Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Wypiętrzenie Himalajów to wynik superzderzenia
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Ciekawostki
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
W Himalajach i Hindukuszu coraz bujniej rozwija się roślinność. Zdaniem naukowców, może być to spowodowane globalnym ociepleniem.
Uczeni z University of Exeter wykorzystali dane z lat 1993–2018 pochodzące z satelitów Landsat do przyjrzenia się regionowi pomiędzy linią drzew a linią wiecznego śniegu. To trudno dostępny region, w którym rosną głównie trawy oraz krzewy i w którym pojawia się sezonowo śnieg. Jednak, jak zauważyli naukowcy, jest od od 5 do 15 razy większy niż będący przedmiotem intensywnych badań obszar pokryty lodowcami i wiecznym śniegiem.
Badane obszary znajdują się na wysokości od 4150 do 6000 metrów nad poziomem morza. Gdy naukowcy przyjrzeli się zmianom w wegetacji roślinnej zauważyli, że wszędzie pojawia się coraz bardziej bujna roślinność, a największa zmiana zaszła na wysokości 5000–5500 metrów.
Uczeni nie badali przyczyn tych zmian, jednak zauważone zjawisko jest zgodne z modelami przewidującymi, że w Himalajach będzie dochodziło do zmniejszenia się strefy, w której panują zbyt niskie temperatury dla roślin.
Na temat topnienia lodu w Himalajach prowadzono wiele badań. Wykonywanie badań pozwalających nam monitorować i rozumieć utratę lodu w dużych systemach górskich jest bardzo ważne, ale badany przez nasz obszar jest znacznie większy, niż obszar wiecznego lodu i śniegu, a bardzo mało wiemy o tym, jak wpływa on na dostawy wody do niżej położonych terenów. To obszar, w którym śnieg pojawia się sezonowa, a my nie wiemy, jakie ma to znaczenie dla obiegu wody. A jest to bardzo ważna wiedza, gdyż region ten zasila dziesięć największych rzek w Azji, mówi doktor Karen Anderson.
Z Hindukuszu i Himalajów pochodzi woda, od której zależy byt niemal 1,5 miliarda mieszkańców Azji.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Zderzenia jąder ołowiu zachodzą w ekstremalnych warunkach fizycznych. Ich przebieg można opisać za pomocą modelu zakładającego, że przekształcająca się, ekstremalnie gorąca materia – plazma kwarkowo-gluonowa – płynie w postaci setek smug. Dotychczas „ogniste smugi” wydawały się konstrukcjami czysto teoretycznymi. Jednak najnowsza analiza zderzeń pojedynczych protonów wzmacnia tezę, że odpowiada im rzeczywiste zjawisko.
W 2017 roku fizycy z Instytutu Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk (IFJ PAN) w Krakowie przedstawili przemawiający do wyobraźni model zjawisk zachodzących w trakcie zderzeń jąder ołowiu przy wysokich energiach. W modelu założono, że powstająca w zderzeniach egzotyczna materia, plazma kwarkowo-gluonowa, oddala się od miejsca kolizji w formie licznych smug, rozciągniętych wzdłuż pierwotnego kierunku ruchu jąder. Smugi te powinny poruszać się tym szybciej, im bardziej są odległe od osi zderzenia. Obecnie badacze zastosowali model „smug ognistych” do znacznie prostszych zderzeń proton-proton. Gdy porównali swoje przewidywania z danymi zebranymi w eksperymentach w europejskim ośrodku badań jądrowych CERN, czekała ich nie lada niespodzianka.
Jądra ołowiu zawierają ponad dwieście protonów i neutronów. Gdy dwa tak duże obiekty się zderzają, przy odpowiednio wielkich energiach powstaje płynna mieszanina kwarków i gluonów (cząstek w normalnych warunkach zlepiających kwarki w protony i neutrony). Plazma kwarkowogluonowa błyskawicznie ekspanduje i równocześnie się wychładza. W rezultacie istnieje tak krótko i w tak małym obszarze przestrzeni (o rozmiarach zaledwie setek milionowych części jednej miliardowej metra), że nie potrafimy jej bezpośrednio obserwować. Na dodatek interakcje między cząstkami plazmy są zdominowane przez oddziaływania silne i są tak skomplikowane, że z ich opisem współczesna fizyka po prostu sobie nie radzi. Ślady plazmy kwarkowo-gluonowej widać tylko pośrednio, w cząstkach wybiegających z miejsca zderzenia. Teoria przewiduje bowiem, że jeśli plazma kwarkowo-gluonowa rzeczywiście się wytworzyła, detektory powinny rejestrować wyraźnie większą liczbę cząstek dziwnych (a więc takich, które zawierają kwarki dziwne s).
Zderzenia proton-proton w akceleratorach w CERN produkują mało cząstek dziwnych. Powszechnie przyjmuje się więc, że w ich trakcie plazma kwarkowo-gluonowa nie powstaje. Uwzględniliśmy ten fakt w naszym modelu smug ognistych, po czym skonfrontowaliśmy jego przewidywania z danymi z eksperymentu NA49 na akceleratorze SPS. Zgodność była zdumiewająco dobra. Można więc powiedzieć, że teraz 'zobaczyliśmy' smugę ognistą w jakościowo innych warunkach fizycznych, tam, gdzie w ogóle się jej nie spodziewaliśmy!, tłumaczy dr hab. Andrzej Rybicki (IFJ PAN), jeden z autorów publikacji w czasopiśmie Physical Review C.
Kolizję dwóch jąder ołowiu musieliśmy modelować jako złożenie kilkuset smug. W takich warunkach trudno powiedzieć cokolwiek o własnościach pojedynczej smugi. Jednak gdy z modelu wyekstrahowaliśmy rozkład pospieszności, czyli relatywistycznej prędkości cząstek produkowanych przez pojedynczą smugę, okazało się, że jej kształt bardzo dobrze opisuje prawdziwe dane z pomiarów produkcji cząstek w zderzeniach proton-proton!, precyzuje mgr Mirek Kiełbowicz, doktorant IFJ PAN.
Aby wykresy, otrzymane za pomocą modelu smug ognistych zbudowanego dla zderzeń jąder ołowiu, zgadzały się z danymi eksperymentalnymi dla zderzeń proton-proton, należało je przeskalować o czynnik 0,748. Krakowscy badacze wykazali, że parametr ten nie jest swobodny. Pojawia się on po uwzględnieniu w bilansie energetycznym zmian związanych z różną produkcją cząstek dziwnych i można go odtworzyć z danych eksperymentalnych. Był to kolejny silny argument wzmacniający fizyczną poprawność modelu.
Pracuję nad modelem smug ognistych w ramach mojej pracy magisterskiej, więc nie zdziwiło mnie, że opisuje on dane ze zderzeń jądro-jądro w sporym zakresie energii. Kiedy jednak zobaczyłem, że wyekstrahowana przez nas funkcja fragmentacji tak dobrze zgadza się z danymi ze zderzeń proton-proton, trudno było ukryć zaskoczenie, wspomina Łukasz Rozpłochowski, student Uniwersytetu Jagiellońskiego współpracujący z grupą z IFJ PAN.
Materia powstająca w zderzeniach proton-proton, chłodniejsza i jakościowo inna niż plazma kwarkowo-gluonowa, wydaje się więc zachowywać jak pojedyncza ognista smuga. Jej pewne własności – takie jak prędkości emitowanych cząstek czy sposoby ich rozpadów – z jakiegoś powodu są zdumiewająco podobne do własności ognistych smug plazmy kwarkowo-gluonowej. A ponieważ plazma kwarkowo-gluonowa tworzy się przy większych energiach i w zderzeniach obiektów kwantowych o dużej złożoności, uprawnione staje się stwierdzenie, że to ona dziedziczy niektóre cechy materii formującej ogniste smugi w zderzeniach proton-proton.
Gdy opisywaliśmy zderzenia jądro-jądro, ogniste smugi były dla nas jedynie pewnymi abstrakcyjnymi konstrukcjami, czymś czysto teoretycznym. Nie wnikaliśmy w ich fizyczną naturę, w to, czym mogą być w rzeczywistości. Przeżyliśmy prawdziwy wstrząs, gdy zestawiając dane eksperymentalne z naszym modelem odkryliśmy, że to, co powstaje w zderzeniach proton-proton, zachowuje się dokładnie tak jak nasza pojedyncza ognista smuga, podsumowuje dr Rybicki.
Wyniki najnowszej analizy, przeprowadzonej przez krakowskich fizyków w ramach grantu SONATA BIS nr 2014/14/E/ST2/00018 Narodowego Centrum Nauki, wzmacniają zatem przypuszczenie, że ognistym smugom, wedle teorii formującym się w zderzeniach proton-proton i jądro-jądro, odpowiadają rzeczywiste procesy fizyczne zachodzące w przepływach ekstremalnie gorącej materii kwantowej.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Do niedawna panowało przekonanie, istniejące od czasów misji Apollo, że Księżyc jest wypaloną, bezwodną i jałową pustynią. Paradoksalnie, przywiezione z Księżyca w dużej ilości próbki skał i gruntu dostarczyły wyjątkowo mało danych, w porównaniu z nowymi badaniami. Amerykańscy astronauci bowiem lądowali na rzeczywiście jałowych terenach równikowych, podczas gdy sprawa zupełnie inaczej ma się na biegunach.
Astronauci misji Apollo nie znaleźli nawet śladów wody i jedynie drobne ilości srebra - jednak w postaci atomowej, nie nadającego się do eksploatacji. Dlatego opublikowane dziś dane z ubiegłorocznej zdalnej misji LCROSS są bardziej niż zaskakujące. Misja ta, przypomnijmy, polegała na zbombardowaniu krateru na południowym biegunie naszego satelity i analizie wyrzuconego gruzu i pyłu. Uderzenie w krater Cabeus wybiło dziurę o głębokości basenu pływackiego i powierzchni równej jednej trzeciej boiska piłkarskiego. Ten materiał znalazł się w zasięgu członu badawczego sondy, który dokonał analizy chemicznej.
Wiadomo było od niedawna, że wbrew dotychczasowym mniemaniom na Księżycu można znaleźć wodę. Nikt jednak nie spodziewał, się, że jest jej aż tak wiele. Ilościowa analiza chemiczna wykazała, że woda stanowi aż 5,6 procenta masy skał biegunowych. Nawet przy marginesie błędu szacowanym na 2,6 procenta jest to bardzo dużo. Prawdopodobnie zamarznięta woda zalega pod powierzchnią gruntu na sporych połaciach ziemi, a na pewno dużymi jej rezerwuarami są wiecznie położone w cieniu kratery i rozpadliny.
Poza wodą znaleziono duże ilości pierwiastków i minerałów, głównie rtęci, a także siarki i srebra. Co ciekawe, w sporych ilościach znajdują się tam także związki organiczne: metan i amoniak. - To jak skrzynia ze skarbami - powiedział Peter Schultz, jeden z głównych kierowników projektu.
Skąd na Księżycu woda i cenne pierwiastki? Z trzech źródeł: meteorytów, komet oraz wiatru słonecznego, którego naładowane cząstki reagują z księżycową glebą, tworząc związki chemiczne. Z regularnie wypalanych Słońcem terenów równikowych uciekają one jednak w przestrzeń kosmiczną, lub przemieszczają się w kierunku biegunów, zalegając w miejscach, gdzie nie sięgają promienie słoneczne.
Obecność dużych ilości wody ma olbrzymie znaczenie dla ewentualnych przyszłych baz księżycowych, zwłaszcza załogowych, zapewni ona nie tylko picie - którego nie trzeba będzie dowozić z Ziemi - oraz możliwość pozyskiwania wodoru do zasilania urządzeń i pojazdów. Obecność złóż pierwiastków może też w przyszłości stanowić bodziec do ich wykorzystania, jest też jednak źródłem dodatkowego ryzyka w postaci toksycznej rtęci, z którą przyszli selenonauci będą musieli sobie radzić.
Amerykańskie plany podróży na Księżyc i założenia bazy zostały za prezydentury Barracka Obamy odłożone ad acta, ale o stworzeniu przyczółka - najpierw dla automatów, a potem dla ludzi - myślą między innymi Japończycy.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Dzięki doskonale zachowanej skamielinie rośliny znalezionej w Patagonii naukowcom udało się zdobyć więcej informacji na temat pojawienia się i rozprzestrzenienia rodziny astrowatych (Asteraceae). Należą do niej znane i lubiane rośliny uprawne, np. sałata czy karczoch, popularne kwiaty, m.in. słoneczniki, stokrotki, chabry lub nagietki, a także ok. 23 tys. dzikich gatunków. Współcześnie występują one na wszystkich kontynentach poza Antarktydą, a szczególnie upodobały sobie klimat umiarkowany i większe wysokości w tropikach.
O astrowatych nie można było dotąd zbyt wiele powiedzieć (polegano głównie na danych genetycznych), ponieważ znaleziono stosunkowo mało skamielin. Zespół doktor Viviany Barredy z Museo Argentino de Ciencias Naturales potwierdził, że Asteraceae pojawiły się na południowym superkontynencie Gondwanie ok. 50 mln lat temu. W regionie, który stał się dzisiejszą Patagonią, królował w owym czasie łagodny klimat subtropikalny: temperatury oscylowały wokół 19 stopni Celsjusza i było wilgotno. Warunki sprzyjały ewolucji większej liczby odmian astrowatych.
Makroskamielina z Ameryki Południowej reprezentuje wczesny etap różnicowania Asteraceae. Dr Tod Stuessy z Uniwersytetu Wiedeńskiego, który napisał komentarz do artykułu opublikowanego przez naukowców na łamach Science, podkreśla, że jeśli nawet badacze zaakceptują tezę, że astrowate pochodzą z Ameryki Południowej, nadal nie wiadomo, jakim sposobem rodzina szybko skolonizowała całą planetę i stała się tak niesamowicie zróżnicowana.
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Gondwana, południowy superkontynent, z którego wyłoniły się m.in. Afryka, Indie, południowo-wschodnia Azja, Ameryka Południowa, Australia i Nowa Zelandia, obróciła się na początku kambru o 60 stopni, co mogło mieć związek z tzw. eksplozją kambryjską, czyli nagłym pojawieniem się przodków sporej części (11 z 32) typów zwierząt.
Naukowcy z Uniwersytetu Yale badali zapisy paleomagnetyczne z basenu intrakratonicznego ze środkowej Australii o nazwie Amadeus. Opierając się na kierunkach magnetyzacji starożytnych skał, odkryli, że ok. 525 mln lat temu cała masa lądowa Gondwany podlegała szybkiemu obrotowi o 60 stopni, z niektórymi rejonami osiągającymi prędkość co najmniej 16 (+12/-8) cm rocznie. Dla porównania – najszybsze przesunięcia, z którymi mamy do czynienia obecnie, wynoszą ok. 4cm na rok.
Ross Mitchell, główny autor studium, zaznacza, że to pierwsza rotacja na dużą skalę, jaką przeszła Gondwana po uformowaniu. Przemieszczenie mogło być wynikiem tektoniki płyt albo tzw. prawdziwej wędrówki bieguna (mowa o teorii TPW od ang. true polar wander), podczas której cały płaszcz Ziemi aż do jądra zewnętrznego, czyli do głębokości ok. 3 tys. km, przemieszcza się w stosunku do osi naszej planety. Zjawisko to prowadzi do przesunięcia biegunów.
Dyskusja na temat (względnej) roli tektoniki płyt i prawdziwej wędrówki biegunów w ruchu kontynentów Błękitnej Planety toczy się już od dziesięcioleci, a różne punkty widzenia zyskują przewagę w zależności od zdobytych niedawno dowodów. W tym przypadku zespół Mitchella sugeruje, że tempo ruchu Gondwany wykraczało poza normalną prędkość tektoniki płyt, którą ustalono na podstawie zapisów z ostatnich kilkuset milionów lat. Gdyby to zjawisko TPW spowodowało przemieszczenie, miałoby to sens. Jeśli do obrotu doszło na skutek tektoniki płyt, powinniśmy zaproponować całkiem nowe wyjaśnienia.
Jaka by nie była przyczyna, masywne przesunięcie miało poważne konsekwencje. Po obrocie obszar stanowiący dzisiejszą Brazylię przewędrował np. od bieguna południowego do tropików. Mitchell sądzi, że tak duże ruchy mas lądowych wpłynęły na czynniki środowiskowe, np. stężenie węgla czy poziom oceanów.
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.