10 tajemství našeho světa, které věda nakonec vyřešila

Vědci byli po mnoho let zmateni tajemstvím našeho světa, od obřích hnutí pod oceánem až po vznik oceánů. Dnes máme odpovědi na některé z těchto otázek.

Doporučený fotografický kredit: Pirate Scott

10 Tajemství údolí smrti

Fotografický kredit: Lgcharlot / Wikimedia

Fron čtyřicátých lét až do nedávné doby, Racetrack Playa, suché jezero lůžko s rovným povrchem v Death údolí národního parku, byl nastavení pro "plachtění kameny" tajemství, které nechalo lidi poškrábání hlavy. Po letech nebo dokonce desetiletích mezi každým výskytem se zdálo, že neviditelná síla pohybuje stovky skal nad zemí současně a zanechává dlouhé paralelní stezky v sušeném bahně. Tyto plachetnice vážily až 300 kilogramů (700 liber).

Nikdo ani neviděl kameny v pohybu, pokud vědci věděli. Takže tým amerických vědců se rozhodl vyšetřit v roce 2011. Zřídili časově omezené kamery a meteorologickou stanici, která měřila nárazy větru. Pak nainstalovali pohybové GPS sledovací jednotky do 15 vápencových skal a nastavili je na playa.

Mohlo to být za deset let, než by se něco stalo, ale měli štěstí. V prosinci 2013 byl tým osobně, když kameny odpluly - a tajemství bylo vyřešeno.

Silný déšť a sníh zanechaly na hradě 7 cm (3 palce) vody. V noci zamrzla na tenké vrstvy ledu, které se pod poludním sluncem rozpadly na větší plovoucí panely. Pro nahromaděné lesy bylo zapotřebí lehký vítr o rychlosti asi 15 kilometrů (10 mil) za hodinu, aby stlačili kameny po hradě a zanechali stopy v bahně pod ledovým povrchem. Stezky se staly viditelnými měsíce později, když jezera postele vysušila.

Horniny se budou pohybovat jen tehdy, budou-li podmínky dokonalé. Ne moc větru, slunce, vody nebo ledu. Ani ne tak málo. "Je pravděpodobné, že to turisté skutečně viděli, aniž by si to uvědomili," říká výzkumník Jim Norris. "Je skutečně těžké měřit, že se pohybuje skála, pokud se pohybují i ​​všechny skály kolem ní."

Jak žirafy zůstávají vzpřímeně na svých kostních nohách

Žirafy váží asi 1 000 kilogramů (2 200 liber), ale pro jejich velikost mají neuvěřitelně tenké kosti nohou. Přesto se neztrácejí nebo se zdá, že se zraní.

Chcete-li zjistit, proč, vědci z Royal Veterinary College testovali žirafy končetiny darované zo zoo Evropské unie. Končetiny byly ze zvířat, které zemřely přirozenou příčinou v zajetí nebo byly eutanázovány. Vědci umístili končetiny do tuhého rámu a pak použili hmotnosti až 250 kilogramů (550 liber), aby simulovaly váhu žirafy na nohou. Každá končetina zůstala bez problémů stabilní a vzpřímená. Ve skutečnosti žirafové nohy by dokázaly úspěšně tolerovat ještě větší síly.

Důvodem je podvěsné vazivo (vláknité tkáně, které drží kosti společně), které se nacházejí v drážce, která běží po délce kostí nohou v žirafii. Tyto kosti nohou jsou podobné metatarzální kostě v lidské noze a metakarpální kost v lidské ruce. Ale v žirafě jsou tyto kosti mnohem delší.

Závěsné vazivo nevytváří žádnou sílu. Poskytuje pasivní podporu pouze proto, že je to elastická tkáň, ne svalová. To snižuje únavu pro zvíře, protože nemusí používat své svaly tak, aby naložilo svou váhu. Toto vázání také chrání klouby žaludku a zabraňuje kolapsu nohou.

8 Zpívající písečné duny

Tam je 35 známých písečných dun, které vyzařují hlasitý zvuk, který zní jako nízké bouřky violončelo. Zvuk může trvat až 15 minut a může se pohybovat až 10 km (6 mi). Některé duny občas zpívají, jiné denně. Stává se to, když pískové zrna sklouznou po těchto dunách.

Nejprve vědci mysleli, že tóny pocházejí z vibrací v podzemních vrstvách dun. Ale vědci zjistili, že mohou znovu vytvořit zvuk v laboratoři tím, že nechá písek sklouznout po svahu. To dokázalo, že písek, ne duna, zpíval. Zvuk vycházel z vibrací samotných zrn, když kaskádovali dunami nebo nakloněnou laboratoří.

Dále vědci zkoumali, proč někteří pěstitelé písečných dun vyprodukovali najednou více poznámek. Za tímto účelem studovali písek ze dvou dun - jeden v jihozápadním Maroku a druhý v jihovýchodním Ománu.

Marocký písek vždy produkoval zvuk kolem 105 Hertzů, který je podobný G ostrým dvěma oktábům pod středem C. Ománský písek produkoval řadu devíti poznámek od asi F-ostrých až po D s frekvencemi od 90 do 150 Hz .

Vědci zjistili, že velikost zrna byla zodpovědná za rozměry poznámky. Marocké zrna mají stejnou velikost, 150-170 mikronů (0,006-0,0065 in). Trvalo to jako G-ostrý. Omanské zrna se však pohybovaly v rozmezí od 150 do 310 mikronů (0,006-0,012 in), což odpovídá jejich širšímu rozsahu devíti poznámek. Když vědci izolovali některé Ománské zrno podle velikosti, jejich užší rozsah vibroval s jednou frekvencí, aby vytvořil stejnou notu.

Rychlost pohybujícího se písku byla také faktorem. Když byly zrnky v podstatě blízké velikosti, pohybovaly se stejnou rychlostí a důsledně vytvářely stejné rozteče. Když se zrna změnily, pohybovaly se různými rychlostmi, což způsobovalo větší rozsah poznámek.

Ale vědci stále nechápou, proč tyto tóny znějí jako hudba. Jejich teorie je, že vibrace pohyblivých zrn se synchronizují, tlačí vzduch dohromady jako membrána v reproduktoru.

7Výrobní holub Bermudský trojúhelník

Toto tajemství začalo v šedesátých letech minulého století, kdy profesor Cornell University studoval pozoruhodnou schopnost holubových holubů najít si cestu z míst, která jim předtím nebyla známa.On vydal holuby z různých míst v celém státě New York. Všichni byli v pořádku, kromě ptáků propuštěných z Jersey Hill. Tito holubi se téměř pokaždé ztratili. Dne 13. srpna 1969 našli cestu z Jersey Hill domů, ale každý druhý čas vypadali jako dezorientovaní a náhodně letěli. Profesor nemohl vysvětlit, proč se to stalo.

Dr. Jonathan Hagstrum z amerického Geologického průzkumu si myslí, že tajemství může vyřešit, i když jeho teorie je kontroverzní. "Způsob, jakým se ptáci pohybují, je, že používají kompas a používají mapu. Kompas je obvykle poloha Slunce nebo magnetického pole Země, "řekl. "Používají zvuk jako svou mapu ... a to jim řekne, kde se vztahují k jejich domovu."

Hagstrum se domnívá, že holubi používají infrazvukový, nízkofrekvenční zvuk, který není člověku slyšet. Jak jsme hovořili dříve, tento typ zvuku mohl být použit ve starých zvukových útvarech, aby změnili mentální stavy našich předků, když se účastnili náboženských obřadů.

Ptáci mohou využívat infrazvuku (který je v tomto případě generován malými vibracemi na povrchu Země z hlubokých oceánských vln) jako hostitelský maják. Když se ptáci ztratili na Jersey Hill, teplota a vítr způsobily, že infrazvukový signál se pohyboval vysoko do atmosféry. Holubi to nemohli cítit na zemi. Ale 13. srpna 1969 byla teplota a vítr perfektní. Takže holubi slyšeli infrasound a našli si cestu domů.

6 Jedinečný původ pouhých aktivních vulkánů v Austrálii

Austrálie má pouze jednu aktivní sopečnou oblast, která se rozkládá 500 kilometrů od Melbourne po Mount Gambier. V posledních čtyřech milionech let bylo okolo 400 sopečných událostí, s posledním výbuchem zhruba před 5000 lety. Vědci byli zmateni tím, co způsobilo tyto erupce v části světa, která jinak nemá téměř žádné vulkanické aktivity.

Nyní vědci řešili tajemství. Většina sopky na Zemi se vyskytují na okrajích tektonických desek, které neustále přesahují malé vzdálenosti (v centimetrech ročně) na vrcholech pláště země. Ale v Austrálii, odchylky v tloušťce kontinentu způsobují proudy v plášti níže, aby odváděly teplo na povrch. V kombinaci s posunutím Austrálie na sever po 7 cm (3 palce) ročně došlo v oblasti k vývoji hotspotu, čímž vznikla magma.

"Existuje zhruba 50 dalších podobně izolovaných sopečných oblastí po celém světě, z nichž několik můžeme nyní vysvětlit," říká Rhodri Davies z Australské národní univerzity.

5 Ryby, které se daří v čistírně Superfund

Fotografický kredit: Terrapin83 / Wikimedia

Od čtyř čtyřicátých do sedmdesátých lét výrobní závody vyvážely polychlorované bifenyly (PCB) jako odpad do New Bedford Harbor v Massachusetts. Agentura na ochranu životního prostředí prohlásila přístavu za místo vyčištění od společnosti Superfund, protože množství znečištění PCB bylo více než čtyřnásobek úrovně považované za bezpečné. Přístav je však také domovem biologické hádanky, kterou výzkumníci nakonec vyřešili.

Uprostřed takového toxického znečištění se v novém přístavu v Bedfordu rozvíjela atlantská klína. Druh kořisti ryb, killifish zůstanou ve stejných vodách během několika set metrů od místa jejich narození po celý svůj život.

Obvykle, když ryby tráví PCB, některé z metabolizovaných chemikálií jsou pro ryby toxičtější než počáteční PCB. Klíšťata však na této genetické cestě vypnuli vypínač a zastavili metabolizované toxiny. Přizpůsobili se znečištění PCB, ale někteří vědci se domnívají, že tato genetická změna může zanechat kůrovce citlivější vůči škodlivým účinkům jiných znečišťujících látek. Je také možné, že tyto ryby nebudou schopny žít ve zdravém prostředí, když budou vody vyčištěny.

Killifish jsou kořist pro pruhované basy, bluefish a další ryby, které jíme. Takže i když se killifishes zdají být imunní vůči toxinům PCB, mohou tyto znečišťující látky projít až po potravinový řetězec až k nám.

4 Jak se vyrábějí podvodní vlny

Podvodní vlny, také nazývané vnitřní vlny, zůstanou pod hladinou oceánu, skryté z našeho pohledu. Zvyšují hladinu povrchové vody oceánu o centimetry, což ztěžuje jejich detekci, kromě družice. Největší vnitřní vlny se objevují v údolí Luzon, mezi Tchaj-wanem a Filipínami. Mohou věže 170 metrů (560 ft) a pohybovat se jen několik centimetrů za sekundu na velké vzdálenosti.

Vědci věří, že musíme pochopit, jak jsou tyto vlny vytvářeny, protože mohou být významným přispěvatelem ke globální změně klimatu. Vnitřní vlny smíchávají méně slanou, teplejší, horní vodu oceánu se svou slanější, chladnější a spodní vodou. Řídí velké množství soli, tepla a živin skrz oceán. Je to primární způsob přenosu tepla z horního oceánu do nižších vod.

Vědci již dlouho chtěli vyřešit tajemství toho, jak jsou generovány obrovské vnitřní vlny v údolí Luzon. Je těžké vidět v oceánu, i když nástroje dokáží zjistit rozdíl v hustotě mezi vnitřní vlnou a okolní vodou. Vědci se nicméně rozhodli provést testy v 15m (50 ft) vlnové nádrži. Vnitřní vlny byly generovány tlačením studené spodní vody přes dva hřebeny na simulovaném mořském dně. Zdá se, že tyto obrovské vnitřní vlny jsou způsobeny rozestupem hřebenů v údolí Luzon, nikoliv jedním rysem na hřebeni, jako je vysoká hora.

"Je to důležitá chybějící kousek hádanky v modelování klimatu," říká Thomas Peacock z MIT. "Právě teď globální klimatické modely nejsou schopny zachytit tyto procesy.Získáte jinou odpověď ... pokud tyto vlny nerozumíte. "

Proč Zebry mají pruhy

Existuje mnoho teorií o tom, proč zebry mají pruhy. Někteří si myslí, že pruhy působí jako maskování nebo způsob, jak zaměnit dravce. Jiní věří, že pruhy pomáhají zebrám regulovat tělesné teplo nebo si vybírají své kamarády.

Vědci z Kalifornské univerzity v Davisu se rozhodli najít odpověď. Studovali, kde žijí druhy (a poddruhy) zebrů, koní a oslí. Získali informace o barvě, umístění a velikosti pruhů na tělech zebry. Pak mapovali umístění tsetových mušek a tabánek jako jsou koně a jeleny. Několik dalších proměnných, některé statistické analýzy a voila. Měli odpověď.

"Byl jsem ohromen našimi výsledky," řekl výzkumník Tim Caro. "Znovu a znovu došlo k většímu proužkování oblastí těla v těch částech světa, kde bylo více zloby z kousání mouch."

Zebry jsou mnohem citlivější na kousání mušek, protože jejich vlasy jsou kratší než u podobných zvířat, jako jsou koně. Tyto mouchy sání krve mohou mít smrtící onemocnění, takže je důležité, aby se zebry tomuto riziku vyhnuly.

Jiní výzkumníci z univerzity ve Švédsku zjistili, že muchy se vyhýbají zebrovým pruhům, protože mají správnou šířku. Pokud by byly širší, zebry by nebyly chráněny. V této studii byly více mouchy přitahovány černými povrchem, méně bílými povrchy a nejméně pruhy.

2 Masové zhroucení asi 90 procent druhů Země

Asi před 252 miliony let bylo asi 90 procent druhů na naší planetě zničeno v konečném Permianém zániku, známém také jako "Velké umírání", nejhorší masové vymírání na Zemi. Je to starodávný whodunit, s podezřelými, od asteroidů až po sopky. Ale ukázalo se, že zabijáci nemohou být viděni bez mikroskopu.

Podle vědců MIT byl vinník jediný mikrob Metanosarcina které jedí uhlíkové sloučeniny a vyrábí metan jako odpad. Tento mikrob existuje dnes v odpadkových skladech, ropných vrtech a vnitřnosti krav. V permském období věří vědci Metanosarcina podstoupil genový přenos z bakterie, která dovolila Metanosarcina pro zpracování acetátu. Jakmile se to stalo, mikrob mohl konzumovat velké hromady organických látek obsahující octan, které seděly na oceánské podlaze.

Populace mikrobů vybuchla, vnikla do atmosféry obrovské množství methanu a okyselovala oceán. Většina rostlin a zvířat na pozemku zahynula spolu s rybami a měkkýšmi v moři. Mikrobi by ale potřebovali nikl, aby se rozmnožil tak divoce. Na základě analýzy sedimentu vědci věří, že sibiřské sopky vyplavily velké množství niklu, které mikrobi potřebují.

"Řekl bych, že konečné Permské vyhynutí je nejbližší živočišný život, kdy někdy došlo k úplnému zničení, a možná se dostalo docela blízko," říká výzkumný pracovník Greg Fournier. "Mnoho, ne-li většina, z přežívajících skupin organismů sotva visí, jen s několika druhy, které procházejí, mnoho pravděpodobně náhodou."

1 Původ oceánů Země

Voda pokrývá asi 70 procent povrchu naší planety. Zpočátku vědci věřili, že Země byla suchá, s roztaveným povrchem vytvořeným dopady jiných objektů z vesmíru. Srážky s asteroidy a vlhkými komety údajně přinesly vodu na naší planetě mnohem později. "Někteří lidé tvrdili, že všechny molekuly vody, které byly přítomné v době, kdy se planety formovaly, by se odpařily nebo byly odfouknuty do vesmíru," uvedl geolog Horst Marschall. "[Vědci si mysleli, že] povrchová voda, jaká dnes existuje na naší planetě, musí přijít mnohem později - o stovky milionů let později."

Ale nová studie ukazuje, že Země měla na svém povrchu vodu, když se formovala, dostatečně na to, aby se život vyvinul dřív, než se původně věřilo. Totéž může platit i pro jiné planety v naší vnitřní sluneční soustavě dříve, než se jejich prostředí stala nepřátelskou.

Aby zjistili, kdy voda na Zemi dorazila, vědci srovnávali dvě sady meteoritů. První soubor uhlíkatých chondritů jsou nejstarší meteority, které byly kdy identifikovány. Vznikly ve stejnou dobu jako naše slunce, než se vyvinula planeta. Druhá sada meteoritů pochází z Vesta, velkého asteroidu, který se tvořil ve stejné oblasti jako Zemi asi 14 milionů let po narození naší sluneční soustavy.

Tyto dva typy meteoritů sdílejí stejnou chemii a obsahují hodně vody. Z tohoto důvodu se vědci domnívají, že Země se na povrchu svého povrchu z uhlíkatých chondritů vytvořila asi před 4,6 miliardami let.