یک راز زمینشناسی ۵۰۰ میلیون ساله کشف شد
یک جرعه ازجهان دانش
بهارسادات موسوی
[ گزارش ازپژوهش های تازه ]
دانشمندان رشتهکوهی پنهان در زیر یخهای قطب جنوب را کشف کردهاند که ۵۰۰ میلیون سال قدمت دارد. در شرق قطب جنوب ( انتارکتیتا ) ، رشتهکوه وسیعی زیر هزاران متر یخ پنهان شده است ، به گونهای که میلیونها سال در آن محاصره بوده است.
دانشمندان شوروی برای اولین بار این شگفتی زمینشناسی را در دهه ۱۹۵۰ کشف کردند ، اما تحقیقات مداوم نشان میدهد که این چشمانداز زیریخچالی حتی عجیبتر هم هست.
کوههای یخ غولپیکر زیر یخ ، به کوههای یخ گامبورتسف معروف هستند و تا عمق ۳.۱ کیلومتری زیر سطح یخسار شرق قطب جنوب ، بزرگترین یخسار روی کره زمین، قرار دارند.
این شبکه وسیع از قلهها و تپههای سنگی حدود ۱۲۰۰ کیلومتر امتداد دارد و ارتفاع آن به ۳۴۰۰ متر میرسد.
آنچه این کوهها را به یک راز زمینشناسی منحصربهفرد تبدیل میکند این است که آن ها با تمام قوانین شناخته شده مغایرت دارند. در حالی که بیشتر رشتهکوهها هنگام برخورد صفحات تکتونیکی ایجاد میشوند ، این کوههای عظیم در قلب قارهای قرار دارند که میلیونها سال از نظر زمینشناسی پایدار بوده است.
زمینشناسان دانشگاه تاسمانی و دانشگاه مککواری با مطالعه دقیق کریستالهای میکروسکوپی زیرکن ، تاریخ جذاب کوههای پنهان قطب جنوب را کشف کردند. این بلورهای کوچک مانند ساعتهای طبیعی دقیقی عمل میکنند و وقایع زمینشناسی را که صدها میلیون سال پیش رخ دادهاند، ثبت میکنند.
داستان از ۶۵۰ میلیون سال پیش آغاز میشود ، زمانی که دو قاره باستانی با هم برخورد کردند و این رشته کوه عظیم را تشکیل دادند. با گذشت زمان ، کوهها به رشد و افزایش خود ادامه دادند ، تا این که ۵۸۰ میلیون سال پیش به ارتفاعات باشکوهی مشابه آنچه امروزه در هیمالیا میبینیم ، رسیدند. پس از رسیدن به اوج ارتفاع خود ، این کوههای غولپیکر زیر وزن عظیم خود شروع به فروپاشی کردند. همانطور که پوسته ضخیم شروع به عقبنشینی کرد ، اتفاق شگفتانگیزی رخ داد: سنگ مذاب در اعماق زمین شروع به حرکت به پهلو کرد و یک پایه محکم در اعماق زمین به جا گذاشت. این شالوده ، همراه با پوشش ضخیم یخی که بعدها شکل گرفت ، دژ مستحکمی را تشکیل داد که کوهها را در طول اعصار از فرسایش و خوردگی محافظت کرده است.
دانشمندان توضیح میدهند که پوشش ضخیم یخ مانند پتویی عمل کرده که این کوههای باستانی را حفظ کرده و آن ها را به یکی از نادرترین رشتهکوههای باستانی حفظشده روی زمین تبدیل کرده است.
در حالی که بیشتر کوههای باستانی به دلیل فرسایش ناپدید شدهاند یا در اثر حرکات بعدی زمین تغییر شکل یافتهاند ، این کوهها همچنان شاهد زندهای از رویدادهای زمینشناسی با قدمت نیم میلیارد سال هستند.
ابداع مادهای جدید از قارچ برای ساخت باتری
پژوهشگران موفق به ابداع مادهای جدید از نوعی قارچ در طبیعت شدند که این ماده میتواند در ساخت باتری و بستهبندیهای زیست محیطی بسیار کاربردی باشد.
دانشمندان در جستجوی مواد پایدار ، اغلب با چالش مواجه میشوند. مواد طبیعی مانند سلولز به طور طبیعی تجزیهپذیر هستند ، اما فاقد کارایی مورد نیاز برای بسیاری از کاربردها هستند. تقویت آن ها از طریق فرآوری شیمیایی میتواند استحکام یا انعطافپذیری آن ها را بهبود بخشد ، اما این تقویت اغلب به قیمت از بین رفتن مزایای زیستمحیطی آن ها تمام میشود.
به گزارش آیای ، پژوهشگران آزمایشگاه سلولز و مواد چوبی در «امپا»( Empa ) ، ماده نوآورانهای را تولید کردهاند که این مشکل را به طور کامل حل میکند. این ماده جدید از رشته رشدکننده قارچ «شیزوفیلوم برزن»(Schizophyllum commune) گرفته شده است. این ماده ، تجزیهپذیر و در برابر پارگی مقاوم است. همچنین از نظر عملکردی بسیار متنوع است و بدون هیچگونه فرآوری شیمیایی تولید میشود. در واقع ، این ماده آنقدر بیخطر است که میتوان آن را خورد.
«آشوتوش سینحا»( Ashutosh Sinha) پژوهشگر «امپا» گفت: این قارچ از «ماتریس»( matrix) خارج سلولی برای ساختار و خواص عملکردی خود استفاده میکند. چرا ما نباید همین کار را انجام دهیم؟
«گوستاو نایستروم»(Gustav Nyström) سرپرست آزمایشگاه افزود: طبیعت در حال حاضر یک سامانه بهینهسازی شده را توسعه داده است.
رشته رشدکننده قارچ یا «میسلیوم»(Mycelium) ، شبکه ریشهمانند رشتههای قارچی است. این ماده از قبل در تحقیقات مواد پایدار مورد توجه قرار گرفته بود. این ماده معمولاً قبل از استفاده ، تحت فرآوری شیمیایی قرار میگیرد که خاصیت تجزیهپذیری زیستی آن را تضعیف میکند. با این حال ، این تیم از «میسلیوم زنده» همانطور که هست ، استفاده میکند و از «ماتریس» خارج سلولی تولید شده طبیعی آن بهره میبرد. «ماتریس» شبکهای از پروتئینها ، پلیساکاریدها و سایر مولکولهای زیستی است که به قارچ ، ساختار و مقاومت میدهد.
«نایستروم» گفت: ما روشهای اثباتشده برای پردازش مواد مبتنی بر فیبر را با زمینه نوظهور مواد زنده ترکیب میکنیم.
تیم تحقیقاتی برای افزایش کارایی این ماده ، تکهای از این قارچ را که سرشار از دو ترکیب خاص است ، انتخاب کردند. این ترکیبها شامل یک پلی ساکارید نانوالیاف موسوم به «سیزوفیران»(schizophyllan) و پروتئینی که مانند صابون طبیعی عمل میکند ، است. این مولکولها نه تنها ساختار قارچ را تقویت میکنند ، بلکه عملکرد قابل توجهی نیز ارائه میدهند.
سینها گفت: «میسلیوم» ما به نوعی یک کامپوزیت فیبر زنده است. «نایستروم» گفت: مواد تجزیهپذیر همیشه با محیط اطراف خود واکنش نشان میدهند. ما میخواهیم کاربردهایی را پیدا کنیم که مانع از این تعامل نباشد ، بلکه شاید حتی یک مزیت باشد.
تیم تحقیقاتی دو کاربرد اصلی را نشان داد. یکی نوارهای تجزیهپذیر و دیگری «امولسیونکنندههای»(emulsifiers) طبیعی است. «نوارهای میسلیومی» ساخته شده از شبکههای قارچی است که استحکام کششی عالی از خود نشان دادند. این نوارها میتوانند روزی جایگزین پلاستیک در بستهبندی یا محصولات تجزیهپذیر شوند. در عین حال ، این ماده زنده به عنوان یک «امولسیونکننده» بسیار موثر نیز عمل میکند. مولکول «هیدروفوبینها»(Hydrophobins) مخلوطهای روغن و آب را تثبیت میکنند و از آنجایی که قارچ به طور مداوم این مولکولها را تولید میکند ، «امولسیون» با گذشت زمان پایدارتر میشود. «سینحا» گفت: این احتمالاً تنها نوع «امولسیون» است که با گذشت زمان پایدارتر میشود.
«نایستروم» افزود: بنابراین استفاده از آن به عنوان «امولسیونکننده» در صنایع آرایشی و غذایی بسیار جالب است.
«سینحا» کاربرد بالقوه دیگری را دید. به جای کیسههای پلاستیکی تجزیهپذیر ، میتوان از آن برای ساخت کیسههایی استفاده کرد که خود زبالههای آلی را تجزیه میکنند.
این تیم پتانسیل ادغام این ماده قارچی را در الکترونیک پایدار میبیند که واکنشپذیری آن به رطوبت میتواند حسگرهای سازگار با محیط زیست را فعال کند.
«سینحا» در پایان گفت: ما میخواهیم یک باتری فشرده و تجزیهپذیر تولید کنیم که الکترودهای آن از کاغذ قارچی زنده تشکیل شده باشد.
چین نخستین ابررایانه فضایی را میسازد
چین مشغول تدارکات است تا نخستین ابر رایانه جهان در مدار زمین را بسازد. در همین راستا ماهوارههایی به مدار زمین پرتاب کرده است.
به گزارش اینترستینگ انجینرینگ ، پکن ماهواره های جدید مجهز به سیستم های رایانش هوشمند و لینک های ارتباطات بین ماهواره ای را به مدار زمین فرستاده است.
به طور دقیق تر این کشور آسیایی ۱۲ ماهواره با چنین مشخصاتی را در ۱۴ می به مدار زمین فرستاده که بخشی از خوشه رایانشی سه بخشی هستند. محققان چینی برای انجام این ماموریت از یک موشک لانگ مارچ ۲D استفاده کردند که از مرکز پرتاب ماهواره جیوکوان به فضا ارسال شد.
طبق گزارش ها این خوشه احتمالا شامل هزاران ماهواره با قدرت رایانش هزار پتاعملیات به ازای هر ثانیه ( POPS ) است. ماهوارههای اولیه ، قدرت رایانش ترکیبی پنجPOPS و ۳۰ ترابایت ظرفیت ذخیره را فراهم می کنند و قابلیت رایانش در مدار زمین را دارند. همچنین یک ماهواره مجهز به ردیاب قطبش اشعه ایکس است که برای مطالعه انفجارهای اشعه گاما به کار می رود.
اعضای آکادمی مهندسی چین تاکید دارند این خوشه قرار است پردازش واقعی داده ها در مدار زمین را انجام دهد. آزمایشگاه ژجیانگ یک موسسه تحقیقاتی هانگژو با شرکت های بین المللی نیز به طور مشترک دراجرای پروژه سهیم هستند. آزمایشگاه ژجیانگ برنامه دارد با شرکا همکاری کرده و یک گروه از بیش از ۵۰ ماهواره محاسباتی را در سال جاری راهاندازی کند.
وانگ جیان یکی از آکادمی مهندسی چین نیز اعلام کرد این خوشه احتمالا چالش های کارآمدی در سیستم های ماهواره ای معمول را برطرف و یکپارچه سازی هوش مصنوعی در برنامه های فضایی را تسریع می کند. وی قبلا اشاره کرده بود هدف این پروژه ارتقای قدرت رایانش یک ماهواره از ترافلاپ به سطح پتا فلاپ و دستیابی به ارتباط بین ماهواره ای یکپارچه مانند ارتباط اینترنتی بین رایانه ها است. تیم پروژه تاکید دارند با خوشه رایانشی حتی یک ماهواره قادر به تولید ارزش خواهد بود. این امر دستاوردهای عمیقی برای آینده صنعت فضایی خواهد داشت.
برخوردی با سرعت ۳ میلیون کیلومتر بر ساعت!
دانشمندان عامل پشت پرده یک برخورد کیهانی را شناسایی کردهاند که به یک ساختار عظیم در نزدیکی مرکز کهکشان راه شیری معروف به «افعی» آسیب رسانده است.
کهکشان راه شیری ، کهکشانی است که علاوه بر ۱۰۰ تا ۴۰۰ میلیارد ستاره و سیاره فراخورشیدی ، زمین و بقیه سیارات منظومه شمسی ما را در خود جای داده است. شبکه کیهانی G۳۵۹.۱۳ که به «افعی» معروف است ، در نزدیکی مرکز کهکشان قرار دارد.
این شبکه یک ساختار طویل به طول ۲۳۰ سال نوری است و از میدانهای مغناطیسی و ذرات شتابداری تشکیل شده که باعث درخشش آن میشوند. اما از همه چشمگیرتر ، وجود یک پارگی غیرمعمول در «افعی» است که در عکسبرداری با اشعه ایکس شبیه استخوان شکسته به نظر میرسد.
مشاهدات رصدخانه پرتو ایکس چاندرا و تلسکوپ رادیویی MeerKAT به کشف علت یکی از این «شکستگیها» کمک کرد و منبع قوی انتشار پرتو ایکس و رادیویی را در محل آسیب پیدا کرد. محققان دانشگاه نورث وسترن در ایالات متحده به این نتیجه رسیدند که این منبع ، یک تپاختر بوده که با سرعت فوقالعادهای تا ۱۰۰۰ کیلومتر در ثانیه با «افعی» برخورد کرده است.
تپاخترها بقایای ستارگان غولپیکری هستند که از انفجار ابرنواختری جان سالم به در بردهاند. به گفته کارشناسان ، این اجرام آسمانی چگالی باورنکردنی دارند ، به طوری که یک قاشق چایخوری از ماده تپاختر میلیاردها تُن وزن دارد. چنین سرعتهای فوقالعادهای برای تپاخترها غیرمعمول نیست.
برخورد تپاخترها میدان مغناطیسی افعی را تخریب کرده و باعث افزایش انتشار امواج رادیویی در محل شکستگی شده است. علاوه بر این ، دادههای پرتو ایکس نشان میدهند که الکترونها و پوزیترونها در نزدیکی تپاختر شتاب میگیرند.
شایان ذکر است که منشأ خود تپاختر ناشناخته باقی مانده و علت پارگی دیگری در تار افعی نیز ناشناخته است.
نتایج این مطالعه در مجله Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شد.
چین نخستین ابررایانه فضایی را میسازد
چین مشغول تدارکات است تا نخستین ابر رایانه جهان در مدار زمین را بسازد. در همین راستا ماهوارههایی به مدار زمین پرتاب کرده است.
به گزارش اینترستینگ انجینرینگ ، پکن ماهواره های جدید مجهز به سیستم های رایانش هوشمند و لینک های ارتباطات بین ماهواره ای را به مدار زمین فرستاده است.
به طور دقیق تر این کشور آسیایی ۱۲ ماهواره با چنین مشخصاتی را در ۱۴ می به مدار زمین فرستاده که بخشی از خوشه رایانشی سه بخشی هستند. محققان چینی برای انجام این ماموریت از یک موشک لانگ مارچ ۲D استفاده کردند که از مرکز پرتاب ماهواره جیوکوان به فضا ارسال شد.
طبق گزارش ها این خوشه احتمالا شامل هزاران ماهواره با قدرت رایانش هزار پتاعملیات به ازای هر ثانیه ( POPS ) است. ماهوارههای اولیه ، قدرت رایانش ترکیبی پنجPOPS و ۳۰ ترابایت ظرفیت ذخیره را فراهم می کنند و قابلیت رایانش در مدار زمین را دارند. همچنین یک ماهواره مجهز به ردیاب قطبش اشعه ایکس است که برای مطالعه انفجارهای اشعه گاما به کار می رود.
اعضای آکادمی مهندسی چین تاکید دارند این خوشه قرار است پردازش واقعی داده ها در مدار زمین را انجام دهد. آزمایشگاه ژجیانگ یک موسسه تحقیقاتی هانگژو با شرکت های بین المللی نیز به طور مشترک دراجرای پروژه سهیم هستند. آزمایشگاه ژجیانگ برنامه دارد با شرکا همکاری کرده و یک گروه از بیش از ۵۰ ماهواره محاسباتی را در سال جاری راهاندازی کند.
وانگ جیان یکی از آکادمی مهندسی چین نیز اعلام کرد این خوشه احتمالا چالش های کارآمدی در سیستم های ماهواره ای معمول را برطرف و یکپارچه سازی هوش مصنوعی در برنامه های فضایی را تسریع می کند. وی قبلا اشاره کرده بود هدف این پروژه ارتقای قدرت رایانش یک ماهواره از ترافلاپ به سطح پتا فلاپ و دستیابی به ارتباط بین ماهواره ای یکپارچه مانند ارتباط اینترنتی بین رایانه ها است. تیم پروژه تاکید دارند با خوشه رایانشی حتی یک ماهواره قادر به تولید ارزش خواهد بود. این امر دستاوردهای عمیقی برای آینده صنعت فضایی خواهد داشت.
