Category: Mokslas

Mūsų supratimas apie kosmosą priklauso nuo to, kokiu būdu jį stebime. Tai, kas regimojoje šviesoje atrodo kaip įprastas nakties dangus, radijo bangose gali atsiskleisti visiškai kitaip.

Astronomai paskelbė didžiausios iki šiol radijo bangų ruože atliktos dangaus apžvalgos duomenis. Jie atskleidė beveik 13,7 mln. dangaus objektų, kurių žmogaus akis be specialios įrangos nepajėgtų pamatyti.

Tai trečiasis „LOFAR“ dviejų metrų dangaus apžvalgos projekto duomenų rinkinys, žinomas kaip „LoTSS-DR3“. Jame pateikiama itin gausi kosminių šaltinių kolekcija, skleidžianti radijo bangas – nuo įvairių galaktikų iki ekstremalių Visatos reiškinių.

Apžvalgoje matomi ir vieni dramatiškiausių procesų: galaktikos, deformuojamos galingų srautų, sklindančių iš supermasyvių juodųjų skylių aplinkos. Tokie reiškiniai padeda geriau suprasti, kaip kinta ir evoliucionuoja galaktikos.

Apžvalga apima 88 proc. šiaurinio dangaus. Duomenys rinkti metų metus, o bendra stebėjimų trukmė siekia apie 13 tūkst. valandų.

„Šis duomenų rinkinys sujungia daugiau nei dešimtmetį trukusius stebėjimus, didelio masto duomenų apdorojimą ir tarptautinės tyrėjų komandos mokslinę analizę“, – teigė pagrindinis tyrimo autorius, astronomas Timothy Shimwellas iš „ASTRON“ ir Leideno universiteto Nyderlanduose.

Kaip aprašoma žurnale Astronomy & Astrophysics publikuotame straipsnyje, apžvalga atlikta naudojant „LOFAR“ – žemų dažnių radijo antenų masyvą. Ši sistema mažai primena klasikinius didžiulius lėkštės formos radioteleskopus.

„LOFAR“ yra interferometras, sudarytas maždaug iš 20 tūkst. antenų, išdėstytų 52 stotyse: 38 Nyderlanduose ir 14 kitose Europos šalyse. Antenų tinklas driekiasi daugiau kaip 1 tūkst. kilometrų ir gali veikti tiek kaip atskirų jutiklių masė, tiek kaip vienas bendras, itin didelės skiriamosios gebos radioteleskopas.

Duomenų apimtis buvo milžiniška. „Mūsų apdorotų duomenų kiekis – iš viso 18,6 petabaito – buvo milžiniškas ir reikalavo nuolatinio apdorojimo bei stebėsenos daugelį metų, pasitelkiant daugiau nei 20 mln. branduolių valandų skaičiavimo laiko“, – aiškino astronomas Alexanderis Drabentas, Tiuringijos valstybinės observatorijos tyrėjas ir „LOFAR“ programinės įrangos kūrėjas, taip pat vienas iš darbo bendraautorių.

Surinktai informacijai analizuoti mokslininkai naudojo vieną iš galingiausių Europos superkompiuterių, esantį Vokietijoje, „Jülich“ superkompiuterių centre.

„Šiai dangaus apžvalgai pirmą kartą prireikė tokio masto duomenis kaupti, apdoroti ir padaryti prieinamus kaip astronominio stebėjimo projekto dalį. Todėl „LOFAR“ taip pat atvėrė kelią būsimiems didelio masto projektams“, – sakė „Jülich“ superkompiuterių centro techninių paslaugų vadovė Cristina Manzano, viena iš bendraautorių.

Radijo astronomijos duomenys renkami kitaip nei įprastos „nuotraukos“. Norint suformuoti vieną vaizdą, tenka sujungti dešimčių tūkstančių antenų signalus. Tam reikia skaitmeninti, perduoti ir apdoroti milžinišką žalių duomenų srautą – apie 13 terabitų per sekundę.

Šios pastangos atsiperka: gauti vaizdai pateikia neįprastą Visatos vaizdą. Pavyzdžiui, „LOFAR“ apžvalgoje Andromedos galaktika matoma tarsi vaiduokliška kosminė akis – priminimas apie jos būsimą susidūrimą su Paukščių Taku.

Radijo spinduliuotė gali atskleisti ir kitus reiškinius: egzoplanetas, galaktikų spiečių susidūrimus, supernovų suformuotus magnetinius laukus, kurie spartina daleles iki energijų, tūkstančius kartų viršijančių Žemės supergreitintuvų pasiekiamas reikšmes.

Žemų dažnių spinduliuotė taip pat geriau prasiskverbia pro tankias sritis, todėl leidžia „pažvelgti“ į dulkėmis užtemdytas Paukščių Tako ir kitų galaktikų šerdis. Dėl to astronomai gali tiksliau tirti, kaip juodosios skylės veikia kosminę evoliuciją ir kaip gimsta bei kinta jaunos žvaigždės.

Duomenų rinkinys yra viešai prieinamas, todėl, kaip rodo ankstesni „LOFAR“ leidimai, jis gali paskatinti daugybę naujų tyrimų. Ankstesnėse apžvalgose mokslininkai jau demonstravo, kiek informacijos galima išspausti iš vieno vaizdo – kai kuriuose jų aptinkama net dešimtys tūkstančių supermasyvių juodųjų skylių.

Galiausiai „LOFAR“ laikomas svarbiu pirmtaku kitam dideliam projektui – „Square Kilometre Array Observatory“. Šis tarptautinis bendradarbiavimas siekia Pietų Afrikoje ir Australijoje pastatyti du didžiausius pasaulyje radioteleskopų masyvus.

Tyrimas publikuotas žurnale Astronomy & Astrophysics.

Evoliucijos teorija iš esmės pakeitė mūsų supratimą apie žmogų, tačiau praėjus daugiau nei šimtmečiui po Č. Darvino idėjų, moters kūnas vis dar išlieka viena didžiausių biologijos mįslių.

Palyginti su daugeliu gyvūnų rūšių, žmogaus patelė yra išskirtinė, o mokslininkai iki šiol mėgina paaiškinti, kodėl taip yra. Nors kiekvieno žmogaus kūnas skirtingas, daugelio moterų kasdienybę ir sveikatą stipriai veikia tam tikros unikalios anatomijos ir fiziologijos ypatybės.

Nors lytis ir socialinė lytis yra skirtingos sąvokos, didelė dalis tyrimų apie moterų kūną vis dar koncentruojasi į biologiją, susijusią su moteriškąja lytimi: nėštumu, menstruacijomis ir menopauze.

Dalies tyrėjų teigimu, šios evoliucinės „keistenybės“ gali būti ne atsitiktiniai žmogaus raidos šalutiniai padariniai, o svarbūs veiksniai, prisidėję prie pačios mūsų rūšies susiformavimo.

Viena iš ryškiausių išimčių gamtoje – gimdymas. Žmonėms jis neretai yra neįprastai ilgas: gimdymo procesas gali trukti daug valandų, o kartais – net kelias dienas. Komplikacijos ir rizikos yra dažnos, o pagalba iš šalies neretai tampa būtinybe.

