TUDOMÁNY
A Rovatból

Hogyan úszhatnánk meg ma a dinoszauruszokat elpusztító aszteroida becsapódását?

A hegyméretű Chicxulub 54.000 km/órás sebességgel csapódott be, 30 kilométer mély krátert vájt, és 25 trillió tonna földtörmeléket lőtt ki a levegőbe.
Pixabay - szmo.hu
2021. április 27.



A nap, amikor 66,5 millió évvel ezelőtt a Chicxulub nevű aszteroida becsapódott a mai Mexikó Yucatán-félszigetén, a földi élet egyik legsúlyosabb következményekkel járó pillanata volt. Ütközése bolygónkkal 100 milliószor nagyobb energiát szabadított fel, mint a valaha felrobbantott legnagyobb termonukleáris fegyver.

Ez a kataklizma vetett véget a dinoszauruszok uralmának, és megölt minden, mosómedvénél nagyobb szárazföldi emlőst. Végítéletszerű korszak kezdődött a Földön. Túlélhetne-e egy hasonló becsapódást az emberiség? Erre kereste a választ a Wired.

A lap idézi Charles Bardeent, az amerikai Nemzeti Atmoszférakutató Központ (NCAR) klimatológusát, aki szerint van esély a túlélésre, ha a megfelelő kontinensen, megfelelő környezetben és tengerszint feletti magasságban, biztos óvóhelyen tartózkodunk, amikor a katasztrófa bekövetkezik. De csak akkor van némi sanszunk, ha éppen a bolygónak a becsapódással ellentétes oldalán vagyunk.

Egy fénylő csillag 72.000 km/órás sebességgel lép be a földi atmoszférába. Ilyen sebességnél az atmoszféra úgy viselkedik, mint a víz.

A kisebb kövek, a meteorok úgy csapódnak bele a légkörbe, mint a kavicsok egy tóba. Nagy magasságban gyorsan lelassulnak. Vagy elégnek a levegővel való súrlódás során, vagy pedig egészen 263 km/óráig lassul a sebességük.

A hegyméretű Chicxulub azonban egészen a becsapódásig megőrizte sebességét, és az atmoszféra közel 100 kilométerét 3 másodpercnél rövidebb idő alatt tette meg.

Egy ilyen gyors zuhanásnál az erős nyomás alatt több ezer fokra forrósodik fel a levegő. Még mielőtt Chicxulub földet ért, a sűrített, szuperforró levegő gőzzé változtatta azt a sekély tengert, amely a Yucatánt borította a késői Kréta-korban. Ezredmásodpercekkel később a meteorit 54.000 km/órás sebességgel csapódott a kőzetágyba, és ez rögtön elindított több, csaknem egyidejű folyamatot.

A becsapódó meteor olyan nyomást gyakorol a talajra és a kövekre, hogy azok folyékonnyá válnak. Emiatt alakulnak ki a jellegzetes, kör alakú kráterek. A föld hullámzása ugyanis szinte pontosan ugyanolyan nyomokat hagy, mint egy ágyúgolyó becsapódása egy medencébe.

Ráadásul az égitest a leghalálosabb szögben érkezett a Földre. Nemrég a londoni Imperial College kutatói jutottak erre. A szimulációik szerint meredek, valószínűleg 60 fokos volt a beérkezési szög.

Amikor a Chicxulub becsapódott, 30 kilométer mély krátert vájt, ami majdnem leért a földköpenyig, a kiszorított földtömeg pedig több mint 1500 km/órás sebességgel robbant az ég felé. Néhány percre egy magasabb hegy keletkezett, mint a Mount Everest, majd az egész összeomlott a másodlagos robbanások sorozatától. Végül egy kisebb halom maradt utána, amit a kráter csúcsgyűrűjének hívnak.

Ugyanabban a pillanatban, amikor az aszteroida becsapódott a Yucatánba, hővé alakította át egy 7,5 milliárd tonnás, 54.000 km/óra sebességgel száguldó kő kinetikus energiáját. Az az energia, amit az aszteroida átadott, molekulái mozgása révén a Nap felszínénél is magasabb hőmérsékletet produkált.

