Астрономия

Астрономические новости традиционно занимают самые привилегированные места на полосах всех научных СМИ – еще бы, открытия астрономов отличаются масштабностью и романтической загадочностью. В 2010 году исследователи космоса не раз оправдали ожидания интересующихся наукой читателей – например, сообщением об обнаружении самого удаленного объекта во Вселенной (а значит, и самого старого из известных). Им оказалась галактика со сложным названием UDFy-38135539, которая образовалась спустя каких-то 600 миллионов лет после Большого взрыва (то есть сейчас ей 13,1 миллиарда лет) и сместила с пьедестала предыдущего рекордсмена – гамма-всплеск возрастом 13 миллиардов лет.

Из других рекордов можно перечислить самую тяжелую звезду (масса “пышки” RMC 136a1 равна массе 265 Солнц), самую молодую звезду (светило L1448-IRS2E находится между стадиями "недозвезды" и "протозвезды"), самую массивную нейтронную звезду, которая не укладывается в рамки существующих теорий образования этих объектов, и самую молодую экзопланету под названием BD+20 1790b, которая едва-едва разменяла 36-й миллион лет.В 2010 году оформилась одна необычная тенденция, которая не вписывается в выбранное для этого обзора деление на разделы. Ученые-биологи, занимающиеся разделами науки, требующими монотонного перебора различных вариантов (а именно определением трехмерной структуры белков и выравниванием последовательностей ДНК), привлекли для своих исследований геймеров. Исследователи разработали игры, участники которых добровольно решают научные задачи, получая за это бонусы. Оказалось, что геймеры выполняют требуемые операции намного быстрее обычных и даже суперкомпьютеров. Подробнее о новом направлении игровой индустрии можно прочитать тут и тут.

Кроме того, в уходящем году астрономы сообщили, что им впервые удалось практически поприсутствовать при рождении черной дыры - в 1979 году ученые зарегистрировали в галактике M100 взрыв сверхновой (событие, очень часто завершающееся образованием черной дыры), в 1995 и 2007 годах телескопы уловили излучение новорожденной дыры. Из того, что еще в 2010 году удалось сделать впервые, стоит упомянуть прямое измерение спектра экзопланеты. Несмотря на то что первую планету, обращающуюся вокруг другой звезды, астрономы обнаружили еще в 1992 году, а сегодня число экзопланет перевалило за пять сотен, ученые исследуют эти объекты преимущественно косвенными (то есть не самыми надежными) методами. Изучать собственные спектры планет напрямую было невозможно, так как их “забивало” чрезвычайно яркое излучение звезды, но в 2010 году астрономы нашли способ преодолеть это затруднение. Анализ спектров внесолнечных планет даст ученым информацию об их составе и составе их атмосферы.

В 2010 году астрономы нашли, но почти сразу же потеряли потенциально обитаемую планету Gilese 581g. Зато под самый конец года ученые вновь пришли к выводу, что на “соседке” ненадежной Gilese 581g вполне может существовать жидкая вода – необходимый элемент для гипотетических обитателей планеты. Самое приятное, что система звезды Gilese 581 расположена относительно недалеко от Земли – свет добирается туда всего 20,5 года.

Помимо более или менее удаленных объектов астрономы изучали и ближнее космическое пространство. Аппарат NASA под названием Deep Impact четвертого ноября пролетел на смешном, по космическим меркам, расстоянии в 700 километров от кометы Хартли-2 (при том, что еще в сентябре их разделяло 60 миллионов (sic!) километров). Во время сближения с кометой зонд получил массу фотографий, которые астрономам только предстоит изучить, а также выяснил, что Хартли-2 “работает” на замерзшем углекислом газе, а не на водяном льду и плюется цианидами.



Еще один расположенный по соседству объект, который принес астрономам много сюрпризов в 2010 году – это Луна. В 2009 году NASA сбросило на ее поверхность сразу два “снаряда”, которые подняли облако пыли. Уже через два месяца после бомбардировки ученые сообщили, что в выброшенном при падении “снарядов” лунном грунте есть вода. В октябре 2010 года исследователи представили результаты более полного анализа, которые показали, что воды в некоторых регионах Луны вдвое больше, чем в пустыне Сахара. Кроме того, реголит, как еще называют поверхностный слой земного спутника, содержит очень солидные запасы серебра, магния, ртути, кальция, монооксида углерода и других веществ, которые вполне пригодились бы в полевой лаборатории будущих лунных поселенцев. Еще одно “лунное” достижение уходящего года - это составление самой точной из существующих карты земного спутника.



Одним из самых замечательных открытий 2010 года стало обнаружение в калифорнийском озере Моно бактерий, в буквальном смысле живущих на мышьяке. Странные микроорганизмы научились использовать ядовитый элемент вместо фосфора и встраивать его в самые важные свои молекулы – в молекулы ДНК. Казалось бы, это открытие имеет мало отношения к астрономии – но если копнуть чуть глубже, то такое мнение оказывается ошибочным. Существование настолько необычных организмов может служить косвенным доказательством в пользу того, что жизнь во Вселенной возможна не только в привычной земным ученым форме, когда ключевыми элементами являются углерод, кислород, водород, азот и фосфор. А, значит, у специалистов есть шансы найти ее на самых непривлекательных для земных организмов планетах. Впрочем, вскоре после выхода статьи с описанием живущих на Земле “инопланетян”, коллеги авторов раскритиковали исследование, найдя в статье ряд серьезных недоработок, которые не позволяют назвать сделанные выводы достоверными.

Наконец, в 2010 году на Землю попали частицы пыли с самого настоящего внеземного объекта - японский зонд "Хаябуса" принес в своем контейнере около 1,5 тысячи мелких частиц с поверхности астероида Итокава. Предполагалось, что "Хаябуса" соберет больше пыли, но из-за технических неполадок миссия прошла не по плану. Созданный людьми аппарат впервые доставил на Землю фрагменты астероида - а в общем списке зондов, принесших на планету инопланетный грунт, "Хаябуса" стал шестым.


Биология.

Для биологии 2010 год был по-настоящему выдающимся. Благодаря расшифровке генома неандертальца, выполненной в лаборатории Сванте Паабо в Лейпцигском институте эволюционной антропологии, ученые выяснили, что представители этого вида людей скрещивались с нашими непосредственными предками. Последствия тесных связей между двумя видами сохранились в геноме всех жителей Земли, за исключением коренных африканцев, - как оказалось, в наших хромосомах содержится от 1 до 4 процентов неандертальских генов. Это известие появилось в мае, а в конце года Паабо сообщил, что ему и его сотрудникам удалось доказать еще один факт неуставных отношений между Homo sapiens и новым видом людей, останки которых были найдены в Денисовой пещере российскими палеонтологами. “Денисовцы”, как назвали представителей третьей “продвинутой” ветви рода Homo (первые две – это неандертальцы и современные люди), дали современным жителям Меланезии от 4 до 6 процентов их генов.


Вообще в 2010 году была в полной мере продемонстрирована мощь генетического подхода к биологическим исследованиям. Например, в феврале ученые представили очень подробное описание внешности и биохимии человека, жившего на территории Гренландии около 4 тысяч лет назад. Эта работа заслуживает внимание и сама по себе, но действительно выдающейся ее делает тот факт, что все эти сведения ученые “вытянули” из клочка волос, сохранившегося на найденном в Гренландии гребне. Иных источников информации у исследователей не было. Другой пример – выделение ДНК из окаменевшей скорлупы гигантских птиц, обитавших когда-то в Австралии, Новой Зеландии и на Мадагаскаре и истребленных человеком. А всего пять лет назад предположение, что грубые куски фактически камня могут служить источником самой исчерпывающей информации о древних птицах вызвало бы недоумение и усмешки заметного процента ученых.
Еще одна значимая находка ушедшего года – кости австралопитеков, найденных в пещере под названием Малапа, которая находится в так называемой Колыбели человечества – регионе Южной Африки, где было обнаружено около двух третей всех известных останков, имеющих отношение к эволюции человека. Новый вид австралопитеков был назван Australopithecus sediba ("sediba" на сото - одном из 11 официальных языков в Южной Африке - означает "источник"), и нашедшие его ученые не исключают, что он мог быть предком людей. Впрочем, коллеги открывателей нового вида австралопитека не так в этом уверены. Думается, споры ученых мог бы разрешить генетический анализ, однако пока авторы находки не сообщали о намерении его провести.



Одним из самых громких, но одновременно и самых спорных биологических достижений 2010 года стало создание организма с искусственным геномом. Автором этой работы выступил одиозный биолог Крейг Вентер со своими сотрудниками. Именно благодаря Вентеру ученые смогли впервые расшифровать геном человека к 2001 году, однако участие амбициозного исследователя в проекте закончилось скандалом – “добрый волшебник” предложил всем желающим приобрести полученные им последовательности ДНК за деньги, и только под давлением ученых и политиков он все-таки выложил их в открытый доступ. В 2010 году Вентер смог de novo синтезировать полный геном бактерии и пересадить его в пустую клетку родственного микроорганизма. Эта колоссальная по трудоемкости работа, по мнению Вентера, имеет важный практический и даже философский смысл, однако очень многие его коллеги, мягко говоря, сомневаются в научной ценности проделанного эксперимента.