Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

We wnętrzu Ziemi znaleziono biliard ton diamentów

Recommended Posts

We wnętrzu Ziemi może znajdować się ponad biliard (1015) ton diamentów. Nie należy jednak spodziewać się, że ludzkość po nie sięgnie. Z badań przeprowadzonych przez naukowców z MIT oraz z innych amerykańskich, francuskich, niemieckich, brytyjskich i chińskich uczelni wyższych wynika, że diamenty znajdują się na głębokości ponad 160 kilometrów pod powierzchnią planety.

Stanowią one część kratonu, najstarszej, utwardzonej części skorupy ziemskiej, która nie ulega już fragmentacji.
Kraton ma kształt odwróconych gór, które mogą sięgać głębokości nawet 320 kilometrów. Naukowcy mówią tutaj o korzeniach kratonu, a diamenty mogą stanowić nawet 2% ich masy. Stąd też szacunki mówiące o biliardzie ton diamentów.

To pokazuje, że diamenty nie są czymś niezwykłym. Z punktu widzenia geologii jest to dość powszechny materiał. Nie możemy po niego sięgnąć, ale wygląda na to, że diamentów jest więcej, niż sądziliśmy, mówi Ulrich Faul z MIT.

Zdaniem Faula i jego kolegów diamenty w kratonie są widoczne w danych z badań sejsmicznych. Takie dane są od dekad zbierane przez wiele instytucji na całym świecie. Podczas badań sejsmicznych wykorzystuje się dźwięk do poznania budowy skorupy ziemskiej. Jako, że fale dźwiękowe poruszają się z różną prędkością zależną od temperatury, gęstości czy składu skał, przez które podróżują, pozwalają na obrazowanie tych skał.

Od lat jednak naukowcy zmagali się z pewną zagadką. otóż wydaje się, że fale dźwiękowe znacznie przyspieszają w korzeniach kratonu. Korzenie te są chłodniejsze i mniej gęste od otoczenia, zatem fale powinny podróżować w nich szybciej, ale nie tak szybko, jak wskazują pomiary. Międzynarodowy zespół naukowy podjął się więc próby wytłumaczenia tego nagłego przyspieszenia.

Najpierw naukowcy, na podstawie dostępnych danych, stworzyli trójwymiarowe modele fal dźwiękowych podróżujących przez główne ziemskie kratony. Następnie w laboratorium, na podstawie modeli komputerowych, badali sposób rozchodzenia się dźwięku w skałach o różnym składzie. Badania wykazały, że istnieje tylko jeden rodzaj skał, w którym fale poruszają się z dokładnie taką prędkością, co w korzeniach kratonu. Skały takie muszą składać się z takiej samej ilości perydotytów i eklogitów oraz z 1–2 procenta diamentów. Taka ilość diamentów zapewnia prędkość dźwięku odpowiadającą tej zmierzonej, a jednocześnie nie wpływa na zmianę gęstości kratonów.

One są jak kawałki drewna unoszące się w wodzie. Kratony są nieco mniej gęste niż ich otoczenie, zatem nie zanurzają się głębiej i dzięki temu zachowały się w nich najstarsze skały. Odkryliśmy, że wystarczy 1–2 procent diamentów, by kratony były stabilne i nie tonęły, mówi Faul.

Odkrycie jest całkowicie zgodne z naszą obecną wiedzą na temat diamentów. Te bowiem powstają we wnętrzu Ziemi, gdzie panuje wysokie ciśnienie i wysoka temperatura. Na powierzchnię wydostają się w wyniku erupcji wulkanów. Erupcje te tworzą kominy wulkaniczne z kimberlitu. W znaczniej mierze kimberlitowe kominy wulkaniczne występują tam, gdzie występuje kratom.

To dowód pośredni, ale by go zdobyć połączyliśmy wszystkie elementy układanki. Rozważaliśmy wszystkie możliwe scenariusze i to jedyne logiczne wyjaśnienie, zapewnia Faul.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Astronomowie korzystający z Very Long Baseline Array (VLBA) dokonali pierwszego w historii bezpośredniego geometrycznego pomiaru odległości do magnetara znajdującego się w Drodze Mlecznej. Pomiar ten pomoże stwierdzić, czy magnetary są źródłem tajemniczych szybkich błysków radiowych (FRB).
      Magnetary to odmiana gwiazd neutronowych. Te bardzo gęste obiekty charakteryzują się niezwykle silnym polem magnetycznym. Pole magnetyczne typowego magnetara może być bilion razy silniejsze niż pole magnetyczne Ziemi. Wiadomo też, że magnetary emitują silne impulsy promieniowania rentgenowskiego i gamma, przez co od pewnego czasu podejrzewa się, że to właśnie one mogą być źródłami FRB.
      Odkryty w 2003 roku magnetar XTE J1810-197 jest jednym z zaledwie sześciu takich obiektów, o których wiadomo, że emitują impulsy w paśmie radiowym. Emisję taką notowano w latach 2003–2008, później magnetar ucichł, a w grudniu 2018 roku znowu zaczął emitować sygnał.
      Grupa naukowców wykorzystała VLBA do obserwacji XTE J1810-197 najpierw od stycznia do listopada 2019, a później w marcu i kwietniu bieżącego roku. Dzięki temu możliwe było obserwowanie obiektu z dwóch przeciwległych stron orbity Ziemi wokół Słońca. To zaś pozwoliło na zarejestrowanie paralaksy, czyli niewielkiej pozornej zmiany położenia obiektu względem tła.
      Po raz pierwszy udało się wykorzystać paralaksę do pomiaru odległości od magnetara. Okazało się, że to jeden z najbliższych magnetarów. Znajduje się w odległości około 8100 lat świetlnych dzięki czemu jest świetnym obiektem dla przyszłych badań, mówi Hao Ding, student z australijskiego Swinburne University of Technology.
      Niedawno, 28 kwietnia, inny magnetar – SGR 1935+2154 – wyemitował najsilniejszy sygnał radiowy, jaki kiedykolwiek zarejestrowano w Drodze Mlecznej. Co prawda nie był on tak silny jak FRB pochodzące z innych galaktyk, jednak wydarzenie to tym bardziej sugeruje, że magnetary mogą być źródłem FRB.
      Większość znanych nam FRB pochodzi spoza Drogi Mlecznej. To niezwykle silne, trwające milisekundy sygnały o nieznanym źródle. Są na tyle niezwykłe, że muszą powstawać w bardzo ekstremalnych środowiskach. Takich jak np. magnetary.
      Dzięki dokładnemu poznaniu odległości do magnetara, możemy precyzyjnie obliczyć siłę sygnału radiowego, który emituje. Jeśli pojawi się coś podobnego do FRB pochodzącego XTE J1810-197, będziemy wiedzieli, jak silny to był impuls. FRB bardzo różnią się intensywnością, więc badania magnetara XTE J1810-197 pozwolą nam stwierdzić, czy jego emisja jest zbliżona do zakresu FRB, wyjaśnia Adam Deller ze Swinburne.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Za cztery dni w pobliżu Ziemi pojawi się asteroida 2011 ES4. Może przelecieć bardzo blisko naszej planety. Znacznie bliżej niż odległość pomiędzy Księżycem a Ziemią. Obecnie jej przelot przewidywany jest na 1 września. Wtedy to może się ona znaleźć w odległości od 0,32 do 0,19 odległości Księżyca. Może zatem minąć Ziemię w odległości zaledwie ok. 120–72 tysięcy kilometrów. Wielkość obiektu to 22–49 metrów.
      2011 ES już wielokrotnie zbliżała się do Ziemi. Po raz pierwszy wykryto ją w 2011 roku, gdy znajdowała się w odległości około 5 milionów kilometrów od planety. Przez cztery dni prowadzono jej obserwacje i na tej podstawie określono ówczesną oraz przeszłe i przyszłe jej orbity. Z przeprowadzonych obliczeń wynika, że od 1987 roku asteroida nigdy nie była tak blisko Ziemi, jak ma się znaleźć obecnie.
      Wiemy, że 2011 ES okrąża Słońce w ciągu około 415 dni. Jej peryhelium to 0,83 j.a., a aphelium wynosi 1,35 j.a. Przez większość zbliżania się do Ziemi asteroida będzie znajdowała się blisko Słońca, więc będzie niewidoczna. Sytuacja poprawi się w ostatnich dniach, więc niewykluczone że już można ją obserwować na nocnym niebie.
      Niepewność co do czasu przelotu i orbity asteroidy jest na tyle duża, że nie można wykluczyć, że już niezauważenie minęła ona Ziemię i to w znacznie większej odległości, niż przewidywano.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Do jutra ludzkość zużyje tyle zasobów, ile Ziemia wyprodukuje do końca bieżącego roku. Earth Overshoot Day, to dzień, w którym w danym roku ludzie zużywają całość zasobów, jakie planeta jest w stanie w tym roku zastąpić. Od lat 70. ubiegłego wieku dzień ten zwykle następuje coraz wcześniej. Tym razem, z powodu pandemii, Earth Overshoot Day nastąpił później niż w roku ubiegłym.
      Organizacja Global Footprint Network, która wylicza, kiedy nastąpi Earth Overshoot Day stwierdziła, że w bieżącym roku nastąpi on 22 sierpnia. W ubiegłym roku przypadł on na 29 lipca. To zaś oznacza, że ludzkość zużyła o 9,3% zasobów mniej, niż w roku ubiegłym.
      Jednak, jak mówi prezydent Global Footprint Network Mathis Wackernagel, nie mamy czego świętować. Taki stan rzeczy osiągnęliśmy nie dlatego, że tak zaplanowaliśmy, ale dlatego, iż wydarzyła się katastrofa.
      Earth Overshoot Day jest wyliczany z uwzględnieniem całego ludzkiego zapotrzebowania na żywność, energię, domy i drogi. Na tej podstawie specjaliści wyliczają, że obecnie ludzkość zużywa o 60% więcej zasobów, niż Ziemia jest w stanie odnowić. To jest tak, jak z pieniędzmi. Możemy wydawać więcej, niż mamy, ale nie może to trwać wiecznie, mówi Wackemagel.
      Przedstawiciele Global Footprint Network mówią, że pandemia pokazała, iż ludzkość jest w stanie w krótkim czasie zmienić swoje zwyczaje dotyczące konsumpcji. To bezprecedensowa okazja, by zastanowić się nad naszą przyszłością.
      Jak zauważył szef WWF International, pandemia pokazała, jak bardzo marnotrawny, niszczący i niemożliwy do utrzymania jest nasz stosunek do natury. Wezwał do podjęcia działań, które spowodują, że rozwój gospodarczy nie będzie wiązał się z degradacją środowiska. Możemy się rozwijać, ale nie kosztem planety, gdyż wiemy, że kryzys planety oznacza kryzys społeczeństwa, a zatem i kryzys gospodarczy.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Japońscy naukowcy odtworzyli w laboratorium ekstremalne warunki panujące w zewnętrznej części jądra Ziemi. Zespół kierowany przez Yasuhiro Kuwayamę z Uniwersytetu Tokijskiego wykorzystał wysoce wyspecjalizowane imadło diamentowe, do osiągnięcia olbrzymiego ciśnienia i temperatury, dzięki którym można było badać to, co dzieje się w jądrze Ziemi. Eksperymenty pozwolą nam na zdobycie wiedzy na temat składu jądra i procesów w nim przebiegających.
      To, co obecnie wiemy z o jądrze Ziemi, które rozpoczyna się 3000 kilometrów pod powierzchnią planety, pochodzi z obserwacji fal sejsmicznych, które przeszły przez jądro. Właściwości jądra badamy też na podstawie teoretycznych obliczeń i modeli komputerowych oraz poddając materiały ekstremalnym temperaturom i ciśnieniu. Dotychczas dowiedzieliśmy się, że jądro składa się z dwóch części. Wewnętrznego, stałego, składającego się głownie z żelaza i niklu, oraz zewnętrznego, w którym dominuje płynne żelazo.
      Olbrzymim osiągnięciem Kuwayamy jest fakt, że jego technika pozwala na, teoretycznie, nieskończenie długie prowadzenie eksperymentów. Dotychczas potrafiliśmy uzyskać warunki panujące w ziemskim jądrze jedynie na kilka mikrosekund.
      Japończycy wykorzystali specjalne imadło diamentowe, w którym poddali próbkę płynnego żelaza ciśnieniu 116 GPa, a następnie ogrzali ją za pomocą lasera do temperatury 4350 kelwinów. O ile temperatura taka prawdopodobnie rzeczywiście panuje w jądrze, to ciśnienie 116 GPa jest nieco niższe niż spodziewane w górnej części zewnętrznego jądra. Próbka była badana w synchrotronie Spring-8 przede wszystkim za pomocą technik rozpraszania rentgenowskiego.
      Po porównaniu wyników eksperymentów z danymi obserwacyjnymi Kuwayama i jego zespół porównali właściwości termodynamiczne swojej próbki żelaza z tym, co wiemy o jądrze zewnętrznym. Doszli do wniosku, że musi być ono o 7,5% mniej gęste niż ciekłe żelazo. To oznacza, że znajduje się w nim wysoka domieszka innych, niezidentyfikowanych dotychczas pierwiastków. Materiał w jądrze zewnętrznym płynie o 4% łatwiej niż ciekłe żelazo.
      Ze szczegółami można zapoznać się na łamach Physical Review Letters.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z laboratorium ENIGMA (Evolution of Nanomachinest In Geospheres and Microbial Ancestors) na Rutgers University sądzą, że odtworzyli kształt pierwszej molekuły będącej wspólnym przodkiem współczesnych enzymów, które dały początek życiu na Ziemi.
      Życie to proces elektryczny. Obwód elektryczny jest katalizowany przez niewielki zestaw protein, które działają jak złożone nanomaszyny, czytamy na stronie laboratorium. ENIGMA jest współfinansowane przez NASA w ramach Astrobiology Program. Sądzimy, że życie powstało z bardzo małych klocków i pojawiło się zestaw Lego, z którego powstały komórki i bardziej złożone organizmy, jak my, mówi główny autor badań, biofizyk Paul G. Falkowski.
      Naukowcy wykonali analizę porównawczą trójwymiarowych struktur białek, by sprawdzić, czy można na tej podstawie wysnuć wnioski, co do kształtu ich wspólnego przodka. Szczególnie skupili się na podobieństwach pomiędzy kształtami, jakie w trzech wymiarach przyjmują łańcuchy aminokwasów. Poszukiwali prostego topologicznego modelu, który powiedziałby, jak wyglądały pierwsze proteiny, zanim stały się bardziej złożone i zróżnicowane.
      Odkryliśmy, że dwa powtarzające się wzorce zwijania są kluczowe dla pojawienia się metabolizmu. Prawdopodobnie te metody zawijania mają wspólnego przodka, który za pomocą duplikacji, specjalizacji i różnicowania ewoluował tak, by ułatwić transfer elektronów i katalizę na bardzo wczesnym etapie początków metabolizmu, wyjaśniają naukowcy.
      Te dwa zidentyfikowane metody zwijania to zwijanie ferredoksyny oraz konformacja Rossmanna. Naukowcy sądzą, że te dwie podstawowe struktury, które mogą mieć wspólnego przodka, posłużyły jako wzorzec dla protein sprzed ponad 2,5 miliarda lat.
      Przypuszczamy, że pierwszymi proteinami były małe, proste peptydy, któe pobierały elektrony z oceanu, atmosfery lub skał i przekazywały je innym molekułom akceptującym elektrony, mówi biolog molekularny Vikas Nanda. W reakcji transferu elektronu uwalnia się energia i energia ta napędza życie, dodaje.
      Naukowcy przyznają, że to wszystko jest jedynie hipotezą. Porównywanie kształtu obecnie istniejących protein to metoda pełna ograniczeń, która nie pozwala na uzyskanie pewności co do prawdziwości wnioskowania. Domyślamy się co mogło się wydarzyć, a nie dowodzimy, co się wydarzyło, stwierdzają autorzy badań. Jednak, jak zauważają, można tego typu badania posunąć dalej.
      Można spróbować odtworzyć w laboratorium hipotetyczne proteiny z przeszłości i sprawdzić, jak działają i jak mogą ewoluować. Naszym głównym celem jest dostarczenie NASA informacji, dzięki którym przyszłe misje naukowe będą wiedziały gdzie i jak poszukiwać życia na planetach pozasłonecznych.
      Ze szczegółami badań można zapoznać się na łamach PNAS.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...