Ziemia pociemniała przez globalne ocieplenie
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Astronomia i fizyka
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Gdy w w połowie grudnia 1972 roku astronauci misji Apollo zbierali na Księżycu próbki, nie mieli pojęcia, że ponad 50 lat później jedna z nich – oznaczona numerem 76535 – zmieni nasze rozumienie historii Srebrnego Globu. Materiał powstał niemal 50 kilometrów pod powierzchnią Księżyca, jednak nie nosi śladów gwałtownego oddziaływania sił, które powstają, gdy skały z dużej głębokości są wyrzucane na powierzchnię. Zagadka 76535 intrygowała naukowców od dekad. Zdaniem niektórych specjalistów, materiał ten znalazł się na powierzchni w wyniku potężnego uderzenia, które utworzyło największy księżycowy krater, Basen Biegun Południowy-Aitken.
Zespół Evana Bjonnesa z Lawrence Livermore National Laboratory przeprowadził zaawansowane analizy komputerowe wielkiego uderzenia w Księżyc i stwierdził, że uderzenie, które utworzyło Morze Jasności mogło wynieść na powierzchnię skały na późniejszych etapach jego formowania się. Badania sugerują, że do tego uderzenia doszło 4,25 miliarda lat temu. To o 300 milionów lat wcześniej, niż dotychczas sądzono. To zaś oznacza, że okres intensywnych bombardowań Księżyca należy przesunąć w czasie. A co za tym idzie, należy zmienić pogląd na okres, w którym dochodziło do bombardowań Ziemi i innych planet. To niewielka skała, ale przynosi wielką zmianę w rozumieniu wczesnej historii Księżyca. Jest jak kapsuła czasu sprzed 4,25 miliardów lat, mówi Bjonnes.
Skład chemiczny i budowa fizyczna próbki 76535 wskazują, że materiał powstał głęboko pod powierzchnią. Jednak brak śladów oddziaływania potężnych sił, jakie zwykle towarzyszą gwałtownemu wydobywaniu się na powierzchnię. Dotychczasowe hipotezy mówiły, że tylko tak potężne uderzenia, jak to w wyniku którego powstał Basen Biegun Południowy-Aitken mogły wydobyć skały z tak dużych głębokości. Jednak miejsce znalezienia próbki było tak odległe od Basenu, że jej przyniesienie tam wymagałoby gwałtownego oddziaływania potężnych sił, a na próbce żadnych takich śladów nie było widać.
Jednak z badań Bjonnesa i jego zespołu wynika, że podczas późniejszego etapu formowania się krateru uderzeniowego, materiał z głębokości dziesiątków kilometrów może zostać wyniesiony na powierzchnię na tyle łagodnie, by zachować skały w takiej formie, jak próbka 76535. Symulacje wykazały, że uderzenie, które utworzyło Morze Jasności, mogło wynieść materiał z głębokości kilkudziesięciu kilometrów na głębokość nie większą niż kilku kilometrów od powierzchni. To dokładnie taki proces, w wyniku którego próbka mogła trafić na powierzchnię i nie nosić śladów oddziaływania gwałtownych sił.
Jeśli zaś rzeczywiście Morze Jasności powstało 4,25 miliardów lat temu, to również inne duże księżycowe kratery mogą być starsze niż obecnie uznawane. A to oznacza, że naukowcy muszą przemyśleć, jak szybko Księżyc ostygł i jak często w Układzie Słonecznym dochodziło do wielkich bombardowań wewnętrznych planet. Badania Księżyca są ważne z punktu widzenia naszej wiedzy o historii Ziemi. Na planecie wiele śladów zostało zatartych w wyniku procesów geologicznych i ruchów tektonicznych. Dlatego oś czasu Ziemi kalibruje się z uwzględnieniem danych z Księżyca. Zmiana datowania historii Srebrnego Globu wpływa więc na datowanie historii Ziemi.
Wyniki fascynujących badań zostały opublikowane na łamach Geophysical Research Letters.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Gdy w w połowie grudnia 1972 roku astronauci misji Apollo zbierali na Księżycu próbki, nie mieli pojęcia, że ponad 50 lat później jedna z nich – oznaczona numerem 76535 – zmieni nasze rozumienie historii Srebrnego Globu. Materiał powstał niemal 50 kilometrów pod powierzchnią Księżyca, jednak nie nosi śladów gwałtownego oddziaływania sił, które powstają, gdy skały z dużej głębokości są wyrzucane na powierzchnię. Zagadka 76535 intrygowała naukowców od dekad. Zdaniem niektórych specjalistów, materiał ten znalazł się na powierzchni w wyniku potężnego uderzenia, które utworzyło największy księżycowy krater, Basen Biegun Południowy-Aitken.
Zespół Evana Bjonnesa z Lawrence Livermore National Laboratory przeprowadził zaawansowane analizy komputerowe wielkiego uderzenia w Księżyc i stwierdził, że uderzenie, które utworzyło Morze Jasności mogło wynieść na powierzchnię skały na późniejszych etapach jego formowania się. Badania sugerują, że do tego uderzenia doszło 4,25 miliarda lat temu. To o 300 milionów lat wcześniej, niż dotychczas sądzono. To zaś oznacza, że okres intensywnych bombardowań Księżyca należy przesunąć w czasie. A co za tym idzie, należy zmienić pogląd na okres, w którym dochodziło do bombardowań Ziemi i innych planet. To niewielka skała, ale przynosi wielką zmianę w rozumieniu wczesnej historii Księżyca. Jest jak kapsuła czasu sprzed 4,25 miliardów lat, mówi Bjonnes.
Skład chemiczny i budowa fizyczna próbki 76535 wskazują, że materiał powstał głęboko pod powierzchnią. Jednak brak śladów oddziaływania potężnych sił, jakie zwykle towarzyszą gwałtownemu wydobywaniu się na powierzchnię. Dotychczasowe hipotezy mówiły, że tylko tak potężne uderzenia, jak to w wyniku którego powstał Basen Biegun Południowy-Aitken mogły wydobyć skały z tak dużych głębokości. Jednak miejsce znalezienia próbki było tak odległe od Basenu, że jej przyniesienie tam wymagałoby gwałtownego oddziaływania potężnych sił, a na próbce żadnych takich śladów nie było widać.
Jednak z badań Bjonnesa i jego zespołu wynika, że podczas późniejszego etapu formowania się krateru uderzeniowego, materiał z głębokości dziesiątków kilometrów może zostać wyniesiony na powierzchnię na tyle łagodnie, by zachować skały w takiej formie, jak próbka 76535. Symulacje wykazały, że uderzenie, które utworzyło Morze Jasności, mogło wynieść materiał z głębokości kilkudziesięciu kilometrów na głębokość nie większą niż kilku kilometrów od powierzchni. To dokładnie taki proces, w wyniku którego próbka mogła trafić na powierzchnię i nie nosić śladów oddziaływania gwałtownych sił.
Jeśli zaś rzeczywiście Morze Jasności powstało 4,25 miliardów lat temu, to również inne duże księżycowe kratery mogą być starsze niż obecnie uznawane. A to oznacza, że naukowcy muszą przemyśleć, jak szybko Księżyc ostygł i jak często w Układzie Słonecznym dochodziło do wielkich bombardowań wewnętrznych planet. Badania Księżyca są ważne z punktu widzenia naszej wiedzy o historii Ziemi. Na planecie wiele śladów zostało zatartych w wyniku procesów geologicznych i ruchów tektonicznych. Dlatego oś czasu Ziemi kalibruje się z uwzględnieniem danych z Księżyca. Zmiana datowania historii Srebrnego Globu wpływa więc na datowanie historii Ziemi.
Wyniki fascynujących badań zostały opublikowane na łamach Geophysical Research Letters.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Jądro wewnętrzne Ziemi, sztywne bogate w żelazo ciało stałe o średnicy 1250 kilometrów powoli rośnie, w miarę jak płynne jądro zewnętrzne ochładza się i krystalizuje. Specjaliści od dawna nie mogą dość do porozumienia, kiedy rozpoczął się ten proces. Jedni uważają, że trwa on od ponad 2 miliardów lat, zdaniem innych to proces stosunkowo niedawny, liczący sobie nie więcej niż pół miliarda lat. Badań nie ułatwia fakt, że nie wystarczy po prostu stwierdzić, kiedy materiał jądra schłodził się na tyle, by skrystalizować.
Jeśli założymy, że jądro zbudowane jest z czystego żelaza, to temperatura topnienia żelaza wcale nie musi być punktem odniesienia dla określenia temperatury, w której ono krystalizuje. Tak jak woda może wymagać schłodzenia nawet do -30 stopni Celsjusza zanim spadnie grad, tak i żelazne jądro może potrzebować znacznie niższej temperatury, by krystalizować. Wcześniejsze badania pokazywały, że żelazne jądro musiałoby schłodzić się o 800–1000 stopni Celsjusza poniżej temperatury topnienia zanim skrystalizuje. Jednak symulacje pokazały, że gdyby osiągnęło tak niską temperaturę, doszłoby do gwałtownego wzrostu jądra wewnętrznego i zniknięcia pola magnetycznego Ziemi. Tymczasem badania sejsmiczne oraz badania magnetyzmu skał wykazały, że do takiego wydarzenia nigdy nie doszło.
Autorzy nowych badań uważają, że do powstania stałego jądra wystarczyło, by w przeszłości materiał schłodził się zaledwie o 250 stopni Celsjusza poniżej temperatury topnienia. Jak jednak możliwe jest tak niewielkie schłodzenie – pamiętajmy, że musimy uwzględniać tutaj też olbrzymie ciśnienie wewnątrz Ziemi – i ciągłe istnienie stałego jądra wewnętrznego? Naukowcy odpowiedzieli na to pytanie, symulując obecność w jądrze innych pierwiastków, takich jak krzem, siarka, tlen i węgiel. Każdy z nich istnienie w warstwach położonych powyżej, zatem może istnieć też w jądrze. A musimy tutaj opierać się na symulacjach, bo do samego jądra nie jesteśmy w stanie dotrzeć, by zbadać jego skład chemiczny.
Naukowcy przeprowadzili komputerową symulację jądra składającego się ze 100 000 atomów, które zostaje poddane ciśnieniu takiemu, jak we wnętrzu Ziemi. Śledzili w jaki sposób, w temperaturze stosunkowo niewiele niższej mogą tworzyć się tam zbitki atomów podobne do kryształów, które dały początek krystalizacji.
Badania dały zaskakujący wynik. Okazało się, że krzem i siarka, pierwiastki o których zawsze sądzono, że są obecne w jądrze, spowalniały krystalizację. Innymi słowy, gdyby powszechnie występowały one w jądrze, temperatura musiałaby spaść znacznie bardziej, by zaczęło się tworzyć jądro wewnętrzne. Natomiast obecność węgla przyspieszała krystalizację. Kolejne testy wykazały, że jeśli węgiel stanowi w jądrze 2,4% jego masy, to konieczne byłoby schłodzenie o 420 stopni Celsjusza poniżej temperatury topnienia żelaza. To zbyt dużo. Jeśli jednak węgiel to 3,8% masy jądra, wystarczy temperatura o 266 stopni niższa niż temperatura topnienia. To jedyny zakres, który wyjaśnia zarówno istnienie jądra wewnętrznego, jak i jego obecne rozmiary.
Wyniki badań sugerują, że w jądrze Ziemi węgla jest więcej niż przypuszczano i że bez jego odpowiedniego udziału, mogłoby nie dojść do powstania jądra wewnętrznego.
Ze szczegółowymi wynikami analizy można zapoznać się w artykule Constraining Earth’s core composition from inner core nucleation.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Wysokogórskie obszary Azji – głównie Himalaje i Tybet, ale też Karakorum, Hindukusz czy Pamir – zwane są „trzecim biegunem”, gdyż zawierają największe rezerwy lodu poza Arktyką i Antarktyką. Znajdują się tam dziesiątki tysięcy lodowców, od których zależy byt 1,5-2 miliardów ludzi. Lodowce zapewniają im wodę do picia, generowania energii i na potrzeby rolnictwa. Nie od dzisiaj wiadomo, że w wyniku globalnego ocieplanie utrata lodu przez te lodowce przyspiesza. Obecnie każdego roku tracą one ponad 22 gigatony (miliardy ton) lodu rocznie. Naukowcy z University of Utah i Virginia Tech dowiedli właśnie, że zmiany zachodzące w występowaniu monsunów w Azji Południowej, również przyspieszają topnienie lodowców „trzeciego bieguna”.
Główny autor badań, Sonam Sherpa z University of Utah mówi, że jeśli intensywność monsunów oraz czas ich początku i końca nadal będą ulegały zmianie, może to przyspieszyć topnienie lodowców i zagrozić życiu setek milionów ludzi. Lodowce są bowiem pewnym, stabilnym i przewidywalnym źródłem wody. Jeśli ich zabraknie, to w przyszłości ludzie będą musieli polegać na znacznie mniej pewnych opadach deszczu i śniegu. To zaś będzie groziło niedoborami wody i suszami w regionach, w których lodowce zapewniają wodę ponad 1,5 miliardowi ludzi.
Lodowce w wysokich górskich partiach Azji akumulują masę latem. Niskie temperatury panujące na dużych wysokościach powodują, że niesiona monsunami wilgoć opada w postaci śniegu, zwiększając masę lodowców. Lodowce mogą tracić masę albo z powodu szybszego niż zwykle topnienia, albo zmniejszenia się opadów. Globalne ocieplenie już powoduje, że lodowce szybciej topnieją. Teraz dochodzą do tego niepokojące zmiany w monsunach. Mogą one spowodować skrócenie sezonu opadów, zmniejszenie ich ilości czy też zamianę opadów śniegu w deszcz, który dodatkowo przyspiesza topnienie.
Szybsze wycofywanie się lodowców niesie też za sobą ryzyko gwałtownych, niespodziewanych powodzi powodowanych przez jeziora lodowcowe. Jeziora takie powstają na przedpolach lub powierzchni lodowca. Tworzą się za moreną, barierą z lodu czy w zagłębieniu w powierzchni lodowca. W wyniku topnienia lodu wewnątrz bariery, jej erozji wewnętrznej, może dojść do gwałtownego pęknięcia takiej naturalnej tamy. Mamy więc tutaj do czynienia nie tylko z długoterminowym ryzykiem braku wody, ale też z codziennymi zagrożeniami dla położonych w dolinach wsi, dróg, mostów i wszelkiej innej infrastruktury.
Najważniejszymi wnioskami, płynącymi ze wspomnianych badań jest spostrzeżenie, że w środkowych i zachodnich Himalajach – gdzie lodowce zwykle przyrastają latem – utrata lodu spowodowana jest przez coraz częściej zdarzające się opady deszczu; na wschodzie Himalajów za utratą lodowców odpowiadają zmniejszone opady śniegu; powtarzające się cykle wycofywania się lodowców są powiązane z cyklami monsunów.
Wyniki badań zostały opublikowane w artykule Investigating the Influence of Climate Seasonality on Glacier Mass Changes in High Mountain Asia via GRACE Observations.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Naukowcy z University of Hawai'i ostrzegają, że do roku 2080 rosnący poziom oceanów zacznie zagrażać słynnym moai z Wyspy Wielkanocnej. Z artykułu opublikowanego na łamach Journal of Cultural Heritage dowiadujemy się, że za nieco ponad 50 lat poziom oceanów wzrośnie na tyle, że sezonowo fale będą dosięgały największej platformy ceremonialnej (ahu) na Wyspie, Ahu Tongariki, na której ustawionych jest 15 posągów, w tym najcięższe moai, jakie kiedykolwiek powstały na wyspie. Ponadto wody oceaniczne zagrożą 51 innym zabytkom.
Główny autor badań, doktorant Noah Paoa i jego zespół stworzyli szczegółowy wirtualny obraz wybrzeża i symulowali oddziaływanie fal morskich w różnych przewidywanych dla przyszłości scenariuszach wzrostu poziomu oceanów. Niestety, z naukowego punktu widzenia, wyniki naszej pracy nie są zaskakujące. Wiemy, że wzrost poziomu oceanów zagraża wybrzeżom na całym świecie. Nie pytaliśmy, czy dane miejsca zostaną zagrożone, ale kiedy i jak poważne będzie to zagrożenie. Odkrycie, że fale morskie mogą dosięgnąć Ahu Tongariki do roku 2080 pokazuje, że należy rozpocząć dyskusję na ten temat i zastanowić się nad planami na przyszłość, mówi uczony.
Wzrost poziomu oceanów to poważny problem dla wybrzeży na całym świecie oraz dla znajdującego się tam dziedzictwa kulturowego. Z podobnym problemem już w najbliższym czasie będą zmagały się i Hawaje i wszystkie inne wyspy Pacyfiku. Niebezpieczeństwo wisi nad świętymi miejscami, świątyniami czy cmentarzami.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.