Astronomiya

Kosmosda kimyəvi maddələri necə müəyyənləşdiririk?

Kosmosda kimyəvi maddələri necə müəyyənləşdiririk?

Kosmosda kimyəvi maddələri necə müəyyənləşdiririk? Məsələn, 6500 işıq ili uzaqlıqdakı W3 (OH) içərisində metil spirt buludunu (aka metanol) necə tapdıq. Bir şeyin var olduğunu söyləyə biləcəyini anlaya bilərəm, ancaq bunun yalnız alkoqol deyil, alkoqol növü olduğunu necə müəyyənləşdirdiklərini görmürəm.

W3 (OH) ilə əlaqə: https://phys.org/news/2014-09-alcohol-clouds-space.html

Ancaq ümumi bir cavab axtarıram - kosmosda kimyəvi maddələri, hər hansı kimyəvi maddələri necə tanıdığımıza dair.


Təsvir etdiyiniz problemi araşdıran elm "spektroskopiya" adlanır. Hər bir element dalğa uzunluğunun bir hissəsini özünə çəkir. Eyni molekullar ilə. Spektr molekulun izinə bənzəyir.

Bəzi cisimlərdən çıxan işığı müşahidə etdikdə, işıq mənbələrindən (ulduzlar və s.) Çıxan davamlı spektri görürsünüz. Ancaq bəzi qara xətlər var. Bunlar molekullar və elementlər tərəfindən əmilən dalğa boylarıdır. Sonra onu Yerdəki fərqli spektrlərlə müqayisə edirsiniz (maddəni müəyyənləşdirə bilərik) və eyni spektri tapdığınız zaman axtardığınız maddənin son dərəcə yüksək bir ehtimalla bildiyinizi bilirsiniz.

Metanol üçün nümunə: Astronomlar cismi spektroskopiya ilə müşahidə etdilər və bəzi qara xətlər mövcud olan spektri tapdılar. Bunu Yer üzündəki müxtəlif spektrlərlə müqayisə etdilər və metanolun eyni spektral cizgilərə sahib olduğunu öyrəndilər. Hər iki ölçmə bir qrafiklə göstərilə bilər: https://webbook.nist.gov/cgi/cbook.cgi?Spec=C67561&Index=1&Type=IR

Spektral xətlər normal olaraq bir spektrlə (rənglərlə) və bəzi qara xətlərlə göstərilir, lakin bu qrafika qaranlıq xətləri daha çox fiziki olaraq (hamısı sorulmur) bir qrafikdə dərin vadilər kimi göstərir.

Agah olmaq! Uzaq obyektlərdə qırmızı sürüşmə ola bilər. Bu o deməkdir ki, xətlər spektrin qırmızı hissəsinə keçəcəkdir. (Doppler effektinə bənzər.)


Həyata bağlanan karbon halqalı molekullar kosmosda ilk dəfə tapıldı

Qərbi Virciniyadakı 100 metr enində Yaşıl Bank Teleskopu (şəkildə) PAH'lar kimi tanınan üzüklü, üzvi molekulların kosmosdan ilk qəti radio imzasını təsbit etdi.

Bunu paylaş:

Həyatın necə başladığını izah etməyə kömək edə biləcək kompleks karbon daşıyıcı molekullar kosmosda ilk dəfə olaraq təyin olundu.

Polisiklik aromatik karbohidrogenlər və ya PAH adlanan bu molekullar, kənarlarında hidrogen atomları olan bir-birinə bağlı bir neçə altıbucaqlı karbon halqalarından ibarətdir. Astronomlar on illərdir ki, bu molekulların kosmosda çox olduğundan şübhələnirlər, lakin əvvəllər heç biri birbaşa aşkar edilməmişdi.

Tək bir karbon halqası olan daha sadə molekullar əvvəllər görülmüşdür. Ekibi 19 Mart'ta kəşf etdiyini bildirən MIT-dən astrokimyaçı Brett McGuire, "kosmosda ilk dəfə bu daha böyük PAH'ları aşkar edə biləcəyimizi görmək üçün çox həyəcanlıyız" dedi. Elm.

Bu molekulları və bunlara bənzərləri öyrənmək, elm insanlarına həyatda kimyəvi öncüllərin kosmosda necə başlayacağını anlamalarına kömək edə bilər. "Karbon kimyəvi reaksiyaların, xüsusən həyatın vacib molekullarına aparan reaksiyaların təməl bir hissəsidir" deyir McGuire. "Bu, onların böyük bir su anbarına açılan pəncərəmizdir."

Sonuncusu üçün qeydiyyatdan keçin Elm Xəbərləri

Ən son başlıqlar və xülasələr Elm Xəbərləri məqalələr, gələnlər qutunuza çatdırıldı

1980-ci illərdən bəri astronomlar qalaktikamızdakı və digər yerlərdən ləkələrdən gələn sirli bir infraqırmızı parıltı gördülər. Çoxları parıltının PAH-lərdən gəldiyindən şübhələndi, ancaq müəyyən bir mənbəyi təyin edə bilmədi. Bir neçə fərqli PAH-dən gələn siqnallar, hər hansı birini ayrı salmaq üçün çox üst-üstə düşür, məsələn xor çox yaxşı qarışır, qulaq fərdi səsləri seçə bilmir.

İnfraqırmızı siqnalları tək bir səs üçün axtarmaq əvəzinə, McGuire və həmkarları fərqli PAH-lərin fərqli mahnı oxuduqları radio dalğalarına üz tutdular. Ekip, Batı Virciniyadakı Toros bürcünün yanında Dünyadan təxminən 430 işıq ili yaxınlığında qaranlıq bir bulud olan TMC-1-də güclü Yaşıl Bank Teleskopunu öyrətdi.

Ulduzlararası bulud TMC-1 (üst, qara saplar) parlaq Pleiades ulduz dəstəsinin (sağda) Brett A. McGuire yanında göydə qaranlıq bir zolaq kimi görünür.

Daha əvvəl McGuire, buludun tək bir karbon halqasından hazırlanmış bir molekul olan benzonitril olduğunu aşkar etmişdi (SN: 10/2/19). Buna görə daha mürəkkəb molekulları axtarmaq üçün yaxşı bir yer olduğunu düşündü.

Ekip, 1 və 2-siyanonftalin, 11 karbonlu, yeddi hidrogen və bir azot atomu olan iki halqalı molekulları aşkar etdi. Konsentrasiya kifayət qədər dağınıqdır, McGuire deyir: "Orta kompakt avtomobilinizin içini TMC-1-dən [qazla] doldursaydınız, aşkarladığımız hər PAH-dan 10 molekuldan az olardınız."

Ancaq bu, komandanın gözlədiyindən çox idi. Bulud nəzəri modellərin təxmin etdiyi qədər 100.000 ilə milyon qat daha çox PAH ehtiva edir. McGuire "Bu dəli, bu çox yol" dedi.