Elisabeth Silber, a Western University bolygókutatója a Wired-nek azt mondta, ehhez csak egy kis mélységben végrehajtott termonukleáris robbantás hasonlítható, csak épp a becsapódás által kiváltott energia sokkal nagyobb – ebben az esetben akár a 100 milliószorosa is lehetett. A robbanás hullámai a földkéregben 14.500 km/órás sebességgel sugároztak szét, földrengéseket okozva minden kontinensen.

Ha hasonló katasztrófa történik, és épp a Föld túlsó oldalán tartózkodunk, a becsapódás után fél órával biztosan megérezzük a földmozgást. Ha tengerek, óceánok vagy más nagy vizek közelében vagyunk, kicsi esélyünk lesz a túlélésre, mert a földrengések cunami-szerű hullámokat gerjeszthetnek még a fjordokban és a tavakon is.

Az első szökőárak egy órán belül lecsapnának a partvidékekre. A hullámok elérnék akár a 2-300 méteres magasságot is, és akár száz kilométernyire is behatolnának a szárazföldre, miközben megfordítanák a folyók folyását.

Egy mai Chicxulub, miután elsöpörte az Egyesült Államok keleti partját, hat órával a becsapódás után 200 méteres vízfalat zúdítana Európára, Afrikára és a mediterrán partokra. Tizenöt órán belül a hullámok elérnék a bolygó valamennyi szárazföldjét. A helyi domborzati viszonyoktól függően az óceán mindent letarolna, majd a romokat visszaszívná a tengerbe, amikor a víz visszahúzódik.

De a cunamik mellett lenne más gondunk is.

Amikor a meteorit becsapódna, 25 trillió tonna földtörmelék kerülne ballisztikus röppályára. A föld egy része kilépne a Föld vonzásköréből, hogy aztán a Nap körül keringjen.

De a törmelék nagy része egy órán belül visszatérne a Földre. Ezek a tektitnek nevezett súlyos darabok 2-300 km/órás sebességgel hullanának vissza óriási mennyiségben, tehát a Föld egyetlen pontján sem lehetnénk tőlük biztonságban.

Zuhanás közben az atmoszférával való súrlódásuk pedig elegendő hőt sugározna, hogy a világ bármely pontján tüzeket okozzon.

A tűzben valószínűleg elégne a Föld fáinak nagy része. Csak azok a madarak élhetnék túl a becsapódást, amelyek a földön fészkelnek, és a szárazföldi állatok, amelyek képesek elrejtőzni a hőség elől. Ilyenek lehetnek például a kisebb emlősök, kígyók, gyíkok, vagy a vízbe menekülő krokodilok és teknősök.

A dinoszauruszok balszerencséjére a Chicxulub ráadásul egy olajban és kénben gazdag térségben zuhant le. A becsapódás nyomán 100 milliárd tonna gőzzé vált kén került a légkörbe, ami azután savaseső-áradatként zúdult vissza a földre. Az északibb szélességi fokokon végigsöprő hóviharok pedig naponta több méternyi havat raktak le.

További bajt okozott a Chicxulub becsapódásakor elpárolgó olaj, ami fekete korommá sűrűsödött a sztratoszférában, és úgy borult rá a Földre, mint egy fekete kabát.

Három éven keresztül 90%-kal csökkent a Föld felszínét érő napsugarak mennyisége, így a kezdeti pokoli hőséget hosszan tartó fagy követte. A globális átlaghőmérséklet csaknem 50%-kal csökkent.

A később beköszöntő hideg miatt a párolgás csaknem teljesen megszűnt, emiatt 80%-kal kevesebb eső esett. A Föld nagy része elsivatagosodott. A fagy csak az olyan trópusi szigeteket kímélte meg, mint Madagaszkár és Indonézia.

Ma is az ezekhez hasonló trópusi szigeteken lenne a legnagyobb esélyünk arra, hogy túléljük az apokalipszist.

Ehhez azonban olyan szigetet kellene találnunk, ahol elég magas hegyek vannak ahhoz, hogy megmeneküljünk a cunamiktól, valamint vannak barlangok, ahová a lezuhanó tektitek és a tűz elől bújhatunk.

Ezután meg kellene próbálnunk táplálékot és édesvizet keresni. Fosszilis bizonyítékok vannak arra, hogy az édesvízi ökoszisztémák jobban boldogultak a következményekkel, tehát egy folyó vagy egy torkolat közelében lenne a legcélszerűbb kutatnunk. Ha szerencsénk van, teknősök, krokodilok, halak mellett üledékekben élő állatokat, kagylókat, csigákat találhatnánk.

