بایگانی دسته بندی ها: بینگ بنگ

“هوش مصنوعی” جدول تناوبی عناصر را بازتولید کرد

بیگ بنگ: تیمی از محققان دانشگاه استنفورد موفق به ساخت یک برنامه هوش مصنوعی شدند که جدول تناوبی عناصر را از نو می سازد؛ آنها می خواهند از آن ابزار برای کشف و طراحی مواد جدید استفاده کنند.

airecreatescبه گزارش بیگ بنگ، انسان تقریبا به نیم قرن آزمون و خطا نیاز داشت تا جدول تناوبی عناصر را به شکل مناسبی سازماندهی کند؛ به جرات می توان این جدول را بعنوان یکی از بزرگترین دستاوردهای علمی در شیمی قلمداد کرد. برنامه هوش مصنوعی جدیدی که فیزیکدانان استنفورد آن را طراحی کردند، همین کار را در عرض چند ساعت انجام داد. این برنامه که «Atom2Vec» نام دارد بطور موفقیت‌آمیزی یاد گرفت پس از تجزیه و تحلیل لیستی از نام‌های ترکیبات شیمیایی از یک پایگاه داده آنلاین، بین اتم ها تفکیک قائل شود. سپس این هوش مصنوعی از مفاهیم قرض گرفته شده از حوزه پردازش زبان طبیعی استفاده کرد تا عناصر را بر اساس ویژگی‌های شیمیایی شان دسته‌بندی کند. بر طبق پردازش زبان طبیعی، ویژگی کلمات می تواند با نگاه کردن به سایر کلمات پیرامون آنها به راحتی درک شود.

محقق و سرپرست مطالعه «شو چنگ ژانگ»، «جی جکسون» و «سی. جی. وود» هر سه پروفسور فیزیک در دانشکده علوم و علوم انسانی در دانشگاه استنفورد بیان کردند: «می خواستیم بدانیم آیا هوش مصنوعی می تواند به قدر کافی باهوش باشد تا خودش به تنهایی جدول تناوبی را کشف کند یا خیر و یافته‌های تیم ما نشان داد که بله می تواند.»

به باور ژانگ، این تحقیق یک گام ابتدایی ِ مهم به سوی هدفی جاه‌طلبانه‌تر است؛ یعنی طراحی یک جایگزین برای آزمون تورینگ. این آزمایش در حال حاضر بعنوان ابزاری استاندارد برای سنجش هوش ماشینی کاربرد دارد. برای اینکه هوش مصنوعی بتواند آزمایش تورینگ را پشت سر بگذارد، باید بتواند به گونه‌ای به پرسش‌های مکتوب پاسخ بدهد که قابل تفکیک و تمایز از انسان نباشد. اما ژانگ فکر می کند این آزمایش ایراد دارد زیرا ماهیت ذهنی دارد. آقای ژانگ اظهار داشت: «انسان‌ها محصول تکامل‌اند و ذهن ما با چیزهای غیرمنطقی زیادی سر و کار دارد. برای اینکه یک هوش مصنوعی بتواند آزمون تورینگ را با موفقیت پشت سر بگذارد، باید بتواند همه نامعقولی‌های ما را تولید کند. انجام این کار بسیار دشوار است.»

در عوض، ژانگ ابزار محک تازه ای برای هوش ماشینی پیشنهاد می کند. او افزود: «می خواهیم ببینیم آیا می توانیم یک هوش مصنوعی طراحی کنیم که در کشف قانون جدید طبیعت از انسان‌ها جلو بزند یا خیر. برای انجام این کار، ابتدا باید این مورد را بیازماییم که آیا هوش مصنوعی‌مان می تواند برخی از اکتشافات بزرگی را که انسان به آنها نائل آمده است، دوباره انجام دهد یا خیر.»

برنامه «Atom2Vec» با تولید دوباره جدول تناوبی عناصر به هدف فوق‌الذکر دست پیدا کرده است. ژانگ و همکارانش «Atom2Vec» را در یک برنامه هوش مصنوعی مدل‌سازی کردند که مهندسان گوگل آن را برای تجزیه زبان طبیعی ساخته بودند. هوش مصنوعی زبان تحت عنوان «Word2Vec» با تبدیل کلمات به رمزهای عددی یا بردار عمل می کند. این هوش مصنوعی می تواند با تجزیه و تحلیل‌بردارها، احتمال ظهور یک کلمه در متن را تخمین بزند. برای مثال، کلمه «پادشاه» غالبا با کلمه «ملکه» و کلمه «مرد» با «زن» همراه‌اند و کنار هم می آیند. پس، بردار ریاضی «پادشاه» می تواند به صورت «پادشاه = ملکه – زن + مرد».

ژانگ گفت: «ما می توانیم همین ایده را برای اتم‌ها نیز به کار ببریم. به جای سر و کله زدن با همه کلمات و جملات از مجموعه‌ای از متون، همه ترکیبات شیمیایی شناخته شده از قبیل H2O، NaCl و غیره را در اختیار Atom2Vec قرار می دهیم.» با این داده‌های پراکنده، برنامه هوش مصنوعی دریافت که پتاسیم (K) و سدیم (Na) باید ویژگی‌های مشابهی داشته باشند زیرا هر دو عنصر می توانند به کلر «Cl» بچسبند. ژانگ افزود: «همان طور که پادشاه و ملکه شبیه هم هستند، پتاسیم و سدیم نیز به یکدیگر شباهت دارند. امیدواریم دانشمندان بتوانند در آینده از دانش Atom2Vec برای کشف و طراحی مواد تازه استفاده کنند. شاید بتوان از این ابزار برای یافتن ماده‌ای بسیار کارآمد که نور خورشید را به انرژی تبدیل کند، استفاده کرد.»

تیم ژانگ در حال کار بر روی نسخه دوم برنامه هوش مصنوعی است که می خواهد مشکلی بزرگ در تحقیقات پزشکی را حل کند: طراحی آنتی‌بادی مناسب برای حمله به آنتی ژن‌ها. در حال حاضر، یکی از نویدبخش‌ترین روش‌ها برای درمان سرطان، ایمنی درمانی است. در این روش، آنتی‌بادی‌هایی که می توانند در سلول‌های سرطانی به آنتی ژن‌ها حمله کنند، دستکاری می شوند. اما بدن انسان می تواند بیش از ۱۰ میلیون آنتی بادی منحصربفرد تولید کند، که هر کدام از آنها از ترکیب متفاوتی از ۵۰ ژن تشکیل شده‌اند. اگر بتوان این ژن ها را در یک بردار ریاضی ترسیم کرد، می توان تمامی آنتی‌بادی‌ها را در چیزی شبیه به جدول تناوبی سازماندهی کرد. جزئیات بیشتر این مقاله در مجله «Proceedings of a National Academy of Sciences» منتشر شده است.

ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: phys.org

همزیستی دو ستارۀ عجیب

بیگ بنگ: می توانید تغییرات در روشنایی این ستاره را با دوربین دوچشمی ظرف یک سال مشاهده کنید. ستارۀ متغیر “آر دَلو” (R Aquarii) در واقع یک سامانه دو ستاره‌ای تعاملی است. این دو ستاره به نظر یک رابطۀ همزیستی نزدیک با یکدیگر دارند.

Raquarii HubbleSchmidtاین سامانه جذاب حدود ۷۱۰ سال نوری از زمین فاصله دارد و شامل یک ستاره غول‌پیکر قرمز و خنک و یک ستاره کوتوله سفید و متراکم در مدار متقابل در اطراف مرکز ثقل مشترکشان می باشد. نور مرئی این سامانه دوتایی با غول قرمز رنگ احاطه شده که خود یک ستارۀ متغیر بلند مدت از نوع میرا است. اما مواد موجود در ستاره غول‌پیکر ِ خنک توسط گرانش به سطح ستارۀ کوتوله سفید ِ کوچکتر کشیده می شوند و در نهایت منجر به یک انفجار گرما هسته‌ای می شوند که مواد را در فضا پخش می کنند. این عکس برجسته توسط تلسکوپ فضایی هابل ثبت شده و حلقۀ در حال ِ انبساط بقایای این ستاره را نشان می دهد که کمتر از یک سال نوری گستردگی دارد؛ این مواد از یک انفجار ستاره‌ای شکل گرفتند که در اوایل دهه ۱۷۷۰ دیده شدند. تکامل رویدادهای پرانرژی مبهم که انتشار پرانرژی را در سامانۀ “آر دَلو” تولید کرده از سال ۲۰۰۰ با استفاده از داده‌های رصدخانه پرتو ایکس چاندرا نظارت می شود.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

اوموآموا یک دنباله‌دار میان ستاره‌ای است!

بیگ بنگ: بر اساس بررسی‌های جدیدی که بر روی مسیر حرکت نخستین جرم آسمانی شناخته شده که منشاء فراخورشیدی دارد و وارد منظومه شمسی شده، محققان دریافته‌اند که این شی یا همان اوموآموا(Oumuamua) در واقع یک دنباله‌دار میان ستاره‌ای است.

image e Oumuamuaزمانی که اوموآموا برای نخستین بار در اکتبر ۲۰۱۷ دیده شد، مردم را درباره نوع جدیدی از اشیاء بین ستاره‌ای، بسیار هیجان‌زده کرد. با وجودی که این شیء ظاهر معمول دنباله‌دارها را نداشت، پژوهشگران معتقدند که شتاب آن، همزمان با دور شدن از خورشید با حرکت یک دنباله‌دار توسط گازی که از آن خارج می‌شود، منطبق است. در واقع این جسم که سال گذشته دیده شد، نخستین مسافر شناخته شده از خارج منظومه شمسی است و بنابر گزارش‌های علمی، یک دنباله‌دار میان ستاره‌ای بوده است.

 اوموآموا که اخیرا موضوع برخی از مباحثات بوده است، نخست به عنوان یک دنباله‌دار، سپس به عنوان یک سیارک میان‌ ستاره‌ای طبقه بندی شد. بررسی های قبلی نشان داد این شیء به رنگ قرمز تیره است و طولی حدود ۸۰۰ متر دارد که به طور غیر معمولی طویل بوده و بدون منشاء مشخص، در مسیر شبه هذلولی، آزادانه در منظومه شمسی در حال حرکت است. با وجودی که سطح  اوموآموا شبیه مرکز یک دنباله‌دار است، ظاهرا سر متشکل از اتمسفر و غباری را که گدازه دنباله‌دار را شکل می‌دهند و هنگام رد شدن از کنار یک ستاره گازهایی را آزاد می‌کنند، نداشته است.

image e Oumuamua

این نمودار مدار اوموآموا را به هنگام ورود آن به منظومه شمسی نشان می دهد. در این نمودار، مسیر پیش‌بینی شدۀ این جرم و مسیر جدید آن مشخص شده؛ البته با در نظر گرفتن سرعت اندازه‌گیری شده جدیدش. در سال ۲۰۲۵، این دنباله‌دار به لبه بیرونی کمربند کویپر خواهد رسید. نهایتا، در سال ۲۰۳۸، نیز به لبه منظومه شمسی می رسد.

مارکو میشلی و تیمش، حرکات اوموآموا در منظومه شمسی که از زمین و فضا مشاهده شده بود را مورد مطالعه قرار دادند. آن‌ها نشان دادند قوسی که این شیء در آن حرکت کرده است نمی‌تواند به تنهایی با نیروی گرانش خورشید، سیارات و سیارک‌های بزرگ، توضیح داده شود. لذا دریافتند که بخشی از این شتاب، که عمدتا برخلاف جهت خورشید بوده است، باید طبیعتاً غیر گرانشی باشد. این حرکت با رفتار دنباله‌دارهای میان ستاره ای منطبق است، که می‌توانند با گازی که از آنها خارج می‌شود شناسایی شود. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ معتبر Nature منتشر شده است.

هرچند، یک علت دیگر جذابیت اوموآموا این است که به طور غیرمنتظره‌ای به فضاپیمای بین ستاره ای معروف بنام “راما” شبیه است؛ این فضاپیما را نویسنده داستان های علمی- تخیلی «آرتور سی کلارک» ساخته است. اوموآموا نیز همانند راما ظاهری غیر عادی و بلند دارد که باید از موادی قوی ساخته شده باشد تا از تجزیه شدنش جلوگیری کند

سایت علمی بیگ بنگ / منابع: sci-news.comastronomy.com

مارپیچ فوق‌العادۀ یک ستاره

بیگ بنگ: چه چیزی این ساختار مارپیچی عجیب و غریب را در سمت راست بالا ایجاد کرده است؟ هیچکس با قطعیت نمی داند، اگرچه احتمالأ یک ستاره‌ از این سامانه دو ستاره‌ای در فاز تبدیل شدن به سحابی سیاره‌نما و دفع جو خارجی‌اش هست و چنین ساختاری را ایجاد کرده است.

LLPeg HubblePestanaاین مارپیچ غول‌پیکر حدود یک سوم سال نوری وسعت دارد و تاکنون چهار تا پنج چرخش کامل زده است. همچنین این مارپیچ دارای نظم و قاعدۀ بی‌سابقه است. با توجه به نرخ انبساط این گاز مارپیچی، یک لایه جدید باید هر ۸۰۰ سال ظاهر شود که انطباق دقیقی با زمانیکه هر دو ستاره باهم می چرخند دارد. سامانه ستاره‌ای که آن را ساخته به طور رایج اِل‌اِل پگاسی(LL Pegasi) نام دارد، اما به آن AFGL 3068 نیز می گویند، این سامانه حدود ۴۲۴۰ سال نوری از زمین فاصله دارد و در صورت فلکی اسب بالدار واقع شده است. این عکس برجسته توسط تلسکوپ فضایی هابل در نور فروسرخ-نزدیک گرفته شده است. چرا درخشش این مارپیچ اسرارآمیز است؟ چنین فرض می شود که علت این درخشش نورِ منعکس شده از ستارگان نزدیک است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

نشانه‌هایی از مولکول‌های آلی پیچیده در انسلادوس

بیگ بنگ: دانشمندان شواهدی از مولکول‌های آلی پیچیده در انسلادوس «قمر زحل» پیدا کردند. سیگنال‌های شیمیایی از میان داده‌های طیف سنجیِ جمع‌آوری شده توسط فضاپیمای کاسینی ناسا، بدست آمده است.

Signatures of formidable organic molecules speckled on Saturns moon Enceladus

انسلادوس «قمر زحل» دارای هسته‌ای سنگی و اقیانوس زیرسطحی است.

به گزارش بیگ بنگ، «کریستوفر گلین» دانشمند علوم فضایی در موسسه تحقیقاتی «Southwest» در یک مصاحبه خبری گفت: «انسلادوس بار دیگر خبرهای مهیجی با خود به همراه آورده است. ما قبلا فقط موفق به شناسایی ساده‌ترین مولکول‌های آلی شده بودیم که حاوی چند اتم کربن بودند، اما همان یافته هم خیلی شگفت‌انگیز بود.»

داده‌های جدید از وجود مولکول‌های آلی پیچیده با جرمی بزرگتر از ۲۰۰ واحد جرم اتمی دارند. آقای گلین افزود: «این مقدار ۱۰ برابر سنگین‌تر از متان است. با وجود مولکول‌های آلی پیچیده که از اقیانوس آب مایع آن نشات می گیرند، این قمر در کنار زمین تنها جرم سماوی است که می تواند همه الزامات اساسی برای حیات را در خود داشته باشد.» این مولکول‌ها در طول چند گردش آخر کاسینی به کمک ابزار تحلیل‌گر گرد و غبار کیهانی آن فضاپیما و همچنین طیف‌سنج جرم خنثی و یون «SwRI-led» جمع‌آوری و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند.

gdaoqtskanduqeywknکاسینی عملیات خود را به پایان رساند و در سال ۲۰۱۷ به اتمسفر زحل سقوط کرد. کاسینی در طی گردش‌های آخر خود توانست نمونه‌هایی را از مواد یخیِ ناشی از اقیانوس انسلادوس و حلقه E زحل جمع‌آوری کند. این حلقه توسط ذرات یخی تشکیل شده است که از جاذبه قمر می گریزند. دانشمندان تحلیل‌های خود را در رابطه با داده‌های کاسینی در مجله معتبر «Nature» منتشر کردند.

گلین گفت: «پس از پایان کار فضاپیمای کاسینی، همچنان این فضاپیما اطلاعاتی را درباره پتانسیل انسلادوس برای پیشبرد حوزه اخترزیست شناسی در یک سیاره اقیانوسی فراهم می کند. پروازهای قبلی کاسینی از وجود هیدروژن مولکولی که از اقیانوس زیر سطحی انسلادوس سرچشمه می گیرد، خبر داده بود. دانشمندان هنوز انسلادوس را گزینه مناسبی برای جستجوی حیات فرازمینی می پندارند. فضاپیماهای آتی می توانند به شکل بهتری انسلادوس را پوشش دهند و آن مولکول‌های آلی پیچیده را با استفاده از طیف سنج جرمی با کیفیت‌تری تحلیل کنند تا چگونگی ایجاد آنها مشخص شود. باید جانب احتیاط را هم رعایت کنیم، اما فکر کردن به این موضوع هیجان‌انگیز است که این یافته نشان می دهد سنتز زیستی مولکول‌های آلی در انسلادوس امکان پذیر است.»

ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: upi.com

کشف علت بزرگ بودن مغز انسان‌ها

بیگ بنگ: انسان جزء موجوداتی محسوب می شود که مغز بزرگی دارد، اما دلیل روشنی برای توجیه این مغز بزرگ وجود ندارد. دو تحقیقی که اخیرا انجام شده، فرضیه جدیدی در این خصوص مطرح کرده است مبنی بر اینکه گروهی از ژن‌هایی که مسئول تولید ماده مغز هستند، باعث افزایش حجم غدد درون ریز(ECV) مغز شده است.

human mind slides istockبه گزارش بیگ بنگ، محققان گزارش کردند که این ژن‌ها در انسان‌ها بسیار فعال هستند، اما در میمون‌های ماکائو یا اورانگوتان‌ها دیده نمی شوند. در گوریل‌ها و شامپانزه‌ها نیز که بیشترین اشتراکات ژنومی با انسان‌ها را دارند، این ژن‌ها وجود دارند ولی غیرفعال هستند. این ژن‌ها که NOTCH2NL نامیده می شوند، با به تاخیر انداختن پیشروی سلول‌های بنیادین به داخل نورون‌ها، تعداد نورون‌های بیشتری تولید می کنند. این ژن‌ها در سلول‌های بنیادین کورتکس مغزی به وفور دیده می شوند.

“پیر وندر هاگن” دانشمند حوزه زیست‌شناسی فرگشتی و یکی از اعضای تیم تحقیقاتی از دانشگاه لیبرال بروکسل واقع در بلژیک، گفت: «یکی از نکات مثبتی که محققانی مثل ما با آن مواجه هستند، یافتن عوامل بزرگ بودن مغز انسان در جریان فرگشت و توسعه آنها، به ویژه بخش کورتکس مغزی است.» و البته در طی میلیون‌ها سال، مسئله شکل‌گیری مغز ادامه داشته است که خود عامل موثری است در کمک به ما برای تفکر در این خصوص ویافتن راه حل و توسعۀ فرهنگ خود به مرتبه‌ای بالاتر از حکمفرمایی حیوانات.

وندر هاگن و همکارانش روشی نوینی برای تجزیه RNA انسان یافتند که بنیان رمزگذاری و تبیین ژن‌هاست. این روش در شناسایی ژن‌های کورتکس مغزی که مختص ِ گونه انسان است، به محققان کمک می کند. محققان با علم به ارتباط مستقیمی ژن مادر NOTCH2 که مسئول کنترل مسیر سلول‌های بنیادین به سمت ساخت نورون‌های تولید سلول‌های بنیادین بیشتر است، با این ژن‌ها، مطالعۀ خود را بر ژن‌های NOTCH2NL  متمرکز ساختند. بعد از مجموعه‌ای از آزمایشات بر روی جنین موش‌ها و آزمایشات آزمایشگاهی بر روی سلول‌های بنیادین انسانی، در نهایت نیروی منحصر به فرد این ژن‌ها کشف شد.

وندر هاگن می گوید:« از یک سلول بنیادی می توان دو سلول بنیادی باز تولید نمود، دو نورون ساخت و یا یک سلول بنیادین و یک نورون تولید کرد. آنچه که ژن  NOTCH2NL  انجام  می دهد، تصمیمی است که به شکلی جزئی در مسیر تولید نمونه‌های نخستین  رخ می دهد و می تواند در جهت ساخت نورون‌های بیشتر، ادامه یابد. این امر همان چیزی است که اغلب در جریان فرگشت رخ می دهد، یعنی تاثیر جزئی اولیه‌ای که بعدها نتایج عظیمی به دنبال دارد.»

یک تیم جداگانه از دانشمندان، از طریق مطالعه‌ای درخصوص ژن‌های پیشرفت مغز در انسان‌ها و میمون‌های ماکائو متوجه ژن‌های NOTCH2NL شدند و تفاوت اساسی که در این مطالعه مشاهده کردند، عدم وجود این ژن‌ها در میمون‌ها بود. با حذف NOTCH2NL از سلول‌های بنیادین انسان در محیط آزمایشگاه، محققان دریافتند، سلول‌های بنیادین با سرعت بیشتری به نورون تبدیل می شوند، اما مخزن سلول بنیادی را به شکل کامل و همزمان، تخلیه می کند. بنابراین نمونۀ حاصل از بافت کورتکس، کوچک‌تر خواهد بود.

brain creep

تصویری از مغز نئاندرتال (سمت چپ) و مغز انسان (سمت راست)

با اضافه کردن شواهد بیشتر به دانش کنونی در خصوص نقش ژن‌های NOTCH2NL در اندازۀ مغز، محققان برای نخستین‌بار موقعیت ِ این ژن‌ها در ژنوم را مشخص نموده و نادرستی مختصات پیشین را نشان دادند. رابطه‌ای میان تنوع در منطقه‌ای تحت عنوان ۱q21.1 که به چندین نمونه اختلال در رشد عصب‌ها نظیر اختلال ADHD مرتبط می باشد و بزرگی و کوچکی مغز نیز شناسایی شده است. به بیان دیگر، محققان معتقدند نوعی داد و ستد فرگشتی میان بزرگی مغز و میزان حساسیت به شرایط نظیر macrocephaly  و microcephaly وجود دارد که در آن، سر بزرگ‌تر و یا کوچک‌تر از اندازه نرمال است.

هر چند هنوز زود است که بخواهیم پروندۀ علت‌یابی بزرگ بودن مغز انسان را ببندیم چرا که هنوز اطلاعاتی در خصوص مکانیزم که ژن‌های NOTCH2NL به کار می بندند، در دست نیست. محققان دو تحقیق فوق در صدد هستند نمونه‌های واقعی و مدل‌های آزمایشگاهی بیشتری را در دوره‌های زمانی طولانی‌تری به کار بندند تا به درک بهتری از واقعیت امر دست یابند.

هرچند آنچه که یافته‌های این دو تحقیق را مهیج‌تر می سازد، این واقعیت است که این مسیر Notch signaling یکی از نخستین مسیرهای رشدی است که در خصوص آن اطلاعات کسب کردیم و تقریبا در همه حیوانات نیز دیده می شود. با این وجود ما انسان‌ها تنوع ِ ژنی NOTCH2NL را برای رشد ماده خاکستری مغز در اختیار داشته‌ایم.

“دیوید هاسلر” زیست‌شناس دانشگاه کالیفرنیا سانتا کروز، گفت:« مغز ما انسان‌ها ابتدا از طریق گسترش مناطق کاربردی خاصی در کورتکس مغزی به اندازۀ سه برابر بزرگ‌تر شده است که این امر زیر لایه‌ای بنیادین در فرایند فرگشت انسان بوده است. در حقیقت برای من هیچ مسئله علمی‌ای مهیج‌تر از کشف و رمزگشایی تغییرات ژنتیکی مرموز و ناشناخته‌ای نیست که ما را به آنچه که اکنون هستیم، مبدل ساخته است.” جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ  Cell طی دو مقاله در اینجا و اینجا منتشر شده است.

ترجمه: مریم رفیعی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencealert.com

شارون: قمر پلوتو

بیگ بنگ: منطقۀ قطب شمال تاریک و اسرارآمیز شارون که آن را “موردور ماکولا” می نامند این چشم‌انداز با وضوح بالا را تشکیل داده است. این عکس شارون، بزرگترین قمر پلوتو در ۱۴ جولای سال ۲۰۱۵ توسط فضاپیمای افق‌های نو در هنگام نزدیک شدن به این قمر گرفته شده است.

داده های ترکیبی آبی، قرمز و فروسرخ پردازش شدند تا رنگ را ارتقا دهند و خصوصیات متنوع سطح شارون را با قدرت تفکیک حدود ۲٫۹ کیلومتر دنبال کنند. این عکس حیرت‌آور از نیمکرۀ شارون که در مقابل پلوتو قرار دارد چشم‌انداز واضحی از کمربندی از شکستگی‌ها و دره‌های عمیق و باریکی که در این قمر پرسه می زند را نشان می دهد که به نظر این کمربند دشت‌های هموار را از دشت‌های شمالی جدا می کند. شارون ۱۲۱۴ کیلومتر عرض دارد. این به اندازۀ ۱٫۱۰ برابر اندازۀ سیارۀ زمین اما با قطر عجیب ۱/۲ از قطر خود پلوتو است و آن را به بزرگترین ماهواره نسبت به جرم والد خود در منظومه‌شمسی تبدیل کرده است. در عکس کوچک تلسکوپی دانه‌دار و منفی، هنوز این قمر در سمت چپ به شکل یک برآمدگی کوچک در وضعیت ساعت ۱ بر روی دیسک پلوتو به نظر می رسد. جیمز کریستی و رابرت هرینگتون در رصدخانه نیروی دریایی ایالات متحده در فلگستف، آریزونا از این چشم‌انداز استفاده کردند تا شارون را ۴۰ سال پیش در ژوئن سال ۱۹۷۸ کشف کنند.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

بررسی منشاء شکل‌گیری سیارک‌ها در کمربند سیارکی

asteroid familiesبه گزارش بیگ بنگ به نقل از ایسنا، کمربند سیارک‌ها، یک قرص پیراستاره‌ای و منطقه‌ای در منظومه شمسی است که حدودا در میان مدارهای مریخ و مشتری واقع شده‌است. در این منطقه، اجرام فضایی بسیاری با شکل‌های نامنظم قرار گرفته‌اند که سیارک یا ریزسیاره نامیده می‌شوند. منظومه شمسی، در سال‌های ابتدایی، بسیار ناهموارتر از امروز بوده است. هنگامی که تراکم صفحه غبار و گاز اطراف خورشید، آغاز شد، سیاره‌ها و قمرها شکل گرفتند و در اثر برخورد با یکدیگر از هم جدا شدند. بسیاری از سیاراتی که ما امروز می‌شناسیم، از همان زمان به جا مانده‌اند؛ اما به نظر می‌رسد شکل‌گیری پیش‌سیاره‌ها، قبل از موعد مقرر صورت گرفته است.

پژوهشگران دانشگاه فلوریدا، ۲۰۰ هزار سیارک موجود در کمربند سیارک‌ها را بررسی کردند. آنها موفق شدند رابطه‌ای را میان اندازه سنگ‌های بدون خانواده معین و مدار کشف کنند. هر چه سنگ بزرگتر باشد، مدار آن غیرمعمول‌تر است. رابطه میان اندازه و انحراف مداری این سنگ‌ها برعکس است؛ هرچه سنگ کوچکتر باشد، شیب مدار آن بیشتر است.

heiccبه گفته پژوهشگران، این روابط نشان می‌دهند که شاید تا ۸۵ درصد سیارک‌های موجود در کمربند سیارک‌ها، به پنج سیارک مشهور یعنی “فلورا” (Flora)، “وستا” (Vesta)، “نیسا” (Nysa)، “پولانا” (Polana) و “ئولالیا” (Eulalia) تعلق داشته باشند. ممکن است ۱۵ درصد باقیمانده سیارک‌ها نیز به همین دسته‌ها و یا گروه‌های دیگری تعلق داشته باشند که تاکنون ناشناخته مانده‌اند. “استنلی درموت”، نویسنده ارشد این پژوهش گفت: تعجبی ندارد اگر نهایتا ریشه همه سیارک‌ها را در کمربند اصلی سیارک‌ها کشف کنیم.

اگرچه ممکن است این نوع از سنگ‌های آسمانی، مهم به نظر نرسند؛ اما پژوهشگران باور دارند درک بهتر ترکیب این سنگ‌ها می‌تواند به یافتن راهی برای منحرف کردن سیارک‌هایی منجر شود که امکان برخورد با زمین را دارند. “درموت” افزود: ما قصد داریم در صورت نزدیک شدن حتی یکی از این سنگ‌ها به زمین، آن را از مسیر خود منحرف کنیم و برای این کار، به شناختن طبیعت آن نیاز داریم. این پژوهش، در مجله Nature Astronomy منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: newatlas.com

 

نخستین عکس واضح از شکل‌گیری یک سیاره فراخورشیدی

بیگ بنگ: اخترشناسان با استفاده از ابزار «SPHERE» تعبیه شده بر روی تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا موفق به یافتن یک غول گازی شده‌اند که به دور ستاره کوتوله جوانی به نام «PDS 70» می چرخد. آنان نه تنها این سیاره را شناسایی کرده‌اند، بلکه عکس مستقیمی هم از آن گرفته‌اند.

image e PDS b

عکسی که ابزار «SPHERE» تلسکوپ خیلی بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا تهیه کرده، نخستین عکس واضح از یک سیاره فراخورشیدی در هنگام شکل‌گیری آن می باشد. این سیاره به شکل واضح و قابل رویت در سمت راست عکس به چشم می خورد.

به گزارش بیگ بنگ، «PDS 70» که با عنوان «V*V1032 Cen» هم شناخته می شود، ستاره‌ای از نوع «K7» است که ۳۷۰ سال نوری با زمین فاصله دارد. این ستاره فقط ۵٫۴ میلیون سال سن دارد و یک دیسک سیاره‌ایِ آن را احاطه کرده است. «میریم کپلر» محقق موسسه اخترشناسی مکس پلانک که سرپرستی تیم کاشف «PDS 70b» را بر عهده داشت، گفت: «دیسک‌های پیش سیاره‌ای اطراف ستارگان جوان، محل تولد سیاره‌ها هستند، اما تاکنون تنها تعداد انگشت شماری از مشاهدات موفق به یافتن نشانه‌هایی از سیاره‌های نوزاد در آنها شده‌اند.»

اما تحلیل‌ها نشان می دهد که سیاره «PDS 70b» یک غول گازی با جرمی بین ۱٫۴ تا ۳٫۷ برابر جرم مشتری دارد. این سیاره تقریبا ۲۲ واحد نجومی با ستاره میزبان خود فاصله دارد؛ یعنی تقریبا معادلِ فاصلۀ اورانوس تا خورشید میباشد. سطح «PDS 70b» دمایی برابر با تقریبا ۱۰۰۰ درجه سلسیوس دارد؛ که گرمتر از هر سیاره‌ای در منظومه شمسی ما می باشد. در مطالعه ای دیگر، دکتر «آندره مولر» از موسسه اخترشناسی مکس پلانک و همکارانش از مشاهدات ابتدایی برای بررسی بیشتر و جامع سیارۀ «PDS 70b» استفاده کردند. محققان نه تنها عکس مستقیمی از این سیاره گرفتند، بلکه توانستند طیف آن را هم بدست آورند. تجزیه و تحلیل طیف نشان داد که اتمسفر این سیاره ابری است.

اخترشناسان اظهار داشتند: «همدم سیاره‌ای PDS 70 یک دیسک گذار دارد؛ یعنی یک دیسک پیش سیاره‌ای با چاله‌ای بزرگ در بخش مرکزی. این چاله‌های درونی برای چندین دهه مورد شناسایی و بررسی بوده‌اند و حالا محققان معتقدند این چاله‌ها در اثر برهمکنش میان دیسک و سیاره پدید آمده است. حالا می توانیم شکل‌گیری یک سیاره را برای اولین‌بار ببینیم. این نتایج درهای جدیدی را به روی مراحل اولیه و پیچیده تکامل سیاره‌ای می گشایند. ما می بایست سیاره‌ای را در دیسک یک ستاره جوان می دیدیم تا فرایندهای دخیل در ایجاد سیاره را درک کنیم.» جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله Astronomy Astrophysics منتشر شده است.

ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sci-news.com

اکسیژن مولکولی چگونه در دنباله‌دار چوریوموف شکل گرفت؟

بیگ بنگ: پژوهش جدید محققان نشان می دهد که اکسیژن مولکولی در اطراف دنباله­‌دار ۶۷P همانطور که شماری از دانشمندان پیشنهاد می­ کنند بر روی سطح آن تولید نمی­ شود، بلکه ممکن است از بدنۀ خود دنباله­­‌دار باشد.

molecularoxy

نمایی از دنباله­‌دار ۶۷P که توسط فضاپیمای روزتا ثبت شده است.

به گزارش بیگ بنگ، فضاپیمای روزتا متعلق به آژانس فضایی اروپا، دنباله‌­دار ۶۷P/چوریوموف-گراسیمنکو را در سفرش به دور خورشید از آگوست ٢٠١۴ تا سپتامبر ٢٠١۶ همراهی کرده، و کاوشگری به طرف آن پرتاب کرد که نهایتاً با موفقیت بر روی سطح آن فرود آمد. وقتی دنباله­‌دار به اندازۀ کافی به خورشید نزدیک شد، یخ بر روی سطح آن بالا آمده– از جامد به گاز تبدیل شد– و تولید جوی گازی به نام “کما” کرد. تجزیه و تحلیل کما توسط ابزارهای متصل بر روی روزتا نشان داد که این جو همانگونه که پیش‌­بینی شده بود نه تنها شامل آب، مونواکسیدکربن و دی‌اکسیدکربن است، بلکه دارای اکسیژن مولکولی نیز می­ باشد.

اکسیژن مولکولی دو اتم اکسیژن متصل به هم است که برای حیات برروی زمین ضروری می ­باشند، و توسط فوتوسنتز تولید می­ شود. اکسیژن مولکولی قبلاً در اطراف قمرهای یخی مشتری دیده شده بود، اما انتظار نم ی­رفت که در اطراف یک دنباله­‌دار نیز کشف شود. تیم علمی روزتا گزارش داد که به احتمال زیاد اکسیژن متعلق به بدنه اصلی یا هستۀ خود دنباله­‌دار است. این بدان معنی است که دنباله‌­دار خود از اجسام اولیه‌­ای می­باشد که در حدود ۴٫۶ میلیارد سال پیش در آغاز تشکیل منظومه شمسی به وجود آمده است.

گروهی از محققان پیشنهاد دادند که ممکن است، منبع متفاوتی از اکسیژن مولکولی در دنباله­‌دار وجود داشته باشد. آنها روشی جدید برای تولید اکسیژن مولکولی در فضای ایجاد شده توسط یون­‌های پرانرژی – مولکول­‌هایی که توسط الکتریسیته شارژ شده‌­اند – را کشف کردند. آنها پیشنهاد دادند که واکنش­‌های همراه با یون­‌های پرانرژی بر روی سطح دنباله­‌دار ۶۷P می­ تواند به جای منبع اکسیژن مولکولی تشخیص داده شده، باشد.

molecularoxy

تصاویری از دنباله‌­دار که توسط فضاپیمای روزتا عکسبرداری شده است.

در حال حاضر، اعضای تیم روزتا داده‌­های اکسیژن بر روی دنباله‌­دار را با توجه به نظریه جدید مورد تحلیل قرار دادند. در مقاله‌­ای که در نشریۀ Nature Communications و تحت سرپرستی فیزیک­دانان کالج سلطنتی لندن منتشر شد، فیزیک­دانان گزارش دادند که مکانیزم پیشنهادی برای تولید اکسیژن بر روی سطح دنباله‌­دار برای توضیح سطوح مشاهده شده در کما کافی نمی­ باشد.

نویسنده اصلی آقای کوین هریتر از دپارتمان فیزیک کالج سلطنتی لندن گفت: «تشخیص اولیۀ اکسیژن مولکولی در کمای دنباله­‌دار ۶۷P بسیار شگفت­‌آور و هیجان­‌انگیز بود. ما نظریۀ جدید تولید اکسیژن مولکولی سطحی را با استفاده از مشاهدات یون­‌های پرانرژی مورد آزمایش قرار دادیم. یون­‌های پرانرژی ذراتی هستند که فرآیندهای سطحی را ایجاد کرده که می ­تواند منجر به تولید اکسیژن مولکولی شوند. ما دریافتیم که مقدار یون­‌های پرانرژی در حال حاضر نمی ­تواند به اندازه کافی اکسیژن مولکولی به میزان اکسیژن مولکولی مشاهده شده در کما را تولید کند.»

همکار نویسنده دکتر مارینا گالند از دپارتمان فیزیک کالج سلطنتی و کمک محقق علمی از کنسرسیوم پلاسمای روزتا اضافه کرد: «تولید سطحی اکسیژن مولکولی ممکن است در سطح دنباله‌­دار اتفاق افتاده باشد، اما بیشترین اکسیژن مولکولی در کوما از طریق این فرآیند تولید نمی­ شود.» تجزیه و تحلیل­‌های جدید با نتایج اصلی تیم مطابقت دارد، که اکسیژن مولکولی بسیار شبیه اکسیژن مولکولی اولیه است. نظریه­‌های دیگری نیز پیشنهاد شده است که هنوز نمی­ توان آنها را رد کرد، اما نظریه اولیه بهترین تطابق را با داده‌­ها دارد.

این مدل همچنین با نظریه‌­هایی که تشکیل اکسیژن مولکولی در ابرهای تاریک و وجود اکسیژن مولکولی در منظومه شمسی اولیه را بازبینی می­ کنند، مطابقت دارد. در این مدل، اکسیژن مولکولی در دانه‌­های ریز غبار، یخ­‌زدگی ایجاد می­ کند. این دانه­‌ها مواد بیشتری را جمع کرده، و نهایتاً دنباله­‌دار را ساخته و اکسیژن را در هسته محبوس می­ کنند.

ترجمه: سوران زوراسنا/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: phys.org