TUDOMÁNY
A Rovatból

Óriási föld alatti fához hasonlító köpenycsóvák táplálják a világ vulkánjait

A tudomány közelebb jutott a szupervulkánok rejtélyének megoldásához.


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:

Népszerű
Ajánljuk
Címlapról ajánljuk


TUDOMÁNY
A Rovatból
Kiszámolták: ő lehet az új pápa a magyar tudósok szerint
A kutatók az országok gazdasági helyzetét és a bíborosok progresszivitását is figyelembe vették. A modell szerint Európa már nincs domináns helyzetben.


Ma délután kezdődött a Vatikánban az a konklávé, amelynek során eldőlhet, ki lesz Ferenc pápa utódja. A bíborosok zárt ajtók mögött döntenek az új egyházfőről. A különleges eseményre a tudományos világ is felfigyelt: magyar kutatók játékelméleti módszerekkel próbálták előre jelezni a legesélyesebb jelölteket.

A HUN-REN KRTK Közgazdaságtudományi Intézetének kutatói már 12 éve is foglalkoztak a pápaválasztással, akkor előre megjósolták Ferenc pápa esélyességét. Most ismét elkészítették saját rangsorukat. Az eredmény sokakat meglephet:

Erdő Péter például csak a 65. helyen szerepel a listán.

A kutatók a szavazási befolyás mértékéből indultak ki. Feltételezésük szerint az lesz a következő pápa, aki hasonlít a legbefolyásosabbnak számító bíborosokhoz – akiknek szavazata akár döntő is lehet a választás során. A bíborosokat két fő szempont alapján értékelték: milyen országban élnek (pontosabban az adott ország GDP-je alapján), illetve mennyire tekinthetők progresszív gondolkodásúnak. Ez utóbbi besorolást mesterséges intelligencia végezte el.

A lista élén Michael Czerny áll, aki cseh származású, de Kanadában élő jezsuita bíboros.Esélyeit 13,2 százalékra becsülték.

Őt követi Carlos Castillo Mattasoglio perui, majd Paulo Cezar Costa brazil bíboros. A legjobb ötösbe bekerült még José Cobo Cano Spanyolországból és Francesco Montenegro Olaszországból.

Jelentős változás, hogy Ferenc pápa 2013 óta sok új bíborost nevezett ki a világ más tájairól, így mára Európa csupán a pápaválasztó testület egyharmadát adja. Ez az összetételbeli változás is befolyásolja az esélyeket: a korábban esélyesnek tartott jelöltek – mint például Erdő Péter – ma már inkább konzervatívnak számítanak.

A kutatásban nem vettek figyelembe minden lehetséges forgatókönyvet. Nem számoltak például azzal, hogy a szavazók idő közben meggondolhatják magukat, vagy hogy stratégiai játszmák is zajlanak a háttérben. A cél nem is az volt, hogy tökéletes jóslatot adjanak.

„Pénzben ugyan nem fogadnék, hogy most is megtaláljuk-e a legesélyesebb pápajelölteket, de nem is ez a lényeg számunkra, hanem hogy a pápaválasztás kutatási szempontból különleges rendszerének vizsgálatán túl megmutathassuk, a tudomány adatok alapján valódi viszonyokkal foglalkozik, és jobban segíti megérteni az erővonalakat és történéseket, mint például felszínes benyomások és vélemények özöne a közösségi médiában” – idézi a közlemény Kóczy Á. Lászlót, az intézet játékelmélet-kutató igazgatóját.

A kutatók szerint az elemzésük nem jóslat, hanem egy lehetséges forgatókönyv, amely segít jobban megérteni a háttérben zajló folyamatokat.

(via Qubit)


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk
TUDOMÁNY
A Rovatból
Valami nagyon furcsa dolog történik az univerzummal a tudósok szerint - létezhet egy ötödik erő is
A legfrissebb kutatások szerint a világegyetem tágulását hajtó erő nem állandó. Ez alapjaiban kérdőjelezheti meg a fizika egyik alaptételét.


Újabb meglepő felfedezéssel álltak elő a tudósok: úgy tűnik, a sötét energia, amely eddig az univerzum gyorsuló tágulásáért felelt, idővel gyengülhet. Ez az eredmény akár a jelenlegi kozmológiai modell alapjait is megrengetheti.

A lambda-hideg sötét anyag (LCDM) modell ma az egyik legszélesebb körben elfogadott elmélet, amely figyelembe veszi a sötét energiát, a közönséges anyagot és a hideg sötét anyagot – ez utóbbit úgy értelmezik, mint egy lassan mozgó, feltételezett részecskét. A lambda jel Einstein kozmológiai állandójára utal, amely szerint az univerzum egyenletes ütemben, gyorsulva tágul.

Az arizonai DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument) mérései azonban más képet mutatnak. A kutatók tavaly olyan jeleket észleltek, amelyek szerint a sötét energia nem állandó, hanem változhat – és akár gyengülhet is. Márciusban egy újabb tanulmány jelent meg, amely megerősítette ezeket az eredményeket.

„Ez izgalmas – lehet, hogy tényleg veszélybe kerül a kozmológia standard modellje” – mondta Yashar Akrami, a Madridi Autonóm Egyetem kutatója a New Scientist magazinnak.

Akrami és munkatársai szerint nem a meglévő modellen kellene változtatni, hanem új alapokra kell helyezni a sötét energia értelmezését. Egy úgynevezett kvintesszencia-mezőt javasolnak, amelyet korábban is használtak már az univerzum gyorsuló tágulásának magyarázatára.

„Ha sikerülne bebizonyítani, hogy a kvintesszencia a sötét energia, az nagyon kedvező lenne a húrelmélet hívei számára” – tette hozzá Akrami. „Ezért is lelkesedik most annyira a húrelméletes közösség.”

A kvintesszencia-modell egyik változata szerint ez az ismeretlen erő akár a gravitációval is kapcsolatban állhat. Pedro Ferreira, az Oxfordi Egyetem asztrofizikusa így fogalmazott:

„Annak tudatában nőttünk fel, hogy az univerzumot a gravitációs erő irányítja, minden ebből táplálkozik. De most úgy tűnik, lesz egy új, ötödik erő is, ami a sötét energiából származik, és az is mindent befolyásol.”

Ferreira ugyanakkor arra is figyelmeztetett, hogy eddig nem sikerült nyomát találni ennek az új erőnek, legalábbis a világegyetem hozzánk közeli részében, ahol a mérések különösen pontosak. „A fizika így még bonyolultabbnak tűnik, mint amit el tudtunk volna képzelni – és ettől az ember elgondolkodik: biztos, hogy erre az útra akarunk lépni?” – mondta.

Úgy véli, az is elképzelhető, hogy a tudósok még sokáig vitatkoznak majd a különböző sötétenergia-modellekről, és talán soha nem jutnak dűlőre. A kutatók viszont remélik, hogy a közelgő űrbéli megfigyelések – például az Európai Űrügynökség Euclid nevű műholdja vagy a DESI – segíthetnek eldönteni, valóban befolyásolja-e a gravitációt a sötét energia.


Link másolása
KÖVESS MINKET:


TUDOMÁNY
A Rovatból
A Holdba csapódhat egy hatalmas aszteroida, a Földről is látható lehet majd az ütközés
A 20 emeletes ház méretű égitest 2032 decemberében ütközhet a Holdnak. A becsapódás ereje 340 hirosimai atombombáénak felelne meg, és krátert vájna az égitest felszínébe.


A NASA új információkat közölt a 2024 YR4 jelű aszteroidáról, amely a számítások szerint

2032. december 22-én a Holdba csapódhat. A tudósok becslése szerint az ütközés ereje 340 hirosimai atombombának felelne meg, és körülbelül két kilométer széles krátert vájna a Hold felszínébe.

