Lato z geofizyką (4)

KONICA MINOLTA DIGITAL CAMERA

Mierzymy anomalie grawitacyjne

Każdy interesujący się naukami o Ziemi wie, że pole ciężkości na Ziemi nie jest jednakowe na Ziemi. Odchylenia od standardowej wartości nazywamy anomaliami grawitacyjnymi. Mierząc je, wykrywa się złoża niektórych minerałów. Niestety zwykle wahadło wykorzystane do pomiarów przyspieszenia opisane w „Lato z geofizyką (2)” jest o wiele za mało dokładnym przyrządem aby wykryć niewielkie różnice pola ciężkości (rzędu 1/100000 wartości). Jeżeli jednak mamy w domu dobry zegar wahadłowy, to możemy wykorzystać go do naszych badań geofizycznych.

Pełny opis Lato z geofizyką zadanie 4

 

 

Najbliższa gwiazda, najbliższa planeta

This artist’s impression shows a view of the surface of the planet Proxima b orbiting the red dwarf star Proxima Centauri, the closest star to the Solar System. The double star Alpha Centauri AB also appears in the image to the upper-right of Proxima itself. Proxima b is a little more massive than the Earth and orbits in the habitable zone around Proxima Centauri, where the temperature is suitable for liquid water to exist on its surface.

Wizja artystyczna powierzchni planety. Na niebie widać czerwonego karła Proxima Centauri, ale także podwójną gwiazdę alfa Centauri AB, w górę i na prawo od Proximy. Proxima b ma masę nieco większą od Ziemi, krąży w ekosferze gwiazdy, czyli w strefie, w której na powierzchni może istnieć ciekła woda.

Przeszło 26 lat temu ujrzeliśmy Ziemię jako „błękitną kropkę” na pamiętnym zdjęciu sondy Voyager 1, opuszczającej nasz układ planetarny. Dziś o sukcesie doniósł program „Pale Red Dot”, który poszukiwał śladu istnienia takiej „kropki” skąpanej w słabym czerwonym świetle najbliższej gwiazdy, Proximy Centauri. Badacze nie dostrzegli wprawdzie planety przez teleskop, ale wykryli efekt jej przyciągania, które w ciągu 16 lat obserwacji delikatnie, ale regularnie co 11,2 dnia przesuwało gwiazdę to w naszą stronę, to dalej od nas. Dzięki temu wiadomo, że planeta Proxima Centauri b ma masę 1,3 masy Ziemi i najprawdopodobniej jest planetą typu ziemskiego. Planeta okrąża gwiazdę w odległości równej zaledwie 5% dystansu Ziemia–Słońce. Jednak krążąc wokół znacznie słabszej gwiazdy, otrzymuje od niej akurat tyle energii, aby ewentualna woda na powierzchni planety mogła być ciekła, a to otwiera perspektywy dla istnienia życia! Warunki na powierzchni są jednak na razie nieznane.

Ciekawą cechą tej planety może być jej obrót: astronomowie i geofizycy, w tym nasi studenci, wiedzą że okres obrotu planety krążącej tak blisko gwiazdy powinien zsynchronizować się z okresem obiegu. Zatem podobnie jak Księżyc zwraca się jedną stroną do Ziemi, nowo odkryta planeta może być odwrócona jedną stroną ku gwieździe, podczas gdy druga znajduje się w wiecznym cieniu. Różnice klimatu pomiędzy półkulami byłyby wówczas dramatyczne, chociaż gęsta atmosfera transportująca ciepło na „ciemną stronę” mogłaby je łagodzić. Tajemnice Proximy Centauri mogą odkryć nowe teleskopy, bądź ambitne programy takie jak Breakthrough Starshot, którego celem jest wysłanie sondy do układu alfa Centauri.
/PW

Lato z geofizyką (3)

Piracki pomiar promienia Ziemi

Proponujemy teraz inny sposób pomiaru promienia Ziemi. Nazywać do będziemy pirackim, bowiem mógł przyjść do głowy właśnie piratom odpoczywającym w lagunie. Zamiast laguny na dalekim oceanie może to być średniej wielkości jeziorko w Polsce.

Tym razem noc jest właściwszą porą do pomiaru. Korzystamy z faktu, że niezaburzona powierzchnia wody w morzu przyjmuje kształt geoidy, czyli tego co rozumiemy jako kształt Ziemi. Jest to powierzchnia jednakowego potencjału pola grawitacyjnego i siły odśrodkowej. Także powierzchnia wody w jeziorze jest powierzchnią jednakowego potencjału, tyle że może być na innej wysokości niż poziom morza, zależnie od wysokości położenia jeziora. Dla naszego pomiaru promienia Ziemi, ta wysokość jest bez znaczenia. Pełnimage001y opis pomiaru przedstawiony jest tutaj.  piraci_1

L. Cz.

P.S. Oczywiście, zachęcamy do przysłania wyników.

 

Bridgmanit – najpowszechniejszy minerał Ziemi

Mineralogia meteorytów jest skromniejsza niż Ziemi – meteorytach naliczono ok 300 różnych minerałów, podczas gdy na Ziemi – ponad 5000! Ale to w meteorytach odnalezione pierwsze próbki ważnych minerałów z płaszcza Ziemi. Dostarczył nam je meteoryt Tenham (chondryt węglisty) spadły w 1879 roku w Australii. W 1969 roku, w tym meteorycie odkryto ringwoodyt (ang. ringwoodite), minerał będący wysokociśnieniową odmianą oliwinu. We wnętrzu Ziemi ten minerał znajduje się dopiero na głębokości 410-660 km w tzw. strefie przejściowej płaszcza. Kolejną niespodziankę sprawił meteoryt w 2014 roku. Wtedy grupa uczonych z Argonne National Laboratory odkryła w nim (Mg, Fe) SiO3 w strukturze perowskitu. W tym samym roku minerał otrzymał wreszcie swoją nazwę: bridgmanit (ang. bridgmanite). Jest to główny minerał dolnego płaszcza na głębokościach od 670 do 2700 km i ten minerał stanowi ok. 38% całej Ziemi! O jego istnieniu wiedziano od lat siedemdziesiątych XX wieku, gdy substancję otrzymano sztucznie w laboratorium. Ale sztucznie otrzymanych substancji nie można nazywać minerałem. W bridgmanicie krzem i tlen tworzą ośmiościany, a nie czworościany jak w krzemianach pospolitych na powierzchni Ziemi.

Więcej na: http://wiedza.alkahest.umcs.pl/tag/bridgmanit/

Zdjęcie brigmanitu znajdziesz tutaj: http://www.nbcnews.com/science/science-news/most-abundant-mineral-finally-gets-name-bridgmanite-n134611

Islandia, a badania Marsa

Dla geofizyki Islandia jest jednym z ważnych obiektów badań nad wulkanizmem i tektoniką Ziemi. Przez wyspę przebiega granica pomiędzy dwiema wielkimi płytami tektonicznymi oraz strefa ryftowa, wzdłuż której następuje powstawanie nowej skorupy ziemskiej. Sama wyspa jest rezultatem wielkich wylewów magmy związanych z tzw. pióropuszem płaszcza, czyli strumieniem gorącej magmy dopływającej od spodu pod wyspę. Dzięki aktywności wulkanicznej gorące skały są szeroko wykorzystywane, jako źródło energii geotermalnej, na której oparta jest energetyka kraju.

Ale wyspa jest też obiektem badań uczonych interesujących się lodowcami i zjawiskami

Lodowiec na Islandii

Lodowiec na Islandii

w strefach zmarzliny. Niedawno z wyprawy badawczej wróciła wyprawa Dr Natalii Zalewskiej, z którą współpracujemy nad procesami obserwowanymi w ziemskich strefach zmarzliny i analogicznymi procesami na Marsie.

 

 

  1. Czechowski

Korekta lotu sondy ExoMars

Projekt łazika marsjańskiego, projektowanego do wysłania w drugim etapie misji ExoMars.

Projekt łazika marsjańskiego, projektowanego do wysłania w drugim etapie misji ExoMars.

W czwartek 28 lipca, sonda oddalona o ok. 250 mln km od Ziemi włączyła uruchomiła silnik na 52 minuty, aby skorygować lot. Sonda ta ma dotrzeć w pobliże Marsa 19 października 2016 roku. Składa się ona z orbitera, który ma wejść na orbitę wokół planety i lądownika. Jednym z celów misji jest badanie emisji metanu. Jest to gaz, którego źródłem mogą być organizmy żyjące w regolicie Marsa. Za kilka lat, w ramach kolejnego etapu misji, ma dotrzeć tam łazik z dodatkową aparaturą badawczą.

Sejsmiczne badania Spitsbergenu – nasze nowe wyniki

 

Profile sejsmiczne na Spitsbergenie.

Profile sejsmiczne na Spitsbergenie.

Metody sejsmiczne są bardzo efektywne w badaniach struktury osadów i skorupy krystalicznej, na głębokościach które nie są dostępne naszym badaniom bezpośrednim (np. w głębokich odwiertach geologicznych). W metodach sejsmicznych wykorzystuje się sztucznie wzbudzone fale sprężyste (sejsmiczne), rozchodzące się w ośrodku i rejestrowane na powierzchni. Analiza czasów przebiegu fal pozwala określić własności sprężyste ośrodka (prędkości fal) i granice ich zmian (geometrię granic geologicznych). W metodzie refleksyjnej wykorzystuje się fale odbite od granic sejsmicznych (near-vertical reflections), co pozwala na dokładne określenie granic warstw osadowych. W metodzie refrakcyjnej wykorzystuje się głównie fale załamane rejestrowane na dużych odległościach od źródła, co pozwala na dokładne wyznaczenie prędkości warstwowych w ośrodku.

 

M. Grad

Więcej  w artykule prof. M. Grada  tutaj >>>>>  artykuł M. Grada o badaniach Spitsbergenu

 

Szukanie kosmitów- przełomowa inicjatywa?

Największy w pełni ruchomy radioteleskop świata w Green Bank w Zachodniej Wirginii (public domain)

Największy w pełni ruchomy radioteleskop świata w Green Bank w Zachodniej Wirginii (public domain).

SETI (the Search for Extraterrestrial Inteligence) jest ogólną nazwą dla wysiłków uczonych i hobbystów szukania śladów cywilizacji pozaziemskich. W XIX wieku, gdy wierzono w możliwość inteligentnego życia na Marsie, w celu nawiązania łączności z Marsjanami proponowano zrobienie znaków na Ziemi w postaci wielkich wycinek w lasach, które widoczne byłyby przez marsjańskie teleskopy. Od lat sześćdziesiątych XX wieku głównym narzędziem szukania Obcych są radioteleskopy. Najbardziej intrygującym był sygnał znany jako: “Wow! Signal” zarejestrowany 15 sierpnia 1977 przez radioteleskop uniwersytetu w Ohio. Niedawno grupa naukowców (w tym S. Hawkins) i sponsorów (w tym Jurij Milner i  Mark Zuckerberg) ogłosiła rozpoczęcie nowych poszukiwań, które nazwano Breakthrough Initiatives (Przełomowe Inicjatywy). W ich ramach planuje się nie tylko poszukiwanie radiowych i laserowych sygnałów obcych cywilizacji i wysyłanie sygnałów do nich, ale nawet wysłanie flotylli miniaturowych statków kosmicznych do układu Alfa Centauri. Ten pierwszy lot międzygwiezdny statki pokonałyby w zaledwie 20 lat. Byłyby to kosmiczne fotonowe żaglówki napędzane potężnym laserem z Ziemi, który oświetlałby ich żagle świetlne. Ciśnienie światła byłoby siłą napędową.  L. Cz.

Jeszcze o POKOS VI

W dniach 28 czerwca-1 lipca 2016 r. odbyła się VI Polska Konferencja Sedymentologiczna POKOS 6 – „Granice sedymentologii”. Konferencję przygotowuje zespół pracowników naukowych i doktorantów Wydziału Geologii Uniwersytetu Warszawskiego we współpracy z sedymentologami z Państwowego Instytutu Geologicznego-Państwowego Instytutu Badawczego, Instytutu Nauk Geologicznych Uniwersytetu Wrocławskiego oraz Instytutu Archeologii Uniwersytetu Kardynała Stefana Wyszyńskiego w Warszawie. Pierwszego dnia konferencji odbyły się warsztaty, które umożliwiły uczestnikom zapoznanie się z tematyką poświęconą rozpoznawaniu glonów wapiennych (prowadzący Stanisław Skompski), obrazom lidarowym (prowadzący: Jurand Wojewoda, Aleksander Kowalski) oraz tomografii elektrooporowej i metodzie georadarowej oraz ich zastosowaniu w sedymentologii (prowadzący: Małgorzata Kozłowska, Radosław Mieszkowski, Fabian Welc, Tomasz Krogulec) Kolejny dzień rozpoczęła uroczysta inauguracja oraz przywitanie patrona honorowego wydarzenia – prof. dr hab. Piotra Roniewicza. Następnie miała miejsce sesja referatowa, podczas której zaprezentowali się również pracownicy Instytutu Geofizyki Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego: dr hab. Leszek Czechowski, mgr Piotr Witek oraz mgr Katarzyna Misiura, którzy opowiedzieli o modelowaniu procesów rzecznych. Trzeciego dnia uczestnicy wzięli udział w wybranej przez siebie wycieczce terenowej. Wieczorem organizatorzy zaprosili wszystkich na uroczystą kolację, podczas której pojawiła się kolejna okazja do dyskusji naukowej, spotkania międzypokoleniowego i wymiany wiedzy pomiędzy doświadczonymi naukowcami a studentami i początkującymi pracownikami naukowymi. Pierwsza z nich poświęcona była glebom kopalnym, natomiast druga mioceńskiej depozycji w strefie brzegowej basenu przedkarpackiego. Po powrocie do ośrodka w auli ECEGu wszyscy fani piłki nożnej mieli okazję obejrzeć transmisję meczu Polska-Portugalia. Ostatniego dnia odbyła się druga część sesji referatowej oraz oficjalne zakończenie Konferencji.

A. Filipek

Fotki z konferencji można oglądać pod adresem: http://rejestracja.eceg.e-kei.pl/galeria