PAH-lərin kosmosda meydana gəldiyi düşünülən iki yol var: ölü ulduzların küllərindən və ya ulduzlararası məkandakı birbaşa kimyəvi reaksiyalardan. TMC-1 yeni ulduzlar yaratmağa başladığı üçün McGuire, tərkibindəki bütün PAH-lərin kosmosda birbaşa kimyəvi reaksiyalarla qurulmasını gözləyirdi. Ancaq bu ssenari komandanın tapdığı bütün PAH molekullarını hesaba gətirə bilməz. Ulduz kül ilə asanlıqla izah edilə biləcək çox şey var. Demək olar ki, astrokimyaçıların PAH-lərin kosmosda necə meydana gələ biləcəyi nəzəriyyələrində bir şey əskikdir.

"Biz burada qeyd olunmamış ərazidə işləyirik" deyir, "bu həyəcan verici."

Kosmosda PAH-lərin müəyyənləşdirilməsi “böyük bir şeydir” deyir California, Mountain View'daki SETI İnstitutundan astrokimyaçı Alessandra Ricca, yeni araşdırmada iştirak etməyib. Bu əsər "bu PAH molekullarının həqiqətən kosmosda mövcud olduğunu göstərən ilk işdir" deyir. "Əvvəllər bu sadəcə bir fərziyyə idi."

Ricca qrupu, oktyabr ayında işə salınması planlaşdırılan James Webb Space Teleskopunun axtara biləcəyi infraqırmızı PAH siqnalları bazası üzərində işləyir. "Bütün bunlar JWST və kainatdakı karbonla bağlı araşdırmalar üçün çox faydalı olacaq" deyir.

Bu məqalə ilə bağlı suallarınız və ya şərhləriniz? Bizi [email protected] elektron poçt ünvanına göndərin

Redaktor & # 039s Qeyd:

Bu hekayə, siyanaftalenin kimyəvi formulunu düzəltmək üçün 31 Mart 2021-ci ildə yeniləndi. 10 karbon, səkkiz hidrogen və bir azot atomu deyil, 11 karbon, yeddi hidrogen və bir azot atomuna malikdir.

Bu məqalənin bir versiyası 24 aprel 2021-ci il tarixli sayında yer alır Elm Xəbərləri.

Sitatlar

Lisa Grossman haqqında

Lisa Grossman astronomiya müəllifidir. Cornell Universitetindən astronomiya dərəcəsi və Kaliforniya Universitetindən, Santa Cruz'dan elm yazma məzunu sertifikatına sahibdir. Boston yaxınlığında yaşayır.


Ulduzlararası kosmosdakı hidrogen və helyum qazların çoxunu təşkil edərkən, karbon, oksigen və dəmir kimi digər elementlərin kiçik izləri də mövcuddur. Ulduzlararası məkanı araşdıran elm adamları ulduzlar arasında digər molekulların iz miqdarını təyin etmək üçün spektrometrlərdən istifadə edirlər. Məsələn, 2012-ci ildə NASA Yerdən təxminən 400 işıq ili uzay bölgəsində iki yeni molekul növü aşkar etdi. Yupiter və Saturn kimi qaz planetlərində çox miqdarda metan və ammonyak kimi kompleks qazlara rast gələcəksiniz.

Göylərə doğru yüksəldikcə Yer atmosferi yavaşca azalır. Ancaq uzaq peyklərin orbitində olduğu hündürlüklərdə belə atmosferin izləri mövcuddur. Ekzosfer adlanan bu bölgə, Yer kürəsinin 10.000 kilometrə və ya 6200 mil yüksəkliyə qədər uzanan ən yüksək təbəqəsidir. Ekzosferdəki qazların böyük bir hissəsini hidrogen və helium təşkil edir, bu qazlar yalnız az miqdarda mövcuddur. Beynəlxalq Kosmik Stansiyanın səyahət etdiyi planetə yaxınlaşdıqda, termosferi tapacaqsınız. Yer üzündən 400 mil yüksəklikdə 640 kilometr yüksəkliyə qalxır.


Kosmosda mövcuddur: Kompleks karbon əsaslı molekullar

Soyuq ulduzsuz TMC-1 nüvəsini ehtiva edən Buğa Molekulyar Buludu, Charlottesville, VA-dan göründüyü kimi Pleiades kümesinin yanında göydə qaranlıq bir zolaqdır. Kredit: Brett A. McGuire, Müəllif hüquqları 2018

Kosmosdakı karbonun böyük bir hissəsinin polisiklik aromatik karbohidrogenlər (PAH) adlanan böyük molekullar şəklində mövcud olduğuna inanılır. 1980-ci illərdən bəri, çoxsaylı dəlillər bu molekulların kosmosda çox olduğunu göstərir, lakin birbaşa müşahidə edilmir.

İndi MIT köməkçisi professor Brett McGuire-nin rəhbərlik etdiyi tədqiqatçılar qrupu, Toros Molekulyar Bulud (TMC-1) adlı bir boşluqda iki fərqli PAH aşkar etdi. PAH-lərin yalnız yüksək temperaturda təsirli bir şəkildə əmələ gəldiyinə inanılırdı - Yerdə fosil yanacaqların yan məhsulu olaraq meydana gəlir və ızgara yeməklərin tərkibində də var. Ancaq tədqiqat qrupunun onları müşahidə etdiyi ulduzlararası bulud hələ ulduzlar yaratmağa başlamayıb və temperatur mütləq sıfırdan 10 dərəcə yüksəkdir.

Bu kəşf bu molekulların gözləniləndən daha aşağı temperaturlarda meydana gələ biləcəyini və alimlərin PAH kimyasının ulduz və planetlərin meydana gəlməsindəki rolu ilə bağlı fərziyyələrini yenidən düşünməsinə səbəb ola biləcəyini söyləyir.

"Algılamanı o qədər vacib edən budur ki, nəinki 30 ildir qurulmuş bir fərziyyəni təsdiqləmişik, həm də bu mənbədəki digər molekulların hamısına baxa və PAH-lər yaratmağa necə reaksiya göstərdiklərini soruşa bilərik. McGuire deyir ki, gördüyümüz PAH-lərin daha böyük molekullar meydana gətirmək üçün başqa şeylərlə necə reaksiya göstərə biləcəyini və çox böyük karbon molekullarının planetlərin və ulduzların meydana gəlməsindəki rolunu başa düşməyimiz üçün hansı təsirləri göstərdiyini görürük. yeni araşdırmanın baş müəllifidir.

Harvard-Smithsonian Astrofizika Mərkəzinin köməkçi direktoru Michael McCarthy, bu gün ortaya çıxan bir başqa araşdırma müəllifidir. Elm. Tədqiqat qrupuna, həmçinin Virginia Universiteti, Milli Radio Astronomiya Rəsədxanası və NASA-nın Goddard Space Uçuş Mərkəzinin də daxil olduğu bir sıra digər qurumların alimləri daxildir.

1980-ci illərdən başlayaraq astronomlar teleskoplardan istifadə edərək, adətən bir və ya daha çox karbon halqası olan molekullar olan aromatik molekulların varlığını təklif edən infraqırmızı siqnalları aşkar etdilər. Kosmosdakı karbonun təxminən yüzdə 10 ilə 25-nin ən azı iki karbon halqası olan PAH-lərdə olduğu düşünülür, lakin infraqırmızı siqnallar xüsusi molekulları təyin etmək üçün kifayət qədər fərqli deyildi.

"Bu o deməkdir ki, bunların necə meydana gəldiyini, bir-biri ilə və ya digər molekullarla necə reaksiya göstərdiyini, necə məhv edildiklərini və ulduzlar və planetlərin meydana gəlməsi prosesi boyunca karbonun bütün dövrü barədə ətraflı kimyəvi mexanizmləri qazana bilmərik. və nəticədə həyat "dedi McGuire.

1960-cı illərdən bəri radio astronomiyası kosmosda bir molekulyar kəşfin atı olmasına baxmayaraq, bu böyük molekulları aşkar etmək üçün kifayət qədər güclü olan radio teleskopları on ildən bir az daha çoxdur. Bu teleskoplar molekulların kosmosda fırlandıqları zaman çıxardıqları fərqli işıq nümunələri olan molekulların fırlanma spektrlərini götürə bilər. Tədqiqatçılar daha sonra kosmosda müşahidə olunan naxışları Yerdəki laboratoriyalarda eyni molekullardan gördükləri naxışlarla uyğunlaşdırmağa çalışa bilərlər.

Green Bank, WV-də yerləşən 100 metrlik Yaşıl Bank Teleskopu. Kredit: Brett A. McGuire, Müəllif hüquqları 2018

"Bir dəfə o naxış matçına sahib olduqda, bilirsiniz ki, mövcud olan bu spektri verə biləcək başqa bir molekul yoxdur. Və xətlərin intensivliyi və naxışın fərqli hissələrinin nisbi gücü sizə nə qədər çox olduğunu izah edir. molekulun var və molekulun nə qədər isti və ya soyuq olduğunu "McGuire deyir.

McGuire və həmkarları TMC-1-i bir neçə ildir tədqiq edirlər, çünki əvvəlki müşahidələr kompleks karbon molekulları ilə zəngin olduğunu aşkar etdi. Bir neçə il əvvəl tədqiqat qrupunun bir üzvü buludun benzonitril - nitril (karbon-azot) qrupuna bərkidilmiş altı karbonlu üzük olduğuna dair göstərişləri müşahidə etdi.

Tədqiqatçılar daha sonra benzonitrilin mövcudluğunu təsdiqləmək üçün dünyanın ən böyük idarəolunan radio teleskopu olan Yaşıl Bank Teleskopundan istifadə etdilər. Verilərində başqa iki molekulun da imzalarını tapmışlar - bu işdə bildirilən PAH-lər. 1-siyanonftalin və 2-siyanonftalen adlanan bu molekullar, bir halqaya bağlanmış bir nitril qrupu ilə birlikdə əridilmiş iki benzol halqasından ibarətdir.

"Bu molekulların aşkarlanması astrokimyada irəliləyən bir sıçrayışdır. Biz kosmosda mövcud olduğu bilinən kiçik molekullar arasındakı nöqtələri astrofizikdə çox vacib olan monolitik PAH'larla birləşdirməyə başlayırıq" deyir. , tədqiqatın müəlliflərindən biri olan MIT postdoc.

Bu molekulların soyuq, ulduzsuz TMC-1-də tapılması PAH-lərin yalnız ölməkdə olan ulduzların yan məhsulları olmadığını, daha kiçik molekullardan toplana biləcəyini göstərir.

McGuire, "Onları tapdığımız yerdə bir ulduz yoxdur, ya da yerində qurulur, ya da ölü bir ulduzun qalıqlarıdır" deyir. "Düşünürük ki, bu, ehtimal ki, ikisinin birləşməsidir - dəlillər onun nə bir yol olduğunu, nə də digərinin müstəsna olduğunu göstərir. Bu yeni və maraqlıdır, çünki əvvəllər bu aşağıdan yuxarıya doğru yol üçün heç bir müşahidə sübutu olmamışdı."

GOTHAM - TMC-1-in Yaşıl Bank Teleskop Müşahidələri: Aromatik Molekulların Ovlanması - layihəsindən olan alimlər bir sıra doqquz məqalədə Toros Molekulyar Buludunda və ya TMC-1-də ondan çox polisiklik aromatik karbohidrogen aşkar edildiyini izah etdilər. Əvvəllər heç vaxt ulduzlararası mühitdə aşkarlanmayan bu mürəkkəb molekullar, alimlərin kosmosdakı ulduzların, planetlərin və digər cisimlərin meydana gəlməsini daha yaxşı anlamalarına imkan verir. Bu sənətkarın konsepsiyasında, aşkar olunan bəzi molekullar soldan sağa daxildir: 1-siyanonftalen, 1-siyano-siklopentadien, HC11N, 2-siyanafalalin, vinilsiyanoasetilen, 2-siyano-siklopentadien, benzonitril, trans- (E) -syanovinilasetilen , HC4NC və propargilsiyanid, digərləri arasında. Kredit: M. Weiss / Astrofizika Mərkəzi | Harvard & amp Smithsonian

McGuire, karbonun planetlərin meydana gəlməsində kritik bir rol oynadığından PAH-lərin kosmosun ulduzsuz, soyuq bölgələrində də ola biləcəyi təklifinin, alimləri planet meydana gəlməsi zamanı hansı kimyəvi maddələrin mövcud olduğu barədə nəzəriyyələrini yenidən düşünməyə sövq edə biləcəyini söylədi. PAH'lar digər molekullarla reaksiya verdikdə, asteroid və planetlərin toxumları olan ulduzlararası toz dənələrini əmələ gətirməyə başlaya bilərlər.

"Kimyasanın bu ulduzsuz nüvələrdən başlayaraq necə inkişaf etdiyi modellərini, bu böyük aromatik molekulları meydana gətirdiklərini əlavə etmək üçün tamamilə yenidən düşünməliyik" deyir.

