De juiste bal om te vangen tijdens het parachutespringen


Kijk hier eens naar te gekke video. Twee parachutisten reizen naar beneden en passeren een kleine bal heen en weer. Best cool, toch? Maar wat is hier aan de hand en hoe kun je zoiets laten werken? Moet het een speciale bal zijn? Laten we naar de fysica van deze coole truc gaan.

Misschien heb je iets gehoord over alle objecten die vallen met dezelfde constante versnelling. Er was zelfs dat verhaal van Galileo dat twee sferen van verschillende massa's van de scheve toren van Pisa liet vallen. Niet zeker of het waar is, maar zijn punt was om te laten zien dat zowel de zwaartekracht als de versnelling van een voorwerp afhankelijk zijn van de massa. Wanneer u deze twee ideeën samenvoegt, annuleert de massa. Elk voorwerp dat op het oppervlak van de aarde valt, valt naar beneden en versnelt met een versnelling van ongeveer 9,8 meter per seconde in het kwadraat – behalve wanneer dat niet het geval is. Ja, dit idee is slechts ongeveer waar.

Als je een tennisbal en een basketbal vanuit een staande positie liet vallen en je liet ze op exact hetzelfde moment los, dan zouden ze tegelijkertijd de grond raken. Als je echter een steen en een veer neemt, raken ze niet tegelijkertijd de grond. Dat komt door een andere kracht dan de zwaartekracht: luchtweerstand.

U hebt waarschijnlijk al enige ervaring met de luchtweerstandskracht. Als je je hand uit het raam van een rijdende auto steekt, voel je de lucht tegen je aanduwen. Als basismodel heeft deze luchtweerstandskracht de volgende eigenschappen (dit is slechts een model):

  • De luchtweerstandkracht neemt toe met de snelheid van het object (v).
  • De kracht is in de tegenovergestelde richting van de snelheid van het object.
  • Het hangt af van het dwarsdoorsnedegebied (EEN) en vorm van het object-een parameter die we de weerstandscoëfficiënt noemen (C).
  • Het hangt af van de dichtheid van lucht (ρ).

Als een vergelijking, ziet de omvang van deze kracht er als volgt uit:

Rhett Allain

Maak je geen zorgen over de factor van 1/2 of het feit dat de snelheid in het kwadraat staat. Dat zijn slechts eigenschappen van dit krachtmodel die we zullen gebruiken om naar deze vallende bal te kijken.

Wat gebeurt er met een vallend voorwerp (laten we zeggen dat het een bal is) als je bedenkt dat deze luchtweerstandskracht samenwerkt met de zwaartekracht? Aangezien de luchtweerstand afhangt van de snelheid, is er geen luchtweerstandskracht wanneer u deze uit rust laat rusten. Met alleen de zwaartekracht die erop werkt, versnelt de bal en valt hij. Maar nu, als het begint te bewegen, begint de luchtweerstandskracht erop te werken in de tegenovergestelde richting dat het valt. Met deze twee krachten is de versnelling nu minder dan met de zwaartekracht. Maar de bal valt nog steeds en versnelt.

Uiteindelijk zal de snelheid van de bal toenemen tot het punt waar de neerwaartse zwaartekracht en de opwaartse luchtweerstandkracht gelijk zijn. Met gelijke krachten in tegengestelde richtingen, is de netto kracht op de bal nul en stopt hij met versnellen. Het valt maar met een constante snelheid. We noemen dit "eindsnelheid" omdat het niet meer versnelt.

Stel dat ik de eindsnelheid van een vallende bal wil berekenen. Ik kan dit doen door de zwaartekracht in te stellen (mg waar m is de massa en g is het zwaartekrachtveld) gelijk aan de luchtweerstandskracht en dan oplossen voor de snelheid. Dit is hoe dat eruit ziet. (Wiswaarschuwing.)

Rhett Allain

OK, laten we enkele eindsnelheidwaarden voor verschillende ballen bepalen. Ten eerste zijn er twee waarden die niet echt veel mogen veranderen. Er is de dichtheid van lucht (ρ), met een waarde van ongeveer 1,2 kg / m3en er is de luchtweerstandscoëfficiënt (* C) voor een bol, met een waarde van ongeveer 0,47. Maar daarna hangt de eindsnelheid af van zowel de massa en de straal, omdat het oppervlak van de doorsnede van een bol evenredig is met het kwadraat van de straal.

Ik ga nu denken aan alle verschillende ballen die ik zou kunnen laten vallen. Basketbal, honkbal, voetbal. Noem maar op. Ik kan de massa en de straal vinden en die gebruiken om de eindsnelheid te berekenen. Hoe zit het met de eindsnelheid van een skydiver? De terminalsnelheid is afhankelijk van de grootte van de menselijke en de vrije valstand, maar een ruwe schatting is 120 mph (54 m / s).

Hier is een grafiek van de eindsnelheid voor verschillende ballen. Ik zocht de massa en straal op Wikipedia op (natuurlijk).

Daar heb je het. Geen van deze ballen zou werken tijdens het werpen tijdens een skydive. Eigenlijk is het nog erger dan dit. In de bovenstaande video met de twee parachutisten staan ​​ze in een "zittende" positie. Ik vermoed dat deze verandering in positie van de normale vrije val positie hun eindsnelheid zou verhogen tot misschien 65 m / s of zoiets. Deze ballen zouden de vallende mensen gewoon niet bijhouden.

Eerlijk gezegd, ik dacht dat de golfbal de slag zou slaan. Het heeft een vrij hoge dichtheid in vergelijking met de andere ballen – het probleem is echter dat de luchtweerstand afhangt van het kwadraat van de straal, maar het gewicht is afhankelijk van de radius die is ingeklemd. Het heeft een mooie dichtheid, maar het is gewoon te saai klein om snel genoeg te vallen.

Eindelijk, laten we teruggaan naar deze parachutespringen bal. Het is eigenlijk een product dat je kunt kopen, het wordt de Vladiball genoemd. Blijkbaar is dit een gewogen bal, zodat deze een skydiver-achtige eindsnelheid heeft. Maar wacht! Het draagt ​​extra gewicht dat wordt vrijgegeven wanneer de bal een hoogte van 1.800 voet (of zo) bereikt.

OK, maar ik wil niet praten over de specificaties van de vladiball. Laten we in plaats daarvan eens bekijken hoe het zou zijn om deze bal heen en weer te geven. Aangezien de luchtweerstandskracht in balans is met de zwaartekracht, zou het dan net als een wrijvingsloze puck op een plat oppervlak zijn? Het lijkt misschien zo, maar nee. Het zou nog steeds een aanzienlijke sleepkracht in de horizontale richting hebben. Waarom? Het korte antwoord is dat de luchtweerstand afhangt van het kwadraat van de snelheid. Ik zal het je laten zien met een diagram.

Stel dat een bal op eindsnelheid valt en dan horizontaal wordt gegooid. Dus het gaat meestal naar beneden, maar ook een beetje naar de zijkant. In dat geval zijn er nog steeds slechts twee krachten op de bal. Hier is een diagram.

Rhett Allain

Het blijkt dat de horizontale component van de luchtweerstand niet alleen afhangt van de horizontale snelheid. Nee, het hangt af van de totale snelheid, omdat de luchtmacht er een in het vierkant geregelde term in heeft. Dit betekent dat een snel vallende bal, zelfs bij eindsnelheid, nog steeds een aanzienlijke horizontale weerstandskracht zal hebben wanneer u hem naar een andere skydiver gooit. Maar dat betekent alleen dat je het misschien een beetje moeilijker moet pushen om de bal naar je vriend te krijgen. Het moet nog steeds een leuk spel zijn – laat die bal niet vallen.


Meer Great WIRED Stories

Cells Shimmer Like a Thousand Ice Cream besprenkelt zich in prachtige nieuwe 'DNA-microscopen'


Cells Shimmer Like a Thousand Ice Cream besprenkelt zich in prachtige nieuwe 'DNA-microscopen'

Elke gloeiende punt vertegenwoordigt een cel.

Dankbetuiging: Joshua Weinstein, Broad Institute

Wat lijkt op een caleidoscoop van gloeiende ijsrecepten of een kruising tussen een nevel en een dansfeest uit de jaren 80 is eigenlijk nog verbazingwekkender: een onbelemmerde en gedetailleerde weergave van de exacte locaties van DNA en RNA in een levende cel.

De methode die de deuren opende voor dit ongekende uiterlijk in levende cellen – bekend als DNA-microscopie – werd volgens een nieuwe studie in zes jaar tijd geperfectioneerd.

"DNA-microscopie is een geheel nieuwe manier om cellen te visualiseren die tegelijkertijd zowel ruimtelijke als genetische informatie uit een enkel exemplaar halen", zei hoofdonderzoeker Joshua Weinstein, een postdoctoraal medewerker bij het Broad Institute of MIT, in een verklaring. [Check Out These Amazing Super-Detailed Images of Fruit Fly Brains]

De techniek stelt onderzoekers zelfs in staat om de exacte volgorde van nucleotiden, de "letters" die deel uitmaken van de dubbele helix van DNA en de enkele streng van RNA, binnen elke cel te zien.

De nieuwe techniek is ongelooflijk gedetailleerd. Vergelijk dit optische beeld (links) van een celpopulatie met dezelfde celpopulatie gevisualiseerd met DNA-microscopie (rechts). Schaalbalk = 100 micrometer.

De nieuwe techniek is ongelooflijk gedetailleerd. Vergelijk dit optische beeld (links) van een celpopulatie met dezelfde celpopulatie gevisualiseerd met DNA-microscopie (rechts). Schaalbalk = 100 micrometer.

Credit: Weinstein et al./Cell

"Het zal ons in staat stellen om te zien hoe genetisch unieke cellen – bijvoorbeeld cellen die het immuunsysteem, kanker of het darmkanaal omvatten – met elkaar interageren en aanleiding geven tot een complex meercellig leven," zei Weinstein.

In de afgelopen decennia hebben onderzoekers ontelbare hulpmiddelen ontwikkeld die hen helpen moleculaire gegevens uit weefselmonsters te verzamelen. Maar de inspanningen om deze technologie te koppelen aan ruimtelijke gegevens, zodat onderzoekers weten waar en hoe genetisch materiaal in een cel is gerangschikt, zijn vaak dure en gespecialiseerde machines.

De nieuwe aanpak maakt het proces veel eenvoudiger, aldus de onderzoekers. In essentie maakt de methode gebruik van kleine tags – gemaakt van aangepaste DNA-sequenties van elk ongeveer 30 nucleotiden – die elk DNA- en RNA-molecuul in een cel vastleggen. Vervolgens worden de tags gerepliceerd totdat er honderden exemplaren van zijn in de cel. Omdat deze kopieën met elkaar interageren, combineren ze en maken ze unieke DNA-labels, aldus de onderzoekers.

De interacties tussen deze DNA-tags zijn de sleutelwoorden. Zodra onderzoekers de gelabelde biomoleculen verzamelen en sequensen, kunnen ze een computeralgoritme gebruiken om de oorspronkelijke posities van de tags in de cel te decoderen en te reconstrueren, waardoor een virtueel beeld met kleurcodering van het monster ontstaat. Het lokaliseren van de locatie van elk molecuul is vergelijkbaar met hoe mobiele telefoontorens de locaties van nabijgelegen mobiele telefoons trianguleren, aldus de onderzoekers.

Elke punt in dit voorbeeld, dat eruit ziet als een smiley, vertegenwoordigt een individuele cel. De kleuren geven het type DNA-sequenties in elke cel aan.

Elke punt in dit voorbeeld, dat eruit ziet als een smiley, vertegenwoordigt een individuele cel. De kleuren geven het type DNA-sequenties in elke cel aan.

Credit: Weinstein et al./Cell

De techniek kan onderzoekers helpen verschillende soorten menselijke ziekten beter te begrijpen. In de studie toonden de onderzoekers bijvoorbeeld aan dat DNA-microscopie de locaties van individuele menselijke kankercellen in een monster kon in kaart brengen. Deze synthetische DNA-tags kunnen zelfs wetenschappers helpen de locaties van antilichamen, receptoren en moleculen op tumorcellen in kaart te brengen, zeiden ze.

"We hebben DNA gebruikt op een manier die wiskundig vergelijkbaar is met fotonen in lichtmicroscopie", zei Weinstein. "Dit stelt ons in staat biologie te visualiseren zoals cellen het zien en niet zoals het menselijk oog dat doet."

De studie werd gisteren (20 juni) online gepubliceerd in het tijdschrift Cell.

Oorspronkelijk gepubliceerd op Live Science.

Hallo zomer! Hedendaagse Solstice Marks seizoen begint



De zomer arriveert vandaag officieel op het noordelijk halfrond (21 juni), de langste dag, de kortste nacht en de begin van de zomer.

De zonnewende van juni zal optreden om 11:54 uur CET (1554 GMT), als de zon het punt bereikt waarop het het verst is ten noorden van de hemelevenaar. Om preciezer te zijn, wanneer de zonnewende optreedt, schijnt de zon direct boven de hemel te schijnen voor een kijker gestationeerd op de Kreeftskeerkring (breedte 23,5 graden noord) in de westelijke Atlantische Oceaan, ongeveer 600 mijl (965 kilometer) naar het noordwesten van San Juan, Puerto Rico.

Vanaf de noordelijke breedtegraden kunnen we de zon nooit direct boven ons zien, maar hetzelfde principe geldt. Bijvoorbeeld, gezien vanaf Philadelphia om 13:02 uur. EDT aan zonnewende dag, de zon bereikt dit jaar zijn hoogste punt in de lucht, 74 graden boven de zuidelijke horizon.

Om te meten hoe hoog dat is, meet je gebalde vuist op armlengte ongeveer 10 graden, dus vanuit de Stad van Broederliefde lijkt de zon meer dan "zeven vuisten" boven de zuidelijke horizon te beklimmen. En aangezien de zon zo groot lijkt te zijn aan de hemel, is het daglicht het langste en duurt het 15 uur en 1 minuut.

Verwant: De helderste zichtbare planeten in de nachtelijke hemel van juni: hoe ze te zien (en wanneer)

Twilight zones

Maar dit betekent niet dat we de resterende 9 uur kunnen sterrengezicht, omdat we ook rekening moeten houden met schemering. Rond de tijd van de Juni zonnewende op 40 graden noorderbreedte, ochtend- en avondschemering om de laatste 2 uur, dus de lucht is slechts 5 uur donker.

Verder naar het noorden duurt de schemering nog langer. Op 45 graden blijft het 2,5 uur hangen en bij 50 graden blijft de schemering de nacht door; de lucht wordt nooit helemaal donker. Daarentegen is naar het zuiden gericht, de schemering korter. Op 30 mei duurt het 96 minuten, terwijl het op de breedtegraad van San Juan slechts 80 minuten duurt. Dit fenomeen is de reden waarom reizigers uit de noordelijke VS die in deze tijd van het jaar het Caribisch gebied bezoeken, verbaasd zijn over hoe snel het na zonsondergang donker wordt in vergelijking met thuis.

Overigens vallen de vroegste zonsopgang en laatste zonsondergang niet samen met de zomerzonnewende. De eerste vond plaats op 14 juni, de laatste komt pas op 27 juni.

Tot nu toe, zo goed

Sommige mensen denken dat de Aarde in deze tijd van het jaar het dichtst bij de zon staat in zijn baan, maar eigenlijk is het precies het tegenovergestelde. Op 4 juli om 18.10 uur EDT (2211 GMT), we staan ​​op het punt in onze baan het verst verwijderd van de zon (genaamd aphelium), een afstand van 94.513.221 mijl (152.104.285 km).

Omgekeerd, op 3 januari was de aarde er perihelium, het punt in zijn baan het dichtst bij de zon. Het verschil in afstand tussen deze twee uitersten meet 3.109.667 mijl (5.004.524 km), of 3,3% van de gemiddelde afstand tussen de zon en de aarde. Die kleine verandering leidt tot een verschil van bijna 7% in de stralingswarmte die de aarde ontvangt.

Theoretisch, voor het noordelijk halfrond, heeft het verschil in de afstand tot de zon de neiging om onze winters te verwarmen en onze zomers te koelen. Maar in werkelijkheid compenseert het overwicht van grote landmassa's op het noordelijk halfrond dit effect, waardoor onze winters kouder en zomers heter worden dan die van het zuidelijk halfrond.

Interessant is dat het een heel ander verhaal zou zijn als we op Mars zouden zijn. Vergeleken met onze bijna cirkelvormige baan, de baan van Mars is merkbaar meer excentriek (elliptisch). Wanneer Mars bij aphelium aankomt, ontvangt de planeet slechts 69% zoveel zonlicht als op het perihelium. Deze situatie creëert een seizoensgebonden asymmetrie op Mars; het zuidelijk halfrond van Mars heeft altijd grotere extremen tussen zomer en winter dan het noordelijk halfrond.

Na 7 augustus "wordt het te laat"

Nadat de zon aankomt op het punt van de zonnewende, zal deze terug naar het zuiden migreren en zal de hoeveelheid daglicht op het noordelijk halfrond afnemen. Overweeg dit: na vandaag zal de duur van het daglicht niet opnieuw toenemen tot twee dagen voor Kerstmis.

Maar als je erover nadenkt, is de lengte van het daglicht nogal groot geweest sinds ongeveer half mei. En het verlagen van het pad van de zon in de hemel en het verminderen van de uren met daglicht in de komende dagen en weken zullen nogal subtiel zijn, althans aanvankelijk, tijdens de eerste helft of zo van de zomer.

Het traditionele middelpunt van het zomerseizoen is 1 augustus, dat is gemarkeerd op sommige christelijke kalenders als Lammas Day. De naam is afgeleid van de Oud-Engelse "broodmassa", omdat het ooit werd gezien als een oogstfeest. Maar het echte middenpunt van de zomer – het moment dat precies tussen de zomerzonnewende en de herfstnachtevening komt in 2019 – zal pas op 7 augustus om 07:52 uur CET (1152 GMT) plaatsvinden. Op die dag, opnieuw, gezien vanuit Philadelphia, zal de zon onderbreken om 8:08 uur, met het verlies van daglicht sinds 21 juni, wat neerkomt op slechts 57 minuten.

Maar in de tweede helft van de zomer worden de effecten van de zuidwaartse verschuiving van de directe stralen van de zon veel duidelijker. Wanneer de herfst officieel aankomt, op 23 september, zal de zon voor Philadelphians om 18.56 uur beginnen, terwijl de stad 2 volle uren daglicht heeft verloren sinds 7 augustus.

Toen hij af en toe linksveld speelde tijdens zijn Hall of Fame-carrière bij de Yankees, zei Yogi Berra dat hij het buitenveld niet erg vond, behalve één ding: in augustus en september, toen de schaduwen over het balveld geleidelijk werden verlengd, werd steeds moeilijker voor hem om een ​​honkbal in zijn richting te zien slaan. Berra was misschien niet in staat om de wetenschap uit te leggen waarom de hoogte van de zon zo merkbaar daalde tijdens de tweede helft van de zomer, maar, zoals alleen hij kon doen, hij was in staat om alles op te sommen in een eenvoudig Yogisme: " Het wordt laat daarvóór. "

Joe Rao is instructeur en gastdocent in New York Hayden Planetarium. Hij schrijft over astronomie voor Tijdschrift Natural History, de Almanak van boeren en andere publicaties, en hij is ook een meteoroloog op de camera voor Verizon FiOS1 Nieuws in de lagere Hudson Valley in New York. Volg ons op Twitter @Spacedotcom en verder Facebook.

De black-out van Argentinië en de stormachtige toekomst van het raster


Vroege zondagochtend, heel het vasteland van Argentinië verloor de macht in een "ongekend" stroomuitval-evenement dat de meeste van de 44 miljoen inwoners van het land in het ongewisse liet tot de avond. De black-out breidde zich ook uit naar Uruguay, dat is verbonden met het elektriciteitsnet van Argentinië en beperkte delen van Chili. Hoewel de exacte oorzaak van de black-out nog steeds wordt onderzocht, heeft Argentinië in het weekend zware regenbuien doorgemaakt en er is reden om aan te nemen dat het slechte weer een hoofdrol speelde in de grootste stroomuitval in de recente geschiedenis.

Extreme weersomstandigheden zijn een belangrijke oorzaak van stroomuitval over de hele wereld en de stroomuitval in Argentinië is een herinnering dat onze elektrische netten niet klaar zijn om de toenemende intensiteit van stormen als gevolg van klimaatverandering aan te kunnen. Hoewel de Verenigde Staten waarschijnlijk geen landelijke black-out zullen zien zoals die Argentinië trof, zijn de lokale blackouts in de Verenigde Staten de afgelopen jaren zowel in frequentie als in duur toegenomen. Dit komt voor een groot deel door massale bosbranden, sneeuwstormen, tornado's en orkanen die leiden tot plaatselijke black-outs die vaak tienduizenden mensen treffen.

"Er is duidelijk bewijs dat extreme weersomstandigheden de afgelopen 20 jaar zijn toegenomen, evenals het aantal storingen en het aantal klanturen buiten dienst", zegt Alison Silverstein, een onafhankelijke energieconsultant en vorige adviseur van de voorzitter van de Federal Energy Regulatory Commission. "We moeten dit accepteren en onze klanten en gemeenschappen helpen om deze groeiende stroomonderbrekingen en bedreigingen te overleven."

Moderne elektrische netten zijn ontworpen als een web, dat black-outs zo veel mogelijk isoleert. Als een hoogspanningslijn tussen de productieposten naar beneden gaat, kan het vermogen worden omgeleid via andere paden. Maar zoals Silverstein opmerkt, is de overgrote meerderheid van blackouts die Amerikanen ervaren het gevolg van storingen in distributienetwerken, de 'laatste mijl' in het elektriciteitsnet, en niet van storingen bij de productieposten of de transmissielijnen. Hoewel het transmissiesysteem webachtig is, is het distributiesysteem ontworpen als een boom. Dit betekent dat als een storing optreedt bij een van de knooppunten in de boom dit de rest van het lokale distributiesysteem kan verstoren.

"Extreme weersomstandigheden worden steeds erger en er zijn er meer", zegt Silverstein. "We moeten het distributiesysteem plannen en herstelprocessen aanpassen om met die dingen om te gaan, niet alleen maar onze handen wringen en zoiets doen is normaal. Wat 'normaal' is, is veranderd en het wordt erger. '

De Verenigde Staten kregen een voorproefje van massale netuitval in 2003, toen een overwoekerde boom in Ohio een transmissielijn oversloeg en een softwarefout het hulpprogramma niet kon waarschuwen. Deze alledaagse gebeurtenis veroorzaakte een reeks mislukkingen die 55 miljoen mensen in het noordoosten enkele uren zonder stroom hebben achtergelaten, terwijl sommige gebieden dagen wachtten op de verlichting om weer aan te gaan. De economische kosten van de black-out werden geschat op ongeveer $ 6 miljard, en het droeg bij aan de dood van minstens 11 mensen. In de nasleep heeft de Amerikaanse regering een aantal beleidsmaatregelen vastgesteld om te voorkomen dat black-outs van deze omvang opnieuw plaatsvinden.

Die hervormingen hebben bijgedragen tot grootschalige uitbarstingen van het type dat in Argentinië uitzonderlijk zeldzaam is in de Verenigde Staten, zegt Ross Baldick, hoogleraar elektrische en computertechnologie aan de Universiteit van Texas, Austin. Hij zegt dat veerkracht tegen dit soort gebeurtenissen ook wordt ingebakken in het ontwerp van het Amerikaanse raster op de transmissie- en generatielaag. De operators van moderne netten houden zich bijvoorbeeld aan een "N-1" -standaard, wat betekent dat het systeem normaal werkt na een storing van een enkel generatiestation of transmissielijn (de 'N') door de verminkte entiteit rond te leiden.

Zelfs in het geval van meerdere transmissiefouten, kunnen netbeheerders gecontroleerde uitschakelingen van het net uitvoeren om verdere schade door overbelaste transmissielijnen te voorkomen en de omvang van de storing te beperken. Verder is het Amerikaanse netwerk verdeeld in drie grote regionale netwerken – de interconnecties tussen Oost-, West- en Texas. Als een van de regionale netwerken offline is geslagen, zegt Baldick dat de andere twee netwerken voldoende capaciteit hebben om te blijven functioneren.

Met andere woorden, de enige manier waarop het hele Amerikaanse netwerk of zelfs een volledige interconnectie ten onder gaat, is door cyberwarfare, een gecoördineerde aanval op belangrijke infrastructuurpunten, of via de favoriete energieboeman van de Trump-administratie, elektromagnetische pulsen. Elk van deze scenario's is relatief onwaarschijnlijk. De VS hebben cybersecurity opgevoerd voor hun energie-infrastructuur nadat het duidelijk was geworden dat het doelwit was van buitenlandse hackers, fysieke beveiliging op belangrijke transmissiesites en opwekkingsstations werd versterkt na 2003, en het net kan waarschijnlijk een EMP prima overleven.

Dit betekent dat de sleutel tot energiezekerheid in de Verenigde Staten minder afhankelijk is van het bulkvoedingssysteem en meer over verharding van het net op het niveau van lokale distributie. Silverstein zegt dat veel elektrische klanten, nutsbedrijven en beleidsmakers al stappen ondernemen om het distributiesysteem veerkrachtiger te maken, zoals het werken met microgrids of het ter plaatse produceren en opslaan van energie. Maar er is nog meer te doen. Door distributienetwerken te plannen om slimmere microgrids en schakelingen tussen lokale netwerken op te nemen, wordt het gemakkelijker om een ​​black-out te overleven en kracht te herstellen; het bouwen van energiezuinige gebouwen zal de belasting op het net verminderen; het verplaatsen van apparatuur uit huidige en toekomstige overstromingszones zal de blackout-tijden verminderen; of simpelweg het bouwen van hardere elektrische palen kan allemaal bijdragen aan afnemende storingen in de toekomst.

Dus hoewel Amerika misschien niet snel een grootschalige stroomuitval dreigt te riskeren, lijdt het weinig twijfel dat Amerikanen in de toekomst steeds meer lokale black-outs zullen zien. De tijd om te beginnen met plannen voor deze mogelijkheid is nu, voordat de lichten uitgaan.


Meer Great WIRED Stories

Fresh Crater bespioneerd op Mars – en het ziet er spectaculair uit


Mars werd mishandeld.

Een kleine ruimtesteen crashte onlangs op het oppervlak van de Rode Planeet en produceerde een verse krater waarvan de onderzoekers schatten dat ze 49 voet tot 53 voet (15 tot 16 meter) breed zijn.

De dramatische functie is duidelijk zichtbaar in een nieuw uitgebracht beeld van NASA's Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Het ruimtevaartuig beeldt de Rode Planeet al meer dan 13 jaar van dichtbij af met zijn High Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE) camera en fotografeert grotere stukken terrein met zijn Contextcamera met lagere resolutie (CTX).

Gerelateerd: Nieuwste foto's van NASA's Mars Reconnaissance Orbiter

Een kleurenafbeelding van HiRISE, geplaatst op 6 juni en gemaakt in april, toont een grote zwart-blauwe blauwe plek op het landschap te midden van een anders vlak gebied met rode Martiaanse modder.

Omdat MRO niet overal tegelijk kan kijken, is het onduidelijk wanneer de nieuwe krater is gevormd; de beste schatting is ergens tussen september 2016 en februari 2019, aldus wetenschappers.

Terwijl MRO honderden van deze nieuwe donkere vlekken per jaar opvangt, zei teamlid van HiRISE en wetenschappelijk medewerker van de Universiteit van Arizona, Veronica Bray, bevindt deze nieuwe krater zich aan de grotere kant van degenen die ze ooit heeft gezien. Dat betekent dat de impact die het creëerde een vrij zeldzame gebeurtenis was, althans voor zover we weten van 13 jaar continue observatie door MRO.

Bray schatte dat de verantwoordelijke verantwoordelijk was ongeveer 5 voet (1,5 m) breed – zo klein dat het ofwel in stukken zou barsten of helemaal weg zou glijden als het door de veel dikkere atmosfeer van de aarde zou zijn gekomen. Het impactor was mogelijk een meer solide rots dan gewoonlijk, voegde ze eraan toe, omdat andere stenen die de atmosfeer van Mars binnenkomen vaak hoog in de lucht versplinteren en ketens van kraters vormen, omdat kapotte stukken in het onderliggende terrein slaan.

"Het is een herinnering aan wat er te doen is," vertelde Bray, een op HiRISE gerichte specialist die deze nieuwe krater in beeld bracht, aan Space.com. Ze zei dat Mars een dynamische plek is, compleet met verschuivende zandduinen en wervelende stofduivels, maar ze vindt kraters de meest interessante oppervlaktenmerken van de Red Planet.

"Het is prachtig [crater]. Ik ben blij dat ik het in de kleurenstrip heb gekregen, 'zei ze.

Bray voegde eraan toe dat de kleur van deze specifieke krater haar fascineert, omdat ze de impactgolf duidelijk kan zien – een donkere zone waar stof van het oppervlak werd verschoven. Daaronder is waarschijnlijk basaltische rots, gebaseerd op wat we weten over de geologie van Mars en de kleuren die in het beeld worden getoond. Er zijn ook zones met een blauwachtige tint, al dan niet blootgesteld aan ijs. Terwijl de krater werd gestraald in de regio Valles Marineris, vlakbij de relatief warme equator van de Marsbewoners, is het mogelijk dat er een beetje ijs onder het stof zou kunnen komen, zei Bray.

Ze merkte echter op dat er geen recente spectroscopie van het gebied beschikbaar is (voor zover ze weet) via een ander MRO-instrument genaamd CRISM (Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars).

Zelfs als CRISM het gebied in beeld brengt, zullen er enkele barrières zijn om meer te leren over wat mineralen in de regio zijn, zei Bray. Het 13 jaar oude instrument, dat ruim voorbij zijn ontwerplevensduur functioneert, had lang geleden geen koelvloeistof meer en had een slechtere resolutie dan toen het voor het eerst begon. In het beste geval kan de krater één pixel van de CRISM-afbeelding opnemen. (CRISM heeft een resolutie van ongeveer 52 voet, of 16 m, per pixel, terwijl die van HiRISE 0,8 voet of 25 centimeter per pixel is.)

Mars-onderzoeker Peter Grindrod, een onderzoeker van het ExoMars-programma en planetaire wetenschapper in het Londense Natural History Museum, plaatste een GIF op Twitter 12 juni toont "voor-" en "na" foto's van lagere resolutie van CTX, evenals een hoogtekaart die de krater toont in relatie tot het vlakke terrein eromheen. (Hij heeft de hoogtekaart gegenereerd door HiRISE-foto's te laten lopen via een commercieel softwareprogramma.)

Grindrod zei dat hij regelmatig Mars-foto's op zijn feed plaatst, alleen uit interesse, vaak wanneer hij op het punt staat een openbare of wetenschappelijke lezing te geven over de Rode Planeet. In dit geval kreeg de krater echt zijn aandacht:

"Dit soort blies me weg", vertelde hij aan Space.com, verwijzend naar de grootte van de verse krater. "Ik had nog nooit zoiets gezien."

Gerelateerd: 7 grootste mysteries van Mars

Hij voegde eraan toe dat dit werk alleen mogelijk is omdat HiRISE zoveel van zijn gegevens openlijk beschikbaar stelt, waardoor hervertolking en wijziging van de beelden voor wetenschappers of geïnteresseerde leden van het publiek die meer over Mars willen weten, mogelijk is.

"Alles wat we doen is open data, en we geven zoveel mogelijk weg als we kunnen", zei hij over ruimteonderzoekers, eraan toevoegend dat deelnemende missiewetenschappers vaak een korte periode hebben met exclusieve toegang tot de data zodat ze hun eigen ontdekkingen kunnen publiceren eerste.

Hoewel Grindrod geen lid is van het HiRISE-team, draagt ​​hij regelmatig bij aan het Digital Terrain Model-archief op de HiRISE-website omdat hij graag hoogte-kaarten genereert, zei hij. Deze tonen Martiaanse kenmerken in de context van het omringende terrein, en helpen geologische context te geven aan functies zoals stofduivels of kraters.

Ruimtevaartuigen blijven lid worden van de eerbiedwaardige MRO op en rond de rode planeet. Grindrod heeft verschillende banden met ExoMars, het tweefasen Brits-Russische robotachtige verkenningsprogramma.

Hij is bijvoorbeeld een gastonderzoeker met ExoMars 'Trace Gas Orbiter, die in 2016 op de Rode Planeet arriveerde. Grindrod bestudeert' actieve processen 'zoals stofduivels en duinen. Voorafgaande foto's zijn geweldig om deze tijdelijke fenomenen te onderzoeken, legde hij uit, en daarom werd hij geïnspireerd om de GIF voor de nieuwe krater te maken.

TGO is de kern van de eerste fase van ExoMars. De tweede fase draait om een ​​rover met de naam Rosalind Franklin, die gepland staat om te lanceren in juli 2020 en landt in februari 2021. Het team van Grindrod produceerde hoogtekaarten voor tientallen voorgestelde ExoMars landingslocaties voor zwervers toen wetenschappers bediscussieerd waar ze naartoe moesten gaan. Vervolgens verstrekte hij deze kaarten aan de HiRISE-groep om op hun website te plaatsen.

"We gaven ze weg aan iedereen die ze wilde hebben," zei hij. Deze hoogtekaarten hielpen onderzoekers potentiële locaties te tonen voor water, een belangrijk item voor het zoeken naar bewoonbare omgevingen, legde hij uit.

Daarnaast nam Grindrod deel aan verschillende ExoMars-veldproeven voor rover tussen 2018 en 2019. Een testrover werd in drie afzonderlijke proeven in Utah, Spanje en de Atacama-woestijn in Chili beproefd, waarbij elke poging steeds complexer werd en dichter bij wat de echte deal zal zijn zoals op Mars.

Grindrod is ook lid van het panoramische camerateam van Rosalind Franklin, dat een geologische context zal bieden terwijl de rover jaagt naar tekenen van vorig leven op de Rode Planeet. Omdat het leven zoals we het kennen vloeibaar water vereist, hebben onderzoekers die op zoek zijn naar bewoonbare omgevingen over het algemeen de neiging om te zoeken naar formaties (zoals klei) of mineralen (zoals hematiet) die zich gewoonlijk vormen in de aanwezigheid van water.

Volg Elizabeth Howell op Twitter @howellspace. Volg ons op Twitter @Spacedotcom en verder Facebook.

Ariane 5 Rocket Lofts 2 satellieten in baan in prachtige zonsonderganglancering



Een Ariane 5-raket lanceerde met succes vandaag twee nieuwe communicatiesatellieten in een baan om de aarde (20 juni) na een prachtige zonsonderganglift uit de Guiana Space Center in Kourou, Frans-Guyana.

De raket ging precies om 06.43 uur op schema. lokale tijd in Kourou (17.43 uur EDT; 2143 GMT), slechts twee minuten vóór zonsondergang. Het droeg payloads voor twee satellietoperatoren van wereldklasse: AT & T's T-16 satelliet (ook bekend als DirecTV 16), en de Eutelsat 7C satelliet voor het in Parijs gevestigde bedrijf Eutelsat Communications, volgens een uitspraak door Arianespace.

Dit is de vijfde lancering dit jaar voor het Europese bedrijf Arianespace, 's werelds eerste leverancier van commerciële lanceringsservices, en de tweede lancering door het bedrijf van een Ariane 5-raket dit jaar.

In foto's: Ariane 5 Rocket lanceert DirecTV 16 en Eutelsat 7C-satellieten

De T-16 is de 11e satelliet gelanceerd door Arianespace voor AT & T, na SKY Mexico-1 en DirecTV 15, die werd gelanceerd in mei 2015, en SKY Brasil-1 die werd gelanceerd in februari 2017. T-16 zal high-power broadcast-diensten leveren over de Verenigde Staten, Alaska, Hawaii en Puerto Rico, de verklaring toegevoegd.

Ondertussen is Eutelsat 7C de 33ste satelliet die Arianespace heeft gelanceerd voor Eutelsat Communications. De eerste, Eutelsat-1 F1, werd gelanceerd in 1983. Net als DirecTV 16 is deze payload een high-power uitzendsatelliet, maar deze zal markten bedienen in Afrika, Europa, het Midden-Oosten en Turkije.

Eutelsat 7C zal bijdragen aan het vergroten van de breedbanddekking over Afrika ten zuiden van de Sahara, wat zal helpen om de groeiende tv-markt van de regio te accommoderen, volgens Arianespace. "We kijken er naar uit om het in dienst te nemen en het momentum verder te ontwikkelen op deze locatie", zei Yohann Leroy, vice-president en chief technology officer van Eutelsat in een toespraak na de lancering.

Beide satellieten kwamen veilig aan in een geostationaire baan om de overdracht in een relatief korte tijd. DirecTV 16 was de eerste die zich ongeveer 28 minuten na het opstijgen afscheidde van de bovenste trap van de raket en werd zes minuten later gevolgd door Eutelsat 7C.

Na deze lancering is Arianespace gecontracteerd om nog zeven Eutelsat-satellieten te lanceren die zullen toetreden tot de groeiende vloot van het bedrijf.

Volg ons op Twitter @Spacedotcom en verder Facebook.

Wildebeest! Okapi! Giraffe! Steenbok! Kom eens kijken naar hun genoom


Yunzhi Peter Yang moest op vakantie zijn. Het was 2009 en de biotechnoloog Stanford viert het huwelijksjubileum van zijn en zijn vrouw met een reis naar Alaska's Denali National Park. Maar toen hij een parkgids hoorde zeggen dat het hert waar ze naar keken elk jaar zijn gewei afwerpt, om ze vervolgens terug te laten groeien met een snelheid van bijna een centimeter per dag, teleporteerde zijn geest terug naar zijn laboratorium in Palo Alto. Hij had met name gewerkt aan manieren om botweefsel te regenereren voor mensen die een ongeluk hadden gehad of die ze hadden laten degraderen door een ziekte. Wat als hij kunstmatige bottransplantaties kon maken die net zo snel groeien als deze hertengeweien?

Zo begon de tien jaar durende omleiding van Yang in de wereld van de biologie van herkauwers. Hij reisde naar een hertenboerderij in Californië om weefselmonsters van gewei te verzamelen om te bestuderen hoe deze complexe structuren van botten, levende cellen en zenuwuiteinden in een enkel seizoen meer dan 50 centimeter kunnen worden. Uiteindelijk hebben hij en zijn collega's een paar genen gevonden die verantwoordelijk zijn voor deze opmerkelijke prestatie van regeneratie. Maar het was zwaar en tijdrovend werk; in die tijd had nog nooit iemand een hertengenoom in de gaten gehouden. Een internationaal team van onderzoekers had zojuist het eerste genoom van het rund gedecodeerd en het zou jaren duren voordat wetenschappers in China het DNA van geiten en schapen zouden hebben ontrafeld. In de dagen van nog steeds dure sequencing hadden meer exotische herkauwers niet echt een hoge prioriteit.

Maar deze week krijgen de veelhoofdige, hoofddekselende zoogdieren eindelijk hun recht. Op donderdag meldde een Chinees geleid consortium van wetenschappers hun inspanningen om het genoom van 44 herkauwersoorten in kaart te brengen, van de gazellen en buffels van de Serengeti tot kleine vampirische muntjacs die in de jungle van Azië wonen tot het dik gecoate rendier dat door Arctische sneeuw sjokt bedekte vlaktes. Alle 44 (plus een paar meer) zijn beschikbaar om te lezen en hier te downloaden, als je geïnteresseerd bent. Samen met twee andere papieren die verschijnen in het laatste nummer van Wetenschap, het vertegenwoordigt de eerste resultaten van het Ruminant Genome Project-een dataset van meer dan 40 biljoen basenparen die China's groeiende rol als wereldleider in genomics-onderzoek laat zien.

De belangrijkste wetenschappelijke mijlpaal is een zegen voor zowel evolutionaire biologen die proberen beter te begrijpen hoe herkauwers zo succesvol zes continenten koloniseerden met enorm verschillende omgevingen en voor veehouders die dergelijke aanpassingsvoordelen hoopten te introduceren in gedomesticeerde kuddes. De genetische hulpbron kan ook waardevol blijken te zijn voor biomedische onderzoekers zoals Yang, en geeft aanwijzingen die mensen op een dag kunnen helpen sneller te genezen, kanker af te sluiten en zelfs gezonder te leven in de ruimte.

"De betekenis zal enorm zijn", zegt Yang, die niet direct betrokken was bij de RGP, maar een van de artikelen van de groep beoordeelde en een begeleidend perspectiefartikel schreef. "Het is niet alleen het oplossen van het onopgeloste probleem van hoe deze soorten evolueerden en bij elkaar pasten in een stamboom, maar het genereert ook veel potentieel voor toekomstige impact. Vergeet niet dat veel genen die bestaan ​​bij koeien en geiten en herten en schapen ook bij mensen voorkomen. "

Terwijl Yang zich concentreert op het uitzoeken waarom gewei zo snel groeit, om misschien mensen te helpen die lijden aan ziekten van botverlies zoals osteoporose, zullen andere onderzoekers waarschijnlijk meer geïnteresseerd zijn in hoe zo'n snelle groei niet wegloopt om kwaadaardige tumoren te worden . Herkauwers hebben ongeveer vijf keer minder kans om kanker te krijgen dan andere zoogdieren, volgens de gegevens van de dierentuinen in Philadelphia en San Diego. Dit leidde onderzoekers in de RGP ertoe om te veronderstellen dat ongeacht welke genetische aanpassingen herkauwers zijn ontwikkeld om hun regeneratie van het gewei onder controle te houden, ook een beschermend effect heeft tegen zich ontwikkelende kanker.

Door DNA-sequentiegegevens te combineren met genexpressieprofielen van herten, geiten en schapen, identificeerden de wetenschappers van het consortium een ​​handvol genen die samenwerken om dergelijke soorten kankervrij te houden, zelfs als ze elk jaar nieuwe kilo's nieuw weefsel op hun kop zetten. Er moet meer worden gedaan om te begrijpen hoe ze allemaal werken. Maar één versie van een tumoronderdrukker-gen gevonden in herten is al veelbelovend dat vijf van de wetenschappers die hebben geholpen om het te identificeren al een Chinees patent hebben aangevraagd op het gebruik ervan als behandeling tegen kanker.

Deze wetenschappers omvatten Wen Wang, een geneticus aan de Northwestern Polytechnical University in Xi'an, China. Wang was een van de pioniers van de eerste pogingen om geiten en schapen tien jaar geleden te sequencen, toen hij BGI-Shenzhen, de grootste sequencing-faciliteit ter wereld, benaderde om een ​​consortium samen te stellen om herkauwers aan te pakken. Destijds beperkten middelen en technologie hen tot het beëindigen van alleen de soorten die belangrijk zijn voor de landbouw. Maar Wang hoopte altijd uit te breiden.

Eind 2015 kreeg hij eindelijk de kans toen NPU hem financiële middelen gaf om het project op te starten, en een supercomputer om te helpen bij het intense proces van het verzamelen van biljoenen snaren genetische code. Hij werkte samen met een van 's werelds experts op het gebied van herkauwers, Rasmus Heller aan de Universiteit van Kopenhagen, en begin 2016 waren ze operationeel. Wang nam voormalige promovendi in dienst die hadden meegeholpen aan het genoom van geiten en schapen en die nu hun eigen laboratoria runden, en uiteindelijk hebben meer dan 20 instellingen, voornamelijk in China, aan het project bijgedragen.

Een van de grootste uitdagingen was het verkrijgen van voldoende genetisch materiaal van alle soorten die ze in de studie wilden opnemen. Heller's connecties in Denemarken gaven de groep toegang tot een enorme weefselcollectie, waaronder van tientallen wilde bovids, maar volgens Heller was het voor sommige van hen niet mogelijk om genoeg DNA uit de verzameling te halen. Dus gingen ze een partnerschap aan met een sequencing-inspanning op meer planeetschaal, het Earth BioGenome Project, om wat extra soorten te krijgen. Voor anderen stuurden ze onderzoekers naar rendierboerderijen in Mongolië, vroegen dierentuinen om huidmonsters van zeldzame gestreepte antilopen en petities over het behoud van kleine stukjes van een kritisch bedreigde gazelle. Ze kregen niet elke soort die ze wilden catalogiseren – de muskox en een kleine semi-aquatische antilope, een lechwe genoemd, bleek te moeilijk. Maar Heller zegt dat de dataset al erg in trek is en helpt bij het lanceren van nieuwe projecten in populatie-ecologie en natuurbehoud. "Ik hoop dat dit een gouden eeuw zal aanwakkeren in genomisch onderzoek naar deze soorten."

Voor sommige soorten, zoals het rendier in de polder, zijn die vonken al begonnen te vliegen. In een van de Wetenschap vandaag gepubliceerde artikelen, Heller en Wang en hun collega's hebben laten zien hoe rendieren voor grote delen van het jaar omgaan met zulke lage niveaus van licht. Naast de evoluerende supercharged vitamine D-metaboliserende genen om hen te helpen meer calcium te vangen, hebben ze ook veel unieke mutaties verworven voor de genen die hun circadiaanse klokken besturen. Meer informatie over deze aanpassingen kan wetenschappers helpen om seizoensgebonden affectieve stoornissen beter te begrijpen en mogelijk te behandelen, of zelfs medicijnen ontwerpen om astronauten te helpen naar Mars te gaan om hun circadiaanse ritmes aan te passen tot een langere nacht.

Harris Lewin is een evolutionair geneticus aan de University of California Davis en coördineert het Earth BioGenome Project, dat tot doel heeft sequenties te verzamelen van alle complexe organismen die leven op de Pale Blue Dot. Een deel van het werk bij dat in de VS gevestigde project omvat het patchen van tientallen kleinere, meer gerichte sequencing-inspanningen van over de hele wereld. De trend die hij ziet is dat het grootste deel van het geld en leiderschap in deze sequencing-projecten (om nog maar te zwijgen van de ontdekkingen die ze opleveren) nu uit China en Europa komt. "Iedereen anders knipt zijn uiterste best om sequenties van hoge kwaliteit te produceren en we beginnen achter te raken", zegt Lewin. "Het Genome Project voor herkauwers is een heel goed voorbeeld van de Chinezen, die altijd goede medewerkers zijn geweest en nu de leiding nemen."


Meer Great WIRED Stories

Allereerste Beluga-Narwhal-hybride gevonden in het noordpoolgebied


Allereerste Beluga-Narwhal-hybride gevonden in het noordpoolgebied

Kunstenaar Markus Bühler illustreerde de potentiële hybride, gebaseerd op de details die werden verteld door de jager die het dier doodde.

Krediet: Markus Bühler

Dertig jaar geleden schoot een Inuit-man in het westen van Groenland voor de jacht op walvissen een drietal vreemde walvisachtigen met voorribben zoals beluga's en staarten als narwallen (de zogenaamde "eenhoorns van de zee"). Hij was zo in de war door de vreemde wezens dat hij een van de schedels redde en aan de buitenkant van zijn schuur hing.

Een paar jaar later zag een wetenschapper die het gebied bezocht de schedel en nam deze uiteindelijk mee naar het Natural History Museum of Denmark. Het was een vreemd exemplaar: groter dan een schedel van een beluga of narwalwalvis, maar met tanden die er op de een of andere manier tussen de twee uitzagen. De jager gaf een interview via een vertaler, die de uniforme grijze lichamen en oneven tanden van de dieren beschreef, zelfs zichtbaar vanaf zijn boot. Onderzoekers dachten dat de walvis de nakomeling was van een beluga en een narwal, maar ze konden het niet bewijzen.

Nu kunnen ze dat. In een nieuw artikel dat vandaag (20 juni) werd gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Scientific Reports, bevestigden onderzoekers dat de schedel inderdaad behoort tot het enige bekende exemplaar van een hybride beluga-narwal. [Real or Fake? 8 Bizarre Hybrid Animals]

"We hebben alleen dit exemplaar," zei studieleider Eline Lorenzen, de conservator van zoogdieren in het museum. "Niemand heeft hier eerder of vanaf gehoord."

De schedel van de beluwhal (of moet dat Narluga zijn?) Is opvallend. Het mist de slagtand (eigenlijk een tand) van een typische mannelijke narwal, en in tegenstelling tot narwallen, heeft het tanden aan de onderkaak. Die tanden lijken op beloegentanden, behalve dat ze naar buiten uitsteken, zoals schoppen. Beluga-tanden groeien in een netjes verticaal patroon.

De schedel van de beluga / narwhal-hybride (midden) mist de slagtand van de mannelijke narwal (boven), maar heeft oneven tanden in vergelijking met een beluga (onderkant).

De schedel van de beluga / narwhal-hybride (midden) mist de slagtand van de mannelijke narwal (boven), maar heeft oneven tanden in vergelijking met een beluga (onderkant).

Krediet: Mikkel Høegh Post, Natural History Museum of Denmark

Met alleen de anatomie om door te gaan, was het voor onderzoekers onmogelijk om te bewijzen dat de schedel echt uit een hybride kwam, zei Lorenzen. Maar ze is een expert in het ophalen van oud DNA uit botten, dus besloten zij en haar collega's om een ​​genetische benadering van de vraag te proberen. Ze boorden de tanden van het beest in en kregen een monster – een arm, gedegradeerd monster, vertelde Lorenzen aan Live Science, maar nog steeds genoeg om te sequensen. [The 12 Weirdest Animal Discoveries]

De resultaten waren duidelijk: het dier was een mannelijke en een bijna 50-50 genetische mix van beluga en narwal. Dit gaf aan dat het een hybride van de eerste generatie was. Om te achterhalen welke soort de ouder was, keken de onderzoekers naar het mitochondriaal DNA van de dieren. Mitochondriaal DNA bevindt zich in de krachtcentrale van dierlijke cellen en wordt alleen langs de moederlijn doorgegeven. Het mitochondriale DNA van de hybride was allemaal nors, onthullend dat deze walvis het nageslacht was van een narwalmoeder en een beloegavader.

Vervolgens haalden de onderzoekers koolstof en stikstof uit het collageen van de schedel. De wetenschappers keken naar moleculaire variaties, de zogenaamde isotopen, van koolstof en stikstof, die door het dieet van het dier in het lichaam worden opgenomen. De isotopen onthulden een heel ander patroon dan dat gezien wordt in beluga's, die jagen op ongeveer 1.640 voet (500 meter) diep, of narwallen, die dieper duiken dan 2.625 voet (800 m).

"We kunnen alleen maar zeggen dat deze koolstof-handtekening heel veel lijkt op die van walrussen en baardrobben, die beide op de bodem van de zee foerageren," zei Lorenzen.

De oneven tanden van de hybride kunnen ertoe hebben geleid dat het verschillende jachtstrategieën gebruikt dan zijn ouders, zei Lorenzen. Het is echter onmogelijk om te zeggen of de hybride in staat zou zijn geweest om eigen nageslacht te verwekken. Het was een volwassene toen het stierf, maar er is niet veel bekend over de andere twee mogelijke hybriden die met deze gepaard gingen toen de jager ze neerschoot.

Een is gezonken nadat hij werd neergeschoten, volgens de Inuit-jager. De andere werd binnengebracht, maar zijn schedel bleef bij de kust achter en spoelde uiteindelijk weg.

De schedel van de potentiële narwhal-beluga-hybride is overlay op de afbeelding.

De schedel van de potentiële narwhal-beluga-hybride is overlay op de afbeelding.

Krediet: afbeelding: Markus Bühler; Schedel: Mikkel Høegh Post, natuurhistorisch museum van Denemarken

Het is onmogelijk om te zeggen of het trio dat in het midden van de jaren tachtig werd geschoten, de enige hybriden zijn die er zijn, zei Lorenzen. Hybridisatie is waarschijnlijk niet erg gebruikelijk, zei ze. Geen enkele andere walvisonderzoeker die ze wilde bereiken, had ooit zo'n hybride gezien. En genetische gegevens over narwallen en beluga's suggereren dat de twee soorten 5 miljoen jaar geleden uiteenliepen en niet in merkbare aantallen gedurende tenminste 1,25 miljoen jaar zijn gehybridiseerd.

Toch, zei Lorenzen, zou het een vreemde slag van geluk zijn als het Deense museum in het bezit is van het enige hybride exemplaar dat er is.

"Misschien zal iemand later in de week over de studie horen en we zullen horen over meer hybriden waar we geen idee van hebben," zei ze.

Oorspronkelijk gepubliceerd op Live Science.

Wright Brothers en de eerste vliegtuigvlucht


De eerste vliegtuigvlucht van de gebroeders Wright op 17 december 1903 duurde slechts 12 seconden en het nieuws van de prestatie maakte er de volgende ochtend slechts vier kranten van. Maar de baanbrekende, 37 meter lange vlucht in een fragiel vliegtuig boven Kitty Hawk, North Carolina, had een enorme impact op de hele wereld.

Brothers Orville en Wilbur Wright hebben de vlucht niet uitgevonden, maar hun vakmanschap heeft hen geholpen het vroege 20e-eeuwse equivalent van een startup te vormen. Hun uitvinding van de vlieger, dat was de eerste bemande, powered, heavier-than-air en (tot op zekere hoogte) bestuurde vliegtuigen, bracht mensen en ideeën samen zoals nooit tevoren. In slechts een paar decennia leidden hun ideeën tot de creatie van nieuwe vliegtuigen in oorlogsvoering, geassisteerd met de verspreiding van goederen en mensen voor globalisering, en leidden tot ruimtevluchten – inclusief het plaatsen van de eerste mensen op de maan, in 1969.

Nederig begin

De belangstelling voor luchtvaarttechnologie explodeerde in de 19e eeuw, toen de technische how-to eindelijk de eeuwenoude interesse van de mensheid tijdens de vlucht had ingehaald. Vóór vliegtuigen, mensen vlogen in ballonnen, luchtschepen en zweefvliegtuigen – maar nooit in iets zwaarder dan lucht. Verschillende wetenschappers testten zweefvliegtuigen gedurende de jaren 1800, vulden gegevenstabellen met informatie over heffen en slepen, maar geen zweefvliegtuigen liepen op kracht anders dan die verschaft door de wind. Een stoomschip gebouwd door Henri Giffard vloog met succes in 1852.

Stap 1 voor de gebroeders Wright was om een ​​literatuuronderzoek te doen naar de staat van luchtvaartkennis op dat moment. In 1899 schreef Wilbur deze brief aan het Smithsonian Institution, waarin hij kopieën vroeg van al het eerder uitgevoerde onderzoek:

"Geachte heren:
Ik ben een liefhebber, maar geen zwengel in de zin dat ik een paar huisdierentheorieën heb over de juiste constructie van een vliegende machine. Ik wens gebruik te maken van alles wat al bekend is en voeg zo mogelijk mijn macht toe om te helpen bij de toekomstige werknemer die uiteindelijk succes zal behalen. "

De broers bestudeerden de deltavliegen vluchten van Otto Lilienthal en werk gedaan door Sir Georg Cayley, de grondlegger van aerodynamica. De Wrights pakten de hersenen van Octave Chanute, een ingenieur die had gewerkt om een ​​vliegtuig uit te vinden en de auteur van het boek "Progress in Flying Machines" (Dover Publications, 1894).

Met de winsten verdiend in hun fietsenwinkel, gaan Wilbur (de visionair) en Orville (de ingenieur) aan het werk op een vliegmachine. De broers begonnen met het bouwen van vliegers op basis van de vluchtmechanica van vogels die ze hadden waargenomen, en gingen vervolgens over op bemande zweefvliegtuigen.[[Aeroplanes of Tomorrow, NASA's Vision of Future Air Travel]

De eerste vlucht

Vier jaar na de bescheiden brief van Wilbur waren de Wrights klaar om een ​​vliegtuig te testen dat werd aangedreven door een motor en propeller. Het tweedekkersontwerp was gebaseerd op de dubbeldekker van Chanute.

Op 17 december 1903 klom Orville in de primitieve cockpit. De Flyer steeg van de vlakke grond van Kitty Hawk in de lucht en vloog 12 seconden voor de landing met een plof op 37 meter afstand. Kitty Hawk werd gekozen vanwege zijn constante wind, die goed was voor het testen van vliegers en zweefvliegtuigen en ook voor het opstijgen met een vliegtuig met een te laag vermogen. Hoewel sterke windvlagen gevaarlijk kunnen zijn, zorgde een goede, constante tegenwind ervoor dat een vliegtuig opstijde wanneer zijn eigen kracht het niet zou kunnen halen in windstille omstandigheden.

De broers maakten die dag vier vluchten, de laatste vloog op 260 m afstand en bleef bijna een minuut omhoog, waardoor de wereld in de luchtvaart leeftijd voor goed.

De eerste vlucht door de gebroeders Wright.

(Afbeelding tegoed: NASA)

Van Kitty Hawk naar de ruimte

Toen nieuws over hun prestatie bij Kitty Hawk de nieuwsberichten bereikte, probeerden concurrerende uitvinders hun eigen vliegmachines in korenvelden over de hele wereld.

Het was de Amerikaanse overheid die de eerste massaproductie van het vliegtuig aanmoedigde en het potentieel zag van een krachtig wapen en verkenningsvoertuig. Toen de Eerste Wereldoorlog uitbrak in 1914 was er een nieuw type slagveld: de lucht. Vliegtuigtechnologie versnelde drastisch tijdens de oorlog en was een pijler van de oorlogseconomie.

In de jaren dertig van de vorige eeuw beschikte de VS over vier luchtvaartmaatschappijen die miljoenen passagiers (meestal voornamelijk naar de hogere klasse) leverden over het hele land, over de Atlantische Oceaan en tegen het einde van het decennium over de Stille Oceaan. Met de vroege ochtend van commerciële luchtdienst, de wereld opende zich op een nieuwe manier, waardoor mensen plaatsen konden bezoeken waar ze alleen in boeken over hadden gelezen.

De luchtvaart heeft ook de uitkomst van de Tweede Wereldoorlog sterk beïnvloed en de oorlog heeft de luchtvaart gelijkelijk getroffen. Vliegtuigen droegen parachutisten over het Kanaal en lieten de eerste atoombom. Tegen het einde van de oorlog had de productie van vliegtuigen ertoe bijgedragen dat de Verenigde Staten een voortrekkersrol speelden in alle naoorlogse economieën van de wereld, waar het tot de jaren zeventig bleef.

De geboorte van het jet-tijdperk in de jaren 1950, de eerste stappen van de Amerikaanse astronauten op de maan tussen 1969 en 1972, en zelfs de dromen van ruimtetoeristenbedrijven zoals Virgin Galactic en de zelf-landing raketten van SpaceX allemaal hebben ze hun wetenschappelijke wortels op het gebied van Kitty Hawk.[[Verbazingwekkende X-vlakken van de X-1 tot XV-15]

Een Wright-flyer is te zien in het Smithsonian National Air and Space Museum in Washington, D.C. In 2003 probeerde een replica Wright Flyer dezelfde vlucht bij Kitty Hawk op de honderdste verjaardag van de prestatie van Wrights, maar deze viel in een modderpoel. De omstandigheden waren vrij kalm die dag, en Tom Poberezny, voorzitter van de Experimental Aircraft Association, die de replica hielp bouwen, vroeg Wired, "Nou, als dit makkelijk zou zijn, dan denk ik dat iedereen het zou doen."

Een andere uitdaging bij het maken van een replica was dat de gebroeders Wright de oorspronkelijke plannen geheim hielden, en de beroemde Wright Flyer werd kort na zijn vierde vlucht vernield door een windvlaag. Terwijl Orville de Flyer herbouwde voor weergave, is het onduidelijk of delen van de Flyer zijn gerecycled naar andere vliegtuigen, volgens het EAA Aviation Museum.

Extra bronnen:

Koude oorlog Spion foto's laten zien hoe snel Himalaya gletsjers smelten


Tijdens de hoogte van de Koude Oorlog cirkelde een telescoopvormige Amerikaanse spion met de codenaam Hexagon rond de wereld met foto's van hoge resolutie van bossen, bergen en misschien een paar Russische militaire bases. Van tijd tot tijd zou de satelliet metalen vaten uitwerpen die de film van de beelden bevatten. De bus zou zijn parachute inzetten en hoogvliegende spionvliegtuigen zouden hem in de lucht oppikken.

Nu heeft een team van wetenschappers deze eenmaal geclassificeerde analoge afbeeldingen samengevoegd tot een driedimensionaal digitaal model van de Himalaya zoals ze meer dan 40 jaar geleden bestonden. Door het model te vergelijken met de beelden die we vandaag hebben genomen, ontdekten de onderzoekers dat de gletsjers van de berg sinds 2000 dubbel zo snel smelten als in de periode van 1976 tot 2000, en dat een opwarmend klimaat de boosdoener is.

Hoewel wetenschappers het smelten van afzonderlijke gletsjers in de Himalaya hebben gedocumenteerd, kijkt deze nieuwe studie naar een bereik van 1.250 mijl in Nepal, Bhutan, India en China en onthult een aantal verontrustende berichten. "Het feit dat we ijsverliezen over deze lange tijdschaal kunnen bekijken en zien dat de meeste gletsjers soortgelijke hoeveelheden ijs hebben verloren, wijst er echt op dat er één overkoepelende factor is die dit veroorzaakt", zegt Josh Maurer, een afgestudeerde student aan de Lamont in Columbia University. -Doherty Earth Observatory en auteur van een nieuwe studie die vandaag in het tijdschrift wordt gepubliceerd Science Advances. "Globale temperatuurstijging is de enige die logisch is."

Maurer zei dat hij en zijn team twee andere mogelijke oorzaken voor het snel smelten elimineerden: kleine deeltjes zwarte roet van Aziatische fabrieken die in de sneeuw landen, zonnestraling absorberen en het ijs smelten; en minder regenval in de hoge bergen. De studie keek naar afbeeldingen van 650 individuele gletsjers en ontdekte dat ze sinds 2000 elk jaar anderhalve meter ijs hebben verloren, wat de watervoorziening bedreigt voor miljoenen mensen die afhankelijk zijn van Himalayaans smeltwater in grote delen van Azië. Een vergelijkbaar onderzoek dat eerder dit jaar werd vrijgegeven door een groep van meer dan 250 onderzoekers voorspelde dat de Himalaya tweederde van hun gletsjerijs zou kunnen verliezen tegen 2100. Maar tot dit jaar hebben de meeste onderzoekers zich gericht op individuele bergen of specifieke regio's en als gevolg daarvan niet de algemene oorzaak van het smelten hebben vastgesteld.

Het rapport van het Columbia-team is meer slecht nieuws voor een regio die waarschijnlijk wordt getroffen door sterkere overstromingen van de kust van tropische moessons die in de Indische Oceaan ontstaan ​​en minder vers water dat uit de bergen stroomt. Deze dubbele ommekeer van de klimaatverandering is al aan de gang, en waterwegen zoals de rivier de Ganges lopen het grootste risico, volgens Joerg Schaefer, een klimaatgeochemist bij Lamont-Doherty en een andere auteur van de krant.

Meer dan 800 miljoen mensen in Zuid-Azië vertrouwen op seizoensafhankelijke Himalaya-afvoer voor irrigatie, waterkracht en drinkwater. "Over 10 jaar zullen de omstandigheden de hydrologie van deze enorme rivieren veranderen" zoals de Ganges, zegt Schaefer. Het verlies van gletsjerijs "heeft invloed op de landbouw, op energie, gezien de enorme uitbreiding van waterkracht in India." Schaefer voegt eraan toe dat hij en andere wetenschappers in de regio met beleidsmakers hebben gesproken over hun resultaten.

Snel smeltend glaciaal water vormt een ander, meer onvoorspelbaar gevaar omdat het wordt geblokkeerd door puinhopen en gletsjermeren vormt die stroomopwaarts kunnen uitbarsten en gemeenschappen kunnen overspoelen. Deze overstromingen van gletsjermeren hebben duizenden mensen in de Andes, de Himalaya en de Alpen gedood in de afgelopen eeuw.

Wat betreft de Mount Everest, die deel uitmaakte van het studiegebied, zeggen de auteurs dat ze verwachten dat de gletsjers van de berg niet zullen smelten in de komende decennia, maar paden zullen waarschijnlijk moeilijker te doorkruisen zijn met vallende rotsen en grotere stromen om over te steken als de ijs blijft smelten. Bergbeklimmers zeggen dat de klimroutes in de Himalaya zwaarder zullen worden omdat gletsjers die de rotsen bij elkaar houden zich nu terugtrekken, fragmenteren en smelten.

Een onderzoeker zegt dat het gebruik van Cold War satellietbeelden een slimme wetenschappelijke truc was. "Andere mensen gebruikt [the images] van geval tot geval, of van berg tot berg, maar over de hele Himalaya heen was een hele prestatie ", zegt Jeffrey Kargel, een senior wetenschapper aan het Planetaire Wetenschapsinstituut in Tucson die niet betrokken was bij het onderzoek.

Zowel hoofdauteur Maurer en zijn adviseur Schäfer hebben de afgelopen jaren door de Himalaya gelopen om gegevens te verzamelen over het lot van 's werelds hoogste gebergte. Schaefer gelooft dat hun onderzoek naar smeltende gletsjers miljoenen mensen zal treffen. "We moeten de samenlevingen die daar leven voorbereiden met realistische voorspellingen van hoe dit landschap er over 10 of 20 jaar uit zal zien," zegt Schaefer.

Het opnieuw opbouwen van de gletsjers en het omkeren van de smeltwateren zal een enorme inspanning vergen, niet alleen om de uitstoot te verminderen, maar ook door op de een of andere manier koolstof uit de lucht te trekken, voegt hij eraan toe: "Je moet de planeet koelen."


Meer Great WIRED Stories