Jak średniowieczny mnich z Oksfordu wykorzystał światło, by poznać pochodzenie gwiazd? Poznajcie pioniera astronomii
W czasach, w których w Europie dominowała filozofia Arystotelesa, a Wszechświat wyobrażano sobie jako zbudowany z doskonałej i niezmiennej „kwintesencji”, pojawił się ktoś, kto odważył się zatrząść fundamentami poznania. Dominikański mnich Richard Fischacre, bez dostępu do teleskopu, trafnie określił budowę gwiazd i planet, a jego rozważania potwierdzono dopiero po setkach lat. Jak udało mu się tego dokonać?
W XIII wieku potrzeba było wielkiej odwagi, by zakwestionować teorie Arystotelesa. W Europie dominował pogląd, że wszystko to, co na Ziemi, stworzone jest z czterech pierwiastków – ziemi, ognia, powietrza i wody – a przeciwstawny im jest tzw. „piąty element” czyli „kwintesencja”, która stanowiła doskonały żywioł budujący świat niebios i planet. Dokonał tego jednak mnich z Oksfordu, który wykorzystał swoją wiedzę z optyki, a w szczególności zachowania światła i koloru. Jego rozważania okazały się prekursorskie, prowadząc do rewolucji w zrozumieniu Wszechświata. To opowieść o tym, że wielkie odkrycia wymagają czasem wielkiej odwagi. Z czego zrobione są planety? Richard Fishacre, pierwszy dominikanin wykładający teologię na Uniwersytecie Oksfordzkim, jako jeden z nielicznych naukowców średniowiecza otwarcie kwestionował autorytet Arystotelesa. Zamiast przyjmować istnienie tajemniczej kwintesencji, argumentował, że ciała niebieskie są zbudowane z tych samych czterech elementów, które znajdują się na Ziemi. Chociaż obecnie wiemy, że „elementów”, czyli pierwiastków, jest o wiele więcej, był to rewolucyjny krok w odpowiednią stronę. Jak właściwie angielski mnich dokonał obserwacji o naturze Wszechświata? Podejście dominikanina opierało się na analizie światła i koloru. Fishacre zauważył, że kolor jest właściwością ciał nieprzezroczystych – to jest takich, które z definicji muszą być złożone z co najmniej dwóch z czterech elementów ziemskich. Patrząc w niebo widział, że planety mają własne barwy: np. Mars mienił się na czerwono, a Wenus na żółto. Dla mnicha był to wyraźny znak, że planety i gwiazdy nie są zbudowanego z jakiegoś innego, eterycznego materiału. Te obserwacje były prekursorem przyszłych badań spektroskopowych, chociaż naukowiec nie miał do dyspozycji żadnych przyrządów optycznych poza własnym wzrokiem. Drobiazgowa analiza barw planet i Księżyca Jednym z najmocniejszych argumentów Fishacre’a przeciwko Arystotelesowi był Księżyc. Zauważył on – słusznie z resztą – że podczas zaćmienia Słońca jest ono zasłaniane przez Księżyc, co nie mogłoby być mieć miejsca, gdyby był on przezroczysty jak szkło. Gdyby faktycznie był złożony z kwintesencji, światło musiałoby przez niego przechodzić. Ten eksperyment myślowy dowodził, że Księżyc – a przez to inne ciała niebieskie – są materialnie zbliżone do Ziemi. Konflikt z Arystotelesem wymagał odwagi W XIII wieku podważenie teorii Arystotelesa wymagało wielkiej odwagi i spotkało się z ostrą krytyką środowiska naukowego. – Jeśli przyjmiemy to stanowisko, tłum arystotelesowskich mądrali podniesie natychmiastowy krzyk i będzie próbował nas ukamienować – pisał w swojej pracy Richard Fishacre. Niewiele się pomylił: w 1250 roku nauki dominikanina zostały publicznie wyśmiane na Uniwersytecie Paryskim przez św. Bonawenturę z Bagnoregio. Pomimo tego, jego poglądy przetrwały próbę czasu – dziś wiemy, że to Fishacre miał rację. 600 lat czekania na dowody Współczesna nauka potwierdziła teorie XIII-wiecznego naukowca. Dzięki rozwojowi spektroskopii, czyli badaniu widma światła emitowanego lub pochłanianego przez różne substancje, możliwe stało się precyzyjne określenie składu chemicznego odległych gwiazd i planet: niemal 600 lat po śmierci Fishacre’a. Podobne metody do metod dominikanina wykorzystują obecnie naukowcy pracujący z teleskopem Jamesa Webba, którzy za jego pomocą wykryli wodę i dwutlenek siarki w atmosferze planety TOI-421 b. To wszystko mogłoby się nie udać, gdyby nie pewien kreatywny dominikanin. Jego historia uczy nas, że nie zawsze warto podążać za utartymi schematami, a wśród najnowszej wiedzy szukać coraz lepszych sposobów zrozumienia otaczającego nas świata. Źródła: The Conversation, Cambrige University Nasz autor Jonasz Przybył Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.
Woda pojawiła się znacznie wcześniej, niż przypuszczaliśmy. To wynik śmierci pierwszych gwiazd
Najważniejszy składnik życia mógł powstać już w ciągu 200 milionów lat od Wielkiego Wybuchu. Do tej pory sądzono, że w początkach Wszechświata nie było odpowiednich warunków do syntezy wody – wynika z najnowszych badań brytyjskich kosmologów.
Spis treści: Skąd wzięła się woda? Co z tą wodą – nowe badania Brytyjczyków Wirtualna supernowa kluczem do rozwiązania zagadki Woda miała powstać później ze względu na brak cięższych pierwiastków, takich jak tlen. Jednak nowe symulacje wskazują, że młody Wszechświat mógł być zdolny generować wodę na wielką skalę. Pytanie o pojawienie się wody we Wszechświecie jest jednym z najbardziej podstawowych zagadnień kosmologii. Na szczęście odeszliśmy od dominującej niegdyś hipotezy, iż woda jest czymś wyjątkowym w kosmosie poza naszą planetą. Wiemy, że wody w kosmosie jest mnóstwo. W samym Układzie Słonecznym mamy kilka miejsc, w których wody jest więcej niż na Ziemi. Z pewnością księżyc Jowisza, Ganimedes posiada jej wielkie rezerwuary, dalej Europa, Enceladus i wiele innych ciał niebieskich. Skąd wzięła się woda? Przez lata badacze skłaniali się do kilku głównych hipotez dotyczących pojawienia się wody: Pierwotna synteza wodoru i tlenu Opiera się na ogólnej teorii nukleosyntezy Wielkiego Wybuchu, rozwiniętej przez George’a Gamowa, Ralpha Alphera i Roberta Hermana (lata 40. XX wieku). Wodór powstał już w pierwszych minutach po Wielkim Wybuchu (ok. 13,8 mld lat temu), ale tlen pojawił się znacznie później – dopiero po kilku milionach lat, gdy pierwsze gwiazdy zaczęły go syntetyzować. Woda mogła zacząć powstawać po śmierci pierwszych gwiazd, czyli kilkaset milionów lat po Wielkim Wybuchu. Reakcje chemiczne w obłokach molekularnych Hipotezę tę rozwijali astrofizycy badający obłoki molekularne, m.in. Ewine van Dishoeck oraz Eric Herbst (lata 80. i 90. XX wieku). Woda mogła formować się w obłokach molekularnych już ok. 200–500 mln lat po Wielkim Wybuchu, gdy powstały pierwsze pokolenia gwiazd i wzbogaciły przestrzeń międzygwiazdową w tlen. Dostarczanie wody przez komety i planetoidy Hipoteza ta była rozwijana już w XIX wieku (m.in. przez Richarda A. Proctora), ale dopiero w XX i XXI wieku potwierdziły ją badania izotopowe (m.in. Frank Robert i Katharina Lodders). Woda w Układzie Słonecznym powstała razem z planetoidami i kometami, czyli ok. 4,6 mld lat temu. Na Ziemię mogła dotrzeć podczas Wielkiego Bombardowania, czyli ok. 4,1–3,8 mld lat temu. Reakcje hydrotermalne w planetozymalach Hipoteza rozwijana przez astrobiologów i geochemików, m.in. Lauretta Cody’ego i J. I. Goldsmitha. Woda mogła uwalniać się w reakcjach hydrotermalnych na planetozymalach krótko po ich uformowaniu, czyli ok. 4,5–4,6 mld lat temu. Synteza wody w wiatrach gwiazdowych i wybuchach supernowych Hipoteza poparta obserwacjami teleskopowymi, m.in. zespołu Gary’ego Melnicka i Davida Neufelda. Woda mogła powstawać w falach uderzeniowych supernowych już kilkaset milionów lat po Wielkim Wybuchu, gdy eksplodowały pierwsze gwiazdy masowe. Co z tą wodą – nowe badania Brytyjczyków Niedawno tematem zajęli się brytyjscy uczeni z grupy prowadzonej przez kosmologa Daniela Whalena z Uniwersytetu Portsmouth. Naukowcy odtworzyli cyfrowo eksplozje dwóch gwiazd przy użyciu parametrów wczesnego Wszechświata i odkryli, że środki do produkcji wody były obecne już 100 milionów lat po Wielkim Wybuchu. – Nasze symulacje sugerują, że woda była obecna w pierwotnych galaktykach ze względu na jej wcześniejsze formowanie się w składowych ich galaktycznego halo – napisali naukowcy w swoim artykule opublikowanym na łamach „Nature Astronomy”. Współcześnie wysoce metaliczne gwiazdy mają w swoich rdzeniach dużą ilość tlenu, ale pierwsze gwiazdy były zbudowane niemal w całości z wodoru i helu. Te wczesne gwiazdy prawdopodobnie były bardzo gorące i żyły wyjątkowo krótko. Właśnie to utrudniało astronomom uchwycenie ich śladów, ale możliwości Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) pozwalają ujawnić pierwszy bezpośredni dowód ich istnienia. Wirtualna supernowa kluczem do rozwiązania zagadki Wirtualnej analizie eksplozji poddano dwie gwiazdy. Jedną 13 razy, a druga 200 razy masywniejszą od naszego Słońca. W ciągu pierwszej sekundy wirtualnej supernowej temperatury i ciśnienia były wystarczająco wysokie, aby stopić więcej gazów z byłej gwiazdy w tlen. W następstwie tego kataklizmu wyrzucone gazy, rozciągające się na odległość 1630 lat świetlnych, zaczęły się ochładzać. Gwałtowne ochłodzenie nastąpiło szybciej niż materiał uległ koalescencji, powodując parowanie zjonizowanych cząsteczek wodoru, tworząc inny kluczowy składnik wody: wodór molekularny (H2). Gdy cząsteczki te poruszały się, szczególnie w gęstszych obszarach halo supernowych, tlen zderzał się z wystarczającą ilością wodoru, aby uczynić Wszechświat mokrym. Naukowcy sądzą, że gęstsze skupiska pozostałości po supernowych, z ich wyższym stężeniem metali, prawdopodobnie stały się również miejscem powstawania następnej generacji gwiazd wypełnionych cięższymi pierwiastkami i przyszłego formowania się planet. – W dodatku wyższa zawartość metali może prowadzić do powstawania skalistych planet w dyskach protoplanetarnych z gwiazdami o niskiej masie – twierdzą Whalen i zespół. Oznacza to, że potencjalne planety mogą również zawierać wodę. Obliczenia zespołu sugerują, że ilość wody wytworzonej przez najwcześniejsze galaktyki mogła być tylko dziesięciokrotnie mniejsza niż ta, którą widzimy w naszej galaktyce dzisiaj. Oznacza to, że jednego z głównych składników życia było całkiem sporo już u zarania Wszechświata. Źródła: Nature Astronomy, Science Alert Nasza autorka Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
Naukowcy odkryli zaskakujący pierwiastek w alchemicznym laboratorium słynnego astronoma
Naukowcy przebadali szklane naczynia pochodzące z laboratorium alchemicznego XVI-wiecznego astronoma Tycho Brahego. Wykryto wiele wzbogaconych pierwiastków, w tym nikiel, rtęć czy ołów. Jednak pewna substancja nie miała prawa się tam znajdować.
W tym artykule: Tycho Brahe – duński astronom i skryty alchemik Archeolodzy przybywają z pomocą. Relikty z pracowni alchemicznej pod ziemią Skąd się znalazł tutaj wolfram? Zagadkowy pierwiastek To może być dla nas dość zaskakujące, że astronom Tycho Brahe (1546-1601) parał się też alchemią. Wszak trudno uznać ją za naukę, a raczej prekursorkę współczesnej chemii. Celem alchemików była między innymi próba uzyskania lekarstwa na wszystkie choroby. A także kamienia filozoficznego, czyli substancji zmieniającej różne metale w złoto. Brahe szukał jednak głównie leków: na dżumę, syfilis czy trąd. Alchemikom nie udało się osiągnąć sukcesu, ale ich eksperymenty z pewnością pchnęły do przodu wiedzę na temat pierwiastków i ich właściwości. Tycho Brahe – duński astronom i skryty alchemik Brahe, wychowanek Johannesa Keplera, był twórcą geoheliocentrycznego modelu Układu Słonecznego, zwanego też tychońskim. Łączył koncepcję heliocentryzmu Mikołaja Kopernika i geocentryzmu Ptolemeusza. Odkrył też parę ciał niebieskich. Astronoma pasjonowała również alchemia. W swojej rezydencji Uraniborg na szwedzkiej wyspie Ven prowadził zarówno obserwacje nieba, jak i eksperymenty w piwnicy. Co robił w podziemiach? Tego nie wiemy. Alchemicy byli skryci i nie dzielili się swoją wiedzą z innymi. Zachowało się tylko kilka receptur alchemicznych astronoma. Po śmierci Brahego Uraniborg zniszczono. Archeolodzy przybywają z pomocą. Relikty z pracowni alchemicznej pod ziemią I tu wkraczają archeolodzy. Ich metody badawcze bywają niezastąpione. Podczas wykopalisk w latach 1988-1990 w starym ogrodzie Uraniborga znaleziono odłamki ceramiki i szkła. Są to najprawdopodobniej artefakty z laboratorium alchemicznego w piwnicy. Pięć z tych przedmiotów – cztery szklane i jeden ceramiczny – poddano niedawno analizom chemicznym. Cel: sprawdzenie, z jakimi pierwiastkami miały kontakt w przeszłości. Naukowcy właśnie opublikowali wyniki swoich badań na łamach czasopisma „Heritage Science”. Skąd się znalazł tutaj wolfram? Zagadkowy pierwiastek Ślady po różnych substancjach znaleziono na czterech z przebadanych zabytków. – Najbardziej intrygujące są pierwiastki znalezione w wyższych stężeniach niż oczekiwano – wskazujące na wzbogacenie i zapewniające wgląd w substancje stosowane w laboratorium alchemicznym Tycho Brahego – powiedział emerytowany profesor i ekspert w dziedzinie archeometrii, Kaare Lund Rasmussen z Uniwersytetu Południowej Danii. Jest on jednym z autorów artykułu. Wzbogacone pierwiastki to: nikiel, miedź, cynk, cyna, antymon, wolfram, złoto, rtęć i ołów. Odkrycie większości z nich nie jest zaskakujące dla laboratorium alchemika. Złoto i rtęć były wśród wyższych warstw społeczeństwa powszechnie znane i stosowane przeciwko wielu chorobom. Znasz jego odkrycia, ale czy wiedziałeś, że parał się także alchemią? Tajemnica Newtona Legendarny fizyk przez wiele lat próbował przemienić ołów w złoto – a w swoich staraniach prawdopodobnie korzystał z rękopisu, który właśnie odzyskano. – Ale wolfram jest bardzo tajemniczy. Wolfram nie został nawet opisany w tamtym czasie, więc co powinniśmy wywnioskować z jego obecności na odłamku z warsztatu alchemicznego Tycho Brahego? – zastanawia się Rasmussen. Wolfram po raz pierwszy opisano i wyprodukowano w czystej postaci ponad 180 lat później. Zrobił to szwedzki chemik Carl Wilhelm Scheele. Jednak należy pamiętać, że wolfram występuje naturalnie w niektórych minerałach. Być może pierwiastek ten trafił do laboratorium Tycho Brahego za pośrednictwem jednego z nich. W laboratorium minerał mógł zostać poddany obróbce, ale Tycho Brahe nigdy nie zdawał sobie z tego sprawy. – Może wydawać się dziwne, że Tycho Brahe zajmował się zarówno astronomią, jak i alchemią. Ale kiedy zrozumie się jego światopogląd, ma to sens. Wierzył, że istnieją oczywiste powiązania między ciałami niebieskimi, ziemskimi substancjami i organami ciała – wyjaśnia drugi z autorów artykułu, Poul Grinder-Hansen z duńskiego Muzeum Narodowego. Źródło: Heritage Science. Nasz ekspert Szymon Zdziebłowski Dziennikarz naukowy, z wykształcenia archeolog śródziemnomorski. Przez wiele lat był związany z Serwisem Nauka w Polsce PAP. Opublikował m.in. dwa przewodniki turystyczne po Egipcie, a ostatnio – popularnonaukową książkę „Wielka Piramida. Tajemnice cudu starożytności” o największej egipskiej piramidzie.
Najdroższe materiały znane nauce. Co jest warte więcej niż próbki pobrane z planetoidy Bennu?
Niedawno na Ziemi wylądował zasobnik z 255 gramami materiału pobranego z odległej o około 100 milionów kilometrów planetoidy Bennu. Misja OSIRIS-REx kosztowała ok. 1,16 miliarda dolarów. Oznacza to, że jeden gram pobranego materiału kosztował około 4,7 miliona dolarów. Mimo tego, że suma jest zawrotna, to wcale nie jest to najdroższy kosmiczny materiał, jaki trafił na Ziemię.
W tym artykule: Ile kosztowały skały z Księżyca? Rekordowo droga misja Meteoryty są relatywnie tanie Najdroższe pierwiastki i minerały Najdroższy syntetyk Rekordowo droga antymateria – Ważąca zaledwie 255 gramów garstka skał i pyłu pobranych z planetoidy Bennu jest warta 4,7 miliona dolarów za gram. Oznacza to, że kosztowała około 70 tys. razy więcej niż czyste złoto o tej samej masie. Cena złota w ostatnich latach wahała się od 60 do 70 dolarów za gram – wylicza w artykule opublikowanym na łamach „The Conversation” Chris Impey, profesor astronomii Uniwersytetu w Arizonie. Dodaje, że nie jest to pierwsza pozaziemska próbka przywieziona na Ziemię. Ile kosztowały skały z Księżyca? Pierwszy pozaziemski materiał, który trafił na naszą planetę dzięki działalności człowieka, pochodził z programu Apollo. W latach 1969–1972 sześć misji przywiozło na naszą planetę 382 kg próbek księżycowych. Część z nich została rozdysponowana i przekazana naukowcom oraz władzom poszczególnych państw. Pozostała została zdeponowana dla przyszłych pokoleń, które mając do dyspozycji bardziej czułe urządzenia badawcze, będą mogły przeprowadzić własne analizy próbek. Najdroższe rzeczy na świecie. Na pierwszym miejscu top 10 – coś, co ma kosmiczną cenę i jest nie do kupienia Najnowocześniejszy sprzęt naukowy i pomniki ludzkiej próżności. Ile kosztują najdroższe rzeczy na świecie? Poniżej próbujemy odpowiedzieć na to pytanie. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/najdrozsze-rzeczy-na-swiecie-na-pierwszym-miejscu-top-10-cos-co-ma-kosmiczna-cene-i-jest-nie-do-kupienia-fot-getty-images-0b6cc98.jpg" width="938" height="625" alt="Najdroższe rzeczy na świecie. Na pierwszym miejscu top 10 – coś, co ma kosmiczną cenę i jest nie do kupienia (fot. Getty Images)" title="Najdroższe rzeczy na świecie. Na pierwszym miejscu top 10 – coś, co ma kosmiczną cenę i jest nie do kupienia (fot. Getty Images)" /> Całkowity koszt programu Apollo, skorygowany o inflację, wyniósł 257 miliardów dolarów. Oznacza to, że księżycowe skały były względnie tanie. Kosztowały „zaledwie” 674 tysiące dolarów za gram. Ale oczywiście nie można patrzeć na Apollo tylko poprzez perspektywę próbek. Ten gigantyczny program kosmiczny miał przede wszystkim zademonstrować możliwości załogowych lotów kosmicznych. Rekordowo droga misja Ale na tym nie koniec pozaziemskich planów NASA. Na początku kolejnej dekady agencja zamierza dostarczyć na Ziemię próbki z Marsa. Od dwóch i pół roku masywny łazik Perseverance przemieszcza się po Czerwonej Planecie. Pobiera materiał z rejonu krateru Jezero, gdzie niegdyś miała płynąć rzeka. Ma pobrać 30 próbek o łącznej wadze 450 gramów. Te mają zostać dostarczone na Ziemię w ramach najbardziej złożonej inżynieryjnie misji kosmicznej, jaką kiedykolwiek zaplanowano, czyli Mars Sample Return. Zakłada ona przekazanie pobranych próbek do Mars Ascent Vehicle (MAV). To lekka rakieta, która ma wynieść pojemniki na orbitę planety. Tam ma je przechwycić statek kosmiczny, który dostarczy próbki na Ziemię. Misja jest skomplikowana i niezwykle droga, a całkiem niedawno jej koszty ponownie wzrosły. Sprowadzenie próbek może kosztować nawet 11 miliardów dolarów. A to oznacza, że jeden gram piasku z krateru Jezero może kosztować nawet 24 miliony dolarów. Czyli pięciokrotnie więcej niż koszt grama próbek Bennu – wylicza w artykule Chris Impey. Meteoryty są relatywnie tanie Na całe szczęście niektóre kosmiczne skały nic nie kosztują. Każdego dnia na Ziemię spada prawie 50 ton darmowych próbek z Układu Słonecznego. Większość z nich spala się w atmosferze. Jednak jeśli dotrą do ziemi, nazywa się je meteorytami i poddaje analizom. Większość odnalezionych meteorytów to fragmenty skał, często bogatych w żelazo. Ich cena jest niska, bo zaczyna się od 50 centów za gram. Rzadsze pallasyty z dodatkiem oliwinu mogą kosztować około 35 dolarów za gram. Można je kupić na różnych aukcjach minerałów. Te najcenniejsze pochodzą z Marsa i z Księżyca. W ich przypadku cena może wynosić nawet 700 dolarów za gram. Jednak te darmowe próbki kosmicznych skał mają swoje ograniczenia. Przede wszystkim nigdy nie wiemy, z jakiej części innego ciała niebieskiego zostały wybite. To znacznie zmniejsza ich naukową wartość. Ponadto stają się skażone, gdy tylko wylądują na Ziemi. Trudno więc powiedzieć, czy jakiekolwiek mikroby w nich obecne mają pozaziemskie pochodzenie. Najdroższe pierwiastki i minerały Niektóre pierwiastki i minerały są drogie, ponieważ rzadko występują w naturze. Proste pierwiastki w układzie okresowym mają niskie ceny. Ale siedem pierwiastków promieniotwórczych jest niezwykle rzadkich. A zarazem są tak trudne do wytworzenia w laboratorium, że przyćmiewają cenę grama piasku z Marsa. Polon-209, najdroższy z nich, kosztuje 49 miliardów dolarów za gram. Ogromną wartość mają też kamienie szlachetne. Wysokiej jakości szmaragdy są 10 razy droższe od złota, a białe diamenty – 100 razy droższe. Niektóre diamenty są zanieczyszczenie borem, co nadaje im żywy niebieski odcień. Znaleziono je tylko w kilku kopalniach na całym świecie. Przy cenie 19 milionów dolarów za gram mogą śmiało rywalizować z ceną dowolnej pozaziemskiej próbki. Najdroższy syntetyk Najdroższym materiałem syntetycznym jest maleńka kulista „klatka” zbudowana z węgla, z uwięzionym w środku atomem azotu. Atom wewnątrz klatki jest niezwykle stabilny, dzięki czemu może być używany do pomiaru czasu. Te tzw. fulereny endoedryczne są wykonane z materiału węglowego, który może być wykorzystany do stworzenia niezwykle dokładnych zegarów atomowych. Mogą kosztować nawet 141 milionów dolarów za gram. Rekordowo droga antymateria Nic jednak nawet nie zbliża się do ceny antymaterii. Jest to występująca w przyrodzie, ale wyjątkowo rzadka substancja. Rzadka, ponieważ za każdym razem, gdy powstaje antycząstka, szybko anihiluje wraz z cząstką i wytwarza promieniowanie. Akcelerator cząstek w CERN może wytwarzać 10 milionów antyprotonów na minutę. Wydaje się, że to dużo, ale w tym tempie wytworzenie kilku gramów zajęłoby miliardy lat i kosztowałoby miliard miliardów dolarów. Niestety, wszystko wskazuje na to, że wykorzystywany w Star Treku napęd warp, który zasilany jest anihilacją materii i antymaterii, musi jeszcze zaczekać. Źródło: TheConversation.com Nasz ekspert Ewelina Zambrzycka-Kościelnicka Dziennikarka i redaktorka zajmująca się tematyką popularnonaukową. Związana z magazynami portali Gazeta.pl oraz Wp.pl. Współautorka książek „Człowiek istota kosmiczna”, „Kosmiczne wyzwania” i „Odważ się robić wielkie rzeczy”.
Odkryto zupełnie nowe jądro atomowe. To izotop jednego z najrzadszych pierwiastków ze skorupy ziemskiej
W czasie badań potrzebnych do pracy magisterskiej fińska fizyczka odkryła nowy izotop astatu. To najlżejsza znana odmiana tego pierwiastka. Dotychczas w ogólnie nie wiedzieliśmy, że takie jądro atomowe może istnieć.
W tym artykule: Co to jest izotop pierwiastka? Astat – pierwiastek, którego prawie nie ma Przypadkowe odkrycie izotopu Weź 85 protonów i 105 neutronów. Jeśli połączysz je ze sobą (i dodasz odpowiednią ilość elektronów) otrzymasz 190At – izotop astatu, bardzo rzadkiego promieniotwórczego pierwiastka. To najlżejsza odmiana astatu, jaka istnieje. Jej odkrycie może pomóc lepiej zrozumieć proces rozpadu promieniotwórczego, a także budowę jąder atomowych. – Badania nowego jądra są ważne dla zrozumienia struktury jądra atomowego i ograniczeń fizycznych, jakim podlega znana nauce materia – powiedziała Henna Kokkonen, fizyczka z fińskiego Uniwersytetu Jyväskylä. Odkrycie było efektem badań, jakie prowadziła do pracy magisterskiej. Dzisiaj jest współautorką pracy naukowej opublikowanej w czasopiśmie „Physical Review C”. Co to jest izotop pierwiastka? Każdy atom składa się z jądra atomowego i krążących wokół niego elektronów. W sporym uproszczeniu: fizyka kwantowa podpowiada, że o elektronach możemy powiedzieć tylko to, z jakim prawdopodobieństwem znajdowałyby się na danej powłoce elektronowej, gdybyśmy spróbowali ustalić ich położenie. Atomy tego samego pierwiastka mają tę samą liczbę elektronów i protonów. Mogą jednak różnić się liczbą neutronów. Odkryto 4 nowe pierwiastki. Nie mają jeszcze swoich nazw ​Cztery pierwiastki chemiczne zostały oficjalnie dodane do okładu okresowego – informuje serwis BBC News. Czyli – ich jądro atomowe zawsze składa się z tej samej liczby protonów, jednak liczba neutronów w nim może się nieznacznie różnić. W takim przypadku mamy do czynienia z izotopami. Wodór składa się z jednego elektronu krążącego wokół jednego protonu. Ale już deuter – izotop wodoru – ma w jądrze, obok protonu, również jeden neutron. Izotopy danych pierwiastków mają podobne właściwości fizyczne i chemiczne. Różnice między nimi powiększają się tym bardziej, im bardziej zmienia się ich masa atomowa (czyli łączna liczba protonów i neutronów w jądrze). Astat – pierwiastek, którego prawie nie ma Astat to jeden z najrzadszych pierwiastków, jakie istnieją na Ziemi. A raczej – jakie się na niej pojawiają. Astat jest bowiem bardzo nietrwały. W naturze występuje jako produkt rozpadu cięższych pierwiastków, który niemal natychmiast sam rozpada się na prostsze części składowe. Jest tak rzadki, że – według szacunków – w danej chwili w całej skorupie ziemskiej jest tylko jeden gram astatu. Najbardziej stabilny izotop tego pierwiastka – 210At – ma czas połowicznego rozpadu wynoszący nieco ponad osiem godzin. Czyli – po ośmiu godzina liczba atomów tego pierwiastka spada o połowę. Większość izotopów astatu istnieje znacznie krócej. Ich czas połowicznego rozpadu mierzy się w sekundach. To sprawia, że astat pozostaje pierwiastkiem słabo zbadanym. Wiadomo, że jest lotny. Pewne jest też, że rozpada się do stabilnego bizmutu albo radonu. Przypadkowe odkrycie izotopu Badania Kakkonen polegały na bombardowaniu atomów srebra izotopem strontu (84Sr). Naukowcy nie spodziewali się otrzymać w ten sposób 190At. W ogóle nie było bowiem wiadomo, że taki izotop istnieje. Dotychczas najlżejszą odmianą astatu był 192At. Tego, że jądro tego pierwiastka może mieć jeszcze o dwa neutrony mniej, w ogóle się nie spodziewano. Z jądra Ziemi wycieka niezwykle rzadki i niezwykle cenny pierwiastek – hel-3. „To geologiczny cud natury” Naukowcy przeprowadzili symulacje, z których wynika, że na Ziemi główny rezerwuar cennego helu-3 stanowi jądro naszej planety. To odkrycie rzuca nowe światło na najstarszą część historii... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/z-jadra-ziemi-wycieka-niezwykle-rzadki-i-niezwykle-cenny-pierwiastek-hel-3-to-geologiczny-cud-natury-fot-getty-images-ca0b6e3.jpeg" width="938" height="528" alt="Wewnętrzne jądro Ziemi zacznie obracać się w przeciwnym kierunku? Wiele na to wskazuje, twierdzą naukowcy (fot. Getty Images)" title="Wewnętrzne jądro Ziemi zacznie obracać się w przeciwnym kierunku? Wiele na to wskazuje, twierdzą naukowcy (fot. Getty Images)" /> Trudno się dziwić – 190At jest ledwo uchwytny. Jego czas połowicznego rozpadu wynosi zaledwie milisekundę. Badając ten pierwiastek, naukowcy mają nadzieję dowiedzieć się więcej o rozpadzie alfa. Czyli takim typie rozpadu promieniotwórczego, w czasie którego emitowana jest cząstka alfa (czyli jądro helu). Astat jest emiterem cząstek alfa wykorzystywanym w medycynie. Konkretnie jest to izotop 211At, którego stosuje się w terapii przeciwnowotworowej. Źródła: Physical Review C, Science Alert, JYU. Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Najgorętsza planeta kosmosu. W jej chmurach odkryto bardzo rzadki pierwiastek
W atmosferze egzoplanety KELT-9b naukowcy wykryli terb, pierwiastek należący do lantanowców. Po raz pierwszy udało się go znaleźć na innej planecie niż Ziemia. Na Ziemi występuje rzadko i jest srebrzystym miękkim metalem. Na KELT-9b został wykryty w chmurach.
W tym artykule: Najgorętsza planeta kosmosu Zaskakujące odkrycie W poszukiwaniu Ziemi 2.0 Planeta pozasłoneczna KELT-9b należy do najdziwniejszych globów, na jakie kiedykolwiek natrafili naukowcy. Ta ogromna planeta – prawie dwa razy większa od Jowisza – jest niezwykle gorąca. Temperatura jej powierzchni wynosi aż 4,3 tysiąca stopni Celsjusza. Jak podaje NASA, jest to najgorętsza planeta kosmosu, o której istnieniu wiemy. Jest cieplejsza od 80 proc. wszystkich gwiazd, jakie znamy. Upał na niej jest tak gigantyczny, że cząsteczki wchodzące w skład jej atmosfery po dziennej stronie rozpadają się na atomy. W 2020 r. wykryto, że dotyczy to najprawdopodobniej wodoru cząsteczkowego (H2). Na KELT-9b musi zapaść noc, by dwa atomy wodoru utworzyły cząsteczkę. A gdy wstaje dzień, cząsteczka ta znów rozpada się na atomy. Już to wskazuje, jak niezwykłym globem jest KELT-9b. Jednak najnowsze badania tej planety wykazały coś jeszcze dziwniejszego. W rozgrzanych chmurach składających się na jej atmosferę znajduje się terb, rzadki pierwiastek. A poza nim wanad, bar, stront i nikiel. Najgorętsza planeta kosmosu KELT-9b dzieli od Ziemi 670 lat świetlnych. Planeta okrąża swoją gwiazdę po bardzo ciasnej orbicie. Rok na tym globie trwa tylko 36 godzin. Tylko tyle potrzeba, by KELT-9b wykonał pełne okrążenie wokół gwiazdy. W czasie tych ultraprędkich lat glob znajduje się między swoją gwiazdą a Ziemią. Dzięki temu możliwe jest badanie składu jego atmosfery. Kiedy światło gwiazdy przenika przez atmosferę KELT-9b, obecne w niej pierwiastki absorbują promieniowanie elektromagnetyczne o określonej długości fali. Po skrupulatnych badaniach porównujących światło, które przeszło przez atmosferę, ze światłem napływającym prosto z gwiazdy, pierwiastki te można wykryć. Już w 2018 roku badacze ustalili, że w atmosferze KELT-9b znajduje się żelazo i tytan. Rok później doszły sód, magnez, chrom, a także skand oraz itr. Teraz badacze poprawili technikę analizy świetlnego widma. Dzięki temu udało im się odkryć w atmosferze KELT-9b m.in. terb. Kto pierwszy odkrył planety pozasłoneczne? Rocznica wielkiego sukcesu Polaka Dokładnie 31 lat temu prof. Aleksander Wolszczan odkrył pierwszy pozasłoneczny system planetarny. Do chwili powstania tego artykułu ziemscy astronomowie opisali już 5297 planet spoza Układu S... Zaskakujące odkrycie – Wykrycie terbu w atmosferze egzoplanety jest bardzo zaskakujące – powiedział Nicholas Borsato z Uniwersytetu Lund w Szwecji. Borsato jest astrofizykiem i głównym autorem najnowszej pracy o atmosferze KELT-9b. Terb występuje na Ziemi w niewielkich ilościach. Wraz z innymi pierwiastkami można go znaleźć np. w monacycie, rzadko spotykanym minerale. Monacyt może również zawierać uran i inne pierwiastki ziem rzadkich. Na razie na Ziemi nie znaleziono jeszcze minerału, którego dominującym składnikiem byłby terb. Wykrycie go w atmosferze pozaziemskiego globu wskazuje, że planeta jest stosunkowo młoda. Terb i inne pierwiastki cięższe od żelaza powstają w czasie najbardziej spektakularnych kosmicznych zdarzeń. Takich jak na przykład supernowe czy zderzenia dwóch gwiazd neutronowych. To oznacza, że z czasem ilość ciężkich pierwiastków we Wszechświecie powiększa się. Stare gwiazdy i planety będą więc zawierały ich mniej niż młodsze. W poszukiwaniu Ziemi 2.0 KELT-9b i gwiazda, wokół której krąży, mają zaledwie po 300 mln lat. Jak na kosmos, to bardzo niewiele. Ziemia na przykład jest od nich kilkanaście razy starsza. – Wykrywanie ciężkich pierwiastków pomaga nam m.in. określać wiek planet pozasłonecznych i badać, jak się uformowały – mówi Borsato. – To także kolejny krok do zrozumienia, jak tworzą się atmosfery na innych globach. Czym więcej wiemy o takich planetach, tym większa szansa, że w przyszłości znajdziemy Ziemię 2.0 – dodaje naukowiec. Praca na temat składu atmosfery planety KELT-9b została przyjęta do publikacji w czasopiśmie „Astronomy &Astrophysics”. Na razie znajduje się na serwisie preprintów naukowych arxiv.org. Źródło: ScienceAlert, arxiv.org, NASA Nasz ekspert Magdalena Salik Dziennikarka naukowa i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Pasjami czyta i pisze, miłośniczka literatury popularnonaukowej i komputerowych gier RPG. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com
Co to jest atom? Miał być niepodzielny, a jednak składa się z cząstek elementarnych
Otaczająca nas materia nie jest ciągła. Składa się z mikroskopijnych drobin, które dopiero razem tworzą całość. W tym miejscu dochodzimy do teorii atomistycznej, której podstawy powstały już w filozoficznych nurtach starożytności. Co to jest atom? Z czego jest zbudowany i jak powstaje? Czy jest podzielny? Na te i inne pytania odpowiadamy poniżej.
W tym artykule: Czym jest atom? Z czego zbudowany jest atom? Czy atom jest podzielny? Jak zbudowany jest atom? Jak powstaje atom? Czy jest coś mniejszego od atomu? Kto odkrył atom? Człowiek od niepamiętnych czasów stara się zrozumieć budowę materii. Już w starożytności dominował pogląd, według którego wszystko, co nas otacza, składa się z maleńkich cząstek, których nie można podzielić. Jego autorem miał być Demokryt. Nie była to jednak teoria oparta na doświadczeniu, a jedynie koncepcja filozoficzna. Na naukowe potwierdzenie budowy atomu świat musiał zaczekać do XIX wieku. Czym jest atom? Słowo „atom” pochodzi z języka greckiego (átomos) i oznacza coś, czego nie da się podzielić. Choć nazewnictwo przetrwało od czasów starożytnych do współczesnych, dziś wiemy, że jego istota nie ma nic wspólnego z naukowymi faktami. Co to jest atom? Mówiąc o tym, na myśli trzeba mieć najmniejszą cząstkę pierwiastka chemicznego, która wykazuje jego właściwości. Wszystkie pierwiastki są zbudowane z atomów jednego rodzaju. Węgiel składa się z atomów węgla, a ołów – z atomów ołowiu. Co istotne, bez względu na to, jaki pierwiastek tworzą, atomy składają się z tych samych cząstek. Różnią się tylko pod względem ich liczby. To wystarczy, by stworzyły pierwiastki chemiczne, które wykazują całkowicie odmienne właściwości. Z czego zbudowany jest atom? Jakie cząstki tworzą atom? Ponad 99,9 proc. masy atomu zawarte jest w jądrze atomowym. Pozostałą część stanowią elektrony. Samo jądro atomowe zbudowane jest z protonów o dodatnim ładunku elektrycznym, których liczba jest równa liczbie elektronów w atomie oraz – z wyjątkiem najprostszego jądra wodoru – z obojętnych elektrycznie neutronów. Te cząstki nazywane są nukleonami. Dosłownie każda wymieniona cząstka decyduje o istnieniu materii. Atomy są obojętne elektrycznie (w przeciwnym wypadku stają się jonami) właśnie dzięki dodatnim protonom, które równoważą ujemne elektrony. Z kolei neutrony działają jak izolatory ładunku dodatniego. Równoważą siłę odpychania protonów i w ten sposób zapobiegają destabilizacji jądra. Czy atom jest podzielny? Samo tłumaczenie słowa „atom” wskazuje na niepodzielność tej cząstki. Dziś już wiemy, że założenie, na którym oparła się początkowo teoria atomistyczna jest błędne. Skoro atomy nie mają jednolitej struktury, oznacza to, że są podzielne. Jako pierwszy o podzielności atomu mówił w 1815 r. William Prout. Angielski lekarz założył, że wszystkie atomy są zbudowane z atomów wodoru. Jego hipoteza została odrzucona, jednak późniejsze doświadczenia udowodniły, że nie mylił się w kwestii samej podzielności. Przełom w badaniach nad strukturą atomu nastąpił w 1897 roku, gdy Joseph John Thomson wyznaczył stosunek ładunku do masy ujemnie naładowanych cząstek w promieniowaniu katodowym. Kolejny moment zwrotny jest datowany na 1898 r. Mowa o odkryciu polonu i radu przez małżeństwo Curie. Badania zmierzające do wydzielenia dostrzegalnych ilości radu udowodniły, że emitowane promieniowanie składa się ze zjonizowanych atomów helu (tzw. cząstek alfa), elektronów i promieniowania rentgenowskiego. Atom rozpadł się na części i w rezultacie powstały nowe pierwiastki. Jak zbudowany jest atom? Na przestrzeni lat, na temat budowy atomu powstało wiele tez. Jedną z najwcześniejszych zaproponował William Thomson, odkrywca temperatury zera bezwzględnego i drugiej zasady termodynamiki. Później jego model doprecyzował wspomniany już Joseph John Thomson. W ich założeniu, atom miał mieć budowę naładowanej dodatnio kuli, w której poruszają się elektrony o ładunku ujemnym, ułożone symetrycznie względem jej środka. Ernest Rutherford zaproponował inny model. Na podstawie doświadczenia rozpraszania cząsteczek alfa (czyli jąder helu) na złotej folii doszedł do wniosku, że ich strumień jest w znacznym stopniu rozpraszany przez atomy złota, co przeczyło założeniom Thomsona, który wskazywał na znikome oddziaływania elektryczne. Rutherford założył, że dodatnio naładowane jądro stanowi centrum atomu, a ujemne elektrony krążą wokół niego po orbitach. Ten tzw. model planetarny miał jednak istotną słabość. Zgodnie z założeniami elektrodynamiki Maxwella, cząstki naładowane elektrycznie, które w sposób ciągły poruszają się wokół cząstki naładowanej przeciwstawnym ładunkiem, oddają energię w postaci promieniowania elektromagnetycznego. Model planetarny nie mógł więc być słuszny, bo zgodnie z jego założeniami, po pewnym czasie elektrony spadłyby na jądro, doprowadzając do destabilizacji materii. Niels Bohr doszedł do wniosku, że model Rutherforda jest prawidłowy, ale błędem jest stosowanie założeń klasycznej fizyki. W swojej pracy wysnuł wniosek, że elektrony nie wydzielają energii w sposób ciągły, a zajmują orbity o ściśle określonych odległościach od jądra. Bohr założył, że elektron może przyjąć lub oddać tylko określone ilości energii, czyli kwanty. To ma prowadzić do zmiany jego orbity. Odkryto nową fazę materii, która wydaje się występować w dwóch wymiarach czasowych jednocześnie Nową fazę materii zaobserwowano w komputerze kwantowym. Pojawiła się, gdy na jego kubity skierowano impulsy laserowe w sekwencji pulsacyjnej inspirowanej liczbami Fibonacciego. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/odkryto-nowa-faze-materii-ktora-wydaje-sie-wystepowac-w-dwoch-wymiarach-czasowych-jednoczesnie-fot-getty-images-364360c.jpeg" width="938" height="625" alt="Odkryto nową fazę materii, która wydaje się występować w dwóch wymiarach czasowych jednocześnie (fot. Getty Images)" title="Odkryto nową fazę materii, która wydaje się występować w dwóch wymiarach czasowych jednocześnie (fot. Getty Images)" /> Potem pojawiły się kolejne prace: teoria Louisa de Broglie'a o korpuskularno-falowej naturze cząstek elementarnych, wprowadzenie funkcji falowych do cząstek elementarnych przez Erwina Schrödingera, wprowadzenie pojęcia gęstości prawdopodobieństwa przez Maksa Borna, wprowadzenie zasady nieoznaczoności przez Wernera Heisenberga. Pozwoliły one stworzyć obraz atomu, którym nauka posługuje się do dziś. Jak powstaje atom? Żeby móc wyjaśnić proces, w którym powstają atomy, musimy cofnąć się do początków Wszechświata. Tuż po Wielkim Wybuchu, cały Wszechświat wypełniły obłoki materii kwarkowo-gluonowej. Gdy ich gęstość zaczęła maleć, Wszechświat zaczął ulegać rozszerzeniu i ochłodzeniu. W następstwie tego zaczęła maleć energia cząsteczek. Te zaczęły łączyć się ze sobą. Kwarki utworzyły protony i neutrony, a te utworzyły jądra atomowe. Te cząstki zaczęły wychwytywać elektrony, co doprowadziło do powstania pierwszych atomów. Początkowo we Wszechświecie istniały tylko najlżejsze pierwiastki, jak wodór, hel i lit. Nieco cięższe, jak choćby tlen, węgiel czy żelazo, powstały dopiero, gdy uformowały się gwiazdy, w których wnętrzu występuje energia umożliwiająca zaistnienie tego procesu. Zresztą w ten sposób nadal powstają pierwiastki w przestrzeni kosmicznej. A co z pierwiastkami cięższymi od żelaza, jak złoto? Te powstały w następstwie wybuchu supernowych. Wielka energia masywnych gwiazd pozwoliła materii rozprzestrzenić się po całym Wszechświecie. Jej część utworzyła nowe ciała niebieskie, w tym Ziemię. Czy jest coś mniejszego od atomu? Atom często kojarzony jest z najmniejszą cząstką pierwiastka. To spore niedopowiedzenie bo atom rzeczywiście jest najmniejszą cząstką, ale zachowującą właściwości danego pierwiastka. W przyrodzie istnieją mniejsze obiekty. Już sam fakt, że atom nie jest cząstką nieposiadającą wewnętrznej struktury, wyraźnie wskazuje, że musi istnieć coś mniejszego i tak jest w istocie. Mniejsze od atomu są cząstki elementarne, czyli takie, z których zbudowane są atomy. Sam atom składa się z jądra i krążących wokół niego elektronów. Na jądro atomowe składają się neutrony i protony. Jednak i te cząstki elementarne są podzielne. W ich skład wchodzą kwarki „d” i „u”. Istnieją także inne rodzaje kwarków, możliwe do wytworzenia w warunkach laboratoryjnych. Właściwości zbliżone do elektronów wykazują taony, miony i neutrina. Istnieją również bozony, fotony i gluony, które są odpowiedzialne za oddziaływanie między wszystkimi cząstkami. Nie można nie wspomnieć o bozonie Higgsa – cząstce odpowiedzialnej za niezerową masę innych cząstek. Kto odkrył atom? Na koniec wypada wyjaśnić, kto właściwie odkrył atom. W 1808 John Dalton stworzył nowożytną teorię atomistyczną. Angielski naukowiec przyjął, że materia jest zbudowana z niepodzielnych atomów – sprężystych kulek o mikroskopijnych rozmiarach. NASA odkryła piąty stan skupienia. W najzimniejszym miejscu we Wszechświecie <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/atomowa-aureola-na-miedzynarodowej-stacji-kosmicznej-fot-nasa-jpl-7ff4978.jpeg" width="938" height="528" alt="Odkryto nową fazę materii, która wydaje się występować w dwóch wymiarach czasowych jednocześnie (fot. Getty Images)" title="Odkryto nową fazę materii, która wydaje się występować w dwóch wymiarach czasowych jednocześnie (fot. Getty Images)" /> Aż do XIX wieku wielu naukowców wątpiło w słuszność założeń Daltona. Dopiero kinetyczno-molekularna teoria gazów, opracowana przez Maxwella i Boltzmana, pozwoliła przyjąć słuszność założeń atomowej budowy materii. Kolejne dowody pojawiły się w 1827 roku, gdy Robert Brown zaobserwował nieustanny ruch drobin pyłu kwiatowego zawieszonego w cieczy (ruchy Browna). Nie bez znaczenia była też praca Łukasza Bodaszewskiego. W 1882 r. polski fizyk zaobserwował podobny ruch zawiesin w gazach. Nasz ekspert Artur Białek Dziennikarz i redaktor. Wcześniej związany z redakcjami regionalnymi, technologicznymi i motoryzacyjnymi. W „National Geographic” pisze przede wszystkim o historii, kosmosie i przyrodzie, ale nie boi się żadnego tematu. Uwielbia podróżować, zwłaszcza rowerem na dystansach ultra. Zamiast wygodnego łóżka w hotelu, wybiera tarp i hamak. Prywatnie miłośnik literatury.
155 lata temu Dmitrij Mendelejew zaprezentował układ okresowy
Dmitrij Mendelejew pozostawił po sobie ponad 1500 prac naukowych. Najważniejsza z nich zmieniła sposób myślenia o tym, jak jest uporządkowany nasz świat. 6 marca 1869 roku naukowiec przedstawił układ okresowy pierwiastków.
W tym artykule: Jak Mendelejew stworzył układ okresowy? Z czego zasłynął Dmitrij Mendelejew? Co odkrył Mendelejew? W czasach Mendelejewa wiedziano, że istnieją 63 pierwiastki. Zauważono, że pomiędzy niektórymi występują pewne podobieństwa. Dmitrij Mendelejew pracował nad koncepcją uporządkowania pierwiastków. „Gdy są ułożone w kolejności wzrastającej masy atomowej, niektóre właściwości okresowo się powtarzają” – zauważył. Jak Mendelejew stworzył układ okresowy? Uczony wyciągnął stertę starych wizytówek, na odwrocie każdej napisał nazwę jednego pierwiastka, jego symbol chemiczny, masę atomową oraz wszystkie jego właściwości fizyczne i chemiczne, jakie do tej pory poznano. I tymi „kartami” zaczął układać pierwiastkowego pasjansa. Okazało się, że gdy uszeregował pierwiastki w tabeli według mas atomowych, wtedy ich właściwości powtarzały się okresowo. Po takim uporządkowaniu pozostały jednak w tabeli puste miejsca, w których, jak przypuszczał Mendelejew, miały się znaleźć jeszcze nieodkryte pierwiastki. Miał rację. Już kilka lat później, w 1875 roku, odkryto gal. Po kolejnych czterech latach skand, a w 1886 roku – german. Właściwości tych pierwiastków i ich związków były takie, jak przewidział teoretycznie uczony. To był tryumf jego teorii. Układ okresowy został po raz pierwszy zaprezentowany 6 marca 1869 roku. Odkryto 4 nowe pierwiastki. Nie mają jeszcze swoich nazw ​Cztery pierwiastki chemiczne zostały oficjalnie dodane do okładu okresowego – informuje serwis BBC News. Z czego zasłynął Dmitrij Mendelejew? Mendelejew był człowiekiem o wielu dziwactwach. Nie lubił się strzyc. Robił to tylko raz w roku, gdy zbliżały się upały. Golił się wtedy na zero, aby przez następne 12 miesięcy nie zawracać sobie głowy drobiazgami. Nosił, za przykładem Lwa Tołstoja, obszerną, luźną odzież. Pracował nocą, kładł się spać około czwartej, wstawał koło południa. Wolny czas przeznaczał na... robienie walizek, które kleił wynalezioną przez siebie substancją. Był drażliwy, robił awantury o błahe sprawy, np. rzucił się na kelnera w restauracji z powodu podania ciepłej herbaty. W 1876 r. zakochał się obsesyjnie w 17-letniej Annie Popowej. Groził samobójstwem, jeśli nie będzie go chciała. Był od niej o 26 lat starszy, już miał żonę oraz dwoje dzieci. Mendelejew obiecał żonie w zamian za rozwód mieszkanie w Petersburgu, daczę nad Zatoką Fińską i wszystkie swoje zarobki z uniwersytetu. Gdy zdobył jej zgodę, natychmiast wziął ślub z ukochaną Anną, mimo że rozwód uzyskał dopiero miesiąc później. Był więc bigamistą. Pop udzielający ślubu wziął 10 tys. rubli łapówki. Został za to wyrzucony z Kościoła. Mimo rozwodu uczony cały czas był bigamistą, bo przepisy umożliwiały powtórny ożenek dopiero 7 lat po rozwodzie. Ale cała sprawa rozeszła się po kościach. Gdy ktoś napisał petycję do cara, że chce wziąć wcześniej ślub jak Mendelejew, car odpowiedział: „To prawda, że Mendelejew ma dwie żony, ale przecież mam tylko jednego Mendelejewa!”. Co odkrył Mendelejew? Oprócz osiągnięć w chemii, fizyce, metrologii, ekonomii i inżynierii Mendelejew był odkrywcą pokładów węgla i rudy żelaza w Donbasie oraz współtwórcą pierwszej rosyjskiej rafinerii. Chcąc przekazać wiedzę naukową zwykłym ludziom w Rosji, podróżował od wsi do wsi pociągiem – w trzeciej klasie – spotykając się z chłopami i udzielając porad naukowych dotyczących uprawy i hodowli. W 1887 roku wykonał samotny lot balonem na ogrzane powietrze, próbując obserwować zaćmienie Słońca. Nigdy wcześniej nie latał balonem i nie miał pojęcia, jak wylądować. W 1893 r. objął fotel dyrektora Centralnego Biura Miar, w którym zatrudniał kobiety na odpowiedzialnych stanowiskach. Wprowadził system metryczny w Rosji. To podobno on ustalił, że wódka powinna mieć moc 40 proc. Etykieta „Russian Standard” informuje, że „wódka powstała według norm stworzonych w 1894 roku przez światowej sławy chemika Dmitrija Mendelejewa”. Do ostatnich dni pozostawał aktywny zawodowo. Zmarł na grypę sześć dni przed swoimi 73. urodzinami, 2 lutego 1907 r. w Petersburgu. Anna czytała mu wtedy „Podróż do Bieguna Północnego” Juliusza Verne’a.
Starożytne miasta Majów były bardzo toksyczne. Naukowcy wyjaśniają, czym dokładnie zostały zatrute
Badacze odkryli, że ziemia, którą zamieszkiwali Majowie, została przed laty poważnie zatruta rtęcią. Co więcej, tak bardzo, że do dziś stanowi potencjalne niebezpieczeństwo. Jak zatem doszło do zatrucia gleby tym groźnym pierwiastkiem?
W tym artykule: Większość miast Majów była zanieczyszczonych rtęcią Dlaczego Majowie tak chętnie korzystali z rtęci? Czy rtęć była pośrednią przyczyną problemów cywilizacji Majów? Dlaczego rtęć jest szkodliwa? Cywilizacja Majów nie przestaje zaskakiwać i wciąż jest pełna tajemnic. Z każdym kolejny odkryciem naukowym badacze wiedzą coraz więcej o majańskiej tradycji, historii i zwyczajach. Zaledwie w lipcu tego roku opublikowano badania, które wykazały, że przyczyną upadku tej starożytnej cywilizacji były dotkliwe konsekwencje zmian klimatycznych. Większość miast Majów była zanieczyszczonych rtęcią Okazuje się jednak, że nie były to jedyne problemy dawnych mieszkańców Ameryki Środkowej. W artykule opublikowanym na łamach czasopisma naukowego „Frontiers in Environmental Science” naukowcy opisują, jak Majowie doprowadzili do zanieczyszczenia ziemi rtęcią. To, co najbardziej niepokoi badaczy to fakt, że w niektórych miejscach zatrucie jest tak duże, że wciąż stanowi zagrożenie dla zdrowia. Autorzy badań przeanalizowali tereny większości Mezoameryki, którą zamieszkiwali Majowie. To Meksyk, Gwatelama, Belize, Salwador i Honduras. Archeolodzy zwracają uwagę na to, że we wszystkich dawnych ośrodkach kultury i miastach Majów odnajdowano m.in. naczynia wypełnione rtęcią oraz artefakty pomalowane cynobrem. Badacze twierdzą, że między 250 a 1100 r. n.e. ludność ta bardzo często używała rtęci oraz produktów, które ją zawierała. Dlaczego Majowie tak chętnie korzystali z rtęci? – Zanieczyszczenie środowiska rtęcią zwykle występuje we współczesnych obszarach miejskich lub krajobrazach przemysłowych. Trudno wyjaśnić odkrycie rtęci, która występuje tak głęboko w ziemi, na której przed laty istniały miasta Majów. Musieliśmy skupić się na dogłębnej archeologicznej analizie regionu, aby określić, w jaki sposób na przestrzeni wieków, Majowie używali rtęci – twierdzi dr Duncan Cook, profesor geografii na Australijskim Uniwersytecie Katolickim i główny autor odkrycia. Ludzki ślad na dnie największej głębiny. Zanieczyszczenie rtęcią odkryte w Rowie Mariańskim W najgłębszej części Oceanu Spokojnego, w Rowie Mariańskim, odkryto toksyczne zanieczyszczenie rtęcią spowodowane przez człowieka. Naukowcy z Chin i USA do pobrania próbek z dna głębin w... <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/zanieczyszczenie-rtecia-spowodowane-jest-glownie-przez-dzialalnosc-czlowieka-fot-getty-images-8e79ae2.jpeg" width="933" height="700" alt="Zanieczyszczenie rtęcią spowodowane jest głównie przez działalność człowieka (fot. Getty Images)" title="Zanieczyszczenie rtęcią spowodowane jest głównie przez działalność człowieka (fot. Getty Images)" /> Badacze podkreślają, że starożytni Majowie używali rtęci zarówno do celów dekoracyjnych, jak i podczas rytuałów np. pogrzebowych. Uczeni odkryli, że zazwyczaj korzystano z zawierającego rtęć cynobru. Ale niektóre rzadkie zapisy archeologiczne wykazują, że korzystano także z płynnej formy pierwiastka, która jest najbardziej niebezpieczna. Takie przypadki odnotowano m.in. w Quiriqua w Gwatemali, El Paraiso w Hondurasie oraz w meksykańskim Teotihuacán. Czy rtęć była pośrednią przyczyną problemów cywilizacji Majów? Autorzy zwracają uwagę, że to pierwsze tak duże badania, w których dokonano przeglądu wszystkich danych, które dotyczą stężenia rtęci w glebie na stanowiskach archeologicznych Majów. Okazało się, że poziom zanieczyszczenia był największy w okresie klasycznym ich historii. Co więcej, dotyczy to prawie wszystkich stanowisk z wyjątkiem jednego. Stężenia wahają się od 0,016 ppm w Actuncan w Belize do 17,16 ppm w Tikal w Gwatemali. Naukowcy zaznaczają przy tym, że minimalny próg zatrucia wynosi już 1 ppm. Naukowcy sugerują, że rtęć, która była składnikiem m.in. majańskich farb, które pokrywały tarasy, podłogi i ceramiki mogła przez lata zostać „wypłukana”, a następnie przedostała się do gleby. – Czerwony barwnik cynobru był wartościową, a nawet świętą substancją dla Majów. Ci ludzie nie zdawali sobie sprawy z tego, jak śmiertelnie niebezpieczna jest rtęć – twierdzi dr Nicholas Dunning, współautor badania i profesor na Uniwersytecie Cincinnati. Badacze uważają, że rtęć, którą wykorzystywali Majowie, mogła być wydobywana z północnych i południowych regionów Mezoameryki, a następnie transportowana do reszty kraju. Naukowcy zastanawiają się teraz, czy tak duża ilość rtęci, która jest niezwykle niebezpieczna dla zdrowia i życia, mogła być pośrednią przyczyną kryzysów lub problemów społeczno-kulturowych cywilizacji Majów. Dlaczego rtęć jest szkodliwa? Rtęć jest pierwiastkiem chemicznym z grupy metali przejściowych. Jest jedynym metalem, który występuje w normalnych warunkach w stanie ciekłym. Rtęci używali już Rzymianie m.in. do ługowania piasków rzecznych, w celu wydobycia z nich srebra i złota. W czasach średniowiecznych alchemicy próbowali stworzyć złoto poprzez połączenie siarki z rtęcią. Należy jednak pamiętać, że jest to metal, który w dużym stężeniu jest niezwykle niebezpieczny dla człowieka. Zatrucie może prowadzić do skutków przewlekłych, takich jak: uszkodzenie ośrodkowego układu nerwowego nerek i wątroby, upośledzenie wzroku i słuchu, paraliż, w najgorszym wypadku może dojść nawet do śmierci. Źródło: Frontiers in Environmental Science
Tajemniczy kamień znaleziony w Egipcie powstał w efekcie wybuchu supernowej. To pierwszy taki ślad odkryty na Ziemi!
Grupa uczonych z Uniwersytetu w Johannesburgu od lat bada dziwny kamień znaleziony na pustyni w Egipcie. Teraz przedstawia zaskakujące wyniki swojego naukowego śledztwa. Skała powstała w rezultacie spektakularnego wybuchu gwiazdy, czyli supernowej Ia.
W tym artykule: Kamień, który ma własne imię Skąd wziął się kamień znaleziony w Egipcie? Przybysz spoza Układu Słonecznego? Jak powstała Hypatia? Supernowa to gigantyczna eksplozja, która kończy życie gwiazdy. W potężnej fali uderzeniowej wybuch wyrzuca w przestrzeń kosmiczną wielkie ilości węgla, azotu, żelaza, wapnia i innych pierwiastków powstałych w rezultacie reakcji termojądrowych wewnątrz gwiazdy. To właśnie z tych chemicznych cegiełek, powstałych w dawnych supernowych, zbudowana jest Ziemia i my sami. Supernowe są rzadkie i fascynują naukowców. Ci znają ich różne rodzaje. Jednym z nich jest supernowa typu Ia, która – jak się szacuje – zdarza się najwyżej raz lub dwa razy na galaktykę na stulecie. Jest jednak głównym źródłem żelaza, jakie istnieje we Wszechświecie. Wszelkie stalowe przedmioty, jakie mamy wokół siebie, nie istniałyby, gdyby nie supernowa typu Ia. Astronomowie właśnie odkryli najjaśniejszą supernowę, jaką kiedykolwiek widziano Jaśniejsza i większa niż jakakolwiek inna znana supernowa została odkryta przez naukowców z Centrum Astrofizyki przy współpracy ze Smithsońskim Obserwatorium Astrofizycznym na Harvardzie. Grupa naukowców z Republiki Południowej Afryki uważa, że znalazła na Ziemi pierwszą namacalną pozostałość po supernowej Ia. To kamień odkryty kilkadziesiąt lat temu w Egipcie. Fascynujące naukowe śledztwo, które ma wspierać tę hipotezę, zostało opisane w artykule opublikowanym w czasopiśmie naukowym „Icarus”. Kamień, który ma własne imię W 1996 r. na pustyni zwanej Wielkim Morzem Piasku (znajdującej się na terytorium Egiptu i Libii) geolog Aly Barakat znalazł dziwnie wyglądający kamień. Znalezisko zostało nazwane Hypatią, na cześć Hypatii, aleksandryjskiej filozofki i matematyczki, żyjącej w VI i V w. n.e. Kosmiczny wybuch wystrzelił gwiazdę w podróż przez Drogę Mleczną. Pędzi 900 000 km/h Nietypowy biały karzeł pędzi przez galaktykę Drogi Mlecznej z prędkością 900 000 km/h. Przez długi czas niezwykłe tempo gwiazdy było dla astronomów zagadką. Teraz udało im się ustali.. <img src="https://images.immediate.co.uk/production/volatile/sites/63/2024/08/sdss-j1240-6710-po-raz-pierwszy-zaobserwowano-w-2015-roku-university-of-warwick-mark-garlick-2a65607.jpeg" width="938" height="558" alt="SDSS J1240 + 6710 po raz pierwszy zaobserwowano w 2015 roku (University of Warwick / Mark Garlick)" title="SDSS J1240 + 6710 po raz pierwszy zaobserwowano w 2015 roku (University of Warwick / Mark Garlick)" /> Kamień był popękany, ciemny, z żółtymi plamami. Pierwszy raz zrobiło się o nim głośno w 2013 r. Wówczas naukowcy z Uniwersytetu w Johannesburgu – Jan Kramers i Georgy Belyanin – przeprowadzili jego pierwsze analizy chemiczne. Wykazały one, że w skład Hypatii wchodziły izotopy argonu. Wykluczało to ziemskie pochodzenie kamienia. Skąd wziął się kamień znaleziony w Egipcie? To jednak był dopiero początek zagadek, jakie krył niezwykły głaz. W 2015 r. ten sam zespół wykazał, że Hypatia nie przypomina żadnego znanego meteorytu ani komety. Trzy lata później naukowcy opublikowali wyniki kolejnej serii analiz, które prowadziły do jeszcze bardziej zdumiewających wniosków. Odkryto "wapniowe" supernowe. To dzięki nim mamy budulec naszych kości i zębów Astronom amator ułatwił naukowcom z całego świata odkrycie “wapniowej” supernowej, szczególnej wersji konającej gwiazdy, która zamiast ”regularnej” porcji pierwiastka będącego budu... Tym razem udało się ustalić, że Hypatia ma dużą zawartość węgla i małą zawartość krzemu. To odwrotnie niż np. w chondrytach, meteorytach składających się z minerałów krzemianowych. Oprócz tego znaleziono w niej wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (ang. PAH). To z kolei związki szkodliwe dla ludzi, powstające na Ziemi np. podczas spalania drewna. Są również znajdowane w kosmosie, m.in. w materii międzygwiazdowej. Co ciekawe, podczas przejścia przez ziemską atmosferę PAH zawarte w Hypatii zamieniły się w diamenty o średnicy mikrometra. Przybysz spoza Układu Słonecznego? Badania z 2018 r. wskazywały, że Hypatia nie tylko nie pochodzi z Ziemi, ale narodziła się również poza Układem Słonecznym. Ten wniosek wspierają kolejne cztery lata analiz, których rezultaty właśnie zostały upublicznione. Tajemniczy kosmiczny pierścień może być pierwszą pozostałością po supernowej odkrytą w przestrzeni międzygalaktycznej W pobliżu Wielkiego Obłoku Magellana zaobserwowano elegancki, idealnie okrągły kosmiczny pierścień emitujący fale radiowe. Naukowcy są zdania, że może być to pozostałość po wybuchu sa... Co wiemy o Hypatii w 2022 r.? Jest w niej bardzo mało krzemu – zaledwie 1 proc. ilości, jaką powinien zawierać kamień, który powstałby w Układzie Słonecznym. Ma za to dużo żelaza, siarki, fosforu, miedzi i wanadu. – Obfitość pierwiastków śladowych i ich proporcje są zupełnie inne od czegokolwiek w Układzie Słonecznym. Zarówno obecnym, jak i wczesnym – mówi Kramers. Kolejnymi potencjalnym miejscem, gdzie mogła powstać Hypatia, była materia międzygwiazdowa. To obłoki pyłu i gazu znajdujące się między gwiazdami. Jednak badania wykluczyły tę hipotezę. Podobnie było w przypadku kolejnego „podejrzanego”: supernowej typu II. Ostatecznie dopiero modele opisujące supernową typu Ia okazały się odpowiadać temu, z czego składa się Hypatia. Jak powstała Hypatia? Po analizie naukowcy uważają, że Hypatia narodziła się w następujący sposób. Najpierw gdzieś w kosmosie czerwony olbrzym zapadł się w białego karła. Gwiazda ta miała swoją towarzyszkę, z której pozyskiwała materię. Mogliśmy obserwować Hipernową przez 300 dni po wybuchu. Dzięki symulacji komputerowej Gwałtowny proces wywołany zapadnięciem się gwiazdy albo eksplozji białego karła jest głównym mechanizmem rozprzestrzeniania się we Wszechświecie pierwiastków cięższych niż tlen. Wpły... W końcu urosła tak bardzo, że wybuchła jako supernowa Ia. Wybuch był tak silny, że rozerwał pierwiastki, jakie powstały wewnątrz białego karła, na pojedyncze atomy. Z czasem zaczęły się one łączyć z mgławicą, która pozostała jeszcze po zapadnięciu się czerwonego olbrzyma. Ta mieszanka nigdy nie łączyła się z żadną inną materią we Wszechświecie. Po milionach lat zamieniła się w skałę, która znalazła się na rubieżach Układu Słonecznego: w Pasie Kuipera lub Obłoku Oorta. I stamtąd w którymś momencie zaczęła lecieć w kierunku Ziemi. – Jeśli ta hipoteza się potwierdzi, Hypatia byłaby pierwszym namacalnym dowodem istnienia supernowej Ia odkrytym na Ziemi – podsumowuje Kramers. Źródła: Icarus, astronomy.com.
Topniejące lodowce Grenlandii ogromnym zagrożeniem dla człowieka. Uwalniają śmiertelnie niebezpieczną truciznę
O tym, że lód na Grenlandii topnieje, wiadomo od dawna. Topnienie lodowców niesie jednak za sobą dużo poważniejsze konsekwencje niż dotąd sądzono.
W tym artykule: Skąd rtęć w lodowcach Grenlandii? Rtęć na dnie rowów oceanicznych Ryby pod lupą Ilość rtęci zaobserwowana w trzech rzekach lodowcowych i trzech fiordach Grenlandii jest jedną z najwyższych odnotowanych w historii. Naukowcy twierdzą wręcz, że stężeniom w tym rejonie świata dorównują tylko zanieczyszczenia wód w przemysłowej części Chin. Te ostatnie odpowiadają za blisko 1/3 całego światowego zanieczyszczenia rtęcią. Badacze obawiają się jednak, że do środowiska może przedostać się jeszcze więcej toksycznej rtęci. Wszystko dlatego, że lodowce Grenlandii cały czas topnieją. I to w coraz szybszym tempie. Skąd rtęć w lodowcach Grenlandii? Rtęć jest naturalnym i rozpowszechnionym pierwiastkiem uwalnianym przez pożary, erupcje wulkanów i erozję. W ciągu ostatnich 150 lat za dodatkową i ponadprogramową emisję rtęci do środowiska w dużej mierze odpowiada przemysł. Biorąc pod uwagę, że na Grenlandii nie mamy do czynienia z żadnym dużym ośrodkiem przemysłowym, najbardziej prawdopodobne jest, że rtęć w lodowcu pochodzi z erozji skał znajdujących się pod pokrywą lodową. Przez setki lat niebezpieczny metal pozostawał ukryty w lodzie. Postępujące zmiany klimatyczne przyspieszyły jego topnienie i sprawiły, że rtęć zaczęła spływać do okolicznych wód. Patagonia rośnie o 4 cm rocznie. To efekt szybkiego topnienia pola lodowego. Co to oznacza dla świata? Badania sejsmiczne wykazały, że proces wypiętrzania w Patagonii nabrał gwałtownie szybkiego tempa. Wszystko dlatego, że pole lodowe topnieje w tempie dużo szybszym niż dotychczas szacowano. Niestety pokłady rtęci w grenlandzkim lodzie mogą być tak duże, że uniemożliwią ograniczenie zanieczyszczenia środowiska tym metalem do bezpiecznego poziomu. „To duże i wrażliwe klimatycznie źródło rtęci (Hg) nie zostało uwzględnione w obecnych globalnych budżetach Hg i strategiach zarządzania Hg” – ostrzegają autorzy nowego badania. Rtęć na dnie rowów oceanicznych Inny zespół naukowy odkrył niepokojąco wysokie stężenie rtęci w najgłębszych rowach Oceanu Spokojnego. Odnotowane poziomy przekraczają wszystkie dotychczas rejestrowane wartości. Są wyższe nawet od stężeń obserwowanych na obszarach bezpośrednio skażonych przez działalność przemysłową. Badanie z udziałem naukowców z Danii, Kanady, Niemiec i Japonii przedstawia pierwsze w historii bezpośrednie pomiary depozycji rtęci w jednym z najtrudniejszych do pobierania próbek środowisk na Ziemi – na głębokości od 8 do 10 kilometrów pod wodą. Co ciekawe zdaniem głównego autora badań gromadzenie się rtęci na tak dużych głębokościach niekoniecznie musi być negatywnym zjawiskiem. – Dobrą wiadomością jest to, że rowy oceaniczne działają jak stałe wysypisko. A więc możemy spodziewać się, że rtęć, która na nie trafi, pozostanie tam przez wiele milionów lat – mówi profesor Hamed Sanei, dyrektor Lithospheric Organic Carbon Laboratory (LOC) na duńskim Uniwersytecie w Aarhus. – Ale nawet gdy rtęć zostanie usunięta z biosfery, nie zmienia to niepokojącego faktu, jak dużo tego pierwiastka znalazło się w rowach oceanicznych. Może to być wskaźnik ogólnego stanu naszych oceanów – dodaje. Zdaniem autorów, wyniki tych badań pomagają wypełnić kluczową lukę dotyczącą cyklu rtęci, tj. usuwania rtęci ze środowiska globalnego. Okazuje się, że rtęć może gromadzić się w osadach głębinowych, a następnie ruch tektoniczny przenosi te osady w głąb górnego płaszcza Ziemi. Ośrodek narciarski w Alpach Szwajcarskich próbuje niekonwencjonalnych metod by ratować tamtejsze lodowce Pracownicy ośrodka narciarskiego w Szwajcarii, pracowali pracowali przez całe lato, przykrywając lodowiec specjalnymi, poliestrowymi kocami, aby zablokować promienie słoneczne powodujące jego... – Udowodniliśmy, że osady w okopach oceanicznych są punktami akumulacji rtęci, a wskaźniki akumulacji rtęci są wielokrotnie wyższe niż wcześniej sądzono – dodaje współautor badania, dr Peter Outridge z Natural Resources Canada. Ryby pod lupą Rtęć spoczywająca kilka kilometrów pod powierzchnią wody nie stanowi bezpośredniego zagrożenia dla zdrowia ludzi. Co innego zanieczyszczenie wód w pobliżu Grenlandii. Grenlandia jest ważnym eksporterem ryb, co sprawia, że wraz z morskimi przysmakami trafiającymi na nasz talerz możemy zaserwować sobie także rtęć. Czym to grozi? Akumulacja rtęci w organizmie może prowadzić do zatrucia tym pierwiastkiem, czyli choroby zwanej rtęcicą. Dochodzi w niej do uszkodzenia układu nerwowego i hormonalnego, a w skrajnych przypadkach nawet do urazów mózgu i śmierci. W latach 50 XX w. japoński zakład tworzyw sztucznych wypuszczał do zatoki Minamata ścieki zawierające metylortęć (związek rtęci o ogromnej toksyczności). Jej stężenie rosło w kolejnych ogniwach łańcucha pokarmowego – w rezultacie u mieszkańców okolicznych wiosek doszło do masowych zatruć owocami morza. Szacuje się, że spowodowały one śmierć prawie 1800 osób. Czysta rtęć jest mniej groźna niż jej związki takie jak metylortęć czy stosowana jako pestycyd dimetylortęć. Mimo to ludzie i zwierzęta żyjący w Arktyce częściej są narażeni na spożywanie toksycznych poziomów rtęci wraz z pożywieniem i wodą. Pomijając naturalną erozję skał Grenlandii, dzieje się tak prawdopodobnie dlatego, że globalna cyrkulacja przenosi metale ciężkie na północ. Ponadto coraz większe ilości rtęci spadają na lodowce, które topniejąc ponownie uwalniają rtęć do lokalnych cieków wodnych. Źródła: Nature Geoscience, Scientific Reports Powstała „Mapa skarbów Antarktydy”. Ma wskazywać położenie 300 tys. cennych meteorytów Naukowcy z Uniwersytetu Technicznego w Delfcie w Holandii wykorzystali sztuczną inteligencję do stworzenia „mapy skarbów Antarktydy”. Na mapie wskazano strefy, w których z dużym prawdopodo... Sensacyjna sekcja zwłok wieloryba. Pod płetwą znaleziono ludzką dłoń Sekcja zwłok wieloryba, w której uczestniczył dr Mark Scherz. Zdjęcie, na którym trzyma ogromną pięciopalczastą dłoń, podbiło naukowego Twittera. Albert Einstein: 15 rzeczy, których nie wiedzieliście o tym wybitnym fizyku Znamy go jako twórcę ogólnej teorii względności. Tymczasem Albert Einstein prowadził fascynujące życie. Oto 15 mniej znanych faktów z życia genialnego naukowca.
Odkryto bardzo rzadki minerał, którego nigdy wcześniej nie widziano
Perowskit krzemianu wapnia (CaSiO3), według naukowców, nie powinien naturalnie występować na powierzchni Ziemi. Jak to się zatem stało, że doszło do tego niezwykłego odkrycia?
W tym artykule: Głęboko pod powierzchnią Szczęśliwy przypadek Przełom w badaniach Ten niezwykły minerał występuje naturalnie tylko głęboko pod Ziemią. Badacze, na łamach naukowego magazynu Science, podali, że odkryli perowskit w diamencie, znalezionym w 1987 roku w Botswanie. Według naukowców diament uformował się ok. 660 kilometrów pod powierzchnią. Od powstania, aż do botswańskiej kopalni Orapa, diament z perowskitem przebył bardzo długą drogę. Wydostanie się na powierzchnie, mogło bowiem potrwać nawet 1,5 miliarda lat. Głęboko pod powierzchnią Nowy minerał został nazwany davemaoit, na cześć Ho-kwang (Dave) Mao - wybitnego geofizyka. To pierwszy wysokociśnieniowy perowskit krzemianu wapnia, który kiedykolwiek został odnaleziony. Eksperci uważają, że ten rodzaj perowskitu jest jednym z ważniejszych geochemicznie minerałów, znajdujących się w dolnym płaszczu Ziemi. Głównie dlatego, że koncentruje substancje chemiczne, które nie występują w warstwach wyższych, między innymi pierwiastki ziem rzadkich, czy izotopy promieniotwórcze, które odgrywają ważną rolę w ocieplaniu płaszcza ziemi. Davemaoit powstaje pod wpływem bardzo wysokiego ciśnienia (ponad 200 000 raza większe niż to na Ziemi) i wysokiej temperatury, dlatego właśnie nie występuje na powierzchni Ziemi. Uważa się, że może stanowić około 5 procent dolnego płaszcza. Co ciekawe, aż do tej pory naukowcom nie udało się znaleźć rzetelnych dowodów na to, że davemaoit istnieje. Kiedy ciśnienie spada, perowskit krzemianu wapnia rozbija się na inne minerały i to właśnie sprawia, że do tej pory był tak trudny do zaobserwowania. W warunkach powierzchniowych krzemian wapnia zwykle występuje jako wollastonit. Szczęśliwy przypadek Oliver Tschauner, mineralog z Uniwersytetu Nevada, wraz z grupą badaczy odkryli, że w odnalezionym diamencie znajduje się davemaoit dzięki metodzie znanej jako dyfrakcja rentgenowska, która skupia silne promienie rentgenowskie w jednym punkcie, dzięki czemu na podstawie kąta i intensywności odbijanego światła, możemy precyzyjnie określić, co znajduje się w środku. - Odkrycie tego minerału było dla nas zaskoczeniem. - mówi Tschauner w rozmowie z portalem Live Science i dodaje - Mierząc kąt i intensywność odbijanego światła, naukowcy mogą rozszyfrować, co jest w środku. Próbka davemaoitu w diamencie miała rozmiar zaledwie kilku mikrometrów, więc inna metoda badawcza mogłyby to przegapić. - Przełom w badaniach W badaniu z 2014 roku opublikowanym również na łamach czasopisma Science naukowcy opisali inny minerał wysokociśnieniowy - bridgmanit. Jego próbka nie pochodziła z płaszcza ziemi, lecz z wnętrza meteorytu. Teraz, najnowsze odkrycie davemaoitu wskazuje na fakt, że diamenty mogą tworzyć się głębiej, niż do tej pory przypuszczano, a co więcej mogą być doskonałym źródłem poszukiwania innych rzadkich minerałów. Tischauner wraz ze swoją grupą kontynuują poszukiwania w nadziei na odnalezienie jeszcze więcej takich ukrytych skarbów. Jest to niestety bardzo skomplikowany i żmudny proces, ponieważ bardzo trudno odróżnić, który diament uformował się głęboko, a który nie. Dodatkowym utrudnieniem jest również fakt, że większość z nich, kształtuje się zazwyczaj na głębokości „zaledwie” do 250 kilometrów pod powierzchnią. - Niestety, problemem wciąż pozostaje to, że nie do końca wiemy gdzie ich szukać - podsumowuje Tschauner. Ciekawym spostrzeżeniem podzielił się Yingwei Fei, geochemik z Waszyngtonu. Według niego, biorąc pod uwagę, że Daveomaoit znaleziony w Orapie, zawiera dużo potasu, jednym ze sposobów na znalezienie innych davemaoitów jest poszukiwanie diamentów na obszarach bogatych właśnie w ten pierwiastek. Źródło: Science
Odkryto 4 nowe pierwiastki. Nie mają jeszcze swoich nazw
​Cztery pierwiastki chemiczne zostały oficjalnie dodane do okładu okresowego – informuje serwis BBC News.
Formalnej weryfikacji nowych pierwiastków dokonała 30 grudnia 2015 r. Międzynarodowa Unia Chemii Czystej i Stosowanej – organizacja zajmująca się standaryzacją symboliki, nazewnictwa i wzorców wielkości fizycznych stosowanych przez chemików na całym świecie. Unia ogłosiła, że zespół rosyjskich i amerykańskich badaczy dostarczył dowodów potwierdzających odkrycie pierwiastków 115, 117 i 118. Pierwiastek 113 odkryli japońscy badacze z instytutu Riken. Dzięki najnowszemu uzupełnieniu siódmy okres (rząd) układu stał się kompletny – wraz z aktynowcami liczy 32 pierwiastki. Teoretycznie mogą istnieć także przewidziane przez Glenna T. Seaborga w roku 1969 pierwiastki okresu ósmego – od 119 do 168, jednak dotąd żadnego nie udało się uzyskać. Nie jest jasne, gdzie leży granica układu okresowego. Każdy kolejny pierwiastek coraz trudniej uzyskać - uzyskane atomy rozpadają się w ułamku sekundy. Możliwe jednak, że istnieją nieodkryte jeszcze „wyspy stabilności” – pierwiastki nieco trwalsze. Zespoły, które dokonały odkryć, mogą teraz zaproponować nazwy i symbole chemiczne nowych pierwiastków. Nazwy mogą odnosić się do mitologii (hel od Heliosa, boga Słońca, promet od Prometeusza), nawiązywać do minerału (glin, krzem), miejsca lub kraju (ameryk, europ, frans, german, polon, ruten - Rhutenia znaczy „Rosja”), właściwości (chlor od chloros - żółtozielony) czy też nazwiska naukowca (einstein, kopernik, mendelew, nobel). Pierwszą wersję układu okresowego przedstawił w roku 1869 rosyjski chemik Dymitr Mendelejew. Ostatnio układ powiększył się w roku 2011, kiedy dodano pierwiastki 114 i 116. Źródło: PAP
Wszystkie pierwiastki występujące w naturze – różne rodzaje atomów – zostały odkryte dawno temu. Aby znaleźć dziś nowy i przesunąć granice materii, trzeba go najpierw stworzyć
W biurze laboratorium Jurija Oganessiana w Dubnej na północ od Moskwy 22 października ub. roku o godzinie 9.29 rozległ się dźwięk dzwonka. W ciasnym pomieszczeniu 12 fizyków siedziało przy biurkach, na których wśród stosów dokumentów poniewierały się przekąski. Po drugiej stronie korytarza cyklotron ciskał atomami wapnia z prędkością 108 mln km/h w kawałek folii. Dzwonek dał znać, że po jednym z takich zderzeń narodził się nowy atom. W tamtym momencie był to jedyny atom pierwiastka 117 na ziemi i 19., jaki kiedykolwiek powstał. Pozostałe też pojawiły się w tym laboratorium i szybko zniknęły. Po ułamku sekundy i ten przestał istnieć. Położona nad Wołgą Dubna powstała jako nowe miasto nauki po II wojnie światowej. Gieorgij Florow, który pomógł zapoczątkować badania nad bronią jądrową w ZSRR, założył laboratorium, później przejęte przez Oganessiana. Na początku wojny Florow zauważył, że nagle przestały pojawiać się artykuły amerykańskich i niemieckich uczonych na temat pierwiastków radioaktywnych. Podejrzewał, że budują oni bomby atomowe. Napisał więc w kwietniu 1942 r. do przywódcy ZSRR Józefa Stalina. Stalin nakazał radzieckim uczonym, aby także zbudowali bombę. Za swój udział w projekcie Florow dostał samochód i daczę, a przede wszystkim laboratorium w Dubnej. Tam mógł się skupić na poszukiwaniu nowych pierwiastków. Wszystko, co znamy i kochamy na Ziemi, jest zbudowane z pierwiastków – różnych rodzajów atomów. Mają miliardy lat i zostały rozrzucone we wszechświecie przez wielki wybuch lub wybuchające gwiazdy, a następnie wbudowane w nowo powstałą Ziemię. Później zaś były bez końca recyklingowane, przenosząc się ze skały do bakterii czy wiewiórki. Pod koniec XIX w. inny Rosjanin, Dmitrij Mendelejew, próbował znaleźć jakąś prawidłowość, grupując pierwiastki względem masy i innych właściwości w swoim układzie okresowym. Później naukowcy przypisali kolejność Mendelejewa do struktury atomów. Każdy pierwiastek otrzymał numer – liczbę protonów w swoim jądrze atomowym. Do 1940 r. naukowcy odkryli wszystko, co było trwałe i odwieczne na Ziemi, aż do uranu, pierwiastka 92. Zapełnili wszystkie luki, które pozostawił Mendelejew. Ale to nie był koniec. Za uranem rozpościera się świat możliwości – pierwiastków zbyt radioaktywnych i niestabilnych, aby przetrwać miliardy lat. Aby badać ten świat, trzeba go najpierw stworzyć. Pierwsze kroki tworzenia zmieniły więcej niż tylko układ okresowy. W 1940 r., po tym jak Glenn Seaborg i jego współpracownicy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley wyprodukowali pierwiastek 94, pluton, Seaborg został szybko wciągnięty do projektu Manhattan – Florow miał rację. Seaborg pomógł stworzyć bombę plutonową, która została zrzucona na Nagasaki w Japonii, i po wojnie wrócił do Berkeley. Nadal tworzył nowe pierwiastki, ale miały one mniej dramatyczne zastosowania – w wykrywaczach dymu na przykład – lub zupełnie nie miały zastosowań. Do 1955 r. jego zespół dotarł aż do pierwiastka 101. Nadano mu nazwę mendelew. Przez pewien czas wydawało się, że na tym zakończy się tablica Mendelejewa – na pierwiastku noszącym jego imię. Protony w jądrze atomowym zawsze starały się je rozerwać; ich dodatnie ładunki elektryczne odpychały się wzajemnie. Neutrony – cząsteczki obojętne elektrycznie, których liczba jest większa od liczby protonów – pomagają utrzymać jądro razem. Ale siła wiążąca działa tylko na niezwykle krótkich odległościach. Zanika, gdy rośnie rozmiar jądra. Dlatego musi istnieć ostateczne pole w układzie okresowym, maksymalna wielkość, powyżej której atom nie byłby stabilny nawet przez chwilę. Wydawało się, że odkrywając mendelew, którego okres połowicznego rozpadu wynosi 51,5 dnia, naukowcy zbliżają się do tej granicy. Mimo wszystko zespół z Berkeley kontynuował wysiłki, a rywalizowało z nim Laboratorium Reakcji Jądrowych Florowa w Zjednoczonym Instytucie Badań Jądrowych w Dubnej. W latach 1965–1974 Berkeley ogłosiło stworzenie pierwiastków 102, 103, 104, 105 i 106 – tak samo jak Dubna. Te jętki zginęły w ciągu kilku godzin. W każdym razie dyskusja nad tym, kto uzyskał je pierwszy, była zaciekła, a zaostrzała ją także zimna wojna. Ostatecznie osiągnięto kompromis. Pierwiastek 105 otrzymał nazwę dubn, a 106 seaborg. Wojna jądrowa została zakończona. W międzyczasie teoretycy wytyczyli nowy cel poszukiwań. Uznali, że bardzo duże jądro mogłoby być zaskakująco stabilne, jeśli miałoby „magiczną liczbę” protonów i neutronów – dość, by tylko wypełnić powłoki, jakie zajmują cząstki. To spostrzeżenie, gdyby okazało się prawdziwe, zmieniłoby wszystko. Oznaczałoby, że być może, tylko może, za linią horyzontu istnieje „wyspa stabilności”, gdzie monstrualnie ogromne pierwiastki ze 114, 120 lub 126 protonami mogłyby swobodnie istnieć przez minuty, a nawet przez tysiące lat. Ta nierealna, choć obiecująca teoria sprawiła, że poszukiwania nagle stały się bardziej atrakcyjne. Mniej więcej w tym czasie do laboratorium Florowa dołączył Oganessian. Pewnego wieczoru minionej jesieni w Dubnej w towarzystwie tłumaczki zapukałem do drzwi skromnego żółtego domu Oganessiana przy ul. Florowa. Śniegowe chmury wisiały nisko nad naszymi głowami, gawrony podskakiwały wokół latarni. Oganessian podsunął nam kapcie i poczęstował nas herbatą. Po herbacie wypiliśmy kawę, a potem wino armeńskie domowej roboty. Rozmawialiśmy o amerykańskiej muzyce folk, o naszych dzieciach i podróżach, aż przeszliśmy do wyprawy Oganessiana na wyspę stabilności. Gdy był młody i po raz pierwszy usłyszał o wyspie, która go zafascynowała, wydawało się, że nie można jej osiągnąć. Laboratoria w Berkeley i Dubnej dotarły do pierwiastka 106, strzelając lekkimi jądrami w ciężkie jądra w taki sposób, że łączyły się w pojedyncze, superciężkie jądro. Ale powyżej 106 protonów zderzenia miały tak wielką energię, że rozrywały nowe jądro, zanim się utworzyło. W 1974 r. Oganessian wysunął hipotezę, że zastosowanie nieco cięższych pocisków i lżejszych celów mogłoby wywołać delikatniejsze, bardziej owocne zderzenia. Laboratorium w Darmstadt w Niemczech podchwyciło ten pomysł i stworzyło pierwiastki od 107 do 112. Dzień Oganessiana miał nadejść za kolejne ćwierć wieku. Nadeszły trudne czasy dla laboratorium w Dubnej. W 1990 r. zmarł Florow; w 1991 rozpadł się ZSRR. Przez wiele miesięcy laboratorium nie było w stanie płacić badaczom. Zbierali grzyby w lasach, łowili ryby w Wołdze. Oganessian był już wtedy kierownikiem laboratorium. Mógł wyznaczyć kurs na bardziej praktyczne cele. Postanowił jednak pełną parą ruszyć w kierunku pierwiastka 114 – bliskiego brzegu wyspy stabilności. Aby stworzyć pierwiastek 114, Oganessian chciał strzelać wapniem (z 20 protonami) w pluton (z 94 protonami). Ale potrzebne były rzadkie izotopy wapnia i plutonu, wypełnione dodatkowymi neutronami, aby związać 114 protonów. Oganessian przekonał amerykańskich fizyków z Lawrence Livermore National Laboratory w Kalifornii, którzy kilka lat wcześniej byli jego rywalami, by dali mu 20 mg plutonu. Plan był następujący: cyklotron będzie strzelał wiązką wapnia z prędkością równą jednej dziesiątej prędkości światła w folię pokrytą plutonem. Wśród bilionów atomów wylatujących z drugiej strony (folia była cieńsza niż włos) Oganessian spodziewał się co najwyżej jednego atomu pierwiastka 114. Jego ludzie we współpracy z zespołem z Livermore stworzyli nowy detektor, aby go wykryć. Cyklotron, który włączyli w listopadzie 1998 r., wymagał ciągłego nadzoru, w dzień i w nocy. – Gdyby był osobą, byłby bardzo starym człowiekiem – powiedział mi jeden z techników. Pod koniec miesiąca cyklotron wyprodukował jeden atom pierwiastka 114. Istniał tylko kilka sekund – ale to było tysiące razy dłużej, niż należałoby oczekiwać, gdyby wyspa stabilności nie istniała. Od tamtej pory Dubna i inne laboratoria wyprodukowały pierwiastki 115, 116, 117 i 118 oraz izotopy o różnej liczbie neutronów. Nadal jednak nie zbliżyły się nawet do szczytu wyspy, gdzie pierwiastek mógłby istnieć nawet przez lata. Ale tworząc pierwiastek 114, Oganessian na niej wylądował. Wiosną ubiegłego roku oficjalnie został on dołączony do układu okresowego i otrzymał nazwę flerovium. (Pierwiastek 116 nazwano livermorium.) Kilka miesięcy później na ulicy Florowa pochyliłem się nad tablicą Mendelejewa i zadałem oczywiste pytanie: Czy Oganessian, mając 80 lat, nie chce przejść na emeryturę, aby prowadzić spokojne życie? – Odkryliśmy wyspę – odrzekł. – Teraz nadszedł czas, aby ją zbadać, przejść się wzdłuż jej zachodniej plaży. Ktoś musi zrozumieć, jak te nowe pierwiastki się zachowują, same i w reakcjach z innymi. Ktoś musi znaleźć sposób, aby wpompować do flerovium magiczną liczbę neutronów, 184, aby osiągnąć szczyt wyspy. Ktoś musi sprawdzić, czy są inne szczyty dla pierwiastków 120 lub 126. Obecnie te cele wydają się praktycznie niemożliwe do osiągnięcia. Oganessian na razie z pracy rezygnować nie zamierza.