9 важнейших научных открытий 2015 года


2015 год был богатым на важные научные открытия. Некоторые из них вскоре навсегда могут изменить жизнь на нашей планете. А некоторые открытия — например доказательство вероятности жизни на Марсе, могут дать огромный толчок развитию космической отрасли. Учитывая, что испытания многоразового космического корабля коммерческого использования, который будет возить космических туристов, проходит успешно, вполне возможно, что в не таком уже и далеком будущем кто-то из людей сможет увидеть Марс своими глазами, а не со снимков летательных аппаратов.

science_01-960x960

Карликовая планета Плутон, снятая космическим зондом New Horizons. Фото: NASA

Горизонты года

В начале 2000-х даже на самых чётких фотографиях, снятых телескопом «Хаббл», Плутон оставался для нас мутным пятнышком. В 2015-м автоматическая межпланетная станция New Horizons году изменила это печальное положение вещей. Новые фото Плутона стали ярким доказательством силы человеческого любопытства. Образ запомнится надолго: коричневая поверхность карликовой планеты со светлым «сердцем» на боку. Кроме романтических фотографий, New Horizons продолжает отправлять на Землю массу данных о происходящем на околицах Солнечной системы.

science_02

Останки Homo naledi. Фото: elifesciences.org.

Человек года

В сентябре 2015 года ещё одного нашего предка, Homo naledi, в ЮАР нашел Ли Бергер. Самый удачливый из современных антропологов за последние годы первым описал два новых вида — до Гомо наледи был ещё Австралопитек седиба.

Дальний тупик труднодоступной пещеры Райзинг Стар, по одной из версий, служил древним людям местом захоронения. Предполагают, что возраст найденных останков 15 особей может достигать трёх миллионов лет.

Если гипотеза и датировка подтвердятся, существующие представления о времени возникновения ритуалов придётся пересмотреть.
Самой находке мы в некотором роде обязаны социальным сетям. Туннель-шкуродёрка, где спелеологи неожиданно обнаружили кости, настолько узкий, что исследователи не могли организовать извлечение останков. Тогда Ли Бергер написал в Facebook о поиске худощавых людей с высшим образованием, готовых трудиться в стесненных условиях пещеры. Из откликнувшихся волонтёров антрополог выбрал шесть девушек, которых назвал «подземными астронавтами».

science_03-960x640

Модель пентакварка. Изображение: CERN / LHCb Collaboration.

Случайность года

Существование субатомных частиц из пяти кварков было теоретически предсказано ещё в 1960-х. После нескольких безуспешных попыток наблюдения они совершенно случайно были открыты в Большом адронном коллайдере. В июле учёные из коллаборации LHCb сообщили об образовании пентакварков после столкновения протонов в ходе эксперимента по изучению асимметрии материи и антиматерии. Как заметил один из физиков ЦЕРНа, «мы внезапно нашли нечто удивительное».

science_04

Изображение, переданное аппаратом Mars Reconnaissance Orbiter, после обработки. Фото: NASA/JPL/University of Arizona

Жидкость года

Фильм «Марсианин» вышел как нельзя вовремя: в 2015 году Марс оставался главным внеземным ньюйсмейкером. Аппарат Curiosity отсылает на Землю потрясающие фотографии, и любители космонавтики следят за его перемещениями даже в социальных сетях.

Но самое громкое открытие в 2015 году пришло благодаря другому марсоходу, запущенному 10 лет назад Mars Reconnaissance Orbiter. Проанализировав сделанные им снимки и данные спектрометра, учёные пришли к выводу, что по стенам каньонов и кратеров на поверхности планеты в летние месяцы текут соляные растворы.

На Земле живые организмы находят в самых экстремальных условиях, обнаружение воды на Марсе стало очередным призывом к учёным и финансирующим их исследования политикам «бороться и искать, найти и не сдаваться».

Существование жизни на Красной планете по-прежнему считается возможным.

science_05-960x960

Два состояния фотонов. Фото: Fabrizio Carbone, EPFL

Дуализм года

Одной из самых популярных научных иллюстраций 2015 года стала первая фотография света в виде волны и частицы одновременно. Тон заголовков мировых медиа предполагал, что мы оказались на пороге научной революции.

Квантовая физика говорит о двойственной природе всех объектов во Вселенной. К примеру, фотон может вести себя как волна, подобно волнам на поверхности воды, или как частица, в этом случае его можно сравнить с мячиком. До недавнего времени фотоны можно было наблюдать в одном из двух состояний, но никогда в двух сразу.

Исследователи из швейцарской Федеральной политехнической школы Лозанны изящно обошли проблему, хотя реакция общественности и СМИ оказалась преувеличенно восторженной. Знаменитая фотография изображает не один фотон в виде частицы и волны, что по-прежнему невозможно, а множество фотонов. Одни ведут себя как волны, другие — как частицы.

science_06-960x540

Планета Kepler-452b в представлении художника NASA. Изображение: NASA Ames / JPL-Caltech / T. Pyle

Экзопланета года

Работающие с космическим телескопом «Кеплер» исследователи обнаружили более 1000 подтверждённых планет за пределами Солнечной системы и ещё больше 3000 планетных кандидатов, статус которых предстоит подтвердить или опровергнуть.

Летом 2015 года команда сообщила о долгожданной находке — планета Kepler-452b, сопоставимая по размеру с Землей, вращается в обитаемой зоне звезды, напоминающей Солнце. На планетах в обитаемой зоне, или «зоне Златовласки» возможно существование воды в жидкой форме. Если когда-нибудь человечество сможет покинуть Солнечную систему, то отправимся мы, в первую очередь, именно к таким объектам.

Впрочем, пока поводов для оптимизма у потенциальных колонистов немного: Kepler-452b находится на расстоянии 1402 солнечных лет от Земли.

science_07-960x442

Вирус Эболы на раскрашенной электронной микрофотографии. Фото: Public Health Image Library

Надежда года

Летом 2015 года Всемирная организация здравоохранения сообщила, что вакцина от лихорадки Эбола VSV-EBOV, по предварительным итогам испытаний в Гвинее, показала 100-процентную эффективность. Медики проверяли разработанную канадским Агентством общественного здравоохранения и произведённую американскими компаниями вакцину на 4000 добровольцев, контактировавших с зараженными.

Никто из участников тестовой группы не заболел.
Эпидемия Эболы только за последние полтора года унесла в Западной Африке жизни более 11000 человек. Испытания новой вакцины будут продолжены.

science_08

Комета Чурюмова-Герасименко. Фото: ESA / Rosetta / NAVCAM

Комета года

Похожая чем-то на картошку комета Чурюмова-Герасименко крайне важна для понимания Солнечной системы. К счастью, продолжает работать отправленный к ней аппарат «Розетта» Европейского космического агентства, главная научная звезда прошлого года.

В январе ученые сообщили об обнаружении на поверхности кометы структур, напоминающих дюны. Как они могут образовываться без атмосферы и удерживаться при ничтожно слабой гравитации? Самая правдоподобная гипотеза: выбросы газа и пыли играют роль ветра, а удерживает частицы межмолекулярное притяжение.

Сюрпризы на этом не закончились. Выяснилось, что на комете есть некое подобие климата, образованное её «суточным циклом». Когда покрытой льдом участок кометы обращен к Солнцу, тот переходит в парообразное состояния. Когда сторона кометы погружается в темноту, площадь её ледового покрытия снова увеличивается.

В отличие от водяного цикла на Земле, кометные «облака» не выпадают в виде дождя или снега, а улетают в открытый космос. Со временем этот процесс может полностью лишить комету её запаса воды.

science_09-960x640

Редактор года

В 2015 году совершить несколько научных прорывов позволила технология CRISPR, в которой для редактирования генома используются фрагменты РНК. К примеру, исследователи из Гарвардского университета синтезировали отдельные гены вымершего шерстистого мамонта, кодирующие особенности его жировых отложений, размер ушей, шерстяной покров, гемоглобин, и с помощью техники CRISPR/Cas9 встроили их в ДНК слоновьих клеток. Если повторить процесс со слоновьими яйцеклетками, можно получить похожего на мамонта слона.

Китайские ученые пошли дальше. Они попытались модицифировать человеческий ген, ответственный за бета-талассемию, потенциально смертельное заболевание крови. В работе использовались нежизнеспособные эмбрионы, полученные из клиник по борьбе с бесплодием. Успешно заменить гены удалось в единицах из почти 90 участвовавших в исследовании зародышей. Когда было обнаружено значительное число нежелательных мутаций, ученые прекратили эксперимент.

Исследование вызвало шквал обвинений в нарушении этики, а журналы Nature и Science отказались публиковать его результаты. И все же наблюдатели отмечают, что продолжение китайцами работы в этом направлении способно привести к величайшему прогрессу в медицине.

По материалам Bird in Flight


Похожее ...

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *