Текст уведомления здесь

На Ямале обнаружили первый на Земле ледяной вулкан

До сих пор считалось, что криовулканы существуют только на Церере или Марсе, но не на нашей планете.
Добавить в закладки
Комментарии

Исследователи из МГУ им. М.В. Ломоносова изучили обнаруженную на Ямале крупную воронку (диаметр более 20 метров), имевшую неясное происхождение. Оказалось, что она образована не прорывами подземного метана, а из-за процессов криовулканизма, которые, как считалось ранее, существуют лишь на некоторых планетах Солнечной системы. Соответствующая статья опубликована в Scientific Reports.

В последние четыре года на Ямале находят все больше загадочных воронок, часто довольно большого диаметра. До недавнего времени их происхождение оставалось загадкой. Считалось, что это результат прорывов метана из-под земли, следы своего рода взрывов. Метан, согласно этим гипотезам, мог попасть туда из глубоких подземных месторождений вследствие протаивания прилегающего грунта из-за глобального потепления.

Однако авторы новой работы подошли к проблеме со свежим взглядом. Они изучили признаки промерзания грунтов и структурные особенности льда, встречающиеся в породах близ воронки. Кроме того, они детально исследовали состав талой воды, скапливающейся в воронке, и спутниковые снимки местности до ее образования и после.

Выяснилось, что на самом деле картина взрыва не имеет ничего общего с прорывом метана из подземных месторождений. На снимках за считанные годы перед образованием воронки на ее месте был бугор — выступ, нетипичный для равнинной тундры. Сопоставив это явление с данными анализа самой воронки, авторы работы пришли к выводу, что она возникла в результате ранее неизвестных процессов, которые они назвали криовулканизмом — по аналогии со сходными процессами, идущими на других небесных телах. Следует отметить, что ямальский криовулканизм — биогенного происхождения, что отличает его от абиогенного криовулканизма на иных планетах Солнечной системы.

Открытый исследователями из МГУ процесс начинается тогда, когда небольшое тундровое озеро постепенно высыхает. В этот момент ранее свободное от вечной мерзлоты дно водоема начинает постепенно замерзать сверху вниз. Заледеневший грунт в верхней части такого талика образует «крышку». При этом под ней остается большое количество «размороженного» углекислого газа, часть из которого, по всей видимости, биогенного происхождения (продукты жизнедеятельности бактерий, как установили после анализов проб из воронки). Когда давление под «крышкой» достигает достаточно высоких значений, бугор взрывается, оставляя на своем месте воронку, окруженную валом.

Изображение: Sergey N. Buldovicz / Scientific Reports

Изображение: Sergey N. Buldovicz / Scientific Reports

Новая работа имеет большое научное и заметное практическое значение. Получается, что на Земле идет активное извержение газов, не имеющее связи с вулканизмом. Оно реализуются исключительно за счет процессов, происходящих в криосфере, — примерно так же, как на Церере, Марсе или Энцеладе, спутнике Сатурна. Иными словами, геологические процессы, идущие в Арктике, могут принципиально отличаться от тех, что имеют место в других частях Земли.

Практическое значение работы в том, что она указывает на возможность заранее предвидеть подобные взрывы, которые регулярно происходят на Ямале в последние несколько лет. Они достаточно серьезно пугают местных жителей и власти. Теперь, когда известно, что на месте будущей воронки несколько лет будет находиться заметный бугор (от двух до пяти метров высотой), можно будет заранее подготовиться к возможности подобных событий и ограничить посещение этих мест и строительство в прилегающей зоне.

Авторам не удалось однозначно установить, связано ли глобальное потепление с образованием на Ямале подобных воронок, ведь ранее такое природное явление не наблюдалось. Возможно, что потепление способствует образованию «заготовок» для криовулканов, поскольку провоцирует оттаивание отдельных пластов вечной мерзлоты, что вместе с их последующим замерзанием ведет к образованию подобных воронок. Впрочем, против этой версии говорит то, что почти две трети территории России покрыты вечной мерзлотой, но таких воронок пока нигде, кроме Ямала, зарегистрировано не было.

Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

Геологи установили дату присоединения Сахалина и Камчатки к Дальнему Востоку

Случилось это около полусотни миллионов лет тому назад.
Добавить в закладки
Комментарии

Исследователи из Дальневосточного геологического института ДВО РАН совместно с коллегами из Тайваня и Германии изучили породы Сахалина, относящиеся к Охотской плите, и пришли к выводу, что она столкнулась с Евразией уже в кайнозойский период. Новые данные помогут существенно уточнить историю этой загадочной литосферной плиты. Соответствующая статья опубликована в Journal of Geophysical Research.

Охотской плитой называют континентальную литосферную плиту, которая тянется от центра японских островов (включает их часть) до севера Камчатского полуострова. Эта плита играет важную роль в вулканической активности на российском Дальнем Востоке, поэтому ее исследования необходимы для лучшего понимания сейсмологических процессов и корректной оценки опасности землетрясений и извержений в различных частях этого региона. Ее поведение во многих отношениях отличается от большинства литосферных плит — например, она вращается по часовой стрелке примерно на 0,2 градуса в миллион лет, а центром вращения является северная часть Сахалина.

Предполагаемые границы Охотской литосферной плиты. Изображение: Wikimedia Commons
Предполагаемые границы Охотской литосферной плиты. Изображение: Wikimedia Commons

Главной проблемой остается тот факт, что северные и западные границы плиты до сих пор не вполне ясны, как и ее точный возраст и характер связи с североамериканским континентом. Согласно одной из гипотез, отмечают авторы работы, Охотская плита — это небольшой континент древности (микроконтинент), существовавший в Тихом океане в меловом периоде. По другой гипотезе, это в прошлом часть Северной Америки. Чтобы лучше понять, какая гипотеза верна, крайне важно собрать как можно больше фактических данных об эволюции Охотской плиты. [ ... ]

Читать полностью

Графен и многослойные нанотрубки помогут вырастить просо и сорго на плохих почвах

«Наноудобрения» позволили растениям дольше выдерживать солевой стресс и вырастать более крупными.
Добавить в закладки
Комментарии

Сотрудница Федерального научного центра биоразнообразия наземной биоты Восточной Азии ДВО РАН и Арканзасского университета в Литл-Роке совместно со своей научной группой обнаружила, что на питательной среде с добавлением графена или многослойных углеродных нанотрубок семена просо и сорго быстрее прорастают и оказываются более устойчивыми к солевому стрессу. Это означает, что углеродные нанотрубки можно использовать при выращивании сельскохозяйственных культур на не оптимальных для этой цели почвах. Научная статья опубликована в журнале PLoS ONE.

Энергетические культуры — растения, что используют для получения топлива (биогаза, этанола и т.д.), можно сажать на сравнительно плохих почвах, так как они требуют мало удобрений. Тем не менее от избытка соли (NaCl) у энергетических культур, таких как сорго и просо, снижаются всхожесть и скорость роста молодых растений. Избыток соли может наблюдаться на орошаемых почвах, «отвоеванных» у пустынь или степей. Чтобы уменьшить степень негативного влияния NaCl на прорастание и дальнейшее развитие энергетических культур, авторы решили использовать нанотрубки. Согласно результатам некоторых более ранних исследований, добавление углеродных нанотрубок различного строения в питательную среду для растений, таких как томат, повышает скорость всхода семян и развития проростков.

В новой работе ученые тестировали многослойные углеродные нанотрубки с наружным диаметром 13—18 нанометров и длиной 1—12 микрометров, а также графеновые нанопластинки размером 1−2 микрометра. Их в концентрации 50 мкг/мл или 200 мкг/мл добавляли в питательную среду к семенам сорго двуцветного (Sorghum bicolor) и проса прутьевидного (Panicum virgatum). Углеродные нанотрубки и графеновые нанопластинки перед этим автоклавировали, чтобы избавить их от ядовитых для растений веществ. Семена сорго и проса до начала эксперимента стерилизовали, чтобы устранить патогенные бактерии. Помимо контрольных групп, где семена развивались без добавления необычных форм углерода, и групп с нормальной соленостью питательной среды, были и группы семян на среде с добавлением NaCl в концентрациях 50, 100, 150, 200, 300 и 400 микромоль/л.

Влияние углеродных нанотрубок и графеновых нанопластинок на молодые растения сорго и проса определяли при выращивании этих культур в теплицах. Перечисленные формы углерода, а также соль здесь добавляли в стерилизованную почву. В первой серии экспериментов, с семенами, отслеживали их всхожесть, а во второй, тепличной, — скорость набора биомассы отдельными растениями. Кроме того, в обеих сериях экспериментов отмечали, какие гены активируются у сорго и просо в присутствии необычных форм углерода, при повышенном содержании соли и в отсутствие дополнительных компонентов питательной смеси. [ ... ]

Читать полностью

Ученые научились восстанавливать яблоко по срезу

А вот с кексом ничего не вышло.
Добавить в закладки
Комментарии

Сотрудники Института физики Земли РАН, Казанского федерального университета, Левенского университета и других исследовательских организаций России и Бельгии показали, что методы моделирования пористых сред подходят для того, чтобы определять трехмерное строение продуктов питания. С их помощью ученые сделали 3D-реконструкцию яблока по нескольким снимкам его срезов. У метода есть ряд ограничений, но в случае однородных по своей структуре продуктов он вполне точно описывает их строение при весьма ограниченном объеме исходных данных. Научная статья опубликована в Journal of Food Engineering. Исследование частично поддержано грантом РНФ.

У пищи, как и у других материальных объектов, есть физические свойства: вязкость, степень однородности, плотность и другие. Они в немалой степени определяют вкус еды и время ее хранения. Поэтому бывает важно и полезно знать трехмерную структуру пищи. Ее можно определить с помощью рентгеновской микротомографии, но для этого обязательно нужно иметь образец того продукта, который мы хотим исследовать. Поскольку это не всегда возможно, необходим метод, позволяющий создать 3D-реконструкцию объекта по ограниченному количеству данных о нем — например, по нескольким снимкам его поверхности.

В физике пористых сред существуют подходы, позволяющие это сделать, — так называемые корреляционные функции. Их используют при оценке структуры нефтеносных пород. Двумерные изображения их микроскопической структуры обрабатывают на компьютере, и каждому элементу такого изображения задают математическое выражение. Снимок после его «математического описания» представляет собой набор статистических дескрипторов. Специальный алгоритм создает трехмерную модель, имеющую тот же набор дескрипторов.

Изображение: Кирилл Герке / Открытая наука

Изображение: Кирилл Герке / Открытая наука

[ ... ]
Читать полностью