Žmogaus gimdymo takai yra sudėtingos formos, todėl gimstant kūdikiui galva turi pasisukti beveik 90 laipsnių. Dėl šio anatomijos „posūkio“ natūralus gimdymas tampa sudėtingesnis nei daugeliui kitų primatų.

Šiuolaikiniai vertinimai rodo, kad kai kuriose besivystančiose šalyse užsitęsęs arba dėl anatominių kliūčių apsunkintas gimdymas gali būti tiesiogiai susijęs su iki 30 proc. motinų sveikatos komplikacijų.

Kodėl žmogaus gimdymas moteriai toks rizikingas, iki šiol nėra vienareikšmio atsakymo. Dažnai manoma, kad priežastis – didelė kūdikio galva, tačiau žmonės gimsta turėdami palyginti mažą smegenų dydį, lyginant su tuo, kokios jos bus suaugus. Tai reiškia, kad vien šis argumentas nepaaiškina visos problemos.

Kita populiari idėja siejama su tuo, kad žmogus yra vienintelis šiandien gyvenantis žinduolis, nuolat judantis dviem kojomis. Dalis mokslininkų mano, kad siauresnis dubuo galėjo būti naudingas vaikščiojimui ir laikysenai, tačiau apsunkino gimdymą.

Šis galimas kompromisas žinomas kaip akušerinės dilemos hipotezė. Vis dėlto pastaraisiais metais ji sulaukė nemažai kritikos: abejojama, ar hipotezė pakankamai įvertina anatomijos niuansus, mitybos, genetikos, hormonų ar net medicininių praktikų įtaką.

Kol kas tvirčiausia išvada – žmogaus gimdymas yra išskirtinai sudėtingas ir iki galo nepaaiškintas reiškinys.

Moters kūnui bręstant, mįslių tik daugėja. Žmogaus menstruacijos, lyginant su daugeliu kitų žinduolių, dažnai būna gausesnės ir labiau pastebimos. Apskritai manoma, kad daugiau kaip 98 proc. žinduolių rūšių visai nemenstruoja.

Tuomet kyla natūralus klausimas: kodėl žmonės vaisingais metais menstruuoja kas mėnesį, o ciklas siejamas su reikšmingais pokyčiais ne tik kūne, bet ir smegenyse? Kokia tokio reiškinio prisitaikomoji vertė, jei ji apskritai egzistuoja?

Per dešimtmečius pasiūlyta daug hipotezių, tačiau kiekviena turi silpnųjų vietų. Be to, šis mokslinių tyrimų laukas ilgą laiką buvo palyginti mažai tyrinėtas.

Viena iš galimų versijų – menstruacijos gali būti susijusios su gimdos pasirengimu embriono implantacijai. Žmogaus embriono įsitvirtinimas, palyginti su kai kurių laboratorinių gyvūnų stebėjimais, laikomas ypač „agresyviu“, todėl gimdos gleivinė gali turėti būti storesnė ir labiau diferencijuota. Tokį audinį organizmui gali būti sunkiau paprastai „sugrąžinti“ atgal, kai nėštumas neįvyksta.

Kai kurie mokslininkai svarsto, kad gimdos gleivinė gali būti pakankamai „subrendusi“, kad tam tikra prasme „apsispręstų“, ar priimti embrioną, tačiau ši idėja išlieka kontroversiška.

Panašias rizikas patiria ir kitos menstruojančios rūšys, pavyzdžiui, kai kurie šikšnosparniai ar vadinamosios dramblinės kirstukės – jų placentos kartais prisitvirtina pernelyg giliai. Tai gali rodyti, kad tokia reprodukcinė sistema yra sudėtinga ir labai išsivysčiusi.

Gali būti, kad menstruacijos tėra gimdos pasirengimo palikuonims šalutinis produktas. Tačiau kol kas tai – labiau pagrįstos spėlionės nei galutinės išvados.

Net ir pasibaigus menstruacijoms, moters kūno evoliucinė mįslė nesibaigia. Žmonės yra viena iš nedaugelio rūšių pasaulyje, patiriančių menopauzę. Gyvūnų karalystėje tai itin reta, o kodėl ji apskritai egzistuoja, iki šiol nėra aišku.

Dauguma žinduolių išlieka reprodukciškai aktyvūs visą suaugusį gyvenimą, o žmogus gali gyventi dar kelis dešimtmečius po paskutinių mėnesinių.

Tarp nedaugelio mums artimesnių pavyzdžių minimi kai kurie dantytieji banginiai, pavyzdžiui, orkos ar banginiai pilotai. Bandymas suprasti, kas bendro tarp šių rūšių ir žmogaus, gali padėti atskleisti menopauzės paslaptis.

Viena populiariausių idėjų vadinama močiutės hipoteze. Jos esmė tokia: vyresnės patelės nustoja gimdyti ir savo energiją bei resursus nukreipia anūkų auginimui, taip netiesiogiai didindamos savo genų perdavimo sėkmę.

Vis dėlto, kad toks aiškinimas būtų tvirtai pritaikytas žmonėms, reikėtų įrodyti, jog iki žemdirbystės laikų visuomenėse buvo pakankamai moterų, gyvenusių po vaisingo amžiaus ir sistemingai padėjusių auginti palikuonis. Tokius duomenis surinkti sudėtinga, o kai kurie modeliai, paremti šiuolaikinėmis medžiotojų-rankiotojų bendruomenėmis, ne visada parodė pakankamai didelę naudą, kuri kompensuotų evoliucinę reprodukcijos nutraukimo „kainą“.

Egzistuoja ir kita, labiau netikėta versija – patriarcho hipotezė. Ji teigia, kad kai patinai įgijo galimybę ilgiau išlaikyti aukštą statusą ir reprodukcinę prieigą net po fizinio piko, natūrali atranka galėjo „favorizuoti“ ilgesnę gyvenimo trukmę. Jei ilgaamžiškumą lemiantys genai būtų susiję su X, o ne Y chromosoma, tai galėjo pailginti ir patelių gyvenimą, sudarant sąlygas joms per gyvenimą išnaudoti visą turimų kiaušialąsčių rezervą.

Kitaip tariant, menopauzė galėjo būti ilgesnės gyvenimo trukmės šalutinis padarinys. Tačiau ši idėja taip pat nepaaiškina visko – pavyzdžiui, kodėl daugelyje rūšių patelės vidutiniškai gyvena ilgiau nei patinai, ir remiasi prielaida, kurios dar nepavyko galutinai patikrinti: kad svarbiausi ilgaamžiškumo genai nėra susiję su Y chromosoma.

Be menstruacijų ir nėštumo žmonės neegzistuotų. O be menopauzės gali būti, kad mūsų rūšis nebūtų buvusi tokia sėkminga. Praėjus daugiau nei 150 metų nuo natūralios atrankos teorijos suformulavimo, moters kūno evoliucija išlieka vienas didžiausių neišspręstų biologijos galvosūkių.

„Jameso Webbo“ kosminis teleskopas užfiksavo vieną įspūdingiausių ir kartu šiurpokai gražių vaizdų: švytintį dujų ir dulkių debesį, primenantį milžiniškas smegenis skaidrioje kaukolėje, tarsi pakibusias kosmose.

Oficialus šio objekto pavadinimas – PMR 1. Tai planetinis ūkas, į išorę besiplečiantis žvaigždės gyvenimo pabaigos stadijoje sukeltų procesų padarinys. Vis dėlto panašumas į žmogaus anatomiją jam pelnė ir makabrišką pravardę – atviros kaukolės ūkas.

