10 راز که توسط علم فاش شده است

2024 نویسنده: Seth Attwood | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 16:03

چندین معما دیگر که قبلا حل نشدنی به نظر می رسیدند حل شده اند.

"سنگ های متحرک"، پاهای عجیب زرافه، آواز خواندن تپه های شنی و دیگر اسرار خیره کننده طبیعت که در چند سال گذشته توانسته ایم آنها را حل کنیم.

1. راز "حرکت سنگ ها" در دره مرگ

از سال 1940 تا همین اواخر، Racetrack Playa، یک دریاچه خشک با کف مسطح در دره مرگ در کالیفرنیا، محل پدیده "سنگ های متحرک" بوده است. بسیاری از مردم در مورد این راز متحیر بودند. برای سال ها یا حتی دهه ها، به نظر می رسید که نیرویی سنگ ها را در امتداد سطح زمین به حرکت در می آورد و آنها شیارهای طولانی را پشت سر خود بر جای می گذاشتند. این "سنگ های متحرک" هر کدام تقریباً 300 کیلوگرم وزن داشتند.

هیچ کس هرگز دقیقاً نحوه حرکت آنها را ندیده است. کارشناسان فقط نتیجه نهایی این پدیده را دیدند و نه بیشتر. در سال 2011 گروهی از محققان آمریکایی تصمیم گرفتند با این پدیده مقابله کنند. آنها دوربین های مخصوص و یک ایستگاه هواشناسی برای اندازه گیری وزش باد نصب کردند. یک سیستم ردیابی GPS هم نصب کردند و منتظر ماندند.

ممکن است ده سال یا بیشتر طول بکشد تا هر اتفاقی بیفتد، اما محققان خوش شانس بودند و این اتفاق در دسامبر 2013 رخ داد.

بر اثر بارش برف و باران لایه ای از آب به طول حدود 7 سانتی متر در کف خشک شده جمع شده است که شب هنگام یخ زدگی یخ زد و گروه های کوچکی از یخ ها ظاهر شدند. باد ضعیفی که سرعت آن حدود 15 کیلومتر در ساعت بود، کافی بود تا یخ شروع به حرکت کند و صخره‌ها را در امتداد کف دریاچه هل دهد و سنگ‌ها شیارهایی در گل و لای باقی گذاشتند. این شیارها تنها چند ماه بعد، زمانی که کف دریاچه دوباره خشک شد، نمایان شدند.

توده ها تنها زمانی حرکت می کنند که شرایط عالی باشد. آنها برای حرکت دادن به آب، باد و آفتاب نیاز ندارند (اما نه خیلی کم).

شاید گردشگران بیش از یک بار این پدیده را دیده باشند، اما به سادگی آن را درک نکرده اند. محققی به نام جیم نوریس گفت، اگر صخره‌های اطراف آن نیز حرکت کنند، واقعاً دشوار است که متوجه شوید که یک تخته سنگ در حال حرکت است.

2. زرافه ها چگونه می توانند روی چنین پاهای لاغری بایستند؟

یک زرافه می تواند تا یک تن وزن داشته باشد. اما برای این اندازه، زرافه ها دارای استخوان های پای فوق العاده نازکی هستند. با این حال، این استخوان ها نمی شکنند.

برای یافتن دلیل، محققان کالج سلطنتی دامپزشکی استخوان های اندام زرافه های اهدایی باغ وحش های اتحادیه اروپا را بررسی کردند. اینها اندام زرافه هایی بودند که به دلایل طبیعی مردند. محققان استخوان ها را در یک قاب مخصوص نصب کردند و سپس آنها را با وزن 250 کیلوگرم محکم کردند تا وزن حیوان را تقلید کنند. هر استخوان ثابت بود و هیچ نشانه ای از شکستگی مشاهده نشد. علاوه بر این، مشخص شد که استخوان ها می توانند وزن بیشتری را تحمل کنند.

معلوم شد که دلیل آن در بافت فیبری است که در یک شیار خاص در طول کل استخوان‌های زرافه قرار دارد. استخوان های پای زرافه کمی شبیه استخوان های متاتارس در پای انسان است. با این حال، در زرافه، این استخوان ها بسیار طولانی تر هستند. به خودی خود، رباط فیبری در استخوان زرافه هیچ تلاشی ایجاد نمی کند. این فقط پشتیبانی غیرفعال را فراهم می کند زیرا به اندازه کافی انعطاف پذیر است، اگرچه بافت ماهیچه ای نیست. این به نوبه خود خستگی حیوان را کاهش می دهد، زیرا نیازی به استفاده بیش از حد از ماهیچه های خود برای حرکت دادن وزن خود ندارد. همچنین بافت فیبری از پاهای زرافه محافظت می کند و از شکستگی جلوگیری می کند.

3. آواز خواندن تپه های شنی

35 تپه شنی در جهان وجود دارد که صدای بلندی را منتشر می کنند که کمی شبیه صدای کم ویولن سل است. صدا می تواند 15 دقیقه طول بکشد و در فاصله 10 کیلومتری شنیده می شود. برخی از تپه های شنی فقط گاهی اوقات "آواز می خوانند"، برخی - هر روز. این زمانی اتفاق می افتد که دانه های شن شروع به سر خوردن روی سطح تپه ها می کنند.

در ابتدا، محققان تصور کردند که صدا ناشی از ارتعاش در لایه های شنی نزدیک به سطح تپه است. اما بعد معلوم شد که صدای تپه های شنی را می توان در آزمایشگاه به سادگی با اجازه دادن به شن و ماسه در پایین شیب ایجاد کرد.این ثابت کرد که شن "آواز می خواند" نه تپه های شنی. این صدا به دلیل ارتعاش خود دانه های شن بود که به سمت پایین آبشار می شدند.

سپس محققان تلاش کردند تا دریابند چرا برخی تپه‌ها همزمان چندین نت را می‌نوازند. برای انجام این کار، آنها ماسه دو تپه را مطالعه کردند که یکی در شرق عمان و دیگری در جنوب غربی مراکش بود.

ماسه مراکشی صدایی با فرکانس حدود 105 هرتز تولید می کرد که شبیه به صدای G شارپ بود. شن و ماسه از عمان می تواند طیف گسترده ای از نه نت، از F تیز تا D را تولید کند. فرکانس صدا بین 90 تا 150 هرتز بود.

مشخص شد که گام نت ها به اندازه دانه های ماسه بستگی دارد. اندازه دانه های شن از مراکش حدود 150 تا 170 میکرون بود و همیشه صدایی شبیه G تیز داشت. اندازه دانه های عمان 150 تا 310 میکرون بود، بنابراین دامنه صدای آنها شامل 9 نت بود. وقتی دانشمندان دانه های شن عمان را بر اساس اندازه دسته بندی کردند، شروع به صدا در یک فرکانس کردند و فقط یک نت را نواختند.

سرعت حرکت ماسه نیز عامل مهمی است. وقتی دانه های شن تقریباً به یک اندازه باشند، با همان سرعت تقریباً به همان فاصله حرکت می کنند. اگر دانه های شن از نظر اندازه متفاوت باشند، با سرعت های متفاوتی حرکت می کنند، در نتیجه می توانند طیف وسیع تری از نت ها را تولید کنند.

4. مثلث برمودای کبوتر

این معما در دهه 1960 آغاز شد، زمانی که یک استاد دانشگاه کرنل در حال مطالعه توانایی قابل توجه کبوترها برای یافتن راه خانه از مکان هایی بود که قبلاً هرگز نرفته بودند. او کبوترها را از نقاط مختلف در سراسر ایالت نیویورک رها کرد. همه کبوترها به خانه بازگشتند به جز یک کبوتر که در جرسی هیل رها شد. کبوترهای رها شده در آنجا تقریباً هر بار گم می شدند.

در 13 آگوست 1969، این کبوترها سرانجام راه خود را از جرسی هیل به خانه پیدا کردند، اما به نظر می رسید سرگردان بودند و به شکلی کاملاً آشفته در اطراف پرواز می کردند. استاد هرگز نتوانست دلیل این اتفاق را توضیح دهد.

دکتر جاناتان هاگستروم از سازمان زمین شناسی ایالات متحده معتقد است که او ممکن است این معما را حل کرده باشد، اگرچه نظریه او بحث برانگیز است.

جاناتان هاگستروم

پرندگان با استفاده از قطب نما و نقشه حرکت می کنند. قطب نما، به عنوان یک قاعده، موقعیت خورشید یا میدان مغناطیسی زمین است. و از صدا به عنوان نقشه استفاده می کنند. و همه اینها به آنها می گوید که چقدر از خانه دور هستند."

هاگستروم معتقد است که کبوترها از مادون صوت استفاده می کنند که صدایی با فرکانس بسیار پایین است که گوش انسان قادر به شنیدن آن نیست. پرندگان می توانند از امواج فروصوت (که می تواند به عنوان مثال توسط امواج اقیانوس یا ارتعاشات کوچک در سطح زمین ایجاد شود) به عنوان یک چراغ یاب استفاده کنند.

هنگامی که پرندگان در تپه جرسی گم شدند، دمای هوا و باد باعث شد سیگنال مادون صوت در ارتفاعات جو حرکت کند و کبوترها آن را در نزدیکی سطح زمین نشنیدند. با این حال، در 13 آگوست 1969، شرایط دما و باد عالی بود. بنابراین، کبوترها توانستند صدای مادون صوت را بشنوند و راه خانه خود را پیدا کردند.

5. منشا منحصر به فرد تنها آتشفشان استرالیا

استرالیا تنها یک منطقه آتشفشانی دارد که 500 کیلومتر امتداد دارد، از ملبورن تا کوه گامبیر. در طول چهار میلیون سال گذشته، حدود 400 رویداد آتشفشانی در آنجا مشاهده شده است و آخرین فوران حدود 5000 سال پیش بوده است. دانشمندان نتوانستند بفهمند چه چیزی باعث این همه فوران در منطقه ای از جهان شده است که تقریباً هیچ فعالیت آتشفشانی دیگری در آن مشاهده نشده است.

اکنون محققان این راز را کشف کرده اند. بیشتر آتشفشان های سیاره ما در لبه های صفحات تکتونیکی قرار دارند که دائماً در فاصله کوتاهی (حدود چند سانتی متر در سال) در امتداد سطح گوشته زمین حرکت می کنند. اما در استرالیا، تغییرات در ضخامت این قاره منجر به ایجاد شرایط منحصر به فردی شده است که در آن گرما از گوشته به سطح می رسد.همراه با رانش به سمت شمال استرالیا (سالانه حدود 7 سانتی‌متر سفر می‌کند)، این منجر به ایجاد یک کانون ماگما در این قاره شده است.

رودری دیویس از دانشگاه ملی استرالیا می‌گوید: «حدود 50 منطقه آتشفشانی منزوی مشابه دیگر در سرتاسر جهان وجود دارد که در حال حاضر نمی‌توانیم پیدایش برخی از آنها را توضیح دهیم.»

6. ماهی هایی که در آب های آلوده زندگی می کنند

از سال 1940 تا 1970، کارخانه‌ها زباله‌های حاوی بی‌فنیل‌های پلی‌کلره (PCB) را مستقیماً به بندر نیوبدفورد در ماساچوست می‌ریختند. در پایان، سازمان حفاظت از محیط زیست این بندر را یک منطقه فاجعه زیست محیطی اعلام کرد، زیرا سطح PCB در آنجا چندین برابر از همه استانداردهای مجاز فراتر رفته است.

این بندر همچنین خانه یک معمای بیولوژیکی است که به گفته محققان بالاخره حل شده است.

با وجود آلودگی شدید سمی، ماهی به نام فندق اقیانوس اطلس در بندر نیوبدفورد به رشد و شکوفایی خود ادامه می دهد. این ماهی ها در طول زندگی خود در بندر باقی می مانند. معمولا وقتی ماهی PCB ها را هضم می کند، سموم موجود در این ماده تحت تاثیر متابولیسم ماهی خطرناک تر می شوند.

اما فیبر از نظر ژنتیکی توانست خود را با سم سازگار کند و در نتیجه سموم در بدن آن ظاهر نمی شود. ماهی‌ها کاملاً با آلودگی سازگار شده‌اند، اما برخی از دانشمندان معتقدند که این تغییرات ژنتیکی می‌تواند فندق‌ها را نسبت به سایر مواد شیمیایی حساس‌تر کند. همچنین ممکن است زمانی که بندر در نهایت از آلودگی پاک شود، ماهی نتواند در آب معمولی و تمیز زندگی کند.

7. چگونه "امواج زیر آب" ظاهر شد

امواج زیر آب که به آنها "امواج داخلی" نیز می گویند، در زیر سطح اقیانوس قرار دارند و از چشم ما پنهان هستند. آنها سطح اقیانوس را تنها چند سانتی متر بالا می برند، بنابراین تشخیص آنها بسیار دشوار است و فقط ماهواره ها می توانند در اینجا کمک کنند.

بزرگترین امواج داخلی در تنگه لوزون، بین فیلیپین و تایوان رخ می دهد. آنها می توانند 170 متر بالا بروند و مسافت های طولانی را طی کنند و تنها چند سانتی متر در ثانیه حرکت کنند.

کارشناسان بر این باورند که باید درک کنیم که این امواج چگونه به وجود می آیند، زیرا می توانند عامل مهمی در تغییرات آب و هوایی جهانی باشند. آب امواج درونی سرد و شور است. با آب های سطحی که گرمتر و نمک کمتری است مخلوط می شود. امواج داخلی حجم زیادی از نمک، گرما و مواد مغذی را در سراسر اقیانوس حمل می کنند. با کمک آنها است که گرما از سطح اقیانوس به اعماق آن منتقل می شود.

محققان مدت‌هاست که می‌خواستند بفهمند امواج داخلی بزرگ چگونه از تنگه لوزون سرچشمه می‌گیرند. دیدن آنها در اقیانوس دشوار است، اما ابزارها می توانند تفاوت چگالی بین موج داخلی و آبی را که آن را احاطه کرده است، تشخیص دهند. برای شروع، متخصصان تصمیم گرفتند روند ظهور امواج را در یک مخزن 15 متری شبیه سازی کنند. به دست آوردن امواج داخلی با اعمال جریان آب سرد تحت فشار به دو "محدوده کوه" واقع در پایین مخزن امکان پذیر بود. بنابراین به نظر می رسد که امواج داخلی عظیمی از زنجیره رشته کوه های واقع در پایین تنگه ایجاد می شود.

8. چرا گورخرها به راه راه نیاز دارند؟

نظریه های زیادی در مورد اینکه چرا گورخرها راه راه هستند وجود دارد. برخی از مردم فکر می کنند که راه راه ها به عنوان استتار عمل می کنند یا راهی برای گیج کردن شکارچیان هستند. برخی دیگر معتقدند که راه راه ها به گورخر کمک می کند تا دمای بدن خود را تنظیم کند یا برای خود جفتی انتخاب کند.

دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا تصمیم گرفتند پاسخ این سوال را بیابند. آنها محل زندگی همه گونه ها (و زیرگونه های) گورخر، اسب و الاغ را مطالعه کردند. آنها اطلاعات زیادی در مورد رنگ، اندازه و موقعیت نوارهای روی بدن گورخرها جمع آوری کردند. آنها سپس زیستگاه مگس تسه، مگس اسب و مگس آهو را ترسیم کردند. سپس چند متغیر دیگر را در نظر گرفتند و در نهایت یک تحلیل آماری انجام دادند. و جوابی داشتند.

تیم کارو، محقق

من از نتایج ما شگفت زده شدم.بارها و بارها، خطوط راه راه روی بدن حیوانات در مناطقی از سیاره مشاهده شد که بیشترین مشکلات مربوط به نیش مگس ها وجود داشت.

گورخرها بیشتر مستعد گزش مگس هستند زیرا موهایشان کوتاهتر از اسب است. حشرات خونخوار می توانند ناقل بیماری های کشنده باشند، بنابراین گورخرها باید به هر نحوی که می توانند از این خطر اجتناب کنند.

دانشمندان دیگر از دانشگاه سوئد دریافته اند که مگس ها از فرود آمدن روی گورخر اجتناب می کنند زیرا خطوط راه راه درست هستند. اگر راه راه ها پهن تر بود، گورخر محافظت نمی شد. این مطالعه نشان داد که مگس ها بیشتر جذب سطوح سیاه می شوند، سطوح سفید کمتر جذب می شوند و سطح راه راه کمترین جذابیت را برای مگس ها دارد.

9. انقراض دسته جمعی 90 درصد از گونه های زمین

252 میلیون سال پیش، حدود 90 درصد از گونه های جانوری در سیاره ما نابود شدند. این دوره به عنوان "انقراض بزرگ" نیز شناخته می شود و عظیم ترین انقراض روی زمین به حساب می آید. این مانند یک رمان پلیسی باستانی است که مظنونان آن بسیار متفاوت بودند - از آتشفشان تا سیارک. اما معلوم شد که تنها راه دیدن قاتل از طریق میکروسکوپ است.

به گفته محققان MIT، مقصر انقراض یک میکروارگانیسم تک سلولی به نام Methanosarcina بود که ترکیبات کربن را برای تشکیل متان مصرف می کند. این میکروب هنوز در محل های دفن زباله، چاه های نفت و روده گاوها وجود دارد. دانشمندان بر این باورند که در دوره پرمین، متانوسارسینا تحت یک تغییر ژنتیکی از یک باکتری قرار گرفت که به متانوسارسینا اجازه داد تا استات را پردازش کند. هنگامی که این اتفاق افتاد، میکروب توانست دسته ای از مواد آلی حاوی استات موجود در کف اقیانوس را مصرف کند.

جمعیت میکروبی به معنای واقعی کلمه منفجر شد و مقادیر زیادی متان را به جو پرتاب کرد و اقیانوس را اسیدی کرد. بیشتر گیاهان و جانوران روی خشکی همراه با ماهی و صدف در اقیانوس مردند.

اما برای تکثیر با چنین سرعت وحشی، میکروب ها به نیکل نیاز دارند. پس از تجزیه و تحلیل رسوبات، محققان پیشنهاد کردند که آتشفشان هایی که در قلمرو سیبری فعلی فعالیت می کنند، حجم زیادی از نیکل را که برای میکروب ها ضروری است به بیرون پرتاب کردند.

10. خاستگاه اقیانوس های زمین

آب حدود 70 درصد از سطح سیاره ما را پوشانده است. پیش از این، دانشمندان تصور می کردند که در زمان پیدایش زمین هیچ آبی روی آن وجود ندارد و سطح آن به دلیل برخورد با اجرام مختلف کیهانی ذوب شده است. اعتقاد بر این بود که در نتیجه برخورد با سیارک ها و دنباله دارهای مرطوب، آب در این سیاره بسیار دیرتر ظاهر شد.

با این حال، تحقیقات جدید نشان می دهد که آب حتی در مرحله شکل گیری آن روی سطح زمین بوده است. همین امر ممکن است برای سایر سیارات منظومه شمسی نیز صادق باشد.

محققان برای تعیین زمان برخورد آب با زمین، دو گروه شهاب سنگ را مقایسه کردند. گروه اول کندریت‌های کربنی بودند، قدیمی‌ترین شهاب‌سنگ‌هایی که تاکنون کشف شده‌اند. آنها تقریباً همزمان با خورشید ما ظاهر شدند، حتی قبل از ظهور سیارات منظومه شمسی.

گروه دوم، شهاب‌سنگ‌هایی از وستا هستند، سیارکی بزرگ که در همان دوره زمین، یعنی حدود 14 میلیون سال پس از تولد منظومه شمسی شکل گرفت.

این دو نوع شهاب سنگ دارای ترکیب شیمیایی یکسان و حاوی مقدار زیادی آب هستند. به همین دلیل، محققان بر این باورند که زمین حدود 4.6 میلیارد سال پیش با آب روی سطح تشکیل شده است که توسط کندریت های کربنی به آنجا منتقل شده است.