Gęste antarktyczne wody powracają na Atlantyk. Naukowcy zaskoczeni zmianą trendu
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Niewidoczna z Ziemi strona Księżyca zawiera znacznie mniej wody, niż część widoczna – donoszą chińscy naukowcy. Takie zaskakujące wnioski płyną z badań próbek bazaltu zebranych przez misję Chang'e-6. Wyniki badań, opublikowane na łamach Nature, pozwolą lepiej zrozumieć ewolucję ziemskiego satelity.
Dostarczone na Ziemię próbki zawierały mniej niż 2 mikrogramy wody w gramie. Nigdy wcześniej nie zanotowano tak mało H2O na Księżycu. Wcześniejsze badania próbek ze strony widocznej z Ziemi zawierały nawet do 200 mikrogramów wody na gram.
Naukowcy potrafią mierzyć zawartość wody w materiale z dokładnością do 1–1,5 części na milion. Już widoczna strona Księżyca jest niezwykle sucha. A ta niewidoczna całkowicie zaskoczyła naukowców. Nawet najbardziej suche pustynie na Ziemi zawierają około 2000 części wody na milion. To ponad tysiąckrotnie więcej, niż zawiera jej niewidoczna z Ziemi część Księżyca, mówi główny autor badań, profesor Hu Sen z Instytutu Geologii i Geofizyki Chińskiej Akademii Nauk.
Obecnie powszechnie przyjęta hipoteza mówi, że Księżyc powstał w wyniku kolizji Ziemi z obiektem wielkości Marsa. Do zderzenia doszło 4,5 miliarda lat temu, a w wyniku niezwykle wysokich temperatur, będących skutkiem zderzenia, Księżyc utracił wodę i inne związki lotne. Debata o tym, jak dużo wody pozostało na Księżycu, trwa od dekad. Dotychczas jednak dysponowaliśmy wyłącznie próbkami ze strony widocznej z Ziemi.
Chińska misja Chang'e-6 została wystrzelona w maju 2024 roku, wylądowała w Basenie Południowym – Aitken i w czerwcu wróciła z niemal 2 kilogramami materiału. To pierwsze w historii próbki pobrane z niewidocznej części Księżyca.
Zespół profesora Hu wykorzystał 5 gramów materiału, na który składało się 578 ziaren o rozmiarach od 0,1 do 1,5 milimetra. Po przesianiu i dokładnej analizie okazało się, że 28% z nich stanowi bazalt. I to on właśnie został poddany badaniom.
Ilość wody w skałach księżycowych to bardzo ważny test hipotezy o pochodzeniu Księżyca. Jeśli w skałach byłoby 200 części wody na milion lub więcej, byłoby to poważne wyzwanie dla obecnie obowiązującej hipotezy i naukowcy musieliby zaproponować nowy model powstania Księżyca, wyjaśnia profesor Hu. Wyniki badań jego zespołu stanowią więc potwierdzenie tego, co obecnie wiemy.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Ponad dwa miesiące temu, 13 stycznia, od Lodowca Szelfowego Jerzego VI oderwała się góra lodowa A-84 (30x17 km). W tym czasie na pobliskim Morzu Bellingshausena, na pokładzie statku badawczego R/V Falkor (too), przebywał międzynarodowy zespół naukowy. Uczeni postanowili zmienić plany i skorzystać z nadarzającej się okazji, by zbadać odsłonięte dno morskie, do którego ludzkość po raz pierwszy zyskała dostęp. Na miejscu byli już 25 stycznia. To, co znaleźli wprawiło ich w zdumienie.
Nie spodziewaliśmy się znalezienia tam tak pięknego, kwitnącego ekosystemu. Biorąc pod uwagę rozmiary zwierząt uważamy, że żyją one w tym miejscu od dziesiątków, a może nawet od setek lat, zachwyca się doktor Patricia Esquete z Uniwersytetu w Aveiro w Portugalii.
Uczeni wykorzystali zdalnie sterowany pojazd podwodny ROV SuBastian i przez osiem dni badali dno. Odkryli rozwijające się ekosystemy do głębokości nawet 1300 metrów. Zauważyli wielkie koralowce i gąbki, które były domem dla licznych zwierząt, takich jak ośmiornice, ryby z rodziny białokrwistych i olbrzymie kikutnice (pająki morskie).
Życie pod lodowcami szelfowymi to dla nauki zagadka. Po raz pierwszy bogate ekosystemy zauważono tam w 2021 roku, gdy naukowcy z British Antarctic Survey wwiercili się pod Lodowiec Szelfowy Flichnera-Ronne'a. Ekosystemy żyjące w głębiach oceanów czerpią składniki odżywcze z tego, co opadnie z powierzchni. Tymczasem tutaj mówimy o ekosystemach istniejących w miejscach, nad którymi znajdują się setki metrów lodu, zatem całkowicie odciętych od wspomnianego źródła składników odżywczych. Nie można wykluczyć, że pod lodowce szelfowe pożywienie trafia wraz z prądami morskimi. Nauka wciąż jeszcze nie rozumie tego mechanizmu.
Nowo odsłonięte dno morskie daje okazję nie tylko do zbadania ekosystemu i geologii niedostępnych dotychczas terenów, ale pozwala też na poznanie przeszłości regionu, a zatem i wnioskowanie o jego przyszłości. Utrata lodu morskiego w Antarktyce jest istotnym elementem wzrostu poziomu oceanów. Nasze praca pozwala umieścić to we właściwym kontekście, przyczyniając się do udoskonalenia prognoz dotyczących przyszłości, wyjaśnia Sasha Montelli z University College London w Wielkiej Brytanii.
Naukowcy badali też wpływ wód z topniejących lodowców na właściwości fizyczne i chemiczne całego regionu. Wstępne dane wskazują, że mamy tam do czynienia z wysoką produktywnością biologiczną i obfitym wypływaniem wody z Lodowca Szelfowego Jerzego IV.
Badania prowadzone przez uczonych z R/V Falkor (too) to część globalnego program Challenger 150 przygotowanego przez Międzyrządową Komisję Oceanograficzną UNESCO. Jego celem jest zbadanie biologii głębokich partii oceanów. Naukowcy byli tam, by badać dno morskie i ekosystemy na styku lodu i morza. Znaleźli się we właściwym miejscu i czasie, gdy oderwała się góra lodowa, co dało okazję do przeprowadzenia unikatowych badań, mówi doktor Jyotika Virmani ze Schmidt Ocean Institute, do którego należy R/V Falkor (too).
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Zdecydowaną większość powierzchni Ziemi pokrywają oceany. Nic więc dziwnego, że mają one kolosalny wpływ na naszą planetę. AMOC (Atlantycka Południkowa Cyrkulacja Wymienna) to najważniejszy system prądów morskich na Atlantyku. Bierze on udział w dystrybucji ciepła, wilgotności, składników odżywczych, wpływa na klimat i pogodę. Jako, że klimat się ociepla, wielu naukowców obawia się, że roztapiające się lody Arktyki doprowadzą do osłabienia lub zatrzymania AMOC. Jego osłabienie miałoby poważne konsekwencje, zatrzymanie – byłoby prawdziwą katastrofą.
Badania na temat długoterminowej przyszłości AMOC są obarczone dużą dozą niepewności. Dlatego naukowcy z Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) postanowili zbadać nie przyszłość, a przeszłość AMOC, by w ten sposób spróbować dowiedzieć się, co może nas czekać.
Z artykułu opublikowanego na łamach Nature Communications dowiadujemy się, że w ciągu ostatnich 60 lat nie doszło do osłabnięcia AMOC. To może oznaczać, że system jest bardziej stabilny, niż sądzono. Atlantycka Południkowa Cyrkulacja Wymienna jeszcze nie osłabła. To nic nie mówi o przyszłości, ale nic nie wskazuje, by do przewidywanych zmian już doszło, mówi Nicholas P. Foukal z WHOI.
Uzyskane obecnie wyniki stoją w sprzeczności z wcześniejszymi badaniami, szczególnie z roku 2018, którego autorzy informowali, że AMOC osłabł w ciągu ostatnich 70 lat. Praca ta opierała się na pomiarach temperatury wód powierzchniowych. Autorzy obecnych badań stwierdzają: dowiedzieliśmy się, że temperatura powierzchni oceanu nie jest tak dobrym wskaźnikiem, jak się wydawało.
Uczeni wykorzystali 24 różne modele klimatyczne i na ich podstawie stwierdzili, że temperatury powierzchni wody nie pozwalają na dokładną rekonstrukcję tego, co dzieje się z AMOC. Przyjrzeli się więc wymianie ciepła pomiędzy oceanem a atmosferą. Gdy AMOC jest silniejszy, uwalnia do atmosfery więcej ciepła w północnej części Atlantyku. Gdy przeanalizowali dane i modele klimatyczne pod tym kątem stwierdzili, że AMOC jest bardziej stabilny niż sądziliśmy. To może oznaczać, że – wbrew temu co wcześniej sugerowano – nie zbliża się on do punktu zwrotnego, mówi Linus Vogt z Laboratorium Oceanografii i Klimatu na Sorbonie.
Autorzy nowych badań informują, że ze stanem AMOC ściśle powiązane są anomalie przepływu ciepła pomiędzy oceanem a atmosfera na północnym Atlantyku oraz, że dekadowa średnia AMOC nie zmniejszyła się w latach 1963–2017. Istnieje wiele procesów, które wpływają na dużą roczną zmienność AMOC, jednak w skalach dekad najsilniejsza jest korelacja pomiędzy tą cyrkulacją a wymianą ciepła między oceanem a atmosferą.
Obecnie istnieje niemal pełna zgoda co do tego, że w przyszłości AMOC osłabnie, ale istnieje spór co do tego, czy się załamie. Nasze badania pokazują, że mamy jeszcze czas przed osiągnięciem punktu zwrotnego, dodaje Foukal.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Woda z komety 67P/Czuriumow-Gierasimienko ma podobny stosunek deuteru i wodoru, co woda w ziemskich oceanach, poinformował międzynarodowy zespół naukowy, pracujący pod kierunkiem Kathleen E. Mandt z NASA. To zaś ponownie otwiera dyskusję na temat roli komet rodziny Jowisza w dostarczeniu wody na Ziemię. Uzyskane właśnie wyniki stoją w sprzeczności z wcześniejszymi badaniami, jednak naukowcy stwierdzili, że wcześniejsza interpretacja wyników badań wykonanych przez satelity została zafałszowana przez pył z komety.
W gazie i pyle, z którego uformowała się Ziemia, mogło znajdować się nieco wody, jednak większość z niej została odparowana przez Słońce. Teraz, po 4,6 miliarda lat, Ziemia jest pełna wody, a naukowcy wciąż się nad jej pochodzeniem. Mamy silne dowody wskazujące na to, że została ona przyniesiona przez asteroidy. Jednak wciąż sporna pozostaje rola komet. W ciągu kilku ostatnich dekad badania komet jowiszowych – które zawierają materiał z wczesnych etapów istnienia Układu Słonecznego i powstały poza orbitą Saturna – wykazywały silny związek pomiędzy zawartą w nich wodą, a wodą na Ziemi.
Związek ten wynikał z podobnego stosunek deuteru do wodoru. To właśnie na jego podstawie można stwierdzić, czy woda występująca na dwóch ciałach niebieskich jest podobna, czy też nie. Woda zawierająca więcej deuteru powstaje w środowisku zimnym, dalej od Słońca. Zatem ta na kometach jest mniej podobna do ziemskiej wody niż ta na asteroidach. Jednak prowadzone przez dekady badania pary wodnej z komet jowiszowych pokazywały podobieństwa do wody na Ziemi. Dlatego też naukowcy zaczęli postrzegać te komety jako ważne źródło wody na Ziemi.
Jednak w 2014 roku przekonanie takie legło w gruzach. Wtedy to misja Rosetta, wysłana do 67P/Czuriumow-Gierasimienko przez Europejską Agencję Kosmiczną, dostarczyła unikatowych danych na temat komety. A analizujący je naukowcy zauważyli, że stosunek deuteru do wodoru jest na niej największy ze wszystkich zbadanych komet i trzykrotnie większy niż w wodzie ziemskiej. To było olbrzymie zaskoczenie, które skłoniło nas do przemyślenia wszystkiego, mówi Mandt.
Pracujący pod jej kierunkiem zespół specjalistów z USA, Francji i Szwajcarii, w tym uczonych, którzy brali udział w misji Rosetta, jako pierwszy przeanalizował wszystkie 16 000 pomiarów wykonanych podczas europejskiej misji. Naukowcy chcieli zrozumieć, jakie procesy fizyczne powodują zmienność stosunku deuteru do wodoru w wodzie z komet. Badania laboratoryjne, obserwacje komet i analizy statystyczne wykazały, że pył z komet może wpływać na odczyty. Byłam ciekawa, czy znajdziemy dowody na to, że podobne zjawisko miało miejsce podczas badań 67P. I okazało się, że to jeden z tych rzadkich przypadków, gdy wysuwa się jakąś hipotezę i ona całkowicie się sprawdza, mówi Mandt.
Naukowcy znaleźli wyraźny związek pomiędzy pomiarami ilości deuteru w warkoczu 67P a ilością pyłu wokół pojazdu Rosetta. To wskazywało, że część odczytów może nie być reprezentatywna dla składu komety.
Gdy kometa zbliża się do Słońca, jej powierzchnia ogrzewa się i z powierzchni wydobywa się gaz oraz pył. Ziarna pyłu zawierają zamarzniętą wodę. Nowe badania sugerują, że woda zawierająca więcej deuteru łatwiej przylega do pyłu, niż woda jaką spotykamy na Ziemi. Gdy lód z takich ziaren pyłu jest uwalniany do warkocza komety, może powodować, że wygląda to tak, jakby woda z komety zawierała więcej deuteru niż w rzeczywistości.
Rosetta krążyła w odległości 10–30 kilometrów od głowy komety. Mandt i jej zespół zauważyli, że do przeprowadzenia prawidłowych pomiarów składu wody z komety konieczne jest, by uwolnione do warkocza ziarna pyłu zdążyły wyschnąć. Pozbywają się one wody dopiero w odległości co najmniej 120 kilometrów od głowy komety.
Odkrycie ma duże znaczenie nie tylko dla zrozumienia roli komet jako źródła wody na Ziemi,a le też do lepszego zrozumienia przyszłych i przeszłych badań. To świetna okazja by jeszcze raz przyjrzeć się obserwacjom z przeszłości i lepiej przygotować się do przyszłych badań, mówi Mandt.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Przed 11 milionami lat w Marsa uderzyła asteroida, która wyrzuciła w przestrzeń kosmiczną fragmenty Czerwonej Planety. Jeden z tych fragmentów trafił na Ziemię i jest jednym z niewielu meteorytów, których pochodzenie można powiązać bezpośrednio z Marsem. Kto znalazł ten kawałek Marsa, nie wiadomo. Odkryto go w 1931 roku w jednej szuflad na Purdue University i nazwano Lafayette Meteorite, od miasta, w którym znajduje się uniwersytet. Nie wiadomo bowiem nawet, gdzie dokładnie meteoryt został znaleziony. Jednak jego stan zachowania wskazuje, że nie leżał na ziemi zbyt długo.
Na kawałek skały jako pierwszy zwrócił uwagę dr O.C. Farrington, który zajmował się klasyfikacją kolekcji minerałów z uniwersyteckich zbiorów geologicznych. I to właśnie Farrington stwierdził, że skała uznana wcześniej za naniesioną przez lodowiec, jest meteorytem.
Już podczas jednych z pierwszych badań Lafayette Meteorite naukowcy zauważyli, że na Marsie miał on kontakt z wodą w stanie ciekłym. Od tamtego czasu nie było jednak wiadomo, kiedy miało to miejsce. Dopiero teraz międzynarodowa grupa naukowa określiła wiek znajdujących się w meteorycie minerałów, które powstały w wyniku kontaktu z wodą. Wyniki badań zostały opublikowane na łamach Geochemical Perspective Letters.
Profesor Marissa Tremblay z Purdue University wykorzystuje gazy szlachetne, jak hel, neon i argon, do badania procesów chemicznych i fizycznych kształtujących powierzchnię Ziemi. Uczona wyjaśnia, że niektóre meteoryty z Marsa zawierają minerały, które powstawały na Marsie w wyniku interakcji z wodą. Datowanie tych minerałów pozwoli nam więc stwierdzić, kiedy woda w stanie ciekłym istniała na powierzchni lub płytko pod powierzchnią Marsa. Datowaliśmy te minerały w Lafayette Meteorite i stwierdziliśmy, że powstały one 742 miliony lat temu. Nie sądzimy, by wówczas na powierzchni Marsa było zbyt dużo wody. Uważamy, że pochodziła ona z roztapiania się marsjańskiej wiecznej zmarzliny, a roztapianie się było spowodowane aktywnością magmy, do której sporadycznie dochodzi i dzisiaj, stwierdza uczona.
Co ważne, naukowcy w trakcie badań wykazali, że ich datowanie jest wiarygodne. Na wiek minerałów mogło wpłynąć uderzenie asteroidy, która wyrzuciła z Marsa nasz meteoryt, ogrzewanie się meteorytu podczas pobytu przez 11 milionów lat w przestrzeni kosmicznej, czy też podczas podróży przez ziemską atmosferę. Wykazaliśmy, że żaden z tych czynników nie miał wpływu minerały w Lafayette, zapewnia Tremblay.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.