TUDOMÁNY
A Rovatból
hirdetés

Óriási föld alatti fához hasonlító köpenycsóvák táplálják a világ vulkánjait

A tudomány közelebb jutott a szupervulkánok rejtélyének megoldásához.

Link másolása

Réunion szigete, Franciaország három tengerentúli megyéjének egyike a világ egyik legcsodálatosabb turistaparadicsoma. Az Indiai-óceán nyugati részén, Madagaszkártól mintegy 700 km-re délkeletre fekvő sziget hajdan kalózairól volt hirhedt, később itt talált ihletet a nagy szimbolista költő, Charles Baudelaire korszakalkotó kötetéhez, a Romlás virágaihoz, és ma is lenyűgöző a sziget növény- és állatvilága.

Ugyanakkor különleges geológiai adottságairól is nevezetes: Réunion a Föld egyik köpenycsóváján ül. Ez nem más, mint egy rendkívül magas hőfokú szikla, amely a földköpeny mély rétegeiből indul, és felizzítja a tektonikus lemezek alapjait. Ennek köszönhető, hogy Réunion két hatalmas vulkánjának egyike, a Piton de la Fournaise (szó szerint "a kemence csúcsa") a Föld egyik legaktívabb tűzhányója – írja a Quanta Magazine.

2012-ben geofizikusok és szeizmológusok készítették el a csóva térképét az Indiai-óceán fenekén elhelyezett óriási szeizmométer-hálózat segítésével. A kutatócsoport közel 10 éves munka után, az idén júniusban a Nature Geoscience-ben tette közzé felfedezését.

Kiderült, hogy nem egyszerű „oszlopról” van szó, hanem egy hatalmas köpenycsóva-fáról, amely a Föld olvadt szívének köpenyéből emelkedik ki, olyan felforrósodott ágszerű szerkezettel, amely mintha átlósan nőne ki belőle.

Amint ezek az ágak közelítenek a földkéreghez, kisebb, függőleges ágak sarjadnak belőlük. Ezek a szuperforró csóvák, amelyek alapul szolgálnak a felszíni vulkanikus forrpontoknak.

A Réunion alatti struktúra felfedezése előtt fél évvel ugyancsak ilyen csóvastruktúrákat találtak Afrika alatt. Ezek együtt azt sugallják, hogy a csóvák még egyedibbek lehetnek, és sokkal bonyolultabb hátterük lehet, mint azt a róluk készített korábbi modellek feltételezték.

A réunioni fa "gyökere", amelyről a tudósok már korábban is tudtak, lehet, hogy a Földdel egyidős. Feltételezve, hogy az ágai több millió év után is nőnek, a kutatók betekinthetnek bolygónk jövőjébe.

Karin Sigloch, a tanulmány társszerzője szerint például előre lehet jelezni, hogy hol nyílnak meg az óceánok, és melyek azok a területek, amelyek pusztulásra vannak ítélve.

A lemeztektonika-elmélet már az 1960-as években széles körben elfogadottá vált. Eszerint, ahol a tektonikus lemezek összeütköznek, egymás fölé csúsznak, egymáshoz súrlódnak vagy eltávolodnak, ott zajlik a föld geológiai tüzijátékainak többsége.

1963-ban John Tuzo Wilson kanadai geofizikus felvetette, hogy vulkanikus láncok akkor alakulnak ki, amikor egy tektonikus lemez folyamatosan lebeg a köpeny egyik állandóan forró góca felett. A vulkánok kitörnek, növeksznek, majd elhalnak, amikor a lemez elhagyja a magmatikus forrást.

1971-ben aztán az amerikai William Jason Morgan kijelentette, hogy e forró gócokat a köpeny alsó részéből felfelé szálló rendkívül forró anyagból álló csóvák okozzák. A következő évtizedekben a kutatók megállapították, hogy a csóvák mintegy 200 C fokkal melegebbek az őket körülvevő köpenynél. Amikor elérik a tektonikus lemezek alját, hőjük magmává olvasztja környezetüket. Ugyancsak szállítanak felfelé köpenyanyagot a Föld mélyéből. Ez az anyag a magtól távolodva az enyhülő nyomás miatt szintén megolvad, további magmával táplálva a Föld kérgét. E kombinált magmahozam magyarázza a Föld lemezközi vulkánjainak nagy számát.

Fotó:Flickr

A köpenycsóvák létezésének számos bizonyítékát gyűjtötték össze. Kémiai bizonyíték például a hélium-3 izotóp, amely nagy mennyiségben fordul elő többek között a hawaii Kilauea vulkán lávájában. A hélium-3 ugyanis még Föld keletkezése idején ágyazódott be annak mélyére.

A szeizmikus hullámok is árulkodóak, amelyek a Föld belsején úsznak át, mielőtt a felszínre törnek. A geológiai testeknek, amelyeken áthaladnak, megváltozik a sebességük és az útvonaluk.

A szeizmikus hullámok lassabban haladnak a forró kőzetekben, és már több tanulmány is kimutatta: gyakran lelassulnak az olyan elnyújtott struktúrákban is, amelyek a mély köpenyből indulnak és kapcsolatban állnak a felszíni vulkanikus gócokkal.

A földrengéskutatók felfedeztek két nagy anyaghalmazt – az egyiket Afrika, a másikat a Csendes-óceán alatt – amelyek meglovagolják a köpeny és a mag közti határt. A mély szeizmikus hullámok ezekben szintén lelassulnak, és ez arra utal, hogy e halmazok forró kolosszusok, amelyek együttesen befedik a köpeny és mag határsávjának 30%-át. A két halmaz eredetéről számtalan feltételezés van, egyesek szerint kihunyt tektonikus lemeztöredékek, mások szerint pedig a Theia protoplanéta maradványai, amely összeütközött a még újszülött Földdel és létrehozta a Holdat. Saskia Goes, a londoni Imperial College geofizikusa szerint a Föld köpenycsóváinak többsége az óriás halmazok egyikében gyökerezik.

Ahhoz, hogy a tudósok megalkossák egy csóva képét az alapjától a Föld felszínéig, rengeteg szeizmométert kell szétszórni egy hatalmas területen, hogy a lehető legtöbb szeizmikus hullámot tudják befogni és ezzel a köpeny egy jelentős darabját átláthassák. 2012-ben az Indiai-óceán nyugati részén 57 szeizmométert helyeztek el a tengerfenéken, egy 2000 km2-es résben. Ezt erősítették meg 37 szárazföldi földrengésjelző állomással Madagaszkáron és több kisebb szigeten.

A 13 hónapig tartó megfigyelés célja a réunioni csóva, az elmúlt 100 millió év legjelentősebb tűzkútjának tetten érése volt. A kutatók megdöbbenve látták, hogy a Réunion alatti vékony, függőleges csóva egyszerűen eltűnik az alsó köpenyben.

Azt is megállapították azonban, hogy a felszín alatt 2900 kilométerre lévő afrikai óriás halmaz közepéből egy „fatörzs” emelkedik ki, amely 1500 km mélységig ér el. Onnan ágak nőnek átlós irányban, amíg el nem érik az 1000-800 km-es mélységet. Innentől kezdve az ágak már vékony, függőleges hajtásokat hoztak. E vékony hajtások egyike éri el Réunion alsó részét.

Innen 3000 km-re északnyugatra egy másik átlós ág Kelet-Afrika felé nyúlik, ahol vélhetően egy másik, vagy akár két köpenycsóva létezik.

Csakhogy ezt a struktúrát nehéz volt összeegyeztetni a termodinamika törvényeivel. A forrásban lévő csóvák, amelyek tízszer olyan gyorsan mozognak, mint a köpenyen belül bármi más, beleértve a lemezeket, egyenesen felfelé törnek. A fa struktúrája azt bizonyítja, hogy a köpenyben egy sokkal összetettebb folyamat megy végbe. A kutatók elképzelése szerint az afrikai halmazt, benne a fatörzset és annak csúcsát, a Föld magja hevíti.

Mindezekkel az adatokkal a kutatócsoportnak sikerült megismernie a köpeny egész keresztmetszetét a legnagyobb mélységektől a legfelsőbb szintjéig. Modelljük bemutatja, hogy a fa miként ágazik szerteszét a magból.

Több szakember azonban felhívja a figyelmet arra, hogy ez csak egyike a köpenyben zajló folyamatok lehetséges értelmezésének, a jelenlegi struktúrákról készült pillanatfelvételekből nem lehet egyértelműen következtetni sem arra, hogy miként alakult ki az évmilliók alatt, sem pedig arra, hogy a jövőben miként fejlődnek.

Ha a modell elméletileg helyes, abból egyfelől az következik, hogy a Föld köpenycsóvái nem csupán felfelé áramlanak, másfelől pedig az, hogy a két óriás halmaz kulcsszerepet töltött be a Föld történetében, és ez így lesz a jövőben is. Egyes tudósok gyanítják, hogy az afrikai halmazból kinőtt csóvák törték darabokra az elmúlt 120 millió év alatt a hajdani Gondwana szuperkontinenst. Ausztráliát leválasztották Indiától és az Antarktiszról, Madagaszkárt Afrikától, a Seychelles mikrokontinenst Indiától, és ebből a pusztításból jött létre az Indiai-óceán.

Ha a Kelet-Afrika alatti csóvák így folytatják, akkor ez a régió leszakadhat az afrikai földrésztől és mikrokontinensként lebeghet tovább a Föld legfiatalabb óceánjában.

De az igazi katasztrófát az jelentené sok tízmillió év múlva, ha egy elképzelhetetlen méretű halmaz kiszakadna a középső csúcsból és feljönme egészen a mai Dél-Afrika alapjaiig. Ez kataklizmatikus vulkánkitöréseket okozna.

Ezért is fontos tisztában lenne e csóvák helyzetével és tevékenységével. Ugyanakkor kulcsfontosságú elemei a lemeztektonika folyamatos ciklusainak, amelyek által kiszámíthatatlanul tör a felszínre, vagy tűnik el a szén és a víz. Ez tette lehetővé, hogy egy élhető bolygónk van lélegezhető atmoszférával és kiterjedt óceánokkal. Tehát földi paradicsomunk végsősoron a mélység behemótjainak köszönhető.

Link másolása
KÖVESS MINKET:

Címlapról ajánljuk

Címlapról ajánljuk


TUDOMÁNY
A Hubble felfedezte a valaha látott legtávolabbi csillagot 28 milliárd fényévnyire a Földtől
A csillagászok az óangol „reggeli csillag”, vagyis „Earendel” nevet adták neki.
Fotó: NASA - szmo.hu
2022. április 02.


Link másolása

A Hubble Űrteleszkóp kilencórás expozíció alatt felfedezett egy csillagot, ami egy galaxishalmaz hátuljában helyezkedett el. Ez a valaha látott legtávolabbi égitest – írja a LiveScience.

A Földtől 28 milliárd fényévre található objektum a Napnál akár 500-szor nagyobb tömegű is lehet.

Több milliószor fényesebb is nála, és feltehetőleg a világegyetem hajnalán született. A csillag hivatalos neve WHL0137-LS, de a kutatók az „Earendel” becenevet adták az óangol „rising light” vagyis „reggeli csillag” kifejezés után.

A tanulmány szerint az Earendel körülbelül 900 millió évvel az Ősrobbanás után keletkezett, így a világegyetem első csillagainak egyike lehet.

„Amint betekintünk a kozmoszba, visszatekintünk az időben is, így ezek a megfigyelések lehetővé teszik, hogy megértsük a legelső galaxisok építőköveit” – írja a tanulmány társszerzője, Victoria Strait.

„Amikor az Earendelből látott fény kisugárzott, az univerzum egymilliárd évesnél is fiatalabb volt, ami csak 6%-a a a jelenlegi korának”

- mondja Strait.

„Akkor 4 milliárd fényévre volt a Tejúttól, de az alatt a csaknem 13 milliárd év alatt, amíg a fény eljutott hozzánk, az univerzum úgy tágult ki, hogy mára 28 milliárd fényévnyire van.”

A Hubble 1990. április 24-én indult útjára, több évtizedes tervezés és kutatás után. Nemrég csatlakozott hozzá az utódja, a James Webb Űrteleszkóp 2021. december 25-én, ami jelenleg 1,5 millió kilométer távolságra kering a Földtől.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

TUDOMÁNY
Katasztrofális hőmérséklet-emelkedés jön, három évünk van lépni az IPCC új jelentése szerint
Ennyi időnk van arra, hogy megfékezzük a bolygó felmelegedését okozó szén-dioxid-kibocsátást, és kevesebb mint egy évtized arra, hogy csaknem felére csökkentsük azt.

Link másolása

A jelenlegi politikák katasztrofális hőmérséklet-emelkedés felé vezetik a bolygót az ENSZ Éghajlat-változási Kormányközi Testületének (IPCC) legújabb, 2800 oldalas jelentése szerint, írja a ScienceAlert.

"Válaszúthoz értünk"

- mondta Hoesung Lee, a szervezet vezetője.

"A most meghozott döntéseink egy élhető jövőt biztosíthatnak. Rendelkezésünkre állnak a felmelegedés korlátozásához szükséges eszközök és szakértelem is."

Antony Blinken, az Egyesült Államok külügyminisztere úgy fogalmazott, hogy ezek az eszközök a kezünkben vannak, a világ nemzeteinek pedig elég bátornak kell lenniük ahhoz, hogy használják őket.

A globális tennivalók listáján a legelső pont az üvegházhatású gázkibocsátás növekedésének megállítása.

Ezt még 2025 előtt meg kell tennünk ahhoz, hogy az átlaghőmérséklet ne emelkedjen az iparosodás előtti szinthez képest két Celsius-fokkal feljebb.

Az eddigi alig 1,1 fokos felmelegedés már most halálos szélsőséges időjárási hullámot váltott ki az egész világon, az 1,5 fok fölé való emelkedés pedig ökoszisztémák összeomlását és visszafordíthatatlan változásokat idézhet elő az éghajlati rendszerben.

A jelentés azt is leszögezi, hogy a kibocsátás csökkentését célzó beruházások sokkal olcsóbbak lesznek, mint a felmelegedés okozta károk.

A cél eléréséhez a szén-dioxid-kibocsátást 2030-ig 43 százalékkal, a század közepére pedig 84 százalékkal kell csökkenteni. Ez azonban nem elég: a fosszilis tüzelőanyagokat is radikálisan csökkenteni kell.

Teljesen le kell állítani a szénégetést, és 60, illetve 70 százalékkal csökkenteni kell az olaj- és gázfelhasználást - szerencsére a nap- és szélenergia sok helyen olcsóbb, mint a fosszilis tüzelőanyagok.

Mindezek mellett a szén-dioxid légkörből való kiszívására szolgáló technológiákat is óriási mértékben fel kell fejleszteni.

Az is fontos, hogy ne csak a kormányok, hanem az egyének is lépéseket tegyenek a jövő érdekében. A hosszú távú repülőjáratok visszaszorítása, a növényi alapú étrendre való átállás, az épületek szigetelése és a fogyasztás csökkentése 2050-re 40-70 százalékkal csökkenthetik az üvegházhatású gázok kibocsátását.

A jelentés arra is kitért, hogy a magas társadalmi-gazdasági státuszú emberek szennyezik leginkább a környezetet, ugyanakkor ők is tehetnék a legtöbbet a kibocsátás csökkentésének érdekében is.

Ugyanis azok a háztartások, amelyek jövedelme a világ legjobb 10 százalékába tartozik, a szén-dioxid-szennyezés 45 százalékát bocsátják ki – ezek kétharmada a fejlett országokban van.


Link másolása
KÖVESS MINKET:


TUDOMÁNY
Leginkább a mágneses műtakonyra emlékeztet a robot, ami be tud mászni az emberekbe
Életmentő lehet, ez az orvosi eszköz mégis garantálja a rémálmokat.
Fotó: New Scientist/Twitter - szmo.hu
2022. április 04.


Link másolása

Sajnos nem áprilisi tréfa, hogy a tudósok feltaláltak egy mágneses iszaprobotot, amely képes behatolni az emberekbe - írja az Indy100.

A New Scientist magazin közölt egy cikket egy "nyálkás robotról", ami sokakban ébresztett kételyt a hír valódiságát illetően. A Twitteren vitatkoztak róla, vajon rosszul időzített hírről, vagy viccről lehet-e szó.

A Hongkongi Kínai Egyetemen kifejlesztett mágneses iszap pedig igen hasznos találmány, például a véletlenül lenyelt, apró tárgyak visszaszerzéséhez. Ez megelőzheti a fulladást, és a robot helyes használata mellett életmentő lehet.

Az iszap állítólag képes áthaladni a bonyolult és keskeny, mindössze milliméteres szélességű járatokon is, és akár a 30 milliméter/szekundum sebességet is elérheti.

A kutatási tanulmányt március 25-én tették közzé, megcáfolva minden olyan elméletet, amely szerint viccel lenne dolgunk. Ennek értelmében az új robot elősegítheti a kevésbé invazív műtétekhez, valamint a célzott gyógyszerbejuttatáshoz is hozzájárulna.

A Twitteren sokan borzongtak a látottak után. Még a Sony is posztolt az ügyben:

"Nyálkás… a testen belül…? Érdekes…" - írták.

"Minden technológiai innováció lehetővé teszi a jótékony, de a kártékony felhasználást is, amire a sci-fi már régen figyelmeztetett bennünket" - vélekedett egy másik kommentelő, míg egy harmadik kifakadt:

"Nem, nem, nem, nem, nem, nem! Tudósok, könyörgöm! Láttátok az ilyen intelligens gusztustalanságokról szóló filmeket? Tudom, hogy láttátok. Már hogy lehetne ennek jó vége??"

Link másolása
KÖVESS MINKET:


TUDOMÁNY
Magyarországról is megfigyelhető üstökös tűnik majd fel a tavaszi égbolton
A PANSTARRS nevű üstökös kis távcsövekkel egész nyáron át csodálható lesz az északi égbolt csillagképei között.

Link másolása

Az áprilisi napközelsége után májusban földközelbe kerülő

C/2021 O3 (PANSTARRS) nevű üstökös az előrejelzések szerint május elején szabad szemmel is látható lesz, majd kis távcsövekkel egész nyáron át megfigyelhető lesz az északi égbolt csillagképei között

- írta Tóth Imre, az Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont (CSFK) tudományos tanácsadója a csillagaszat.hu oldalon közzétett cikkében.

A csillagászati hírportálon olvasható beszámoló szerint az üstököst 2021. július 26-án fedezték fel a Pan-STARRS1 (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System) égboltfelmérési program 1,8 méteres Ritchey-Chrétien teleszkópjával, amely a Haleakala Obszervatóriumban működik (Maui, Hawaii-szigetek).

A NASA bolygókutató központjának (JPL) pályaadatai szerint az üstökös napközelsége után elhagyja a Naprendszert. A JPL pályaelemzése szerint az üstökös az Oort-felhő távoli vidékeiről érkezett és onnan több millió évig tartott az útja a Naprendszer belső térségei felé.

Az üstökös április 21-én lesz napközelben, amikor 47,9 millió kilométerre lesz központi csillagunktól. Az üstökös pályasíkja 56,76 fokos szöget zár be a földpálya síkjával. A NASA adatai szerint az üstökös május 8-án lesz földközelben, amikor mintegy 90 millió kilométerre lesz bolygónktól.

Az üstökös napközelsége idején csak napnyugta után figyelhető meg a látóhatár közelében az esti szürkületben binokulárral, kis távcsővel. Az üstökös megfigyelésére a legkedvezőbb az április végétől május közepéig tartó időszak, amikor már jobban eltávolodik a Nap irányától.

Előzetes becslések szerint a napközelsége utáni napokban április végén mintegy 6-7 magnitúdójú lesz a látszó fényessége, ami földközelsége időszakában, május első felében 4-5 magnitúdóra fényesedik, vagyis zavaró fényektől mentes sötét égbolton már szabad szemmel is láthatóvá válhat, illetve binokulárokkal, kis távcsövekkel is megfigyelhető lesz.

Ez a mostani üstökös sajnos nem lesz olyan látványos, mint 2020 nyarán volt a NEOWISE-üstökös, de egyelőre ebben az évben a PANSTARRS-üstökös bizonyul ígéretes, kedvező esetben szabad szemmel is megfigyelhető csóvás égi vándornak - magyarázta Tóth Imre.

"A C/2021 O3 (PANSTARRS) üstökös látszó égi útja a fényes szakaszán az északi égbolt csillagképei között húzódik és tőlünk májustól egész nyáron át kedvező lesz a helyzete, ha fényes is marad, illetve nem esik szét a magja, aminek következtében elhalványodik, majd 'eltűnik' a szemünk, illetve műszereink elől" - tette hozzá.

A csillagász megjegyezte, hogy az eddigi tapasztalatok alapján nagy az üstökös magjának szétesési valószínűsége a napközelséghez közeli időszakban. Ebben az esetben viszont a magtöredékek megfigyelése lehetőséget ad az eredeti mag belsejébe való betekintésre: a mag szerkezeti felépítésének, valamint kémiai összetételének meghatározására.


Link másolása
KÖVESS MINKET: