ماموریتی پیچیده برای آوردن خاک مریخ به زمین

بیگ بنگ: در ماموریت‌هایی که در آنها مریخ‌­نورد برای آوردن نمونه اعزام می­ شود، اگر مریخ‌­نورد به زمین بازنگردد ماموریت به کلی بی­ استفاده خواهد بود! به همین دلیل است که سازمان فضایی اروپا در حال کار بر روی یک روبات مریخ‌­نورد جدید است تا، ظروف حاویِ سنگ و خاکی که توسط مریخ‌­نورد ۲۰۲۰ ناسا رها جمع‌آوری می شود را به زمین بازگرداند.

fetch roverبه گزارش بیگ بنگ، در حال حاضر، سازمان فضایی اروپا، قرارداد اولیه­‌ای را با ایرباس به ارزش ۵٫۲ میلیون دلار برای طراحی مریخ‌نورد Fetch، که این مطالعه را در استیونج انگلستان انجام خواهد داد، امضا کرده است. داشتن نمونه‌­ای از خاک مریخ، یکی از با ارزش‌ترین اهدافی است که هر دانشمندی می ­تواند در لیست خود داشته باشد. اما متاسفانه، بیان این هدف بسیار آسان‌تر از انجام آن است. رسیدن به مریخ، خود، هنوز یکی از چالش­‌برانگیزترین ماموریت‌های فضایی است، اما جمع­‌آوری نمونه­‌ها و سپس بازگرداندنِ آنها به زمین همانند یک جهش کوانتومی، مملو از پیچیدگی است.

برای رسیدن به این هدف، وجود سه مأموریت جداگانه که به یکدیگر متکی هستند، ضروری است. نخستین ماموریت، مریخ‌­نورد مارس ۲۰۲۰ ناسا خواهد بود که قرار است در ماه ژوئیه سال ۲۰۲۰ سوار بر موشک اطلس ۵، از پایگاه نیروی هوایی کیپ کاناورال، به فضا پرتاب شود. این کاوشگر هسته‌­ای بدون سرنشین بر روی سطح مریخ، همانند “کاوشگر کنجکاوی” که به نوعی جد او محسوب می­ شود، پرسه خواهد زد. تنها تفاوت این است که کنجکاوی با استفاده از آزمایشگاه‌های موجود در خود، به تجزیه و تحلیل می ­پرداخت اما، مریخ­‌نورد ۲۰۲۰ به جای تجزیه و تحلیل، نمونه‌­ها را جمع­‌آوری می­ کند و آنها را در داخل ۳۶ ظرف فلزیِ کوچک قرار می دهد.

fetch roverماموریت دوم، مریخ­‌نورد Fetch سازمان فضایی اروپا است که در سال ۲۰۲۶ راه­‌اندازی می شود و با دنبال کردن مسیر مریخ­‌نورد ۲۰۲۰، نمونه­‌های جمع­‌آوری شده را بر می ­دارد و آنها را در جعبه‌­ای قرار می دهد. سپس Fetch به فرودگر خود که سیلندری به آن متصل بوده و شامل یک وسیله مریخ صعود (وسیله‌­ای که خدمه را از سطح مریخ بلند می­ کند) است، باز می­گردد. بعد از اینکه جعبه در موشک نصب شد، وسیله مریخ صعود به مدار مریخ پرتاپ می­ شود.

اگر همه چیز خوب پیش رود، مأموریت سومی از سوی سازمان فضای اروپا به نام “فضاپیمای بازگشت به مدار زمین” در ایستگاه خواهد بود تا نمونه‌­ها را جمع­‌آوری کرده و آنها را در یک ظرف بیولوژیکیِ مجهز به زره مهر و موم ­کند تا آنها را در سفری که به سوی زمین خواهند داشت، محافظت کند. هدف از قرار دادن نمونه­‌ها داخل چنین ظروفی این است که مطمئن باشیم که آنها نه تنها سالم باقی می­مانند، بلکه توسط میکروب‌های زمینی نیز آلوده نخواهند شد. نمونه­‌ها تا سال ۲۰۳۰ و پیش از اینکه به آزمایشگاه‌­های سراسر جهان توزیع شوند، جایی در ایالات متحده باقی خواهند بود.

fetch rover“سام گویمه”، وزیر علوم بریتانیا، گفت: «این پروژه جدید و قابل­ توجه که برای نخستین‌بار، نمونه‌­هایی از مریخ را به زمین منتقل می کند، نشان میدهد که بریتانیا در راستای نوآوری­‌های علمی و مهندسی در جهان پیشرو است.» وجود چنین قرارداد و ماموریتی به لطف متخصصان مشهور بریتانیایی که در زمینه علوم فضایی و رباتیک فعالیت می­ کنند، امکان­‌پذیر بوده است. این دانشمندان از طریق دولت و آژانس فضایی بریتانیا و سرمایه‌گذاری­‌های عمده­‌ای که در استراتژی صنعتی مدرن انجام می­ شوند، مورد حمایت قرار می­ گیرند.

وی افزود: «هم ­اکنون، یک مریخ­‌نورد که در سال ۲۰۲۰ پرتاب خواهد شد، در استیونج  انگلستان و توسط کمپانی ایرباس در حال ساخت است. هدف دانش و تخصصی که در طراحی این مأموریت جدید مورد استفاده قرار می­ گیرد، آوردن مواد موجود در سیاره­‌ای دیگر به کره زمین است. در صورت موفقیت، این نخستین‌بار است که چنین اتفاقی رخ می­ دهد.»

ترجمه: آوین تهمتن/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: newatlas.com

اثبات گرد بودن سیاره زمین به کمک توپ بسکتبال

اثبات گرد بودن سیاره زمین به کمک توپ بسکتبال

یکی از علاقه‌مندان به بحث زمین تخت گرایی به تازگی برای اثبات گرد بودن سیاره زمین از روشی خلاقانه و بسیار ساده استفاده کرده است؛ در بررسی موضوع با ما همراه باشید.

اثبات گرد بودن سیاره زمین از روش‌های مختلفی امکان‌پذیر است، اما اخیرا یکی از کاربران علاقه‌مند به بحث کلی در جریان میان طرفداران و مخالفان نظریه زمین تخت، به روشی طنزآمیز و ساده، باور زمین تخت گرایان در مورد اینکه شکل سیاره ما به جای کره شبیه به یک دیسک بزرگ است را زیر سوال برده است.

این شخص که مهندسی ۳۶ ساله به نام جف است، تنها با استفاده از یک توپ بسکتبال، دوربین عکاسی و وسایل مورد نیاز برای عکس‌برداری توانسته است که تئوری زمین تخت را زیر سوال ببرد؛ در چند روز گذشته یکی دیگر از علاقه‌مندان با ثبت تصویری از افق در دریاچه میشیگان آمریکا توانسته بود که با انجام چند محاسبه مختصر انحنای زمین را در فاصله‌ی بین دو ساحل، مشخص کند، اما جف با الهام گرفتن از این ماجرا، به فکر انجام کاری مشابه به روشی ساده‌تر افتاد.

اثبات گرد بودن سیاره زمین با توپ بسکتبال

پس از ثبت تصاویر مربوط به دریاچه میشیگان،‌ بسیاری از زمین تخت گرایان مانند همیشه اظهار کردند که چون انحنای زمین در چنین مکان‌هایی قابل‌رویت نیست و افق به نظر خطی صاف است،‌ پس گرد بودن زمین زیر سوال می‌رود؛ این استدلال از گذشته تاکنون به عنوان یکی از مهم‌ترین موضوعاتی که طرفداران نظریه زمین تخت به آن استناد می‌کنند،‌ در نظر گرفته می‌شود و به چالش کشیدن آن نقش مهمی در تکنیک جف برای اثبات گرد بودن سیاره زمین دارد.

جف با استفاده از لنز عکس‌برداری ماکرو و یک توپ بسکتبال تصویری از افق توپ را ثبت کرد و این عکس را با وضعیت کره زمین مقایسه کرد؛ این مهندس نرم افزار می‌گوید که برای ما ساکنان زمین، ابعاد جرم آسمانی که بر روی آن قرار گرفته‌ایم به حدی بزرگ است که در فاصله‌هایی که چشم غیرمسلح قادر به دیدن آن‌هاست،‌ زمین زیر پایمان تخت به نظر می‌رسد. درست همانند موجود فوق‌العاده کوچکی که بر روی توپ بسکتبال قرار گرفته باشد.

به این ترتیب اگر از سطح توپ هم به کمک تجهیزاتی که برای تصویربرداری از سوژه‌های فوق‌العاده کوچک ساخته شده‌اند، استفاده کنیم، از مرحله‌ای به بعد افق ثبت‌شده از توپ به نظر خطی صاف دیده می‌شود و این تصور به وجود می‌آید که این جسم گرد و نسبتا بزرگ،‌ تخت است.

وسایل دیگری که جف برای اثبات گرد بودن سیاره زمین استفاده کرده بود شامل سه‌پایه عکاسی و ‌تجهیزات مربوط به عکس‌برداری با کنترل از راه دور می‌شد و دوربین به‌کاررفته هم از نوع نیکون P900 سوپر زوم بود. جف دوربین خود را بر روی سطح توپ بسکتبال تنظیم کرده بود و از طریق فوکوس دستی، تصاویر زیادی را از افق این جسم گرد به ثبت رساند.

در این تصویر حدودا ۴ میلی‌متر از سطح توپ بسکتبال دیده می‌شود، که با در نظر گرفتن قطر زمین، این فاصله معادل ۱۴۷ کیلومتر است. پس از بررسی این عکس، جف با استناد به استدلال زمین تخت گرایان در مورد دیده نشدن انحنای زمین با تماشای افق، نتیجه‌گیری کرد که انحنای خاصی در این عکس از افق جسم گرد مورد نظر دیده نمی‌شود،‌ بنابراین می‌توان گفت که توپ بسکتبال تخت است!

از زمان منتشر شدن تصاویر توپ بسکتبال کاربران در اقدامی طنزآلود به دنبال تشکیل انجمن نظریه تخت بودن توپ بسکتبال هستند و توجه زیادی به این موضوع جلب شده است. با اینکه جف گفته است که تصاویر او نمی‌توانند برای اثبات گرد بودن سیاره زمین مورد استفاده قرار بگیرند، اما از این طریق می‌توان به راحتی فهمید که خطای دید و اختلاف ابعادی چه تاثیر مهمی بر روی تصور ما در مورد جرم آسمانی که بر روی آن زندگی می‌کنیم،‌ دارد.

ویدئویی از جست و خیز فضانوردان روی ماه

بیگ بنگ: ما صحنه جست و خیز فضانوردان در سطح ماه را دیده‌ایم؛ گویی آنها بهترین لحظۀ زندگی‌شان را تجربه می کنند. اما اینکه بدن‌تان بتواند در جاذبه کم کارآیی مناسبی داشته باشد، کار چندان آسانی نیست. ناسا مجموعه‌ای از ویدئوها را در اختیار دارد که طی آن مردانی با لباس فضانوردی بر سطح پرش می کنند.

