کره زمین

ابرقاره‌ای در اطراف شمالگان

behnam — Sat, 11 Feb 2012 17:10:25 +0000

کری اسمیت (Kerry Smith)

برگردان:

احسان سنایی

کری اسمیت - تا ۵۰ الی ۲۰۰ میلیون سال آینده، تمام قاره‌های فعلی زمین به شکل یک ابرقاره در اطراف قطب شمال درخواهند آمد. این نتیجه مدل‌سازی حرکات آهسته قاره‌ها در طول ده‌ها میلیون سال آینده است.

پیشینه تشکیل آخرین ابرقاره، به ۳۰۰ میلیون سال پیش و زمانی بازمی‌گردد که تمام خشکی‌های زمین در اطراف خط استوا به مرکزیت آفریقای غربی امروز، گرد هم جمع آمده بودند؛ ابرقاره‌ای که پانگه‌آ نامیده می‌شد. زمین‌شناسان، با نگاهی به ساختار زمین‌شناختی رشته‌کوه‌های زمین، پیش‌بینی کرده بودند که ابرقاره بعدی، یا در‌‌ همان جایگاه پانگه‌آ تشکیل خواهد شد و اقیانوس اطلس را مثل فنری جمع خواهد کرد یا در جایی در میانه‌های اقیانوس آرام کنونی، اما راس می‌چل (Ross Mitchell) که زمین‌شناسی از دانشگاه ییل است، به اتفاق همکارانش ایده جدیدی را ارائه کرده‌اند.

آن‌ها برای پی بردن به مکان سنگ‌های باستانی زمین، از نحوه جهت‌گیری مغناطیسیشان کمک گرفتند و بدین‌ترتیب دست به محاسبه آهنگ جابه‌جایی قاره‌های شناور بر فراز گوشته زدند. نتیجه این بررسی هم این شد که ابرقاره بعدی- که آماسیا نامیده می‌شود- نه در اطراف خط استوا، که پیرامون شمالگان و با فاصله ۹۰ درجه از محل پیشین پانگه‌آ تشکیل خواهد شد.

می‌چل در این‌ زمینه می‌گوید: "کافی است آمریکای شمالی و جنوبی به هم بپیوندند تا به‌همراه همدیگر عزم شمال کنند و به اروپا و آسیا و تقریباً قطب شمال بخورند. استرالیا حرکت بالارونده‌اش را پی خواهد گرفت و با هندوستان گلاویز خواهد شد." می‌چل و همکارانش بر این باورند که این تنها یک جزء از الگوی تکرارشونده است: پانگه‌آ، در فاصله ۹۰ درجه از ابرقاره قبلی موسوم به رودینیا تشکیل شده و فاصله رودینیا هم با ابرقاره نونا مربوط به دومیلیارد سال پیش، در حدود ۹۰ درجه بود.

زمین‌شناسان اصطلاحاً این الگو را «درست‌گرایی» نامیده‌اند تا از فرضیه "درون‌گرایی" - که می‌گوید ابرقاره‌های بعدی در محل پانگه‌آ تشکیل خواهد شد- و همچنین فرضیه "برون‌گرایی" - که می‌گوید ابرقاره بعدی ۱۸۰ درجه دور‌تر از پانگه‌آ روی خط استوا تشکیل خواهد شد- متمایز شود. درست‌گرایی، پاسخگوی معمای دیرینه‌ای در علم زمین‌شناسی نیز خواهد بود.

زمین‌شناسان می‌دانند که در گذشته ابرقاره‌هایی وجود داشته‌اند و خشکی‌هایشان هم اشکال متنوعی به خود گرفته بودند، «اما کاملاً مطمئن نبودیم که بشود نظم خاصی را هم در پس گذر از یکی به دیگری پیدا کرد». این را پی‌تر کاوود (Peter Cawood)، از زمین‌شناسان دانشگاه سن‌اندروز انگلستان می‌گوید.

نحوه جابه‌جایی قاره‌ها، برای علم زیست‌شناسی هم حائز اهمیت است. مثلاً در نحوه مهاجرت گونه‌ها از جایی به جای دیگر اثرگذار خواهد بود. کاوود می‌گوید: "درک چگونگی جابه‌جایی خشکی‌ها، محور درکمان از تاریخچه زمین است. سنگ‌ها، پنجره‌هایی رو به گذشته‌اند."

*منبع: nature

در همین زمینه:

هنگامه آتش و یخ

قاره‌ای در راه است

توضیح تصویر:

طرحی از شکل احتمالی ابرقاره آماسیا در یکصد میلیون سال آینده / منبع: Mitchell et al, Nature

شاخص آهن برای بررسی هسته زمین

behnam — Sat, 31 Dec 2011 14:37:07 +0000

منبع: OurAmazingPlanet

برگردان:

احسان سنایی

وضعیت هسته آهنین سیاره زمین و همچنین شناسایی سایر ترکیبات سازنده‌ این بخش، از بزرگ‌ترین اسرار علم زمین‌شناسی به شمار می‌رود. دانشمندان نمی‌توانند خود را به طور مستقیم به چنین جایی برسانند و به جمع‌آوری نمونه بپردازند.

از سوی دیگر برای کسانی که سعی در درک نحوه پیوند متقابل سیستم‌های ژئوفیزیکی پیچیده زمین دارند، کسب اطلاع از ساختار دقیق و وضعیت هسته آن، در بالاترین اولویت است.

هسته زمین، احتمالاً نه‌تنها نقش مهمی در حرکت آهسته قاره‌ها طی بازه‌های چند‌میلیون‌ساله ایفا می‌کند، بلکه در حفظ اکوسیستم‌های زنده سیاره‌ ما هم مؤثر است، چراکه قلب متلاطم و آهن‌آلود سیاره‌ زمین، عاملی برای حفظ میدان مغناطیسی آن نیز هست که موجودات زنده را از آسیب پرتوهای مهلک فضایی مصون می‌دارد. به‌علاوه، رازهای گرانبهایی از نحوه تشکیل زمین را هم درون خود دارد.

"تعیین خصوصیات آهن، به‌منزله وضع شاخص طلا- و به عقیده من شاخص آهن- برای توصیف رفتار هسته است". این را جنیفر جکسون (Jennifer Jackson)، استادیار فیزیک معدنی مؤسسه فن‌آوری کالیفرنیا (کلتک) می‌گوید و می‌افزاید: "این، نقطه آغازی برای بحث‌های مربوط به ماهیت فعل و انفعالات حاکم بر ژرفنای زمین به‌شمار می‌رود. حوه توزیع دما، تاریخچه تشکیل سیاره و ... همگی به هسته برمی‌گردد."

قلب متلاطم و آهن‌آلود سیاره‌ زمین، عاملی برای حفظ میدان مغناطیسی آن نیز هست که موجودات زنده را از آسیب پرتوهای مهلک فضایی مصون می‌دارد.

با این‌حساب چگونه می‌شود این بخش دورافتاده‌ که بالغ بر دوهزار و ۹۰۰ کیلومتر در زیر سطح زمین قرار دارد را بررسی کرد؟ دانشمندان کلتک، با هدف درک بهتر این بخش از سیاره‌ زمین، آهن را به کمک تأسیسات آزمایشگاهی در معرض اوضاع سخت و پرفشار درون زمین قرار داده‌اند. آن‌ها با قرار دادن آهن در بین قطعات کوچک الماس، آن را چنان به‌‌هم فشردند که فشار تولیدشده، به ۱/۷ میلیون برابر فشار هوا در سطح زمین رسید. پس این نمونه‌های تحت فشار را در معرض امواج صوتی قرار دادند و داده‌های به‌دست‌آمده را با نتایج حاصل از بررسی نحوه حرکت امواج لرزه‌ای در زمین، مقایسه کردند. این کار، اطلاعات گران‌بهایی راجع به چگالی آهن و رفتارش تحت این شرایط دشوار را به ارمغان آورد و به دانشمندان در تعیین نقطه ذوب آهن در مرز هسته مایع بیرونی و هسته جامد درونی زمین، یاری کرد: چیزی در حدود شش‌هزار درجه سانتیگراد.

به‌گفته جکسون، این داده‌های تازه، به شناسایی ماهیت ترکیبات به نسبت سبک موجود در هسته که فرآیند همرفت را- به‌عنوان عاملی در حفظ میدان مغناطیسی زمین- موجب می‌شوند، کمک شایان توجهی می‌کند. اخیراً پژوهشی در آزمایشگاه ژئوفیزیک مؤسسه کارنگی آمریکا نشان داده بود که اکسیژن، از عناصر سازنده هسته زمین محسوب نمی‌شود، اما پژوهش تیم کلتک، احتمال وجود مقادیری اندک از این عنصر را رد نمی‌کند.

یتالین مورفی (Citalin Murphy)، از نویسندگان گزارش مربوط به این پژوهش، می‌گوید: "معدود گزینه‌هایی از عنصرهای نه‌چندان سنگین تشکیل‌دهنده هسته- مثل گوگرد، سیلیسیم، اکسیژن، کربن و هیدرون- وجود دارد که معمولاً هر پژوهشگری آن‌ها را مد نظر می‌گیرد. از این میان، اکسیژن و سیلیسیم طرفداران بیشتری دارند، اما هنوز هیچکس آن‌ها را با چنین دقتی مورد بررسی قرار نداده بود. پس این نقطه آغازی برای بررسی‌مان خواهد بود."این گزارش، در شماره بیستم دسامبر نشریه علمی Geophysical Research Letters انتشار یافته است.

* منبع: OurAmazingPlanet

توضیح تصویر: شفق‌های رنگارنگ قطبی، در راستای قطبین مغناطیسی زمین و در فوقانی‌ترین لایه جو تشکیل می‌شوند، حال آنکه میدان مغناطیسی زمین خود محصول فعل و انفعالات ژرف‌ترین بخش سیاره، یعنی هسته‌اش است. منبع: NASA

محیط زیست جهان در سال ۲۰۱۱

behnam — Thu, 29 Dec 2011 14:26:49 +0000

بیژن روحانی

بیژن روحانی - سال ۲۰۱۱ سال چندان خوبی برای محیط زیست کره زمین نبود. افزایش بی‌سابقه میزان گازهای گلخانه‌ای، زیاد شدن شمار بلاهای طبیعی در جهان، تداوم گرم شدن آب و هوای زمین و همچنین ادامه آب شدن یخ‌های قطبی همگی اخباری نگران‌کننده برای ساکنان این کره آبی رنگ به شمار می‌آیند.

سرما و گرمای بی‌سابقه در قاره آمریکا، خشکسالی و موج گرما در اروپا و آفریقا و همچنین بروز بلاهای طبیعی مرتبط با آن مانند سیل و طوفان و خشکسالی‌های پیاپی ازجمله دیگر اتفاق‌های طبیعی در این سال بودند.

در سال ۲۰۱۱ جمعیت کره زمین به هفت میلیارد نفر رسید و پیش‌بینی شده است با آهنگ رشد فعلی تا سال ۲۰۵۰ احتمالاً این جمعیت حدود نه میلیاردنفر خواهد شد. این میزان افزایش جمعیت به نگرانی‌هایی در خصوص تامین غذا و دیگر منابع حیاتی دامن می‌زند و پرسش‌های فراوانی را در خصوص چگونگی حفاظت و استفاده از منابع طبیعی کره زمین بر‌می‌انگیزد.

انفجار در نیروگاه اتمی فوکوشیما در ژاپن نیز دومین حادثه بزرگ اتمی پس از انفجار نیروگاه چرنوبیل در جهان بود که در سال ۲۰۱۱ و پس از وقوع یک سونامی ویرانگر رخ داد. حادثه فوکوشیما بحث‌های زیادی را در جهان در خصوص آینده و امنیت صنعت انرژی اتمی برانگیخت و باعث شد برخی کشورها خواهان تجدید نظر در سیاست‌های توسعه نیروگاه‌های اتمی خود شوند.

علی‌رغم وجود بحران اقتصادی در بسیاری از کشورهای صنعتی جهان، میزان انتشار و تجمع گاز دی‌اکسید کربن همچنان روندی صعودی داشت. براساس اندازه‌گیری‌های به عمل آمده در سال ۲۰۱۱، میزان این گاز اکنون ۳۹ درصد بیشتر از میزانی است که در ابتدای دوران صنعتی شدن بشر بود. به گفته‌برخی دانشمندان این میزان در حال رسیدن به مرحله‌ای است که پس از آن دیگر نمی‌توان روند گرم شدن کره زمین را مهار کرد.

در سپتامبر سال ۲۰۱۱، دانشگاه برمن در آلمان بر اساس اطلاعات جمع‌آوری شده از حسگرهای ژاپنی و ماهواره‌های آمریکایی اعلام کرد که میزان یخ‌های قطب شمال به کمترین حد خود در دهه‌های اخیر رسیده و سرعت آب شدن آن در چهل‌سال گذشته بی‌سابقه بوده است. یخ‌های قطبی با بازتاباندن نور خورشید و خنک نگاه داشتن قطب شمال، نقش مهمی در تنظیم آب و هوای کره زمین بر‌عهده دارند.

سرعت بالای آب شدن یخ‌های قطبی به اعتقاد بسیاری از اقلیم‌شناسان، نشانه‌دیگری از تغییرات جدی و خطرناک آب و هوای کره زمین است که می‌تواند نتایج زیان‌باری برای گونه‌های مختلف حیاتی، ازجمله انسان به بار بیاورد. این احتمال وجود دارد که با روند فعلی، ظرف سی‌سال آینده دیگر هیچ یخی در قطب شمال برجای نماند.

سال ۲۰۱۱ توسط برخی اقلیم‌شناسان به عنوان "سال تورنادو" نامگذاری شد. تنها در فاصله ماه‌های ژانویه تا ژوئن، ۴۳ طوفان بزرگ و تورنادو و بیش از هزار و ۶۰۰ توفان کوچک‌تر در مناطق مرکزی، جنوبی و شرقی آمریکا رخ دادند. همچنین کل قاره آمریکا سال کم نظیری را از نظر میزان سیل و گرمای شدید تجربه کرد و از نظر اقتصادی رقمی معادل پنجاه میلیارد دلار بابت بلاهای طبیعی به این قاره خسارت وارد شد.

در حالی که برخی مناطق جهان در این سال شاهد بارش بیش از حد و جاری شدن سیل‌های ویرانگر بودند، برخی مناطق دیگر به دلیل کمبود بارش و خشکسالی دچار مشکلات فراوانی شدند. سیل در استرالیا مناطقی را به وسعت کشورهای آلمان و فرانسه تحت تاثیر قرار داد و خسارت‌های زیادی برجای گذاشت.

سیل در فیلیپین نیز ۳۰۰ هزار نفر را بی خانمان کرد و سیل تایلند در ۵۰ سال گذشته بی‌سابقه بود، اما از سوی دیگر خشکسالی و قطحی در شاخ آفریقا به‌خصوص در سومالی، بر زندگی میلیون‌ها نفر انسان تاثیر گذاشت و جان هزاران نفر را گرفت صدها هزارنفر دیگر را آواره کرد. چنین درجه‌ای ازخشکسالی و بحران انسانی وابسته به آن در ۶۰ سال گذشته در شاخ آفریقا بی‌سابقه بوده است.

نشست جهانی تغییرات و آب و هوایی که امسال در شهر دوربان آفریقای جنوبی برگزار شد، گرچه در پایان توانست به یک توافق‌نامه دست پیدا کند، اما بسیاری آن را ناکافی قلمداد کرده‌اند. نمایندگان ۱۹۴ کشور جهان در این نشست به این نتیجه رسیدند که پیمانی جدید را برای جایگزین کردن با پیمان کیوتو تهیه و تنظیم کنند تا مانع از افزایش بی‌رویه انتشار گازهای گلخانه‌ای شود. همچنین تاسیس یک "صندوق سبز" که بتواند به کشورهای در حال توسعه برای مقابله با آسیب‌های تغییرات آب و هوایی کمک کند، مورد تصویب قرار گرفت.

سرعت بالای آب شدن یخ‌های قطبی به اعتقاد بسیاری از اقلیم‌شناسان، نشانه‌دیگری از تغییرات جدی و خطرناک آب و هوای کره زمین است که می‌تواند نتایج زیان‌باری برای گونه‌های مختلف حیاتی، ازجمله انسان به بار بیاورد. این احتمال وجود دارد که با روند فعلی، ظرف سی‌سال آینده دیگر هیچ یخی در قطب شمال برجای نماند.

در این میان اما چند خبر امیدوارکننده نیز وجود داشته است. به گفته برنامه زیست محیطی ملل متحد، اکنون سرمایه گذاری در انرژی‌های تجدید شونده ۳۲ درصد رشد نشان می‌دهد و به رکورد ۲۱۱ میلیارد دلار از سال ۲۰۰۴ تاکنون رسیده است. برای نخستین‌بار این سرمایه‌گذاری‌ها در کشورهایی که به سرعت در حال رشد اقتصادی هستند، بیشتر از کشورهای توسعه یافته و ثروتمند بوده است. گرچه این میزان سرمایه‌گذاری هنوز برای جایگزین کردن انرژی‌های تجدیدشونده با سوخت‌های فسیلی کافی نیست، اما روند فعلی نشان می‌دهد که میزان این سرمایه‌گذاری تا هشت‌سال دیگر دو برابر می‌شود.

همچنین حافظان محیط زیست که برای نجات جنگل‌های جهان تلاش می‌کنند، اعلام کرده‌اند که اطلاعات ماهواره‌ای ارسال شده از برزیل نشان می‌دهد میزان از بین رفتن جنگل‌های آمازون به کمترین میزان خود در ۲۳ سال گذشته رسیده است. با این حال در ماه دسامبر قانونی در برزیل به تصویب رسید که در صورت عملی شدن به مزرعه‌داران و کشاورزان اجازه قطع درختان بیشتری را در حاشیه رودخانه‌‌ها و بالای تپه‌‌ها خواهد داد.

همچنین در حالی که بسیاری از گونه‌های حیات وحش، ازجمله ماهی‌ها، با خطر نابودی و انقراض تهدید می‌شوند، وضعیت برخی از آن‌ها در سال ۲۰۱۱ با بهبود نسبی روبه‌رو بوده است. وسعت زیستگاه‌های ببر در کشورهای کامبوج، هند، اندونزی، برمه، لائوس و نپال به‌طور چشمگیری افزایش یافته است و اکنون جمعیت ببرها در هند که یکی از بزرگ‌ترین زیستگاه‌های این جانور کمیاب است به هزار و هفتصد قلاده افزایش پیدا کرده است. با این حال تنها چیزی در حدود ۱۸ تا ۲۲ببر سیبری در جهان، آن هم در مناطقی در شمال شرقی چین باقی مانده است. جمعیت گوریل‌ها نیز که یک گونه‌ به شدت در معرض خطر است افزایش چشمگیری داشته و اکنون در کوه‌های میان رواندا، کنگو و اوگاندا حدود ۴۸۰ گوریل شمارش شده است.