Category: Mokslas

Archeoastronominiai tyrimai Meksike tyrėjams leido padaryti išskirtinę išvadą: dalis senovinių šio regiono miestų buvo planuojami atsižvelgiant į dangaus reiškinius. Analizės sutelktos į archeologinę vietovę Cuicuilco, kurios ištakos siekia pirmąjį tūkstantmetį prieš mūsų erą.

Įkvėpimas iš dangaus formavo „Cuicuilco“ architektūrinį planą

Tyrėjai, remdamiesi Meksikos Nacionalinio antropologijos ir istorijos instituto „INAH“ pateikta informacija, teigia, kad vietovės erdvinė struktūra buvo glaudžiai susieta su Saulės judėjimo stebėjimu, ypač su lygiadienių momentais.

Mokslininkų komanda pabrėžia, kad tiek ikihispaninių laikų „Cuicuilco“ statiniai, tiek šiuolaikinė aplinkinė užstatymo struktūra netikėtai nuosekliai orientuota pagal Saulės tekėjimą lygiadienių dienomis. Svarbiausiu natūraliu orientyru tapo Papayo kalva – ji veikė kaip aiškus atskaitos taškas horizonte. Būtent virš šios kalvos tam tikromis metų dienomis stebėtas Saulės patekėjimas, o tai galėjo turėti kalendorinę ir ritualinę reikšmę regiono gyventojams.

Tyrėjai nurodo, kad pagrindiniai komplekso objektai – tiek senoviniai, tiek dabartiniai – išdėstyti beveik idealia rytų–vakarų ašimi, pasiekiant 89–90 laipsnių azimuto reikšmes. Toks tikslumas, anot jų, greičiausiai nėra atsitiktinis ir rodo sąmoningą erdvės projektavimą, paremtą cikliniais astronominiais reiškiniais. Kovo mėnesį atlikti lauko stebėjimai papildomai patvirtino, kad lygiadienio metu Saulės tekėjimas iš tiesų sutampa su šiomis ašimis, taip sustiprindamas prielaidą apie kryptingą planavimą.

Kokią funkciją galėjo atlikti tokia architektūra?

Svarbi atradimo dalis – ryšys su ikihispaniniu ritualiniu kalendoriumi, vadinamu cempohuallapohualli. Pasak tyrėjų, momentai, kai Saulė pasirodo virš Papayo kalvos, galėjo sutapti su tam tikrų kalendorinių laikotarpių pradžia, pavyzdžiui, tozoztontli ar teotleco.

Išvada paprasta: architektūra galėjo veikti kaip savotiškas astronominis „instrumentas“, leidęs sekti metų ciklą ir tiksliai nustatyti svarbias religines bei žemdirbystei reikšmingas datas.

Mokslininkai taip pat atkreipia dėmesį į galimą erdvinių orientacijų tęstinumą iki šių dienų. Netoli archeologinės vietovės esantys šiuolaikiniai pastatai ir urbanistiniai sprendimai taip pat demonstruoja panašią orientaciją pasaulio šalių ir Saulės tekėjimo atžvilgiu. Nors neįmanoma vienareikšmiškai pasakyti, ar tai sąmoningas senųjų tradicijų tęsimas, tyrėjai pabrėžia neįprastą sutapimą, kuris gali liudyti vietinės kultūrinės atminties tęstinumą.

Ilgą laiką dalis mokslininkų kvestionavo, ar lygiadieniai ir su jais susiję reiškiniai iš tiesų buvo svarbus orientyras senosioms civilizacijoms. Nauji tyrimai leidžia manyti, kad bent kai kuriais atvejais – kaip „Cuicuilco“ – lygiadieniai arba labai artimos jiems datos galėjo turėti reikšmingą vaidmenį organizuojant erdvę ir bendruomenės gyvenimą.

Šaltinis: „INAH“

Vulkanizmas – viena galingiausių jėgų, veikiančių Žemę kone nuo pat jos susiformavimo. Mokslininkai nuolat siekia geriau suprasti, kaip didžiuliai išsiveržimai keičia planetą. Naujausi tyrimai atskleidžia ypač reikšmingą įvykį, susijusį su didžiausiu mūsų planetos vandenyniniu plokščiakalniu.

Kataklizmas, nulėmęs Ontong Java plokščiakalnio susidarymą

Ontong Java plokščiakalnis tapo naujos publikacijos autorių tyrimų objektu. Jų teigimu, šis milžiniškas darinys susiformavo maždaug prieš 110–120 mln. metų, kai vandenyno dugne įvyko gigantiniai išsiveržimai. Jau anksčiau mokslininkai įtarė, kad tai galėjo būti didžiausias pavienis vulkaninis įvykis Žemės istorijoje: į aplinką galėjo būti išmesti sunkiai įsivaizduojami magmos kiekiai, galintys paveikti pasaulinį klimatą ir gyvybę planetoje.

Vis dėlto naujos analizės rodo, kad šio reiškinio mastas galėjo būti dar didesnis, nei manyta iki šiol. Ekspertų komanda pasitelkė seisminius duomenis, kad „pažvelgtų“ į vandenyninės plutos gelmes po šiuo plokščiakalniu. Ant vandenyno dugno įrengti jutikliai leido stebėti, kaip uolienomis sklinda seisminės bangos, o jų elgsena atskleidė iki šiol nepastebėtą vidinę plokštės sandarą.

Paaiškėjo, kad vandenyninė plokštė nėra vienalytė. Ji sudaryta iš horizontalių uolienų sluoksnių, kuriuos kerta vertikalios magmos „gyslos“. Jos susiformavo tuomet, kai įkaitusi medžiaga iš Žemės gelmių skverbėsi paviršiaus link. Be to, šias uolienas chemiškai pakeitė magma, atkeliavusi iš gilaus mantijos sluoksnio. Tai reiškia, kad vulkanizmas ne tik „statė“ naujas struktūras, bet ir iš esmės pertvarkė jau egzistavusią litosferą.

Iki šiol nematyta Žemės vulkanizmo pusė

Tyrėjai pabrėžia, kad lemiamą vaidmenį atliko vadinamasis termocheminis mantijos pliumas – milžiniškas karštos medžiagos srautas, kylantis iš giliųjų Žemės mantijos sluoksnių. Būtent jis tiekė magmą, kuri milijonus metų skverbėsi į vandenyninę plokštę, keisdama jos fizinę struktūrą ir cheminę sudėtį. Mokslininkų teigimu, šis poveikis buvo gerokai intensyvesnis ir ilgesnis, nei buvo manyta.

Vienas netikėčiausių atradimų – neįprastas seisminių bangų elgesys. P tipo bangos plokšte sklido palyginti lengvai, o S tipo bangos buvo stipriai slopinamos. Toks dėsningumas rodo sudėtingą, nevienalytę gelmių struktūrą šiame regione ir patvirtina, kad plokštė buvo tiesiog „išraizgyta“ galingų magmos intruzijų.

Iki šiol vyravo gana aiški nuostata: vandenyninės plokštės formuojasi ir kinta santykinai tvarkingai, daugiausia dėl procesų tektoninių plokščių ribose. Tačiau nauji duomenys verčia peržiūrėti šį požiūrį. Pasirodo, milžiniški vulkanizmo epizodai gali iš esmės pakeisti plokščių sandarą – tiek fiziniu, tiek cheminiu požiūriu. Tai leidžia manyti, kad Žemės istorija galėjo būti gerokai dinamiškesnė ir audringesnė, nei iki šiol buvo įprasta galvoti.

Šaltiniai: „Eureka Alert“, „Geophysical Research Letters“.

Viena didžiausių geofizikos ir kosminių tyrimų naujienų pastaraisiais metais – palydovo „SWOT“ (angl. Surface Water and Ocean Topography) perduoti duomenys, leidę pirmą kartą tiesiogiai, dvimačiu vaizdu stebėti, kaip gimsta cunamis. Mokslininkai tai vadina tsunamigeneze – ankstyvąja cunamio formavimosi faze, kuri iki šiol buvo aprašoma daugiausia teoriniais modeliais.

Iki šiol mokslui trūko priemonių, galinčių pakankamai tiksliai „pamatyti“ patį reiškinio užuomazgų momentą ties jo šaltiniu. Tačiau „SWOT“ suteikė precedento neturintį vaizdą iš orbitos, užfiksuotą itin tiksliai virš vietos, kur netrukus prasidėjo katastrofa.

Viskas prasidėjo 2025 m. liepos 29 d. vėlų vakarą, kai netoli Rusijos Kamčiatkos pusiasalio staiga įtrūko Žemės pluta. Giliai po Ramiojo vandenyno paviršiumi, aktyvioje subdukcijos zonoje (vietoje, kur viena tektoninė plokštė slysta po kita), per dešimtmečius kaupta energija išsiveržė į išorę. Įvyko itin stiprus, 8,8 magnitudės žemės drebėjimas.

Uolienų masių judėjimas staigiai pakeitė jūros dugno padėtį, o tai į judesį paleido virš jo esantį milžinišką vandens stulpą. Taip ir susiformavo cunamis. Smūginė banga ėmė sklisti į visas puses per atvirą vandenyną itin dideliu greičiu, o pasiekusi pakrantes kai kuriose vietovėse išaugo iki daugiau kaip 17 metrų aukščio.

Satelitas „SWOT“ – naujos žmonijos „akys“ vandenynuose

Šio mokslo proveržio pagrindas – palydovinė misija „SWOT“, kurią įgyvendina „NASA“ ir Prancūzijos kosmoso agentūra „CNES“. Nors palydovas iš pradžių buvo kuriamas pasauliniams vandens lygiams ir vandenynų cirkuliacijai stebėti, praktika parodė, kad jis gali būti itin naudingas ir krizių valdymui bei ekstremalių reiškinių modeliavimui.

Šiuolaikinės ankstyvojo perspėjimo sistemos dažniausiai remiasi „DART“ bojų (angl. Deep-ocean Assessment and Reporting of Tsunamis) tinklu. Tokios bojos yra labai svarbios, tačiau jų galimybės ribotos: jos matuoja slėgio pokyčius konkrečiuose taškuose jūros dugne. Tai reiškia, kad jos nepateikia pilno, dvimačio vaizdo – neparodo visos bangos struktūros, jos sklidimo krypties ar kreivumo.

„SWOT“ čia iš esmės keičia situaciją: jis leidžia plačiu mastu stebėti vandenyno paviršių centimetro lygio tikslumu ir pateikia duomenis, kurių iki šiol tiesiog nebuvo įmanoma surinkti.

Laimingas sutapimas ir dispersinės bangos

Ignacio Sepúlvedos vadovaujamai San Diego valstijos universiteto mokslininkų grupei nusišypsojo sėkmė. Praėjus vos maždaug 70 minučių po žemės drebėjimo, „SWOT“ praskrido virš Ramiojo vandenyno maždaug 600 kilometrų nuo epicentro. Dėl to pavyko užfiksuoti ne tik pagrindinę smūginę bangą, bet ir visą „traukinį“ mažesnių bangų, sekusių iš paskos.

Šios antrinės bangos, vadinamos dispersinėmis, tapo vienu svarbiausių atradimo elementų. Iki šiol tradiciniai cunamių modeliai, vadinami ilgabangiais (angl. long-wave) modeliais, dažniausiai jų neįtraukdavo, nes ankstesnės technologijos retai leisdavo jas patikimai aptikti.

Bandydami atkurti įvykius prie Kamčiatkos įprastais algoritmais, mokslininkai pastebėjo, kad skaičiavimai nesutampa su tuo, ką užfiksavo palydovas. Paaiškėjo, kad standartiniai modeliai „nemato“ mažesnių bangų, o būtent jos gali atskleisti itin reikšmingą informaciją apie patį drebėjimo šaltinį.

Prognozavimo ateitis – Boussinesq tipo modeliai

Norėdami tiksliai interpretuoti „SWOT“ duomenis, tyrėjai pasitelkė pažangesnius matematinius sprendimus – Boussinesq tipo modelius. Tokie modeliai leidžia atsižvelgti į vertikalius vandens pagreičius, kurie yra būtini dispersinėms bangoms aprašyti.

Taikydami šį metodą, mokslininkai sugebėjo itin tiksliai nustatyti cunamio kilmės vietą – maždaug 10 kilometrų tikslumu nuo vandenyno įdubos (tranšėjos). Tai – tiksliausias iki šiol pasiektas tiesioginis „žvilgsnis“ į tsunamigenezę.

Praktinė tokio proveržio nauda labai aiški: patobulinti modeliai reiškia ne vien akademinę pažangą, bet ir tikslesnius ankstyvojo perspėjimo sprendimus. Turint tikslesnius duomenis ir geresnius algoritmus, galima patikimiau prognozuoti bangos aukštį, jos atvykimo laiką į konkrečią pakrantę ar uostą ir galimą žalos mastą.

Ilgainiui palydovų, tokių kaip „SWOT“, duomenų integracija su esamais bojų tinklais gali padėti išgelbėti tūkstančius gyvybių. Supratimas, kas vyksta vandenyno tranšėjoje pirmosiomis minutėmis po smūgio, suteikia gelbėjimo tarnyboms brangų laiką evakuacijai. Tai, kas buvo sukurta vandens topografijai tirti, gali tapti vienu svarbiausių įrankių, saugančių žmones nuo vandenyno stichijos.

Augant kritinių žaliavų paklausai, būtinybei maitinti modernias technologijas ir energetikos transformaciją, didžiosios valstybės vis dažniau žvalgosi ne tik į kosmosą, bet ir į mūsų planetos gelmes. Kinija, laikoma viena iš kasybos sektoriaus lyderių, žengė reikšmingą žingsnį giliųjų Žemės plutos sluoksnių eksploatacijos technologijose: pristatyta 500 tonų sverianti milžiniška šachtų gręžimo mašina „Gangtie Jiliang“, dar vadinama „Plieniniu stuburu“.

Dešimtmečius kasybos pramonė rėmėsi palyginti sekliais telkiniais, kuriuos išgauti buvo paprasčiau ir pigiau. Tačiau tokie ištekliai pamažu senka, o strategiškai svarbios žaliavos vis dažniau slypi giliai geologinėse struktūrose. Iki šiol telkinių, esančių giliau nei 1000 metrų, pasiekiamumą ribojo tiek technologinės, tiek ekonominės kliūtys: ekstremalus slėgis, aukšta temperatūra ir ypač kietos uolienos daug projektų paversdavo neatsiperkančiais.

„Gangtie Jiliang“ sukurta būtent tam, kad šią ribą peržengtų. Ji skirta stabiliai ir našiai gręžti vertikalius šachtų stiebus sąlygomis, kai tradicinės technologijos praranda efektyvumą arba tampa per brangios.

„Plieninio stuburo“ specifika

„Gangtie Jiliang“ sujungia didžiulį mastą ir preciziką. Mašina sukurta Kinijos valstybinėje inžinerijos korporacijoje ir pristatoma kaip pirmoji pasaulyje pilno skersmens šachtų gręžimo mašina (SBM, angl. Shaft Boring Machine), galinti dirbti didesniame nei 1000 metrų gylyje.

Daugiau nei aštuonių metrų skersmens įrenginys veikia tarsi milžiniškas vertikalus grąžtas: vietoje horizontalių tunelių jis formuoja tiesioginį priėjimą prie giliai esančių rūdos klodų. Esminė dalis – galinga besisukanti pjovimo galvutė, dengianti visą šachtos skersmenį. Dėl to gręžimas vyksta nuolat ir tolygiau nei naudojant sprogdinimo ar laipsniško mechaninio uolienų ardymo metodus.

500 tonų masė suteikia reikiamą prispaudimo jėgą ir stabilumą, ypač svarbų dirbant su monolitine, kieta uoliena. Kaip nurodo pagrindinis projekto konstruktorius Ding Zhangfei, kuriant įrenginį teko įveikti daugybę techninių kliūčių, o sprendimai buvo įtvirtinti naujais patentais.

Proveržis šalinant išgręžtą uolieną ir valdant sąlygas šachtoje

Viena didžiausių vertikalaus gręžimo problemų – ne vien uolienos smulkinimas, bet ir efektyvus milžiniškų išgręžtos medžiagos bei dumblo kiekių pašalinimas iš šachtos dugno. Tradiciniais metodais ši grandis neretai stabdydavo darbų tempą.

„Gangtie Jiliang“ naudoja inovatyvią išgręžtos masės transportavimo sistemą, leidžiančią vienu metu gręžti ir valyti darbo zoną. Tai reikšmingai didina darbo spartą ir mažina prastovų riziką.

Kitas svarbus aspektas – darbas padidinto slėgio aplinkoje. Maždaug kilometro gylyje uolienos elgiasi kitaip nei prie paviršiaus, o staigių uolienų įtempių išsikrovimų (smūginių reiškinių) rizika išauga. Kinijos inžinieriai įdiegė realiuoju laiku veikiančias įtempių stebėsenos sistemas, kurios padeda didinti saugą, kai įranga valdoma iš paviršiaus.

Ekologija ir strategija: gilaus gręžimo kasybos perspektyvos

Nors tai skamba paradoksaliai, vertikalių giliųjų šachtų gręžimo technologijos gali turėti ir ekologinę naudą. Atvirosios kasyklos dažnai sukelia milžinišką kraštovaizdžio degradaciją ir ekosistemų nykimą dideliuose plotuose. Tikslesnis vertikalus priėjimas prie telkinio iš paviršiaus leidžia sumažinti poveikį viršutiniams dirvožemio sluoksniams ir vykdyti darbus gerokai mažesniame paviršiaus „pėdsake“.

Šiuo metu „Gangtie Jiliang“ jau dirba šiaurės rytų Kinijoje, kur atveria anksčiau ekonomiškai nepasiekiamus geležies rūdos telkinius. Jei ilgalaikėje eksploatacijoje mašina patvirtins patikimumą, tikėtina, kad tai paskatins naują inovacijų bangą kasybos pramonėje visame pasaulyje.

Technologijų sektoriui tai gali reikšti stabilesnes žaliavų tiekimo grandines, o mokslui – naujas galimybes tirti giliąsias geologines struktūras, kurios iki šiol slepia ne mažiau paslapčių nei kai kurie kosminiai objektai.

Galiausiai „Plieninis stuburas“ tampa signalu, kad riba ties 1000 metrų gyliu pamažu nustoja būti neįveikiama. Ji virsta nauju horizontu, galinčiu per artimiausius dešimtmečius keisti jėgų pusiausvyrą pasaulinėje žaliavų ekonomikoje.

Elementariųjų dalelių fizikoje net menkiausias nuokrypis nuo prognozių gali reikšti lūžį mūsų Visatos supratime. Jei viena iš pamatinių materijos „plytų“ pasirodytų esanti sunkesnė ar lengvesnė, nei numato teorijos, tektų iš naujo perrašyti vadovėlius. Naujausios žinios iš Europos branduolinių mokslinių tyrimų organizacijos (CERN) kol kas ramina: tarptautinė fizikų komanda, tarp jų ir „Massachusetts Institute of Technology“ (MIT) ekspertai, pristatė ypač tikslų W bozono masės matavimą.

W bozonas – viena svarbiausių dalelių Modelyje standartiniame, aprašančiame fundamentaliąsias daleles ir jėgas, valdančias kosmosą. Ši dalelė yra silpnosios sąveikos nešėja – vienos iš keturių pagrindinių gamtos jėgų (greta gravitacijos, elektromagnetinės ir stipriosios sąveikos). Būtent silpnoji sąveika leidžia vykti dalelių virsmams, pavyzdžiui, protonams virsti neutronais ir atvirkščiai.

Šie procesai yra itin svarbūs Visatai tokiai, kokią ją pažįstame: jie lemia radioaktyvųjį skilimą ir, kas ypač reikšminga, palaiko branduolinę sintezę Saulės gelmėse. Be W bozono mūsų žvaigždė negalėtų gaminti energijos, o elementai, būtini planetoms ir gyvybei, nebūtų susiformavę. Todėl fizikai itin daug dėmesio skiria tikslioms šios dalelės savybėms, ypač masei.

Kontroversija, kuri galėjo supurtyti fiziką

Susidomėjimas W bozono mase smarkiai išaugo 2022 metais, kai JAV „Fermilab“ laboratorijoje vykdyto CDF eksperimento komanda paskelbė rezultatą, rodžiusį, kad dalelė yra gerokai sunkesnė, nei numato Modelis standartinis. Nors skirtumas kasdienėje skalėje atrodytų menkas, kvantinės fizikos pasaulyje tai prilygo žemės drebėjimui: tokia anomalija galėjo reikšti „naują fiziką“ – iki šiol nežinomas daleles ar jėgas, darančias įtaką W bozono masei.

Toks rezultatas privertė mokslo bendruomenę ieškoti nepriklausomo, ne mažiau tikslaus patikrinimo. Šios užduoties ėmėsi komanda, dirbanti su CMS (Compact Muon Solenoid) detektoriumi Didžiajame hadronų greitintuve (LHC).

Milijardų susidūrimų analizė

Naujas matavimas, publikuotas žurnale „Nature“, yra daugiau nei dešimtmetį trukusio darbo rezultatas: prie jo prisidėjo per 3000 mokslininkų iš viso pasaulio. Fizininkai analizavo 2016 metais LHC viduje įvykusių protonų susidūrimų duomenis. LHC protonus įgreitina iki greičių, artimų šviesos greičiui, o susidūrimai sukuria daugybę naujų dalelių – tarp jų retais atvejais susidaro ir W bozonas.

W bozoną „pagauti“ itin sudėtinga, nes jis egzistuoja neįtikėtinai trumpai – maždaug 10^-24 sekundės – ir tuoj pat skyla į kitas daleles. CMS tyrime daugiausia dėmesio skirta atvejams, kai W bozonas skyla į miuoną ir neutriną. Miounas detektoriuje palieka aiškų pėdsaką, o neutrinas beveik neaptinkamas, todėl mokslininkams teko itin tiksliai išmatuoti miuono savybes ir pagal jas atkurti „motininės“ dalelės – W bozono – masę.

Rezultatas, grąžinantis aiškumą

Atlikę sudėtingas kompiuterines simuliacijas, apėmusias apie 4 mlrd. susidūrimų scenarijų, mokslininkai paskelbė galutinį rezultatą: W bozono masė yra 80 360,2 ± 9,9 MeV. Tai tiksliausias W bozono masės matavimas, kada nors atliktas naudojant LHC.

Svarbiausia, kad šis rezultatas visiškai sutampa su Modelio standartinio prognozėmis. Nauji duomenys leidžia manyti, jog ankstesnė „Fermilab“ anomalija galėjo atsirasti dėl subtilių sisteminių paklaidų ar nevisiškai tikslių statistinių modelių, o ne dėl fundamentalių gamtos dėsnių lūžio. Daugybei fizikų tai buvo palengvėjimas: nors Modelis standartinis nėra „visko teorija“ (jis nepaaiškina, pavyzdžiui, tamsiosios materijos ar gravitacijos), dar kartą paaiškėjo, kad jis ypač tvirtai aprašo stebimą realybę.

Kas toliau CERN tyrimuose?

Nors naujasis matavimas tarsi „išgelbėjo“ Modelį standartinį, mokslininkai neketina sustoti. MIT tyrėjai pabrėžia, kad teorijų patvirtinimas yra svarbus, tačiau tai nėra kelio pabaiga. Jau planuojamos naujos analizės, kurios pasitelks vėlesniais LHC veiklos metais sukauptus duomenis ir leis dar labiau sumažinti paklaidos ribas.

W bozono tyrimai išlieka itin reikšmingi, nes jo masės tikslinimas padeda geriau suprasti ryšius tarp elementariųjų dalelių – pavyzdžiui, Higgso bozono ar viršutinio kvarko (top). Elementariųjų dalelių fizika primena milžinišką dėlionę: kiekvienas tikslus matavimas, toks kaip CMS komandos pasiektas, daro Visatos paveikslą aiškesnį, net jei didysis lūžis už žinomų ribų kol kas dar nematomas.

Pasaulinės klimato sistemos centre pulsuoja galinga vandens „širdis“ – Antarktinė cirkumpoliarinė srovė (ACC). Tai vienintelė vandenyno srovė planetoje, kuri be jokių kliūčių apjuosia visą žemyną, kelyje nesusidurdama su sausumos barjerais. Jos mastą sunku įsivaizduoti: ji perneša daugiau nei šimtą kartų daugiau vandens nei visos pasaulio upės kartu sudėjus. Nors šiandien ACC laikoma vienu svarbiausių Žemės vandenynų cirkuliacijos elementų, mokslininkai dešimtmečius ginčijosi, kada ir kokiomis aplinkybėmis šis mechanizmas pradėjo veikti. Naujausi „Alfredo Wegenerio instituto“ (AWI) tyrėjų rezultatai, publikuoti žurnale „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS), pateikia naujų atsakymų į šią geologinę mįslę.

Antarktinės cirkumpoliarinės srovės istorija glaudžiai susijusi su vienu dramatiškiausių lūžių Žemės klimato raidoje. Maždaug prieš 34 mln. metų planeta patyrė staigią transformaciją: iš karšto „šiltnamio“ pasaulio, kuriame beveik nebuvo ledynų kepurių, ji perėjo į „ledyninę“ būseną, kuri, su tam tikrais svyravimais, tęsiasi iki šiol. Būtent tuo laikotarpiu Antarktidoje ėmė formuotis pirmieji pastovūs žemyniniai ledynai.

Esminis šio virsmo veiksnys buvo vandenyno sąsiaurių atsivėrimas tarp Antarktidos ir nuo jos tolstančių žemynų – Australijos bei Pietų Amerikos. Šis procesas ne tik labiau izolavo baltąjį žemyną nuo šiltesnių vandenų, atkeliaujančių iš žemesnių platumų, bet ir sudarė sąlygas susiformuoti ACC. Svarbi detalė šiandienos kontekste – tuo metu anglies dioksido (CO2) koncentracija atmosferoje siekė apie 600 ppm. Tokios vertės žmonija nėra patyrusi milijonus metų, tačiau pagal pesimistiškus klimato scenarijus prie jų būtų galima priartėti šio amžiaus pabaigoje.

Kada iš tiesų pradėjo tekėti „didžioji kilpa“?

Ilgą laiką buvo manoma, kad pakako vien žemynų atsiskyrimo, jog srovė pradėtų suktis aplink pietų ašigalį. Vis dėlto AWI klimato modeliuotoja ir pagrindinė tyrimo autorė Hanna Knahl teigia, kad mechanizmas buvo gerokai sudėtingesnis. Tyrėjų komanda pasitelkė pažangias klimato simuliacijas, atkurdama žemynų išsidėstymą prieš 33,5 mln. metų, kai Australija ir Pietų Amerika buvo gerokai arčiau Antarktidos nei dabar.

Rezultatai parodė, kad lemiamas veiksnys buvo ne vien sąsiaurių gylis, o specifinis vėjų režimas. „Mūsų simuliacijos vienareikšmiškai patvirtina, kad tik tada, kai Australija nutolo pakankamai toli, o stiprūs vakarų vėjai galėjo laisvai pūsti per vadinamuosius Tasmanijos vartus, srovė galėjo pilnai išsivystyti“, – aiškina Hanna Knahl. Ši išvada keičia požiūrį į ACC pradžią: srovė neatsirado staiga, o evoliucionavo kartu su vėjų juostų slinkimu į pietus.

Netikėtas Pietų vandenyno „padalijimas“

Vienas netikėčiausių tyrimo rezultatų – ACC „jaunystėje“ atrodė visai kitaip nei šiandien. Kompiuteriniai modeliai parodė, kad net ir atsivėrus jūriniams keliams Pietų vandenynas buvo tarsi padalytas į dvi ryškiai skirtingas dalis. Stiprus vandens srautas buvo fiksuojamas tik Atlanto ir Indijos vandenynų sektoriuose, o Ramiojo vandenyno dalyje vyravo gerokai ramesnės sąlygos, o cirkuliacija buvo menkai išvystyta.

Toks „asimetriškas“ ACC raidos etapas, pasak tyrėjų, turėjo didelę įtaką tam, kaip Antarktida kaupė ledą. Jie pabrėžia, kad ankstyvuoju laikotarpiu srovė klimatą veikė kitaip nei dabartinė, pilnai susiformavusi sistema. Tai svarbi pastaba mokslininkams, bandantiems prognozuoti ateitį remiantis praeities analogijomis – jos ne visada yra tiesioginės.

Šiuolaikinės technologijos paleoklimatologijos tarnyboje

Proveržis tapo įmanomas pritaikius itin sudėtingus sujungtus (kompleksinius) modelius. Pirmą kartą tokia aukšta skiriamąja geba buvo apjungti ledynų, vandenynų ir atmosferos dinamikos duomenys, rekonstruojant itin seną Žemės istorijos etapą. Vienas tyrimo bendraautorių prof. dr. Gerrit Lohmann aiškina, kad jūrinės geologijos ir klimato fizikos žinių integravimas leidžia geriau suprasti, kaip vandenynų cirkuliacijos persitvarkymas paveikė anglies „surišimą“ (sekvestraciją) vandenynuose.

Suprasti procesus, lėmusius ACC atsiradimą, svarbu ir vertinant dabartinius pokyčius. Šios srovės susiformavimas smarkiai padidino vandenynų gebėjimą sugerti CO2 iš atmosferos, o tai prisidėjo prie vėsesnio klimato eros pradžios. Tuo tarpu šiandien klimato šiltėjimo veikiami cirkuliacijos pokyčiai aplink Antarktidą gali turėti ne mažiau fundamentalių pasekmių planetos ateičiai. AWI mokslininkų darbas suteikia daugiau įrankių geriau suprasti šiuos mechanizmus ir pasiruošti galimiems pokyčiams.

Archeologų misija šiaurinės Ispanijos ir Portugalijos pasienyje atveria naują žvilgsnį į ten esančias megalitines konstrukcijas. Maždaug 6 tūkst. metų senumo objektai, kaip paaiškėjo, nebuvo statomi bet kur – jų išdėstymas paklūsta tam tikrai logikai, kurią mokslininkai tik dabar pradeda aiškiau suprasti.

Tūkstančiai statinių, sudarančių didesnę visumą

Kalnuotame Serra do Laboreiro regione, besidriekiančiame ties Galicijos ir Portugalijos riba, aptinkami tūkstančiai senovinių pilkapių ir akmeninių statinių. Tai vienas didžiausių megalitų telkinių Europoje – manoma, kad jų gali būti net daugiau nei 10 tūkst. Dešimtmečius archeologai svarstė, kodėl neolito bendruomenės rinkosi konkrečias vietas šiems monumentaliems statiniams.

Proveržį atnešė pažangi erdvinė analizė ir dirbtiniu intelektu grįsti metodai. Tarptautinė tyrėjų komanda išnagrinėjo šimtų vietovių duomenis ir nustatė, kad objektų išsidėstymas nėra atsitiktinis – jis atitinka aiškius dėsningumus. Monumentai dažniau statyti tam tikro tipo vietose: ant iškilumų, ten, kur atsiveria plati apžvalga, arba šalia natūralių vietovės ribų.

Ypač įdomu tai, kad tyrimai leidžia manyti, jog statytojai sąmoningai organizavo erdvę taip, jog tai galėjo turėti simbolinę, ritualinę ar socialinę reikšmę. Megalitų išdėstymas sufleruoja kraštovaizdį, kuriame atskiros vietos buvo tarpusavyje susijusios ir galėjo sudaryti savotišką kultinį tinklą.

Šios išvados keičia iki šiol vyravusį požiūrį į neolito laikų bendruomenes Pirėnų pusiasalyje. Vietoje paprasto vaizdinio apie nedideles grupes, pastačiusias pavienius kapus, ryškėja visuomenių, gebėjusių ilgalaikiai planuoti erdvę ir organizuoti darbą dideliu mastu, portretas. Tai, kad panašūs dėsningumai kartojasi šimtuose konstrukcijų, leidžia įtarti bendrų taisyklių arba kartoms perduodamų tradicijų egzistavimą.

Šiuolaikinės technologijos atskleidžia tūkstantmečių senumo paslaptis

Tyrėjai pabrėžia, kad vietos parinkimą galėjo lemti ne vien reljefas, bet ir aplinkos stebėjimas: slėnių matomumas, migracijos maršrutai ar net astronominiai reiškiniai. Nors šioms prielaidoms dar reikia papildomų tyrimų, daugėja požymių, jog megalitai buvo sudėtingos kultūrinės sistemos dalis, o ne tik paprastos laidojimo vietos.

Viena vertus, tai rodo, kad jau prieš 6 tūkst. metų žmonės gebėjo apgalvotai ir sistemiškai organizuoti erdvę, kurdami ilgaamžes struktūras, įsiliejančias į kraštovaizdį. Kita vertus, šiuolaikinės technologijos šiandien leidžia „perskaityti“ paslėptus raštus, kurie tūkstantmečius liko nepastebimi. Dėl to šiaurinės Iberijos megalitiniai kraštovaizdžiai vis rečiau vertinami kaip pavienių objektų rinkinys – jie vis labiau primena sudėtingą senovės civilizacijos žemėlapį.

Šaltinis: „Journal of Archaeological Science: Reports“.

Fogarašai, arba Fogarašo kalnai, yra aukščiausia Rumunijos centrinėje dalyje esanti kalnų grandinė ir antras pagal aukštį Karpatų masyvas. Jie driekiasi maždaug 70 kilometrų tarp Olt ir Argeš upių slėnių, sudarydami vieną masyviausių Karpatų ruožų.

Aukščiausias viršukalnės taškas – Moldoveanu (2544 m). Visame masyve yra net 7 viršūnės, kurių aukštis viršija 2500 m, o tai šioje Europos dalyje – itin retas reiškinys.

Šie kalnai dažnai apibūdinami kaip vieni laukiniausių Europoje. Taip yra todėl, kad didelė dalis teritorijos išlaikė natūralų gamtos charakterį: čia gausu vešlios augalijos, mažai žmogaus veiklos pėdsakų, o gyvūnija itin turtinga. Fogarašo kalnai yra viena svarbiausių rudojo lokio buveinių – šioje vietovėje sutelkta reikšminga Europos populiacijos dalis.

Centrinė masyvo dalis pasižymi ryškiu aukštikalnių reljefu: aštrios keteros, uolėti bokštai ir dideli aukščio skirtumai, neretai viršijantys 2000 metrų tarp slėnių ir gretimų viršūnių.

Trys svarbiausios viršūnės – Moldoveanu (2544 m), Negoiu (2535 m) ir Viștea Mare (2527 m). Dalis viršūnių pasiekiama keliaujant pagrindine ketera, todėl Fogarašai tampa patraukliu tikslu kalnų mėgėjams ir ilgesnių žygių entuziastams.

Planuojant kelionę būtina įvertinti, kad oro sąlygos šiame regione labai permainingos. Patys kalnai vietomis išlieka laukiniai, o kai kur trasos gali būti menkai pažymėtos. Saugiam žygiui reikalinga gera fizinė forma, patirtis ir puiki orientacija vietovėje.

Fogarašai neretai lyginami su Tatrais, ypač kalbant apie techninį sudėtingumą. Pagrindinė ketera Pietų Karpatuose siūlo atkarpų, primenančių aukštikalnių takus Lenkijos ir Slovakijos Tatruose. Džiugina tai, kad kai kur maršrutai yra apsaugoti grandinėmis, plieniniais lynais ar kopėtėlėmis. Sudėtingiausia laikoma Custura Sărății ketera – vienas reikliausių maršrutų visoje Rumunijoje.

Kai kurios atkarpos lyginamos su itin sudėtingais kalnų takais, nors bendra sunkumo skalė čia dažniausiai mažesnė. Pagrindinis skirtumas – ilgesnė ir vientisesnė ketera: sudėtingi ruožai persipina su ilgomis, varginančiomis atkarpomis, neretai einamomis aukštyje, viršijančiame 2000 m.

Tiems, kurie nori pamatyti šį vaizdingą regioną, bet neturi aukštikalnių žygių patirties, taip pat yra pasirinkimų. Galima atsisakyti aukščiausių viršūnių ir rinktis švelnesnius takus, pavyzdžiui, vedančius prie Bâlea ežero arba į kalnų trobelę „Cabana Negoiu“.

Visos Fogarašų keteros perėjimas – rimtas logistinis ir fizinis iššūkis. Maršrutas siekia apie 70 km, o didelė jo dalis eina aukštyje virš 2000 m. Praktikoje tai reiškia kelių dienų žygį aukštikalnėse, kur prieiga prie namelių ir turistinės infrastruktūros yra ribota. Dažnai tenka pasikliauti savimi, o nakvynėms labiausiai tinka palapinė. Regionas gausus ledyninės kilmės ežerų, be to, teritorija nėra griežtai saugoma, todėl stovyklavietę įsirengti paprastai nesudėtinga.

Kalnų nameliai Fogarašo kalnuose dažniausiai įsikūrę žemiau pagrindinės keteros – maždaug 1000–1500 m aukštyje. Norint jais naudotis, reikia planuoti papildomus nusileidimus ir pakilimus, kurie prideda kilometrų ir aukščio metrų. Be to, sezono metu nameliuose gali būti daug žmonių, ypač prie populiariausių viršūnių, ežerų ir Transfăgărășan kelio.

Fogarašo kalnams būdingas atšiaurus aukštikalnių klimatas. Net vasarą orai gali staiga pasikeisti ir sukelti pavojų, o žiemą sąlygos tampa itin sudėtingos. Prie rizikų prisideda ir laukiniai gyvūnai – šiame regione realiai galima sutikti lokį.

Planuojant žygį keteromis būtina pasirūpinti tinkama įranga: maistu, aukštikalnių žygiams skirtu inventoriumi, palapine, miegmaišiu, kilimėliu, skirtingoms oro sąlygoms pritaikytais drabužiais bei pirmosios pagalbos priemonėmis. Taip pat pravers žemėlapis ir kompasas.

Didžiulis mastas, ilga ketera, atvira erdvė, menkai išvystyta turistinė infrastruktūra ir laukinių gyvūnų gausa – priežastys, dėl kurių Fogarašai dažnai vadinami vienais laukiniausių kalnų Europoje.

Šaltiniai: hub.pl, 8a.pl

Wielisławskie vargonai yra Sędziszowa vietovėje, prie Wielisławka kalvos, Kaczawskie pašlaitėje. Tai vienas geriausiai atpažįstamų vadinamosios Užgesusių ugnikalnių žemės objektų. Šis regionas laikomas tarsi geologiniu žemėlapiu, liudijančiu kadaise Lenkijos teritorijoje vykusią vulkaninę veiklą.

Formacija yra gamtinės ir geologinės trasos „Wokół Wielisławki“ pradžioje. Šis maršrutas yra apie 3,1 km ilgio ir veda į Wielisławka viršūnę (375 m virš jūros lygio).

Uolų darinys buvo atidengtas buvusio karjero vietoje. Šiandien Wielisławskie vargonai saugomi kaip negyvosios gamtos paminklas ir yra svarbi, maždaug 0,5 ha ploto geologinė vietovė. Pavadinimas kilęs nuo vertikalių ir įstrižų kolonų, primenančių vargonų vamzdžius.

Šios vietos istorija siekia Permo laikotarpį – daugiau nei prieš 270 milijonų metų. Tuomet dabartinio Dolny Śląsk teritorijoje vyko aktyvūs vulkaniniai procesai. Wielisławskie vargonai susiformavo iš riolito lavos – silicio junginiais turtingos uolienos. Vulkaninio kanalo viduje vėstanti magma ėmė skilti, formuodama stulpinę skeldą (vadinamąją vulkaninę skeldą). Tai šimtai taisyklingų keturkampių ir penkiakampių kolonų, kurių skersmuo siekia apie 20–30 cm.

Stulpų išsidėstymas nėra vienodas: šiaurinėje dalyje jie stovi vertikaliai, o pietuose palaipsniui pereina į horizontalesnę kryptį. Tai rodo, kad lava formavo vulkaninį kupolą ir vėso skirtingomis erdvinėmis sąlygomis. Dėl šios struktūros kaitos Wielisławskie vargonai yra vertingi mokslui – jie aiškiai atskleidžia vulkaninių procesų dinamiką, tarsi „užfiksuotą“ laike.

Wielisławskie vargonai gamtos paminklu pripažinti 1965 metais. Šiandien tai svarbus edukacinis geopunktas, padedantis geriau suprasti, kaip susidaro uolienos ir kokie procesai vyksta vulkaninės veiklos metu. Be to, vaizdinga aplinka lėmė, kad vieta tapo populiariu turistų traukos objektu.

Čia matomi ir žmogaus veiklos pėdsakai. Nuo XVI iki XVIII amžiaus teritorijoje intensyviai vykdyti kasybos darbai, susiję su polimetalinių rūdų gavyba. Iki šiol išliko šių darbų pėdsakų – štolnių, iškasų sąvartų ir įgriuvų. Ilgiausia štolnė yra apie 100 m ilgio.

O Wielisławka viršūnėje praeityje stovėjo viduramžių įtvirtinta gyvenvietė, vėliau ją pakeitė pilis. Deja, XV amžiuje statinys buvo sunaikintas, o dabar čia matyti tik žeminių įtvirtinimų fragmentai.

Artėdami prie Žemės „Artemis II“ misijos astronautai sutvarkė savo „Orion“ kapsulę prieš artėjantį „ugninį“ sugrįžimą į atmosferą ir pasidalijo įspūdžiais apie istorinį skrydį aplink Mėnulį. Kelionę jie apibūdino kaip siurrealistinę ir itin gilią patirtį.

Ketvirtadienį, priešpaskutinę misijos dieną, žmonijos pirmieji Mėnulį po daugiau nei pusės amžiaus vėl pasiekę tyrinėtojai buvo mažiau nei 240 tūkst. kilometrų nuo namų – atstumas iki Žemės sparčiai mažėjo.

Pilotas Victoras Gloveris pabrėžė, kad svarbiausia – saugiai sugrįžti, nes didelė dalis misijos vertės grįžta kartu su įgula.

„Turime grįžti. Jūs jau matėte daug duomenų, bet visa geriausia dalis grįžta su mumis. Yra dar tiek daug nuotraukų, tiek daug istorijų“, – sakė V. Gloveris, pridūręs, kad „skristi per atmosferą tarsi ugnies kamuolyje taip pat yra gili patirtis“.

Misijos vadas Reidas Wisemanas teigė, kad ypač neįprastas jausmas buvo beveik valandą būti visiškai atskirtiems nuo ryšio su žmonija, kai erdvėlaivis slinko už Mėnulio.

„Mūsų smegenims tenka daug ką apdoroti… ir tai yra tikra dovana“, – trečiadienio vakarą, per pirmąją įgulos spaudos konferenciją nuo pat starto, sakė R. Wisemanas.

Pirmadienį, praradę ryšį už Mėnulio, R. Wisemanas, V. Gloveris, Christina Koch ir kanadietis Jeremy Hansenas tapo toliausiai nuo Žemės kada nors buvusiais žmonėmis – maksimalus atstumas siekė 406 771 kilometrą. Vėliau jie pasuko atgal į Žemę.

Išnirę iš už Mėnulio, astronautai iš savo perspektyvos stebėjo įspūdingą visišką Saulės užtemimą – Mėnulio diskas visiškai uždengė Saulę.

V. Gloveris pažymėjo, kad balandžio 1 dieną Floridoje įvykęs startas sumažino Mėnulio tolimojoje pusėje matomą apšvietimą, tačiau užtemimas tapo savotišku „paguodos prizu“.

„Tai buvo viena didžiausių dovanų“, – sakė jis.

Nors prieš penktadienį laukiančią sugrįžimo fazę įtampa juntama, NASA vadovybės atstovas Amitas Kshatriya pabrėžė, kad visame pasaulyje žmones sujaudino įgulos atvirumas kalbant apie šeimą ir artimuosius. Jo teigimu, tai primena, kodėl tokios misijos apskritai vykdomos.

„Jei negalime nusinešti meilės į žvaigždes, tai ką mes darome? Todėl kartais siunčiame žmones, o ne robotus – tam, kad turėtume tą tiesioginį liudijimą“, – sakė A. Kshatriya.

Visų dėmesys dabar sutelktas į penktadienį numatytą įėjimą į atmosferą ir nusileidimą Ramiajame vandenyne netoli San Diego. Šis etapas laikomas ne mažiau dinamišku ir pavojingu nei startas. Gelbėjimo laivas „USS John P. Murtha“ jau buvo jūroje, o karinių lėktuvų ir sraigtasparnių grupė pasirengusi prisijungti prie operacijos.

Tai pirmas kartas nuo 1972 metų „Apollo 17“ misijos, kai NASA ir JAV Gynybos departamentas kartu organizuoja Mėnulio įgulos sugrįžimą.

„Orion“ kapsulė į atmosferą grįš milžinišku greičiu: prognozuojama, kad ji skries 10 657 metrais per sekundę (apie 38 367 kilometrus per valandą). Tai ne rekordas, tačiau greitis – sunkiai suvokiamas.

Skrydžio vadovas Jeffas Radiganas pabrėžė, kad kritiškai svarbu tiksliai pataikyti į reikiamą įėjimo į atmosferą kampą – paklaida negali viršyti vieno laipsnio.

„Nereikia sukti aplinkui. Turime pataikyti į tą kampą tiksliai – kitaip sėkmingo sugrįžimo nebus“, – sakė J. Radiganas.

Valdymo centras itin atidžiai stebės, kaip laikysis kapsulės šiluminis skydas. Per vienintelį ankstesnį „Orion“ bandymą skristi prie Mėnulio 2022 metais (be įgulos) šiluminis skydas patyrė gerokai daugiau pažeidimų, nei tikėtasi, kai įėjimo į atmosferą metu teko atlaikyti maždaug 2 760 laipsnių Celsijaus karštį.

Vietoje to, kad „Artemis II“ misijai būtų keičiamas šiluminis skydas ir tai dar labiau atidėtų skrydį, NASA pakoregavo kapsulės nusileidimo trajektoriją, siekdama sumažinti laiką, kai skydas patiria ekstremalią kaitrą. Kitų misijų – „Artemis III“ ir vėlesnių – kapsulės turėtų skristi su perdarytais šiluminiais skydais.

Numatoma, kad „Artemis III“ misijoje astronautai treniruosis sujungti kapsulę su vienu ar dviem nusileidimo moduliais orbitoje aplink Žemę. O „Artemis IV“ 2028 metais turėtų siekti išlaipinti du astronautus netoli Mėnulio pietų ašigalio – tai būtų žingsnis link tvarios bazės, kurios kūrimą NASA laiko ilgalaikiu tikslu.

NASA pareigūnai vengia viešai skelbti rizikos vertinimo skaičius beveik 10 dienų trukmės misijai, tačiau pripažįsta, kad didžiausios grėsmės kyla starto ir sugrįžimo metu.

„Dabar esame finišo tiesiojoje. Esame pačioje misijos pabaigoje, ir akivaizdu, kad įgulos sugrąžinimas namo bei saugus nusileidimas yra reikšminga rizikos dalis, kuri dar prieš akis“, – sakė NASA atstovė Lakiesha Hawkins.