CP v2

Tag: Geofizika

  • Po Jutos kalnais slepiasi milžiniškas ledas: mokslininkai įvardijo stulbinantį kiekį

    Po Jutos kalnais slepiasi milžiniškas ledas: mokslininkai įvardijo stulbinantį kiekį

    Mokslininkai skelbia netikėtą atradimą JAV Jutos valstijoje: po kalnų šlaitais, uolų ir riedulių sluoksniu, gali būti sukaupti milžiniški ledo kiekiai. Naujas tyrimas rodo, kad vadinamieji uolienų ledynai (angl. rock glaciers) regione slepia vandenį ledo pavidalu, kurio mastas prilygsta ištisoms gigatonoms.

    Uolienų ledynai iš pirmo žvilgsnio atrodo kaip paprastos akmenų sankaupos ar nuošliaužų laukų tęsinys, tačiau jų viduje kartu egzistuoja uoliena ir ledas. Skirtingai nei klasikiniai baltieji ledynai, šie telkiniai dažnai yra beveik nematomi, nes ledą nuo saulės ir šilumos izoliuoja storas akmenų „antklodės“ sluoksnis.

    Kaip pamatyti ledą po akmenimis?

    Iki šiol vienas didžiausių iššūkių buvo tiksliai įvertinti, kiek ledo tokie dariniai turi, nes įprasti ledynų tyrimų metodai ne visada tinka. Pavyzdžiui, žemės skvarbos radarui trukdo uolienų nuolaužos, kurios išsklaido signalą ir prastina vaizdo kokybę.

    Tyrėjai pritaikė alternatyvų sprendimą: gravitacinį matavimą. Gravimetras leidžia fiksuoti labai smulkius gravitacijos pagreičio pokyčius, o jie atsiranda todėl, kad ledo tankis yra gerokai mažesnis nei aplinkinių uolienų, tad po paviršiumi esanti „lengvesnė“ masė išsiskiria.

    Timpanogos pavyzdys ir skaičiai

    Metodika išbandyta ties Timpanogos uolienų ledynu prie Mount Timpanogos masyvo, kur atlikti šimtai matavimų skirtingose vietose. Remiantis gautais duomenimis ir trimačiu modeliavimu, mokslininkai atkūrė ledo sluoksnio storį, formą bei sudėtį.

    Rezultatai rodo, kad tirtame uolienų ledyne ledo tūrinė dalis gali siekti apie 83 proc., o vidutinis ledo storis sudaro apie 18,8 metro. Apskaičiuota, kad vien šiame darinyje gali būti apie 1 400 000 tonų ledo.

    Remdamiesi šiuo atveju ir ankstesniais duomenimis apie kitų uolienų ledynų sandarą, autoriai pasiūlė būdą ledo kiekius plačiau vertinti pagal paviršiaus plotą. Taikant šį metodą visai Jutai, išvada skamba įspūdingai: valstijoje, paskaičiuota, yra apie 1 000 000 000 tonų ledo, paskirstyto per šimtus uolienų ledynų.

    Kodėl tai svarbu klimatui ir saugumui?

    Tyrėjai pabrėžia, kad poreikis tiksliai įvertinti tokiuose dariniuose sukauptą vandenį didėja šylant klimatui ir traukiantis klasikiniams ledynams. Uolienų ledynai kai kuriose kalnų vietovėse gali veikti kaip papildomas vandens rezervas šiltuoju sezonu, nors jų reikšmė konkrečiam baseinui priklauso nuo vietos klimato ir hidrologijos.

    Kartu šie dariniai gali kelti ir rizikų: šylant klimatui, uolienų ledynai gali destabilizuotis, didėti nuošliaužų ar staigių griūčių tikimybė, o tai kelia grėsmę žemiau esančiai infrastruktūrai ir ekosistemoms. Dėl to trimačiai vidaus struktūros modeliai tampa svarbūs ne tik mokslinei pažangai, bet ir praktiniam pavojų vertinimui.

    Tyrimo autoriai akcentuoja, kad geresni matavimo metodai leidžia tiksliau prognozuoti, kaip tokie „paslėpti“ ledo telkiniai keisis ateityje, ir ką tai reikš vandens ištekliams kalnų regionuose. Darbas publikuotas mokslo žurnale Journal of Geophysical Research: Earth Surface.

  • Branduoliniai bandymai atskleidė netikėtą faktą: Žemės branduolys gali būti visai kitoks

    Branduoliniai bandymai atskleidė netikėtą faktą: Žemės branduolys gali būti visai kitoks

    Dešimtmečius manyta, kad Žemės sandara gana aiški: pluta, mantija, skystas išorinis branduolys ir kietas vidinis branduolys. Tačiau nauja analizė rodo, kad išorinis branduolys gali būti sudėtingesnis, nei iki šiol įsivaizduota, o jo viduje vyksta dinamiški pokyčiai.

    Naujausią įžvalgą mokslininkams suteikė netikėtas duomenų šaltinis – požeminiai branduoliniai bandymai, vykdyti XX amžiaus pabaigoje. Tokie sprogimai sukuria galingas seismines bangas, kurios, keliaudamos per Žemės gelmes, leidžia itin tiksliai matuoti, kaip skirtingos medžiagos jas praleidžia ar atspindi.

    Kas pasikeitė per kelis metus

    Geofizikė Ying Zhou iš Virginia Tech išnagrinėjo seisminių bangų įrašus, susijusius su požeminiais bandymais Mururoa atole Prancūzijos Polinezijoje, vykusiais 1977–1995 metais. Bangas fiksavo seisminė stotis Kazachstane, todėl buvo galima palyginti pakartotinius, panašaus maršruto signalus.

    Rezultatai parodė, kad bangų kelionės laikas per išorinį branduolį skirtingais metais kito: kai kuriais laikotarpiais jos atkeliaudavo maždaug 0,1 sekundės greičiau, vėliau – iki 0,2 sekundės lėčiau. Nors pokytis atrodo menkas, bangoms, įveikiančioms tūkstančius kilometrų, tokie skirtumai laikomi reikšmingais ir rodo kintančias sąlygas skystame metalo sluoksnyje.

    Naujas signalas ir užuomina apie „gumulus“

    Tyrime taip pat aprašytas anksčiau aiškiai neišskirtas seisminių bangų tipas, pavadintas PKrKP. Skirtingai nei geriau žinomi signalai, atspindintys nuo vidinio branduolio ribos, šis signalas, pagal interpretaciją, atspindi išorinio branduolio viduje, todėl padeda tiksliau „atskirti“ pokyčius būtent šiame sluoksnyje.

    Pagal skaičiavimus, stebimus kelionės laiko nukrypimus galėtų paaiškinti didelio masto anomalija, kurios plotis viršytų 700 kilometrų, o storis siektų apie 100 kilometrų. Tyrėja kelia hipotezę, kad tai gali būti skystame išoriniame branduolyje pakibusi kietesnė medžiaga, kuri juda ir keičia bangų sklidimo sąlygas.

    Kodėl tai svarbu magnetiniam laukui

    Išorinis branduolys laikomas pagrindiniu Žemės magnetinio lauko „varikliu“: geležies ir nikelio turtingo skysčio judėjimas generuoja vadinamąjį geodinamo efektą. Jei išoriniame branduolyje iš tiesų yra didelių, laike kintančių nevienalytiškumo zonų, tai gali turėti įtakos, kaip formuojasi ir kinta magnetinis laukas.

    Mokslininkai pabrėžia, kad ankstesniuose bandymuose aptikti trumpesnio laikotarpio pokyčius dažnai trukdė neapibrėžtumas dėl žemės drebėjimų kilmės vietos ir skirtingų jų „trajektorijų“ per planetą. Šiuo atveju pakartotiniai bandymai panašioje vietoje suteikė gerokai labiau kontroliuojamą signalų rinkinį, leidžiantį tiksliau ieškoti pokyčių per palyginti trumpą laiką.

    Nors branduoliniai bandymai paliko sunkų ekologinį ir socialinį pėdsaką, jų sukurti seisminiai įrašai šiandien tapo reta galimybe mokslininkams „pasiklausyti“ giliausių Žemės procesų. Tyrimo išvados dar bus tikrinamos ir lyginamos su kitais seisminių stebėjimų duomenimis, tačiau jos stiprina nuomonę, kad išorinis branduolys nėra vienalytis skysto metalo sluoksnis.

  • Dingo miestas, apie kurį rašė kronikos: archeologai Lenkijoje pagaliau rado 600 metų mįslę

    Dingo miestas, apie kurį rašė kronikos: archeologai Lenkijoje pagaliau rado 600 metų mįslę

    Viduramžių miestas Stolzenbergas, šaltiniuose minimas ir kaip Sławoborze, dešimtmečius buvo viena didžiausių Vakarų Pomeranijos regiono mįslių. Istoriniuose dokumentuose jis egzistavo, tačiau tiksli vieta liko nežinoma, todėl dalis tyrėjų ilgai spėliojo, ar miestas išvis kada nors buvo realiai įkurtas.

    Pastaraisiais metais situacija pasikeitė, kai archeologai į pagalbą pasitelkė detalias vietovės analizes ir geofizinius tyrimus. Miesto pėdsakų ieškota ne tik dabartinių gyvenviečių ribose, bet ir nuošaliuose miškuose, kur žmonių veikla per šimtmečius buvo mažesnė.

    Atrado už miesto ribų

    Tyrėjų dėmesį patraukė miškinga teritorija už šiuolaikinio užstatymo, kur po žeme ėmė ryškėti įtvirtinimų kontūrai. Čia aptikti masyvūs žemių pylimai ir gili gynybinė fosa, kurios gylis kai kur viršija 5 metrus.

    Magnetometrija ir kiti neinvaziniai metodai leido pažvelgti po paviršiumi beveik nekasant didelių plotų. Gauti duomenys parodė taisyklingą, viduramžių miestams būdingą planą su stačiakampę formą primenančia turgaus aikšte ir gatvėmis, vedusiomis link buvusių vartų.

    Kada galėjo atsirasti miestas?

    Archeologų vertinimu, Stolzenbergas galėjo būti įkurtas XIII amžiaus pabaigoje arba XIV amžiaus pradžioje. Tokia datacija dera su laikotarpiu, kai pasienio teritorijose tarp Pomeranijos ir Naujosios Markos buvo aktyviai steigiamos naujos gyvenvietės, siekiant sustiprinti politinę ir ekonominę kontrolę.

    Šis regionas ilgą laiką buvo skirtingų valdžios centrų varžybų laukas, todėl miestai atliko ne vien prekybos, bet ir administracinę bei gynybinę funkciją. Strateginę reikšmę turėjo keliai ir prekių srautai, o naujų miestų steigimas dažnai reiškė bandymą perimti arba nukreipti prekybinius maršrutus.

    Kodėl miestas išnyko?

    Didžiausia mįslė išlieka miesto žlugimo priežastys. Tyrimai rodo, kad dalis sklypų galėjo taip ir likti neužstatyti, o tai leistų spėti, jog miesto plėtra sustojo gana anksti.

    Ar tai lėmė ekonominiai sunkumai, politiniai konfliktai, pasikeitę prekybos keliai ar nepalankios gamtinės sąlygos, kol kas neatsakyta. Tyrėjai svarsto ir apie problemas, susijusias su vandens valdymu, nes tokie veiksniai viduramžių miestams galėjo tapti kritiniai tiek gynybai, tiek kasdieniam gyvenimui.

    Vietovėje rasta daugiau nei 400 įvairių epochų radinių, tačiau vertingiausi siejami su miesto gyvavimo laikotarpiu. Tarp jų minimos sidabrinės monetos, diržų detalės, sagtelės, įrankiai ir kasdienio naudojimo daiktų fragmentai, padedantys atkurti gyventojų buitį ir prekybinius ryšius.

    Archeologai aptiko ir vėlesnių laikotarpių pėdsakų, tarp jų ir radinių, siejamų su XVIII amžiaus karo veiksmais. Tai rodo, kad teritorija, net ir miestui išnykus, vėlesniais šimtmečiais išliko svarbi ir buvo įtraukta į regiono istorinius įvykius.

    Skirtingai nei daugelis senųjų miestų, kurių vietas sunaikino vėlesnės statybos, ši gyvenvietė ilgą laiką išliko pasislėpusi miške. Dėl to jos planas ir įtvirtinimų struktūra išsilaikė neįprastai gerai, o tyrėjai gavo retą galimybę analizuoti viduramžių urbanizaciją beveik nepaliestoje aplinkoje.

    „Tokie neinvaziniai tyrimai leidžia atkurti miesto planą ir įtvirtinimus praktiškai nekasant didžiulių plotų, todėl išlieka daugiau galimybių vėlesniems, tikslesniems tyrimams“, – sakė archeologinių tyrimų komandos atstovas.

  • Požeminio vandens siurbimas per 17 metų pastūmė Žemės sukimosi ašį: kiek tai svarbu?

    Mokslininkai apskaičiavo, kad intensyvus požeminio vandens siurbimas 1993–2010 metais pakeitė Žemės masės pasiskirstymą taip, jog pastebimai pasislinko planetos sukimosi ašies padėtis. Skaičiuojama, kad poliaus dreifas per šį laikotarpį galėjo siekti apie 80 centimetrų.

    Tyrėjų teigimu, mechanizmas gana paprastas: vanduo turi masę, o dideli masės perkėlimai daro įtaką planetos sukimui. Iš vandeningųjų sluoksnių išsiurbtas vanduo galiausiai patenka į upes ir vandenynus, todėl svorio pasiskirstymas Žemėje persitvarko.

    Kartu šis procesas prisidėjo ir prie jūros lygio kilimo. Skaičiuojama, kad per minėtą laikotarpį požeminio vandens netektys galėjo pridėti apie 6,2 milimetro prie globalinio jūros lygio augimo.

    Modeliavimas rodo, kad didžiausią įtaką poliaus padėčiai turėjo požeminio vandens alinimas Vakarų Šiaurės Amerikoje ir šiaurės vakarų Indijoje. Tai siejama su tuo, kad masės perkėlimai vidutinėse platumose ypač veikia Žemės sukimąsi.

    Geofizikai pabrėžia, kad požeminio vandens perskirstymas yra vienas iš reikšmingesnių veiksnių tarp procesų, susijusių su klimato kaita, kurie gali daryti įtaką poliaus dreifui. Vis dėlto tai nėra vienintelė priežastis, nes poliaus judėjimą lemia kelių reiškinių visuma.

    Naujesni tyrimai rodo, kad ilgalaikę Žemės sukimosi ašies padėties kaitą formuoja ne tik požeminis vanduo. Reikšmingą vaidmenį gali turėti sniego kaupimasis, ledynų tirpimas ir bendri vandens atsargų pokyčiai sausumoje.

    Todėl atskirų laikotarpių įverčiai gali skirtis priklausomai nuo taikomų duomenų rinkinių ir modelių. Tačiau bendras principas išlieka: kai dideliais kiekiais perskirstoma masė Žemėje, tai atsispindi ir planetos sukimosi parametruose.

    Pats ašies poslinkis kasdienio, tiesiogiai juntamo efekto daugumai žmonių neturi. Kur kas svarbesnės yra požeminio vandens alinimo pasekmės regionams, kurie šiuo ištekliumi remiasi.

    Tarp dažniausiai minimų padarinių yra žemės paviršiaus sėdimas, spartesnis santykinis jūros lygio kilimas pakrantėse, sūraus vandens skverbimasis į gėlo vandens telkinius ir didėjantis vandens tiekimo nepatikimumas sausringose vietovėse. Mokslininkai akcentuoja, kad vandeningieji sluoksniai gali atsigauti, jei diegiama atsakinga vandens politika ir taikomi papildymo sprendimai.

  • Rumunijoje aptiko 6 000 metų paslaptį: po žeme slėpėsi milžiniška neolitinė megastruktūra

    Rumunijoje aptiko 6 000 metų paslaptį: po žeme slėpėsi milžiniška neolitinė megastruktūra

    Rumunijoje, Stăuceni-Holm archeologinėje vietovėje, tyrėjai aptiko išskirtinį Cucuteni–Trypillia kultūros laikotarpio statinį, datuojamą daugiau nei prieš 6 000 metų. Po žeme buvusi konstrukcija išsiskiria mastu ir vieta gyvenvietėje, todėl keičia supratimą apie ankstyvųjų Europos bendruomenių organizaciją.

    Skelbiama, kad statinys siekė apie 350 kvadratinių metrų ir buvo iki keturių kartų didesnis už kitus to paties komplekso namus. Tyrimai vyko 2021–2024 metais, apjungiant geofizinius matavimus ir kasinėjimus, kurie leido tiksliau atkurti gyvenvietės planą.

    Be centrinės megastruktūros, identifikuota maždaug 45 gyvenamųjų pastatų, o visa teritorija buvo apjuosta griovių ir palisadų sistema. Tokia gynybinė ir planavimo logika rodo, kad bendruomenė investavo į saugumą bei aiškią erdvinę tvarką, o svarbiausi objektai buvo išdėstyti strategiškai.

    Didžiausias pastatas stovėjo centriniame taške prie pagrindinio įėjimo, todėl, mokslininkų vertinimu, vargu ar tai buvo eilinis būstas. Labiausiai tikėtinos funkcijos siejamos su bendruomenės susirinkimais, ceremonijomis ar administravimu, nes dydis ir padėtis labiau primena viešą, o ne privačią erdvę.

    „Vien pastato vieta prie pagrindinio įėjimo ir jo mastas rodo, kad tai galėjo būti visos bendruomenės reikmėms skirtas objektas“, – teigia tyrėjai, apibendrindami kasinėjimų interpretaciją.

    Šis atradimas svarbus ir platesniame Cucuteni–Trypillia kultūros kontekste: ši neolitinė civilizacija žinoma didelėmis gyvenvietėmis, kuriose galėjo gyventi tūkstančiai žmonių, o dalis mokslininkų jas vadina ankstyvomis Europos proto-miesto formomis. Vis dėlto tokio dydžio bendruomeninių pastatų regione aptinkama itin retai, todėl nauji duomenys tampa reikšmingu argumentu diskusijose apie socialinę organizaciją.

    Ypač intriguoja tai, kad kol kas nepateikiama aiškių įrodymų apie prabangą ar griežtą hierarchiją, kuri dažnai siejama su didelio masto viešais statiniais. Tai stiprina prielaidą, kad kolektyvinės infrastruktūros projektai galėjo rastis ir bendruomenėse, kuriose valdžios koncentracija nebuvo ryški, o sprendimai galėjo būti labiau sutelkti į bendrą susitarimą.

    Pastaraisiais metais tokius atradimus vis dažniau išjudina technologijos: geofizika padeda „pamatyti“ po žeme neardant sluoksnių, o palydoviniai vaizdai ir nuotoliniai metodai leidžia aptikti didelius kraštovaizdžio pokyčius. Panašus proveržis fiksuojamas ir kituose regionuose, pavyzdžiui, tiriant senovines drėkinimo sistemas Kaukaze, kai istorinių palydovinių nuotraukų analizė padeda rekonstruoti dešimtis ar net šimtus kilometrų kanalų.

    Mokslininkai pabrėžia, kad geofizinių tyrimų, kasinėjimų ir nuotolinės analizės derinimas tampa nauju standartu, leidžiančiu greičiau patikrinti hipotezes ir tiksliau suplanuoti darbus. Rumunijoje aptikta megastruktūra rodo, kad priešistorės bendruomenės galėjo turėti kur kas sudėtingesnes viešąsias erdves ir valdymo modelius, nei ilgą laiką buvo manoma.