ساخت هواپیمای مافوق صوت ناسا

ساخت هواپیمای مافوق صوت ناسا

ساخت هواپیمای مافوق صوت ناسا
علم فیزیک – ساخت هواپیمای مافوق صوت ناسا

شرکت هوافضای “لاکهید مارتین” توانست قرارداد ساخت هواپیمای فوق سبک مافوق صوت با کمترین صدا را از ناسا به دست آورد.

به گزارش ایسنا و به نقل از گیزمگ، شرکت هوافضا، تجهیزات نظامی و امنیت اطلاعات آمریکایی “لاکهید مارتین” قرارداد ۲۴۷٫۵ میلیون دلاری را برای طراحی، ساخت و آزمایش یک هواپیمای فوق سبک با کمترین تولید صدا در حال پرواز با سرعت مافوق صوت در مناطق پرجمعیت را برای ناسا تصاحب کرد.

هدف این قرارداد تولید هواپیمایی موسوم به “X-plane” است که ناسا امیدوار است از آن برای خدمات منظم حمل و نقل هوایی با سرعت مافوق صوت و کمک به محیط‌زیست استفاده کند.

از زمانی که آخرین ناوگان کنکورد آنگلو-فرانسوی در سال ۲۰۰۳ پایه‌ریزی شد، صنعت هوافضا در حال کار بر روی راه‌اندازی مجدد فناوری مافوق صوت در ناوگان هواپیمایی تجاری است.

یکی از موانع اصلی که مهندسان در ساختن نسل جدیدی از این فناوری با آن مواجه هستند، مشکل صدای بلند و غرش این هواپیماها به خصوص هنگام شکستن دیوار صوتی است.

شکستن دیوار صوتی که از گذر هواپیما از سرعت صوت، از دماغه هواپیما حاصل می‌شود، می‌تواند بیش از ۲۰۰ دسی‌بل صدا تولید کند و باعث ایجاد اختلال در زندگی شهروندان، حیوانات و حتی شکسته شدن پنجره‌ها شود.

به همین دلیل است که پروازهای مسافری مافوق صوت در گذشته محدود به پروازهای بین‌المللی بر فراز آب‌های آزاد بود.

قراردادی که با “لاکهید مارتین” بسته شده از ۳۱ دسامبر سال ۲۰۲۱ به اجرا در می‌آید و شامل مهندسی، ساخت و آزمایش یک هواپیمای جدید است که بتواند با سرعت ۱۵۱۳ کیلومتر بر ساعت، در ارتفاع ۱۶ هزار و ۷۰۰ متری، در حالی که تنها ۷۵ دسی‌بل صدا تولید می‌کند، به پرواز دربیاید.

در همین حال، ناسا از طرف دیگر معادله مراقبت خواهد کرد. این تنها دیوار صوتی نبود که کنکورد را معلق کرد، بلکه مقررات زیست‌محیطی در دهه ۱۹۷۰ تصویب شد تا آن را کنترل کند.

این مقررات بر علم قدیمی متکی هستند و اغلب با تعصب در برابر هواپیماهای مافوق صوت کلاسیک نوشته شده است، بنابراین ناسا می‌خواهد آنها را در سطح ایالات متحده و بین‌المللی بازنویسی کند.

ناسا پس از تحویل نمونه اولیه، آزمایشات پروازی خود را انجام خواهد داد تا یافته‌های “لاکهید مارتین” را تایید کند و آن را برای عملیاتی شدن در شهرهای منتخب آمریکا آماده کند.

ساخت هواپیمای مافوق صوت ناسا ، اخبارفیزیک ، مقالات فیزیک ، مطالب فیزیک ، فیزیک مدرن ، علم فیزیک

دلیل شفق‌های رنگی قطبی

دلیل شفق‌های رنگی قطبی مشخص شد

دلیل شفق‌های رنگی قطبی
علم فیزیک – دلیل شفق‌های رنگی قطبی

محققان دلیل ایجاد نورهای زیبا و درخشان به هنگام شفق قطبی “تپنده” را کشف کردند.

به گزارش ایسنا و به نقل از تک تایمز، نور خیره‌کننده سبز، بنفش و قرمز شفق شمالی که به عنوان شفق قطبی نیز شناخته می شود به عنوان یکی از تماشایی ترین پدیده‌های طبیعی در جهان به شمار می آید.

الکترون‌هایی که در اطراف مَگنِتوسفِر زمین در حال حرکت هستند، سبب ایجاد “شفق رنگی” می‌شوند. گرچه هنوز دانشمندان قادر نیستند تا روند دقیق تولید این نورهای خیره‌کننده را به درستی درک کنند.

به تازگی یک تیم تحقیقاتی بین‌المللی به طورمستقیم دلیل ایجاد یک نوع شفق قطبی را که “شفق تپنده”(pulsating aurorae) شناخته شده است مشاهده کرده‌ و یافته‌های خود را در مجله “Nature” منتشر کردند.

“شفق تپنده” که معمولا هنگام طلوع خورشید رخ می‌دهد به علت داشتن ویژگی‌ تغییر و درخشش به صورت تکه‌هایی مشخص(به جای قوسی طولانی که هنگام شفق‌های دیگر در آسمان مشاهده شود) به این نام شناخته شده است. این شفق بیش از صدها کیلومتر طول دارد و در ارتفاع تقریبا ۱۰۰ کیلومتری در آسمان امتداد می‌یابد.

الکترون‌های تصادفی به سمت اتمسفر بالایی آزاد شده و”شفق تپنده” را ایجاد می‌کنند. ولی مکانیسم فیزیکی که منجر به ایجاد این نوع شفق می‌شود تا قبل از این مشاهده نشده بود.

تیم تحقیقاتی از داده‌های حاصل از ماهوارهERG” ” استفاده کردند تا مشاهده کنند که “شفق تپنده” توسط فعل و انفعالات که بین پلاسما و الکترون در مَگنِتوسفِر سیاره زمین اتفاق می‌افتد، ایجاد می‌شود یا نه.

نوسانات الکترومغناطیسی در مگنتوسفر، الکترونها را پراکنده می‌کند که باعث می‌شود آنها دوباره به اتمسفر بالایی برگردنند و همزمان نور رنگی ایجاد کنند.

این شفق قطبی نتیجه پیکربندی جهانی دوباره در مگنتوسفراست و منجر به ذخیره سازی انرژی حاصل از بادهای خورشیدی و همچنین منجر به روشنایی قطبی از هنگام “طلوع خورشید” تا “نیمه شب” می‌شود. سپس حرکات تند و سریع قوس‌های مجزا را ایجاد می‌کند و در نهایت شکسته شده و موجب جهش در هنگام سحرگاه می‌شود. این پدیده برای اولین بار به طور مستقیم دیده شده است

دلیل شفق‌های رنگی قطبی ، اخبارفیزیک ، مقالات فیزیک ، مطالب فیزیک ، فیزیک مدرن ، علم فیزیک

قسمتی از لایه ازون ترمیم نمی‌شود

قسمتی از لایه ازون ترمیم نمی‌شود

قسمتی از لایه ازون ترمیم نمی‌شود
علم فیزیک – قسمتی از لایه ازون ترمیم نمی‌شود

بررسی‌های جدید نشان می‌دهد لایه ازون به غیر از قطب جنوب، در عرض‌های جغرافیایی پایین‌تر ترمیم نمی‌شود.

به گزارش ایسنا و به نقل از فیز، لایه ازون که ما را در برابر اشعه مضر ماوراءبنفش محافظت می‌کند، در دو قطب در حال ترمیم است اما ممکن است کاهش‌های غیرمنتظره در بخشی از جو، از ترمیم این لایه در عرض‌های جغرافیایی پایین‌تر جلوگیری کند.

لایه ازون جهانی، از سال ۱۹۷۰ به خاطر نوع خاصی از مواد شیمیایی ساخت انسان، رو به زوال بوده است. از زمان ممنوعیت این مواد، بخش‌هایی از این لایه به ویژه در قطب‌ها در حال ترمیم بود‌ه‌اند.

در هر حال، این نتیجه جدید که امروز در مجله “Atmospheric Chemistry and Physics” اتحادیه علوم زمین اروپا به چاپ رسید، نشان می‌دهد که قسمت پایین لایه ازون در عرض‌های جغرافیایی پرجمعیت‌تر ترمیم نمی‌شود. علت این امر در حال حاضر ناشناخته است.

لایه ازون، ماده‌ای است که در استراتوسفر(منطقه‌ای از جو در ارتفاع حدودا ۱۰ تا ۵۰ کیلومتری و بالای تروپوسفر که ما در آن زندگی می‌کنیم) شکل می‌گیرد. این ماده در عرض‌های جغرافیایی حاره ای تولید و در سراسر کره زمین توزیع می‌شود.  

بخش بزرگی از لایه ازون در سطح پایین‌تر استراتوسفر قرار دارد. لایه ازون، بیشتر اشعه ماوراءبنفش را از خورشید جذب می‌‌کند. اگر این اشعه به سطح زمین برسد، می‌تواند موجب آسیب به DNA  گیاهان، حیوانات و انسان‌ها شود.

در سال ۱۹۷۰، تشخیص داده شد که مواد شیمیایی موسوم به “کلروفلوئوروکربن” (CFC)که برای مثال در سردسازی و اسپری‌ها استفاده می‌شود، به لایه ازون جو آسیب می‌رساند. بدترین شکل این اثر، در قطب جنوب بود که یک سوراخ در لایه ازون این منطقه شکل گرفت.

در سال ۱۹۸۷، با “پروتکل مونترال” (Montreal Protocol) موافقت شد که به حذف تدریجی کلروفلوئوروکربن و اخیرا اولین نشانه‌های ترمیم لایه ازون در قطب جنوب انجامید.

در هر حال، به رغم این موفقیت، امروز دانشمندان متوجه شده اند که لایه ازون استراتوسفری احتمالا در عرض‌های جغرافیایی پایین‌تر بین ۶۰ درجه شمالی و ۶۰ درجه جنوبی (لندن ۵۱ درجه شمالی است) ترمیم نمی‌شود که این موضوع ناشی از کاهش‌های غیرمنتظره لایه ازون در بخش پایین‌تر استراتوسفر است.

پروفسور “جوآنا هی”، مدیرعامل “موسسه تغییر اقلیمی و محیطی گرانتهام” (Grantham Institute for Climate Change and the Environment)  در “کالج سلطنتی لندن” (Imperial College London)  گفت: لایه ازون، از سال ۱۹۸۰، به طور جدی و در سطح جهانی رو به زوال بوده است اما در حالیکه ممنوعیت کلروفلوئوروکربن به ترمیم این لایه در دو قطب منجر می‌شود، به نظر نمی‌رسد این اتفاق در عرض‌های جغرافیایی پایین‌تر هم رخ دهد.

طبیعتا ممکن است احتمال آسیب در عرض‌های جغرافیایی پایین‌تر، بدتر از دو قطب باشد. این کاهش‌ها در ازون، کمتر از آن چیزی است که پیش از تصویب پروتکل مونترال در دو قطب می‌دیدیم اما اشعه ماوراءبنفش در این مناطق، شدیدتر است و افراد بیشتری در این قسمت‌ها زندگی می‌کنند.

اگرچه نویسندگان به چند احتمال اشاره می‌کنند، علت این کاهش مشخص نیست. یکی از این احتمالات این است که تغییرات اقلیمی، الگوی جریان اتمسفر را تغییر می‌دهند که موجب می‌شود لایه ازون، بیشتر از مناطق گرمسیری دور شود.

احتمال دیگر این است که امکان دارد هر ماده ناپایدار (VSLSs) که “کلر” (chlorine) و “برم” (bromine) را شامل می‌شود، به لایه اوزن در استراتوسفر پایین‌تر صدمه بزند. VSLSs دربرگیرنده مواد شیمیایی است که به عنوان حلال، پاک‌کننده رنگ و عوامل پاک کننده چربی استفاه می‌شوند.

( قسمتی از لایه ازون ترمیم نمی‌شود )

دکتر “ویلیام بال” (William Ball)از “انستیتو تکنولوژی فدرال زوریخ” (ETH Zurich) و موسسه “PMOD/WRC Davos”  که سرپرست این تحلیل است، گفت: کشف نابودی لایه ازون در عرض جغرافیایی پایین، شگفت‌آور است زیرا بهترین مدل گردش جوی اخیر ما، این تاثیر را پیش‌بینی نمی‌کند. احتمال دارد مواد ناپایدار، عامل گمشده این مدل‌ها باشد.

باور ما بر این بود که مواد ناپایدار، به قدر کافی در جو پایدار نمی‌مانند تا به اوج استراتوسفر برسند و بر ازون اثر بگذارند اما به پژوهش بیشتری در این مورد نیاز است.

قسمتی از لایه ازون ترمیم نمی‌شود ، اخبارفیزیک ، مقالات فیزیک ، مطالب فیزیک ، فیزیک مدرن ، علم فیزیک

ارتباط بین قاره‌ای کوانتومی

ارتباط بین قاره‌ای کوانتومی به کمک ماهواره‌ میکوس میسر شد

ارتباط بین قاره‌ای کوانتومی
علم فیزیک – ارتباط بین قاره‌ای کوانتومی
تیمی از دانشمندان چینی-اتریشی، آزمایش مهمی به کمک ماهواره‌ی علمی کوانتومی میکوس (Micius) و چند ایستگاه زمینی انجام دادند که امنیت تبادل اطلاعات رمزگذاری‌شده کوانتومی را ثابت می‌کند. محققان به کمک ماهواره‌ میکوس ، تصاویر رمزگذاری شده را بین چین و اروپا (اتریش) که حدود ۷۶۰۰ کیلومتر روی زمین، با هم فاصله داشتند، منتقل کردند.
ارتباط بین قاره‌ای کوانتومی ارتباط امن، بنیان اینترنت و تحارت الکترونیک بوده و ایجاد یک شبکه‌ی امن اطلاعات جهانی، بسیار مهم است. توزیع کلید کوانتومی (QKD) برای تضمین امنیت، از کوانتای نور (تک فوتون‌ها) در برهم نهی حالات مختلف استفاده می‌کند. ارتباط کوانتومی، قبلا به دلیل اتلاف اطلاعات در طول فیبر یا کمبود فضا، به چند صد کیلومتر محدود می‌شد. یک راه‌حل خوب برای این مشکل، استفاده از ماهواره و ارتباطات فضایی است که می‌تواند دو نقطه‌ی زمینی را با اتلاف کمتر اطلاعات به هم متصل کند؛ چرا که در چنین حالتی، مسیر انتشار فوتون، خالی است و اتلاف اطلاعات و واهمدوسی، قابل چشمپوشی خواهد بود.دانشمندان چینی، بیش از ۱۰ سال بر روی ماهواره‌ی پیچیده‌ای به نام میکوس کار کرده‌اند. این ماهواره که به آزمایش‌های کوانتومی، اختصاص داده شده، در آگوست ۲۰۱۶ به فضا پرتاب شد و در مداری در ارتفاع ۵۰۰ کیلومتری قرار گرفت. پنج نقطه‌ی زمینی در چین با این ماهواره در ارتباط‌اند. یک سال پس از پرتاب میکوس ، سه دستاورد مهم در زمینه‌ی اطلاعات کوانتومی بدست آمد که نتایج آن در مجلات معتبر نیچر و ساینس منتشر شد. این سه آزمایش، نخستین گام‌ها به سوی تحقق اینترنت کوانتومی فضایی به شمار می‌روند.
ارتباط بین قاره‌ای کوانتومی
علم فیزیک – ارتباط بین قاره‌ای کوانتومی

ماهواره‌ میکوس می‌تواند یه عنوان ابزاری برای ارتباط دادن دو نقطه‌ی زمینی با امنیت بالا استفاده شود. در همین راستا و به منظور اثبات ماهواره‌ میکوس به عنوان بستر امنی برای انتقال توزیع کلید کوانتومی در ایستگاه‌های زمینی متفاوت، کلید رمز بین چین و اروپا در مکان‌هایی با فاصله‌ی ۷۶۰۰ کیلومتر روی زمین منتقل شد. تصویری از میکوس (با اندازه‌ ۵.۳۴ کیلوبایت) از پکن به وین؛ و تصویری از شرودینگر (با اندازه‌ی ۴.۹ کیلوبایت) از وین به پکن و با کلید کوانتومی امن با اندازه‌ی ۸۰ کیلوبیت منتقل شد.

ارتباط بین قاره‌ای کوانتومی
علم فیزیک – ارتباط بین قاره‌ای کوانتومی

همچنین ویدئو کنفرانسی بین آکادمی علوم چین و اتریش با استفاده از پروتکل استاندارد رمزگذاری پیشرفته (AES-128) برگزار شد که در آن، کلیدهای ۱۲۸ بیتی در هر ثانیه، تازه‌سازی می‌شوند. این ویدئو کنفرانس، ۷۵ دقیقه به طول انجامید و طی آن، مجموعا ۲ گیگابایت داده، منتقل شد. نتیجه‌ی این پژوهش در مجله‌ی Physical Review Letters منتشر خواهد شد.

ارتباط بین قاره‌ای کوانتومی ، اخبار فیزیک ، مقالات فیزیک ، مطالب فیزیک ، فیزیک مدرن ، علم فیزیک
منبع:  phys.org و دیپ لوک

 

مشاهده ۹ گرداب جدید اقیانوسی از فضا

مشاهده ۹ گرداب جدید اقیانوسی از فضا

مشاهده ۹ گرداب جدید اقیانوسی از فضا
علم فیزیک – مشاهده ۹ گرداب جدید اقیانوسی از فضا

پژوهشگران با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای ، ۹ گرداب جدید را در اقیانوسها مشاهده کردند.

به گزارش ایسنا و به نقل از تک‌تایمز، پژوهشگران برای نخستین بار قادر به مشاهده گرداب‌های دوتایی شده‌اند و ۹ جفت گرداب مختلف را با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای مشاهده کردند.

اقیانوس‌های زمین پر از جریان‌هایی هستند که پیوسته در جهت‌های گوناگون حرکت می‌کنند، به همین دلیل برای جریان‌های مخالف نامعمول است که متراکم شوند و حرکات چرخشی موسوم به گرداب یا گرداب‌های کوچک را ایجاد کنند.

گرداب‌های کوچک، بسیار بی‌ضرر و کوتاه‌مدت هستند. حتی این گرداب‌ها با آوردن آب‌های غنی از مواد مغذی از زیر اقیانوس به سطح آن، در زندگی دریایی سالم مشارکت دارند. اما برخی گردابها هم هستند که تا ۱۰۰ کیلومتر گستردگی دارند و حرکت سریع آنها ممکن است به کشتی‌ها آسیب برساند.

گرداب‌های دوتایی یا مودون‌ها، تنها در نظریه‌ها وجود دارند. زیرا مقیاس کوچک آنها و سرعت بالایشان، مشاهده آنها را دشوار می‌سازد. تنها پیش‌بینی در مورد آنها این بود که بسیار تندتر از گرداب‌های متوسط حرکت می‌کنند، درحالیکه به صورت جفتی برای یک مدت طولانی‌ باقی می‌مانند. هم‌چنین این باور وجود داشته است که مودون‌ها این قابلیت را دارند که به شرق(جهتی غیرمعمول برای گرداب‌ها چرا که آنها معمولا به سمت غرب حرکت می‌کنند) حرکت کنند.

کریس هوگو” (Chris Hughes) از “دانشگاه لیورپول انگلستان” و “پیتر میلر” (Peter Miller) از “آزمایشگاه دریایی پلیموث” (Plymouth Marine Laboratory) درستی این نظریه را تایید کرده‌اند زیرا توانستند ۹ جفت گرداب را از فضا ببینند. آنها با استفاده از ماهواره‌ها بعلاوه آب سطح اقیانوس‌ها و دمای سطح اقیانوسها را از سال ۱۹۹۳ تا ۲۰۱۶ اندازه‌گیری کردند

مشاهده ۹ گرداب جدید اقیانوسی از فضا ، اخبارفیزیک ، مقالات فیزیک ، مطالب فیزیک ، فیزیک مدرن ، علم فیزیک

لایه ازون باز هم تحت حمله قرار گرفته است

لایه ازون باز هم تحت حمله قرار گرفته است

لایه ازون باز هم تحت حمله قرار گرفته است
علم فیزیک – لایه ازون باز هم تحت حمله قرار گرفته است

محققان اتحادیه زمین‌شناسی اروپا در تحقیقی متوجه شدند که وضعیت لایه ازون مجددا در تهدید جدی قرار گرفته است.

به گزارش ایسنا و به نقل از گیزمگ، لایه ازون یک لایه محافظتی در لایه استراتوسفر جو زمین است که از رسیدن اشعه‌های مضر خورشید به زمین جلوگیری کرده و در واقع ضامن بقای سلامتی و حیات انسان و بسیاری از جانوران در زمین است.

ازون لایه‌ای‌ است در ارتفاع ۲۰ تا ۳۰ کیلومتری سطح زمین که بسته به شرایط فصلی و آب‌وهوایی ضخامت آن تغییر می‌کند.

این لایه با ضخامت سه میلی‌متردر لایه استراتوسفر جو زمین، با غلظت بالایی از مولکول ازون(O3) است که در سال ۱۹۱۳ توسط دو فیزیکدان فرانسوی به نامهای “شارل فابری” و “آنری بویسون” کشف شد. این لایه با جذب ۹۹٫۹–۹۵ درصد پرتو فرابنفش خورشید، موجب ادامه زندگی بر روی کره زمین می‌شود.

 لایه ازون پرتوهای پرانرژی فرابنفش را جذب کرده و آنها را به شکل پرتوهای فروسرخ در می‌آورند و به سطح زمین می‌فرستند.

در اوایل سال ۱۹۳۰، ترکیباتی به نام کلروفلوئوروکربنها(سی‌اف‌سی‌ها) در ایالات متحده آمریکا اختراع‌ شد و در صنعت و خانه مورد استفاده قرار گرفت.

این ترکیبات به استراتوسفر راه یافتند و عناصر کلر و برم موجود در آنها طی واکنش‌های شیمیایی موجب تخریب تدریجی لایه ازون شدند. به ویژه، لایه ازون بر فراز قطب جنوب به شدت کاهش یافته‌ است.

چرخه ازون-اکسیژن بیان می‌کند که پرتوهای فرابنفش به مولکول اکسیژن برخورد کرده و پیوند میان مولکول‌های اکسیژن را می‌شکند. اتم‌های حاصل با مولکول اکسیژن دیگری واکنش داده و مولکول ازون را تشکیل می‌دهند. سطح ازون با تغییر فصل‌ها، وزش باد و تغییرات خورشید نیز تغییر می‌یابد.

طبق آمارهای ارائه شده این لایه فقط در آمریکا می‌تواند از ۲۸۰ میلیون مورد سرطان پوست و مرگ ۱٫۶ میلیون نفر بر اثر آن و همچنین ۴۵ میلیون مورد آب‌مروارید چشم جلوگیری کند.

در صورت نبود این لایه بسیاری از اشعه‌های مضر خورشید به زمین رسیده و قرار گرفتن در زیر نور خورشید حتی برای چند دقیقه سبب سوختگی می‌شود.

وجود این اشعه‌های مضر می‌تواند سبب ایجاد تغییرات گسترده اقلیمی و همچنین مرگ بسیاری از گونه‌های جانوری شود.

در سی امین سالگرد پروتکل مونترال در زمینه عدم اشاعه مواد شیمیایی مضر برای لایه ازون نظیر کلروفلوئوروکربن‌ها که آسیب بسیار زیادی به این لایه‌ می‌رسانند، محققان اتحادیه علوم زمین‌شناسی اروپا اعلام کرده‌اند که لایه ازون مجددا در حال مبارزه با اثرات فعالیت‌های انسانی است.

محققان حاضر در این تحقیق نمونه‌های هوای زمین در تایوان و مالزی را بین‌ سال‌های ۲۰۱۲ تا ۲۰۱۴ جمع‌آوری کرده و مورد ارزیابی قرار دادند. آنها نتایج این ارزیابی‌ها را با نمونه‌های جمع‌آوری شده توسط هواپیماها مقایسه کردند و متوجه شدند ماده شیمیایی دی‌کلرومتان که دارای کاربردهای متعدد صنعتی از جمله تولید محصولات PVC، دارویی و ضدعفونی‌کننده است در نمونه‌های هوا مشاهده می‌شود که برای لایه ازون شدیدا مضر است.

این ماده در پروتکل مونترال جزء مواد ممنوعه نبود زیرا تصور می‌شد عمر آن کمتر از آن است که بتواند آسیبی به ازون برساند اما تحقیقات جدید ثابت می‌کند که این یک تصور اشتباه بوده است.

محققان اعلام کرده‌اند که جو هوای سرد در آسیا می‌تواند مواد شیمیایی را به مناطق گرمسیری هدایت کند که در آن هوای گرم به سرعت می‌تواند آنها را به استراتوسفر منتقل کند. به گفته محققان این آلودگی می‌تواند در حدود ۱۰۰۰ کیلومتر در روز سفر کند و تنها در چند روز آلودگی از دریای جنوبی چین در استوا قرار می‌گیرد.

تولید این ماده در سال‌های ۱۹۹۰ تا ۲۰۰۰ کاهش یافته است اما آمارها نشان می‌دهد که از آن زمان به بعد حجم این ماده ۶۰ درصد افزایش یافته است.

محققان صنعتی شدن جهان و حجم بالای تولیدات چین را زمینه‌ساز این افزایش می‌دانند.

چین به عنوان بزرگترین تولیدکننده پی.وی.سی در جهان، مسئول تولید ۵۰ تا ۶۰ درصد حجم دی‌کلرومتان در جهان است و از هند نیز در کنار چین از جمله کشورهای تولیدکننده این ماده مضر برای ازون نام برده می‌شود.

تیم تحقیقاتی اروپایی برای حدود ۵۰ ماده شیمیایی مختلف که ازون را تهدید می‌کنند هشدار می‌دهند که اگر ترکیبات تازه کشف شده در سطح بالاتری از جو قرار گیرد، تغییرات در پروتکل مونترال ضروری خواهد بود.

تا به امروز، پنج اصلاحیه برای این پروتکل تصویب شده است، آخرین مورد اصلاحیه در سال ۲۰۱۶ انجام شده که استفاده از هیدروفلوئورو کربن(HFCs) را محدود می‌کند که عمدتا به عنوان جایگزینی برای کلروفلوئوروکربن‌ها استفاده می‌شود.

جزئیات این مطالعه در مجله  Atmospheric Chemistry and Physics منتشر شده است. لایه ازون باز هم تحت حمله قرار گرفته است

لایه ازون باز هم تحت حمله قرار گرفته است ، اخبارفیزیک ، مقالات فیزیک ، مطالب فیزیک ، فیزیک مدرن ، علم فیزیک

شفق قطبی از ایستگاه فضایی

شفق قطبی از ایستگاه فضایی
شفق قطبی از ایستگاه فضایی

علم فیزیک – شفق قطبی از ایستگاه فضایی

جک فیشر فضانورد مستقر در ایستگاه فضایی بین‌المللی تصویر زیبایی از شفق قطبی بر فراز زمین گرفته است.به گزارش ایسنا و به نقل از دیلی‌میل، این تصویر در تاریخ ۱۹ ژوئن از داخل ایستگاه فضایی بین‌المللی از ارتفاع ۴۰۰ کیلومتری سطح زمین گرفته شده است.“جک فیشر”(Jack Fisher) این تصویر را به مناسبت سالروز استتقلال آمریکا منتشر کرده است.شفق قطبی در پی برخورد ذرات منتشر شده از خورشید با میدان مغناطیسی زمین و یونیزه شدن هوا به وسیله‌ آنها ایجاد می‌شود.این پدیده علاوه بر زیبایی به دانشمندان کمک می‌کند تا بتوانند بر روی وضعیت فعالیت‌های خورشیدی مطالعه کرده و تغییرات آنها را شناسایی کنند.مهمترین منبع ایجاد این انوار زیبا طوفان‌های خورشیدی هستند.

شفق قطبی از ایستگاه فضایی

علم فیزیک – شفق قطبی از ایستگاه فضایی

شَفَق قُطبی (به انگلیسی: Aurora) یکی از پدیده‌های جوی کره زمین است. شفق قطبی پدیده ظهور نورهای رنگین و متحرک در آسمان شب است و معمولاً در عرض‌های نزدیک به دو قطب زمین که بر اثر برخورد ذرات باردارِ بادِ خورشیدی و یونیزه شدن مولکول‌های موجود در یون‌سپهر (یونوسفر) زمین به وجود می‌آید.شفق‌های قطبی نورهای زیبایی هستند که به طور طبیعی در آسمان دیده می‌شوند که معمولاً در شب و در عرض‌های جغرافیایی قطبی به چشم می‌خورند.آنها دریونوسفر تشکیل می‌شوند و در سپیده‌دم قطبی قابل مشاهده هستند. در عرض جغرافیایی قطب شمال به آنها شفق‌های شمالی نیز گفته می‌شود که این نام بر گرفته از نام ایزدگونه رومی سپیده‌دم و نام یونانی باد شمالی است که در سال ۱۶۲۱ توسط “پیر گاسندی” (Pierre Gassendi) روی این پدیده طبیعی گذاشته شد.

شفق قطبی از ایستگاه فضایی

علم فیزیک – شفق قطبی از ایستگاه فضایی

به شفق‌های قطبی، نور قطب شمال هم گفته می‌شود زیرا آنها غالباً در نیم کره شمالی رویت می‌شوند و هرچقدر به قطب شمال نزدیک می‌شوید با توجه به مجاورت با قطب مغناطیسی شمالی زمین احتمال بیشتری می‌رود که بتوانید آنها را ببینید به طور مثال در شهرهای شمالی کانادا که بسیار نزدیک به قطب هستند امکان رویت آنها بسیار زیاد است.شفق‌های قطبی در نزدیکی قطب مغناطیسی شمالی ممکن است خیلی بالا باشد ولی در افق شمالی به صورت سبز بر افروخته و در صورت طلوع خورشید به صورت قرمز کمرنگ دیده می‌شود. شفق‌های قطبی معمولاً از سپتامبر تا اکتبر و از مارس تا آوریل اتفاق می‌افتند. بعضی از قبایل کانادایی به این پدیده رقص ارواح می‌گویند.در قطب جنوب نیز این اتفاق می‌افتد ولی فقط در جنوبی‌ترین عرض جغرافیایی قابل رویت است و گاهی اوقات در آمریکای جنوبی و استرالیا (استرالیا در زبان لاتین به معنی جنوب است.)“بنجامین فرانکلین”(Benjamin Franklin) اولین کسی بود که به شفق‌های قطبی توجه نشان داد. در تئوری او علت وقوع شفق‌های قطبی این انتقال نور در مرکز بار الکتریکی که در سرزمین‌های قطبی توسط برف و رطوبت شدت می‌گیرد، بود.

شفق قطبی از ایستگاه فضایی

علم فیزیک – شفق قطبی از ایستگاه فضایی

دانشمندان به منظور اندازه گیری ارتفاع شفق قطبی از دو نقطه به فاصله چند ۱۰ کیلومتر از یکدیگر از آن عکس گرفتند. به کمک چنین عکس‌هایی می‌توان ارتفاع شفق‌های قطبی را محاسبه کرد.شفق‌های قطبی در بلندای ۳۰۰ تا ۷۰۰ کیلومتری بالای زمین (بیشتر اوقات در بلندی ۱۰۰ کیلومتر) پدیدار می‌شوند. شفق‌های قطبی تابانی گازهای رقیق موجود در هوای زمین هستند، که تا اندازه‌ای به تابانی در لامپ‌های تخلیه گاز همانند می‌باشند. شفق‌های قطبی یکی از طبیعی‌ترین و زیباترین پدیده‌های جو زمین است. پدیده مزبور عبارت از ذرات بارداری هستند که از خورشید به سوی لایه‌های زیرین جو زمین سرازیر می‌شوند و روشنی‌هایی را که کلاً شفق‌های قطبی نام دارند پدید می‌آورند. شفق قطبی یا نورهای قطبی، به بهترین صورت از حدود عرض جغرافیایی دایره اقیانوس منجمد شمالی (یا منجمد جنوبی) دیده می‌شود. نورهای قطبی درست همانند تابش‌های رنگی در آسمان هستند. نورهای قطبی در اثر الکترون‌هایی که در طول خطوط نیروی میدان مغناطیسی زمین حلقه می‌زنند، به وجود می‌آیند. این حلقه‌های الکترونی وارد جو زمین می‌شوند و باعث می‌گردند که گازهای رقیقی که در ارتفاعات بالای جو قرار دارند، همانند نور لامپ فلوئورسنت بدرخشند.

شفق قطبی از ایستگاه فضایی

علم فیزیک – شفق قطبی از ایستگاه فضایی

این الکترون‌ها عمدتاً از خورشید می‌رسند و تعداد آنها بستگی به فعالیت خود خورشید دارد. وقتی که سطح خورشید خیلی فعال باشد، ما نورهای قطبی بیشتری را مشاهده می‌کنیم تا زمانی که خورشید آرام‌تر است. نور قطبی می‌تواند شکل‌های مختلفی داشته باشد. بعضی وقت‌ها شبیه به پرده آویزان، یا نورهای متحرک و یا پرتوهای نور است. رنگ آن نیز تغییر می‌کند ولی بیشتر مواقع دارای سایه سبز یا صورتی است. شفق‌ها مانند پرده‌هایی عظیم به طول صدها کیلومتر از نورهای رنگی هستند. در موارد نادر شفق قطبی ممکن است سراسر آسمان مرئی، از افق تا سمت الراس را بپوشاند.شفق‌های قطبی معمولاً باید فقط در قطب‌ها اتفاق بیفتند و به ندرت وقتی که طوفان‌های مغناطیسی اتفاق می‌افتند، در عرض‌های جغرافیایی میانی نیز دیده می‌شوند. طوفان‌های مغناطیسی در دوره تناوب ۱۱ ساله خورشیدی یا سه سال بعد از این دوره تناوب اتفاق می‌افتند. در این دوره تناوب ۱۱ ساله که هم‌اکنون نیز ما در آن هستیم میزان فعالیت‌های خورشیدی بالا رفته و با رصد خورشید می‌توان میزان بالای این فعالیت‌ها را دید. انرژی حاصل نیز از طریق بادهای خورشیدی تامین می‌شود.

شفق قطبی از ایستگاه فضایی ، اخبارفیزیک ، مقالات فیزیک ، مطالب فیزیک ، فیزیک مدرن ، علم فیزیک

تصویر زیبا شفق قطبی در نروژ

تصویر زیبا شفق قطبی در نروژ

 بالاتر از بلندترین ساختمان‌ها، برفراز مرتفع‌ترین کوه‌ها و فراسوی بلندپروازترین هواپیماها سرزمین حکمرانی شفق‌های قطبی است. شفق‌های قطبی به ندرت در ارتفاع پایین‌تر از ۶۰ کیلومتر رخ می‌دهند و ممکن است ارتفاع آن‌ها تا ۱۰۰۰ کیلومتر هم برسد. 

تصویر زیبا شفق قطبی در نروژ
علم فیزیک – تصویر زیبا شفق قطبی در نروژ

 شفق‌های قطبی بر اثر برخورد الکترون‌ها و پروتون‌های پر انرژی با مولکول‌های اتمسفر زمین بوجود می‌آیند. اگر از فضا به یک شفق‌قطبی کامل نگاه کنیم شبیه به حلقه‌ای کامل به دور یکی از قطب‌های مغناطیسی زمین به نظر می‌رسد. عکسی که در بالا می‌بینید پنج سال پیش و زمانی گرفته شده که یک شفق قطبی خیلی پرنور در شرق نروژ نمایان شده بود.شَفَق قُطبی (به انگلیسی: Aurora) یکی از پدیده‌های جوی کرهٔ زمین است. شفق قطبی پدیدهٔ ظهور نورهای رنگین و متحرک در آسمان شب است و معمولاً در عرض‌های نزدیک به دو قطب زمین که براثر برخورد ذرات باردارِ بادِ خورشیدی و یونیزه شدن مولکول‌های موجود در یون‌سپهر (یونوسفر) زمین به وجود می‌آید.شفق‌های قطبی نورهای زیبایی هستند که به طور طبیعی در آسمان دیده می‌شوند. که معمولاً در شب و در عرض‌های جغرافیایی قطبی به چشم می‌خورند. آنها در یونوسفر تشکیل می‌شوند و در سپیده‌دم قطبی قابل مشاهده هستند. در عرض جغرافیایی قطب شمال به آنها شفق‌های شمالی نیز گفته می‌شود که این نام بر گرفته از نام ایزدگونه رومی سپیده‌دم و نام یونانی باد شمالی است که در سال ۱۶۲۱ توسط پیر گاسندی روی این پدیده طبیعی گذاشته شد. به شفق‌های قطبی، نور قطب شمال هم گفته می‌شود زیرا آنها غالباً در نیم کرهٔ شمالی رویت می‌شوند و هر چقدر به قطب شمال نزدیک می‌شوید با توجه به مجاورت با قطب مغناطیسی شمالی زمین احتمال بیشتری می‌رود که بتوانید آنها را ببینید به طور مثال در شهرهای شمالی کانادا که بسیار نزدیک به قطب هستند امکان رویت آنها بسیار زیاد است.شفق‌های قطبی در نزدیکی قطب مغناطیسی شمالی ممکن است خیلی بالا باشد ولی در افق شمالی به صورت سبز بر افروخته و در صورت طلوع خورشید به صورت قرمز کمرنگ دیده می‌شود. شفق‌های قطبی معمولاً از سپتامبر تا اکتبر و از مارس تا آوریل اتفاق می‌افتند. بعضی از قبایل کانادایی به این پدیده رقص ارواح می‌گویند.در قطب جنوب نیز این اتفاق می‌افتد ولی فقط در جنوبی‌ترین عرض جغرافیایی قابل رویت است. و گاهی اوقات در آمریکای جنوبی و استرالیا (استرالیا در زبان لاتین به معنی جنوب است).بنجامین فرانکلین اولین کسی بود که به شفق‌های قطبی توجه نشان داد. در تئوری او علت وقوع شفق‌های قطبی این انتقال نور در مرکز بار الکتریکی در سرزمینهای قطبی توسط برف و رطوبت شدت می‌گیرد، بود.علت وقوع شفق قطبی خروج جرم از تاج خورشیدی است که از طریق مغناطره و کمربند وان آلن به مناطق قطبی هدایت می‌شوند.

تصویر زیبا شفق قطبی در نروژ ، اخبارفیزیک ، مقالات فیزیک ، مطالب فیزیک ، فیزیک مدرن ، علم فیزیک

دماسنج تراشه‌ای باریک

ساخت دماسنج تراشه‌ای باریک برای اندازه‌گیری دماهای بسیار پایین

محققان دماسنج باریکی بر اساس تک پیوندگاه تونلی ساخته‌اند که با یک طراحی فشرده و ساده می‌تواند دماهایی در محدوده میلی کلوین را ثبت کند.

علم فیزیک - دماسنج تراشه‌ای باریکدماسنج تراشه‌ای باریک

به گزارش سرویس فناوری ایسنا، این دماسنج جدید و میکرومتری که برای قرار گرفتن بر روی یک تراشه به اندازه کافی کوچک است، می‌تواند دماهای پایین در حد ۷ میلی کلوین را اندازه بگیرد که ده برابر بهتر از طراحی‌های مشابه است.

این وسیله با پایش جریان تونل زنی بین یک فلز و یک ابررسانا کار می‌کند. با داشتن قابلیت اندازه‌گیری دماهای cryogenic، این دماسنج تراشه‌-سازگار می‌تواند برای کنترل دمایی کیوبیت‌ها در کامپیوترهای کوانتومی حالت جامد به کار گرفته شود.

یک پیوندگاه تونلی شامل دو رسانا (فلز یا ابررسانا) است که به وسیله یک سد عایق از هم جدا شده‌اند. آهنگی که الکترون‌ها از درون این سد تونل می‌زنند به دما بستگی دارد. در سال‌های اخیر دانشمندان ابزارهایی نظیر دماسنج سدیِ کولن ساخته‌اند که از پیوندگاه تونلی برای اندازه‌گیری دما استفاده می‌کند اما ساختار این تونل اغلب پیچیده بوده و خواندن دما از روی آن نیازمند روش‌های پیشرفته است.

اکنون محققان دانشگاه آلتو در فنلاند و دانشگاه بِیسل در سوئیس دماسنج جدیدی را طراحی کرده‌اند که با یک چیدمان جمع و جور می‌تواند دماهای میلی کلوینی را اندازه بگیرد.

این گروه تحقیقاتی برای هسته‌ این وسیله با لایه‌هایی از مس، اکسید آلومینیوم و آلومینیوم یک پیوندگاه تونلی به صورت فلز معمولی-عایق- ابررسانا (NIS) به ضخامت nm400 ساختند.

حساسیت دمایی این وسیله از سیستم‌های قبلی بر مبنای NIS بهتر است زیرا طراحی جدید از تابش و نوفه‌های الکتریکی جلوگیری می‌کند و در عین حال شکل پهن تراشه‌ای موجب می‌شود گرمای اتلافی به طور موثری آزاد شود.

این تحقیق در Physical Review Applied به چاپ رسیده است.

یخ‌های قطب‌جنوب رو به افزایش است

یخ‌های قطب‌جنوب رو به افزایش است

همشهری آنلاین نوشت : ناسا برخلاف باورهای عمومی درباره گرمایش جهانی و ذوب شدن یخهای قطبی اعلام کرد سرعت رشد یخ‌های قطب جنوب بسیار بیشتر از سرعت ذوب شدن آنها‌است.

علم فیزیک - یخ‌های قطب‌جنوب رو به افزایش است
یخ‌های قطب‌جنوب رو به افزایش است

براساس گزارش تلگراف، دانشمندان ناسا باور متداول درباره کوچک شدن سطح یخ‌های قطب جنوب را درهم شکسته و اعلام کردند میزان یخ‌های قطبی درحال افزایش است.

این مطالعه جدید با وجود اینکه می‌پذیرد کوه‌های یخی به دلیل گرمایش جهانی که انسان بانی آن است درحال کوچکتر شدن هستند، در عین حال نشان می‌دهد میزان اخیر افزایش سطح یخ‌ها سرعت بیشتری از ذوب شدن آنها داشته‌است.

یافته‌های جدید نتایج مطالعات پیشین از جمله گزارش تغییرات اقلیمی هیات میان دولتی سال ۲۰۱۳ سازمان ملل متحد را به چالش می‌کشند. در آن مطالعه اعلام شد که سطح آب دریاها به واسطه ذوب شدن یخ‌های قطب جنوب سالانه ۰٫۲۷ میلیمتر افزایش خواهند یافت.

به گفته محققان مطالعه جدید برسر کاهش حجم یخ‌های قطب جنوب و جزایر واتیز پاین در غرب قطب جنوب با نتایج دیگر پژوهش‌ها اتفاق نظر دارد. آنچه مایه اختلاف نظر است، مشاهده افزایش حجم یخ‌های قطبی در بخش شرقی و بخش مرکز غرب قطب جنوب با سرعتی فراتر از سرعت ذوب شدن یخ‌ها است.

در این مطالعه جدید ارتفاع سطحی یخ‌های قطب جنوب با استفاده از تجهیزات راداری دو ماهواره آژانس فضایی اروپا و در سال‌های ۱۹۹۲ و ۲۰۰۱ مورد بررسی قرار گرفته‌اند. دانشمندان همچنین در سال‌های ۲۰۰۳ تا ۲۰۰۸ برای بررسی ارتفاع یخ‌ها در این مناطق از پرتوهای لیزری یکی از ماهواره‌های ناسا استفاده کرده‌اند.

پیش از این دانشمندان به اشتباه افزایش ارتفاع یخ‌های قطبی در بخش شرقی قطب جنوب را به بارش اخیر برف نسبت داده بودند،‌اما اکنون تیم ناسا با استفاده از اطلاعاتی متعلق به سال ۱۹۷۹ ثابت کرده‌است که در واقع هسته‌های یخی در این مناطق ضخیم‌تر شده‌اند.