Teleskopo infraraudonųjų spindulių rega atskleidė sudėtingas raukšles, siūlelius ir pluoštus. Taip pat matoma tamsi centrinė juosta, vertikaliai kertanti objektą ir sukurianti iliuziją, lyg tai būtų dvi didžiulės smegenų pusrutulių skiltys.

PMR 1 astronomams vis dar kelia klausimų. Apie šį ūką žinoma beveik 30 metų. Jis yra maždaug už 5 tūkst. šviesmečių Vela (Burės) žvaigždyne, o jo skersmuo siekia apie 3,2 šviesmečio. Tai dydis, panašus į mūsų Saulės sistemos mastą, jei ją skaičiuotume iki išorinio Orto debesies pakraščio.

Mokslininkai nustatė, kad šią verpetuojančią medžiagą išmeta savo gyvenimo pabaigą pasiekianti žvaigždė, sparčiai netenkanti masės. Manoma, jog iš priešingų pusių išsiveržiantys čiurkšlių pavidalo srautai ir suformuoja vertikalią tamsią juostą.

Tačiau neaišku, kokio tipo tai žvaigždė. 2001 m. publikuotame tyrime teigiama, kad jos spektras atitinka Vulfo–Rajė (Wolf–Rayet) tipo žvaigždes – itin masyvias, labai karštas ir ryškias, kurios artėja prie pagrindinės sekos pabaigos.

Vulfo–Rajė stadijai būdingas itin greitas masės praradimas: medžiagą išneša galingi žvaigždiniai vėjai, o procesą stipriai veikia spinduliuotės slėgis. Dėl to kosmose neretai susiformuoja vieni įspūdingiausių žvaigždžių „mirties“ reginių Visatoje.

Vis dėlto PMR 1 atveju tokia interpretacija gali būti klaidinga. Kiti požymiai labiau rodo santykinai mažą, į Saulę panašią žvaigždę. Tokios žvaigždės gyvenimo pabaigoje nusimeta išorinius sluoksnius, o branduolys ilgainiui virsta baltąja nykštuke.

Jei spektras iš tiesų primena Vulfo–Rajė tipą, tai gali reikšti retą planetinių ūką centrinių žvaigždžių klasę: jos panašios į masyvias Vulfo–Rajė žvaigždes, tačiau iš tikrųjų yra Saulės tipo žvaigždžių atviri branduoliai, keliaujantys link baltosios nykštukės stadijos.

O gal tai tiesiog kosminė mįslė, kuri dar ilgai vers astronomus ginčytis, ką iš tiesų matome šioje „smegenų“ formos ūko šviesoje.

Leonardas da Vinčis – garsus italų polimatas, nutapęs „Mona Lizą“, – savo laiką gerokai pralenkė ne tik mene, bet ir geometrijoje.

Manoma, kad kurdamas „Vitruvijaus žmogų“ 1490 metais – „idealaus“ žmogaus kūno iliustraciją – Renesanso menininkas galėjo remtis matematiniu santykiu, kuris oficialiai aprašytas tik XIX–XX amžiuje. Šis piešinys yra vienas atpažįstamiausių pasaulyje, tačiau daugiau kaip 500 metų niekas tiksliai negalėjo paaiškinti, kodėl da Vinčis pasirinko būtent tokias rankų ir kojų proporcijas.

Praėjusiais metais paskelbtame moksliniame darbe Londono odontologas Rory Mac Sweeney teigia pagaliau radęs atsakymą. Jo dėmesį patraukė iki šiol, anot jo, nepakankamai įvertinta detalė, paslėpta „Vitruvijaus žmogaus“ tarpkojyje: lygiakraštis trikampis, galintis paaiškinti „vieną labiausiai analizuotų, bet kartu ir paslaptingiausių meno istorijos kūrinių“.

„Vitruvijaus žmogus“ iš dalies įkvėptas romėnų architekto Vitruvijaus raštų. Vitruvijus teigė, kad tobulos žmogaus proporcijos leidžia kūnui „tilpti“ tiek į apskritimą, tiek į kvadratą.

Da Vinčio piešinyje kvadratas tiksliai apibrėžia pozą, kai rankos ištiestos į šalis, o kojos suglaustos. Tuo metu apskritimas apima kitą padėtį – kai rankos pakeltos, o kojos praskėstos.

Ilgą laiką populiariausias aiškinimas buvo siejamas su aukso pjūviu, tačiau konkrečiai šiame piešinyje matavimai ne visai sutampa su šios teorijos prognozėmis. Pasak R. Mac Sweeney, „geometrinės mįslės sprendimas visą laiką slėpėsi akivaizdžioje vietoje“.

Da Vinčis savo užrašuose, skirtuose „Vitruvijaus žmogui“, rašė:

„Jeigu praskėsite kojas… ir pakelsite rankas tiek, kad ištiestų pirštų galai paliestų viršugalvio liniją… erdvė tarp kojų sudarys lygiakraštį trikampį.“

R. Mac Sweeney apskaičiavo šio trikampio parametrus ir nustatė, kad vyro pėdų išskėtimo plotis bei bambos aukštis sukuria maždaug 1,64–1,65 santykį.

Tai labai artima vadinamajam tetraedriniam santykiui 1,633 – ypač subalansuotai geometrinei formai, kuri oficialiai aprašyta 1917 metais. Šis santykis pasitelkiamas aiškinant optimalų sferų „supakavimą“ erdvėje: pavyzdžiui, jei keturios sferos sujungiamos kuo glaudžiau į piramidės pavidalą, tuomet jų centrus jungiančios struktūros aukščio ir pagrindo santykis siekia 1,633.

Autorius spėja, kad šio skaičiaus svarbą jis galėjo įžvelgti ir dėl panašaus trikampio principo, naudojamo odontologijoje nuo 1864 metų. Žmogaus žandikaulio anatomijoje žinomas „Bonwill“ trikampis nurodo optimalią jo funkcijai būtiną padėtį, o jo santykis taip pat yra 1,633.

R. Mac Sweeney mano, kad tai nėra atsitiktinumas. Jo teigimu, panašiai kaip mineraluose, kristaluose ir kituose gamtoje aptinkamuose biologiniuose „išsidėstymo“ modeliuose, žmogaus žandikaulis gali natūraliai „organizuotis“ pagal tetraedrines geometrijas, kurios maksimaliai didina mechaninį efektyvumą.

Jeigu tetraedrinis santykis iš tiesų kartojasi įvairiose kūno dalyse, autorius daro išvadą, kad taip yra todėl, jog „žmogaus anatomija evoliucionavo pagal geometrinius principus, valdančius optimalų erdvinį organizavimą visatoje“.

Jeigu ši hipotezė pasitvirtintų, išeitų, kad da Vinčis, piešdamas „Vitruvijaus žmogų“, intuityviai aptiko universalų dėsningumą. Kaip rašoma straipsnyje, tos pačios geometrinės sąsajos, matomos optimaliuose kristalų dariniuose, biologinėse architektūrose ir koordinacinėse sistemose, „tarsi užkoduotos žmogaus proporcijose“, o tai esą rodo, kad Leonardas nujautė pamatines tiesas apie matematinę realybės prigimtį.

