אתר זה משתמש בקובצי Cookie כדי לעזור לנו להעניק לך את החוויה הטובה ביותר כשאתה מבקר באתר שלנו. על ידי המשך השימוש באתר זה, אתה מסכים לשימוש שלנו בעוגיות אלו.
טלסקופ החלל ג'יימס ווב מסמן רגע קריטי בחקר היקום. צוות מדענים בהובלת ד"ר אסף הוכמן מהמכון למדעי כדור הארץ באוניברסיטה העברית בירושלים סיפק תובנות על אטמוספירות של כוכבי לכת דמויי ארץ. המחקר, שפורסם בכתב העת היוקרתי yMonthly Notices of the Royal Astronomical Societ, מאיר את המורכבות של האינטראקציה בין כימיה אטמוספירית לדינמיקה אקלימית, ומסמן קפיצת דרך בהבנתנו את האפשרות לקיום חיים מעבר למערכת השמש שלנו.
צוות המחקר כלל את ד"ר פאולו דה לוקה מהמרכז למחשוב-על בברצלונה, ד"ר תדאוס קומצ'ק מאוניברסיטת מרילנד, ומר מריק בראם מאוניברסיטת אדינבורו. המחקר מתמקד בכוכב הלכת החוץ-שמשי bProxima Centauri הנמצא בקרבה מפתיעה למערכת השמש שלנו. באמצעות טכניקות מתקדמות, הצוות יצא למסע חקר תיאורטי של האטמוספירה של כוכב לכת זה.
הממצאים שלהם חושפים את תפקיד המפתח של אוזון בעיצוב הדינמיקה האקלימית של כוכבי לכת. באמצעות סימולציות מתקדמות החוקרים גילו קשר עמוק בין רמות האוזון ליציבות האטמוספירה.
"דמיינו עולם שבו האוזון לא רק משפיע על הדינמיקה האקלימית אלא גם מחזיק במפתח לאפשרות קיום חיים," אומר ד"ר הוכמן. המחקר שלנו חושף את הקשר הזה ומדגיש את החשיבות של התחשבות באוזון ובגזים פוטוכימיים אחרים במאמצינו להבין כוכבי לכת דמויי ארץ.
אחת התגליות המדהימות של המחקר היא ההשפעה של האוזון על הטמפרטורה באטמוספירה ותבניות הרוח. על ידי שילוב השפעת האוזון, הצוות הבחין בהקטנת ההבדלים בטמפרטורה בין חצאי כוכב הלכת והעלייה בטמפרטורת האטמוספירה בגבהים מסוימים, רמז לאיזון העדין בין ההרכב הכימי של האטמוספירה לדינמיקה האקלימית. יתרה מכך, המחקר מציע מסגרת חדשה להבנת השפעת גזים פוטוכימיים על הדינמיקה האקלימית של כוכבי לכת חוץ-שמשיים, ופותח את הדלת להבנה עמוקה יותר של סביבות מחיה אפשריות מעבר למערכת השמש שלנו.
"אנו עומדים על סף עידן חדש בחקר כוכבי לכת חוץ-שמשיים," אומר ד"ר הוכמן. "עם כל גילוי, אנו מתקרבים יותר ויותר לפענוח המסתורין של עולמות רחוקים ואולי אף מציאת סימני חיים מעבר לכדור הארץ."
המחקר פורץ הדרך הזה סולל את הדרך לחקר עתידי של bProxima Centauri ומציב את הבסיס לחקר כוכבי לכת דמויי ארץ אחרים, תוך הבטחה לשפע של תגליות שעדיין מחכות להיחשף.
Ben-Israel et al. develop a new proxy for oxygen levels in seawater, based on U-Pb dating of dolomite. They show a step-increase in O2 at 400 million years, supporting oceans that were largely oxygen-limited at the ‘dawn’ of animal life.
סופות גשם קצרות טווח מעצבות את הצורה של מדרונות סלעיים ומצוקיים באזורים צחיחים לאורך אלפי שנים
אזורים יבשים (צחיחים וצחיחים למחצה) מכסים למעלה מ-40% משטחי היבשות בכדה״א ומהווים בית ליותר מ-מרבע מאוכלוסיית העולם. כיסוי צמחייה נמוך עד כדי אפסי ופני שטח סלעיים המאפיינים אזורים יבשים תומכים בהיווצרות של שיטפונות בזק, מפולות ומגוון של אירועי סחיפה קטסטרופליים כתוצאה מאירוע גשם קצרים אך עוצמתיים. הרגישות של אזורים יבשים לאילוצים אקלימיים עומדת בבסיס של תיאוריות רבות להתפתחות והשתנות הנוף המדברי בטווחי זמן גאולוגיים כמו גם מהווה אתגר בהתמודדות עם שינויי האקלים בעידן המודרני לקהילות מדבריות בכל רחבי העולם. למרות החשיבות בהבנת ההשפעה האקלימית ואירועי קיצון בפרט על המרחב היבש בכדה״א, כימות של תהליכים הידרולוגיים וגאומורפולוגיים המתרחשים במהלך סופות גשם קצרות וחיבורן לשינויים ארוכי טווח בטופוגרפיה שלהם נותר לוקה בחסר, בין היתר בגלל פערים באיכות וזמינות נתונים והיכולת של כלים חישוביים לתרגם אילוצים אקלימיים קצרי טווח לתהליכי פני שטח מהירים על פני טווח זמן ארוך.
במחקר הנוכחי שערך יובל שמילוביץ בהשתתפות פרופ׳ יהודה אנזל ופרופ׳ אפרת מורין מהמכון למדעי כדה״א באוניברסיטה העברית ופרופ׳ איתי חביב מאוניברסיטת בן גוריון, יחד עם חוקרים מאוניברסיטת קולורדו ושותפים נוספים, נבחן כיצד תהליכי פני שטח על גבי מדרונות סלעיים ומצוקים באזורים צחיחים מגיבים לשינויים במאפיינים של סופות גשם. הבסיס הרעיוני פותח בעזרת ניסויי שדה ופורסם בסדרת מאמרים קודמים, ראו לדוגמא https://eos.org/editor-highlights/desert-landscape-evolution-controlled-by-storm-intensity, בהם הם הראו שאירועים קיצון הם האחראים לתנועת מים וסדימנט על גבי המדרונות. במחקר הנוכחי פותח מודל מתמטי של התפתחות הנוף ונערכה סידרה של ניסויים נומריים לתיאור מגוון של תרחישי אקלים על פי נתונים מטאורולוגים, הידרולוגים, גאומורפולוגיים וטופוגרפיים. המחקר מדגים, לראשונה, כיצד אינטגרציה של אירועי גשם קיצוניים מתורגמת לאחר מאות אלפי שנים לתהליכי סחיפה ונסיגה של מצוקים ויצירת הטופוגרפיה הנצפית. החוקרים הראו כיצד החתימה הטופוגרפית של משטר הגשם משתנה כתלות בתהליכים קצרי טווח (דקות) גם ללא שינוי משמעותי בממוצע המשקעים; החוקרים מצאו שאירועי גשם עוצמתיים וקצרים תורמים להיווצרות נוף מצוקי בהשוואה לאירועי גשם ארוכים בעוצמה חלשה המייצרים נוף מתון. בנוסף, המחקר תורם לקביעת ערכי סף ותדירות של תהליכים הידרולוגיים וגאומורפולוגיים באזורים היבשים בכדה״א ומספק תיאור כמותי בעל ערך להבנת התפתחות הנוף בתגובה לאילוצים הידרו-אקלימיים ולשינויי אקלים.
סופות אבק נחשבות כמקור חשוב מאוד של מתכות למי האוקיאנוסים כתוצאה משקיעה והתמוססות חלקית של גרגרי האבק במי הים - אך בגלל זמן ההתרחשות הקצר שלהן והקושי לצפות מראש את התזמון והמיקום שלהן, כמעט ואין תעוד בזמן אמת של השפעת סופות אבק על האוקייאנוסים.
מחקר חדש של בנאלטבט וחובריו התמקד בדיגומים של מתכות נדירות במי ים - לפני, במהלך, ואחרי סופות אבק - כדי לקבוע את מידת השפעתן על הים. המחקר בוצע במפרץ אילת שבצפון הים האדום, שמאופיין בדמיון רב לאוקייאנוסים פתוחים ועמוקים לצד נגישותו גבוהה לדיגום ומחקר.
ממצאי המחקר מפתיעים - במקום להוות גורם שמוסיף מתכות לים, חלקיקי האבק נוטים לספוח חלק גדול מהמתכות ולהוריד את ריכוזיהן במים. החוקרים מצאו שהשינוי בהרכב מי הים מגיע לשיא כ 5-6 ימים אחרי הסופה, ולאחר מכן חוזר הרכב הים בהדרגה למצבו הקודם. ממצאים חדשניים אלה מאתגרים את הפרדיגמות הקיימות לגבי השפעת האבק על האוקייאנוסים ומגדירים את ההשפעה ארוכת הטווח שיש לסופות אבק על הרכב האוקייאנוסים.
במקרים רבים קרקעות מתנזלות בזמן רעידות אדמה, ומאבדות את היכולות שלהן לתמוך במבנים. התנזלות היא תופעה הרסנית שכן יסודות בנייניים ותשתיות שנטועים בקרקע אינם נתמכים על ידי הקרקע המונזלת ולכן נוטים לקרוס, ולשקוע. חלק ניכר מהנזק הנגרם למבנים ואבדות בנפש עקב רעידות אדמה קורה כתוצאה מתהליך זה. מחקר חדש של ד"ר שחר בן זאב ופרופ' עינת אהרונוב מהמכון למדעי כדוה"א מהאונ' העברית וחובריהם, שהתפרסם ב Nature Communications, מציג הסתכלות חדשה על התופעה והשפעותיה, ומציע הסבר לתופעות של "התנזלות קרקע" שתועדו אך לא הוסברו קודם לכן, ברעידות אדמה בעלות עוצמה נמוכה או במקומות רחוקים ממוקדי רעש בעוצמה גבוהה.
עד למחקרו החדשני של ד"ר בן זאב הנחת היסוד הייתה כי "התנזלות קרקע" יכולה להתרחש רק בקרקע "אפקטיבית לא מנוקזת", קרי שהמים בה לא יכולים להתנקז החוצה בזמן רעידת האדמה. כדי שקרקע תתנזל בצורה זו נדרשת רעידה חזקה וקירבה למוקד הרעידה (צפיפות אנרגיה סייסמית גבוהה). הבנה זו של התהליך הותירה הרבה מקרי התנזלות מתועדים אך לא מוסברים שהתרחשו רחוק ממוקד הרעידה. במחקרו הדגים ד"ר בן זאב כי הנחות היסוד המדוברות אינן מוחלטות, וכי "התנזלות קרקע" יכולה להתקיים גם כאשר ישנה זרימה של מים מהקרקע המנוזלת לכיוון פני השטח בזמן רעש האדמה. התנזלות ״מנוקזת״ כזו יכולה לקרות גם רחוק ממוקד רעידת האדמה, היכן שעוצמת הרעידה חלשה יחסית. ממצא חשוב זה מסביר מקרי התנזלות מתועדים רבים הרחק ממוקד הרעידה. במסגרת המחקר, החוקרים פיתחו תיאוריה פיזיקלית, והדגימו אותה באמצעות סימולציות נומריות וניסויי מעבדה. התנאים בסימולציות ובניסויים נמצאו דומים כאשר הושוו למאגר מידע על מקרי התנזלות אמיתיים.
ברכות חמות ליובל שמילוביץ', שבימים אלו משרת במילואים, ושותפיו על קבלת מאמרם "The Impact of Extreme Rainstorms on Escarpment Morphology in Arid Areas: Insights From the Central Negev Desert" בעיתון JGR: Earth Surface כבחירת העורך במעמד "Editor’s Highlight". מעמד זה ניתן לכ 2% מכלל המאמרים המתקבלים לעיתון.
נאחל ליובל ולכל משרתי המילואים שישמרו על עצמם וישובו הביתה במהרה.
Air-water interactions regulate lake-water temperature by balancing the rate of change of water temperature (stored heat) with the incoming and outgoing heat fluxes, which are functions of water temperature and external forcing. Yet, there is a large knowledge gap in quantifying the thermoregulation of a lake, and especially managed lakes. The thermoregulation of a restored and managed Mediterranean lake (Agamon Hula, Israel) was first, explored by direct measurements of all major heat fluxes. Then, a rigorous analysis revealed how water temperature of a lake shifts toward a steady state, scaled by the lake's response time. The analysis improves current theoretical knowledge. The analysis indicates that the steady-state temperature is controlled by external environmental forcing and not by lake depth. Whereas the thermal response time to re-attain a steady state, following an abrupt change in various environmental conditions, is controlled by water depth. Lake-temperature response to an oscillating environmental forcing revealed that both the amplitude of water temperature fluctuations and the time delay from the steady-state are controlled by the ratio between the environmental forcing’s time period (diurnal, seasonal or other cycles) and the thermal response time of the lake.
Phytoplankton growth in the upper sunlit ocean drives the oceans' biological carbon pump, a collection of processes that sequester atmospheric CO2 into the deeper ocean where it is stored for centuries to millennia. However, a large fraction of carbon does not reach greater depths but is respired by bacteria and other microorganisms as it sinks. Earlier field work found that, for water temperatures between 2 and 17°C, warmer water is associated with more carbon respiration. However, we observe that carbon respiration in the Gulf of Aqaba, a deep warm water body in the northern Red Sea, is much less intense than expected based on water temperature (≥20°C). Moreover, the local ecosystem exports a considerable fraction of carbon to intermediate depths (∼300–570 m). These results question the universal role of temperature in regulating carbon export in the ocean. They also suggest that ecosystems dominated by small phytoplankton can support considerable carbon export despite warm temperatures, especially when mineral dust is available to enhance the sinking of marine particles.
