Biologia przystosowała człowieka do przeżywania sytuacji stresowych
Doświadczenie powodzi wiąże się z ogromnym stresem.
Laboratoria.net
|
Zamknij X
|
Oprócz znanych stanów skupienia: cieczy, gazu i ciała stałego fizycy wyróżniają jeszcze czwarty stan – plazmę. Materia ta znajduje coraz więcej zastosowań w nowoczesnej technice. Jest wykorzystywana między innymi w ekranach telewizorów oraz silnikach rakietowych przyszłości, dlatego też badania plazmy stanowią jeden z najważniejszych obszarów współczesnej fizyki.
Plazma jest mieszanką swobodnych elektronów i jonów, czyli atomów
pozbawionych częściowo lub całkowicie elektronów, często przenikniętą
polem magnetycznym. Przestrzeń kosmiczna jest
doskonałym laboratorium jej badań ze względu na możliwość uzyskania
nieosiągalnych w ziemskich pracowniach właściwości, co zapewnia
różnorodne warunki eksperymentowania. W ciemnych, gęstych obłokach gazu
temperatura spada poniżej -250OC, podczas gdy w pozostałościach po
wybuchu gwiazd supernowych sięga milionów stopni powyżej zera.
Znajdujemy tam zarówno gaz wiele trylionów (miliard miliardów) razy
bardziej rozrzedzony niż powietrze, jak i materię tak gęstą, że zrobiona
z niej kostka do gry ważyłaby miliardy ton.
Krakowscy
radioastronomowie także używają tego kosmicznego laboratorium fizyki
plazmy, szczególną uwagę zwracając na gaz wypełniający galaktyki –
wielkie aglomeraty gwiazd gazu i pyłu. Do analizy własności plazmy wykorzystywany jest jej magnetyzm.
Każde pole magnetyczne posiada specyficzną strukturę opisaną kształtem
tzw. linii magnetycznych łączących bieguny magnesów. W warunkach
ziemskich strukturę tych linii możemy poznać przy pomocy prostego
eksperymentu. Wystarczy na magnesie położyć szklaną taflę, posypać ją
żelaznymi opiłkami i lekko postukać. Opiłki ułożą się wtedy dokładnie
wzdłuż linii pola magnetycznego.
„Nasz zespół wpadł na oryginalny pomysł wykorzystania faktu, że pole
magnetyczne jest w charakterystyczny sposób deformowane, ściskane i rozciągane ruchami plazmy. Z kolei odpowiednio silne pole magnetyczne
potrafi kierować jej przepływem, co jest ważne dla technicznych
zastosowań plazmy. Powstające w galaktycznych polach magnetycznych fale
radiowe informują o natężeniu pola magnetycznego oraz o zaburzeniach
samych linii magnetycznych. Analizując ich własności przy pomocy
radioteleskopów, możemy niejako „sypać opiłkami" po galaktyce, odtwarzając strukturę linii magnetycznych" – informuje prof. Marek Urbanik z Obserwatorium Astronomicznego UJ.
Z kształtu tych linii naukowcy wnioskują o cechach oraz ruchach plazmy w galaktykach. Do analizy promieniowania radiowego galaktyk
wykorzystywane są największe teleskopy radiowe świata: stumetrowy gigant
w Effelsbergu (Niemcy) oraz wielkie sieci radioteleskopów w Indiach i USA. Badania te są prowadzone we współpracy z MaxPlanck Institut für
Radioastronomie w Bonn, Ruhr Universität Bochum, Université de
Strasbourg, Observatoire de Paris-Meudon i Columbia University.
W galaktykach spiralnych wykorzystane we wcześniej opisanym
eksperymencie opiłki wykazałyby istnienie spiralnie zwiniętych linii
magnetycznych. Jest to efekt tzw. procesu dynamo,
sterowanego rotacją galaktyki. Wzmacnia on i porządkuje pole
magnetyczne, nadając liniom magnetycznym taką właśnie formę. Istnieje
jednak klasa galaktyk o nieregularnym kształcie, które wirują
dziesięciokrotnie wolniej niż galaktyki spiralne. Jeszcze kilka lat temu
uważano, że proces dynama magnetycznego w takich warunkach nie ma szans
zaistnieć, a obiekty takie są pozbawione pól magnetycznych. Tymczasem
zespół badaczy z UJ, obserwując jedną z powoli wirujących galaktyk
nieregularnych przy użyciu sieci 27 anten w USA, odkrył rzecz
zaskakującą: symboliczne opiłki nadal wskazują na istnienie spiralnie
uporządkowanego pola magnetycznego, na tyle silnego, że jest ono w stanie kontrolować w tej galaktyce plazmę międzygwiazdową. „Spowodowało
to konieczność stworzenia nowych teorii ewolucji galaktycznego magnetyzmu, w rozwoju których również bierzemy aktywny udział" – dodaje prof. Urbanik.
Galaktyka nieregularna NGC 4449. Obrazek w świetle widzialnym (tzw. linia Hα)
jest pokazany na czerwono. Białe kreski: tak ułożyłyby się żelazne opiłki,
gdybyśmy tylko mogli posypać nimi galaktykę. Dłuższe kreski oznaczają
bardziej uporządkowane pole magnetyczne.
Oparta na wykorzystaniu magnetyzmu diagnostyka ruchów plazmy okazała się znakomitym narzędziem do badania przepływu gazu
w galaktykach, które wzajemnie zaburzają swoją strukturę siłami
grawitacji. W obiektach takich występują bardzo silne efekty ściskania
gazu, co powoduje „prasowanie" linii magnetycznych wzdłuż czoła fali
ściskającej plazmę. Zjawisko to jest widoczne jako wąskie grzbiety
wysoce uporządkowanych „opiłków", pozwalające zlokalizować gigantyczne
międzygwiazdowe fale uderzeniowe. Analogicznie, silnie odchylone na
zewnątrz galaktyki linie magnetyczne świadczą o wyrywaniu z niej
strumieni namagnesowanej plazmy. Taka magnetyczna diagnostyka okazała
się szczególnie użyteczna w badaniach galaktyk skupionych w gromadach.
Zainspirowany przez naukowców z Wydziału Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej UJ obszerny program badań pól magnetycznych
galaktyk należących do gromady Panny – przeprowadzony we współpracy ze
wspomnianymi wcześniej instytucjami – umożliwił powstanie całego
katalogu różnych zaburzeń ruchów gazu w galaktykach
skupionych w gromadach. Znalezione zostały tam m.in. fale uderzeniowe o długości tysięcy lat świetlnych, a także międzygalaktyczne obłoki i strumienie namagnesowanego gazu wyciąganego z galaktyk. Efekty te są
niemal niezauważalne w świetle widzialnym, czyniąc wykorzystywane przez
krakowskich uczonych metody radiowe szczególnie użytecznymi narzędziami
diagnostycznymi.
Istnienie namagnesowanej plazmy
międzygalaktycznej w gromadach liczących setki galaktyk udowodniono już
kilkanaście lat temu. Wówczas jednak niewiele było wiadomo o międzygalaktycznym magnetyzmie w grupach składających się z kilku
obiektów. Tymczasem krakowscy radioastronomowie, używając sieci anten w USA, odkryli uporządkowane pola magnetyczne w grupie
galaktyk zwanej Kwintetem Stephana. Pola magnetyczne są tam na tyle
silne, że mogą kontrolować procesy fizyczne w plazmie
międzygalaktycznej.
Te przykłady nie wyczerpują rezultatów prac naukowców z ośrodka krakowskiego. „Badając tak egzotyczne obiekty, jakimi są galaktyki, udało nam się zgromadzić obszerną bazę danych o różnych własnościach namagnesowanej plazmy w warunkach nieosiągalnych w ziemskich laboratoriach. Stanowi to cenne rozszerzenie naszej wiedzy o fizyce plazmy, tak ważnej dla tworzenia nowoczesnych technologii" – podsumowuje prof. Urbanik.
Doświadczenie powodzi wiąże się z ogromnym stresem.
Odkrycie może pomóc w opracowaniu nowych metod.
Ta metoda daje nadzieję na zmianę sposobu, w jaki zarządzamy chorobami.
A Polak ma publikację w “Nature”, bo… grał w grę.
Wyniki badań nad nią - przełomowe dla ludzkości.
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.
Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).
Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.
Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:
dopasować treści stron i ich tematykę, w tym tematykę ukazujących się tam materiałów do Twoich zainteresowań,
dokonywać pomiarów, które pozwalają nam udoskonalać nasze usługi i sprawić, że będą maksymalnie odpowiadać Twoim potrzebom,
pokazywać Ci reklamy dopasowane do Twoich potrzeb i zainteresowań.
Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.
Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.
Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.
Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
Recenzje