prcikk: Rejtélyes struktúrák nyomait észlelték a Föld mágneses terében - megvan, mi védi az emberiséget a kozmikus haláltól | szmo.hu
TUDOMÁNY
A Rovatból

Rejtélyes struktúrák nyomait észlelték a Föld mágneses terében - megvan, mi védi az emberiséget a kozmikus haláltól

Az életünket egy láthatatlan pajzsnak köszönhetjük, amiről eddig fogalmunk sem volt, hogy két rejtélyes anomália tartja fenn. Kiderült, miért nem lett a Földből egy halott, Mars-szerű bolygó.


Földünk mélyén két kontinensnyi, rejtélyes és forró sziklaóriás fekszik közvetlenül a bolygó olvadt vasmagja felett – és a legújabb kutatások szerint ezek a struktúrák évmilliók óta alapvetően befolyásolják azt a mágneses pajzsot, amely a felszíni életet védi a káros kozmikus sugárzástól.

Bár a Föld belső felépítését nagyjából ismerjük – kéreg, köpeny, folyékony külső és szilárd belső mag –, a rétegek közötti folyamatok tele vannak rejtélyekkel. A bolygónk mágneses terét a külső magban örvénylő, olvadt vas hozza létre. Ennek a „geodinamónak” a működéséhez elengedhetetlen, hogy a magban tárolt hő a hűvösebb köpenyen keresztül folyamatosan távozzon. Ha ez a hőátadás nem egyenletes, annak látható nyoma marad a mágneses térben.

A tudósok szeizmikus hullámok segítségével két hatalmas területet azonosítottak a köpeny legalsó részén, nagyjából 3000 kilométeres mélységben, Afrika és a Csendes-óceán alatt.

Ezeken a helyeken a rezgések lassabban haladnak, ami arra utal, hogy az itt található kőzet – bár szilárd – jóval forróbb a környezeténél. Ezeket a „nagy alsó-köpeny alapi struktúrákat” a kutatók egyszerűen csak „Bloboknak” nevezték el – írta a ScienceAlert.

A bizonyítékot a múltat őrző kőzetek szolgáltatták. Amikor egy vulkáni kőzet megszilárdul, magába zárja az akkori mágneses tér irányát. A kutatók észrevették, hogy az akár 250 millió éves kőzetek vizsgálatakor a mágneses irány nemcsak a földrajzi szélességtől, hanem a hosszúságtól is függött.

Ez a mintázat arra utalt, hogy valami hatalmas és mozdulatlan dolog befolyásolja a mélyben a mágneses teret.

A végső bizonyosságot szuperszámítógépes szimulációk hozták el. Ha a modellekben a mag és a köpeny közötti hőáramlást egyenletesnek vették, az eredmény vagy egy unalmas, vagy egy kaotikus, a valósággal összeegyeztethetetlen mágneses teret adott.

„Amikor azonban a szimulációkban a Blobok helyén a hőáramlást a felére csökkentettük a környező területekhez képest, a modellek által létrehozott mágneses mezők pontosan azokat a hosszúsági mintázatokat mutatták, amelyeket az ősi kőzetekben is megfigyeltünk”

– magyarázta Andrew Biggin, a Liverpooli Egyetem geomágnesesség-professzora.

A jelenség magyarázata, hogy a forró Blobok hőszigetelő paplanként működnek. Az alattuk lévő olvadt fém nem tud lehűlni és lesüllyedni, így ezeken a helyeken „pangó tavak” alakulnak ki, amelyek nem vesznek részt a mágneses tér gerjesztésében. Sőt, ez a helyben álló, vezetőképes fémréteg részben le is árnyékolja az alatta zajló folyamatok által keltett mágneses teret, hasonlóan ahhoz, ahogy egy fémdoboz blokkolja a mobiltelefon jelét. Ez hozza létre a felszínen is mérhető, jellegzetes mintázatokat.

Úgy tűnik, ezeknek a struktúráknak köszönhetjük a mágneses pajzsunk stabilitását is. A Föld mágneses tere a történelem során ritkán omlott össze, és olyankor is viszonylag gyorsan helyreállt.

„A szimulációk azt mutatják, hogy a Blobok jelenléte segít stabilan és az emberiség számára hasznosan tartani a mágneses teret, így lehet, hogy sokkal tartozunk nekik” – tette hozzá Biggin professzor. Ezek az eredmények egy nagyobb képbe illeszkednek, mivel a Blobok pereménél további, ultra-alacsony sebességű zónákat is találtak, amelyek olyan forrópontok kialakulásához kapcsolódhatnak, mint amilyen a Hawaii-szigeteket is létrehozta. A mélyben zajló folyamatok megértése közelebb visz ahhoz is, hogy megértsük a felszínen tapasztalható anomáliákat, például a Dél-atlanti-óceán felett tapasztalt mágneses gyengülést. Bár a Blobok pontos összetétele és eredete még mindig rejtély, az biztos, hogy kulcsszerepet játszanak bolygónk működésében.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Népszerű
Ajánljuk
Címlapról ajánljuk


TUDOMÁNY
A Rovatból
Hirtelen 10 fokot zuhan a hőmérséklet – a NASA szerint a közelgő napfogyatkozás félelmetes és lenyűgöző élmény lesz
Két különleges eseményre is készülhetünk, az első idén nyáron lesz, majd 2027-ben az évszázad egyik legsötétebb napfogyatkozása lesz látható. Aki a legjobb helyről szeretné látni, annak érdemes időben elkezdeni a szervezést.


Az asztroturizmus, vagyis az égbolt csodáinak megfigyelésére épülő utazás egyre népszerűbb, és a következő években két különleges napfogyatkozás is vár az érdeklődőkre.

Az első 2026. augusztus 12-én lesz,

amelynek különlegessége, hogy Izlandról is megfigyelhető lesz – írta a Blikk.

A valódi csúcspont azonban

2027. augusztus 2-án következik, amikor sokak szerint az évszázad egyik legsötétebb napfogyatkozása lesz látható. A teljes fázis 6 perc 23 másodpercig tart majd, ami rekordközeli időtartam.

Összehasonlításképpen a 2024-es észak-amerikai esemény 4 perc 28 másodpercig volt élvezhető, míg az 1999-ben Magyarországról is látható teljes napfogyatkozás 2 perc 23 másodpercig tartott. A rendkívül hosszú időtartam a Hold és a Nap különleges pályájának köszönhető, ami egy ritka együttállást eredményez.

Dr. Kelly Korreck, a NASA napfogyatkozási programjának kutatója szerint

a Föld az egyetlen ismert bolygó, ahol ilyen típusú napfogyatkozás előfordulhat.

„A Hold mérete és távolsága tökéletes ahhoz, hogy a Napot teljesen eltakarja, de mégis láthatóvá tegye annak külső rétegeit, például a napkoronát” – magyarázta a tudós. Ez az égi tünemény a tudósokat is lázban tartja, mivel a napkorona vizsgálatára csak ilyen alkalmakkor nyílik lehetőség.

A 2027-es napfogyatkozás több nagyvárost is érint, köztük Cádizt és Malagát Spanyolországban, Tangert Marokkóban, valamint Dzsidda és Mekka városait Szaúd-Arábiában. A legjobb helyszínnek mégis Egyiptom ígérkezik, különösen Luxor városa, ahonnan a leghosszabb ideig lehet majd látni a jelenséget. Dr. Korreck szerint a napfogyatkozást élőben végignézni semmihez sem fogható élmény. „A képek gyönyörűek, de nem adják vissza a teljes fizikai élményt” – mondta.

A jelenség során a hőmérséklet drámaian, akár 10 fokkal is csökkenhet. A hirtelen sötétség szokatlan érzéseket válthat ki, de a látvány mindenkit lenyűgöz.

Tiszta égbolt esetén a napkorona finom szerkezetei mellett még csillagokat és bolygókat is meg lehet pillantani. „Ez az élmény egyszerre félelmetes és lenyűgöző. Akárhányszor is látjuk, mindig újra és újra át akarjuk élni” – tette hozzá a kutató.

A napfogyatkozás megfigyelésekor a szem védelme kiemelten fontos. A teljes fázis rövid időtartamát kivéve speciális, az ISO 12312-2 szabványnak megfelelő szemüvegre van szükség. Ezek a szemüvegek több ezerszer sötétebbek, mint a hagyományos napszemüvegek. Alternatív megoldásként lyukprojektort is lehet használni, amelynek elkészítéséhez a NASA honlapján található útmutató.

A napfogyatkozások időtartamának elméleti maximuma 7 perc 32 másodperc. A NASA számításai szerint a leghosszabb ismert napfogyatkozás a civilizált emberiség korszakában 7 perc 28 másodperces volt, amelyet Kr. e. 743. június 15-én lehetett észlelni. A jövőben 2168-ban és 2186-ban is várható 7 perc 26 másodpercet meghaladó esemény. Mivel a 2027-es napfogyatkozás várhatóan milliókat vonz majd a legjobb megfigyelési pontokra, érdemes már most elkezdeni a tervezést, mert a legjobb helyek gyorsan betelhetnek.


Link másolása
KÖVESS MINKET:

TUDOMÁNY
A Rovatból
Áttörés a részecskefizikában: a CERN egy sosem látott, szupernehéz protont talált
A genfi Nagy Hadronütköztető felfedezése a kvantum-színdinamika elméletének eddigi legpontosabb tesztjét teszi lehetővé.


A Genf mellett működő Nagy Hadronütköztető kutatói egy franciaországi tudományos konferencián, a Rencontres de Moriond eseményen jelentették be az áttörést. A tudósok a detektorok friss, átfogó fejlesztése után bukkantak rá a Xi-cc+ nevű barionra, amely a kvantumvilág legfinomabb, legbonyolultabb szabályait is próbára teszi. A felfedezés horderejét jól mutatja, hogy a részecskefizikában az öt szigmás statisztikai bizonyosság már megkérdőjelezhetetlen tényt jelent, a mostani eredmény pedig jócskán meghaladja a hét szigmás küszöböt is. Körülbelül kilencszáztizenöt rögzített esemény bizonyítja, hogy a kvantum-színdinamika tankönyveiben új fejezet nyílik.

A most azonosított barion lényegében a hétköznapi proton egyfajta nehézsúlyú rokona.

Míg a protont két könnyű „up” és egy „down” kvark építi fel, addig a Xi-cc+ esetében a két „up” kvark helyét két jóval nehezebb „charm” kvark veszi át, a harmadik alkotóelem pedig egy „down” kvark marad. A charm kvarkok jelentős többlettömege miatt ez az új részecske közel négyszer nehezebb a protonnál, ami egyben a rendkívül rövid élettartamát is megmagyarázza. „Ez az első új részecske, amelyet az LHCb-upgrade óta azonosítottunk, és mindössze a második eset, hogy két nehéz kvarkot tartalmazó bariont figyelünk meg” – hangsúlyozta Vincenzo Vagnoni, az LHCb-kísérlet szóvivője.

A mostani eredmény előzménye a 2017-ben azonosított Xi-cc++, amely a most megtalált részecske legközelebbi rokona, úgynevezett izospin-partnere. A két barion kvarkösszetétele csak egyetlen elemben tér el, ám

az elméleti modellek szerint ez a kis különbség drámai következményekkel jár.

A fizikusok azt jósolták, hogy a Xi-cc+ élettartama a kvantummechanikai hatások, például a Pauli-interferencia miatt akár hatszor rövidebb is lehet a 2017-ben megfigyelt testvérénél, ezért a detektálása sokkal nagyobb kihívást jelentett.

Ez a rendkívül rövid életidő volt az oka, hogy a részecske eddig rejtve maradt a kutatók elől.

A siker kulcsa az LHCb detektor 2023-ban befejezett, átfogó modernizációja volt. A korábbi, kétszintű, hardveres előszűrést egy teljesen szoftveralapú adatgyűjtő rendszer váltotta fel, amely másodpercenként negyvenmilliós kiolvasási rátával működik. Ez lehetővé teszi, hogy a kísérlet a proton-proton ütközések összes adatát rögzítse, és a bonyolult, hadronokká széteső részecskék nyomait sokkal nagyobb hatékonysággal válassza ki, mint korábban.

A kutatók a Xi-cc+ nyomára a bomlástermékeinek aprólékos visszafejtésével bukkantak rá a 13,6 teraelektronvolt energiájú ütközésekből származó adatokban. Az elemzés során gépi tanulási algoritmusokat is bevetettek, hogy a hatalmas adatmennyiségből kiszűrjék a valódi jeleket a háttérzajból. A felfedezés egy két évtizedes bizonytalanságot is lezár. A SELEX nevű kísérlet kutatói 2002-ben már bejelentették a Xi-cc+ észlelését, de egy jóval alacsonyabb tömeggel, amit a későbbi kísérletek soha nem tudtak megerősíteni.

A mostani, rendkívül erős jel egyértelműen bizonyítja a részecske létezését, méghozzá pontosan ott, ahol az elméleti modellek és a 2017-es rokonlelet alapján várták.

A kettős nehézkvarkot tartalmazó barionok egyedülálló „kozmikus laboratóriumként” szolgálnak a kvarkokat összetartó erős kölcsönhatás, a kvantum-színdinamika tesztelésére. Ezek a rendszerek segítenek megérteni az egzotikusabb, négy vagy öt kvarkból álló részecskék, a tetra- és pentakvarkok viselkedését is. „Ez a nagy eredmény remek példa arra, hogyan vezetnek az LHCb-fejlesztések közvetlenül új felfedezésekhez” – mondta Mark Thomson, a CERN főigazgatója. A kutatók következő lépésként a részecske pontos élettartamát és egyéb tulajdonságait mérik majd meg, miközben már a család egy még ritkább tagja, a két charm és egy strange kvarkból álló Ωcc+ után kutatnak.

Via LHCb Outreach


Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk




Link másolása
KÖVESS MINKET:

Ajánljuk

TUDOMÁNY
A Rovatból
„Úgy néz ki, mintha egy hatalmas agy lebegne” – kísérteties jelenséget fotózott a James Webb
A különös formát a csillagból kilövellő anyagnyalábok hozzák létre, amelyek egy sötét sávot vájnak a ködbe. Ez a sáv kelti azt az illúziót, mintha két agyféltekét látnánk az űrben.


Úgy néz ki, mintha egy hatalmas agy lebegne egy átlátszó koponyában, de valójában egy haldokló csillag utolsó, fénylő leheletét látjuk.

A James Webb-űrteleszkóp most olyan kísértetiesen gyönyörű felvételt készített a PMR 1 jelű planetáris ködről, hogy azonnal ráragadt a „Feltárt koponya” becenév.

A PMR 1 hivatalosan egy kifelé hömpölygő gáz- és porfelhő, egy élete végső szakaszában járó csillag görcsös rángásainak következménye – írta a ScienceAlert, a képet pedig IDE kattintva nézheted meg.

A Földtől mintegy ötezer fényévre, a Vitorla csillagképben található köd átmérője körülbelül 3,2 fényév, ami nagyjából megegyezik a Naprendszerünk méretével.

A Webb egyedülálló infravörös látása bonyolult redőket és szálakat tárt fel, valamint egy sötét, központi sávot, amely függőlegesen fut végig az objektumon, az óriási agyféltekék illúzióját keltve.

A csillagászok szerint ezt a függőleges sávot a haldokló, gyorsan tömeget vesztő csillagból ellentétes oldalakon kilövellő anyagnyalábok, úgynevezett jetek hozhatták létre.

A legnagyobb rejtély azonban a központi csillag kiléte.

Egy 2001-es tanulmány szerint a spektruma egy Wolf–Rayet-csillagéhoz illik, amelyek rendkívül nagy tömegű, forró és fényes csillagok életük végén.

Más jelek viszont arra utalnak, hogy egy viszonylag kicsi, Nap-szerű csillagról van szó, amely egyszerűen ledobja külső rétegeit, miközben magja fehér törpévé alakul.

A „Feltárt koponya” becenevet egyébként nem a Webb adta az objektumnak, a név már egy 2013-as, a Spitzer-űrtávcső által készített infravörös felvétel után elterjedt.

Via ScienceAlert


Link másolása
KÖVESS MINKET: