شبکه اینترنت ماهواره‌ای استارلینک چیست؟

بیگ بنگ: سازمان فضایی اسپیس ایکس، طرح شبکه اینترنت ماهواره‌ای استارلینک خود را در اقدامی بلندپروازانه آغاز کرد؛ این طرح متشکل از یک سری ماهوارۀ به هم پیوسته است که برای تحویل اینترنت پرسرعت برای کاربران سرتاسر دنیا طراحی شده است.

ezgif dbfddfبه گزارش بیگ بنگ، این شرکت چند روز قبل توانست ۶۰ ماهواره استارلینک که وزن هر کدام ۲۲۷ کیلوگرم است، را به مدار پایین زمین(LEO) ارسال کند. در مجموع، وزن این ماهواره های به هم پیوسته ۱۳٫۶ متریک تن است؛ یعنی سنگین ترین عملیاتی که تاکنون سازمان اسپیس ایکس انجام داده است.

این ماهواره‌ها که در ارتفاع ۴۰۰ کیلومتری از زمین قرار گرفته‌اند، توسط موشک فالکون ۹ به فضا پرتاب شدند. این موشک از مقر کیپ کارناوال در فلوریدا پرتاب شد، همچنین بوستر موشک که قابلیت استفاده مجدد دارد، ۹ دقیقه پس از پرتاب به طور موفقیت‌آمیز روی سکویی شناور در اقیانوس اطلس فرود آمد.

در صورت تکمیل، طرح اینترنت ماهواره‌ای استارلینک میتواند سیگنال‌هایی اینترنت پرسرعت را برای مشتریان سرتاسر جهان عرضه کند. این سیستم مخابرات وسیع زمانی بصورت آنلاین قابل دسترسی خواهد بود که ۴۰۰ ماهواره در مدار قرار گرفته و فعال بشوند، اما استارلینک میتواند ظرفیت عملیاتی قابل توجهی را با ۸۰۰ ماهواره عرضه کند.

ایلان ماسک، مدیرعامل اسپیس ایکس اظهار داشت: «شرکت فضایی خصوصی اسپیس ایکس نیاز به چندین پرتاب آزمایشی دارد تا با اطمینان ِ بالا به سوی هدف خود پیش برود. استارلینک در ۱۰۰۰ واحد بسیار مقرون به صرفه و به لحاظ اقتصادی، قابل پیاده‌سازی خواهد بود. شاید روزی از ۱۲۰۰۰ ماهواره برای اجرای این طرح اینترنت جهانی استفاده شود. ما انتظار داریم استارلینک تا اواسط سال ۲۰۲۰ میلادی در اختیار کاربران قرار بگیرد.»

cebcddffbاین عملیات که در سال ۲۰۱۵ اعلام شد، میتواند مسیر جدید و بسیار مهمی را برای اسپیس ایکس باز کند. ایلان ماسک قبلا اعلام کرد که وجوهاتِ حاصله از پروژه استارلینک برای سرمایه‌گذاری در ماموریت‌های بعدی به مقصد مریخ بکار گرفته می شود. خدمات اینترنتی استارلینک ارزان و قابل دسترس برای نواحی دوردست جهان میباشد؛ یعنی در مناطقی که افراد به سختی میتوانند به اینترنت دسترسی داشته باشند بسیار کاربردی است.

در ماه فوریه ۲۰۱۸، دو ماهواره آزمایشی استارلینک به مدار پرتاب شدند. هر ماهواره استارلینک طوری طراحی شده‌اند که نهایتا تا ۵ سال دوام می آورد؛ پس از گذشت این زمان، انتظار می رود ماهواره به اتمسفر زمین سقوط کرده و از بین بروند. این کار باید بقایای مخروبه فضایی را کاهش داده و به این شرکت خصوصی اجازه میدهد تا ماهواره‌ها را با نسخه‌های پیشرفته‌تری جایگزین کند. این ماهواره‌ها با فناوری‌هایی تجهیز شدند تا از برخورد در مدار زمین اجتناب کنند. هر ماهواره با یک آرایه خورشیدی تامین انرژی می شود و به یک سیستم مسیریابی مجهز است که این امکان را به اسپیس ایکس میدهد تا مسیر ماهواره‌ها را همیشه بررسی کند.

مشکلات این ماهواره‌ها

در حالی که اخترشناسان و رصدگران آسمان نسبت به استقرار تعداد زیادی از ماهواره‌های اینترنتی در مدار زمین طی اجرای پروژه استارلینک ابراز نگرانی کرده‌اند، ایلان ماسک رئیس اسپیس‌ایکس قول داده که تأثیر آنها را کاهش دهد. ماهواره‌های اینترنتی اسپیس‌ایکس موسوم به استارلینک همانقدر که با ایجاد دسترسی سراسری به اینترنت برای مردم مفید است، برای اخترشناسان آزار دهنده است، چرا که رصدهای آنها را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

uwxXhvyWCukLTMERQeeeمرکز جاناتان مک‌داول در دانشگاه هاروارد-اسمیتسونیان و دیگر مؤسسات نجومی مشاهده کرده‌اند که ماهواره‌های اینترنتی به اندازه‌ای درخشان هستند که برای نجوم مشکل ایجاد می‌کنند. این در حالی است که استقرار حدود ۱۲ هزار ماهواره در پایان این پروژه می‌تواند دید بشر به آسمان شب را به شدت تحت تأثیر قرار دهد و رصد را برای تلسکوپ‌ها مشکل کند.

البته این مسئله آنچنان هم بغرنج نیست، چرا که این ماهواره‌ها تنها زمانی درخشان هستند که پنل‌های خورشیدی آنها رو به زمین باشد و همچنین تنها پنج سال در مدار خواهند بود و بعد از آن به جو سقوط می‌کنند و نابود می‌شوند. بنابراین آنها تنها یک معضل موقت برای اخترشناسان خواهند بود. از طرفی “ایلان ماسک” تاکید کرده است که صورت فلکی استارلینک را هیچ‌کس نمی‌بیند، مگر اینکه آنها از مسیر خود خارج شوند. با این حال “ماسک” تاکید کرد که از مشکلات احتمالی آگاه است و قول داد که آنها را حل و فصل کند.

ترجمه: منصور نقی‌لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منابع: space.com , gizmodo.com

هسته زمین شباهت عجیبی با سس سالاد دارد

بیگ بنگ: گروهی از محققان کشف تازه‌ای ارائه کردند که می‌تواند جزر و مد میدان مغناطیسی‌ای که از حیات در کرۀ زمین محافظت می‌کند را توضیح دهد.

coreبه گزارش بیگ بنگ، طبق این مطالعه آلیاژهای آهن مذاب که حاوی سیلیسیم و اکسیژن است، دو مایعی را تشکیل می‌دهند که شرایط مشابهی با هسته سیارۀ زمین دارد. این فرآیند نامتقارن است و این گروه ِ تحقیقاتی آن را به سس سالاد تشبیه کردند.

سارا آروسون، دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه ییل، اظهار داشت: «ما در زندگی روزمره اغلب شاهد نامتقارنی مایعات هستیم، مانند وقتی روغن و سرکه در سس سالاد از هم جدا می‌شوند. شگفت‌آور است که وقتی اتم‌ها با نیروی بسیار زیاد در فشارهای شدید ِ هسته زمین به هم بسیار نزدیک می شوند، جداسازی فاز مایع می‌تواند رخ دهد.»

هسته زمین مثل سس سالاد است

در زیر سطح زمین، هستۀ بیرونی قرار دارد. هسته بیرونی یک لایه سیال است که عمدتاً از آهن و نیکل تشکیل شده است. هستۀ بیرونی با ضخامت ۲۰۰۰ کیلومتر، علت وجود میدان مغناطیسی زمین است. میدان مغناطیسی توسط همرفتی که در هستۀ بیرونی رخ می‌دهد، به وجود می‌آید. سیالات داغ عمدتاً به خوبی با هم مخلوط می‌شوند، اما لایه جداگانه‌ای نیز در بالا وجود دارد که امواج لرزه‌ای روی آن، نسبت به بقیۀ قسمت‌های هسته بیرونی، با سرعت آهسته‌تری حرکت می‌کنند.

