Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Ruszył wielki detektor neutrin, w którego budowę zaangażowani byli Polacy
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Astronomia i fizyka
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
O teleskopie Hubble'a słyszeli chyba wszyscy. Nic w tym dziwnego, gdyż jest to jeden z najważniejszych instrumentów naukowych wykorzystywanych obecnie przez człowieka. Niewiele osób jednak wie, że teleskopy wcale nie muszą spoglądać w niebo. Na Antarktydzie powstaje właśnie niezwykłe urządzenie. Teleskop IceCube (Kostka Lodu), jest budowany wewnątrz lodowej czapy pokrywającej południowy biegun naszej planety. Jego zadaniem jest wykrywanie neutrin.
Neutrino
Neutrino to jedna z cząstek elementarnych. Należy ona do grupy leptonów i wyróżniamy trzy typy neutrin: taonowe, mionowe oraz elektronowe. Neutrino ma zerowy ładunek elektryczny i niemal nie ma masy. Cząstka jest tak przenikliwa, że na przykład planety nie stanowią dla niej żadnej przeszkody. W każdej chwili przez nasze ciała, przez budynki i przez samą Ziemię przelatuje niezliczona liczba neutrin. Ich głównym źródłem jest oddziaływanie promieni kosmicznych w górnych warstwach atmosfery. Neutrina emitują też np. gwiazdy i reaktory atomowe.
Istnienie neutrin zostało przewidziane teoretycznie w 1930 roku przez Wolfganga Pauliego, ale musiało minąć aż 26 lat zanim eksperymentalnie udowodniono, że Pauli się nie mylił.
Cząsteczki te są bardzo łakomym kąskiem dla astronomów. Podróżują z prędkością światła od źródeł promieniowania, a na swej drodze nie napotykają niemal żadnych przeszkód. Neutrina powstają np. we wnętrzach gwiazd i bez najmniejszych problemów przemierzają przestrzeń kosmiczną. Badanie neutrin pozwala więc naukowcom wysnuć wnioski na temat samych źródeł, z których zostały wyemitowane.
Z tego, co wiemy obecnie, zdecydowana większość istniejących neutrin pochodzi z samych początków wszechświata, powstały w momencie Wielkiego Wybuchu.
IceCube
Neutrina badane są od kilkudziesięciu lat i od lat naukowcy opracowują nowe metody ich obserwacji. Teoretycy od dawna uważają, że do obserwacji neutrin pochodzących z bardzo odległych źródeł potrzebny jest instrument długości co najmniej kilometra. Takim instrumentem ma być IceCube. Na miejsce jego budowy wybrano Antarktydę, gdyż jej lody są wyjątkowo czyste i wolne od źródeł promieniowania. Nic nie powinno więc zakłócać pracy niezwykłego teleskopu.
Będzie się on składał z co najmniej 4200 modułów optycznych zawieszonych na 70 pionowych linach, a te z kolei będą umieszczone na głębokości od 1450 do 2450 metrów pod powierzchnią lodu. Na samej powierzchni znajdzie się kopuła zbudowana z co najmniej 280 modułów optycznych. Powierzchnia IceCube'a będzie wynosiła około 1 kilometra kwadratowego. Jak łatwo obliczyć, objętość tego niezwykłego instrumentu naukowego to około 2,5 kilometra sześciennego. Po ukończeniu prac IceCube będzie działał przez 20 lat.
Uczeni mają nadzieję, że odpowie on na tak fundamentalne pytania, jak warunki fizyczne rozbłysków gamma czy też pozwoli zbadać naturę fotonów pochodzących z pozostałości po supernowej w gwiazdozbiorze Kraba oraz z nieodległych galaktyk. Być może IceCube pozwoli również potwierdzić teorię strun.
Obecnie IceCube składa się z 40 lin. Do stycznia 2009 roku przybędzie 9 kolejnych. Rok później mają być już 63 liny, a w marcu 2010 roku urządzenie osiągnie pełną gotowość operacyjną. We wrześniu 2010 roku zakończony zostanie główny etap budowy IceCube'a.
Obecnie budżet projektu wynosi 271 milionów dolarów. W pracach bierze udział około 200 naukowców i 29 instytucji.
O skali przedsięwzięcia niech świadczą liczby. Wywiercenie w lodzie każdego z 70 otworów o średniej głębokości 2454 metrów trwa średnio 48 godzin (pierwszy otwór wiercono przez 57 godzin). W tym czasie usuwane jest 757 metrów sześciennych lodu i zużyciu ulega około 2400 litrów paliwa. W każdym otworze umieszczana jest lina. Operacja ta trwa 11 godzin. Praca nie jest łatwa, gdyż Antarktyda to najzimniejsze, najbardziej wietrzne i najbardziej suche miejsce na Ziemi. W niektórych jej punktach nie padało od tysięcy lat, a średnie temperatury na Biegunie Południowym wynoszą latem około -37 stopni Celsjusza. Rekord ciepła na Biegunie to -13,8 stopnia Celsjusza. Rekord zimna na Antarktydzie to -89 stopni Celsjusza.
Najsilniejsze podmuchy wiatru zanotowano w lipcu 1972 roku. Naukowcy z francuskiej bazy Dumont d'Urville poinformowali wówczas, że wiatr wial z prędkością 320 kilometrów na godzinę. Na Antarktydzie znajduje się też największa pustynia na świecie, a rekordowy zanotowany spadek temperatury wyniósł 36 stopni w ciągu 12 minut.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W każdej próbce wody pobranych z 30 mazurskich jezior znaleziono mikroplastik, a jego ilość w wodzie była ściśle związana ze stopnie zurbanizowania linii brzegowej, informują naukowcy z Uniwersytetu w Białymstoku. Badania prowadzone były w ramach studiów doktoranckich Wojciecha Pola pd kierunkiem doktora habilitowanego Piotra Zielińskiego. Uzyskane wyniki pozwoliły na opracowanie uniwersalnego wskaźnika potencjalnego zagrożenia jezior mikroplastikiem na podstawie zurbanizowania linii brzegowej.
Z każdego badanego zbiornika, pobieraliśmy 30 litrów wody ze strefy pelagialu, czyli oddalonej od brzegu. Następnie próbka była zagęszczana, a potem badana w naszym wydziałowym laboratorium, gdzie z użyciem oleju rycynowego izolowaliśmy plastik, odfiltrowując go na filtrach z włókna szklanego (klasy GF/C). Następnie, już bezpośrednio na filtrach, plastik był zliczany a każda drobina opisywana pod kątem wielkości, koloru i formy. Stopień zanieczyszczenia został przez nas określony w liczbie fragmentów mikroplastiku na litr wody, wyjaśnia Wojciech Pol. W badanych jeziorach stwierdzono od 0,27 do 1,57 kawałków mikroplastiku na każdy litr wody.
Naukowcy badali też morfologię, cechy hydrologiczne oraz zasobność jezior z substancje odżywcze, analizowali zagospodarowanie zlewni, linię brzegową, natężenie turystyki i wydajność oczyszczalni ścieków.
Badacze zauważyli, że parametry jezior takie jak kształt, wielkość, głębokość czy bogactwo substancji odżywczych nie mają większego związku z zagęszczeniem plastiku. Istnieje jednak związek pomiędzy połączeniami jezior a ilością mikroplastiku. Im dalej jezioro znajduje się w ciągu zbiorników połączonych rzekami i kanałami, tym większe w nim zagęszczenie mikroplastiku.
