Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Światy z podpowierzchniowymi oceanami oferują życiu bardziej stabilne i bezpieczniejsze warunki niż Ziemia

Recommended Posts

Jednym z najważniejszych odkryć dokonanych w ciągu ostatnich 25 lat było stwierdzenie, że w Układzie Słonecznym istnieją światy, gdzie pod powierzchnią skał i lodu kryje się ocean. Takimi obiektami są księżyce wielkich planet jak Europa, Tytan czy Enceladus. Teraz S. Alan Stern z Southwest Research Institute przedstawił hipotezę mówiącą, że takie światy z wewnętrznym ciekłym oceanem (IWOW) są powszechne we wszechświecie i znacząco zwiększają one liczbę miejsc, w których może istnieć życie. Dzięki nim może ono bowiem występować poza wąską ekosferą.

Od dawna wiadomo, że planety takie jak Ziemia, z oceanami na powierzchni, muszą znajdować się w ekosferze swoich gwiazd, czyli w takiej odległości od nich, że gdzie temperatura pozwala na istnienie wody w stanie ciekłym. Jednak IWOW mogą istnieć poza ekosferą. Co więcej, obecne tam życie może być znacznie lepiej chronione niż życie na Ziemi. W światach taki jak nasz życie narażone jest na wiele zagrożeń, od uderzeń asteroidów przez niebezpieczne rozbłyski słoneczne po eksplozje pobliskich supernowych.

Stern, który zaprezentował swoją hipotez podczas 52. dorocznej Lunar and Planetary Science Conference, zauważa, że światy z wewnętrznym ciekłym oceanem” zapewniają istniejącemu tam życiu lepszą stabilność środowiskową i są mniej narażone na zagrożenia ze strony własnej atmosfery, gwiazdy, układu planetarnego czy galaktyki niż światy takie jak Ziemia, z oceanem na zewnątrz. IWOW są bowiem chronione przez grubą, liczącą nawet dziesiątki kilometrów, warstwę lodu i skał.

Uczony zauważa ponadto, że warstwa ta chroni potencjalnie obecne tam życie przed wykryciem jakąkolwiek dostępną nam techniką. Jeśli więc w takich światach istnieje życie i jeśli może w nich rozwinąć się inteligentne życie to – jak zauważa Stern – istnienie IWOW pozwala na poradzenie sobie z paradoksem Fermiego. Jego twórca, Enrico Fermi, zwrócił uwagę, że z jednej strony wszystko wskazuje na to, że wszechświat powinien być pełen życia, w tym życia inteligentnego, a my dotychczas nie mamy dowodu na jego istnienie. Ta sama warstwa, która tworzy w takich światach stabilne i bezpieczne środowisko jednocześnie uniemożliwia wykrycie tego życia, mówi Stern.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nie sądzę aby miało to cokolwiek wspólnego z paradoksem Fermiego. Fermi nie brał pod uwagę światów z wewnętrznym oceanem, to znaczy, że wszystko wskazuje na to, że wszechświat powinien być pełen życia na wcześniej branych pod uwagę planetach. Wrzucenie życia do wewnętrznych oceanów nie rozwiązuje zagadki, bo wciąż nie wyjaśnia czemu nie obserwujemy życia powstałego na planetach bliższych do naszej, których również jest masa.

  • Upvote (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Troszkę to brzmi bez sensu. Inteligentne życie na poziomie przynajmniej naszym, czyli obserwującym kosmos, dawno już wydostało się poza swoją "hydrosferę" i  będzie wysyłać poza swoją skorupę lodową nie tylko sygnały świadome, ale też inne sygnały, potrzebne chociażby do sterowania satelitami czy komunikacji ze statkami kosmicznymi. To powoduje, że z pewnością moglibyśmy je wykryć, gdyby było blisko.