Earths Core Shares Odd Similarity With Salad Dressingآروسون و همکارانش در این مطالعه، با استفاده از آزمایشات سلول سندان-الماس با لیزر گرمایشی (به منظور تقلید فشارهای بسیار زیاد زیر سطح زمین) و شبیه‌سازی‌های کامپیوتری، شرایط درون هسته بیرونی زمین را بازتولید کردند. آنها دو لایه مایع نشان دادند: مایع اول، مایع آهن- سیلیسیم ضداکسیژن و مایع دوم، مایع آهن- سیلیسیم- اکسیژن بود. مایع دوم چگالی کمتری داشت یعنی در بالا قرار می‌گرفت و لاۀ مجزای خود را تشکیل می‌داد.

طبق گفتۀ محققان، این آزمایش اثباتی برای آلیاژهای آهنِ نامتقارن که لایه‌های هستۀ بیرونی را تشکیل می‌دهند، می‌باشد. کانانی کی.ام. لیم، دانشیار دنشگاه ییل، می‌گوید: «این مطالعه برای اولین‌بار آلیاژهای فلزی مذاب ناهم‌آمیز (غیرقابل اختلاط) را در چنین شرایط فوق‌العاده‌ای مشاهده کرد؛ بدین معنی که نامتقارنی در مذاب‌های فلزی در فشارهای بسیار زیاد هم شایع است.»

درک میدان مغناطیسی زمین

دانشمندان ادعا کردند که این مطالعه درک بهتری از میدان مغناطیسی زمین، شرایط زمین در گذشته و وقتی که زمین هنوز جوان بود، و چگونگی تکامل زمین در طول تاریخ، ارائه می‌دهد. جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله Proceedings of a National Academy of Sciences منتشر شده است.

ترجمه: زهرا جهانبانی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: techtimes.com

“سیارات پر آب” بیشتر از حد تصور هستند!

بیگ بنگ: دانشمندان هزاران سیاره فراخورشیدی را کشف کرده‌اند – سیاراتی که به دور یک ستاره در خارج از منظومه شمسی گردش می‌کنند – و بسیاری از آنها پتانسیل حیات را دارند. یک ایده جدید بیان می کند که اندازۀ سیارات فراخورشیدی دو تا چهار برابر اندازه‌ زمین است و «شبه‌نپتون‌ها» احتمالأ جهان‌های آبی هستند، نه کوتوله‌های گازی – و اقیانوس‌های آنها می‌توانند به حدی عمیق باشند که درکش غیرقابل تصور است.

planet xبه گزارش بیگ بنگ، محقق هاروارد، لی زنگ، گفت: «عمق این اقیانوس‌ها بجای چند کیلومتر همانند اقیانوس‌های زمین، می‌تواند صدها یا هزاران کیلومتر باشد، یعنی غیرقابل سنجش، بی‌انتها و بسیار عمیق»

محدودۀ یخ

تحقیق جدیدی که در مجله آکادمی ملی علوم منتشر شده از یک مدل کامپیوتری پیچیده‌تر استفاده کرد تا داده‌های جمع‌آوری شده توسط تلسکوپ فضایی کپلر – شکارچی سیارات فراخورشیدی – و مأموریت گایا (تلسکوپ فضایی آژانس فضایی اروپایی) را بررسی کند.

نتایج حیرت‌آور است: یافته‌ها حاکی از آن است که برخی از سیارات فراخورشیدی می‌توانند حاوی «۵۰ درصد آب» باشند. این مقدار خیلی بیشتر از مقدار آب بر روی سیاره زمین است که در آن، آب فقط ۰٫۰۲ درصد از جرم سیاره را تشکیل می‌دهد. در واقع فشار به حدی بالاست که بیشتر آب به یخ خشک تبدیل می‌شود. زنگ در سال ۲۰۱۸ به خبرگزاری گفت: «از این خبر به شدت شگفت‌زده شدیم که ممکن است جهان‌های آبی زیادی وجود داشته باشد.»

ترجمه: سحر  الله‌وردی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: futurism.com

پرتره کیهانی از گاز و غبار ستاره‌ای

بیگ بنگ: تشکیل ستاره می تواند رنگی باشد. این پرترۀ کیهانی گاز ِ درخشان و غبار تاریک را در نزدیکی برخی از ستارگان جدید NGC 3572 نشان می دهد.

NGC Campbellسحابی NGC 3572 یک خوشۀ ستاره‌ای در نزدیکی سحابی کارینا است که چندان مورد بررسی قرار نگرفته است. ستارگان NGC 3572 در نزدیکی انتهای تصویر دیده می شوند، در حالیکه ابر گازی انبساطی در بالا احتمالأ بقایای سحابی‌های تشکیل دهندۀ آنها است. رنگ‌های خیره کنندۀ این تصویر ناشی از گازهای هیدروژن، اکسیژن و گوگرد و ادغام آنها با تصاویرِ گرفته شده توسط ِ فیلترهای پهن باند در رنگ‌های قرمز، سبز و آبی، ایجاد شده‌اند. این سحابی در نزدیکی NGC 3572 حدودأ ۱۰۰ سال نوری گستردگی دارد و در فاصلۀ تقریبی ۹۰۰۰ سال نوری از زمین در صورت فلکی جنوبی کارینا واقع شده است. ظرف چند میلیون سال، این گاز احتمالأ ناپدید می شود، در حالیکه برخوردهای گرانشی ستارگان، این خوشه را ظرف تقریبأ یک میلیارد سال ِ آینده، پراکنده می کنند.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

پادهیدروژن چیست؟

بیگ بنگ: پادهیدروژن(Antihydrogen) پادماده‌ای است که در مقابل هیدروژن قرار می‌گیرد. از آنجایی که اتم هیدروژن شامل یک پروتون و یک الکترون است. پادهیدروژن شامل پادپروتون و پوزیترون است. دانشمندان امیدوارند تا با مطالعه روی پادهیدروژن پاسخی بر مسئله عدم تقارن باریون بیابند که چرا ماده در کیهان از پادماده بیشتر است.

matter v antimatterبه گزارش بیگ بنگ، در سال ۱۹۲۸، فیزیکدان پل دیراک پیشنهاد داد که هر ذره از ماده باید یک همتای پادماده نیز داشته باشد. اما مدت کوتاهی پس از بیگ‌بنگ، بیشتر ِ پادماده ناپدید شد و بخش کوچکی از ماده باقی ماند که جهانی که امروزه در آن زندگی می‌کنیم را تشکیل داده است. اتفاقی که تعادل پادماده را برهم زد یکی از بزرگترین معماها در فیزیک است.

اخترشناسان به دنبال پادماده در فضا هستند، اما پیدا کردن آن بر روی زمین سخت است. بنابراین، برای مطالعۀ آن، فیزیکدانان باید خودشان آن را بسازنند. و از آنجاییکه پادماده در اثر برخورد با ماده‌ معمولی در یک تشعشع نابود می‌شود، ذخیره‌سازی آن کار چالش‌برانگیزی است.

ساخت پادهیدروژن

هیدروژن با یک پروتون و یک الکترون ساده‌ترین اتم موجود است و یکی از سیستم‌های فیزیک مدرن است که به دقیق‌ترین حالت ممکن بررسی شده و به بهترین نحو درک شده است. از این رو، مقایسه هیدروژن و پادهیدروژن یکی از بهترین روش‌ها برای اجرای آزمایشات بسیار دقیق تقارن ماده/پادماده است. ماده و پادماده وقتی با هم برخورد کنند فورا نابود می شوند، بنابراین جدا از ساخت پادهیدروژن، یکی از چالش‌های کلیدی برای فیزیکدانان حفظ پاد اتم‌ها به دور از ماده معمولی است.

antimatterفیزیکدانان پیش‌بینی می کنند که طیف‌های هیدروژن و پادهیدروژن یکسان هستند، بنابراین یک اختلاف جزئی بین آنها فورا پنجره‌ای را به سوی فیزیک مدرن می گشاید و می تواند به حل اسرار پادماده کمک کند. همتای پادماده برای ساده‌ترین اتم، یعنی هیدروژن، یک اتم پادهیدروژن طبیعی است که از یک پوزیترون باردار مثبت که به دور یک پادپروتون باردار منفی می‌چرخد، تشکیل شده است. در سال ۱۹۹۵، دانشمندان در سرن اعلام کردند که با موفقیت توانسته‌اند اولین اتم‌های پادهیدروژن را در حلقۀ پادپروتون کم‌انرژی(LEAR) بسازند. محققان به پادپروتون‌های درون LEAR اجازه دادند تا با اتم‌های یک عنصر سنگین برخورد کنند.

هر پادپروتونی که به اندازۀ کافی از نزدیکی هسته‌های اتمی سنگین عبور کند می‌تواند یک جفت الکترون-پوزیترون بسازد. در کسر کوچکی از موارد، پادپروتون به پوزیترون متصل می‌شود تا یک اتم پادهیدروژن بسازد. پادذرات به شدت پرانرژی بودند؛ هر یک از آنها تقریبأ با سرعت نور در یک مسیر ۱۰ متری حرکت کرده و پس از حدود چهل میلیونم ثانیه با ذرات معمولی برخورد کرد. در حالیکه ساخت پادهیدروژن دستاورد بزرگی بود، اتم‌ها بسیار پرانرژی – بسیار «داغ» – بودند و به راحتی قابل مطالعه نبودند. لازم به ذکر است برای ساخت هر گرم پاد هیدروژن به ۶۲٫۵ تریلیون دلار، هزینه نیاز است. سرن قادر است در هر دقیقه ۱۰۷ پادپروتون تولید کند. اگر فرض شود همه پادپروتون‌ها به پادهیدروژن تبدیل شود ۱۰۰ میلیارد سال طول می‌کشد تا ۱ گرم یا ۱ مول پادهیدروژن تولید کند.

برای درک اتم‌های پادماده، فیزیکدانان سرن به زمان بیشتری برای تعامل با این اتم‌ها نیاز داشتند. بنابراین، تکنیک‌هایی برای به دام انداختن پادهیدروژن برای مدت‌ طولانی‌تری را توسعه دادند. کاهش‌دهنده شتاب که در دهه ۹۰ در سرن توسعه پیدا کرد، پادپروتون‌هایی آهسته‌تر و کم‌انرژی‌تری را برای آزمایشات پادماده مثل ATHENA، ATRAP و ALPHA ارائه داد.

mirrorدر این آزمایشات، میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی، پادپروتون‌ها را از پوزیترون‌ها در یک خلأ تقریبأ کامل دور نگه می‌دارند؛ این خلأ آنها را از مادۀ معمولی دور نگه می‌دارد. پادپروتون‌ها از میان یک گاز الکترون متراکم عبور می‌کنند که آنها را بیشتر کُند می‌کند. وقتی انرژی به اندازۀ کافی کم باشد، فیزیکدانان ALPHA از پتانسیل الکتریکی برای انداختنِ پادپروتون‌ها در یک ابر پوزیترون که درون خلأ معلق شده استفاده می‌کنند. دو نوع پادذرۀ باردار در اتم‌های پادهیدروژن کم‌انرژی ترکیب می‌شوند.

از آنجاییکه اتم‌های پادهیدروژن فاقد بار الکتریکی هستند، میدان الکتریکی دیگر نمی‌تواند آنها را سر جایشان قرار دهد. بنابراین، در عوض دو مغناطیس ابررسانا یک میدان مغناطیسی قوی تولید می‌کنند که از خواص مغناطیسی پادهیدروژن استفاده می‌کنند. اگر اتم‌های پادهیدروژن به اندازۀ کافی انرژی کمی داشته باشند، می‌توانند در این «بطری» مغناطیسی برای مدت‌های طولانی باقی بمانند.

در حال حاضر، تنها راه برای دانستن این مسئله که آیا پادماده واقعأ گیر افتاده، این است که اجازه دهیم با مادۀ معمولی نابود شود. وقتی مغناطیس‌ها خاموش شوند، اتم‌های پادهیدروژن فرار می‌کنند و با سرعت با گوشه‌های تله نابود می‌شوند. ردیاب‌های سیلیکونی شعله‌ انرژی را برمی‌دارند تا پوزیترون پادماده را دقیقأ مشخص کنند. فقط در آن صورت است که فیزیکدانان می‌توانند مطمئن شوند که پادهیدروژن را گیر انداخته‌اند.

larhcگیرانداختن پادماده در سرن

در ژوئن سال ۲۰۱۱، ALPHA گزارش داد که در گیرانداختن اتم‌های پادماده برای بیش از مدت ۱۶ دقیقه موفق شده‌ است. در مقیاس طول عمر اتمی، این یک مدت بسیار طولانی است – به اندازه‌ای طولانی است که می‌توان خواص آنها را با جزئیات مطالعه کرد. با مقایسه دقیق هیدروژن و پادهیدروژن، چند گروه آزمایشی امیدوارند که بتوانند خواص پادهیدروژن را مطالعه کنند و ببینند که آیا همان خطوط طیفیِ هیدروژن را دارا است. یک گروه به نام AEGIS حتی سعی می‎کند ثابت شتاب گرانشی(g) را اندازه‌گیری کند، همانطور که اتم‌های پادهیدروژن تجربه کردند.

هرچه این آزمایشات به مدت طولانی‌تری بتوانند پادهیدروژن را گیر بیندازند، دقیق‌تر می‌توانند آن را اندازه‌گیری کنند و فیزیکدانان می‌توانند به درک دقیق‌تر پادماده نزدیکتر شوند. یک تسهیلات جدید به نام ELENA تمام آزمایشاتی که بر روی کاهش‌دهنده شتاب پادپروتون کار می‌کنند را قادر می‌سازد تا به پرتوهای پادپروتون کم‌انرژی‌تر و فراوان‌تر دست پیدا کنند و تولید پادهیدروژن در مقادیر زیاد را آسان‌تر کنند.

ترجمه: سحر  الله‌وردی/ سایت علمی بیگ بنگ

منابع: Antihydrogen , home.cern

سطح خشن سیارک بنو

بیگ بنگ: در این تصویر کلوزآپ چشم نواز که فضاپیمای اُسیریس-رکس ثبت کرده، تعداد ِ زیادی تخته سنگ سطح سیارک بنو را فرا گرفته‌ است. این میدان دید که در ۲۸ مارس ۲۰۱۹ از فاصلۀ ۳٫۴ کیلومتری سیارک گرفته شده تقریبأ ۵۰ متر عرض دارد، در حالیکه تخته سنگ‌هایی که در بالا سمت راست، در معرض نور قرار گرفته‌اند ۴٫۸ متر طول دارند.

pdco adult slope to limbبنو یک سیارک توده‌ای، سست، سنگی و کلوخه شده کمتر از ۵۰۰ متر وسعت دارد. این مقدار به اندازۀ ارتفاع ساختمان امپایر استیت در نیویورک است. مأموریت اُسیریس-رکس، از یک سیارک نزدیک به زمین در دسامبر سال ۲۰۱۸ نقشه‌برداری کرد و یک مانور لمس کن و برو، را برای جولای سال ۲۰۲۰ برنامه‌ریزی کرده تا از سطح ِ سنگی بنو نمونه‌برداری انجام دهد و نمونه‌ها را در سپتامبر ۲۰۲۳ به زمین بازگرداند. در این پژوهش دانشمندان شهروند دعوت شده‌اند تا به انتخاب محل جمع‌آوری نمونه کمک کنند.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

کشف تغییرات میدان مغناطیسی سیاره مشتری

بیگ بنگ: دانشمندان ِ ماموریت جونو نخستین اکتشاف خود در مورد میدان‌مغناطیسی مشتری که در طول زمان تغییر می‌کند را انجام دادند. این میدان که به”تغییرات دیرپای” معروف است، به محققان در مورد ساختار داخلی مشتری و بادهای جوی آن کمک می کند. کاوشگر جونو نشان داد که تغییرات دیرپای به احتمال زیاد توسط بادهای عمیق جوی این سیاره هدایت می‌شود.

image Jupiter
این تصویر در تاریخ در تاریخ ۱۲فوریه ۲۰۱۹ از سیاره مشتری گرفته شده، هنگامی که جونو در هجدهمین دور پرواز با ارتفاع کم خود بر فراز این سیاره بود.

به  گزارش بیگ بنگ، دانشمندان معتقدند:«تعیین دگرگونی میدان مغناطیسی ِ یک سیاره دریچه‌ای به سوی درک فعالیت دینامیکی‌اش برای تولید این میدان باز می کند. به هر حال، از میان ۶ سیاره منظومه شمسی با دینامیک ِ فعال، دگرگونی میدان مغناطیسی صرفا فقط برای سیاره زمین ثبت شده بود که گویا مشتری نیز به آن اضافه شد.»

دکتر اسکات بولتون محقق برجسته ماموریت جونو از موسسه تحقیقاتی ساوت‌وست اعلام کرد:«این پدیده برای چندین دهه در لیست انتظار ِ محققان نجوم بود. این اکتشاف جدید توسط ابزار تحقیقاتی علمی فوق‌العاده دقیق و ماهیت بی‌نظیر مدارگرد جونو امکان‌پذیر شد، که در ارتفاعی پایین بر فراز قطب‌های مشتری چرخش می کند.»

piaدکتر بولتون و همکارانش مشاهدات میدان مغناطیسی سیاره مشتری را که توسط فضاپیمای پایونیر ۱۰ و ۱۱ ناسا و ویجر۱ و اولیس که در سال ۱۹۷۳-۱۹۹۲ بدست آمده بودند را با داده‌های جدید جونو از میدان مغناطیسی مشتری مقایسه کردند. این داده‌ها با استفاده از ابزار مغناطیس‌سنج در طول هشت دور چرخش نخست جونو به دور مشتری بدست آمدند، مغناطیس‌سنج قادر به تولید نقشه سه‌بعدی میدان مغناطیسی است. میدان مغناطیسی مشتری را در ویدئوی زیر مشاهده نمایید:

یافته‌های این تیم تحقیقاتی، نخستین داده‌های میدان مغناطیسی مشتری را تایید می کند که توسط فضاپیمای پایونیر ارسال شده و تا آخرین داده‌های جونو را در بر می گیرد، در واقع تغییرات کوچک ولی واضحی را میتوان در میدان مغناطیسی مشتری مشاهده کرد. دکتر “کیم موری” از دانشگاه هاروارد و دانشمند جونو گفت:«یافتن تغییراتی به این کوچکی در حجمی به بزرگی میدان مغناطیسی مشتری یک چالش بود. داشتن یک خط مبنا از مشاهدات بسیار نزدیک در طول ۴ دهه طولانی برای ما داده‌های کافی برای اثبات این نکته فراهم کرده که در میدان مغناطیسی مشتری در طول ِ زمان تغییر می کند.» جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Nature Astronomy منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: sci-news.com

پاسخی برای منشاء آب در زمین

lunar waterبه گزارش بیگ بنگ به نقل از ایسنا، بر اساس تحقیقات انجام شده توسط متخصصان سیاره‌شناسی دانشگاه “مونستر”(Münster)، برخورد زمین با یک ریز سیاره(planetoid) به اندازه مریخ در ۴.۴ میلیارد سال قبل که موجب شکل‌گیری ماه شد، تقریباً تمام آب‌هایی را که سیاره ما را قابل سکونت کرده به زمین عطا کرد. این برخورد باعث ایجاد ماهواره طبیعی زمین یعنی کره ماه شده است که محور زمین را تثبیت کرد.

زمین حداقل با دانش فعلی ما یک سیاره بسیار غیرمعمول و منحصر به فرد است. گذشته از این واقعیت که این سیاره تنها سیاره میزبان حیات و آن هم حیات هوشمند است، دارای ویژگی‌های فیزیکی عجیبی نیز هست. یکی از آنها این است که سه چهارم از سطح زمین با آب مایع پوشیده شده و دارای یک قمر است که آنقدر بزرگ است که تأثیرات عمده‌ای بر زمین دارد.

با توجه به نظریه‌های اخیر، ماه هنگامی شکل گرفت که زمین اولیه با یک ریز سیاره به نام “تئا”(Theia) که اندازه مریخ بود برخورد کرد. این برخورد نه تنها موجب تشکیل ماه شد، بلکه مطالعات محققان دانشگاه مونستر نشان می‌دهد که مقدار زیادی آب نیز برای زمین به ارمغان آورد.

چیزی که این نتیجه‌گیری را جالب می‌کند این است که زمین در منظومه‌شمسی درونی قرار دارد که بسیار خشک است. منظومه شمسی درونی دارای چهار سیاره درونی به نام‌های عطارد، زهره، زمین و مریخ است. زمین آب زیادی دارد، اما عطارد، زهره و مریخ تقریباً هیچ آبی ندارند.

بخش مرطوب منظومه شمسی بخشی بیرونی آن است که دارای سیاره‌ها و اقماری است که عمدتاً دارای یخ هستند و شهاب‌سنگ‌های کربنیک از این منطقه آمده‌اند. این‌ها شهاب‌سنگ‌هایی هستند که به جای آهن-نیکل از سیلیکات تشکیل شده‌اند و دارای مولکول‌های آلی هستند و همچنین تا ۲۰ درصد از آب تشکیل شده‌اند. به گفته محققان تصور می‌شود که این شهاب‌سنگ‌های کربنیک آب را به زمین آورده باشند. اما سوال این بود که چطور؟ پاسخ در نگاه به نسبت‌های ایزوتوپ است که یک ابزار قدرتمند برای یافتن منشأ یک ماده است.

“گریت باده” از مؤسسه سیاره‌شناسی دانشگاه مونستر می‌گوید: ما از ایزوتوپ مولیبدن(molybdenum) برای پاسخ به این سوال استفاده کردیم. ایزوتوپ مولیبدن به ما اجازه می‌دهد که مواد شیمیایی کربنیک و غیر کربنیک را به وضوح تشخیص دهیم. این کار رد پای ژنتیکی یک ماده را نشان می‌دهد که از منظومه شمسی درونی آمده است یا منظومه شمسی بیرونی.

امضای ایزوتوپی مواد حاصل از منظومه خورشیدی درونی و بیرونی به طور قابل توجهی متفاوت است. تیم مونستر با این روش دریافت که ترکیب ایزوتوپ مولیبدن زمین چیزی بین این دو است که نشان می‌دهد بسیاری از مواد در پوسته و گوشته زمین از فراتر از مدار مریخ آمده‌اند، در حالی که به نظر می‌رسد مواد موجود در هسته زمین از منظومه شمسی درونی آمده‌اند.

علاوه بر این، این پدیده حاکی از شکل‌گیری نسبتاً دیرِ زمین است که دلیل غلظت‌های مختلف مولیبدن را نیز توضیح می‌دهد. بنابراین محققان نتیجه گرفتند که مولیبدن موجود در گوشته در طول برخورد ۴.۴ میلیارد سال پیش با “تئا” وارد زمین شده است. این به نوبه خود به این معنی است که “تیا” باید از منظومه شمسی بیرونی آمده باشد و تقریباً تمام آب موجود روی زمین و همچنین ماه را به وجود آورده است.

“تروستن کلین” استاد علوم سیاره‌شناسی دانشگاه مونستر می‌گوید: رویکرد ما منحصر به فرد است، زیرا برای اولین‌بار منشأ آب بر روی زمین را با شکل‌گیری ماه مرتبط کردیم. به سادگی می‌توان گفت بدون وجود ماه احتمالاً حیات در زمین وجود نداشت.

ریزسیاره‌ها به آن دسته از اجرام نجومی گفته می‌شود که به طور مشخص نه یک دنباله‌دارند و نه از نظر اندازه سیاره هستند ولی دارای مدار مستقیم و واضحی به دور خورشید هستند. ریزسیاره‌ها می‌توانند سیاره کوتوله، سیارک، تروجان، سانتور، اجرام در کمربند کویپر یا از اجسام فرانپتونی باشند. این تحقیق در مجله Nature Astronomy منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: newatlas.com

اگر فرگشت واقعیت دارد، چرا میمون‌ها هنوز وجود دارند؟

بیگ بنگ: با توجه به تعداد زیادی از میمون‌هایی که در حال حاضر در زمین زندگی می کنند، به نظر می رسد ما از نسل میمون‌ها هستیم، اما رابطۀ فرگشتی ما بسیار دور است. دکتر «پائول ویلیس» دیرینه‌شناس می گوید: «این همان سوالی است که زیست‌شناسان فرگشتی به دنبال پاسخگویی به آن هستند. اما همین سوال باعث بروز سوءتفاهم‌هایی دربارۀ فرگشت و چگونگی کارکرد آن می شود.»

original
میمون‌ها و انسان‌ها جد مشترکی دارند.

به گزارش بیگ بنگ، نکته اول این است که انسان‌ها از میمون‌ها فرگشت (تکامل) پیدا نکردند. اما میمون‌ها و انسان‌ها جد مشترکی دارند و تقریبا ۲۵ میلیون سال پیش از این جد فرگشت یافتند. این رابطه فرگشتی با آثار فسیلی و تجزیه و تحلیل‌های DNA مورد پشتیبانی قرار می گیرد. مطالعه‌ای در سال ۲۰۰۷ نشان داد که DNA انسان‌ها و میمون‌ها تقریبا ۹۳% مشترک است. بر اساس وجوه تشابه و تفاوت میان دو نوع DNA، دانشمندان اینطور براورد کردند که انسان‌ها و میمون‌ها در حدود ۲۵ میلیون سال پیش از جد مشترکی سرچشمه می گیرند. به طور مشابه، آثار فسیلی نشان می دهد که اجداد مشترک انسان‌ها و میمون‌ها مربوط به فسیل‌های پریمات‌ها(نخستی‌سانان) است که سال ۲۰۰۹ در میانمار پیدا شدند. انتظار می رود که این نخستی‌سانان ۳۷ میلیون سال قبل می زیسته‌اند.

انسان‌ها نزدیکی بسیار زیادی به شامپانزه و سایر گونه‌های میمون‌ها دارند، اما شواهد DNA گویای آن است که ما از آنها فرگشت پیدا نکردیم. DNA انسان‌ها و شامپانزه‌ها تقریبا ۹۹ درصد مشترک است؛ یعنی تقریبا ۶ میلیون سال پیش، ما جد مشترکی داشتیم.

فرگشت خطی نیست

دکتر ویلیس بیان کرد: «اینکه گفته می شود ما جد مشترکی داریم، باعث ایجاد سوءتفاهم دیگری می شود. یعنی فرگشت خطی نیست و یک گونه به گونه دیگر فرگشت پیدا نمی کند. فرگشت یک فرایند شاخه شاخه است و یک گونه می تواند زمینه را برای تولد دو یا چند گونه فراهم بیاورد. ایدۀ نادرست فرگشت خطی با این سوال بهتر قابل بررسی است: چطور میتوانم پدربزرگ و مادربزرگ مشترکی با پسرعموهایم داشته باشم اگر پدربزرگ و مادر بزرگم هنوز در قید حیات هستند؟ خب جواب این است که پدربزرگ و مادربزرگ شما بیش از یک بچه داشتند و هر کدام خانواده‌های مخصوص خودشان را تشکیل دادند و شاخه‌های تازه‌ای از درخت خانواده‌تان را به وجود آوردند.»

همین اتفاق در خانواده‌های فرگشتی هم می افتد. یک گونه میتواند به دو یا چند گونه بیشتر تقسیم گردد و خود آنها میتوانند در طول نسل‌های مختلف چندین و چند بار تقسیم شوند.

فرگشت نخستی‌سانان

نخستی‌سانان دسته مامالیا شامل لمور، میمون، تارسیه و انسان‌ها هستند. نخستی‌سانان غیرانسان در مناطق استوایی یا نیمه استوایی آفریقای جنوبی، آفریقا و آسا زندگی می کنند. اندازۀ آنها از لمور (۳۰ گرم) گرفته تا گوریل کوهی (۲۲۰ کیلوگرم) فرق می کند. خصوصیات و فرگشت نخستی‌سانان برای ما بسیار قابل توجه است، زیرا به ما فرصت میدهد تا فرگشت گونه‌های خودمان را درک کنیم.

خصوصیات نخستی‌سانان

تمامی گونه‌های نخستی‌سانان سعی در بالا رفتن از درختان داشته و این ویژگی را در خود توسعه دادند. این میراث درختی نخستی‌سانان منجر به پیدایش دست‌ها و پاهایی شده که توانایی صعود به بالای درختان و پرش به شاخه‌های مختلف را به آنها داده است. چند نمونه از این سازگاری‌ها در اینجا ذکر می شود: مفصل شانه که قابلیت چرخش دارد؛ انگشت‌های پا یا پنجه‌های بزرگ؛ دید استروسکوپی، یعنی دو میدان دید که با هم همپوشانی دارند و زمینه را برای اندازه‌گیری فاصله و درک عمق فراهم می کنند.

از جمله سایر خصوصیات نخستی‌سانان میتوان به مغزهایی اشاره کرد که از مغز سایر پستانداران بزرگتر هستند؛ پنجه‌هایی که از ناخن‌های صاف برخوردار شده‌اند؛ یک فرزند در هر دوره بارداری و روندی به سوی راست قامتی داشتند. نخستی‌سانان به دو گروه “پیش میمونان” و “آنتروپوئیدها” تقسیم می شوند. پیش میمونان شامل گالاگوهای آفریقایی، لمورهای ماداگاسکار، لوریس‌ها، پاتوها و تارسیرهای جنوب شرق آسیا هستند. آنتروپوئیدها نیز عبارتند از میمونها و انسان‌ها. در کل،پیش میمونان به شبگردی عادت دارند و در مقایسه با آنتروپوئیدها دارای بدن و مغز کوچکتری هستند.

فرگشت نخستی‌سانان

اولین پستانداران نخستی‌ مانند با عنوان «پیش نخستی‌سانان» شناخته می شوند. آنها تقریبا به سنجاب‌ها شباهت داشتند و به لحاظ شکل و اندازه هم مثل موش پوزه‌دار درختی بودند. شواهد فسیلی موجود از آنها از هم گسیخته است. تا زمانی که محققان موفق به کشف شواهد فسیلی دربارۀ این پیش نخستی‌‌سانان نشوند، آنها هنوز اسرار زیادی را با خود به همراه دارند. قدیمی‌ترین پستانداران نخستی مانندِ شناخته شده که شواهد فسیلی نسبتا خوبی هم دربارۀ آنها وجود دارد، آداپیس‌نما یا پلسیاداپیس هستند. البته برخی از محققان با یکدیگر توافق نظر ندارند که پلسیاداپیس یک پیش نخستی‌سان بود. قدمت فسیل‌های آن به ۵۵ میلیون سال پیش باز میگردد. آداپیس‌نماشکلان به گونه‌ای از پیش نخستی‌سانان گفته می شود که شباهت‌هایی به نخستی‌سانان واقعی داشتند؛ مثل دندان‌ها و اسکلت بدنی. آداپیس‌نماشکلان در دوره سنوزوئیک در آمریکای شمالی و اروپا سکنی گزیده بودند و تا پایان دوره ائوسن منقرض شدند.

