Архив рубрики: Наука

Вічна мерзлота може зникнути до 2100 року

Більшість приповерхневої мерзлоти Землі може зникнути до 2100 року, дійшла висновку міжнародна група вчених, порівнявши поточні кліматичні тенденції з кліматом планети 3 мільйони років тому. Команда виявила, що кількість приповерхневої вічної мерзлоти може зменшитися на 93% порівняно з доіндустріальним періодом з 1850 по 1900 рік. Це відповідно до найбільш екстремального сценарію потепління в останньому звіті Міжурядової групи експертів зі зміни клімату.

До 2100 року приповерхнева вічна мерзлота Землі у верхніх 10-13 футах шару ґрунту може існувати лише на східносибірських нагір’ях, у Канадському Арктичному архіпелазі та на півночі Гренландії —, так само як це було в теплий період середини пліоцену. Дослідження, опубліковане 28 серпня в Proceedings of the National Academy of Sciences, проводилося під керівництвом Дунлінь Го з Китайської академії наук і Нанкінського університету інформаційних наук і технологій. У дослідженні брали участь вчені зі США, Росії, Великої Британії, Німеччини, Японії, Канади, Нідерландів, Франції та Швеції.

«Наше дослідження вказує на різко меншу площу приповерхневої вічної мерзлоти в геологічному минулому в кліматичних умовах, аналогічних тим, які очікуються, якщо глобальне потепління продовжуватиметься», — пишуть автори. Серед співавторів — почесний професор Володимир Романовський з Геофізичного інституту Фербенкс Університету Аляски. Романовський є провідним науковцем у дослідженні вічної мерзлоти.

«Втрата такої кількості приповерхневої вічної мерзлоти протягом наступних 77 років матиме широкі наслідки для засобів існування та інфраструктури людей, для глобального вуглецевого циклу та для поверхневої та підповерхневої гідрології», — сказав Романовський. «Це дослідження ще один сигнал тривоги щодо того, що відбувається з кліматом Землі».

Моделювання клімату теплого періоду середини пліоцену подібне до прогнозу клімату на кінець цього століття в рамках шляху розвитку на викопному паливі в останньому звіті IPCC. Цей шлях є найпохмурішим із п’яти, представлених для майбутнього суспільства.

Моделювання для теплого періоду середини пліоцену та прогнози поширення вічної мерзлоти у 2100 році зосереджені лише на приповерхневій вічній мерзлоті, яка менш стійка до потепління клімату, ніж глибока вічна мерзлота. Десять комп’ютерних моделей прогнозують, що Земля втратить приблизно 77% своєї приповерхневої вічної мерзлоти до 2100 року, порівняно з 1995–2014 роками, відповідно до шляху розробки IPCC на викопному паливі, якщо температура повітря на поверхні підвищиться на 13,5° за Фаренгейтом.

Автори статті вирішили порівняти прогнозоване майбутнє Землі з теплим періодом середини пліоцену, який стався приблизно 3 мільйони років тому, оскільки це останній період стійкого глобального потепління в геологічній історії планети.

Вчені мають мало прямої інформації про вічну мерзлоту Північної півкулі протягом теплого періоду середини пліоцену. Щоб подолати це, вони проаналізували інші фактори, такі як склад рослинності та особливості ґрунту, щоб реконструювати записи температури повітря на поверхні. З цих проксі-доказів вони спрогнозували поширення вічної мерзлоти в середині пліоценового теплого періоду.

Використовуючи комп’ютерне моделювання, вони визначили, що глобальна середньорічна температура поверхні в той час була на 5–6° за Фаренгейтом вищою, ніж у доіндустріальний період. Він також показав, що в арктичних регіонах температура була майже на 13° вище. Відсутність вічної мерзлоти також підтверджується записами морських викопних відкладень на північному заході Аляски, йдеться в документі.

Автори додають, що змодельовані зимові та літні температури та змінні опадів, які, ймовірно, мають найсильніший вплив на стабільність вічної мерзлоти, виявилися схожими для середини пліоцену та 2100 і 2200 років. Автори пишуть, що дослідження розподілу вічної мерзлоти теплого періоду середини пліоцену та пов’язаних із цим факторів клімату «може покращити наше розуміння масштабів, динаміки та невизначеності втрати вічної мерзлоти в теплішому майбутньому кліматі».

«Ґрунтуючись на наших висновках, майбутнє приповерхневої вічної мерзлоти Північної півкулі виглядає похмурим», — пишуть автори. «Постійне потепління клімату та пов’язана з ним деградація приповерхневої вічної мерзлоти може спричинити зміни в навколишньому середовищі та умовах навколишнього середовища, яких люди ще не зазнали, що означає обов’язковість подальшого підкреслення важливості деградації вічної мерзлоти». Джерело

Астероїд, який знищив динозаврів, дозволив квітам процвітати у постапокаліптичному світі

Вчені виявили, що квітучі рослини майже не постраждали від крейдяно-палеогенового (K-Pg) масового вимирання 66 мільйонів років тому, що дозволило їм скористатися перевагами нової планети, вільної від динозаврів. Гігантський астероїд, який знищив динозаврів наприкінці крейдяного періоду (від 145 мільйонів до 66 мільйонів років тому), залишив квіти відносно неушкодженими, і після цього цвітіння процвітало, показало нове дослідження.

Земля втратила три чверті своїх видів, включаючи всіх нептахових динозаврів, коли астероїд врізався в мексиканський півострів Юкатан 66 мільйонів років тому. Вчені називають цей катаклізмічний період крейдяно-палеогеновим (K-Pg) масовим вимиранням. 

Згідно з дослідженням, опублікованим 13 вересня в журналі Biology Letters, нове моделювання показує, що, незважаючи на повсюдне спустошення, основні родини квіткових рослин, які називаються покритонасінними, були достатньо адаптованими, щоб пережити смертельну подію та отримати плоди. 

«Після того, як більшість видів Землі вимерли на K-Pg, покритонасінні рослини скористалися перевагою, подібно до того, як ссавці захопили верх після динозаврів, і тепер майже все життя на Землі екологічно залежить від квіткових рослин», — провідний автор дослідження Джеймі. Томпсон, постдокторський еволюційний біолог з Університету Бата в Англії, йдеться в заяві

Дослідникам важко ідентифікувати квіткові рослини в літописі скам’янілостей; Згідно з дослідженням 2008 року в журналі Paleontological Society Papers, більша частина запису складається з ізольованих листків, які не прикріплені до інших органів рослини. Є докази вимирання квіткових рослин після удару астероїда, але не повсюдного зменшення, як інших типів організмів. 

Щоб дізнатися більше про те, як квітучі рослини відреагували на вимирання K-Pg, автори нового дослідження розглянули основні лінії квіткових рослин, раніше зіставлені на основі мутацій ДНК тисяч видів. 

Вони використовували математичні моделі, щоб оцінити, що квіткові рослини зазнали відносно стабільної швидкості вимирання з часом, без жодних доказів масового вимирання. Це означає, що, згідно з дослідженням, хоча окремі види були втрачені під час події, більші сімейні групи вижили.  Більшість сімейств квіткових рослин, які ми бачимо сьогодні, з’явилися до події K-Pg, а предки сучасних орхідей, магнолій і м’яти жили поряд з динозаврами. Після вимирання K-Pg вцілілі квіткові рослини поширилися та урізноманітнилися. 

«Квіткові рослини мають надзвичайну здатність до адаптації: вони використовують різноманітні механізми розповсюдження насіння та запилення, деякі дублюють весь свій геном, а інші розробили нові способи фотосинтезу», — співавтор дослідження Сантьяго Рамірес-Бараона, дослідник з Про це йдеться в заяві Національного автономного університету Мексики. «Ця «сила квітів» робить їх справжніми живими в природі». Джерело

Тектоніка плит 4 мільярди років тому, можливо, допомогла зародженню життя на Землі

Вік найстарішого поверхневого шару Землі, що утворює континенти, званого корою, становить близько 4 мільярдів років, і він складається з вулканічних порід завтовшки 25-50 км, відомих як базальти. Спочатку вчені думали, що вся планета покрита єдиною літосферною корою, тоді як окремі плити, які ми бачимо сьогодні, почали формуватися лише через 1 мільярд років. Однак ставлення до цієї гіпотези піддається сумніву.

