Pole magnetyczne pomaga lisom w polowaniu
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Po dziesięcioleciach udało się odkryć ambipolarne (dwukierunkowe) pole elektryczne Ziemi. To słabe pole elektryczne naszej planety, które jest tak podstawową jej cechą jak grawitacja czy pola magnetyczne. Hipoteza o istnieniu takiego pola pojawiła się ponad 60 lat temu i od tamtego czasu poszukiwano tego pola. Jest ono kluczowym mechanizmem napędzającym „wiatr polarny”, czyli ucieczkę naładowanych cząstek z ziemskiej atmosfery w przestrzeń kosmiczną. Ma ona miejsce nad ziemskimi biegunami.
„Wiatr polarny” został odkryty w latach 60. XX wieku. Od samego początku naukowcy uważali, że jego siłą napędową jest nieznane pole elektryczne. Uważano, że jest ono generowane w skali subatomowej i jest niezwykle słabe. Przez kolejnych kilkadziesiąt lat ludzkość nie dysponowała narzędziami, które mogły zarejestrować takie pole.
W 2016 roku Glyn Collinson i jego zespół z Goddars Space Flight Center zaczęli pracować nad instrumentami zdolnymi do zmierzenia ambipolarnego pola elektrycznego. Stworzone przez nich urządzenia oraz metoda pomiaru zakładały przeprowadzenie badań za pomocą rakiety suborbitalnej wystrzelonej z Arktyki. Badacze nazwali swoją misję Endurance, na cześć statku, którym Ernest Shackleton popłynął w 1914 roku na swoją słynną wyprawę na Antarktykę. Rakietę postanowiono wystrzelić ze Svalbardu, gdzie znajduje się najbardziej na północ wysunięty kosmodrom. Svalbard to jedyny kosmodrom na świecie, z którego można wystartować, by przelecieć przez wiatr polarny i dokonać koniecznych pomiarów, mówi współautorka badań, Suzie Imber z University of Leicester.
Misja Endurance została wystrzelona 11 maja 2022 roku. Rakieta osiągnęła wysokość 768,03 km i 19 minut później spadła do Morza Grenlandzkiego. Urządzenia pokładowe zbierały dane przez 518 kilometrów nabierania wysokości i zanotowały w tej przestrzeni zmianę potencjału elektrycznego o 0,55 wolta. Pół wolta to tyle co nic, to napięcie baterii w zegarku. Ale to dokładnie tyle, ile trzeba do napędzenia wiatru polarnego, wyjaśnia Collinson.
Generowane pole elektryczne oddziałuje na jony wodoru, które dominują w wietrze polarnym, z siłą 10,6-krotnie większą niż grawitacja. To więcej niż trzeba, by pokonać grawitację. To wystarczająco dużo, by wystrzelić jony z prędkością naddźwiękową prosto w przestrzeń kosmiczną, dodaje Alex Glocer z NASA. Pole napędza też cięższe pierwiastki, jak jony tlenu. Z badań wynika, że dzięki obecności tego pola elektrycznego jonosfera jest na dużej wysokości o 271% bardziej gęsta, niż byłaby bez niego. Mamy tutaj rodzaj taśmociągu, podnoszącego atmosferę do góry, dodaje Collinson.
Pole to nazwano ambipolarnym (dwukierunkowym), gdyż działa w obie strony. Opadające pod wpływem grawitacji jony ciągną elektrony w dół, a w tym samym czasie elektrony – próbując uciec w przestrzeń kosmiczną – ciągną jony w górę. Wskutek tego wysokość atmosfery zwiększa się, a część jonów trafia na wystarczającą wysokość, by uciec w przestrzen kosmiczną w postaci wiatru polarnego.
