hirdetés

TUDOMÁNY

Óriási föld alatti fához hasonlító köpenycsóvák táplálják a világ vulkánjait

A tudomány közelebb jutott a szupervulkánok rejtélyének megoldásához.

Link másolása

hirdetés

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.

hirdetés
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.


hirdetés
Link másolása
KÖVESS MINKET:

Címlapról ajánljuk

Címlapról ajánljuk


hirdetés
TUDOMÁNY
A Rovatból
hirdetés
Jön a deltakron? – Felfedezték az omikron és a delta egyesüléséből származó vírusvariánst
Később derül ki, hogy fertőzőbb-e ez a törzs, és hogy domináns lesz-e az eredeti delta és omikron variánsokkal szemben.

Link másolása

hirdetés

Egy ciprusi kutató új koronavírus-törzset fedezett fel, amely egyesíti a delta és az omikron variánst – írta a Bloomberg nyomán a CNBC.

A „deltakron”-nak nevezte el az új változatot Leondios Kostrikis, a Ciprusi Egyetem biológus professzora.

Eddig 25 esetet tudott azonosítani, így semmit nem lehet róla mondani, sokkal több eset kell ahhoz, hogy érdemben meg tudjanak róla állapítani olyasmit például, mint a fertőzőképesség.

"Később derül ki, hogy fertőzőbb-e ez a törzs, és hogy domináns lesz-e az eredeti delta és omikron variánsokkal szemben"

– mondta Kostrikis. Szerinte egyébként az omikron fertőzőbb és ezáltal elterjedtebb lesz a deltakronnál.

hirdetés

hirdetés
Link másolása
KÖVESS MINKET:

hirdetés
TUDOMÁNY
Magyarországot is elérte a tongai vulkánkitörés lökéshulláma
A 17 ezer kilométerre történt hatalmas erejű robbanás 1-1,5 hPa légnyomásingadozást okozott a mérőállomások szerint.

Link másolása

hirdetés

Korábban mi is beszámoltunk róla, hogy hatalmas szökőárt okozott Tongán a Hunga Tonga Hunga Ha’apai vulkán kitörése. A kitörés erejére jellemző, hogy a víz alatti vulkánból 20 kilométer magasra csapott fel a feltörő gáz, füst és hamu.

A kitörés erős lökéshullámot indított útjára, melynek ereje ablakokat tört be a környező szigeteken. A hangrobbanást Új-Zélandon, sőt hét órával a kitörést követően, a több mint 9000 kilométerre fekvő Alaszkában is hallani lehetett – írja az Időkép. A nyomáshullám azóta az egész bolygón végigfutott, melyet a meteorológiai állomások légnyomásérzékelő szenzorai mindenhol észleltek.

Tongai vulkánkitörés

A kitörés után pedig hazánkat is elérte a több mint 17 ezer kilométerre történt esemény hatása.

A hármashatárhegyi légnyomásmérőn szombat este 8 és 9 között egy gyors, 1-1,5 hPa-os légnyomásnövekedést és süllyedést, majd ezt követően további, kisebb nyomásingadozásokat lehetett megfigyelni.

Éjjel 2 óra után érkezett a második nyomáshullám, ami egy átmeneti 1 hPa-os csökkenésként jelent meg a grafikonokon.

hirdetés
Kép: hármashatárhegyi légnyomásmérő grafikonja

A Hunga Tonga-Hunga Ha'apai több évnyi szünet után, 2021. december 20-án tört ki. A szombati kitörés azonban még nagyobb volt, hétszer erősebb, mint a december 20-i. Cunamiriadót rendeltek el többfelé a csendes-óceáni partvidéken. A szökőár elárasztotta Tonga partjait, elérte Kaliforniát és Alaszkát is. Szerencsére a hullámok mérete a legtöbb helyen 1 métert alatt maradt, így nem okozott nagy pusztítást.

Az országról

Tonga három, vulkáni eredetű szigetből álló állam a Csendes-óceán polinéziai térségében. Területe 748 négyzetkilométer, lakosainak száma megközelítőleg 108 ezer fő. Gazdaságának alapja elsősorban az egzotikus élelmiszernövények (banán, vanília, kókuszdió, kávécserje, manióka, taró) termelése, és a halászat. Az ország sokak körében leginkább népviseletéről és lakói egy részének jellegzetes testfestéséről ismert. Fővárosa a 23 ezer fős Nuku'alofa.


hirdetés
Link másolása
KÖVESS MINKET:


hirdetés
TUDOMÁNY
A testmozgás tényleg lassítja az öregedés kognitív tüneteit - derült ki egy friss kutatásból
Ha aktívak maradunk idős korunkban is, megőrizhetjük az egészséges agyműködésünket.

Link másolása

hirdetés

Azoknak az idős embereknek, akik aktívak maradnak és rendszeres testmozgást végeznek, több olyan protein található az agyukban, ami fokozza az idegsejtek közötti kapcsolatokat. Ez pedig lassítja az öregedés kognitív tüneteit – derült ki a Kaliforniai Egyetem pénteken publikált tanulmányából.

"A mi kutatásunk az első, amely emberi adatok alapján kimutatja, hogy a szinaptikus fehérjék működése összefügg a fizikai aktivitással, amellyel kedvező kognitív eredményeket tudunk elérni" - mondta Kaitlin Casaletto agykutató, a tanulmány vezető szerzője.

A fizikai aktivitás az agyműködésre gyakorolt jótékony hatásait egereken már korábban kimutatták, de ez volt az első kísérlet, hogy embereken tegyék próbára a hipotézist. A kutatás keretében idős emberek fizikai aktivitását mérték, akik beleegyeztek abba is, hogy haláluk után az agyukat további vizsgálatoknak vessék alá.

Az eredmények szerint az aktív, rendszeres testmozgást végző idősek esetében az idegsejtek közti kommunikációt elősegítő fehérjék magasabb számban voltak jelen, és jobban meg tudták őrizni kognitív képességeiket életük vége felé is. "Az idegsejtek közötti kapcsolatok épségének fenntartása létfontosságú lehet a demencia kivédésében" - mondta Casaletto.

Ez a védőhatás még azoknál az embereknél is kimutatható volt, akiknek az agyában a boncoláskor az Alzheimer-kórral és más neurodegeneratív betegségekkel összefüggésbe hozható fehérjéket találtak.

A tanulmány másik vezető szerzője, William Honer szerint meglepetésükre azt találták, hogy a pozitív hatások a hippocampuson, az agy memóriaközpontján túl más, a kognitív funkciókkal összefüggő agyi területekre is kiterjedtek. Ezért elképzelhető szerinte, hogy az aktív testmozgással egy általánosabb jótékony hatást is elérhetünk az agyban, amely hozzájárul az egészséges agyműködéshez.

hirdetés


hirdetés
Link másolása
KÖVESS MINKET:


hirdetés
TUDOMÁNY
Először kapott ember génmódosított sertésszívet
Az 57 éves David Bennett jól érzi magát három nappal a hétórás, úttörő beavatkozás után.

Link másolása

hirdetés

A világon először kapott ember genetikailag módosított sertésszívet, a beültetést az Egyesült Államokban végezték - írta a BBC hírportálja.

Az 57 éves David Bennett jól érzi magát három nappal a hétórás, úttörő beavatkozás után - közölték orvosai.

A műtétre utolsó reményként tekintettek, mellyel megmenthetik a beteg életét, noha hosszú távú túlélési esélyeiről egyelőre keveset tudni.

"Vagy meghalok, vagy elvégzik a transzplantációt. Tudom, hogy ugrás a sötétbe, de ez az utolsó esélyem"

- mondta Bennett a műtét előtt.

A Marylandi Egyetem klinikájának orvoscsapata rendkívüli engedélyt kapott a hatóságoktól az eljárásra azzal az indokkal, hogy ellenkező esetben Bennett meghalt volna.

A szakemberek úgy ítélték meg, hogy emberi szívet nem kaphat, mivel egészségi állapota nagyon rossz.

A transzplantációt végző orvoscsapat munkáját hosszú évek kutatásai előzték meg, az eredmények emberek életét menthetik meg az egész világon.

hirdetés
"Egy lépéssel közelebb kerül a világ a szervhiány okozta válság megoldásához"

- idézte a Marylandi Egyetem orvosi karának közleménye Bartley Griffith sebészt.

Az Egyesült Államokban naponta 17 ember hal meg szervhiány miatt, a jelentések szerint több mint 100 ezres a várólista.

Állati szervek transzplantációjának lehetőségét régóta mérlegelik, a sertésszívbillentyűk beültetése már elterjedt.

Októberben New York-i sebészek bejelentették, hogy sikeresen ültettek be sertésvesét emberbe, azonban a páciensnél ekkor már beállt az agyhalál, felépülésére nem volt remény.

Bennett azonban azt reméli, folytathatja az életét. A műtét előtt hat héten át ágyhoz kötötten, gépek segítségével élt, miután halálos szívbetegséget mutattak ki nála. Hétfőn már önállóan lélegzett, bár folyamatos, alapos megfigyelés alatt áll.

Bartley P. Griffith sebész és 57 éves páciense, David Bennett a műtét előtt, Fotó: MTI/EPA/A Marylandi Egyetem Orvosi Kara

Az átültetéshez használt sertés számos génjét módosították, ezek kilökődést okozhattak volna, azt azonban nem tudni pontosan, mi fog történni.

hirdetés
Link másolása
KÖVESS MINKET: