10 Mysterier i vores verden, at videnskaben endelig blev løst

Forskere har været forvirret i årevis af mysterierne i vores verden, fra kæmpe bevægelser under havet til, hvordan oceanerne selv stammer fra. I dag har vi svar på nogle af disse spørgsmål.

Udvalgte fotokredit: Pirate Scott

10Hemmeligheden i Death Valley's Sailing Stones

Fotokredit: Lgcharlot / Wikimedia

Fra 1940'erne indtil for nylig var Racetrack Playa, en tør søer seng med en flad overflade i Death Valley National Park, indstillingen for et "sejlads sten" mysterium, der efterlod folk at rive deres hoved. Med år eller endda årtier mellem hver forekomst syntes en usynlig kraft at flytte hundredvis af sten over jorden samtidig med at man forlod lange parallelle stier i det tørrede mudder. Disse sejlstene vejede op til 300 kg (700 lb) hver.

Ingen havde endda set stenene i gang, så vidt videnskabsmænd vidste. Så et team af amerikanske forskere besluttede at undersøge i 2011. De etablerede time-lapse kameraer og en vejrstation til måling af vindstød. Derefter installerede de bevægelsesaktiverede GPS-sporingsenheder i 15 kalksten klipper og satte dem på playa.

Det kunne have været et årti eller mere, før der skete noget, men de fik heldige. I december 2013 var holdet der personligt, da stenene sejlede - og mysteriet blev løst.

Kraftig regn og sne havde forladt 7 centimeter vand på playa. Det frøs om natten til tynde islag, der brød op i større flydende paneler under middagssolen. Der var behov for lette vinde på ca. 15 km (10 mi) i timen for den akkumulerede is at skubbe klipperne over playaen og efterlade spor i mudderet under den isete overflade. Stierne blev synlige måneder senere, da søen seng tørrede ud.

Klipperne vil kun bevæge sig, hvis forholdene er perfekte. Ikke for meget vind, sol, vand eller is. Ikke for lidt, heller ikke. "Det er muligt, at turister faktisk har set dette til at ske uden at indse det," siger forsker Jim Norris. "Det er virkelig svært at måle, at en sten er i bevægelse, hvis alle klipperne omkring det også bevæger sig."

9Hvordan giraffer bliver oprejst på deres benede ben

Giraffer vejer omkring 1.000 kg, men har utrolig tynde benben til deres størrelse. Men de kollapser ikke eller ser ud til at blive såret.

For at finde ud af hvorfor, forskere fra Royal Veterinary College testet giraf lemmer doneret fra EU-zoologiske haver. Lammene var fra dyr, der var døde af naturlige årsager i fangenskab eller blevet euthaniseret. Forskerne placerede lemmerne i en stiv ramme, så brugte masser på op til 250 kg (550 lb) for at simulere en girafs vægt på benene. Hvert lem blev stabilt og oprejst uden problemer. Faktisk ville girafbenene have været i stand til med succes at tolerere endnu større kræfter.

Årsagen er en suspensiv ligament (fibrøst væv, der holder knogler sammen), der befinder sig i en rille, der løber længden af ​​benbenene i en giraf. Disse benben ligner den metatarsale knogle i en menneskelig fod og den metakarpale knogle i en menneskelig hånd. Men i en giraf er disse knogler meget længere.

Det suspensive ligament genererer ikke nogen kraft alene. Det giver kun passiv støtte, fordi det er elastisk væv, ikke muskel. Det mindsker træthed for dyret, fordi det ikke behøver at bruge sine muskler så meget at bære sin vægt. Denne ligament beskytter også girafens fodleder og forhindrer sammenbruddet af fødderne.

8The Singing Sand Dunes

Der er 35 kendte klitter, der udsender et højt rumble, der lyder som et lavt støn af en cello. Lyden kan vare så længe som 15 minutter og kan rejse op til 10 kilometer (6 mi) væk. Nogle klitter synder lejlighedsvis, andre dagligt. Det sker, når sandkorn glider ned ad disse klitter.

I starten troede forskerne, at tonerne stammer fra vibrationer i klitterne under overfladen. Men forskere fandt ud af at de kunne genskabe lyden i et laboratorium ved at lade glide ned i en skråning. Det viste sig at sandet, ikke klitteren, sang. Lyden kom fra vibrationerne af kornene selv, da de kaskaderede ned ad klitterne eller en tilbøjelig labstruktur.

Dernæst undersøgte forskerne hvorfor nogle sangdyner producerede flere toner på én gang. Til dette studerede de sand fra to klitter-en i det sydvestlige Marokko og den anden i det sydøstlige Oman.

Det marokkanske sand producerede altid lyd på omkring 105 Hertz, hvilket svarer til en G-skarp to oktaver under midten C. Omani-sandet producerede en række ni noter, fra ca. F-skarpe til D, med frekvenser fra 90 til 150 Hertz .

Forskerne opdagede, at kornets størrelse var ansvarlig for tonerne. De marokkanske korn var omtrent lige store, 150-170 mikron (0,006-0,0065 i). De lød konsekvent som en G-skarp. Men omani-kornene varierede fra 150 til 310 mikron (0,006-0,012 in), som tegnede sig for deres bredere udvalg af ni noter. Da forskerne isolerede nogle af Omani-kornene efter størrelse, vibrerede deres snævrere område ved en frekvens for at producere samme notat.

Det bevægelige sands hastighed var også en faktor. Når kornene var tætte i størrelse, flyttede de med tilsvarende hastigheder og producerede konsekvent den samme tonehøjde. Når kornene varierede i størrelse, bevægede de sig ved forskellige hastigheder og forårsagede et større udvalg af noter.

Men forskere forstår stadig ikke, hvorfor disse toner lyder som musik. Deres teori er, at de bevægelige korns vibrationer synkroniserer, skubber luft sammen som membranen i en højttaler.

7The Homing Pigeon Bermuda Triangle

Dette mysterium startede i 1960'erne, da en Cornell University professor studerede homing duer bemærkelsesværdige evne til at finde vej hjem fra steder ukendt for dem.Han frigav duerne fra en række steder i hele New York State. De gjorde alle fint bortset fra fugle frigivet fra Jersey Hill. Disse duer gik tabt næsten hver gang. Den 13. august 1969 fandt de vej hjem fra Jersey Hill, men hver anden gang syntes de at være disoriented og fløj rundt tilfældigt. Professoren kunne ikke forklare, hvorfor det skete.

Dr. Jonathan Hagstrum fra den amerikanske geologiske undersøgelse mener, at han måske har løst mysteriet, selvom hans teori er kontroversiel. "Den måde, fuglene navigerer på er, at de bruger et kompas, og de bruger et kort. Kompassen er som regel solens eller Jordens magnetfelt, "sagde han. "De bruger lyd som deres kort ... og det vil fortælle dem, hvor de er i forhold til deres hjem."

Hagstrum mener, at duerne bruger infralyd, lavfrekvent lyd, der er uhørbar for mennesker. Som vi talte om en gang før, kan denne type lyd være blevet brugt i gamle lydbilleder for at ændre vores forfædres mentale tilstande, da de deltog i religiøse ceremonier.

Fuglene kan bruge infrasound (som i dette tilfælde er genereret af små vibrationer på jordens overflade fra dybe havbølger) som et homing fyrtårn. Da fuglene gik tabt på Jersey Hill, forårsagede temperaturen og vinden infrasound signalet at flytte højt ind i atmosfæren. Duerne kunne ikke mærke det på jorden. Men den 13. august 1969 var temperatur- og vindforholdene perfekte. Så duerne kunne høre infrasoundet og finde vej hjem.

6Den unikke oprindelse af Australiens eneste aktive vulkan

Australien har kun et aktivt vulkansk område, der strækker sig 500 kilometer fra Melbourne til Mount Gambier. I de sidste fire millioner år har der været omkring 400 vulkaniske begivenheder med den sidste udbrud omkring 5.000 år siden. Forskere var blevet forvirret af, hvad der forårsagede disse udbrud i en del af verden, der ellers næsten ikke har nogen vulkansk aktivitet.

Nu har forskere løst mysteriet. De fleste vulkaner på jorden forekommer på kanterne af tektoniske plader, som konstant bevæger små afstande (i centimeter om året) oven på jordens mantel. Men i Australien forårsager variationer i kontinentets tykkelse strømme i mantlen under for at trække varme til overfladen. Kombineret med Australiens nordlige drev på 7 centimeter om året udviklede et hotspot sig i området og skabte magma.

"Der er omkring 50 andre ensartede isolerede vulkanske regioner rundt om i verden, hvoraf flere vi nu kan forklare," siger Rhodri Davies fra Australian National University.

5Fisken, der trives i et Superfund Cleanup Site

Fotokredit: Terrapin83 / Wikimedia

Fra 1940'erne til 1970'erne dumpede produktionsanlæg polychlorerede biphenyler (PCB) som affald til New Bedford Harbor i Massachusetts. Miljøstyrelsen erklærede havnen et Superfund-oprydningssted, fordi mængden af ​​PCB-forurening var mere end fire gange det niveau, der blev anset for at være sikkert. Men havnen er også hjemsted for et biologisk puslespil, som forskere måske endelig har løst.

Midt i en sådan giftig forurening har Atlantic Killifish blomstret i New Bedford Harbor. En type byttedyr, killifish forbliver i samme farvande inden for et par hundrede meter af deres fødested for hele deres liv.

Normalt, når en fisk fordøjer PCB'er, bliver nogle af de metaboliserede kemikalier mere giftige for fisken end de første PCB'er er. Men killifish har vendt en afbryder på denne genetiske vej, hvilket stopper de metaboliserede toksiner fra dannelsen. De har tilpasset PCB-forurening, men nogle forskere mener, at denne genetiske forandring kan give killifish mere modtagelige for skadelige virkninger af andre forurenende stoffer. Det er også muligt, at disse fisk ikke vil kunne leve i et sundt miljø, når farvandet ryddes op.

Killifish er bytte for stribet bas, bluefish og andre fisk, vi spiser. Så selvom killifish synes at være immun mod PCB-toksiner, kan de passere disse forurenende stoffer op i fødekæden helt til os.

4Hvordan produceres undervandsbølger

Undervandsbølger, også kaldet interne bølger, forbliver under havfladen, skjult fra vores syn. De hæver havets overfladevand for tommer, hvilket gør dem vanskelige at opdage, undtagen via satellit. De største indre bølger vises i Luzon-strædet, mellem Taiwan og Filippinerne. De kan tårne ​​170 meter og flytte kun få centimeter pr. Sekund over store afstande.

Forskere mener, at vi skal forstå, hvordan disse bølger genereres, fordi de kan være en vigtig bidragyder til globale klimaændringer. Interne bølger blander havets mindre salt, varmere, øvre vand med sit saltere, koldere, lavere vand. De kører store mængder salt, varme og næringsstoffer gennem havet. Det er den primære måde, at varme overføres fra det øvre hav til det lavere vand.

Forskere har længe ønsket at løse mysteriet om, hvordan de store indre bølger i Luzon-strædet bliver genereret. De er svært at se i havet, selvom instrumenter kan opdage forskellen i tæthed mellem en indre bølge og dens omgivende vand. Ikke desto mindre besluttede forskerne at gennemføre deres test i en 15 meter lang bølgebeholder. De interne bølger blev dannet ved at skubbe koldt vand ned over to højder på den simulerede havbund. Det ser ud til, at disse store indre bølger er produceret af afstanden mellem højderne i Luzon-stredet, ikke ved en funktion på en højderyg som et højt bjerg.

"Det er et vigtigt manglende stykke af puslespillet i klimamodellering," siger Thomas Peacock of MIT. "På nuværende tidspunkt kan globale klimamodeller ikke fange disse processer.Du får et andet svar ... hvis du ikke regner med disse bølger. "

3 Hvorfor Zebraer har striber

Der er mange teorier om hvorfor zebraer har striber. Nogle mener, at striberne virker som camouflage eller en måde at forvirre rovdyr på. Andre mener, at striberne hjælper zebraer med at regulere kroppens varme eller vælge deres kompis.

Forskere ved University of California at Davis besluttede at finde svaret. De studerede, hvor arten (og underarterne) af zebraer, heste og æsler levede. De samlede oplysninger om farve, placering og størrelse af striber på zebras legemet. Derefter kortlagde de placeringerne af tsetse fluer og tabanider som hestevæddeløb og hjorteflugter. Et par andre variabler, nogle statistiske analyser og voila. De havde deres svar.

"Jeg var forbløffet over vores resultater," sagde forsker Tim Caro. "Igen og igen var der større stripning på områder af kroppen i de dele af verden, hvor der var mere irritation fra bidende fluer."

Zebraer er mere sårbare over for bidende fluer, fordi deres hår er kortere end for lignende dyr som heste. Disse blodsugende fluer kan bære dødelige sygdomme, så det er vigtigt for zebraer at undgå denne risiko.

Andre forskere fra Sveriges Universitet fandt, at fluer undgår zebra striber, fordi de har den rigtige bredde. Hvis de var bredere, ville zebraerne ikke blive beskyttet. I den undersøgelse blev flere fluer tiltrukket af sorte overflader, færre af hvide overflader og de færreste af striber.

2Massens udslettelse af omkring 90 procent af jordens arter

For omkring 252 millioner år siden blev omkring 90 procent af arterne på vores planet udslettet i den ende-permiske udryddelse, også kendt som "Great Dying", den værste masseudslettelse på Jorden. Det er en gammel whodunit, med mistænkte spænder fra asteroider til vulkaner. Men det viser sig, at drabene ikke kan ses uden et mikroskop.

Ifølge MIT forskere var synderen en enkeltcellet mikrobe kaldet Methanosarcina der spiser kulforbindelser og producerer methan som affald. Denne mikrobe eksisterer i dag i skraldespild, oliebrønde og køer. I perermarkedet tror forskerne Methanosarcina gennemgik en genoverførsel fra en bakterie, der tillod det Methanosarcina at behandle acetat. Når det skete, kunne mikroben forbruge store bunker organisk stof indeholdende acetat, der sad på havbunden.

Mikrobefolkningen eksploderede, spydte store mængder methan ind i atmosfæren og forsurede havet. De fleste planter og dyr på land døde sammen med fisk og skaldyr i havet. Men mikroberne ville have haft brug for nikkel at formere så vildt. På baggrund af deres sedimentanalyse mener forskerne, at sibiriske vulkaner belched de store mængder nikkel, som mikroberne behøver.

"Jeg vil sige, at den endepermere udryddelse er det nærmeste dyreliv, der nogensinde er kommet for at blive helt udslettet, og det kan være kommet temmelig tæt", siger forsker Greg Fournier. "Mange, hvis ikke de fleste, af de overlevende grupper af organismer knapt hang på, med kun få arter, der gør det igennem, mange sandsynligvis tilfældigt."

1 Oprindelsen af ​​jordens hav

Vand dækker omkring 70 procent af vores planets overflade. I starten troede forskere, at jorden dannede sig tør, med en smeltet overflade skabt af virkningerne af andre objekter fra rummet. Kollisioner med asteroider og våde kometer bragte tilsyneladende vand til vores planet meget senere. "Nogle mennesker har hævdet, at vandmolekyler, der var til stede, da planeterne dannes, ville have fordampet eller blæst i rummet," sagde geologen Horst Marschall. "[Videnskabsfolk mente at] overfladevand, som det eksisterer på vores planet, skal i dag være kommet meget senere - hundreder af millioner af år senere."

Men en ny undersøgelse viser, at Jorden havde vand på overfladen, da den dannede, nok for at livet kunne have udviklet sig tidligere end oprindeligt troet. Det samme kan være tilfældet for andre planeter i vores indre solsystem, før deres miljøer blev fjendtlige.

For at bestemme, hvornår vand ankom på jorden, sammenlignede forskerne to sæt meteoritter. Det første sæt, carbonaceous chondrites, er de ældste meteoritter nogensinde identificeret. De kom til at eksistere på samme tid som vores sol, før nogen planeter udviklede sig. Det andet sæt meteoritter menes at være kommet fra Vesta, et stort asteroide, der dannede sig i samme generelle område som jorden omkring 14 millioner år efter vores solsystem blev født.

De to typer meteoritter deler den samme kemi og indeholder en masse vand. Af den grund mener forskerne, at Jorden dannede sig med vand på overfladen af ​​de kulbrinte kondonditter omkring 4,6 milliarder år siden.