Механізм формування цієї континентальної кори дещо загадковий: вчені тепер припускають, що він міг бути викликаний тектонікою плит, рухом основних поверхневих плит Землі земною кулею протягом мільярдів років, формуючи масиви суші та топографічні особливості, які ми бачимо сьогодні.

Одна теорія фокусується на тому, коли плити сходяться, часто викликаючи занурення однієї під іншу, що призводить до часткового плавлення та зміни складу магми, в той час, як інша вивчає механізми, що відбуваються всередині самої кори (на глибині менше ніж 50 км), повністю відокремлені. від меж плит, але також викликають часткове плавлення.

Можливі способи формування еоархейської континентальної кори. 
a) Сагдукція (щільна кора занурюється в мантію під дією сили тяжіння), b) перекривання континентальної кори на межі конвергентної плити, де вона менш щільна, ніж підстилаюча мантія

Нове дослідження, опубліковане в журналі Nature Geoscience, повідомляє про експериментальну роботу над аналогом океанічних плато, великих плоских піднесень з крутими краями, які є ранньою базальтовою корою, що спочатку утворилася в еоархеї (3,6–4 мільярди років тому). Доктор Алан Хасті з Единбурзького університету та його колеги піддали примітивні базальти океанічних плато південно-західної частини Тихоокеанського плато Онтонг-Ява експериментам з плавлення при високих температурах та тиску.

Виявлена континентальна кора не могла утворюватися при тиску <1,4 гігапаскаля (ГПа) на глибині до 50 км, що вказує на те, що така магма утворилася під час конвергентних субдукційних зон. Отже, вони припускають, що тектоніка плит, хай навіть у примітивній формі, існувала 4 мільярди років тому.

Ці знання є потужними, оскільки тектоніка плит відповідає за ерозію, відкладення, гороутворення та вулканічну активність, які відіграють різну роль у формуванні континентальної кори. Дослідницька група передбачає, що гази, що виділяються в результаті вулканізму, особливо окис вуглецю та метан, можливо, допомогли зародженню життя на Землі, ставши джерелом пребіотичних молекул, що ведуть до появи перших мікробних організмів.

За межами Землі багатим кремнеземом континентальна кора тут також була виявлена в менших обсягах на Марсі та Венері, що дає уявлення про роль тектоніки плит у ширшій Сонячній системі.

Доктор Хасті та його колеги досліджували стабільність ряду мінералів при різних тисках (1,2–1,4 ГПа, що еквівалентно глибині приблизно 40–50 км), щоб визначити, у який момент вони трансформувалися, при цьому потенційні температури мантії досягали 1500–1650. °C. Ключовими мінералами для дослідження були гранат (який, як відомо, стабільний при тиску > 1 ГПа, що відповідає глибині ~ 30 км) і плагіоклазовий польовий шпат (стабільний до ~ 1,8 ГПа, глибина ~ 60 км), рутил (стабільний при тиску 0,7-1,6 ГПа, глибина ~25-55 км) та амфібол (контролює реакції дегідратації та плавлення).

Результати експериментів показали, що гранат і рутил не стабілізувалися при температурі <1,4 ГПа (глибина ~ 45-50 км), що вище, ніж було виявлено в попередніх дослідженнях, але команда пояснює, що їхня вихідна океанічна кора мала більш високий вміст магнію що більше відповідає очікуваний склад еоархейської основної (багатої залізом і магнієм) кори.

Вони також провели зворотний експеримент, в якому вирощували кристали граната при вищому тиску (2 ГПа), а потім піддали його нижчому тиску (1,4 ГПа) і виявили, що кристали граната почали руйнуватися. Згодом вони виявили, що тиск ~ 1,6 ГПа (глибина > 50–55 км) був стабільним для граната, що посилило думку про стабільність, що існувала раніше, при тиску 1 ГПа і, отже, збільшило глибину освіти. Отже, субдукція є більш сприятливим механізмом для пояснення цієї реакції.

Моделювання також передбачає, що ранні магми піддавалися фракційної кристалізації у міру того, як вони підіймалися крізь земну кору, в результаті чого кристали відокремлювалися від рідкої магми, в результаті чого пул магми, що залишився, збіднювався певними елементами, використаними у вихідних кристалах, тому склад постійно змінювався по мірою формування нових кристалів.

Завдяки цьому дослідницька група визначила кристалізацію амфіболу як основну причину часткового плавлення, оскільки це водний мінерал, який міг бути включений до кори шляхом перекидання та поховання. Це відповідає ознакам відомих еоархейських вулканічних порід, таких як тоналіти та трондеміти.

Пояс Грінстоун Ісуа, Гренландія, і архейський рабовласницький кратон, Канада, вважаються двома залишками конвергентних країв плит над стародавніми зонами субдукції. У таких областях метабазичні (метаморфізовані базальтові та споріднені породи) магми змішувалися з рідинами танучої кори, що субдукувала, щоб утворити нові багаті кремнеземом магми, початок циклу руйнування та відродження континенту, який сформував світ, який ми бачимо сьогодні. Джерело

Масивне виверження на Сонці призвело до викиду корональної маси у бік Землі

Гігантський сонячний вусик, відомий як сонячна нитка, вирвався з Сонця в суботу (16 вересня), катапультувавши виверження надгарячої плазми, відоме як корональний викид маси (CME), у бік Землі.  Національне управління океанічних і атмосферних досліджень США (NOAA) опублікувало спостереження за помірними геомагнітними штормами класу G2, оскільки воно стежить за спрямованою на Землю частиною CME, яка, як очікується, вдарить 19 вересня. 

Це може бути гарною новиною для мисливців за полярними сяйвами. Якщо CME прибуде, як очікується, це може спровокувати геомагнітну бурю, подібну до тієї, що сталася 12 вересня, яка викликала полярні сяйва на південь, аж до Колорадо та Міссурі. 

Сонячний фізик Кіт Стронг звернувся до X (Twitter), щоб висловити своє захоплення колосальним виверженням. «НАЙБІЛЬШЕ ВИВЕРЖЕННЯ, ЯКЕ Я КОЛИ-небудь БАЧИВ! Я професійно спостерігаю за сонцем понад 50 років, і це найбільше виверження нитки, яке я бачив».

Геомагнітні бурі — це збурення магнітного поля Землі, спричинені сонячним матеріалом від CME — великих викидів плазми та магнітного поля з атмосфери Сонця.

NOAA класифікує геомагнітні бурі за шкалою від G1, яка може спричинити посилення полярної активності навколо полюсів і незначні коливання в джерелах живлення, до G5, найбільш екстремального рівня, який може спричинити повне відключення КВ (високочастотного) радіозв’язку. всю освітлену сонцем сторону Землі протягом кількох годин.

Прогнозований шторм G2 у вівторок (19 вересня) може спровокувати масштабні авроральні прояви та, за даними NOAA, може призвести до обмеженого затемнення ВЧ-радіозв’язку на освітленій сонцем стороні та можливої ​​втрати радіоконтакту на десятки хвилин. Також може бути погіршення низькочастотних навігаційних сигналів на десятки хвилин.

Вчені спростували заяви про тіла «прибульців»

В історії, яка стала вірусною, тіла «інопланетян» булі представлені перед Конгресом Мексики у вівторок (12 вересня). Але чи стоїть за цією дивною подією якась реальна наука? За словами вчених, які засудили цю заяву та підтвердили, що тіла не є інопланетянами, зовсім не так. 

Конгрес Мексики проводив слухання щодо невідомих повітряних явищ (UAP) — терміну, який зараз використовується для опису НЛО. UAP також були предметом слухань у Конгресі США протягом останніх двох років.

Під час презентації команда, до якої входили мексиканський журналіст Хайме Моссан та військовий лікар Хосе де Хесус Зальсе Бенітес, представила два тіла, зростання яких не перевищує 3,3 фута (1 метр), худорляві, із сірою шкірою та великими головами. Вони заявили, що аналізи ДНК показують, що останки цих трипалих істот не є людськими та що в їхніх черевцях містяться яйця, які можна використовувати для розмноження. Дует також заявив, що тіла прибули з Перу та що радіовуглецевий аналіз показує, що їм 1000 років, повідомило Національне громадське радіо.

Ці ж організації потрапляли до заголовків газет у 2017 та 2018 роках, повідомив Моссан Live Science в електронному листі. На той час вчені засудили ці тіла, що складаються з маніпулювання частин людського тіла. Моссан розповів Live Science, що з того часу нові випробування показали, що тіла не є людськими. Він також підкреслив, що не каже, що ці тіла є обов’язково інопланетними — просто вони не людські.

«Ми ніколи не говорили, що вони інопланетяни», — сказав Моссан, додавши, що вони знайшли докази існування всередині тіл імплантатів, виготовлених з елементів осмію та кадмію, «технології, невідомої 1000 років тому». Live Science не вдалося зв’язатися з де Хесусом Сальсом Бенітесом під час публікації.

Мексиканський журналіст Хайме Моуссан стоїть біля двох «нелюдей» перед прес-конференцією в готелі Camino Real у Мехіко, Мексика, 13 вересня 2023 року. Прес-конференція відбулася через день після першого публічного засідання Конгресу країни. слухання про непізнані повітряні явища (НПА).(Автор зображення: Даніель Карденас/Агентство Anadolu через Getty Images)

Вчені спростовують заяви

«Дозвольте мені сказати вам, що все це повна нісенітниця», — сказав Live Science електронною поштою Рафаель Божаліл-Парра, директор з посилення досліджень у Метрополітенському автономному університеті (UAD) в Мехіко. «Те, що наш Конгрес надає форум цьому самопроголошеному уфологу, є відображенням антинаукових настроїв, які сьогодні переважають у нашій країні».

У деяких ЗМІ з’явилася інформація, що випробування тіл проводилися в УАД. Але Божаліл-Парра сказав, що в університеті не проводилося жодних тестів ДНК, і хоча тест на вуглець-14 проводився у 2017 році, комерційна угода не дає змоги університету розкривати результати.

Що характерно, якби тіла були інопланетянами, то датування за допомогою вуглецю-14 було б марним. «Радіовуглецеве датування засноване на атомах вуглецю 14, які утворюються, коли сонячне випромінювання потрапляє у верхні шари атмосфери Землі», — розповів Live Science електронною поштою Девід Андерсон, доцент кафедри антропології, який багато писав про псевдоархеологію в Редфордському університеті. «Щоб датувати позаземні істоти за допомогою радіовуглецевого аналізу, нам треба було б знати, якою є швидкість виробництва 14-С на їх рідній планеті, а не на нашій».

Інші вчені також спростували ці твердження. «Сумно бачити добре спростовані твердження Хайме Моссана про повернення в Інтернет», — сказав Live Science електронною поштою Ендрю Нельсон, завідувач кафедри антропології Західного університету в Онтаріо. Тіла «були спростовані на основі анатомії», а дослідження показали, що деякі з тіл «являють собою людські мумії, якими навмисно маніпулювали, щоб вони виглядали інопланетянами», — сказав Нельсон. Вони показують, наприклад, що ступні «інопланетян» були створені шляхом калічення ступні людської мумії.

«Ступні постраждали б від каліцтв I та V пальців, а також порізів шкіри та м’яких тканин стопи за пальцями, внаслідок чого на стопі з’явилися надзвичайно довгі пальці», — каже Родольфо Салас-Джісмонді, палеонтолог хребетних з Інституту хребетних. Університет Каетано Ередіа та Музей природної історії у Лімі написали в аналізі 2017 року.

Нельсон сказав, що «хоча Моссан стверджує, що має докази КТ, C-14 і ДНК, він не подав ці докази на експертну оцінку науковому товариству». Нельсон додав, що, якщо цим останкам справді 1000 років і вони з Перу, виникає питання, чи були вони пограбовані і як вони залишили країну.

Інший вчений заявив, що якщо останки людські, то ті, хто причетний до цих претензій, мають зіткнутися з юридичними наслідками. Їх «слід заарештувати та судити за будь-які закони, що застосовуються до експлуатації або осквернення людських останків», — сказав Live Science електронною поштою Кен Федер, професор археології Центрального державного університету Коннектикуту.

Слухання в Мексиці відбулися частково тому, що в Конгресі США пройшли гучні слухання з UAP, зазначив Джеб Кард, доцент кафедри антропології в Університеті Майамі в Огайо. Хоча «ніхто ще не вивозив тіла інопланетян до Капітолію США», повідомив Кард Live Science в електронному листі, перед Конгресом США були свідчення колишніх військових чиновників про те, що американський уряд має біологічні останки інопланетян.

Зростання популярності теорій змови допомагає пояснити, чому відбуваються подібні речі, сказав Кард. «Проста реальність полягає в тому, що зараз вигідно — в переносному і буквальному сенсі — просувати ідеї про те, що «еліти» нав’язують свою волю ширшим верствам населення за допомогою підступних, змовницьких, а іноді і надприродних засобів».

Live Science зв’язалася з Міністерством культури Перу, яке на момент публікації не відповіло на запити про коментарі. Джерело

Вчені розповіли, яка тварина має найменшу тривалість життя

Нам часто кажуть, що «життя надто коротке» і ми повинні «ловити день», але порівняно з рештою мешканців Землі люди мають тут набагато більше часу, ніж більшість.

Отже, яка тварина має найменшу тривалість життя?

Важко сказати, напевно. Дослідникам складно детально вивчати швидкоплинне життя, і безліч тварин все ще чекають свого відкриття. З усім тим, поденкові є сильним претендентом на звання тварини з найменшим довголіттям. Ці водяні комахи вилуплюються з яєць у вигляді німф і живуть під водою до двох років. Потім у них розвиваються крила для заключних стадій — стадій субимаго і імаго — свого життєвого циклу для спарювання. Багато днів у своїй крилатій формі живуть менше ніж 24 годин, а деякі не живуть і 5 хвилин.

Більшість видів день переходять з води на сушу і повітря на стадії субимаго, а потім розмножуються на стадії імаго. У них немає ні функціонального рота, ні травної системи на жодній зі стадій, і натомість вони живуть шляхом енергетичних запасів, накопичених у період німфи, розповів Люк Якобус, дослідник поденок і професор біології в Університеті Індіани та Університеті Пердью в Колумбусі, в електронного листа Live Science.

«Без громіздкої травної системи у самок усередині тіла більше місця для яєць», — сказав Якобус. «Я бачив особину настільки повну яєць, що яйця знаходилися навіть у неї в голові. Маючи іноді більше 10 000 яєць на самку, вони можуть ефективно використовувати своє коротке доросле життя».

Подібно до інших видів, які швидко живуть і вмирають молодими, поденкові мухи є жертвами інтенсивної здобичі, і їм потрібно виробляти велику кількість дитинчат, щоб достатньо вижило до дорослого стану та розмножилося. Але Якобус зауважив, що хоча спокусливо запитати «чому» поденкові мухи мають коротке життя, краще питання «чому ні?»

«Стародавні викопні однодневки мало чим відрізняються від тих, яких ми бачимо сьогодні», — сказав Якобус. «Система, яку вони мають, дуже добре для них працює».

Хіт Огден, професор еволюційної біології в Університеті Юта-Веллі, який вивчає еволюцію поденкових мух, розповів Live Science, що ці комахи вперше з’явилися приблизно 350 мільйонів років тому. Огден також зауважив, що «еволюція майструє», і під час майстрування цього роду комах еволюція виявила, що вкладати більше часу в якості німфи було справді хорошою стратегією.

«Схоже, що еволюція вирішила, що ти, як німфа, здебільшого збираєш поживні речовини, а як доросла людина — лише механізм літання, розмноження та відкладання яєць», — сказав він. .

За даними порталу біорізноманіття Департаменту природних ресурсів Джорджії, американські одноденки (Dolania americana) мають найкоротший дорослий вік з усіх зареєстрованих видів. Самці живуть менше однієї години після досягнення зрілого віку, а самки мають лише п’ять хвилин на розмноження, перш ніж помруть. Однак американські поденки, що риють пісок, все ще проводять до двох років як німфи до цієї напрочуд короткої стадії дорослої особини.

За даними Австралійського музею, в інших країнах тваринного світу семизначні карликові бички (Eviota sigillata) завершують свій життєвий цикл протягом двох місяців і мають найкоротшу тривалість життя серед усіх відомих хребетних. Три тижні свого життя риби проводять у формі молодих личинок у відкритому океані; потім вони поселяються на рифі на один або два тижні, щоб дозріти, а потім проживуть не більше трьох з половиною тижнів як дорослі, згідно зі статтею 2005 року в журналі Current Biology. Джерело