Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Woda na Marsie występuje nawet kilka centymetrów pod powierzchnią

Recommended Posts

NASA planuje powrót człowieka na Księżyc, który ma stać się ważnym etapem załogowej misji na Marsa. Wciąż nierozwiązane pozostaje jednak pytanie, gdzie na Czerwonej Planecie powinni lądować ludzie. W podjęciu decyzji może pomóc najnowszy artykuł z Geophysical Research Letters, którego autorzy dostarczyli mapę zamarzniętej wody na Marsie znajdującej się nawet 2,5 centymetra pod powierzchnią planety.

Dostępność wody będzie kluczowym elementem dla wybrania miejsca lądowania misji załogowej. Posłuży ona astronautom zarówno do picia, jak i do wyprodukowania paliwa. NASA chce bowiem tak przygotować misję, by po wylądowaniu możliwe było korzystanie z zasobów planety. W ich badaniu biorą udział satelity okrążające Marsa. Sylvain Piqueux z Jet Propulsion Laboratory, autor wspomnianego na wstępie artykułu, wykorzystał dane z Mars Reconnaissance Orbitera (MRO) i Mars Odyssey, by znaleźć wodę, która jest łatwo dostępna.

Nie potrzebujesz koparki by dostać się do tej wody. Wystarczy szpadel. Cały czas zbieramy dane na temat pokrywy lodowej Marsa, szukając najlepszych miejsc do lądowania misji załogowej, mówi Piqueux.

Na Marsie woda w stanie ciekłym nie może się utrzymać. Niskie ciśnienie powoduje, że lód wystawiony bezpośrednio na oddziaływanie czynników zewnętrznych szybko odparowuje.

Lód na Czerwonej Planecie występuje na średnich wysokościach, w pobliżu biegunów. Piqueux postanowił poszukać takich złóż, do których astronauci mogą łatwo się dostać. Wykorzystał w tym celu instrumenty badające temperatury i połączył te dane z ze zdjęciami kraterów po uderzeniach meteorytów oraz danymi z radaru wskazującymi na obecność lodu. Dzięki temu udało mu się określić głębokość, na jakiej występuje lód.

Niewiele miejsc na Marsie nadaje się do lądowania misji załogowej. Dlatego też naukowcy skupiają się na średnich szerokościach półkuli północnej i południowej, gdzie jest znacznie cieplej niż na biegunach. Preferowana jest półkula północna, której tereny są położone niżej, zatem mamy tam grubszą warstwę atmosfery do wyhamowania lądującego pojazdu.

Naukowców szczególnie interesuje równina Arkadia na półkuli północnej. Na stworzonej przez Piqueuxa mapie widzimy kilka kolorów. Te chłodne, niebieski i purpurowy, wskazują na lód znajdujący się nie więcej niż 30 centymetrów pod powierzchnią. Kolory ciepłe to lód ukryty głębiej, co najmniej 60 centymetrów pod powierzchnią. Z kolei kolor czarny to miejsce, gdzie zdecydowanie nic nie powinno lądować. Pojazd mógłby bowiem zatonąć tam w pyle.

Piqueux chce teraz rozpocząć długoterminowe obserwacje marsjańskiego lodu. Uczony ma zamar sprawdzić, jak jego ilość i dostępność zmienia się wraz z porami roku. Im dłużej badamy lód, tym więcej się dowiadujemy. Całoroczne obserwacje prowadzone przez różne pojazdy przez wiele lat pozwolą odkryć nam jego nowe zasoby, mówi Leslie Tamppari, odpowiedzialna za stronę naukową misji MRO.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jedynym sensownym rozwiazaniem moim zdaniej jeat znalezienie miejsca gzie wystepuje duzo wody/lodu aby uzyskac tlen i paliwo i jest na tyle miekka gleba aby mozna wykopac tunele do zamieszkania... bo wystarczy zabezpieczyc i uszczelnic wykopana ziemianke cienkimi materialami aby miec spora powierzchnie do zamieszkania.... potem mozna poszerzac obszar. ...

