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

Do końca dekady ma powstać P-ONE, gigantyczne podwodne obserwatorium neutrin

Recommended Posts

Fizycy z Niemiec i Ameryki Północnej poinformowali o planach wybudowania u wybrzeży Kanady największego na świecie obserwatorium neutrin. The Pacific Ocean Neutrino Experiment (P-ONE) ma rejestrować najbardziej energetyczne neutrina pochodzące z ekstremalnych zjawisk w Drodze Mlecznej.

Obserwatoria neutrin rejestrują promieniowanie Czerenkowa, które pojawia się, gdy neutrino przechodzące przez Ziemię trafi w jądro atomu, co powoduje powstanie szybko poruszających się cząstek. Obecnie największym tego typu urządzeniem jest opisywane przez nas IceCube, które korzysta z licznych fotodetektorów zawieszonych na linach, które są opuszczone głęboko w lód na Biegunie Południowym. Całość zajmuje 1 km3. W 2013 roku to właśnie IceCube zarejestrował pierwsze neutrino pochodzące spoza naszej galaktyki. Niedawno informowaliśmy o wykryciu tajemniczych sygnałów, które mogą doprowadzić do rewolucji w Modelu Standardowym.

Jak mówi Elisa Resconi w Uniwersytetu w Monachium, która stoi na czele P-ONE, wyniki uzyskane dotychczas przez IceCube dowodzą, że potrzebne są dodatkowe obserwatoria neutrin oraz rozbudowa samego IceCube. Stoimy w przededniu istnienia astronomii opartej o neutrino. Jeśli jednak będzie się ona opierała o jedno obserwatorium, to jej rozwój potrwa bardzo długo, być może całe dekady.

P-ONE ma składać się z 7 grup po 10 lin z czujnikami. Całość ma mieć objętość 3 km3. Dzięki temu, że będzie większe, obserwatorium będzie w stanie wyłapać rzadsze neutrina o większej energii. Będzie najbardziej czułe w zakresie dziesiątku teraelektronowoltów, podczas gdy IceCube jest w stanie zarejestrować neutrina o energiach rzędu pojedynczych TeV. P-ONE będzie obserwowało też inną część nieboskłonu, wyłapując głównie neutrina z południowej hemisfery. Częściowo jednak zakres prac obu obserwatoriów będzie się nakładał, zatem możliwa będzie niezależna weryfikacja obserwacji.

Nowe obserwatorium zostanie umieszczone na głębokości około 2,6 km, w Cascadia Basin około 200 kilometrów od wybrzeży Kolumbii Brytyjskiej. Jego budowniczowie chcą wykorzystać już istniejącą infrastrukturę. Znajduje się tam bowiem 800-kilometrowe okablowanie używane przez Ocean Networks Canada, które zasila i przesyła dane ze znajdujących się na dnie oceanu urządzeń badawczych.

Pierwsze eksperymenty w tym miejscu rozpoczęto w 2018 roku, kiedy to opuszczono dwie liny z czujnikami i stwierdzono, że wybrane miejsce ma odpowiednie właściwości optyczne do wykrywania neutrin. Obecnie P-ONE planuje opuszczenie dodatkowej stalowej liny zawierającej spektrometry, lidary i wykrywacze mionów. Pod koniec 2023 roku ma zostać zainstalowana pierwsza część obserwatorium, pierścień z 7 linami o długości kilometra każda. Jeśli to się uda, naukowcy zwrócą się z wnioskiem o grant w wysokości 50–100 milionów USD na dokończenie budowy obserwatorium. Koszty osobowe pochłoną kolejne 100 milionów USD.

Resconi ma nadzieję, że prace nad budową P-ONE zakończą się przed rokiem 2030, jednak przyznaje, że jest to plan bardzo ambitny. Główną niewiadomą jest działanie czujników w warunkach dużego ciśnienia, obecności soli i stworzeń morskich.
To nie pierwszy pomysł, by umieścić obserwatorium neutrin w morzu. Już w 2014 roku pracę miał rozpocząć umieszczony w Morzu Śródziemnym KM3NeT. Dotychczas udało się zainstalować jedynie 2 z 230 lin. Obecnie planuje się, że rozpocznie on pracę w 2026 roku. Z kolei u wybrzeży Francji powstaje jeszcze inny wykrywacz. Z planowanych 115 lin umieszczono dotychczas jedynie 6. Uruchomienie planowane jest na rok 2024.

Jak mówi Resconi, jedną z największych trudności w budowie obserwatoriów neutrin jest brak odpowiednio przeszkolonych fachowców. Fizycy wiele rzeczy robią samodzielnie. Na przykład zbudowane przez nich skrzynki, które służą do łączenia kabli na dnie morza, zawiodły. Uczona ma nadzieję, że dzięki doświadczeniu pracowników Ocean Networks Canada uda się uniknąć kolejnych błędów. Dzięki zespołowi 30–40 osób zajmujących się budową infrastruktury, fizycy mogą zająć się stroną naukową przedsięwzięcia.


« 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
      Pewna Kanadyjka oddała ukradzione przez siebie fragmenty Pompejów twierdząc, że od czasu kradzieży jej rodzinę spotykają nieszczęścia. Kobieta imieniem Nicole ukradła przed 15 laty dwa fragmenty mozaiki, kawałek amfory oraz fragment innej ceramiki. Teraz zwróciła je w jednym z biur podróży, a w pozostawionym przez siebie liście nazywa przedmioty „przeklętymi”.
      Z listu dowiadujemy się, że w 2005 roku Nicole, która miała wówczas niewiele ponad 20 lat, odwiedziła Pompeje i wywiozła stamtąd wspomniane zabytki. Od tamtej pory prześladują ją nieszczęścia. Teraz mam 36 lat i dwukrotnie miałam nowotwór piersi. Ostatnio skończyło się obustronną mastektomią. Moja rodzina i ja przeżywamy problemy finansowe. Jesteśmy dobrymi ludźmi, nie chcę przekazać klątwy na moje dzieci i resztę rodziny. Zabierzcie je. One przyniosły mi nieszczęścia, czytamy w liście. Kobieta stwierdza, że w zwróconych zbytkach znajduje się negatywna energia.
      Pompeje od dawna zmagają się z plagą kradzieży dokonywanych przez turystów. Przez lata około stu turystów zwróciło skradzione artefakty. Na terenie Pompejów założono niewielkie muzeum, w którym można zobaczyć zarówno oddane zabytki, jak i listy, wyrażające skruchę. Zdecydowana większość ukradzionych przedmiotów ma niewielką wartość. Bardziej interesujące są listy, mówi rzecznik prasowa Pompejów. Mogą stać się one w przyszłości obiektem interesujących badań antropologicznych nad motywami, jakie kierowały ludźmi z różnych krajów, gdy kradli zabytki i gdy je zwracali.
      Przekonanie o klątwie ukradzionych artefaktów jest dość zabawne, ale może powstrzymywać przed kolejnymi tego typu wydarzeniami. Mamy nadzieję, że – niezależnie od przekonania o sprowadzaniu nieszczęścia – zwiększy się świadomość dotycząca dziedzictwa kulturowego, stwierdziła w korespondencji z KopalniąWiedzy Maria Luisa Vitale, rzecznik Parku Archeologicznego Pompejów.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Fizycy pracujący przy najbardziej czułym eksperymencie poszukującym ciemnej materii poinformowali o zarejestrowaniu nietypowych sygnałów. Istnieją trzy możliwe interpretacje tego, co zauważono. Ta najmniej interesująca, to wystąpienie zanieczyszczenia. Dwie alternatywne są za to bardzo ekscytujące. Pierwsza z nich mówi o nieznanych właściwościach neutrin. Druga zaś – i to byłaby największa sensacja – dopuszcza, że po raz pierwszy w historii zdobyto dowód na istnienie aksjonu, hipotetycznej cząstki spoza Modelu Standardowego.
      Jesteśmy bardzo podekscytowani tym sygnałem, ale musimy uzbroić się w cierpliwość, powiedział Luca Grandi z University of Chicago, jeden z liderów eksperymentu XENON1T. Jak wyjaśnia uczony, najpierw trzeba sprawdzić, czy nie doszło do zanieczyszczeniem atomami trytu. Wykaże to następca eksperymentu XENON1T – XENONnT – który rozpocznie pracę jeszcze w bieżącym roku.
      Wielu specjalistów zauważa, że zwykle prawdziwe okazuje się to wyjaśnienie, na które najmniej czekamy. Jednak nie zawsze tak jest i jeśli istnieje chociaż cień szansy, że XENON1T zarejestrował coś więcej niż zanieczyszczenie trytem, warto to sprawdzić.
      Jeśli okaże się, że to nowa cząstka, będziemy mieli przełom, na który czekamy od 40 lat, stwierdza Adam Falkowski z Uniwersytetu Paris-Saclay. Takiego odkrycia nie da się przecenić, dodaje. Z kolei Kathryn Zurek, fizyczka-teoretyczka z California Institute of Technology mówi, że jeśli sygnały pochodzą z aksjonów, które są głównymi kandydatami na cząstki tworzące ciemną materię, lub z niestandardowych neutrin to będzie to niezwykle ekscytujące. Uczona pozostaje jednak ostrożna i dodaje, że jej zdaniem najbardziej prawdopodobne jest jednak zanieczyszczenie trytem.
      XENON1T to wspólny projekt, przy którym pracuje 160 naukowców z Europy, USA i Bliskiego Wschodu. Laboratorium Narodowe Gran Sasso, którego właścicielem jest włoski Narodowy Instytut Fizyki Jądrowej, znajduje się na głębokości 1400 metrów pod masywem Gran Sasso. To wykrywacz ciemnej materii, a jego umiejscowienie głęboko pod ziemią ma chronić przed promieniowaniem kosmicznym generującym fałszywe sygnały. Zgodnie z teoretycznymi założeniami, cząstki ciemnej materii mają zderzać się z atomami w detektorze, a sygnały ze zderzeń będą rejestrowane.
      Centralna część XENON1T to cylindryczny zbiornik o długości 1 metra wypełniony 3200 kilogramami płynnego ksenonu o temperaturze -95 stopni Celsjusza. Gdy ciemna materia zderzy się z atomem ksenonu, energia trafia do jądra, które pobudza jądra innych atomów. Wskutek tego pobudzenia pojawia się słaba emisja w zakresie ultrafioletu, którą wykrywają czujniki na górze i na dole cylindra. Te same czujniki są też zdolne do zarejestrowania ładunku elektrycznego pojawiającego się wskutek zderzenia. W ubiegłym roku informowaliśmy, że XENON1T zarejestrował najrzadsze wydarzenie we wszechświecie, rozpad ksenonu-124.
      Obecnie XENON1T jest wyłączony, gdyż trwa jego rozbudowa do XENONnT. Nowy detektor będzie zawierał 3-krotnie więcej ksenonu i będzie lepiej zabezpieczony przed szumem tła. Dzięki temu jego czułość będzie o cały rząd wielkości lepsza.
      Eksperymenty z serii XENON to pomysł fizyczki Eleny Aprile z Columbia University. Ona opracowała metody detekcji i od początku stoi na czele eksperymentów. XENON zostały zaprojektowane do poszukiwania hipotetycznych cząstek ciemnej materii o nazwie WIMP (weakly interacting massive particles). Przez 14 lat niczego nie znaleziono. Brak sukcesów odnotowały też konkurencyjne projekty naukowe.
      Wiele lat temu naukowcy pracujący przy XENON zdali sobie sprawę, że mogą wykorzystać swój eksperyment do poszukiwań cząstek inną metodą. Zamiast rejestrować cząstki, które zderzą się z jądrem ksenonu, można spróbować wychwycić takie, które zderzają się z elektronem. Zwykle tego typu zderzenia traktowane są jako szum tła i odfiltrowywane, gdyż wiele z takich sygnałów pochodzi z prozaicznych źródeł, jak ołów czy krypton. Jednak z czasem uczeni coraz bardziej udoskonalali swoje urządzenia, eliminowali coraz więcej źródeł potencjalnych zakłóceń i w końcu eksperymenty XENON stały się tak czułe i dobrze izolowane od zakłóceń, że stwierdzono, iż szum tła również może przynieść interesujące informacje.
      I właśnie na nim się teraz skupiono. Naukowcy przeanalizowali szum tła z pierwszego roku eksperymentu XENON1T. Spodziewali się, że w danych znajdą 232 sygnały zderzeń z elektronami, pochodzące ze znanych źródeł zanieczyszczeń. Tymczasem okazało się, że sygnałów takich jest 285. To spory naddatek świadczący o istnieniu nieznanego źródła sygnału.
      Naukowcy przez rok trzymali swoje spostrzeżenie w tajemnicy. Przez ten czas próbowali zrozumieć sygnały i odnaleźć ich źródło. W końcu, po wyeliminowaniu wszystkich możliwych źródeł sygnału pozostały wspomniane na wstępie trzy wyjaśnienia, które pasują do nadmiarowych danych.
      Pierwsze z nich, i najbardziej interesujące, to zarejestrowanie „słonecznych aksjonów”, hipotetycznych cząstek ciemnej materii powstających wewnątrz Słońca. To cząstki spoza Modelu Standardowego. Ich odkrycie byłoby dowodem, że aksjony istnieją, można więc znaleźć i te, które tworzą ciemną materię, jaka powstała po Wielkim Wybuchu.
      Druga hipoteza mówi, że zarejestrowane sygnały mogą świadczyć o tym, iż neutrino mają silny moment magnetyczny. Właściwość ta pozwalałaby im zwiększać rozpraszanie elektronów, co tłumaczyłoby nadmiarowy sygnał. Neutrino z momentem magnetycznym również nie mieści się w Modelu Standardowym.
      W końcu trzecia z możliwości, to zanieczyszczenie zbiornika z ksenonem śladową ilością trytu.
      Zdaniem naukowców niezaangażowanych w XENON1T, najbardziej prawdopodobna jest ostatnia odpowiedź. Jeśli bowiem Słońce tworzy aksjony, to powstają one również w innych gwiazdach. Aksjony unoszą zaś ze sobą energię od gwiazdy. W najgorętszych gwiazdach, jak czerwone olbrzymy czy białe karły, produkcja aksjonów powinna być największa, a ilość unoszonej przez nie energii powinna być wystarczająca, by ochłodzić gwiazdy. Biały karzeł wytwarzałby tyle aksjonów, że nie obserwowalibyśmy tak wielu gwiazd tego typu, co obecnie, mówi Zurek. Podobnie wygląda problem z neutrino z dużym momentem magnetycznym. Również ono powinno ochłodzić gwiazdy, więc tych gorących nie powinno być tyle, ile jest.
      Na odpowiedź nie powinniśmy długo czekać. Eksperyment XENONnT ruszy w najbliższych miesiącach. Jeśli i tam zaobserwujemy nadmiar sygnałów na podobnym poziomie, powinniśmy w ciągu kilku miesięcy być w stanie stwierdzić, która z hipotez jest prawdziwa, mówi Grandi.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Oceany są tak czułe na poziom dwutlenku węgla w atmosferze, że zmniejszenie jego emisji szybko prowadzi do mniejszego pochłaniania go przez wodę. Autorzy najnowszych studiów uważają, że w bieżącym roku oceany pochłoną mniej CO2, gdyż w związku z epidemią COVID-19 ludzkość mniej go wyemitowała.
      Galen McKinley z należącego do Columbia University Lamont-Doherty Earth Observatory uważa, że w bieżącym roku oceany nie będą kontynuowały obserwowanego od wielu lat trendu, zgodnie z którym każdego roku pochłaniają więcej węgla niż roku poprzedniego. Nie zdawaliśmy sobie sprawy z tego zjawiska, dopóki nie przeprowadziliśmy badań na temat wymuszania zewnętrznego. Sprawdzaliśmy w ich ramach, jak zmiany wzrostu koncentracji atmosferycznego dwutlenku węgla wpływają na zmiany jego pochłaniania przez ocean. Uzyskane wyniki nas zaskoczyły. Gdy zmniejszyliśmy emisję i tempo wzrostu koncentracji CO2, oceany wolniej go pochłaniały.
      Autorzy raportu, którego wyniki opublikowano właśnie w AGU Advances, chcieli sprawdzić, co powoduje, że w ciągu ostatnich 30 lat oceany pochłaniały różną ilość dwutlenku węgla. Takie badania pozwalają lepiej przewidywać zmiany klimatyczne i reakcję oceanów na nie.
      Oceany są tym środowiskiem, które absorbuje największą ilość CO2 z atmosfery. Odgrywają więc kluczową rolę w ochronie planety przed ociepleniem spowodowanym antropogeniczną emisją dwutlenku węgla. Szacuje się, że oceany pochłonęły niemal 40% całego CO2 wyemitowanego przez ludzkość od początku epoki przemysłowej. Naukowcy nie rozumieją jednak, skąd bierze się zmienne tempo pochłaniania węgla. Od dawna zastanawiają się np., dlaczego na początku lat 90. przez krótki czas pochłaniały więcej CO2, a później tempo pochłaniania zwolniało do roku 2001.
      McKinley i jej koledzy wykorzystali różne modele za pomocą których sprawdzali i analizowali różne scenariusza pochłaniania dwutlenku węgla i porównywali je z tym, co działo się w latach 1980–2017. Okazało się, że zmniejszenie pochłaniania dwutlenku węgla w latach 90. najlepiej można wyjaśnić przez zmniejszenie jego emisji. W tym bowiem czasie z jednej strony poprawiono wydajność procesów przemysłowych i doszło do upadku ZSRR, a gospodarki jego byłych satelitów przeżywały poważny kryzys. Stąd spowolnienie pochłaniania w latach 90. Skąd zaś wzięło się krótkotrwałe przyspieszenie tego procesu na początku lat 90? Przyczyną była wielka erupcja wulkanu Pinatubo na Filipinach z roku 1991.
      Jednym z kluczowych odkryć było stwierdzenie, że takie wydarzenia jak erupcja wulkanu Pinatubo mogą odgrywać ważną rolę w zmianach reakcji oceanów na obecność węgla w atmosferze, wyjaśnia współautor badań Yassir Eddebbar ze Scripps Institution of Oceanography.
      Erupcja Pinatubo była drugą największą erupcją wulkaniczną w XX wieku. Szacuje się, że wulkan wyrzucił 20 milionów ton gazów i popiołów. Naukowcy odkryli, że z tego powodu w latach 1992–1993 oceany pochłaniały więcej dwutlenku węgla. Później ta ilość zaczęła spadać i spadała do roku 2001, kiedy to ludzkość zwiększyła emisję, co pociągnęło za sobą też zwiększenie pochłaniania przez oceany.
      McKinley i jej zespół chcą teraz bardziej szczegółowo zbadać wpływ Pinatubo na światowy klimat i na oceany oraz przekonać się, czy rzeczywiście, zgodnie z ich przewidywaniami, zmniejszenie emisji z powodu COVID-19 będzie skutkowało zmniejszeniem pochłaniania CO2.
      Uczona zauważa, że z powyższych badań wynika jeszcze jeden, zaskakujący wniosek. Gdy obniżymy antropogeniczną emisję dwutlenku węgla, oceany będą mniej go wchłaniały, więc nie będą kompensowały emisji w tak dużym stopniu jak w przeszłości. Ten dodatkowy, niepochłonięty przez oceany, węgiel pozostanie w atmosferze i przyczyni się do dodatkowego ocieplenia.
      Musimy przedyskutować ten mechanizm. Ludzie muszą rozumieć, że po obniżeniu emisji nastąpi okres, gdy i ocean obniży swoją efektywność jako miejsce pochłaniania węgla, mówi McKinley.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Historia rozprzestrzeniania się ludzi po kuli ziemskiej wciąż jest pełna tajemnic, niejasności, sprzecznych interpretacji, niepełnych danych. Jerome E. Dobson z Kansas University oraz Giorgio Spada i Gaia Galassi z Uniwersytetu w Urbino postanowili pomóc archeologom i antropologom w określeniu miejsc, w których należy szukać nieznanych dotychczas śladów bytności człowieka. Skupili się przy tym na „globalnych przewężeniach”, kluczowych punktach dla migracji.
      Globalne przewężenia to istotne węzły w sieciach geograficznych i polityczne punkty styku, które są obecnie kontrolowane przez państwa. Dzisiaj są one miejscami wciąż nawracających konfliktów, czytamy w artykule Global Choke Points May Link Sea Level and Human Settlement at the Last Glacial Maximum opublikowanym na łamach Geographical Review.
      Dobson, Spada i Galassi wybrali dziewięć takich punktów i postanowili sprawdzić, jak wyglądały one przed około 20 000 lat w szczycie ostatniego zlodowacenia. Te punkty to Cieśnina Beringa, Przesmyk Panamski, Bosfor i Dardanele, Gibraltar, cieśniny Sycylijska i Mesyńska, Przesmyk Sueski, Bab al Mandab, Cieśnina Malakka oraz Cieśnina Ormuz.
      Uczeni sprawdzali, w jaki sposób wyglądały one w czasie, gdy znacznie więcej wody niż obecnie było związanej w postaci lodu. Podczas maksimum ostatniego zlodowacenia poziom oceanów był o 125 metrów niż obecnie. Po zakończeniu epoki lodowej pod wodą znalazły się obszary o łącznej powierzchni Ameryki Południowej", mówi profesor Dobson, emerytowany prezes Amerykańskiego Towarzystwa Geograficznego.
      Na terenach tych, obecnie znajdujących się dziesiątki metrów pod wodą, mogły np. znajdować się osady i porty. Pamiętajmy, że już 11 000 lat temu ludzie wznieśli monumentalne kamienne Göbekli Tepe. A dowodem na to, że ludzie byli zdolni do odbywania dalekich podróży morskich niech będzie chociażby zasiedlenie Australii, które mogło mieć miejsce już 65 000 lat temu. Wydaje się, że neandertalczycy transportowali morzem narzędzia z lądu na Wyspy Jońskie. Skoro tak, nie można wykluczyć, że tysiące lat później handel morski był jeszcze bardziej rozwinięty.
      Uczony od dawna postuluje przeprowadzenie badań terenów utraconych na rzecz oceanów i sądzi, że dobrym początkiem będzie zbadanie „globalnych przewężeń”. Przypomina, że nie tak dawno niemal nie doszło do konfliktu zbrojnego pomiędzy USA a Iranem na tle żeglugi w cieśninie Ormuz. Popatrzmy na Kanał Sueski i rolę, jaką odegrał on w czasie Kryzysu Sueskiego w 1956 i wojny sześciodniowej w 1967 roku. Globalne przewężenia, szczególnie cieśniny, to punkty zapalne, mówi uczony.
      Jeden z największych sporów dotyczących ludzkich migracji jest ten o pojawienie się człowieka w obu Amerykach. Tymczasem badania Dobsona, Spady i Galassi doprowadziły do pojawienia się całkowicie nowej hipotezy dotyczącej drogi migracji z Syberii do Ameryki Północnej. Odkryli oni bowiem liczne nieznane dotychczas wyspy, które mogły pomóc ludziom w przedostaniu się do Ameryki.
      Obecnie w Cieśninie Beringa istnieje tylko kilka wysp. Jednak podczas maksimum ostatniego zlodowacenia było ich całe mnóstwo. Zaczęły pojawiać się już 30 000lat temu, a ludzie prawdopodobnie żyli na Syberii przed 30-40 tysiącami lat. Wyspy tej zaczęły pojawiać się od zachodu na wschód, a potem zatonęły od zachodu na wschód. Pierwsze z tych wysp były na tyle blisko lądu, że mieszkańcy Syberii mogli widzieć je z brzegu. Ludzi mogło do nich ciągnąć. A gdy już się tam dostali, okazało się, że widać kolejne wyspy i kolejne. Więc ludzie przemieszczali się coraz dalej. A potem, gdy wyspy zaczęło zalewać, musieli przechodzić na następne wyspy i w końcu zostali zmuszeni do przejścia na nowy kontynent, stwierdza Dobson.
      Podobne drogi mogły istnieć na Morzu Śródziemnym. Przesmyk Sueski, znajdujący się pomiędzy Morzem Śródziemnym a Morzem Czerwonym był trzykrotnie dłuższy niż przed zbudowaniem Kanału Sueskiego. Suchą stopą można było wówczas przejść całą dzisiejszą Zatokę Sueską. Była to najkrótsza droga pomiędzy Morzem Czerwonym a Śródziemnym. Po ustąpieniu zlodowacenia, gdy poziom mórz i oceanów się podniósł drogę tą zastąpiła trasa zachodnia od Foul Bay do I katarakty i wzdłuż Nilu do Morza Śródziemnego. Niektóre części Foul Bay mogły być zdatne do osadnictwa nawet 7000 lat temu, zaledwie na 2300 lat przed zbudowaniem przez Egipcjan ich pierwszej wielkiej struktury, piramidy Dżosera, czytamy w artykule.
      Drugą taką drogą w basenie Morza Śródziemnego była trasa przez Bosfor i Dardanele. Obecnie mamy tam 300 kilometrów morza, jednak w szczycie zlodowacenia był to przeważnie suchy ląd, którego 1/3 powierzchni zajmowało głębokie jezioro znajdujące się obecnie pod Morzem Marmara. Obecnie, zdaniem badaczy, należy tam szukać śladów zatopionych siedlisk ludzkich, które mogły istnieć na zachód od obecnego ujścia Dardaneli oraz na wschodnich i zachodnich krańcach Morza Marmara.
      Warto też bliżej przyjrzeć się cieśninom Sycylijskiej i Messyńskiej. Podczas maksimum zlodowacenia Morze Śródziemne niemal zostało przeciętne na pół. Obie cieśniny mają obecnie około 150 kilometrów szerokości, wówczas było to nieco ponad 50 kilometrów. W tym czasie istniało tam wiele zatopionych obecnie wysp i nadbrzeżnych równin. A wszystko w okolicy znanej z wczesnego osadnictwa. Niedawno na głębokości 40 metrów znaleziono tam rzeźbiony monolit, wskazujący, że ludzie mieszkali tam przed 10 000 lat.
      Naukowcy przyjrzeli się też Przesmykowi Panamskiemu i stwierdzili, że w czasie maksymalnego zasięgu zlodowacenia miał on 180 kilometrów szerokości. Od tamtego czasu ocean zabrał w tym miejscu około 100 kilometrów lądu. Ludzie przemieszczający się pomiędzy kontynentami mogli przechodzić i osiedlać się w miejscach, które obecnie znajdują się pod wodą.
      Jeśli zaś chodzi o Gibraltar, to jego obecna szerokość, 14 kilometrów, była podobna do tej sprzed tysięcy lat, wynoszącej 10 kilometrów. Możliwość przebycia Cieśniny była więc podobna do dzisiejszej. Z wyjątkiem ewentualnej zmiany w prędkości prądów morskich.
      Zarówno Morze Czerwone jak i Bab al Mandab, cieśnina łączącą je z Oceanem Indyjskim, bardzo silnie reagują na zmiany poziomu oceanów. W czasie maksymalnego zlodowacenia głębokość tej cieśniny wynosiła około 7 metrów, a szerokość od 3 do 5 kilometrów, zatem znacznie mniej niż obecne 25 kilometrów. Nie miało to jednak znaczenia dla możliwości jej przebycia, z wyjątkiem różnicy w prędkości prądów.
      Zupełnie inaczej wyglądała sytuacja w Cieśninie Ormuz. Przed 20 000 laty wraz z całą Zatoką Perską stanowiła suchy ląd, przez który płynęły Eufrat i Tygrys. Cały transport towarów i ludzi mógł odbywać się po lądzie lub rzekami. Podobnie wyglądała Cieśnina Malakka. Obecnie na swoim wschodnim krańcu ma ona nie więcej niż 30 metrów głębokości, a w wielu miejscach pomiędzy wyspami głębokość nie przekracza 3 metrów. Przez tysiące lat po i przed maksimum zlodowacenia, był to ląd, który można było przebyć suchą stopą. Wszystkie tereny pomiędzy Azją, Borneo, Jawą i Sumatrą łączył ląd. Masa lądowa była tak rozległa, że najkrótsza droga morska pomiędzy Tajwanem a Sri Lanką liczyła sobie ponad 9000 kilometrów, dzisiaj jest to mniej niż 6000 kilometrów.
      Zmiany poziomu oceanów drastycznie zmieniły siedem z dziewięciu badanych przez nas globalnych przewężeń i wpłynęły na regionalne oraz globalne możliwości transportowe. Podczas maksimum zlodowacenia potencjał transportu drogą morską był znacznie mniejszy niż obecnie, co oznaczało obecność większych mas lądowych i możliwość dotarcia po lądzie do większych obszarów. Jedynie dwa globalne przewężenia – Gibraltar i Bab al Mandab – niemal się nie zmieniły. Podsumowując, Gibraltar, Cieśnina Sycylijska i Bab al Mandab były otwartymi drogami morskimi, a cieśniny Beringa, Ormuz i Malakka były suchym lądem. Z kolei Przesmyk Panamski i Przesmyk Sueski były znacznie szersze niż obecnie, czytamy w podsumowaniu pracy.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na powierzchni Plutona wyróżnia się Tombaugh Regio, wielka dobrze odbijająca światło struktura w kształcie serca, która zyskała rozgłos po tym, jak w 2015 roku sfotografowała ją sonda New Horizons. Uwagę specjalistów szybko przyciągnęła jej eliptyczna zachodnia część, Sputnik Planitia. Przypomina ona misę wyżłobioną w wyniku potężnego uderzenia.
      New Horizons nie dostarczył nam zbyt wielu zdjęć z drugiej części Plutona, ale na tych, które mamy widać niezwykłą strukturę. Wygląda ona jak geologiczne puzzle składające się ze szczelin, kopców i jam. Co interesujące, znajduje się dokładnie naprzeciwko Sputnik Planitia.
      Podczas tegorocznej 51th Lunar and Planetary Science Conference przedstawiono wyniki symulacji, z których wynika, że niezwykła skruktura powstała w wyniku uderzenia, które utworzyło Sputnik Planitia. W wyniku tego uderzenia pojawiły się potężne fale sejsmiczne, które doprowadziły do pojawienia się po drugiej stronie globu puzzli ze szczelin, kopców i jam. Co więcej, takie przemieszczenie się fal sejsmicznych i utworzenie wspomnianych struktur byłoby możliwe tylko wówczas, jeśli pod powierzchnią Plutona istnieje głęboki ocean.
      Wyniki badań, przeprowadzonych przez doktorantkę Adeene Denton z Purdue University, już znalazły uznanie w oczach innych naukowców. To naprawdę nowatorski pomysł, mówi James Tuttle Keane z Jet Propulsion Laboratory.
      Z kolei Paul Byrne z North Carolina State University zauważa, że jeśli ten sposób badania planetarnej sejsmologii pozwala na udowodnienie istnienia wody, to w ten sposób zbadać można będzie nie tylko Plutona, ale wszelkie lodowe światy z Pasa Kuipera.
      Kluczowy dowód wskazujący na istnienie na Plutonie oceanu zdobyliśmy w 2016 roku. Gdy New Horizon dostarczył nam zdjęć Sputnik Planitia naukowcy zdali sobie sprawę, że struktura ta znajduje się w nietypowym miejscu. Jest na samym równiku, a jego pozycja jest na stałe powiązana z pozycją Charona, największego księżyca Plutona. Modele komputerowe sugerują, że gdy doszło do uderzenia, które utworzyło Sputnik Planitia, równik Plutona znajdował się w innym miejscu. Jednak po uderzeniu ocean pod powierzchnią planety zaczął gromadzić się w kraterze, na którego powierzchni uformowała się pokrywa lodowa. Doprowadziło to do przemieszczenia się Plutona i utworzenia nowego równika. to jednak wciąż tylko hipoteza.
      Wróćmy jednak do badań Denton. Symulacja, która najlepiej oddaje rozmiary Sputnik Planitia oraz to, co stało się po drugiej stronie Plutona, pokazuje, że obiekt, który wywołał kataklizm miał 400 kilometrów średnicy i poruszał się z prędkością 7240 km/h. Analiza sposobu rozchodzenia się i prędkości fal sejsmicznych po uderzeniu sugeruje też, że jądro Plutona zbudowane jest z serpentynitu.
      Hipoteza Denton jest interesująca i oparta na solidnych podstawach, jednak niczego nie przesądza. Jak bowiem zauważa Byrne, zdjęcia z drugiej półkuli Plutona, tej naprzeciwko Sputnik Planitia, są słabej jakości. Trudno jednoznacznie stwierdzić, co na nich widać. Nie można wykluczyć, że niezwykłe puzzle to skutek oddziaływania zamarzniętego metanu, dwutlenku węgla i azotu na powierzchni Plutona. Bardzo często przechodzą one z fazy stałej w gazową i mogą tworzyć niezwykłe krajobrazy.
      Jeśli jednak Denton ma rację, to jej badania stanowią silny argument za istnieniem na Plutonie wielkiego oceanu. Dają też nadzieję, na przeprowadzenie kolejnych zdalnych badań z dziedziny geologii planetarnej.

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