy naprawdę odtworzyć utrwalone w nich pole magnetyczne.

Mikromagnesy wytwarzane przez bakterie mogą być wykorzystywane do niszczenia guzów nowotworowych. Zespołowi naukowców z Uniwersytetu w Edynburgu, którego pracom przewodniczyła dr Sarah Staniland, udało się ostatnio zwiększyć ich moc. Nanomagnesy bakteryjne są lepsze od produkowanych przez człowieka, ponieważ mają zunifikowane kształty i rozmiary (Nature Nanotechnology). Na czym miałoby polegać ich niszczycielskie działanie? Najpierw należałoby je wprowadzić w wyznaczone miejsce, a następnie aktywować. Naprowadzanie miałoby charakter magnetyczny; zmiana zwrotu pola magnetycznego prowadziłaby do wytworzenia ciepła i unieszkodliwienia komórek nowotworowych. Badacze wspominają też o innym scenariuszu: dostarczaniu leków bezpośrednio do nowotworowych tkanek. Bakterie wychwytują żelazo z otoczenia i przekształcają je w rodziny minerałów magnetycznych. Są one zbudowane z tlenku żelaza (magnetyt) lub siarczku żelaza (pirotyn czy greigit) i wyglądają jak miniaturowe struny korali. Mikroorganizmy posługują się nimi jak igłą kompasu, orientując się dzięki temu w środowisku i odnajdując okolice bogate w tlen. By odkryte zjawisko dało się jakoś wykorzystać w medycynie, konieczne było zwiększenie mocy magnesów. Dlatego też Szkoci hodowali bakterie w środowisku bogatszym w kobalt niż w żelazo. Dodatek tego pierwiastka w magnesach zwiększył ich siłę o 36-45%, co oznacza, że grudki pozostawały dłużej namagnesowane po usunięciu z pola magnetycznego.

Fizycy z Rice University odkryli nowe właściwości w jednym z najlepiej znanych i zbadanych przez człowieka minerałów – magnetycie. Po schłodzeniu do temperatury niższej niż -157 stopni Celsjusza magnetyt z izolatora zmienił się w przewodnik. To fascynujące, że taki materiał, który jest badany przez człowieka od tysięcy lat, wciąż kryje zagadki – mówi Doug Natelson, profesor fizyki i astronomii. To odkrycie pokazuje nam, czego możemy dokonać dzięki nowoczesnym urządzeniom pozwalającym badać materiały w skali nano – dodaje. Magnetyczne właściwości minerału zostały udokumentowane w Chinach ponad 2000 lat temu, a przed 900 laty Chińczycy budowali kompasy, w których wykorzystywano magnetyt. Fizycy od ponad 60 lat wiedzą, że elektryczne właściwości magnetytu zmieniają się w niskich temperaturach. Teraz odkryli, że przykładając do minerału odpowiednio wysokie napięcie, zmieniają go z isolatora w przewodnik. Po zmniejszeniu napięcia magnetyt znowu staje się izolatorem. Na razie naukowcy nie wiedzą, co powoduje takie przełączanie się stanów tego materiału. Mają nadzieję, że dalsze badania rzucą nieco światła na tę zagadkę. Prace nad magnetytem mają jak najbardziej praktyczne znacznie. Materiały zmiennofazowe są coraz powszechniej stosowane w elektronice i przez najbliższe lata będą odgrywały w niej olbrzymią rolę.