Poza tym istnieje jeszcze jedna sprawa. Ewolucję napędzają kataklizmy. Gdy ich nie ma stabilność powoduje brak rozwoju. To życie może trwać na poziomie ameby przez miliardy lat. A przy okazji ciekawa jest obserwacja dlaczegóż to przez 3 mld lat na Ziemi nie zmieniało się prawie nic, a potem nagle BUM - gady, ssaki, ptaki, ludzie ... w ułamku geologicznej sekundy. Dlaczego na Ziemi w 1 miliardzie nie rozwinęło się tak gwałtownie to życie? Dlaczego pozostawało na poziomie archeobakteri? A może nie pozostawało?

Edited by Ergo Sum
  • Upvote (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Inteligentne życie na wodnych światach pod grubym lodem jest mało prawdopodobne moim zdaniem.

Po pierwsze, samo życie będzie miało do dyspozycji niewielki procent energii, jaką dysponujemy na Ziemi. Fizyki i chemii nie przeskoczysz. Jedna z hipotez abiogenezy rozważa kominy geotermalne, ale to tylko mikroorganizmy.

Po drugie, inteligencja jest kosztowna i często niepotrzebna. Rekiny, które jako gatunek istnieją chyba 500 mln lat, maja mozgi mają praktycznie mikroskopijne. Ośmiornice są z kolei bardzo inteligentne, świetnie sobie radzą, potrafią odkręcać słoiki i niektóre tworzą coś na wzór osad, ale nic z tym więcej nie zdziałały niestety, a miały kilkaset milionów lat więcej.

Po trzecie, żeby wystartować z cywilizacją potrzeba dostępu do energii. Pod wodą praktycznie nie ma możliwości na odkrycia ognia a o użyteczny tlen ciężko. Jest to teoretycznie możliwe w jakiejś podwodnej jaskini, gdzie nagromadził się łatwopalny gaz, a odkrywca suszył płetwy energicznie pocierając i doszło do zapłonu, ale takie eksperymenty trzeba w pierwszej kolejności przeżyć ;)

Po czwarte, wysyłanie czegokolwiek w kosmos jest problematyczne, chociaż starty rakiet z wody są możliwe. Równanie rakietowe nie rozpieszcza i żeby cokolwiek wysłać sensownego, trzeba wystrzelić rakiety wielkości wieżowców na Ziemi. Na księżycach jest o wiele łatwiej. Masa startowa space shuttle to ponad 2000 ton, ale użyteczny ładunek niecałe 30 ton na LEO (+ duży orbiter).

Edited by cyjanobakteria
  • Upvote (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

W przypadku Europy istnienie wewnętrznego oceanu oparte jest na przesłankach jakie dostarczyły głównie sonda Galileo oraz teleskop orbitalny Hubble:

https://europa.nasa.gov/europa/ocean/

Quote

Istnieje kilka mocnych dowodów, które sugerują, że na Europie istnieje ocean podpowierzchniowy:

- Magnetometr na pokładzie sondy Galileo wykrył oznaki indukowanego pola magnetycznego w pobliżu powierzchni Europy - wyraźny dowód na obecność przewodzącej substancji w odległości mniejszej niż około 30 kilometrów  pod powierzchnią. To mocny dowód na obecność pewnej ilości słonej cieczy. Jednak sonda Galileo nie została zaprojektowana specjalnie do testowania hipotezy o podpowierzchniowym oceanie na Europie. Aby wiedzieć na pewno, czy Europa ma ocean, sonda musiałaby dokładnie zmierzyć fluktuacje pływowe powierzchni Europy, gdy okrąża ona Jowisza. Wymagałoby to od statku kosmicznego wejścia na orbitę wokół tego księżyca lub wielokrotnych przelotów w pobliżu przy zachowaniu odpowiedniej geometrii.

