Blog

1987 metais Goiânios mieste įvyko viena keisčiausių radiologinių nelaimių, neturėjusi nieko bendra nei su atomine elektrine, nei su klasikine pramonine katastrofa. Problemos šaltinis buvo nedidelė, užmiršta medicininės įrangos dalis – radioterapijos prietaisas, kuriame buvo itin radioaktyvus cezio-137 izotopas. Nors įrenginys atrodė menkavertis, jo padariniai tapo milžiniški.

Pirmieji įvykiai prasidėjo apleistoje klinikoje, kurioje paliktas radioterapijos aparatas nebuvo tinkamai apsaugotas ar pašalintas, nors apie jo egzistavimą žinojo atsakingos institucijos. 1987 metų rugsėjį du metalo laužo rinkėjai aptiko įrenginį ir, nesuprasdami grėsmės, jį išsinešė tikėdamiesi uždirbti iš metalo.

Lemiamas momentas įvyko ardant prietaisą. Vyrai pažeidė kapsulę su radioaktyvia medžiaga, ir į aplinką pateko smulkūs, švytintys milteliai. Melsvas švytėjimas, atsirandantis dėl spinduliuotės sąveikos su oru, sukėlė smalsumą, o ne įtarimą. Radioaktyvi medžiaga pradėjo keliauti iš rankų į rankas: ji buvo nešama į namus, rodoma šeimai ir pažįstamiems, kai kam atrodė net kaip neįprasta, vertinga keistenybė.

Netrukus pasirodė pirmieji spindulinės ligos požymiai. Su medžiaga kontaktavę žmonės ėmė skųstis pykinimu, galvos svaigimu, atsirado sunkūs odos pažeidimai, primenantys nudegimus. Vis dėlto kelias dienas niekas nesuprato, kas sukelia paslaptingus negalavimus. Padėtis prastėjo kas valandą, nes pavojingi milteliai buvo perduodami kitiems, o riziką patyrusių žmonių skaičius augo.

Lūžis įvyko tik tuomet, kai vienas asmuo, įtardamas, kad problemų šaltinis gali būti rastas objektas, jį nunešė į ligoninę. Tada grėsmė buvo atpažinta ir pradėta plataus masto gelbėjimo operacija. Valdžia ėmėsi skubių veiksmų: organizuota evakuacija, dekontaminacija, pradėti masiniai gyventojų tyrimai. Iš viso dėl galimo užterštumo buvo patikrinta apie 112 tūkst. žmonių, o 249 pripažinti apšvitintais.

Nelaimės balansas buvo tragiškas. Keturi žmonės mirė nuo tiesioginio spinduliuotės poveikio, tarp jų – mažametis vaikas, namuose turėjęs sąlytį su radioaktyviais milteliais. Daugelis kitų patyrė rimtų sveikatos sutrikimų, o ilgalaikės pasekmės, įskaitant padidėjusią onkologinių ligų riziką, buvo stebimos dar ne vienerius metus.

Užterštumo mastas buvo toks didelis, kad teko šalinti dirvožemio sluoksnius, griauti kai kuriuos pastatus ir utilizuoti didžiulius kiekius buities daiktų. Ištisi rajonai buvo tvarkomi pagal specialias valymo procedūras, o baimė dėl spinduliuotės sukėlė paniką. Vienu metu į gydymo įstaigas plūdo tūkstančiai žmonių, manančių, kad galėjo turėti kontaktą su pavojinga medžiaga.

Goiânios nelaimė tapo vienu svarbiausių radiologinės saugos istorijos atskaitos taškų. Ji parodė, kad pavojus kyla ne vien iš branduolinių objektų – ne mažiau grėsmingi gali būti ir medicinoje naudojami radioaktyvūs šaltiniai, jei jie paliekami be priežiūros. Po tyrimo buvo įvestos gerokai griežtesnės radioaktyvių medžiagų laikymo, apskaitos ir utilizavimo taisyklės, o už pavojingo įrenginio palikimą atsakingiems asmenims pareikšti kaltinimai.

Amazono džiunglių širdyje galima rasti ne tik laukinę gamtą, bet ir senųjų civilizacijų pėdsakų. Pasitelkę šiuolaikines technologijas, įskaitant palydovinių vaizdų analizę, mokslininkai aptiko didžiulį senovinių kelių tinklą. Skaičiuojama, kad jis driekiasi maždaug 350 kilometrų, o kai kurių šių kelių amžius gali siekti net 2700 metų – tai reikštų, kad seniausi jų galėjo atsirasti dar VIII a. pr. m. e.

Šis atradimas kertasi su ilgai vyravusiu įsitikinimu, esą Amazonėje praeityje gyveno tik nedidelės, išsibarsčiusios bendruomenės, besivertusios paprastu gyvenimo būdu. Vis daugiau įrodymų rodo kitokį vaizdą: regione galėjo egzistuoti sudėtingesnės socialinės struktūros, pajėgios įgyvendinti didelės apimties inžinerinius projektus.

Tyrėjų duomenimis, tinklą sudaro šimtai skirtingo pločio ir paskirties kelių. Identifikuota mažiausiai 634 platūs traktai ir 321 siauresnis takas, išsidėstę daugiau nei 134 tūkst. kvadratinių kilometrų plote pietvakarių Amazonėje. Dauguma kelių buvo labai tiesūs, dažnai trumpesni nei 500 metrų, nors kai kurie driekėsi kelis kilometrus. Jie kirto tankų žemės statinių tinklą – pylimus, griovius ir geoglifus.

Kelių pobūdis leidžia manyti, kad jie atliko daugiau funkcijų nei vien susisiekimo. Platūs traktai, kai kur siekę iki 40 metrų pločio, greičiausiai buvo naudojami ceremonijoms. Jie neretai vedė nuo monumentalių struktūrų ir buvo orientuoti pagal pasaulio kryptis, o tai gali rodyti sąsajas su astronominiais stebėjimais ar religiniais ritualais.

Tuo metu siauresni takai, aptikti aplink gyvenvietes, veikiausiai turėjo praktiškesnę paskirtį. Jie jungė gyvenamąsias vietas su kitais regiono taškais, palengvindami kasdienį žmonių ir prekių judėjimą. Maršrutų analizė parodė, kad beveik 40 proc. kelių vedė link upių, taip pabrėždami vandens kelių reikšmę ūkiui ir komunikacijai. Kiti takai jungė skirtingus žemės statinių kompleksus, formuodami plačią socialinių ir ekonominių ryšių sistemą.

Svarbu ir tai, kad šie keliai nebuvo išsidėstę atsitiktinai. Didžiausias jų tankis fiksuotas ten, kur aptikta daugiausia žemės struktūrų. Tai leidžia daryti išvadą, jog regione galėjo veikti ne vienas organizuotas gyvenviečių centras. Be to, sudėtingesni erdviniai dariniai – pavyzdžiui, keturkampės gyvenvietės ar išplėtoti pylimų kompleksai – buvo akivaizdžiai geriau sujungti keliais nei paprastesnės formos. Tai gali reikšti gyvenviečių hierarchiją ir pažangią teritorijos planavimo organizaciją.

Archeologai vis dažniau aptinka panašias struktūras dėl tokių technologijų kaip LiDAR ir palydovinių duomenų analizė. Jos leidžia „prasižiūrėti“ pro tankią augmeniją ir atskleisti po ja slypinčius senųjų Amazonės visuomenių pėdsakus. Jau anksčiau buvo randami dideli gyvenviečių, platformų ir dirbamų laukų kompleksai, rodantys erdvės panaudojimą, kuriame susipina urbanistiniai ir žemdirbystės kraštovaizdžio elementai. Šis atvejis – dar vienas argumentas, kad tyrėjai apie Amazonės praeitį dar nepasakė paskutinio žodžio.

Šaltinis: „Latin American Antiquity“

Juodoji skylė dažnai įsivaizduojama kaip kosminis dulkių siurblys: įtraukia, praryja ir nieko negrąžina. Tačiau toks vaizdinys – patogus, bet gerokai per siauras. Kai kurios juodosios skylės geba ne tik ryti medžiagą, bet ir išmesti į kosmosą milžiniškas medžiagos bei energijos sroves. Dabar mokslininkams pirmą kartą pavyko tiesiogiau įvertinti momentinę tokių džiautų galią gerai žinomoje sistemoje Cygnus X-1. Rezultatas įspūdingas: energija prilygsta maždaug 10 tūkst. Saulės spinduliuotės galiai, o srautų greitis siekia apie pusę šviesos greičio.

Svarbiausia, kad tai – ne dar viena efektinga iliustracija ar teorinė prielaida. Ilgą laiką džiautų galia iš panašių sistemų buvo vertinama tik labai apytiksliai, kartais remiantis tūkstančių metų laikotarpį apimančiais vidurkiais. Šį kartą tyrėjai pasitelkė 18 metų didelės skiriamosios gebos radijo stebėjimų duomenis ir galėjo gerokai tiksliau nustatyti momentinę šių srautų „jėgą“. Skirtumas panašus į bandymą spręsti apie vėjo stiprumą pagal šimtmečiais išlankstytus medžius ir galimybę jį pamatuoti būtent tuo momentu, kai jis traukia burę.

Toks matavimas reikšmingas ne vien Cygnus X-1 atvejui. Juodųjų skylių džiautai yra vienas mechanizmų, leidžiančių joms veikti aplinką: šildyti dujas, maišyti medžiagą, o didesniu mastu – daryti įtaką net galaktikų evoliucijai. Kai džiautų galią galima patikimai išmatuoti, astronomija mažiau spėlioja iš pasekmių ir tiksliau skaičiuoja, kaip atrodo tokių sistemų energijos biudžetas.

Juodoji skylė, kuri ne tik praryja, bet ir išmeta

Cygnus X-1 yra vienas klasikiškiausių didelės energijos astronomijos objektų. Jis yra maždaug 7200 šviesmečių atstumu nuo Žemės ir sudaro sistemą su masyvia mėlyna supermilžine žvaigžde. Be to, ši juodoji skylė buvo pirmoji, kurios egzistavimas buvo patikimai patvirtintas astronominiais stebėjimais. Tad kalbama ne apie egzotišką naujoką, o apie seną ir gerai pažįstamą objektą, kuris po dešimtmečių tyrimų atskleidė tai, ko anksčiau nepavyko „ištraukti“ iš duomenų.

Medžiaga iš žvaigždės kompanionės krenta juodosios skylės link ir sudaro įkaitusį akrecinį diską. Tokiomis sąlygomis stiprūs magnetiniai laukai gali dalį medžiagos „suorganizuoti“ į du priešingomis kryptimis nukreiptus džiautus, išmetamus virš ir po disku. Būtent jie tapo naujojo tyrimo centru. Šie srautai nebūtinai atrodo taip įspūdingai, kaip kino filmuose, tačiau jų poveikis kur kas įdomesnis: jie perneša milžiniškus energijos kiekius tolyn nuo pačios juodosios skylės.

Cygnus X-1 atveju džiautai nesklinda idealia „tuščia“ erdve. Juos veikia stiprus žvaigždinis vėjas, pučiantis nuo kompanionės žvaigždės. Šis efektas, pasirodo, tapo itin naudingas: džiautai ima linkti ir tarsi „šokti“, o pagal to linkimo mastą galima apskaičiuoti jų realią galią. Principas paprastas ir elegantiškas: jei žinai šoninio „vėjo“ poveikį ir matai, kiek jis nukreipia srautą, gali tiksliau įvertinti, kokia galinga yra pati srovė.

