Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Naukowcy z Instytutu Chemii Fizycznej PAN badają cząsteczki o znaczeniu astrochemicznym

Rekomendowane odpowiedzi

Rozgwieżdżone niebo od stuleci intryguje i fascynuje. Nie sposób nie rozważać jakie tajemnice skrywają te bliskie, lecz jeszcze niezbadane, jak i odległe zakątki kosmosu. Gwiazdy rodzą się z gazu i pyłu, rozproszonego tak bardzo, że mijają dni, a nawet tygodnie zanim poszczególne atomy lub cząsteczki zderzą się ze sobą. Ze względu na ogromne rozrzedzenie gazu, obecność promieniowania i niskie temperatury panujące w przestrzeniach międzygwiazdowych, znajdujące się tam związki chemiczne mogą być inne od tych, które są nam dobrze znane na Ziemi. Najnowsze badania naukowców z Instytutu Chemii Fizycznej Polskiej Akademii Nauk dotyczą nietypowych, wręcz egzotycznych molekuł, które zdają się być ciekawe z punktu widzenia astrochemii i być może uda się je kiedyś uchwycić w kosmosie.

Przestrzenie międzygwiazdowe

Przestrzeń pomiędzy gwiazdami nie jest pusta. Znajdujemy tam głównie (ale nie tylko!) wodór, hel i kosmiczny pył. Muszą minąć miliony lat zanim obłoki tej materii przekształcą się w zarodek gwiazdy i zaświecą przynajmniej tak jasno jak nasze rodzime Słońce. Chemii zachodzącej w obłokach międzygwiazdowych sprzyja promieniowanie, a czasem także wybuchy pobliskich, ginących gwiazd, a są to warunki na tyle drastyczne, że próżno je symulować w laboratorium. To jednak nie przeszkadza w poszukiwaniu związków chemicznych, które samoistnie nie powstałyby na Ziemi, lecz być może kiedyś zostaną odkryte w Kosmosie.

Chemiczna różnorodność w kosmosie

Nasz punkt obserwacyjny to tylko niewielka planeta w morzu galaktyk. Do dziś nie do końca rozgryźliśmy reaktywność atomów i cząsteczek w ekstremalnych warunkach. Od kilku dekad Jowisz i Saturn przykuwają uwagę ze względu na odkrycie w ich atmosferze analogu amoniaku zawierającego fosfor – fosfiny, a w roku 2020 do grona równie intrygujących posiadaczy tej cząsteczki przypuszczalnie dołączyła także Wenus. Dlaczego tak wielkie znaczenie ma poszukiwanie związków fosforu w kosmosie? Bez niego nie byłoby DNA i RNA, procesów enzymatycznych, czy hydroksyapatytu będącego naturalnym budulcem naszych kości. Choć w biomasie pierwiastek ten jest szósty pod względem występowania, a w skorupie ziemskiej dwunasty, to w obłokach międzygwiazdowych jest go nawet miliard razy mniej. O związkach fosforu w przestrzeni międzygwiazdowej wiemy ciągle niewiele; wykryto dotychczas jedynie niewielkie molekuły posiadające do czterech atomów, tj. PN, CP, PO, HCP, CCP, PH3 i NCCP. Większość z nich jest nietrwała w standardowych warunkach laboratoryjnych.

Podążając śladami chemii fosforu, profesor Robert Kołos, członkowie jego zespołu dr Arun-Libertsen Lawzer i dr Thomas Custer oraz współpracujący z nimi profesor Jean-Claude Guillemin z Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (Francja) zaprezentowali w grudniowym numerze periodyku Angewandte Chemie wydajną syntezę cząsteczki HCCP, indukowaną światłem ultrafioletowym i prowadzoną w warunkach kriogenicznych.

Cząsteczkę odpowiedniego prekursora  – tutaj jest to fosfapropyn, CH3CP – naświetlamy ultrafioletem, stopniowo odzierając ją z atomów wodoru. Tak powstaje HCCP, czteroatomowy dziwoląg. Sztuczka polega na wykorzystaniu zamarzniętego gazu szlachetnego jako środowiska reakcji – mówi dr Lawzer.

Dotychczas identyfikacja cząsteczki HCCP była możliwa wyłącznie w zakresie mikrofalowym, a teraz poszerzono wiedzę na jej temat podając długości fal z zakresu podczerwonego i ultrafioletowego.

Profesor Kołos komentuje: Niektórzy mogą ze szkoły pamiętać, że fosfor jest w związkach chemicznych trój- lub pięciowartościowy. Otóż w HCCP jest on jednowartościowy – realizując pojedyncze wiązanie do sąsiadującego węgla. To bardzo niezwykłe.

Niezależnie od produktu końcowego - HCCP, naukowcy zaobserwowali nie mniej ważny produkt pośredni, potwierdzając istnienie cząsteczki fosfaallenu, CH2=C=PH. Nigdy dotąd nie była ona uzyskana w warunkach laboratoryjnych, a jedynie teoria wskazywała na możliwości jej tworzenia.

Wśród cząsteczek astrochemicznej menażerii, również najważniejszych, są takie, których typowy chemik raczej za „prawdziwe” by nie uznał – widząc w nich jedynie molekularne fragmenty lub nietrwałe osobliwości – przyznaje prof. Kołos.

Uchwycenie cząsteczki CH2=C=PH i poznanie jej spektroskopii jest istotne, gdyż, niezależnie od kontekstu astrochemicznego, poszerza ogólną wiedzę o chemii związków fosforoorganicznych.

Czy kiedyś odnajdziemy HCCP lub CH2=C=PH w kosmosie? Obłoki międzygwiazdowe to rezerwuar materii bez wątpienia kryjący jeszcze liczne związki fosforu. Niektóre z nich zapewne zostaną niebawem odkryte, a na inne przyjdzie nam dłużej poczekać.


« powrót do artykułu

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Dzięki Teleskopowi Hubble'a, niezwykle rzadkie, tajemnicze eksplozje kosmiczne, stały się jeszcze bardziej tajemnicze. Historia LFBOT (Luminous Fast Blue Optical Transient) rozpoczęła się od słynnej Krowy (AT2018cow), gdy zaobserwowano eksplozję podobną do supernowych, którą wyróżniała wyjątkowa jasność początkowa, bardzo szybkie tempo zwiększania jasności oraz błyskawiczne tempo przygasania. Najpierw naukowcy ogłosili, że rozwiązali zagadkę, rok później przyznali, że nie wiadomo, z czym mamy do czynienia, a w 2020 roku ogłoszono odkrycie nowej klasy eksplozji kosmicznych. Minęły kolejne trzy lata i tajemnica tylko się pogłębiła.
      Obecnie znamy 7 LFBOT. Najnowszym tego typu zjawiskiem jest Zięba, oficjalnie zwana AT2023fhn. Wydarzenie ma wszelkie cechy LFBOT: gwałtownie zwiększająca się jasność, intensywna emisja w paśmie światła niebieskiego, szybkie osiągnięcie maksymalnej jasności i przygaśnięcie w ciągu kilku dni. Jednak – w przeciwieństwie to wszystkich innych zjawisk tego typu – Zięba nie narodziła się w galaktyce. Analizy przeprowadzone za pomocą Teleskopu Hubble'a wykazały, że do eksplozji doszło pomiędzy dwiema galaktykami. Zięba była oddalona o 50 000 lat świetlnych od większej galaktyki spiralnej i 15 000 lat świetlnych od mniejszej galaktyki.
      Analizy Hubble'a były kluczowe, gdyż dzięki nim zobaczyliśmy, że to zjawisko różniło się od innych. Bez Hubble'a byśmy się tego nie dowiedzieli, mówi Ashley Chrime, główny autor artykułu, w którym opisano wyniki badań.
      Wedle jednej z hipotez LFBOT to rzadki rodzaj wybuchów zwanych kolapsem rdzenia gwiazdy (core-collapse supernowae). Ten typ eksplozji związany jest nierozerwalnie z olbrzymimi młodymi gwiazdami. Zatem do takich zdarzeń nie może dochodzić z dala od miejsc powstawania gwiazd, gdyż młoda gwiazda nie miałaby czasu na migrację. Wszystkie wcześniejsze LFBOT miały miejsce w ramionach galaktyk spiralnych. Natomiast Zięba pojawiła się z dala od jakiejkolwiek galaktyki. Im więcej dowiadujemy się o LFBOT, tym bardziej nas zaskakują. Wykazaliśmy, że LFBOT może mieć miejsce z dala od centrum najbliższej galaktyki, a lokalizacja Zięby jest inna, niż można by się spodziewać po jakiejkolwiek supernowej, dodaje Chrimes.
      Zjawisko AT2023fhn, Zięba, zostało zauważone przez Zwicky Transient Facility. To naziemny aparat o niezwykle szerokim kącie widzenia, który co dwa dni skanuje niebo nad całą półkulą północną. Automatyczny alert o zaobserwowaniu nowego zjawiska trafił do astronomów 10 kwietnia 2023 roku. Zespoły, które czekały na pojawienie się nowego LFBOT, natychmiast skierowały nań swoje instrumenty badawcze. Badania spektroskopowe przeprowadzone przez teleskop Gemini South wykazały, że temperatura Zięby wynosi niemal 20 000 stopni Celsjusza. Teleskop pozwolił też na oszacowanie odległości Zięby od Ziemi, dzięki czemu można było określić jasność zjawiska. Te informacje w połączeniu z danym z Chandra X-ray Observatory i Very Large Array pozwoliły na potwierdzenie, że mamy do czynienia z nowym LFBOT.
      Teraz dzięki Hubble'owi można wykluczyć, że LFBOT to kolaps rdzenia gwiazdy. Być może zjawiska te są spowodowane rozerwaniem gwiazdy przez czarną dziurę o masie od 100 do 1000 mas Słońca. Tutaj przydałoby się zbadanie miejsca wystąpienia Zięby za pomocą Teleskopu Webba. Mógłby on pomóc w stwierdzeni, czy Zięba nie pojawiła się w gromadzie kulistej lub halo jednej z dwóch sąsiadujących galaktyk. Gromady kuliste to najbardziej prawdopodobne miejsca występowania średnio masywnych czarnych dziur.
      Tak czy inaczej, wyjaśnienie zagadki LFBOT będzie wymagało odkrycia i zbadania większej liczby zjawisk tego typu.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Ekosfera jest tradycyjnie definiowana, jako odległość pomiędzy gwiazdą, a planetą, która umożliwia istnienie wody w stanie ciekłym na planecie. To obszar wokół gwiazdy, w którym na znajdujących się tam planetach może istnieć życie. Jednak grupa naukowców z University of Georgia uważa, że znacznie lepsze byłoby określenie „ekosfery fotosyntezy”, czyli wzięcie pod uwagi nie tylko możliwości istnienia ciekłej wody, ale również światła, jakie do planety dociera z gwiazdy macierzystej.
      O życiu na innych planetach nie wiemy nic pewnego. Jednak poglądy na ten temat możemy przypisać do jednej z dwóch szkół. Pierwsza z nich mówi, że na innych planetach ewolucja mogła znaleźć sposób, by poradzić sobie z pozornie nieprzekraczalnymi barierami dla życia, jakie znamy z Ziemi. Zgodnie zaś z drugą, życie w całym wszechświecie ograniczone jest uniwersalnymi prawami fizyki i może istnieć jedynie w formie podobnej do życia na Ziemi.
      Naukowcy z Georgii rozpoczęli swoje badania od przyznania racji drugiej ze szkół i wprowadzili pojęcie „ekosfery fotosyntezy”. Znajdujące się w tym obszarze planety nie tylko mogą utrzymać na powierzchni ciekłą wodę – zatem nie znajdują się ani zbyt blisko, ani zbyt daleko od gwiazdy – ale również otrzymują wystarczająca ilość promieniowania w zakresie od 400 do 700 nanometrów. Promieniowanie o takich długościach fali jest na Ziemi niezbędne, by zachodziła fotosynteza, umożliwiające istnienie roślin.
      Obecność fotosyntezy jest niezbędne do poszukiwania życia we wszechświecie. Jeśli mamy rozpoznać biosygnatury życia na innych planetach, to będą to sygnatury atmosfery bogatej w tlen, gdyż trudno jest wyjaśnić istnienie takiej atmosfery bez obecności organizmów żywych na planecie, mówi główna autorka badań, Cassandra Hall. Pojęcie „ekosfery fotosyntezy” jest zatem bardziej praktyczne i dające szanse na znalezienie życia, niż sama ekosfera.
      Nie możemy oczywiście wykluczyć, że organizmy żywe na innych planetach przeprowadzają fotosyntezę w innych zakresach długości fali światła, jednak istnieje pewien silny przekonujący argument, że zakres 400–700 nm jest uniwersalny. Otóż jest to ten zakres fal światła, dla którego woda jest wysoce przezroczysta. Poza tym zakresem absorpcja światła przez wodę gwałtownie się zwiększa i oceany stają się dla takiego światła nieprzezroczyste. To silny argument za tym, że oceaniczne organizmy w całym wszechświecie potrzebują światła w tym właśnie zakresie, by móc prowadzić fotosyntezę.
      Uczeni zauważyli również, że życie oparte na fotosyntezie może z mniejszym prawdopodobieństwem powstać na planetach znacznie większych niż Ziemia. Planety takie mają bowiem zwykle bardziej gęstą atmosferę, która będzie blokowała znaczną część światła z potrzebnego zakresu. Dlatego też Hall i jej koledzy uważają, że życia raczej należy szukać na mniejszych, bardziej podobnych do Ziemi planetach, niż na super-Ziemiach, które są uważane za dobry cel takich poszukiwań.
      Badania takie, jak przeprowadzone przez naukowców z University of Georgia są niezwykle istotne, gdyż naukowcy mają ograniczony dostęp do odpowiednich narzędzi badawczych. Szczegółowe plany wykorzystania najlepszych teleskopów rozpisane są na wiele miesięcy czy lat naprzód, a poszczególnym grupom naukowym przydziela się ograniczoną ilość czasu. Dlatego też warto, by – jeśli ich badania polegają na poszukiwaniu życia – skupiali się na badaniach najbardziej obiecujących obiektów. Tym bardziej, że w najbliższych latach ludzkość zyska nowe narzędzia. Od 2017 roku w Chile budowany jest europejski Extremely Large Telescope (ELT), który będzie znacznie bardziej efektywnie niż Teleskop Webba poszukiwał tlenu w atmosferach egzoplanet. Z kolei NASA rozważa budowę teleskopu Habitable Exoplanet Observatory, który byłby wyspecjalizowany w poszukiwaniu biosygnatur na egzoplanetach wielkości Ziemi. Teleskop ten w 2035 roku miałby trafić do punktu L2, gdzie obecnie znajduje się Teleskop Webba.