- Cechy powierzchni Europy (w tym pasma, grzbiety, tzw. „teren chaosu” i wielopierścieniowe struktury uderzeniowe) sugerują, że na stosunkowo płytkich głębokościach znajduje się ciepły, ruchomy lód podobny do lodowca, który czasami dociera do powierzchni. Obecność oceanu sprawiłaby, że zamarznięta powierzchnia Europy bardziej uginałaby się w wyniku codziennych pływów prowadząc do pękania i ogrzewania lodu, co wyjaśniałoby dziwną geologię powierzchni. Na przykład dziwaczne zakrzywione pęknięcia Europy (zwane cykloidami) prawdopodobnie zawdzięczają swoje pochodzenie pęknięciom spowodowanym zginaniem lodowej skorupy Europy w bardzo szybkiej skali czasu podczas rotacji trwającej 3,55 dni. Tworzenie w ten sposób dużych szczelin wymaga znacznych przypływów możliwych w ciekłym  środowisku wodnym. Wielopierścieniowe struktury uderzeniowe Europy sugerują również, że największe blizny przebiły się przez lodową skorupę do oceanu.

- Sądząc po strukturze pęknięć księżyca w dużej skali, powierzchnia Europy mogła wpaść w poślizg w stosunku do jej wnętrza (procesy zwane „obrotem niesynchronicznym” i „wędrówka polarna”). Ocean podpowierzchniowy znacznie ułatwiłby to ślizganie się, umożliwiając lodowej skorupie poślizg na płynnym oceanie. Taki poślizg byłby znacznie trudniejszy, gdyby skorupa lodowa była w bezpośrednim kontakcie ze skałą.

Inną kwestią jest grubość lodowej pokrywy Europy.

Quote

Teoria i obserwacje wskazują, że lodowa skorupa Europy ma około 15 do 25 km grubości i pokrywa ocean o głębokości około 60-150 km. Potwierdzeniem tej hipotezy są obserwacje zagłębień, kopuł i plam na powierzchni Europy. Rozmiar i rozmieszczenie tych struktur wskazuje, że są one spowodowane ubijaniem wewnątrz skorupy lodowej, a teoria wyjaśnia, że takie ubijanie o charakterze konwekcyjnym może wystąpić tylko wtedy, gdy powłoka ma grubość większą niż około 15 km. Pomiary wysokości kopuł na Europie (do kilometra) również sugerują, że skorupa lodowa musi być dość gruba aby kopuły mogły być tak wysokie. Niektórzy naukowcy argumentowali, że skorupa lodowa może być cieńsza i mieć zaledwie kilka kilometrów grubości. Wykorzystanie sygnałów radiowych sondy Galileo gdy przelatywała w pobliżu lodowego księżyca, dostarczyło wglądu w sposób ułożenia materiału w Europie. Wyniki te sugerują, że zewnętrzna warstwa wody i / lub lodu ma grubość od 80 do 170 km. Reszta wnętrza prawdopodobnie składa się ze skalistego płaszcza i metalowego rdzenia.

Prawdopodobnie dodatkowych cennych danych dostarczą sondy europejska JUICE oraz amerykańska Europa Clipper, które mają znaleźć się w pobliżu Europy pod koniec bieżącej dekady:

https://sci.esa.int/web/juice

https://www.jpl.nasa.gov/missions/europa-clipper

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Życie wymaga gradientów, cykli, zmian, nisz.
Nie energii, tylko źródła niskiej entropii.
Pod tym względem szanse na rozwinięcie się życia wewnątrz lodowych asteroid są mikroskopijne. Jedyne na co można realistycznie liczyć to jakieś kominy geotermalne napędzane siłami pływowymi dostarczające ograniczonych ilości energii chemicznej.
Rureczniki nie podbiły świata.
 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Zdaje się, że kominy hydrotermalne mogą być na księżycach Europie i Enceladusie. Jeszcze pozostaje kwestia litotrofów, czyli organizmów które żyją w skałach i potrafią pozyskiwać energię z ograniczonych źródeł mineralnych. Są w stanie przetrwać w ekstremalnych środowiskach i jest prawdopodobne, że mogły by przetrwać w przestrzeni kosmicznej po uderzeniu meteorytu i wyrzuceniu w przestrzeń. Ciekawie by było, gdyby okazało się po przechwyceniu obiektu spoza układu jak jak Oumuamua, że są tam jakieś prymitywne formy życia zahibernowane w wiecznej zmarzlinie na miliony lat albo mikro skamieliny. Jest to oczywiście sfera dzikich spekulacji, a szanse na taki scenariusz są skrajnie mało prawdopodobne :)

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
      Naukowcy analizujący zdjęcia satelitarne z Antarktyki zauważyli, że pod koniec 2022 roku doszło do katastrofalnego wydarzenia, w wyniku którego mogło zginąć nawet 10 000 młodych pingwinów cesarskich. Lód pod koloniami pingwinów rozpadł się, zanim młode miały szansę rozwinąć wodoodporne pióra, potrzebne im do przetrwania w wodzie. Zwierzęta utonęły lub zamarzły. Tragedia miała miejsce na zachodzie Antarktyki, u wybrzeży Morza Bellingshausena.
      Specjaliści twierdzą, że zagłada piskląt to zapowiedź wydarzeń, jakie będą miały miejsce w przyszłości. Jak mówi doktor Peter Fretwell z British Antarctic Survey, do końca wieku globalne ocieplenie zniszczy ponad 90% kolonii pingwinów cesarskich. Gatunek ten potrzebuje lodu morskiego. To stabilna platforma, na której wychowują młode. Jeśli jednak lód nie ma takiego zasięgu, jak powinien, albo rozpada się szybciej, to oznacza kłopoty dla tych ptaków, powiedział uczony w rozmowie z BBC News.
      Doktor Fretwell i jego zespół śledzili za pomocą satelitów pięć kolonii z okolic morza Bellingshausena. Dorosłe pingwiny cesarskie przybywają około marca na lód. Tam łączą się w pary i wychowują młode do czasu, aż są one zdolne do samodzielnego życia. Zwykle ma to miejsce na przełomie grudnia i stycznia. Jednak w ubiegłym roku lód rozpadł się w listopadzie, nie dając młodym pingwinom szans na dorośnięcie. W wyniku tego cztery z pięciu kolonii straciło wszystkie młode. Przetrwały tylko te z najmniejszej kolonii położonej najbardziej na północy.
      Od 2016 roku notowane są rekordowo niskie zasięgi lodu morskiego w Antarktyce. Najgorsza sytuacja panuje właśnie na Morzu Bellingshausena, gdzie w sezonie 2021/2022 i 2022/2023 niemal w ogóle nie było lodu. Przyczyną były wyjątkowo ciepłe wody morskie oraz układ wiatrów, które pchały lód w kierunku wybrzeża, uniemożliwiając zwiększanie jego zasięgu.
      Co gorsza, obecnie lód bardzo powoli się tam formuje, a to oznacza, że kolonie, które straciły młode, najprawdopodobniej nie będą się rozmnażały również w kolejnym sezonie. Maksymalny zasięg lodu morskiego w Antarktyce notuje się we wrześniu. Już teraz widać, że będzie on znacznie poniżej średniej. Pingwiny cesarskie mają coraz większe kłopoty. W latach 2018–2022 co trzecia z ponad 60 znanych kolonii została w jakiś sposób dotknięta zmniejszającym się zasięgiem lodu morskiego.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W Antarktyce występuje ukwiał Edwardsiella andrillae, który bardzo, ale to bardzo lubi lód. Do tego stopnia, że cały się w nim zakotwicza, a w wodzie znajduje się tylko wieniec czułków. To jedyne zwierzę morskie, które się tak zachowuje, w dodatku nikt nie wie, jak udaje mu się przeżyć.
      Zespół Franka Racka z University of Nebraska-Lincoln dokonał tego niespodziewanego odkrycia podczas geologicznych i środowiskowych badań terenowych, realizowanych w latach 2010-2011 w ramach Coulman High Project. Przez lód przewiercano się, by obejrzeć spodnią część Lodowca Szelfowego Rossa. Wykorzystano do tego pojazd podwodny SCINI (Submersible Capable of under-Ice Navigation and Imaging). To wtedy naukowcy natknęli się na dużą liczbę E. andrillae.
      E. andrillae to jedyny przedstawiciel rodzaju Edwardsiidae w Antarktyce. Od pozostałych zaliczanych do niego gatunków różni się liczbą czułków oraz rozmiarami i rozmieszczeniem parzydełek.
      Analizą próbek zajęła się Marymegan Daly z Uniwersytetu Stanowego Ohio. Sekcja ciała zwierzęcia niewiele dała, bo wyglądało ono tak samo jak inne ukwiały. Nigdy nie przypuszczałabym, że zakotwicza się w lodzie, bo w jego anatomii [i histologii] nie ma niczego szczególnego.
      Ponieważ E. andrillae nie przepchnąłby się przez twardy lód (czułki również nie na wiele by się zdały), Daly sądzi, że zwierzę musi wydzielać jakiś rozpuszczający go związek chemiczny. Tajemnicą jest także to, dzięki czemu ukwiał nie zamarza i jak właściwie się rozmnaża.
      Odpowiedzi na te pytania można by udzielić, badając DNA, jednak nie spodziewając się natknąć na zwierzęta, Amerykanie mieli ze sobą tylko środek konserwujący, który pozwalał utrwalić anatomię, ale przy okazji niszczył materiał genetyczny.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Podczas Zimnej Wojny US Army założyła na Grenlandii tajną bazę Camp Century. Wykonany tam odwiert o głębokości 1390 metrów sięgnął pod pokrywę lodową, pozwalając na pobranie 3,6-metrowego rdzenia gleby i skał. Rdzeń trafił do zamrażarki i zapomniano o nim. Został przypadkowo odkryty w 2017 roku. Okazało się, że w pobranej próbce znajdują się liście i mchy pochodzące z czasów, gdy ten region Grenlandii był wolny od lodu. Kiedy jednak to było? Najnowsze badania dały zaskakującą odpowiedź na to pytanie.
      Jeszcze do niedawna sądzono, że Grenlandia w znacznej mierze pokryta jest lodem od wielu milionów lat. Przed dwoma laty, używając rdzenia z Camp Century, naukowcy wykazali, że prawdopodobnie nie było tam lodu mniej niż milion lat temu. Inni naukowcy, pracujący na środkowej Grenlandii, wykazali, że lód ustąpił tam co najmniej raz w ciągu ostatniego 1,1 miliona lat. Jednak dotychczas nie było wiadomo, kiedy miało to miejsce.
      Naukowcy z University of Vermont, zbadali rdzeń z Camp Century wykorzystując zaawansowane techniki luminescencji oraz analizy rzadkich izotopów. Ich badania wykazały, że badane osady zostały naniesione przez płynącą wodę do wolnego od lodu środowiska w okresie interglacjalnym znanym jako Marine Isotope Stage 11. Miał on miejsce pomiędzy 424 a 374 tysiące lat temu. Badania te dowodzą, że w tym czasie znaczne obszary Grenlandii były wolne od lodu, a w wyniku ich roztapiania się poziom oceanów podniósł się o co najmniej 1,5 metra.
      To pierwszy niezaprzeczalny dowód, że większa część pokrywy lodowej Grenlandii zniknęła, gdy zrobiło się cieplej, mówi współautor badań Paul Bierman. Przeszłość Grenlandii, zachowana w 3,6-metrowym rdzeniu sugeruje, że Ziemię czeka gorąca, wilgotna i w dużej mierze wolna od lodu przyszłość, chyba że znacząco zmniejszymy stężenie dwutlenku węgla w atmosferze, dodaje uczony.
      Wyniki badań pokazują, że Grenlandia jest bardziej wrażliwa na zmiany klimatu niż dotychczas sądzono. Jako że znajduje się na niej wystarczająco dużo lodu, by po jego roztopieniu poziom oceanów wzrósł o 7 metrów, zagrożone są wszystkie kraje mające dostęp do mórz i oceanów.
      Zawsze uważaliśmy, że pokrywa lodowa Grenlandii uformowała się około 2,5 miliona lat temu i była stabilna. Może na obrzeżach dochodziło do topnienia lub też opady śniegu powodowały, że stawała się niego grubsza, ale nigdy nie dochodziło na niej do dramatycznych zmian. Nasze badania pokazują, że zmiany takie zachodziły, dodaje Tammy Rittenour z Utach State University. To właśnie w jej laboratorium, które specjalizuje się w datowaniu luminescencyjnym, sprawdzano, kiedy ostatni raz ziarna minerałów z rdzenia były wystawione na działanie promieniowania słonecznego. Uzyskane tam wyniki skonfrontowano z badaniami izotopów w laboratorium Biermana na University of Vermont. Analizy stosunków izotopów berylu i innych pierwiastków dały odpowiedź na pytanie, jak długo skały były wystawione na działanie promieniowania kosmicznego, a jak długo były przed nim chronione przez warstwę lodu. Dzięki temu naukowcy stwierdzili, że osady pobrane w Camp Century zostały wystawione na działanie promieniowania słonecznego na mniej niż 14 000 lat przed tym, zanim znalazły się pod lodem. To pozwoliło znacząco zawęzić okres, w którym ta część Grenlandii była wolna od lodu.
      Założony w latach 60. XX wieku Camp Century był tajną bazą wojskową ukrytą w tunelach wydrążonych w lodzie. Na powierzchni oficjalnie znajdowała się zaś arktyczna stacja naukowa. Baza wojskowa powstała w ramach Project Iceworm, którego celem było umieszczenie setek rakiet z głowicami atomowymi pod lodem w pobliżu granic Związku Radzieckiego. Na powierzchni prowadzono zaś badania naukowe, niejednokrotnie jedyne w swoim rodzaju. W ich ramach wykonano wspomniany głęboki odwiert. Wojskowi naukowcy zainteresowani byli samym lodem, chcieli m.in. zrozumieć ziemskie epoki lodowe. Dlatego nie przywiązywali uwagi do osadów wydobytych spod lodu. W latach 70. osady te przeniesiono z wojskowego laboratorium na University at Buffalo, gdzie pomogły w lepszym datowaniu epok lodowych. Później nikt się nimi nie interesował. W 1993 roku przekazano je na Uniwersytet w Kopenhadze. Tam o nich zapomniano.
      Camp Century znajduje się 222 kilometry w głąb Grenlandii, ok. 1300 kilometrów od Bieguna Północnego. Teraz wiemy, że zaledwie 400 000 lat temu ten region był wolny od lodu. A to oznacza, że Grenlandia jest bardziej wrażliwa na ocieplenie klimatu. niż przypuszczali naukowcy. Bierman przypomina, że wówczas na morskich wybrzeżach nie było miast. Teraz znajdują się tam duże aglomeracje jak Nowy Jork, Miami, Amsterdam, Mumbaj czy Szanghaj. Kilkumetrowy wzrost poziomu morza to dla nich olbrzymie zagrożenie.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      W ciągu ostatnich 20 lat doszło do znacznych zmian koloru oceanów. To globalny trend, którego najbardziej prawdopodobną przyczyną jest globalne ocieplenie, informują naukowcy z MIT, brytyjskiego Narodowego Centrum Oceanograficznego, University of Maine i Oregon State University. Zmiany obejmują aż 56% oceanów, czyli powierzchnię większą niż powierzchnia wszystkich lądów.
      Najbardziej widoczne są zmiany w obszarach równikowych, gdzie kolor wody staje się coraz bardziej zielony. Oznacza to, że dochodzi do zmian ekosystemów na powierzchni, gdyż na kolor wody wpływają żyjące w niej organizmy oraz rozpuszczone minerały. W tej chwili nie wiadomo, jakie konkretnie zmiany w ekosystemie powodują taką zmianą koloru. Naukowcy są pewni jednego – najbardziej prawdopodobną przyczyną zmian jest zmiana klimatu.
      Zmiany takie nie są zaskoczeniem. Współautorka badań, Stephanie Dutkiewicz z MIT od wielu lat prowadzi symulacje komputerowe, które pokazywały, że do takich zmian dojdzie. Fakt, że je teraz mogę obserwować w rzeczywistości nie jest zaskoczeniem. Ale jest to przerażające. Zmiany te są zgodne z tym, co pokazują symulacje dotyczące wpływu człowieka na klimat, stwierdza uczona. To kolejny dowód na to, jak ludzka aktywność wpływa na życie na Ziemi na wielką skalę. I kolejny sposób, w jaki wpływamy na biosferę, dodaje doktor B. B. Cael z Narodowego Centrum Oceanograficznego w Southampton.
      Kolor oceanu zależy od tego, co znajduje się w górnych warstwach wody. Woda głębokiej błękitnej barwie zawiera niewiele życia, a im bardziej zielona, tym więcej w niej organizmów żywych, przede wszystkim fitoplanktonu. Fitoplankton stanowi podstawę morskiego łańcucha pokarmowego. Rozciąga się on od fitoplanktonu, przez kryl, ryby, ptaki morskie po wielkie morskie ssaki. Fitoplankton absorbuje też i zatrzymuje dwutlenek węgla. Dlatego też naukowcy starają się go jak najdokładniej monitorować, by na tej podstawie badać, jak ocean reaguje na zmiany klimatu. Robią to wykorzystując satelity śledzące zmiany chlorofilu poprzez porównanie światła zielonego i niebieskiego odbijanego od powierzchni oceanów.
      Przed około 10 laty jedna z autorek obecnych badań, Stephanie Henson, wykazała, że potrzeba co najmniej 30 lat ciągłych obserwacji chlorofilu, by wyciągnąć wnioski na temat zmian jego koncentracji pod wpływem globalnego ocieplenia. Jest to spowodowane olbrzymimi naturalnymi zmianami oceanicznego chlorofilu rok do roku, więc odróżnienie corocznych zmian naturalnych od długoterminowego trendu powodowanego ociepleniem wymaga długotrwałych obserwacji.
      Z kolei przed 4 laty Dutkiewicz i jej zespół opublikowali artykuł, w którym dowiedli, że naturalne zmiany innych kolorów oceanu są znacznie mniejsze niż zmiany chlorofilu. Zatem – jak dowodzili na podstawie opracowanego przez siebie modelu – korzystając ze zmian chlorofilu i korygując je o zmiany innych kolorów, można wyodrębnić zmiany koloru powodowane ociepleniem już po 20, a nie po 30 latach obserwacji.
      W trakcie najnowszych badań naukowcy przeanalizowali pomiary koloru oceanów zbierane od 21 lat przez satelitę Aqua. Zainstalowany na jego pokładzie instrument MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) przygląda się oceanom w 7 zakresach światła widzialnego, w tym w 2 tradycyjnie używanych do monitorowania chlorofilu. Naukowcy najpierw przeprowadzili analizy wszystkich kolorów w różnych regionach w poszczególnych latach. Tak badali zmiany roczne. To pozwoliło im określić naturalną zmienność dla wszystkich 7 zakresów fali. Następnie przyjrzeli się całemu światowemu oceanowi w perspektywie 20 lat. W ten sposób na tle naturalnych dorocznych zmian wyodrębnili trend długoterminowy.
      Chcąc się przekonać, czy trend ten może mieć związek ze zmianami klimatu, porównali go z modelem Dutkiewicz z 2019 roku. Model ten pokazywał, że znaczący trend powinien być widoczny po 20 latach obserwacji, a zmiany kolorystyczne powinny objąć około 50% powierzchni oceanów. Okazało się, że dane z modelu zgadzają się z danymi obserwacyjnymi – trend jest silnie widoczny pod 20 latach, a zmiany objęły 56% powierzchni. To sugeruje, że obserwowany trend nie jest przypadkową wariacją w systemie. Jest on zgodny z modelami antropogenicznej zmiany klimatu, mówi B.B. Cael.
