CP v2

Tag: Vandenynų tyrimai

  • Marianos įduba nustebino: giliausios vietos gylis vis dar ginčijamas, skirtumas – 18 m

    Giliausia vieta Žemėje

    Čelendžerio gelmė yra pietinėje Marianos įdubos dalyje Ramiajame vandenyne. Tai ne vienas taškas, o trijų tarpusavyje susijusių baseinų sistema, o giliausias laikomas rytinis baseinas.

    Nors dažnai pateikiamas vienas konkretus skaičius, naujausi tyrimai rodo, kad tiksliai įvardyti gylį sudėtinga. Skirtingi matavimo metodai ir prielaidos gali duoti apčiuopiamai besiskiriančius rezultatus.

    Kodėl gylį taip sunku išmatuoti?

    Vienas pagrindinių metodų yra akustinė batimetrija, kai laivas siunčia garso impulsus į dugną ir matuoja jų grįžimo laiką. Iš pirmo žvilgsnio tai paprasta, tačiau esminis kintamasis yra garso greitis vandenyje.

    Garso sklidimą keičia temperatūra, druskingumas ir slėgis, o šie parametrai su gyliu smarkiai kinta. Marianos įduboje, beveik 11 kilometrų gylyje, slėgis viršija 1 000 atmosferų, todėl net nedidelės paklaidos gali virsti metrais.

    Nauji skaičiavimai ir 18 metrų skirtumas

    2023 metais Japonijos tyrimų laivas Hakuho-maru surinko duomenis, kuriuos mokslininkai vėliau perskaičiavo taikydami penkis skirtingus modelius, aprašančius garso greitį vandenyje. Vien rytiniame baseine gauti įverčiai svyravo nuo 10 914 iki 10 932 metrų.

    Tai reiškia iki 18 metrų skirtumą vien dėl to, koks modelis parenkamas tiems patiems matavimams interpretuoti. Tyrėjai pabrėžia, kad tokie neatitikimai nėra išimtis, kai kalbama apie ekstremalius gylius.

    Sudarydami jiems tinkamiausią modelį, autoriai panaudojo 2023 metais surinktus viršutinių 1 900 metrų temperatūros ir druskingumo duomenis. Gilesniems sluoksniams pritaikytas ankstesnis profilis, išmatuotas Hakuho-maru ekspedicijos metu 1992 metais.

    Sujungus šiuos duomenis, giliausio rytinio baseino preferuojama reikšmė įvertinta 10 927 metrais. Vis dėlto tai nėra galutinis atsakymas, o geriausias įvertis pagal pasirinktą duomenų rinkinį ir metodiką.

    Kodėl skirtingos ekspedicijos pateikia kitus skaičius?

    Kituose šaltiniuose ir ekspedicijose minimi kiek kitokie rezultatai, pavyzdžiui, apie 10 920 metrų, o 2021 metais NOAA skelbti įverčiai siekė apie 10 935 metrus. Tai rodo, kad tikslumas priklauso ne tik nuo prietaisų, bet ir nuo skaičiavimo prielaidų.

    Įtakos turi net laivo judėjimo ypatybės: didesniu greičiu matavimų taškai išsidėsto rečiau, todėl dugno padengimas tampa mažiau detalus. Svarbus ir sonaro spindulio plotis, nes apie 11 kilometrų gylyje viena matavimo „juosta“ gali apimti šimtus metrų dugno, tad tai nėra vieno taško nuskaitymas.

    Dėl šių priežasčių Čelendžerio gelmės gylis labiau primena nuolat tikslinamą mokslinį įvertį, o ne vieną kartą visiems laikams nustatytą skaičių. Naujos ekspedicijos, geresni garso greičio profiliai ir detalesnis dugno žemėlapis gali dar pakoreguoti šiandien priimtas reikšmes.

  • Ši giliavandenė akula švyti 500 metrų gylyje: mokslininkai aiškina, kam jai toks „prožektorius“

    Giliavandenė akula, gyvenanti maždaug 480–540 metrų gylyje, gali švytėti beveik viso kūno paviršiumi. Jos oda nusėta milijonais šviesą skleidžiančių organų, vadinamų fotoforais, kurie leidžia gyvūnui generuoti bioliuminescenciją beveik be išorinio apšvietimo.

    Tokioje zonoje saulės šviesos beveik nelieka, todėl daugeliui jūrų gyvūnų švytėjimas tampa išlikimo priemone. Dažniausiai šviesa skleidžiama iš apatinės kūno dalies, kad iš apačios žiūrint siluetas susilietų su blankiu švytėjimu iš viršaus ir plėšrūnams būtų sunkiau jį atskirti.

    Tyrėjai, analizavę kelių individų švytėjimo intensyvumą, nustatė, kad jis labai artimas aplinkos šviesos lygiui tame gylyje, kuriame akulos buvo aptiktos. Tai rodo, kad švytėjimas gali būti „suderinamas“ su fonu ir veikti kaip natūrali maskuotė.

    Vis dėlto šios rūšies elgsena leidžia manyti, kad vien maskuotės nepakanka paaiškinti tokį šviesos „įrangos“ mastą. Kadangi akula dažnai medžioja grobį, esantį aukščiau jos, jai svarbu būti nepastebimai ne tik plėšrūnams, bet ir potencialiai aukai.

    Mokslininkų dėmesį patraukė ne vien intensyvumas, bet ir šviesos kryptis. Vertinant iš apačios, švytėjimas gali slėpti kūno kontūrus, tačiau kartu šviesa, sklindanti plačiu kampu į šonus, gali apšviesti artimą aplinką ir padėti greičiau pastebėti grobį.

    Taip bioliuminescencija galėtų atlikti dvi funkcijas vienu metu: sumažinti akulos matomumą ir kartu veikti kaip savotiškas apšvietimas, padedantis orientuotis medžioklėje. Tyrėjai atkreipia dėmesį, kad tokiam paaiškinimui svarbi ir švytėjimo spalva, kuri šiai rūšiai gali būti kiek žalesnė nei kitų anksčiau tirtų švytinčių akulų.

    Žalesnis bioliuminescencijos tonas gali padėti geriau susilieti su jūros vandens dalelėmis, įskaitant daleles, siejamas su chlorofilu. Toks foninis „triukšmas“ vandenyje gali tapti papildomu priedangos sluoksniu, ypač ten, kur šviesa iš viršaus jau yra labai silpna.

    Šis atradimas papildo mokslininkų supratimą apie tai, kaip giliavandeniai gyvūnai išnaudoja šviesą ne tik gynybai. Pastaraisiais metais daugėjant giliavandenių tyrimų ir tobulėjant stebėjimo įrangai, vis dažniau fiksuojama, kad bioliuminescencija gali būti aktyvi medžioklės strategijos dalis, o ne vien pasyvi maskuotė.

  • MIT ir EPFL pristatė FAAV: paukščių įkvėptas robotas skraido ir neria po vandeniu

    MIT ir EPFL pristatė FAAV: paukščių įkvėptas robotas skraido ir neria po vandeniu

    JAV Masačusetso technologijos institutas (MIT) ir Šveicarijos Lozanos federalinė politechnikos mokykla (EPFL) pristatė eksperimentinį robotą FAAV, sukurtą pagal nardančių paukščių, pavyzdžiui, pūkščiukų, judėjimo principus. Šis įrenginys gali skristi ore, staigiai pereiti į vandenį, plaukti po juo ir vėl pakilti nuo vandens paviršiaus.

    FAAV sveria mažiau nei 300 gramų ir turi sandarų korpusą, judinamą uodegą bei porą lanksčių, „išmanių“ sparnų. Skirtingai nei dauguma dronų ar povandeninių aparatų, jis nenaudoja tradicinių sraigtų ar propelerių: judėjimą tiek ore, tiek vandenyje užtikrina vien ta pati plazdenančių sparnų sistema.

    „Narantys paukščiai pereina tarp skrydžio ore ir judėjimo vandenyje plazdendami sparnais, tačiau efektyvūs šių perėjimų mechanizmai yra sunkiai ištiriami“, – teigiama mokslo žurnale „Science“ publikuotame tyrime.

    Roboto sparnai pagaminti iš plonų, elastingų membranų, kurios vandenyje natūraliai išlinksta ir mažina pasipriešinimą, o iškilus į paviršių vėl išsitiesina, kad generuotų keliamąją jėgą. Bandymuose FAAV galėjo plaukti beveik 1 metro per sekundę greičiu, o skristi maždaug 6 metrus per sekundę.

    Kad „iššoktų“ iš vandens ir pereitų į skrydį, robotui svarbi tiksli padėtis: jis turi būti pakreiptas apie 70 laipsnių kampu, kad sparnų galai nekliudytų vandens paviršiaus. Tyrėjai pabrėžia, jog stabilų perėjimą padeda užtikrinti prisitaikantis plazdenimo dažnis, didelė trauka ir tinkamas uodegos bei korpuso atstumas.

    Pasak MIT, toks sprendimas gali atverti kelią naujai hibridinių dronų klasei, kuri gebėtų greitai pasiekti vietą ore ir ten pat atlikti darbus po vandeniu. Kartu FAAV veikia kaip fizinis modelis, leidžiantis tiksliau tikrinti hipotezes apie realių nardančių paukščių biomechaniką.

    Tyrėjai taip pat akcentuoja praktinį potencialą vandenynų ir poliarinių regionų tyrimuose, kur įprastai reikia brangių laivų ir sudėtingos logistikos. Nedidelis, lengvai paleidžiamas aparatas galėtų rinkti duomenis sunkiai pasiekiamose vietose, pavyzdžiui, sekliose rifų zonose ar siauruose ledynų plyšiuose, ir grįžti į bazę perduoti surinktos informacijos.

    Ateityje tokio tipo įrenginiai galėtų būti pritaikyti vandens mėginių paėmimui ar greitam incidentų stebėjimui, kai reikia ir skrydžio, ir veikimo po vandeniu. Kol kas FAAV yra laboratorinis prototipas, tačiau jo demonstruojamas perėjimų tarp dviejų terpių sklandumas rodo, kad bioįkvėpti sprendimai sparčiai artėja prie realių misijų.