بایگانی دسته بندی ها: بینگ بنگ

آیا مریخ در گذشته میزبان حیات بود؟


بیگ بنگ: در حال حاضر، زمین تنها مکان شناخته شده در کل هستی است که از حیات پشتیبانی می‌کند. جایزه نوبل فیزیک امسال به سه اخترشناس اعطا شد؛ این سه نفر تقریباً ۲۰ سال پیش ثابت کردند که سیارات فراخورشیدی در خارج از منظومه شمسی هم به دور ستارگان دیگر می‌چرخند.

NASA Curiosity Mars Rover Selfie Cropکاوشگر «کنجکاوی» ناسا به داده‌های معدنی و شیمیایی از رسوبات دریاچه‌های باستانیِ گودال گِیل در سیاره مریخ دست یافته است. مطالعه حاضر به بازسازیِ محتوای شیمیایی آب در دریاچه واقع در گودال گیل می‌پردازد و در این راستا از داده‌های کاوشگر کنجکاوی استفاده کرده است. کاوشگر کنجکاوی این عکس سِلفی را در ۱۱ اکتبر ۲۰۱۹ یا ۲۵۵۳ اُمین روز ماموریتش تهیه کرد. کنجکاوی برای دو بار در این محل اقدام به حفاری کرد. محققان این نقطه را «Glen Etive» نام‌گذاری کرده‌اند.

به گزارش بیگ بنگ، حیات در انواع مختلفی وجود دارد؛ از موجودات زنده‌ای مثل انسان‌ها که از گوشی‌های همراه هوشمند استفاده می‌کنند گرفته تا موجودات ریز ذره‌بینی که تقریباً در جای جای سیارۀ زمین وجود دارند و هر چیزی را که در زمین اتفاق می‌افتد را تحت تاثیر قرار می‌دهند. یقیناً کشف حیات در آن سوی منظومه شمسی کار چالش‌برانگیزی است و به این سادگی انجام‌پذیر نخواهد بود. اما منظومه شمسی چندین مکان دارد که شاید نشانه‌هایی از دلایل سخت بودن شروع حیات در اختیارمان بگذارد.

مریخ به دو دلیل در صدر فهرست دانشمندان برای جستجوی حیات قرار دارد. ۱- مریخ در مقایسه با قمرهای زحل و مشتری، در فاصله نسبتاً نزدیکی به زمین قرار دارد (اقمار مذکور از نامزدهای احتمالی برای کشف حیات در جایی دوردست‌تر از زمین واقع شده‌اند. محققان در نظر دارند تا در سال‌های آینده کاوشگرهایی را به مقصد این اقمار ارسال نمایند). ۲- مریخ به راحتی قابل مشاهده است، زیرا مثل ناهید اتمسفر ضخیمی ندارد.

تاکنون، محققان شواهد خوبی به دست آورده‌اند که نشان می‌دهد فشار و دمای سطح مریخ برای پایداریِ آب مایع مناسب است. آب از مواد ضروری حیات برشمرده می‌شود. علاوه‌براین، شواهد بسیار خوبی در قالب دلتاهای رودخانه‌ای قابل‌مشاهده وجود دارد. اندازه‌گیری‎های اخیر در سطح سیاره سرخ حاکی از آن است که آب مایع میلیاردها سال پیش در این سیاره جریان داشته است.

Methodology to Reconstruct Mars Water Chemistry
یکی از مواد معدنی رُسی به نام اسمکتیت(Smectite) می‌تواند یون‌های موجود در آب را از طریق تبادل یونی در حضور آب به دام بیندازد. حتی پس از دست دادن آب، امکتیت ترکیبات یونی را در لایه‌های درونی ساختارش ثبت می‌کند.

دانشمندان احتمال می‌دهند که مریخ میلیاردها سال پیش میتوانست سکونت‌پذیر باشد. اینکه سیاره سرخ در گذشته سکونت‌پذیر بوده یا هم‌اکنون هم قابلیلت سکونت دارد یا خیر، سوالی است که دانشمندان جوابی برایش پیدا نکرده‌اند. در همین راستا، دانشمندان در تلاش‌اند تا از ویژگی‌های شیمیایی آب‌ها درک بهتری بدست بیاورند؛ عواملی که باعث شدند مواد معدنی در میلیاردها سال پیش در سیاره سرخ به وجود بیایند. میزان شوری، pH و واکنش‌های اکسایش-کاهش از جمله ویژگی‌های آب‌های طبیعی برشمرده می‌شود که دانشمندان می‌توانند آنها را در تحقیقات خود مورد بررسی قرار دهند.