      Mam nadzieję, że ludzie potraktują to poważnie. To już nie tylko model przewidujący, że dojdzie do zmian. Te zmiany zachodzą. Ocean się zmienia, podsumowuje Dutkiewicz.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Problem grzania korony słonecznej pozostaje nierozwiązany od 80 lat. Z modeli obliczeniowych wynika, że temperatura we wnętrzu Słońca wynosi ponad 15 milionów stopni, jednak na jego widocznej powierzchni (fotosferze) spada do około 5500 stopni, by w koronie wzrosnąć do około 2 milionów stopni. I to właśnie ta olbrzymia różnica temperatur pomiędzy powierzchnią a koroną stanowi zagadkę. Jej rozwiązanie – przynajmniej częściowe – zaproponował międzynarodowy zespół naukowy z Polski, Chin, USA, Hiszpanii i Belgii. Zdaniem badaczy za podgrzanie części korony odpowiadają... chłodne obszary na powierzchni.
      W danych z Goode Solar Telescope uczeni znaleźli intensywne fale energii pochodzące z dość chłodnych, ciemnych i silnie namagnetyzowanych regionów fotosfery. Takie ciemniejsze regiony mogą powstawać, gdy silne pole magnetyczne tłumi przewodzenie cieplne i zaburza transport energii z wnętrza naszej gwiazdy na jej powierzchnię. Naukowcy przyjrzeli się aktywności tych chłodnych miejsc, przede wszystkim zaś włóknom plazmy powstającym w umbrze, najciemniejszym miejscu plamy słonecznej. Włókna te to stożkowate struktury o wysokości 500–1000 kilometrów i szerokości około 100 km. Istnieją one przez 2-3 minuty i zwykle ponownie pojawiają się w tym samym najciemniejszym miejscu umbry, gdzie pola magnetyczne są najsilniejsze, wyjaśnia profesor Vasyl Yurchyshyn z New Jersey Institute of Technology (NJIT).
      Te ciemne dynamiczne włóka obserwowane były od dawna, jednak jako pierwsi byliśmy w stanie wykryć ich oscylacje boczne, które są powodowane przez szybko poruszające się fale. Te ciągle obecne fale w silnie namagnetyzowanych włóknach transportują energię w górę i przyczyniają się do podgrzania górnych części atmosfery Słońca, dodaje Wenda Cao z NJIT. Z przeprowadzonych obliczeń wynika, że fale te przenoszą tysiące razy więcej energii niż ilość energii tracona w aktywnych regionach atmosfery. Rozprzestrzenianie się tej energii jest nawet o 4 rzędy wielkości większa niż ilość energii potrzebna do utrzymania temperatury korony słonecznej.
      Wszędzie na Słońcu wykryto dotychczas różne rodzaje fal. Jednak zwykle niosą one ze sobą zbyt mało energii, by podgrzać koronę. Szybkie fale, które wykryliśmy w umbrze plam słonecznych to stałe i wydajne źródło energii, które może podgrzewać koronę nad plamami, wyjaśnia Yurchyszyn. Odkrycie to, jak mówią naukowcy, nie tylko zmienia nasz pogląd na umbrę plam, ale również jest ważnym krokiem w kierunku zrozumienia transportu energii i podgrzewania korony.
      Jednak, jak sami zauważają, zagadka grzania korony słonecznej nie została rozwiązania. Przepływ energii pochodzącej z plam może odpowiadać tylko za podgrzanie pętli koronalnych, które biorą swoje początki z plam. Istnieją jednak inne, wolne od plam, regiony Słońca powiązane z gorącymi pętlami koronalnymi. I czekają one na swoje wyjaśnienie, dodaje Cao.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...