10 strani misteri terrestri che finalmente capiamo

Ogni giorno, il pianeta ci affronta con enigmi sia grandi che piccoli. Le risposte ad alcuni di questi misteri possono salvare vite umane, ma il più delle volte i segreti meno critici si rivelano i più interessanti.

10Come gli alligatori si muovono silenziosamente attraverso l'acqua

Con appena un'increspatura per dar loro via, gli alligatori si muovono con grazia attraverso l'acqua, sia che si tuffino, che affiorino o che rotolino. Ma non hanno pinne o pinne come pesci o altri animali acquatici, quindi come fanno le loro manovre esperte?

Come i piloti di aeroplani, usano i controlli per regolare la loro posizione. Tuttavia, per un alligatore, quei controlli sono muscoli speciali che alterano la posizione dei suoi polmoni all'interno della cavità corporea. I gas nei suoi polmoni si comportano come un dispositivo di galleggiamento interno. Usando questi muscoli, un alligatore può spostare i polmoni verso la coda per tuffarsi, verso la sua testa in superficie, e verso il lato appropriato per rotolare nell'acqua. Gli alligatori usano anche le loro code per aiutarli a rotolare.

Come ricercatore T.J. Uriona disse: "Potrebbe essere che al posto di questi muscoli che si alzano per respirare, si alzarono per muoversi nell'acqua e in seguito furono cooptati per respirare".

9Quanto gli archi naturali sfidano la gravità

Anche se le formazioni naturali come archi e alcove di arenaria sembrano spesso sfidare la gravità, in realtà traggono la loro forza dalla gravità. Man mano che il vento e l'acqua si scagliano contro la roccia, i grani nella parte inferiore della formazione sono rafforzati dall'atto di trattenere più peso dall'alto. In sostanza, i granelli di sabbia si bloccano dallo stress indotto dalla gravità.

Mentre alcuni tipi di arenaria contengono minerali cementanti, i ricercatori della Repubblica Ceca hanno scoperto che questi minerali non devono essere presenti perché le particelle di arenaria si leghino. Infatti, i minerali cementanti si corrodono anche dal vento e dall'acqua. Indipendentemente dal tipo di erosione o dalla presenza di minerali cementanti, lo stress verticale sembra essere il fattore più importante per rendere l'arenaria più resistente all'erosione e creare sculture naturali mozzafiato.

Per illustrare il concetto, i ricercatori hanno utilizzato l'esempio di un muro di mattoni a secco. "È facile estrarre il mattone dalla parte superiore del muro, ma è difficile tirare il mattone dal basso, mentre viene caricato", ha detto il geologo Jiri Bruthans. Quasi come uno scultore umano, la natura usa il vento e l'acqua come strumenti per eliminare il materiale in eccesso e rivelare la forma intrinseca della pietra, che è in realtà creata dal peso e dalla gravità.

8Come le piante sono protette dalla solarizzazione

Anche se le piante hanno bisogno di assorbire la luce dal Sole per produrre cibo attraverso la fotosintesi, le radiazioni ultraviolette del Sole possono danneggiare il DNA di una pianta e impedirne la crescita. In questo modo, le scottature sono potenzialmente pericolose per le piante come per gli umani. Ma le piante non possono insaponarsi con la protezione solare come possiamo. Invece, producono speciali molecole chiamate esteri di sinapato che vengono trasportati alle loro foglie per impedire alle radiazioni ultraviolette B (UV-B) di penetrare negli strati esterni e bruciare la pianta.

Un particolare tipo di estere di sinapato, il sinapoilico, assorbe lo spettro completo delle radiazioni UV-B per prevenire danni al DNA della pianta. Sebbene queste lunghezze d'onda UV-B siano le stesse che danneggiano il DNA umano, i ricercatori non intendono aggiungere il sinapoil malato ai sunblock per le persone. Credono che i cinnamati che già usiamo nei nostri filtri solari siano altrettanto efficaci. Invece, gli scienziati ritengono che questa informazione dovrebbe essere usata per sviluppare piante in grado di sopportare i maggiori livelli di radiazioni che potrebbero accompagnare il riscaldamento globale.

7La molecola Vel-Negativa

La maggior parte di noi conosce gli otto tipi più comuni di sangue: A, B, AB e O, ognuno dei quali può essere negativo o positivo per l'antigene Rhesus D. Ma in realtà ci sono milioni di varietà di sangue. Durante una trasfusione di sangue, se si riceve un tipo di sangue con un antigene che non si ha, si può avere una reazione immunitaria pericolosa, possibilmente mortale, al sangue infuso.

Agli inizi degli anni '50, i medici scoprirono un raro tipo di sangue, Vel-negativo, che provoca il rifiuto violento delle trasfusioni di sangue. Circa 1 su 2.500 persone in Europa e Nord America ce l'hanno. Ma ci sono voluti altri 60 anni perché i medici trovassero la molecola, una proteina chiamata SMIM1, che ha creato il gruppo sanguigno Vel-negativo e ha sviluppato due test rapidi basati sul DNA per identificarlo. Questi test possono essere eseguiti in poche ore. "Di solito è una crisi quando hai bisogno di una trasfusione", ha detto Bryan Ballif dell'Università del Vermont. "Per quei rari individui Vel-negativi che hanno bisogno di una trasfusione di sangue, questo è un periodo di tempo potenzialmente salvavita".

6 Come fare i popcorn perfetti

Attraverso l'imaging ad alta velocità e l'analisi termodinamica, gli scienziati hanno deciso di esplorare come saltano i popcorn, da dove proviene il suono del popping e quale temperatura produrrà i chicchi più schioccati. Hanno scoperto che la temperatura è il fattore cruciale. Quando il kernal viene riscaldato, l'umidità all'interno del kernel si trasforma in vapore acqueo e si espande contro lo scafo, che poi si rompe in una scia ondosa bianca.

Secondo le loro ricerche, gli scienziati francesi hanno scoperto che 180 gradi Celsius (356 ° F) è la temperatura perfetta per scoppiare più mais. Al di sotto di questo, si apriranno meno kernel. Quando viene raggiunta la temperatura critica, una gamba sporge dalla grana. Mentre la gamba si scalda, salta in aria. Ma invece di un effetto missilistico, il kernel esegue una manovra come una ginnasta in esecuzione che fa una capriola.

Anche se l'improvviso rilascio di vapore acqueo pressurizzato non fa saltare il kernel, crea il "pop" che ascoltiamo.I ricercatori hanno fatto in modo che il suono non provenga dalla frattura dello scafo o dalla scaglia che colpisce il piatto. Invece, hanno scoperto che il fiocco diventa un risuonatore acustico quando la sua pressione interna diminuisce, come il pop di una bottiglia di champagne quando il tappo viene rimosso.

5Perché i gorilla mangiano legno putrefatto

I gorilla masticano il legno in decomposizione fino a quando le loro gengive sanguinano, in alcuni casi. Possono anche leccare tronchi e ceppi d'albero in decomposizione, spesso tornando ogni giorno a fare questo. All'inizio, i ricercatori disorientati pensavano che il legno marcio agisse come una medicina per lenire lo stomaco degli animali o per uccidere i parassiti, ma la ragione si rivelò ancora più bizzarra.

Dopo aver visto 15 gorilla nel Bwindi Impenetrable National Park in Uganda mangiare legno in decomposizione, gli scienziati della Cornell University hanno raccolto campioni del legno che gli animali avevano mangiato e del legno che i gorilla avevano evitato. Presero anche altri esemplari dalla dieta dei gorilla. Analizzando tutti questi campioni, gli scienziati hanno scoperto che il legno in putrefazione forniva oltre il 95 percento del sodio alimentare di un gorilla, sebbene fosse solo il 4 percento della quantità di cibo consumato.

Alcune scimmie, scimpanzé e lemuri sono stati osservati mentre mangiavano legno. Sembra che gli animali cerchino istintivamente una fonte di sodio se i loro corpi ne hanno bisogno. "Questo non significa necessariamente che" sappiano "che il legno è una buona fonte di sodio, ma significa che possono rilevare quando è presente", ha detto Alice Pell della Cornell University. Gli animali potrebbero aver imparato cosa mangiare attraverso prove ed errori.

4Cosa ha causato i pilastri di guerra dei troll islandesi

Secondo la leggenda locale, i pilastri di roccia cava nella valle di Skaelinger in Islanda erano formati da troll arrabbiati che li lanciavano l'un l'altro. Ciascuno dei 40 pilastri è alto poco più di 2,4 metri (8 piedi) e largo 1,5 metri (5 piedi).

Anche se questa spiegazione di queste strane formazioni è divertente, i vulcanologi dell'Università di Buffalo hanno scoperto che probabilmente provenivano dall'interazione tra acqua e lava sulla terra molto tempo fa. Secondo la teoria degli scienziati, la lava dell'eruzione vulcanica di Laki del 1783 (Laki nella foto sopra) alla fine fu bloccata dall'attraversare la gola del fiume Skafta, quindi la roccia fusa forgiò attraverso valli come lo Skaelinger. Con il terreno che si faceva caldo, il vapore si alzava come geyser dagli spazi vuoti della lava. Poi, mentre più lava scorreva intorno a quelle colonne di vapore, la roccia fusa alla fine si raffreddò per formare pilastri cavi. L'intero processo probabilmente ha richiesto non più di qualche giorno.

"Normalmente, quando pensiamo alla lava che entra in contatto con l'acqua, pensiamo che l'acqua lampeggi a vapore e causi un'esplosione", ha detto il vulcanologo Tracy Gregg. "Ecco un esempio in cui ... potresti essere rimasto lì a guardarlo."

3Dove l'isola di Natale Seamounts è arrivata

Più di 50 imponenti montagne sottomarine, o "montagne sottomarine", sono disperse in un'area di 1 milione di chilometri quadrati (417.000 mi) del nord-est dell'Oceano Indiano chiamata Isola di Natale nella Provincia Sottomarina. Gli scienziati erano rimasti sconcertati dall'origine di questi rilievi marini, alcuni dei quali si ergono fino a 4,5 chilometri (3 mi) di altezza. Non erano formati da punti caldi nel mantello o fratture nella crosta oceanica, come accaduto con montagne sottomarine in altre parti del mondo. Invece, le loro firme corrispondevano a quelle delle rocce nordoccidentali australiane.

Da queste informazioni e dalla ricostruzione delle placche tettoniche, i geochimici dell'Università di Kiel scoprirono che questi monti marini si formavano da rocce riciclate quando il Gondwana, un antico supercontinente, cominciò a dividersi per formare l'Oceano Indiano circa 150 milioni di anni fa. Contemporaneamente, il fondo della crosta del Gondwana si staccò e si riscaldò quando si mescolò al mantello superiore. Quindi è stato riportato in superficie.

"Quando il centro di diffusione [dell'Oceano Indiano] è passato su quell'area, ha essenzialmente risucchiato di nuovo le parti continentali e le parti", ha detto il geochimico Kaj Hoernle. "Poiché questi pezzi hanno un contenuto più volatile (come acqua e anidride carbonica), hanno prodotto più materiale fuso rispetto al normale mantello superiore e hanno formato montagne sottomarine invece della normale crosta oceanica".

2Perché siamo ingannati dal doppio del corpo

La controfigura in TV e nei film ci inducono a credere che stiamo vedendo la nostra TV o star del cinema preferita a causa di un meccanismo cerebrale che stabilizza la nostra percezione per aiutarci a sopravvivere. Le nostre menti percutono "percorrendole" verso volti che abbiamo visto negli ultimi 10 secondi; altrimenti, le persone sarebbero completamente diverse da noi ogni volta che si muovevano la testa o l'illuminazione dei loro volti cambiava. Questo ci renderebbe "ciechi" anche agli amici e parenti più familiari e darebbe luogo a un caos visivo.

Tuttavia, questo stesso trucco percettivo, noto come "campo di continuità", funziona anche al contrario per farci confondere due forme o volti completamente diversi come identici. Il campo di continuità si trasforma in facce per noi assumendo che le immagini recenti non siano cambiate così tanto. Gli scienziati hanno testato questo risultato mostrando ai partecipanti allo studio un'immagine target, quindi un'altra rapida serie di immagini su uno schermo. Quando è stato chiesto di trovare una corrispondenza per l'immagine di destinazione, la maggior parte delle persone non ha scelto un duplicato. Invece, hanno selezionato un'immagine che combina le ultime due immagini di destinazione. Ciò significa che il loro cervello non è andato per la precisione, ma per un mix delle immagini più recenti.

Il campo di continuità è fondamentale per stabilizzare la nostra visione. "Se il mondo fosse instabile, le cose sarebbero fluttuanti nell'aspetto.Avremmo due volte di più, e con tutto - con tazze, con gli occhiali, con i nostri bambini ", ha detto lo psicologo David Whitney. "Immagina quanto sarebbe inquietante."

1Why Guinness Bubbles Sink

Non succede tutte le volte, ma quando succede, fa un grande trucco per le feste: a volte le bolle in un bicchiere di Guinness vanno giù quando ci aspettiamo che salgano. I chimici della Stanford University e dell'Università di Edimburgo hanno deciso di scoprire perché. Si scopre che le bolle nel mezzo del vetro salgono. Tuttavia, mentre il liquido circola dal centro del vetro verso i lati e verso il basso, tira giù le bolle con loro.

"La risposta si rivela davvero molto semplice", ha spiegato il professore di Stanford Richard Zare. "Si basa sull'idea di cosa deve venire giù. In questo caso, le bolle salgono più facilmente al centro del bicchiere di birra che sui lati a causa della resistenza delle pareti. Mentre salgono, sollevano la birra e la birra deve rovesciarsi, e lo fa. Corre lungo i lati del vetro portando le bolle - in particolare piccole bolle - con esso, verso il basso. Dopo un po 'si ferma, ma è davvero drammatico ed è facile da dimostrare. "

Il biossido di carbonio in molte altre birre è più probabile che si dissolva nel liquido. Ecco perché molte persone, inclusi alcuni scienziati, pensavano che l'azoto nelle bolle della Guinness o la forma del vetro fosse la ragione per cui le bolle della Guinness calavano. Tuttavia, i ricercatori di Stanford hanno scoperto che può verificarsi con qualsiasi liquido in una varietà di forme di vetro diverse.