Odkrycie ambipolarnego pola elektrycznego otwiera przed nauką nowe pola badawcze. Jest ono bowiem, obok grawitacji i pola magnetycznego, podstawowym polem energetycznym otaczającym naszą planetę, wciąż wpływa na ewolucję naszej atmosfery w sposób, który dopiero teraz możemy badać. Co więcej, każda planeta posiadająca atmosferę powinna mieć też ambipolarne pole elektryczne. Można więc będzie go szukać i badać na Marsie czy Wenus.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Intensywność pola magnetycznego Ziemi zmniejsza się od około 200 lat. Proces ten przebiega na tyle szybko, że niektórzy naukowcy ogłosili, iż w ciągu 2000 lat dojdzie do zamiany biegunów magnetycznych. Przebiegunowanie mogłoby spowodować, że przez kilka tysięcy lat Ziemia byłaby gorzej chroniona przed szkodliwym promieniowaniem kosmicznym i słonecznym. To z kolei doprowadziłoby do poważnych zakłóceń i awarii sprzętu elektronicznego, wzrostu przypadków zachorowań na nowotwory i zwiększenia się liczby mutacji genetycznych. Niewykluczone, że ucierpiałyby też te gatunki zwierząt, które w swoich migracjach orientują się wedle pola magnetycznego.
Naukowcy z MIT-u opublikowali na łamach PNAS artykuł opisujący wyniki ich badań nad stanem pola magnetycznego planety. Ich zdaniem przebiegunowanie nie grozi nam w najbliższym czasie. Uczeni obliczyli średnią intensywność stabilnego ziemskiego pola magnetycznego na przestrzeni ostatnich 5 milionów lat i odkryli, że obecnie pole to jest dwukrotnie bardziej intensywne niż średnia z tego okresu. To oznacza, że minie jeszcze sporo czasu, zanim pole magnetyczne planety stanie się niestabilne i dojdzie do przebiegunowania. To olbrzymia różnica, czy dzisiejsze pole magnetyczne jest takie jak średnia długoterminowa czy też jest powyżej średniej. Teraz wiemy, że nawet jeśli intensywność pola magnetycznego Ziemi się zmniejsza to jeszcze przez długi czas będzie się ono znajdowało w bezpiecznym zakresie - mówi Huapei Wang, główny autor badań.
Z innych badań wiemy, że w przeszłości wielokrotnie dochodziło do przebiegunowania naszej planety. Jest to jednak proces bardzo nieregularny. Czasami przez 40 milionów lat nie było przebiegunowania, a czasem bieguny zmieniały się 10-krotnie w ciągu miliona lat. Średni czas pomiędzy przebiegunowaniami wynosi kilkaset tysięcy lat. Ostatnie przebiegunowanie miało miejsce około 780 000 lat temu, zatem średnia już została przekroczona - dodaje Wang.
Sygnałem nadchodzącego przebiegunowania jest znaczący spadek poniżej średniej długoterminowej intensywności pola magnetycznego. To wskazuje, że stanie się ono niestabilne. Zarówno z badań terenowych jak i satelitarnych mamy dobre dane dotyczące ostatnich 200 lat. Mówiąc o przeszłości musimy opierać się na mniej pewnych szacunkach.
Grupa Wanga zdobywała informacje o przeszłości ziemskiego pola magnetycznego badając skały wyrzucone przez wulkany na Galapagos. To idealne miejsce, gdyż wyspy położone są na równiku. Stabilne pole magnetyczne jest dipolem, jego intensywność powinna być taka sama na obu biegunach, a na równiku powinna być o połowę mniejsza. Wang stwierdził, że jeśli pozna historyczną intensywność pola magnetycznego na równiku i na biegunach uzyska dokładne dane na temat średniej historycznej intensywności. Sam zdobył próbki z Galapagos, a próbki z Antarktyki dostarczyli mu naukowcy ze Scripps Institution of Oceanography. Naukowcy najpierw zmierzyli naturalny magnetyzm skał. Następnie podgrzali je i ochłodzili w obecności pola magnetycznego i zmierzyli ich magnetyzm po ochłodzeniu. Naturalny magnetyzm skał jest proporcjonalny do pola magnetycznego, w którym stygły. Dzięki eksperymentom naukowcy byli w stanie obliczyć średnią historyczną intensywność pola magnetycznego. Wynosiła ona około 15 mikrotesli na równiku i 30 mikrotesli na biegunach. Dzisiejsza intensywność wynosi zaś, odpowiednio, 30 i 60 mikrotesli. To oznacza, że dzisiejsza intensywność jest nienormalnie wysoka i jeśli nawet ona spadnie, to będzie to spadek do długoterminowej średniej, a nie ze średniej do zera, stwierdza Wang.
