Mobili versija | Apie | Visos naujienos | RSS | Kontaktai | Paslaugos
 
Jūs esate čia: Pradžia » Visos temos » Mokslas » Įdomusis mokslas

Gyvenimo kelionės: 7 pasakojimai, kaip mus sukūrė kosmosas

2015-11-14 (1) Rekomenduoja   (22) Perskaitymai (2156)
    Share

Būk pa­svei­kin­tas, nu­var­gęs ke­liau­nin­ke. Su­ko­rei il­gą ke­lią. Tu ir vi­sa, kas ap­lin­kui, tė­ra lai­ki­nas, mi­li­jar­dus me­tų tru­kęs ma­te­ri­jos ir ener­gi­jos iš­si­dės­ty­mas. Įsi­vaiz­duok, jei ga­lė­tum vi­sa tai de­kons­truo­ti ir at­sek­ti kiek­vie­nos da­lies ke­lio­nę.

turinys

  1. Kaulų pradžia – žvaigždžių branduoly

    Kaip 13 milijardų senumo kalcio atomai iš žvaigždžių tapo jūsų kaulų dalimi – ir kaip vieną dieną gali vėl tapti žvaigždžių dulkėmis

    Skaitykite plačiau

  2. Kadaise jūsų kraujas buvo dinozaurų šlapimas

    Vanduo mūsų planetoje yra visur ir jungia kometas su mūsų krauju, banginių smegenimis ir dar daug kuo

    Skaitykite plačiau

  3. Sumuštinio energija virsta riksmu

    Užkandžiuose zuja gazilijonai elektronų. Neišgyventume be jų kelionės į mūsų ląsteles

    Skaitykite plačiau

  4. Jūsų krosnelę įpučiantis mozazauras

    Anglies atomų tapimas iškastiniu kuru truko milijonus metų, mes šią kelionę nutraukiame klimatą nulemiančia ugnimi

    Skaitykite plačiau

  5. Į Žemės gelmes ir atgal

    Cirkono kristalai – seniausi Žemės mineralai. Suformuoti planetos kūdikystėje, pasakoja apie jos augimo skausmus

    Skaitykite plačiau

  6. Įvykiai tolimoje galaktikoje veikia jūsų DNR

    Prieš milijardus metų kitoje galaktikoje nukaltas geležies branduolys buvo išsviestas į kosmosą mažne šviesos greičiu – tiesiai į jūsų ląsteles

    Skaitykite plačiau

  7. Kodėl žiūrėjimas į žvaigždę prilygsta jos palietimui

    Keista fotono kvantinė kelionė per laiką ir erdvę sujauksianti jums protą

    Skaitykite plačiau

  8. (Image: Sam Chivers)Daugybė trilijonų kūno atomų buvo nukalti karštuose žvaigždžių branduolių žaizdruose. Kokie jų kelionės kosmosu potyriai? Dalis mūsų ląstelių vandens yra pabuvojusi ir dinozauruose. O kai kurie brangakmeniai ištvėrė Žemės augimo skausmus. Mūsų kelionė tęsiasi: fizinis kūnas galiausiai grįš į žvaigždes. Netgi žvilgsnis į tolimą žvaigždyną reiškia keistą kelionę per laiką ir erdvę. Peržvelkite parinktas įsivaizduojamas keliones, kurių niekada nenukeliausite, bet tam tikra prasme, jas jau atlikote.

    Gyvenimo kelionės: Kaulų pradžia – žvaigždžių branduoly

    Kaip 13 milijardų senumo kalcio atomai iš žvaigždžių tapo jūsų kaulų dalimi – ir kaip vieną dieną gali vėl tapti žvaigždžių dulkėmis

KELIAUTOJAS: kalcio atomas
KILMĖ: Pirmosios žvaigždės
PASKYRIMO VIETA: Jūsų kūnas ir ne tik
TRUKMĖ: 13,5+ mlrd metų

Kalcis kauluose, kaip ir bet kuris sunkus atomas kūne, buvo sukurtas kaitriuose milžiniškų žvaigždžių branduolių žaizdruose, 10, 100, netgi 1000 kartų masyvesnių už mūsų saulę. Štai šis atomas, įsitaisęs kairiajame raktikaulyje, atskriejo iš vienos pirmųjų visatos žvaigždžių, gimė, praėjus 550 milijonams metų nuo didžiojo sprogimo.

Kai jo gimtoji žvaigždė sprogo gigantiška supernova, kalcis iš ten paspruko it veiksmo filmų herojus, kai išneria iš sprogstančio automobilio. Tūkstančius metų klajojo jis tarpžvaigždinėje erdvėje, kol prisijungė prie pakankami tankaus dujų ir dulkių debesies, galiausiai susitraukusio į naują žvaigždę, kuriai irgi buvo lemta sprogti kaip supernovai.

Toks ciklas kartojosi dar keletą kartų, kol prieš ~5 mlrd metų, atomas atklydo į debesį, tapusį mūsų planetų sistema. Žaižaruojančio ūko vaizdas iš vidaus turėjo būti įspūdingas. Gretimos jaunos žvaigždės spindėjo kaip kabantys deimantai, jų spinduliavimas iš dujų ir dulkių lipdė nežemiškas smėlio pilis. Pasimetęs tarp kitų, buvo ir atomai, vieną dieną sudarysiantys jūsų kūną.

Pamažu migla, veikiama savo pačios gravitacijos, traukėsi, spausdama centrą, kol jame kylančios temperatūros pakako įžiebti žvaigždę.Apie naujai užgimusią žvaigždę besisukančios dujos ir kalcio atomus sutelkė į milžinišką besisukantį diską.

Prireikė dar milijardo metų, kol iš debesies susiformavo Žemė su joje įstrigusiais kalcio atomais. Ir praėjo dar 4,5 milijardų metų, kol jie atsidūrė brokolyje, kurį suvalgėte pietums. Prieš tai jis cirkuliavo po Žemės plutą ir okeanus, kalkakmenio uolas ir moliuskų geldutes, kol galiausiai atsidūrė laukuose, buvo įsiurbtas brokolio šaknų ir nukeliavo iki pat pietų lėkštės.

Jūs ir jūsų raktikaulis kalcio atomo namais būsite neilgai. Vieną dieną jis išsiskirs iš kaulo į kraują ir grįš žemėn šlapimu, kur galės padėti augti augalams.

Po ~5 milijardų metų, kalcio atomas stebės, kaip Saulės susitrauks į tankų deguonies ir anglies kamuolį, nusimes savo dujų likučius ir taps vėsia, puria, sena žvaigžde – raudonąja milžine. Laikui bėgant, jos branduolys sulips į tankią baltąją nykštukę. Visos Saulės masė bus suspausta į maždaug mūsų planetos dydžio kamuolį.

Jei Žemė šį procesą išgyvens, netruks tapti nuobodžia, mirusia uola – tai neturėtų neraminti kalcio atomo. Tačiau galiausiai Žemė gali nukristi ant baltosios nykštukės. Jeigu tada sumanytų žvilgtelėti ateivių astronomai, išvystų kalcio pėdsaką mirusios žvaigždės spektre. Mūsų astronomai neseniai aptiko panašius sunkiųjų elementų ženklus mūsų galaktikos baltųjų nykštukų spektruose.

Bet jei išoriniai Saulės sluoksniai apgaubs Žemę ir ją išgarins… na, visai gali būti, kad jūsų raktikaulyje pabuvojęs kalcis nuskries kaip naujos kosminės dulkės – medžiaga kitai žvaigždžių kartai.

Lisa Grossman
www.newscientist.com/issue/3047

Gyvenimo kelionės: Kadaise jūsų kraujas buvo dinozaurų šlapimas

Vanduo mūsų planetoje yra visur ir jungia kometas su mūsų krauju, banginių smegenimis ir dar daug kuo

KELIAUTOJAS: Vanduo
KILMĖ: Žemėn rėžusis kometa
PASKYRIMO VIETA: Šis puslapis
TRUKMĖ: 4 milijardai metų

Vandens kelionė prasidėjo prieš 4 milijardus metų, kai Žemės pragariškas, sausas ir vulkanais nusėtas paviršius buvo nenuilstamai bombarduojamas kometų ir asteroidų kruša. Juose įstrigusios vandens molekulės pasklido po mūsų planetos paviršių, ir po 700 milijonų nuožmaus talžymo metų, Žemės sausa uola buvo pavirtusi pažįstamu mėlynu rutuliu.

Temperatūrai kylant, vandens molekulė su milijardais kitų pateko vandenyno upėn, besitęsiančio nuo vieno ašigalio lig kito. Milijonus metų molekulė klajojo po žemynus glostė vandenynų dugną, padėjo tirpdyti uolas ir pernešti dujas. Pusiaują ji kirto šimtus tūkstančių kartų. Atsidūrusią jūros paviršiuje, saulė sušildė, pakėlė aukštai atmosferon ir krito žemėn lietaus laše. Ji sunkėsi per uolas ir įstrigo požeminiame ežere daugeliui amžiui. Galiausiai, kaip visam vandeniui lemta, ji grįžo į vandenyną.

Prieš 3,8 milijardus metų vandens molekulei atsirado naujas įprastos kelionės vandenyno ir atmosferos ratu posūkis: gyvos ląstelės viduje palaikyti jos gyvybę.

Taigi, maždaug prieš 150 milijonų metų mūsų aptariama molekulė atsiranda ežere, kuris galiausiai tapo tapo viena iš didžiausių Šiaurės Amerikos lygumų. Brontozauras nuleidžia savo ilgą kaklą atsigerti. Vanduo garma žvėries virškinimo sistema ir absorbuojamas į kraują. Dabar jis gali atlikti svarbiausią savo vaidmenį Žemėje – palaikyti gyvybės chemiją.

Drauge su kitomis vandens molekulėmis, ji leidžia DNR, baltymams ir ląstelių membranoms tinkamai išsilankstyti ir atlikti savo funkcijas. Ji padeda pernešti deguonį į dinozauro smegenis ir reguliuoti širdies ląstelės elektrinius impulsus. Savaitę ji juda dinozauro kūne, bet kai pasiekia gyvūno inkstus, žaidimas baigtas. Molekulė pašalinama į šlapimą, paimdama drauge ir šiek tiek brontozauro atliekų. Ji susigeria į žemę ir, kaip kad darė nesuskaitomą daugybę kartų, per plyšelius ir įtrūkimus ir šaltinėlius grįžta į vandenyną.

Per kitus tūkstantmečius mūsų molekulė pabuvoja banginio smegenyse, Antarktidos ledo skyde ir žmogaus širdyje. Paskui ji palaisto pušį. Dešimtmečius laukia medžio šerdies celiuliozės pluošte, kol pušis nukertama ir sumalama į pulpą. Molekulė lieka vietoje, kai pulpa chemiškai apdorojama, perdirbama ir džiovinama, kol pagaliau atsiduria įstrigusi popieriaus lape. Rašalu spausdinama ant popieriaus. Jis sukarpomas, sulankstomas ir susegamas. Vandens molekulė tūno nejudėdama, štai šio sakinio gale.

Gyvenimo kelionės: Sumuštinio energija tampa riksmu

Pusryčiuose zuja gazilijonai elektronų. Neišgyventume be jų kelionės į mūsų ląsteles

KELIAUTOJAS: Energija
KILMĖ: Užkandžiai
KELIONĖS TIKSLAS: Jūsų ląstelės
TRUKMĖ: Valandos

Įprastame sumuštinyje skrajoja milijardų milijardai elektronų. Iš jų suformuotos jungtys laiko drauge cukrus, angliavandenius, riebalus ir baltymus kuriuos vadiname priešpiečiais. Šių jungčių energija galiausiai pereina kūnui, bet užrakinta sumuštinyje ji neduoda nieko gero. Laimei elektronai tuo pasirūpina.

Mūsų elektronų kelionė prasideda nuo kąsnio. Prisitvirtinęs prie krakmolo molekulės, jis nustumiamas iš burnos į skrandį, o paskui į plonąsias žarnas. Elektrono krakmolo namus kasos fermentai sudrasko į skutus, ir dabar mūsų bebaimis elektronas keliauja raitas gliukozės molekule.

Patenka kraują, trumpam apsilankęs kepenyse, ir prisijungia prie dalelių, cheminių medžiagų ir plazmos srauto, apsukančio kūną maždaug per minutę. Nerukus jis atsiduria raumenų ląstelėje.

Ląstelės vidus toli gražu nėra saugi užuobėga. Elektrono gliukozės plaustą mikliai į gabalėlius supjausto 10 žingsnių cheminio ardymo linija. Įsikibęs vieno gabalėlio, mūsų elektronas dabar keliauja į ląstelės jėgainę: mitochondriją. Štai čia elektrono energija iš tiesų ir panaudojama. Viduje vyksta paskutinė jo kelionės stadija: reakcijų serija, vadinama elektronų transporto grandine.

Kaip nuo kalvos lengvu stumtelėjimu paleistas riedulys, elektronas peršoka iš aukštesnės energijos lygio į žemesnį, taip išlaisvindamas energiją. Šį kritimą reguliuoja fermentai, nuleisdami elektroną į vis žemesnius lygmenis.

Kiekvienoje stadijoje išsiskyrusi energija panaudojama pumpavimui. Protonai po vieną stumiami per mitochondrijos membraną ir kaupiasi kitame gale. Kaip sirgaliai, besiveržiantys į stadioną, protonai turi vieną tikslą – įsigauti per membraną atgal. Braudamiesi per molekulinius turniketus, savo energija jie priklijuoja fosfatą prie ADP: adenozino difosfatas paverčiamas adenozino trifosfatu. Gal yra tekę apie jį girdėti kaip ATP. Tai ir yra visų ląstelių energijos šaltinis.

Elektronui pasiekus grandinės galą, jis būna prisidėjęs prie 32 ATP molekulių gamybos. Išsunktas elektronas sujungia pajėgas su atliekamu protonu, o šių pora prisijungia prie deguonies, suformuodami vandenį. Pašalintos iš ląstelės, vandens molekulės nukeliauja į plaučius ir ten drėkina kvėpuojamą orą.

Bet elektrono energija gyvuoja ATP forma. Kai, praėjus kelioms valandoms nuo užkandžiavimo, trinktelėsite kojos pirštą, jis padės aktyvuoti diafragmą sutraukiančių raumenų ląsteles. Tai išstums anglies dioksidą ir mūsų elektrono vandens molekulę iš plaučių. Molekulės lekia per balso stygas kaip skausmo riksmas.

MacGregor Campbell
NS 3047
2015 lapkričio 14 d.

Gyvenimo kelionės: Jūsų krosnelę įpučiantis mozazauras

Anglies atomų tapimas iškastiniu kuru truko milijonus metų, mes šią kelionę nutraukiame klimatą nulemiančia ugnimi

KELIAUTOJAS: Anglies atomas
KILMĖ: Mozazauro kvapas
KELIONĖS TIKSLAS: Anglimi kūrenama jėgainė
TRUKMĖ: 65 mln metų

Prieš 66 milijonu metų Š. Amerikos plotus dengė sekli Vakarų Vidinė jūra. 18 metrų ilgio vandenyje gyvenantis mozazauras į tropinius vandenis iškvepia anglies dvideginio molekulę. Ji leidžiasi į kelionę aplink pasaulį, nardydama tarp oro ir vandenyno, kai…

Prieš 66 milijonus metų

Geologinės jėgos pakelia Vakarų Vidinės jūros dugną ir jūrą pakeičia subtropiniai ežerai ir pelkės. Apkeliavęs aplink pasaulį, mūsų anglies dvideginis grįžta į Šiaurės Ameriką, kur jį sugeria pelkių medis. Medžiui mirus, anglies atomas lieka įkalintas jame.

Prieš 60 milijonus metų

Ant medžio likučių kaupiasi yrančių augalų ir upės dumblo sluoksniai. Kylanti temperatūra ir slėgis suspaudžia juos į kietą, tamsią uolieną – akmens anglį.

Prieš 35 milijonus metų

Slenka tūkstantmečiai. Auštai virš mūsiškio anglies atomo esantis regionas ima sausėti. Visa daugiau ir daugiau nuosėdų kaupiasi ant anglies, palaidojančių jį tūkstančių metrų gylyje.

Prieš 10 milijonus metų

Tektoninėms jėgoms pasikeitus, ima kilti pluta. Slėgis susilpnėja. Nuo didingų Uolėtųjų kalnų tekančios upės pamažu nugraužia viršutines uolienas. Mūsų atomas tapo dalimi vieno iš didžiausių pasaulyje akmens anglies telkinių: Powder upės baseinas, besitęsiantis per Montaną ir Vajoningą.

XX a. aštuntasis dešimtmetis

Žemė dreba, gigantiškoms mašinoms toną po tonos rausiant akmens anglį. Pirmą kartą po 66 milijonų metų mūsų anglis išvysta dienos šviesą, ir gabenama visai kitu, ne tokiu taikiu tikslu.

Milijonus metų trukęs formavimosi kelias krosnyje akimirksniu persukamas atgal. Deginant anglį išgauta energija trumpai pašildo kažkieno krosnį. Ugnis sujungia anglį su oro deguonies atomu. Vėl tapęs anglies dvideginiu, anglies atomas drauge su nesuskaitoma daugybe panašių į save, išlekia į atmosferą. Praei dar daug milijonų metų, kol jis grįš į savo požeminę slėptuvę.

Catherine Brahic
www.newscientist.com 3047
2015 lapkričio 14 d.

Gyvenimo kelionės: Į Žemės gelmes ir atgal

Cirkono [nepainiokite su cirkoniu] kristalai – seniausi Žemės mineralai. Suformuoti planetos kūdikystėje, pasakoja apie jos augimo skausmus

KELIAUTOJAS: kristalai, seni kaip kalnai
KILMĖ: Žemės gelmės
KELIONĖS TIKSLAS: Azija
TRUKMĖ: 4 milijardai metų

Cirkono kristalai formavosi giliai jaunoje, vandenyno dengiamoje ir lava besispjaudančiais ugnikalniais nusėtoje Žemėje. Šimtų kilometrų gylyje, cirkonio jonai smelkėsi į magmos lašus, per lėtai besilydančias uolienas. Mantijos srovių verpetas surinko juos po nauju kontinentu. Kildama magma vėso.

Pradėjo augti kristalai, daugybė atomų susirikiavo taisyklingose mineralų kristalų gardelėse. Cirkonio jonai formuoja savo kristalus ir jie ypatingi: skaidri, milimetrų dydžio struktūra, kuri tokia tvirta, kad išliks visą amžinybę – bent jau tiek, kas Žemėje laikoma amžinybe. Be to, tai rojus urano atomams. Vos atsidūrę kristale, jie ima skilti į šviną, tapdami atominiu laikrodžiu, tiksėsiančiu milijardus metų. Kristalas ir laikrodis po pasaulį keliaus drauge.

Nėra laiko ilsėtis. Magma maišosi, kyla link ugnikalnio žiočių. Cirkonas, išlėkęs viršun karštų dujų ir uolienų fejerverku, atgula storame vulkaninių pelenų sluoksnyje. Vėliau susikaupia dar storesnis pelenų sluoksnis, ugnikalnis užgęsta.

Milijonus metų vėjas ir lietus palengva ekshumuoja kristalą ir palieka negyvoje dykynėje, anglies dioksido ir metano atmosferoje. Tai nesaugi vieta. Meteoritai talžo planetą ir netoliese nukritusio tokio atvykėlio smūgis pertvarko cirkono gardelę.

Slenka tūkstantmečiai. Audros stumdo kristalą, kol šis galiausiai nusirita upėn ir atsiduria jūroje. Dabar, jūros srovių stumiamas, jis dugnu juda kur kas greičiau. Ilga kelionė nugludina jo kampus. Virš jo ima kauptis smėlis ir kristalas antrąsyk atsiduria Žemės plutos gelmėse.

Kai po milijardo metų, stumiamas tektoninių jėgų, jis grįžo paviršiun, sausuma ir vandenynai buvo pasikeitę. Kai kurios okeane plaukiojančios ląstelės išmoko naudoti saulės energiją ir dabar pompuoja į orą deguonį, žemynuose graužiantį bet kokius nestabilius elementus. Nykūs cirkoną supantys peizažai dabar rudi ir raudoni.

Kristalas darsyk nuplaunamas į jūrą, trumpam užstrigęs gličioje mikrobų masėje, tada palaidotas trečią kartą. 2 milijardus metų tektoninė plokštė, kurioje jis įstrigo, juda aplink pasaulį, kerta pusiaują, ir susidūrus kontinentams, sutrupa. Cirkonas zulinamas ir trupinamas. Jis vos laikosi. Dalį jo atominio laikrodžio atsuka urano ir švino migracija; daugiau randų vieną dieną papasakos nepaprastą jo kelionę. Kylant kalnams, uolos aplink juos ima lydytis. Nauji cirkonio jonai magmoje padengia senovinius kristalus šviežiu sluoksniu su nuosavu atominiu laikrodžiu.

Išsviesti į paviršių trečią kartą, mūšių randų išvagoti ir apgydyti cirkonai guli drėgnoje, tropinėje aplinkoje. Danguje pilna paukščių, o gretimo miško gyvūnų chore girdisi naujo gyvūno riksmai: pirmojo [primato! Užklupusi musoninė liūtis kritalą nuplauna į naują upę, naują jūrą ir vėl palaidojamas.

Kai po 65 milijonų metų kristalas vėl išvysta dienos šviesą, aplinkybės jau visai kitokios. Kūjis ir kirtiklis iškrapšto jį iš uolinio pagrindo ir kristalui tenka sunkiausias išbandymas. Žmogaus surinktas, jis pjaustomas deimantiniu disku, tiriamas jonų srautu. Žmogus nuskaito jo atominio laikrodžio datas, iššifruoja ilgą jo istoriją iš daugybės randų – ir, patenkinęs smalsumą, išmeta lauk.

Mažesnis, bet vis vien atkaklus, cirkonas vėl keliauja jūron, kiton požeminėn kelionėn. Kas drįstų lažintis, kad jis neištvers iki Žemės pabaigos?

Jan Zalasiewicz

The Planet in a Pebble autorius (OUP, 2012)

www.newscientist.com, 3047
2015 lapkričio 14 d.

Gyvenimo kelionės: Įvykiai tolimoje galaktikoje veikia jūsų DNR

Prieš milijardus metų kitoje galaktikoje nukaltas geležies branduolys buvo išsviestas į kosmosą mažne šviesos greičiu – tiesiai į jūsų ląsteles

KELIAUTOJAS: kosminiai spinduliai
KILMĖ: Tolima galaktika
KELIONĖS TIKSLAS: Mūsų atmosfera
TRUKMĖ: Milijardai metų, arba kelios savaitės

Jo gimdykla – supermilžiniškos žvaigždės branduolys, besirengiantis sprogti spindulinga supernova. Maždaug 100 milijonų kelvinų temperatūroje atomų branduoliai susiduria ir susijungia, išskirdami dar karščio į žaizdrą. Ant branduolio paties išorinio krašto lūkuriuoja šios sintezės produktas: geležies branduolys.

Žvaigždės branduolys jau augo kelis šimtus tūkstančių metų. Galiausiai jis pasidaro pernelyg didelis, kad galėtų išlaikyti save ir staiga susmunka į save, kolapsuoja, sukurdamas supernovos spinduliavimo blyksnį, sudraskantį į skutelius visą žvaigždę. Sprogimo pagauta, geležis įsibėgėja, šokdinama pirmyn ir atgal sprogimo bangų ir turbulentiškų elektromagnetinių laukų, ir tuo pačiu įgydama vis daugiau energijos, kol galiausiai ištrūksta iš ugninio kamuolio ir skrieja laisva.

Tokia štai švelni pradžia. Mūsų geležis skrieja per kosmosą, palikdama už savęs švytintį mirusios žvaigždės ūką. Ji skrieja link galaktikos centro, kur lūkuriuoja pabaisa: supermasyvi juodoji bedugnė, milijardą kartų masyvesnė už mūsų saulę. Nešamas dujų srauto, branduolys pavojingai arti pritraukiamas prie negrįžimo taško, kur būtų neišvengiamai nutemptas per juodosios bedugnės įvykių horizontą į užribio nežinią. Bet paskutinę minutę ją pagauna galingas magnetinis tornadas, sukantis apie JB, katapultuoja į plazmos pliūpsnį ir iššvirkščia tolyn 0,9 c greičiu.

Šios sraujymės smūgio bangos dar stipresnės net už supernovos ugninio kamuolio, paverčiančios viską gigantišku kunkuliuojančiu dalelių greitintuvu. Didelės energijos, krūvį turinčios dalelės šokinėja tarp susipainiojusių magnetinių laukų, tuo pačiu įgaudamos energiją. Dalies jų energija tampa neįsivaizduojama didelė.

Iš šios sumaišties išlekiančio geležies branduolio energija yra ~8 džauliai, milijonus kartų daugiau, nei gali sukurti LHC. Maždaug 99,9999999999999999 % c greičiu, jis išsviedžiamas iš gimtosios galaktikos į tarpgalaktinę tuštumą.

Tarp galaktikų klajojančio geležies branduolio, šen bei ten stumdomo magnetiniais laukais, regimas visatos vaizdas labai keistas. Skriejant tokiu milžinišku greičiu, visu gražumu pasireiškia reliatyvumo efektai – blyškių žvaigždžių šviesa iš visų krypčių suspaudžiama į vieną tašką tiesiai priešaky. Reliatyvumas keistai elgiasi ir su laiku. Kol branduolys keliauja, visata pasensta 200 milijonų metų. Kitoje, tolimoje galaktikoje, Žemės saulė tingiai vieną kartą apsuka Paukščių Taką, klesti dinozaurai, išsiskiria ir susijungia žemynai. Bet lekiančio geležies branduolio nuomone, visa kelionė truko ~10 savaičių.

Paskutinę tarpgalaktinių atostogų dieną mūsų keliauninkas galiausiai pasiekia sujauktą Paukščių Tako spiralę. Jis nusitaikęs į G2 tipo nykštukinę žvaigždę ir planetą, kur seniausiai išmirė dinozaurai. Pagal vidinį geležies branduolio laikrodį, kelionė nuo Plutono iki Žemės truko vos 16 mikrosekundžių. Kai jis čia atskrieja, mes vadiname jį ultra aukštos energijos kosminiu spinduliu.

Skystutėlės mūsų viršutinės atmosferos dujos sudaro daug rimtesnį barjerą, nei bet kuris iki šiol sutiktas. Geležies branduolys trenkia azoto branduoliui, ir ekstremali susidūrimo energija ne tik sunaikina abu branduolius, bet ir sukuria pliūpsnį pionų, miuonų ir kitų subatominių dalelių, kurių kiekviena turi pakankamai energijos tą nuveikti su kitu branduoliu ir sukurti jonizuojančios radiacijos kaskadą per atmosferą.

Kai kurios dalelės pataikys į lėktuvus, šiek tiek padidindami keleivių ir įgulos gautos radiacijos dozę. Kai kurie padės formuotis vandens lašeliams debesyse – gal net padės įžiebti žaibo blyksnį. Kai kurios dalelės pataikys į gyvas ląsteles, ir pakeis gyvūnų genus, paspartindami lėtą evoliucijos eigastį. Bet labai gali būti, kad niekas nė nepastebės, kaip atmosferoje išsisklaido pelenai neeilinio keliautojo , kadaise flirtavusio su milžiniška juodąja bedugne tolimame Mergelės galaktikų Virgo spiečiuje .

(Image: NASA, ESA, Hubble Heritage Team)

Stephen Battersby
3047,2015 lapkričio 14 d.

Gyvenimo kelionės: Kodėl žiūrėjimas į žvaigždę prilygsta jos palietimui

Keista fotono kvantinė kelionė per laiką ir erdvę, sujauksianti jums protą

KELIAUTOJAS: Žvaigždžių šviesa
KILMĖ: Gulbės žvaigždynas
KELIONĖS TIKSLAS: Jūsų akys
TRUKMĖ: 1500 metų, arba iškart

Žvaigždės paviršiuje gimė fotonas. Jis palikuonis senos giminės, kurią prieš dešimtis tūkstančių metų pradėjo branduolinė reakcija Denebės branduolyje. Jo protėviai trankėsi į elektronus, buvo absorbuojami jonų ir sklisdami iš branduolio link paviršiaus, paleisdavo vis mažesnės ir mažesnės energijos palikuonis.

Šiam fotonui pasisekė: jis sukurtas žvaigždės fotosferoje, ploname išoriniame sluoksnyje iš kurio šviesa jau gali ištrūkti į kosmosą. Jam lemta leistis ilgesnėn kelionėn.

Arba, iš kvantinio požiūrio taško, – į be galo daug kelionių. Fotono kelias nuo atsiradimo iki sunaikinimo nėra tiksliai apibrėžtas. Dalelė patraukia visais įmanomais keliais, besiskiriančiais tikimybės laipsniu. Mūsų fotono bangos funkcija, apibūdinanti šią tikimybę, sklindą po visą kosmosą, – bet labiausiai tikėtina, gan tiesia linija tarp Denebės ir Žemės.

Ši kelionių begalybė baigiasi jūsų akies dugne, kai giedrą naktį pažvelgiate į dangų. Fotonas patenka į mėlynai spalvai jautrią tinklainės ląstelę. Paskutinis jo veiksmas – sužadinti nervą, padedantį išvysti skaisčiai melsvą tašką Gulbės žvaigždyne – ir tada jo nelieka.

Žemiškais matais, fotono kelionė truko 1500 – 3000 metų (atstumas nuo Denebės iki Žemės kol kas tiksliai nežinomas). Ji galėjo prasidėti frankų ir vestgotų karų metu, ar kai koks nors finikiečių raštininkas kūrė pirmąją abėcėlę.

Bet fotonui jo kelionė neužtruko visai. Judant šviesos greičiu, laikas ir erdvė susitraukia į nieką. Iš jo perspektyvos, kelionės pradžia ir pabaiga yra tas pats taškas… tad, šiuo atveju galima sakyti, kad jūsų akis liečia ugningą Denebės paviršių, karščiu tvoskiantį plazmos sluoksnį, įkaitusį iki >8000K..

(Image: Mehau Kulyk/SPL)

Stephen Battersby
3047 2015 lapkričio 14 d.


New Scientist

 

Verta skaityti! Verta skaityti!
(25)
Neverta skaityti!
(3)
Reitingas
(22)
Komentarai (1)
Komentuoti gali tik registruoti vartotojai
Naujausi įrašai

Įdomiausi

Paros
56(0)
41(4)
38(1)
29(0)
16(0)
16(1)
14(8)
Savaitės
140(25)
86(0)
73(3)
69(9)
61(5)
Mėnesio
140(25)
118(17)
114(15)
109(10)