Mindez azonban - lássuk be - nem hangzik túl biztatóan.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Népszerű
Ajánljuk
Címlapról ajánljuk


TUDOMÁNY
A Rovatból
Afrika a vártnál gyorsabban szakad ketté, új óceán van születőben
Geológusok megállapították, hogy a földkéreg egy kritikus vastagság alá vékonyodott a Nagy Afrikai Hasadékvölgyben. A folyamat végén, néhány millió év múlva egy új óceán jöhet létre, ahogy az Indiai-óceán vize elárasztja a mélyedést.


Geológusok megállapították, hogy az afrikai kontinens a vártnál gyorsabban halad a kettészakadás felé. A Nature Communications című tudományos folyóiratban megjelent tanulmány szerint egy aktív hasadék Kelet-Afrikában elérte a „kritikus küszöböt”, és a folyamat végén egy új óceán születhet – írta meg a ScienceAlert. A „hamarosan” persze geológiai léptékben értendő, ami még néhány millió évet jelent.

„Azt találtuk, hogy a szakadás ebben a zónában előrehaladottabb, és a kéreg vékonyabb, mint ahogy bárki gondolta”

– mondta Christian Rowan, a Columbia Egyetem geotudósa.

A kutatók a Kelet-afrikai-árokrendszer egy meghatározott részére, a Kenyán és Etiópián áthúzódó, több száz kilométeres Turkana-hasadékra fókuszáltak. Korábbi szeizmikus mérések újraelemzésével megállapították, hogy a földkéreg a hasadék közepén mindössze 13 kilométer vastag, míg a peremeken meghaladja a 35 kilométert.

Ez a vékonyodás jelzi az úgynevezett „kivékonyodás” vagy „nyakazódás” fázisát. Amikor egy kontinens kérge 15 kilométernél vékonyabbra nyúlik, a szétszakadás gyakorlatilag elkerülhetetlenné válik. „Minél vékonyabb lesz a kéreg, annál gyengébbé válik, ami elősegíti a hasadás folytatódását” – magyarázta Rowan.

A folyamat hátterében az áll, hogy az Afrikai-lemez két részre válik: a kontinens nagyját hordozó, hatalmas Núbiai-lemezre nyugaton, és a kisebb Szomáliai-lemezre keleten. Ez utóbbihoz kapcsolódik az a térség is, amely Madagaszkár szigetét is magában foglalja, bár a geológusok itt különálló, kisebb mozgó egységeket, például Lwandle-mikrolemezt is azonosítottak.

„Elértük a kritikus küszöböt”

– erősítette meg Anne Bécel geofizikus, a tanulmány társszerzője.

Pár millió év múlva a kivékonyodás fázisát az óceánosodás követi. A kéreg annyira elvékonyodik, hogy a mélyből feltörő magma új óceáni medencét és tengerfeneket hoz létre, amelyet az Indiai-óceán vize tölt majd fel. Egy ehhez hasonló, előrehaladottabb folyamat már most is megfigyelhető az északkelet-afrikai Afar-mélyföldön.

A felfedezés legérdekesebb része az emberi evolúcióra vonatkozó következtetése. A kutatók szerint a Turkana-hasadékban a kivékonyodás körülbelül 4 millió évvel ezelőtt kezdődött, egy heves vulkáni tevékenységet követően. Ez egybeesik a térségben talált legkorábbi emberelőd (hominin) kövületek korával.

A folyamat felgyorsította az üledékképződést, ami tökéletes körülményeket teremtett a fosszíliák megőrződéséhez. Lehetséges tehát, hogy ez a terület nem azért számít az emberiség bölcsőjének, mert ott zajlottak volna kiemelkedő evolúciós események, hanem mert a geológiai folyamatok kivételesen jó állapotban konzerválták az ott élt élőlények maradványait.

„Úgy véljük, ezek a tektonikus változások alapvető szerepet játszottak a Turkana-tónál lévő Nagy Afrikai Hasadékvölgy kivételes paleoantropológiai leletanyagának kialakításában”

– írják a kutatók.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk
TUDOMÁNY
A Rovatból
A világon elsőként nálunk gyógyítják anyatejjel az oxigénhiánnyal született kisbabákat, egy márciusban született kisfiú is megkapja a kezelést
A Semmelweis Egyetem klinikáján orron keresztül juttatják be az anyatejet az agykárosodott babák szervezetébe. A kutatók szerint az anyatejben lévő őssejtek segíthetik az agy regenerációját, a módszer biztonságosságát pedig már igazolták.


