با عرض سلام.........

در این تاپیک مصالب علمی مختلف و کوتاه گذاشته میشه......

اگه مطلبی تکراری شد از روابط عمومی عذر میخام که زحمت پاک کردن رو بهشون میدم......

گازهای آلاینده خارجی چطور از ایران سر در می‌آورند؟

دانشمندان ناسا با شبیه‌سازی جریان‌های هوایی زمین در تابستان و پاییز گذشته، الگویی از تولید و جابجایی دوده را در سطح زمین طراحی کرده‌اند که در قالب فیلم زیر مشاهده خواهید نمود. این جابجایی مربوط به آگوست / نیمه تیر تا نیمه نوامبر / اواخر آبان سال 2009 / 1388 است. ناسا در شبیه‌سازی جریان هوا و انتقال آلاینده‌ها در سراسر زمین، الگویی از انتقال ذرات کربن معلق در هوا تولید کرده که علاوه بر مشخص کردن بزرگ‌ترین آلوده‌کننده‌های زمین، وضعیت ایران را نیز نشان می‌دهد. دوده یا کربن سیاه از احتراق ناقص سوخت‌های فسیلی به‌وجود می‌آید و برخلاف بسیاری از آلاینده‌ها، روزها و هفته‌ها در جو معلق می‌ماند تا درنهایت رسوب کند. جابجایی دوده‌ها در پیش‌بینی الگوی تغییرات آب‌وهوایی بسیار اهمیت دارد، زیرا این ذرات معلق نور خورشید را جذب می‌کنند و می‌توانند دما را در نقاط مختلف زمین افزایش دهند.

کهکشان آندرومدا از برخود دو کهکشان دیگر متولد شده است

کهکشان آندرومدا، نزدیک‌ترین کهکشان مارپیچی به ماست که با چشم نیز دیده می‌شود. جدیدترین شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای نشان می‌دهد این کهکشان از برخورد دو کهکشان کوچک‌تر در 9 میلیارد سال پیش به‌وجود آمده است.

گروهی بین‌المللی از دانشمندان با استفاده از شبیه‌سازی کامپیوتری چگونگی تشکیل کهکشان آندرومدا را در طول زمان مشخص کردند.

فرانسوا هامر از رصدخانه پاریس در فرانسه و محقق ارشد این پروژه به بی‌بی‌سی گفت: «در حالی که دانشمندان توانسته‌اند کهکشان‌های نزدیک به انتهای جهان را شناسایی کنند، تردید‌هایی در مورد دانش ما در مورد همسایگانمان وجود داشت که به گروه کهکشان‌های محلی معروف است. گروه محلی شامل 40 کهکشان است که بزرگ‌ترین آن‌ها را راه‌شیری و آندرومدا تشکیل می‌دهند. بسیاری از ستاره‌شناسان فکر می‌کردند که کهکشان آندرومدا در نتیجه یک برخورد بزرگ به وجود آمده، اما این نظریه تاکنون اثبات نشده بود».

ماده تاریک

محققان توضیح داده‌اند که یافته‌های اخیر آن‌ها می‌تواند باعث اصلاح و بازبینی دانش ما در مورد گروه محلی شود. هم‌چنین این یافته‌ها می‌تواند روی تخمین ما از میزان ماده تاریک در کهکشان‌ها تاثیرگذار باشد.

با استفاده از یک برنامه شبیه‌ساز کامپیوتری، ستاره‌شناسان توانستند بسیاری از خصوصیات عجیب و خارق‌العاده کهکشان آندرومدا را شبیه‌سازی کنند که از جمله آن‌ها می‌توان به قرص بزرگ و نازک حاوی حلقه غول‌پیکر گردوغبار و گاز، برآمدگی مرکزی سنگین، قرص‌ کهکشانی ضخیم و غول‌پیکر و جریان عظیم ستارگان قدیمی آن اشاره کرد.

این شبیه‌سازی توسط کامپیوترهای با کارآمدی بالا در رصدخانه ملی فضایی در چین و رصدخانه پاریس انجام شده و دانشمندان از 8 میلیون ذره برای شبیه‌سازی ستاره‌ها، گاز و ماده سیاه استفاده کردند.

دکتر هامر در این باره گفت: «این تحقیقات می‌تواند بینش جدیدی به ما در باره شکل‌گیری کهکشانمان بدهد. البته این بدان معنا نیست که کهکشان راه شیری به این شکل به وجود نیامده، البته ممکن است این گونه هم باشد، اما مطمئنا زمان شکل‌گیری آن بسیار زودتر از این بوده است».

کشف اکسیژن درقمر زحل

کاوشگر کاسینی موفق شد با آشکارسازی جو یکی از قمرهای این سیاره به نام رئا، وجود اکسیژن و دی‌اکسیدکربن را در آن شناسایی کنند. پس از تیتان و انسلادوس، این سومین قمر دارای جو در منظومه زحل به شمار می‌رود.

رئا دومین قمر بزرگ سیاره زحل، دارای اتمسفری شامل اکسیژن و دی‌اکسید کربن است. اما جو این قمر بسیار رقیق است و برای مثال چگالی اکسیژن در آن احتمالا 5 هزار میلیارد برابر کم‌تر از اکسیژن موجود در اتمسفر زمین است. ( توضیح عکس: قمر رئا در برابر سیاره زحل از دید فضاپیمای کاسینی)

به گزارش بی‌بی‌سی، وجود لایه خارجی اتمسفر در این قمر با استفاده از ابزارهای روی کاوشگر کاسینی ثابت شد. این کاوشگر شش سال است که به دور سیاره حلقه‌دار زحل و قمرهای اطرافش می‌گردد. جزئیات این اکتشاف در نسخه آنلاین مجله ساینس به چاپ رسیده است.

پیش از این دانشمندان توانسته بودند وجود اکسیژن را در جو اروپا و گانیمید، قمرهای سیاره مشتری اثبات کنند؛ اما این اولین بار است که دانشمندان این پدیده را در قمرهای زحل کشف می‌کنند.

بن تئولیس از موسسه تحقیقات ساوث‌وست در سن‌آنتونیوی ایالات متحده و همکارانش معتقدند لایه کوچکی که اطراف رئا را پوشانده، تواسط ذراتی پرانرژی تولید می‌شود که مرتبا سطح یخی این ماه را بمباران می‌کنند. دکتر تئولیس در این باره به بی‌بی‌سی گفت: « ذرات پرانرژی موجود در میدان مغناطیسی زحل به نیم‌کره‌ای از رئا که رو به این جریان قرار دارد، برخورد می‌کنند و مولکول‌های آب موجود در سطح آن را تجزیه می‌کنند. اتم‌ها سپس در شکل مولکول‌های اکسیژن در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند. این فرآیندی دائمی است؛ به محض این که اکسیژن ساخته می‌شود، فرآیندهای پرانرژی در اطراف رئا مولکول‌های اکسیژن را به داخل جو می‌فرستند».

محققان اعلام کرده‌اند مکانیسم تولید دی‌اکسیدکربن نیز شبیه به تولید اکسیژن است. برخی از این مولکول‌های دی‌اکسیدکربن درست مانند اکسیژن، در نتیجه برخورد ذرات پر انرژی ساخته می‌شوند. در حقیقت اگر ترکیبات آلی در سطح یخی این قمر وجود داشته باشند، قطعا این مولکول‌های دی‌اکسید کربن امکان تولید شدن پیدا می‌کنند. هم‌چنین ممکن است این دی‌اکسید کربن‌ها در طی فرآیندهایی در عمق لایه‌های ماه تولید شده و سپس به آرامی از بدنه آن به خارج نشت پیدا کنند.

قبلا دانشمندان تلاش کرده بودند وجود جو خارجی را روی قمر رئا با استفاده از تلسکوپ‌های زمینی و حتی ابزارهای حس‌کننده از راه دور روی کاوشگر کاسینی شناسایی کنند که همه این کارها با شکست روبه‌رو شد. این کار فقط با نزدیک شدن به سطح قمر ماه امکان‌پذیر است.

پروفسور اندرو کوآتس از آزمایشگاه علوم فضایی مولارد دانشگاه کالج لندن و از نویسندگان این تحقیق گفت: «کاری که ما با کاوشگر کاسینی انجام دادیم، این بود که به داخل جو آن وارد شده و با دقت بررسی کردیم که جو این قمر از چه چیزهایی ساخته شده است. طیف‌سنج ذرات خنثی و یونی‌ این کاوشگر، INMS در بالاترین چگالی‌ها وجود 50 میلیارد مولکول اکسیژن را در هر متر مکعب از جو این قمر اندازه‌گیری کرد. دی‌اکسید کربن نیز در بالاترین چگالی‌ها نزدیک به 20 میلیارد مولکول در هر متر مکعب شناسایی شد».

دکتر تئولیس در این باره گفت: «به نظر می‌آید چنین اتمسفرهایی بسیار معمول باشند. قمرهای مختلفی در زحل و اورانوس وجود دارند که به اندازه کافی بزرگ هستند تا بتوانند جو داشته باشند و احتمالا چنین چیزی در میلیاردها کهکشان دیگر هم وجود دارد!»

یکی دیگر از نامزدهای خوب در زحل می‌تواند قمرهای دیون و تتیس باشد. البته در ماموریت سال‌های آینده کاسینی عبور از نزدیکی تتیس پیش‌بینی نشده، اما این کاوشگر در دسامبر 2011 / آذر 1390 به دیون نزدیک می‌شود تا وجود جو را در آن بررسی کند.

کاسینی حاصل فعالیت مشترک ناسا، آژانس فضایی اروپا و آژانس فضایی ایتالیاست. ماموریت این کاوشگر تا سال 2017 ادامه خواهد داشت و در نهایت در آن سال این کاوشگر خود را به جو زحل کوبیده و نابود خواهد شد.

زینب حسینی از

عقرب ها چگونه تنفس میکنند؟

فناوری مدرن میکروسکپی با فراهم کردن امکان مشاهده ی خصوصیات ریخت شناسی ناپیدای عقرب ها، بینش جدیدی نسبت..............

فناوری مدرن میکروسکپی با فراهم کردن امکان مشاهده ی خصوصیات ریخت شناسی ناپیدای عقرب ها، بینش جدیدی نسبت به روابط تکاملی این جانداران برای دانشمندان رقم میزند. دانشمندان به کمک این فناوری توانستند نگاه نزدیکی به پیکره ی زوائد مویی شکل روی کفه های ورقه ورقه ی جاندار داشته باشند و تصویر جدیدی از ساختار سامانه ی تنفسی عقرب ارائه کنند. محققان با نفوذ به سامانه ی تنفسی عقرب که به دلیل شباهت آن با ورقه های تا خورده ی کتاب به(شش کتابی) معروف است،موفق به دستیابی اطلاعات توارثی با ارزشی شده اند که بینش جدیدی به روابط تکاملی، میان عقرب ها می بخشد. به اعتقاد دانشمندان ساختار شش کتابی ها برای بعضی از عنکبوتیان از جمله تمامی عقرب ها،اکثر عنکبوت ها و عقرب های شلاقی امکان تنفس هوا را فراهم میکند و شناخت بیشتر ریخت شناسی این عضو،اطلاعات زیادی درباره ی تبارشناسی این گونه های جانوری به دانشمندان ارائه میکند.

آشنایی با تونل باد

تونل باد یک کانال می باشد که هوا با سرعت زیاد در آن جریان دارد و برای تست نمودن هواپیماها، خودروها و... به کار می رود. سرعت هوا در تونل باد می تواند تا ده برابر سرعت صوت نیز برسد.

شکل زیر جزئیات جریان هوا در اطراف یک هواپیمای مدل را که در یک تونل بادر در حال تست می باشد، نشان می دهد. دانشمندان برای بررسی مقاومت هواپیما و عملکرد مناسب آن، مدل هواپیمای مورد نظر را ساخته و آن را درون تونل باد تست می نمایند. با رسیدن سرعت پرواز هواپیمای مدل به سرعت صوت، از امواج صوتی تولید شده توسط موتور خود سبقت می گیرد و امواج فشاری را در پشت سر خود به جای می گذارد.

تونل باد دارای 5 مقطع می باشد که در شکل زیر مشاهده می شوند:

در این شکل نقطه 1 فن تونل را نشان می دهد. فن های عظیم به کار گرفته شده در تونل های باد، وظیفه تولید جریان باد را برعهده دارند.

مقطع 2، ورودی هوای تونل باد را نشان می دهد. هوا در این مرحله پس از گذشتن از یک محفظه لانه زنبوری، موازی دیواره های تونل جهت می گیرد و وارد بخش بعد می شود.

مقطع 3، سطح مقطع عبور هوا را کم می کند و باعث می شود سرعت حرکت هوا نسبت به ورودی افزایش یابد.

مقطع 4 محل تست می باشد. حسگرهای نصب شده در این مقطع اثرات باد بر روی هواپیما را بررسی می کنند.

مقطع 5 نیز سطح مقطع عبور جریان را افزایش می دهد تا سرعت باد کاهش یافته و از تونل خارج شود. هوای خروجی یک مدار بسته را طی خواهد نمود و مجدداً به تونل وارد خواهد شد.

 تست ها برای رساندن نیروی برا به حداکثر و نیروی پسا به حداقل مقدار خود به کار می روند. تونل های باد بسیار پر هزینه و خطرناک می باشند. هوا در تونل بادهایی که با 10 برابر سرعت صوت حرکت می کند ممکن است آن قدر سرد شود که به مایع تبدیل شود.

تست کردن در تونل باد با کار بسیار پیچیده ای می باشد و امروزه کم کم جای خود را به روش های CFD (دینامیک سیالات محاسبه ای) یا (computational fluid dynamics) می دهند. در این روش مدل به صورت کامپیوتری و با کمک هزاران معادله پیچیده ریاضی ساخته می شود.

روش های کامپیوتری، جریان هوا بر روی بال را نیز مدل می کنند و به بررسی آن کمک فراوان می کنند.

مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: پوریا میرعشقی

تنظیم: نسرین صادقی

ملخ هواپیما

پروانه یا ملخ هواپیما وسیله ای است که در جلوی هواپیماهای ملخی نصب می گردد.

سطح مقطع پره های هواپیما به شکل ایرفویل (مانند بال هواپیما) می باشد و با چرخش این ایرفویل ها، نیروی "برا" ی تولید شده در این ایرفویل ها، به نیروی رانشی برای هواپیما تبدیل می گردد.

اولین پره های استفاده شده در هواپیما از چوب ساخته می شدند ولی با افزایش سرعت و کار آیی هواپیماها، جنس پره ها تقویت شده و از مواد محکم تری مانند فولاد برای ساخت آن ها استفاده می شد. امروزه برای ساخت پره هواپیما از ماده ای به نام فیبر کربن استفاده می شود که علاوه بر استحکام بالا، وزن کمی نیز دارد.

یک ملخ هواپیما را در شکل زیر مشاهده می نمایید. نقاط نشان داده شده در این شکل عبارتند از:

1. لبه جلویی

2. لبه عقبی

3. محور ملخ

4. پایه پره ها

5. ایرفویل دوار: شکل ایرفویل مانند هر پره باعث ایجاد نیروی رانش در هواپیما می شود

6. چرخش محوری پره ها: زاویه پره برخی از ملخ ها قابلیت تغییر دارد. در این ملخ ها زاویه پره در هنگام بلند شدن و پرواز عادی تغییر می نماید.

ملخ ها می توانند در جاهای مختلفی در هوا پیما نصب شوند. رایج ترین نحوه نصب، نصب یک ملخ روی دماغه هواپیما یا نصب یک ملخ روی هر یک از بال ها می باشد. برخی هواپیماها نیز مانند سسنا مستر 336 (Cessna master 336) از ملخ های در جلو و عقب خود استفاده می کنند.

گروه مدرسه اینترنتی سایت تبیان - تهیه: پوریا میرعشقی

تنظیم: سمیرا بادامستانی

الماس مصنوعی

الماس یک جامد سخت روشن است که متشکل از شبکه ی کووالانسی اتم های کربن می باشد. الماس های مصنوعی بیشتر از گرافیتی ( یکی از سه شکل کریستالی کربن ) که در معرض دما و فشارهای خیلی بالا باشد، حاصل می شوند.

بیشتر خواص بنیادی الماس های خالص در الماس های مصنوعی بر جای مانده است. برای مثال، الماس های مصنوعی سختی زیاد، شفافیت گسترده، هدایت حرارتی بالا و مقاومت الکتریکی بالایی نیز دارند.

ساخت الماس مصنوعی یک فرآیند گران قیمت و پرهزینه می باشد. بنابراین اکثر الماس های مصنوعی به صورت کریستال های کوچک تولید می شوند که برای تهیه ی پوشش های سخت جهت تجهیزات صنعتی مثل تراش رل ماشین (چرخ)، ابزار تراش کاری، اره های حفاری و مته های معدن کاری مورد استفاده قرار می گیرند.

الماس های مصنوعی از اوایل دهه ی 1950 مورد بررسی و تحقیق قرار گرفتند. اولین شخصی که روی این مسئله مطالعه کرد، یک فیزیکدان آمریکایی به نام پرسی ویلیامز برگمن ( Percy Williams Bridgman ) بود.

تحقیقات او شامل بررسی های بسیار هزینه بر روی موادی بود که در معرض فشار بالا قرار داشتند. البته او سرانجام توانست جایزه نوبل فیزیک را به خاطر دستاوردش از آن خود کند اما در شرایطی که واقعا نتوانست الماس مصنوعی را به شکل حقیقی سنتز کند.

در دسامبر 1954، یک دانشمند از گروه جنرال الکتریک توانست پودر سیاه کربن را تحت فشار 50،000 اتمسفر برای 16 ساعت به دو تکه ی کوچک الماس سنتزی تبدیل کند.

البته باید توجه داشت که فشار استفاده شده برای ساخت الماس های مصنوعی با دما تغییر می کند. بنابراین هیچ عدد واحدی برای فشار مورد نیاز جهت تولید الماس مصنوعی وجود ندارد.

همان طور که می دانید الماس های طبیعی در فرآیند های زمین شناسی حاصل می شوند، اما الماس های مصنوعی به صورت دو روش الماس HPHT و یا روش الماس CVD سنتز می گردند.

منظور از روش HPHT ، سنتز به صورت فشار بالا و دما بالا می باشد و در CVD به صورت رسوب بخارات شیمیایی صورت می گیرد.

تصفیه مغناطیسی آب

اساس این روش این است که وقتی آب سخت از یک میدان مغناطیسی مناسب عبور داده می شود، تحت تأثیر نیروی میدان مغناطیسی، سیستم تبلور نمک های کلسیم و منیزیم موجود در آب بر روی جداره دیگ بخار یا لوله های آب داغ، به هم می خورد و از صورت یک شبکه سه بعدی که خاصیت چسبندگی زیادی بر جداره ظرف دارد، خارج می شود و به صورت جامد بی شکلی در می آید که قدرت چسبیدن به جداره دیگ بخار را ندارد.

البته در این روش، مقدار آهن نباید از 05/0 میلی گرم در لیتر بیشتر باشد در غیر این صورت باید از پیش، با استفاده از مواد شیمیایی مناسب، مقدار آهن آب را تنظیم کرد تا از چسبیدن آهن به قطب های آهن ربا، کاهش میزان جریان آب از بین قطب های آهنربا و کاهش بازدهی این روش، جلوگیری شود.

از برتری های این روش این است که در آن از مواد شیمیایی استفاده نمی شود، هیچ گونه ماده اضافی بر جای نمی ماند، حتی رسوب های قدیمی را از بین می برد، خاصیت خورندگی در آب ایجاد نمی کند، هزینه ی آن از روش های دیگر کم تر است، عمر دستگاه زیاد و حتی پس از 20 سال بدون تغییر باقی می ماند.

با توجه به این برتری ها، امروزه نه تنها از این روش در تصفیه آب های صنعتی، بلکه از آن در تصفیه آب های خنک کننده دستگاه های صنعتی، شستشوی بطری های نوشابه، در کارخانه های قندسازی و بسیاری از صنعت های دیگر استفاده می شود.

نخستین دستگاه تصفیه آب به روش القای الکترومغناطیسی ( ECI )، در سال 1945 توسط یک دانشمند بلژیکی به نام ورمترن نوآوری شد و امروزه در بیش از 50 کشور جهان مورد بهره برداری قرار دارد.

آنتی اکسیدان ها

رادیکال های آزاد، اتم ها یا گروهی از اتم ها هستند که دارای الکترون های فرد و یا جفت نشده می باشند و می توانند زمانی که اکسیژن با مولکول های مشخص واکنش می دهد، تشکیل شوند.

زمانی که این رادیکال ها تشکیل می گردند، چون به شدت واکنش پذیر هستند می توانند آغاز کننده ی یک واکنش زنجیره ای باشند مثل دومینو ها. در واقع خطر اصلی آن ها از زمانی شروع می شود که می توانند با اجزای سلولی مهم مانند DNA و یا غشای سلولی وارد واکنش شوند.

در این حالت سلول ها ممکن است به طور ضعیف عمل کنند و یا به طور کلی در اثر این رخداد دچار مرگ سلولی شوند. برای جلوگیری از آسیب های رادیکال های آزاد به روی بدن یک سیستم دفاعی تحت عنوان آنتی اکسیدان ها وجود دارد.

آنتی اکسیدان ها مولکول هایی هستند که می توانند به شکلی آرام با رادیکال های آزاد واکنش دهند و واکنش های زنجیره ای را پایان بخشند پیش از این که مولکول های بدن تخریب گردند. اگرچه چندین سیستم آنزیمی در بدن وجود دارد که می تواند رادیکال های آزاد را حذف کند اما ترکیبات اصلی و مغزی دیگری نیز وجود دارند که به مقدار خیلی کم برای بدن لازم می باشند که همان ویتامین ها هستند.

ویتامین ها در واقع آنتی اکسیدان هایی هستند که بیشتر در سه دسته ی ویتامین E، ویتامین C و بتاکاروتن ها جای می گیرند. علاوه بر این، سلنیوم فلزی است که می تواند یک عامل مناسب به مانند یکی از همان سیستم های آنتی اکسیدانی بدن باشد که گاهی اوقات جزو این سه دسته قرار می گیرد. اما بایستی توجه داشت که بدن نمی تواند این مواد مغذی را تولید کند بنابراین ویتامین ها بایستی در رژیم غذایی مورد استفاده قرار گیرند.

شاید بدین خاطر است که گفته می شود همراه با خوردن کباب، سماق نیز استفاده شود. چون کباب، رادیکال آزاد تولید می کند و سماق با دارا بودن خاصیت آنتی اکسیدانی می تواند اثر آن را از بین برد.

ویتامین d) E- آلفا تو کو فرول):

یک ویتامین قابل حل در چربیست که در آجیل، دانه ها، سبزیجات و روغن ماهی، تمام حبوبات( بویژه ریشه ی گندم )، غلات مستحکم و زردآلو وجود دارد.

ویتامین C (اسید آسکوربیک):

یک ویتامین قابل حل در آب است که در مرکبات و آب میوه ها، فلفل سبز، کلم، اسفناج، کلم بروکلی، کلم پیچ، طالبی، کیوی و توت فرنگی وجود دارد. مقدار توصیه شده ی ویتامین برای مصرف روزانه (RDA )، شست میلی گرم در روز می باشد که مقدار بالاتر از 2000 میلی گرم می تواند اثر معکوس در بدن بعضی از افراد ایجاد کند.

بتاکاروتن :

بتا کاروتن یک پیش ماده برای ویتامین A ( رتینول ) می باشد که در جگر، زرده تخم مرغ، شیر، کره، اسفناج، هویج، شربت نارنج، کلم بروکلی، سیب زمینی هندی (شیرین)، گوجه فرنگی، طالبی، هلو و حبوبات وجود دارد. بتا کاروتن توسط بدن به ویتامین A تبدیل می شود. توجه داشته باشید که ویتامین A هیچ خاصیت آنتی اکسیدانی ندارد و اگر به مقدار بیش از حد وجود داشته باشد، کاملا سمی است.