Az év elején a szakértők még csak 0,3 százalékos valószínűséggel számoltak a becsapódással, a legújabb mérések alapján azonban ez az arány 3,8 százalékra emelkedett. A James Webb űrtávcső segítségével a kutatók pontosabb adatokat kaptak az égitest méretéről is:

az aszteroida átmérője 53 és 67 méter közé tehető, ami egy nagyjából 20 emeletes épület magasságának felel meg.

A NASA hangsúlyozta, hogy az aszteroida nem jelent veszélyt a Földre, mivel nem képes megváltoztatni a Hold pályáját. A Live Science szerint előfordulhat, hogy kisebb törmelékek elérik a Földet, de ezek a légkörbe érve várhatóan elégnek, így nem okoznának kárt.

A becsapódás látványa viszont a Földről is érzékelhető lehet.

A James Webb űrtávcső májusban ismét megfigyeli az égitestet, így a kutatók tovább pontosíthatják a számításokat, és részletesebb képet kaphatnak a 2024 YR4 pályájáról és összetételéről.

2024 YR4 egy 40 és 90 méter közötti átmérőjű kisbolygó, Apollo-típusú (Földet keresztező) földközeli objektumnak minősül. Az ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System) chilei állomása fedezte fel 2024. december 27-én.

A 2024 YR4 elliptikus pályán kering a Nap körül. Keringési ideje körülbelül 3,99 év, keringési szöge pedig 3,41 fok a Föld pályájához (ekliptikához) képest.

Forrás: Blikk, Wikipédia


Link másolása
KÖVESS MINKET:


TUDOMÁNY
A Rovatból
Videó: kilőtték az űrbe Katy Perryt öt másik női űrutazóval együtt, élőben lehetett követni a starttól a visszaérkezésig
A popsztár és társai magyar idő szerint hétfő délután emelkedtek a magasba a Blue Origin rakétájával. A történelmi női űrutazás alig 11 percig tartott, mégis hatalmas élményt nyújtott.


Katy Perry is részt vett azon az űrmisszión, amely magyar idő szerint április 14-én, 15:30-kor indult a Blue Origin New Shepard nevű rakétájával. Az NS-31-es küldetés során az énekesnő öt másik nővel együtt emelkedett a magasba.

A repülés tagja volt Lauren Sánchez újságíró, aki a Blue Origin űrvállalatot is birtokló Jeff Bezos menyasszonya. Mellette utazott Gayle King televíziós személyiség, Kerianne Flynn filmproducer, Aisha Bowe korábbi NASA-rakétatudós és Amanda Nguyen bioasztronautikai kutató, valamint polgárjogi aktivista.

Ez volt az első olyan űrutazás Valentyina Vlagyimirovna Tyereskova 1963-as, egyszemélyes küldetése óta, amelyen kizárólag nők vettek részt.

A repülés mintegy 11 percig tartott. A New Shepard rakéta több mint hét perccel az indulás után sikeresen földet ért, a legénységi kapszula pedig ejtőernyők segítségével tért vissza a Földre egy texasi sivatagban, a felbocsátás helyszínének közelében.

A kapszula ajtaját nagyjából tíz perccel a landolás után Jeff Bezos nyitotta ki. A résztvevők saját lábukon hagyták el az űreszközt. Míg más űrutazások után a legénység gyakran segítségre szorul a mozgásban, a mostani rövid időtartamú út nem jelentett nagy megterhelést.

A rakéta a világűr határának tekintett, 100 kilométeres magasságban húzódó Kármán-vonalat is elérte, így a résztvevők rövid időre megtapasztalhatták a mikrogravitáció, vagyis a súlytalanság állapotát.

A küldetéshez nem volt szükség pilótára, mivel az űreszköz teljesen önvezető. Az eseményt élőben közvetítették, a felvétel visszanézhető.

VIDEÓ: Az utazás


Link másolása
KÖVESS MINKET: