Край Будущего

Пока на Земле готовятся к празднованию Нового 2025 года, 12 ноября на Красной планете наступил новый, 38-й год. Год на Марсе длится 687 земных суток, поэтому он не совпадает с нашим календарным праздником.

С 1955 года люди неофициально отмечают марсианский Новый год. В тот год на Марсе прошла мощная пылевая буря, и это событие стало символом начала нового года на Красной планете. Такие пылевые бури происходят на Марсе почти каждую весну, поэтому начало нового года отмечают в день весеннего равноденствия в северном полушарии планеты.

Следующий марсианский Новый год наступит 30 сентября 2026 года.

Давайте поздравим всех марсоходов с новым циклом прохождения Красной планеты по своей орбите! Пожелаем им стойкости и выносливости, ведь Марс — суровая планета, и новых открытий. А человечеству — хотя бы раз побывать на этой планете в этом столетии!

Система, возраст которой составляет менее миллиарда лет, уже была известна благодаря трем небесным телам, вращающимся вокруг нее, природа которых оставалась загадкой. Теперь, благодаря телескопу «Джеймс Уэбб», ученые обнаружили четвертую планету, добавившуюся к этому уникальному набору.

Ранее астрономы исследовали три необычные планеты, изменяющие свет своей родительской звезды при прохождении перед ней. Самой «воздушной» из них является Кеплер-51b с плотностью всего 0.03 г/куб. см. Две другие планеты, Кеплер-51с и Кеплер-51d, имеют плотности 0.031 и 0.02 г/куб. см соответственно, а их температуры составляют 281, 175 и 116 °C. Вероятно, у них нет крупных колец, и они вращаются медленно, например, Кеплер-51d завершает один оборот за 40 часов.

Недавние данные от «Джеймс Уэбба» показали, что эти планеты еще более необычны, чем считалось. Спектры трех небесных тел оказались «плоскими», что может указывать на наличие облаков, дыма или пыли. Однако испарения из их атмосфер не были обнаружены, и модель пылевого выброса вызывает сомнения. Возможное объяснение — непрозрачные фотохимические туманы, образующиеся в результате взаимодействия ультрафиолетового излучения звезды с газами в атмосфере планет, как в атмосфере Титана.

Также возникли вопросы о самой звезде. Ранее считалось, что она бедна на тяжелые элементы, но новые данные показывают стандартную металличность. Возраст звезды, предположительно 500 миллионов лет, может быть ошибочным, и на самом деле он составляет от 1 до 3 миллиардов лет.

Исследуя эту систему, расположенную в созвездии Лебедя на расстоянии 3110,4 световых лет, ученые заметили возможный дрейф лучевой скорости звезды, что может указывать на наличие еще одной, ранее неизвестной планеты. Это предположение подтвердилось.

Японский астроном Кенто Масуда и его коллеги подтвердили существование четвертой планеты, названной Кеплер-51 e. Она имеет массу 5,4 массы Земли и орбитальный период 264,3 земных дня. Радиус планеты пока неизвестен, и она может оказаться «нормальной» суперземлей или газовым карликом, или быть похожей на необычные «троицу». Температура на Кеплер-51 e должна составлять 40,4 °C.

Открытие Кеплер-51 e может помочь объяснить аномальную плотность трех других планет, поскольку их температуры не соответствуют типичным газовым гигантам. Возможно, они когда-то были более плотными, но потеряли атмосферу из-за звёздных вспышек или сформировались из богатого водородом газового диска. Гипотеза о миграции горячих сатурнов также вызывает сомнения, так как они теряют массу при перемещении на дальние орбиты.

Система Кеплер-51 остается одной из самых загадочных. Спокойная звезда, медленно вращающиеся планеты с круговыми орбитами и их низкая плотность создают головоломку, которую еще предстоит разгадать. Если звезда действительно старше, это ставит под сомнение стандартные модели потери атмосферы у газовых гигантов. Возможно, мы имеем дело с уникальным типом планет, сформировавшихся в условиях, отличающихся от тех, что наблюдаются в Солнечной системе. Изучение Кеплер-51 e и потенциально существующих более дальних экзопланет может дать ключ к разгадке этой системы.

Долгое время геологи высказывали предположения о том, что в определенные исторические периоды Земля могла быть покрыта льдом, образуя так называемый «снежный ком». Однако вопрос о степени замерзания планеты остается открытым. В частности, обсуждается, действительно ли толстый ледяной покров охватывал всю планету, включая экваториальные регионы. Наиболее активно исследуемым является криогенный период, который длился от 720 до 635 миллионов лет назад.

Недавние исследования песчаников Тавакайва в Колорадо предоставили важные доказательства того, что ледниковые условия, существовавшие 700 миллионов лет назад, достигали экваториальных континентов. Это свидетельствует о том, что Земля действительно могла представлять собой «снежный ком» от полюса до полюса. Исследование проводилось под руководством Лиама Кортни-Дэвиса из факультета геологических наук Университета Колорадо в Боулдере.

Гипотеза «Земли-снежка» предполагает, что около 650 миллионов лет назад наша планета была полностью или почти полностью покрыта льдом, который доходил до экваториальных морей. Это событие частично подтверждается геологическими данными, свидетельствующими о ледниковых отложениях на дне древних океанов и континентов. Существуют предположения о наличии двух крупных ледниковых периодов — Стурцианского и Мариноанского оледенений.

Согласно этой теории, обширный ледяной покров привел к резкому снижению температуры, что заблокировало круговорот воды и создало крайне негостеприимные условия. Тем не менее, данный сценарий вызывает научные споры. Основная причина заключается в том, что геологические свидетельства криогенных отложений в основном обнаруживаются на окраинах континентов и в мелководных морских бассейнах, в то время как в более удаленных районах океанов их значительно меньше. Последние исследования предложили более сложные интерпретации этой теории, предполагая, что, хотя большая часть поверхности могла быть заморожена, некоторые области вблизи экватора оставались свободными от льда, создавая «экваториальный пояс» с открытой водой.

Кортни-Дэвис и его коллеги использовали метод масс-спектрометрии лазерной абляции для датирования образцов минералов из песчаников Тавакайва, содержащих оксид железа (гематит U-Pb). Они облучили образцы лазером, чтобы выделить небольшое количество радиоактивного урана. Поскольку атомы урана распадаются с известной скоростью, исследователи смогли определить, когда эти породы, вероятно, были погребены под землей — между 690 и 660 миллионами лет назад, что соответствует середине предполагаемого периода «снежного кома». Это указывает на то, что песчаниковые хребты в горах Колорадо сохранили летопись, свидетельствующую о том, что криогенное оледенение достигало даже низких широт.

Кроме того, результаты показывают, что горная порода, датируемая примерно миллиардом лет, подвергалась интенсивной химической эрозии до накопления песка, который был перемещен ледниковыми процессами в криогенный период. Это позволяет предположить, что ледниковая эрозия была менее интенсивной, чем считалось ранее. Кортни-Дэвис отметил, что более детальное изучение этого периода истории Земли может помочь ученым лучше понять взаимосвязь между климатом и ключевыми эволюционными переходами в истории жизни. Например, считается, что первые многоклеточные организмы, предки современных животных и растений, появились в океанах вскоре после того, как Земля окончательно оттаяла после периода «снежного кома».

Инженеры из Университета Мельбурна разработали уникальный высокоскоростной трехмерный биопринтер, использующий акустические волны для формирования живых тканей. Эта инновация представляет собой совершенно новый подход к биопечати.

Традиционные методы были медлительными и деликатными, с высоким риском повреждения клеток при послойном нанесении, а также ограниченными возможностями для создания сложных структур. Новая технология устраняет эти недостатки.

Дэвид Коллинз, руководитель лаборатории Collins BioMicrosystems Laboratory, подчеркивает, что основное преимущество изобретения заключается в точном позиционировании клеток внутри создаваемых тканей. По его словам, неправильное расположение клеточных структур является главной причиной, по которой большинство существующих биопринтеров не могут точно воспроизводить части человеческого тела и создавать безопасное мясо, идентичное натуральному.

Профессор Коллинз проводит интересную аналогию с автомобилем: как механические компоненты в машине должны быть расположены определенным образом для корректной работы, так и клетки в тканях требуют правильной организации. Ранее трехмерные биопринтеры полагались на естественное выравнивание клеток без направленного воздействия, что ограничивало их возможности.

Основой нового устройства является уникальный принцип: акустические волны, создаваемые вибрирующими пузырьками, манипулируют клетками и формируют сложные трехмерные структуры. Внедрение передовой оптической системы позволило отказаться от традиционного послойного метода печати. В результате устройство формирует клеточные структуры за считанные секунды, работая в 350 раз быстрее существующих аналогов. Это создает условия для правильной дифференциации клеток и их созревания в полноценные ткани, что способствует лучшему выживанию клеток благодаря рекордно короткому времени печати и отсутствию дополнительных манипуляций.

Печать осуществляется непосредственно в стандартных лабораторных планшетах, что позволяет сохранить целостность и стерильность создаваемых структур. В отличие от прежних методов, где требовалось аккуратно перемещать готовые образцы, рискуя их повредить, новая технология исключает этот рискованный этап.

Аспирант Каллум Видлер, ведущий автор работы, отмечает, что, хотя биологи всегда видели огромные возможности в биопечати, низкая производительность существенно ограничивала её применение.

Точное воспроизведение тканей человека открывает новые горизонты в исследовании болезней и поиске методов лечения. Особенно ценна эта технология для онкологии: воссоздавая конкретные органы и ткани, ученые смогут ускорить разработку противораковых препаратов. Метод также закладывает основу для персонализированной медицины, где терапия подбирается с учетом генетических особенностей каждого пациента.

Точное воссоздание тканей для питания может привести к "выращиванию" мяса, рыбы и других тканей без необходимости убивать животных. Это даст возможность человечеству постепенно освободиться от практики убийства ради пищи и стать более гуманным видом — новым "венцом Творения".

Однако на пути к этой мечте существуют свои риски, которые человечеству предстоит преодолеть. Возможно, человек, который научится производить пищу самостоятельно или станет существом, питающимся электричеством, будет более "совершенным" вариантом, чем современные люди. Такой индивид будет лучше подготовлен к жизни в суровых и автономных условиях, например, при освоении Вселенной.

Помимо понятий «жизнь» и «смерть», теперь введено новое определение — «ренессанс».

Профессор Питер Нобл и Алекс Пожитков обнаружили, что после гибели организма его клетки могут не только прекращать существование, но и развивать новые функции, если имеются необходимые питательные вещества.

Клетки кожи мертвых лягушек демонстрируют удивительную способность адаптироваться, спонтанно реорганизуясь в многоклеточные структуры, известные как «ксеноботы». Аналогично, отдельные клетки человеческих легких после смерти могут объединяться в миниатюрные многоклеточные образования, называемые «антроботами».

Эти исследования ставят под сомнение традиционные представления о том, что клетки и организмы развиваются лишь в одном, заранее определенном направлении. Хотя гибель организма неизбежна, будущее этих тканей и микроорганизмов остается неопределенным: они могут обрести новую жизнь при определенных условиях окружающей среды, метаболической активности и методах консервации.

В 2017 году ученые выяснили, что у мышей и рыб после смерти продолжают функционировать около тысячи генов.

Эти открытия могут привести к значительному прогрессу в области регенеративной медицины и иммунотерапии, а также к пересмотру понятия «юридической смерти».

«Мы находимся на пороге глубокого понимания фундаментальных аспектов жизни», — заключают ученые.