McGuire və həmkarları indi bu PAH-lərin necə meydana gəldiyini və kosmosda hansı reaksiyalara girə biləcəklərini daha da araşdırmağı planlaşdırırlar. TMC-1-i güclü Green Bank Teleskopu ilə taramağa davam etməyi də planlaşdırırlar. Ulduzlararası buluddan bu müşahidələri aldıqdan sonra tədqiqatçılar, iki molekulu reaktora yerləşdirərək kilovolt elektriklə partlataraq, onları parçalayaraq buraxaraq yer üzündə yaratdıqları məlumatlarla uyğunlaşdırmağa çalışa bilərlər. birləşdirin. Bu, bir çoxu yer üzündə görünməmiş yüzlərlə fərqli molekulla nəticələnə bilər.

"Bu ulduzlararası mənbədə hansı molekulların olduğunu görməyə davam etməliyik, çünki inventar haqqında nə qədər çox şey bilsək, bu reaksiya şəbəkəsinin parçalarını birləşdirməyə çalışmağa daha çox başlaya bilərik" deyir McGuire.

Ci Xue et al. Ulduzlararası HC4NC-nin aşkarlanması və TMC-1 şərtləri altında izosiyanopolyin kimyasının araşdırılması, Astrofizika jurnalı (2020). iopscience.iop.org/article/10. & hellip 847 / 2041-8213 / aba631

Brett A. McGuire et al. GOTHAM-dan Erkən Elm: Layihəyə Baxış, Metodlar və TMC-1-də Ulduzlararası Propargil Siyanürün (HCCCH2CN) aşkarlanması, Astrofizika jurnalı (2020). iopscience.iop.org/article/10. & hellip 847 / 2041-8213 / aba632

Andrew M. Burkhardt et al. Ulduz meydana gəlməsinin ilk mərhələlərində hər yerdə olan aromatik karbon kimya, Təbiət Astronomiyası (2021). DOI: 10.1038 / s41550-020-01253-4

Michael C. McCarthy et al. Yüksək qütblü beş üzvlü üzük siyanosiklopentadienin ulduzlararası aşkarlanması, Təbiət Astronomiyası (2020). DOI: 10.1038 / s41550-020-01213-y


& # 8216Ultimate & # 8217 Ulduzlararası Məkanda Tapılan Prebiyotik Molekullar

Həyatın bina blokları başlanğıcları ulduzlar arasında tapılan qaz və tozdan ibarət olan kiçik buzlu dənəciklərdən başlaya bilər və bu buzlu dənələr həyatın planetlərdə necə yarana biləcəyinin açarı ola bilər. Şagirdlərin köməyi ilə tədqiqatçılar, ulduzlararası məkandakı buz hissəciklərində əhəmiyyətli bir cüt prebiyotik molekul kəşf etdilər. Dünyadan 25.000 işıq ili yaxınlığında nəhəng bir qaz buludunda olan kimyəvi maddələr, DNT-nin əsas komponentinin öncüsü ola bilər, digəri isə əhəmiyyətli bir amin turşusunun meydana gəlməsində rol oynaya bilər.

Milli Premyotik Astronomiya Rəsədxanasından (NRAO) Anthony Remijan, "Prebiyotik molekulların son prebiyotikini tapdıq" dedi.

West Virginia'daki Green Bank Teleskopunu (GBT) istifadə edərək tədqiqatçılar, DNA-nın nərdivana bənzər quruluşunda “pilləkənlər” meydana gətirən dörd nükleobazdan biri olan adenin istehsal edən siyanometanimin adlı bir molekul tapdılar. Etanamin adlanan digər molekulun genetik koddakı iyirmi amin turşusundan biri olan alanin meydana gəlməsində rol oynadığı düşünülür.

Əvvəllər elm adamları bu cür proseslərin ulduzlar arasındakı çox sıx qazda baş verdiyini düşünürdülər. Bununla yanaşı, yeni kəşflər bu molekullar üçün kimyəvi əmələgəlmə ardıcıllığının qazda deyil, ulduzlararası məkandakı buz dənələrinin səthlərində meydana gəldiyini göstərir.

Remijan, "Bu molekulların bir ulduzlararası qaz buludunda tapılması, DNT və amin turşuları üçün əhəmiyyətli bina bloklarının yeni əmələ gələn planetləri həyat üçün kimyəvi qabaqcıllarla" toxumlaya biləcəyi "deməkdir" dedi.

Hər iki vəziyyətdə də yeni kəşf edilmiş ulduzlararası molekullar, son bioloji molekula aparan çox pilləli kimyəvi proseslərdə ara mərhələlərdir. Proseslərin təfərrüatları qaranlıq qalır, lakin kəşflər bu proseslərin harada baş verdiyinə dair yeni fikirlər verir.

"Bu reaksiyaların necə işlədiyini daha yaxşı başa düşmək üçün əlavə təcrübələr aparmalıyıq, ancaq bioloji kimyəvi maddələrə aparan ilk addımlardan bir neçəsinin xırda buz dənələrində meydana gəlməsi ola bilər" dedi.

Kəşflər kosmik kimyəvi maddələrin “barmaq izlərini” müəyyənləşdirmə prosesini sürətləndirən yeni texnologiya sayəsində mümkün olub. Hər bir molekulun qəbul edə biləcəyi müəyyən bir fırlanma vəziyyəti var. Bir vəziyyətdən digərinə keçdikdə, müəyyən bir enerji miqdarı ya yayılır, ya da tez-tez GBT ilə müşahidə edilə bilən xüsusi tezliklərdə radio dalğaları kimi əmələ gəlir.

Yeni laboratoriya üsulları astrokimyaçılara spesifik molekullar üçün bu cür radio tezliklərinin xarakterik qanunauyğunluqlarını ölçməyə imkan verdi. Bu məlumatlarla silahlandıqdan sonra, bu nümunəni teleskop tərəfindən alınan məlumatlarla uyğunlaşdıra bilərlər. Virginia Universiteti və Harvard-Smithsonian Astrofizika Mərkəzindəki Laboratoriyalar siyanometanimin və etanamindən radio emissiyasını ölçdü və bu molekullardan gələn tezlik normaları, GBT ilə 2008-2011-ci illərdə aparılmış bir araşdırma nəticəsində hazırlanan ümumi məlumatlarla uyğunlaşdırıldı.

Virginia Universitetində (U.A.) azlıq tələbələri üçün xüsusi bir yay tədqiqat proqramına qatılan lisenziya tələbələri qrupu, siyanometaniminin kəşfinə aparan bəzi təcrübələri həyata keçirdi.

"Bu olduqca xüsusi bir kəşfdir və erkən karyera tələbələrinin diqqətəlayiq araşdırmalar edə biləcəyini sübut edir" dedi tələbələrə rəhbərlik edən U. Va professoru Books Pate.


Veneraya qayıtdınız?

Hal-hazırda Veneranın yalnız bir kosmik gəmi yoldaşı var, Yaponiyanın Akatsuki orbiteri. Akatsuki 2010-cu ildə havaya qalxdı və həmin il Veneranı dövr etmək üçün ilk cəhdini reallaşdırdıqda, 2015-ci ildə ikinci bir cəhdlə müvəffəq oldu. Kosmik gəmi mülkiyyət müddətini Veneradakı havanı öyrənməyə və ildırım və mdash parıltılarını seyfdən axtarmağa sərf etdi. təbii ki, orbit.

Lakin NASA-nın, Magellan zondu 1990-1994-cü illərdə dövr etdiyi dövrdən bəri Veneraya həsr olunmuş xüsusi bir missiyası olmayıb. Lakin yeni araşdırmalar NASA-nı bu quraqlığa son qoymasına səbəb ola bilər. "Veneraya üstünlük vermə vaxtı gəldi" NASA İdarəçisi Jim Bridenstine Bazar ertəsi bir tvitində yazdı fosfin aşkarlanması haqqında, "hələ yer üzündə yaşamaq üçün vəziyyətin yaradılmasında ən əhəmiyyətli inkişaf" adlandırdı.

NASA, Kəşf layihələri adlandırılan hazırkı dövrdə Venera hədəfli iki təklifi, Ayın Kəşf Orbiteri, Marsdakı geofizika InSight endiricisini və yaxınlaşan asteroid missiyaları Lucy və Psyche-ni ehtiva edən eyni missiyanı qiymətləndirir.

Digər kosmik agentliklər də ziyarət etməyi düşünürlər. Hindistanın kosmik agentliyi adlı bir vəzifəni nəzərdən keçirir Şükrayaan-1, 2023-cü ildə başlayacaq və Veneranın səthini tədqiq edəcək bir orbit. Rusiya Sovet dövrü torpaqçılarının daha sərt versiyasını, daha uzun ömürlü yerüstü missiyasını nəzərdən keçirir. Avropa Kosmik Agentliyi (ESA), 2032-ci ildə başlayacaq və planetə ola bilən aktiv vulkanlara ev sahibliyi edib etmədiyini təyin etmək kimi fosfin aşkarlanması üçün alternativ izahatlar haqqında elm adamlarına məlumat verə biləcək bir geologiya orbiti olan EnVision adlı bir missiya təklifini qiymətləndirir. qaz istehsal edir.

Elm adamları mühəndislik bu kimi vəzifələrə hazırdırvə çoxdan göndərməyə dəyər maşınlarımız olduğu nöqtəyə gəldik. "Planet Elmləri İnstitutunun planetar alimi və direktor müavini Darby Dyar," Texnologiyamıza sahib olduğumuz və bu texnologiyanın çox hissəsini bu qədər zövq aldığımız üçün indi Veneraya gətirməyə hazırıq "dedi. Space.com-a verdiyi açıqlamada, NASA-nın ikinci missiya təklifi ilə əlaqədar araşdırma aparacağını söylədi. "Venera, edə biləcəyiniz çox gözəl missiyalardan ibarət bir smorgasbord təklif edir."

Digərləri çoxdur Venera missiyası anlayışları Rəsmi olaraq agentliyin nəzərdən keçirilmədiyi, təvazökar cəhdlərdən NASA-nın ən iddialı (və ən bahalı) layihələr kateqoriyasına qədər, agentliyin inkişaf etmiş Mars gəzintiləri marağı və əzmi miqyasında.

Ancaq Veneranın hekayəsini həqiqətən başa düşmək üçün bir neçə kosmik gəmiyə ehtiyacımız olacaq. "Heç bir missiya yoxdur" dedi Limaye. "Bu bir missiya toplusudur, çünki o qədər fərqli araşdırmalar var ki, heç bir missiya bütün sualları həll edə bilməz və ilk növbədə hansı missiyaların uçurulacağına qərar vermək bir mübarizə olacaq."

(Venera alimləri, hətta xüsusi tapşırıqlar təklif edənlər də müntəzəm olaraq vurğulayırlar ki, Veneranın bu qədər öyrənilmədiyi üçün, ora getmək üçün hər hansı bir missiya mövcud status-kvo üzərində bir inkişaf olacaqdır.)

Bu həftə açıqlanan fosfin aşkarlanması kontekstində gələcək missiyaların yeni araşdırmaya əsaslanmasının iki yolu var. Ya kosmik gəmi aşkarlamanın özünü təsdiqləyə bilər, ya da Veneraya dair daha geniş anlayışımızı inkişaf etdirə bilər, bu da alimlərin aşkarlamanı şərh etməsinə kömək edə bilər.


Səma Xəritəçəkmə Astronomiya Alqoritmləri Xərçəng İmmunoterapiyası üçün Proqnozlaşdırıcı Biyomarkerləri müəyyənləşdirmək üçün Patoloji ilə tanış oldu

AstroPath platforması, müəyyən bir markerin fərdi hüceyrələrdə ifadə səviyyəsini qiymətləndirməyə imkan verir, eyni zamanda onların məkan məkanları barədə məlumat saxlayır. Burada melanoma toxuması bölməsi göstərilir. PD-L1 ifadəsi qırmızı, PD-1 mavi ilə göstərilir. Zirvələrin hündürlüyü ifadə səviyyələrini təmsil edir. Kredit: Seyoun Park, Ph.D.

John Hopkins Universiteti və Bloomberg-də Mark Foundation Advanced Genomics and Imaging Mərkəzində tədqiqatçılar, xərçəng biopsiyalarının inkişaf etmiş immunofloresan görüntüləmə ilə səma xəritələşdirmə alqoritmlərinin cütləşdirilməsi.

Kimmel Xərçəng İmmunoterapiya İnstitutu, immunitet sistemini hədəf alan xüsusi müalicələrə hansı xərçənglərin reaksiya verəcəyini proqnozlaşdıraraq immunoterapiyaya rəhbərlik edəcək güclü bir platforma hazırladı.

AstroPath adlı yeni bir platform, şişlərin mikroskopik görüntülərini təhlil etmək üçün astronomik görüntü analizini və patoloji nümunələri ilə xəritələşdirməni birləşdirir.

Floresan etiketli antikorlardan istifadə edərək immunofluoresan görüntüləmə tədqiqatçılara eyni anda bir çox hüceyrə zülalını vizuallaşdırmağa və onların nümunəsini və ifadə gücünü təyin etməyə imkan verir. Tədqiqatçılar AstroPath tətbiq edərək, aqressiv bir dəri xərçəngi növü olan melanomanı araşdırdılar. Şiş kütləsi daxilindəki xərçəng hüceyrələrində və ətrafındakı immun hüceyrələri araşdıraraq melanoma biopsiyasındakı immun mikro mühiti xarakterizə etdilər və daha sonra altı marker daxil edən və anti-PD adlı müəyyən bir immunoterapiya növünə reaksiyanı yüksək dərəcədə proqnozlaşdıran bir kompozit biomarker təyin etdilər. -1 terapiya.

PD-1 (proqramlaşdırılmış hüceyrə ölümü 1) immunitet sistem T hüceyrələrində tapılan, PD-L1 (proqramlaşdırılmış ölüm ligand) adlanan başqa bir zülalla bağlananda xərçəng hüceyrələrinin immunitet sisteminin hücumundan yayınmasına kömək edən bir proteindir. Anti-PD-1 dərmanları PD-1 proteinini bloklayır və immunitet sisteminə xərçəng hüceyrələrini görməyə və öldürməyə kömək edə bilər. Tədqiqatçılar izah edirlər ki, yalnız melanomalı bəzi xəstələr anti-PD-1 terapiyasına cavab verir və cavab və ya müqaviməti proqnozlaşdırma qabiliyyəti hər bir xəstə üçün ən yaxşı müalicəni seçmək üçün çox vacibdir. AstroPath platforması da ağciyər xərçəngi tədqiqatı üçün tətbiq olunur və potensial olaraq bir çox digər xərçəng üçün terapevtik rəhbərlik edə bilər. Tədqiqat qrupuna, dermatologiya professoru və doktoru Janis Taube, Bloomberg-də şiş mikro mikro mühit laboratoriyasının həmmüdiri rəhbərlik edirdi.

Kimmel İnstitutu və John Hopkins Universitetində Məlumat İntensiv Mühəndislik və Elm İnstitutunun (IDIES) direktoru Ph.D., Alexander Szalay.

& # 8220Bu platforma onkoloqların xərçəng immunoterapiyasını necə həyata keçirəcəyini dəyişdirmə potensialına malikdir və & # 8221, Bloomberg-in direktoru, Ph.D., Ph.D., Drew Pardoll deyir.

Kimmel Xərçəng İmmunoterapiya İnstitutu. & # 8220Son 40 ildir xərçəng patologiyası təhlili məhdud məlumat verən bir dəfəyə bir marker araşdırdı. 12 markerə eyni vaxtda şəkil çəkmək üçün alətlər daxil olmaqla yeni texnologiyadan istifadə edən AstroPath görüntüləmə alqoritmləri, tək bir biopsiyadan məlumat məzmununun hal-hazırda rutin patoloji yolu ilə əldə ediləndən 1000 qat daha çox təmin edir. Bu, həssas xərçəng immunoterapiyasını asanlaşdırır - anti-PD-1 kimi bir immunoterapiyaya kimin cavab verəcəyini və kimin cavab verməyəcəyini təxmin etmək üçün hər bir xəstənin xərçənginin unikal xüsusiyyətlərini müəyyənləşdirir. Bunu etməklə eyni zamanda diaqnostik patologiyanı uniparametrdən multiparametre analizlərinə qədər inkişaf etdirir. & # 8221

Tədqiqat 11 iyun 2021-ci ildə jurnalda dərc ediləcək Elm.

AstroPath platformasının təməli, astrofizik Szalay, Johns Hopkins Universiteti Bloomberg tərəfindən Fizika və Astronomiya və Kompüter Elmləri Hörmətli professoru tərəfindən arxitektura edilmiş kainatın böyük bir rəqəmsal xəritəsi olan Sloan Digital Sky Survey üçün məlumat bazasını yaradan görüntü analiz üsullarıdır. Göy araşdırması və hər biri fərqli imzaları ifadə edən milyarlarca göy cisiminin milyonlarla teleskopik görüntüsünü bir araya gətirdi - tıpkı şiş biopsiyalarını ləkələmək üçün istifadə edilən antikorlardakı fərqli floresan etiketlər kimi. Trilyonlarla piksel görüntüləmə məlumatlarını işləmək üçün böyük, xüsusi bir kompüterdən istifadə edərək, bu obyektlərin yerləri və xarakteristikaları geniş açıq bir verilənlər bazasında saxlanılır. Bu verilənlər bazası kainatdakı ulduzların, kvazarların, dumanlıqların və qalaktikaların spektral xüsusiyyətlərini və məkan düzülüşünü təyin etmək üçün istifadə olunur.

Sloan Anketində kosmosun astronomik miqyasda xəritələşdirildiyi kimi, Johns Hopkins Universiteti Tibb Fakültəsi Dermatoloji Bölməsinin dermatopatoloji müdiri Taube Szalay ilə birlikdə şiş və immun hüceyrələri mikroskopik miqyasda xəritəyə salmaq üçün çalışır.

AstroPath, hər bir zülalı fərqli rəngli floresan molekulları ilə etiketləyən - Akoya Bioscience-in multipleks immunofluoresans (mIF) texnologiyasından şiş mikro mühitinin (TME) çoxlu hüceyrə və molekulyar xüsusiyyətlərini təyin etmək üçün istifadə edir. AstroPath & # 8217s səma cismi Xəritəçəkmə alqoritmləri, mIF görüntüləmə və & # 8220stitch & # 8221 tərəfindən istehsal olunan milyonlarla hüceyrənin nəhəng məlumat dəstlərini təhlil edir. mikroskopik bir slaydda tək hüceyrə rezolyusiyasına monte edilmiş bütün bir toxuma bölməsi və tədqiqatçıların şiş hüceyrələrinin immunitet sistemi daxil olmaqla ətraf toxumalarla necə və harada qarşılıqlı əlaqədə olduğuna dair ətraflı bir görünüş əldə etmələrini təmin edir. Fərdi hüceyrələrin məkan xüsusiyyətlərini, ayrı-ayrı hüceyrələr tərəfindən fərqli markerlərin ifadə birləşmələrini və nəhayət, bu markerlərin ifadə intensivliyini görməyə və böyütməyə imkan verir.

& # 8220Tüm şişlər içərisində müxtəlif növ hüceyrələrin məkan tənzimləmələri vacibdir, & # 8221 Taube deyir. & # 8220Cells bir-birlərinə birbaşa təmaslara və yerli olaraq ifraz olunan amillərə əsaslanaraq get / getmə siqnalları verir. Xüsusi zülalları ifadə edən hüceyrələr arasındakı yaxınlıqların miqdarının müəyyənləşdirilməsi bu coğrafi qarşılıqlı təsirlərin çoxalma ehtimalı olub olmadığını və immun hüceyrələrin şişin öldürülməsini maneə törətmək üçün hansı qarşılıqlı təsirlərin ola biləcəyini aşkar etmək potensialına malikdir. & # 8221

& # 8220 Astronomiyada tez-tez soruşuruq, & # 8216Qalaktikaların bir-birinə yaxın olma ehtimalı nə qədərdir? & # 8221 Szalay deyir. & # 8220Biz xərçəngə eyni yanaşmanı tətbiq edirik - şiş mikromühitindəki məkan münasibətlərinə baxaraq. Eyni dərəcədə fərqli bir miqyasda eyni problem var. & # 8221

Mövcud işdə, tədqiqatçılar sonradan anti-PD-1 immunoterapiya alan inkişaf etmiş melanomalı xəstələrin şiş nümunələrindəki xərçəng hüceyrələri və immun hüceyrələrdəki PD-1 və PD-L1 ifadəsini xarakterizə etmək üçün AstroPath platformasından istifadə etdilər. CD8, CD163 və FOXP3 - - müxtəlif immunitet hüceyrələri ilə ifadə olunan üç əlavə zülalı və nəhayət şiş hüceyrələrinin özləri üçün bir marker olan Sox10 / S100-nü görselləşdirdilər.

Ekip, bu markerlərin şişdəki xüsusi hüceyrələrdə ifadə edilməsinin müəyyən bir nümunəsini və intensivliyini anti-PD-1 terapiyasından sonra hansı xəstələrin cavab verəcəyini və sağ qalacağını güclü şəkildə proqnozlaşdırdığını tapdı.

& # 8220Böyük məlumatlar elmi dəyişir. Astronomiyadan genomikaya, okeanoqrafiyaya qədər hər yerdə tətbiqetmə var & # 8221 Szalay deyir. & # 8220Data sıx elmi kəşf yeni bir paradiqmadır. Qarşılaşdığımız texniki problem, miqyaslı məlumatlar topladığınız zaman ardıcıl, təkrarlanan nəticələr əldə etməkdir? AstroPath, universal bir standart qurma yolundakı bir addımdır. & # 8221

& # 8220Növbəti vacib addımlar var. Taube deyir ki, bu testlərin standartlaşdırıla biləcəyini göstərən AstroPath'ın yeni nəsil diaqnostik potensialını gətirən perspektivli bir klinik araşdırma və & # 8221; Komandanın uzunmüddətli məqsədi yeni yoldaş diaqnostikasını inkişaf etdirməklə yanaşı, Milli Xərçəng İnstitutu və # Xərçəng Genomu Atlasına bənzər bir şiş mənbəyi xəritəsi olan atlas qurmağı da əhatə edir.

& # 8220Astronomiyadan irəli gələn inkişaf etmiş Xəritəçəkmə metodlarının tətbiqi, həkimlərin fərdi xərçəng xəstələri üçün dəqiq immunoterapiya müalicələrini dizayn etmələrinə kömək edəcək proqnozlaşdırıcı biomarkerləri təyin etmək potensialına malikdir & # 8221, Mark xərçəng araşdırmaları fondunun baş icraçı direktoru Michele Cleary deyir. “These early results are exciting and validate the approach, and we at The Mark Foundation for Cancer Research are proud to support such pathbreaking science.”

Reference: “Analysis of multispectral imaging with the AstroPath platform informs efficacy of PD-1 blockade” by Sneha Berry, Nicolas A. Giraldo, Benjamin F. Green, Tricia R. Cottrell,§, Julie E. Stein, Elizabeth L. Engle, Haiying Xu, Aleksandra Ogurtsova, Charles Roberts, Daphne Wang, Peter Nguyen, Qingfeng Zhu, Sigfredo Soto-Diaz, Jose Loyola, Inbal B. Sander, Pok Fai Wong, Shlomit Jessel, Joshua Doyle, Danielle Signer, Richard Wilton, Jeffrey S. Roskes, Margaret Eminizer, Seyoun Park, Joel C. Sunshine, Elizabeth M. Jaffee, Alexander Baras, Angelo M. De Marzo, Suzanne L. Topalian, Harriet Kluger, Leslie Cope, Evan J. Lipson, Ludmila Danilova, Robert A. Anders, David L. Rimm, Drew M. Pardoll, Alexander S. Szalay and Janis M. Taube, 11 June 2021, Science.
DOI: 10.1126/science.aba2609

Others participating in the research include Sneha Berry, Benjamin F. Green, Elizabeth Engle, Haiying Xu, Aleksandra Ogurtsova, Seyoun Park, Elizabeth M. Jaffee, Leslie Cope, Evan J. Lipson, Ludmila Danilova, Robert A. Anders and Drew M. Pardoll of the Bloomberg

Kimmel Institute for Cancer Immunotherapy and the Mark Center for Advanced Genomics and Imaging at Johns Hopkins University Nicolas A. Giraldo, Tricia R. Cottrell, Julie E. Stein, Qingfeng Zhu, Alexander Baras, Angelo DeMarzo, Peter Nguyen, Charles Roberts, Daphne Wang, Sigfredo Soto-Diaz, Jose Loyola, Inbal B. Sander, Danielle Signer, Joel C. Sunshine and Suzanne L. Topalian, of the Kimmel Cancer Center and Bloomberg

Kimmel Institute for Cancer Immunotherapy, Johns Hopkins University School of Medicine Joshua Doyle, Richard Wilton, Jeffrey S. Roskes and Margaret Eminizer of the Institute for Data Intensive Engineering and Science at Johns Hopkins University and Pok Fai Wong, Shlomit Jessel, Harriet Kluger and David Rimm of the Yale School of Medicine.

The research was supported by funding from The Mark Foundation for Cancer Research the Bloomberg

Kimmel Institute for Cancer Immunotherapy, the Melanoma Research Alliance the Harry J. Lloyd Charitable Trust the Emerson Collective Moving for Melanoma of Delaware the Barney Family Foundation the Laverna Hahn Charitable Trust Bristol Myers Squibb Sidney Kimmel Cancer Center Core Grant P30 CA006973 National Cancer Institute R01 CA142779 National Institutes of Health T32 CA193145 and P50 CA062924.

Funding and materials for the study described in press release were partially provided by Bristol Myers Squibb. Equipment and reagents for the study described in this press release were partially provided by Akoya Biosciences. Drs. Janis Taube and Evan Lipson are consultants and advisory board members for Bristol Myers Squibb. Dr. Robert Anders is a consultant to Bristol Myers Squibb. Drs. Taube and Alexander Szalay are consultants to Akoya Biosciences. Drs. Taube and Szalay also serve on the advisory board of Akoya Biosciences and hold stock in Akoya Biosciences. There is a patent pending related to image processing of mIF/IHC images. These arrangements has been reviewed and approved by the Johns Hopkins University in accordance with its conflict of interest policies.

Additional funders: Laverna Hahn Charitable Trust Bristol Myers Squibb Sidney Kimmel Cancer Center National Cancer Institute National Institutes of Health


Technology to detect chemicals in fruit and vegetables

Credit: Dmitry Lisovsky

An ITMO Ph.D. student with her colleagues from Russia, Spain and Singapore has developed flexible sensing films based on silver nanoparticles that can be used to identify the presence of pesticide residue on the surface of agricultural produce in minutes. The research results were published in Nanoscale.

In order to create these sensors, scientists from ITMO, the Ioffe Institute, National University of Singapore and University of Rovira i Virgili combined melamine and a small amount of silver nitrate in a Petri dish with a small layer of agar gel. Silver nitrate is well-known in the medical field as an antibacterial agent and is used in photographic engineering as a component of developing agents. Even though the substance contains silver, it is relatively cheap and accessible.

Silver nitrate's reaction with the other components results in the formation of white crystal precipitation. When the Petri dish is exposed to light, the crystals decompose, forming silver nanoparticles, and the chemical reaction is complete. The resulting material is dried carefully, as at this stage, it's very easy to damage. Drying results in lightweight and flexible films, and the entire process takes about a day.

The film's operating principle is simple. A piece of it is applied to a fruit and wetted with alcohol in order to gather pesticide molecules on the film's surface and is then put into a spectrometer. The change in the optical response, the form and character of spectra in the graphs, indicates whether there is pesticide on the product surface or not.


Spectroscopy

Spectroscopy is the study of the absorption and emission of light and other radiation by matter. It involves the splitting of light (or more precisely electromagnetic radiation) into its constituent wavelengths (a spectrum), which is done in much the same way as a prism splits light into a rainbow of colours. In fact, old style spectroscopy was carried out using a prism and photographic plates.

Modern spectroscopy uses diffraction grating to disperse light, which is then projected onto CCDs (charge-coupled devices), similar to those used in digital cameras. The 2D spectra are easily extracted from this digital format and manipulated to produce 1D spectra that contain an impressive amount of useful data.

Recently, the definition of spectroscopy has been expanded to also include the study of the interactions between particles such as electrons, protons, and ions, as well as their interaction with other particles as a function of their collision energy.

How spectroscopy is used

Far from being a specialised, unique field, spectroscopy is integral to a variety of disciplines. While it provided a theoretical backing to early quantum research in radiation and atomic structure, it also has a staggering number of other applied uses magnetic resonance imaging (MRI) and X-ray machines utilise a form of radio-frequency spectroscopy, we measure the unique makeup and physical properties of distant astral bodies through their spectra and wavelength, and it’s even used to test doping in sports.

The different types of spectroscopy are distinguished by the type of radiative energy involved in the interaction. In many applications, the spectrum is determined by measuring changes in the intensity or frequency of this radiative energy. The types of spectroscopy can also be distinguished by the nature of the interaction between the energy and the material. Examples include:

Astronomical spectroscopy

This type of spectroscopy is chiefly concerned with the analysis of objects in space. From simple spectroscopic analysis of an astronomical object, we can measure the spectrum of electromagnetic radiation and determine its wavelength. This can tell us about the object’s chemical composition (as a factor of their spectra and mass), temperature, distance and speed (using a function of their wavelength and the speed of light).

Absorption spectroscopy

Absorption spectroscopy involves the use of spectroscopic techniques that measure the absorption of radiation in matter. We can determine the atomic makeup of a sample by testing for the absorption of specific elements across the electromagnetic spectrum.

Biomedical spectroscopy

Biomedical spectroscopy is a type of spectroscopy that’s used in biomedical science. For example, magnetic resonance spectroscopy (a specialised technique associated with magnetic resonance imaging) is often used to diagnose and study chemical changes in the brain that can cause anything from depression to physical tumours, as well as analyse the metabolic structure of muscle. This works by mapping a spectrum of wavelengths in the brain that correspond to the known spectrum, and carefully analysing patterns and aberrations in those patterns.

Energy-dispersive X-ray spectroscopy

Energy dispersive X-ray spectroscopy (otherwise known as EDS/EDX) is used for the identification and quantification of elements found in a sample. This technique is used by the Phenom ProX Desktop SEM. It can also be used in conjunction with Transmission Electron Microscopy (TEM) and Scanning Transmission Electron Microscopy (STEM) to create spatially-resolved elemental analysis in areas as small as a few nanometres in diameter.


Geology helps astronomers find habitable planets

Astronomers have identified more than 4,000, and counting, confirmed exoplanets -- planets orbiting stars other than the sun -- but only a fraction have the potential to sustain life.

Now, new research from UBC's Okanagan campus is using the geology of early planet formation to help identify those that may be capable of supporting life.

"The discovery of any planet is pretty exciting, but almost everyone wants to know if there are smaller Earth-like planets with iron cores," says Dr. Brendan Dyck, assistant professor of geology in the Irving K. Barber Faculty of Science and lead author on the study.

"We typically hope to find these planets in the so-called 'goldilocks' or habitable zone, where they are the right distance from their stars to support liquid water on their surfaces."

Dr. Dyck says that while locating planets in the habitable zone is a great way to sort through the thousands of candidate planets, it's not quite enough to say whether that planet is truly habitable.

"Just because a rocky planet can have liquid water doesn't mean it does," he explains. "Take a look right in our own solar system. Mars is also within the habitable zone and although it once supported liquid water, it has long since dried up."

That, according to Dr. Dyck, is where geology and the formation of these rocky planets may play a key role in narrowing down the search. His research was recently published in the Astrofizik Jurnal Məktubları.

"Our findings show that if we know the amount of iron present in a planet's mantle, we can predict how thick its crust will be and, in turn, whether liquid water and an atmosphere may be present," he says. "It's a more precise way of identifying potential new Earth-like worlds than relying on their position in the habitable zone alone."

Dr. Dyck explains that within any given planetary system, the smaller rocky planets all have one thing in common -- they all have the same proportion of iron as the star they orbit. What differentiates them, he says, is how much of that iron is contained in the mantle versus the core.

"As the planet forms, those with a larger core will form thinner crusts, whereas those with smaller cores form thicker iron-rich crusts like Mars."

The thickness of the planetary crust will then dictate whether the planet can support plate tectonics and how much water and atmosphere may be present, key ingredients for life as we know it.

"While a planet's orbit may lie within the habitable zone, its early formation history might ultimately render it inhabitable," says Dr. Dyck. "The good news is that with a foundation in geology, we can work out whether a planet will support surface water before planning future space missions."

Later this year, in a joint project with NASA, the Canadian Space Agency and the European Space Agency, the James Webb Space Telescope (JWST) will launch. Dr. Dyck describes this as the golden opportunity to put his findings to good use.

"One of the goals of the JWST is to investigate the chemical properties of extra-solar planetary systems," says Dr. Dyck. "It will be able to measure the amount of iron present in these alien worlds and give us a good idea of what their surfaces may look like and may even offer a hint as to whether they're home to life."

"We're on the brink of making huge strides in better understanding the countless planets around us and in discovering how unique the Earth may or may not be. It may still be some time before we know whether any of these strange new worlds contain new life or even new civilizations, but it's an exciting time to be part of that exploration."


Videoya baxın: Kimya 7-ci sinif 7. Nisbi molekul kütləsi. kimyəvi formullara görə hesablamalar. (Oktyabr 2021).