Chińsko-rosyjska wyprawa na Marsa
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Ciekawostki
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Gdyby większość ciemnej materii istniała nie w postaci w formie cząstek, a mikroskopijnych czarnych dziur, to mogłyby one wpływać na orbitę Marsa tak, że bylibyśmy w stanie wykryć to za pomocą współczesnej technologii. Zatem zmiany orbity Czerwonej Planety mogłyby posłużyć do szukania ciemnej materii, uważają naukowcy z MIT, Uniwersytetu Stanforda i Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Cruz. A wszystko zaczęło się od odrodzenia hipotezy z lat 70. XX wieku i pytania o to, co stałoby się z człowiekiem, przez którego przeszłaby miniaturowa czarna dziura.
Pomysł, że większość ciemnej materii, której wciąż nie potrafimy znaleźć, istnieje w postaci miniaturowych czarnych dziur, narodził się w latach 70. Wysunięto wówczas hipotezę, że u zarania wszechświata z zapadających się chmur gazu powstały niewielkie czarne dziury, które w miarę ochładzania się i rozszerzania wszechświata, rozproszyły się po nim. Takie czarne dziury mogą mieć wielkość pojedynczego atomu i masę największych znanych asteroid. W ostatnich latach hipoteza ta zaczęła zdobywać popularność w kręgach naukowych.
Niedawno jeden z autorów badań, Tung Tran, został przez kogoś zapytany, co by się stało, gdyby taka pierwotna czarna dziura przeszła przez człowieka. Tran chwycił za coś do pisania i wyliczył, że gdyby tego typu czarna dziura minęła przeciętnego człowieka w odległości 1 metra, to osoba taka zostałaby w ciągu 1 sekundy odrzucona o 6 metrów. Badacz wyliczył też, że prawdopodobieństwo, by taki obiekt znalazł się w pobliżu kogokolwiek na Ziemi jest niezwykle małe.
Jednak Tung postanowił sprawdzić, co by się stało, gdyby miniaturowa czarna dziura przeleciała w pobliżu Ziemi i spowodowała niewielkie zmiany orbity Księżyca. Do pomocy w obliczeniach zaprzągł kolegów. Wyniki, które otrzymaliśmy, były niejasne. W Układzie Słonecznym mamy do czynienia z tak dynamicznym układem, że inne siły mogłyby zapobiec takim zmianom, mówi uczony.
Badacze, chcąc uzyskać jaśniejszy obraz, stworzyli uproszczoną symulację Układu Słonecznego składającego się z wszystkich planet i największych księżyców. Najdoskonalsze symulacje Układu biorą pod uwagę ponad milion obiektów, z których każdy wywiera jakiś wpływ na inne. Jednak nawet nasza uproszczona symulacja dostarczyła takich danych, które zachęciły nas do bliższego przyjrzenia się problemowi, wyjaśnia Benjamin Lehmann z MIT.
Na podstawie szacunków dotyczących rozkładu ciemnej materii we wszechświecie i masy miniaturowych czarnych dziur naukowcy obliczyli, że taka wędrująca we wszechświecie czarna dziura może raz na 10 lat trafić do wewnętrznych regionów Układu Słonecznego. Wykorzystując dostępne symulacje rozkładu i prędkości przemieszczania się ciemnej materii w Drodze Mlecznej, uczeni symulowali przeloty tego typu czarnych dziur z prędkością około 241 km/s. Szybko odkryli, że o ile efekty przelotu takiej dziury w pobliżu Ziemi czy Księżyca byłyby trudne do obserwowania, gdyż ciężko byłoby stwierdzić, że widoczne zmiany wywołała czarna dziura, to w przypadku Marsa obraz jest już znacznie jaśniejszy.
Z symulacji wynika bowiem, że jeśli pierwotna czarna dziura przeleciałaby w odległości kilkuset milionów kilometrów od Marsa, po kilku latach orbita Czerwonej Planety zmieniłaby się o około metr. To wystarczy, by zmianę taką wykryły instrumenty, za pomocą których badamy Marsa.
Zdaniem badaczy, jeśli w ciągu najbliższych dziesięcioleci zaobserwujemy taką zmianę, powinniśmy przede wszystkim sprawdzić, czy nie została ona spowodowana przez coś innego. Czy to nie była na przykład nudna asteroida, a nie ekscytująca czarna dziura. Na szczęście obecnie jesteśmy w stanie z wieloletnim wyprzedzeniem śledzić tak wielkie asteroidy, obliczać ich trajektorie i porównywać je z tym, co wynika z symulacji dotyczących pierwotnych czarnych dziur, przypomina profesor David Kaiser z MIT.
A profesor Matt Caplan, który nie był zaangażowany w badania, dodaje, że skoro mamy już obliczenia i symulacje, to pozostaje najtrudniejsza część – znalezienie i zidentyfikowanie prawdziwego sygnału, który potwierdzi te rozważania.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Rzeka Żółta jest zwana w Chinach Rzeką Żalu oraz Biczem na Ludzi Han. Na swoją złą sławę pracowała przez tysiące lat, podczas których liczne powodzie zabijały ludzi mieszkających nad jej brzegiem, niszczyły ich plony i dobytki.
Naukowcy z Washington University przeprowadzili badania, z których wynika, że wzorzec coraz bardziej śmiertelnych powodzi jest zgodny z wzorcem degradowania środowiska naturalnego przez człowieka i podejmowanych przez ludzi prób ochronienia się przed rzeką. Z badań dowiadujemy się, że ludzie już przed 3000 lat zaczęli wpływać na bieg rzeki.
Na terenie obecnych Chin człowiek dość wcześnie i na masową skalę zaczął wpływać na środowisko naturalne i nigdzie nie widać tego lepiej niż na przykładzie Rzeki Żółtej - mówi archeolog profesor T.R. Kidder. Odkrycie to może określać początek antropocenu, epoki, w której człowiek stał się dominującą siłą natury - dodał.
Przeprowadzone badania sugerują też, że to właśnie działalność człowieka, mająca na celu wpływanie na bieg rzeki spowodowała kolejne problemy, których szczytowym przejawem była katastrofalna powódź, jaka wydarzyła się około roku 15 n.e. W jej wyniku zginęły miliony osób, a powódź przyczyniła się do upadku Zachodniej Dynastii Han w kilka lat później.
Nowe dowody znalezione w Chinach i innych miejscach pokazują, że dawne społeczności zmieniały środowisko naturalne bardziej niż sądziliśmy. Już 2000 lat temu ludzie kontrolowali Rzekę Żółtą, a raczej sądzili, że ją kontrolują. I w tym tkwił problem - mówi Kidder.
Naukowcy wysnuli swoje wnioski na podstawie badań osadów pozostawianych przez tysiące lat przez rzekę. Badali m.in. Sanyangzhuang, zwane „chińskimi Pompejami”, które wspomniana już masywna powódź pogrzebała pod pięcioma metrami osadów oraz odkryte w 2012 roku stanowisko Anshang, gdzie znaleziono pozostałości grobli i systemu irygacyjnego z czasów dynastii Zhou (1046-256 p.n.e.). Uczeni szczegółowo przeanalizowali osady pochodzące z ostatnich 10 000 lat. Zauważyli, że niemal 30% z nich zostało naniesionych w ciągu ostatnich 2000 lat, a tempo odkładania się osadów odpowiada rosnącej aktywności człowieka w regionie Rzeki Żółtej.
Zdaniem Kiddera ludzie zaczęli budować kanały irygacyjne, systemy drenażowe, wały przeciwpowodziowe i tym podobne struktury już 2900-2700 lat temu.. W pierwszych latach po Chrystusie systemy takie rozciągały się na setki kilometrów wzdłuż brzegów rzeki. Zdobyte przez nas dowody wskazują, że pierwsze wały przeciwpowodziowe miały około 3 metrów wysokości, jednak w ciągu dekady te w Anshang zostały dwukrotnie podwyższone. Widać tutaj, w jaką pułapkę wpadli. Budowanie wałów spowodowało, że w korycie rzeki osadzało się coraz więcej materiału, co podnosiło poziom rzeki i czyniło ją bardziej podatną na powodzie, co z kolei wymagało budowy coraz wyższych wałów, a to przyczyniało się do powstawania kolejnych osadów w łożysku i cały proces się powtarzał - zauważa Kidder.