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Współcześni rodzice mają do wyboru olbrzymią liczbę zabawek dla swoich pociech. Pomysłowość producentów nie zna granic i wybór odpowiedniego prezentu często nie jest łatwym zadaniem. Mimo tej różnorodności dzisiaj nie uświadczymy wielu zabawek, które można było znaleźć na sklepowych półkach – oczywiście po drugiej stronie Żelaznej Kurtyny – jeszcze kilkadziesiąt lat temu. I nie dlatego, że zabawki te nie cieszyły się popularnością czy wyszły z mody, a dlatego, że zostały zakazane. Oto trzy przykłady najciekawszych naszym zdaniem zabawek, z którymi współczesne dzieci nie mają już do czynienia.
      Atomowe fascynacje
      W 1950 roku na rynek trafiła zabawka Gilbert U-238 Atomic Energy Lab, w której znajdowały się rudy uranu. Dzieci mogły dokonywać pomiaru radioaktywności próbek, obserwować rozpad promieniotwórczy czy poszukać radioaktywnych miejsc w swoim otoczeniu. W instrukcji napisano, by nie wyjmować próbek z pojemników, gdyż mają tendencję do kruszenia się. Nie chodziło tu jednak o kwestie związane z bezpieczeństwem, a z nauką. Wyjmowanie kruszących się próbek mogło doprowadzić do zanieczyszczenia nimi otoczenia i zwiększenia radioaktywności tła, co negatywnie wpłynęłoby na jakość pomiarów dokonywanych przez małych naukowców.
      W zestawie zawarty był zresztą nie tylko uran, ale i źródła promieniowania beta-alfa, beta oraz gamma. Użytkownicy mieli do dyspozycji komorę Wilsona (urządzenie do wykrywania promieniowania poprzez obserwację śladów cząstek elementarnych), spintaryskop (najprostszy licznik scyntylacyjny, pozwala na obserwację rozpadu atomowego), elektroskop (służy do wykrywania napięcia elektrycznego) oraz licznik Geigera. Dołączono też 60-stronicową instrukcję użytkownika i przewodnik nt. wydobycia uranu. W każdym zestawie znajdowała się też książeczka „Learn How Dagwood Splits the Atom!”. Był to częściowo komiks, częściowo podręcznik, w którym bohaterowie popularnego wówczas komiksu – Blondie i Dagwood Bumstead oraz ich dzieci, pies i przyjaciele – wyjaśniali podstawy energetyki atomowej. Ich mentorem i opiekunem, który wyjaśniał przeprowadzane eksperymenty, był Mandrake the Magician, inny popularny bohater komiksów. Książki zostały przygotowane pod nadzorem Leslie'ego R. Grovesa (dyrektor Manhattan Project) oraz Johna R. Dunninga (fizyk, jedna z kluczowych postaci Manhattan Project).
      Zabawka obecna była na rynku przez około rok. Sprzedano mniej niż 5000 zestawów. Problemem była zapewne wysoka cena – 49,50 USD – czyli około 500 dzisiejszych dolarów. W tym czasie firma Porter Chemical Company sprzedawała dwa inne zestawy dla dzieci, również zawierające rudę uranu, ale w cenie 10 i 25 USD.
      Z czasem w USA pojawiały się przepisy, które stopniowo uniemożliwiły sprzedaż zabawek, który mogłyby stwarzać jakiekolwiek zagrożenie. Dawka promieniowania emitowana przez zestaw Gilbert U-238 była taka, jak dawka promieniowania, którą otrzymujemy codziennie ze Słońca. Musimy pamiętać też, że wiele otaczających nas przedmiotów jest radioaktywnych, na przykład banany czy orzechy brazylijskie. Mimo tego, obecnie sprzedaż takich zabawek jak opisywany zestaw jest niemożliwa.
      Chemiczna kuźnia naukowców
      Atomowe laboratorium nie było jedynym zestawem naukowym oferowanym dzieciom. Kilka dekad wcześniej na rynku pojawiły się zestawy „małego chemika”. Inspirowane były przenośnymi zestawami chemicznymi, które w XVIII i XIX wieku sprzedawano naukowcom i studentom chemii. Te „dorosłe” zestawy zawierały szklane naczynia, związki chemiczne, moździerze i inne przedmioty, niezbędne do prowadzenia badań z dziedziny medycyny, geologii czy nauczania studentów. I to na nich wzorowano zestawy dla dzieci.
      Wiele z przenośnych zestawów chemicznych było produkowanych w Wielkiej Brytanii, ale same chemikalia pochodziły często z Niemiec. Pierwsza wojna światowa spowodowała, że przestały być one dostępne, produkcję przestawiono na potrzeby wojska. Jednak mniej więcej w tym samym czasie w USA bracia John J. i Harold Mitchell Porter założyli Porter Chemical Company i – inspirowani angielskimi „dorosłymi” zestawami oraz zdobywającą popularność zabawką „Erector set” – wczesnym „małym konstruktorem” – zaoferowali zestawy chemiczne dla dzieci. W zabawce Chemcraft znajdowały się związki chemiczne, wyposażenie laboratorium, waga i palnik alkoholowy. Ceny wahały się od 1,50 do 10 USD, w zależności od tego, jak bogate było wyposażenie zestawu.
      Bardzo szybko swoją wersję „małego chemika” zaoferował twórca „Erector set” Alfred Carlton Gilbert. Przez kolejne dekady obie firmy konkurowały na rynku oferując coraz to nowe zestawy reklamowane w pismach naukowych i gazetach dla dzieci. Pojawiły się też wyspecjalizowane zestawy, jak przeznaczone dla dziewczynek Sachetcraft pozwalające na wykonywanie własnych perfum i innych kosmetyków czy Laboratory Technician zawierający mikroskop i gotowe preparaty, które można było pod nim obserwować.
      Większość związków chemicznych znajdujących się w tych zestawach było nieszkodliwych, ale nie o wszystkich można to powiedzieć. Wczesne zestawy dla dzieci zawierały np. azotan potasu, kwas azotowy i siarkowy czy podchloryn wapnia. Dzieci mogły w domowym laboratorium przeprowadzać eksplozje, budować akumulatory czy zginać szkło nad palnikiem. Oczywiście do zestawów dołączone były szczegółowe instrukcje i zakładano, że odpowiedzialni rodzice poinstruują dzieci, jak bezpiecznie się bawić.
      Jednak w latach 60. rodzice zaczęli wyrażać coraz więcej obaw odnośnie bezpieczeństwa takich zabawek. Pojawiły się więc kolejne regulacje prawne, które coraz bardziej ograniczały możliwości tego typu zabawek. Producenci zaczęli od usuwania z zestawów palników i kwasów, mieli obowiązek oznaczać substancje niebezpieczne, z zestawów zaczęły znikać różne metale. Media, które jeszcze niedawno szeroko informowały o pojawianiu się kolejnych zabawek, teraz zaczęły przed nimi ostrzegać. W końcu zestawy chemiczne dla dzieci całkowicie zniknęły. Dzisiaj na rynku można spotkać zestawy chemiczne dla dzieci reklamowane jako „wolne od środków chemicznych”.
      Gdy miałem 9 lat rodzice dali mi małego chemika. Po tygodniu zdecydowałem, że chcę być chemikiem i tak już pozostało, pisał w swojej autobiografii laureat Nagrody Nobla z chemii Robert F. Curl. To jeden z wielu noblistów, którzy przyznają, że nauką zainteresowali się właśnie dzięki sprzedawanym przed dekadami zestawom dla dzieci.
      Zrób sobie zabawkę
      W latach 30. i na początku lat 40. w ofercie firmy AC Gilbert znajdował się Kaster Kit. Pomiędzy rokiem 1932 a 1941 pojawiło się kilka wersji tego zestawu. Służył on do produkcji własnych zabawek, a konkretne ołowianych figurek. W zestawie znajdowało się kilkadziesiąt form, zarówno płaskich jak i wypukłych, do których dziecko mogło wlać roztopiony ołów. W ten sposób powstawały ołowiane żołnierzyki, figurki sportowców, zwierząt, samolotów, samochodów i innych przedmiotów. Oczywiście nie mogło zabraknąć też elektrycznego tygla do roztapiania ołowiu. Po wlaniu ołowiu do formy wystarczyło poczekać, aż całość ostygnie. Następnie można było wyjąć figurkę z formy, obciąć nadmiarowy ołów i pomalować figurkę na dowolne kolory. Na filmie poniżej możecie zobaczyć, jak to działało.


      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      O kosmicznym górnictwie rozmawia z nami dr inż. Adam Jan Zwierzyński. Pracownik Wydziału Wiertnictwa, Nafty i Gazu AGH. Zajmuje się technologiami kosmicznymi od 2012 roku. Prywatnie CEO i współzałożyciel Solar System Resources Corporation sp. z o.o. – start-upu zajmującego się górnictwem kosmicznym. Zarejestrowany w Polsce i przy Parlamencie Europejskim lobbysta w zakresie górnictwa kosmicznego oraz technologii kosmicznych. Działa aktywnie na rzecz wzmocnienia współpracy Polska-USA w obszarze technologii kosmicznych. Miłośnik muzyki elektronicznej (trance, psytrance, techno), sauny i ceremonii saunowych. Od 2015 roku wegetarianin, miłośnik zwierząt.
      Po co komu górnictwo kosmiczne? Na Ziemi mamy wszystko, czego potrzebujemy. Nawet metale ziem rzadkich są nie tyle rzadkie, co ich wydobycie jest często nieopłacalne. Jak więc opłacalne ma być wydobycie poza Ziemią?
      Jest nas, ludzi, na Ziemi coraz więcej. Nasze potrzeby surowcowe i energetyczne rosną. Kosmos zaoferuje nam metale, surowce energetyczne, których potrzebujemy do rozwoju nowoczesnej cywilizacji, ale już bez dylematów natury ekologicznej.
      Czytelnicy zasługują na więcej: wyższe zarobki, godne emerytury, lepsze usługi publiczne i ciekawe życie. Górnictwo kosmiczne umożliwi Polsce skok ekonomiczny, technologiczny i cywilizacyjny. Norwegia, Zjednoczone Emiraty Arabskie, Kuwejt, Arabia Saudyjska to niegdyś biedne i zacofane kraje – zmieniły je surowce. Czas na Polskę.
      Górnictwo kosmiczne wymusi postęp nauki i związanej z nią technologii. W kosmosie można bezpośrednio pozyskiwać materiały trudno dostępne lub niemożliwe do uzyskania na Ziemi. Efekty przeszłych programów kosmicznych miały rewolucyjny wpływ na globalną ekonomię i życie społeczeństw. Dlaczego nie powtórzyć tego, ale na większą skalę i Polska nie miałaby na tym zarobić.
      Jakie obiekty miałyby być celem prac górniczych? Księżyc? Asteroidy? Inne planety?
      Wszystkie. Po co się ograniczać. Na Księżycu najprawdopodobniej zacznie się górnictwo kosmiczne. Byliśmy tam, znamy środowisko, jest blisko, możemy sterować z Ziemi wieloma urządzeniami na jego powierzchni. Wyobraź sobie, że jesteś górnikiem kosmicznym, ale nie musisz wstawać ze swojego fotela. Aby jednak mogło to mieć miejsce w skali, która nas interesuje, niezbędny jest postęp technologiczny, który zabezpieczy na docelowych obiektach odpowiednie zaplecze technologiczne. Dzisiejszy postęp w wynoszeniu ładunków na orbitę okołoziemską, m.in. przez firmę SpaceX, pozwala prognozować, że jest to kwestia najbliższej przyszłości.  
      Eksploatacja asteroid to nieco bardziej odległa przyszłość, ale również możliwa. Jest to znacznie większe wyzwanie technologiczne, potrzeba wysokiej autonomii urządzeń, mikrograwitacja eliminuje wiele ziemskich rozwiązań, a czas dotarcia jest obecnie nieakceptowalny dla biznesu. Są jednak start-upy pracujące nad szybszymi napędami (np. stosującymi fuzję termojądrową), a to prawdopodobnie umożliwi przemysłową eksploatację tych obiektów.
      Podobnie jest w przypadku Marsa. Jeśli jednak na Marsie pracowaliby ludzie, to znacząco zmienia to reguły gry. Na Marsie mogłyby być przetwarzane surowce w produkty high-tech i eksportowane na Ziemię. Jedno jest pewne - era górnictwa kosmicznego nastąpi szybciej, niż to się wydaje osobom sceptyczne nastawionym do technologii kosmicznych.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Nasz mózg składa się z miliardów neuronów, które muszą być chronione przed wpływem niekorzystnych czynników zewnętrznych. Rolę tej ochrony spełnia bariera krew-mózg. Ta mierząca 650 km wyspecjalizowana bariera między naczyniami krwionośnymi a mózgiem decyduje, jakie substancje mogą do mózgu przeniknąć. Bardzo dobrze spełnia swoją rolę, ale z punktu widzenia chorób neurologicznych jest najgorszym wrogiem współczesnej medycyny. Blokuje bowiem również dostęp leków do mózgu.
      Naukowcy z Yale University poinformowali na łamach Nature Communications, że udało im się opracować molekułę, która na kilka godzin otwiera barierę krew-mózg, umożliwiając dostarczenie leków. Po raz pierwszy udało się kontrolować barierę krew-mózg za pomocą molekuły, mówi profesor Anne Eichmann, jedna z głównych autorek badań.
      Doktor Kevin Boyé dołączył do zespołu profesor Eichmann w 2017 roku i zaczął badać molekułę Unc5B. To receptor śródbłonka, do którego ekspresji dochodzi w komórkach śródbłonka naczyń włosowatych. Uczony zauważył, że pozbawione tego receptora embriony myszy szybko umierały, gdyż nie tworzył się u nich prawidłowy układ krwionośny. To wskazywało, że Unc5B odgrywa ważną rolę w jego powstawaniu. Ponadto stwierdził, że u takich embrionów doszło do znaczącego spadku poziomu białka Claudin-5, które odpowiada za ścisłe przyleganie do siebie komórek śródbłonka w barierze krew-mózg. Naukowcy doszli więc do wniosku, że Unc5B odgrywa ważną rolę w utrzymaniu bariery krew-mózg.
      Nie od dzisiaj wiadomo, że rozwój i funkcjonowanie bariery krew-mózg jest uzależnione od szlaku sygnałowego Wnt. Dotychczas nie były znane powiązania pomiędzy Unc5B a tym szlakiem. Dzięki zaś nowym badaniom naukowcy zauważyli, że Unc5B działa jak regulator tego szlaku.
      Boyé poszedł więc o krok dalej. Pozbawił dorosłe myszy, z już rozwiniętą barierą krew-mózg, receptora Unc5B i okazało się, że gdy go zabrakło, bariera pozostała otwarta. Następnie uczony postanowił sprawdzić, który z ligandów – cząsteczek wiążących się z receptorami i wysyłających sygnały pomiędzy i wewnątrz komórkami – ma wpływ na integralność bariery. Okazało się, że bariera jest otwarta, gdy zabraknie ligandu Netrin-1. Naukowcy opracowali więc przeciwciało, które uniemożliwiało Netrin-1 połączenie się z receptorem. Po wstrzyknięciu przeciwciała dochodziło do zaburzenia szlaku sygnałowego Wnt i bariera krew-mózg była przez jakiś czas otwarta.
      W najbliższej przyszłości naukowcy chcą skupić się na sprawdzeniu, czy takie otwieranie bariery krew-mózg jest bezpieczne, czy nie niesie ze sobą żadnych ryzyk oraz czy same przeciwciała nie są toksyczne. To otwiera pole do dalszych interesujących badań nad kwestią powstawania samej bariery oraz możliwości manipulowania ją w celu dostarczania leków, mówi Eichmann.

      « powrót do artykułu
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...