Ar su šia interpretacija sutiks kiti mokslininkai, dar paaiškės. Vis dėlto faktas, kad da Vinčis savo užrašuose tiesiogiai paminėjo lygiakraštį trikampį, leidžia manyti, jog detalė tarp „Vitruvijaus žmogaus“ kojų iš tiesų yra reikšminga.

Tyrimas publikuotas žurnale „Journal of Mathematics and the Arts“.

Ankstesnė šio straipsnio versija buvo publikuota 2025 metų liepą.

Grožis gali būti subjektyvus, tačiau spalvos – ne, teigiama naujame JAV „Los Alamos“ nacionalinės laboratorijos mokslininkų tyrime. Pasak autorių, esminiai spalvų suvokimo skirtumai kyla ne iš kultūros ar patirties, o yra susiję su pačia suvokimo „metrika“ – tuo, kaip mūsų regos sistema matuoja spalvų panašumą ir skirtumą.

Nors skirtingose kalbose spalvas įvardijame nevienodai, o visuomenę kartais įaudrina net ir ginčai dėl to, kokios spalvos yra vienas ar kitas objektas, tyrėjai siūlo paprastą išvadą: bazinis spalvų skirtumų jutimas nėra suformuojamas išorinių veiksnių, tokių kaip kultūra ar išmokta patirtis.

Šis darbas tiesiogiai siejasi su fiziku Erwinu Schrödingeriu, labiausiai žinomu dėl minties eksperimento apie „Schrödingerio katę“. Tačiau jis domėjosi ir biologiniais reiškiniais, tarp jų – spalvų suvokimu. XX a. pradžioje Schrödingeris pasitelkė tuo metu populiarėjusias geometrines idėjas ir bandė matematiškai apibrėžti pagrindines spalvos savybes: atspalvį, sodrumą ir šviesumą.

Naujajame tyrime mokslininkai sujungė įvairių spalvų suvokimo eksperimentų rezultatus į vientisą geometrinę sistemą ir nustatė, kad Schrödingerio apibrėžimuose liko neaiškumų. Jie teigia šias spragas išsprendę ir taip iš esmės užbaigę jo pradėtą darbą praėjus daugiau nei šimtui metų.

„Darome išvadą, kad šios spalvų savybės neatsiranda iš papildomų išorinių konstruktų, tokių kaip kultūrinė aplinka ar išmokta patirtis, o atspindi pačios spalvų metrikos vidines savybes“, – teigė pagrindinė autorė, duomenų mokslininkė Roxana Bujack.

„Ši metrika geometriškai užkoduoja suvokiamą spalvų atstumą – tai yra, kiek skirtingos dvi spalvos atrodo stebėtojui“, – pridūrė ji.

Žmonių rega yra trichromatinė: tinklainėje turime trijų tipų kūgelių ląsteles, reaguojančias į skirtingus šviesos bangos ilgius. Kiekvieno tipo receptoriai didžiausią jautrumą pasiekia skirtingoje spektro dalyje, o smegenys, apdorodamos šių receptorių signalų kombinacijas, sukuria mums įprastą spalvų pasaulį.

Tokiu būdu spalvas galime aprašyti tarsi erdvėje su trimis matmenimis. Šios suvokimo erdvės – tai mentalinės „koordinatės“, kuriose mūsų pojūčiai paverčiami aplinkos vaizdiniu.

Dar XIX a. matematikas Bernhardas Riemannas pasiūlė idėją, kad suvokimo erdvės gali būti „išlenktos“, o ne tiesios, kaip įprastoje euklidinėje geometrijoje. Skirtumas esminis: jei Euklido geometrijoje trumpiausias kelias tarp dviejų taškų yra tiesė, tai išlenktoje erdvėje trumpiausias kelias – geodezė – gali būti visai ne tiesus.

Fizikas Hermannas von Helmholtzas kėlė mintį, kad atskiras spalvos savybes būtų galima apibrėžti geometriškai, remiantis vien tik artimiausio panašumo principu Riemanno metrikoje. Būtent tokį požiūrį vėliau perėmė ir Schrödingeris.

1920-aisiais jis, remdamasis Riemanno modeliu, apibrėžė atspalvį, šviesumą ir sodrumą, susiedamas juos su spalvos padėtimi neutralios ašies atžvilgiu – pilkų tonų gradiento tarp juodos ir baltos. Šie apibrėžimai buvo plačiai priimti ir daugelį dešimtmečių laikyti patikimu pagrindu spalvų teorijai.

Vis dėlto, naujojo tyrimo autoriai, kurdami algoritmus mokslinėms vizualizacijoms, pastebėjo, kad Schrödingerio konstrukcijoje yra problemų. Jų teigimu, nors Schrödingerio geometrinė formuluotė „dvasia“ išliko iki šių dienų, ji kertasi su kai kuriais eksperimentuose stebimais reiškiniais.

Vienas esminių trūkumų – Schrödingeris formaliai neapibrėžė neutralios ašies, nors būtent į ją rėmėsi aiškindamas, kas yra atspalvis, sodrumas ir šviesumas. Mokslininkai nusprendė šį netikslumą ištaisyti ir pasiūlė neutralios ašies apibrėžimą, išvedamą tiesiogiai iš spalvų metrikos geometrijos. Tam, kaip pabrėžiama tyrime, teko išeiti už klasikinio Riemanno modelio ribų.

Komanda taip pat išsprendė ir kitus neatitikimus. Pavyzdžiui, Schrödingerio schema nepaaiškino Bezoldo–Brücke efekto – reiškinio, kai keičiantis šviesos intensyvumui žmogui subjektyviai pasikeičia ir atspalvis.

Šiai problemai spręsti tyrėjai vietoj tiesinės „stimulo kokybės“ tarp spalvos ir juodos apibrėžties pritaikė trumpiausią geodezinį kelią suvokimo spalvų erdvėje. Kitaip tariant, buvo pakeistas pats principas, kaip geometriškai matuojamas artumas tarp spalvų.

Be to, jie įvertino ir vadinamąjį mažėjančios grąžos efektą spalvų suvokime: žmonės didelius spalvų skirtumus dažnai suvokia ne kaip mažesnių skirtumų sumą, o kaip santykinai „suspaustą“ pokytį. Ankstesniame, 2022 m. publikuotame darbe dalis tų pačių autorių argumentavo, kad toks efektas apskritai negali egzistuoti grynoje Riemanno geometrijoje, todėl būtini pažangesni metodai spalvų skirtumams modeliuoti.

Naujajame tyrime pristatomas naujas pagrindas, leidžiantis modeliuoti spalvas ne Riemanno erdvėje. Autoriai teigia, kad jų sprendimai pirmą kartą užtikrina nuoseklų Helmholtzo vizijos įgyvendinimą – formalius geometrinius atspalvio, sodrumo ir šviesumo apibrėžimus, išvestus vien iš suvokiamo panašumo metrikos, nesiremiant išoriniais veiksniais.

Tyrimas publikuotas žurnale „Computer Graphics Forum“.

Marse rastas iš pažiūros visai paprastas akmuo netikėtai atskleidė geltoną „lobį“, kai jį atsitiktinai įskėlė marsaeigis „Curiosity“.

2024 m. gegužę beveik 899 kilogramus sveriantis aparatas pervažiavo trapų mineralų gumulą, ir šis subyrėjo, atidengdamas ryškiai geltonus kristalus – gryną elementinę sierą, dar vadinamą brimstonu.

Nors sulfatai Marse aptinkami gana dažnai, tai buvo pirmasis atvejis, kai Raudonojoje planetoje rasta grynos, elementinės sieros forma.

Dar labiau nustebino vietovė, kurioje įvyko atradimas. Gediz Vallis kanale, kur „Curiosity“ aptiko akmenį, gausu panašių objektų, kurie iki sutraiškymo atrodė kaip tas pats sieros gabalas. Tai leidžia manyti, kad kai kuriose šios vietos dalyse elementinės sieros gali būti gerokai daugiau, nei manyta iki šiol.

„Rasti akmenų lauką, sudarytą iš grynos sieros, yra tas pats, kas dykumoje aptikti oazę. Jos ten neturėtų būti, todėl dabar turime paaiškinti, kaip ji atsirado. Keistų ir netikėtų dalykų atradimai ir daro planetų tyrinėjimą tokį įdomų“, – 2024 m. liepą sakė „NASA“ Reaktyvinio judėjimo laboratorijos „Curiosity“ projekto mokslininkas Ashwinas Vasavada.

Sulfatai – tai druskos, susidarančios, kai siera (dažniausiai junginių pavidalu) sąveikauja su kitais mineralais vandenyje. Vandeniui išgaravus, mineralai susimaišo ir išdžiūsta, o sulfatai lieka kaip nuosėdos.

Tokie mineralai padeda mokslininkams geriau suprasti Marso praeitį: vandens istoriją ir tai, kaip planeta kito bei „senėjo“ per milijardus metų.

Tačiau gryna siera formuojasi tik esant labai specifinėms sąlygoms. Iki šiol nebuvo žinoma, kad būtent Gediz Vallis kanalo regione tokios sąlygos būtų kada nors egzistavusios.

Mokslininkai pripažįsta, kad Marso geologinėje istorijoje vis dar yra daug nežinomųjų. Vis dėlto tai, kad planetos paviršiuje aptinkama nemažai grynos sieros, rodo, jog gali būti reikšmingas procesas ar įvykis, kurio dar nesuprantame.

Taip pat pabrėžiama, kad siera yra gyvybei būtinas cheminis elementas. Gyvi organizmai ją dažniausiai įsisavina sulfatų pavidalu, o ši medžiaga reikalinga dviejų esminių aminorūgščių sintezei – jos būtinos baltymų gamybai.

Vis dėlto vien šis radinys dar nėra gyvybės įrodymas: sulfatus Marse mokslininkai žino jau seniai, o patikimų, neabejotinų gyvybės ženklų iki šiol aptikti nepavyko.

Tačiau tyrinėtojai nuolat aptinka dalykų, kurie galėtų būti svarbūs gyvybei: chemijos pėdsakų, įrodymų apie vandenį ir užuominų, kad praeityje Marse galėjo būti gyventi tinkamų sąlygų.

Žemėje esantys mokslininkai turi ribotas galimybes tiesiogiai pasiekti Marsą, todėl labai daug lemia paties marsaeigio maršrutas ir instrumentai. „Curiosity“ prietaisai sugebėjo ištirti Gediz Vallis kanale esančias sieringas uolienas, tačiau jei aparatas nebūtų pervažiavęs akmens ir jo neįskėlęs, šis atradimas galėjo dar ilgai likti nepastebėtas.

Dabar vienas pagrindinių klausimų – kaip, remiantis tuo, kas žinoma apie Marsą, gryna siera galėjo atsirasti šioje vietoje. Tam prireiks papildomų tyrimų, įskaitant detalesnį planetos geologinės raidos modeliavimą.

Tuo metu „Curiosity“ tęsia darbą ir toliau renka duomenis. Gediz Vallis kanalas laikomas itin turtingu Marso istorijos regionu – tai senovinis vandens kelias, kurio uolienose iki šiol išlikę kadaise čia tekėjusios upės pėdsakai, susiformavę prieš milijardus metų.

„Curiosity“ toliau juda kanalu, tikėdamasis, kad už kito akmens gali laukti dar vienas netikėtumas.

Tuo pat metu daugiau nei penktus metus savo misiją tęsia ir kitas „NASA“ marsaeigis – „Mars Perseverance“, kuris vis dar tyrinėja Raudonosios planetos paviršių. Vienas iš naujausių jo aptiktų objektų mokslininkams pasirodė neįprastas ir paskatino svarstyti, ar jis apskritai galėjo kilti ne iš Marso.

2025 m. birželio 19 d. šešiaratis tyrinėtojas taip pat užfiksavo naują rekordą – per vieną važiavimą Marso akmenuotu paviršiumi įveikė 411 metrų atstumą. Nors tai gali skambėti kukliai, palyginti su lėčiau judančiais „Curiosity“ ar „Opportunity“, „Perseverance“ laikomas gerokai „greitesniu“ aparatu.

Ankstesnė šio pasakojimo versija buvo publikuota 2024 m. liepą.

Tarptautinė astronomų komanda užfiksavo Paukščių Tako centrinį regioną dar neregėtu detalumu. Naujas vaizdas atskleidžia maždaug 650 šviesmečių skersmens sritį, kurioje driekiasi sudėtingas gijų tinklas iš tankių kosminių dujų debesų. Ši zona vadinama Centriniu molekuliniu regionu (CMZ).

Tai didžiausias iki šiol su Atacama Large Millimeter/submillimeter Array teleskopų masyvu, trumpiau – „ALMA“, sukurtas mozaikinis vaizdas. Mokslininkai tikisi, kad sukaupti duomenys leis iš arčiau tyrinėti šio regiono cheminę sudėtį ir geriau suprasti, kaip ekstremaliomis sąlygomis formuojasi bei evoliucionuoja žvaigždės.

Šį duomenų rinkinį parengė „ALMA CMZ Exploration Survey“ (ACES) projekto nariai – daugiau nei 160 mokslininkų iš per 70 institucijų Europoje, Šiaurės ir Pietų Amerikoje, Azijoje bei Australijoje. Tyrimų rezultatai aprašyti straipsnių serijoje, publikuotoje mokslo žurnale Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

ACES yra didžiausia tokio pobūdžio „ALMA“ apžvalga, skirta Galaktikos centrui. Jos metu sudaryta radijo vaizdų mozaika apėmė naktinio dangaus plotą, prilygstantį trims pilnačioms, sugretintoms viena šalia kitos.

Projektą inicijavo ir jam vadovavo pagrindinis tyrėjas Stevenas Longmore’as, kartu dirbęs su bendraautoriais iš kiekvienos dalyvaujančios institucijos. Prie projekto prisidėjo ir astronomė Ashley Barnes iš „European Southern Observatory“ (ESO) – organizacijos, kuri prižiūri „ALMA“ veiklą.

„Tai – ekstremalumų vieta, akims nematoma, tačiau dabar atskleista nepaprastu detalumu. Stebėjimai suteikia unikalų žvilgsnį į šaltas dujas – žaliavą, iš kurios gimsta žvaigždės – vadinamajame mūsų galaktikos Centriniame molekuliniame regione (CMZ).

„Tai pirmas kartas, kai šaltos dujos visame šiame regione ištirtos taip detaliai. Tai vienintelis galaktikos branduolys, esantis pakankamai arti Žemės, kad galėtume jį analizuoti tokiu tikslumu. Duomenys atskleidžia CMZ kaip niekada anksčiau – nuo dešimtis šviesmečių siekiančių dujų struktūrų iki mažų debesų, supančių atskiras žvaigždes“, – teigė A. Barnes.

Vaizde matyti, kaip šaltos molekulinės dujos teka gijų struktūromis ir kaupiasi gumuluose, iš kurių gimsta naujos žvaigždės. Nors astronomai gana gerai supranta, kaip šis procesas vyksta Paukščių Tako išoriniame diske, galaktikos centre sąlygos yra gerokai atšiauresnės, todėl žvaigždėdaros mechanizmai čia vis dar kelia daug klausimų.

Pasak mokslininkų, naujasis duomenų rinkinys turėtų padėti patikrinti, ar įprastos žvaigždžių formavimosi teorijos galioja ir itin ekstremaliose aplinkose.

„CMZ regione yra vienos masyviausių mūsų galaktikos žvaigždžių. Daugelis jų gyvena greitai ir miršta jaunos, o gyvenimo pabaigoje sprogsta galingomis supernovomis ar net hipernovomis.

„Tirdami, kaip žvaigždės gimsta CMZ, galime aiškiau suprasti, kaip augo ir evoliucionavo galaktikos. Manome, kad šis regionas turi daug panašumų su ankstyvosios Visatos galaktikomis, kur žvaigždės formavosi chaotiškomis, ekstremaliomis sąlygomis“, – sakė S. Longmore’as.

Stebėjimai pateikė ir netikėtumų: nors komanda tikėjosi itin detalių rezultatų, galutinė mozaika vis tiek nustebino atskleistu sudėtingumu ir struktūrų gausa.

Mokslininkai prognozuoja, kad šį tyrimą vėliau papildys dar detalesni stebėjimai, kai bus įgyvendinti „ALMA“ atnaujinimai ir pradės veikti naujos kartos teleskopai.

„Artėjantis „ALMA“ plataus dažnių ruožo jautrumo atnaujinimas, taip pat „ESO“ itin didelis teleskopas („Extremely Large Telescope“) netrukus leis mums dar giliau pažvelgti į šį regioną: atskirti smulkesnes struktūras, sekti sudėtingesnę chemiją ir precedento neturinčiu aiškumu tyrinėti žvaigždžių, dujų bei juodųjų skylių sąveiką. Daugeliu prasmių tai – tik pradžia“, – teigė A. Barnes.

Naujas tyrimas gali išspręsti seną Mėnulio magnetizmo mįslę: kodėl Mėnulio uolienos, pargabentos „Apollo“ misijų metu, rodo itin stipraus magnetinio lauko pėdsakus – kartais prilygstančius ar net pranokstančius šiandieninį Žemės magnetinį lauką.

Atsižvelgiant į tai, kad Mėnulis yra gerokai mažesnis už Žemę ir neturi panašių vidinės energijos bei branduolio dinamikos procesų, kurie maitina Žemės magnetinį lauką, stebina, jog maždaug 3,5 mlrd. metų senumo uolienų mėginiai išsaugojo tokį ryškų magnetinį „parašą“.

Naujoje analizėje Jungtinės Karalystės „Oksfordo universiteto“ mokslininkai daro išvadą, kad šie pėdsakai gali būti trumpalaikių, staigių magnetizmo „protrūkių“ įrodymai. Juos, pasak tyrėjų, galėjo sukelti senoviniai geologiniai procesai, vykę gerokai anksčiau, nei „Apollo“ misijos nusileido Mėnulyje ir pradėjo rinkti mėginius.

„Mūsų naujas tyrimas rodo, kad „Apollo“ mėginiai gali būti pasislinkę į itin retus įvykius, trukusius kelis tūkstančius metų, tačiau iki šiol jie buvo interpretuojami tarsi atspindėtų 0,5 mlrd. metų Mėnulio istorijos“, – teigia planetų geologė Claire Nichols.

„Panašu, kad būtent mėginių atrankos šališkumas sutrukdė mums suprasti, kokie trumpi ir reti buvo šie stipraus magnetizmo epizodai“, – priduria ji.

Tyrėjai iš naujo peržiūrėjo Mėnulio uolienų mėginius, vadinamus Mare bazaltais, ieškodami ryšių tarp jų sudėties ir magnetizacijos stiprumo, kuris leidžia spręsti apie magnetinio lauko stiprį uolienų susidarymo metu.

Išryškėjo aiški sąsaja: stipriau įmagnetintos uolienos turėjo gerokai didesnį titano kiekį.

Toliau komanda pasitelkė kompiuterinius modelius, kad patikrintų, kaip procesai, sukuriantys titanu turtingas uolienas, galėjo kartu sukelti ir itin intensyvų magnetinį lauką.

Modeliai parodė, kad titanu turtingos medžiagos tirpimas prie Mėnulio branduolio ir mantijos ribos galėjo trumpam padidinti šilumos srautą iš branduolio. Tai, tyrėjų vertinimu, galėjo suaktyvinti arba sustiprinti vadinamąjį dinamo mechanizmą, laikinai padidinti magnetinį lauką ir kartu suformuoti titanu turtingus lavos srautus.

Kadangi „Apollo“ misijos daugiausia rinko mėginius panašiuose Mare bazaltų regionuose – netoli vietų, kur, pagal modelį, turėjo tekėti titanu turtingos lavos – pargabenti mėginiai galėjo būti neatsitiktinai „nukreipti“ į vietoves, kuriose magnetizmo pėdsakai yra stipriausi. Būtent toks atrankos šališkumas, pasak mokslininkų, ir ilgus metus klaidino bendruomenę.

„Jei būtume ateiviai, tyrinėjantys Žemę, ir būtume nusileidę čia vos šešis kartus, tikėtina, patirtume panašų atrankos šališkumą, ypač jei rinktumės plokščius paviršius nusileidimui“, – sako Žemės mokslų specialistas Jon Wade.

„Vien atsitiktinumas lėmė, kad „Apollo“ misijos taip stipriai koncentravosi į Mare regioną. Jei jos būtų nusileidusios kitur, greičiausiai būtume padarę išvadą, kad Mėnulis visada turėjo tik silpną magnetinį lauką, ir būtume visiškai praleidę šią svarbią ankstyvosios Mėnulio istorijos dalį“, – aiškina jis.

Tyrėjų teigimu, intensyvaus magnetizmo laikotarpiai greičiausiai truko tik kelis tūkstančius metų – tai tėra akimirksniai, palyginti su Mėnulio amžiumi.

Nors hipotezė gerai dera su turimais duomenimis, mokslininkai pripažįsta, kad jų modeliai remiasi keliomis prielaidomis, užpildančiomis informacijos spragas. Pagrindinė problema – labai ribotas turimų Mėnulio uolienų mėginių kiekis, todėl rezultatams patvirtinti reikės papildomo modeliavimo ir, svarbiausia, naujų mėginių.

Šiandien Mėnulio magnetinis laukas yra labai silpnas ir netolygus, palyginti su stipriu globaliu Žemės magnetiniu lauku. Ankstesni tyrimai siūlė ir kitus paaiškinimus, kodėl uolienose išliko daug stipresnio magnetizmo pėdsakai. Pavyzdžiui, dalį reiškinio galėjo lemti asteroidų smūgiai į Mėnulio paviršių.

Vis dėlto tyrėjams palanki žinia ta, kad iki dešimtmečio pabaigos planuojama sugrąžinti žmones į Mėnulį. Tokios misijos suteiktų galimybę atlikti daugiau matavimų ir pargabenti naujų uolienų mėginių, kurie padėtų galutinai patikrinti šias išvadas.

„Dabar jau galime prognozuoti, kokių tipų mėginiai Mėnulyje išsaugo skirtingo stiprumo magnetinio lauko pėdsakus“, – teigia geologijos mokslininkas Simon Stephenson.

„Artėjančios „Artemis“ misijos suteikia galimybę patikrinti šią hipotezę ir dar giliau panirti į Mėnulio magnetinio lauko istoriją“, – sako jis.

Tyrimas publikuotas žurnale Nature Geoscience.

Toli nuo Žemės esanti žvaigždė, kurios šviesa staiga ėmė mirgėti lyg gęstanti žvakė, astronomams padėjo aptikti įspūdingą reiškinį.

Išanalizavę keistus į Saulę panašios žvaigždės „Gaia-GIC-1“ šviesio pokyčius, mokslininkai daro išvadą, kad netikėtą jos elgesį geriausiai paaiškina šalia įvykęs dviejų jaunų planetų užuomazgų susidūrimas. Ši žvaigždė yra maždaug už 11 600 šviesmečių nuo mūsų.

„Neįtikėtina, kad įvairūs teleskopai šį smūgį užfiksavo realiuoju laiku“, – sako Vašingtono universiteto astronomas Anastasios Tzanidakis.

„Žinome vos kelis kitus kokio nors tipo planetinių susidūrimų atvejus, o nė vienas jų taip neprimena smūgio, kuris, kaip manoma, suformavo Žemę ir Mėnulį. Jei galėtume užfiksuoti daugiau tokių momentų kitur galaktikoje, tai daug ką pasakytų apie mūsų pasaulio formavimąsi“, – teigia jis.

Planetų sistemos, ypač ankstyvoje savo raidos stadijoje, gali būti itin chaotiškos. Dulkių gumulai, jei tik leidžia tankis ir gravitacija, ima augti į planetų „sėklas“ – planetezimales, nepaisant to, kas dar skrieja aplink jauną žvaigždę. Tokia aplinka sudaro sąlygas dažniems susidūrimams – taip, mokslininkų manymu, vyko ir mūsų Saulės sistemoje.

Be vėlesnių intensyvaus bombardavimo laikotarpių, kai į jaunas planetas trenkėsi daugybė asteroidų, egzistuoja hipotezė, kad su Žeme susidūrė Marso dydžio kūnas. Po tokio smūgio į orbitą išmestos nuolaužos galėjo susitelkti ir suformuoti Mėnulį.

Vis dėlto įrodymų, kad panašūs procesai vyksta prie kitų žvaigždžių, rasti sunku. Planetų susidūrimai paprastai vyksta palyginti mažoje erdvėje ir greitai, o po jų lieka tik trumpai (kosminių mastelių požiūriu) egzistuojantys dulkių debesys, kuriuos aptikti per galaktikos atstumus sudėtinga.

Padėtį keičia naujos didelio masto dangaus apžvalgos, tokios kaip „Gaia“. Jos leidžia vienu metu stebėti didžiules dangaus sritis, kartotinai matuoti daugybės žvaigždžių šviesį, spalvas ir padėtį, kad būtų galima užfiksuoti bet kokius jų elgesio pokyčius.

„Gaia-GIC-1“ šviesio pokyčiai pirmą kartą užfiksuoti beveik prieš dešimtmetį. Tačiau tik tada, kai A. Tzanidakis peržiūrinėjo senesnius duomenis, jis pastebėjo kai ką neįprasto.

„Žvaigždės šviesis buvo gražiai stabilus, bet nuo 2016 m. pasirodė trys ryškumo kritimai. O maždaug 2021 m. ji pradėjo elgtis visiškai pašėlusiai“, – aiškina jis.

„Negaliu pakankamai pabrėžti: tokios žvaigždės kaip mūsų Saulė taip nesielgia. Todėl pamatę šį atvejį pagalvojome: palaukit, kas čia vyksta?“ – sako astronomas.

„Gaia-GIC-1“ yra F tipo žvaigždė – kiek panaši į Saulę, tik didesnė ir karštesnė. Jos spindulys siekia apie 1,7 Saulės spindulio, o masė – apie 1,3 Saulės masės. Ji yra netoli pietinio Burės (Puppis) žvaigždyno, Paukščių Tako disko išoriniuose regionuose.

Tikslaus žvaigždės amžiaus nustatyti nepavyksta, tačiau ji atrodo gana stabili ir yra pagrindinėje sekoje – tai reiškia, kad ji „suaugusi“ ir energiją gauna iš vandenilio sintezės branduolyje. F tipo žvaigždės paprastai pasižymi gana ramia prigimtimi: jos nėra tokios audringos kaip raudonosios nykštukės ir nerodo keistų svyravimų, būdingų žvaigždėms jų gyvenimo pabaigoje.

Tačiau „Gaia-GIC-1“ atvejis glumino: jos šviesis galiausiai sumažėjo net iki 25 proc., o pokyčių raštas buvo iki tol nematytas.

Vašingtono universiteto astronomas Jamesas Davenportas pasiūlė į šiuos pokyčius pažvelgti kitu kampu – ir tuomet situacija tapo dar įdomesnė.

„Infraraudonosios šviesos kreivė buvo visiškai priešinga matomos šviesos kreivei“, – teigia A. Tzanidakis.

„Kai matomoje šviesoje žvaigždė pradėjo mirgėti ir blėsti, infraraudonoji spinduliuotė šoktelėjo. Tai gali reikšti, kad žvaigždę dengianti medžiaga yra karšta – tokia karšta, kad pati švyti infraraudonajame diapazone“, – aiškina jis.

Stebėjimai leidžia manyti, kad susidarė dulkių debesis, kurio masė prilygsta dideliam asteroidui – beveik pusei nykštukinės planetos Cereros masės. Apskaičiuota, kad ši medžiaga galėjo įkaisti iki maždaug 900 kelvinų. Tyrėjų modeliavimas rodo, kad visi šie parametrai geriausiai dera su vienu scenarijumi.

Planetezimalių susidūrimas galėtų paaiškinti ir pastebėtą masę, ir šilumą, ir neįprastus ryškumo svyravimus: nuo pradinio pritemimo iki vėlesnio chaoso. Jei du kūnai artėja vienas prie kito palaipsniui, prieš galutinį susidūrimą galėjo įvykti keli „prasilenkiantys“ smūgiai.

Tyrėjai apskaičiavo, kad lemiamas susidūrimas galėjo įvykti maždaug vieno astronominio vieneto atstumu nuo žvaigždės – tai panašu į atstumą tarp Žemės ir Saulės. Tokia detalė gali būti itin reikšminga bandant suprasti mūsų pačių Saulės sistemos formavimosi laikotarpį, Žemės istoriją ir net gyvybės atsiradimo prielaidas.