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

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Przedstawiciele Biebrzańskiego Parku Narodowego alarmują, że wysychają tamtejsze bagna i mokradła. Brakuje milionów metrów sześciennych wody, mówią. To skutek zmian klimatycznych. Specjaliści obawiają się, że Biebrzę mogą opuścić ptaki.
      Brak opadów i coraz wyższa temperatura powodują, że w polskich rzekach jest coraz mniej wody. Grozi nam susza. Spadki poziomu wód można zaobserwować też w rzekach na nizinach.
      Mariusz Siłakowski, wicedyrektor Biebrzańskiego Parku Narodowego mówi, że problemem są nierównomierne opady. Raz są ulewne deszcze, potem bywają bardzo długie sezony bez wody, czy śniegu, co teraz widzimy, powiedział dziennikarzom TVN.
      W gruncie jest obecnie nawet o 50 cm wody mniej niż w latach poprzednich. Jeśli sytuacja się nie zmieni, to bagna mogą przestać być bagnami. Biorąc pod uwagę wielkość obszaru, brakuje nam milionów metrów sześciennych wody, które normalnie tutaj zalegały i powodowały, że mieliśmy do czynienia rzeczywiście z bagnami, wyjaśnia Siłakowski.
      Sytuacja jest coraz poważniejsza. Od 2-3 lat krajobraz Parku gwałtownie się zmienia. Nie ma już wielkich wiosennych rozlewisk. Jeśli taka sytuacja będzie się powtarzała, zmieni się szata roślinna, a za nią pójdą zmiany w świecie zwierząt. Mogą znikać torfowiska, w których miejsce pojawią się łaki. Znad Biebrzy odlecą ptaki. Przede wszystkim siewkowate, jak bataliony, rydzyki, dublety i inne, które lubią warunki wodne.
      Oprócz ptaków brodzących charakterystycznym zwierzęciem Parku jest łoś, który jedynie tutaj przetrwał II wojnę światową. Park to dom dla wilków, bielika, orła przedniego i wielu innych objętych ochroną gatunków zwierząt i roślin.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dzięki amerykańsko-chińskiej współpracy powstała hydrożelowa powłoka, która zapobiega tworzeniu się lodu aż na trzy sposoby. Naukowcy podkreślają, że inspirowali się naturalnymi mechanizmami, które nie dopuszczają do zamarzania krwi kilku gatunków ryb z Antarktyki.
      Autorzy artykułu z pisma Matter sugerują, że nowa powłoka będzie tanim i wszechstronnym sposobem na zapobieganie oblodzeniu skrzydeł samolotów czy rur. To pierwszy materiał, który zapobiega tworzeniu się lodu, wpływając na 3 różne procesy.
      Choć dysponujemy rozmaitymi rozwiązaniami antyoblodzeniowymi, są one tak pomyślane, by wpływać tylko na niektóre aspekty tego złożonego procesu albo działać tylko na pewnych rodzajach powierzchni. Nowa powłoka jest rozwiązaniem kompleksowym, które zapobiega powstawaniu lodu na wielu różnych powierzchniach, od tworzyw, przez metale, po ceramikę, w dodatku w różnych warunkach - opowiada Ximin He z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles. Poza tym materiał łatwo uzyskać i jest ponoć bardzo wytrzymały.
      Żel składa się głównie z wody, ale jego kluczowym składnikiem jest poli(dimetylosiloksan), polimer z grupy silikonów, używany m.in. do produkcji soczewek kontaktowych czy jako dodatek do kosmetyków (E900).
      Gdy nasprejuje się go na powierzchnię, tworzy cienką przezroczystą powłokę, która zapobiega oblodzeniu na 3 różne sposoby: obniża temperaturę zamarzania wody na powierzchni (hamuje nukleację), opóźnia wzrost kryształów lodu (rozprzestrzenianie się lodu), a także utrudnia jego przywieranie, czyli adhezję.
      Akademicy przetestowali powłokę na różnych materiałach, w tym na plastiku, szkle, ceramice i metalach. Ustanowili rekord, zapobiegając tworzeniu się lodu do momentu, aż temperatura osiągnęła -31°C. Poprzedni rekord padł w 2016 r. i wynosił -28°C; różne powłoki nanoszono m.in. na szkło. Pracami zespołu kierował wtedy Jianjun Wang z Chińskiej Akademii Nauk; jest on współautorem również ostatniego badania.
      Oprócz tego hydrożel pozwolił na ustanowienie rekordu odnośnie do czasu odroczenia tworzenia lodu w temperaturze -25°C. By na spryskanych nim powierzchniach z tworzywa, szkła, ceramiki i metalu utworzył się w tej temperaturze lód, musiało minąć ponad 65 min, a więc o ponad 40 min więcej niż przy poprzednim rekordzie, który także padł podczas studium z 2016 r.
      Nawet jeśli na powierzchni, na której zastosowano hybrydowy antyoblodzeniowy hydrożel, utworzy się lód, łatwo go usunąć za pomocą szczotki czy dmuchawy (nie trzeba skrobać czy podgrzewać).
      W latach 60. naukowcy odkryli, że kilka gatunków ryb antarktycznych wytwarza białka zapobiegające zamarzaniu (ang. anti-freeze proteins, AFP) krwi. Później stwierdzono, że także owady wytwarzają AFP, dzięki czemu ich płyny ustrojowe nie zamarzają. U bakterii AFP stwierdzono po raz pierwszy w 1993 r. W następnych latach opisano wiele bakterii zdolnych do syntezy takich białek. Wiadomo, że dysponują nimi także rośliny.
      Nowa powłoka jest bioinspirowana (działa po części dlatego, że naśladuje molekularną strukturę tych białek).
      Większość eksperymentów przeprowadzono w laboratorium, ale jeden test odbył się na dworze, w Pekinie, w temperaturach ujemnych.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Państwa wykorzystujące elektrownie atomowe są przygotowane na długotrwałe składowanie odpadów. Jedną z najważniejszych zasad bezpiecznego składowania takich odpadów jest niedopuszczenie do kontaktu z wodą. Jednak, jak się okazuje, współczesne metody przechowywania mogą... ułatwiać skażenie, jeśli już dojdzie do kontaktu z wodą.
      Wiadomo, że odpady z elektrowni atomowych trzeba przechowywać przez setki lat. Jeśli w tym czasie dostanie się do nich woda, istnieje ryzyko skażenia wód gruntowych radioaktywnymi izotopami i rozprzestrzenienie zanieczyszczeń daleko poza miejsce składowania odpadów.
      Aby temu zapobiec odpady zatapia się w obojętnym chemicznie nierozpuszczalnym szkle, a samo szkło umieszcza się w beczkach ze stali nierdzewnej, które izolują całość od otoczenia.
      Testy wykazały, że każde z tych rozwiązań świetnie się sprawdza. Przynajmniej w teorii. Grupa naukowców z Pacific Northwest National Laboratory, Pennsylvania State University, Ohio State University, Rensselaer Polytechnic Institute oraz francuskiej Komisji Energii Atomowej i Alternatywnych Źródeł Energii, stwierdziła, że jeśli woda w jakiś sposób dostanie się do beczki, to na styk stali i szkła będzie działał jak katalizator przyspieszający degradację obu materiałów i uwalnianie odpadów do środowiska.
      Naukowcy skupili się na zbadaniu scenariusza, w którym woda przedostaje się do beczek. Takiej sytuacji nie można wykluczyć. Nie wiemy bowiem, jak w ciągu setek lat zmieni się otoczenie, w którym przechowywane są odpady. Nie potrafimy przewidzieć, jak zmiany we wzorcach odpadów wpłyną na krążenie wód gruntowych. Zatem nawet tam, gdzie obecnie jest sucho i gdzie składuje się z beczki z odpadami, w przyszłości może pojawić się woda.
      Zatem, jak stwierdzili specjaliści, należy tak przechowywać odpady z elektrowni atomowych, by pozostawały one bezpieczne nawet wówczas, gdy zostaną narażone na kontakt z wodą. Dotychczasowe testy wykazywały, że zarówno stal nierdzewna jak i szkło są długoterminowo stabilne przy kontakcie z wodą. Jednak teraz eksperci testowali, co się stanie, jeśli szkło i stal mają ze sobą kontakt, a pomiędzy nie dostanie się woda.
      Okazało się, że na styku obu materiałów zachodzą inne reakcje chemiczne niż na powierzchni każdego z nich z osobna. Przy długoterminowym kontakcie z wodą tak czy inaczej dochodzi do rozpuszczenia materiału. Na styku stali i szkła lokalna koncentracja takich rozpuszczonych materiałów może być wysoka, co tworzy nowe środowisko chemiczne, przyspieszając korozję. Materiały zaczynają ze sobą reagować w znacznie szybszym tempie niż ma to miejsce normalnie. Pojawia się zjawisko korozji szczelinowej, podczas której zwiększa się lokalna kwasowość, co sprzyja przyspieszeniu korozji stali.
      Naukowcy postanowili sprawdzić swoje przewidywania w praktyce. Zetknęli ze sobą szkło i stal nierdzewną, dodali do tego roztwór chlorku sodu. Całość była przez 30 dni trzymana w temperaturze 90 stopni Celsjusza. Później oba materiały zbadano za pomocą mikroskopu. Okazało się, że z części szkła całkowicie zostały wypłukane metale. To typowe zjawisko wymywania metali ze szkła w kwaśnym środowisku. W pobliżu miejsca prowadzenia eksperymentu zanotowano znaczące zwiększenie ilości żelaza, co pokazuje, że również stal zaczęła się rozpuszczać. Naukowcy uważają, że dodatkowo reaktywność, a co za tym idzie degradacja materiałów, jest zwiększana przez chrom, który w dużych ilościach (m.in. 11%) wchodzi w skład stali nierdzewnej.
      Badania samej stali wykazały, że w wyniku reakcji pokryła się też warstwą aluminium, sodu i innych metali. To wskazuje, że część rozpuszczonego materiału osadziła się na stali. Taka warstwa może z czasem zmniejszyć reaktywność i zmniejszyć tempo korozji stali, jednak potrzebne są dłużej trwające eksperymenty, by to potwierdzić.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zwykle w zamarzającej wodzie pojawiają się kryształy lodu, które rozrastają się, zamieniając płyn w ciało stałe. Zwykle, bo nie zawsze. Okazuje się, że kropla po opadnięciu na zimną powierzchnię zamarza w inny sposób.
      Naukowcy z Uniwersytetu Twente i Centrum Dynamiki Płynów im. Maxa Plancka zauważyli, że gdy kropla spadnie na zimną powierzchnię, w jej centrum pojawia się rodzaj zimnych frontów rozszerzających się ku krawędziom. Wciąż rozprzestrzeniająca się kropla zaczyna zamarzać, w miarę, jak przesuwają się przez nią kolejne fronty. To wyjaśnia, dlaczego gdy na bardzo zimą drogę spada deszcz, błyskawicznie robi się ona niezwykle śliska.
      Naukowcy badali sposób zamarzania opadających kropli filmując od dołu krople heksadekanu. Używali przy tym lasera, którego światło odbijało się od płynu oraz super szybkiej kamery. Temperatura topnienia heksadekanu wynosi 18 stopni Celsjusza. Uczeni zaobserwowali, że wspomniane zimne fronty pojawiały się, gdy kropla tego związku spadała na powierzchnię, której temperatura była o 11 stopni Celsjusza niższa od temperatury topnienia.
      Wykazali przy tym, że kropla jest najzimniejsza w punkcie, w którym uderzyła w powierzchnię, czyli na środku. Formują się tam kryształy, ale jednocześnie ruch płynu wypycha je ku krawędziom. Proces ten powtarza się do czasu, aż kropla zamarza. Okazało się też, że temperatura powierzchni zmienia siłę przywierania doń zamarzniętej kropli.
      Badania takie nie tylko pozwalają odkryć mechanizmy zamarzania, ale umożliwią też opracowanie np. powłok zapobiegających pokrywaniu się lodem skrzydeł samolotów. Mogą również przyczynić się do udoskonalenia technik druku 3D, w których wykorzystywany jest płynny wosk. W końcu przyczynią się do udoskonalenia procesu produkcji procesorów za pomocą technologii litografii w ekstremalnie dalekim ultrafiolecie (EUV).

