Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Wybuch atomowy im niestraszny
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Nauki przyrodnicze
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Jedna z najbardziej popularnych hipotez dotyczących pojawienia się życia na Ziemi mówi, że to meteoryty przyniosły na naszą planetę cegiełki życia, aminokwasy. Teraz hipoteza ta zyskała silne wsparcie. Japońscy naukowcy poinformowali na łamach ACS Central Science, że przeprowadzone przez nich eksperymenty wykazały, iż aminokwasy mogły powstać na wczesnych meteorytach w wyniku oddziaływania promieniowania gamma.
Ziemia od samego początku istnienia była bombardowana przez meteoryty. Jeśli były wśród nich chondryty węgliste, to mogły dostarczyć one zarówno wodę, jak i aminokwasy. Chondryty węgliste zawierają dużo węgla i jeszcze więcej wody. Są wśród nich jedne z najbardziej prymitywnych meteorytów. Jednym z najbardziej znanych chondrytów węglistych i najlepiej przebadanych meteorytów w historii jest Murchinson. Zidentyfikowano w nim ponad 15 aminokwasów oraz węglik krzemu pochodzący sprzed 7 miliardów lat, zatem o 2,5 miliarda lat starszy niż sama Ziemia.
Trudno jednak jest wskazać, skąd wzięły się aminokwasy w meteorytach. Japońscy naukowcy z Yokohama National University, Kobe University i Tokyo Institute of Technology, pracujący pod kierunkiem Yoko Kebukawy wiedzieli, że reakcje pomiędzy prostymi molekułami – jak amoniak czy formaldehyd – mogą prowadzić do powstania aminokwasów, pod warunkiem, że biorą wnich w nich udział woda i ciepło. Chondryty zawierają sporo wody, a we wczesnych chondrytach węglistych znajdował się radioaktywny glin-26, który podczas rozpadu emituje promieniowanie gamma. Nie wiemy jednak, jaki wpływ mogłoby mieć promieniowanie gamma na proces powstawania molekuł organicznych.
Japończycy postanowili więc sprawdzić, czy promieniowanie gamma mogło zapewnić energię do tworzenia się aminokwasów. Rozpuścili więc amoniak i formaldehyd w wodzie, zamknęli całość w szklanej próbówce i poddali ją oddziaływaniu wysokoenergetycznego promieniowania gamma pochodzącego z rozpadu kobaltu-60. Okazało się, że im silniejsze promieniowanie, tym większa produkcja takich aminokwasów jak alanina, glicyna, kwas α-aminomasłowy, glutaminowy oraz β-aminokwasów.
Na podstawie wyników badań oraz spodziewanych dawek promieniowania gamma z glinu-26 naukowcy obliczyli, że tyle alaniny i β-alaniny, ile znaleziono w Murchinsonie, powinno powstać w ciągu 1000 do 100 000 lat. Badania te dowodzą, że promieniowanie gamma mogło być katalizatorem powstania aminokwasów, które zapoczątkowały życie na Ziemi.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Badania przeprowadzone pod kierunkiem uczonych z Yale University przyniosły najstarsze dowody na znaczące zmiany całych ekosystemów, jakich człowiek dokonywał za pomocą ognia. Z artykułu opublikowanego w Science Advances dowiadujemy się, że ludzie mieszkający na brzegach jeziora Malawi zmieniali ekosystem już przed 92 000 lat. Stworzyli wówczas ekosystem, który istnieje do dzisiaj.
Ludzie ci wykorzystywali ogień, by uniemożliwić odrastanie lasów. Powstał w ten sposób busz, który jest tam obecnie.
To najstarsze dowody na to, że ludzie radykalnie zmieniali ekosystem za pomocą ognia, mówi główna autorka badań, profesor Jessica Thompson. Wskazuje to, że już w późnym plejstocenie ludzie nauczyli się wykorzystywać ogień w nowatorskich sposób. W tym przypadku wypalanie doprowadziło do zastąpienia w tym regionie lasów przez busz, który istnieje do dzisiaj.
Thompson stała na czele międzynarodowej grupy naukowej złożonej z 27 specjalistów z USA, Afryki, Europy, Azji i Australii. Naukowcy analizowali m.in. artefakty z kamienia pochodzące ze środkowego okresu epoki kamienia. W tym właśnie czasie po raz pierwszy pojawił się człowiek współczesny. Dane uzyskane z artefaktów były brane pod uwagę podczas analizy danych ekologicznych oraz osadów aluwialnych z okolicy. Naukowcy dokonali ponad 100 wykopów na przestrzeni setek kilometrów, analizując zmiany poziomu wód i badając sposób tworzenia się osadów. Analizowali pyłki roślinne i węgiel drzewny.