Pirmas toks matavimas ir skaičiai, kurie verčia suklusti

Tyrėjai apskaičiavo, kad momentinė Cygnus X-1 džiautų galia prilygsta maždaug 10 tūkst. Saulės galiai. Džiautų greitis siekia apie 540 mln. km per valandą, tai yra maždaug pusę šviesos greičio. Tai – ne subtilus kosminis „gūsis“, o veikiau milžiniškas natūralus dalelių greitintuvas, veikiantis be pertraukų.

Ne mažiau intriguoja ir kitas rezultatas: apie 10 proc. į juodąją skylę krentančios medžiagos energijos yra išnešama būtent per džiautus. Tai daug. Intuityviai juodoji skylė atrodo kaip visiškai „godus“ objektas, tačiau paaiškėja, kad dalis šio kosminio „maisto“ grįžta atgal į aplinką itin energingų srautų pavidalu.

Dėl to šis pasiekimas svarbus ir platesniame kontekste. Jei tokį matavimą pavyksta atlikti žvaigždinėje sistemoje, galima geriau kalibruoti modelius, taikomus ir gerokai didesnėms juodosioms skylėms galaktikų centruose. Ten džiautai gali veikti ne vieną kaimyninę žvaigždę, o didžiulius dujų kiekius ir net turėti įtakos žvaigždžių formavimosi tempui.

„Šokantys“ džiautai pasirodė vertingesni už idealiai tiesius

Dažnai astronomai svajoja apie kuo „švaresnius“ ir paprasčiau modeliuojamus objektus. Tačiau šiuo atveju būtent trikdymas tapo privalumu: jei žvaigždinis vėjas nebūtų lenkęs džiautų, tiesioginis galios įvertinimas būtų buvęs daug sudėtingesnis. Kitaip tariant, chaosas tapo matavimo įrankiu.

Ne mažiau svarbus ir laiko veiksnys. Čia kalbama ne apie vienos nakties stebėjimą ar atsitiktinai užfiksuotą blyksnį, o apie 18 metų aukštos raiškos radijo duomenis, surinktus labai tiksliais stebėjimais. Astronomijoje vertingiausi atradimai neretai gimsta būtent taip – iš ilgo, kantraus darbo, kai vaizdas sudedamas iš daugybės stebėjimų ir laikotarpių.

Ši istorija taip pat primena, kad juodosios skylės nėra vien bauginanti metafora. Įdomiausios jos tampa tada, kai virsta laboratorija ekstremaliai fizikai. Cygnus X-1 čia svarbi ne dėl to, kad „praryja viską“, o dėl to, kad leidžia tiksliau suprasti, kaip veikia medžiagos srautai ir elektromagnetiniai procesai sąlygomis, kurių Žemėje atkartoti neįmanoma.

Šaltinis: „IFL Science“

Jūros dugne dažniausiai ieškoma problemų arba ribų: taršos židinių, šelfo kontūrų, kabelių, žuvų išteklių ir geopolitinių interesų sankirtų. Šįkart dėmesys krypsta į kur kas „klasiškesnį“, nors šiandien beveik futuristiškai skambantį tikslą – mineralinių išteklių žemėlapį. Kinijos mokslininkai parengė pirmą tokio detalumo žemėlapį, rodantį, kur rytinėse šalies jūrinėse teritorijose gali būti susitelkę vertingi ištekliai.

Iš tiesų tai perspektyvinis žemėlapis, sudarytas remiantis daugiau nei 20 tūkst. ėminių paėmimo taškų ir analize, kuriai pasitelktas dirbtinis intelektas. Toks žemėlapis dar nereiškia, kad išteklius bus galima pelningai išgauti ar kad jų koncentracija visur bus pramoniškai prasminga. Jis greičiau parodo, kur geologija tarsi sufleruoja: čia gali slypėti kažkas išties įdomaus.

Ilgus metus jūros dugnas veikė tarsi prastai apšviestas planetos rūsys: buvo aišku, kad ten guli daug svarbių dalykų, tačiau juos matėme tik fragmentais ir apgraibomis. Naujas žemėlapis – tai dar ne seifo atidarymas, o šviesos įjungimas. O žaliavų pasaulyje vien to kartais užtenka, kad prasidėtų didesni pokyčiai.

Naujas povandeninės logikos žemėlapis

Projekto aprašyme teigiama, kad Kinijos mokslininkai sujungė duomenis iš tūkstančių realių mėginių su dirbtiniu intelektu paremtais modeliavimo metodais, kad išskirtų zonas, kuriose jūros dugne galėtų būti didesnė mineralų aptikimo tikimybė rytiniuose jūrų regionuose. Tai svarbu todėl, kad tradiciniai jūrinės geologijos tyrimai dažnai yra itin brangūs ir lėti: kiekvienas mėginys iš dugno reiškia logistiką, specialią įrangą, laivą ir laiką.

Jeigu iš surinktų duomenų pavyksta sukurti patikimą prognozuojantį modelį, galima gerokai greičiau susiaurinti teritorijas, kuriose verta atlikti tolesnius tyrimus. Praktikoje tai primena senosios geologijos mokyklos ir šiuolaikinės duomenų analizės sintezę: pirmiausia reikia „kietų“ mėginių – tikro kontakto su uoliena ir nuosėdomis, o tuomet į darbą paleidžiami algoritmai, galintys aptikti plika akimi sunkiai įžvelgiamus dėsningumus.

Dirbtinis intelektas čia nėra stebuklų mašina, kuri iš nieko sukuria atsakymus. Greičiau tai įrankis, padedantis dideliame geologinės informacijos triukšme rasti prasmę ir struktūrą.

Tai kartu signalizuoja platesnę permainą, kaip šiandien mąstoma apie išteklius. Vertingiausi žaliavų žemėlapiai vis rečiau primena spalvotas schemas iš vadovėlių, o vis dažniau – dinaminius tikimybių modelius. Jie ne tiek „pasako“, kas yra konkrečioje vietoje, kiek nurodo: čia statistiškai ir geologiškai labiausiai apsimoka kelti kitą klausimą ir gilinti tyrimus.

Kodėl jūros dugnas vėl kaitina vaizduotę?

Toks susidomėjimas kyla ne iš niekur. Jūrų ir vandenynų dugnas seniai vilioja metalų, reikalingų šiuolaikinei ekonomikai, pažadu: nuo elementų, svarbių elektronikai, iki žaliavų, reikšmingų energetikos transformacijai. Tačiau tarp geologinio pažado ir realios gavybos stovi ištisa kliūčių siena – technologinė, finansinė, aplinkosauginė ir politinė. Dėl to bet koks instrumentas, kuris geriau sutvarko žinias apie tai, kas ir kur galėtų būti, yra svarbesnis nei vien mokslinis smalsumas.

Šia prasme naujasis Kinijos žemėlapis pasako ir apie pasaulinio išteklių „lenktynių“ tempą. Kas geriau supranta savo jūros dugną, tas įgauna stipresnę poziciją ne tik moksle, bet ir strategijoje. Net jeigu nuo modelio iki realios eksploatacijos kelias dar ilgas, pats žinojimas apie potencialą tampa ištekliumi.

Geologinė informacija šiandien veikia tarsi būsimos ekonominės įtampos žemėlapis: dar niekas „nesprogo“, bet jau aiškiau matyti, kur gali vykti įdomiausi judesiai. Tai interpretacinė išvada, tačiau ją sustiprina platesnė tendencija – augantis susidomėjimas gilesniais mineraliniais ištekliais.

Yra ir labai šiuolaikiška priežastis: planetos paviršius jau išnaršytas gerokai geriau, o lengvai pasiekiami telkiniai su laiku netampa lengvesni. Todėl auga dėmesys sudėtingesniems, gilesniems ir brangiau „atpažįstamiems“ ištekliams. Jūra čia nėra egzotiškas geologijos priedas – veikiau dar viena riba, kur vis mažiau vietos atsitiktinumui.

Šaltinis: „Interesting Engineering“