۶ اکتشاف علمی بزرگ در سال ۲۰۲۴؛ از مغز مگس تا اقیانوس‌های فضایی

فرادید| سال ۲۰۲۴ اگرچه بسیار پرفراز و نشیب و پر از حوادث مختلف بود، اما دانستن اینکه بشر اکنون می‌تواند ادعا کند بیش از هر زمان دیگری درباره کیهان می‌داند، مایه آرامش است. زیرا دانشمندان همیشه در حال یادگیری بیشتر هستند و علم همواره ناتمام و رو به پیشرفت است. اما کدام اکتشافات علمی سال ۲۰۲۴ هیجان‌انگیزتر و مکاشفه‌آمیزتر بودند؟ 

به گزارش فرادید، پاسخ دادن به این پرسش تا حدودی دشوار است. گاهی اوقات، یک لحظه «یافتم! یافتم!» آشکار وجود دارد، لحظه‌ای که پیامدهای متحول‌کننده‌ی آن برای بشریت، جهان گسترده‌تر یا خود کیهان، بی‌درنگ آشکار است. اما اغلب، آنچه در ظاهر گام کوچکی به نظر می‌رسد، در حقیقت آغاز قدم نهادن در راه چیزی است که به شکل غیرقابل تصوری حماسی و متحول‌کننده است. چه گسترش دانش ما از جهان میکروسکوپی باشد، چه تغییر نحوه درک همسایگی کهکشانی‌مان، هر پیشرفتی شایان توجه است. 

اینها شگفت‌انگیزترین اکتشافات علمی سال ۲۰۲۴ هستند:

اخترشناسان اقیانوس‌های پنهانی را بیرون از منظومه شمسی کشف کردند

مدت‌ها تصور می‌شد اقیانوس‌های زمین بی‌همتا هستند. تا آنجا که دانشمندان می‌دانستند، مریخ یک بیابان رادیواکتیو، زهره یک جهنم‌دره‌ی آتشفشانی خشک و قمرهای یخی بی‌شمار مشتری، زحل، اورانوس و نپتون توپ‌های یخی منجمد بودند. اما در دهه ۱۹۸۰، سیگنال‌های الکتریکی عجیبی که از قمر مشتری اروپا (Europa ) دریافت شد، قویاً نشان داد اقیانوسی با آب مایع باستانی، گرم و شور زیر پوسته یخی آن پنهان است. 

این افشاگری پرتاب مأموریت «اروپا کلیپر» ناسا را سرعت بخشید، فضاپیمایی که اکتبر امسال زمین را به امید مطالعه‌ی آن اقیانوس از راه دور و تعیین این که آیا پذیرای حیات است یا خیر، ترک کرد. 

امروزه دانشمندان مدام شواهد قانع‌کننده‌ای از اقیانوس‌ها را در منظومه شمسی بیرونی پیدا می‌کنند. 

انسلادوس زحل بدون تردید حاوی یک اقیانوس پرآب دیگر است، اما چندین مورد دیگر نامزدهای بسیار امیدوارکننده هستند و امسال چندین مورد دیگر پیدا شد. ماه فوریه، ستاره‌شناسان اعلام کردند مدرکی از یک اقیانوس پنهان در قمر میماس زحل پیدا کرده‌اند. سپس، ماه اکتبر، داده‌های قانع‌کننده به اقیانوس دیگری اشاره داشت که در میراندا، قمر اورانوسی، مدفون شده است. یافتن شواهد مبنی بر رایج بودن اقیانوس‌ها در منظومه شمسی مهم است!

زندگی آنطور که ما آن را می‌شناسیم عاشق آب است و اگرچه ما نمی‌دانیم این قمرهای آبی حاوی حیات هستند یا خیر، اکنون مکان‌های بسیار بیشتری برای جستجو در حیاط خلوت کیهانی خود داریم که دانشمندان قبلاً تصورش را هم نمی‌کردند. 

سال ۲۰۲۰، ماموریت OSIRIS-REx ناسا ۱۲.۶ گرم غبار سیارکی را بازیابی کرد. امسال، بالاخره اطلاعات بدست‌آمده از آن نمونه فاش شد

در این نمونه، دانشمندان پری‌بیوتیک‌ها و مولکول‌هایی را یافته‌اند که نشان می‌دهد این سیارک از یک جهان فعال از نظر زمین‌شناسی آمده است

دانشمندان یک صندوقچه گنج کیهانی را باز می‌کنند

کارل ادوارد سِیگِن (اخترشناس، مشاور ناسا و مروج علم‌های اخترشناسی، اخترفیزیک) زمانی گفت: «ما از چیزهای ستاره‌ای ساخته شده‌ایم.» این گفته به معنای واقعی کلمه کاملاً درست است، زیرا تمام عناصر سازنده ما و سیارات و هر چیزی که بین این دو است، از مرگ ستارگان باستانی بی‌شمار ناشی میشود. حالا، به لطف مأموریت OSIRIS-REx ناسا، ما در شرف پی بردن به این موضوع هستیم که تمام این ستاره‌ها از کجا آمده‌اند. 

سال ۲۰۲۰، OSIRIS-REx موفق شد برای مدت کوتاهی روی سیارک بنو (Benny) فرود آید، مقداری از مواد بکر آن را بردارند و سپس در سپتامبر ۲۰۲۳ آن را به زمین بازگرداند. این نخستین بار نیست که یک فضاپیما ماده‌ای را از یک سیارک ربوده است (ژاپن دو بار این کار را انجام داده)، اما ۱۲۱.۶ گرم ذرات سیارکی OSIRIS-REx تا کنون بزرگترین نمونه از ماده بکری است که تا کنون به زمین آورده شده است. 

سیارک‌ها باقیمانده‌های شکل‌گیری خشن منظومه شمسی هستند. این بلوک‌های سازنده نه تنها حاوی مواد معدنی هستند که برای ساخت سیارات از جمله زمین استفاده شده‌اند، بلکه حاوی مواد شیمیایی هستند که دریاها و اقیانوس‌های ما را ایجاد کرده‌اند و شاید حتی ترکیباتی که نخستین اشکال حیات را ایجاد کرده‌اند. 

امسال، دانشمندان برای نخستین بار به نمونه OSIRIS-REx نگاه انداختند و از آنچه یافتند شگفت‌زده شدند: خورشید در پی مرگ چندین ستاره بوجود آمده، از ستاره‌های کم‌جرم گرفته تا به قدری بزرگ که به عنوان ابرنواختر قدرتمند منفجر شدند. مولکول‌های عجیب موجود در نمونه نشان می‌دهد از یک جهان فعال از نظر زمین‌شناسی تخریب‌شده آمده و مجموعه‌ای از ترکیبات پری‌بیوتیک، از جمله انواع اسیدهای آمینه در آن سیارک اولیه یافت شدند. 

به طور خلاصه، این نمونه در حال بازنویسی آن چیزست که درباره منشا منظومه شمسی می‌دانستیم. تازه دانشمندان تنها یک درصد از آن را مطالعه کرده‌اند. چه کسی می‌داند چه اطلاعات تازه دیگری از آن در انتظار کشف شدن است؟ 

 هوش مصنوعی اسرار پروتئین‌ها را آشکار می‌کند

امسال، مشخص شد قرار است هوش مصنوعی به آشکار شدن نحوه عملکرد خود زندگی کمک کند. ماه اکتبر، جایزه نوبل شیمی به چندین محقق درگیر در مطالعه پروتئین‌ها اعطا شد؛ ماشین‌های قیچی‌مانندی که زیربنای بسیاری از بیوشیمی هستند. 

درک نحوه عملکرد پروتئین‌ها یعنی اینکه بدانید چگونه بیماری‌ها از مالاریا گرفته تا پارکینسون تکثیر می‌شوند و سپس شناسایی راه‌هایی برای متوقف کردن تکثیر آن‌ها. 

بطور خاص، دو نفر از سه دریافت‌کننده این جایزه، دمیس حسابیس و جان جامپر، هر دو در Google DeepMind اکتشافات خود را مدیون مدل هوش مصنوعی خود به نام AlphaFold2 هستند. 

این هوش مصنوعی با کارایی بی‌باکانه، توانست ساختار تقریباً تمام ۲۰۰ میلیون پروتئینی را که دانشمندان وجودشان را یافته‌اند پیش‌بینی کند، به این معنا که دانشمندان اکنون ابزاری دارند که با کمک آن می‌تواند به سرعت و با دقت مشخص کنند چه نوع پروتئین‌هایی از انواع واکنش‌های شیمیایی یا مجموعه‌ای از شرایط آغازین ناشی می‌شوند یا در آن نقش دارند. 

توانایی دانشمندان در رمزگشایی بسیاری از جنبه‌های گیج‌کننده بیوشیمی، از مقاومت آنتی‌بیوتیکی گرفته تا بیماری‌های عصبی، هرگز دقیق‌تر از این نبوده است.

مترجم: زهرا ذوالقدر