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Pierwszą na świecie protonową diodę LED, która działa dzięki emisji światła w środowisku wodnym stworzył kierowany przez prof. Jerzego Langera zespół naukowców z Wydziału Chemii Uniwersytetu im. Adama Mickiewicza w Poznaniu – poinformowało PAP biuro prasowe uczelni.
      Trwałe i energooszczędne diody LED znalazły powszechne zastosowanie jako źródła światła. Znane dotychczas diody świecące są zbudowane z półprzewodników i emitują promieniowanie w zakresie podczerwieni, światła widzialnego czy ultrafioletu w wyniku przepływu elektronów.
      Natomiast dioda protonowa, którą opracował zespół poznańskich naukowców świeci dzięki przepływowi protonów i działa w środowisku wodnym.
      Możliwość konstrukcji protonowej diody LED wynika z naszych wcześniejszych badań nad przewodnictwem elektrycznym układów protonowych, w tym z protonowym złączem p-n – mówi prof. Jerzy Langer.  Protonowa dioda LED jest pełnym analogiem tradycyjnej diody elektronowej ze złączem p-n, gdzie rolę elektronów pełnią protony H+, a "dziur" grupy hydroksylowe –OH. Materiałem aktywnym, w którym zachodzi proces rekombinacji nośników ładunku (H+ i –OH) oraz emisja światła jest woda - półprzewodnik protonowy - tłumaczy.
      Jak mówi, mechaniczną stabilność układu zapewniają polimery, które jednocześnie są nośnikami grup funkcyjnych (kwasowych i zasadowych), co pozwala na utworzenie protonowego złącza p-n na granicy strefy kwasowej i zasadowej. Przyłożenie napięcia w kierunku przewodzenia złącza ("plus" od strony kwasowej) powoduje przepływ prądu protonowego i emisję światła z obszaru złącza p-n. Nośniki ładunku H+ i –OH generowane są z cząsteczek wody w reakcji elektrolitycznej na elektrodach metalowych (Pt), poza obszarem złącza p-n - mówi.
      Prace prowadzone były częściowo w Centrum Zaawansowanych Technologii UAM. Działanie protonowej diody LED po raz pierwszy opisane zostało na stronie.

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...