Zdaniem uczonego Rzeka Żółta była przez tysiące lat dość spokojnym ciekiem. Sytuacja uległa zmianie, gdy coraz większe rzesze rolników zachwiały równowagą Wyżyny Lessowej, położonej w jej środkowym biegu. To największy na świecie obszar akumulacji lessu, liczący sobie około 430 000 kilometrów kwadratowych. Władze zachęcały ludzi, by osiedlali się coraz bardziej w głąb Wyżyny. Zdobycie nowych terenów uprawnych było potrzebne do wyżywienia rosnącej liczby ludności, z drugiej strony zwiększające się osadnictwo zabezpieczało państwo od najazdów z północy. Gdy zbudowano Wielki Mur, rolnicy jeszcze chętniej zaczęli podbijać Wyżynę. Jednocześnie rozwój metalurgii dał rolnikom do ręki doskonalsze narzędzia, które ułatwiały pracę na roli. Do wytopu żelaza potrzebne zaś było drzewo, a to łatwiej było ścinać żelaznymi narzędziami. Masowa wycinka lasów spowodowała erozję na wielką skalę, wskutek której do Rzeki trafiły olbrzymie ilości materiału. Niesiony przez wodę osadzał się w jej dolnym brzegu, powodując coraz bardziej katastrofalne powodzie.
Ze spisu powszechnego przeprowadzonego w 2 roku naszej ery wynika, że obszar, na którym doszło do katastrofalnej powodzi z około 15 roku n.e. był bardzo gęsto zaludniony. Na każdym kilometrze kwadratowym mieszkały średnio 122 osoby, czyli około 9,5 miliona na terenie zalanym przez wodę. Powódź nie tylko zabiła olbrzymią liczbę ludzi. Zniszczyła też dobytek i uprawy, zdezorganizowała życie, na zalanych terenach powstały grupy walczące o żywność i przetrwanie. W latach 20-21 stały się centrum powstania ludowego, które wkrótce zakończyło istnienie Zachodniej Dynastii Han.
Ludzie zaczęli zmieniać środowisko, a to z kolei zmieniło ludzką historię. To, co działo się w przeszłości może zdarzyć się i obecnie - ostrzega Kidder. Przekonanie, że obecnie jesteśmy w stanie uniknąć podobnej katastrofy, gdyż dysponujemy lepszą techniką to niebezpieczne założenie. Jeśli mamy wątpliwości, postawmy na Matkę Naturę, bo fizyka zawsze wygrywa.
Uczony zauważa, że w przeszłości ludzie dysponowali technologią pozwalającą na zdewastowanie pojedynczej rzeki. Obecna technologia umożliwia dewastacje na skalę globalną.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Na łamach Science Advances opisano rewolucyjny scenariusz terraformowania Marsa i ogrzania jego powierzchni. Pomysł, przedstawiony przez naukowców z University of Chicago, Northwestern University oraz University of Central Florida, polega na uwolnieniu do atmosfery odpowiednio przygotowanych cząstek pyłu, które ogrzałyby Czerwoną Planetę o ponad 50 stopni Fahrenheita (ok. 28 stopni Celsjusza). Opisana metoda może być 5000 razy bardziej efektywna, niż dotychczas proponowane.
Średnia temperatura na powierzchni Marsa wynosi -60 stopni Celsjusza, jej podniesienie o 28 stopni byłoby olbrzymią zmianą, pozwalającą na istnienie mikroorganizmów i wody w stanie ciekłym na dużych obszarach planety.
Tym, co wyróżnia nową metodę jest wykorzystanie materiałów łatwo dostępnych ma Marsie. Wcześniej proponowane sposoby albo zakładały import materiałów z Ziemi, albo prowadzenie na Czerwonej Planecie działalności górniczej i wydobywanie rzadkich minerałów.
Podniesienie temperatury planety trwałoby wiele dekad. Nie spowodowałoby, oczywiście, że przebywający na Marsie ludzie mogliby pozbyć się skafandrów czy oddychać tamtejszą atmosferą. Jednak położyłoby podwaliny, pod taki rozwój wydarzeń. Pozwoliłoby na istnienie wody w stanie ciekłym, istnienie mikroorganizmów oraz uprawę roślin, które stopniowo uwalniałyby tlen do atmosfery.
Podstawowym krokiem na drodze ku uczynieniu Marsa bardziej zdatnym do życia, jest podniesienie temperatury. Można zrobić to samo, co ludzie niechcący zrobili na Ziemi, wypuścić do atmosfery materiał, który zwiększy naturalny efekt cieplarniany, utrzymując energię Słońca przy powierzchni planety. Problem w tym, że – niezależnie czym byłby taki materiał – potrzebne są jego gigantyczne ilości. Dotychczasowe propozycje zakładały albo przywożenie gazów z Ziemi, albo wydobywanie na Marsie potrzebnych materiałów. Jedno i drugie jest niezwykle kosztowne i trudne do zrealizowania. Autorzy najnowszych badań zastanawiali się, czy można do ogrzania Marsa wykorzystać jakiś obecny na miejscu łatwo dostępny materiał.
Z dotychczasowych badań wiemy, że marsjański pył jest pełen żelaza i aluminium. Cząstki tego pyłu nie są w stanie ogrzać planety. Ich skład i rozmiary są takie, że po uwolnieniu do atmosfery doprowadziłyby do schłodzenia powierzchni Marsa.
Naukowcy wysunęli hipotezę, że gdyby pył ten miał inny kształt, być może zwiększałby, a nie zmniejszał, efekt cieplarniany.
Stworzyli więc cząstki o kształcie pręcików i rozmiarach komercyjnie dostępnego brokatu. Są one w stanie zatrzymywać uciekającą energię cieplną i rozpraszają światło słoneczne w stronę powierzchni planety.
Sposób, w jaki światło wchodzi w interakcje z obiektami wielkości mniejszej niż długość fali, to fascynujące zagadnienie. Dodatkowo można tak przygotować nanocząstki, że pojawią się efekty optyczne wykraczające poza to, czego możemy spodziewać się po samych tylko rozmiarach cząstek. Uważamy, że możliwe jest zaprojektowanie nanocząstek o jeszcze większe efektywności, a nawet takich, których właściwości optyczne zmieniają się dynamicznie, mówi współautor badań, Ansari Mohseni.
A profesor Edwin Kite dodaje, że zaproponowana metoda wciąż będzie wymagała użycia milionów ton materiału, ale to i tak 5000 razy mniej, niż zakładały wcześniejsze propozycje. To zaś oznacza, że jest ona tańsza i łatwiejsza w użyciu. Ogrzanie Marsa do tego stopnia, by na jego powierzchni istniała ciekła woda, nie jest więc tak trudne, jak dotychczas sądzono, dodaje Kite.
Z obliczeń wynika, że gdyby wspomniane cząstki były stale uwalniane w tempie 30 litrów na sekundę, to z czasem średnia temperatura na powierzchni Marsa mogłaby wzrosnąć o 28 stopni Celsjusza, a pierwsze efekty takich działań byłyby widoczne już w ciągu kilku miesięcy. Efekt cieplarniany można by też odwrócić. Wystarczyłoby zaprzestać uwalniania cząstek, a w ciągu kilku lat sytuacja wróciłaby do normy.
Autorzy propozycji mówią, że potrzebnych jest jeszcze wiele badań. Nie wiemy na przykład dokładnie, w jakim tempie uwolnione cząstki krążyłyby w atmosferze. Ponadto na Marsie występuje woda i chmury. W miarę ogrzewania atmosfery mogłoby dochodzić do kondensacji pary wodnej na uwolnionych cząstkach i ich opadania wraz z deszczem. Klimatyczne sprzężenia zwrotne są bardzo trudne do modelowania. Żeby zaimplementować naszą metodę musielibyśmy mieć więcej danych z Marsa i Ziemi. Musielibyśmy też pracować powoli i mieć pewność, że skutki naszych działań są odwracalne, dopiero wtedy moglibyśmy zyskać pewność, że to zadziała, ostrzega Kite. Ponadto, jak podkreśla uczony, badacze skupili się na aspektach związanych z podniesieniem temperatury do poziomu użytecznego dla istnienia mikroorganizmów i potencjalnej uprawy roślin, a nie na stworzeniu atmosfery, w której ludzie będą mogli oddychać.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Analiza danych z misji InSight wykazała, że jądro Marsa jest całkowicie płynne. Ma więc inną budowę niż jądro Ziemi, gdzie stałe jądro wewnętrzne otoczone jest przez płynne jądro zewnętrzne. Dotychczas nikt nie był w stanie stwierdzić, jaki jest stan skupienia jądra Czerwonej Planety. Udało się to dopiero uczonym z USA, Belgii, Niemiec i Francji, którzy podczas swoich badań wykorzystali dane z InSight.
Zrozumienie struktury wewnętrznej oraz atmosfery Marsa jest niezbędne do opisania historii tworzenia się i ewolucji planety. Wysłana w 2018 roku InSight zebrała unikatowe dane na temat jej budowy zewnętrznej. Misja zakończyła się w grudniu ubiegłego roku, ale naukowcy z całego świata wciąż analizują przysłane przez nią dane.
Na ich podstawie badacze stwierdzili, że pod płaszczem, które w całości jest ciałem stałym, znajduje się jądro o średnicy 1835 ± 55 km i średniej gęstości 5955–6290 kg/m3. Nasze analizy danych z InSight stanowią argument przeciwko istnieniu stałego jądra wewnętrznego i pokazują kształt jądra wskazując, że głęboko w płaszczu istnieją wewnętrzne anomalie masy. Znaleźliśmy też dowody na powolny wzrost tempa ruchu obrotowego Marsa, który może być powodowany długoterminowym trendem w wewnętrznej dynamice Marsa lub wpływem jego atmosfery i pokryw lodowych, czytamy w artykule opublikowanym na łamach Nature.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Weteran badań Marsa, łazik Curiosity, od pewnego czasu wykonuje zdjęcia chmur na Czerwonej Planecie. Niedawno przysłał na Ziemię wyjątkowe obrazy, w tym pierwszą sfotografowaną na Marsie tak wyraźną śreżogę, czyli promienie słoneczne przeświecające przez warstwę chmur.
Większość chmur na Marsie znajduje się na wysokości nie większej niż 60 km. Jednak chmury na najnowszych obrazach wydają się być znacznie wyżej, gdzie jest wyjątkowo zimno. Dlatego naukowcy przypuszczają, że tworzy je zamarznięty dwutlenek węgla.
Obserwując kiedy, gdzie i na jakich wysokościach formują się marsjańskie chmury, naukowcy mogą dowiedzieć się więcej na temat składu atmosfery Czerwonej Planety, jej temperatury oraz wiejących w niej wiatrów.
Przed kilkoma tygodniami łazik sfotografował nawet chmury iryzujące. Iryzacja oznacza, że cząstki znajdujące się w danej części chmury są identycznej wielkości. Patrząc na zmiany koloru, widzimy zmiany wielkości cząstek, a to pokazuje nam ewolucję chmury w czasie, wyjaśnia Mark Lemmon ze Space Science Institute w Boulder.
Łazik Curiosity trafił na Marsa w sierpniu 2012 roku. Pracuje w kraterze Gale i dotychczas przebył ponad 29 kilometrów po powierzchni Czerwonej Planety. Bada tam pierwiastki niezbędne do powstania życia, poszukuje śladów procesów biologicznych, przygląda się składowi powierzchni Marsa, prowadzi badania ewolucji atmosfery, obiegu wody i promieniowania na powierzchni planety. To czwarty z pięciu łazików, jakie NASA wysłała na Marsa i, obok Perseverance, jeden z dwóch obecnie działających.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.