برچسب: علوم

حفره اسرارآمیز قطب جنوب پدیده‌ای است که برای اولین بار در دهه هفتاد میلادی مورد توجه دانشمندان قرار گرفت. حال با پیدایش مجدد این سوراخ عظیم در یخ‌های قطبی، محققان به دنبال توضیحی برای ماجرا به نتایج جالب توجهی دست یافته‌اند.

برای اولین بار در اوایل دهه هفتاد میلادی بود که ماهواره‌ها شروع به عکس‌برداری از زمین کردند و در این زمان، تصاویری که از یک حفره اسرارآمیز در قطب جنوب به ثبت رسید، سوالات زیادی را در ذهن دانشمندان ایجاد کرد. این حفره عظیم پس از مدتی با پیدایش یخ‌های فصل تابستان محو شد، اما پیدایش مجدد آن در یک سال و نیم پیش، در همان محل قبلی، باعث شده تا مجددا توجه‌ها به این پدیده جلب شود. با گجت نیوز در بررسی این فرورفتگی یخی همراه باشید.

حفره اسرارآمیز قطب جنوب

محل دقیق حفره مورد نظر در بخشی از یخ‌های قطب جنوب بوده که بر روی دریای لازارو (Lazarev) شناور است و پس از بررسی دقیق این پدیده در 18 ماه پیش، اعلام شده که مساحت حفره در مراحل اولیه به چیزی در حدود 9500 متر مربع رسیده است. با این حال زمان پیدایش فرورفتگی مورد نظر در سردترین زمستان منطقه بوده و این حقیقت که پس از گذشت دو ماه، حفره اسرارآمیز ما افزایش مساحت 740 درصدی داشته، کمی عجیب به نظر می‌رسد.

البته همانند دفعه قبل، با تغییر فصل و پیدایش یخ تابستانی این سوراخ عظیم کوچک شده، اما اینطور که به نظر می‌رسد دانشمندان پس از دهه‌ها تحقیق و بررسی، بالاخره توانسته‌اند که دلیل وقوع این پدیده عجیب را کشف کنند.

محققان دانشگاه NYUAD با استفاده از بررسی‌های ماهواره‌ای اعلام کرده‌اند که قابل‌قبول‌ترین توضیح برای شکل‌گیری این حفره کم‌عمر که در جوامع علمی با نام پولینیا (polynya) شناخته می‌شود، به طوفان‌های گردبادی مربوط است.

پژوهشگران این دانشگاه می‌گویند که در سپتامبر 2017 با برخورد هوای گرم و سرد، بادهای چرخان داخل گردباد که گاهی اوقات به سرعت 117 کیلومتر بر ساعت هم می‌رسند و امواجی با ارتفاع 16 متر ایجاد می‌کنند، همانند یک مته طبیعی در محل حفره اسرارآمیز ما یخ‌ها را به کنار زده‌اند.

البته برخلاف انتظار، به وجود آمدن این پولینیا در یخ‌های قطبی می‌تواند اتفاق خوبی باشد؛ با باز کردن مسیری بین اقیانوس و آسمان زندگی موجودات ساکن قطب جنوب از این طریق راحت‌تر می‌شود. موجوداتی مانند شیرهای دریایی و پنگوئن‌ها که در کنار فیتوپلانگتون‌ها از محل زندگی طبیعی به وجود آمده توسط طوفان‌ها حداکثر استفاده را می‌برند.

از طرف دیگر محیط زیست هم تحت تاثیر پدیده‌هایی که حفره اسرارآمیز قطب جنوب را به وجود آورده‌اند، قرار می‌گیرد. دایانا فرانسیس (Diana Francis)، سرپرست تیم تحقیقاتی دانشگاه NYUAD، در این رابطه می‌گوید که چنین فرورفتگی نشانه‌ای از تاثیرات منفی تغییرات آب و هوایی است و همانند یک دریچه، مقادیر بسیار زیادی از انرژی را از اقیانوس، به اتمسفر منتقل می‌کند.

ابعاد عظیم پولینیاها باعث می‌شود که آب و هوای منطقه اطراف و در نتیجه کل سیاره، تحت تاثیر انتقال انرژی به وجود آمده قرار بگیرد و چرخه اقیانوسی تغییر کند. به همین دلیل است که با وجود بی‌ضرر بودن این حفره برای اکوسیستم اطراف، دانشمندان علوم آب و هوایی نگران نقش پولینیاها در گرمایش جهانی هستند.

حتی اگر قرار باشد که هیچ تاثیر منفی از طریق حفره‌های پولینیا بر روی گرمایش زمین ایجاد نشود، تغییراتی که چنین حفره‌هایی در محیط اقیانوسی ایجاد می‌کنند می‌تواند مدل‌های آب و هوای مورد استفاده توسط دانشمندان را از اعتبار بیاندازد. حفره اسرارآمیز قطب جنوب در کنار پولینیاهای دیگر، از طریق پدیده همرفتی چرخه‌های اقیانوسی زیر یخ‌ها را تغییر می‌دهد و در سطوح مختلف منطقه‌ای و جهانی خواص آب اقیانوس را دگرگون کرده و حتی جذب کربن دی اکسید توسط اقیانوس‌ها را دچار مشکل می‌کند.

این موارد تنها تعدادی از فاکتورهایی هستند که سوراخ‌های پولینیا تحت تاثیر خود قرار می‌دهند. همچنین گفته شده که با گرم شدن کره زمین شانس وقوع طوفان‌های گردبادی در قطب‌های زمین بیشتر می‌شود و در نتیجه حفره‌های بیشتری در یخ‌ها به وجود می‌آیند. فرانسیس در این رابطه می‌گوید که در بحث تغییرات آب و هوایی شدت گرفتن پدیده جدیدی مانند حفره‌های قطبی می‌تواند مسائل مربوط به گرمایش زمین را از آنچه هست، به مراتب پیچیده‌تر کند.

مقاله فرانسیس و تیمش در ژورنال “Geophysical Research: Atmospheres” به چاپ رسیده است.

Let’s block ads! (Why?)

بازدیدها: 2

ادامه مطلب

مسافرت در زمان ایده‌ای است که همیشه بسیاری از علاقه‌مندان به داستان‌های علمی تخیلی را به خود جذب می‌کند. در همین رابطه قصد داریم تا موضوع تایم وارپ (Time Warp) را به عنوان نزدیک‌ترین پدیده علم فیزیک به بحث سفر در زمان، بررسی کنیم.

مسافرت در زمان یکی از هیجان‌انگیزترین رویاهای بشر در طول تاریخ بوده که تلاش‌های بسیاری برای عملی کردن آن تا به امروز صورت گرفته است. از زمانی هم که فیزیک‌دان معروف، آلبرت انیشتین در سال 1905 با ارائه نظریه نسبیت خاص و پس از آن، نسبیت عام، بحث خمیدگی فضا زمان و تغییر سرعت گذر وقت را مطرح کرد، این رویا جنبه‌ای علمی‌تر و واقعی‌تر به خود گرفته است. در ادامه با گجت نیوز همراه باشید تا سفر در زمان از جنبه علم فیزیک را بیشتر موردبحث قرار دهیم.

تایم وارپ و مسافرت در زمان

در این رابطه بحث تایم وارپ (Time Warp) یا همان پیچیدگی در زمان مطرح می‌شود که فیزیک‌دانان آن را به عنوان پدیده‌ای مربوط به تغییر سرعت زمان می‌شناسند. حدودا صد سال است که این پدیده برای محققین شناخته شده و جالب است بدانیم که همین الان بر روی یک تایم وارپ قرار گرفته‌ایم!

همانطور که انیشتین در تئوری‌های نسبیت خود مطرح کرد، جاذبه یکی از پیامدهای خمیدگی فضا زمان یا همان تار و پود جهان است و هر چیزی که جرم داشته باشد، پدیده تایم وارپ را به وجود می‌آورد. هرچقدر هم که جرم موردنظر بیشتر باشد، اثر خمیدگی زمان ایجادشده بیشتر می‌شود.

یکی از پدیده‌های فیزیکی که به واسطه جرمی میلیاردها برابر جرم خورشید، در سرعت گذر زمان تغییر ایجاد کرده و مسافرت در زمان را امکان‌پذیر می‌کند، سیاه‌چاله است؛ این اجرام به قدری عظیم و سنگین هستند که نرخ گذر وقت در اطراف خود را به مقدار زیادی کاهش می‌دهند و اگر قرار باشد که در نزدیکی یکی از این اجرام زندگی کنیم،‌ به نسبت سایر انسان‌های جهان بسیار دیرتر پیر می‌شویم.

زمین و خورشید هم تاثیر مشابهی را در اطراف خود ایجاد می‌کنند؛ در سال 2007 یکی از ماهواره‌های ناسا به نام «کاوشگر جاذبه بی» (Gravity Probe B) موفق شد که نسبیت عام انیشتین را با 99% دقت تایید کند و نشان دهد که زمین چگونه فضای اطراف خود را خمیده کرده است.

یک مثال جالب‌توجه‌تر، اختلاف نرخ گذر زمان ساکنان نزدیک قله کوه‌ها، نسبت به ساکنان نزدیک سطح دریاست؛ به این ترتیب که اگر فاصله ما از سطح زمین بیشتر باشد، به دلیل کم شدن تاثیر جاذبه، گذر زمان برای ما زودتر اتفاق می‌افتد و سریع‌تر پیر می‌شویم. البته این پدیده آنقدر نامحسوس است که در مدت زمان تقریبی هفتاد ساله‌ی عمر یک انسان، اصلا دیده نمی‌شود.

مسافرت در زمان با تغییر سرعت حرکت

با توجه به نظریه نسبیت خاص، حرکت سریع باعث می‌شود که گذر زمان نسبت به یک نقطه ثابت، کندتر اتفاق بیفتد. این نوع از تایم وارپ به همراه پیچ و تاب زمان در اثر جاذبه، در هنگام استفاده از تکنولوژی جی پی اس اثر خود را نشان می‌دهد. ماهواره‌های موقعیت‌یابی به کمک تعیین دقیق زمان به ما می‌گویند که در هرلحظه، در کدام موقعیت جغرافیایی قرارگرفته‌ایم. این ماهواره‌ها برای رسیدن به چنین دقتی باید نظریه‌های نسبیت خاص و عام را در محاسبات اعمال کرده و با توجه به فاصله خود از زمین و سرعت حرکت، ساعت مورداستفاده در موقعیت‌یابی را تنظیم کنند.

بنجامین اشلیر (Benjamin Shlaer) یکی از دانشمندان فیزیک دانشگاهی در نیوزیلند، در این رابطه می‌گوید که استفاده از این روش‌ها برای ایجاد تایم وارپ با تکنولوژی حال حاضر غیرممکن است؛ یکی از گزینه‌های دیگر برای سفر در زمان، استفاده از کرم‌ چاله‌ها یا همان کانال‌هایی است که در تئوری، نور و جرم را از خود عبور می‌دهند و در اثر خمیدگی فضا به وجود می‌آیند.

تصوری از یک کرم چاله

بر اساس برخی نظریه‌ها، دانشمندان می‌گویند که در مراحل اولیه شکل‌گیری جهان کرم‌ چاله‌ها در ابعاد میکروسکوپی وجود داشته‌اند، اما همین نظریه‌ها پیش‌بینی می‌کنند که پایداری چنین پدیده‌هایی امکان‌پذیر نیست برای سر پا ماندن یک کرم‌ چاله و عبور جرم از داخل آن، باید ماده‌ای ناشناخته با خواصی غیرمعمول وجود داشته باشد. این نوع ماده باید جرمی منفی داشته باشد تا اثری عکس جاذبه را از خود نشان دهد و تاکنون چنین ماده‌ای کشف نشده است.

گزینه دیگری که مسافرت در زمان را در تئوری ممکن می‌کند، استفاده از ریسمان‌های کیهانی است که به شکل لوله‌هایی از انرژی با ابعادی فوق‌العاده کوچک هستند. گفته شده که اگر وجود آن‌ها ثابت شود، می‌توان به کمک آن‌ها خمیدگی‌های بسته‌ای را در فضا زمان به وجود آورد و نوعی ماشین زمان ساخت. با این وجود عملی کردن چنین اثری نیاز به مقدار بی‌نهایت انرژی دارد که همانند ماده عجیب مربوط به کرم‌ چاله‌ها، رسیدن به آن در آینده نزدیک غیرممکن است.

اشلیر در همین رابطه می‌گوید که برای ساخت یک ماشین زمان که بدون نیاز به سرعت بالا و یا جاذبه قوی، ما را در زمان جابه‌جا کند، امید دانشمندان تنها به علم کیهان شناسی نظری محدود می‌شود. در این شاخه علمی به کمک مشاهدات و اکتشافات، اثبات واقعی بودن پدیده‌هایی مانند ریسمان‌های کیهانی و یا کرم‌ چاله‌ها امکان‌پذیر می‌شود.

Let’s block ads! (Why?)

بازدیدها: 1

ادامه مطلب