Dele:
10 Mikroskopiske syn på hendelser med store konsekvenser for jorden
Jorden er veldig gammel og veldig stor, men den inneholder mange mikroskopiske detaljer som har samlet seg over ektene. Dagens teknologi kan vise oss fantastiske utsikter over små ting som enten ble etterlatt etter massive menneskelige og naturlige hendelser i fortiden, eller fortsatt holder hele planeten i gang i dag.
10 En fryse-ramme av solsystemets formasjon
Dette er en tynn del av en fire og en halv milliard år gammel meteoritt. De runde blobsene, kalt chondrules, er hvorfor disse meteorittene kalles kondonditter. I dag viser chondrites forskere nøyaktig hvordan Jord og resten av solsystemet dannet.
Chondrites er bokstavelig talt eldre enn smuss. De dannet da solsystemet var bare en sky av interstellært støv, hvorav noen smeltet inn i kondroner. Resten av det begynte å klemme sammen i større og større gjenstander med mer og mer tyngdekraft. Dette ble en runaway prosess som endte da skyens midtpunkt lyste opp som en stjerne-vår sønn. Det som ble igjen av støvet og kondolene ble planeter, måner, asteroider og kometer.
Etter det var alle planeter og de fleste måner store nok til å fortsette å utvikle seg selv. Ingen av deres opprinnelige materiale er igjen for forskere å studere i dag, og derfor er kondomitter som den som er vist ovenfor, så viktige.
Asteroider og noen andre gjenstander var for små til å fortsette å utvikle seg og simpelthen sovnet i solsystemet i tusen år, og noen ganger bryte opp og falt til jorden. Nå vet forskere at de lyse kondolene som er vist ovenfor, er innebygd i materiale fra den opprinnelige interstellære støvskyen, som ser svart ut i bildet ovenfor, fanget i form av å danne et helt solsystem.
9 Mulige byggeblokker for livet i rommet
Dette uklare, tilsynelatende out-of-focus-bildet er ekte-ekvivalenten av de kjemiske formlene du har sett i lærebøker. Det ble tatt med et instrument med et kjempefint navn - "noncontact atomic force microscope" - og viser at karbon og hydrogenatomer binder sammen i tre benzenringer.
Astrobiologer elsker den seks-sidige benzenringstrukturen fordi den kan formes til mange forskjellige typer molekyler som sannsynligvis vil bli funnet i rommet, spesielt polycykliske aromatiske hydrokarboner (PAH). Disse og andre karbonbaserte organiske molekyler utgjør omtrent halvparten av støv- og gassskyene som flyter mellom stjernene.
Siden livet på jorden også er karbonbasert, undrer man seg om det opprinnelig kom fra de interstellære organiske molekylene. Ingen vet sikkert, men NASA-forskere har gjort en spennende funn mens de studerer PAH. De eksponerte pyrimidin, et materiale som ligner PAH, til forhold i laboratoriet som etterligner det harde miljøet i rommet. Resultatet: dannelse av uracil, cytosin og tymin, tre materialer som finnes i det genetiske materialet i alt liv på jorden.
Someday vil eksperter finne ut hvordan livet på Jorden begynte. Det vi vet er at når livet begynte, led livet til en rekke masseutslettelser. Muligens ble den verste utryddelseshendelsen noen gang utløst av en veldig liten skapning som heter ...
8 Cyanobakterier: Cellene som først ga jorden oksygen
Dette bildet er akkurat det det ser ut som: en haug med bakterieceller sett gjennom et mikroskop. Denne skapningen pleide å være kjent som blågrønne alger, men går nå av navnet på cyanobakterier. De først fantastisk ting om disse cellene er at de er en milliard år gammel. Forskere gravde dem ut av milliard år gamle geologiske formasjoner i Australia, hvor også 29 andre arter er funnet.
Hvordan kan bakterier forlate fossiler? Cyanobakterier er større enn de fleste bakterier og har tykke cellevegger. De lever i matter som bygger opp i lagdelte strukturer kalt stromatolitter og onkolitter. Gamle stromatolitter, når de skjæres i ekstremt tynne skiver, avslører noen ganger fossiliserte cyanobakterier som de som er i denne mikrografen.
Et enda mer forbausende faktum er at uten de cyanobakteriene i bildet og mange andre som dem, vil livet som vi vet det ikke eksistere i dag. I sin ungdom lignet jordens atmosfære den smoggy luften på Saturnus månen Titan. Det var giftig for det moderne liv, men noen mikrober, inkludert cyanobakterier, kunne takle det. Deretter utviklet cyanobakterier ca. 2,3 milliarder år siden muligheten til å leve av sollys gjennom fotosyntese. En bivirkning av fotosyntese er oksygen, noe som var dødelig for mikrober som foretrukket smog. Siden det var et stort antall cyanobakterier, endret den store oksygeneringshendelsen planets atmosfære og forårsaket sannsynligvis Jordens største masseutslettelse. Men det setter også scenen for dagens dyr og planter.
Akkurat nå er det bare gisset at cyanobakterier drepte av smog-skapningene, men vi vet at det en gang var en begivenhet kalt den store døende, der nesten hele jordens liv forsvunnet. En årsak til den masseutryddelsen var ...
7 Sibiriske feller
Dette kalles geologer en tynn del, for det er vel, en veldig tynn skive av stein. Når du ser på det under et mikroskop ved hjelp av polarisert lys, kan forskjellige mineraler identifiseres etter farge. (Også tynne seksjoner gjør flott rockekunst!)
Dette er en tynn del av leukocratisk gabbro. Den hvite delen av bildet er mineralplagioklasen, og den blå er amfibol. Legg merke til hvordan mineraler er sammenklumpet sammen; De er tydeligvis fanget i en strøm av svart materiale som vi kan forestille oss å rulle tregt, som Hawaii-lava, fra venstre til høyre i dette bildet.
Dette var faktisk en gang rennende lavendel i hawaiisk stil, og det begynte å hælde ut av bakken i det som nå er Sibirien en dag for omtrent 250 millioner år siden. Oversvømmelsen av de sibiriske feller skjedde i Permian Perioden på samme generelle tid som Jordens største kjente masseutryddelse. Basaltflommen var en million år. Det er mange lava geologer anslår at det ville begrave Europa til en dybde på over 1 kilometer (0,6 mi).
Det var ikke gode nyheter for livet på jorden. Mens andre faktorer sannsynligvis var involvert i den store døden, ble damp og aske fra denne utbruddet blokkert sollys, og giftige gasser rømte fra lava for å forurense både luft og sjø. I løpet av denne tiden forsvant en estimert 93-97 prosent av alt liv.
Noen sier at flommen var forårsaket av en mantelplume; andre tror det var relatert til platetektonikk. Den sibiriske lava sier ikke; dens engang dødelige krystaller bare sitte der og glitre på oss.
Jorden går gjennom sykluser av liv og død. Noen av det er registrert i bergarter, men atmosfæren etterlater ingen oversikt. Eller gjør det?
6 Jordens atmosfære 420.000 år siden
De små boblene i luften stiger ikke i vann. De er frosset i is som er hundre tusen år gammel. Analyse av luften forteller forskerne mye om jordens gamle klima, hvordan det har endret seg over tid, og hvordan det kan forandres i fremtiden.
Så hvordan kommer luften inn i isen, og hvordan kan den bli datert? Snøkrystaller feller luft når de faller til jorden. Hvis snøen ikke smelter, blir den til isis med luftbobler. Alt holder seg i samme vertikale stilling i forhold til alt annet. Isbreer beveger seg noen ganger horisontalt og flyter over landet, men interiøret deres forblir stabilt. Derfor kan forskere fortelle hvor gammel forskjellige horisontale isbreer er, selv uten karbondatering - de yngste lagene er alltid på topp. Slik vet ekspertene at bobler som disse, funnet i iskjerner fra Antarktis og Grønland, inneholder luft som er så mye som 420.000 år gammel.
Endringer i mengden karbondioksid i luften kan sikkert påvirke klimaet. Det er en stor bekymring i dag, men heldigvis hjelper en liten sjødyr til å håndtere det.
5 En Major Carbon Recycler
Det er ikke et satellittbilde av en skog med en vei rundt den. Det er en mikroskopisk visning av Alteromonas, en nylig oppdaget bakterie som spiller en stor rolle i å holde karbondioksid (CO2) under kontroll.
Karbon finnes overalt på jorden. Det er tilstede i luften i en delikat balanse som planetens hav hjelper med å kontrollere. Sjøvann absorberer og frigjør atmosfærisk CO2. Plankton spiser karbonet som absorberes. Når de dør, synker deres kropper ned i havets nedre dyp, hvor bakterier spiser dem. Disse bakteriene frigjør deretter CO2, som til slutt går tilbake til jordens atmosfære.
Det er i det minste det som forskerne tenker på. Det meste av prosessen skjer miles under havet, hvor forskere ikke kan observere det. Det ble en gang trodd at mange forskjellige bakterier er involvert. Det ble imidlertid nylig oppdaget at en enkelt Alteromonas stamme spiser like mye som et helt fellesskap av andre organismer. Oppdagelsen gjør det mye lettere for forskere å lage modeller av havets karboncykling. Alt de trenger å gjøre er å basere sine beregninger på Fat Albert of the Sea.
4 ni milliarder år gamle planter
Planter hjelper med å holde atmosfæren pustende. Ovennevnte brikker ble flash-fossilisert under en meteorittpåvirkning for millioner av år siden. Forskere hadde ingen anelse om at organisk materiale kunne tåle så mye varme. Takket være denne oppdagelsen, vet vi nå det er mulig at livet på Mars, om det noen gang eksisterte, kan ha blitt bevart på samme måte.
Her er det som skjedde: En serie med syv forskjellige romobjekter krasjet inn i det som nå er Argentina, med den siste effekten som skjedde for rundt ni millioner år siden. Jorden var dekket av en pulveraktig jord som kalles loess, som smelte og forvandlet til glass veldig raskt. Eksperter gjorde en rekke tester; Etter mange sprø feil oppdaget de at ved temperaturer over 1480 grader Celsius (2.700 ° F) absorberer vannet i plantens ytre lag nok varme for å beskytte de delikate indre strukturer. Noe lignende skjer når du friterer mat.
Mars er også dekket i loess og har mange slagkratere. Det har ikke hatt elver og hav for milliarder år, men det gjorde det en gang. Livet kunne ha eksistert der, og det er ganske mulig at det gamle martianske livet kunne ha blitt bevart i slagglass, akkurat som disse jordplanter var.
3 En fryse-ramme av verdens største nyere vulkanutbrudd
Dette kan se ut som et nærbilde av Van Goghs Stjerneklar natt, men det er virkelig en annen geologisk tynn del av vulkansk rock. Det er ingen smøring sammen her, men mange skarpe kanter i stedet. Dette var en voldsom utbrudd, ikke en rennende, hawaiisk stilstrøm.
De større klumpene er klumperbrukte mineralfragmenter. De er innebygd i pulverisert stein som flyter rundt dem. Se nøye, og du vil se mørke hulrom i den pulveriserte steinen som strekker seg ut som trukket, varm taffy.
Dette er et lite stykke av Toba supereruptionen fra noen 75.000 år siden. Det var Jordens største kjente utbrudd under menneskehetens historie, og sprengte 2900 kubikkmeter (700 mi) magma og tre trillion kilo svovel i himmelen. Mineralkrystaller ble knust i klemmer da de eksploderte ut av ventilen. Sekunder senere ble de innebygd i varmt, koselig vulkansk aske.Gassen forsvunnet raskt, etterlater mellomrom i askepartiklene som ser svart ut under polarisert lys. Tusenvis av år senere er geologer som studerer at rusk fortsatt awed av Tobas vold. Ask fra utbruddet falt så langt som Øst-Afrika, 7.000 kilometer unna.
2 mennesker taming brann
Denne er akkurat slik det ser ut. Brune ting er skitt, de lettere partiklene er aske fra en trebrann, og det mørkegråmaterialet er plantemateriale som har blitt delvis brent. Det som er utrolig er at det viser at folk hadde brann under kontrollen for en million år siden - langt tidligere enn noen hadde forventet.
Estimater av nøyaktig når mennesker tammet ild har alltid vært dårlige. Det er vanskelig å fortelle om lag av gammel aske ble etterladt av et brannslukk eller en matlagingsbrann. For noen år siden brukte forskere avanserte teknikker på aske, inkludert de som er vist ovenfor. Asken kom fra en million år gammel brann funnet i en sydafrikansk hule. Det var uforstyrret og kunne ikke vært forårsaket av naturlige prosesser. Stenverktøy ble funnet i nærheten.
Det vi ser her er de ashyle restene av en plante som noen, muligens Homo erectus, ført inn i den hule en million år siden. De var sannsynligvis ikke vegetarianere fordi det ble funnet brente bein også.
Kontroll av brann var vårt største skritt mot å bli jordens herrer som vi er i dag. Men er vi virkelig mestere? Forskere begynner å innse at den største massen av levende organismer på jorden faktisk kan bo i steinete skorpe under havene. Disse små skapningene heter ...
1 Endolitter
Det ville være lettest å la forskerne fortelle deg hva disse ganske grønne tingene er: "Twisted mineralstengler produsert av jernoksiderende bakterier gjenopprettet fra mineralinkubasjonsforsøk i Juan de Fuca-borehullene."
Det operative ordet her er "borehuller." Forskere boret ned i havbunnen og fant bakterier som bor der. Disse små steinbeboerne, kalt endolitter, har blitt dekket tidligere. De bor i stein og spiser den. Forskere har kjent om dem i årevis, men bare nå begynner det å synke i hvor mange endolitter det kan være på jorden.
Det meste av jorden er dekket av oceanisk skorpe. Denne sjøflaten er laget av basalt lava som utbrudd ved mid-ocean rygger og beveger seg bort fra ryggene på et slags geologisk transportbånd. Det er rikelig med vann og varme tilgjengelig - begge ting som er nødvendige for livet på jorden. Videre trives det akvatiske livet på mid-ocean ryggene ved hydrotermiske ventiler. Hvorfor skal ikke livet gjøre like bra inne i havbunnen?
Nå, forestill deg at alt den oseanske skorpe er bebodd. Forskerne som tok dette bildet av grønne endolittstengler tror at det virkelig kunne være et godt hjem for en slik livsform. Andre mener selv at havbunnen kan inneholde mer biomasse enn land og sjøliv kombinert!