Η NASA θα δημιουργήσει το πιο ψυχρό σημείο στο Σύμπαν. NASA Wants to Create the Coolest Spot in the Universe

Καλλιτεχνική άποψη της μαγνητο-οπτικής παγίδας που θα χρησιμποιηθεί στο πείραμα της NASA. Artist's concept of an atom chip for use by NASA's Cold Atom Laboratory (CAL) aboard the International Space Station. CAL will use lasers to cool atoms to ultracold temperatures. Image Credit: NASA

Δεδομένου ότι στην κοσμική μικροκυματική ακτινοβολία που γεμίζει ολόκληρο το σύμπαν αντιστοιχεί μια θερμοκρασία περίπου 2,7 Κ, θα μπορούσε κανείς να πει ότι δεν υπάρχει σώμα με μικρότερη θερμοκρασία. Κι όμως δεν είναι έτσι!

Ένα νεφέλωμα που ονομάζεται Boomerang, που απέχει 5000 έτη φωτός από τη Γη, έχει θερμοκρασία περίπου 1Κ. Το νεφέλωμα διαστέλλεται πολύ γρήγορα και γι αυτό έχει τόσο χαμηλή θερμοκρασία. Στα γήινα όμως εργαστήρια είναι δυνατόν να επιτευχθούν πολύ μικρότερες θερμοκρασίες.

Φέτος το καλοκαίρι, η Αμερικανική Διαστημική Υπηρεσία (NASA) θα επιχειρήσει την δημιουργία του ψυχρότερου σημείου στο σύμπαν στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό. Θα στείλει στον Διαστημικό Σταθμό ένα «κουτί» υψηλής τεχνολογίας σε μέγεθος μπαούλου, όπου θα υπάρχουν ένας θάλαμος κενού, λέιζερ και ένα ηλεκτρομαγνητικό «μαχαίρι». Αυτά θα χρησιμοποιηθούν για να εξαλείψουν την ενέργεια των σωματιδίων ενός αερίου, επιβραδύνοντάς τα τόσο πολύ, ώστε να παραμείνουν σχεδόν ακίνητα.

Το πάγωμα των ατόμων του αερίου θα κατεβάσει τη θερμοκρασία τους σε μόλις ένα δισεκατομμυριοστό του βαθμού πάνω από το απόλυτο μηδέν. Θα πρόκειται για μια θερμοκρασία τουλάχιστον 100 εκατομμύρια φορές πιο χαμηλή από αυτήν που υπάρχει στα βάθη του διαστήματος.

CAL Mission architecture. Image Credit: NASA

Η συσκευή όπου θα γίνει το πείραμα, λέγεται Εργαστήριο Κρύων Ατόμων (CAL), αναπτύχθηκε από το Εργαστήριο Αεριοπροώθησης (JPL) της NASA και θα ταξιδέψει στον ISS τον Αύγουστο πάνω σε ένα πύραυλο της ιδιωτικής εταιρείας SpaceX.

«Η μελέτη αυτών των υπέρ-ψυχρων ατόμων μπορεί να μεταμορφώσει την κατανόησή μας για την ύλη και τη θεμελιώδη φύση της βαρύτητας. Τα πειράματα που θα κάνουμε, θα μας δώσουν νέες ενοράσεις για τη βαρύτητα και τη σκοτεινή ενέργεια, μερικές από τις πιο διάχυτες δυνάμεις στο σύμπαν», δήλωσε ο επικεφαλής επιστήμων Ρόμπερτ Τόμσον του JPL.

Διανομή ταχυτήτων (τρεις εικόνες) για ένα αέριο από άτομα ρουβιδίου, επιβεβαιώνοντας την ανακάλυψη μια νέας φάσης της ύλης, του συμπυκνώματος Bose-Einstein. Αριστερά: Λίγο πριν την εμφάνιση του συμπυκνώματος Bose–Einstein. Κέντρο: Λίγο μετά την εμφάνιση του συμπυκνώματος Bose–Einstein. Δεξιά: μετά την περαιτέρω εξάτμιση, αφήνοντας ένα δείγμα σχεδόν καθαρού συμπυκνώματος. Από την εργασία των Cornell και Carl Wieman που τους χάρισε το Νόμπελ. Bose–Einstein condensate In the July 14, 1995 issue of Science magazine, researchers from JILA reported achieving a temperature far lower than had ever been produced before and creating an entirely new state of matter predicted decades ago by Albert Einstein and Indian physicist Satyendra Nath Bose. Cooling rubidium atoms to less than 170 billionths of a degree above absolute zero caused the individual atoms to condense into a "superatom" behaving as a single entity. The graphic shows three-dimensional successive snap shots in time in which the atoms condensed from less dense red, yellow and green areas into very dense blue to white areas. JILA is jointly operated by NIST and the University of Colorado at Boulder.

Όταν τα άτομα ψυχθούν σε τόσο ακραίες θερμοκρασίες μέσα στο Εργαστήριο Κρύων Ατόμων, μπορεί να σχηματίσουν μια διακριτή κατάσταση της ύλης, γνωστή ως συμπύκνωμα Bose-Einstein, στην οποία έχει αρχίσει πλέον να ισχύει η κβαντική και όχι η συνήθης φυσική. Τότε η ύλη μπορεί να συμπεριφέρεται λιγότερο σαν σωματίδια και περισσότερο σαν κύματα.

Μέχρι σήμερα η NASA δεν έχει δημιουργήσει ή παρατηρήσει ποτέ ένα συμπύκνωμα Bose-Einstein στο διάστημα. Στη Γη, λόγω της βαρύτητας, τέτοια συμπυκνώματα μπορούν να παρατηρηθούν μόνο για κλάσματα του δευτερολέπτου. Αλλά στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, με την μικρότερη βαρύτητα, μπορεί να παρατηρηθούν για περισσότερο χρόνο, ίσως για πέντε έως δέκα δευτερόλεπτα.

Πέντε διαφορετικές επιστημονικές ομάδες από αμερικανικά πανεπιστήμια και ερευνητικά κέντρα θα διεξάγουν πειράματα στον ISS με το Εργαστήριο Κρύων Ατόμων. Τα πειράματα αυτά μπορεί στο μέλλον να οδηγήσουν σε διάφορες πρακτικές εφαρμογές (βελτιωμένους αισθητήρες, κβαντικούς υπολογιστές, ατομικά ρολόγια κ.α.).

Πηγές: www.amna.gr – www.jpl.nasa.gov

Αρχαία εξημερωμένα φυτά κυριαρχούν στον «παρθένο» Αμαζόνιο. Ancient peoples shaped the Amazon rainforest

Ανθρώπινη παρέμβαση. We often think of the Amazon rainforest as a vast expanse of nature untouched by humans. But a new study suggests that's not true -- in fact, today's rainforest is shaped by trees that were cultivated by indigenous peoples thousands of years ago. The canopy of a forest in French Guiana with Amazonian hyperdominant domesticated palm species. Credit: Daniel Sabatier

Είναι στην φαντασία μας μια απέραντη, παρθένα ζούγκλα. Κι όμως, το υγρό τροπικό δάσος του Αμαζονίου διαμορφώθηκε από αρχαίους πολιτισμούς, οι οποίοι έκαναν τα αγαπημένα δέντρα τους πολύ πιο κοινά από ό,τι θα ήθελε η φύση.

Μελέτη στο περιοδικό Science επιβεβαιώνει προηγούμενες αρχαιολογικές ενδείξεις για το ρόλο των αρχαίων γηγενών πληθυσμών στη διαμόρφωση του τοπίου στον Αμαζόνιο. Όπως αναφέρουν οι ερευνητές, τα εξημερωμένα είδη καρποφόρων δέντρων είναι πέντε φορές πιο πιθανό να υπερεκπροσωπούνται στη βιοποικιλότητα της περιοχής σε σχέση με μη εξημερωμένα δέντρα.

Επιπλέον, τα εξημερωμένα δέντρα είναι πολύ πιο άφθονα σε περιοχές όπου βρίσκονταν ανθρώπινη πληθυσμοί πριν από την άφιξη των ευρωπαίων κατακτητών.

Hans ter Steege (right side) is the coordinator of the Amazon Tree Diversity Network with local communities in a forest plot. Credit: Hans ter Steege

Η ερευνητική ομάδα ξεκίνησε με μια λίστα 85 δέντρων για τα οποία υπήρχαν ενδείξεις εξημέρωσης, όπως για παράδειγμα οι μεγάλοι καρποί. Μετρήσεις πεδίου σε 1.091 σημεία της λεκάνης του Αμαζονίου έδειξαν ότι 20 από τα 85 είδη ήταν ασυνήθιστα κοινά ή, όπως το ονομάζουν οι ερευνητές, ήταν «υπερκυρίαρχα».

Η σύγκριση περιοχών στις οποίες υπάρχουν ή δεν υπάρχουν αρχαιολογικά ευρήματα ανθρώπινης παρουσίας έδειξε στη συνέχεια ότι τα εξημερωμένα δέντρα ήταν πολύ πιο κοινά σε περιοχές όπου έζησαν άνθρωποι.

Η σύνδεση αυτή ήταν ιδιαίτερα έντονη στο κομμάτι του Αμαζονίου που βρίσκεται εντός της Βολιβίας, με τα εξημερωμένα δέντρα να αντιστοιχούν στο 61% της ποικιλότητας δέντρων.

Η υπέρμετρη εξάπλωση αυτών των ειδών, λένε οι ερευνητές, ευνοήθηκε από το γεγονός ότι τα δέντρα αυτά επιζούν και αναπαράγονται σχετικά εύκολα στο περιβάλλον της ζούγκλας.

Εκατοντάδες χρόνια μετά την άφιξη των Ευρωπαίων, οι οποίοι σχεδόν εξαφάνισαν τους ιθαγενείς του Αμαζονίου, το απέραντο δάσος φέρει ακόμα τα ίχνη της ανθρώπινης παρουσίας.

Amazon rainforest in Tambopata reserve, Peru. Credit: © salparadis / Fotolia

Και θεωρείται πλέον βέβαιο ότι αυτό το πολύτιμο οικοσύστημα έπαψε να είναι παρθένο εδώ και αρκετές χιλιάδες χρόνια.

Πηγές: "Persistent effects of pre-Columbian plant domestication on Amazonian forest composition," Science, science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.aal0157 - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=865780

Το νόημα της ανθρώπινης ύπαρξης. The Meaning Of Human Existence

Vincent Van Gogh, Au seuil de l'éternité, With the threshold of eternity, 1890. Πώς προέκυψε το ανθρώπινο γένος και γιατί διατηρείται στη ζωή σε έναν πλανήτη σαν τον δικό μας; Κατέχουμε μια ειδική θέση στο Σύμπαν και το πεπρωμένο μας ορίζει να υπάρχουμε σε αυτό; Προς τα πού οδεύουμε ως είδος και, το πιο δύσκολο ερώτημα, για ποιο λόγο; “What are we? Where do we come from? Where are we going?”

Από το ύψος των 85 του χρόνων, τη διεθνή αναγνώριση της επιστημονικής προσφοράς του και τα δύο βραβεία Πούλιτζερ για το συγγραφικό του έργο, ο βιολόγος Έντουαρντ Γουίλσον επιχειρεί στο τελευταίο βιβλίο του να απαντήσει σε τέτοια βασανιστικά ερωτήματα.

Harvard Professor Emeritus E.O. Wilson has spent most of his 60-year career in pursuit of evolutionary biology. His studies of and writings about ants and their social organizations earned him the moniker “the father of sociobiology,” as well as a bevy of honors and awards, including two Pulitzer Prizes and a U.S. National Medal of Science.

Γνωστός στο ευρύ κοινό για τις πρωτοποριακές ζωολογικές του έρευνες ή για τη διατύπωση, κατά τη δεκαετία του 1970, της θεωρίας της κοινωνιοβιολογίας, ο Γουίλσον θεωρείται δικαίως ένας από τους πλέον παραγωγικούς και προκλητικούς επιστήμονες της εποχής μας. Με ένα πλουσιότατο ερευνητικό έργο για το οποίο τιμήθηκε, το 1990, από τη Βασιλική Ακαδημία Επιστημών της Σουηδίας με το Bραβείο Crafoord -απονέμεται σε πεδία τα οποία δεν καλύπτονται από το Βραβείο Νόμπελ. Επίσης του έχουν απονεμηθεί περισσότερα από 100 βραβεία διεθνώς.

Παρ’ όλα αυτά, η ριζοσπαστική και αντικομφορμιστική του προσέγγιση διατυπώνεται ρητά από τις πρώτες σελίδες αυτού του βιβλίου, στις οποίες φροντίζει εξαρχής να ξεκαθαρίσει ότι:

«Η ανθρωπότητα εμφανίστηκε από μόνη της, μέσω μιας σειράς επάλληλων συμβάντων κατά την εξέλιξη. Δεν είμαστε προκαθορισμένοι να εκπληρώσουμε κάποιον σκοπό· ούτε έχουμε να δώσουμε λόγο σε οποιαδήποτε δύναμη πέρα από τον εαυτό μας. Θα μας σώσει μόνο η σοφία που βασίζεται στην αυτεπίγνωση και όχι η ευλάβεια. Δεν θα υπάρξει εξιλέωση ή δεύτερη ευκαιρία που θα μας δοθεί άνωθεν. Είναι ανόητο να θεωρούμε τον πλανήτη μας προσωρινό σταθμό προς έναν καλύτερο (επουράνιο) κόσμο. Μόνο αυτόν έχουμε να κατοικούμε και τούτο το νόημα να ξεδιπλώσουμε»!

Μολονότι η εξέλιξή κατέστησε σταδιακά το είδος μας κυρίαρχο πάνω στα άλλα ζωικά είδη και ευρύτερα στον πλανήτη μας, σήμερα έχουμε περιέλθει σε μια ιδιαίτερα δυσμενή θέση και θα έπρεπε να είναι σαφές ότι χρησιμοποιούμε όλη αυτή τη δύναμή μας καταστροφικά απέναντι σε κάθε μορφή ζωής. Κάτι που αργά ή γρήγορα θα αποδειχτεί αυτοκαταστροφικό και για εμάς τους ίδιους.

Για τον συγγραφέα είναι σαφές ότι οι βιολογικές προσαρμογές που καθόριζαν τις άλλοτε τόσο επιτυχείς συμπεριφορές μας, σήμερα αποδεικνύονται το πιο σοβαρό εμπόδιο στην επιβίωση του είδους μας.

What would an alien civilization like to know about this one? Not our science -- we are juveniles to them. They would like to know very much about our culture. -- E.O. Wilson

Γραμμένο από έναν από τους μεγαλύτερους βιολόγους της εποχής μας, το βιβλίο αποτελεί τη βαρύνουσα και άκρως ανησυχητική μαρτυρία ενός καταξιωμένου μελετητή, ο οποίος, βασιζόμενος σε πλήθος δεδομένων, υποστηρίζει:

«Δεν υπάρχει κάποιο απύθμενο μυστήριο της ζωής. Δαίμονες και θεοί δεν διεκδικούν την αφοσίωσή μας. Αντιθέτως, είμαστε αυτοδημιούργητοι, ανεξάρτητοι, μόνοι και εύθραυστοι· ένα βιολογικό είδος προσαρμοσμένο να ζει σε έναν βιολογικό κόσμο. Αυτό που έχει σημασία για τη μακροχρόνια επιβίωσή μας είναι η ευφυής αυτεπίγνωση, βασισμένη σε μεγαλύτερη ανεξαρτησία σκέψης από όση γίνεται ανεκτή σήμερα ακόμη και στις πιο προηγμένες δημοκρατικές κοινωνίες μας».

Salvador Dali, Perspectives, 1936. The human epoch that began in biological evolution and passed into pre-, then recorded, history is now more than ever before in our hands. Yet alarmed that we are about to abandon natural selection by redesigning biology and human nature as we wish them, Wilson soberly concludes that advances in science and technology bring us our greatest moral dilemma since God stayed the hand of Abraham.

«Η πρόοδος της επιστήμης και της τεχνολογίας μας οδηγεί στο μέγιστο των ηθικών διλημμάτων αφότου άγγελος Κυρίου συγκράτησε το χέρι του Αβραάμ: σε ποιον βαθμό να μετασκευάσουμε τον ανθρώπινο γονότυπο. […] Είμαστε κοντά στο να εγκαταλείψουμε τη φυσική επιλογή, τη διεργασία που μας δημιούργησε, για να κατευθύνουμε οι ίδιοι την εξέλιξή μας μέσω εκούσιας επιλογής —τη διεργασία του επανασχεδιασμού της βιολογίας μας και της ανθρώπινης φύσης έτσι όπως θα θέλαμε να είναι. […]»

Πηγές: efsyn.gr – www.katoptro.gr

Μια «εγχείρηση ανοικτής καρδιάς» στον επιταχυντή του CERN. Huge Large Hadron Collider experiment gets 'heart transplant'

Replacing the CMS's pixel detector should help scientists search for signs of new physics. Credit: CERN

Με «εγχείρηση ανοικτής καρδιάς» παρομοίασαν οι υπεύθυνοι του CERN την αναβάθμιση που έκαναν στο πείραμα CMS (Compact Muon Solenoid), ένα από τα τέσσερα πειράματα μεγάλα που διεξάγονται στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC). Στο πλαίσιο της αναβάθμισης, αντικατέστησαν τον ανιχνευτή pixels του CMS, δηλαδή την κάμερα που αναλαμβάνει να αποτυπώσει τις τροχιές σωματιδίων που κινούνται με ταχύτητα κοντά στην ταχύτητα του φωτός.

Στη μήκους 27 χιλιομέτρων σήραγγα του LHC, συγκρούονται με τεράστιες ενέργειες δέσμες σωματιδίων, με σκοπό οι επιστήμονες να μελετήσουν τα «θραύσματα» που προκύπτουν. Έτσι, ελπίζουν πως μέσα στα «θραύσματα» θα ανακαλύψουν νέα σωματίδια ή ενδείξεις νέων φυσικών θεωριών που πηγαίνουν πέρα από το Καθιερωμένο Πρότυπο, δηλαδή το μοντέλο που εξηγεί τα γνωστά έως σήμερα «συστατικά» της ύλης και τις μεταξύ τους αλληλεπιδράσεις, εκτός από τη βαρύτητα.

Μέσω του επιταχυντή διεξάγονται τέσσερα μεγάλα πειράματα (ALICE, ATLAS, CMS και LHCb), με διαφορετικούς ανιχνευτές που ανιχνεύουν τα αποτελέσματα των συγκρούσεων. Επομένως, ο ανιχνευτής pixels αποτελεί την «καρδιά» του CMS, έχοντας σχεδιαστεί για να αναπαράγει τις τροχιές των σωματιδίων που προκύπτουν από τις συγκρούσεις των δεσμών.

The structure of CMS has been pulled apart to allow access to its "heart". Credit: MAXIMILIEN BRICE / CERN

Η νέα «καρδιά» του πειράματα μπορεί να αποτυπώνει περίπου 120 εκατομμύρια pixel, με ταχύτητα 40 εκατομμυρίων καρέ το δευτερόλεπτο. Αντίθετα, το εξάρτημα που αντικατέστησε είχε σχεδόν τη μισή ευαισθησία.

«Είναι σαν να αντικαταστήσαμε μία κάμερα 66 megapixel με έναν αισθητήρα 24 megapixel», όπως χαρακτηριστικά ανέφερε στο BBC ο Πολ Ρίνκον, τεχνικός συντονιστής του πειράματος CMS.

The complexity of the operation means it has been taking place in stages. Credit: MAXIMILIEN BRICE / CERN

Με το νέο εξάρτημα, οι επιστήμονες ελπίζουν πως το πείραμα θα μπορέσει να ανιχνεύσει άγνωστα μέχρι στιγμής σωματίδια, βοηθώντας τους έτσι να λύσουν μερικά από τα πιο… επίμονα μυστήρια του σύμπαντος, όπως η φύση της σκοτεινής ενέργειας και της σκοτεινής ύλης.

Η «εγχείρηση ανοικτής καρδιάς» ξεκίνησε τα Χριστούγεννα, όταν ο επιταχυντής είχε τεθεί εκτός λειτουργίας, ενώ η ολοκλήρωση της εγκατάστασης του νέου εξαρτήματος έγινε στις 28 Φεβρουαρίου. Οι τελευταίες τεχνικές παρεμβάσεις πραγματοποιήθηκαν στις 2 Μαρτίου.

Η αναβάθμιση γίνεται ενώ ο LHC έχει μπει σε «αχαρτογράφητα νερά» για την πειραματική φυσική, μετά το ρεκόρ ενέργειας που πέτυχε το 2015. Έτσι, διασφαλίζει ακόμη περισσότερο πως οι επιστήμονες θα ανιχνεύσουν τα ίχνη κάποιας νέας φυσικής θεωρίας που ίσως προκύψουν από τις πρωτόγνωρα ισχυρές συγκρούσεις. Εξάλλου, αυτά τα ίχνη μπορεί να είναι απειροελάχιστες αποκλίσεις των πειραματικών δεδομένων από τις θεωρητικές προβλέψεις.

Πηγές: naftemporiki.gr – www.bbc.com

Το μόριο της ζωής γίνεται σκληρός δίσκος! Hard drives of the future could be made of DNA

An algorithm designed for streaming video on a cellphone can unlock DNA's nearly full storage potential by squeezing more information into its four base nucleotides, say researchers. They demonstrate that this technology is also extremely reliable. Getty Images/iStockphoto

Ο σκληρός δίσκος του μέλλοντος μπορεί να αποδειχθεί το ίδιο το μόριο της ζωής. Καθώς η ανθρωπότητα σύντομα θα δυσκολεύεται να βρει αρκετούς σκληρούς δίσκους και άλλα τεχνητά αποθηκευτικά μέσα για όλο αυτόν τον τεράστιο όγκο πληροφοριών που η ίδια δημιουργεί και διακινεί, ορισμένοι επιστήμονες πιστεύουν ότι μπορούν να μιμηθούν τη φύση και να χρησιμοποιήσουν το ίδιο μέσο όπου αποθηκεύονται οι πληροφορίες της ζωής: το DNA.

Η προσπάθεια αποθήκευσης ψηφιακών δεδομένων στο DNA ξεκίνησε το 2012, αλλά δεν είχε γίνει μεγάλη πρόοδος έως σήμερα. Τώρα όμως, ερευνητές στις ΗΠΑ ανακοίνωσαν ότι ανέπτυξαν μια νέα τεχνική κωδικοποίησης των πληροφοριών, η οποία μετατρέπει αποτελεσματικά το ψηφιακό DΝΑ σε βιολογικό DNA, το οποίο μπορεί -με ένα ειδικό πρόγραμμα- να μετατραπεί ξανά σε ψηφιακό DNA και μάλιστα χωρίς καθόλου λάθη.

A copy of this 1895 French film, “Arrival of a train at La Ciotat,” was encoded into synthetic DNA molecules and later retrieved using a new coding strategy developed by Yaniv Erlich and Dina Zielinski at Columbia University and New York Genome Center.

Η νέα μέθοδος τούς επέτρεψε για πρώτη φορά να συμπιέσουν (σε ένα master file) και μετά να αποθηκεύσουν στο μόριο της ζωής έξι ψηφιακά αρχεία: ένα λειτουργικό σύστημα υπολογιστή, μια σύντομη γαλλική ταινία του 1895, μία δωροκάρτα Amazon αξίας 50 δολαρίων, έναν ιό υπολογιστή, μία πλάκα Pioneer και -τιμής ένεκεν- μια μελέτη του 1948 από τον «πατέρα» της θεωρίας της πληροφορίας Κλοντ Σάνον.

Οι επιστήμονες της Σχολής Μηχανικής & Εφαρμοσμένων Επιστημών του Πανεπιστημίου Κολούμπια και του Κέντρου Γονιδιωματικής της Νέας Υόρκης, με επικεφαλής τον καθηγητή επιστήμης των υπολογιστών Γιάνιβ Έρλιχ, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Science».

Η αποθήκευση τόσου μεγάλου όγκου δεδομένων επιτεύχθηκε χάρη σε έναν αλγόριθμο (DNA fountain), που αρχικά σχεδιάσθηκε για την μετάδοση (streaming) βίντεο σε κινητά τηλέφωνα. Ο αλγόριθμος, με την κατάλληλη τροποποίηση, μετατρέπει τα ψηφιακά δεδομένα (τα «0» και τα «1» του δυαδικού συστήματος των υπολογιστών) σε βιολογικά δεδομένα (στις τέσσερις βάσεις-νουκλεοτίδια A, G, C και Τ του μορίου του DNA). Μπορεί έτσι να «ξεκλειδώσει» τις τεράστιες αποθηκευτικές ικανότητες της διπλής έλικας της ζωής, συμπιέζοντας πολύ περισσότερες πληροφορίες.

Το DNA, εκτός από τον τεράστιο αποθηκευτικό «χώρο» του, μπορεί να διαρκέσει εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια, αν διατηρηθεί σε ψυχρό και ξηρό μέρος, όπως επιβεβαιώθηκε από την πρόσφατη ανακάλυψη γενετικού υλικού στα οστά ενός σκελετού ηλικίας 430.000 ετών, που είχε διατηρηθεί σε ένα ισπανικό σπήλαιο.

«Το DNA δεν θα φθαρεί με το πέρασμα του χρόνου. όπως οι κασέτες και τα CD και δεν θα είναι ποτέ απαρχαιωμένο – αν αυτό συμβεί, τότε πράγματι θα έχουμε μεγαλύτερα προβλήματα», δήλωσε ο Έρλιχ.

In a study in Science, researchers Yaniv Erlich and Dina Zielinski describe a new coding technique for maximizing the data-storage capacity of DNA molecules. Credit: New York Genome Center

Η νέα τεχνική αποθήκευσης «πακετάρει» 215 petabytes (215 εκατομμύρια gigabytes) δεδομένων σε ένα μόνο γραμμάριο DNA και κατά μέσο όρο 1,6 bits σε κάθε βάση του DNA, 60% περισσότερα δεδομένα από κάθε προηγούμενη προσπάθεια, πράγμα που αποτελεί νέο παγκόσμιο ρεκόρ. «Πιστεύουμε ότι πρόκειται για τη συσκευή με την μεγαλύτερη πυκνότητα αποθήκευσης δεδομένων που έχει ποτέ δημιουργηθεί», ανέφερε ο Έρλιχ.

Η τεχνολογία είναι ακριβή προς το παρόν (κόστισε στους ερευνητές 9.000 δολάρια), αλλά μελλοντικά αναμένεται το κόστος της να μειωθεί. Πρέπει επίσης να βελτιωθεί η ταχύτητά της, επειδή είναι αργή σε σχέση με άλλα μέσα αποθήκευσης και ανάκτησης δεδομένων.

Καθώς όμως τα τελευταία δύο χρόνια, δημιουργήθηκαν περισσότερα δεδομένα παγκοσμίως από όσα σε όλη την προηγούμενη ιστορία, είναι ολοφάνερο ότι είναι θέμα χρόνου να επιστρατευθεί το DNA ως σκληρός δίσκος.

Πηγές: imerisia.gr – www.engadget.com

Πώς τα ορυχεία του Λαυρίου εμπλούτισαν τον πλανήτη με νέα ορυκτά. Catalog of 208 human-caused minerals bolsters argument to declare 'Anthropocene Epoch'

Νεάλιθος. Προέλευση: Βρυσάκη, Λαύριο, Αττική, Ελλάδα. Ο νεάλιθος είναι χλωριούχο και αρσενικό ορυκτό του μολύβδου. Ονομάστηκε έτσι από τους Pete Dunn και Roland Rouse το 1980 προς τιμήν του Leo Neal Yedlin (20/3/1908 - Οκτ. 1977), Αμερικανού ορυκτολόγου, συγγραφέα και συλλέκτη, ο οποίος ανακάλυψε το ορυκτό. Είναι από τα πλέον ασυνήθιστα ορυκτά του μολύβδου. Σχηματίζεται, ως δευτερογενές ορυκτό, από την επίδραση κύρια θαλάσσιου ύδατος σε υπολείμματα μεταλλευτικών εξορύξεων που περιέχουν μόλυβδο. Απαντά σε ελάχιστα σημεία του πλανήτη. Κύρια εμφάνισή του είναι στα μεταλλεία Λαυρίου (περιοχές Λαυρίου, όπου αποτελεί και χαρακτηριστικό ορυκτό (type locality, TL), Πασά-λιμάνι, Θορικός, Βρυσάκη) σε μεταλλευτικές σκωρίες, στην περιοχή της Γένοβα (Ιταλία, επίσης σε σκωρίες), στη Βρετάνη (Γαλλία) και στην περιοχή Goslar των ορέων Χαρτς (κάτω Σαξωνία, Γερμανία). Πηγή: Βικιπαίδεια

Από τα συνολικά 5.208 ορυκτά της Γης που έχουν αναγνωρισθεί επίσημα από τη Διεθνή Ορυκτολογική Ένωση, τα 208, δηλαδή το 4% ή το ένα στα 25, έχουν ανθρωπογενή προέλευση, καθώς έχουν σχηματισθεί χάρη στις ανθρώπινες δραστηριότητες. Tα περισσότερα από αυτά γεννήθηκαν μόλις κατά τα τελευταία 200 χρόνια, υπάρχουν όμως και αρχαίες περιπτώσεις όπως στα αρχαία ορυχεία του Λαυρίου.

Από τα 208 αναγνωρισμένα ανθρωπογενή ορυκτά, τα 29 περιέχουν άνθρακα, ενώ ορισμένα από αυτά έχουν βρεθεί στην Ελλάδα, όπως ο νεάλιθος και ο φιντλερίτης στο Λαύριο.

Αυτό προκύπτει από μια νέα επιστημονική έρευνα, η οποία για πρώτη φορά κατέγραψε σε ένα παγκόσμιο κατάλογο όλα τα ορυκτά που έχουν προέλθει κατά κύριο λόγο ή αποκλειστικά χάρη στους ανθρώπους. 

Simonkolleite [Zn5(OH)8Cl2·H2O] is an anthropogenic mineral, found on a copper mining artifact, Rowley mine, Maricopa County, Arizona. Credit: RRUFF

Η προέλευσή τους οφείλεται στο ότι, εξαιτίας των ανθρώπων, δημιουργήθηκαν οι συνθήκες για να έλθουν σε επαφή μεταξύ τους χημικά στοιχεία και να προκληθούν γεωχημικές αντιδράσεις, που αλλιώς δεν θα είχαν συμβεί στη φύση. Αν, για παράδειγμα, οι μεταλλωρύχοι δεν είχαν σκάψει τη στοά κάποιου ορυχείου (π.χ. στο Λαύριο), μπορεί να μην είχαν σχηματισθεί στα τοιχώματά του οι κρύσταλλοι ενός άγνωστου έως τότε ορυκτού.

Οι άνθρωποι έχουν -μετά την αύξηση του οξυγόνου πριν από 2,2 δισεκατομμύρια χρόνια- τη μεγαλύτερη συνεισφορά στην ποικιλία των ορυκτών της Γης. Αυτή η διαπίστωση, σύμφωνα με τους επιστήμονες, αποτελεί άλλο ένα επιχείρημα ότι ο πλανήτης μας έχει πλέον εισέλθει σε μια νέα γεωλογική εποχή, την Ανθρωπόκαινο, που έρχεται να διαδεχθεί την Ολόκαινο (άρχισε πριν 11.700 χρόνια με το λιώσιμο των πάγων) και στην οποία οι άνθρωποι αφήνουν πλέον όλο και πιο έντονα το αποτύπωμά τους.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Ρόμπερτ Χέιζεν, επικεφαλής γεωεπιστήμονα του Ινστιτούτου Επιστημών Κάρνεγκι στην Ουάσιγκτον και διευθυντή του διεθνούς Παρατηρητηρίου Βαθέος Άνθρακα, επισημαίνουν στη δημοσίευσή τους στο American Mineralogist ότι τα περισσότερα ανθρωπογενή ορυκτά έχουν προέλθει από εξορυκτικές δραστηριότητες. 

Ορισμένα άλλα έχουν βρεθεί σε μεταλλουργεία, ενώ κάποια έχουν σχηματισθεί στις σωληνώσεις των γεωθερμικών μονάδων, ακόμη και σε ναυάγια πλοίων, στις αρχαιολογικές ανασκαφές ή μέσα στις αποθήκες των μουσείων. Σε όλες αυτές τις περιπτώσεις, ένα φυσικό υλικό ήλθε σε επαφή με ένα άγνωστο για εκείνο περιβάλλον (π.χ. με το θαλασσινό νερό ή με το ξύλο στα ράφια μιας αποθήκης) και, μέσα από μια χημική αντίδραση, σχηματίσθηκε ένα νέο ορυκτό. Αν οι άνθρωποι δεν είχαν κάνει την μεταφορά με το πλοίο ή την αρχαιολογική ανασκαφή, αυτό το ορυκτό μπορεί να μην είχε υπάρξει ποτέ στη φύση.

One of the new minerals is blue fine-grained crust of chalconatronite from Mont Saint-Hilaire in Quebec, Canada.

Αν και μερικά ανθρωπογενή ορυκτά μπορούν να προκύψουν επίσης και μέσω φυσικών διαδικασιών, πολλά άλλα όχι. Στην ιστορία του πλανήτη μας η εξέλιξη των ορυκτών δεν σταμάτησε ποτέ, καθώς με το πέρασμα του χρόνου τα χημικά στοιχεία συναντιούνται σε διάφορους συνδυασμούς μέσα στη Γη, σε συγκεκριμένες τοποθεσίες, βάθη και θερμοκρασίες, για να «γεννήσουν» νέα ορυκτά.

Το λεγόμενο Μεγάλο Οξειδωτικό Συμβάν, δηλαδή η μεγάλη αύξηση του οξυγόνου στην ατμόσφαιρα της Γη πριν από περίπου 2,2 δισ. χρόνια, είχε ως αποτέλεσμα να δημιουργηθούν σχεδόν τα δύο τρίτα των περίπου 5.200 ορυκτών.

Μετά την εμφάνιση των ανθρώπων, οι δραστηριότητές τους συνέβαλαν άμεσα ή έμμεσα, ώστε να σχηματισθούν και άλλα ορυκτά, τα περισσότερα μετά τον 18ο αιώνα, όταν άρχισε σταδιακά η βιομηχανική επανάσταση. Όπως είπε ο Χέιζεν, «πιστεύουμε ότι και άλλα ορυκτά συνεχίζουν να σχηματίζονται σήμερα με τον ίδιο σχετικά γρήγορο ρυθμό».

Abhurite [Sn21O6(OH)14Cl16] from the wreck of the SS Cheerful, 14 miles NNW of St. Ives, Cornwall, England. Credit: RRUFF

Οι άνθρωποι επιδρούν στον ανόργανο ορυκτό κόσμο, προκαλώντας τη δημιουργία νέων ορυκτών ως ένα αθέλητο υποπροϊόν των διαφόρων δραστηριοτήτων τους, ενώ συνεχώς μετακινούν τεράστιες ποσότητες πετρωμάτων και ορυκτών από το ένα μέρος της Γης στο άλλο. Οι ερευνητές θεωρούν πιθανό ότι υπάρχουν εκατοντάδες ανθρωπογενή ορυκτά που ακόμη δεν έχουν αναγνωρισθεί, μέσα σε παλιά ορυχεία, χυτήρια, εγκαταλειμμένα κτίρια κ.ά.

Ο κατάλογος των 5.208 ορυκτών δεν περιλαμβάνει όσα οι άνθρωποι παράγουν βιομηχανικά. Πρόκειται για χιλιάδες νέα συνθετικά υλικά που έχουν ιδιότητες των ορυκτών, χωρίς να υπάρχει κάτι αντίστοιχο στο ηλιακό μας σύστημα, ίσως και και σε όλο το σύμπαν (ημιαγωγοί, κρύσταλλοι λέιζερ, μαγνήτες, μπαταρίες, τούβλα, τσιμέντο, χάλυβας, τιτάνιο, συνθετικοί πολύτιμοι λίθοι κ.α.). Τα υλικά αυτά, σύμφωνα με τον Χέιζεν, θα παραμείνουν στο γεωλογικό «αρχείο» για τα επόμενα δισεκατομμύρια χρόνια ως υπόμνηση ότι κάποτε υπήρξαν άνθρωποι στη Γη.

Δείτε επίσης: Κατάλογος ορυκτών των μεταλλείων Λαυρίου

Πηγές: American Mineralogist - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=865018

Το Curiosity «είδε» ανεμοστρόβιλους στον Άρη. Martian Winds Carve Mountains, Move Dust, Raise Dust

This sequence of images shows a dust-carrying whirlwind, called a dust devil, scooting across ground inside Gale Crater, as observed on the local summer afternoon of NASA's Curiosity Mars Rover's 1,597th Martian day, or sol (Feb. 1, 2017). Image Credit: NASA/JPL-Caltech/TAMU

Το μη επανδρωμένο όχημα, το οποίο η NASA έχει αποστείλει στον πλανήτη Άρη τον Νοέμβριο του 2011 και βρέθηκε στον πλανήτη τον Αύγουστο του 2012, με στόχο τη μελέτη του εδάφους αλλά και της ατμόσφαιρας έστειλε κάποια ομολογουμένως εντυπωσιακά πλάνα με ανεμοστρόβιλους. Δείτε τα πλάνα από το video που έδωσε στη δημοσιότητα η NASA:

On recent summer afternoons on Mars, navigation cameras aboard NASA's Curiosity Mars rover observed several whirlwinds carrying Martian dust across Gale Crater. Dust devils result from sunshine warming the ground, prompting convective rising of air. All the dust devils were seen in a southward direction from the rover. Timing is accelerated and contrast has been modified to make frame-to-frame changes easier to see. Credit: NASA/JPL-Caltech/TAMU

Σύμφωνα με τα μέλη της ερευνητικής ομάδας του Curiosity οι συγκεκριμένοι ανεμοστρόβιλοι δημιουργούνται από την διαφορά θερμοκρασίας και συγκεκριμένα από την απότομη αύξηση της θερμοκρασίας του εδάφους κατά τη διάρκεια της ημέρας.

This pair of images shows effects of one Martian day of wind blowing sand underneath NASA's Curiosity Mars rover on a non-driving day for the rover. Image Credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Υπενθυμίζεται ότι τον Μάρτιο του 2012, το διαστημικό σκάφος της NASA, Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), – βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον Άρη από το 2006 – κατέγραψε έναν πολύ μεγαλύτερο ανεμοστρόβιλο, ύψους 20 χιλιομέτρων.

Πηγές: www.jpl.nasa.gov - physicsgg