Σαμοθράκη. Samothrace

Φωτογραφίες: © Κωνσταντίνος Βακουφτσής

Γελοουστόουν: ακόμα πιο επικίνδυνο! Yellowstone's Volcano Bigger Than Thought

O θάλαμος μάγματος του Γελοουστόουν είναι 50% μεγαλύτερος από όσο πιστεύαμε ενώ είναι επίσης και ενιαίος. Yellowstone is an active volcano. Surface features such as geysers and hot springs are direct results of the region's underlying volcanism. CREDIT: National Park Service 

Στο Εθνικό Πάρκο του Γελοουστόουν στις ΗΠΑ υπάρχει ένα από τα μεγαλύτερα ηφαίστεια στον πλανήτη, ένα υπερηφαιστείο όπως ονομάζεται. Στο μακρινό παρελθόν στο ηφαίστειο του Γελοουστόουν έχουν γίνει τρομερές εκρήξεις. Μια νέα μελέτη δείχνει ότι το ηφαίστειο είναι ακόμη μεγαλύτερο από όσο πιστεύαμε μέχρι σήμερα, γεγονός που αυξάνει την επικινδυνότητά του αφού, αν και έχει δεκάδες χιλιάδες χρόνια να εκραγεί, εξακολουθεί να θεωρείται ενεργό.

Πιο μεγάλο και «δικτυωμένο»

Πολύ μεγαλύτερο, άρα και πιο επικίνδυνο είναι το υπερηφαίστειο του Γελοουστόουν.

Μια από τις ισχυρότερες εκρήξεις του Γελοουστόουν σημειώθηκε πριν από 2 εκατομμύρια έτη οπότε και εκτοξεύτηκε τόση ηφαιστειακή τέφρα που κάλυψε όλη τη Βόρεια Αμερική. Η τελευταία ισχυρή έκρηξη σημειώθηκε πριν από 640 χιλιάδες έτη και η τελευταία φορά που υπήρξε κάποια δραστηριότητα στο ηφαίστειο ήταν πριν από 70 χιλιάδες έτη.  

«Αρχίζουμε να αποκτούμε καλύτερη εικόνα για το ηφαιστειακό σύστημα του Γελοουστόουν. Ο θάλαμος μάγματος είναι 50% μεγαλύτερος από όσο πιστεύαμε μέχρι σήμερα. Γνωρίζοντας την ποσότητα του λιωμένου μάγματος που μπορεί να υποδεχθεί το ηφαίστειο, είμαστε σε θέση να κάνουμε καλύτερες εκτιμήσεις για το μέγεθος μελλοντικών εκρήξεων» δήλωσε στην ιστοσελίδα OurAmazingPlanet ο Τζέιμι Φάρελ, φοιτητής σεισμολογίας στο Πανεπιστήμιο της Γιούτα που ήταν μέλος της ερευνητικής ομάδας.

Scientists have updated this image of Yellowstone volcano's underground magma chamber. Instead of two big yellow blobs, they have a clearer picture that looks like a knobby banana. CREDIT: Jamie Farrell, University of Utah

Η δεύτερη σημαντική διαπίστωση των ερευνητών έχει να κάνει με τη δομή του θαλάμου μάγματος. Μέχρι σήμερα πιστευόταν ότι ο θάλαμος μάγματος αποτελείτο από πολλές, ανεξάρτητες μεταξύ τους δεξαμενές. Τα νέα ευρήματα δείχνουν ότι πρόκειται για έναν ενιαίο θάλαμο όπου οι δεξαμενές συνδέονται μεταξύ τους δημιουργώντας ένα τεράστιο υπόγειο δίκτυο. Σύμφωνα με τους ερευνητές, ο θάλαμος βρίσκεται σε βάθος 5-12 χλμ, έχει μήκος 60 χλμ και πλάτος 30 χλμ.

Δεν είναι σταθερή η ταχύτητα του φωτός; Speed of Light May Not Be Constant, Physicists Say

Einstein's theory of special relativity sets of the speed of light, 186,000 miles per second (300 million meters per second). But some scientists are exploring the possibility that this cosmic speed limit changes. (Image credit: Iscatel | Shutterstock)

Αν υπάρχει μια κοσμική σταθερά πάνω στην οποία μάλιστα βασίζονται οι επιστήμονες στις έρευνές τους, αυτή είναι η ταχύτητα του φωτός. Δύο νέες μελέτες υποστηρίζουν ότι το λεγόμενο «διαστημικό κενό» δεν είναι εντελώς άδειο αλλά υπάρχει αλληλεπίδραση σωματιδίων που μεταβάλλει ελαφρώς την ταχύτητα του φωτός.

Oι μελέτες

Στο μικροσκόπιο των επιστημόνων έχει μπει η ταχύτητα του φωτός.

Οι δύο μελέτες δημοσιεύονται στην επιθεώρηση «European Physics Journal D» και αναφέρουν ότι στο διαστημικό κενό, εκεί που θεωρητικά δεν υπάρχει απολύτως τίποτε, κάνουν την εμφάνιση τους κάποια σωματίδια τα οποία οι ερευνητές χαρακτηρίζουν «εικονικά» σωματίδια. Αυτά τα εικονικά σωματίδια εμφανίζονται και εξαφανίζονται κυριολεκτικά μέσα σε μια στιγμή, σε μια διαδικασία που διαρκεί εκατομμυριοστά του δευτερολέπτου. Η μια μελέτη διεξήχθη από ερευνητές του Πανεπιστημίου Paris-Sud στο Παρίσι και η δεύτερη από το τμήμα Φυσικής του Φωτός του Ινστιτούτου Max Planck στη Γερμανία. 

Η ενέργεια

Οι δύο μελέτες περιγράφουν μεν διαφορετικούς μηχανισμούς παρουσίας και αλληλεπίδρασης των σωματιδίων στο διαστημικό κενό αλλά καταλήγουν στο ίδιο συμπέρασμα. Υποστηρίζουν ότι τα φωτόνια καθώς ταξιδεύουν στο Διάστημα και περνούν από το διαστημικό κενό «συλλαμβάνονται» και απελευθερώνονται από τα «εικονικά» σωματίδια. Οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι η ενέργεια αυτών των σωματιδίων και ειδικότερα το φορτίο που διαθέτουν επηρεάζει την ταχύτητα του φωτός.

Από τη στιγμή που η ποσότητα της ενέργειας ενός σωματιδίου όταν πέσει πάνω του ένα φωτόνιο είναι τυχαία, τότε και η ταχύτητα των φωτονίων θα μεταβάλλεται αναλόγως. Βέβαια αυτή η μεταβολή είναι σχεδόν ανεπαίσθητη αλλά παρόλα αυτά υπαρκτή. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι η μεταβολή της ταχύτητας του φωτός είναι της τάξης ενός εκατομμυριοστού του δισεκατομμυριοστού του δευτερολέπτου ανά τετραγωνικό μέτρο.

Αν διαπιστωθεί ότι η ταχύτητα του φωτός μεταβάλλεται αυτό θα έχει σημαντικές επιπτώσεις. Παραδείγματος χάριν, η Ειδική θεωρία της Σχετικότητας του Αϊνστάιν και άλλες θεωρίες όπως εκείνη των χορδών βασίζονται στο σταθερό μέγεθος της ταχύτητας του φωτός. Η μελέτη του Σύμπαντος και δεδομένα όπως το μέγεθός του σχετίζονται άμεσα με την ταχύτητα του φωτός.

Πηγή: https://www.livescience.com/29111-speed-of-light-not-constant.html

 

 

Έαρ εν Θεσσαλονίκη

 

 

Τα φυτά συγκρατούν την άνοδο της θερμοκρασίας. Researchers study relationship between temperature and atmospheric aerosol abundance

Hundertwasser, Silent flowers, 1991.

Όσο ανεβαίνει η θερμοκρασία, τόσο τα φυτά του πλανήτη μας απελευθερώνουν αέρια, τα οποία βοηθούν στο να σχηματίζονται σύννεφα στον ουρανό. Με αυτόν τον τρόπο, συμβάλλουν στην αναχαίτιση της ηλιακής ακτινοβολίας και, τελικά, στην μείωση της θερμοκρασίας, σύμφωνα με μια νέα διεθνής επιστημονική έρευνα. Η μελέτη ρίχνει φως σε έναν αφανή φυσικό μηχανισμό, που «φρενάρει» την κλιματική αλλαγή, καθώς οι υψηλότερες θερμοκρασίες ωθούν τα φυτά να εκλύουν στην ατμόσφαιρα αέρια που την ψυχραίνουν.

Οι ερευνητές συνέλεξαν και μελέτησαν δεδομένα από 11 τοποθεσίες στη Γη, με επικεφαλής τον Πάουλι Παασόνεν του πανεπιστημίου του Ελσίνκι στη Φινλανδία. H δημοσίευση της μελέτης έγινε στο περιοδικό γεωεπιστημών “Nature Geoscience”.

Μέτρησαν τις συγκεντρώσεις των αιωρούμενων σωματιδίων στην ατμόσφαιρα, καθώς και των αερίων (των πτητικών οργανικών ουσιών) που εκλύουν τα φυτά, κάνοντας παράλληλα τη συσχέτιση με τις κατά τόπους θερμοκρασίες. Σε ένα χαμηλό στρώμα της ατμόσφαιρας (που ποικίλει ανάλογα με τις καιρικές συνθήκες) τα σωματίδια και τα αέρια αναμιγνύονται αποτελεσματικά και δρουν ως «ασπίδα» κατά της κλιματικής αλλαγής.

Οι επιστήμονες γνώριζαν ήδη ότι ορισμένα αερολύματα (τα σωματίδια στην ατμόσφαιρα που μεταφέρονται από τους ανέμους) ρίχνουν την θερμοκρασία, καθώς αντανακλούν πίσω στο διάστημα ένα μέρος των ηλιακών ακτίνων, ενώ παράλληλα λειτουργούν ως πυρήνες για το σχηματισμό νεφών. Τα σωματίδια αυτά προέρχονται από διάφορες πηγές, μεταξύ των οποίων οι ανθρωπογενείς δραστηριότητες.

Biogradska forest in Montenegro. Credit: Wikipedia.

Όμως, η νέα μελέτη αναδεικνύει ένα νέο παράγοντα, τα λεγόμενα βιογενή αερολύματα, δηλαδή τα αέρια και τα σωματίδια που εκλύονται από τα φυτά. Τα αέρια αυτά, μετά την οξείδωσή τους στην ατμόσφαιρα, τείνουν να προσκολλώνται και να δημιουργούν σωματίδια, που σταδιακά μεγαλώνουν σε μέγεθος, αποτελώντας τελικά τη βάση για το σχηματισμό των σταγονιδίων των σύννεφων.

«Όλοι γνωρίζουν τα αρώματα ενός δάσους. Αυτά τα αρώματα προέρχονται από αυτά τα αέρια (που εκλύουν τα φυτά)», δήλωσε ο ερευνητής Άρι Άσμι. Η νέα έρευνα επιβεβαίωσε ότι η άνοδος της θερμοκρασίας λόγω της κλιματικής αλλαγής κάνει τα φυτά να εντείνουν αυτό τον μηχανισμό, εκλύοντας όλο και περισσότερα αέρια, με συνέπεια να βοηθούν όλο και περισσότερο στη δημιουργία νέων νεφών.

Έως τώρα κανείς επιστήμονας δεν είχε καταφέρει να αποδείξει την ύπαρξη αυτού του μηχανισμού στη φύση. Η νέα μελέτη έδειξε ότι το εν λόγω φυσικό φαινόμενο υπάρχει σε παγκόσμιο επίπεδο και δρα σε βάθος χρόνου, αν και η δράση αυτών των φυτικών αερίων πάνω στο κλίμα θεωρείται μικρό, αντισταθμίζοντας περίπου το 1% της κλιματικής αλλαγής. «Ασφαλώς δεν πρόκειται να μας σώσει από την άνοδο της θερμοκρασίας», όπως είπε, ο Πάουλι Παασόνεν.

Πάντως σε μερικές περιοχές, όπως δείχνουν τα στοιχεία, η επίπτωση του φαινομένου είναι πολύ μεγαλύτερη, πιθανώς αντισταθμίζοντας έως και το 30% της ανόδου της θερμοκρασίας λόγω της κλιματικής αλλαγής. Αυτό συμβαίνει κυρίως σε εκτάσεις με πυκνά δάση κοντά στο Βόρειο Πόλο, όπως στη Φινλανδία, τη Σιβηρία και τον Καναδά, όπου τα ανθρωπογενή αερολύματα είναι αναλογικά πολύ λιγότερα σε σύγκριση με τα βιογενή (φυτικά).

Μια ιδέα υπό εξέταση είναι η μελλοντική ελεγχόμενη απελευθέρωση οργανικών πτητικών ουσιών στην ατμόσφαιρα, ώστε τεχνητά να συγκρατηθεί η άνοδος της θερμοκρασίας μέσω του σχηματισμού περισσότερων νεφών.

Πηγές: Paasonen, P., et. al. 2013. Evidence for negative climate feedback: warming increases aerosol number concentrations. Nature Geoscience DOI: 10.1038/ngeo1800 - https://phys.org/news/2013-04-relationship-temperature-atmospheric-aerosol-abundance.html