От самых маленьких организмов на Земле до самых больших объектов во Вселенной, есть одна вещь, которая объединяет их всех: наука! Мы разгадывали тайны нашего существования с тех пор, как способны смотреть на ночное небо и удивляться его величию.
Конечно, мы допустили некоторые ошибки на этом пути. Например, теперь ясно, что Солнце не вращается вокруг Земли и наше здоровье не контролируется юмором. Есть вещи, во которые мы верим сегодня, но которые, скорее всего, окажутся неверными или лишь частью реальности. Научный процесс — это процесс постоянных открытий и усовершенствований, постепенно приближающихся к истине. Имея это в виду, работа науки никогда не заканчивается, а вместо этого все время движется вперед. Если мы не будем уделять пристальное внимание, легко пропустить некоторые довольно важные открытия.
За последний месяц ученые из всех областей разработали новые эксперименты, провели новые наблюдения и опубликовали новые открытия. Большая часть этой работы была основана на годах или десятилетиях предыдущей работы и только что попала в цикл новостей. О некоторых из них мы не услышим еще долгие годы. Тем не менее, несмотря на все происходящее в мире, есть что праздновать. В связи с этим представляем двенадцать самых крутых научных историй за май 2022 года.
Юпитер, самая большая планета в нашей солнечной системе, по некоторым меркам является микрокосмом звездной системы сам по себе. Его масса примерно в 318 раз больше массы Земли (по данным НАСА), который действует как большой гравитационный колодец, вокруг которого вращаются десятки лун, каждая из которых более странная, чем предыдущая. Самыми известными среди них являются четыре крупнейших спутника Юпитера: Ганимед, Калисто, Европа и Ио (произносится как «глаз»).
Последняя луна в этом списке — самая вулканически активный мир Солнечной системы в результате огромного гравитационного давления, которое он испытывает со стороны Юпитера, Солнца и других лун, находящихся в его космических окрестностях. Поскольку он настолько геологически активен, его поверхность постоянно меняет форму, и ученые уже давно полагают, что основным источником этого изменения были сами потоки лавы. Теперь новое исследование опубликовано в журнале Nature Communications предполагает, что может произойти нечто большее.
Несмотря на сравнительно тонкую атмосферу Ио, новое исследование показывает, что взаимодействия между подземных потоков лавы и диоксида серы может быть достаточно для создания ветров и выдувания частиц песка. вокруг, создание дюн на поверхности Ио. Если это так, это означает, что миры с дюнами могут быть более распространены, чем мы думали. К сожалению, нет никакой информации о том, живут ли на Ио песчаные черви.
В настоящее время каждый раз, когда вы приходите к врачу по поводу подозрительного пятна на коже, вам, скорее всего, сделают биопсию. Это потому, что дерматологи не хотят пропустить потенциальный рак, поэтому они проверяют почти все, даже если они вполне уверены, что рак доброкачественный. Сегодня в каждом подтвержденном случае рака кожи выполняется от 15 до 30 биопсий доброкачественных поражений кожи. Это означает, что вам нужно вырезать кусок ткани, отправить его в лабораторию и ждать результатов. Это болезненно и в большинстве случаев приводит к ненужному медицинскому беспокойству, но в настоящее время это наш лучший метод обеспечения здоровья пациента.
Стремясь создать более быстрый и менее инвазивный диагностический инструмент, сохраняя при этом сопоставимый уровень эффективности, ученые разработали устройство, которое использует свет миллиметровых волн (та же технология, которая используется для сканирования в аэропорту) для обнаружения кожи раковые заболевания. Разработка этого устройства была подробно описано в статье, опубликованной в журнале Nature.
Когда свет попадает на повреждение кожи, он создает картины обратного рассеяния, которые различаются в зависимости от того, является ли ткань доброкачественной или раковой. Процесс визуализации занимает всего около 20 секунд и позволяет даже различать типы рака. Сегодня машина обработки изображений размером примерно со стол, но исследователи надеются превратить ее в миниатюрное портативное устройство.
Астрономы с помощью телескопа Event Horizon сделали самые первые снимки черной дыры, когда они сфотографировали Мессье 87. черная дыра примерно в 55 миллионах световых лет от Земли. Теперь ученые направили телескоп на цель, расположенную ближе к дому, заглянув внутрь нашей галактики, чтобы увидеть ее. сверхмассивная черная дыра в центре Млечного Пути.
Наша собственная черная дыра, известная астрономам как Стрелец А* (произносится как Стрелец А-Звезда, мы знаем, что это сбивающее с толку название черной дыры), находится всего в 26 000 световых годах от нас (через НАСА). Он служит гравитационным якорем, вокруг которого вращается наша галактика.
До этих наблюдений астрономы твердо верили, что существует черная дыра, масса которой примерно в 4 миллиона раз превышает массу Солнца. присутствует в центре нашей галактики, но изображения EHT предоставляют самые убедительные доказательства и первое визуальное подтверждение его присутствия. (с помощью ESO). Хотя черную дыру на изображении не видно — темнота является своего рода отличительной чертой черных дыр — светящиеся огибающий его газовый диск — это именно то, что мы ожидаем увидеть, всматриваясь в темное сердце нашей планеты. галактика.
К ужасу школьников во всем мире, в какой-то момент нашей истории люди решили изобрести математику как способ количественной оценки и расчета явлений в мире природы. Конечно, математика раскрыла бесчисленные тайны мира природы, но это также уникальная пытка, которой подвергаются только люди, верно? Не так быстро. Серия экспериментов с использованием пчел подтвердила, что они способны не только выполнять простые арифметические действия (складывать или вычитая единицу из предыдущей суммы), но они также могут выполнять задачи на четность чисел, различая четные и нечетные числа. количества.
Исследование, опубликованное в журнале Границы экологии и эволюции, использовали пчел в качестве модельных организмов для изучения того, как мозг взаимодействует с абстрактными понятиями, такими как категоризация четных и нечетных чисел. Пчелы способны решать эти математические задачи, несмотря на то, что у них относительно небольшой мозг, содержащий всего около миллиона нервов, по сравнению с 86 миллиардами в человеческом мозге (по данным Наука Дейли). Это говорит о том, что, казалось бы, сложные задачи могут быть решены с помощью относительно простых методов.
В результате ученые разработали синтетическую нейронную сеть, состоящую всего из 5 нейронов, и обнаружили, что она тоже может классифицировать числа. Означает ли это, что пчелы особенно умны или люди особенно неэффективны, еще неизвестно.
Самое большое водное животное, когда-либо жившее на свете, до сих пор плавает в мировом океане. Синий кит, относительно спокойное китообразное млекопитающее, выживает, заглатывая криль, но в далеком прошлом воды были наполнены совершенно другим типом плавающих гигантов.
Хотя мегалодонам достается вся пресса и большинство лучших ролей в кино, они, вероятно, похожи на больших белых акул, которые до сих пор плавают в мировых океанах. Чтобы добраться до действительно больших злодеев, вам нужно вернуться в эпоху водных рептилий во времена правления динозавров. Именно здесь ученые недавно обнаружили самая крупная водная рептилия, когда-либо найденная.
Хотя в общественном сознании водных рептилий часто объединяют с динозаврами, на самом деле они представляли собой совершенно другую группу животных, и некоторые из них стали поистине огромными. Частичные останки ихтиозавра позднего триаса из формации Кёссен в Швейцарских Альпах не дают полной картины, но предполагают, что его длина могла превышать 20 метров. Ученые изучили другие образцы ископаемых и сравнили кусочки костей, которые они извлекли, чтобы оценить их размер.
Учитывая все обстоятельства, мы рады жить в мире, где нашими крупнейшими животными являются киты, а не 20-метровые машины-убийцы.
С 2009 года мы знаем, что на северном и южном полюсах Луны есть шапки замерзшего водяного льда (через Новости науки), но до сих пор неясно, как именно оно туда попало. Предыдущие гипотезы включали синтез солнечного ветра (химическое взаимодействие с солнечным ветром и поверхностью Луны) и доставку через удары астероидов и комет. Новое исследование предполагает, что значительная часть водяного льда на Луне могла образоваться в результате вулканической активности между 2 и 4 миллиардами лет назад.
Изучение, опубликовано в журнале Planetary Science Journal, использовали данные лунного разведывательного орбитального аппарата для создания моделей воды на лунной поверхности в далеком прошлом Луны. Хотя воздействие, вероятно, по-прежнему вносит значительный вклад в общее наличие воды, выбросы вулканов могут быть сопоставимы с общей массой водяного льда.
Среди соединений, выброшенных во время извержения вулкана, вода могла быть выброшена в космос, и все эти твердые частицы могли создать временную атмосферу вокруг Луны. Хотя по геологическим меркам времени они не продержались бы долго, их могло быть достаточно, чтобы помочь изолировать воду в холодных ловушках на северном и южном полюсах. Будущие исследования VIPER вездеход а также пилотируемые лунные миссии надеюсь на дальнейшее изучение запасов воды на Луне.
Наша планета не всегда была таким относительно холодным местом, как сегодня. В начале своего существования это была бурлящая масса расплавленной породы; глобальное озеро лавы. Прошло некоторое время, прежде чем поверхность остыла и образовалась достаточно твердая земля, на которой можно было стоять. Сколько именно времени это заняло, является предметом споров среди планетарных геологов.
Новое исследование опубликовано в журнале AGU Advances, посмотрел на цирконы — кристаллические структуры, образовавшиеся под высоким давлением — и обнаружил доказательства того, что Земля могла иметь твердые плиты еще 3,8 миллиарда лет назад..
Цирконы невероятно выносливы и противостоят эрозии, чего не могут сделать другие типы горных пород. Это делает их особенно полезными как способ заглянуть в глубокое прошлое нашей планеты. Глядя на цирконы, возраст некоторых из которых превышает 4 миллиарда лет — это всего лишь примерно полмиллиарда лет после образования планеты (через НАСА) — ученые нашли подсказки, указывающие на изменение поверхности Земли, произошедшее около 3,8 миллиардов лет назад. Это изменение предполагает наличие зон субдукции в тектонических плитах примерно в то время. Невероятно, что даже когда Земля была еще невероятно горячей, она была достаточно прохладной, чтобы оставить после себя кристаллические капсулы времени, которые мы можем исследовать 4 миллиарда лет спустя.
Татуировки в стиле киберпанк вашей мечты здесь, и они сделаны из шелка. Бывают случаи, когда врачу или пациенту может потребоваться доступ к постоянному мониторингу некоторых физиологических аспектов, таких как уровень кислорода в крови, глюкоза в крови или электролиты. С этой целью ученые создали имплантируемый материал, способный взаимодействовать с элементами тела и давать наблюдаемые показания на коже.
В исследовании опубликовано в журнале Advanced Functional Materials.Ученые описывают гель, частично состоящий из белков шелка тутового шелкопряда, дополненных светореагирующим пигментом. Материал можно имплантировать в кожу различными методами, в том числе путем нанесения татуировки непосредственно или путем формирования диска, который устанавливается хирургическим путем. Материал безопасен для использования в организме и разрушается в течение нескольких месяцев или лет. Прежде чем это произойдет, пользователь может осветить его и получить информацию о своем теле в режиме реального времени, измеряя, как долго светятся пигменты.
В своем исследовании ученые сосредоточились на материале, который будет отображать относительный уровень кислорода в крови, но они намерен использовать тот же метод для создания материалов, которые могли бы измерять уровни глюкозы в крови, электролиты и более. Они также надеются модифицировать материалы так, чтобы они реагировали на окружающий свет, позволяя пользователям получать информацию в режиме реального времени без необходимости использования какого-либо дополнительного осветительного оборудования.
Обычно предполагается, что Марс когда-то был миром, который больше напоминал современную Землю, с большими океанами, озерами и речными системами, движущимися по поверхности. Вполне возможно (хотя доказательств пока нет), что эти водные системы могли даже содержать жизнь в древнем прошлом Марса. Это часть миссии Настойчивость Ровер, который приземлился в кратере Езеро, древней дельте реки, и ищет признаки прошлой жизни (через НАСА).
Предыдущие оценки предполагали, что Марс мог потерять воду еще 3 миллиарда лет назад, но недавние исследования показывают, что Марс потерял воду еще 3 миллиарда лет назад. возможно, оно задержалось гораздо дольше. В мае 2021 года Китай приземлил марсоход Чжуронг на Планиции Утопия, где он изучал марсианский ландшафт. Согласно исследованию опубликовано в журнале Science AdvancesРядом с прицелом для посадки марсоход заметил гидратированные сульфаты/кремнезем, которые соответствуют более молодой жидкой воде на поверхности.
Гидратированные минералы могли образоваться в присутствии грунтовых вод или таяния подземного льда в период шлифовки поверхности. Их статистический анализ показывает, что эта область Марса могла появиться на поверхности совсем недавно, около 700 миллионов лет назад. Это потенциально хорошая новость для любой зарождающейся жизни, которая, возможно, обосновалась там, а также для ученых, изучающих историю и современное состояние Красной планеты.
В настоящее время сердечно-сосудистые заболевания являются причиной смерти номер один в Соединенных Штатах: почти 700 000 смертей в 2020 году составили более 20% общей смертности (по данным CDC). Как объяснил ГарвардМедицинские работники рекомендуют изменения в образе жизни, включая отказ от курения, поддержание здорового веса тела, физические упражнения и здоровое питание в качестве методов предотвращения сердечных заболеваний. Теперь, возможно, есть генетическое решение для предотвращения некоторых факторов, способствующих отрицательному здоровью сердца.
С тех пор, как на сцене появился CRISPR-Cas9 (метод редактирования генетической информации), он стал темой волнений, спекуляций и экспериментов. В лаборатории были продемонстрированы невероятные успехи, но существенного повседневного использования этой технологии на живых людях не произошло. Возможно, ситуация скоро изменится.
Верве Терапевтика, компания, основной целью которой является снижение смертности от сердечно-сосудистых заболеваний, планирует провести испытания на людях на пациентах, у которых уже были сердечные приступы. Целью является редактирование генов, ответственных за накопление ЛПНП, широко известного как плохой холестерин. Если это сработает, редактирование генов может изменить наследственные заболевания, которые приводят к необычному накоплению холестерина. Это не обязательно заменит профилактические изменения образа жизни, но может снизить непропорциональный риск, которому подвергаются некоторые слои населения.
Черные дыры известны тем, что поглощают все, что выходит за пределы их горизонта событий, но оказывается, что они также что-то посылают во Вселенную. Используя данные рентгеновской обсерватории Чандра, ученые обнаружили, что черная дыра в центре скопления галактик Персей создает волны давления, которые распространяются в космос. Они использовали эти волны давления, чтобы создать звуки, которые вы можете слушать.
В конце концов, звуковые волны — это волны давления, поэтому перевести их в звук было несложно, но потребовались некоторые модификации, чтобы привести их в диапазон, который может услышать человек. Известно высказывание, что в космосе никто не услышит ваш крик, и это правда, если и когда вы окажетесь в вакууме, где нет ничего, через что могли бы распространяться звуковые волны. Однако скопление галактик в Персее полно газа и пыли, которые обеспечивают среду для звуковых волн (через НАСА).
Астрономы взяли волны давления, измеренные Чандрой, и увеличили их частоту в 144 квадриллиона и 288 квадриллионов раз, чтобы войти в звуковой регистр, который может уловить человек. Эти записи (вставленные выше) — это то, что вы могли бы услышать, если бы оказались в окрестностях Персея с ушами, способными слышать звук на 57 октав ниже среднего C.
В период с 1969 по 1972 год люди ступали на Луну в общей сложности шесть раз (их было бы семь, если бы не роковые события «Аполлона-13»), доставив на лунную поверхность 12 астронавтов. Находясь там, астронавты Аполлона собрали образцы лунного реголита и привезли их домой. Эти крошечные кучки лунной грязи терпеливо ждали (и изучались) дня, который наконец наступил.
Ученые впервые вырастили растения в лунном грунте (через НАСА). Чтобы совершить этот невероятный подвиг, ученые взяли три образца лунного реголита весом всего по одному грамму каждый, взятые с Аполлона-11, 12 и 17. Они добавили воду, питательный раствор и семена растения Arabidopsis thaliana. Результаты их исследования были опубликовано в журнале Communications Biology.
К удивлению и радости ученых, семена проросли и выросли уже через два дня в лунном реголите. Хотя эксперименты прошли успешно, растения с трудом росли в реголите, демонстрируя меньший рост, чем контрольные растения, которые проросли в вулканическом пепле примерно примерно на шестой день.
После 20 дней роста ученые собрали растения, измельчили их и посмотрели на их РНК, чтобы увидеть, какие могут быть различия. Эти результаты свидетельствуют о том, что растения, выращенные в лунном грунте, находились под значительным стрессом из-за необычной среды роста. Тем не менее, эта работа может открыть двери для выращивания сельскохозяйственных культур на Луне во время будущих миссий с экипажем.