10 тайн нашей планеты, которые наука, наконец, раскрыла

Как «движутся» камни в Долине Смерти?

Высохшее озеро в Долине Смерти в Калифорнии, — место, где наблюдается феномен «движущихся камней». Десятилетиями некая сила, казалось, двигала по поверхности земли огромные валуны весом под 300 кг, которые оставляли за собой длинные борозды на песке. Никто никогда не видел, как происходит это движение.



В 2011-м году группа исследователей установила специальные камеры, метеостанцию для измерения порывов ветра, систему GPS-слежения, и стала ждать.
В декабре 2013-го года был получен результат. Из-за снега и дождя на высохшем дне скопился слой воды примерно в 7 см. Ночью ударил мороз, и вода стала льдом. Слабого ветра оказалось достаточно для того, чтобы лёд начал двигаться и толкать каменные глыбы по дну озера, а те оставляли борозды в грязи. Эти борозды стали видны только несколько месяцев спустя, когда дно озера опять высохло.
Глыбы движутся только в том случае, когда все эти условия идеально совпадают.

Как жирафы могут стоять на таких тонких ногах?

Вес жирафа может достигать тонны, при этому у них невероятно тонкие кости ног. Тем не менее, эти кости не ломаются.




Чтобы узнать почему, исследователи установили кости умерших животных в специальную раму, а затем закрепили на них вес в 250 кг, чтобы сымитировать вес животного. Кости лего справились с нагрузкой.
Причина оказалась в фиброзной ткани, которая находится в особом пазу по всей длине кости. Сама по себе эластичная фиброзная связка не создаёт усилия, как мышечная ткань, она обеспечивает лишь пассивную поддержку. Этот механизм препятствует быстрой усталости животного, поскольку ему не нужно интенсивно использовать мышцы для перемещения своего веса. Также фиброзная ткань защищает ноги жирафов, и предотвращает переломы.

Поющие песчаные дюны

В мире существует 35 песчаных дюн, издающих громкий звук, напоминающий звук виолончели. «Пение» может длиться 15 минут и слышно на расстоянии до 10 км. Некоторые дюны «поют» лишь изредка, некоторые — каждый день.




Сначала исследователи думали, что причина звука — колебания в песчаных слоях, находящихся близко к поверхности дюны. Но потом обнаружилось, что звук дюн можно воссоздать в лаборатории, просто позволяя песку скользить вниз по наклонной поверхности. Это доказало, что «поёт» песок, а не дюны. Звук возникал из-за вибрации самих песчинок, когда они каскадом соскальзывали вниз. Диапазон звучания зависел от скорости песчинок.

Голубиный Бермудский треугольник

Эта загадка появилась в 1960-х годах, когда профессор Корнельского университета изучал способность голубей находить дорогу домой. Он выпускал птиц из разних мест штата Нью-Йорк и все они возвращались, кроме выпущенных в Джерси-Хилл. Эти голуби постоянно терялись.




В один из дней подопытные с сильным запозданием всё-таки нашли путь домой, но казалось, они были дезориентированы и летали совершенно хаотично. Профессор так и не смог объяснить, почему это произошло.
Спустя полвека тайну удалось раскрыть доктору Джонатану Хагструму: «Птицы осуществляют навигацию, используя „компас“ и „карту“. Компасом, как правило, служит положение Солнца, либо магнитное поле Земли. А звук они используют в качестве карты. И всё это говорит им, насколько далеко они находятся от дома».
Хагструм считает, что голуби используют инфразвук, то есть звук очень низкой частоты, который человеческое ухо не слышит. Когда они терялись в Джерси-Хилл, температура воздуха и ветер заставляли инфразвуковой сигнал распространяться высоко в атмосфере, и голуби не слышали его около поверхности земли. Однако когда однажды температура и ветровые условия были отличными, голуби смогли услышать инфразвук и нашли дорогу домой.

Уникальное происхождение единственного австралийского вулкана

В Австралии есть только один вулканический район, который простирается от Мельбурна до горы Гамбир. За последние четыре миллиона лет там наблюдалось около 400 вулканических явлений, а последнее из них было около 5000 лет назад. Учёные не могли понять, что же вызывало эти извержения в регионе, в котором не наблюдается никакой другой вулканической активности.



Сейчас тайна раскрыта. Большинство вулканов располагаются у краёв тектонических плит, которые постоянно перемещаются (примерно на несколько сантиметров в год) по поверхности земной мантии. Но в Австралии изменения в толщине континента привели к уникальным условиям, при которых тепло из мантии идёт к поверхности. В сочетании с дрейфом самой Австралии на север (она проходит примерно по 7 см ежегодно) это привело к тому, что на континенте возникла горячая точка, создающая магму.

Рыба, живущая в загрязнённой воде

С 1940 по 1970-й годы заводы сбрасывали отходы, содержащие полихлорированные бифенилы (ПХБ), прямо в гавань Нью-Бедфорд в штате Массачусетс. И эта крайне загрязнённая гавань служит домом для биологической загадки, которая, по словам исследователей, наконец-то разгадана.



Несмотря на серьёзное загрязнение, рыбка под названием Атлантический фундулюс продолжает жить и процветать в гавани Нью-Бедфорд. Фундулюс смог генетически приспособится к яду, и в его организме не возникает смертельной реакции на токсины. Рыбка настолько адаптировалась к загрязнению, что в жить чистой воде она уже, вероятно, не смогла бы.

Как возникли «подводные волны»

Подводные волны, также называемые «внутренними волнами», находятся под поверхностью океана и скрыты от наших глаз. Они поднимают поверхность океана всего на несколько сантиметров, потому их крайне непросто обнаружить, и помочь тут могут лишь спутники.



Самые большие внутренние волны возникают в проливе Лусон, между Филиппинами и Тайванем. Они могут подниматься на 170 метров и преодолевают большие расстояния, перемещаясь за секунду лишь на несколько сантиметров.

Специалисты считают, что мы должны понять, как возникают эти волны, так как они могут быть важным фактором глобального изменения климата. Вода внутренних волн холодная и солёная. Она перемешивается с водой волн поверхностных, более тёплой, и не такой солёной. Внутренние волны переносят через океан большие объёмы соли, тепла и питательных веществ. Именно с их помощью тепло передаётся от поверхности океана к его глубинам.

Исследователи давно хотели понять, как возникают огромные внутренние волны в проливе Лусон. Их трудно увидеть в океане, однако приборы могут обнаружить разницу в плотности между внутренней волной и водой, которая её окружает. Специалисты для начала решили смоделировать процесс возникновения волн в 15-метровом резервуаре. Получить внутренние волны удалось, подав под давлением поток холодной воды на два «горных хребта», находящихся на дне резервуара. Так что кажется, что огромные внутренние волны возникают из-за цепочки горных хребтов, находящихся на дне пролива.

Зачем зебрам полоски

Почему зебры полосатые? Учёные решили найти ответ на этот вопрос. Они изучили, где живут все виды зебр, лошадей и ослов, собрали массу информации о цвете, размере и расположении полосок на телах зебр. Затем нанесли на карту ареалы обитания мухи цеце, слепней и оленьих мух. Учли ещё несколько переменных, и наконец, провели статистический анализ. И у них появился ответ: причина — в мухах!



Зебры больше страдают от укусов мух, поскольку волосы у них короче, чем у тех же лошадей, к примеру. Кровососущие насекомые могут переносить смертельные болезни, так что зебрам нужно избегать этого риска любым доступным способом.

Массовое вымирание 90% видов Земли

252 миллиона лет назад около 90% видов животных на нашей планете было уничтожено. Этот период также известен как «Великое вымирание» и считается самым массовым вымиранием на Земле.



По версии исследователей из MIT, виновником вымирания был одноклеточный микроорганизм под названием methanosarcina, который потребляет соединения углерода, образуя метан. Этот микроб существует и сегодня на мусорных свалках, в нефтяных скважинах и в кишечнике коров. А в пермском периоде, полагают учёные, methanosarcina пережила генетическое преобразование из бактерии, после чего, микроб стал способен потреблять кучу органических веществ, содержащих ацетат, и находящихся на дне океана.

Популяция микробов буквально взорвалась, извергая в атмосферу огромные количества метана и окисляя океан. Большинство растений и животных на суше погибли вместе с рыбами и моллюсками в океане.