Anyatejet csepegtetnek egy apró fecskendővel egy oxigénhiánnyal született kisbaba orrába a Semmelweis Egyetem klinikáján – egy világszinten is úttörő magyar módszerről számolt be csütörtök este az RTL Híradó.

A forradalminak tűnő eljárással az oxigénhiány miatt agykárosodott újszülöttek agyának regenerációját próbálják segíteni. A speciális terápiát a világon először alkalmazták így, a kezelést egy márciusban született kisfiú is megkapja. A lényege, hogy a babáknak 28 napon keresztül, naponta kétszer, orron keresztül juttatják a központi idegrendszerükbe a saját édesanyjuktól származó tejet. A márciusi kisfiú édesapja a Híradónak arról beszélt, miért éltek a felajánlott lehetőséggel.

„Nyilván az ember szívesen részt vesz ilyenkor ebben, igazából mindenben, ami egy kicsit növeli a gyermek gyógyulási esélyeit, vagy felgyorsítja ezt.”

Az apa azt is hozzátette, szimpatikus volt számukra, hogy egy teljesen természetes anyagról van szó. De hogyan is működik pontosan a módszer? A kutatók szerint az anyatejben lévő őssejtek és más értékes anyagok – például idegsejt-növekedési faktorok – így felszívódva segíthetik az agy gyógyulását. A kutatás egyik szerzője, Dr. Méder Ünőke egy szemléletes hasonlattal írta le a folyamatot.

„Mi ezt úgy képzeljük el, hogy az őssejt bejut a központi idegrendszerbe, és ott mint egy karmester, különböző faktorokat kibocsájtva segíti az idegrendszer regerenációját.”

Az eljárás nem előzmény nélküli. A Semmelweis Egyetem kutatócsoportjának megvalósíthatósági és biztonságossági vizsgálatát a Pediatric Research nevű rangos szaklap közölte. A módszert korábban már sikeres állatkísérletek is igazolták, Németországban és Kanadában pedig koraszülötteken alkalmazták. A szakemberek ugyanakkor hangsúlyozzák: a terápia jelenleg kizárólag újszülötteken alkalmazható, és ők is csak a saját édesanyjuk anyatejét kaphatják meg a kezelés során.

A hatásosságot egyelőre nem bizonyították, a jelenlegi adatok a kezelés biztonságosságát és megvalósíthatóságát igazolják.

A terápia hatékonyságát egy most is futó, nagyobb, úgynevezett randomizált, kontrollált vizsgálat (NEO-BRIGHT) fogja tisztázni a Semmelweis Egyetemen.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk

TUDOMÁNY
A Rovatból
Egy magára hagyott SpaceX-rakéta csapódik a Holdba nemsokára, új kráter képződhet miatta
Bill Gray csillagász számításai szerint egy 2025-ben indított Falcon 9 rakétafokozat éri el a Holdat. A becsapódás szerinte nem veszélyes, de egy új krátert hozhat létre a felszínen, ami később tudományos vizsgálatok tárgya lehet.


Egy tavaly útnak indított Falcon 9 rakéta felső fokozata csapódhat a Holdba augusztus 5-én, magyar idő szerint reggel 8 óra 44 perckor – számolt be róla a Rakéta.hu. A magára hagyott, sodródó űreszköz pályáját Bill Gray csillagász, a Project Pluto nevű kutatás vezetője számította ki, aki szerint a becsapódás várhatóan új krátert hoz majd létre a Hold felszínén.

A rakétafokozatot 2025 elején indították, hogy két holdszondát, a sikeresen leszálló Blue Ghostot és a leszálláskor kudarcot valló Resilience-t juttassa célba. A küldetés teljesítése után a kiégett alkatrészt a Föld–Hold rendszerben hagyták keringeni.

„Ez senkire sem jelent veszélyt, de rávilágít arra a bizonyos gondatlanságra, ahogyan a hátrahagyott űreszközöket, vagyis az űrszemetet kezeljük” – fogalmazott Bill Gray.

