Za nami wyjątkowo intensywny miesiąc i to nie tylko przez wzgląd na Nagrody Nobla. W dzisiejszym przeglądzie naukowych wiadomości będzie m.in. o uciekającym Voyagerze 2, najstarszym kręgowcu na Ziemi oraz kolejnych sukcesach japońskiej misji Hayabusa 2.

Optyczna pęseta Arthura Ashkina

Rozdano Nagrody Nobla 2018

Przełom września i paź­dzier­nika przy­niósł nam plejadę nowych nobli­stów. Naj­wyż­sze wyróż­nie­nie w dzie­dzi­nie medycyny i fizjo­lo­gii trafiło w ręce Jamesa Allisona i Tasuku Honjo, którzy znaleźli sposób na akty­wo­wa­nie ludz­kiego układu odpor­no­ścio­wego i zmu­sze­nie go do sku­tecz­niej­szej walki z nowo­two­rami. Nobel w dzie­dzi­nie chemii trafił w połowie do Frances Arnold, a w połowie do duetu Sir Gregory Winter i George Smith. Ame­ry­kań­ska che­miczka opra­co­wała metodę pozwa­la­jącą na kon­tro­lo­waną ewolucję enzymów, zaś jej koledzy po fachu mani­pu­lu­jąc bak­te­rio­fa­gami nauczyli się panować nad ewolucją prze­ciw­ciał.

Na Kwantowo naj­bar­dziej inte­re­suje nas jednak Nobel w dzie­dzi­nie fizyki. W ubiegłym roku w Sztok­hol­mie, nagro­dzono uczonych sto­ją­cych za sukcesem LIGO i medial­nym odkry­ciem fal gra­wi­ta­cyj­nych. Tym razem komisja doceniła mniej spek­ta­ku­larne, choć jed­no­cze­śnie szalenie uży­teczne osią­gnię­cia z zakresu fizyki laserów. Połówkę lauru uzyskali Gerard Mourou i Donna Stric­kland – twórcy techniki pozwa­la­ją­cej na gene­ro­wa­nie eks­tre­mal­nie krótkich i inten­syw­nych impulsów lase­ro­wych. Jak się okazuje, pomysły Francuza i Kana­dyjki znalazły zasto­so­wa­nie w medy­cy­nie, m.in. przy ope­ra­cjach korek­cyj­nych oczu. Druga połowa Nobla powę­dro­wała do 96-letniego Arthura Ashkina, będącego autorem tzw. optycz­nej pęsety. Jak nazwa wskazuje, ten genialny wyna­la­zek pozwala wyko­rzy­sty­wać światło do “chwy­ta­nia” i mani­pu­lo­wa­nia maleń­kimi struk­tu­rami. Dzięki temu, bio­in­ży­nie­ro­wie z całego świata uzyskali nie­oce­nione narzę­dzie do pre­cy­zyj­nego i ste­ryl­nego manew­ro­wa­nia w mikro­skali – choćby roz­plą­ty­wa­nia łań­cu­chów DNA lub RNA. Więcej na temat dzia­ła­nia optycz­nej pęsety pisałem w nie­daw­nym oko­licz­no­ścio­wym artykule.

Sondy Voyager

Voyager 2 poszedł w ślady Voyagera 1

W połowie 1977 roku NASA zain­au­gu­ro­wała jedną ze swoich naj­bar­dziej roz­po­zna­wal­nych bez­za­ło­go­wych misji badaw­czych – program Voyager. Co nie­ty­powe, najpierw 20 sierpnia Ame­ry­ka­nie wystrze­lili sondę ozna­czoną jako Voyager 2, a dopiero miesiąc później kosmo­drom opuścił Voyager 1. Jednak mimo to, w związku z inną trasą, “jedynka” i tak wyprze­dziła star­szego brata, stając się wkrótce najdalej poło­żo­nym pro­duk­tem ziem­skiej inży­nie­rii. Mogłeś słyszeć o tym, że w 2012 roku Voyager 1 odno­to­wał gwał­towny wzrost natę­że­nia pro­mie­nio­wa­nia z centrum galak­tyki – co wielu eks­per­tów uznało za pierwsze w dziejach prze­kro­cze­nie granicy Układu Sło­necz­nego. W chwili obecnej maszyna pozo­staje oddalona o rekor­dowe 21 miliar­dów kilo­me­trów od Słońca. 

Po sześciu latach od tamtego wyda­rze­nia, podobne sygnały odbie­rają instru­menty Voyagera 2. Sonda sunie przez prze­strzeń z pręd­ko­ścią 15,3 km/s (zatem ciut wolniej od swego krew­niaka) i obecnie znajduje się w odle­gło­ści 17,5 miliarda kilo­me­trów od centrum Układu Sło­necz­nego. Dla uczonych inte­re­su­jący jest fakt, iż urzą­dze­nie zdaje się wkraczać w obszar helio­pauzy na nieco wcze­śniej­szym etapie niż Voyager 1, co sugeruje okresowe zmiany poło­że­nia i roz­mia­rów helios­fery. Kształt tego bąbla niemal na pewno pozo­staje uza­leż­niony od kaprysów naszej gwiazdy i 11-letnich cyklów sło­necz­nych. 

Księżyce Kordylewskiego

Astronomowie z Budapesztu potwierdzili istnienie księżyców Kordylewskiego

Kazi­mierz Kor­dy­lew­ski to jeden z tych uczonych, których nazwisko trafiło do świa­to­wych pod­ręcz­ni­ków, a jed­no­cze­śnie mało kto o nich słyszał. Naj­więk­szym sukcesem pol­skiego astro­noma było zasu­ge­ro­wa­nie ist­nie­nia towa­rzy­szą­cych naszej planecie obiektów, nazwa­nych później księ­ży­cami Kor­dy­lew­skiego. Oczy­wi­ście struk­tury te nie przy­po­mi­nają w niczym natu­ral­nego satelity Ziemi, który wie­czo­rami łaskawie roz­świe­tla nasz nie­bo­skłon. Tzw. księżyce Kor­dy­lew­skiego to w rze­czy­wi­sto­ści deli­katne obłoki pyłowe związane gra­wi­ta­cyj­nie z Ziemią, uwię­zione w kilku punktach libra­cyj­nych. Hipotezę na ten temat praw­do­po­dob­nie jako pierwszy przed­sta­wił profesor z Poznania, Józef Wit­kow­ski. Jednak na pierwsze pod­par­cie bada­niami musiała poczekać do lat 50. ubie­głego stulecia i obser­wa­cji Kazi­mie­rza Kor­dy­lew­skiego urzę­du­ją­cego w Wyso­ko­gór­skim Obser­wa­to­rium Mete­oro­lo­gicz­nym na Kaspro­wym Wierchu.

Obecnie mało kto neguje ist­nie­nie obłoków pyłowych, jednak z uwagi na ich subtelną naturę, każda dodat­kowa obser­wa­cja jest na wagę złota. Naj­now­szych dowodów dostar­czyła paź­dzier­ni­kowa publi­ka­cja węgier­skiej ekipy kie­ro­wa­nej przez Gábora Horvátha. Astro­no­mo­wie z Buda­pesztu opra­co­wali metodę obser­wa­cji z użyciem odpo­wied­nich soczewek i filtrów pola­ry­za­cyj­nych, uła­twia­ją­cych wyła­py­wa­nie światła prze­cho­dzą­cego przez roz­rze­dzony pył. Jak na razie analiza wydaje się potwier­dzać polskie obser­wa­cje sprzed ponad sześciu dekad.


Lądownik MASCOT

Lądownik MASCOT osiadł na planetoidzie Ryugu

W poprzed­nim miesiącu infor­mo­wa­łem o wielkim sukcesie Japoń­skiej Agencji Badań Kosmicz­nych. W ramach misji Hayabusa 2 dwa nie­wiel­kie urzą­dze­nia badawcze  MINERVA II1a i MINERVA II1b – trafiły na powierzch­nię aste­ro­idy (162173) Ryugu. Po tej operacji Azjaci przy­stą­pili do dalszego etapu i wypusz­cze­nia kolej­nego lądow­nika o nazwie MASCOT. Po powolnym dwu­dzie­sto­mi­nu­to­wym opadaniu, maszyna szczę­śli­wie wylą­do­wała na ska­li­stym podłożu, wyko­nu­jąc serię foto­gra­fii (jedno z nich powyżej) i roz­po­czy­na­jąc analizę gruntu. W odróż­nie­niu od dwóch wcze­śniej­szych lądow­ni­ków, MASCOT został wypro­du­ko­wany przez Euro­pej­czy­ków i posiada formę rela­tyw­nie masyw­nego, 10-kilo­gra­mo­wego sze­ścianu. Jego baterie pozwo­liły na 17-godzinną serię badań.

Do “zrzu­ce­nia” pozostał jeszcze jeden lądownik, co nastąpi jednak dopiero w lipcu 2019 roku. Później przyj­dzie czas na operację spro­wa­dze­nia Hayabusy 2 wraz z zebra­nymi próbkami na Ziemię, na której finał pocze­kamy do końca 2020 roku.

Rekin polarny

Rekin polarny zyskał status najstarszego kręgowca świata

Istnieją orga­ni­zmy – cho­ciażby niektóre rośliny – potra­fiące przeżyć setki, a nawet kilka tysięcy lat. W przy­padku zwierząt, zwłasz­cza tych bardziej zło­żo­nych, trudno o taką dłu­go­wiecz­ność. Podobno żółw o imieniu Adwaita zmarł mając na karku aż 255 wiosen. Piękny wiek, ale jak się okazuje daleko mu do rekordów usta­na­wia­nych przez stwo­rze­nia morskie. Obecnie za naj­star­sze kręgowce na Ziemi uznaje się rekiny polarne, wystę­pu­jące w ark­tycz­nych wodach oka­la­ją­cych Gren­lan­dię. Badając te zwie­rzęta, norwescy biolodzy z Arctic Uni­ver­sity w Tromsø trafili na okaz, którego wiek wynosi od 272 do 512 lat. Przyj­mu­jąc, że 6-metrowa ryba rze­czy­wi­ście liczy sobie już pięć stuleci, musiała przyjść na świat w czasach gdy po morzach pływał Vasco da Gama, zaś Polską władali ostatni Jagiel­lo­no­wie. Naukowcy mają nadzieję, że analiza DNA rekinów polar­nych może im pozwolić na lepsze zro­zu­mie­nie procesów sta­rze­nia i zjawiska dłu­go­wiecz­no­ści.

Kosmiczny Teleskop Hubble'a

Hubble, Chandra, Sojuz – wszystko się sypie

Nad astro­nau­tyką wisi w ostatnim czasie praw­dziwe fatum. Dopiero co awarii uległy mar­sjań­skie łaziki Oppor­tu­nity oraz Curio­sity (z tym pierw­szym wciąż nie ma kontaktu), a już doszło do kolej­nych pecho­wych wydarzeń. 11 paź­dzier­nika groźne uszko­dze­nie jednego z silników pierw­szego członu rakiety, o mało co nie dopro­wa­dziło do kata­strofy statku Sojuz MS-10. Na szczę­ście kapsuła z astro­nau­tami  Alek­sie­jem Owczy­ni­nem i Nickiem Haguem – odse­pa­ro­wała się na czas i bez­piecz­nie wylą­do­wała na Ziemi.

Niedługo później, w krótkim odstępie czasu, problemy dotknęły dwóch bez­cen­nych tele­sko­pów kosmicz­nych: Chandra oraz Hubble’a. W obu orbi­tal­nych obser­wa­to­riach zawiodły żyro­skopy, co spo­wo­do­wało kłopoty z ich manew­ro­wo­ścią. Kultowy HST udało się przy­wró­cić do satys­fak­cjo­nu­ją­cej spraw­no­ści sto­sun­kowo szybko, dzięki uru­cho­mie­niu zapa­so­wego żyro­skopu. Z kolei dzia­ła­jący w zakresie rent­ge­now­skim Chandra pozo­staje na razie w trybie awa­ryj­nym i musi radzić sobie bez zepsu­tego pod­ze­społu. Sytuacja nie pre­zen­tuje się zbyt opty­mi­stycz­nie, gdyż ewen­tu­alne naprawy, po zakoń­cze­niu epoki waha­dłow­ców, mogą okazać się nie­moż­liwe. Miejmy zatem nadzieję, że obecna kon­fi­gu­ra­cja pozwoli sta­rusz­kom wytrzy­mać przy­naj­mniej jeszcze kilka lat – do czasu umiesz­cze­nia na orbicie Tele­skopu Jamesa Webba.

Musimy pamiętać, że oba instru­menty funk­cjo­nują znacznie dłużej niż pier­wot­nie zakła­dano, więc wzma­ga­nie się pro­ble­mów tech­nicz­nych jest zja­wi­skiem cał­ko­wi­cie natu­ral­nym i nie­unik­nio­nym. 

Zmarł Leon Lederman

Odszedł charyzmatyczny prof. Lederman

W tym roku przyszło nam już żegnać Stephena Hawkinga, a w paź­dzier­niku dołączył do niego Leon Max Lederman. Za młodu zafa­scy­no­wany chemią, w czasie studiów na Uni­wer­sy­te­cie Columbia prze­rzu­cił się na fizykę eks­pe­ry­men­talną, w której rychło zrobił zawrotną karierę. Przez lata pia­sto­wał funkcję dyrek­tora Fer­mi­labu, mając nie­ba­ga­telny wpływ na rozwój fizyki wysokich energii oraz modelu stan­dar­do­wego.  Brał udział w odkryciu kwarka niskiego i neutrina mio­no­wego, jak również pozo­sta­wał zaan­ga­żo­wany w poszu­ki­wa­nia bozonu Higgsa (to właśnie Lederman spo­pu­la­ry­zo­wał okre­śle­nie “boska cząstka” – czego sam później żałował). Za swoje doko­na­nia w 1988 roku doczekał się Nagrody Nobla w dzie­dzi­nie fizyki.

Ame­ry­ka­nin może nie zyskał takiej sławy jak Neil deGrasse Tyson, Richard Feynman czy Brian Cox – lecz według mnie jak naj­bar­dziej zasłu­guje na miano ikony i jednego z naj­lep­szych krze­wi­cieli wiedzy w ostat­nich dekadach. Napisana przez niego w 1993 roku Boska cząstka, to abso­lutny hit lite­ra­tury popu­lar­no­nau­ko­wej, który mimo upływu lat i pewnej dez­ak­tu­ali­za­cji, wciąż pozo­staje pozycją obo­wiąz­kową. 

Leon Lederman spędził swoje ostatnie dni w domu opieki w Rexburg, doży­wa­jąc wieku 96 lat.

Na kolejną porcję, mam nadzieję wesel­szych wieści ze świata nauki, zapra­szam już za miesiąc.

  • albinos

    Chyba to nie do końca poprawna infor­ma­cja o tym rekinie. Istnieje pewna meduza potra­fiąca się rege­ne­ro­wać i mogąca żyć dłużej niż te 500 lat.

    Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0

    • https://www.kwantowo.pl/ Adam Adamczyk

      Rekin jest naj­star­szym krę­gow­cem*, więc meduz w to nie mieszaj. 🙂

      Dobrze gada? Dobre 0 Słabe 0