Происхождение океанов Земли

Вода покрывает около 70% поверхности нашей планеты. Раньше учёные думали, что на момент возникновения Земли воды на ней не было, а её поверхность была расплавлена из-за столкновений с различными космическими телами. Считалось, что вода появилась на планете гораздо позже, в результате столкновений с астероидами и влажными кометами.



Однако новое исследование показывает, что вода была на поверхности Земли ещё на этапе её формирования. То же самое может быть верно и для других планет Солнечной системы.

Чтобы определить, когда вода попала на Землю, исследователи сравнили две группы метеоритов. Первой группой были углеродистые хондриты, самые древние метеориты из когда-либо обнаруженных. Появились они примерно в то же время, что и наше Солнце, ещё до того, как возникли планеты Солнечной системы.
Вторая группа — это метеориты, прилетевшие от Весты, крупного астероида, который сформировался в тот же самый период, что и Земля, то есть примерно через 14 млн лет после рождения Солнечной системы.
Эти два типа метеоритов имеют один и тот же химический состав и содержат много воды. По этой причине исследователи считают, что Земля образовалась с водой на поверхности, занесённой туда углеродистыми хондритами около 4,6 млрд лет назад.

источник

спасибо очень интересно)

Названы шесть неразрешимых научных загадок


За прошедшее столетие люди достигли потрясающих успехов в научно-техническом прогрессе. Мы создали технологии, которые изменили наше общество. Научные достижения помогли нам ответить на фундаментальные вопросы о мире, но неразрешимые тайны все равно остались.

Журнал Science Alert назвал шесть научных загадок, которые ученым не удалось разрешить до наступления 2018 года.


Почему нам нужен сон?

Ответ кажется весьма простым: потому что сон помогает нам вернуть силы, восстановиться и отдохнуть. Однако бесчисленное множество попыток найти главную причину людской зависимости от сна не дало никаких результатов.

Научные изыскания проливают некоторый свет на стадии сна и активность мозга во время сна, но все эти ответы просто делят главный вопрос на части, усложняя головоломку.

Джерри Сигель, профессор психиатрии в Институте нейробиологии и человеческого поведения при Университете Лос-Анджелеса, изучает спящих животных, чтобы понять людей. По его словам, животные понимают необходимость сна иначе, потому что большинство людей хотели бы вообще не тратить время на объятия Морфея. Однако в природе бездействие чрезвычайно ценится. Медведи, например, и сурки, и лемуры, впадающие в спячку, жить не могут без того, чтобы не спать: сон для них — как режим энергосбережения для компьютеров, объясняет Сигель.

Разумеется, есть и другие примеры. Африканские слоны спят всего лишь два-три часа в сутки, потому что остальное время им необходимо, чтобы обеспечить свои гигантские тела пищей и энергией.

Теория энергосбережения — одна из нескольких, которыми ученые оперируют, чтобы объяснить, почему мы спим. Джулио Тонони, профессор психиатрии из Висконсинского университета в Мэдисоне убежден, что сон — цена, которую мы платим за обучение.

Эксперименты на мышах показали, что после сна синапсы в мозге грызунов сокращались. Тонони пришел к выводу, что сокращение связей свидетельствует о закреплении поглощенной в процессе бодрствования информации: в течение дня мозг бомбардируют различные данные, поэтому он усиливает прием информации расширением синапсов. Чтобы усвоить все знания, эти соединения должны ослабнуть. Сон как раз позволяет этому произойти.

Остаются и другие загадки: почему некоторые умеют крепко спать, когда кто-то шумит, а другие просыпаются от малейшего шороха? Как именно сознание порождает сновидения? Лишь одно совершенно ясно: без сна мы чувствуем себя намного хуже.

Что такое темная материя и почему мы не можем ее увидеть?

Мы не знаем, как она выглядит, но она занимает более 26% пространства известной нам Вселенной. Голландский астроном Якобус Каптейн предположил наличие темной материи в 1922 году и с тех пор наука так и не разобралась, с чем имеет дело.

Большая часть видимой материи состоит из нейтронов, протонов и электронов. Темная материя эти элементы не содержит, а состоит из разных типов частиц, которые пока не удалось классифицировать. Они взаимодействуют с веществом и светом совершенно иначе. Темная материя не поглощает и не отражает свет. Ученые определяют ее присутствие по гравитационному следу.

Опыты ученых из ЦЕРН приблизили нас к пониманию этого явления, хотя бы номинально: исследователи работают над тем, чтобы идентифицировать невидимый глазу материал при помощи ускорения частиц и изучения энергии и импульса при столкновении частиц на сверхвысоких скоростях.

Недавние исследования показывают, что гравитационные волновые детекторы могут позволить нам «увидеть» темную материю. Но этого пока не случилось.

Как возникла Вселенная?

Мы все ближе к самым ранним часам жизни новорожденной Вселенной, но момент ее рождения по-прежнему скрыт от наших глаз. «Любые теории или модели на данный момент невероятно спекулятивны», — говорит астрофизик из Университета штата Огайо Пол Саттер.

Самая распространенная версия — теория Большого взрыва, согласно которой Вселенная расширяется на протяжении 13,8 млрд лет из чрезвычайно горячей и плотной сингулярности.

Но люди мыслят неправильно, если считают, что в те далекие времена материя появилась просто из ниоткуда, говорит Саттер: «Большой взрыв — это не взрыв в космосе. Это взрыв пространства. Что послужило катализатором, до сих пор неизвестно».

Парадокс в том, что чем глубже мы заглядываем в историю Вселенной, тем меньше мы ее понимаем. Нам до конца не ясны квантовые аспекты гравитации, а законы физики иногда ставят ученых в тупик при столкновении с реликтовыми излучениями или темной материей.

Эксперты ЦЕРН недавно подтвердили, что стандартная модель физики частиц может перевернуться с ног на голову, так как не учитывает большую часть материи, созданной Большим взрывом. Только осознав природу антиматерии мы получим приблизительную картину рождения Вселенной.

Где находится Планета 9?

За поясом Койпера находится таинственный кластер космических объектов, формально принадлежащих к Солнечной системе, но до конца не изученных. Большинство из них блуждают вокруг Нептуна, притягиваемые сильным гравитационным полем газового гиганта, пересекая плоскость эклиптики с юга на север в перигелии. Такое движение может быть результатом того, что в облаке Оорта существует массивная планета.

Константин Батыгин из Калифорнийского технологического института считает, что эти особенности хотя бы частично вызваны существованием Планеты 9.

Подумайте о Солнечной системе как о гигантском диске. Орбиты загадочных транснептуновых объектов пересекают диск вверх по краю.

Почему мозг «трепещет» от некоторых звуков?

Тысячи видеороликов на YouTube, где люди говорят что-то полушепотом, сопровождая речь созданием мягких звуков вроде постукивания пальцами по листу бумаги или почесывания поролоновой губки. Специальный микрофон создает ощущение, что звуки возникают не из динамиков компьютера, а прямо рядом с вами. Результаты таких видео — расслабляющий эффект с возникновением «покалывающих» ощущений в мозге у 90% аудитории.

Объяснить этот акустический опыт до сих пор не удалось, хотя название ему дали: автономная сенсорная меридиональная реакция (АСМР).

Где разумная инопланетная жизнь?

Возраст Вселенной насчитывает миллиарды лет. Ее пространства настолько огромны, что невозможно не верить в существование инопланетян, но все их поиски упираются в парадокс Ферми.

Астрономы и физики выдвинули множество теорий, чтобы объяснить столь одинокое положение человечества. Одна из них гласит, что существует некое катастрофическое событие, которое останавливает любую цивилизацию от инопланетного контакта. Другая утверждает, что инопланетяне существуют, но они заперты под километрами льда на своих планетах.

Поскольку разумную жизнь за пределами Земли найти не удалось, ученые сосредоточились на поисках простейших организмов. В НАСА, например, готовятся изучать поверхности лун Сатурна и Юпитера. Однако если нам удастся найти «живой» мир, сумеем ли мы распознать жизнь?

Знакомые нам углеродные формы могут существенно ограничить возможности нашего мозга перед величайшим открытием. Кроме того, ученым необходимо различать отдельные отрывки, предположительно, сообщений инопланетян от других космических шумов — но это совсем непросто. Вдруг их «переговоры» неотличимы от «звуков» комет и астероидов? Что мы можем сделать, если инопланетяне просто не хотят, чтобы мы их нашли?

В любом случае и без конкретных ответов, но с надеждой, поиск других форм жизни только начинается. Как и 2018 год.

***