10 bí ẩn được khoa học tiết lộ

2024 Tác giả: Seth Attwood | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-16 16:20

Một số câu đố khác mà trước đây dường như không thể giải quyết được đã được giải quyết.

"Đá chuyển động", bàn chân hươu cao cổ kỳ lạ, cồn cát biết hát và những bí ẩn tuyệt đẹp khác của tự nhiên mà chúng ta đã có thể giải đáp trong vài năm qua.

1. Bí mật về "những viên đá di chuyển" ở Thung lũng Chết

Từ năm 1940 cho đến gần đây, Racetrack Playa, một hồ nước khô có đáy phẳng ở Thung lũng Chết ở California, là nơi xảy ra hiện tượng "đá chuyển động". Nhiều người hoang mang vì bí mật này. Trong nhiều năm hoặc thậm chí nhiều thập kỷ, một lực nào đó dường như di chuyển những viên đá dọc theo bề mặt trái đất, và chúng để lại những rãnh dài phía sau. Những "viên đá chuyển động" này nặng khoảng 300 kg mỗi viên.

Không ai từng thấy chính xác cách chúng di chuyển. Các chuyên gia chỉ nhìn thấy kết quả cuối cùng của hiện tượng này, và không có gì hơn. Năm 2011, một nhóm các nhà nghiên cứu người Mỹ đã quyết định đối phó với hiện tượng này. Họ đã lắp đặt các camera đặc biệt và một trạm thời tiết để đo gió giật. Họ cũng đã cài đặt một hệ thống theo dõi GPS và chờ đợi.

Có thể mất mười năm hoặc hơn mười năm trước khi bất cứ điều gì xảy ra, nhưng các nhà nghiên cứu đã may mắn và nó đã xảy ra vào tháng 12 năm 2013.

Do tuyết và mưa, một lớp nước dày khoảng 7 cm đã tích tụ ở đáy khô. Vào ban đêm, băng giá xuất hiện và các đám băng nhỏ xuất hiện. Một cơn gió yếu, tốc độ khoảng 15 km / h, đủ để băng bắt đầu di chuyển và đẩy những tảng đá dọc theo đáy hồ, và những tảng đá này sẽ lún sâu trong bùn. Những rãnh này chỉ xuất hiện vài tháng sau đó, khi đáy hồ khô trở lại.

Các khối chỉ di chuyển khi các điều kiện hoàn hảo. Chúng không cần quá nhiều (nhưng cũng không quá ít) nước, gió và nắng để di chuyển chúng.

“Có lẽ khách du lịch đã nhìn thấy hiện tượng này hơn một lần, nhưng chỉ đơn giản là không hiểu nó. Nhà nghiên cứu Jim Norris cho biết thực sự rất khó để nhận thấy rằng một tảng đá đang di chuyển nếu những tảng đá xung quanh nó cũng đang di chuyển.

2. Làm sao hươu cao cổ có thể đứng trên đôi chân gầy guộc như vậy?

Một con hươu cao cổ có thể nặng tới một tấn. Nhưng với kích thước này, hươu cao cổ có xương chân mỏng đến khó tin. Tuy nhiên, những xương này không bị gãy.

Để tìm hiểu lý do tại sao, các nhà nghiên cứu tại Đại học Thú y Hoàng gia đã kiểm tra xương chi của hươu cao cổ do các vườn thú EU tặng. Đây là các chi của hươu cao cổ chết vì nguyên nhân tự nhiên. Các nhà nghiên cứu đã gắn những chiếc xương vào một khung đặc biệt, sau đó cố định chúng bằng trọng lượng 250 kg để giống với trọng lượng của con vật. Mỗi xương đều ổn định và không có dấu hiệu gãy xương. Hơn nữa, hóa ra xương có thể mang trọng lượng lớn hơn.

Lý do hóa ra là ở mô sợi, nằm trong một rãnh đặc biệt dọc theo toàn bộ chiều dài của xương hươu cao cổ. Xương chân của hươu cao cổ hơi giống với xương cổ chân ở bàn chân người. Tuy nhiên, ở hươu cao cổ, những chiếc xương này dài hơn nhiều. Tự nó, dây chằng sợi trong xương của hươu cao cổ không tạo ra bất kỳ nỗ lực nào. Nó chỉ hỗ trợ thụ động vì nó đủ linh hoạt, mặc dù nó không phải là mô cơ. Đổi lại, điều này làm giảm sự mệt mỏi của con vật, vì nó không cần sử dụng cơ bắp của mình quá nhiều để di chuyển trọng lượng của mình. Ngoài ra, các mô sợi bảo vệ chân hươu cao cổ và ngăn ngừa gãy xương.

3. Đồi cát hát

Có 35 cồn cát trên thế giới phát ra âm thanh lớn giống như âm thanh trầm của đàn Cello. Âm thanh có thể kéo dài 15 phút và có thể nghe được cách xa 10 km. Một số đụn cát chỉ thỉnh thoảng "hát", một số - mỗi ngày. Điều này xảy ra khi các hạt cát bắt đầu trượt xuống bề mặt của cồn cát.

Lúc đầu, các nhà nghiên cứu nghĩ rằng âm thanh này được tạo ra bởi sự rung chuyển của các lớp cát gần với bề mặt của cồn cát. Nhưng sau đó, hóa ra âm thanh của cồn cát có thể được tái tạo trong phòng thí nghiệm bằng cách đơn giản để cát trượt xuống dốc. Điều này đã chứng minh rằng cát "hát", không phải là đụn cát. Âm thanh là do sự rung động của chính các hạt cát khi chúng đổ xuống.

Sau đó, các nhà nghiên cứu cố gắng tìm hiểu lý do tại sao một số cồn cát lại chơi nhiều nốt cùng một lúc. Để làm được điều này, họ đã nghiên cứu cát từ hai cồn cát, một trong số đó ở phía đông Oman và một ở phía tây nam Morocco.

Cát Ma-rốc tạo ra âm thanh có tần số khoảng 105 Hz, tương tự như âm thanh G sắc. Cát từ Oman có thể tạo ra một loạt các nốt nhạc, từ âm F đến D. Tần số âm thanh dao động từ 90 đến 150 Hz.

Người ta thấy rằng cao độ của các nốt nhạc phụ thuộc vào kích thước của các hạt cát. Hạt cát từ Ma-rốc có kích thước khoảng 150-170 micron, và luôn phát ra âm thanh giống như một chữ G. Các hạt từ Oman có kích thước từ 150 đến 310 micron, vì vậy phạm vi âm thanh của chúng bao gồm chín nốt nhạc. Khi các nhà khoa học phân loại các hạt cát từ Oman theo kích cỡ, chúng bắt đầu phát ra âm thanh ở cùng tần số và chỉ phát một nốt nhạc.

Tốc độ di chuyển của cát cũng là một yếu tố quan trọng. Khi các hạt cát có cùng kích thước, chúng chuyển động trên một quãng đường với tốc độ như nhau. Nếu các hạt cát khác nhau về kích thước, chúng sẽ di chuyển với tốc độ khác nhau, do đó chúng có thể tái tạo nhiều nốt nhạc hơn.

4. Tam giác quỷ Bermuda chim bồ câu

Bí ẩn bắt đầu vào những năm 1960, khi một giáo sư tại Đại học Cornell đang nghiên cứu khả năng đáng chú ý của chim bồ câu trong việc tìm đường về nhà từ những nơi chúng chưa từng đến. Ông đã thả chim bồ câu từ nhiều địa điểm khác nhau trên khắp Bang New York. Tất cả chim bồ câu đều trở về nhà ngoại trừ một con được thả vào Đồi Jersey. Những con chim bồ câu được thả ở đó lần nào cũng bị mất.

Vào ngày 13 tháng 8 năm 1969, những con chim bồ câu này cuối cùng cũng tìm được đường về nhà từ Đồi Jersey, nhưng chúng dường như mất phương hướng và bay xung quanh một cách hoàn toàn hỗn loạn. Giáo sư không bao giờ có thể giải thích tại sao điều này xảy ra.

Tiến sĩ Jonathan Hagstrum của Cơ quan Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ tin rằng ông có thể đã giải đáp được bí ẩn, mặc dù lý thuyết của ông còn gây tranh cãi.

Jonathan Hagstrum

“Các loài chim di chuyển bằng la bàn và bản đồ. Theo quy luật, la bàn là vị trí của Mặt trời, hoặc từ trường của Trái đất. Và họ sử dụng âm thanh như một bản đồ. Và tất cả những điều này cho họ biết họ đang ở bao xa."

Hagstrum tin rằng chim bồ câu sử dụng sóng hạ âm, là âm thanh tần số rất thấp mà tai người không thể nghe thấy. Các loài chim có thể sử dụng sóng hạ âm (ví dụ, có thể được tạo ra bởi sóng biển, hoặc những rung động nhỏ trên bề mặt Trái đất) làm đèn hiệu định vị.

Khi những con chim bị lạc ở Jersey Hill, nhiệt độ không khí và gió đã khiến tín hiệu hạ âm truyền đi cao trong bầu khí quyển, và những con chim bồ câu không nghe thấy nó ở gần bề mặt trái đất. Tuy nhiên, vào ngày 13 tháng 8 năm 1969, điều kiện nhiệt độ và gió rất tuyệt vời. Do đó, những con chim bồ câu đã có thể nghe thấy sóng hạ âm và tìm được đường về nhà.

5. Nguồn gốc độc đáo của ngọn núi lửa duy nhất ở Úc

Úc chỉ có một vùng núi lửa kéo dài 500 km, từ Melbourne đến Núi Gambier. Trong bốn triệu năm qua, khoảng 400 sự kiện núi lửa đã được quan sát ở đó, và lần phun trào cuối cùng là khoảng 5.000 năm trước. Các nhà khoa học không thể hiểu được điều gì đã gây ra tất cả những vụ phun trào này ở một khu vực trên thế giới mà hầu như không có hoạt động núi lửa nào khác được quan sát thấy.

Các nhà nghiên cứu hiện đã khám phá ra bí mật này. Hầu hết các núi lửa trên hành tinh của chúng ta đều nằm ở rìa của các mảng kiến tạo, chúng liên tục di chuyển một quãng đường ngắn (khoảng vài cm mỗi năm) dọc theo bề mặt của lớp vỏ trái đất. Nhưng ở Australia, những thay đổi về độ dày của lục địa đã dẫn đến những điều kiện độc đáo trong đó nhiệt từ lớp phủ truyền lên bề mặt. Kết hợp với sự trôi dạt về phía bắc của Australia (nó di chuyển khoảng 7 cm hàng năm), điều này đã dẫn đến một điểm nóng tạo magma trên lục địa này.

“Có khoảng 50 khu vực núi lửa cô lập tương tự khác trên khắp thế giới và sự xuất hiện của một số khu vực trong số đó hiện chúng tôi không thể giải thích được”, Rodri Davis từ Đại học Quốc gia Australia cho biết.

6. Cá sống ở vùng nước ô nhiễm

Từ năm 1940 đến năm 1970, các nhà máy đã đổ chất thải có chứa polychlorinated biphenyls (PCB) trực tiếp xuống Cảng New Bedford ở Massachusetts. Cuối cùng, Cơ quan Bảo vệ Môi trường đã tuyên bố bến cảng là một vùng thảm họa sinh thái, vì mức độ PCB ở đó nhiều lần vượt quá tất cả các tiêu chuẩn cho phép.

Bến cảng cũng là nơi chứa đựng một bí ẩn sinh học mà các nhà nghiên cứu cho rằng cuối cùng đã được giải đáp.

Bất chấp ô nhiễm độc hại nghiêm trọng, một loài cá có tên là hạt phỉ Đại Tây Dương vẫn tiếp tục sinh sôi và phát triển mạnh ở cảng New Bedford. Những con cá này vẫn ở trong bến cảng trong suốt cuộc đời của chúng. Thông thường, khi cá tiêu hóa PCB, các chất độc có trong chất này càng trở nên nguy hiểm hơn dưới tác động của quá trình trao đổi chất của cá.

Nhưng filbert đã có thể thích nghi về mặt di truyền với chất độc, và kết quả là chất độc không xuất hiện trong cơ thể nó. Cá đã hoàn toàn thích nghi với tình trạng ô nhiễm, nhưng một số nhà khoa học tin rằng những thay đổi di truyền này có thể khiến hạt phỉ dễ bị nhiễm các hóa chất khác hơn. Cũng có thể cá sẽ không thể sống trong môi trường nước sạch bình thường khi bến cảng cuối cùng đã được giải phóng ô nhiễm.

7. "Sóng dưới nước" xuất hiện như thế nào

Sóng dưới nước, còn được gọi là "sóng trong", nằm dưới bề mặt của đại dương và bị che khuất khỏi tầm mắt của chúng ta. Chúng chỉ nâng bề mặt đại dương lên vài cm nên rất khó bị phát hiện, và chỉ có vệ tinh mới có thể trợ giúp ở đây.

Sóng nội lớn nhất xảy ra ở eo biển Luzon, giữa Philippines và Đài Loan. Chúng có thể leo cao 170 mét và di chuyển quãng đường dài, chỉ di chuyển vài cm mỗi giây.

Các chuyên gia tin rằng chúng ta phải hiểu cách phát sinh của những làn sóng này, vì chúng có thể là một nhân tố quan trọng trong biến đổi khí hậu toàn cầu. Nước sóng bên trong lạnh và mặn. Nó trộn với nước bề mặt, ấm hơn và ít mặn hơn. Sóng bên trong mang theo khối lượng lớn muối, nhiệt và chất dinh dưỡng qua đại dương. Với sự giúp đỡ của họ, nhiệt được truyền từ bề mặt đại dương xuống độ sâu của nó.

Các nhà nghiên cứu từ lâu đã muốn tìm hiểu làm thế nào các làn sóng nội bộ khổng lồ bắt nguồn từ eo biển Luzon. Chúng rất khó nhìn thấy trong đại dương, nhưng các thiết bị có thể phát hiện ra sự khác biệt về mật độ giữa sóng bên trong và nước bao quanh nó. Để bắt đầu, các chuyên gia quyết định mô phỏng quá trình xuất hiện của sóng trong một hồ chứa 15 mét. Có thể thu được sóng bên trong bằng cách cho một dòng nước lạnh có áp suất lên hai "dãy núi" nằm ở đáy của bể chứa. Vì vậy, có vẻ như những làn sóng bên trong khổng lồ được tạo ra bởi chuỗi các dãy núi nằm ở dưới cùng của eo biển.

8. Tại sao ngựa vằn cần có sọc

Có nhiều giả thuyết về lý do tại sao ngựa vằn lại có sọc. Một số người nghĩ rằng những đường sọc đóng vai trò như một lớp ngụy trang, hoặc đó là một cách để gây nhầm lẫn cho những kẻ săn mồi. Những người khác tin rằng những đường sọc giúp ngựa vằn điều chỉnh nhiệt độ cơ thể, hoặc chọn bạn đời cho mình.

Các nhà khoa học từ Đại học California đã quyết định tìm ra câu trả lời cho câu hỏi này. Họ đã nghiên cứu nơi sinh sống của tất cả các loài (và phân loài) ngựa vằn, ngựa và lừa. Họ đã thu thập rất nhiều thông tin về màu sắc, kích thước và vị trí của các sọc trên cơ thể của ngựa vằn. Sau đó, họ lập bản đồ môi trường sống của ruồi răng cưa, ruồi ngựa và ruồi hươu. Sau đó, họ tính đến một vài biến số nữa và cuối cùng thực hiện một phân tích thống kê. Và họ đã có câu trả lời.

Tim Caro, nhà nghiên cứu

“Tôi rất ngạc nhiên về kết quả của chúng tôi. Một lần nữa, các sọc trên cơ thể động vật đã được quan sát thấy ở những vùng trên hành tinh, nơi có hầu hết các vấn đề liên quan đến vết cắn của ruồi."

Ví dụ, ngựa vằn dễ bị ruồi cắn hơn vì lông của chúng ngắn hơn ngựa. Côn trùng hút máu có thể mang theo những căn bệnh chết người, vì vậy ngựa vằn cần phải tránh nguy cơ này bằng mọi cách có thể.

Các nhà khoa học khác từ Đại học Thụy Điển đã phát hiện ra rằng ruồi tránh đậu vào ngựa vằn vì các sọc có chiều rộng chính xác. Nếu các sọc rộng hơn, ngựa vằn sẽ không được bảo vệ. Nghiên cứu cho thấy ruồi bị thu hút nhiều nhất ở bề mặt đen, ít bị thu hút bởi bề mặt trắng và bề mặt có sọc ít hấp dẫn nhất đối với ruồi.

9. Sự tuyệt chủng hàng loạt của 90% số loài trên Trái đất

252 triệu năm trước, khoảng 90% các loài động vật trên hành tinh của chúng ta đã bị tiêu diệt. Thời kỳ này còn được gọi là "Đại tuyệt chủng" và được coi là cuộc đại tuyệt chủng lớn nhất trên Trái đất. Nó giống như một cuốn tiểu thuyết trinh thám cổ đại, các nghi phạm rất khác nhau - từ núi lửa đến tiểu hành tinh. Nhưng hóa ra cách duy nhất để nhìn thấy kẻ giết người là qua kính hiển vi.

Theo các nhà nghiên cứu từ MIT, thủ phạm của sự tuyệt chủng là một vi sinh vật đơn bào có tên là Methanosarcina, chúng tiêu thụ các hợp chất carbon để tạo thành mêtan. Loại vi sinh này ngày nay vẫn tồn tại trong các bãi rác, trong giếng dầu và trong ruột của bò. Và trong kỷ Permi, các nhà khoa học tin rằng, Methanosarcina đã trải qua một quá trình biến đổi gen từ một loại vi khuẩn, cho phép Methanosarcina xử lý axetat. Một khi điều này xảy ra, vi sinh vật có thể tiêu thụ một loạt các chất hữu cơ có chứa axetat được tìm thấy dưới đáy đại dương.

Quần thể vi sinh vật bùng nổ theo đúng nghĩa đen, phun ra một lượng lớn khí mê-tan vào bầu khí quyển và làm axit hóa đại dương. Hầu hết các loài thực vật và động vật trên đất liền chết cùng với cá và động vật có vỏ trong đại dương.

Nhưng để nhân lên với tốc độ hoang dã như vậy, các vi khuẩn sẽ cần niken. Sau khi phân tích các lớp trầm tích, các nhà nghiên cứu cho rằng những ngọn núi lửa hoạt động trên lãnh thổ của vùng ngày nay là Siberia đã phun ra một lượng lớn niken, cần thiết cho vi khuẩn.

10. Nguồn gốc các đại dương trên Trái đất

Nước bao phủ khoảng 70% bề mặt của hành tinh chúng ta. Trước đây, các nhà khoa học cho rằng vào thời điểm xuất hiện Trái đất không có nước trên đó và bề mặt của nó bị tan chảy do va chạm với các thiên thể vũ trụ khác nhau. Người ta tin rằng nước xuất hiện trên hành tinh muộn hơn nhiều, là kết quả của các vụ va chạm với các tiểu hành tinh và sao chổi ướt.

Tuy nhiên, nghiên cứu mới cho thấy nước đã có trên bề mặt Trái đất ngay cả khi nó đang ở giai đoạn hình thành. Điều này cũng có thể đúng với các hành tinh khác trong hệ mặt trời.

Để xác định thời điểm nước va vào Trái đất, các nhà nghiên cứu đã so sánh hai nhóm thiên thạch. Nhóm đầu tiên là chondrit cacbon, những thiên thạch lâu đời nhất từng được phát hiện. Chúng xuất hiện cùng thời điểm với Mặt trời của chúng ta, thậm chí trước khi các hành tinh trong hệ Mặt trời xuất hiện.

Nhóm thứ hai là các thiên thạch từ Vesta, một tiểu hành tinh lớn hình thành cùng thời kỳ với Trái đất, tức là khoảng 14 triệu năm sau khi hệ Mặt trời ra đời.

Hai loại thiên thạch này có thành phần hóa học giống nhau và chứa nhiều nước. Vì lý do này, các nhà nghiên cứu tin rằng Trái đất được hình thành với nước trên bề mặt, được vận chuyển đến đó bởi các chondrit cacbon cách đây khoảng 4,6 tỷ năm.