به نقل از «فرارو»

راز درخشش سبز رنگ دنباله‌دار‌ها کشف شد

تاریخ انتشار: ۶ دی ۱۴۰۰ | کد خبر: ۳۴۰۰۵۹۴۳

گروهی از شیمی‌دانان به تازگی معمای رنگ سبز درخشان سر دنباله‌دار‌ها را که برای چند دهه محققان را متحیر کرده بود حل کردند. مطالعه روی یک مولکول گریزان صورت گرفت که کلید اصلی این موضوع بود.

دنباله‌دار‌ها چه هستند؟

ابتدا باید بدانیم که دنباله‌دار‌ها چه هستند؟ به گفته ناسا، دنباله‌دار‌ها «گلوله‌های برفی کیهانی از گازها، سنگ‌ها و غبار یخ زده هستند که به دور خورشید می‌چرخند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

» دنباله‌دار‌ها در شکل یخ زده می‌توانند به بزرگی یک شهر کوچک روی زمین باشند. هنگامی‌که یک دنباله‌دار در فاصله بسیار نزدیک به دور خورشید می‌گردد، به دلیل غبار و گاز‌های آزاد شده از جسم، سر سبز درخشانی ایجاد می‌کند.

گرهارد هرزبرگ که بعد‌ها جایزه نوبل را برای تحقیقات درباره رادیکال‌های آزاد و سایر مولکول‌ها دریافت کرد، می‌گفت که فرآیند درخشش سبز رنگ دنباله‌دار می‌تواند به دلیل مولکولی با نام دی‌کربن باشد که از دو اتم کربن به پیوند خورده تشکیل شده‌اند. مطالعه جدیدی که در مجله «مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم» (Proceedings of the National Academy of Sciences) منتشر شد نظریه هرزبرگ را در معرض آزمایش قرار داد.

«تیم اشمیت»، شیمیدانی که بر این مطالعه در دانشگاه نیو ساوت ولز در سیدنی استرالیا نظارت داشت می‌گوید که دی‌کربن آنقدر واکنش‌پذیر است که گروهی که این مطالعه را انجام می‌دادند نتوانستند آن را از یک بطری تامین کنند.

وی اضافه کرد دی‌کربن در فضا، درون ستاره‌ها، سحابی‌ها و دنباله‌دار‌ها وجود دارد، اما هنگامی که در معرض اکسیژن جو زمین قرار می‌گیرد به سرعت واکنش نشان می‌دهد و می‌سوزد.

این نخستین باری است که دانشمندان توانسته‌اند به‌طور دقیق چگونگی تجزیه مولکول را هنگام قرار گرفتن در معرض پرتو‌های قدرتمند فرابنفش بررسی کنند.
اشمیت می‌گوید این نخستین باری است که دانشمندان توانسته‌اند به‌طور دقیق چگونگی تجزیه مولکول را هنگام قرار گرفتن در معرض پرتو‌های قدرتمند فرابنفش بررسی کنند.

وی درباره جزییات بیشتر از این تحقیق گفت: «گروه تحقیقاتی در آزمایشگاه باید محیط فضای نزدیک به زمین را با محفظه‌های خلا و سه لیزر مختلف فرابنفش شبیه‌سازی می‌کرد. از آنجایی که دی‌کربن خیلی سریع واکنش نشان می‌دهد، محققان مجبور شدند آن را در نقطه‌ای با از بین بردن یک مولکول بزرگتر با لیزر سنتز کنند.»

اشمیت می‌گوید که تیم تحقیقاتی آن‌ها تایید کرد که نور سبز دنباله‌دار‌ها از مولکول‌های دی‌کربن می‌آید که وقتی در معرض نور خورشید در فضا قرار می‌گیرند، می‌توانند نور مرئی را جذب و ساطع کنند.

او اضافه کرد که هرزبرگ دهه‌های قبل درباره دی‌کربن دست می‌گفت و اگرچه درباره مکانیسم سخنان او کاملا درست نیست. وی تاکید کرد اکنون که می‌دانیم چه چیزی باعث درخشش دنباله‌دار‌ها می‌شود، می‌توان اطلاعات بیشتری درباره شکل‌گیری جهان از این بقایای سنگی یخی باستانی آموخت.

منبع: فرارو

کلیدواژه: دنباله دارها کیهان شناسی دنباله دار ها دی کربن

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت fararu.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «فرارو» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۴۰۰۵۹۴۳ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

(ویدئو) ثبت رقص و حرکات پروتئین-لیپید برای اولین بار

بدن ما با فعالیت زنده است و مملو از پروتئین‌هایی است که در غشا‌های چربی گیر کرده‌اند یا داخل و خارج از سلول‌های آبکی شناور هستند. اکنون دانشمندان برای اولین بار رقص این دو را به تصویر کشیده‌اند: یک تانگوی مایع حاوی پروتئین‌ها و چربی‌هایی که به‌طور معمول در سلول‌ها حرکت می‌کنند.

به گزارش دیجیاتو، «کیان چن»، دانشمند و مهندس مواد در دانشگاه ایلینویز (UIUC) می‌گوید: «ما فراتر از گرفتن عکس‌های فوری، که ساختار را نشان می‌دهند، اما دینامیک ندارند، پیش می‌رویم تا به‌طور مداوم مولکول‌ها را در آب، یعنی وضعیت اصلی آن‌ها ثبت کنیم. ما واقعاً می‌توانیم ببینیم که چگونه پروتئین‌ها پیکربندی خود را تغییر می‌دهند. یا در این مورد مشاهده کنیم که چگونه کل ساختار خودآرایی شده پروتئین-لیپید در طول زمان نوسان می‌کند.»

روش تصویربرداری

این تیم با بهینه‌سازی یک تکنیک تصویربرداری پرکاربرد به نام «میکروسکوپ الکترونی عبوری»، رقص پر جنب و جوش «نانودیسک» پروتئین غشایی را در مایع به تصویر کشیدند. این نانودیسک‌ها از پروتئین‌هایی تشکیل شده‌اند که در یک دولایه لیپیدی قرار گرفته‌اند که شبیه غشای سلولی است.

این تیم روش خود را «فیلم‌برداری الکترونی» نامیده‌اند و داده‌های ویدیویی را با با مدل‌های رایانه‌ای که درمورد نحوه حرکت مولکول‌ها بر اساس قوانین فیزیک بود، مقایسه و تایید کرده‌اند.

تصور می‌شد که حرکت پروتئین‌های متصل به غشاء، با توجه به گونه‌ای که لیپید‌ها آن‌ها را در جای خود نگه می‌دارند، نسبتاً محدود باشد. با این‌حال، برهم‌کنش‌های بین پروتئین‌ها و لیپید‌ها در فواصل بسیار بزرگ‌تر از آنچه قبلا تصور می‌شد، مشاهده شد.

پروتئین‌های غشایی سلول، حسگر‌ها و گیرنده‌های سیگنال هستند؛ بنابراین این تکنیک می‌تواند به پیشرفت‌های عظیمی در درک ما از نحوه عملکرد آن‌ها منجر شود.

با تکنیک‌های موجود، پروتئین‌ها معمولاً به‌سرعت منجمد یا متبلور می‌شوند، بنابراین حرکت نمی‌کنند و تصویر را مات می‌کنند. یا توسط پرتو ایکس و پرتو الکترون که برای تصویربرداری استفاده می‌شود، آسیب می‌بینند. اما این روش یک تصویر بی‌جان از یک پروتئین ساکن ارائه می‌کند که معمولاً تا و خم می‌شود و دانشمندان را قادر می‌سازد تا بر اساس ساختارش استنباط کنند که چگونه با مولکول‌های دیگر تعامل می‌کند.

برخی از تکنیک‌های تصویربرداری، از یک برچسب مولکولی فلورسنت برای ردیابی مولکول‌ها در حین حرکت، به جای تماشای مستقیم پروتئین استفاده می‌کنند.

در این مورد، محققان یک قطره آب را در داخل دو ورقه نازک گرافن حبس کردند تا از خلاء میکروسکوپ الکترونی محافظت کنند. در این قطره آب، نانودیسک‌هایی از پروتئین‌ها و لیپید‌های بدون برچسب وجود داشت که تیم توانست «رقصیدن مولکول‌ها» را مشاهده کند.

مشاهده رقص مولکول‌ها کد ویدیو دانلود فیلم اصلی

دانشمندان علم مواد حداقل یک دهه تلاش کرده‌اند تا از فعالیت مولکول‌های بیولوژیکی در مایعات فیلم‌برداری کنند. اما نتوانستند به وضوح، دینامیک پروتئین پیوسته را مشاهده کنند.

با برخی تغییرات دقیق در رویکرد، چن و همکارانش مجموعه پروتئین-لیپیدی خود را برای چند دقیقه، نه چند میکروثانیه، تصویر کردند. نکته مهم این است که آن‌ها سرعت نفوذ الکترون‌ها به نمونه را کاهش دادند و روی داربست گرافن کار کردند تا با موفقیت از مجموعه پروتئین-لیپیدی فیلم‌برداری کنند.

«جان اسمیت»، دانشجوی فارغ التحصیل مهندسی مواد UIUC، نویسنده اول مقاله، می‌گوید: «درحال حاضر، این واقعاً تنها راه آزمایشی برای فیلمبرداری از این نوع حرکت در طول زمان است. زندگی در مایع، در حرکت است. ما در تلاش هستیم تا به بهترین جزئیات این ارتباط از روشی تجربی دست یابیم.»

در مورد سایر تلاش‌ها، تکنیک‌های تصویربرداری بهبودیافته، جزئیات باورنکردنی را درمورد انواع اتفاقات میکروسکوپی آشکار می‌کنند. از تماشای نحوه شکل‌گیری پوشش بیرونی ویروس گرفته تا گیراندازی پروتئین‌هایی که به صورت توده در بیماری‌هایی مانند آلزایمر متلاشی می‌شوند.

اکنون هوش مصنوعی را به این ترکیب اضافه کنید تا شکل سه بعدی هر پروتئین شناخته شده برای علم را پیش‌بینی کنید. به‌نظر می‌رسد که دوره جدیدی از تحقیقات بیولوژیکی آغاز شده است.

این تحقیق در Science Advances منتشر شد.