„Kiek retas buvo įvykis, sukūręs Žemę ir Mėnulį? Šis klausimas yra fundamentalus astrobiologijai“, – sako J. Davenportas.

„Atrodo, kad Mėnulis yra vienas iš tų ypatingų ingredientų, dėl kurių Žemė tapo palankia vieta gyvybei. Jis gali padėti apsaugoti Žemę nuo dalies asteroidų, sukelia potvynius ir atoslūgius bei veikia orus taip, kad chemija ir biologija gali maišytis globaliai. Gali būti, kad jis prisideda ir prie tektoninių plokščių aktyvumo.

Šiuo metu mes nežinome, kiek dažnai tokia dinamika pasitaiko. Tačiau jei pavyks užfiksuoti daugiau tokių susidūrimų, pradėsime tai suprasti“, – teigia jis.

Tyrimo rezultatai publikuoti žurnale „The Astrophysical Journal Letters“.

Nauja „Ryugu“ asteroido mėginių analizė parodė, kad juose aptiktos visos penkios pagrindinės nukleobazės, sudarančios RNR ir DNR: adeninas, citozinas, guaninas, timinas ir uracilas.

Tai nėra pirmas kartas, kai iš asteroido medžiagos išskiriamas visas šių junginių rinkinys – tokios pačios penkios nukleobazės anksčiau buvo nustatytos ir asteroide „Bennu“. Tačiau būtent tai tyrėjus ir džiugina: jau antras anglingas (anglies turtingas) asteroidas iš eilės pateikia pilną genetinių „statybinių blokų“ rinkinį.

Tokie rezultatai leidžia manyti, kad gyvybei reikalingi cheminiai ingredientai Saulės sistemoje gali būti gerokai dažnesni, nei manyta anksčiau.

„Įvairių nukleobazių aptikimas asteroidų ir meteoritų medžiagoje rodo, kad jos yra plačiai paplitusios visoje Saulės sistemoje, ir sustiprina hipotezę, kad anglingi asteroidai prisidėjo prie ankstyvosios Žemės prebiotinio cheminių medžiagų „inventoriaus“, – rašo mokslininkų grupė, vadovaujama biogeochemiko Toshiki Kogos iš „Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology“.

Visa gyvybė Žemėje remiasi dviem pagrindinėmis molekulėmis, kurios saugo ir perduoda genetinę informaciją: DNR ir RNR. Šios molekulės sudarytos iš penkių bazinių komponentų – nukleobazių, kurios veikia kaip genetinio kodo „raidės“.

Mokslininkams itin svarbu suprasti, kiek šių junginių galėjo būti ankstyvojoje Žemėje ir iš kur jie atsirado, nes tai padeda atsakyti į esminį klausimą – kaip apskritai galėjo atsirasti gyvybė.

Tokie asteroidai kaip „Ryugu“ ir „Bennu“ galėjo turėti reikšmingą vaidmenį, atgabenant į Žemę organinių junginių. Žinoma, kad anglies turtingi asteroidai savyje talpina įvairių organinių molekulių, susiformavusių ankstyvuoju Saulės sistemos istorijos laikotarpiu.

Pastaraisiais metais mokslininkai gavo išskirtinę galimybę tirti „švarius“ asteroidų paviršiaus mėginius, pargabentus specialių misijų metu: Japonijos „JAXA“ misija „Hayabusa2“ atgabeno „Ryugu“ medžiagą, o JAV „NASA“ misija „OSIRIS-REx“ – „Bennu“ mėginius.

Apie tai, kad „Bennu“ mėginiuose aptiktos visos penkios nukleobazės, pranešta 2025 m. sausį. Tuo metu „Ryugu“ medžiagoje buvo pavykę identifikuoti tik vieną nukleobazę – uracilą.

Dabar naujasis tyrimas užpildė šią spragą. T. Koga ir kolegos išanalizavo du atskirus „Ryugu“ mėginius ir abiejuose nustatė visas penkias nukleobazes.

Nukleobazės aptinkamos ne vien asteroiduose. Mokslininkai išskiria ir du anglies turtingus meteoritus – kosminius akmenis, nukritusius į Žemę, – kuriuose taip pat rastas pilnas šių junginių rinkinys: „Murchison“ ir „Orgueil“.

Siekdami geriau suprasti nukleobazių pasiskirstymą Saulės sistemoje, tyrėjai palygino „Ryugu“ sudėtį su „Bennu“, taip pat su „Murchison“ ir „Orgueil“ meteoritais. Paaiškėjo, kad skirtinguose objektuose nukleobazių santykiai skiriasi.

Šios penkios nukleobazės skirstomos į dvi šeimas: purinus (adeniną ir guaniną) bei pirimidinus (citoziną, timiną ir uracilą).

„Ryugu“ mėginiuose purinų ir pirimidinų kiekiai buvo apytikriai panašūs. Tuo tarpu „Bennu“ ir „Orgueil“ medžiaga pasirodė turtingesnė pirimidinais, o „Murchison“ meteorite daugiau buvo purinų.

Tyrėjai nustatė, kad šie skirtumai siejasi su amoniako lygiu mėginiuose. Tai leidžia daryti prielaidą, jog cheminė aplinka asteroidų „motininiuose kūnuose“ galėjo lemti, kurios nukleobazės susidaro gausiau.

Ypač įdomus pasirodė timino aptikimas. DNR ir RNR sudėtis iš dalies skiriasi: DNR sudaro adeninas, citozinas, guaninas ir timinas, o RNR – adeninas, citozinas, guaninas ir uracilas.

Viena populiariausių idėjų apie gyvybės pradžią – vadinamoji „RNR pasaulio“ hipotezė, pagal kurią pirmiau galėjo atsirasti RNR. Timinas yra chemiškai modifikuota uracilo forma, o uracilas prebiotinėse reakcijose paprastai laikomas lengviau susiformuojančiu. Dėl to ilgą laiką buvo manoma, kad ankstyvajai Žemei uracilas galėjo būti prieinamesnis.

Ankstesnis faktas, kad „Ryugu“ mėginiuose aptiktas tik uracilas, atrodė gražiai įsikomponuojantis į šią hipotezę. Tačiau naujas timino aptikimas leidžia manyti, kad asteroidų chemija gali generuoti abu šiuos junginius, o ne aiškiai „rinktis“ vieną.

Gauti rezultatai rodo, jog nukleobazių sintezė gali būti gana įprastas procesas anglies turtinguose Saulės sistemos kūnuose. Tai sustiprina scenarijų, kad ankstyvosios Žemės bombardavimo laikotarpiu tokie objektai galėjo atgabenti pilną gyvybei svarbių cheminių komponentų rinkinį.

„Visų penkių kanoninių nukleobazių aptikimas anglingų asteroidų „Ryugu“ ir „Bennu“ mėginiuose pabrėžia, kad šios išorinės kilmės molekulės galėjo prisidėti prie organinių medžiagų atsargų, kurios palaikė prebiotinę molekulinę evoliuciją ir galiausiai leido ankstyvojoje Žemėje atsirasti RNR ir DNR“, – teigia tyrėjai.

Tyrimo rezultatai publikuoti mokslo žurnale Nature Astronomy.