Odkryli dzięki temu, m.in., że artefakty wytworzone ręką człowieka, zmiany ekologiczne i osady aluwialne pojawiły się w tym samym okresie. Stwierdzili również, że szczyt kumulowania się węgla drzewnego, którego obecność świadczy o pożarach, nastąpił na krótko przed spłaszczeniem się wykresu bogactwa gatunków zamieszkujących okolicę. Zjawisko to zaszło pomimo utrzymującego się wysokiego poziomu wód jeziora, co świadczy o stabilności ekosystemu. Mimo tego, że niedawno zakończył się okres suchy, a zwykle w takich przypadkach dzięki zwiększonym opadom zwiększa się też szata roślinna, powstają lasy, które z kolei zapewniają dobre warunki licznym gatunkom zwierząt. Tym razem jednak bioróżnorodność świata zwierzęcego i roślinnego nie uległa zwiększeniu. Badany przez nas pyłek jest inny, niż we wcześniejszych podobnych okresach. Pyłki drzew nie są tak rozpowszechnione jak wcześniej, ich miejsce zastąpiły pyłki roślin, które dobrze radzą sobie z częstymi pożarami i zakłóceniami wzrostu, mówi Sarah Ivory z Penn State University.
Jednoczesne zwiększenie liczby artefaktów wytworzonych ręką człowieka, w połączeniu ze zwiększoną ilością węgla drzewnego, zmniejszoną pokrywą leśną i wyjściem klimatu z okresu suchego wskazują, iż ludzie manipulowali ekosystemem za pomocą ognia.
Zmiany te pozwalają też wyjaśnić, skąd taka akumulacja artefaktów w regionie. Gleba przesuwa się w dół zbocza, chyba, że coś ją zatrzyma. Jeśli usuniemy drzewa i spadnie deszcz, duża ilość gleby przesunie się w dół, stwierdza David Wright z Uniwersytetu w Oslo.
Naukowcy podkreślają, że podczas wcześniejszych zmian z okresów suchych na wilgotne w tym regionie nie dochodziło do tak dużego formowania się osadów aluwialnych i do tak znacznego nagromadzenia się węgla drzewnego.
Nie wiadomo, dlaczego ludzie wypalali wówczas tak duże płacie terenu. Niewykluczone, że chcieli w ten sposób stworzyć otoczenie bardziej przydatne do łowiectwa i zbieractwa. Mogło jednak być tak, że wzniecany ogień często wymykał im się spod kontroli lub też w okolicy mieszkało dużo ludzi, którzy potrzebowali drewna na opał. Tak czy inaczej, te zmiany krajobrazu zostały spowodowane przez ludzi. To pokazuje, że wcześni ludzie przez długi czas potrafili kontrolować swoje otoczenie, a nie być przez nie kontrolowanymi. Zmieniali całe krajobrazy i trwa to do dzisiaj, stwierdza Thompson.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
W ostatnim czasie dużo się mówi o uszkadzającym wpływie plastiku na środowisko. Tworzywa sztuczne można znaleźć nie tylko na szczytach wysokich gór, ale i w najgłębszych miejscach oceanu. Najnowsze badania pokazały, że pewne koralowce kamienne - Astrangia poculata - wolą mikroplastik od swojego zwykłego pokarmu.
W ramach badania, jak koralowce radzą sobie w cieplejszych i bardziej zakwaszonych wodach, autorzy artykułu z Proceedings of the Royal Society B zebrali kilka egzemplarzy A. poculata. Ze względu na bliskość miasta, a w domyśle na obecność sporych ilości plastiku, zdecydowali się na próbkowanie okolic u wybrzeży Providence, stolicy stanu Rhode Island. Ekipa skoncentrowała się na mikroplastiku, czyli fragmentach o średnicy poniżej 5 milimetrów.
W laboratorium biolodzy rozcięli koralowce i odkryli, że w każdym polipie znajdowało się co najmniej 100 kawałków mikroplastiku. To pierwszy przypadek, gdy stwierdzono, że dzikie koralowce spożywają tworzywa sztuczne.
W dalszym etapie badań do akwarium z wyhodowanymi koralowcami wrzucono plastikowe mikrogranulki oraz naturalny pokarm A. poculata - jaja krewetek. Kiedy później przeprowadzono sekcję polipów, okazało się, że znajdowało się w nich 2-krotnie więcej plastiku niż jaj. Akademicy uważają, że to pokazuje, że te parzydełkowce wolą plastik od swojego pokarmu.
