Земля, Марс и Солнце: 5 научных открытий мая
Марсианские мутации, черный лед, шпионаж за солнечной плазмой и другие ошеломляющие новости науки
Свежий ветерок, зеленая трава, цветочки-бабочки и другие идеальные для Земли условия жизни безумно скучны для ученых. То ли дело создать внеземную форму воды, покорить солнечную плазму или спрогнозировать мутации у колонизаторов Марса. Mind выбрал пять научных открытий месяца, где неведомая человеку Вселенная намекает на то, что до сих пор мы ничего толком о ней не знали.
Будущее первых покорителей Марса
Человечество уже не первый год или даже век пытается сбежать с планеты, на которой само же и создает невыносимые условия. И надеется, что в 2024 году Илону Маску удастся отправить людей на Марс. Но пока что Земля – единственная планета, пригодная к жизни homo sapiens. Эволюционный биолог, профессор Скотт Соломон рисует далеко не радужное будущее марсианским первопроходцам. Через два поколения кости станут тверже, людям понадобятся очки для видения вблизи, иммунная система будет полностью разрушена и из-за этого возможен всплеск онкологических заболеваний.
Если земные дети рождаются с 60 новыми генными мутациями, то для новых марсиан это число вырастет до 1000. Правда, это будут мутации, способствующие адаптации к новой планете: другой цвет кожи для защиты от радиации, меньшее потребление кислорода, более плотная костная ткань, компенсирующая потери кальция во время беременности, и т. д. Да, кстати, воспроизводиться марсиане смогут только между собой.
Кто виноват в эпилепсии
Слово «ион» для среднестатистического человека обозначает примерно ничего. А тем временем от баланса этого «ничего» зависит качество жизни как минимум 60 млн человек с диагнозом «эпилепсия». К такому выводу пришли ученые-нейробиологи Массачусетского технологического института (MIT) в результате исследования, длившегося четыре года.
Эпилепсия – неврологическое состояние, которое выражается в судорогах из-за чрезмерной активности нейронов. До начала исследования было известно, что определенный тип мутаций в глиальных клетках коры мозга как насос «выкачивал» из нейронов ионы кальция. Но не было понятно, как этот процесс заставлял соседние нейроны становиться гиперактивными и провоцировать судороги.
Активность нейрона регулируется обменом ионами между ним и глиальными клетками (нервная ткань, окружающая нейрон). Например, для того чтобы нейрон «загорелся», он поглощает ионы натрия, а затем, чтобы успокоиться, выбрасывает ионы калия в глиальные клетки. Но способность нейронов обмениваться ионами зависит от наличия благоприятного баланса ионов и в нервной ткани тоже. Так, переизбыток калия в глиальных клетках затрудняет выброс избыточных ионов калия из нейрона. Следовательно, нейрону сложней «успокоиться».
Необходимость ионного баланса стала ключевым открытием исследования. Переизбыток кальция в глиальных клетках коры головного мозга заставляет их становиться гиперактивными и блокировать механизмы вывода калия. Переизбыток калия в свою очередь мешает нейронам успокаиваться, и это провоцирует приступ эпилепсии.
Суперионическая вода космическая
В предыдущем случае она, к сожалению, не поможет. Нет в ней ни калия, ни кальция… Или, возможно, есть, но пока об этом никто не знает. Ведь ученые только что ее открыли. Лаборатория лазерной энергетики в Нью-Йорке провела уникальный эксперимент: облучила каплю воды одним из мощнейших в мире лазером. Шоковая волна подняла температуру внутри капли на тысячи градусов, а давление – на миллионы атмосфер.
К изумлению исследователей, вода не превратилась в сверхнагретый газ или жидкость. Рентгеновский снимок капли воды в шоковой лазерной волне показал, что атомы застыли целостными и сформировали кристаллический лед. Это открытие подтверждает наличие так называемого суперионического льда – воды со странными и неизвестными пока что свойствами. В отличие от привычного нам белого и холодного льда, суперионический – черный и горячий. Ученые предполагают, что в таком виде воду можно обнаружить на других планетах. Может, на Марсе что-то есть?
Солнечная плазма под прицелом
Но не только космический лед интересует земных ученых. Не менее любопытно для них четвертое состояние материи Вселенной – плазма. Группа исследователей из Ирландии и Франции впервые смогла получить информацию о том, как ведет себя материя в экстремальных условиях атмосферы Солнца.
На нашей планете существует три основных состояния вещества: твердое, жидкое и газообразное. Четвертое состояние – плазма – нестабильная электрически заряженная жидкость. Из нее состоят наше Солнце, различные звезды, кварки и другие космические объекты. На Земле в естественном виде ее практически нет, так как она возникает в условиях, несовместимых с биосферой. Ученым приходится искусственно создавать условия, чтобы получить плазму на Земле и изучить ее свойства.
Огромный радиотелескоп и ультрафиолетовые камеры, установленные на космолете NASA, недавно позволили ученым впервые получить более подробные данные о солнечной плазме. «Солнечная атмосфера является очагом экстремальной активности: температура плазмы превышает 1 млн градусов Цельсия, а частицы движутся со скоростью, близкой к скорости света. Эти скоростные частицы ярко светятся на радиоволнах, поэтому мы можем точно контролировать поведение плазмы с помощью больших радиотелескопов», – говорит доктор Эойн Карли, возглавлявший международную группу исследователей.
Что сохраняет жизнь во льдах Антарктиды?
Спойлер: экскременты пингвинов и тюленей. Километровые толщи вековых льдов – не самое располагающее к существованию жизни место. Но природа предусмотрела выход и из этой ситуации: биологические виды лучше сохраняются возле колоний пингвинов и тюленей.
Группа ученых исследовала почву и растения, окружающие эти колонии, в трех отдельных местах вдоль Антарктического полуострова. Обогащенные азотом фекалии пингвинов и тюленей впитываются в почву или распространяются в виде испарений аммония на километры вокруг, создавая питательную среду для различных форм жизни. В таких «оазисах» обнаружены миллионы беспозвоночных (к примеру, клещей или круглых червей) на 1 кв. м почвы вокруг колоний тюленей и пингвинов. Это в восемь раз больше, чем в других частях полуострова. Открытие объясняет, как может сохраняться жизнь в самых холодных частях нашей планеты.
Если вы дочитали этот материал до конца, мы надеемся, это значит, что он был полезным для вас.
Мы работаем над тем, чтобы наша журналистская и аналитическая работа была качественной, и стремимся выполнять ее максимально компетентно. Это требует финансовой независимости.
Станьте подписчиком Mind всего за 196 грн в месяц и поддержите развитие независимой деловой журналистики!
Вы можете отменить подписку в любой момент в собственном кабинете LIQPAY, или написав нам по адресу: [email protected].