اولین نخستی‌سانان واقعی در دوره ائوسن در آمریکای شمالی، اروپا، آسیا و آفریقا یافت شدند. این نوع نخستی‌سانان به پیش میمون‌ها به لمورهای کنونی شباهت داشتند. تغییرات فرگشتی در این نخستی‌سانان ابتدایی ادامه یافت؛ طوری که مغزها و چشم‌های بزرگتر و پوزه‌های کوچتر رواج داشت. اما در پایان دوره ائوسن، اکثر گونه‌های نخستی‌سانان اولیه به دلیل سردتر شدن هوا یا رقابت با میمون‌های اولیه دچار انقراض شدند.

میمون‌های آنتروپوئید که آناتومی بدن‌شان شبیه ما انسان‌ها بود، در طول دوره الیگوسن از “پیش میمونان” فرگشت یافتند. شواهد نشان می دهد که تا ۴۰ میلیون سال گذشته، میمون‌ها در آمریکای جنوبی و همچنین در آفریقا و آسیا حضور داشتند. میمون‌های ساکن آمریکای جنوبی، پَخ‌بینیان(Platyrrhines) هم خوانده می شوند که به دماغ بزرگشان اشاره دارد. برای درک بهتر، به تصویر زیر نگاه کنید.

Figure
این میمون، بومیِ آمریکای جنوبی و مرکزی است. این حیوان صدایی در می آورد که به صدای غرش شیر شبیه است.

هنوز تردیدهایی دربارۀ منشاء میمون‌های ساکن آسیا و آفریقا وجود دارد. زمانیکه پَخ‌بینیان پدیدار شدند، قاره‌های آمریکای جنوبی و آفریقا از هم جدا شده بودند. بنابراین، تصور بر این است که میمون‌ها در آمریکای جنوبی پدیدار گشته و با عبور از راه‌های زمینی به آسیا و آفریقا رسیدند. بنا به همین دلایل، میمون‌های ساکن آمریکای جنوبی و میمون‌های ساکن آسیا و آفریقا به صورت جداگانه سازگاری‌هایی را در خود توسعه دادند. همه میمون‌های آسیایی و آفریقایی درخت زی بودند، اما میمون‌های آمریکای جنوبی هم درخت زی بودند و هم روی زمین زیست می کردند.

میمون‌های بزرگ(apes) حدود ۲۵ میلیون سال گذشته در دوره نوزیستی از راست‌بینی‌های(Catarrhini) ساکن آفریقا فرگشت پیدا کردند. این میمون‌ها عموما بزرگتر از میمون‌های معمولی بوده و فاقد دم هستند. همۀ میمون‌های بزرگ قادر به حرکت در بالای درختان و پریدن به شاخه‌های مختلف هستند، البته اکثر آنها وقتشان را در زمین میگذرانند و علاقه چندانی به سعود به بالای درختان ندارند. میمون‌های بزرگ و انسان‌نما خیلی باهوش‌تر از میمون‌های معمولی هستند، و نسبت به اندازۀ بدن‌شان، مغز بزرگتری دارند. میمون‌های بزرگ به دو گروه تقسیم می شوند: گیبون‌ها و سیامانگ‌ها.

Figure ab
الف) شامپانزه یکی از میمون‌های بزرگ است. مغز نسبتا بزرگی داشته و فاقد دُم است. ب) همه میمون‌های بزرگ دارای ساختار اسکلتی مشابهی هستند.

میمون‌های بزرگتر نیز شامل شامپانزه‌ها و بونوبوها، گوریل‌ها، اورانگوتان‌ها و انسان‌ها می باشند. گیبون‌های درخت زی کوچکتر از میمون‌های بزرگ اند؛ دوریختی جنسی کمتری دارند؛ یعنی دو جنس از نظر اندازه، تفاوت چشمگیری با هم ندارند؛ آنها دست‌های بلندتری هم دارند که برای پرش از شاخه‌های مختلف مورد استفاده قرار می گیرد.

فرگشت انسان

خانواده انسانیان شامل میمون‌های بزرگ نیز است. شواهد فسیلی و مقایسه DNA انسان‌ها و شامپانزه‌ها نشان می دهد که انسان‌ها و شامپانزه‌ها تقریبا ۶ میلیون سال قبل از جد مشترک انسانیان(Hominidae) جدا شدند. گونه‌های متعددی از همان شاخه فرگشت یافتند که دربردارنده انسان‌ها می‌شد، البته گونه ما تنها عضوی است که در طول سالیان زنده ماند. عبارت «انسانیان» برای اشاره به آن دسته از گونه‌هایی به کار می رود که پس از این تقسیم خط نخستی‌سانان دچار فرگشت شدند. انسانیان عمدتا دو پا داشتند و شال گروه‌هایی می شدند که گونه‌های ما را سرانجام به وجود آوردند؛ اعم از جنوبی کپی، انسان ماهر و انسان راست قامت و آن گروه غیراجدادی که میتوان پسرعموهای انسان کنونی در نظر گرفت.

Figure
این نمودار، فرگشت انسان‌های امروزی را نشان می دهد.

تعیین خط واقعی اجداد در انسانیان کار دشواری است. زمانی که فسیل‌های انسانیان معدودی بازیابی شده بودند، برخی از دانشمندان این عقیده را مطرح کردند که اگر آنها را به ترتیب از قدیمی‌ترین به جوان‌ترین در نظر بگیریم، میتوان دورۀ فرگشت را از انسانیان اولیه تا انسان‌های امروزی تعیین کرد. اما در چند سال گذشته، فسیل‌های جدید زیادی پیدا شده و مبرهن است که در یک دورۀ زمانی، بیش از یک گونه در قید حیات بوده است و بسیاری از فسیل‌های یافت شده نماینده گونه‌های انسانیان هستند که منقرض شدند و جد انسان‌های امروزی نیستند.

انسانیان اولیه

سه گونه از انسانیان اولیه در سال‌های گذشته در صدر اخبار بوده‌اند. قدیمی‌ترین گونه‌های انسانیان عبارتند از ساحل‌مردم چادی با نام علمی Sahelanthropus tchadensis که قدمت‌شان به ۷ میلیون سال پیش باز میگردد. گونۀ جوان دیگری هم به نام اُرُرین توگِنی با نام علمی Orrorrin tugenensis وجود دارد که کشف نسبتا جدیدی هم می باشد. این گونه در سال ۲۰۰۰ شناسایی شد. نمونه‌های متعددی از اُرُرین در دست می باشد. البته مشخص نیست که آیا اُرُرین از اجداد انسان بود یا خیر، و این احتمال به طور قطعی رد نشده است. برخی از ویژگی‌های این گونه به انسان‌های امروزی شباهت دارد و نَه جنوبی‌کپی با نام علمی Australopithecus.

گونه سوم که آردی‌کپی با نام علمی Ardipithecus است که در دهه ۱۹۹۰ میلادی کشف گردید. دانشمندانی که این گونه را کشف کردند، دریافتند که برخی دیگر از دانشمندان باور نمی کنند این گونه دو پا داشته باشد. در همان سال‌ها، نمونه‌های بسیار دیگری از آردی‌کپی نشان داد که این موجود دارای دو پا بوده است. وضعیت این گونه بعنوان جد انسان، هنوز در هاله‌ای از ابهام قرار دارد.

انسانیان اولیه: نژاد جنوبی کپی

جنوبی کپی نژادی(Australopithecus) از انسانیان است که تقریبا چهار میلیون سال گذشته در شرق آفریقا فرگشت یافت و دو میلیون سال پیش هم دچار انقراض شد. این گونه توجه دانشمندان زیادی را به خود جلب کرده است، زیرا تصور بر این می باشد که گونه ما یعنی «homo»، تقریبا دو میلیون سال قبل از جنوبی کپی فرگشت پیدا کرد. جنوبی کپی دارای چند خصوصیت بود که شباهت‌های زیادی به میمون‌های بزرگ داشت. برای مثال، دوریختی جنسی در انسان‌های امروزی بیشتر جلوه‌گر و بارزتر بود. جنس مذکر تا ۵۰ درصد بزرگتر از جنس مونث بود؛ این نسبت در گوریل‌های امروزی و اورانگوتان‌ها دیده شده است.

Figure ab
الف) جمجمه جنوبی کپی عفاری؛ انسانیان اولیه‌ای که بین دو تا سه میلیون سال قبل زندگی میکرد، به انسان‌های امروزی شباهت داشت.

در مقابل، جنس مذکر انسان‌های امروزی تقریبا ۱۵ تا ۲۰ درصد بزرگتر از جنس مونث هستند. اندازۀ مغز جنوبی کپی نسبت به وزن بدنش، بیشتر به انسان‌های امروزی و میمون‌های بزرگ شبیه بود. یکی از ویژگی‌های کلیدی که میان جنوبی کپی و انسان‌های امروزی به صورت مشترک وجود داشت، برخورداری از دو پا بود؛ اگرچه این احتمال می رود که جنوبی کپی زمانی را هم در درختان سپری کرده است. ردپای انسانیان در لیتولی تانزانیا یافت شده که قدمتش به ۳٫۶ میلیون سال قبل باز میگردد. آنها نشان دادند که انسانیان در زمان گونۀ جنوبی کپی به صورت راست قامت گام بر میداشتند.

چند گونه جنوبی کپی وجود داشت که از آنها با عناوینی مثل “جنوبی کپی آنامی” یاد می شود که تقریبا ۴٫۲ میلیون سال پیش زندگی میکرد. اطلاعات بسیار زیادی دربارۀ جنوبی کپی آنامی کسب شده است. این گونه نشان دهندۀ روندی در فرایند فرگشت انسان است: کاهش اندازۀ دندان‌ها و فک. گونه دیگر “جنوبی کپی عفاری” دارای دندان‌های نیش و آسیاب کوچکتری در مقایسه با میمون‌های بزرگ بود. اندازۀ مغز آن ۳۸۰ تا ۴۵۰ سانتی متر مکعب بود، یعنی تقریبا به اندازۀ مغز یک شامپانزه امروزی. در اواسط دهه ۱۹۷۰، فسیل جنس مونث جنوبی کپی عفاری در منطقه عفار اتیوپی یافت شد که قدمتش به ۳٫۲۴ میلیون سال پیش باز میگردد. به عکس زیر نگاه کنید. این فسیل که لوسی نامگذاری شده، اهمیت زیادی دارد زیرا کامل‌ترین فسیل گونه “جنوبی کپی” بود که پیدا شده بود. لازم به ذکر است که ۴۰ درصد از اسکلت آن نیز بازیابی شده بود.

این اسکلت جنس مونث جنوبی کفی عفاری که لقب لوسی را به آن داده‌اند، در اواسط ۱۹۷۰ میلادی کشف گردید.

جنوبی کپی آفریقایی بین ۲ تا ۳ میلیون سال گذشته زندگی می کرد. ساختار بدنی نسبتا لاغری داشت و با دو پا راه میرفت؛ اما مثل سایر انسانیان اولیه، استخوان‌های دست قدرتمندی داشت. انتظار می رود که این گونه وقت زیادی را در طول روز در بالای درخت سپری کرده باشد. این گونه مغزی بزرگتر از جنوبی کپی عفاری داشت و اندازۀ آن به ۵۰۰ سانتی‌متر مکعب می رسید؛ یعنی کمتر از یک سوم اندازه مغز انسان‌های امروزی. دو گونه دیگر به نام‌های جنوبی‌کپی بحرالغزالی و جنوبی‌کپی گارهی در سال‌های اخیر به لیست گونۀ “جنوبی کپی” اضافه شده‌اند.

بن بست: نژاد پرامردم

جنوبی کپی‌ها دارای ساختار بدنی لاغر بوده و دندان‌هایشان مناسبِ غذاهای نرم بود. در چند سال گذشته، فسیل انسانیانی که شکل بدنی متفاوتی داشتند، در جاهای خاصی پیدا شده که قدمت‌شان به ۲٫۵ میلیون سال پیش باز میگردد. این انسانیان که از نژاد پارانتروپوس هستند، نسبتا بزرگ بوده و دندان های آسیاب بزرگی داشتند. از داده‌های دانشمندان میتوان این طور استنباط کرد که پرامردم( Paranthropus) رژیم غذایی گیاهخواری داشتند. این انسانیان بیش از یک میلیون سال قبل منقرض شدند و انتظار نمی رود که جد انسان‌های امروزی باشند؛ آنها اعضای یک شاخه فرگشتی از درخت انسانیان بودند که هیچ دودمانی از خودی بر جای نگذاشتند.

انسانیان اولیه: نژاد هومو

نژاد «هومو» نخستین‌بار بین ۲٫۵ تا ۳ میلیون سال گذشته به وجود آمد. فسیل‌های گونه‌ای به نام «انسان ماهر» برای چندین سال به عنوان قدیمی‌ترین نمونه‌ها در نژاد هومو تلقی می شد، اما در سال ۲۰۱۰، گونه جدیدی به نام انسان گاتنگی کشف شد که احتمالا قدمت بیشتری داشته باشد. در مقایسه با جنوبی کپی آفریقایی، انسان ماهر دارای چند ویژگی مشابه انسان‌های امروزی بود. فک آنها پیش آمده‌تر از جنوبی کپی بود. مغز آنها نیز ۶۰۰ تا ۷۵۰ سانتی‌متر مکعب بود.

Figure
انسان راست قامت دماغی رو به پایین داشت.

“انسان راست قامت”(Homo Erectus) تقریبا ۱٫۸ میلیون سال قبل در زمین زندگی میکرد. به شکل شماره ۶ توجه داشته باشید. دانشمندان بر این باورند که منشاء انسان راست قامت در شرق آفریقا بوده و اولین گونۀ انسانیان بود که به خارج از آفریقا مهاجرت کرد. فسیل‌های انسان راست قامت در هند، چین، جاوا و اروپا پیدا شده است. وجوه تشابه زیادی میان انسان‌های امروزی و انسان راست قامت یافت شده است. این نوع انسان به لحاظ اندازه، بزرگتر از انسانیان اولیه بود. قد آنها به ۱٫۸۵ و وزن‌شان به ۶۵ کیلوگرم می رسید.

جمجمه‌های انسان راست قامت همگی پست و کوتاه با بیشترین عرض بر روی جمجمه‌اند. لبه استخوانی(یا هلال‌های) چشمگیر و کمابیش ممتدی بالای حدقه چشم‌ها یک گودی یا شیار در پشت آن و نیز یک برآمدگی ضخیم و مشخص از استخوان در خط میانی از جلو به پشت جعبه مغزی کشیده می‌شود که هلال سهمی نام دارد. در پشت جمجمه، منطقه  پسی سری با زاویه‌ای تند، شیاری در بالایش دارد که به خوبی توصیف شده است. دیواره‌های جعبه مغزی از دو لایه استخوانی یا لامینا ساخته شده‌اند. حجم حفره  جمجمه انسان راست قامت از ۷۳۰ تا ۶۵۰ سانتی‌مترمکعب متغیر است. اندام های حرکتی انسان راست قامت در تناسب (یعنی طول نسبی و مطلق اجزای تشکیل‌دهنده اندام‌های حرکتی) شبیه به انسان مدرن است، اما میانۀ استخوان ران بلند و از جلو به عقب تنومند است و از پهلو به پهلو (استخوان درشت نی)، مسطح‌تر از انواع متشابه در انسان‌های مدرن هستند.

استخوان لگن نیز کاسه  بزرگی برای سر استخوان ران دارد و استخوانی که این کاسه را به پوستۀ بخش بالایی استخوان ران متصل می‌کند ضخیم‌تر شده است. هر دوی این خصوصیات سازگار با یک قامت دو پا و قائم همیشگی و دائم و نیز حرکت بر روی دو پا در فواصل طولانی‌اند. هیچ مدرک فسیلی مرتبط با ارزیابی مهارت دست‌ها در انسان راست قامت وجود ندارد، اما اگر این نوع انسان تیرهای دست‌سازی را ساخته باشد، این امر دلالت بر هنر دست او خواهد داشت.

انسان خردمند

چند گونه که گاهی اوقات از آنها با عنوان انسان‌های خردمند باستانی یاد می شود، به احتمال زیاد تقریبا ۵۰۰۰۰۰ سال پیش از انسان‌های راست قامت فرگشت یافتند. این گونه‌ها شامل انسان هایدلبرگی، انسان رودزیایی و انسان نئاندرتال هستند. اندازۀ مغز این انسان‌های خردمند باستانی تقریبا مشابهِ مغز انسان‌های امروزی بود؛ یعنی ۱۲۰۰ تا ۱۴۰۰ سانتی‌متر مکعب. از جمله تفاوت عمده آنها با انسان‌های امروزی در برخورداری از جمجمه ضخیم و چانه کوچک خلاصه می شود. برخی از این گونه‌ها تا ۳۰۰۰۰ سال پیش به بقای خود ادامه داده و در شرایط زیست محیطی آن دوران به حیات خویش ادامه دادند.

Figure
نئاندرتال‌ها از ابزارها استفاده کرده و شاید لباس بر تن میکردند.

به‌طور معمول دو نظریه در خصوص ریشه انسان خردمند وجود دارد: منشأ آفریقایی انسان مدرن و فرضیه چند ناحیه‌ای بودن آن. از سال ۲۰۱۰ که تحقیقات ژنتیکی ظهور پیدا کردند، بیشتر کشفیات نشان دهنده منشأ آفریقایی بوده و همچنین یک درصد محدودی نیز به صورتم خلوط چندناحیه ‌ای وجود داشته ‌است. مدل اصلی که مورد قبول اکثریت قرار گرفته منشأ اصلی انسان‌‌های مدرن امروزی را بر اساس مهاجرت انسان ‌های اولیه از آفریقا دانسته ‌است. همان طور که در قسمت‌های پیشین این مقاله ذکر شد، انسان‌های راست قامت در نخستین موج از مهاجرت‌های بزرگ خود در حدود ۱٫۵ میلیون سال قبل، از آفریقا به سوی آسیا و سپس اروپا حرکت کردند. تصور بر این است که انسان‌های امروزی از انسان‌های راست قامت در آفریقا سرچشمه می گیرند.

انسان‌های امروزی در موج دوم مهاجرت بزرگ در حدود ۱۰۰۰۰۰ سال پیش از آفریقا خارج شدند. انسان‌های امروزی جایِ انسان‌های راست قامتی را گرفتند که در موج اول به آسیا و اروپا مهاجرت کرده بودند. شواهد مولکولی از این جدول زمانی فرگشتی پشتیبانی می کنند. یکی از روش‌های مطالعه منشاء انسان‌های امروزی، بررسی DNA میتوکندریایی از جمعیت‌های سرتاسر دنیا است. از آنجایی که جنین از تخمِ حاوی میتوکندری مادر رشد می کند، DNA میتوکندریایی بطور کلی در فرایند سیر مادری نقش دارد. جهش در این DNA میتواند برای تخمین جدول زمانی واگرایی ژنتیکی مورد استفاده قرار بگیرد.

Untitledشواهد و قرائنِ بدست آمده نشان می دهند که همۀ انسان‌های امروزی DNA میتوکندریایی‌شان را از جد مشترکی به ارث برده‌اند که تقریبا ۱۶۰۰۰۰ سال قبل در آفریقا زیست می کرد. یکی دیگر از روش های مطالعه‌ی مولکولی فرگشت انسان، بررسی کروموزوم Y است که از پدر به پسر انتقال پیدا می کند. این شواهد گویای آن است که همۀ انسان‌های مذکر امروزه یک کروموزوم Y از یک مرد به ارث برده‌اند که تقریبا ۱۴۰۰۰۰ سال پیش در آقریقا زندگی می کرده است.

این نظریه که انسان‌ها دارای یک منشأ هستند در کتاب «تبار انسان، انتخاب طبیعی در ارتباط با جنیست توسط چارلز داروین منتشر شده‌ است. این نظریه تا سال ۱۹۸۰ میلادی مورد قبول واقع نشد، تا اینکه در سال ۱۹۸۰ میلادی بر اساس مطالعه DNA روش‌های امروزی و نیز با شواهد بدست آمده انسان‌شناسی زیستی مطابقت پیدا کرد. بر اساس شواهد بدست آمده از فسیل‌ها و آزمایشات ژنتیک، انسان خردمند باستانی در آفریقا و به آنتومیک انسان مدرن امروزی در طی سالیان فرگشت یافتند.

در سال ۲۰۱۷ میلادی، فسیل‌هایی در جبل ایرهود (مراکش) پیدا شدند که نشان می‌دهند ممکن است فرگشت انسان خردمند در حدود ۳۰۰ هزار سال پیش بوده و همچنین دیگر شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد ممکن است انسان خردمند در ۲۷۰ هزار سال پیش آفریقا را ترک کرده ‌است. امروزه دانشمندان با مدل تک منشأیی بودن انسان‌ها در آفریقای شرقی اتفاق نظر دارند. با این حال، یافته‌های جدید از ژنوم‌های کامل نئاندرتال این فرض را ایجاد می‌کند که برخی از انسان‌های مدرن امروزی دارای ژن‌های مشترکی با برخی ژن‌های نئاندرتال هستند. فردی که این مطالعه را انجام داده گفته‌است که یافته‌های آنان با ترکیب بالای ۴٪ از نئاندرتال در برخی از جمعیت‌ها مطابقت دارد. اما در همان مطالعه نیز گفته شد که ممکن است دلایل دیگری برای اشتراک ژن‌های انسان امروزی با ژن‌های باستانی وجود داشته باشد.

ترجمه: منصور نقی‌لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منابع: lumenlearning.com , abc.net.au

سطح سرخ سیارک اولتیما تولی

بیگ بنگ: اولتیما تولی یک شی کهن دو قسمتی است که واقعأ به رنگ قرمز ِ پررنگ دیده می شود. در واقع، این جرم قرمزترین شی در لبه منظومه‌شمسی است که تاکنون توسط یک فضاپیما از نزدیک رصد شده است.

ca tone UlThNHتصور می شود که رنگ قرمز آن ناشی از مواد آلی بر روی سطحش می باشد. رنگ سرخ و جزئیات وسوسه‌انگیز سطحش که در این تصویر ترکیبی مشاهده می شود بر اساس داده‌های فضاپیمای افق‌های نو در حین پرواز این فضاپیما در ۱ ژانویه ۲۰۱۹ به دورترین نقطه‌ای که تاکنون توسط یک فضاپیما مورد کاوش قرار گرفته، بدست آمده است. یک ویژگی ۸ کیلومتری با نام مستعار دهانه مریلند در لوب کوچکتر (بالا) قرار گرفته که بزرگترین تورفتگی در اولتیما تولی است. انتقال داده‌های جمع‌آوری شده از پرواز همچنان ادامه دارد و همچنان ادامه می یابد تا زمانیکه در اواخر تابستان سال ۲۰۲۰، فضاپیمای افق‌های نو به اعماق تاریک و دوردست کمربند کوئیپر سفر کند.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod