Земля, Марс і Сонце: 5 наукових відкриттів травня
Марсіанські мутації, чорний лід, шпигунство за сонячної плазмою та інші приголомшливі новини науки
Свіжий вітерець, зелена трава, квіти-метелики та інші ідеальні для Землі умови життя – надто нудні для вчених. Геть інша справа – створити позаземну форму води, підкорити сонячну плазму або спрогнозувати мутації у колонізаторів Марса. Mind вибрав п'ять наукових відкриттів місяця, де невідомий людині Всесвіт натякає на те, що досі ми нічого про нього не знали.
Майбутнє перших підкорювачів Марса
Людство вже не перший рік або навіть століття намагається втекти з планети, на якій саме ж і створює нестерпні умови. І сподівається, що у 2024 році Ілону Маску вдасться відправити людей на Марс. Але поки що Земля – єдина планета, придатна до життя homo sapiens. Еволюційний біолог, професор Скотт Соломон малює аж ніяк не райдужне майбутнє марсіанським першопрохідникам. За два покоління кістки стануть твердішими, людям знадобляться окуляри для бачення зблизька, імунну систему буде повністю зруйновано і через це можливий сплеск онкологічних захворювань.
Якщо земні діти народжуються з 60 новими генними мутаціями, то для нових марсіан ця цифра зросте до 1000. Правда, це будуть мутації, що сприяють адаптації до нової планети: інший колір шкіри для захисту від радіації, менше споживання кисню, щільніша кісткова тканина, що компенсує втрати кальцію під час вагітності, тощо. Так, до речі, відтворюватися марсіани зможуть лише між собою.
Хто винен в епілепсії
Слово «іон» для середньостатистичної людини позначає приблизно нічого. А тим часом від балансу цього «нічого» залежить якість життя як мінімум 60 млн людей з діагнозом «епілепсія». Такого висновку дійшли вчені-нейробіологи Массачусетського технологічного інституту (MIT) у результаті дослідження, що тривало чотири роки.
Епілепсія – неврологічний стан, що виражається в судомах через надмірну активність нейронів. До початку дослідження було відомо, що певний тип мутацій в гліальних клітинах кори мозку наче насос «викачував» з нейронів іони кальцію. Але не було зрозуміло, як цей процес змушував сусідні нейрони ставати гіперактивними і провокувати судоми.
Активність нейрона регулюється обміном іонами між ним і гліальними клітинами (нервова тканина, що оточує нейрон). Наприклад, для того щоб нейрон «загорівся», він поглинає іони натрію, а потім, щоб заспокоїтися, викидає іони калію в гліальні клітини. Але здатність нейронів обмінюватися іонами залежить від наявності сприятливого балансу іонів і в нервовій тканині також. Наприклад, надлишок калію в гліальних клітинах ускладнює викид надлишкових іонів калію з нейрона. Отже, нейрону складніше «заспокоїтися».
Необхідність іонного балансу стала ключовим відкриттям дослідження. Надлишок кальцію в гліальних клітинах кори головного мозку змушує їх ставати гіперактивними і блокувати механізми виведення калію. Надлишок калію в свою чергу заважає нейронам заспокоюватися, і це провокує напад епілепсії.
Суперіонічна вода космічна
У попередньому випадку вона, на жаль, не допоможе. Немає в ній ані калію, ані кальцію... Або, можливо, є, але поки про це ніхто не знає. Адже вчені тільки-но її відкрили. Лабораторія лазерної енергетики в Нью-Йорку провела унікальний експеримент: опромінила краплю води одним з найпотужніших у світі лазером. Шокова хвиля підвищила температуру всередині краплі на тисячі градусів, а тиск – на мільйони атмосфер.
На подив дослідників, вода не перетворилася на перегрітий газ або рідину. Рентгенівський знімок краплі води в шоковій лазерній хвилі показав, що атоми застигли цілісними і сформували кристалічний лід. Це відкриття підтверджує наявність так званого суперіонічного льоду – води з дивними і невідомими поки що властивостями. На відміну від звичного нам білого і холодного льоду, суперіонічний – чорний і гарячий. Вчені припускають, що в такому вигляді воду можна виявити на інших планетах. Можливо, на Марсі щось є?
Сонячна плазма під прицілом
Не тільки космічний лід цікавить земних вчених. Не менш загадковий для них четвертий стан матерії Всесвіту – плазма. Група дослідників з Ірландії і Франції вперше змогла отримати інформацію про те, як поводиться матерія в екстремальних умовах атмосфери Сонця.
На нашій планеті існує три основних стани речовини – твердий, рідкий і газоподібний. Четвертий стан – плазма – нестабільна електрично заряджена рідина. З неї складаються наше Сонце, різні зірки, кварки та інші космічні об'єкти. На Землі в природному вигляді її практично немає, оскільки вона виникає в умовах, несумісних з біосферою. Вченим доводиться штучно створювати умови, щоб отримати плазму на Землі і вивчити її властивості.
Величезний радіотелескоп і ультрафіолетові камери, встановлені на космоліт NASA, нещодавно дозволили науковцям уперше отримати докладніші відомості про сонячну плазму. «Сонячна атмосфера є осередком екстремальної активності: температура плазми перевищує 1 млн градусів Цельсія, а частинки рухаються зі швидкістю, близькою до швидкості світла. Ці швидкісні частки яскраво світяться в радіохвилях, тому ми можемо точно контролювати поведінку плазми за допомогою радіотелескопів», – говорить доктор Еойн Карлі, який очолював міжнародну групу дослідників.
Що зберігає життя у товщах антарктичної криги?
Спойлер: екскременти пінгвінів і тюленів. Кілометрові товщі вікових льодовиків – місце, не надто придатне до існування там життя. Але природа передбачила вихід і з цієї ситуації: біологічні види краще зберігаються біля колоній пінгвінів і тюленів.
Група вчених досліджувала ґрунт і рослини, що оточують ці колонії, в трьох окремих місцях уздовж Антарктичного півострова. Збагачені азотом фекалії пінгвінів і тюленів всотуються в ґрунт або поширюються у вигляді випарів амонію на кілометри навколо, створюючи сприятливе середовище для різних форм життя. У таких «оазах» виявлені мільйони безхребетних (наприклад, кліщів або круглих черв'яків) на 1 кв. м ґрунту навколо колоній тюленів і пінгвінів. Це увосьмеро більше, ніж в інших частинах півострова. Відкриття пояснює, як може зберігатися життя в найхолодніших частинах нашої планети.
Якщо ви дочитали цей матеріал до кінця, ми сподіваємось, що це значить, що він був корисним для вас.
Ми працюємо над тим, аби наша журналістська та аналітична робота була якісною, і прагнемо виконувати її максимально компетентно. Це вимагає і фінансової незалежності.
Станьте підписником Mind всього за 196 грн на місяць та підтримайте розвиток незалежної ділової журналістики!
Ви можете скасувати підписку у будь-який момент у власному кабінеті LIQPAY, або написавши нам на адресу: [email protected].
