Áttörés a részecskefizikában: a CERN egy sosem látott, szupernehéz protont talált

Úgy fortyog a jég Grönland mélyén, mint a láva a Föld köpenyében. Norvég kutatók modellezése szerint a több kilométer vastag jég belsejében hőkonvekció zajlik: az alulról melegedő, lágyabb jég lassú, felfelé irányuló oszlopokat képez. Robert Law, a Bergeni Egyetem gleccserkutatója szerint ez olyan, „mint egy izgalmas természeti csoda”.

A grönlandi jégtakaró ugyanis a sziget 80 százalékát borítja, és bolygónk egyik legnagyobb fagyottvíz-készlete, amelynek olvadása alapvetően befolyásolja a világ partvidékeit.

A tudósok jégbe hatoló radarral vizsgálják a jégtakaró belső szerkezetét, amely kirajzolja az évezredek alatt lerakódott és jéggé tömörödött hórétegeket. Már 2014-ben észleltek különös, felfelé púposodó struktúrákat mélyen az észak-grönlandi jégben, amelyek nem követték az alattuk lévő alapkőzet domborzatát, ez pedig komoly fejtörést okozott a kutatóknak.

Egy 2,5 kilométer vastag jégszeleten tesztelték, hogy az alulról érkező hő okozhat-e olyan feláramlásokat, amelyek egyeznek a radarképeken látottakkal. „Annak felfedezése, hogy a hőkonvekció egy jégtakarón belül is megtörténhet, némileg ellentmond az intuíciónknak és a várakozásainknak” – mondta Law.

A modellben a jellegzetes, oszlopszerű feláramlások csak akkor jöttek létre, ha a jégtakaró alján lévő jég a korábban feltételezettnél melegebb és lényegesen lágyabb volt. A folyamathoz szükséges hőt a Föld belsejéből folyamatosan áramló geotermikus hő biztosítja. Ez a hő a kőzetekben lévő elemek radioaktív bomlásából és a bolygó kialakulásából visszamaradt hőből származik.

„A jégre jellemzően szilárd anyagként gondolunk, ezért az a felfedezés, hogy a grönlandi jégtakaró egyes részei ténylegesen hőkonvekción mennek keresztül, ami egy forrásban lévő tésztásfazékra emlékeztet, éppoly vad, mint amilyen lenyűgöző” – nyilatkozta Andreas Born, a Bergeni Egyetem klimatológusa.

A mostani felfedezés egy új, erős magyarázattal szolgál, de további vizsgálatok szükségesek ahhoz, hogy megértsük, a konvekció miként befolyásolja a jégtakaró egészének viselkedését. „Minél többet tudunk a jégben zajló rejtett folyamatokról, annál felkészültebbek leszünk a világ partvidékein bekövetkező változásokra” – tette hozzá Law.

Szombaton este egyetlen rövid időablakban fél tucat bolygó feszül végig az égen: a Merkúr, a Vénusz és a Szaturnusz alacsonyan nyugaton, a Jupiter pedig magasan délkelet felé ragyog, miközben az Uránusz és a Neptunusz optikai eszközökkel vadászható.

A nyugati horizont felé nézve a Merkúr, a Vénusz és a Szaturnusz hármasa bukkan fel.

Velük egy vonalban, de jóval magasabban, a délkeleti égen ragyog a Jupiter, amelyhez feltűnően közel lesz a majdnem telihold. A halványabb Uránusz délnyugaton, a Plejádok csillaghalmaz közelében található, a Neptunusz pedig a Szaturnusz mellett, tőle mindössze egyfoknyi távolságra helyezkedik el. A szakértők szerint nem érdemes mind a hat bolygót hajszolni.

A sikeres észleléshez tiszta, fák vagy épületek által nem takart nyugati horizontra van szükség. A megfigyelést érdemes azonnal szürkületkor elkezdeni, mivel a bolygók közül a Merkúr és a Vénusz nyugszik le a leggyorsabban.

„A Merkúr a »pislogsz‑és‑elszalasztod« bolygó: nagyon alacsonyan van, és gyorsan lebukik napnyugta után” – figyelmeztetnek a csillagászok.

A jelenséget gyakran bolygóparádénak nevezik, ami valójában egy látóirányból adódó hatás: a bolygók a Földről nézve látszanak egy vonalban az ekliptika mentén, nem pedig a világűrben állnak egyenes sorba.

Az esemény különlegességét az adja, hogy több fényes, szabad szemmel is látható bolygó egyszerre figyelhető meg egy kényelmes, esti időpontban. Az este előrehaladtával a Merkúr és a Vénusz tűnik el elsőként, őket a Szaturnusz és a Neptunusz követi, míg a Jupiter látható a legtovább.

Forrás

A modern fizika két legnagyobb elmélete, a kvantummechanika és az általános relativitáselmélet évtizedek óta nem fér össze egymással. Míg az egyik az apró részecskék világát írja le döbbenetes pontossággal, a másik a csillagok és galaxisok mozgását magyarázza. A Bécsi Műszaki Egyetem kutatói most egy új ötlettel álltak elő, ami áthidalhatja a szakadékot – írja a TU Wien hivatalos közleménye. A megoldás kulcsa a részecskék pályájának, az úgynevezett geodetikusoknak az újragondolása lehet.

A kvantumgravitáció elméleteinek helyzetét a kutatók a Hamupipőke-meséhez hasonlítják.

– magyarázta Benjamin Koch, az egyetem Elméleti Fizika Intézetének kutatója.

Ennek a bizonyos „cipellőnek” a megtalálásához a kutatók a relativitáselmélet egyik központi fogalmához, a geodetikusokhoz nyúltak. A geodetikus a két pont közötti legrövidebb utat jelenti. Míg egy sík lapon ez egy egyenes, egy görbült felületen – például a Földön az Északi- és a Déli-sark között – már egy félkörív. Einstein elmélete szerint a nagy tömegű égitestek, mint a Nap, meggörbítik a téridőt, és a bolygók ezeken a görbült pályákon, geodetikusokon mozognak. „Gyakorlatilag mindaz, amit az általános relativitásról tudunk, a geodetikusok értelmezésére támaszkodik” – tette hozzá Koch.

A kutatócsoport ötlete az volt, hogy magát a téridő görbületét leíró mértéket, a metrikát kezelik kvantumos mennyiségként.

– mondta Koch. Ha a téridő görbülete is ilyen bizonytalanná válik, akkor a benne mozgó részecskék pályája sem lehet tökéletesen meghatározott.

Benjamin Koch, doktoranduszával, Ali Riahiniával és a csehországi Angel Rincónnal közösen kidolgozott egy módszert, amellyel egy speciális, de fontos esetben – egy időben állandó, gömbszimmetrikus gravitációs mezőben, mint amilyen a Napé is – kiszámolták, hogyan mozogna egy objektum. Az így kapott új, kvantumos pályát q-desic egyenletnek nevezték el.

Kiderült, hogy a részecskék egy ilyen kvantumos téridőben kissé eltérnek a klasszikus relativitás által jósolt útvonalaktól. Bár ez az eltérés bolygópályák méreténél elenyésző, kozmológiai léptékben – ahol az elméletnek több nyitott kérdése is van – már jelentős lehet. Ez a mérhető különbség lehet az a régóta keresett „üvegcipellő”, amely segít eldönteni, hogy a versengő kvantumgravitációs elméletek, mint a húrelmélet vagy a hurok-kvantumgravitáció közül melyik írja le helyesen a valóságot.

A NASA sikeresen eltérített egy aszteroidát – erősítette meg egy friss kutatás, amelyről a France24 is beszámolt. Az amerikai űrügynökség még 2022-ben nekiütköztetett egy űrszondát a Dimorphos nevű aszteroidának, amely a nagyobb, Didymos nevű testvérével együtt kering a Naprendszerben. A Science Advances szaklapban most közölt tanulmány szerint

A küldetés célja az volt, hogy leteszteljék, képesek lennének-e eltéríteni egy, a Földre potenciálisan veszélyes aszteroidát. A sikeres kísérlet és az új elemzések szilárd alapot teremtenek ahhoz, hogy az emberiség felkészüljön egy ilyen jövőbeli fenyegetésre. A Nap körüli keringési idő változása rendkívül kicsi, mindössze 0,15 másodperc, de a kutatók szerint már ez is sokat számít. „Bár ez csak egy apró változás a pályán, elegendő idő alatt még egy ilyen kis lökés is jelentős eltérítéssé növekedhet” – mondta Thomas Statler, a NASA kis égitestekkel foglalkozó vezető tudósa.

A parányi pályaváltozás kimutatásához a kutatóknak csillagfedéseket kellett követniük, vagyis azokat a pillanatokat, amikor az aszteroida elhalad egy távoli csillag előtt, és rövid időre elhalványítja annak fényét. A tudósok 2022 októbere és 2023 márciusa között 22 ilyen esemény adatait, valamint több ezer egyéb pozíciómérést elemeztek.

Azt már korábban is tudni lehetett, hogy a becsapódás sikeres volt, a Dimorphos keringési ideje a Didymos körül ugyanis 33 perccel és 15 másodperccel rövidült. A mostani eredmény azonban azt igazolja, hogy a beavatkozásnak a rendszer Nap körüli mozgására is volt hatása. A dupla aszteroidaeltérítő teszt volt az első alkalom, amikor ember által készített objektum mérhetően megváltoztatta egy égitest Nap körüli pályáját. Fontos kiemelni, hogy a Didymos rendszer egyébként nem jelent veszélyt a Földre.

A történetnek ezzel még nincs vége: az Európai Űrügynökség Hera nevű űrszondája már úton van a rendszerhez, és a tervek szerint 2026 végén érkezik meg. A Hera közelről fogja vizsgálni a becsapódás kráterét, az aszteroidák tömegét, valamint az ütközés hosszú távú hatásait. A kutatók a becsapódás után egy szokatlan kőtörmelékrajt is észleltek, ami arra utal, hogy a kilökődő anyag viselkedése a bolygóvédelmi módszer egyik jövőbeli kockázatát jelentheti.

Forrás: Telex