باران شهاب سنگ ها وضع زمین را عوض کرد

رگباری از شهاب سنگ ها که حدود چهار میلیارد سال قبل بر زمین و مریخ بارید احتمالا این سیارات را گرمتر و مرطوبتر کرده است. پژوهشگران برای اندازه گیری گازهایی که هنگام ورود شهاب سنگ ها به جو آزاد می شد، این سنگ های جوان را در معرض حرارت فوق العاده قرار دادند.جو زمین در آن زمان هنوز در مرحله تشکیل شدن بود و بارها در معرض باران شهاب سنگ ها قرار گرفت. محققان می گویند این رگبارها برای بدل کردن این دو سیاره به جایی گرمتر و مرطوبتر که آن را برای ایجاد حیات مساعدتر می کند کافی بوده است.نتایج این مطالعه در نشریه "Geochimica et Cosmochimica Acta" منتشر شده است. تیم محققان کار را با 15 قطعه شهاب سنگ کهن از سراسر جهان شروع کرد. این سنگ ها با استفاده از تکنیک خاصی به نام "پایرولیسیس-اف تی آی آر" حرارت داده شد.در این شیوه برای افزایش دمای قطعات به حداکثر 20 هزار درجه سانتیگراد در ثانیه از الکتریسیته استفاده می شود. سنگ ها در جریان این فرآیند به گاز تجزیه می شوند که این گازها مورد تحلیل قرار گرفت.

منبع آب

محققان دریافتند که در این فرآیند حدود 12 درصد از جرم یک قطعه معمولی به بخار آب و شش درصد آن به دی اکسید کربن بدل شد. آنها سپس با استفاده از مدل های ریاضی شمار شهاب های افتاده بر زمین در جریان "بمباران سنگین نهایی" (ال اچ بی) را حساب کردند."ال اچ بی" دوره ای در حدود چهار میلیارد سال قبل بود که در جریان آن شمار خارق العاده بزرگی از شهاب سنگ ها بر سیارات منظومه شمسی بارید.این پژوهشگران براساس تخمین های منتشره از شمار شهاب های باریده در "ال اچ بی"، به این نتیجه رسیده اند که هر سال 10 میلیارد تن آب و دی اکسید کربن وارد جو زمین و مریخ می شد.به گفته آنها این وضع باعث گرمایش کره، پیدایش اقیانوس های مایع، و محیطی قابل سکونت تر برای موجودات زنده می شد.ریچارد کورت سرپرست این تحقیق گفت: "احتمال داده شده است که شهاب سنگ های کهن به خاطر ترکیب شیمیایی شان یکی از علل پیدایش آب روی زمین بوده باشند.""ما اکنون داده هایی داریم که نشان می دهد دقیقا چقدر آب و دی اکسید کربن به طور مستقیم توسط شهاب سنگ ها به اتمسفر زمین تزریق شد. این گازها فورا فرآیندی را به جریان انداختند که باعث تقویت گردش آب و گرمایش سیاره شد."زمین از وجود یک میدان مغناطیسی بهره مند است که بادهای خورشیدی را دفع می کند؛ به گفته محققان همین بادهای خورشیدی باعث زدوده شدن اتمسفر مریخ از گازهایی می شد که شهاب سنگ ها وارد اتمسفر آن سیاره می کردند.

ستاره ای مصنوعی برای گشودن اسرار کیهانی

تا چند روز دیگر با روشن شدن قدرتمندترین تاسیسات لیزری جهان، برای اولین بار ستاره ای ریز در زمین متولد خواهد شد.موسسه "ان آی اف" (National Ignition Facility) قصد دارد عملی بودن گداز هسته ای، فرآیندی که در قلب خورشید روی می دهد و به طور بالقوه می تواند منبع انرژی فراوان و پاکیزه برای زمین باشد، را به نمایش بگذارد.اما هرچند بسیاری از چشم ها در این موسسه بر هدف تامین نیازهای انرژی بشر دوخته شده، بسیاری از دانشمندان امیدوارند بتوانند سوالات بنیادی دیگری را با کمک آن پاسخ دهند. اریک استورم از آزمایشگاه لارنس لیورمور (ال ال ان ال) که "ان آی اف" در آن قرار دارد گفت: "همواره تصور می شد که در بازآفرینی فرآیند گداز هسته ای بتوان سه ناحیه را که هم مایه کنجکاوی و هم دارای ارزش است کنکاش کرد."ان آی اف بیش و پیش از هر چیز برای مقاصد امنیتی و مطالعه شرایطی که در انفجارهای هسته ای وجود دارد و شیوه عملکرد سلاح های اتمی ساخته شده است. استورم می گوید: "در غیاب آزمایش اتمی زیرزمینی، این (موسسه) امکان آن را فراهم می کند که یک بازدارنده معتبر اتمی داشته باشیم."او افزود: "آنوقت می توانیم فیزیک گداز هسته ای را مطالعه کنیم - آیا می توان اینجا روی سیاره ما یک نیروگاه گداز هسته ای ایجاد کرد؟ به علاوه می توانیم فیزیک اولیه و علم سیارات را دنبال کنیم."همین بخش مربوط به فیزیک است که توجه دانشمندان سراسر جهان را به خود جلب کرده است که امیدوارند از این ماشین برای مطالعه پدیده های دوردست مانند تشکیل سیارات یا انفجارهای خشن ابرنواختری استفاده کنند. پل دریک از دانشگاه میشیگان چنین توضیح داد: "برای درک جای ما در جهان و اینکه از چه چیزی ساخته شده ایم، واقعا باید ستاره های منفجر شده (ابرنواخترها) را درک کنیم."او فقط یکی از محققان در "ان آی اف" است که منتظرند با استفاده از این تاسیسات عظیم نظریه خود را محک بزنند.دکتر استورم گفت: "در ان آی اف می توان به جای آنکه منتظر وقوع ابرنواختر به طور اتفاقی در آسمان شد، آن را برای (مثلا) ساعت نه صبح پنجشنبه برنامه ریزی کرد." "و هر بار می توان آزمایش ها را تغییر داد. بنابراین می توان انفجار ابرنواختر را مکررا انجام داد."سایر تاسیسات همچون "لیزر اومگا" در دانشگاه روچستر در نیویورک قبلا برای این نوع آزمایش به کار گرفته شده است.

اما 192 لیزر ان آی اف بیش از هر تاسیسات دیگری انرژی تولید می کند و امکانات بی سابقه ای برای دانشمندان فراهم می آورد تا آنچه را معمولا فرآیندهای دورافتاده کیهانی است بررسی کنند.در جریان آزمایش گداز هسته ای، این اشعه ها برای مدتی کوتاه 500 تریلیون وات نیرو را در یک نقطه کوچک به اندازه گلوله سر خودکار حاوی سوخت هیدروژن متمرکز می کند.این انرژی فشرده دمایی به اندازه 100 میلیون درجه و فشاری که میلیاردها بار بیش از فشار اتمسفر است تولید می کند که باعث گداز در هسته هیدروژن می شود و انرژی عظیمی آزاد می کند.با این حال در آزمایش های اخترفیزیکی، ذره ای که هدف گرفته می شود نیمکره ای از عناصر لایه به لایه خواهد بود که هدف آن تقلید هسته یک ستاره است.کل این آزمایش ممکن است فقط چند میلیاردم ثانیه طول بکشد که بدان معنی است که باید انفجار را با مجموعه ای از حسگرها زیر نظر گرفت تا جزئیات آن آشکار شود. دریک گفت چالش اصلی این است که آزمایش هایی را انجام دهیم که شرایطی را بازسازی می کند که در هسته ستارگان اتفاق می افتد.این باید به محققان امکان دهد قلب ستارگان و ابرنواخترها را با جزئیات بی سابقه کاوش کنند و چگونگی تشکیل این اجرام آسمانی را بهتر درک کنند.علاوه بر ستاره شناسان، سیاره شناسان نیز می خواهند با استفاده از این دستگاه نظریه های خود درباره چگونگی تشکیل کرات و منظومه های شمسی را محک بزنند.دانشمندان برای کسب اطلاعات بیشتر درباره دما و فشار شدید در قلب سیارات و تاثیر آنها بر ماده به "ان آی اف" رجوع خواهند کرد.

استفاده از توربین های بادی شناور آغاز شد

اولین توربین بادری شناور جهان در دریا قرار داده خواهد شد. الکساندرا بک گیورو، گفت این توربین که Hywind نام دارد در آبهای سواحل نروژ شناور خواهد شد و "می تواند در خارج کردن مزارع باد از دید مردم کمک کند." گیورو افزود فناوری جدید امکان می دهد مزارع باد در چندین مایلی ساحل برپا شوند تا به مناطقی که می تواند حضور آنها در آنجا باعث اخلال در زندگی مردم شود نزدیک نباشند. این فن آوری به بهبود عملکرد عملیات رادار نظامی، صنایع کشتیرانی، ماهیگیری، حیات جانوری و به ویژه پرندگان و گردشگری کمک کند.ضمن اینکه به گفته کارشناسان باد در داخل دریا شدت بیشتری نیز دارد و با پیوستگی بیشتری می وزد. توربین Hywind توسط شرکت زیمنس تولید شده و می تواند 2.3 مگاوات برق تولید کند. در ساخت این توربین از فناوری هایی از صنایع توبین های بادی و همچنین صنایع نفت و گاز بهره گرفته شده و اولین نمونه آن به مدت دو سال در سواحل نروژ مورد آزمایش قرار خواهد گرفت.

• پایه شناور توربین تا عمق 100 متری زیر دریا امتداد دارد
• پایه در سه نقطه به بستر دریا متصل می شود
• می توان این توربین را در نقاطی که تا 700 متر عمق دارند قرار داد

این نوع توربین همانند کوه های یخ که قسمت عمده ای از آنها زیر آن پنهان است، به پایه ای استوانه ای شکل متصل است که این پایه باعث شناوری توربین بر روی آب می شود و تا عمق 100 متری آب امتداد دارد.این پایه شناور در زیر دریا با کابل هایی که طول آنها به 700 متر می رسد به بستر دریا متصل می شود. هزینه ایجاد مزارع باد در داخل دریا بسیار بیشتر از هزینه ایجاد مزارع مشابه در روی زمین است و توربین های شناور و معلق بر روی سطح آب هم بسیار پر هزینه تر از توربین هایی هستند که بر روی ستون هایی جامد بر بستر دریا بنا می شوند.با این حال گیورو تاکید می کند که به تدریج با گذشت زمان هزینه توربین های معلق با توربین های ثابت برابر خواهد شد.او افزود شرکت او به دنبال بازارهایی است که هم توان پرداخت هزینه برپایی چنین توربین هایی را دارند و هم نیاز آنها به انرژی رو به افزایش است.این کارشناس معتقد است نقاطی مانند سواحل آمریکای شمالی، شبه جزیره ایبری در منتهی الیه جنوب غرب اروپا و سواحل نروژ و بریتانیا بالقوه برای استفاده از فناوری توربین های شناور مناسب هستند.