وب سایت کلیک: زندگی روی زمین بسته به وجود آب دارد، اما علیرغم اینکه ۷۰ درصد سطح زمین را آب فرا گرفته است، دانشمندان هنوز نتوانستهاند بفهمند این آب از کجا آمده است.
طبق شبیه سازی های جدید کامپیوتری، انفعالات شیمیایی در گوشته فوقانی زمین رخ می دهند که درست زیر پوسته زمین قرار دارد و می تواند تحت شرایط مناسب، آب تولید کند.
جان تسه، فیزیکدان دانشگاه ساسکاچوان کانادا می گوید "این یک راه برای به وجود آمدن آب روی زمین است. ما نشان میدهیم که ایجاد آب روی زمین و در محیط طبیعی آن امکانپذیر است به جای اینکه منشا فرازمینی داشته باشد.”
این امر امکان پذیر است زیرا کوارتز ، یک نوع رایج از سیلیس(سیلیکون دی اکسید) در پوسته و گوشته زمین به مقدار زیادی وجود دارد. کوارتز بسیار پایدار است اما در بخش بالایی گوشته ـ که از پوسته زمین تا عمق ۴۱۰ کیلومتری امتداد دارد ـ دمای کافی و فشار می تواند باعث ایجاد واکنش های شیمیایی شود.
مخصوصا شبیه سازی ها نشان می دهند زمانی که به اندازه کافی وارد بخش های عمیق در گوشته شوید تا به دمای ۱۴۰۰ درجه سلسیوس(۲۵۵۲ درجه فارنهایت) و فشار ۲۰،۰۰۰ برابر بیشتر از فشار اتمسفر برسید، کوارتز با هیدروژن مایع واکنش نشان داده و هیدرید سیلیکون ایجاد میکند…. و آب مایع.
تسه می گوید "تا زمانی که هیدروژن در دسترس بوده است، این روند به تولید و افزودن آب در دوران اولیه ایجاد زمین کمک کرده است.”
گرچه یک تیم از دانشمندان ژاپنی در سال ۲۰۱۴ در محیط آزمایشگاهی این فرایند را انجام دادند، اما تیم تسه یافته های جدیدی داشته اند.
زمانی که آنها این واکنش را شبیهسازی کردند، آب مایع آنطور که دانشمندان انتظار داشتند تشکیل نشد، یعنی به جای ایجاد در سطح کوارتز در داخل بلورهای آن تشکیل شد. از آنجا که پس از تشکیل نمیتواند از داخل بلور فرار کند، می تواند طی ایجاد فرایندهای زمینلرزهای و غیر منتظره از آنجا خارج شود.
تسه در ادامه توضیح می دهد "ما مشاهده کردیم آب در فشار بالا ممکن است منجر به ایجاد زلزله شود. بااین حال تحقیقات بعدی باید کمیت میزان آب آزاد شده مورد نیاز برای ایجاد زمین لرزه های درونی را اندازه گیری کنند.”
ایجاد زلزله به عنوان اثرات بعدی تشکیل آب فعلا در حد فرضیه باقی می ماند اما یافتهها باعث ایجاد مسیر جدیدی برای زمین شناسان شدند که به دنبال توضیح برای لرزشهای قوی بدون منشا رایج هستند.
مدیر اجرایی سازمان زمین شناسی بریتانیا می گوید "تشکیل و آزاد شدن آب تحت فشار زیاد ممکن است محرک مهمی در سنگ کرده برای زمین لرزه های عمیق باشد که گاهی درست زیر پوسته زمین قرار دارند.”
از آنجا که محققین هنوز به میزان آب ایجاد شده توسط کوارتز آگاهی ندارند، فرضیه سیارک و ستاره دنباله دار همچنان قوی ترین فرضیه برای ایجاد آب باقی می مانند تا زمانی که تحقیقات آتی پاسخ قطعی تری به این سوالات بدهند.
به گزارش بیبیسی،پژوهشگران دانشگاه آکسفورد که این تحقیق را انجام دادهاند پیش بینی میکنند بشر در آینده حتی بیشتر از امروز مبتلا به چنین دردهایی شود.
دکتر پل مانک که این تحقیق را در بخش ارتوپدی، روماتولوژی و علوم عضلات و استخوان نافیلد انجام داده زمانی به موضوع علاقمند شد که دید بسیاری از بیمارانی که به او مراجعه میکنند مشکلات مشابهی دارند:
"ما در درمانگاههای بیمارستان برخی مشکلات را خیلی زیاد میبینیم، درد شانه وقتی دست بالای سر برده میشود، درد جلوی زانو، آرتریت (آرتروز) مفصل لگن. در افراد جوانتر هم برخی مفاصل مستعد دررفتگی هستند."
"ما از خود سوال میکردیم چگونه استخوانها و مفاصل ما چنین آرایش عجیبی دارد که باعث این همه مشکل برای افراد میشود."
"این به ذهن ما خطور کرد که راه جواب دادن به این سوال این است که از منظر تکامل به گذشته نگاه کنیم."
آنها میخواستند ببینند در طی میلیونها سال استخوانها چه تغییراتی کردهاند، تغییراتی که زمانی آغاز شد که اجداد بشر قامت راست کردند و بر دو پا ایستادند.
پیش از این محققان دیگر هم تاثیر تکامل را در انسان خاطر نشان کرده بودند؛ مثلا این که برخی افراد بیشتر مستعد کمردرد هستند ممکن است به این دلیل باشد که شکل ستون فقرات آنها به نزدیکترین گونه نخستیها به انسان یعنی شامپانزهها بیشتر شباهت دارد.
تغییر گردن استخوان ران در طول میلیونها سال؛ گردن استخوان پهنتر شده است
برای این پژوهش، محققان سیصد استخوان گونههای انسانی مختلف مربوط به یک دوره زمانی چهارصد میلیون ساله را که در موزههای آکسفورد، اسمیتسونین واشنگتن و موزه تاریخ طبیعی بریتانیا در لندن نگهداری میشوند با سیتیاسکن تصویربرداری کردند.
پس از اسکن، محققان از این استخوانها مدلهای سهبعدی کامپیوتری تهیه و یک بانک اطلاعاتی از تغییر شکل استخوانها در طول میلیونها سال ایجاد کردند.
آنها به این نتیجه رسیدند که وقتی راه رفتن چهار دست و پا به راست ایستادن و راه رفتن روی دو پا تکامل یافت، گردن استخوان ران باید پهنتر میشد تا وزن اضافهای را که به آن وارد می شد تحمل کند.
بررسیها نشان میدهد هر چه گردن استخوان ران پهنتر باشد بیشتر مستعد ابتلا به آرتروز است، بنابراین میتواند توضیح دهد که چرا درد لگن اینقدر شایع است.
این محققان همچنین سعی کردند با استفاده از این یافتهها حدس بزنند که استخوانهای بشر در آینده، چهار هزار سال دیگر، چه شکلی خواهد داشت. آنها البته اذعان دارند که بسیاری از عوامل تاثیرگذار در آینده را نمیتوانستند مد نظر قرار دهند اما به گفته دکتر مانک "استخوان ران در آینده گردنی پهنتر دارد که این به معنای آرتروز بیشتر و بیشتر است."
در مورد استخوان شانه محققان متوجه تغییر در اندازه یک شکاف کوچک شدند. تاندونها و رگها از این شکاف عبور میکنند و این شکاف در گذر زمان کوچکتر و کوچکتر شده است.
وقتی این فضا کوچکتر شود تاندونها جای کمتری برای حرکت دارند و شاید این توضیح دهد چرا افراد زیادی وقتی دستشان را بالای سرشان میبرند درد پیدا میکنند.
پژوهشگران میگویند پیشبینی شکل استخوانها در آینده نشان میدهد که برای ساخت مفاصل مصنوعی باید با این تغیرات تکاملی را هم مد نظر قرار داد.
با این حال پژوهشگران دانشگاه آکسفورد یک خبر خوب هم دارند، فیزیوتراپی مناسب و حفظ وضعیت درست بدن، کمر و مفاصل میتواند عوارض نقص طراحی بدن آدمی را کم کند.
5454
به گزارش بیبیسی،پژوهشگران دانشگاه آکسفورد که این تحقیق را انجام دادهاند پیش بینی میکنند بشر در آینده حتی بیشتر از امروز مبتلا به چنین دردهایی شود.
دکتر پل مانک که این تحقیق را در بخش ارتوپدی، روماتولوژی و علوم عضلات و استخوان نافیلد انجام داده زمانی به موضوع علاقمند شد که دید بسیاری از بیمارانی که به او مراجعه میکنند مشکلات مشابهی دارند:
"ما در درمانگاههای بیمارستان برخی مشکلات را خیلی زیاد میبینیم، درد شانه وقتی دست بالای سر برده میشود، درد جلوی زانو، آرتریت (آرتروز) مفصل لگن. در افراد جوانتر هم برخی مفاصل مستعد دررفتگی هستند."
"ما از خود سوال میکردیم چگونه استخوانها و مفاصل ما چنین آرایش عجیبی دارد که باعث این همه مشکل برای افراد میشود."
"این به ذهن ما خطور کرد که راه جواب دادن به این سوال این است که از منظر تکامل به گذشته نگاه کنیم."
آنها میخواستند ببینند در طی میلیونها سال استخوانها چه تغییراتی کردهاند، تغییراتی که زمانی آغاز شد که اجداد بشر قامت راست کردند و بر دو پا ایستادند.
پیش از این محققان دیگر هم تاثیر تکامل را در انسان خاطر نشان کرده بودند؛ مثلا این که برخی افراد بیشتر مستعد کمردرد هستند ممکن است به این دلیل باشد که شکل ستون فقرات آنها به نزدیکترین گونه نخستیها به انسان یعنی شامپانزهها بیشتر شباهت دارد.
تغییر گردن استخوان ران در طول میلیونها سال؛ گردن استخوان پهنتر شده است
برای این پژوهش، محققان سیصد استخوان گونههای انسانی مختلف مربوط به یک دوره زمانی چهارصد میلیون ساله را که در موزههای آکسفورد، اسمیتسونین واشنگتن و موزه تاریخ طبیعی بریتانیا در لندن نگهداری میشوند با سیتیاسکن تصویربرداری کردند.
پس از اسکن، محققان از این استخوانها مدلهای سهبعدی کامپیوتری تهیه و یک بانک اطلاعاتی از تغییر شکل استخوانها در طول میلیونها سال ایجاد کردند.
آنها به این نتیجه رسیدند که وقتی راه رفتن چهار دست و پا به راست ایستادن و راه رفتن روی دو پا تکامل یافت، گردن استخوان ران باید پهنتر میشد تا وزن اضافهای را که به آن وارد می شد تحمل کند.
بررسیها نشان میدهد هر چه گردن استخوان ران پهنتر باشد بیشتر مستعد ابتلا به آرتروز است، بنابراین میتواند توضیح دهد که چرا درد لگن اینقدر شایع است.
این محققان همچنین سعی کردند با استفاده از این یافتهها حدس بزنند که استخوانهای بشر در آینده، چهار هزار سال دیگر، چه شکلی خواهد داشت. آنها البته اذعان دارند که بسیاری از عوامل تاثیرگذار در آینده را نمیتوانستند مد نظر قرار دهند اما به گفته دکتر مانک "استخوان ران در آینده گردنی پهنتر دارد که این به معنای آرتروز بیشتر و بیشتر است."
در مورد استخوان شانه محققان متوجه تغییر در اندازه یک شکاف کوچک شدند. تاندونها و رگها از این شکاف عبور میکنند و این شکاف در گذر زمان کوچکتر و کوچکتر شده است.
وقتی این فضا کوچکتر شود تاندونها جای کمتری برای حرکت دارند و شاید این توضیح دهد چرا افراد زیادی وقتی دستشان را بالای سرشان میبرند درد پیدا میکنند.
پژوهشگران میگویند پیشبینی شکل استخوانها در آینده نشان میدهد که برای ساخت مفاصل مصنوعی باید با این تغیرات تکاملی را هم مد نظر قرار داد.
با این حال پژوهشگران دانشگاه آکسفورد یک خبر خوب هم دارند، فیزیوتراپی مناسب و حفظ وضعیت درست بدن، کمر و مفاصل میتواند عوارض نقص طراحی بدن آدمی را کم کند.
5454