Uczony uważa, że naukowcy, którzy postulowali nadchodzące przebiegunowanie opierali się na wadliwych danych. Pochodziły one z różnych szerokości geograficznych, ale nie z równika. Dopiero Wang wziął pod uwagę dane z równika. Ponadto odkrył, że w przeszłości źle rozumiano sposób, w jaki w skałach pozostaje zapisana informacja o ziemskim magnetyzmie. Z tego też powodu przyjęto błędne założenie. Uznano, że gdy poszczególne ferromagnetyczne ziarna w skałach ulegały schłodzeniu spiny elektronów przyjmowały tę samą orientację, z której można było odczytać intensywność pola magnetycznego. Teraz wiemy, że jest to prawdą ale tylko do pewnej ograniczonej wielkości ziaren. Gdy są one większe spiny elektronów w różnych częściach ziarna przyjmują różną orientację. Wang opracował więc metodę korekty tego zjawiska i zastosował ją przy badaniach skał z Galapagos.
Wang przyznaje, że nie wie, kiedy dojdzie do kolejnego przebiegunowania. Jeśli założymy, że utrzyma się obecny spadek, to za 1000 lat intensywność pola magnetycznego będzie odpowiadała średniej długoterminowej. Wówczas może zacząć się zwiększać. Tak naprawdę nie istnieje sposób, by przewidzieć, co się stanie. Proces magnetohydrodynamiczny ma bowiem chaotyczną naturę".
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Wielu mieszkańców Berlina padło ofiarą lisa amatora butów. Sprytny złodziejaszek zgromadził ich całkiem sporo, bo ponad 100. Lekko nadgryzione chował w krzakach.
Ok. 3 tygodni temu Christian Meyer z berlińskiej dzielnicy Zehlendorf zauważył, że jeden z jego drogich, niedawno kupionych, butów do biegania zniknął z ganku. Postanowił przeprowadzić w tej sprawie małe śledztwo.
Dość szybko zorientował się, że nie tylko jemu zginął but. W pewnym momencie przyłapał złodziejaszka, miejskiego lisa, z dwoma niebieskimi klapkami w pysku. Po kilku dniach spotkał go znowu. Tym razem poszedł za nim aż do zarośli, przez które przedzierał się niemal godzinę. Wreszcie znalazł sekretną kryjówkę lisa. Znajdowało się w niej ponad 100 butów.
Meyer sfotografował złodzieja przyłapanego na gorącym uczynku i jego skarb. Choć można wypatrzyć różne rodzaje obuwia, widać, że lis szczególnie upodobał sobie crocsy.
Większość berlińczyków odzyskała swoje buty. Niestety, Meyer się do nich nie zalicza. Jego but przepadł jak kamień w wodę...
Nie wiadomo, czemu berliński lis kradł buty i skąd jego inklinacja do crocsów, ale już wcześniej opisywano lisy, które zachowywały się podobnie. W sierpniu zeszłego roku mieszkanka Melbourne narzekała na lisa, który wielokrotnie przychodził pod jej drzwi i w ciągu tygodnia zabrał w sumie 3 buty. Nagranie z monitoringu trafiło na YouTube'a.
W 2018 r. para lisów z Nagaokakyō w prefekturze Kioto ukradła ponad 40 par sandałów. Zwierzęta wpadły w policyjną zasadzkę. Lisy i ich norę z rozrzuconymi wokół butami odkryto w ogrodzie niezamieszkałego domu. Komentujący wtedy sprawę dyrektor zoo w Kioto, Naoki Yamashita, twierdził, że rozmnażające się lisy mogły wykopać norę, a buty zebrały ze względu na instynkt gromadzenia pokarmu i innych obiektów.
W 2009 r. w Föhren w Nadrenii-Palatynacie lisica ukradła ponad 100 butów. Znalazł je robotnik leśny. "Było tam wszystko: od obuwia damskiego po buty sportowe. Jak dotąd znaleźliśmy 110-120 sztuk. Wydaje się, że lisica kradła je, by szczenięta mogły się nimi bawić".
W 2013 r. dziennikarz Guardiana Peter Baaumont opisał, jak pewnego ranka znalazł na środku swojego trawnika w dzielnicy Tottenham w Londynie 7 butów nie od pary.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W północno-wschodniej części Półwyspu Iberyjskiego, pomiędzy III a II tysiącleciem przed Chrystusem szeroko rozpowszechnione były praktyki grzebania zwierząt ze zmarłymi ludźmi. Naukowcy odkryli właśnie, że w tym czasie ludzie udomowili nie tylko psy, ale również lisy, na co wskazuje dieta podobna do tej, jaką spożywali właściciele zwierząt.
Na stanowiskach Can Roqueta (Barcelona) oraz Minferri (Lleida) w grobach znaleziono cztery lisy i wiele psów. Nie jest to wyjątek. Zwierzęta te odkryto w licznych pochówkach północno-wschodniej części półwyspu.
Najbardziej zaskakującą cechą tych pochówków jest grzebanie zmarłych w dużych grobach, wraz z psami ni lisami. Zauważyliśmy, że w niektórych przypadkach psy otrzymywały specjalne pożywienie. Sądzimy, że było to związane z ich rolą psów pracujących. Ponadto jeden z lisów wykazuje cechu udomowienia, mówi Aurora Grandal-d'Anglade, współautorka badań nad związkami pomiędzy ludźmi a psami ocenianymi na podstawie diety. Wyniki badań opublikowano w piśmie Archeological and Anthropological Sciences.
Naukowcy badali stabilne izotopy węgla i azotu w kościach pochowanych oraz brali pod uwagę dane archeologiczne, archeobiologiczne i antropologiczne, by porównać dietę ludzi i pochowanych wraz z nimi psów. W sumie przebadano 37 psów, 19 udomowionych zwierząt kopytnych i 64 ludzi. Dane wskazują, że dieta psów była podobna do diety ludzi.
Z kolei badania izotopowe lisów z Minferri wykazały zróżnicowanie diety. W niektórych przypadkach zwierzęta te spożywały podobne pokarmy co pochowane psy, w innych zaś ich dieta była bardziej typowa dla dzikiego zwierzęcia, mającego niewielki kontakt z człowiekiem. Przypadek lisa z Can Roqueta jest szczególny, gdyż mamy tu do czynienia ze starym zwierzęciem ze złamaną łapą. Złamanie wciąż jest w trakcie gojenia, widoczne są ślady unieruchomienia łapy przez ludzi. Dieta tego lisa była niezwykła, podobna do diety szczenięcia psa. Uważamy, że był to udomowiony lis, który długo mieszkał z ludźmi, mówi Grandal.
Duże psy z Can Roqueta spożywały specjalną bogatą w zboża dietę. Prawdopodobnie zwierzęta były wykorzystywane w celach transportowych. Zwierzęta te wykazują objawy zaburzeń rozwoju kręgosłupa, powstających przy przenoszeniu ciężarów. Ludzie przygotowywali im dietę bogatą w węglowodany, gdyż zwierzęta ciężko pracowały. Może się wydawać dziwnym, że psy karmiono zbożem, ale takie rekomendacje znajdziemy np. u żyjącego w I wieku agronoma Luciusa Columelli, w jego dziele Res rustica.
Dieta zwierząt takich jak krowy, owce i kozy była typowa dla ich gatunków, zatem ich rolą było dostarczanie mięsa, mleka i wełny, a nie praca. Konie nie były jeszcze rozpowszechnione.
Zarówno u psów jak i ludzi izotopy wskazują na wyższe spożycie protein zwierzęcych. Niekoniecznie pochodziły one z mięsa, równie dobrze mogło być to mleko i produkty mleczne. Wydaje się również, że mężczyźni spożywali więcej białka zwierzęcego niż kobiety. Psy mogły jeść resztki po ludziach, prawdopodobnie to, co zostawiły kobiety i dzieci.
W epoce brązu głównym zadaniem psów była ochrona stad zwierząt hodowlanych oraz siedzib ludzkich. Jeszcze do XIX wieku w Ameryce Północnej i Europie psy były wykorzystywane w transporcie lekkich przedmiotów. Najwyraźniej podobnie używano ich w epoce brązu.