بعنوان مثال، اتمسفر امروزی زمین از میزان اکسیژن بسیار زیادی برخوردار است. اندازه‌گیری‌های از راه دور اخیر در مریخ نشان می‌دهد که محیط‌های باستانی شاید سرنخ‌هایی از سکونت‌پذیری اولیه مریخ داشته باشند. بالاخص، ویژگی‌های آب درون رسوبات دریاچه‌های واقع در گودال گیل گویای این مسئله است که رسوبات در حضور آب مایع ایجاد شده‌اند. اقیانوس‌های زمین از طیف عظیمی از موجودات زنده میزبانی می‌کنند؛ لذا کمی بحث‌برانگیز به نظر می‌رسد که محیط سطحی مریخ در سال‌های ابتدایی پیدایش آن شباهت زیادی به شرایط حیات زمین در عصر حاضر داشته است؛ اما این مسئله هنوز در هاله‌ای از ابهام قرار دارد که چرا یافتن نشانه‌ها و شواهد حیات در مریخ این‌قدر دشوار است. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Nature Communications منتشر شده است.

ترجمه: منصور نقی‌لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: scitechdaily.com

کشف یک سیارۀ محکوم به نابودی


بیگ بنگ: این مشتری داغ محکوم به نابودی است. “مشتری‌های داغ” سیارات غول‌پیکری هستند که بسیار نزدیکتر از فاصله‌ای که عطارد به دور خورشید گردش می‌کند، به دور ستاره‌های مادری خود گردش می‌کنند. اما برخی از مشتری‌های داغ شدیدتر از بقیه هستند.

HotJupiter ESACarreau
تصویر هنری است.

سیارۀ NGTS-10b در نزدیکتر فاصله از ستارۀ خود قرار دارد و با سرعتی زیاد در هر ۱۸ ساعت به دور ستارۀ مادری‌اش می‌چرخد. این سیاره کمی بزرگتر از مشتری است، اما در فاصله‌ای کمتر از دو برابر قطر ستارۀ والدش به دور آن می‌چرخد. وقتی یک سیاره در این حد ِ نزدیک گردش کند، انتظار می‌رود توسط نیروی‌های کِشندی به پایین کشیده شود و سرانجام توسط گرانش ستاره از بین برود. محققان دانشگاه وارویک به کمک سامانۀ رصدی «نقشه‌‌برداری گذر نسل بعد» توانستند عبور این سیاره از مقابل ِ ستاره‌اش را مشاهده نمایند. اگرچه مرگ خشن ِ سیارۀ NGTS-10b در نهایت اتفاق خواهد افتاد، اما هنوز زمان ِ دقیق آن مشخص نیست.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

چشم‌انداز میدان مغناطیسی مشتری


بیگ بنگ: میدان مغناطیسی مشتری چقدر به میدان مغناطیسی زمین شباهت دارد؟ فضاپیمای رباتیک جونوی ناسا کشف کرد که میدان مغناطیسی مشتری به طرز حیرت‌آوری پیچیده است به گونه‌ای که این غول گازی هیچ قطب مغناطیسی شبیه زمین ما ندارد.

در این ویدئوی خیره‌کننده، تصاویر فوری میدان مغناطیسی مشتری با استفاده از داده‌های فضاپیمای جونو نمایش داده شده است. رنگ‌های قرمز و آبی به ترتیب مناطق بالای ابرِ میدان‌های مغناطیسی مثبت(جنوب) و منفی(شمال) را نشان می‌دهند. در اطراف این سیاره خطوط میدان مغناطیسی مجسم شده است. اولین توالی این ویدئوی انیمیشن با نمایش یک میدان دوقطبی نسبتأ معمولی آغاز می‌شود، اما بعد یک منطقۀ مغناطیسی به اسم نقطۀ بزرگ آبی، وارد تصویر می‌شود که با قطب‌های چرخش مشتری مستقیمأ همتراز است. سپس، در توالی دوم، ویدئو ما را به یکی از قطب‌های چرخش مشتری می‌برد که در آنجا، لکه‌های داغِ (کانون‌های) مغناطیسی سرخ گسترش پیدا کرده‌اند و بخشی از آنها حتی حلقوی شکل هستند. درک بهتر میدان مغناطیسی مشتری می‌تواند نشانه‌هایی به ما ارائه دهد تا مغناطیس سیاره‌ای رازآلود زمین را بهتر درک کنیم.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

نابغه ریاضی ناسا در ۱۰۱ سالگی درگذشت

dimsناسا در واکنش به فوت “کاترین جانسون” در بیانیه‌ای نوشت: میراث عالی او را که باعث رفع موانع نژادی و اجتماعی شده است، گرامی می‌داریم. ما در ناسا، هیچ‌گاه شجاعت و قدرت رهبری وی را فراموش نخواهیم کرد. ما پیرامون میراث به‌جای مانده از جانسون کار خواهیم کرد و به طورخستگی‌ناپذیری به کار خود ادامه می‌دهیم تا به افرادی که در افزایش پتانسیل‌های انسانی سهیم هستند، کمک کنیم.

کاترین جانسون، یک فیزیکدان آمریکایی – آفریقایی بود که در اوایل به‌کارگیری رایانه‌ها با ناسا همکاری می‌کرد. وی به‌خاطر دقت در محاسبات فضانوردی معروف بود و دهه‌ها، کارهای فنی در ناسا انجام داد. در طول این زمان، مسیرهای پرتابی، زمان پرتاب‌ها و مسیرهای اضطراری برگشت بسیاری از پروازها را انجام می داد. کاترین جانسون در سال ۱۹۶۹ محاسبات پرواز به ماه با «آپولو ۱۱»  را نیز انجام داد.

ca times.brightspotcdn.com“کاترین جانسون” در طول دوران فعالیتش با تبعیض جنسیتی و نژادی روبه‌رو شد، اما می‌دانست که به تیم تحقیقاتی تعلق دارد. شاید بتوان گفت، “جانسون” به دلیل کمک به ناسا برای آماده‌سازی ماموریت مداری “جان گلن” شناخته شده است. وی در سال ۱۹۱۸ میلادی در غرب ایالت ویرجینیا به دنیا آمد و استعداد ریاضیش را از همان سال‌های کودکی نشان داد. “جانسون” در سال ۱۹۳۷ میلادی، با کسب بالاترین افتخارات در ریاضی و فرانسه در سن ۱۸ سالگی فارغ‌التحصیل شد.

وی در سال ۱۹۶۰ میلادی به همکاری در پروژه پروازهای فضایی مداری پرداخت و بعنوان نویسنده تحقیق معرفی شد و تا پایان عمر در نوشتن ۲۶ مقاله علمی همکاری کرد. در سال ۲۰۱۵ میلادی، “باراک اوباما” رئیس‌جمهور سابق آمریکا، به وی نشان افتخار آزادی رئیس‌جمهوری را اعطا کرد. در اواخر ماه گذشته، نهاد زنان سازمان ملل ۷ دانشمند زن تاثیرگذار دنیا را معرفی کرد که “کاترین جانسون” یکی از آن‌ها بود.

شبیه‎‌سازی دقیق از تکامل کیهان


بیگ بنگ: ما چگونه به اینجا رسیدیم؟ گزینۀ پخش را انتخاب کنید، بنشینید و ویدئو را با دقت تماشا کنید. این شبیه‌سازی کامپیوتری از تکامل جهان بینش‌هایی را دربارۀ نحوه تشکیل کهکشان‌ها و دیدگاه‌هایی را دربارۀ جایگاه بشر در کیهان ارائه می‌دهد.

پروژه ایلوستریس(Illustris) از ۲۰ میلیون ساعت کار CPU در سال ۲۰۱۴ و ۱۲ میلیارد جزء تصویری استفاده کرد تا تکامل کیهان را در محدوده‌ای به وسعت ۳۵ میلیون سال نوری در مدت ۱۳ میلیارد سال نمایش دهد. این شبیه‌سازی ماده را تا زمان تشکیل انواع گسترده‌ای از کهکشان‌ها ادامه می‌دهد. با تکامل کیهان مجازی، برخی مقداری از ماده که همراه با کیهان انبساط پیدا کرده بصورت گرانشی متراکم می‌شود تا رشته‌ها، کهکشان‌ها و خوشه‌های کهکشانی را تشکیل دهد.

illustris posterاین ویدئوی برجسته از چشم‌انداز یک دوربین مجازی که به دور بخشی از این جهانِ متغیر در حال چرخش است، نمایش می‌دهد و در ابتدا تکامل ماده تاریک و سپس رمزگذاری گاز هیدروژن توسط دما (۰:۴۵) و پس از آن عناصر سنگینی مثل هلیوم و کربن (۱:۳۰) را نشان می‌دهد و سپس به مادۀ تاریک باز می‌گردد (۲:۰۷). در پایین سمت چپ، زمان از شروع بیگ بنگ فهرست‌بندی شده، در حالیکه در پایین‌تر سمت راست، نوع ماده نشان داده می‌شود. انفجارات (۰:۵۰) در واقع سیاهچاله‌های پرجرم در مرکز کهکشان را نشان می‌دهند که حباب‌هایی از گازهای داغ را دفع می‌کنند. تفاوت‌های جالب بین این شبیه‌سازی و کیهان واقعی تحت مطالعه قرار گرفته، از جمله اینکه چرا این شبیه‌سازی حجم زیادی ستارۀ قدیمی را تولید کرده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

ویروس‌ها چگونه ما را بیمار می‌کنند؟

virusبه گزارش بیگ بنگ به نقل از خبرآنلاین، تعریف ویروس و ماهیت آن بسیار سخت است. زیرا هر بار که محققان، یک تعریف از آن ارائه می‌دهند، ویروسی کشف می‌کنند که قوانین پیشین را نقض کرده است. ویروس‌ها می‌توانند موجب عفونی شدن زندگی سلولی شوند. آنها بسیار متنوع هستند. ساده‌ترین نوع ویروس‌ها دارای تعدادی ژن ساخته‌شده از رشته‌های RNA یا DNA هستند که درون یک پوشش پروتئینی قرار گرفته‌اند. ویروس‌های پیچیده‌تر، صدها نوع ژن دارند.

ویروس‌ها می‌توانند از گونه‌های مختلف حیات وارد بدن انسان شوند و معمولا بدترین ویروس‌ها، آنهایی هستند که به‌تازگی از گونه‌ای خاص وارد بدن انسان شده‌اند. ویروس وقتی وارد بدن انسان می‌شود، خود را با شرایط تازه کاملا وفق می‌دهد. سیستم ایمنی بدن میزبان در برابر این مهاجم خارجی به شدت واکنش نشان می‌دهد و این وضعیت موجب حال بد میزبان می‌شود.

برخی از ویروس‌ها می‌توانند مدت زمان زیادی در بدن میزبان خود باقی بمانند و به سرعت میزبان را بیمار نکنند. مانند ویروس HIV (ایدز) که از میمون‌ها به بدن انسان سرایت کرده است. هنگام روبه‌رو شدن با ویروسی که بیماری‌زاست، باید منشاء اصلی آن به‌خوبی شناسایی شود تا بتوان زنجیرۀ عفونی کردن آن را قطع کرد.

دانستن منبع ویروس به دانشمندان کمک می‌کند تا جهش‌های موجود در آن را شناسایی کرده و داروی مورد نیاز را تولید کنند. وقتی زمان مخفی ماندن ویروس خیلی طولانی باشد یا وقتی مردم اصلا علائمی را نشان ندهند، آنگاه توقف زنجیرۀ انتقال بسیار دشوارتر خواهد بود. این امر در ویروس کرونای جدید نیز اتفاق افتاده، بنابراین ممکن است فرایند درمان و از پا در آوردن ویروس زمان بیشتری طول بکشد.

روش درمان

ویروس‌ها به داروهای آنتی‌بیوتیک که مختص از بین بردن باکتری‌ها هستند، پاسخ نمی‌دهند. داروهای ضد ویروس هم فقط برخی از ویروس‌ها را از بین می‌برند. به دلیل اینکه ویروس‌ها دایما در حال جهش هستند، آنها به سرعت در برابر داروها مقاوم می‌شوند.

بهترین روش درمان، بالا بردن توان خود بدن میزبان برای مبارزه با عفونت ویروسی است. در این حالت فرد باید استراحت کرده و بدن خود را پرآب نگهدارد. در ضمن افراد مبتلا باید در مکانی دور از دیگران قرار بگیرند تا ویروس افراد سالم را هم بیمار نکند. عطسه، سرفه فرد بیمار و تماس با او  می‌تواند افراد سالم را هم گرفتار کند. چنانچه سیستم ایمنی بدن قوی شود، بیمار می‌تواند ویروس را شکست داده و درمان شود.

ویروس کرونای جدید به جای درگیر کردن بینی، باعث عفونت بافت‌های نرم و مجاری تنفسی در اعماق ریه‌ها می‌شود. تب، خستگی و سرفه خشک متداولترین علایم در بین بیمارانی است که در بیمارستان بستری شده‌اند. این بیماری می‌تواند به سینه‌پهلو – التهاب ریه‌ها و آب‌گرفتگی کیسه‌های هوا – تبدیل شود و در نهایت باعث نارسایی ریوی شود.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: edicalxpress.com

مرکز کهکشان قنطورس A


بیگ بنگ: قنطورس A که ۱۱ میلیون سال نوری از ما فاصله دارد، نزدیکترین کهکشان ِ فعال به سیارۀ زمین است. این کهکشان بیضوی عجیب که NGC 5128 نیز نام دارد، بیش از ۶۰ هزار سال نوری گستردگی دارد.

CenA hstدر این کلوزآپ از تلسکوپ فضایی هابل، یک منطقه با وسعت تقریبی ۸۵۰۰ سال نوری از جمله مرکز کهکشان(بالا سمت راست)  دیده می‌شود. قنطورس A ظاهرا نتیجۀ برخورد ِ دو کهکشان معمولی حاصل از ترکیب خشن مناطق تشکیل ستاره، خوشه‌های ستاره‌ای پرجرم و خطوط غبار ِ تاریک است. در مرکز کهکشان، یک سیاهچاله عظیم با میلیاردها برابر جرم خورشید، بقایای کیهانی باقیمانده را دائما مصرف می‌کند. همانند کهکشان‌های فعال ِ دیگر، این فرآیند احتمالا انرژی پرتو گاما و پرتو ایکس رادیویی ناشی از قنطورس A را تولید می‌کند.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

احتمال پیدایش حیات از دریاچه‌های غنی از فسفر


بیگ بنگ: پیدایش حیات مستلزم عنصری به نام فسفر است؛ بطوری که فسفر یکی از شش عنصر شیمیایی اصلی برای حیات برشمرده می‌شود و در ساختار اصلیِ مولکول‌های DNA و RNA نیز نقش دارد. این عنصر برای تامین انرژی سلول ها ضرورت دارد. اما محیط بی‌جان در اوایلِ پیدایش زمین چگونه این عنصر اصلی حیات را تامین می‌کرد؟

Lake Mono scaled
دریاچه مونو در شرق کالیفرنیا جریان خروجی ندارد؛ لذا نمک با گذشت زمان انباشت می‌شود. غلظت بالای نمک در این دریاچۀ غنی از کربنات می‌تواند زمینه را برای ایجاد ستون فراهم نماید. اعتبار عکس: متیو دیلون

به گزارش بیگ بنگ، «جاناتان تونر» استادیار علوم زمین و فضا و محقق از دانشگاه واشنگتن بیان کرد: «مسئله فسفات برای ۵۰ سال است که مطالعه منشاء حیات را به امری چالش‌برانگیز تبدیل کرده است.» مشکل این است که واکنش‌های شیمیاییِ دخیل در تشکیل عناصر اصلی حیات به فسفر ِ زیادی نیاز دارند، اما فسفر نادر است. یک مطالعۀ جدید، در انواع مشخصی از دریاچه‌ها به دنبال پاسخی برای پرسش فوق بوده است.

مطالعۀ حاضر بر روی آن دسته از دریاچه‌های غنی از کربنات تمرکز دارد که در محیط‌های خشک به وجود می‌آید. به دلیل میزان بالای تبخیر، آب دریاچه به شکل محلول‌های دارای pH زیاد، شور و قلیایی یافت می‌شود. چنین دریاچه‌هایی که با عنوان دریاچه‌های قلیایی نیز شناخته می‌شوند، در همۀ قاره‌های زمین وجود دارند. محققان در ابتدا میزان فسفر در دریاچه‌های غنی از کربنات را مورد بررسی و اندازه‌گیری قرار دادند؛ از جمله این دریاچه‌ها می‌توان به دریاچه مونو واقع در کالیفرنیا، دریاچه ماگادی در کنیا و دریاچه لونار در هندوستان اشاره کرد.

Lake Magadi scaled
این عکس که در سال ۲۰۰۷ گرفته شده، دریاچه ماگادی در کنیا را نشان می‌دهد؛ دریاچه غنی از کربنات که بستر آن از جنس سنگ‌های آتشفشانی است. آب شور این دریاچه غنی از میکروب است و سایر موجودات زنده از قبیل فلامینگوها و گورخرها را به سوی خود جذب می‌کند. اعتبار عکس: استیگ نیگارد

اگرچه غلظت دقیق فسفر به محل جمع‌آوری نمونه‌ها و بازه‌های مختلف در طول فصول بستگی دارد، اما محققان دریافتند که دریاچه‌های غنی از کربنات، بیش از ۵۰ هزار برابر فسفر بیشتری در مقایسه با آب دریاها، رودخانه‌ها و انواع دیگری از دریاچه‌ها دارند. چنین غلظت بالایی از وجود نوعی سازوکارِ طبیعیِ مشترک حکایت دارد که فسفر را در این دریاچه‌ها جمع می‌کند. امروزه، این دریاچه‌های غنی از کربنات، غِنای زیستی زیادی دارند و میزبان موجودات زنده متعددی هستند؛ از میکروب‌ها گرفته تا دسته‌های مشهوری از فلامینگوهای دریاچه ماگادی. این موجودات زنده بر وضعیت شیمیایی دریاچه تاثیر می‌گذارند.

بنابراین، محققان آزمایش‌هایی را به کمک بطری‌های آبِ غنی از کربنات در آزمایشگاه ترتیب دادند؛ این بطری‌ها با ترکیبات شیمیایی مختلفی به آزمایشگاه آورده شده بودند. هدف محققان از این کار، درک چگونگی انباشتِ فسفر توسط دریاچه‌ها و چگونگی ورود غلظت‌های بالای فسفر به درون محیط‌های بی‌جان می‌باشد.

دلیل وجود غلظت بالای فسفر در این آب‌ها، محتوای کربنات آنهاست. در اکثر دریاچه‌ها، کلسیم به فسفر می‌چسبد تا مواد معدنی فسفات کلسیم جامد ساخته شود؛ حیات نمی‌تواند به این مواد معدنی دسترسی داشته باشد. لازم بذکر می‌باشد که کلسیم از عنصرهای فراوان در کره زمین به شمار می‌آید. اما کربنات در آب‌های غنی از کربنات، در رقابت با فسفات برای چسبیدن به کلسیم پیروز می‌شود، لذا مقداری از فسفات فرصت اتصال پیدا نمی‌کند. آزمایش‌های مربوط به ترکیبات ادغام شده با غلظت‌های مختلف نشان داد که کلسیم به کربنات وصل شده و فسفات را بطور آزاد در آب رها می‌کند.

Phosphorous Levels Lakes
نقاط رنگی، میزان فسفرِ اندازه‌گیری شده در دریاچه‌هایِ مختلف غنی از کربنات سرتاسر جهان است. دریاچه‌هایِ غنی از کربناتِ موجود می‌توانند تا ۵۰۰۰۰ برابر سطح فسفات بیشتری در مقایسه با آب دریاها داشته باشند؛ بالاترین میزان فسفات اندازه‌گیری شده به دریاچه «گود ایناف» بریتیش کلمبیا و سامانه دریاچه‌ای «لَست چَنس» تعلق دارد (رنگ زرد)

تونر گفت: «این ایده پیچیده است؛ اما مرا مجذوب خود می‌سازد. این ایده مسئلۀ فسفات به صورت زیبا و توجیه‌پذیر حل می‌کند. میزان فسفات می‌تواند به یک میلیون برابر بیشتر از در آب دریا هم افزایش پیدا کند؛ به ویژه زمانیکه آب دریاچه‌ها در طول فصول خشک تبخیر می‌شود. غلظت بسیار بالای فسفات در این دریاچه‌ها و برکه‌ها احتمالا در بروز واکنش‌هایی نقش دارد که فسفر را در اختیار اجزای اصلی مولکولیِ RNA، پروتئین‌ها و چربی‌ها قرار می‌دهد؛ همه این مواد یاد شده برای حیات و تداوم آن ضروری هستند.»

هوایِ غنی از کربن دی اکسید در نخستین سال‌هایِ پیدایش زمین (یعنی تقریباً چهار میلیارد سال گذشته) احتمالا برای ایجاد چنین دریاچه‌هایی ایده‌آل بوده است و این فرصت را به آنها داده تا بیشترین میزانِ فسفر را در اختیار داشته باشند. دریاچه‌های غنی از کربنات معمولا در اتمسفرهایی با کربن دی اکسید بالا شکل می‌گیرند. افزون بر این، کربن دی اکسید در آب حل می‌شود تا شرایط اسیدی به وجود بیاورد که فسفر را از سنگ‌ها آزاد می‌سازد. محققان گفتند: «زمینِ اولیه با فعالیت‌های آتشفشانی گسترده‌ای همراه بود؛ بنابراین مقادیر زیادی سنگ آتشفشانی تازه وجود داشت که با کربن دی اکسید واکنش کرده و کربنات و فسفر را در اختیار دریاچه‌ها میگذاشت. زمین اولیه به احتمال زیاد، میزبانِ تعداد زیادی دریاچه غنی از کربنات بوده است. این دریاچه‌ها برای پشتیبانی از حیات و موجودات زنده، غلظت بالایی از فسفر داشتند.»

دو محقق دیگر در مطالعات خود به این نتیجه رسیدند که این نوع دریاچه‌ها می‌توانند سیانید فراوانی را برای پشتیبانی از شکل‌گیریِ آمینواسیدها و نوکلئوتیدها فراهم کنند؛ این دو از اجزای اصلی پروتئین‌ها، DNA و RNA هستند. قبل از آن، محققان با دشواری زیادی برای یافتن یک محیط طبیعی با سیانید کافی مواجه بودند که توان پشتیبانی از منشاء حیات را داشته باشد. سیانید برای انسان‌ها مضر و سمی است؛ اما میکروب‌های اولیه در برابر آن مصون بودند. جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله Proceedings of a National Academy of Sciences منتشر شده است.

ترجمه: منصور نقی‌لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: scitechdaily.com

بازی نسبیتی دو ستاره همدم با نور یک ستاره دوردست


بیگ بنگ: در تابستان سال ۲۰۱۶، اخترشناسان درخشان شدنِ ستاره‌ای را در فاصلۀ ۲۵۰۰ سال نوری زمین در صورت فلکی ماکیان دیدند که گویی دارد آمادۀ انفجاری ایرنواختری می‌شود. اما روز بعد ستاره دوباره کم‌نور شد و به حالت طبیعی‌اش بازگشت- نه هیاهویی و نه انفجاری. موضوع چیست؟

frvPijxRNURxQtyaNVZBa
دو کوتولۀ سرخ در یک سامانه‌ دوتایی فضا-زمان را خمیده کردند و دید ما از یک ستارۀ بسیار بسیار دورتر را اعوجاج داده‌اند.

این چرخۀ شگفت‌انگیز در مدت چند هفته تکرار شد: ستاره ناگهان درخشان می‌شد و سپس در کمتر از یک روز دوباره کم‌نور می‌شد. این چرخه در یک سال بعد دوباره و دوباره رخ داد و در مدت ۵۰۰ روز پنج بار تکرار شد. لوکاژ وژکوفسکی، اخترشناسی که این ستارۀ شگفت‌انگیز را در رصدخانه‌ اخترشناسی دانشگاه ورشوی لهستان بررسی کرده می‌گوید: «این رفتاری بسیار نامعمول بود. به سختی هرگونه ابرنواختر یا ستارۀ دیگری را می‌بینیم که این عملکرد را داشته باشد.»

اکنون بر پایۀ یک پژوهش جدید، دانشمندان پی بردند که این ستارۀ عجیب با نام Gaia16aye هرگز هیچ کار ناهنجار و خلاف معمولی انجام نمی‌داده، بلکه به نظر می‌رسد دو ستاره در یک سامانۀ دوتایی که میان ما و این ستاره هستند و با هم به گرد یک مرکز جرم مشترک می‌چرخند دارند فضا-زمان جلوی Gaia16aye را تاب داده و به گونه‌ای چشمگیر، میدانی از ذره‌بین‌های کیهانی را می‌سازند. این عدسی‌ها هر بار که ستاره از پشتشان می‌گذرد نور آن را تقویت می‌کنند. خود این دو ستاره از روی زمین دیده نمی‌شوند.

این اثر بزرگنماییِ ستاره‌ای که در آن، اجسامِ پرجرم بافت فضا-زمان را اطراف ِ خودشان خم می‌کنند به “همگرایی گرانشی” معروف است و در نظریه‌ نسبیت عام آلبرت اینشتین پیش‌بینی شده‌اند. دانشمندان تاکنون با بهره از این پدیده توانسته‌اند نگاهی نزدیک‌تر به برخی از پیرترین و دورترین ستارگان، کهکشان‌ها و اجرام کیهانی بیندازند، ولی این اثر می‌تواند ویژگی‌های اجرام بسیار نزدیک‌تر و کم‌نورتر را هم آشکار کند.

پشِمِک مروس، یکی از نویسنگان پژوهش از بنیاد فناوری کالیفرنیا گفت: برای نمونه، همین جفت ستاره نور Gaia16aye را برای ما دچار تغییر می کنند. این دو با اینکه خودشان به کلی برای ما ناپیدا هستند، شدت و بسامد همگرایی گرانشی‌شان به پژوهشگران امکان داده تا رو به عقب رفته و “اساسا همه چیز” را دربارۀ آنها بسنجند و تعیین کنند.

دانشمندان نتیجه گرفتند، این دو ستارۀ پیش‌زمینه اگر بخواهند این درخشندگیِ پی در پی با مدت حدود یک روز را برای Gaia16aye پدید بیاورند باید نه یکی، بلکه دسته‌ای از بزرگ‌نمایی‌ها (به بیان دیگر، ریزهمگرایی گرانشی) جلوی نور آن را انجام دهند. این بدین معناست که دو ستاره به احتمال زیاد یک جفت ستارۀ کوتوله‌ سرخ کوچک با جرم حدود ۰.۵۷ و ۰.۳۶ برابر خورشید هستند و در فاصله‌‌ای دو برابر فاصلۀ زمین-خورشید از یکدیگر قرار دارند.

اگر پدیده‌های ریزهمگرایی‌ای از این دست بتوانند ستارگان ناپیدا را آشکار کنند، پس شاید توانایی این را هم داشته باشند که از پدیده‌های کیهانی رازآلودتر نیز پرده بردارند. پژوهشگران می‌گویند خوشبختانه سیاهچاله‌ها هم جزو این پدیده‌های رازآلود خواهند بود، زیرا بطور معمول تنها زمانی می‌توان به وجودشان پی‌برد که مواد اطرافشان را ببلعند و فواره‌هایی از گاز درخشان منتشر کنند.

کهکشان راه شیری نیز می‌تواند دارای میلیون‌ها سیاهچالۀ خاموش باشد که از هر ستاره‌ای بسیار دور هستند و نمی‌توانند چنین نمایش نوری به راه بیندازند، و به گفتۀ پژوهشگران، همگرایی گرانشی می‌تواند کلیدِ یافتن آنها باشد. اگر یک سیاهچاله‌ نادیدنی اثر همگرایی‌ای پدید بیاورد که نور پشتش را اعوجاج دهد، اخترشناسان خواهند توانست رو به عقب رفته و سرشت واقعی آن را آشکار کنند. جزئیات بیشتر این پژوهش در Astronomy and Astrophysics منتشر شده است.

شواهدی از جمعیت “انسان ناشناخته” که منقرض‌شده است!


بیگ بنگ: خزانۀ ژنی افراد ساکن غرب آفریقای امروزی دارای یک گونه انسان رازآلود بنام «جمعیت شبح» است. تحقیقات جدید نشان می‌دهد که مشابهِ آمیزش انسان‌ها و نئاندرتال‌ها، این گونه منقرض‌شده به احتمال زیاد با اجداد ما در قارۀ آفریقا آمیزش جنسی داشته است. دانشمندان با استفاده از داده‎های ژنومی افراد ساکن غرب آفریقای امروزی موفق به یافتن بخش کوچکی از ماده ژنتیکی شده‌اند که ظاهراً از این تبار رازآلود نشات می‌گیرد. گفتنی است این گونه حتی قبل از نئاندرتال‌ها از شجره خانوادگی انسان جدا شده است.

ghostextincthomininبه گزارش بیگ بنگ، تصور بر این است که انسان‌های امروزی از لحاظ آناتومی از آفریقا سرچشمه می‌گیرند، اگرچه این ادعا بحث‌های بسیار زیادی را به همراه دارد. این جمعیت از انسان‌ها از اروپا به آفریقا مهاجرت نموده و با گونه‌هایی نظیر نئاندرتال‌ها و دنیسوان‌ها به آمیزش جنسی پرداختند. به همین صورت، افراد ساکن غرب آفریقای امروزی مثل جمعیت‌های ساکنِ یوروبا و منده( قوم‌های بزرگ آفریقایی) فاقد ژن‌هایی از این گونه‌های باستانی هستند، اما نباید چنین برداشت کرد که هیچ نوع آمیزش جنسی صورت نگرفته است. در حقیقت، شواهد ِ اخیر گویای آن است که گذشتۀ ژنتیکی افراد ساکن غرب آفریقا، شاید چنین ژن مشابهی داشته باشند.

تایید و اثبات این ایده کار دشواری است زیرا بقایا و DNA انسان‌های باستانی در قاره آفریقا به ندرت یافت می‌شود؛ یافتن DNA در غرب آفریقا سخت‌تر هم می‌باشد. خوشبختانه، فقط با یک روش می‌توان دریافت که انسان‌های باستانی چگونه ترکیب شدند و این روش مستلزم مطالعه بقایای انسان‌ها نیست و آن هم ژنوم مدرن نام دارد. محققان تصمیم گرفتند ۴۰۵ ژنوم مدرنِ متعلق به جمعیت یوروبا و منده را با ژنوم نئاندرتال‌ها و دنیسوان‌ها مورد مقایسه قرار دهند.

برخلاف انتظار آنان، آثاری از یک گونه انسانیان باستانی در ژنوم آنها کشف گردید که تاکنون بصورت ناشناخته باقی مانده بود. بسیار شبیه به اینکه انسان‎های امروزیِ خارج از قاره آفریقا چطور هنوز آثاری از ژن‌های نئاندرتالی در بدن‌شان دارند، محققان جمعیت‌هایی را در غرب آفریقا پیدا کردند که بین ۲ تا ۱۹ درصد از تبار ژنتیکی‌شان از این انسانیان ناشناخته نشات می‌گیرد.

African Introgression Extinct Humans xنکته جالب این است که این اولین‌بار نیست که گونه‌های شبح‌وار اجداد منقرض‌شده و ناشناخته ما در DNA مدرن یافت می‌شود. محققان با بررسی DNA اوراسیایی قبلاً موفق به یافتن آثاری از دستکم سه گونه انسانیان باستانی و ناشناخته در ژنوم انسان‌های مدرن شده بودند. مطالعات بسیارِ دیگری هم از این یافته‌ها پشتیبانی به عمل آورده‌اند؛ یعنی میان انسان‌های امروزی و باستانی آمیزش جنسی رخ داده است. با توجه به شواهد و بقایای فسیلی، انسان‌های امروزی تقریباً ۲۰۰ تا ۳۰۰ هزار سال پیش پای به عرصه ظهور گذاشتند.

تجزیه و تحلیل‌ها نشان می‌دهد که یک جمعیت شبح باستانی ناشناخته در شکل‌گیری تبار ژنتیکی جوامع امروزی غرب آفریقا نقش داشته است. دانشمندان معتقدند که این گونه باستانی ناشناخته، احتمالا حدود ۶۵۰ هزار سال پیش از اجداد نئاندرتال‌ها و انسان‌های مدرن، منشعب گشته و اجداد مردمان کنونی غرب آفریقا، هزاران سال پیش از آن‌ها زاده شده‌اند. دانشمندان بر این نکته تاکید کردند که برای درک بهتر ترکیب ژنی و بدنی اجدادمان باید تجزیه‌ و تحلیل‌های بیشتری در مورد ژنوم آفریقایی‌ها انجام دهیم. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Science Advances منتشر شده است.

ترجمه: منصور نقی‌لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منابع: uk.reuters.com , sciencealert.com