Szczegóły pracy zostały opublikowane na łamach Science of The Total Environment.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Ponad połowa największych jezior na świecie traci wodę, wynika z badań przeprowadzonych przez międzynarodowy zespół naukowy z USA, Francji i Arabii Saudyjskiej. Przyczynami tego stanu rzeczy są głównie globalne ocieplenie oraz niezrównoważona konsumpcja przez człowieka. Jednak, jak zauważają autorzy badań, dzięki opracowanej przez nich nowej metodzie szacunku zasobów wody, trendów oraz przyczyn jej ubywania, można dostarczyć osobom odpowiedzialnym za zarządzanie informacji, pozwalającymi na lepszą ochronę krytycznych źródeł wody.
Przeprowadziliśmy pierwsze wszechstronne badania trendów oraz przyczyn zmian ilości wody w światowych jeziorach, wykorzystując w tym celu satelity oraz modele obliczeniowe, mówi główny autor badań, Fangfang Yao z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Boulder (CU Boulder). Mamy dość dobre informacje o słynnych jeziorach, jak Morze Kaspijskie, Jezioro Aralskie czy Salton Sea, jeśli jednak chcemy dokonać szacunków w skali globalnej, potrzebujemy wiarygodnych informacji o poziomie wód i objętości jeziora. Dzięki tej nowej metodzie możemy szerzej spojrzeć na zmiany poziomu wód jezior w skali całej planety, dodaje profesor Balaji Rajagopalan z CU Boulder.
Naukowcy wykorzystali 250 000 fotografii jezior wykonanych przez satelity w latach 1992–2020. Na ich podstawie obliczyli powierzchnię 1972 największych jezior na Ziemi. Użyli też długoterminowych danych z pomiarów poziomu wód z dziewięciu satelitów. W przypadku tych jezior, co do których brak było danych długoterminowych, wykorzystano pomiary wykorzystane za pomocą bardziej nowoczesnego sprzętu umieszczonego na satelitach. Dzięki połączeniu nowych danych z długoterminowymi trendami byli w stanie ocenić zmiany ilości wody w jeziorach na przestrzeni kilku dziesięcioleci.
Badania pokazały, że 53% największych jezior na świecie traci wodę, a jej łączny ubytek jest 17-krotnie większy niż pojemność największego zbiornika na terenie USA, Lake Meads. Wynosi zatem około 560 km3 wody.
Uczeni przyjrzeli się też przyczynom utraty tej wody. W przypadku około 100 wielkich jezior przyczynami były zmiany klimatu oraz konsumpcja przez człowieka. Dzięki tym badaniom naukowcy dopiero teraz dowiedzieli się, że za utratą wody w jeziorze Good-e-Zareh w Afganistanie czy Mar Chiquita w Argentynie stoją właśnie takie przyczyny. Wśród innych ważnych przyczyn naukowcy wymieniają też odkładanie się osadów. Odgrywa ono szczególnie ważną rolę w zbiornikach, które zostały napełnione przed 1992 rokiem. Tam zmniejszanie się poziomu wody jest spowodowane głównie zamuleniem.
Podczas gdy w większości jezior i zbiorników wody jest coraz mniej, aż 24% z nich doświadczyło znacznych wzrostów ilości wody. Są to głównie zbiorniki znajdujące się na słabo zaludnionych terenach Tybetu i północnych części Wielkich Równin oraz nowe zbiorniki wybudowane w basenach Mekongu czy Nilu.
Autorzy badań szacują, że około 2 miliardów ludzi mieszka na obszarach, gdzie w zbiornikach i jeziorach ubywa wody, co wskazuje na pilną potrzebę uwzględnienia takich elementów jak zmiany klimatu, konsumpcja przez człowieka czy zamulanie w prowadzonej polityce. Jeśli na przykład konsumpcja przez człowieka jest ważnym czynnikiem prowadzącym do utraty wody, trzeba wprowadzić mechanizmy, które ją ograniczą, mówi profesor Ben Livneh. Uczony przypomina jezioro Sevan w Armenii, w którym od 20 lat poziom wody rośnie. Autorzy badań łączą ten wzrost z wprowadzonymi i egzekwowanymi od początku wieku przepisami dotyczącymi sposobu korzystania z wód jeziora.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
System wczesnego ostrzegania oraz zachowanie się ludności aż o 45% zmniejszyły liczbę cywilnych ofiar napaści Rosji na Ukrainę w ciągu pierwszych kilku miesięcy, informują naukowcy z University of Michigan (UMich), University of Chicago oraz Ipsos. To pierwsze badania, w których połączono innowacyjną metodologię i dogłębną wiedzę geopolityczną do przeprowadzenia analizy efektywności współczesnych systemów ostrzegania podczas ataków powietrznych. Wnioski z badań przydadzą się nie tylko Ukrainie, ale i 39 innym krajom, które stworzyły podobne systemy ostrzegania.
Ukraina postawiła na hybrydowy system, który łączy tradycyjne syreny z aplikacją na smartfony, na którą przysyłane są alerty i zachęty do zejścia do schronu. Dotychczas jednak nikt nie zbadał efektywności takich rozwiązań.
David Van Dijcke z UMich, Austin Wright z UChicago i Mark Polyak z Ipsosa chcieli sprawdzić, jak ludzie reagują natychmiast po alercie, czy sposób reakcji zmienia się w czasie i co powinni zrobić rządzący, by ostrzeżenia wciąż odnosiły skutek.
Naukowcy przeanalizowali zachowanie obywateli podczas ponad 3000 alarmów lotniczych. Dane zebrali z 17 milionów smartfonów obywateli Ukrainy. Analizy wykazały, że ostrzeżenia odegrały kluczową rolę w zapewnieniu bezpieczeństwa cywilom, ale pokazały również, że z czasem ludzie coraz słabiej na nie reagują, co może mieć związek z normalizowaniem przez nich ryzyka w czasie wojny. Uczeni stwierdzili, że gdyby nie pojawiło się zjawisko „zmęczenia alarmami”, a reakcja ludzi byłaby równie silna jak na samym początku wojny, to udałoby się dodatkowo uniknąć 8–15 procent ofiar.
Zmniejszanie się wrażliwości społeczeństwa na alarmy to powód do zmartwień. Może to bowiem prowadzić do większych strat w miarę trwania wojny, tym bardziej, że obserwujemy coraz większą liczbę ataków za pomocą pojazdów bezzałogowych, mówi profesor Wright. Przyzwyczajenie się do niebezpieczeństwa i słabsza reakcja na alerty pojawia się niezależnie od sposobu, w jaki różni ludzie adaptują się do warunków wojennych. Jednak, jak się okazuje, takie osłabienie reakcji nie jest nieuniknione.
W tych dniach, w których rząd Ukrainy publikował specjalne obwieszczenia dotyczące wojny, ludność silniej reagowała na alerty. To pokazuje, jak ważną rolę odgrywa Kijów w utrzymaniu morale i nadziei w czasie inwazji, wyjaśnia Van Dijcke.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z Uniwersytetu Rzeszowskiego (UR) donoszą, że w ciągu zaledwie trzech miesięcy najnowszej agresji Rosji na Ukrainę w Morzu Czarnym wymarło około 20% waleni. Uczeni, którzy o wynikach swoich badań poinformowali na łamach pisma Biology Letters, obawiają się, że żyjące w Morzu Czarnym delfiny i morświny mogą wymrzeć. Problem jest tym większy, że wszystkie trzy gatunki waleni w Morzu Czarnym – morświn zwyczajny, delfin butlonosy i delfin zwyczajny – są gatunkami zagrożonymi.
Chcieliśmy nagłośnić fakt, że dzikie zwierzęta, w szczególności delfiny, są ofiarami wojny nie mniej niż ludzie. Skala cierpienia zwierząt podczas wojny jest ogromna, ale z kilku powodów fakty te pozostają nieznane. Po pierwsze, los innych istot często jest przyćmiony przez tragedię ludzi. Po drugie, prowadzanie badań naukowych podczas wojny jest niezwykle trudne. I po trzecie, nawet w czasach pokoju monitorowanie śmiertelności niektórych gatunków nie należy do łatwych zadań, tym bardziej nie jest jasne, co się z nimi dzieje podczas wojny. Na przykład, śmiertelność waleni wynikająca z działań wojennych nie była nigdy dotąd badana. Jedyne badania dotyczą stosunkowo krótkotrwałych morskich ćwiczeń wojskowych, które okazały się śmiertelnym zagrożeniem dla licznych gatunków waleni. Zatem można spodziewać się, że długotrwała wojna będzie oddziaływać na te ssaki morskie jeszcze dotkliwiej.
Uczeni prowadzili swoje badania w dwojaki sposób. Jeden z nich polegał na analizie doniesień o martwych zwierzętach, pojawiających się w mediach społecznościowych na Ukrainie, w Bułgarii, Rumunii, Gruzji, Turcji i Rosji. Ponadto przeprowadzili własne badania terenowe na fragmencie wybrzeża Morza Czarnego w Parku Narodowym Tuzliwskie Limany na Ukrainie. Następnie porównali wyniki uzyskane z obu metod, przeprowadzili analizy, a uzyskane dane odnieśli do informacji o śmiertelności waleni sprzed wojny.
W ciągu trzech miesięcy trwania badań naukowcy znaleźli doniesienia o około 2500 znalezionych martwych waleniach. Jako, że na brzeg wyrzucanych jest 6–8 procent martwych waleni, liczba 2500 zwierząt przekłada się na zgon 37 500–48 000 osobników w ciągu zaledwie 3 miesięcy. To od 16 do 20 procent całej populacji waleni w Morzu Czarnym. Stąd też obawa, że rosyjska agresja może przynieść zagładę czarnomorskim waleniom.
W celu potwierdzenia tych wyników naukowcy wyliczyli, ile martwych waleni na każdy kilometr wybrzeża znaleźli użytkownicy mediów społecznościowych, a ile znaleźli oni sami w Parku Narodowym Tuzliwskie Limany. Okazało się, że wyniki były wysoce zbieżne, co dodatkowo potwierdziło, iż informacje z mediów społecznościowych dobrze odzwierciedlały śmiertelność zwierząt.
Porównanie wyników obecnych badań z badaniami o śmiertelności waleni sprzed wojny wykazało, że obecnie – w zależności od lokalizacji – umiera od 8,8 do 14,3 razy więcej waleni niż przed wojną.
Wiele ze znalezionych delfinów i morświnów posiadało liczne obrażenia ciała. Wiele zwierząt było wychudzonych, co wskazuje na śmierć z głodu i hipotermii. Tutaj przyczyną były używane przez wojsko sonary, które uszkadzają część mózgu odpowiedzialną za echolokację niezbędną do nawigacji i polowania. U wyrzuconych na brzeg zwierząt zauważono też oznaki choroby dekompresyjnej. Prawdopodobnie została ona spowodowana szybkim wynurzeniem się podczas eksplozji. Znajdowano też żywe jeszcze zwierzęta, ale tak ciężko ranne, że nie udało im się pomóc.
Niezaprzeczalnie walenie należą do wyjątkowo inteligentnych istot zdolnych odczuwać różnorakie emocje w stopniu podobnym do ludzi. Jest zatem oczywiste, że te czujące istoty ogromnie cierpią, zanim umrą z powodu obrażeń odniesionych podczas konfliktu zbrojnego. Nie ma też wątpliwości, że umierają długie godziny w bólu. Delfiny rozwijają samoświadomość wcześniej niż ludzie, a ich inteligencja dorównuje wielkim małpom, co czyni je drugim najmądrzejszym stworzeniem po ludziach. W tej perspektywie okrucieństwo, jakiego doświadczają z powodu działań wojennych na Morzu Czarnym, wydaje się powodować cierpienie bliskie temu jakie odczuwają ludzkie ofiary wojny, stwierdzają autorzy badań.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.