Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Pobudzone do życia bakterie sprzed 100 tys. lat
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Virginia Tech wykazali, że lodowy dysk może sam się napędzać na odpowiednio przygotowanej powierzchni, podobnie do kropli wody, na którą działa zjawisko Leidenfrosta. Każdy z nas obserwował, że kropla wody upuszczona na gorącą powierzchnię, odparowuje przez długi czas, poruszając się po powierzchni. Amerykańscy uczeni odkryli, że kawałek lodu może samodzielnie napędzać się na powierzchni o wzorze przypominającym układ rybich ości.
Badaczy z Virginia Tech zainspirowała rozwiązana ledwie przed 11 laty zagadka wędrujących głazów z Racetrack Playa z kalifornijskiej Doliny Śmierci. Tam kry, przesuwające się pod wpływem wiatru, przesuwają kamienie. Jonathan Boreyko postanowił stworzyć takie warunki, by lód samodzielnie się przesuwał. Wraz z zespołem przez trzy lata prowadził eksperymenty. Gdy zaś udało się doprowadzić do samodzielnego ruchu lodowego dysku, przez kolejne dwa lata naukowcy tworzyli model wyjaśniający obserwowane zjawisko.
Kluczem do sukcesu była aluminiowa powierzchnia ponacinana we wzór rybich ości. Wystarczy, że powierzchnia zostanie rozgrzana powyżej temperatury topnienia – nie jest więc potrzebna, jak w zjawisku Leidenfrosta, bardzo wysoka temperatura – by lód zaczął się poruszać. Jest on napędzany przez kierunkowy przepływ wody w nacięciach na powierzchni. Początkowo kawałek lodu rusza bardzo wolno, by gwałtownie przyspieszyć.
Niezwykle interesujące okazało się spryskanie powierzchni aluminium cieczą hydrofobową. Naukowcy spodziewali się, że spowoduje to przyspieszenie lodu. Tymczasem dysk w ogóle się nie przesunął. To pozwoliło badaczom wyjaśnić obserwowane zjawisko. Doszli do wniosku, że na powierzchni pokrytej płynem hydrofobowym woda z roztapiającego się lodu zostaje ściśnięta i lodowy dysk utyka na krawędziach wyżłobień. Woda ciągle płynie kanalikami, ale lód nie jest już w stanie się na niej unosić.
Bez powłoki hydrofobowej woda po jednej stronie lodowego dysku tworzy kałużę, jej obecność powoduje nierównowagę napięcia powierzchniowego po obu stronach lodu, co powoduje, że zaczyna się on poruszać.
Boreyko uważa, że odkryte przezeń zjawisko być może posłuży do celów praktycznych. Wyobraźmy sobie, że wzór na powierzchni tworzy okręgi, a nie proste linie. Wówczas roztapiający się obiekt kręciłby się w kółko. A teram wyobraźmy sobie, że na powierzchni lodu umieszczamy magnesy. One też by się obracały, co można by wykorzystać do produkcji energii, stwierdza uczony.
Badania zostały opublikowane na łamach ACS Applied Materials & Interfaces.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Badacze z Polskiej Stacji Antarktycznej im. Henryka Arctowskiego znaleźli w Antarktyce zwłoki brytyjskiego naukowca, który zginął niemal równo 66 lat temu. W Zatoce Admiralicji na Wyspie Króla Jerzego cofający się lodowiec odsłonił ludzkie szczątki, a badania DNA potwierdziły, że to Dennis „Tink” Bell, 25-letni meteorolog, który pracował dla poprzedniczki British Antarctic Survey, Falkland Islands Dependencies Survey. Obok zwłok znajdowało się ponad 200 przedmiotów zmarłego, w tym pozostałości po walkie-talkie, latarka, kijki od nart, zegarek marki Erguel czy nóż szwedzkiej marki.
Dennis Bell był najstarszy z trójki rodzeństwa. Po ukończeniu szkoły służył w Królewskich Siłach Powietrznych (RAF) jako radiooperator, a w 1958 roku został meteorologiem w FIDS. Otrzymał przydział do niewielkiej kilkuosobowej Stacji Zatoki Admiralicji (Admiralty Bay Station) na Wyspie Króla Jerzego. Koledzy zapamiętali go jako bardzo pogodnego człowieka.
Dnia 26 lipca 1959 roku czterech pracowników bazy wyruszyło na badania terenowe. Bell i geodeta Jeff Stokes poszli pierwsi, pół godziny po nich ruszyła kolejna para. Bell i Stokes wspinali się na lodowiec w głębokim śniegu, na obszarze poprzecinanym szczelinami. Marsz był trudny, a ciągnące sanie psy zaczęły wykazywać oznaki zmęczenia. Bell, chcąc je zachęcić, poszedł przodem. Niestety, na nogach nie miał nart. Nagle zniknął, wpadł w szczelinę, której nie zauważył. Stokes zaczął go nawoływać i, ku swojej uldze, usłyszał odpowiedź. Opuścił aż 30 metrów liny, zanim Bell był w stanie jej dosięgnąć.
Stokes przy pomocy psów zaczął wyciągać Bella. Meteorolog przywiązał jednak linę do paska od spodni, zamiast się nią obwiązać. Prawdopodobnie zrobił tak ze względu na kąt, pod jakim leżał w szczelinie. Gdy już dotarł do krawędzi szczeliny, zaklinował się, pasek pękł i Bell znowu spadł. Tym razem nie odpowiedział na wołania Stokesa.
Geodeta oznaczył szczelinę, pobrał pomiary z pobliskich wzniesień i zaczął schodzić w dół lodowca. Po drodze spotkał drugi zespół – meteorologa Kena Gibsona i geologa Colina Bartona. Razem wrócili na górę. Pogoda zaczęła się pogarszać, zerwała się burza śnieżna. W tych warunkach nie mogli znaleźć ani oznaczeń Stokesa, ani wzniesień. Mimo olbrzymiego ryzyka wpadnięcia w szczelinę, mężczyźni kontynuowali poszukiwania miejsca wypadku. W końcu, po około 12 godzinach, znaleźli właściwą szczelinę. Doszli do wniosku, że ich kolega nie mógł tak długo przeżyć w takich warunkach.
Ludzkie szczątki zostały zauważone przez Polaków 19 stycznia 2025 roku na Ecology Glacier. Nasi polarnicy oznaczyli miejsce i zebrali próbki. Po powrocie do Stacji Arctowskiego zapadła decyzja, że konieczne są dodatkowe badania archeologiczne. W wyprawie, która trwała od 9 do 13 lutego wzięli udział archeolodzy, geomorfolodzy, antropolodzy i glacjolodzy. Zebrane kości i przedmioty osobiste przewieziono na pokładzie statku Sir David Attenborough do stolicy Falklandów, Stanley. Następnie RAF przetransportował je do Londynu. Ich badaniami genetycznymi zajęła się profesor Denise Syndercombe Court z King's College London. Uczona właśnie potwierdziła zgodność genetyczną kości z rodzeństwem Dennisa, Davidem Bellem i Valerie Kelly. Prawdopodobieństwo, że kości nie należą do Dennisa Bella jest mniejsze niż jeden na miliard.
Mieszkający obecnie w Australii David stwierdził: Gdy moja siostra Valerie i ja zostaliśmy poinformowani, że po 66 latach znaleziono naszego brata Dennisa, byliśmy w szoku. British Atrantic Survey i British Antarctic Monument Trust udzieliły nam ogromnego wsparcia, a dzięki wrażliwości polskiego zespołu mogliśmy sprowadzić do domu naszego wspaniałego brata, co pomogło nam uporać się z żałobą. David wspomina, że starszy od niego Dennis był jego bohaterem. Potrafił naprawiać silniki, fotografował i samodzielnie wywoływał zdjęcia, zbudował radio od podstaw i całymi godzinami korespondował zdalnie z innymi radioamatorami posługując się alfabetem Morse'a. Lubił wędrówki, teatr i jedzenie. Nie znosił za to zawodów sportowych.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Barcelony i Corku opublikowali najbardziej szczegółową mapę podmorskich kanionów Antarktyki. Zawiera ona 332 kaniony, niektóre z nich o głębokości ponad 4000 metrów. Katalog, wspólne dzieło uczonych z Universitat de Barcelona i University College Cork, zawiera informacje o pięciokrotnie większej liczbie kanionów niż poprzednie podobne zestawy danych. A w towarzyszącym mu artykule na łamach Marine Geology uczeni wykazali, że kaniony mogą mieć większe niż przypuszczano znaczenie dla cyrkulacji wód oceanicznych, zmniejszania się pokrywy morskiego lodu oraz zmian klimatu.
Kaniony odgrywają niezwykle istotną rolę w transporcie osadów i substancji odżywczych z wybrzeży do głębokich partii oceanów, łączą płytkie i głębokie obszary oceanów, tworzą bogate siedliska dla morskiego życia. Dotychczas na całym globie zidentyfikowano około 10 000 podmorskich kanionów, jednak prawdopodobnie jest ich znacznie więcej. Pomimo ich wielkiego wpływu na ekologię, geologię czy oceanografię, struktury te są słabo znane, szczególnie leżące w obszarach poarnych.
Kaniony w Arktyce i Antarktyce są podobne do kanionów z innych obszarów planety, ale zwykle są większe i głębsze z powodu długotrwałego oddziaływania lodu oraz olbrzymich ilości osadów transportowanych przez lodowce z szelfu kontynentalnego, mówi David Amblàs. Ponadto antarktyczne kaniony tworzą się głównie w wyniku działalności prądów zawiesinowych, gdzie gęstsza od otoczenia zawiesina gwałtownie spływa w dół pod wpływem grawitacji. Te silne prądy, zasilane w osady przez lodowce, rzeźbią w dnie wielkie kaniony.
Zdaniem naukowców, najbardziej interesującym aspektem ich badań jest odnotowanie różnic pomiędzy kanionami powstającymi w dwóch ważnych regionach Antarktyki. W Antarktyce Wschodniej kaniony są bardziej rozbudowane, rozgałęzione, tworząc wielkie systemy o przekroju w kształcie litery U. To sugeruje, że powstały w wyniku długotrwałego oddziaływania lodowców i wielkiego wpływu procesów erozji i sedymentacji. Z kolei w Antarktyce Zachodniej kaniony są krótsze, mają bardziej strome brzegi, a ich przekrój przypomina literę V. Spostrzeżenie to jest wsparciem dla hipotezy, że lądolód Arktyki Wschodniej – największy lądolód na Ziemi – powstał wcześniej. Dotychczas hipoteza ta miała wsparcie w badaniu osadów, teraz kolejnym dowodem jest geomorfologia dna morskiego.
Antarktyczne kaniony ułatwiają wymianę wody między szelfem kontynentalnym, a głębokimi partiami oceanu. Dzięki nim zimne gęste wody z okolic lądolodu spływają w dół i tworzą AABW (Antarctic Bottom Water), masę wody odgrywającą ważną rolę w światowej cyrkulacji oceanicznej. Ponadto kaniony kierują ciepłe wody, takie jak CDW (Circumpolar Deep Water) z Pacyfiku i Oceanu Indyjskiego w kierunku szelfu Antarktyki, podgrzewając lód i prowadząc do jego topnienia.
Autorzy badań zauważają, że obecne modele cyrkulacji oceanicznej niedokładnie odtwarzają lokalne procesy fizyczne zachodzące między masami wody a kanionami, przez co mają ograniczoną możliwość przewidywania zmian zachodzących w oceanach i atmosferze.
Źródło: The geomorphometry of Antarctic submarine canyons
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Lód w przestrzeni kosmicznej jest inny, niż dotychczas sądzono, wynika z badań przeprowadzonych przez uczonych z University College London i University of Cambridge. Ich zdaniem, zawiera on niewielkie kryształki i nie jest całkowicie nieuporządkowanym amorficznym materiałem, jak woda. Przez dekady uważano, że lód poza Ziemią nie posiada struktury, jest amorficzny, gdyż znacznie niższe niż na Ziemi temperatury nie zapewniają wystarczająco dużo energii, by podczas zamarzania uformowały się kryształy.
Autorzy nowych badań przyjrzeli się najpowszechniej występującej formie lodu we wszechświecie, amorficznemu lodowi o niskiej gęstości, który występuje w kometach, na lodowych księżycach czy w chmurach materiału, z których powstają gwiazdy i planety. Przeprowadzone przez nich symulacje komputerowe wykazały, że lód taki najlepiej odpowiada wynikom analiz gdy nie jest w pełni amorficzny, a zawiera niewielkie kryształki o średnicy 3 nanometrów. Naukowcy przeprowadzili też badania, w czasie których krystalizowali (np. poprzez podgrzewanie) uzyskane w różny sposób próbki amorficznego lodu. Zauważyli, że ostateczna struktura krystaliczna lodu zależała od tego, w jaki sposób został oryginalnie utworzony. Stwierdzili też, że gdyby taki lód był w pełni amorficzny, to nie zachowałby żadnych informacji o swojej wcześniejszej strukturze.
Teraz mamy dobre pojęcie, jak na poziomie atomowym wygląda najbardziej rozpowszechniony lód we wszechświecie. To bardzo ważna wiedza, gdyż lód bierze udział w wielu procesach kosmologicznych, na przykład w formowaniu się planet, ewolucji galaktyk czy przemieszczaniu materii we wszechświecie, wyjaśnia główny autor badań doktor Michael B. Davies.
Lód na Ziemi to kosmologiczny ewenement z powodu wysokich temperatur panujących na naszej planecie. Ma dzięki nim uporządkowaną naturę. Uznawaliśmy, że lód w pozostałych częściach wszechświata jest jak unieruchomiona ciekła woda, nieuporządkowana struktura. Nasze badania pokazują, że nie jest to do końca prawda. I każą zadać pytanie o amorficzne struktury w ogóle. Takie materiały są niezwykle ważne dla nowoczesnych technologii. Na przykład światłowody powinny być amorficzne. Jeśli jednak zawierają niewielkie kryształki, a my będziemy potrafili je usunąć, poprawimy ich wydajność, dodaje profesor Christoph Salzmann.
Badania prowadzono zarówno metodą symulacji komputerowych, jak i tworząc amorficzny lód. Metodami obliczeniowymi sprawdzano dwa rodzaje wirtualnego lodu. Jeden powstawał podczas obniżania temperatury wirtualnych molekuł wody do -120 stopni Celsjusza. W zależności od tempa schładzania otrzymany lód składał się ze struktury krystalicznej i amorficznej w różnych proporcjach. Okazało się, że właściwości wirtualnego lodu zawierającego 20% struktury krystalicznej i 80% amorficznej blisko odpowiadają właściwościom prawdziwego lodu amorficznego o niskiej gęstości, który badano metodą dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego. Drugi rodzaj lodu składał się z niewielkich ściśniętych razem kryształków pomiędzy którymi symulowano istnienie struktury amorficznej. Taki lód wykazywał największe podobieństwo do prawdziwego kosmicznego lodu gdy zawierał 25% kryształków.
Natomiast podczas badań eksperymentalnych uzyskiwano amorficzny lód o niskiej gęstości albo poprzez osadzanie pary wodnej na bardzo zimnej powierzchni, albo podgrzewając amorficzny lód o dużej gęstości. Następnie tak uzyskany amorficzny lód o niskiej gęstości był delikatnie podgrzewany, by miał wystarczająco dużo energii do utworzenia kryształów. Różnice w uzyskanej w ten sposób strukturze zależały od pierwotnej metody wytworzenia lodu. W ten sposób naukowcy doszli do wniosku, że gdyby lód taki był całkowicie amorficzny, nie zachowałby pamięci o swojej pierwotnej strukturze.
Lód to potencjalnie bardzo przydatny materiał w kosmosie. Mógłby posłużyć do ochrony pojazdu kosmicznego przed promieniowaniem czy do wytworzenia paliwa. Dlatego musimy lepiej rozumieć jego różne rodzaje i właściwości, podsumowuje doktor Davies.
Źródło: Low-density amorphous ice contains crystalline ice grains, https://journals.aps.org/prb/abstract/10.1103/PhysRevB.112.024203
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Utrata lodu morskiego w Antarktyce prowadzi do większego wydzielania ciepła z oceanu do atmosfery oraz do zwiększonej liczby burz, donoszą naukowcy z British Antarctic Survey. Autorzy badań, którymi kierowali uczeni z brytyjskiego Narodowego Centrum Oceanografii (NOC), skupili się na zbadaniu skutków rekordowo małego zasięgu lodu pływającego w Antarktyce zimą 2023 roku.
Badania warstwy atmosfery znajdującej się bezpośrednio nad powierzchnią oceanu pokazały, że po utracie lodu ocean oddaje do atmosfery dwukrotnie więcej ciepła niż wcześniej. Ma to znaczenie dla obu stron miejsca styku wód oceanicznych z atmosferą. Z jednej strony w atmosferze, szczególnie na wyższych szerokościach geograficznych Oceanu Południowego, pojawia się więcej burz – w niektórych miejscach jest ich nawet o 7 więcej w miesiącu – z drugiej zaś strony chłodniejsze wody powierzchniowe oceanu stają się gęstsze niż wcześniej. Autorzy badań ostrzegają, że może mieć to nieznane obecnie konsekwencje dla głębokich prądów oceanicznych. Gęste wody z powierzchni mogą się zanurzać i zaburzać te prądy.
Miejsca, w których pojawiają się te nowe gęste wody powierzchniowe znajdują się dość daleko od tych miejsc szelfu w Antarktyce, gdzie tworzą są najgęstsze i najgłębsze prądy oceaniczne. Jednak ochładzanie się i spowodowane tym zanurzanie wód z regionów wcześniej pokrytych przez lód może doprowadzić do wynurzenia się ciepłych wód, które były dotychczas utrzymywane z dala od lodu i spowodować w przyszłości przyspieszone topnienie lodu. Pilnie potrzebujemy nowych analiz tego zjawiska i sprzężenia zwrotnego, by zrozumieć, jak masowa utrata lodu w 2023 roku i w roku bieżącym, wpłyną na cyrkulację wody w Oceanie Południowym. To kluczowe zagadnienie do zrozumienia mechanizmu pochłaniania ciepła i węgla przez ocean oraz roztapiania lodów Antarktyki, mówi współautor badań, doktor Andrew Meijers.
Profesor Simon Josey z NOC dodaje, że jest jeszcze zbyt wcześnie, by przesądzać, czy rok 2023 i jego rekordowo niski poziom lodu morskiego oznacza fundamentalną zmianę w ilości antarktycznego lodu morskiego. Jednak nasze badania pokazują, że jeśli w przyszłości dojdzie do równie silnych zmian, to należy spodziewać się ekstremalnych zjawisk.
Powinniśmy więcej uwagi przywiązywać do badań związku pomiędzy utratą lodu pływającego na Antarktyce, utratą ciepła przez oceany i zmianami pogodowymi. Skutki tych zjawisk mogą być bowiem odczuwane daleko poza Antarktyką.
Autorzy badań obawiają się, że jeśli do tak dużej utraty lodu będzie dochodziło w kolejnych latach, zmiany będą coraz bardziej dramatyczne i może to przyspieszyć utratę lodu w Antarktyce.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.