astrofizyka

10 niesamowitych podziemnych laboratoriów
Pod ziemią i pod wodą roi się od nowoczesnych technologii. Olbrzymie wielkopowierzchniowe kompleksy naukowe, naszpikowane najnowocześniejszymi rozwiązaniami technicznymi to w dzisiejszych czasach największe ośrodki badawcze. Przyjrzyjmy się tym największym z największych.

Tego ośrodka badawczego nie sposób pominąć, po prostu nie da się. Wspominaliśmy o nim wielokrotnie (choćby tu). Słynne CERN (fr. Conseil Européen pour la Recherche Nucléaireto) to istniejąca od 1954 roku Europejska Organizacja Badań Jądrowych. Jej ośrodek naukowo-badawczy, w którym badane są przede wszystkim cząstki elementarne, położony jest na północno-zachodnich przedmieściach Genewy, na granicy Szwajcarii i Francji, pomiędzy Jeziorem Genewskim a górskim pasmem Jury. CERN zatrudnia 2600 stałych pracowników oraz około 8000 naukowców i inżynierów reprezentujących ponad 500 instytucji naukowych z całego świata. Rozmiary tego monstrum ledwo mieszczą się w granicach wyobraźni. Największe narzędzie badawcze – Wielki Zderzacz Hadronów, akcelerator cząsteczek – uważany jest za największą maszynę na świecie. Jego tunel, położony na średniej głębokości ok. 100 m, ma długość 27 km i leży na terenie dwóch krajów.

Ice Cube to po polsku ‘kostka lodu’. Tak nazwano detektor neutrin znajdujący się przy stacji Amundsen-Scott South Pole Stadion na Antarktydzie. Zbudowano go głęboko pod lodem Antarktydy poprzez wprowadzenie tysięcy sferycznych czujników optycznych. Dlaczego właśnie tutaj? Naukowcy twierdzą, że skuteczny detektor musi mieć odpowiednie rozmiary, a przy tym nic nie powinno zakłócać jego działania… Antarktyda okazała się idealna. Co najmniej 4200 modułów optycznych zawieszonych jest na 70 pionowych linach, umieszczonych na głębokości od 1450 do 2450 metrów pod powierzchnią lodu. Na samej powierzchni znajduje się kopuła zbudowana z ponad 280 modułów optycznych. Powierzchnia Ice Cube wynosi około 1 kilometra kwadratowego, a objętość tego instrumentu naukowego to około 2,5 kilometra sześciennego.

Laboratorium Narodowe Gran Sasso to ośrodek badania cząstek elementarnych położony u stóp szczytu Gran Sasso, w okolicach miast L’Aquila i Teramo, 120 km od Rzymu. Hale laboratoryjne ukryte są niemal 1500 metrów pod powierzchnią skalną, co ma zapobiec niekorzystnemu, wypaczającemu doświadczenia, wpływowi promieniowania kosmicznego. Gran Sasso bierze udział w projekcie OPERA (Oscylacyjny Projekt z użyciem Emulsyjnego Rejestrującego Aparatu), wraz z genewskim CERN, badając zjawisko oscylacji neutrin (to właśnie w wyniku tego projektu wstępnie podważono teorię Einsteina o prędkości światła – neutrina okazały się nieznacznie szybsze).

Super Kamiokande to japoński wodny detektor promieniowania Czernkowa. Znajduje się pod Górą Kamiokako (1100 metrów pod poziomem gruntu) i waży 50000 ton. Początkowo służył on do poszukiwań rozpadu protonu, od 1986 roku wykorzystywany jest do rejestracji neutrin słonecznych. Do użytku oddano go w 1996 roku.

Nazwa „Wostok”, z rosyjskiego ‘wschód’, ma wiele znaczeń. To nazwa radzieckiego programu lotów załogowych, firmy produkującej zegarki, ale też – a dla nas tutaj jest to znaczenie najważniejsze – największego antarktydzkiego podlodowego jeziora, odkrytego w 1996 roku. Znajduje się ok. 4000 m pod powierzchnią lodu. Woda ma temperaturę -3 stopnia Celsjusza, nie zamarza w wyniku ciśnienia, jakie wywiera gruba warstwa lodu, izolując jezioro od niskich temperatur na powierzchni, a także w wyniku geotermalnego „ogrzewania” od spodu. Przez świat naukowy jezioro to traktowane jest jako żywe laboratorium. Do jego wód dowiercono się w bieżącym roku, pobierając próbki zawierające ślady życia w postaci mikroorganizmów. Jezioro, którego wiek szacuje się na 500 000-1 000 000 lat, stanowi unikalny ekosystem, mimo trudnych warunków sukcesywnie badany przez zafascynowanych biologów.

Na norweskim archipelagu Svalbard, na wyspie Spitsbergen, niedaleko Longyearbyen znajduje się współczesna wersja swego rodzaju Arki Noego. W celu bezpiecznego przechowywania nasion roślin jadalnych z całego świata, za 9 mln dolarów w wiecznej zmarzlinie wydrążono ogromny tunel (powierzchnia ok. 1000 m ), gdzie w temperaturze -18 stopni Celsjusza przechowywane są nasiona. Norweski bank nasion odgrywać ma nie tylko rolę „backupu” w razie nieoczekiwanej katastrofy. Prowadzone też są tam badania nad udoskonaleniem genetycznym przechowywanych roślin.

W Rosji, w obwodzie murmańskim na Półwyspie Kolskim, 10 km od miasta Zapolarnyj, znajduje się odwiert SG-3, uważany za najgłębszy na świecie. Jego głębokość sięga 12 262 m. Wiercenie rozpoczęto 24 maja 1970 roku. Początkowym celem było 15 000 metrów, jednak z przeszkody, jakie stawiała natura, okazały się nie do pokonania (przede wszystkim wyższa niż przypuszczano temperatura skał na osiągniętej głębokości -190 stopni Celsjusza zamiast 100). Odwiert ten przyczynił się znacznie do badań struktury skorupy ziemskiej.

NOAA to amerykański odpowiednik naszego Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej. Baza Aquarius Reef to zaś prowadzona przez tę organizację jedyna na świecie podwodna stacja badawcza. 20 metrów pod powierzchnią wody, w sztucznie napowietrzonej bazie, naukowcy zajmujący się eksploracją dna oceanu odbywają swoje 10-dniowe misje.

DUSEL (Deep Underground Science and Engineering Laboratory) to ogromny amerykański projekt naukowy, będący wciąż w stadium realizacji. Finalnie w Homestake w południowej Dakocie powstać ma ogromne interdyscyplinarne (biologia, geologia, astrofizyka) laboratorium podziemne. Zgodnie z planami znajdować ma się ponad 7 km pod poziomem morza (dokładnie 2400 m pod powierzchnią gruntu). Głębokość jest ważna, ponieważ skały będą izolować promieniowanie kosmiczne, którego ładunek zakłóca przebieg badań.

SNOLAB (Sudbury Neutrino Observatory) to laboratorium umieszczone w dawnej kopalni niklu, stworzone przede wszystkim w celu zgłębienia fizycznych tajemnic neutrin słonecznych, a także czarnych dziur. Hale badawcze znajdują się 2070 metrów pod ziemią (6010 m pod poziomem wody). Łączna powierzchnia ośrodka wynosi ponad 7000 metrów kwadratowych.
Więcej planet niż gwiazd - tak twierdzą naukowcy
Wiemy doskonale, że w Kosmosie są niezliczone ilości gwiazd. Część z nich widać nawet wieczorem i nocą, kiedy patrzy się w niebo. Długo nie wiedzieliśmy jednak, czy wokół tych olbrzymich kul niesamowicie gorących gazów krążą także inne niż Ziemia światy? Teraz już wiemy: jest ich mnóstwo.
Uwaga! Dzisiaj w nocy będziemy najbliżej Słońca!
Orbita naszej planety nie jest dokładnie okrągła, toteż Ziemia czasami jest nieco dalej, a czasami nieco bliżej centralnej gwiazdy układu planetarnego. Dzisiaj w nocy akurat nastąpi ten moment, kiedy do Słońca będziemy mieć zdecydowanie najbliżej. Czy będzie to w jakiś sposób zauważalne?
Wiemy, jak wyglądał Wszechświat zaraz po Wielkim Wybuchu!
Teoria jest znana wszystkim: zaraz po Wielkim Wybuchu materia zaczęła się rozszerzać i powoli formować w większe skupiska, które dzisiaj znamy jako galaktyki, gwiazdy czy planety. Ale jak wyglądała ta materia, zanim jeszcze zaczął się proces tworzenia znanego nam Wszechświata? Dotychczas wiedzieliśmy to jedynie teoretycznie – teraz możemy ją obserwować spektrometrem.
Planeta, którą Jowisz wypchnął w Kosmos, uratowała Ziemię
We Wszechświecie wszystko stale ewoluuje i się zmienia. Także nasz Układ Słoneczny. Na podstawie analizy kraterów na Księżycu oraz bardzo od nas odległych niewielkich ciał, krążących poza obitą Neptuna, naukowcy stwierdzili, że Układ Słoneczny miał kiedyś więcej planet, niż obecnie.
Największe dziwactwa Kosmosu
Kosmos jest nie tylko niesamowity. Bywa także całkiem dziwaczny, kiedy bliżej mu się przyjrzeć. Prawdę mówiąc, choć z jego bogactwa czerpią od dawna pisarze science fiction, nadal z każdym rokiem przekonujemy się, jak wielu rzeczy jeszcze o nim nie wiemy…
Czy Ziemia jest pozostałością po gazowym gigancie?
Określenie „gazowy gigant” kojarzy nam się zazwyczaj z Jowiszem – rzeczywiście olbrzymią planetą, która praktycznie nie ma powierzchni, a jej jądro otoczone jest przez gazy przechodzące płynnie w ciecz. Niektórzy naukowcy sądzą, że Ziemia mogła być kiedyś planetą podobną do Jowisza czy Saturna.
Kosmiczna plama krwi
Czy kosmos może krwawić? Patrząc na to zdjęcie, można odnieść wrażenie, że jest to możliwe. Jednak nie jest to oczywiście żadna krew, a zjonizowany wodór, będący pozostałością po narodzinach niezliczonej ilości nowych światów. Gdzie znajduje się to niezwykłe zjawisko?
Pierścień dziewięciu czarnych dziur
Około 430 milionów lat świetlnych od Ziemi wypatrzono pierścień składający się z aż dziewięciu czarnych dziur. Jak powstało to niezwykłe zjawisko, nazwane przez astronomów Arp 147?
Hawking: Kosmos ratunkiem dla rasy ludzkiej [wideo]
[...], czy technika, którą dysponujemy zabije nas, czy uratuje? Według Stephena Hawkinga, genialnego astrofizyka[...]
Czy świat World of Warcraft jest płaski?
Azeroth – świat, w którym toczy się akcja popularnej gry MMORPG – został zmierzony. Wyniki są co najmniej zaskakujące.
Wicher, którego nie da się opisać...
Powodami, dla których astronomia jest fascynującym zjawiskiem, są zdarzenia i obiekty, przy których miary i wagi, jakich używamy na co dzień, stają się mikroskopijnie małe. Kolosalne słońca, chmury czy obiekty ukazują nam potęgę, o jakiej nie śnili filozofowie. Jednym z takich zjawisk jest superwicher mający kilkadziesiąt tysięcy lat świetlnych rozciągłości.
W kosmosie wzięło i wybuchło, że aż nam satelity wyłączyło...
Rozbłysk widoczny na zdjęciu powyżej, to eksplozja gwiazdy, która jest największym jak dotąd zjawiskiem tego typu zaobserwowanym przez ludzi. Był on tak silny, że oślepił teleskop orbitalny Swift.
Betelgeza eksploduje - to może być fajerwerk wszechczasów
Betelgeza to jeden z najjaśniejszych punktów widzianego z Ziemi kosmosu. Jednak niedługo może przestać istnieć w spektakularnej eksplozji, jakiej nasz świat nie widział.
Jak najskuteniczej pozbyć się komarów? Ostrzelać je laserami!
[...]. Brzmi nieprawdopodobnie? Projekt jest pomysłem Lowella Wooda , astrofizyka, który pracował z Edwardem[...]