A Falcon 9 fokozata által létrehozott új kráter azonban később tudományos vizsgálatok tárgya lehet, segítve a kutatókat a Hold felszínének jobb megértésében.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk

TUDOMÁNY
A Rovatból
Hatalmas magyar tudományos áttörés hozhatja el a gyógyszerfejlesztés új korszakát
Magyar kutatók részvételével olyan módszert mutattak be, amely a kvantumkémia legnehezebb problémáit is képes kezelni. Az eljárás felgyorsíthatja a bonyolult enzimek, például a citokróm P450 májenzim modellezését, ami kulcsfontosságú a gyógyszerkutatásban.


Magyar kutatók részvételével olyan módszert mutattak be, amely a kvantumkémia különösen nehéz számítási feladataiban hozhat előrelépést. A fejlesztés lényege, hogy a mesterséges intelligenciára optimalizált hardverekkel is lehetséges olyan, korábban túl bonyolultnak vagy túl költségesnek tartott rendszereket modellezni, amelyek felgyorsíthatják új katalizátorok, félvezetők és gyógyszerek tervezését.

A HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont és az Eötvös Loránd Tudományegyetem munkatársai olyan új számítási módszert dolgoztak ki, amely lehetővé teszi a legbonyolultabb molekuláris rendszerek modellezését.

A módszer kidolgozásában Legeza Örs, a HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont tudományos tanácsadója és Menczer Andor, az ELTE PhD-hallgatója vett részt.

A kutatók két rendkívül összetett rendszert, a légköri nitrogén megkötésében kulcsszerepet játszó FeMoco nevű vas–molibdén kofaktort, valamint a számos vegyi anyag lebontásáért felelős citokróm P450 májenzimet vizsgálták meg sikeresen.

A munka egy széles körű nemzetközi együttműködésben valósult meg, amelyben az Nvidia, a Sandbox AQ, a Müncheni Műszaki Egyetem és a Pacific Northwest National Laboratory szakemberei vettek részt – írta az amerikai kutatóközpont a honlapján.

Legeza Örs, a HUN-REN Wigner Fizikai Kutatóközpont tudományos tanácsadója szerint az eredmény új távlatokat nyit.

„Azzal, hogy a vegyes pontosságú DMRG módszerrel kémiai pontosságot értünk el, gyakorlati utat nyitottunk a következő generációs Blackwell rendszerek alkalmazásához a katalízis, a bioszervetlen kémia és az anyagtudomány területén” – fogalmazott.

A kutatás során bebizonyosodott, hogy a mesterséges intelligencia fejlesztésére tervezett grafikus processzorok (GPU-k) nemcsak gyorsak, hanem a kvantumkémiai számításokhoz szükséges pontossággal is rendelkeznek.

A fejlesztés hosszabb távon hozzájárulhat ahhoz, hogy a ma még szuperszámítógépeket igénylő kvantumkémiai szimulációk rutinszerűbbé váljanak. A módszer segítheti a bonyolult molekuláris rendszerek számítógépes modellezését, ami felgyorsíthatja új katalizátorok, félvezető anyagok és gyógyszerek tervezését.

Sotiris Xantheas, az amerikai Pacific Northwest National Laboratory számítási kémikusa a felfedezés jelentőségét hangsúlyozta.

„Tanulmányunk megmutatja, hogy a mesterségesintelligencia-orientált hardver nemcsak gyors, hanem nagy pontossággal képes kezelni az erősen korrelált kvantumkémiai problémákat a számítási lehetőségek határán belül” – mondta.

Legeza Örs neve korábban egy személyes hangú koronavírus-beszámoló miatt is szerepelt a sajtóban. A járvány idején egy megrázó írásban dokumentálta saját, súlyos lefolyású betegségének történetét és kórházi kálváriáját.

A fizikus akkor úgy fogalmazott:

„Olyan fájdalomra ébredtem, amilyet még soha nem éreztem.”

Az új módszerrel a kvantumkémia legnehezebb problémái is nagy pontossággal kezelhetővé válnak az MI-feladatokra tervezett hardvereken. Hosszú távon ez azt jelentheti, hogy a ma még szuperszámítógépes luxusnak számító számítások mindennapossá válhatnak, ami felgyorsíthatja az anyagtudományi és gyógyszerfejlesztési kutatásokat.

Via HUN-REN


Link másolása
KÖVESS MINKET: