Nowe badania naukowe planet Układu Słonecznego. Nowe informacje naukowe o Słońcu Informacje o nowych badaniach nad planetami

W styczniu 2016 roku naukowcy ogłosili, że w Układzie Słonecznym może znajdować się inna planeta. Poszukuje go wielu astronomów, dotychczasowe badania prowadzą do niejednoznacznych wniosków. Niemniej jednak odkrywcy Planety X są pewni jej istnienia. opowiada o najnowszych wynikach prac w tym kierunku.

W sprawie możliwego wykrycia Planety X poza orbitą Plutona astronomowie i Konstantin Batygin z California Institute of Technology (USA). Dziewiąta planeta Układu Słonecznego, jeśli istnieje, jest około 10 razy cięższa od Ziemi, a swoimi właściwościami przypomina Neptuna, gazowego olbrzyma, najdalszą znaną planetę krążącą wokół naszej gwiazdy.

Według autorów okres obiegu Planety X wokół Słońca wynosi 15 tysięcy lat, jej orbita jest bardzo wydłużona i nachylona w stosunku do płaszczyzny orbity Ziemi. Maksymalna odległość od Słońca Planety X szacowana jest na 600-1200 jednostek astronomicznych, co przenosi jej orbitę poza pas Kuipera, w którym znajduje się Pluton. Pochodzenie Planety X nie jest znane, ale Brown i Batygin uważają, że ten kosmiczny obiekt został wyrzucony z dysku protoplanetarnego w pobliżu Słońca 4,5 miliarda lat temu.

Astronomowie odkryli tę planetę teoretycznie, analizując perturbacje grawitacyjne, jakie wywiera na inne ciała niebieskie w pasie Kuipera - trajektorie sześciu dużych obiektów transneptunowych (czyli znajdujących się poza orbitą Neptuna) okazały się być połączone w jedną gromadę ( z podobnymi argumentami peryhelium, długością i nachyleniem węzła wstępującego). Brown i Batygin początkowo oszacowali prawdopodobieństwo błędu w swoich obliczeniach na 0,007 procent.

Gdzie dokładnie jest Planeta X – nie wiadomo, jaką część sfery niebieskiej powinny śledzić teleskopy – nie jest jasne. Ciało niebieskie znajduje się tak daleko od Słońca, że niezwykle trudno jest za pomocą nowoczesnych środków zauważyć jego promieniowanie. A dowody na istnienie Planety X, oparte na jej grawitacyjnym wpływie na ciała niebieskie w pasie Kuipera, są jedynie poszlakowe.

Wideo: caltech / YouTube

W czerwcu 2017 roku astronomowie z Kanady, Wielkiej Brytanii, Tajwanu, Słowacji, USA i Francji szukali Planety X za pomocą katalogu obiektów transneptunowych OSSOS (ang. Outer Solar System Origins Survey). Badano elementy orbity ośmiu obiektów transneptunowych, na których ruch musiałaby wpływać Planeta X – obiekty byłyby pogrupowane w określony sposób (zgrupowane) według swoich skłonności. Spośród ośmiu obiektów cztery są rozpatrywane po raz pierwszy, wszystkie znajdują się w odległości ponad 250 jednostek astronomicznych od Słońca. Okazało się, że parametry jednego obiektu 2015 GT50 nie pasują do klastrów, które podają w wątpliwość istnienie Planety X.

Jednak odkrywcy Planety X uważają, że 2015 GT50 nie zaprzecza ich wyliczeniom. Jak zauważył Batygin, modelowanie numeryczne dynamiki Układu Słonecznego, w tym Planety X, pokazuje, że poza wielką półosią 250 jednostek astronomicznych powinny znajdować się dwie gromady ciał niebieskich, których orbity są wyrównane z Planetą X: jedna jest stabilna , drugi jest metastabilny. Chociaż obiekt GT50 2015 nie jest zawarty w żadnym z tych klastrów, nadal jest odtwarzany przez symulację.

Batygin uważa, że takich obiektów może być kilka. Prawdopodobnie wiąże się z nimi położenie mniejszej półosi Planety X. Astronom podkreśla, że od czasu publikacji danych o Planecie X na jej istnienie wskazuje nie sześć, a 13 obiektów transneptunowych, z czego 10 ciał niebieskich należy do jednego stabilny klaster.

Podczas gdy niektórzy astronomowie wątpią w Planetę X, inni znajdują na jej korzyść nowe dowody. Hiszpańscy naukowcy Carlos i Raul de la Fuente Marcos zbadali parametry orbit komet i asteroid w pasie Kuipera. Wykryte anomalie w ruchu obiektów (korelacje między długością węzła wstępującego a nachyleniem) można, zdaniem autorów, łatwo wyjaśnić obecnością masywnego ciała w Układzie Słonecznym, półosi wielkiej orbity czyli 300-400 jednostek astronomicznych.

Co więcej, w Układzie Słonecznym może być nie dziewięć, ale dziesięć planet. Niedawno astronomowie z University of Arizona (USA) odkryli w pasie Kuipera kolejne ciało niebieskie o wymiarach i masie zbliżonej do Marsa. Z obliczeń wynika, że hipotetyczna dziesiąta planeta znajduje się w odległości 50 jednostek astronomicznych od gwiazdy, a jej orbita jest nachylona do płaszczyzny ekliptyki o osiem stopni. Ciało niebieskie zaburza znane obiekty z pasa Kuipera i najprawdopodobniej było bliżej Słońca w czasach starożytnych. Eksperci zauważają, że obserwowane efekty nie są wyjaśnione wpływem Planety X, znajdującej się znacznie dalej niż „drugi Mars”.

Obecnie znanych jest około dwóch tysięcy obiektów transneptunowych. Wraz z wprowadzeniem nowych obserwatoriów, w szczególności LSST (Large Synoptic Survey Telescope) i JWST (James Webb Space Telescope), naukowcy planują zwiększyć liczbę znanych obiektów w Pasie Kuipera i dalej do 40 000. Pozwoli to nie tylko określić dokładne parametry trajektorii obiektów transneptunowych i w efekcie pośrednio udowodnić (lub obalić) istnienie Planety X i „drugiego Marsa”, ale także je bezpośrednio wykryć.

Nie ma nic bardziej znaczącego i fundamentalnego w świecie nauki niż odkrycie związane z samą naturą naszej rzeczywistości. I właśnie takim odkryciem w tym roku mogą pochwalić się naukowcy z Obserwatorium Laserowej Interferometrycznej Fal Grawitacyjnej (LIGO), którzy. Jednocześnie zostało to potwierdzone nie raz, ale dwukrotnie.

Wszyscy jesteśmy mniej lub bardziej zaznajomieni z pojęciem czasoprzestrzeni – swego rodzaju czterowymiarowego pudełka, w którym jemy, żyjemy, dorastamy i ostatecznie umieramy. Okazuje się jednak, że czasoprzestrzeń nie jest sztywnym pudełkiem. Raczej nie jest to nawet pudełko, ale przestronny i żywy ocean wypełniony falami subatomowymi generowanymi przez zderzenie czarnych dziur, gwiazd neutronowych i innych niewiarygodnie masywnych obiektów. Fale te nazywane są grawitacyjnymi. Jest to fala czasoprzestrzeni, którą naukowcy LIGO jako pierwsi faktycznie wykryli we wrześniu ubiegłego roku. Jednak oficjalne potwierdzenie ich obserwacji przyszło dopiero w lutym. Następnie w czerwcu fizycy z LIGO byli w stanie ponownie go wykryć. Ta częstotliwość zmusza naukowców do kontynuowania obserwacji. Możemy jednak założyć, że nowe okno na najmroczniejsze tajemnice wszechświata zostało wreszcie oficjalnie otwarte.

Oczywiście bez Alberta Einsteina też by się nie udało. W końcu to on je przewidział, kiedy w 1916 roku wyprowadził swoją ogólną teorię względności. Trudno powiedzieć, co jest tutaj bardziej niewiarygodne: że każda część teorii Einsteina została ostatecznie potwierdzona i znalazła dowody, czy też współczesna fizyka testuje teraz pomysły, które w tamtym czasie przyszły do głowy 26-letniemu frajerowi.

Proxima Centauri b: jedna, która wszystkim rządzi

Artystyczne przedstawienie planety Proxima b w pobliżu czerwonego karła Proxima Centauri

W ciągu ostatnich kilku lat astronomowie odkryli tysiące egzoplanet, w tym sporą liczbę skalistych, podobnych do Ziemi światów. Jednak wszyscy potencjalnie nadający się do zamieszkania kandydaci natychmiast stali się mniej interesujący w tym roku po tym, jak pojawiła się planeta nieco większa od Ziemi, otaczająca naszą najbliższą gwiezdną sąsiadkę, znajdującą się zaledwie 4,3 lata świetlne od nas.

Proxima b, wykryta metodą Dopplera (pomiar prędkości radialnych gwiazd), to skalisty świat, który otacza gwiazdę Proxima Centauri w odległości zaledwie 7,5 miliona kilometrów, czyli 10 razy bliżej niż położenie Merkurego względem Słońca . Ponieważ Proxima Centauri to chłodny czerwony karzeł, położenie planety jest idealne do utrzymywania wody w postaci płynnej. Istnieje duże prawdopodobieństwo (przynajmniej według założeń badaczy), że egzoplaneta Proxima b może być zamieszkana.

Możliwe oczywiście, że Proxima b to bezwietrzna pustynia, która oczywiście okaże się mniej radosna. Jednak prawdopodobnie wkrótce się o tym dowiemy. Całkiem możliwe, że już w 2018 roku, kiedy nowy i bardzo potężny Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba zostanie wystrzelony w kosmos. Jeśli w tym przypadku obraz nie stanie się wyraźniejszy, możliwe będzie uruchomienie floty, która na pewno wszystkiego się dowie.

Zika to zabójcza broń

Komar z żółtą febrą

Mało znany i po raz pierwszy zidentyfikowany w Ugandzie w 1947 roku wirus Zika przekształcił się w międzynarodową pandemię pod koniec ubiegłego roku, kiedy szybko rozprzestrzeniająca się choroba przenoszona przez komary przekroczyła granice Ameryki Łacińskiej. Mimo niewielkich lub żadnych objawów rozprzestrzenianiu się wirusa towarzyszył wzrost małogłowie, rzadkiej choroby u dzieci, charakteryzującej się znacznym zmniejszeniem wielkości czaszki, a w konsekwencji mózgu. To odkrycie skłoniło naukowców do poszukiwania związku między Zika a rozwojem tych anatomicznych nieprawidłowości. A na dowody nie trzeba było długo czekać.

W styczniu wirus Zika został znaleziony w łożysku dwóch ciężarnych kobiet, których dzieci później urodziły się z małogłowiem. W tym samym miesiącu Zika została znaleziona w mózgach innych noworodków, które zmarły wkrótce po urodzeniu. Eksperymenty na szalkach Petriego, opublikowane na początku marca, pokazały, jak wirus Zika bezpośrednio atakuje komórki zaangażowane w rozwój mózgu, znacznie spowalniając jego wzrost. W kwietniu potwierdziły się obawy, które wyrażało wcześniej wielu naukowców: wirus Zika faktycznie powoduje małogłowie, a także szereg innych poważnych wad w rozwoju mózgu.

Do tej pory nie ma lekarstwa na wirusa Zika, a szczepionka oparta na DNA jest w badaniach klinicznych.

Pierwsi genetycznie zmodyfikowani ludzie

CRISPR to rewolucyjne narzędzie do modyfikacji genetycznych, które obiecuje nie tylko wyleczyć wszystkie choroby, ale także zapewnić ludziom lepsze zdolności biologiczne. W tym roku chiński zespół naukowców po raz pierwszy zastosował go do leczenia pacjenta z agresywną postacią raka płuc.

Aby go wyleczyć, najpierw usunięto wszystkie komórki odpornościowe z krwi pacjenta, a następnie zastosowano metodę CRISPR, aby „wyłączyć” specjalny gen, który może być wykorzystany przez komórki rakowe do jeszcze szybszego rozprzestrzeniania się po całym ciele. Następnie zmodyfikowane komórki umieszczono z powrotem w ciele pacjenta. Naukowcy uważają, że komórki, które przeszły edycję, mogą pomóc człowiekowi przezwyciężyć raka, ale wszystkie wyniki tego badania klinicznego nie zostały jeszcze ujawnione.

Niezależnie od wyniku tego konkretnego przypadku, zastosowanie CRISPR w leczeniu ludzi otwiera nowy rozdział w medycynie spersonalizowanej. Wciąż pozostaje wiele pytań bez odpowiedzi – w końcu CRISPR to nowa technologia. Jednak staje się jasne, że wykorzystanie technologii, która pozwala modyfikować własny kod genetyczny, nie jest już tylko kolejnym przykładem science fiction. A o prawo do posiadania tej technologii, te prawdziwe już się rozpoczęły.

Nieuchwytna dziewiąta planeta w Układzie Słonecznym

Artystyczne przedstawienie Planety Dziewiątej

Od ponad dekady astronomowie zastanawiali się, czy na zewnętrznych krańcach naszego Układu Słonecznego może znajdować się dziewiąta planeta. W tym roku naukowcy z Kalifornijskiego Instytutu Technologicznego Konstantin Batygin i Mike Brown przedstawili opinii publicznej dość przekonujące dowody na to, że tak zwana Dziewiąta Planeta naprawdę istnieje. Większa niż Neptun i zimniejsza niż zamarznięte piekło, Dziewiąta Planeta krąży wokół Słońca po bardzo wydłużonej orbicie eliptycznej w odległości od 100 do ponad 1000 jednostek astronomicznych.

Nasze najlepsze przypuszczenia dotyczące Planety Dziewiątej opierają się na niezwykłych orbitach wielu obiektów Pasa Kuipera, które według Batygina i Browna podlegają siłom grawitacyjnym tej tajemniczej planety.

Oczywiście jedynym rozstrzygającym dowodem na obecność „nieśmiałej planety” byłoby jej bezpośrednie wykrycie przez teleskopy, a nie oparte na niezwykłym zachowaniu niektórych obiektów pasa Kuipera. Zadanie to wydaje się jednak niezwykle trudne, ponieważ tak zimne i odległe obiekty (a mianowicie planeta według naukowców) emitują bardzo mało światła i ciepła. Jednak kilku astronomów, w tym Brown, próbuje obecnie znaleźć Dziewiątą Planetę i wierzy, że będzie w stanie ją znaleźć w ciągu najbliższych kilku lat.

kamienie z dwutlenku węgla

Wraz ze wzrostem globalnej emisji dwutlenku węgla wzrasta również ryzyko katastrofalnych zmian klimatycznych, dlatego naukowcy są poważnie zaniepokojeni znalezieniem skutecznych metod redukcji CO2 w atmosferze. Pojęcie „ochrony dwutlenku węgla” istnieje już od dłuższego czasu, ale w 2016 roku zrobiło się bardzo imponująco, gdy naukowcy z University of Southampton rozpuścili dwutlenek węgla w wodzie i zamknęli go w podziemnej studni na Islandii. Przechowywany tam przez dwa lata dwutlenek węgla reagował ze skałą bazaltową i ostatecznie przybrał stałą postać krystaliczną, którą można przechowywać w tym stanie przez setki, a nawet tysiące lat.

Pomimo dość imponujących wyników i palących nagłówków medialnych, takich jak „naukowcy zamienili CO2 w kamienie”, wciąż istnieją pytania, na które należy odpowiedzieć. Po pierwsze, możliwość zastosowania tej metody jest wprost proporcjonalna do miejsca, w którym dwutlenek węgla może krystalizować do postaci stałej. Innymi słowy, składowisko musi mieć podobne cechy geologiczne i geochemiczne jak w Islandii. Po drugie, skala. Przeprowadzenie eksperymentu w laboratorium, a następnie zakopanie niewielkiej ilości CO2 to nie to samo, co konieczność zakopania miliardów ton rocznych emisji dwutlenku węgla. Zadanie będzie bardzo trudne. Skuteczniejsze będzie zmniejszenie samego poziomu emisji.

Najdłużej żyjący kręgowiec

W końcu może się okazać, że tajemnicę długowieczności poznajemy nie od największych światowych ośrodków naukowych, ale od rekina grenlandzkiego. Według badań opublikowanych w tym roku w czasopiśmie Science, ten niesamowity kręgowiec głębinowy może żyć ponad 400 lat. Analiza radiowęglowa 28 samic rekinów grenlandzkich wykazała, że zwierzęta te są najdłużej żyjącymi kręgowcami na naszej planecie. Wiek najstarszych przedstawicieli waha się od 272 do 512 lat.

Jaki jest więc sekret tak niesamowitej długowieczności rekina grenlandzkiego? Naukowcy nie mają jeszcze pewności, ale przypuszczają, że najprawdopodobniej wynika to z faktu, że ten kręgowiec ma wyjątkowo powolny proces metaboliczny, co prowadzi do spowolnienia wzrostu i dojrzewania. Inną bronią w walce ze starzeniem się tych rekinów jest najwyraźniej wyjątkowo niska temperatura otoczenia. Nikt nie chce spędzić kilku lat na dnie Oceanu Arktycznego, a potem wrócić z raportem, jak poszło?

Odkrycia naukowe dokonywane są cały czas. W ciągu roku publikowana jest ogromna liczba raportów i artykułów na różne tematy oraz wydawane są tysiące patentów na nowe wynalazki. Wśród tego wszystkiego można znaleźć naprawdę niesamowite osiągnięcia. W artykule przedstawiono dziesięć najciekawszych odkryć naukowych, jakich dokonano w pierwszej połowie 2016 roku.

1. Mała mutacja genetyczna, która wystąpiła 800 milionów lat temu, doprowadziła do pojawienia się wielokomórkowych form życia

Według badań starożytna cząsteczka, GK-PID, spowodowała ewolucję organizmów jednokomórkowych w organizmy wielokomórkowe około 800 milionów lat temu. Stwierdzono, że cząsteczka GK-PID działa jak „karabinek molekularny”: zbiera chromosomy razem i mocuje je na wewnętrznej ścianie błony komórkowej, gdy następuje podział. Pozwoliło to komórkom na prawidłowe rozmnażanie się i brak zmian rakowych.

Fascynujące odkrycie wskazuje, że starożytna wersja GK-PID nie zachowywała się tak, jak teraz. Powodem, dla którego zmieniła się w „genetycznego karabinka”, jest mała mutacja genetyczna, która się rozmnażała. Okazuje się, że pojawienie się wielokomórkowych form życia jest wynikiem jednej możliwej do zidentyfikowania mutacji.

2. Odkrycie nowej liczby pierwszej

W styczniu 2016 r. matematycy odkryli nową liczbę pierwszą w ramach „Great Internet Mersenne Prime Search”, wielkoskalowego projektu komputerowego opartego na wolontariuszach w celu wyszukania liczb pierwszych Mersenne'a. To jest 2^74,207,281 - 1.

Możesz wyjaśnić, do czego został stworzony projekt „Great Internet Mersenne Prime Search”. Współczesna kryptografia wykorzystuje liczby pierwsze Mersenne'a do odszyfrowania zaszyfrowanych informacji (łącznie 49 takich liczb jest znanych), a także liczb zespolonych. „2^74,207,281 - 1” jest obecnie najdłuższą istniejącą liczbą pierwszą (jest o prawie 5 milionów cyfr dłuższa niż jej poprzedniczka). Całkowita liczba cyfr, które składają się na nową liczbę pierwszą, wynosi około 24 000 000, więc „2^74,207,281 - 1” jest jedynym praktycznym sposobem zapisania jej na papierze.

3. W Układzie Słonecznym odkryto dziewiątą planetę.

Jeszcze przed odkryciem Plutona w XX wieku naukowcy sugerowali, że poza orbitą Neptuna znajduje się dziewiąta planeta, Planeta X. Założenie to wynikało z grawitacyjnych skupisk, które mogły być spowodowane jedynie przez masywny obiekt. W 2016 roku naukowcy z Caltech przedstawili dowody na to, że dziewiąta planeta - z okresem orbitalnym 15 000 lat - istnieje.

Według astronomów, którzy dokonali odkrycia, „jest tylko 0,007% szansa (1:15 000), że tworzenie się skupień jest zbiegiem okoliczności”. W tej chwili istnienie dziewiątej planety pozostaje hipotetyczne, ale astronomowie obliczyli, że jej orbita jest ogromna. Jeśli Planeta X naprawdę istnieje, to waży około 2-15 razy więcej niż Ziemia i znajduje się w odległości 600-1200 jednostek astronomicznych od Słońca. Jednostka astronomiczna to 150 000 000 kilometrów; oznacza to, że dziewiąta planeta znajduje się 240 000 000 000 kilometrów od Słońca.

4. Odkryto prawie wieczny sposób przechowywania danych

Prędzej czy później wszystko staje się przestarzałe, a w tej chwili nie ma sposobu, który pozwoliłby na przechowywanie danych na jednym urządzeniu przez naprawdę długi czas. Czy istnieje? Niedawno naukowcy z University of Southampton dokonali niesamowitego odkrycia. Wykorzystali szkło nanostrukturalne, aby z powodzeniem stworzyć proces rejestracji i wyszukiwania danych. Urządzenie pamięci masowej to mały szklany dysk wielkości 25-centowej monety, który może przechowywać 360 terabajtów danych i nie jest narażony na działanie wysokich temperatur (do 1000 stopni Celsjusza). Jego średni okres przechowywania w temperaturze pokojowej wynosi około 13,8 miliarda lat (mniej więcej w tym samym czasie, w którym istniał nasz wszechświat).

Dane są zapisywane do urządzenia za pomocą ultraszybkiego lasera przy użyciu krótkich, intensywnych impulsów świetlnych. Każdy plik składa się z trzech warstw nanostrukturalnych kropek, które są oddalone od siebie tylko o 5 mikrometrów. Odczyt danych odbywa się w pięciu wymiarach ze względu na trójwymiarowe rozmieszczenie nanostrukturalnych kropek, a także ich wielkość i kierunek.

5. Ryby niewidome, które potrafią „chodzić po ścianach”, wykazują podobieństwo do czworonożnych kręgowców.

W ciągu ostatnich 170 lat nauka odkryła, że kręgowce zamieszkujące ląd wyewoluowały z ryb, które pływały w morzach starożytnej Ziemi. Jednak naukowcy z New Jersey Institute of Technology odkryli, że tajwańskie ślepookie ryby chodzące po ścianach mają takie same cechy anatomiczne jak płazy czy gady.

Jest to bardzo ważne odkrycie pod względem adaptacji ewolucyjnej, ponieważ może pomóc naukowcom lepiej zrozumieć, w jaki sposób prehistoryczne ryby ewoluowały w lądowe czworonogi. Różnica między rybami niewidomymi a innymi rodzajami ryb, które są w stanie poruszać się po lądzie, polega na ich chodzie, który zapewnia „podparcie dla obręczy miednicy”, gdy się podnoszą.

6. Prywatna firma „SpaceX” przeprowadziła udane pionowe lądowanie rakiety

W komiksach i kreskówkach zwykle widzisz rakiety lądujące na planetach i księżycu pionowo, ale w rzeczywistości jest to niezwykle trudne do zrobienia. Agencje rządowe, takie jak NASA i Europejska Agencja Kosmiczna, opracowują rakiety, które albo wpadają do oceanu w celu odzyskania (drogie), albo celowo spalają się w atmosferze. Możliwość pionowego wylądowania rakiety pozwoliłaby zaoszczędzić niesamowitą ilość pieniędzy.

8 kwietnia 2016 roku prywatna firma „SpaceX” przeprowadziła udane pionowe lądowanie rakiety; udało jej się to zrobić na autonomicznym statku dronów w porcie kosmicznym. To niesamowite osiągnięcie pozwoli zaoszczędzić pieniądze i czas między premierami.

Dla CEO SpaceX, Elona Muska, ten cel od lat jest najwyższym priorytetem. Chociaż osiągnięcie należy do prywatnego przedsiębiorstwa, technologia pionowego lądowania będzie również dostępna dla agencji rządowych, takich jak NASA, aby mogły dalej rozwijać się w eksploracji kosmosu.

ŹródłoZdjęcie 7Cybernetyczny implant pomógł sparaliżowanemu mężczyźnie poruszyć palcami

Mężczyzna, który był sparaliżowany od sześciu lat, był w stanie poruszać palcami dzięki małemu chipowi wszczepionemu w jego mózg.

To zasługa naukowców z Ohio State University. Udało im się stworzyć urządzenie, które jest małym implantem połączonym z elektronicznym rękawem noszonym na ramieniu pacjenta. Ten rękaw wykorzystuje przewody do stymulacji określonych mięśni, aby wywołać ruch palca w czasie rzeczywistym. Dzięki chipowi sparaliżowany mężczyzna mógł nawet zagrać w grę muzyczną „Guitar Hero”, ku zaskoczeniu lekarzy i naukowców biorących udział w projekcie.

8. Komórki macierzyste wszczepione do mózgów pacjentów po udarze pozwalają im ponownie chodzić

W badaniu klinicznym naukowcy ze Stanford University School of Medicine wszczepili zmodyfikowane ludzkie komórki macierzyste bezpośrednio do mózgów osiemnastu pacjentów po udarze. Zabiegi zakończyły się sukcesem, bez żadnych negatywnych konsekwencji, z wyjątkiem niewielkiego bólu głowy obserwowanego u części chorych po znieczuleniu. U wszystkich pacjentów okres rekonwalescencji po udarze był dość szybki i udany. Co więcej, pacjenci, którzy wcześniej byli przykuci do wózka inwalidzkiego, mogli ponownie swobodnie chodzić.

9. Dwutlenek węgla wpompowany do gruntu może zamienić się w twardy kamień.

Wychwytywanie dwutlenku węgla jest ważnym elementem utrzymania równowagi emisji CO2 na planecie. Podczas spalania paliwa do atmosfery uwalniany jest dwutlenek węgla. To jedna z przyczyn globalnych zmian klimatycznych. Być może islandzcy naukowcy znaleźli sposób na zatrzymanie dwutlenku węgla z atmosfery i zaostrzenie problemu efektu cieplarnianego.

Wpompowali CO2 do skał wulkanicznych, przyspieszając naturalny proces przekształcania bazaltu w węglany, które następnie stają się wapieniem. Proces ten trwa zwykle setki tysięcy lat, ale islandzkim naukowcom udało się skrócić go do dwóch lat. Węgiel wtłaczany do gruntu może być składowany pod ziemią lub wykorzystywany jako materiał budowlany.

10 Ziemia ma drugi księżyc

Naukowcy NASA odkryli asteroidę, która krąży wokół Ziemi i dlatego jest drugim stałym satelitą w pobliżu Ziemi. Na orbicie naszej planety znajduje się wiele obiektów (stacje kosmiczne, sztuczne satelity itp.), ale możemy zobaczyć tylko jeden Księżyc. Jednak w 2016 roku NASA potwierdziła istnienie 2016 HO3.

Asteroida znajduje się daleko od Ziemi i jest bardziej pod wpływem grawitacji Słońca niż nasza planeta, ale obraca się wokół swojej orbity. 2016 HO3 jest znacznie mniejszy od Księżyca: jego średnica wynosi tylko 40-100 metrów.

Według Paula Chodasa, kierownika NASA Center for the Study of Near-Earth Objects, 2016 HO3, który od ponad stu lat jest quasi-satelitą Ziemi, opuści orbitę naszej planety za kilka stuleci .

Fizycy są świadomi efektów kwantowych od ponad stu lat, takich jak zdolność kwantów do znikania w jednym miejscu i pojawiania się w innym, czy też przebywania w dwóch miejscach jednocześnie. Jednak niesamowite właściwości mechaniki kwantowej mają zastosowanie nie tylko w fizyce, ale także w biologii.

Najlepszym przykładem biologii kwantowej jest fotosynteza: rośliny i niektóre bakterie wykorzystują energię światła słonecznego do budowy potrzebnych im cząsteczek. Okazuje się, że fotosynteza tak naprawdę polega na niesamowitym zjawisku – małe masy energii „uczą się” wszystkich możliwych sposobów zastosowania, a następnie „wybierają” ten najskuteczniejszy. Być może nawigacja ptaków, mutacje DNA, a nawet nasz zmysł węchu zależą w ten czy inny sposób od efektów kwantowych. Chociaż ta dziedzina nauki jest nadal bardzo spekulatywna i kontrowersyjna, naukowcy uważają, że pomysły zaczerpnięte z biologii kwantowej mogą prowadzić do stworzenia nowych leków i systemów biomimetycznych (biomimetria to kolejna nowa dziedzina nauki, w której systemy i struktury biologiczne są wykorzystywane do tworzyć nowe materiały i urządzenia).

3. Egzometeorologia

Jowisz

Wraz z egzooceanografami i egzogeologami egzometeorolodzy są zainteresowani badaniem naturalnych procesów zachodzących na innych planetach. Teraz, gdy potężne teleskopy umożliwiły badanie wewnętrznych procesów pobliskich planet i księżyców, egzometeorolodzy mogą monitorować ich warunki atmosferyczne i pogodowe. Saturn, ze swoimi niesamowitymi rozmiarami, są głównymi kandydatami do eksploracji, podobnie jak Mars z regularnymi burzami piaskowymi.

Egzometeorolodzy badają nawet planety poza naszym Układem Słonecznym. Co ciekawe, to właśnie oni mogą w końcu znaleźć oznaki życia pozaziemskiego na egzoplanetach, wykrywając ślady organiczne w atmosferze lub podwyższony poziom dwutlenku węgla – oznaka cywilizacji przemysłowej.

4. Nutrigenomika

Nutrigenomika zajmuje się badaniem złożonych relacji między żywnością a ekspresją genomu. Naukowcy pracujący w tej dziedzinie starają się zrozumieć rolę zmienności genetycznej i reakcji żywieniowych na wpływ składników odżywczych na genom.

Jedzenie naprawdę ma ogromny wpływ na zdrowie – a wszystko zaczyna się dosłownie na poziomie molekularnym. Nutrigenomika działa w obie strony: bada, w jaki sposób nasz genom wpływa na preferencje żywieniowe i odwrotnie. Głównym celem dyscypliny jest tworzenie spersonalizowanego żywienia – jest to konieczne, aby nasza karma była idealnie dopasowana do naszego unikalnego zestawu genów.

5. Kliodynamika

Kliodynamika to dyscyplina łącząca makrosocjologię historyczną, historię gospodarczą (kliometrię), matematyczne modelowanie długofalowych procesów społecznych oraz systematyzację i analizę danych historycznych.

Nazwa pochodzi od imienia greckiej muzy historii i poezji Clio. Mówiąc najprościej, kliodynamika jest próbą przewidywania i opisywania szerokich społecznych powiązań historii – zarówno do badania przeszłości, jak i jako potencjalny sposób przewidywania przyszłości, na przykład do przewidywania niepokojów społecznych.

6. Biologia syntetyczna

Biologia syntetyczna to projektowanie i konstruowanie nowych części, urządzeń i systemów biologicznych. Obejmuje również modernizację istniejących systemów biologicznych pod kątem nieskończonej liczby użytecznych zastosowań.

Craig Venter, jeden z czołowych ekspertów w tej dziedzinie, stwierdził w 2008 roku, że odtworzył cały genom bakterii poprzez sklejenie jej składników chemicznych. Dwa lata później jego zespół stworzył „syntetyczne życie” – cząsteczki DNA utworzone za pomocą kodu cyfrowego, a następnie wydrukowane w 3D i wstawione do żywej bakterii.

Idąc dalej, biolodzy zamierzają przeanalizować różne typy genomu, aby stworzyć użyteczne organizmy do wbudowania w organizm oraz bioroboty, które mogą wytwarzać chemikalia - biopaliwa - od podstaw. Istnieje również pomysł stworzenia zwalczających zanieczyszczenia sztucznych bakterii lub szczepionek do leczenia poważnych chorób. Potencjał tej dyscypliny naukowej jest po prostu ogromny.

7. Memetyki rekombinowane

Ta dziedzina nauki dopiero się pojawia, ale już wiadomo, że to tylko kwestia czasu – prędzej czy później naukowcy zdobędą lepsze zrozumienie całej ludzkiej noosfery (całości wszystkich znanych ludziom informacji) i jak rozpowszechnianie informacji wpływa na prawie wszystkie aspekty ludzkiego życia.

Podobnie jak zrekombinowane DNA, w którym różne sekwencje genetyczne łączą się, aby stworzyć coś nowego, memetyka rekombinacji bada, w jaki sposób - idee przekazywane od osoby do osoby - mogą być dostosowywane i łączone z innymi memami i mempleksami - ugruntowanymi kompleksami połączonych ze sobą memów. Może to być przydatne do celów „socjoterapeutycznych”, takich jak zwalczanie rozprzestrzeniania się radykalnych i ekstremistycznych ideologii.

8. Socjologia obliczeniowa

Podobnie jak kliodynamika, socjologia obliczeniowa zajmuje się badaniem zjawisk i trendów społecznych. Centralnym elementem tej dyscypliny jest wykorzystanie komputerów i powiązanych technologii przetwarzania informacji. Oczywiście ta dyscyplina rozwinęła się dopiero wraz z pojawieniem się komputerów i wszechobecności Internetu.

Szczególną uwagę w tej dyscyplinie przywiązuje się do ogromnych przepływów informacji z naszego codziennego życia, takich jak e-maile, rozmowy telefoniczne, posty w mediach społecznościowych, zakupy kartą kredytową, zapytania w wyszukiwarkach i tak dalej. Przykładem pracy może być badanie struktury sieci społecznościowych i sposobu, w jaki informacje są za ich pośrednictwem dystrybuowane lub jak powstają intymne relacje w Internecie.

9. Ekonomia poznawcza

Z reguły ekonomia nie kojarzy się z tradycyjnymi dyscyplinami naukowymi, ale może się to zmienić ze względu na ścisłe współdziałanie wszystkich gałęzi naukowych. Dyscyplina ta jest często mylona z ekonomią behawioralną (badanie naszego zachowania w kontekście decyzji ekonomicznych). Ekonomia poznawcza to nauka o tym, jak myślimy. Pisze o tym Lee Caldwell, bloger o tej dyscyplinie:

„Ekonomia poznawcza (lub finansowa)… zwraca uwagę na to, co faktycznie dzieje się w umyśle osoby, która dokonuje wyboru. Jaka jest wewnętrzna struktura podejmowania decyzji, co na nią wpływa, jakie informacje odbiera umysł w danym momencie i w jaki sposób są przetwarzane, jakie są wewnętrzne formy preferencji dla osoby i ostatecznie, jak przebiegają wszystkie te procesy odzwierciedlone w zachowaniu?

Innymi słowy, naukowcy rozpoczynają badania na niższym, uproszczonym poziomie i tworzą mikromodele zasad decyzyjnych w celu opracowania modelu zachowań ekonomicznych na dużą skalę. Często ta dyscyplina naukowa wchodzi w interakcje z pokrewnymi dziedzinami, takimi jak ekonomia obliczeniowa czy kognitywistyka.

10. Plastikowa elektronika

Zazwyczaj elektronika jest powiązana z obojętnymi i nieorganicznymi przewodnikami i półprzewodnikami, takimi jak miedź i krzem. Ale nowa gałąź elektroniki wykorzystuje przewodzące polimery i przewodzące małe cząsteczki oparte na węglu. Elektronika organiczna obejmuje rozwój, syntezę i przetwarzanie funkcjonalnych materiałów organicznych i nieorganicznych oraz rozwój zaawansowanych mikro- i nanotechnologii.

W rzeczywistości nie jest to taka nowa dziedzina nauki, pierwsze odkrycia dokonano już w latach 70. XX wieku. Jednak dopiero niedawno udało się zebrać wszystkie zgromadzone dane, w szczególności dzięki rewolucji nanotechnologicznej. Dzięki elektronice organicznej niedługo możemy mieć organiczne ogniwa słoneczne, samoorganizujące się monowarstwy w urządzeniach elektronicznych oraz organiczne protezy, które w przyszłości będą w stanie zastąpić uszkodzone ludzkie kończyny: w przyszłości tzw. możliwe, że będą składać się bardziej z części organicznych niż syntetycznych.

11 Biologia obliczeniowa

Jeśli w równym stopniu lubisz matematykę i biologię, ta dyscyplina jest właśnie dla Ciebie. Biologia obliczeniowa stara się zrozumieć procesy biologiczne za pomocą języka matematyki. Jest to jednakowo używane w przypadku innych systemów ilościowych, takich jak fizyka i informatyka. Naukowcy z University of Ottawa wyjaśniają, jak było to możliwe:

„Wraz z rozwojem oprzyrządowania biologicznego i łatwym dostępem do mocy obliczeniowej, biologia jako taka musi operować coraz większą ilością danych, a szybkość zdobywanej wiedzy tylko rośnie. Dlatego teraz zrozumienie danych wymaga podejścia obliczeniowego. Jednocześnie, z punktu widzenia fizyków i matematyków, biologia urosła do poziomu, na którym teoretyczne modele mechanizmów biologicznych mogą być testowane doświadczalnie. Doprowadziło to do rozwoju biologii obliczeniowej”.

Naukowcy pracujący w tej dziedzinie analizują i mierzą wszystko, od molekuł po ekosystemy.

Jak działa poczta mózgowa – przesyłanie wiadomości z mózgu do mózgu przez Internet