W ramach kolejnego eksperymentu zespół zanurzył partię mikrogranulek w oceanie, dzięki czemu bakterie mogły na nich utworzyć biofilm. Następnie do biofilmu wprowadzono pałeczki okrężnicy (Escherichia coli) i taki "smakołyk" podano laboratoryjnym koralowcom. Stwierdzono, że choć po 2 dniach koralowce pozbyły się mikrogranulek i tak wszystkie zginęły w wyniku infekcji E. coli. Akademicy podkreślają, że zdobyte wyniki sugerują, że wiele koralowców może obumierać wskutek zakażeń przenoszonych za pośrednictwem plastiku.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Wieloletnie obserwacje mikrokwazara SS 433 pozwoliły zidentyfikować szczegóły procesów odpowiedzialnych za produkcję wysokoenergetycznego promieniowania i lepiej poznać jego odległych masywnych kuzynów: kwazary - informuje IFJ PAN.
Podczas obserwacji mikrokwazaru SS 433 przeprowadzonych w obserwatorium High-Altitude Water Cherenkov Gamma-Ray Observatory (HAWC) po raz pierwszy zarejestrowano promieniowanie gamma o energiach powyżej 25 TeV. Uważna analiza danych doprowadziła z kolei do zaskakujących wniosków dotyczących miejsc i mechanizmów odpowiedzialnych za produkcję tego promieniowania. Wyniki badań zostały właśnie zaprezentowane na łamach prestiżowego czasopisma naukowego Nature.
O badaniach poinformował PAP Instytut Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk (IFJ PAN) w Krakowie, którego pracownicy uczestniczyli w badaniach.
Kwazary - jak podkreśla IFJ PAN w przesłanej PAP informacji – należą do najbardziej niezwykłych, a jednocześnie najjaśniejszych obiektów Wszechświata. Siłą napędową kwazara jest znajdująca się w jego centrum supermasywna czarna dziura, otoczona dyskiem akrecyjnym, uformowanym przez spadającą materię.
Kwazary są źródłami ekstremalnie intensywnego promieniowania elektromagnetycznego, które obejmuje niemal całe spektrum: od fal radiowych po wysokoenergetyczne promieniowanie gamma. Jednak – jako rodzaj galaktycznych jąder – kwazary z definicji są obiektami od nas odległymi. Najbliższy spośród nich, napędzany szaleńczo wirującymi wokół siebie supermasywnymi czarnymi dziurami Markarian 231, gości w jądrze galaktyki oddalonej o 600 milionów lat świetlnych. Nie jest to niestety dystans sprzyjający prowadzeniu wysokorozdzielczych obserwacji, które ułatwiłyby zrozumienie natury zachodzących tu procesów.
Naukowcy mogą jednak uciec się do obserwacji... kwazarów w miniaturze. Jak zauważa IFJ PAN, to, co kwazar wyczynia w skali galaktyki, mikrokwazar robi w skali układu gwiazdowego.
Czarne dziury Markariana 231 są gigantyczne: mniejsza ma masę 4 milionów mas Słońca, większa aż 150 milionów. Z kolei najbliższy nam mikrokwazar, znajdujący się w tle gwiazdozbioru Orła SS 433, jest układem podwójnym o radykalnie mniejszych rozmiarach. Znajduje się tu bardzo gęsty obiekt - prawdopodobnie czarna dziura o masie kilku słońc, będąca pozostałością po wybuchu supernowej. Pożera ona materię z dysku akrecyjnego zasilanego wiatrem gwiazdowym napływającym z pobliskiego nadolbrzyma o typie widmowym A (podobną gwiazdą, doskonale widoczną na nocnym niebie, jest Deneb, najjaśniejszy obiekt gwiazdozbioru Łabędzia). Całą tę malowniczą parę, wirującą wokół siebie w imponującym tempie 13 dni i otoczoną mgławicą W50, dzieli od Ziemi dystans zaledwie 18 tys. lat świetlnych.
Zarówno kwazary, jak i mikrokwazary, mogą generować dżety, czyli bardzo wąskie i bardzo długie strugi materii, emitowane w obu kierunkach wzdłuż osi rotacji obiektu – tłumaczy cytowana w informacji prasowej dr hab. Sabrina Casanova, prof. IFJ PAN. Dżety są tworzone przez cząstki rozpędzone do prędkości nierzadko bliskich prędkości światła. Pod względem prędkości dżety z SS 433 nie są jednak specjalnie imponujące: osiągają zaledwie 26 proc. prędkości światła.
Jak jednak podkreśla dr hab. Casanova, ważniejsze jest tu coś innego: Większość obserwowanych kwazarów ma dżety mniej lub bardziej, ale jednak skierowane w naszą stronę. Taka orientacja utrudnia rozróżnienie szczegółów. Natomiast mikrokwazar SS 433 był na tyle uprzejmy, że skierował swoje dżety nie ku nam, a niemal prostopadle do kierunku, w którym patrzymy. Zatem nie dość, że mamy obiekt niemal pod ręką, to jeszcze jest on ustawiony optymalnie, jeśli chodzi o obserwacje takich detali, jak miejsca, gdzie powstaje promieniowanie – stwierdza badaczka.
SS 433 jest jednym z zaledwie kilkunastu kwazarów znajdujących się w naszej galaktyce - a do tego, jako jeden z nielicznych, emituje promieniowanie gamma. Przez 1017 dni promieniowanie to było rejestrowane w obserwatorium HAWC, pracującym na wysokości ponad 4100 m n.p.m. na zboczu meksykańskiego wulkanu Sierra Negra. Zbudowany tu detektor składa się z 300 stalowych zbiorników z wodą, wyposażonych w fotopowielacze wrażliwe na ulotne błyski świetlne, znane jako promieniowania Czerenkowa. Pojawia się ono w zbiorniku, gdy wpadnie do niego cząstka poruszająca się z prędkością większą od prędkości światła w wodzie.
Kluczowe znaczenie ma fakt, że część błysków pochodzi od cząstek wygenerowanych wskutek zderzeń wysokoenergetycznych kwantów gamma z ziemską atmosferą. Odpowiednia analiza błysków w zbiornikach pozwala zidentyfikować ich przyczynę. W ten sposób każdej doby HAWC pośrednio rejestruje fotony gamma o energiach od 100 gigaelektronowoltów (GeV) do 100 teraelektronowoltów (TeV). Są to energie nawet trylion razy większe od energii fotonów światła widzialnego i kilkunastokrotnie większe od energii protonów w akceleratorze LHC.
W trakcie obserwacji SS 433 (prowadzonych na granicy możliwości rozdzielczych HAWC) naukowcom udało się zarejestrować fotony o energiach powyżej 25 TeV, tj. od 3 do 10 razy większych od raportowanych w całej historii badań mikrokwazarów. Ku zaskoczeniu badaczy w zakresie wysokoenergetycznego promieniowania gamma najjaśniejszym obiektem w układzie wcale nie był sam SS 433 - lecz znajdujące się po jego obu stronach miejsca, w których dżety urywają się, zderzając z materią odrzuconą przez supernową.
To nie koniec niespodzianek – dodaje cytowany w komunikacie dr Francisco Salesa Greus z IFJ PAN. Fotony gamma o energiach 25 TeV muszą być produkowane przez cząstki o jeszcze większych energiach. Mogłyby to być protony, ale wtedy musiałyby mieć ogromne energie, na poziomie 250 TeV. Ze zgromadzonych danych wynikało jednak, że ten mechanizm, nawet jeśli rzeczywiście działa, w przypadku SS 433 nie jest w stanie wygenerować odpowiedniej ilości promieniowania gamma – tłumaczy naukowiec.
W trakcie dalszych prac dane z HAWC zestawiono z pomiarami SS 433 w pozostałych zakresach spektralnych z innych obserwatoriów. Ostatecznie udało się ustalić, że wysokoenergetyczne kwanty gamma – lub przynajmniej ich większość – muszą być emitowane przez elektrony w dżecie w trakcie ich zderzeń z wypełniającym cały kosmos niskoenergetycznym promieniowaniem mikrofalowym tła. Powyższy mechanizm - po raz pierwszy opisany właśnie w artykule w Nature – nie mógł być wykryty w obserwacjach kwazarów z dżetami skierowanymi ku Ziemi. Mikrokwazar SS 433 pomógł więc ujawnić nie tylko własne tajemnice, ale także tajemnice najjaśniejszych latarń Wszechświata.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Występujące w śródziemnomorskich jaskiniach drapieżne koralowce Astroides calycularis współpracują, by schwytać i zjeść meduzy świecące (Pelagia noctiluca).
Akademicy z Uniwersytetu w Edynburgu i Włoskiego Komitetu Badań Naukowych dokonali tego odkrycia, wypatrzywszy meduzy, które zostały wyrzucone przez prądy morskie na podwodne klify i ściany jaskiń w pobliżu Sycylii.
Dzięki obserwacjom autorów artykułu z pisma Ecology ujawniono, w jaki sposób koralowce, które przez większość czasu żywią się drobnym planktonem, są w stanie schwytać tak dużą zdobycz.
Gdy meduzy próbują odpłynąć, ocierają się o A. calycularis, które się do nich przyczepiają.
Choć oba gatunki są znane od lat, nie mieliśmy pojęcia, że koralowce mogą schwytać i zjeść te meduzy - podkreśla Fabio Badalementi.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.