اسیدی شدن اقیانوسها در سیاره زمین نسبت به 300 میلیون سال گذشته سرعت بیشتری گرفته و عواقب شدیدی را برای اکوسیستم دریایی در پی داشته است.

 استفاده از سوختهای فسیلی و آزاد شدن دی اکسید کربن در اتمسفر تنها بر روی هوا تاثیر منفی ندارد، بلکه بر روی آب اقیانوسها نیز تاثیرمی گذارد. به گفته سازمان ملی اتمسفر و اقیانوس شناسی یا NOAA اقیانوسها دی اکسید کربن را جذب می کنند و به این واسطه ph آب دریا افزایش پیدا می کند و این به آن معنی است که صخره های مرجانی با سرعت پایین تری رشد می کنند و میزان نجات گونه های دریایی از این وضعیت رو به کاهش خواهد گذاشت.

اکنون سرعت افزایش ph آب دریاها تغییر کرده و افزایش یافته است، این افزایش سرعت طی 300 میلیون سال گذشته بی سابقه بوده است که این پدیده اکوسیستم دریایی را با خطراتی جدی مواجه کرده است. با این همه ارزیابی تاثیرات آینده این پدیده نیز به واسطه دشوارتر شدن مشاهدات میدانی و بررسی های آزمایشگاهی بسیار دشوار شده است.

دانشمندان برای مهار این مشکل به اطلاعات ثبت شده آب و هوایی متعلق به 300 میلیون سال پیش رو آورده و به بررسی این اطلاعات پرداختند تا میزان انقراض جانداران و تغییرات تکاملی را در میان گونه های دریایی بررسی کنند. نتایج این بررسی ها نشان دادند که 56 میلیون سال پیش میزان انتشار دی اکسید کربن به واسطه وقوع متعدد فورانهای آتشفشانی افزایش قابل توجهی داشته است.

دانشمندان بر اساس این اطلاعات تلاش کردند تا تاثیرات احتمالی این افزایش دی اکسید کربن را در آن تاریخ به گونه ای ترجمه و رمزگشایی کنند تا بتوانند تغییرات آب و هوایی دنیای مدرن را درک کنند. در آن دوران حرارت زمین 10.8 درجه افزایش داشته و آب دریاها 0.4 واحد اسیدی تر شده بود، به این واسطه گونه ای از مرجانها منقرض شدند و این تغییرات برای پنج هزار سال ادامه داشت.

بر اساس گزارش رویترز، با این همه به گفته محققان این تغییرات در آن دوران به نسبت تغییراتی که از آغاز دوران صنعتی در زمین رخ داده، بسیار سریع و کوتاه بوده است. طی 150 سال گذشته میزان اسیدی شدن دریاها بر روی زمین 0.1 واحد افزایش پیدا کرده است و دانشمندان پیش بینی می کنند این میزان تا سال 2100 در حدود 0.2 تا 0.3 واحد افزایش پیدا خواهد کرد.

سرپرست سازمان فضایی ایران گفت: کاوشگر 5 حامل موجود زنده سال آینده عازم فضا می‌شود و قرار است این موجود زنده در این ماموریت به طور سالم به زمین بازگردد

دکتر حمید فاضلی در گفت و گو با ایرنا اظهار داشت: موضوع کاوشگرهای زیستی حامل موجود زنده موضوع کاملا جدید در کشور محسوب می‌شود و تمامی مطالعات و آزمایش‌های صورت گرفته بر روی آن برای اولین بار انجام می‌شود.

وی افزود: کاوشگر 5 حامل موجود زنده است و تغییرات ارزشمندی از طریق انجام آزمایش‌های زیرسیستمی نسبت به کاوشگر چهار انجام شده است.

سرپرست سازمان فضایی ایران ابراز امیدواری کرد که کاوشگر 5 با موفقیت پرتاب شود و بتوان موجود زنده حامل آن را سالم به زمین بازگرداند.

وی افزود: تمام برنامه ریزی‌ها براین اساس است که ما با اطمینان بالایی بتوانیم پرتاب را با موفقیت و بازیابی را با موجود زنده انجام دهیم.

فاضلی در بخش دیگری از سخنان خود خاطرنشان کرد: بسیاری ازکاوشگرها هنگام مواجهه با جو به دلیل حرارت بالا دچار سوختگی می‌شود و اثری از آنها باقی نمی‌ماند و این درحالی است که بقایای کاوشگر چهار پرتاب شده توسط چتر بازیابی شد.

وی خاطرنشان کرد: میمون شبیه سازی شده درداخل کپسول زیستی کاوشگر چهار در بخش تحتانی کاوشگرها قرار دارد و این عروسک از تمامی جهات شبیه موجود زنده موجود در کاوشگر 5 است و از سوی دیگر تمامی تجهیزات مورد نیاز برای ثبت علایم حیاتی در آن تعبیه شده بود.

سرپرست سازمان فضایی ایران ابراز امیدواری کرد که در سال آینده کپسول زیستی کاوشگر 5 در ابعاد کاوشگر چهار حامل موجود زنده به فضا پرتاب خواهد شد.

طیف‌سنج پلاسمایی کاسینی نشان می‌دهد یون‌های مولکولی اکسیژن (O2+) در جو بالایی این قمر وجود دارند. بمباران دائمی دایونی توسط مغناطیس‌کره قوی زحل باعث شکل‌گیری این یون‌ها شده است.

 فضاپیمای کاسینی که سال 1997/1376 زمین را به مقصد زحل ترک کرد، موفق به کشف جدیدی شده است. محققان آزمایشگاه ملی لس‌آلاموس و تیم تحقیقاتی بین‌المللی همکار آنها می‌گویند ابزارهای مورد استفاده در این فضاپیما از وجود یون‌های مولکولی اکسیژن (O2+)در جو بالایی قمر دایونی، یکی از 62 قمری که به دور سیاره زحل در گردش هستند، خبر می‌دهند. به گزارش ساینس دیلی، وجود یون‌های مولکولی اکسیژن توسط حسگر CAPS یا طیف‌سنج پلاسمایی کاسینی در حالی که این فضاپیما در سال 2010/ 1389 در اطراف قمر دایونی در حرکت بوده، کشف شده است.

(در عکس، قمر دایونی را در کنار قمر تایتان، بزرگ‌ترین قمر سیاره زحل و در مقابل بخشی از سطح این سیاره و حلقه‌های آن مشاهده می‌کنید).

قمر دایونی که در سال 1684/1063 توسط جیووانی کاسینی، اخترشناس ایتالیایی کشف شد، به دور زحل و تقریبا با فاصله‌ای برابر فاصله ماه از زمین گردش می‌کند. این قمر کوچک که تنها 1127 کیلومتر قطر دارد، بیشتر شبیه به کره‌ای یخی است که کره سنگی کوچک‌تری را احاطه کرده و هر 2.7 روز یکبار به دور زحل گردش می‌کند. به همین دلیل دایونی دائما توسط ذرات بارداری که از مغناطیس‌کره فوق‌العاده قوی زحل منتشر می‌شوند، بمباران می‌شود. این یون‌ها هستند که با شکستن مولکول های آب طی پدیده کاتدپرانی باعث شکل‌گیری یون‌های مولکولی اکسیژنی در جو دایونی می‌شوند و پس از آن توسط مغناطیس‌کره قوی زحل از خارجی‌ترین لایه اتمسفر دایونی جذب می‌شوند.

روبرت تاکر و میشل تامسون، محققانآزمایشگاه ملی لس‌آلاموس می‌گویند: «تراکم اکسیژن در جوی دایونی تقریبا برابر تراکم آن در ارتفاع 483 کیلومتری جو زمین است و همان‌طور که می بینید برای حیات موجودات زنده کافی نیست اما آنطور که از تحقیقات ما در قمرهای دیگر زحل و مشتری برمی‌آید، حجم قابل‌توجهی از اکسیژن می‌تواند در اجرام آسمانی یخ‌زده و به شیوه‌ای مشابه تولید شود. ذرات باردار و فوتون‌ها می‍تواند توسط خورشید یا هر جسم نورانی دیگری که در نزدیکی اجرام دیگر آسمانی وجود دارد، به اطراف آنها گسیل شود».

در قمرهایی که در سطح آنها آب وجود دارد، اتفاق شگفت‌انگیز دیگری هم می‌تواند رخ دهد. به عنوان مثال اگر قمر اروپا را در نظر بگیریم که یکی از اقمار مشتری است، یون‌های مولکولی اکسیژن تولیدشده در سطح آن می‌توانند با کربن موجود در دریاچه‌های سطحی ترکیب شده و اولین واحدهای ساختاری موجودات زنده را تشکیل بدهند. مأموریت‌های آتی به مقصد این قمر می‌تواند قابل سکونت بودن آن را با دقت بیشتری بررسی کند.

محقق ایرانی دانشگاه سن فرانسیسکو و همکارانش در حدود پنج سال پیش هسته ای تاریک را در مرکز بقایای به جا مانده از خوشه کهکشانی Abell 520 کشف کرد که اکنون به واسطه رصدهای جدید وجود این پدیده به اثبات رسیده است.

 زمانی که خوشه های کهکشانی با یکدیگر برخورد می کنند ماده درخشان کهکشانها به واسطه ماده ای مرموز به نام ماده تاریک به یکدیگر می چسبند و از خود گازهای داغی به جا می گذارند.

خوشه کهکشانی در حال ترکیب Abell 520        

دست کم این چیزی است که اخترشناسان در بقایای خوشه های کهکشانی مشاهده کرده اند، با این همه "اندیشه مهدوی" استادیار دانشکده فیزیک و اخترشناسی دانشگاه سانفرانسیسکو و دیگر محققان با این موضوع مخالف بوده و می گویند خوشه Abell 520 از هسته ای از ماده تاریک برخوردار است که کاملا از ماده درخشان مجزا است.

مهدوی می گوید ما تلاش کردیم مدلهایی ارائه کنیم که بتواند این پدیده را توضیح دهد اما هیچ مدل خوبی موجود نبود. هیچ راهی وجود ندارد که به واسطه آن ماده تاریک و سرد را به این شکل در منطقه ای به همراه چند کهکشان قرار بگیرد.

مهدوی اولین بار در سال 2007 با استفاده از تکنیکی به نام بزرگنمایی گرانشی این هسته را کشف کرد. با وجود اینکه این منطقه مرئی نیست اما محققان می توانند موقعیت و ابعاد حدودی آن را به واسطه رصد چگونگی شکست نور کهکشانهایی که در پشت این لکه تاریک قرار دارد، تخمین بزنند.

رصد سال 2007 توسط تلسکوپهای زمینی انجام گرفته بود و مهدوی در آن سال تنها توانسته بود تعداد محدودی از کهکشانهایی که در پس Abell 520 قرار داشتند را رصد کند. اتمسفر زمین نیز در دقت این رصدها اخلال وارد کرده بود. از این رو دانشمندان تصمیم گرفتند برای مطالعه بهتر از هابل کمک بگیرند تا بتوانند وجود این هسته از ماده تاریک را به اثبات برسانند.

مهدوی می گوید رصد سال 2007 نتایجی داشت که همه امیدوار بودند رد شوند، اما رصد جدید هابل نشان می دهد بدون شک در تکه ای از آسمان لکه ای متمرکز از ماده تاریک وجود دارد. با این همه تایید این رصد چیزی از مرموز بودن آن نکاسته است زیرا هنوز دلیل قانع کننده ای برای توضیح وجود چنین هسته تاریکی به دست نیامده است. در تمامی برخوردهای کهکشانی دگر، ماده تاریک و ماده درخشان کهکشانی در کنار یکدیگر قرار داشته و از هم جدا نیستند.

بر اساس گزارش SFSU، مهدوی دلیل متفاوت بودن خوشه Abell 520 را ناقص بودن درک دانشمندان از نحوه رشد و برخورد کهکشانها می داند و از این رو توضیح این پدیده نیازمندارائه نظریه جدیدی درباره تعاملات ماده تاریک خواهد بود. وی شبیه سازی با کمک ابررایانه ها را تنها راه حل برای کشف اسرار این رویداد می داند.

دانشمندان ایتالیایی و سوئدی با پرتوافکنی امواج رادیویی به شکل ماکارونی‌های فرم‌دار پیچی در شهر ونیز دریافتند که با این امواج می‌توان تعداد نامحدودی کانال را دریافت و پخش کرد.

محققان دانشگاه پادوای ایتالیا و آزمایشگاه آنگستورم سوئد بر این باورند که توانسته‌اند مشکل ازدحام امواج رادیویی را حل کنند.

با ادامه انطباق جهان در عصر دیجیتالی، معرفی گوشی‌های هوشمند جدید، اینترنت بی‌سیم و تلویزیون‌های دیجیتال بدین معنی است که باندهای فرکانس رادیویی در دسترس برای پخش اطلاعات، کوچکتر و کوچکتر می‌شوند.

یک موج می‌تواند در نزدیکی محور خود چندین بار در جهت یا خلاف جهت ساعت پیچ بخورد که به معنی قابلیت انطباق آن در چندین ترکیب است.

به گفته دانشمندان، در یک چشم‌انداز سه بعدی، این فاز شبیه یک ماکارونی فرمی پیچ‌دار است.

هر یک از این امواج تابیده می‌توانند حتی در یک باند فرکانس بطور مستقل، ایجاد، تکثیر و شناسایی شده و مانند کانال‌های ارتباطی مستقل رفتار کنند.

برای نمایش قابلیت این امواج، دانشمندان به انتقال دو موج رادیویی تابیده در باند 2.4 گیگا هرتز در یک مسافت 442 متری از یک فانوس دریایی در جزیره سن جورجیو به یک دیش ماهواره در بالکن ساختماتی در شهر ونیز پرداختند که در آنجا دو کانال جداگانه را دریافت می‌کرد.

این کشف جدید علاوه بر افزایش کمیت اطلاعات منتقل شده در اطراف زمین،‌ می‌تواند به درک بهتر اجسام خارج زمینی مانند سیاه‌چاله‌ها کمک کند. سیاه‌چاله‌ها بطور مداوم به دور خود می‌چرخند و امواج در زمان عبور از میان آنها، در مسیر این سیاه‌چاه‌ها بهم می‌پیچند.

وقتی سیاره‌ای فراخورشیدی کشف می‌شود، به ابزاری نیاز است تا بتوان اثرات مواد شیمایی مناسب برای حیات را در سطح آن شناسایی کرد. شاید بررسی نور بازتاب شده از سطح قمر سیاره بتواند این کار را انجام دهد.

شاید بسیاری از سیارات فراخورشیدی حاوی آب، جو، دمای مناسب، و سطحی سخت باشند که برای شکوفایی حیات مناسب است؛ فقط کافی است بدانیم کجا باید دنبال آنها بگردیم. زمانی‌که اخترشناسان یک کاندیدای مناسب را شناسایی می‌کنند، لازم است بدانند چطور باید به آن نگاه کرد و چه ابزارها و روش‌هایی می‌توانند اثرات مواد شیمایی مناسب برای حیات را در سطح آن شناسایی کنند. اکنون اخترشناسان روش جدیدی را ارائه کرده‌اند که می‌تواند با تقویت این آثار، راهی برای شناسایی آنها را فراهم کند. اخترشناسان رصدخانه جنوبی اروپا با استفاده از این روش و فرض اینکه زمین نیز یک سیاره فراخورشیدی است، توانستند حیات را بر روی سیاره کشف کنند.


به گزارش پاپ‌ساینس، حتی با استفاده از ماهواره‌های مدارگرد نمی‌توان به سرعت تشخیص داد که سیاره‌ای میزبان حیات است یا خیر؛ چرا که به استثنای سبزی مربوط به پوشش گیاهی، نمی‌توان حیات را مشاهد کرد. اما نشانه‌های شیمیایی بسیار واضحند. میزان اکسیژن و متان موجود در جو زمین در مقایسه با حالت طبیعی آن بسیار فاصله دارد و این اختلاف بدون وجود نوعی چرخه تولید و مصرف ناشی از متابولیسم‌های زنده توجیه‌پذیر نیست.

طیف‌سنجی می‌تواند وجود این گازها را شناسایی کند، اگرچه نشانه‌های آنها ممکن است بسیار ضعیف باشد. برای این کار نور بازتاب‌شده از یک سیاره به اجزای سازنده تجزیه می‌شود، گویی این نور از میان یک منشور عبور کرده است. سپس بر اساس رنگ‌هایی که عناصر مختلف جذب و تابش می‌کنند، تعیین می‌شود که چه عناصری در سیاره وجود دارند. چنین کاری برای سیارات فراخورشیدی دوردست بسیار دشوار خواهد بود، چرا که درخشش پرنور ستاره مادر نور ضعیف این سیارات را در خود غرق می‌کند. استفانو بگنولو از رصدخانه آرماغ در ایرلند شمالی می‌گوید: «این کار مثل این است که شما تلاش کنید یک دانه غبار را در کنار یک لامپ پرنور مطالعه کنید.»

اما اخترشناسان می‌توانند تفاوت ذاتی را بین نور بازتاب شده سیاره‌ای و نور اصلی ستاره استخراج کنند. نور بازتاب شده قطبیده است، در حالی‌که نور ستاره چنین خصوصیتی ندارد. زمانی‌که نور از جو سیاره عبور می‌کند، به دو طریق و به صورت خطی قطبیده می‌شود: یکی از طریق بازتاب از سطح اقیانوس‌ها و پوشش گیاهان خشکی، و دیگر توسط ذرات موجود در هوا. بنابراین با جستجوی نور قطبیده –که موسوم به قطبش‌سنجی طیفی است- اخترشناسان می‌توانند نور بازتابی سیاره را تشخیص دهند و آن را با جزئیات بیشتری مطالعه کنند.

بگنولو، مایکل استرزیک، و انریک پالت از رصدخانه جنوبی اروپا این روش را بر روی نور خورشید که از زمین بر روی ماه بازتاب شده بود امتحان کردند. آنها از یک طیف‌نگار در رصدخانه VLT شیلی استفاده کردند و میزان قطبش خطی طیف زمین‌تاب را اندازه‌گیری کردند. آنها توانستند تعیین کنند که زمین تا اندازه‌ای ابری است، اقیانوس دارد و از پوشش گیاهی برخوردار است. مشاهدات از چنان حساسیتی برخوردار بود که آنها توانستند هم‌زمان با چرخش زمین که نور سیاره را بازتاب می‌کرد، نواحی مرئی پوشش گیاهی با کوچکی 10 درصد و تغییرات پوشش ابر را در زمان‌های مختلف با دقت شناسایی کنند. سپس آنها این اندازه‌گیری‌ها را با داده‌های ماهواره‌های هواشناسی مقایسه کردند تا بتوانند مشاهده ابرها را از طریق ماه اثبات کنند.
به گفته محققان، این روش مبنایی را برای مشاهده سیارات دیگر ایجاد می‌کند. قطبش‌سنجی طیفی می‌تواند نهایتا مشخص کند که آیا حیات فتوسنتزی جایی دیگر در جهان وجود دارد. این روش نمی‌تواند اطلاعات زیادی در خصوص حیات هوشمند فراهم آورد؛ اما باز هم در کشف اینکه آیا حیات در جایی دیگر غیر از زمین وجود دارد، گام رو به جلوی بزرگی به شمار می‌رود. نتایج این تحقیق در شماره این هفته مجله نیچر به تفصیل منتشر خواهد شد.

محققان آمریکایی با استفاده از نانوذرات طلا، سیستمی برای انتقال امواج تولید کردند. برای تولید این ساختار، روی یک پلیمر الگوهای مورد نظر ایجاد شده و سپس پلیمر شسته می‌شود. آنچه باقی می‌ماند خطوطی نازک از نانوذرات روی زیرلایه شیشه است. این سیستم قادر است سیگنال‌ها را به مسافت‌های دورتری نسبت به سیستم‌های فعلی انتقال دهد.

در مقاله‌ای که اخیرا توسط محققان دانشگاه رایس در نشریه Nano Letters به چاپ رسیده است چنین گزارش شده است که آرایه‌هایی نامنظم از نانوذرات طلا که دارای ابعادی در حد 150 نانومتر هستند می‌توانند همانند یک دستگاه انتقال موج عمل کرده و سیگنال‌ها را با سرعتی چند ده برابر دستگاه‌های معمولی انتقال دهد. با این کار می‌توان انتقال انرژی را در ادوات اپتوالکترونیکی بهبود داد.
 
برای این کار پژوهشگران دپارتمان مهندسی برق و شیمی راهی یافتند که با استفاده از آن بتوان نانوذرات طلا را به‌صورتی خطی روی یک زیرلایه شیشه قرار دهند. این خطوط نانوذرات قادرند سیگنال‌ها را از یک نانوذره به نانوذره دیگر در مسیرهایی چند میکرونی انتقال دهند که این مقدار با مقادیری که پیش از این به‌دست آمده تفاوت زیادی دارد.

لینک، از محققان این پروژه می‌گوید تولید ساختارهایی با شکل هندسی مختلف با استفاده از نانوذرات طلا بسیار ساده است. این گروه تحقیقاتی از پرتوهای الکترونی برای ایجاد کانال روی پلیمر استفاده کردند، این پلیمرها روی شیشه هستند. با این کار می‌توان نانوذرات را به اشکال مختلف روی شیشه ایجاد کرد. نانوذرات طلا را می‌توان با استفاده از نیروی ستونی به شکل کانال درآورد. زمانی که پلیمرها از سطح شیشه شسته می‌شوند، خطوط نانوذرات طلا روی سطح باقی می‌ماند. فاصله این نانوذرات از هم تقریبا چند نانومتر است.

پلاسمون به امواج الکترونی گفته می‌شود که در صورت اعمال یک تحریک خارجی ایجاد می‌شود. منشاء این تحریک می‌تواند امواج الکترومغناطیس باشد. زمانی که امواج الکترومغناطیس نظیر نور تابیده می‌شود، نانوذرات با هم برهمکنش داده که با این کار سیگنال‌ها را از خود عبور می‌دهند.

لینک می‌گوید پلاسمون‌های تاریک فاقد دوقطبی خالص بوده که با این کار دیگر امکان برهمکنش با نور وجود نخواهد داشت. اما پلاسمون‌های مورد استفاده در این پروژه به‌طور کامل تاریک نیستند به‌خصوص در حالتی که بی‌نظمی وجود داشته باشد. بنابراین ما قادر هستیم انرژی را در مسافت‌های خیلی طولانی‌تر از آنچه که تاکنون دیده شده، انتقال دهیم.