10 Mysterier av vår verden at vitenskapen endelig ble løst

Forskere har vært forvirret i årevis av mysteriene i vår verden, fra gigantiske bevegelser under havet til hvordan havene deres oppsto. I dag har vi svar på noen av disse spørsmålene.

Utvalgt fotokreditt: Pirate Scott

10Hemmeligheten av Death Valley's Seiling Stones

Fotokreditt: Lgcharlot / Wikimedia

Fra 1940-tallet til forrige gang var Racetrack Playa, en tørr innsjøseng med en flat overflate i Death Valley National Park, innstillingen for et "seilingstones" mysterium som lot folk skrape hodet. Med år eller til og med tiår mellom hver forekomst, syntes en usynlig kraft å flytte hundrevis av bergarter over bakken samtidig, og forlot lange parallelle stier i det tørkede gjørme. Disse seile steinene veide opp til 300 kilo (700 lb) hver.

Ingen hadde sett steinene i bevegelse så vidt forskerne visste. Så et team av amerikanske forskere besluttet å undersøke i 2011. De satt opp time-lapse kameraer og en værstasjon for å måle vindkast. Deretter installerte de bevegelsesaktiverte GPS-sporingsenheter i 15 kalksteinstein og satte dem på playa.

Det kunne vært et tiår eller mer før noe skjedde, men de hadde heldige. I desember 2013 var teamet der personlig når steinene seilte - og mysteriet ble løst.

Kraftig regn og snø hadde forlatt 7 centimeter vann på playa. Det frosne om natten i tynne islag som brøt opp i større flytende paneler under middagssolen. Det var lette vind på ca 15 kilometer (10 mi) i timen for den akkumulerte isen å skyve steinene over playa, og etterlot spor i gjørmen under den isete overflaten. Løypene ble synlige måneder senere da innsjøen seng tørket ut.

Bergene vil bare bevege seg dersom forholdene er perfekte. Ikke for mye vind, sol, vann eller is. Ikke for lite, heller. "Det er mulig at turister faktisk har sett dette uten å innse det," sier forsker Jim Norris. "Det er veldig vanskelig å måle at en stein er i bevegelse dersom alle steinene rundt den også beveger seg."

9Hvor sjiraffer holder seg oppe på sine benete ben

Giraffer veier ca 1.000 kg, men har utrolig tynne benben for deres størrelse. Likevel faller de ikke sammen eller ser ut til å bli skadet.

For å finne ut hvorfor, forskere fra Royal Veterinary College testet giraf lemmer donert fra European Union dyreparker. Lammene var fra dyr som hadde dødd av naturlige årsaker i fangenskap eller blitt euthanisert. Forskerne plasserte lemmerne i en stiv ramme, og brukte så mange masser på 250 kilo (550 lb) for å simulere en giraffs vekt på beina. Hver lem ble stabil og oppreist uten problem. Faktisk ville giraffbenene ha klart å tåle enda større krefter.

Årsaken er en suspensiv ligament (fibrøst vev som holder bein sammen) som ligger i et spor som løper lengden på benben i en giraffe. Disse benbenene ligner metatarsalbenet i en menneskelig fot og metakarpalbenet i en menneskelig hånd. Men i en giraffe er disse beinene mye lengre.

Det suspensjonale ligamentet genererer ikke noen styrke alene. Det gir passiv støtte bare fordi det er elastisk vev, ikke muskel. Det reduserer tretthet for dyret fordi det ikke trenger å bruke musklene så mye som å bære vekten. Dette ligamentet beskytter også girafens fotledd og forhindrer kollaps av føttene.

8The Singing Sand Dunes

Det er 35 kjente sanddyner som avgir et høyt rumble som høres ut som et lavt stønn på en cello. Lyden kan vare så lenge som 15 minutter og kan reise opp til 10 kilometer (6 mi) unna. Noen sanddyner sang av og til, andre daglig. Det skjer når sandkorn glir ned disse sanddynene.

For det første trodde forskerne at tonene kom fra vibrasjoner i sanddynerens underlagslag. Men forskerne fant at de kunne gjenskape lyden i et laboratorium ved å la sandglasset glide nedover en skråning. Det viste seg at sanden, ikke sanddynen, var sang. Lyden kom fra vibrasjonene av kornene selv da de kaskader ned i sanddynen eller en tilbøyelig laboratoriestruktur.

Deretter undersøkte forskerne hvorfor noen sangdyner produserte flere notater samtidig. For dette studerte de sand fra to sanddyner, en i sørvestlige Marokko og den andre i sørøstlige Oman.

Den marokkanske sanden produserte alltid lyd på ca 105 Hertz, som ligner en G-skarp to oktaver under midten C. Omani-sanden produserte en rekke ni notater, fra F-skarpe til D, med frekvenser fra 90 til 150 Hertz .

Forskerne oppdaget at størrelsen på kornene var ansvarlig for tonehøyde på notene. De marokkanske kornene handlet om samme størrelse, 150-170 mikron (0,006-0,0065 i). De hørtes konsekvent som en G-skarp. Men omani-kornene varierte fra 150 til 310 mikron i størrelse (0,006-0,012 i), som utgjorde deres bredere utvalg av ni notater. Når forskere isolerte noen av Omani-kornene etter størrelse, vibrerte de deres smalere rekkevidde ved en frekvens for å produsere samme notat.

Hastigheten til den bevegelige sanden var også en faktor. Når kornene var i nær størrelse, flyttet de med tilsvarende hastigheter og konsekvent produserte samme tonehøyde. Når kornene varierte i størrelse, flyttet de med forskjellige hastigheter, noe som førte til et større utvalg av notater.

Men forskere forstår fortsatt ikke hvorfor disse tonene høres ut som musikk. Deres teori er at vibrasjonene i de bevegelige kornene synkroniserer, skyver luft sammen som membranen i en høyttaler.

7The Homing Pigeon Bermuda Triangle

Dette mysteriet startet på 1960-tallet, da en Cornell University professor studerte homing duer's bemerkelsesverdig evne til å finne veien hjem fra steder som ikke var kjent for dem.Han frigjorde duene fra en rekke steder i hele New York State. De gjorde det bra, med unntak av fugler utgitt fra Jersey Hill. Disse duene ble fortapt nesten hver gang. Den 13. august 1969 fant de veien hjem fra Jersey Hill, men hver gang syntes de å være disorientert og fløy rundt tilfeldig. Profeten kunne ikke forklare hvorfor det skjedde.

Dr. Jonathan Hagstrum fra den amerikanske geologiske undersøkelsen mener han kan ha løst mysteriet, selv om hans teori er kontroversiell. "Slik fuglene navigerer er at de bruker kompass og de bruker et kart. Kompasset er vanligvis Solens eller Jordens magnetfelt, sier han. "De bruker lyd som deres kart ... og dette vil fortelle dem hvor de er i forhold til sitt hjem."

Hagstrum mener at duene bruker infralyd, lavfrekvent lyd, som ikke hører til mennesker. Som vi snakket om en gang før, kan denne typen lyd ha blitt brukt i gamle lydlandskaper for å forandre våre forfedres mentale tilstander når de deltok i religiøse seremonier.

Fuglene kan bruke infrasound (som i dette tilfellet genereres ved små vibrasjoner på jordens overflate fra dype havbølger) som en homing-fyr. Når fuglene ble tapt på Jersey Hill, forårsaket temperatur og vind at infrasound-signalet beveget seg høyt inn i atmosfæren. Duene kunne ikke fornemme det på bakken. Men 13. august 1969 var temperatur og vindforhold perfekt. Dermed kunne duene høre infrasoundet og finne veien hjem.

6 Den unike opprinnelsen til Australias eneste aktive vulkan

Australia har bare ett aktivt vulkansk område, som strekker seg 500 kilometer fra Melbourne til Mount Gambier. I løpet av de siste fire millioner årene har det vært rundt 400 vulkanske hendelser, med den siste utbruddet for 5000 år siden. Forskere hadde blitt forvirret av det som forårsaket disse utbruddene i en del av verden som ellers har nesten ingen vulkansk aktivitet.

Nå har forskere løst mysteriet. De fleste vulkaner på jorden forekommer på kantene av tektoniske plater, som hele tiden beveger seg små avstander (i centimeter per år) på toppen av jordens mantel. Men i Australia gir variasjoner i kontinentets tykkelse strømmer i mantelen under for å trekke varme til overflaten. Kombinert med Australias nordlige drift på 7 centimeter per år, utviklet et hotspot i området, og skapte magma.

"Det er rundt 50 andre like isolerte vulkanske regioner rundt om i verden, hvorav flere kan vi nå forklare," sier Rhodri Davies fra Australian National University.

5Fisken som trives i et Superfund Opprydningsnettsted

Fotokreditt: Terrapin83 / Wikimedia

Fra 1940-tallet til 1970-tallet dumpet produksjonsanlegget polychlorerte bifenyler (PCB) som avfall til New Bedford Harbor i Massachusetts. Miljøverndepartementet erklærte havnen et Superfund-opprydningssted fordi mengden PCB-forurensning var mer enn fire ganger nivået som antas å være trygt. Men havnen er også hjemsted for et biologisk puslespill som forskere kan ha endelig løst.

Midt i en slik giftig forurensning har Atlantic Killifish blomstret i New Bedford Harbor. En type byttedyr, killifish forblir i samme farvann innen noen hundre meter av fødestedet for hele livet.

Normalt, når en fisk fordøyer PCB, blir noen av de metaboliserte kjemikaliene giftigere for fisken enn de første PCBene er. Men killifish har vendt en avbryter på denne genetiske banen, og stopper de metaboliserte toksinene fra å danne. De har tilpasset seg PCB-forurensning, men enkelte forskere mener at denne genetiske forandringen kan føre til at killifish er mer utsatt for skadelige effekter av andre forurensende stoffer. Det er også mulig at disse fiskene ikke vil kunne leve i et sunt miljø når vannet ryddes opp.

Killifish er bytte for stripet bass, bluefish og annen fisk som vi spiser. Så selv om killifish ser ut til å være immun mot PCB-toksiner, kan de passere de forurensende stoffene opp i næringskjeden helt til oss.

4Hvordan undervannsbølger er produsert

Undervanns bølger, også kalt indre bølger, forbli under havflaten, skjult fra vår utsikt. De øker havets overflatevann i tommer, noe som gjør dem vanskelige å oppdage, bortsett fra satellitt. De største indre bølgene vises i Luzon-stredet, mellom Taiwan og Filippinene. De kan tårne ​​170 meter og beveger seg bare noen få centimeter per sekund over store avstander.

Forskere mener at vi må forstå hvordan disse bølgene genereres fordi de kan være en viktig bidragsyter til globale klimaendringer. Interne bølger blander havets mindre salt, varmere, øvre vann med sitt saltere, kaldere, lavere vann. De driver store mengder salt, varme og næringsstoffer gjennom havet. Det er den primære måten at varmen overføres fra øvre hav til nedre vann.

Forskere har lenge ønsket å løse mysteriet om hvordan de store indre bølgene i Luzon-stredet dannes. De er vanskelig å se i havet, selv om instrumenter kan oppdage forskjellen i tetthet mellom en indre bølge og det omkringliggende vannet. Likevel bestemte forskerne seg for å utføre sine tester i en 15 meter lang bølge tank. De indre bølgene ble generert ved å skyve kaldt bunnvann over to rygger på den simulerte havbunnen. Det ser ut til at disse store indre bølgene er produsert av avstanden mellom åsene i Luzon-stredet, ikke av en funksjon på en ås som et høyt fjell.

"Det er et viktig manglende stykke av puslespillet i klimamodellering," sier Thomas Peacock of MIT. "I dag er globale klimamodeller ikke i stand til å fange disse prosessene.Du får et annet svar ... hvis du ikke står for disse bølgene. "

3 Hvorfor Zebras har striper

Det er mange teorier om hvorfor zebraer har striper. Noen tror at stripene fungerer som camouflage eller en måte å forvirre rovdyr på. Andre tror stripene hjelper zebras til å regulere kroppsvarme eller velge sine kompis.

Forskere ved University of California at Davis bestemte seg for å finne svaret. De studerte hvor artene (og underarter) av zebraer, hester og esler levde. De samlet informasjon om fargene, plasseringen og størrelsen på striper på zebras kroppene. Deretter kartlegge de plasseringene av tsetse fluer og tabanider som hesteved og hjortfluer. Noen andre variabler, noen statistisk analyse og voila. De hadde sitt svar.

"Jeg ble overrasket over resultatene våre," sa forsker Tim Caro. "Igjen, det var større striping på kroppens områder i de deler av verden hvor det var mer irritasjon fra bite fluer."

Zebras er mer sårbare for å bite fluer fordi deres hår er kortere enn for lignende dyr som hester. Disse blodsugende fluene kan bære dødelige sykdommer, så det er viktig for zebras å unngå denne risikoen.

Andre forskere fra Sveriges universitet fant at fluer unngår sebra striper fordi de har den rette bredden. Hvis de var bredere, ville zebrasene ikke bli beskyttet. I den studien ble flere fluer tiltrukket av svarte flater, færre av hvite flater og de minste med striper.

2Massens utryddelse av om lag 90 prosent av jordens arter

For rundt 252 millioner år siden ble rundt 90 prosent av artene på vår planet utslettet i slutten Permian utryddelse, også kjent som "Great Dying", den verste masseutslettelsen på jorden. Det er en gammel whodunit, med mistenkte som spenner fra asteroider til vulkaner. Men det viser seg at drapsmennene ikke kan ses uten et mikroskop.

Ifølge MIT-forskere var skyldige en en-cellet mikrobe kalt Methanosarcina som spiser karbonforbindelser og produserer metan som avfall. Denne mikrobe eksisterer i dag i søppeltanker, oljebrønner og kjøttmuskler. I permermiden tror forskere Methanosarcina gjennomgikk en genoverføring fra en bakterie som tillot det Methanosarcina å behandle acetat. Når det skjedde, kunne mikrobeen forbruke store hauger av organisk materiale som inneholdt acetat som satt på havbunnen.

Mikrobbefolkningen eksploderte, spionerer store mengder metan inn i atmosfæren og surgjør havet. De fleste planter og dyr på land omkom, sammen med fisk og skalldyr i sjøen. Men mikroberene ville ha trengt nikkel til å formere seg så vilt. Basert på deres sedimentanalyse mener forskerne at sibiriske vulkaner belched de store mengder nikkel som kreves av mikroberene.

"Jeg vil si at den endelige permutasjonen er det nærmeste dyrelivet som noen gang kommer til å bli helt utslettet, og det kan ha kommet ganske nært," sier forsker Greg Fournier. "Mange, om ikke de fleste, av de overlevende gruppene av organismer knapt hang på, med bare noen få arter som gjør det gjennom, mange sannsynligvis ved en tilfeldighet."

1 Opprinnelsen til jordens hav

Vann dekker omtrent 70 prosent av planetens overflate. I utgangspunktet trodde forskere at jorda ble dannet tørr, med en smeltet overflate skapt av virkningen av andre gjenstander fra rommet. Kollisjoner med asteroider og våte kometer førte til å bringe vann til planeten vår mye senere. "Noen mennesker har hevdet at noen vannmolekyler som var tilstede som planeter danner ville ha fordampet eller blitt blåst ut i rommet," sa geologen Horst Marschall. "[Vitenskapsmenn mente at] overflatevann som det eksisterer på vår planet, må i dag ha kommet mye senere - hundrevis av millioner år senere."

Men en ny studie viser at Jorden hadde vann på overflaten da den dannet, nok for at livet kunne ha utviklet seg tidligere enn opprinnelig trodd. Det samme kan være sant for andre planeter i vårt indre solsystem før deres miljøer blir fjendtlige.

For å bestemme når vann kom på jorden, sammenlignet forskerne to sett med meteoritter. Det første settet, karbonholdige kondonditter, er de eldste meteorittene som er identifisert. De kom til eksistens på samme tid som vår sol, før noen planeter utviklet seg. Det andre settet med meteoritter antas å ha kommet fra Vesta, en stor asteroid som dannet i samme generelle område som jorden rundt 14 millioner år etter at vårt solsystem ble født.

De to typer meteoritter deler samme kjemi og inneholder mye vann. Derfor mener forskerne at Jorden dannet med vann på overflaten fra karbonholdige kondonditter for 4,6 milliarder år siden.