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

Teleskop Webba tak doskonały, że współczesne narzędzia nie poradzą sobie z interpretacją danych

Recommended Posts

Teleskop Webba (JWST) od kilku tygodni przysyła wspaniałe zdjęcia przestrzeni kosmicznej. JWST może pracować nawet przez 20 lat i w tym czasie będzie badał też egzoplanety. Dzięki olbrzymiej czułości, dostarczy niedostępnych dotychczas informacji o świetle docierającym z ich atmosfer, co pozwoli określenie ich składu, historii i poszukiwanie śladów życia. Jednak, jak się okazuje, teleskop jest tak doskonały, że obecnie stosowane narzędzia mogą niewłaściwe interpretować przesyłane dane.

Grupa naukowców z MIT opublikowała na łamach Nature Astronomy artykuł, w którym informuje, że obecnie używane przez astronomów narzędzia do interpretacji danych ze światła mogą dawać niewłaściwe wyniki w przypadku JWST. Chodzi konkretnie o modele nieprzezroczystości, narzędzia opisujące, jak światło wchodzi w interakcje z materią w zależności od jej właściwości. Mogą one wymagać znacznych zmian, by dorównać precyzji danym z JWST. Jeśli nie zostaną odpowiednio dostosowane to – jak ostrzegają autorzy badań – informacje dotyczące takich właściwości atmosfer egzoplanet jak temperatura, ciśnienie i skład mogą różnić się od rzeczywistych o cały rząd wielkości.

Z punktu widzenia nauki istnieje olbrzymia różnica, czy np. woda stanowi 5% czy 25% składu. Obecne modele nie są w stanie tego odróżnić, stwierdza profesor Julien de Wit. Obecnie używany przez nas model interpretujące dane ze spektrum światła nie przystaje precyzją i jakością do danych, jakie napływają z Teleskopu Webba. Musimy rozwiązać ten problem, wtóruje mu student Prajwal Niraula.

Nieprzezroczystość określa, na ile łatwo foton przechodzi przez badany ośrodek, jak jest absorbowany czy odbijany. Interakcje te zależą też od temperatury i ciśnienia ośrodka. De Wit mówi, że obecnie używany najdoskonalszy model badania nieprzezroczystości bardzo dobrze się sprawdził w przypadku takich instrumentów jak Teleskop Hubble'a. Teraz jednak weszliśmy na kolejny poziom precyzji danych. Wykorzystywany przez nas sposób ich interpretacji nie pozwoli nam wyłapać drobnych subtelności, które mogą decydować np. o tym, czy planeta nadaje się dla życia czy nie.

Uczeni z MIT po analizie najpowszechniej używanego obecnie modelu nieprzezroczystości stwierdzili, że jego wykorzystanie do danych z Webba spowoduje, iż trafimy na „barierę precyzji”. Model ten nie będzie na tyle dokładny, by stwierdzić, czy temperatura na planecie wynosi 27 czy 327 stopni Celsjusza, a stężenie jakiegoś gazu w atmosferze to 5 czy 25 procent.

Wit i jego zespół uważają, że aby poprawić obecnie używane modele konieczne będzie przeprowadzenie więcej badań laboratoryjnych, obliczeń teoretycznych oraz poszerzenie współpracy pomiędzy specjalistami z różnych dziedzin, szczególnie astronomami i ekspertami od spektroskopii.

Możemy wiele zrobić, jeśli będziemy dobrze rozumieli, jak światło wchodzi w interakcje z materią. Dobrze rozumiemy warunki panujące wokół Ziemi. Jednak tam, gdzie mamy do czynienia z innymi typami atmosfery, wszystko się zmienia. A teraz dysponujemy olbrzymią ilością danych o coraz lepszej jakości, więc istnieje ryzyko błędnej interpretacji, wyjaśnia Niraula.


« 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
      Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba prawdopodobnie znalazł galaktyki, których istnienie przeczy standardowemu modelowi kosmologicznemu. Wydaje się, że są one zbyt masywne jak na czas swoich narodzin.
      Astronomowie z The University of Texas at Austin informują na łamach Nature Astronomy, że sześć z najstarszych i najbardziej masywnych galaktyk zaobserwowanych przez JWST wydaje się przeczyć najbardziej rozpowszechnionym poglądom obowiązującym w kosmologii. Naukowcy szacują bowiem, że galaktyki te narodziły się w ciągu 500–700 milionów lat po Wielkim Wybuchu, a ich masa wynosi ponad 10 miliardów mas Słońca. Jedna z nich wydaje się nawet równie masywna co Droga Mleczna, a jest od niej o miliardy lat młodsza.
      Jeśli szacunki dotyczące masy są prawidłowe, to wkraczamy na nieznane terytorium. Wyjaśnienie tego zjawiska będzie wymagało dodania czegoś całkowicie nowego do teorii formowania się galaktyk lub modyfikacji poglądów kosmologicznych. Jednym z najbardziej niezwykłych wyjaśnień byłoby stwierdzenie, że wkrótce po Wielkim Wybuchu wszechświat rozszerzał się szybciej, niż sądzimy. To jednak mogłoby wymagać dodania nowych sił i cząstek, mówi profesor Mike Boylan-Kolchin, który kierował zespołem badawczym. Co więcej, by tak masywne galaktyki uformowały się tak szybko, w gwiazdy musiałoby zamienić się niemal 100% zawartego w nich gazu. Zwykle w gwiazdy zamienia się nie więcej niż 10% gazu galaktyki. I o ile konwersja 100% gazu w gwiazdy mieści się w teoretycznych przewidywaniach, to taki przypadek wymagałby zupełnie innych zjawisk, niż obserwujemy, dodaje uczony.
      Dane, jakich dostarczył JWST, mogą postawić astronomów przed poważnym problemem. Jeśli bowiem masy i wiek wspomnianych galaktyk zostaną potwierdzone, mogą być potrzebne fundamentalne zmiany w obowiązującym modelu kosmologicznym. Takie, które dotkną też ciemnej materii i ciemnej energii. Jeśli istnieją inne, szybsze sposoby formowania się galaktyk, albo też więcej materii było dostępnej we wczesnym wszechświecie, konieczna będzie radykalna zmiana poglądów.
      Oceny wieku i masy wspomnianych 6 galaktyk to wstępne szacunki. Następnym etapem prac powinno być przeprowadzenie badań spektroskopowych. W ich trakcie może się np. okazać, że czarne dziury w centrach galaktyk tak bardzo podgrzewają otaczający je gaz, że galaktyki są jaśniejsze, zatem wydają się bardziej masywne niż w rzeczywistości. Nie można też wykluczyć, że galaktyki tak naprawdę są młodsze, ale znajdujący się pomiędzy nami a nimi pył zmienia kolor docierającego z nich światła tak, iż jest ono bardziej przesunięte ku czerwieni, zatem wydaje się dochodzić z większej odległości, a zatem z młodszych galaktyk.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Kakadu białooka to jedno z niewielu zwierząt, o których wiemy, że używają narzędzi. Teraz okazało się, że to jedyny – obok człowieka i szympansa – gatunek używający zestawu narzędzi. Niezwykłe umiejętności tych zwierząt zostały opisane na łamach Curent Biology.
      Kakadu białooka to gatunek endemiczny dla Wysp Tanimbar, introdukowany na kilka innych wysp. Niedawno zauważono, że trzymane w niewoli, ale złapane na wolności ptaki, gromadzą nawet trzy narzędzia, gdy chcą wykonać jakieś zadanie. Dotychczas takie zachowanie zauważono jedynie u szympansów, w przypadku których wykazano, że traktują one różne narzędzia jako zestaw potrzebny do wykonania zadania i zauważono też różnice kulturowe w użyciu narzędzi pomiędzy różnymi grupami szympansów.
      Naukowcy postanowili więc sprawdzić, czy gromadzenie narzędzi przez kakadu to przypadek, czy też ptaki również postrzegają je jako zestaw narzędzi. Uczeni przeprowadzili serię eksperymentów i wykazali, że kakadu białooka nie tylko używa zestawu narzędzi. ale postrzega te narzędzia jako zestaw, wie że używa zestawu, mówi główny autor badań, biolog ewolucyjny Antonio Osuna-Mascaró z Uniwersytetu Medycyny Weterynaryjnej w Wiedniu.
      Badania Osuny-Mascaró zostały zainspirowane przez szympansy z Goualougo Triangle, jedne poza człowiekiem zwierzęta, o których wiemy, że używają zestawu narzędzi. Małpy te najpierw wykorzystują solidny tępo zakończony kij, by zrobić dziurę w kopcu termitów, a następnie używają elastycznego patyka do wyciągania termitów z gniazda. Naukowiec z Wiednia postawił przed papugami zadanie „łowienia” orzechów. Przed ptakami postawiono skrzynkę z orzechami, która była przykryta przezroczystą papierową membraną. Obok położono krótki zaostrzony patyk oraz zagięty kawałek plastiku.
      Ptaki, z wcześniejszych doświadczeń wiedziały, że membranę da się przedziurawić bez użycia narzędzi, ale z narzędziami jest łatwiej. Aż 7 z 10 ptaków zdecydowało się na wykorzystanie narzędzi. Najpierw użyły patyka, by przebić membranę, a później plastiku, by wyjąć orzechy. A 2 z nich – Figaro i Fini – wykonały zadanie w ciągu 35 sekund za pierwszym podejściem. Co niezwykle interesujące, takie zachowanie nie ma odpowiednik w naturze, zatem nie jest to zdolność wrodzona ptaków. Ponadto każdy z nich wykorzystał nieco inną technikę. Największą zręcznością i zdolnościami wykazywał się Figaro, który ciągle udoskonalał swoją technikę, przebijał membranę ruchem wertykalnym i robił to na samym środku, a następnie niezwykle precyzyjnie wykorzystywał drugie narzędzie do wyjęcia orzecha.
      Następnie przeprowadzono test, w ramach którego sprawdzano, czy kakadu elastycznie dostosują się do sytuacji. Przed każdym z ptaków położono dwa pudełka, jedno z membraną, a drugie bez niej. Zwierzęta miały do dyspozycji te same narzędzia, co wcześniej. Kakadu musiały zachować się odpowiednio do sytuacji. Czasem potrzebowały zestawu narzędzi, a czasem tylko jednego z nich, mówi Osuna-Mascaró. Wszystkie zdały test śpiewająco, ale zauważono pewne interesujące zachowanie. Gdy musiały zdecydować, którego narzędzia użyć, najpierw podnosiły jedno, puszczały je, podnosiły drugie, puszczały i wracały do właściwego.
      Trzeci z testów polegał na przyniesieniu sobie odpowiednich narzędzi. Ptaki miały do czynienia albo ze skrzynką z membraną, albo bez niej. Musiały więc zdecydować, którego narzędzia, będą potrzebowały do wykonania zadania i je sobie przynieść. W jednej z części testu musiały wejść po drabince niosąc narzędzie, w innej wymagało to lotu w poziomie, a w jeszcze innej w pionie. Okazało się, że ptaki wiedziały, kiedy potrzebują jednego, a kiedy dwóch narzędzi, co świadczy o tym, że traktowały je jako zestaw. Niektóre z nich nauczyły się przenosić dwa narzędzia na raz, co wymagało od nich odbycia tylko jednej podróży, ale z to z cięższym ładunkiem. Natomiast Figaro niemal zawsze przynosiła dwa narzędzia, nie tracąc czasu na zastanawianie się, ile tym razem narzędzi potrzebuje.
      Papugi miały różne strategie odnośnie transportu narzędzi. W naturze rzadko przenoszą dwa przedmioty jednocześnie. Jednak gdy podczas eksperymentów potrzebowały dwóch narzędzi i zauważyły, że da się je przenieść, zwykle zabierały oba za jednym razem. W różnym stopniu popełniały też błędy. Kiwi niemal nigdy się nie mylił i przynosił tyle narzędzi, ile potrzebował. Z kolei Figaro, jak wspominaliśmy, zawsze przynosił dwa narzędzia. Niekoniecznie musi być to pomyłka. Równie dobrze mógł oceniać stosunek zysków do korzyści. Oszczędzał w ten sposób czas i energię potrzebne na zastanawianie się. Co prawda musiał je wydatkować na przenoszenie dodatkowego narzędzia, które mogło okazać się niepotrzebne, ale z drugiej strony redukował ryzyko, że gdy się pomyli i przyniesie tylko jedno narzędzie do skrzynki z membraną, będzie musiał wracać po drugie.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Odpowiedź na tytułowe pytanie brzmi: tak. Jednak „prawdziwe” w odniesieniu do fotografowanych przez Webba obiektów nie oznacza tutaj takie, jak byśmy zobaczyli je na własne oczy będąc w miejscu Webba, ale takie, jakimi są w rzeczywistości. Żeby to zrozumieć, musimy co nieco wiedzieć o działaniu ludzkiego wzroku oraz Teleskopu Kosmicznego Jamesa Webba (JWST).
      Gdy jesteśmy na ulicy i słyszymy zbliżającą się do nas karetkę pogotowia jadącą na sygnale, zauważymy, że dźwięk jest coraz wyższy, a gdy samochód nas minie, staje się coraz niższy. Fala dźwiękowa zbliżającego się do nas źródła sygnału staje się coraz krótsza, a wydłuża się, gdy źródło sygnału się od nas oddala. Takie samo zjawisko ma miejsce w przypadku fali elektromagnetycznej. Wszechświat się rozszerza, więc – generalnie rzecz biorąc – galaktyki i gwiazdy się od nas oddalają. Długość fali biegnącego w naszym kierunku światła staje się coraz większa, światło to staje się coraz bardziej czerwone. A im bardziej odległy od nas obiekt, tym bardziej czerwone światło do nas dociera. Mówimy tutaj o zjawisku przesunięcia ku czerwieni.
      Ludzie widzą światło o ograniczonym zakresie długości fali. Odległość pomiędzy Ziemią a większością obiektów we wszechświecie jest tak duża, że docierające do nas fale świetlne znajdują się w zakresie podczerwieni, którego nasze oczy nie widzą. Jednak Teleskop Webba jest wyspecjalizowany właśnie w odbieraniu podczerwieni. Dlatego możemy dojrzeć dzięki niemu bardzo stare, niezwykle odległe obiekty.
      JWST korzysta z trzech zwierciadeł. Największe, główne, odpowiada za zbieranie światła docierającego do teleskopu. Zwierciadło główne skupie je i kieruje do zwierciadła wtórnego, stamtąd zaś światło trafia do instrumentów naukowych, a trzecie ze zwierciadeł koryguje wszelkie zniekształcenia wywołane przez dwa pierwsze. Teleskop Webba korzysta ze specjalnej perforowanej maski, która blokuje część docierającego doń światła, symulując działanie wielu teleskopów, dzięki czemu może zwiększyć rozdzielczość. Technika ta pozwala na zdobycie większej ilości danych na temat bardzo jasnych sąsiadujących ze sobą obiektów. Webba wyposażono też w spektrografy, które rozbijają światło na części składowe, ujawniając informacje o intensywności poszczególnych fali światła. Obserwatorium wyposażono też macierz 248 000 mikromigawek służących do pomiaru spektrum światła.
      Za dostarczenie nam obrazu odpowiedzialny jest Zintegrowany Moduł Instrumentów Naukowych, w skład którego wchodzą trzy urządzenia. NIRCam, działająca w podczerwieni kamera, rejestrująca fale o długości od 0,6 do 5 mikrometrów. To ona rejestruje światło z pierwszych gwiazd i galaktyk, pokazuje gwiazdy w pobliskich galaktykach, młode gwiazdy w Drodze Mlecznej oraz obiekty w Pasie Kuipera. Wyposażono ją w koronografy, instrumenty pozwalające na fotografowanie bardzo słabo świecących obiektów znajdujących się wokół obiektów znacznie jaśniejszych. Drugim z nich jest NIRSpec, spektrograf również działający w zakresie od 0,6 do 5 mikrometrów. Spektrografy to urządzenia do rejestracji całego widma promieniowania. Analiza tego widma pozwoli naukowcom poznać wiele cech fizycznych badanego obiektu, w tym jego temperaturę, masę i skład chemiczny. Wiele z obiektów, które Webb będzie badał, jest tak słabo widocznych, że olbrzymie zwierciadło teleskopu będzie musiało prowadzić obserwacje przez setki godzin, by zebrać ilość światła wystarczającą do stworzenia całego widma. Natomiast Mid-Infared Instrument (MIRI) składa się zarówno z kamery jak i spektrografu pracujących w średniej podczerwieni. To zakresy od 5 do 28 mikrometrów. Fal o takiej długości nasze oczy nie widzą. Ten bardzo czuły instrument zobaczy przesunięte ku czerwieni światło odległych galaktyk, tworzących się gwiazd i słabo widocznych komet. Może obserwować Pas Kuipera. Kamer MIRI będzie zdolna do wykonania podobnych szerokokątnych zdjęć, z jakich zasłynął Hubble. A jego spektrograf umożliwi poznanie wielu cech fizycznych odległych obiektów.
      Wszystkie wymienione tutaj instrumenty dostarczają naukowcom danych, które należy odpowiednio dostosować tak, by nasze oczy mogły je zobaczyć. Obrazów z Webba, które udostępnia NASA, nie moglibyśmy zobaczyć będąc w miejscu teleskopu, zarówno dlatego, że nasze oczy nie odbierają światła o takiej długości fali, jak i dlatego, że Webb jest znacznie bardziej czuły na światło. Zatem obrazy przekazywane przez Webba bardziej odpowiadają rzeczywistości, są bardziej prawdziwe, niż to, co możemy zobaczyć na własne oczy. Teleskop korzysta z aż 27 filtrów rejestrujących fale podczerwone o różnej długości. Naukowcy dokładnie analizują te fale, zbierają informacje np. o ich intensywności, a następnie każdej z nich przypisują falę o długości z zakresu światła widzialnego. Najkrótszym przypisywana jest barwa niebieska, dłuższym zielona, najdłuższym czerwona. Po złożeniu tak otrzymany obrazów należy przeprowadzić jeszcze balans, bieli, skorygować kontrast oraz kolory i podziwiać niezwykłe zdjęcia.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Badania kamiennych narzędzi z południowych Chin dostarczyły najstarszych dowodów na zbieranie ryżu przez ludzi. Wynika z nich, że nasi przodkowie żywili się tym zbożem już 10 000 lat temu. Naukowcy z Dartmouth College zidentyfikowali dwie metody zbioru, które ułatwiły udomowienie ryżu.
      Dziki ryż różni się od udomowionego tym, że jego nasiona, gdy dojrzeją, opadają na ziemię. W odmianach udomowionych pozostają one na roślinie. By zebrać ryż, wcześni rolnicy potrzebowali narzędzi, a gdy już je mieli, zbierali te rośliny, na których nasiona zostawały po dojrzewaniu. W ten sposób w uprawach rósł odsetek roślin, które nie zrzucały nasion i w ten sposób doszło do udomowienia ryżu.