W Ameryce Północnej znajdowano psy ze zniekształceniami kości wskazującymi, iż ciągnęły one różne przedmioty. Psy z Can Roqueta dowodzą, że zwierzęta te już od dawna były wykorzystywane w celach transportowych. Są one unikatowe na skalę całej Europy, mówi Albizur Canadell.
Znaleziska w Minferri wskazują też, że w epoce brązu miejscowa ludność miała dobrze rozwinięte zwyczaje grzebalne. W tych dwóch strukturach szczątki trzech osób zostały pochowane wraz ze zwierzętami. W grobie nr 88 znajduje się ciało starego mężczyzny z pozostałościami po całej krowie i nogami nawet siedmiu kóz. Są tam też szczątki młodej kobiety, wraz z którą pochowano całą kozę, dwa lisy oraz róg zwierzęcia, opisuje Ariadna Nieto Espinet z Uniwersytetu w Lleidzie.
Z kolei w grobie nr 405 znajduje się ciało prawdopodobniej kobiety, której towarzyszą szczątki dwóch całych przedstawicieli bydła rogatego i dwóch psów. Wciąż nie wiemy, dlaczego tylko niektórzy ludzie mieli prawo i przywilej pochówku z tego typu ofiarami, mówią eksperci.
Z kolei w Can Roqueta wyraźnie wyróżniają się pochówki kobiety, mężczyzny oraz dziecka, w których grobach również złożono udomowione zwierzęta. Sposób pochówku dziecka wskazuje, że odziedziczyło ono status społeczny.
Wydaje się, że bydło rogate oraz psy, które były najczęściej grzebane z ludźmi, odgrywały znaczącą rolę w ekonomii i pracy oraz w świecie symbolicznym. Były symbolami bogactwa, prestiżu i ochrony, stwierdzają badacze.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Uniwersytetu Stanforda są pierwszymi, którzy uzyskali system składający się z „zaprojektowanych elektronów“. Pozwala to na dobranie właściwości elektronów, a w przyszłości umożliwi stworzenie nowych typów materiałów.
Sercem wszystkich dzisiejszych technologii jest zachowanie się elektronów w materiale. Teraz jesteśmy w stanie dobrać podstawowe właściwości elektronów tak, by zachowywały się one w sposób rzadko spotykany w zwykłych materiałach - mówi profesor Hari Manoharan.
Pierwszym stworzonym w ten sposób materiałem jest struktura w kształcie plastra miodu, zainspirowana grafenem. Naukowcy nazwali ją „molekularnym grafenem“.
Uczeni za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego umieszczali pojedyncze molekuły tlenku węgla na idealnie gładkiej powierzchni miedzi. Węgiel odpychał wolne elektrony z atomów miedzi i zmuszał je do utworzenia heksagonalnej struktury, w której miały właściwości podobne do elektronów w grafenie, czyli zachowywały się tak, jakby nie miały masy. Aby odpowiednio dobrać ich właściwości uczeni przesuwali molekuły CO, co zmieniało symetrie przepływu elektronów. W pewnych ustawieniach zachowywały się one tak, jakby były wystawione na działanie pola elektrycznego bądź magnetycznego. Inne ułożenie molekuł umożliwiało np. na precyzyjne dobranie gęstości elektronów na powierzchni. Możliwe było też wyznaczenie obszarów, na których elektrony zachowywały się tak, jakby posiadały masę. Jedną z najbardziej niesamowitych rzeczy, którą osiągnęliśmy jest spowodowanie, by elektrony zachowywały się tak, jakby znajdowały się w silnym polu magnetycznym, podczas gdy w rzeczywistości nie ma żadnego pola - stwierdza Manoharan. Dzięki teorii opracowanej przez współautora badań, którym jest Francisco Guinea z Hiszpanii, naukowcy byli w stanie obliczyć, jak ułożyć atomy węgla, by elektrony zachowywały się jak zostały poddane polu magnetycznemu do 60 tesli.
To nowe pole do badań dla fizyki. Grafen molekularny to pierwsza z wielu możliwych struktur. Sądzimy, że nasze badania pozwolą na stworzenie nowych przydatnych w elektronice materiałów - mówi Manoharan.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.