به گزارش بیگ بنگ، در ماموریت آپولو ۱۵، مطالعه نرخ متابولیکی فضانوردان در هنگام حرکت‌شان در انواع مختلفی از اراضی (سراشیبی، سرپایینی و مسطح) روی ماه در دستور کار قرار داشت. در ماموریت آپولو ۱۶، ارزیابی تفاوت‌های میان چالاکی و تحرک در زمین و ماه برای درک بهتر جاذبه ماه و تاثیر آن بر حرکت روی سطح اهمیت داشت. بخشی از دست و پا چلفتگی به این خاطر است که در ماه کاهش وزن را احساس می کنید، جرم‌تان بدون تغییر باقی می ماند، اما لَختی که به مقاومت بدن برای تغییر در حرکت اطلاق می شود و به جرم ارتباط دارد و نَه وزن، یکسان و بدون تغییر باقی می ماند.

پس فضانوردی که در ماه حرکت می کند، با شرایط حرکتی مختلفی روبرو می شود و با آنچه به آن عادت دارند، فرق می کند. می توان انتظار داشت که حرکت فضانوردان از حالت عادی قدری فاصله داشته باشد. محققان ناسا از این مسئله اطمینان حاصل کردند که بتوانند این جست و خیزها را به خوبی توصیف کنند. در فرود آپولو ۱۵ با یادداشت زیر مواجه می شویم: «فرمانده دیوید اسکات اقدام به حرکت به ناحیه جدیدی می کند، همزمان که خلاصه‌ای از مشخصات ناحیه را نیز ارائه می دهد. او در میان منطقه‌ای از تکه‌های سنگ گام برمیدارد. بعد، پای راستش قدری مشکل پیدا کرده و به طور تدریجی تعادلش را از دست می دهد. همزمان که با تکیه بر پای چپ خود به حرکتش ادامه می دهد، به سنگ کوچکی برخورد می کند. اسکات سعی می کند سرعت رو به جلویش را افزایش دهد. وقتی به سمت راستش می افتد، در جهت مخالف عقربه‌های ساعت غلت می زند و سرانجام از زاویه دید دوربین پنهان می شود.»

گزارش ماموریت آپولو ۱۶ در صدد انجام تحلیل بیشتری است؛ این گزاش می خواهد دلیل سقوط، چگونگی وقوع آن و نحوه احیای فضانوردان را مورد بررسی قرار دهد. خلبان ماژول ماه «چارلز دوک» زمانی افتادن را تجربه کرد که می خواست انبرک را بردارد. او در انجام این کار، تعادلش را از دست داد. فرمانده «جان یانگ» در زمان برداشتن کیف کوچکش به زمین افتاد. بقیه موارد پرت شدن به سنگپوش شل و سخت ماه مربوط می شوند که کار را برای حرکت مناسب در سطح ماه دشوار می سازند. این گزارش‌ها اطلاعات بسیار خوبی هستند، به ویژه اگر انسان قصد بازگشت به ماه را داشته باشد.

ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencealert.com

ناسا امریکا را برای سناریوی احتمالی برخورد شهاب سنگ با زمین آماده می‌کند

ناسا امریکا را برای سناریوی احتمالی برخورد شهاب سنگ با زمین آماده می‌کند

ناسا به تازگی گزارشی را منتشر کرده که حاوی دستورا‌لعمل‌هایی برای مقابله با خطر احتمالی برخورد شهاب سنگ به زمین است.

احتمال برخورد شهاب سنگ های بزرگ به کره زمین، بسیار ناچیز است؛ اما پیامدهای مخرب چنین حوادثی، ناسا را بر آن داشته است که این موضوع را جدی بگیرد. به همین منظور این سازمان، گزارشی مبسوط و ۲۰ صفحه‌ای را منتشر کرده که در آن اقدامات لازم الاجرای دولت فدرال امریکا تا یک دهه آینده، برای مواجهه با هرگونه تهدید ناشی از اجرام آسمانی نزدیک به زمین (NEO)، تشریح شده است.

در فوریه سال ۲۰۱۳، یک شهاب سنگ با قطر ۲۰ متر در چلیابینسک روسیه فرود آمد که انرژی تخلیه شده از این حادثه را، ۳۰ برابر بزرگتر از بمب اتمی منفجر شده در هیروشیما طی جنگ جهانی دوم تخمین زده‌اند. هر چند این شهاب سنگ در ارتفاع بالا و پیش از برخورد به سطح زمین، منفجر شد؛ اما موج انرژی آن به حدی بود که به ساختمان‌های زیادی خسارت وارد کرد و هزاران نفر با خرده شیشه‌های به پرواز درآمده در اثر شکستن پنجره‌ها، مجروح شدند.

این حادثه به نوبه خود مخرب بود اما در سال ۱۹۰۸، یک شهاب سنگ بزرگتر با قطر تقریبی ۴۰ تا ۶۰ متر، بر فراز دشت تانگوسکا در سیبری روسیه منفجر شد و با نیرویی معادل ۵ تا ۱۰ مگاتن تی ان تی، منطقه‌ای به وسعت ۲۰۰۰ کیلومتر مربع را عاری از پوشش گیاهی کرد.

چیزی که موجبات نگرانی کارشناسان این حوزه را پدید آورده، این است که بزرگی این دو حادثه در قیاس با آنچه که می‌تواند رخ دهد، بسیار ناچیز بوده است. بر اساس اعلام ناسا، برخورد شهاب سنگ به زمین در صورتی که قطر ۱۴۰ متری داشته باشد، نیرویی به اندازه انفجار ۶۰ مگاتن تی ان تی ایجاد خواهد کرد و پیامدهای چنین برخوردی، کمتر از آنچه که احتمالا دایناسورها شاهد بوده‌اند نیست.

در همین راستا، کنگره امریکا در سال ۲۰۰۵ ماموریتی را به ناسا محول کرد که شامل شناسایی موقعیت حداقل ۹۰ درصد از انواع NEO با قطر ۱۴۰ متر یا بیشتر می‌شد. یک NEO در واقع دنباله دار، شهاب سنگ یا سیارکی است که خط سیر آن از مجاورت مدار زمین می‌گذرد. اما متاسفانه تلاش‌ها تا سال ۲۰۱۷ آن‌طور که انتظار می‌رفت ثمر نداد و برآورد می‌شود ناسا تا سال ۲۰۳۳ تنها موفق به یافتن موقعیت نیمی از این اجرام ۱۴۰ متری در فضا شود.

حالا به منظور تقویت این پروژه، ناسا در همکاری با چند نهاد دیگر امریکایی از جمله سازمان مدیریت امور اضطراری و دفتر سیاست‌گذاری علوم و تکنولوژی، یک «برنامه عملیاتی و استراتژی مواجهه با اجرام آسمانی نزدیک به زمین» را تدوین و منتشر کرده است. این برنامه، اولویت طرح‌های قابل اجرا در طول یک دهه آینده، به منظور کسب آمادگی لازم در برابر برخورد احتمالی یک شهاب سنگ به زمین را شامل می‌شود و روی پنج مورد زیر تاکید کرده است.

  • تشدید اقدامات موثر در شناسایی و ردگیری انواع NEO، به طوری که با کار روی اجرام بزرگتر آغاز شود و به اجرام کوچکتر ختم گردد. این شامل تحلیل داده‌های طیف‌نگاری و راداری، توسعه تکنولوژی‌ها و تکنیک‌های آنالیز جدید و همکاری نزدیک نهادهای ذی‌ربط با یکدیگر می‌شود.
  • بهبود فرآیند مدل‌سازی از خط سیر شهاب سنگ ها به منظور پیش‌بینی دقیق‌تر احتمال اصابت آن‌ها با کره زمین، مکان وقوع برخورد، شدت خسارت وارده و گزینه‌های موجود برای پیشگیری از حادثه یا به حداقل رساندن پیامدهای آن.
  • توسعه تکنولوژی‌ها و تکنیک‌های جدید برای منحرف کردن اجرام آسمانی، پیش از نزدیک شدن به زمین یا منهدم ساختن آن‌ها در صورت لزوم.
  • تحکیم همکاری‌های بین‌المللی در مقوله مواجهه با NEO از طریق آگاه‌سازی عمومی درباره تهدیدات ناشی از این اجرام، مشارکت در ایجاد زیرساخت‌هایی برای رصد و مدل‌سازی از آن‌ها و تدارک برنامه‌های مشترک به منظور نشان دادن واکنش مناسب، پیش از هرگونه حادثه‌ی در شُرف وقوع.
  • ایجاد پروتکل‌ها و پروسه‌های اضطراری برای مواجهه با پیامدهای ناشی از برخورد شهاب سنگ به زمین. این شامل بهبود ارتباطات، فرآیند تصمیم سازی و تصمیم گیری، ارزیابی، و برنامه‌هایی به منظور کاستن از خسارات وارده می‌شود.

راهی جدید برای ذخیره انرژی در سلول‌ها

بیگ بنگ: با اثبات نظریه‌­ای که برای اولین‌بار در حدود ۴٠ سال پیش پیشنهاد شده بود، محققان راهی جدید برای ذخیره انرژی در سلول­‌ها را تأیید کردند.

cellبه گزارش بیگ بنگ، این مطالعه، به سرپرستی ویلیام متکالف، جی. ویلیام آرندس استاد زیست­‌شناسی مولکولی و سلولی و رئیس معاونت پژوهشی ژنوم میکروبی معدن در دانشگاه ایلینوی، مؤسسه کارل آر. ووسه انجام شد و به دانشمندان درک بهتری از چگونگی ذخیره انرژی در ارگانیسم­‌ها و عملکرد آنها بعنوان بخشی از چرخه جهانی کربن را می ­دهد. همه موجودات زنده برای حرکت، رشد و تکثیر نیازمند ذخیره انرژی هستند. سلول‌­ها با ایجاد مولکولی به نام ATP انرژی را ذخیره می­ کنند و معمولاً این کار را با ایجاد تغییری شیمیایی در غشاء سلولی‌­شان انجام می دهند، که به آنها انرژی لازم برای ایجاد ATP را می­‌دهد.

چندین روش برای ایجاد این تغییر وجود دارد – گیاهان از طریق فتوسنتز از انرژی نور استفاده می­ کنند و انسان‌­ها و حیوانات از انرژی شیمیایی استفاده می­ کنند. این روش‌­ها به طور کامل مورد بررسی قرار گرفته‌­اند، اما در سال ١٩٨١، دانشمندی به نام “هری پک” روشی دیگر برای ذخیره انرژی پیشنهاد داد، فرآیندی به نام چرخۀ هیدروژن. هیدروژن به آسانی می­ تواند در تمام غشاء­های سلولی حرکت کند. پک پیشنهاد داد که هیدروژن موجود در سلول می­تواند در خارج از سلول پخش شده، و در آنجا آنزیم­‌ها دوباره آنها را جذب کرده و سبب ایجاد یون‌­های هیدروژنی می­ شوند که تغییر شیمیایی موردنیاز برای ذخیره انرژی را به وجود می­ آورند.

این نظریه به طور گسترده‌­ای مورد انتقاد شدید قرار گرفت. منتقدان می ­گفتند که جذب هیدروژن از این طریق برای سلول بسیار مشکل خواهد بود. متکالف گفت: «هیچکس واقعاً این نظر را باور نمی­ کرد. اکثر مردم واقعاً درباره آن شک داشتند.» هشت سال پیش، متکالف و همکارانش در حال مطالعه ارگانیسم­‌های تولیدکنندۀ متانی بودند که از گاز هیدروژن برای رشد آن استفاده می­ کردند. این ارگانیسم‌­ها از مجموعه‌­ای از آنزیم‌­ها به نام Hydrogenases برای تولید و مصرف هیدروژن استفاده می ­کردند. متکالف و همکارانش شروع به ایجاد جهش‌­هایی در این Hydrogenases کردند و دریافتند زمانی­ که فعالیت ژن Hydrogenases متوقف می­ شود، سلول‌­ها می­ میرند – اما این سلول­‌ها شروع به تولید مقدار زیادی هیدروژن می­ کنند.

متکالف گفت: «این باعث شد که ما به این فکر کنیم که عملکرد سلول­‌های تولیدکنندۀ متان در چرخه تولید هیدروژن چگونه است. هیچکس باور نداشت ایده‌­ای که هری پک در دهه ٨٠ پیشنهاد داده بود، احتمالاً روزی درست از آب در آید.» آزمایش‌­های بیشتر نشان دادند که سلول­‌ها به خاطر اینکه توانایی باز جذب هیدروژن را از دست می ­دهند، می­ میرند. متکالف اضافه کرد: «می­ توانیم نشان دهیم زمانی ­که سلول­‌ها توانایی باز جذب هیدروژن را از دست می­ دهند، نه تنها می­ میرند، بلکه مقدار زیادی هیدروژن را ترشح می ­کنند. این واقعاً اولین شواهد تجربی است که به طور قانع ­کننده‌­ای نشان می­دهد که چرخه هیدروژن، مکانیزمی برای ذخیره انرژی می­ باشد.»

پس از سال­‌ها انتقاد، صحت ایده پک حداقل برای این سلول­‌های تولیدکنندۀ متان به اثبات رسید. با این حال، متکالف گفت: «چرخه­ هیدروژنی مشابه دیگر چرخه­‌های رایج در سایر موجودات است. نه فقط هری پک درست می ­گفت، بلکه احتمالاً این موضوع هر لحظه در طبیعت رخ می­ دهد. در بسیاری از حالات، جهش­‌ها مرگبار بوده و از این‌رو راهی برای اثبات برای مردم وجود ندارد که این موضوع در حالت رخ دادن است.»

آن همچنین غیر قابل آشکارسازی بود زیرا سلول‌­ها دارای روشی پشتیبان برای ذخیره انرژی هستند که اگر قادر به انجام چرخه هیدروژن نیز نباشند، آنها را زنده نگاه می­ دارد. متکالف گفت:«سلول­‌ها ترجیح می­ دهند که چرخه هیدروژن را انجام دهند، اما دارای جایگزین­‌هایی هستند. و بنابراین، این مکانیزم جالب برای ذخیره انرژی، که تمامی سلول­‌ها خواهان انجام دادن آن هستند، به نوعی پنهان شدن در چشم‌­انداز است.»

متکالف گفت که درک این مکانیزم بسیار حیاتی و مهم است زیرا ارگانیسم­‌هایی که این چرخه هیدروژن را انجام می­ دهند، بازیگرانی کلیدی در چرخه جهانی کربن می­ باشند. اگر دانشمندان می ­خواهند توازن عناصر و مولکول­‌ها در محیط را درک کنند، نیازمند به درک مکانیزم­‌های پایه‌­ای می ­باشند. او گفت: «این، بخش کلیدی ذخیرۀ انرژی، و بنابراین، چگونگی انطباق و رشد ارگانیسم‌­ها است. این شکاف در دانش با درک چگونگی عملکرد این ارگانیسم‌­ها پر می­ شود.» جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ mBio منتشر شده است.

ترجمه: سوران زوراسنا/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: Phys.org

کهکشان راه شیری سرشار از مولکول‌های کربن چرب است!

بیگ بنگ: انواع مختلفی از مواد آلی شامل کربن هستند، کربن عنصری است که برای حیات ضروری است. اگرچه نسبت به کفایت آن عدم‌قطعیت وجود دارد و فقط نیمی از کربنِ مورد انتظار به شکل خالص بین ستارگان یافت می‌شود. بقیه‌ی کربن از لحاظ شیمیایی محدود به دو فرم اصلی است: آلیفاتیک (چرب) و آروماتیک (معطر). گروهی از ستاره‌شناسان و دانشمندان مواد از استرالیا و ترکیه قیاس‌های آزمایشگاهی را برای غبار بین‌ستاره‌ای تهیه کردند و از نتایجشان برای برآورد مقدار مولکول‌های آلیفاتیک (چرب) در کهکشان راه شیری استفاده کردند.

image e Cosmic Aliphatic Moleculeبه گزارش بیگ بنگ، محققان از دانشگاه نیو ساوت ولز و دانشگاه اِگ با توسعه‌ی پلاسمای حاوی کربن در فضای خلأ که دمای پایینی دارد، فرآیند ترکیب مولکول‌های آلی در جریانات خارجی ستارگان کربن‌دار را تقلید کردند. آنها با استفاده از رزونانس مغناطیسی و اسپکتروسکوپی نشان دادند که ماده با چه قدرتی نور را با یک طول موج فروسرخ خاص جذب کرده که نشان دهنده‌ی کربن آلیفاتیک است.

پروفسور “تیم اسمیت”، یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: «ترکیب نتایج آزمایشگاهی با مشاهدات رصدخانه‌های اخترشناسی ما را قادر می‌سازد تا مقدار کربن آلیفاتیک را بین خودمان و ستارگان اندازه‌گیری کنیم. پروفسور اسمیت و همکارانش دریافتند که تقریبأ ۱۰۰ اتم کربن چرب برای هر یک میلیون اتم هیدروژن وجود دارد که بین یک چهارم و نصفی از کربن موجود را گزارش می‌دهد.

پروفسور اسمیت افزود: «در کهکشان راه شیری، این مقدار تقریبأ برابر با ۱۰ میلیارد تریلیون تریلیون تن مادۀ چرب یا معادل ِ ۴۰ تریلیون تریلیون تریلیون قالب کره است. این چربی در فضا شبیه چیزی نیست که بخواهید بر روی نان تُست بمالید. این چربی کثیف و احتمالأ سمی است و فقط در محیط فضای بین‌ستاره‌ای تشکیل می‌شود. چنین ماده‌ی آلی – ماده‌ای است که در سیستم‌های سیاره‌ای قرار دارد – خیلی فراوان است.»

دانشمندان اکنون قصد دارند کفایت کربن آروماتیک(معطر) را بسنجند که نیازمند کارهای چالش‌برانگیزتری در آزمایشگاه است. با تعیین مقدار هر نوع کربن در غبار میان‌ستاره‌ای، دانشمندان قادر خواهند بود دقیقأ تشخیص دهند چه مقدار از این عنصر برای تشکیل حیات، موجود است. این مطالعه به طور علمی در اطلاعیه‌های ماهیانه‌ی انجمن ستاره‌شناسی سلطنتی منتشر شده است.

ترجمه: سحر الله وردی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sci-news.com

تغییرات عجیب داغ‌ترین سیاره‌ کیهان

df bc lessen ddبه گزارش بیگ بنگ به نقل از ایسنا، اخترشناسان موسسه نجوم “مکس پلانک” در هایدلبرگ  آلمان می‌گویند که سیاره فراخورشیدی “کِلت-۹بی”(KELT-9b) آینده درخشانی ندارد. کِلت-۹بی گرمترین سیاره‌ای است که تاکنون کشف شده است. فاصله این سیاره از زمین ۶۵۰ سال نوری است و اندازه آن حدود ۲ برابر سیاره مشتری می‌باشد. ستاره‌شناسان “دانشگاه ایالتی اوهایو” و “دانشگاه وندربیلت” در ۶ ژوئن ۲۰۱۷ این سیاره را کشف کردند. دمای سطح کِلت-۹بی بالغ بر ۴۳۰۰ درجه سانتی گراد است. این دما با دمای بسیاری از ستاره‌ها برابری می‌کند اما از خورشید منظومه شمسی دمای کمتری دارد.

“فی یان” و “توماس هنینگ” محققان این مطالعه در تحقیقات اخیرشان گفتند که جو سیاره فراخورشیدی کِلت-۹بی متوسط ستاره میزبانش که “کلت ۹ ” (KELT-9) نام دارد، به شدت در حال گرم شدن است. هدف کلت یافتن سیارات فراخورشیدی جدید با استفاده از “روش گذر” است. این هدف با یافتن شیب موقت روشنایی یک ستاره انجام می‌شود. کِلت-۹بی نیز  از روش گذر و در جهت صورت فلکی “ماکیان” یافت شد.

وزن این سیاره سه برابر سنگین‌تر از مشتری است و در مدار بسیار کوتاهی در اطراف ستاره میزبانش که دمای آن حدود ۱۷ هزار و ۵۰۰ درجه فارنهایت است، قرار دارد که این میزان دما تقریبا دو برابر دمای خورشید است زیرا دمای خورشید حدود ۹۹۰۰ درجه فارنهایت است. نزدیکی ستاره کِلت-۹بی به آن ستاره به این معنی است که قفل جزر و مدی رخ داده است و آن سمت هم همیشه روز است. در این سمت از سیاره، درجه حرارت می‌تواند تا ۷۸۰۰ درجه فارنهایت نیز برسد.

توماس هنینگ، یکی از محققان این مطالعه گفت: این سیاره من را به یاد ایکاروس افسانه‌ای که به خورشید نزدیک شده است، می‌اندازد. البته این سیاره از بین نخواهد رفت اما مطمئنا بخش مهمی از خود، یعنی جو خود را را از دست خواهد داد. محققان با استفاده از طیف سنج”CARMENES” تلسکوپ ۳٫۵ متری “رصدخانه کالار آلتو” در اسپانیا دریافتند که کِلت-۹بی نه تنها جو را متورم می‌سازد، بلکه از نیروی گرانشی قوی خود برای کشیدن هیدروژن سیاره به سمت خودش نیز استفاده می‌کند. محققان بر این باورند که این سیاره بیش از ۱۰۰ هزار تن هیدروژن در ثانیه از دست می دهد و اگر این عمل ادامه پیدا کند، این سیاره تمام جو خود را از دست خواهد داد و به یک هسته سنگی و خالی تبدیل خواهد شد. این مطالعه در مجله ”  Nature Astronomy” منتشر شد.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: techtimes.com

سیاهچاله غول‌آسا: منبع نوترینوی پرانرژِی کیهانی

سیاهچاله غول‌آسا: منبع نوترینوی پرانرژِی کیهانی

برای نخستین بار دانشمندان با استفاده از تلسکوپ فضایی پرتو گامای فرمی، منبع نوترینویی پرانرژی را یافتند که از خارج از کهکشان ما آمده بود. این نوترینو ۳/۷ میلیارد سال با سرعتی نزدیک به نور در راه بوده تا سرانجام در زمین آشکارسازی شود. این دورترین منبع نوترینویی است که تا حالا شناسایی شده است؛ تاکنون به جز نوترینوهای پراکنده در زمینه آسمان، فقط دو منبع مجزای نوترینو با قطعیت شناسایی شده بود: خورشید و انفجار ابرنواختری نزدیک در سال ۱۹۸۷.

نوترینوهای پرانرژی ذراتی هستند که به باور دانشمندان در شدیدترین و پرانرژی‌ترین رویدادهای کیهان ایجاد می‌شوند، مانند ادغام کهکشان‌ها و ریزش ماده به درون سیاهچاله‌های بسیار پرجرم. آشکارسازی این ذرات که با سرعت اندکی کمتر از سرعت نور حرکت می‌کنند بسیار دشوار است، زیرا به ندرت با مواد دیگر برهم‌کنش دارند و به همین سبب است که می‌توانند مسافت‌های طولانی را بدون اینکه مانعی بر سر راه خود ببینند، طی کنند.

این نوترینو ۳۱ شهریور ۱۳۹۶ در رصدخانه نوترینوی آیس کیوب (IceCube) در نزدیکی قطب جنوب آشکارسازی شد. انرژی آن ۳۰۰ تریلیون الکترون ولت بود، یعنی ۴۵ برابر انرژی‌ای که می‌توان در قوی‌ترین شتابدهنده‌های ذرات روی زمین به آن دست یافت. این انرژی عظیم نشان می‌داد که منشا نوترینو باید جایی خارج از منظومه شمسی باشد. وقتی محل حدودی منبع این نوترینو در آسمان مشخص شد، اخترشناسان سراسر جهان شروع به جست‌وجوی فوران‌هایی از تابش الکترومغناطیس در آن حوالی کردند که ممکن بود مرتبط با این رویداد باشد. سرانجام داده‌های تلسکوپ فرمی منبع نوترینو را مشخص کرد: کهکشان فعال شناخته شده‌ای در صورت فلکی جبار که تابش پرتو گامای آن همزمان با رسیدن نوترینو افزایش یافته بود. این کهکشان که TXS 0506 نام دارد، نوعی کهکشان‌ فعال به نام بلازار است؛ سیاهچاله‌‌ غول‌پیکر مرکز این نوع کهکشان‌ها میلیون‌ها یا میلیاردها برابر خورشید جرم دارد و از خود فواره‌هایی از ذرات را با سرعتی نزدیک نور در دو جهت‌ مخالف به بیرون منتشر می‌کند. در مواردی که تصادفا راستای یکی از این فواره‌ها به سمت زمین باشد، بلازارها بسیار درخشان و فعال دیده می‌شوند.

این پژوهش، پیشرفت جدید و مهیجی در حوزه اخترشناسی چند پیامه‌ای (Multimessenger Astronomy) به شمار می‌رود.  در این حوزه، از اطلاعاتی که نوترینوها، پرتوهای کیهانی و امواج گرانشی به همراه خود می‌آورند در کنار اطلاعات به دست آمده از تابش‌های الکترومغناطیس برای شناخت پدیده‌های گوناگون کیهان استفاده می‌شود.

“مغز” چگونه بین دانش و جهل تصمیم‌گیری می‌کند؟

بیگ بنگ: ما «تشنه‌ی دانش» هستیم اما گاهی‌اوقات «جهل یک سعادت» است، بنابراین چگونه در مواقع مختلف بین این دو حالت ذهنی انتخاب می‌کنیم؟

brainبه گزارش بیگ بنگ، روانشناسان کالج دانشگاهی لندن(UCL) کشف کردند که مغز ما از یک الگوریتم و معماری عصبی یکسان برای ارزیابی فرصتِ دستیابی به اطلاعات استفاده می‌کند، همانطور که پاداش‌هایی مثل غذا یا پول را می‌سنجد. این تحقیق نشان می‌دهد که مردم برای دستیابی به اطلاعات پیشرفته در مورد یک رویداد آتیِ خوب و هم برای بی‌خبر ماندن از یک رویداد آتیِ بد پول خرج می‌کنند.

نویسنده‌ی ارشد تالی شاروت (روانشناسی تجربی UCL) گفت: «پیگیری کردنِ دانش، ویژگی بنیادیِ سرشت انسان است، هرچند در موضوعاتی مثل سلامت و مالی، مردم گاهی‌اوقات تصمیم می‌گیرند بی‌خبر باقی بمانند. تحقیق ما نشان می‌دهد که مدار پاداشِ مغز به طور گزینشی فرصتِ دستیابی به دانشِ بازده‌های مطلوب، را بعنوان پاداش انتخاب می‌کند، نه بازده‌های نامطلوب. این امر توضیح می‌دهد که دانش همیشه به جهل ترجیح داده نمی‌شود.»

در این مطالعه، ۶۲ شرکت‌کننده یک تکلیف کامپیوتری را انجام دادند و از آنها سئوال شد که آیا دوست دارند نسبت به نتایج بخت‌آزمایی اطلاع کسب کنند یا بی‌اطلاع باشند چون احتمال مطلوب (احتمال بالای برنده شدن) یا نامطلوب بودن (احتمال بالای باختن) نتایج وجود دارد. علاوه‌ برآن، فعالیت‌های مغزیِ ۳۶ شرکت‌کننده در حین انجام تکلیف اسکن شد. محققان دریافتند که فعالیت سیستم پاداش مغز – هسته اکومبنس و ناحیه‌ی تگمنتوم شکمی – در پاسخ به فرصت دریافت اطلاعات در مورد بخت‌آزمایی‌های خوب نه بد، یک الگوی مشابه با الگوی سیستم‌های پاداش مادی را نشان می‌دهد. این سیگنال مغزی، مستقل از همان پاسخ مغزی است که وقتی شرکت‌کنندگان متوجه شدند بخت‌آزمایی را برنده یا بازنده شدند و اولویت خود برای کسب اطلاعات را پیش‌بینی کردند مشاهده شد.

دکتر شاروت افزود: «وقتی به شرکت‌کنندگان گفته شد که اطلاعاتی به آنها داده خواهد شد، هرچه این اطلاعات حاوی اخبار بهتری بود، احتمال مشاهده‌ی سیگنال عصبیِ مختص ِ پاداش بیشتر بود. این یافته‌ها می‌توانند توضیح دهند که چرا مردم وقتی باور دارند ارزش حساب‌های بانکی‌شان بالا رفته تمایل بیشتری برای چک کردن آنها دارند، درحالیکه وقتی حدس بزنند ارزش آنها پایین آمده این تمایل کاهش پیدا می‌کند.»

نویسنده ارشد دکتر کارولین کارپنتیر روانشناس موسسه فناوری کالیفرنیا گفت: «یافته‌های ما با این نظریه همسو است که باورها سودمند هستند. یعنی باور داشتن به اینکه چیزی اتفاق خواهد افتاد این قدرت را دارد که تأثیر مثبت یا منفی بر ما بگذارد، همانطور که رویدادهای واقعی بر ما تأثیر می‌گذارند.» بنابراین مردم انگیزه پیدا می‌کنند به دنبال اطلاعاتی باشند که باورهای مثبتی در آنها ایجاد می‌کنند و از اطلاعاتی که باعث شکل‌گیریِ باورهای منفی در آنها می‌شوند دوری می‌کنند. این امر می‌تواند توضیح دهد که چرا مردم از آزمایشات پزشکی حتی در صورتی که جانشان را نجات دهند خودداری می‌کنند.» جزئیات بیشتر این پژوهش در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم منتشر شده است.

مترجم: سحر الله وردی / سایت علمی بیگ بنگ

منبع: medicalxpress.com

احتمال وجود حیات با کشف نخستین مولکول‌های پیچیده در انسلادوس

افزایش احتمال وجود حیات بیگانه با کشف نخستین مولکول‌های پیچیده در انسلادوس

فوران آب‌های شور از اقیانوس‌های موجود بر قمر زحل، انسلادوس ، حاوی یکی از مهم‌ترین عناصر حیات هستند. مولکول‌های ارگانیک بزرگ که شامل تعداد زیادی کربن هستند. در واقع تمامی ترکیبات لازم برای شکل‌گیری حیات بیگانه بر سطح این قمر وجود دارد.

این کشف نشان می‌دهد که لایه‌ای غتی از مولکول‌های ارگانیک، بر فراز اقیانوس‌های انسلادوس قرار گرفته است. این لایه، درست مشابه لایه‌ای است که در روی اقیانوس‌های زمین آن را داریم. لایه‌ای که به طرز فوق‌العاده‌ای غنی از ترکیبات ارگانیک است.

اگر کمی با قمر انسلادوس زحل آشنا باشید، به درستی حدس خواهید زد که این کشف، فرضیه وجود حیات ساده آبی در اقیانوس‌های انسلادوس را تقویت خواهد کرد. اقیانوس‌هایی که بوسیله دریچه‌های هیدروترمال به قدر کافی گرم شده‌اند.

پیش از این، تنها مولکول‌های ارگانیک ساده در حدود ۵۰ جرم اتمی کشف شده بودند. این مولکول‌ها، حاوی تعداد اندکی مولکول کربن بودند.

حیات در انسلادوس ، چرا و چگونه؟

ممکن است فکر کنید که قمری در منظومه خورشیدی که بسیار دور از خورشید قرار گرفته و لایه عظیمی از یخ سطح آن را فرا گرفته است، مکان مناسبی برای داشتن حیات نیست. اما شواهد موجود، چیزی دیگری را نشان می‌دهد.

سال گذشته، داده‌های رسیده از کاسینی نشان داد که در فوران‌های جت‌مانند از سطح این قمر، مولکول‌های هیدروژن وجود دارد. این فوران‌ها نتیجه احتمالی واکنش آب اقیانوس‌های زیرسطحی با صخره‌های این قمر است که توسط فرآیندهای هیدروگرمایی به سطح انسلادوس پرتاب می‌شوند. این فرآیند در سطخ زمین نیز از مدت‌ها قبل مشاهده شده است.

نمونه‌ای از فوران آب گرم در کف اقیانوس‌های زمین

منافذ هیدروگرمایی که در کف اقیانوس‌ها، باعث فوران‌های جت‌مانندی از آب‌های گرم می‌شوند. به دلیل قرارگیری در کف اقیانوس‌ها، در محل این جت‌ها نور کافی وجود ندارد تا عمل فتوسنتز بتواند انجام شود. اما گرمای موجود، باعث شکل‌گیری فرآیند متفاوتی به نام شیمی‌سنتز (chemosynthesis) می‌شود. باکتری‌های اطراف چنین منافذی، از گرمای حاصل از واکنش بین هیدروژن سولفید واکسیژن، برای تولید مولکول‌های قندی استفاده می‌کنند.

زمانی که منبع غذایی برای میکروب‌های موجود در اقیانوس فراهم شد، سوال بعدی این است که طبیعت حیات پیچیده در اقیانوس چیست؟ در واقع این کشف، گام اول در شکل‌گیری حیاتی پیچیده است که گاهی تصورش را نیز نمی‌توانیم بکنیم.

ممکن است در سال‌های آینده، ماموریتی فضایی طراحی شود تا به درون چنین فوران‌هایی شیرجه برود. به این وسیله می‌توان این مولکول‌ها را با جزئیاتی بیشتر تجزیه و تحلیل کرد. تا آن زمان، محققان مشغول کاوش روی داده‌های موجود خواهند بود تا شاید بتوانند دانش ما از شکل و نوع حیات در انسلادوس را بهبود ببخشند.

در حال حاضر، کاسینی تنها فضاپیمایی است که به ما در درک آنچه بر قمر انسلادوس می‌گذرد، کمک می‌کند. دانشمندان حوزه اخترزیست، خود را مدیون فعالیت‌های این فضاپیمای باارزش می‌دانند. متاسفانه هنوز برنامه مشخصی برای ارسال ماموریت‌های بعدی به انسلادوس، این قمر شگفت‌انگیز وجود ندارد. اما کاسینی و انسلادوس، همچنان با همکاری یکدیگر، ماموریت خود برای افزایش امید ما به کشف حیات فرازمینی را به خوبی انجام می‌دهند.

یک سایت برای دوست داران نجوم و سیارات