      Przez długi czas zastanawiano się, dlaczego nie znajdujemy w południowych Chinach narzędzi do uprawy ryżu pochodzących ze wczesnego neolitu, z czasów, o których wiemy, że uprawiano już ryż, mówi główny autor najnowszych badań, profesor antropologii Jiajing Wang. Na neolitycznych stanowiskach w dolnym biegu Jangcy znaleziono wiele odłupków o ostrych brzegach. Wysunęliśmy hipotezę, że być może niektóre z nich były używane do zbiorów ryżu, dodaje.
      Naukowcy przeanalizowali 52 takie narzędzia pochodzące ze stanowisk najstarszych kultur Shangshan i Kuahuqiao. Odłupki nie były dobrze obrobione, ale miały ostre krawędzie, a ich przeciętna długość i szerokość wynosiła ok. 4 cm. Uczeni zajęli się analizą śladów zużycia i poszukiwali na nich fitolitów, krzemionkowych tworów powstających wewnątrz komórek roślinnych.
      Analizy zużycia pokazały, że ślady pozostawione na 30 badanych narzędziach odpowiadają śladom powstającym podczas ścinania roślin bogatych w krzemionkę. Odłupki te były bardziej wypolerowane i miały lepiej zaokrąglone brzegi od narzędzi wykorzystywanych do obrabiania drewna czy cięcia tkanki zwierząt. Okazało się, że na 28 z tych narzędzi występowały fitolity pochodzące z ryżu.
      Co interesujące, fitolity pochodzące z różnych części rośliny różnią się od siebie, co pozwoliło nam na określenie metody zbiórki, dodaje Wang. Ślady zużycia oraz fitolitów wskazywały, że neolityczni mieszkańcy południa Chin wykorzystywali dwie techniki zbiórki. Obie są zresztą wykorzystywane do dzisiaj. Jedna polega na odcinaniu lub zeskrobywaniu samych kłosów, a druga na odcinaniu, niczym sierpem, łodygi.
      Okazało się, że na starszych narzędziach, pochodzących sprzed 10–8,2 tysięcy lat temu ślady zużycia oraz rodzaj fitolitów wskazują na wykorzystywanie pierwszej z technik, zatem odcinania lub zeskrobywania kłosów. Natomiast narzędzia młodsze sprzed 8–7 tysięcy lat nosiły ślady odcinania łodygi.
      Druga z technik, przypominające użycie sierpa, była szerzej wykorzystywane, gdyż ryż został lepiej udomowiony i nasiona pozostawały na łodydze. Gdy odcinasz całą roślinę, na której trzymają się ziarna, masz i ziarna i liście z łodygami, których możesz użyć jako materiału opałowego, budowlanego i do innych celów. To bardziej efektywny sposób zbiórki, wyjaśnia Wang.
      Technika odcinania/zeskrobywania kłosów pozwala wybiórczo pozyskiwać ryż przez dłuższy czas. Jest to dobra metoda tam, gdzie ryż nie dojrzewa jednocześnie. Zmniejsza ona też opadanie ziaren podczas zbioru, pozwalając na pozyskanie większej ilości pożywienia. Metoda sierpa zwiększa zaś tempo zbiorów, a łodygi i liście mogą zostać wykorzystane na opał czy jako pożywienie dla zwierząt.
      Wybór techniki zbioru jest też głęboko zakorzeniona w duchowości. W wielu społecznościach Azji Południowo-Wschodniej technika pozyskiwania samych kłosów przetrwała długo po wprowadzeniu bardziej skutecznych narzędzi. Było to częściowo związane z wierzeniami, że w ten sposób chroni się duszę ryżu i zadowala boginię ryżu, dzięki czemu zbiory są obfitsze.
      Niewiele wiadomo o życiu duchowym społeczności wczesnego neolitu w dolnym biegu Jangcy. Uczeni sądza jednak, że metoda zbioru miała wpływ na udomowienie ryżu. Dominujące wykorzystanie techniki odcinania czy zeskrobywania kłosów przez kulturę Shangha było prawdopodobnie adaptacją do siedlisk ryżu we wczesnym holocenie. Oryza rufipogen, przodek wschodnioazjatyckiego udomowionego ryżu, rośnie na bagnistych mokradłach. Ziarno dojrzewa tam nierówno i opada do wody. Eksperymenty pokazują, że bardzo trudno jest tam zbierać ryż metodą sierpa. Obcinanie kłosów jest znacznie bardziej efektywne. Tak prawdopodobnie było też w neolicie, na początkowych etapach udomawiania ryżu. Analizy wykazały bowiem, że w późnej fazie istnienia kultury Shangshan (9000–8400 lat temu) udomowiona odmiana nie zrzucająca ziaren stanowiła tam jedynie 8,7% całości upraw. Ludność kultury Shangshan miała więc do czynienia z nierównomiernie dojrzewającym ryżem pozbywającym się dojrzałych ziaren. Podczas zbiorów pozyskiwano więc same kłosy.
      Rosnąca presja antropogeniczna za czasów kultury Kuahuqiao prawdopodobnie przyczyniła się do użycia metody sierpa. Przed około 8000 lat ludność Kuahuqiao opracowała system uprawy ryżu na trawiastych terenach podmokłych, kontrolując przepływ wody i selektywnie wypalając roślinność. W ten sposób mogło dojść do bardziej równomiernego dojrzewania ryżu i lepszego wzrostu, co umożliwiało ścinanie całych roślin.
      Obie metody zbioru prowadziły zaś do pojawienia się nieświadomej presji selekcyjnej na ryż. Na początku procesu udomowienia tej rośliny zbiory musiały być powtarzane wielokrotnie w ciągu roku, a im później ich dokonywano, tym większy był odsetek ziarna z roślin niezrzucających nasion. Jeśli ziarno z późniejszych zbiorów było następnie wykorzystywane do zasiewów, to w ten sposób pojawiła się presja, w wyniku której doszło do wyselekcjonowania roślin, które nie zrzucały ziarna.
      Symulacje wskazują, że używanie sierpa podczas zbiorów doprowadziłoby do bardzo szybkiej selekcji ryżu. Zakończyłaby się ona zaledwie w ciągu dwóch wieków. Tymczasem z danych archeobotanicznych wiemy, że proces udomowienia ryżu trwał około 5000 lat. Było to prawdopodobnie spowodowane czynnikami praktycznymi i kulturowymi. Bez odpowiedniej wiedzy ludzie mogli nie przechowywać ziaren z późniejszych zbiorów, by je wysiać, nie dokonywali celowego wyboru. Mogło to znacząco opóźnić udomowienie ryżu, tym bardziej, że przez tysiące lat nie stanowił on ważnego składnika diety, gdyż w dolnym biegu Jangcy istniało wiele bogatych źródeł pożywienia.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba (JWST) dostarczył pierwszy w historii pełny profil molekularny i chemiczny atmosfery planety pozasłonecznej. Inne teleskopy przekazywały już wcześniej dane dotyczące pojedynczych składników atmosfer, jednak dzięki Webbowi poznaliśmy wszystkie atomy, molekuły, a nawet aktywne procesy chemiczne obecne w atmosferze odległej planety. Przekazane dane dają nam nawet wgląd w ukształtowanie chmur, dowiedzieliśmy się, że są one pofragmentowane, a nie pokrywają planety nieprzerwaną warstwą.
      Przekazane informacje dotyczą atmosfery planety WASP-39b, na której trenowano instrumenty Webba. To gorący saturn, zatem planeta o masie dorównującej Saturnowi, ale znajdująca się na orbicie bliższej gwiazdy niż Merkury. WASP-39b oddalona jest od Ziemi o około 700 lat świetlnych.
      Natalie Batalha z University of California w Santa Cruz (UC Santa Cruz), która brała udział w koordynacji badań, mówi, że dzięki wykorzystaniu licznych instrumentów Webba działających w podczerwieni udało się zdobyć dane, które dotychczas były dla ludzkości niedostępne. Możliwość uzyskania takich informacji całkowicie zmienia reguły gry, stwierdza uczona.
      Badania zaowocowały przygotowaniem pięciu artykułów naukowych, z których trzy są właśnie publikowane, a dwa recenzowane.
      Jednym z bezprecedensowych odkryć dokonanych przez Webba jest zarejestrowanie obecności dwutlenku siarki, molekuły powstającej w wyniku reakcji chemicznych zapoczątkowywanych przez wysokoenergetyczne światło docierające od gwiazdy macierzystej. Na Ziemi w podobnym procesie powstaje ochronna warstwa ozonowa.
      Po raz pierwszy w historii mamy dowód na reakcję fotochemiczną na egzoplanecie, mówi Shang-Min Tasi z Uniwersytetu Oksfordzkiego, który jest głównym autorem artykułu na temat pochodzenia dwutlenku siarki w atmosferze WASP-39b. Odkrycie to jest niezwykle ważne dla zrozumienia atmosfer egzoplanet. Informacje dostarczone przez Webba zostaną użyte do zbudowania fotochemicznych modeli komputerowych, które pozwolą nam wyjaśnić zjawiska zachodzące w atmosferze egoplanet. To z kolei zwiększy nasze możliwości poszukiwania życia na planetach pozasłonecznych. Planety są zmieniane i modelowane przez promieniowanie ich gwiazd macierzystych. Takie właśnie zmiany umożliwiły powstanie życia na Ziemi, wyjaśnia Batalha.
      WASP-39b znajduje się aż ośmiokrotnie bliżej swojej gwiazdy niż Merkury Słońca. To zaś okazja do zbadania wpływu gwiazd na egzoplanety i lepszego zrozumienia związków pomiędzy gwiazdą a planetą. Specjaliści będą mogli dzięki temu lepiej pojąć zróżnicowanie planet we wszechświecie.
      Poza dwutlenkiem siarki Webb wykrył też obecność sodu, potasu, pary wodnej, dwutlenku węgla oraz tlenku węgla. Nie zarejestrował natomiast oczywistych śladów obecności metanu i siarkowodoru. Jeśli gazy te są obecne w atmosferze, to jest ich niewiele.
      Astrofizyk Hannah Wakeford z University of Bristol w Wielkiej Brytanii, która specjalizuje się w badaniu atmosfer egzoplanet jest zachwycona danymi z Webba. Przewidywaliśmy, co może nam pokazać, ale to, co otrzymaliśmy, jest bardziej precyzyjne, zróżnicowane i piękne niż sądziliśmy, stwierdza.
      Teleskop dostarczył tak szczegółowych informacji, że specjaliści mogą też określać wzajemne stosunki pierwiastków, np. węgla do tlenu czy potasu do tlenu. Tego typu informacje pozwalają zrekonstruować sposób tworzenia się planety z dysku protoplanetarnego otaczającego jej gwiazdę macierzystą.
      Skład atmosfery WASP-39b wskazuje, że w procesie powstawania dochodziło do licznych zderzeń i połączeń z planetozymalami, czyli zalążkami planet. Obfitość siarki w stosunku do tlenu wskazuje prawdopodobnie, że doszło do znaczącej akrecji planetozymali. Dane pokazują też, że tlen występuje w znacznie większej obfitości niż węgiel, a to potencjalnie oznacza, że WASP-39b uformowała się z daleka od gwiazdy, mówi Kazumasa Ohno z UC Santa Cruz.
      Dzięki Webbowi będziemy mogli dokładnie przyjrzeć się atmosferom egzoplanet. To niezwykle ekscytujące, bo całkowicie zmieni naszą wiedzę. I to jedna z najlepszych stron bycia naukowcem, dodaje Laura Flagg z Cornell University.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...