Тайны мира: наука раскрывает тайны - ТОП-10

Пятница, 24 Февраль 2017 13:44
Вулканы и тектонические плиты Вулканы и тектонические плиты

В течение многих лет учёные занимались изучением тайн нашего мира, начиная от сумасшедших водных потоков в океанских глубинах и заканчивая тем, откуда появились сами океаны. Многое остается непонятным и таинственным, однако, было бы несправедливо не рассказать и об успехаха науки в раскрытии загадок - в нашем ТОП-10!

10. Секрет движущихся камней в Долине Смерти

С середины 1940-х годов до недавнего времени, Рейстрек-Плайя, высохшее озеро с гладкой поверхностью в Долине Смерти в Национальном Парке США, было "домом" для так называемых движущихся камней. Над этой тайной люди давно ломали голову.

С годами или даже десятилетиями, проходившими между каждыми передвижениями, появлялась невидимая сила и двигала сотни камней по земле, оставляя длинные параллельные следы. Каждый из камней весил около 300 кг.

Насколько известно учёным, камни даже в движении никто не видел. Таким образом, команда исследователей из США решила разобраться с этим вопросом в 2011 году. Они установили камеры с таймлапсами и метеостанции для измерения порывов ветра.

10-2.jpg

Далее они установили реагирующие на движение GPS устройства слежения на 15 камнях засохшего озера. Им могло потребоваться 10 лет и более, прежде, чем что-то получить, но учёным повезло. В декабре 2013 года команда была на месте, когда камни поплыли, и тайна была раскрыта.

Из-за сильного дождя и снега на поверхности озера осталось около 7 см воды. За ночь вода превратилась в тонкие листы льда, которые на следующий день под полуденным солнцем распались на отдельные плавающие панели.

Осталось дождаться лёгкого ветра, около 15 км/ч, чтобы "разбросать" камни по всей поверхности озера, оставляя следы грязи под ледяной коркой. Следы стали видны месяцами позже, когда дно озера высохло.

Камни будут двигаться только при идеальных условиях. Не слишком много ветра, солнца, воды и льда. Но и не слишком мало. Исследователи полагают, что туристы вполне могли это видеть, не осознавая, что именно происходит. Действительно сложно понять, что камень находится в движении, если все камни вокруг него тоже двигаются.

9. Как жирафам удаётся сохранять вертикальное положение, стоя на таких тоненьких ножках

Жираф весит в среднем около 1000 кг, однако для такого веса они обладают ногами с очень тонкими и лёгкими костями. Тем не менее, их ноги не ломаются и не получают травм.

Для того, чтобы понять почему так происходит, исследователи из Королевского Ветеринарного колледжа изучили конечности жирафов, пожертвованные зоопарками Европейского Союза. Конечности принадлежали животным, которые умерли по естественным причинам в неволе или были усыплены.

Исследователи поместили конечности в специальную раму, а затем использовали давление в 250 кг на каждую, чтобы имитировать вес, который носят эти животные. Каждая конечность оставалась крепкой и удерживалась в вертикальном положении без каких-либо проблем. На самом деле, ноги жирафа могли бы выдержать и больший вес.

Причиной этому является наличие особой связки (фиброзной ткани, удерживающей кости вместе), которая находится в канавке по всей длине кости голени животного. Эти кости похожи на плюсневую кость в человеческой стопе и пястную кость в нашей руке. Просто у жирафа эти кости намного длиннее.

Связка самостоятельно не создаёт никакой силы. Она обеспечивает пассивную поддержку только эластичной ткани, а не мышцам. Это уменьшает скорость усталости жирафа, потому как ему не приходится включать в работу свои мышцы, чтобы удерживать вес. Эта же связка защищает суставы стоп жирафа от перегрузки и от переломов.

8. Поющие пески

Известно 35 песчаных дюн, которые издают громкий гул, звучащий как игра на виолончели на низких октавах. Звук может продолжаться до 15 минут, а слышно его на расстоянии до 10 км. Некоторые дюны поют от случая к случаю, другие – ежедневно. Это происходит тогда, когда с конкретной дюны скатываются песчинки.

Сначала учёные полагали, что происхождение звука – это колебания в приповерхностных слоях дюн. Но потом исследователи обнаружили, что могут воссоздавать звук в лаборатории, позволяя песку соскальзывать вниз по наклонной плоскости. Оказалось, что поёт песок, а не дюна.

Звук исходил из колебаний самих песчинок, когда они каскадом скатываются с дюны или с наклонной плоскости в лаборатории.

Затем учёные взялись за исследования того, почему некоторые поющие дюны выдают несколько нот одновременно. Для этого они взяли на изучение песок из двух дюн: на юго-западе Марокко и на юго-востоке Омана.

Марокканский песок всегда выдавал звук на частоте 105 Гц, оманский же на частоте от 90 до 150 Гц. Исследователи обнаружили, что размер песчинок отвечает за высоту ноты. Марокканские были приблизительно одинаковые (150-170 мкм). Они последовательно звучали как соль-диез. Размер оманских песчинок варьировался от 150 до 310 мкм, поэтому на их долю пришёлся более широкий диапазон: они могли воспроизводить все 9 нот.

Когда учёные разделили песчинки по размерам, чтобы проверить свою теорию, то так и оказалось: разные группы песчинок стали вибрировать на одной частоте, воспроизводя одну и ту же ноту.

Скорость движущегося песка также сыграла свою роль. Близкие друг к другу по размерам песчинки двигались с одинаковой скоростью, поэтому раз за разом последовательно получался один и тот же звук. Когда же песчинки различались по размерам, они двигались с разной скоростью, в результате чего диапазон нот получался более широким.

Учёные до сих пор не понимают, почему эти звуки похожи на музыку. Главное предположение – вибрация движущихся песчинок синхронизирует, будто "собирает" частицы воздуха вместе, таким образом работая как диафрагма в громкоговорителе.

7. Почтовые голуби Бермудского Треугольника

Это началось в 1960-е годы, когда профессор Корнельского университета изучал замечательную способность почтовых голубей находить путь домой из незнакомых мест. Он выпустил голубей из различных мест штата Нью-Йорк.

Все голуби отлично справились с заданием, кроме тех, кто был выпущен из леса Джерси Хилл. Эти птицы постоянно терялись на пути домой. 13 августа 1969 года они единственный раз вернулись обратно, в остальное время птицы были дезориентированы и бестолково летали. Профессор не мог объяснить, почему это происходило.

Доктор Джонатан Хагструм (Jonathan Hagstrum) из геологической службы США полагает, что ему, вероятно, удалось раскрыть тайну, хотя его теория довольно спорная.

"То, как ведут себя почтовые голуби, говорит о том, что они используют своеобразные компас и карту, которые говорят им где они находятся по отношению к дому". Хагструм полагает, что голуби используют инфразвук, звук низкой частоты, не слышимый для человека.

Этот тип звука, возможно, использовался в древних саундскейпах (звуковых скриптах) для изменения психического состояния наших предков во время их участия в религиозных церемониях.

Птицы могут использовать инфразвук (который в данном случае генерируется малыми колебаниями на поверхности Земли глубокими океанскими волнами) в качестве самонаводящегося маяка.

Когда птицы заблудились в Джерси-Хилл, температура и ветер "угнали" сигнал инфразвука высокого в атмосферу. Голуби не сумели его уловить. Однако 13 августа 1969 года температура воздуха и ветер были идеальными, поэтому голуби услышали звук и смогли вернуться домой.

6. Уникальное происхождение единственного активного вулкана Австралии

В Австралии есть только одна активная вулканическая зона, которая простирается на 500 км от Мельбурна до Маунт-Гамбира. За последние 4 миллиона лет вулкан оживал около 400 раз, последнее произошло примерно 5000 лет назад.

Учёные озадачились, чем были спровоцированы эти извержения в части мира, практически лишённой вулканической активности. Сейчас и эта тайна раскрыта. Большинство вулканов на Земле образовались на краях тектонических плит, которые постоянно движутся (на несколько сантиметров в год) в верхней части мантии Земли.

Но в Австралии различия в "толщине" континента привели к тому, что движения потоков направлены в нижнюю часть мантии с целью привлечения тепла к поверхности. Сочетание с дрейфом на север на 7 см привело к образованию горячей точки, то есть вулкана, с магмой.

6-1.jpg

"По всему миру существует ещё около 50 подобных изолированных вулканических регионов, принцип действия которых мы теперь можем объяснить", - говорит Родри Дэвис (Rhodri Davies) из австралийского национального университета.

5. Рыба, которая отлично себя чувствует в химически загрязнённой воде

В период с 1940 по 1970-е года промышленные предприятия США сбрасывали полихлорированные бифенилы (ПХБ) в виде отходов в порт города Нью-Бедфорд в штате Массачусетс. Вскоре американское агентство по охране окружающей среды объявило эту гавань крайне загрязнённой, так как количество химии в воде в четыре раза превысило безопасный уровень.

Но гавань оставалась до некоторого времени биологической загадкой, которую исследователи наконец-то решили. В воде, полной токсичных отходов, отлично себя чувствовала и размножалась атлантическая киллифиш. Эта красивая хищная рыба на протяжении всей своей жизни не покидает место рождения дальше, чем на несколько сотен метров.

Обычно, когда рыба поглощает ПХБ, некоторые их элементы становятся для неё ещё более токсичными, чем они были изначально. Однако, киллифиш уже избавилась от этой особенности на генетическом уровне, останавливая формирование токсинов.

Эти рыбы адаптировались к конкретному типу загрязнения, но некоторые учёные полагают, что данное генетическое изменение сделало их более чувствительными к воздействию других загрязнителей.

Кроме того, судя по всему, эти рыбы не смогут жить в здоровой окружающей среде, в чистой воде. Киллифиш являются добычей для полосатого окуня, луфаря и другой рыбы, которую мы едим. Таким образом, несмотря на то, что киллифиш смогла выработать иммунитет к токсинам ПХБ, она может передавать ядовитые вещества по пищевой цепи, доходя вплоть до человека.

4. Как формируются подводные волны

Подводные волны, также называемые внутренними волнами, остаются под поверхностью океанских вод, скрытые от нашего взгляда. Они поднимают поверхностные воды океана всего лишь на несколько сантиметров, поэтому зачастую их может обнаружить только спутник.

4.jpg

Самые крупные волны рождаются в проливе Лусон, между Тайванем и Филиппинами. Они могут достигать в высоту 170 метров и двигаться на большие расстояния со скоростью несколько сантиметров в секунду.

Учёные полагают, что очень важно понять, как именно генерируются эти волны, потому как они могут сыграть важнейшую роль в вопросе глобального изменения климата. Внутренние волны смешивают свои холодные и очень солёные воды с тёплыми и менее солёными внешними водами океана. Они переносят большое количество соли, тепла и питательных веществ по всему океану.

Это основной способ, благодаря которому тепло передаётся от верхних слоёв к нижним водам. Учёные уже давно хотят разгадать тайну того, как генерируются такие огромные внутренние волны в проливе Лусон.

Их трудно увидеть, хотя соответствующая техника может обнаружить разницу в плотности между внутренней волной и окружающей ее воды. Тем не менее, учёные решили провести испытания 15-метровым волновым танком.

Внутренние волны сгенерировались толкая холодную воду снизу двумя выступами на смоделированное морское дно. Оказывается, эти огромные внутренние волны продуцируются расстоянием между выступами в проливе Лусон, а не одной особенностью на выступе в виде высокой горы.

"Это очень важный недостающий кусок головоломки в области моделирования климата", - говорит Томас Пикок (Thomas Peacock), специалист Массачусетского технологического института. "На сегодняшний день глобальные климатические модели не в состоянии охватить все эти процессы. Вы получите другой ответ, если не будете учитывать эти волны".

3. Почему зебры полосатые

Существует много теорий, объясняющих наличие у зебр полос. Одни считают, что полосы – это камуфляж или способ запутать хищника, другие полагают, что полосы помогают регулировать температуру тела или выбрать партнёра.

Учёные из университета Калифорнии решили найти точный ответ. Они изучили информацию о местах обитания различных видов и подвидов зебр, лошадей и ослов. Специалисты собрали данные о цвете, местоположении и размерах полос на теле зебре.

Затем они нанесли на карту места обитаний мух цеце, драконьих мух и слепней, добавили несколько других переменных, важных для стратегического анализа, и получили ответ.

"Я был поражен полученными результатами", - говорит исследователь Тим Каро (Tim Caro). "Мы снова и снова убеждались, что полос на теле было больше у животных, проживающих в тех частях света, где обитало большее количество мух".

Зебры более уязвимы для укусов мух, потому что их волосяной покров короче, чем у похожих животных, таких как лошади. Кровососущие мухи несут риск смертельных заболеваний, поэтому для зебры крайне важно избежать этого.

Другие исследователи из университета Швеции обнаружили, что мухи не кусают зебр в места, где находятся полоски, только из-за того, что полоски очень правильной ширины. Если бы они были шире, то зебры не были бы защищены. В этом исследовании большинство мух притягивали черные поверхности, чуть меньшее количество тянулось к белым и совсем мало мух привлекали полосатые.

2. Массовое вымирание около 90 процентов всех видов на Земле

Около 252 миллионов лет назад примерно 90 процентов видов на нашей планете были уничтожены в результате массового вымирания. Это древний детектив с подозреваемыми от астероидов до вулканов. Однако оказывается, что убийц невозможно рассмотреть без микроскопа.

По данным исследователей, преступником был одноклеточный микроорганизм под названием метаносарцина, который поглощает соединения углерода и образует метан в качестве отходов. Этот микроб живёт сегодня на мусорных свалках, в нефтяных скважинах, и даже в кишках коров.

В пермианском периоде, как полагают учёные, метаносарцина перенесла трансформацию гена, что позволило ей обрабатывать ацетат. После произошедшего микроб научился поглощать большие скопления органического вещества со дна океана, содержащего ацетат.

Вскоре микробное население "взорвалось", извергнув огромное количество метана в атмосферу и сильно подкислив океан. Большинство растений и животных на земле погибли, наряду с рыбой и моллюсками в океане.

Но для того, чтобы размножиться так быстро, микробам потребовался бы никель. Исследователи, проанализировав отложения, пришли к выводу, что нужным количеством никеля микробов "подзаправили" сибирские вулканы.

"Пермианское массовое вымирание видов – это единственное событие, которое как никогда сделало угрозу вымирания всего живого очень реальной", - говорит исследователь Грег Фурнье (Greg Fournier). "Жизнь многих, если не большинства, из уцелевших групп организмов висела на волоске, а многим удалось выжить только благодаря чуду".

1. Происхождение океанов

Вода покрывает около 70 процентов поверхности нашей планеты. Первоначально учёные полагали, что на Земле сформировалась сухая, расплавленная поверхность при помощи воздействия других объектов из космоса.

Столкновения с астероидами и "влажными" кометами якобы принесли воду на нашу планету гораздо позже. "Некоторые утверждают, что любые молекулы воды, которые присутствовали при формировании планеты, либо испарились, либо их унесло в космос", - поясняет геолог Хорст Маршалл (Horst Marschall).

"Учёные полагают, что поверхностные воды в таком виде, в котором они присутствуют сегодня на планете, появились гораздо позже – сотни миллионов лет спустя". Но новое исследование показывает, что во время формирования Земли на её поверхности всё-таки была вода, причём в достаточном количестве для развития жизни. Это справедливо и для других планет нашей Солнечной системы.

1-1.jpg

Чтобы выяснить, когда вода прибыла на Землю, исследователи сравнили два набора метеоритов. Первый сет, углеродистые хондриты, самые древние метеориты из всех когда-либо определённых. Они появились примерно в то же время, когда и наше Солнце, до начала формирования остальных планет.

Второй набор метеоритов, как полагают, родом из Весты, большого астероида, сформировавшегося в той же области, что и Земля около 14 миллионов лет спустя после рождения нашей Солнечной системы.

Оба набора метеоритов одинаковы по химическому составу и содержат много воды. По этой причине исследователи полагают, что Земля сформировалась вместе с водой на ее поверхности из углистых хондритов около 4,6 миллиардов лет назад.

Прочитано 252 раз

...

Похожие материалы (по тегу)

  • Параллельные миры человеческого мозга

    Швейцарские учёные и специалисты IBM нашли в мозге структуры, существующие в четырёх, пяти и даже одиннадцати измерениях. Играючи собирая и разрушая башенки из таких структур, мозг обрабатывает входящие сигналы. Исследователи из IBM и Швейцарского федерального технического института Лозанны уже больше 10 лет работают над моделированием головного мозга человека, и некоторые из сделанных ими открытий способны нас потрясти...

  • Тайны мира: нереализованные изобретения. ТОП-10

    Изобретатели и творцы были на этой планете испокон веков. С тех самых пор, когда кто-то понял, как использовать огонь, изобретения постоянно делали нашу жизнь проще и удобнее. Взять тот же телефон, который позволяет взять с собой человечество в любую точку шара. И все же далеко не все изобретения, которые могли перевернуть мир, стали известны широким массам. Перед вами десять изобретений, меняющих жизнь, которых мы, вероятнее всего, никогда не увидим...

  • Тайны космоса: удивительная и загадочная Солнечная система...

    Даже если мы уже рассказывали вам о тайнах нашей Солнечной системы здесь, здесь и здесь, им несть числа, и мы возвращаемся, взяв в охапку еще больше загадочных достопримечательностей и особенностей, которые сбивают с толку наших ученых. Порой они даже разжигают теории заговора, и это еще больше подливает масла в огонь...

  • Тайны мира: странные пирамиды древнего Рима

    Перед вами - пирамида Цестия, расположенная в центре Рима, рядом с воротами Сан-Паоло. Официальная история гласит, что построена она между 18 и 12 годами до нашей эры для магистрата Гая Цестия Эпулона. Высота пирамиды около 36 метров, длина основания - около 30 метров. Внутри нее находится склеп, причем по легендам, в нем был захоронен Рем,один из основателей Рима. Любопытно, что по тем же легендам, его брат Ромул был похоронен в другой аналогичной пирамиде, которая находилась в Ватикане и была разрушена в XVI веке...

  • Тайны мира: развалины загадочного храма в Сингапуре

    Храм находится в лесах парка Мак-Ритчи (MacRitchie) в Сингапуре. По официальной версии считается, что храм был построен японской императорской армии во время японской оккупации Сингапура во Второй мировой войне в период 1942-1943гг. При строительстве было задействовано более чем 20 000 австралийских и британских военнопленных.