Aasta kokkuvõte: 9 suuremat teadussaavutust lõppevast aastast

Kunstniku kujutis neutrontähtede kokkupõrkest.

FOTO: A. Simonnet / AFP / Scanpix

Mööduv aasta on toonud meile uusi teadmisi aegruumi võngetest, ürgsest elust, kvantfüüsikast ja ka maailmaruumi iseärasustest.

Kunstniku kujutis neutrontähtede kokkupõrkest.

FOTO: A. Simonnet / AFP / Scanpix

1. Gravitatsioonilainete «helifilm»

Nii möödunud aasta kui ka lähiaastate põhisõna füüsikas on tõenäoselt gravitatsioonilained ehk suurte kosmiliste katastroofide tagajärjel tekkivad aeg-ruumi võbelused, mida on praeguseks suudetud detekteerida kokku viis korda ning lisaks uuele füüsikalise nähtuse tuvastamisele on need kinnitanud mitmeid seni vaid teoreetiliste mudelite põhjal loodud teooriaid Universumist.

Augustis tuvastasid gravitatsioonilaineobservatooriumid LIGO ja VIRGO esmakordselt neutrontähtede kokkupõrkel tekkinud lained. Kuna sellise sündmusega kaasneb ka elektromagnetkiirguse purse, oli see esimene kosmiline sündmus, mida on vaadeldud mitme füüsilise meediumi abil. Oktoobri keskel selle sündmuse tulemusi kirjeldades tõi LIGO direktor Dave Reitze välja, et see on sisuliselt nagu üleminek tummfilmilt helifilmile, kus gravitatsioonilained on nagu heli, elektromagnetkiirgus aga pilt.

Füüsikamaailma raputanud gravitatsioonilainetest võib lähemalt lugeda siit.

Harvardi ja California Davise Ülikooli teadlased käisid välja uue planeedikuju sünestia, milles ka Maa tuhatkond aastat veetis.

FOTO: Simon Lock / Harvardi Ülikool

2. Sõõrikukujuline planeet Maa

Harvardi ja California Ülikoolide teadlased tutvustasid uut kosmilist objekti, mida esialgu nimetatakse sünestiaks. Tegemist on hiiglasliku pöörleva sõõrikukujulise ülekuumenenud kivimimaterjaliga, mis tekib, kui kaks planeedisuurust objekti kokku põrkavad. Sõna ise pärineb nagu paljud kosmoseterminid kreeka keelest, kus syn tähendab koos olemist, Hestia aga oli Kreeka mütoloogias kodu, südame ja arhitektuuri jumalanna.

Tõenäoselt oli ka Maa ligi 4,5 miljardit aastat tagasi lühiajaliselt – vaid 100 kuni 1000 aastat – sünestia kujuline. Kosmosesõõrikuks muutumise tingis tõenäoselt kokkupõrge Marsi-suuruse kivilahmakaga.

Pontšikukujulisest Maast võib lähemalt lugeda siin.

Vesinik, moodustamas rõhu tõustes gaasist metalli.

FOTO: Reuters/Scanpix

3. Vesinik pressiti metalliks

Harvardi Ülikooli teadlased suutsid esmakordselt suruda vesiniku spetsiaalsete teemantalasite vahel tugevama surve alla kui valitseb Maa tuumas, viies selle niimoodi metallilisse olekusse. Tegemist on aastakümneid kestnud teadusliku võidujooksuga, mille käigus on eri meetodeid kasutades avaldatud näiliselt lihtsalt vesiniku aatomile aina tugevamaid surveid, et saavutada olukord, kus aatomitest elektronid kaovad ja vesinik hakkab käituma kui ülijuhtiv metall.

Lisaks tehnoloogia arengule võib teadlaste saavutus aga tuua kaasa ennenägematuid muutusi ülijuhtidest ja ülikiiretest arvutitest uute raketikütusteni.

Loe vesinikule pandud pingest lähemalt siin.

Termaalkorstnate juurest avastatud hematiiditorud on ühed vanimad mikrofossiilid, mis kunagi leitud ja seega ka tugev tõestus varase elu mitmekesisusest.

FOTO: Matthew Dodd

4. Maailma vanimad fossiilid

Grupp geolooge University College Londonist avastas Kanadast Quebeci provintsist vanimad teadaolevad jäljed elutegevusest Maal. Mikroorganismide fossiliseerunud jäänused leiti piirkonna nn Nuvvuaqittuq’i vöö kunagiste hüdrotermaalsete korstende lähedusest. Dateeringud näitavad, et organismid pidid elama vahemikus 3,8 – 4,3 miljardit aastat tagasi ehk siis vaid veidi pärast ookeanide teket.

Algselt kirjutasid mitmed kriitikud, et nii vanade fossiilide tuvastamine piisavalt keeruline ettevõtmine, et muuta tulemused küsitavaks. Hiljem leidis grupp kanada teadlasi kivist aga ka mikrofossiile, mis näitavad, et Maa noorusaegadel siin vohanud elu võis olla märksa mitmekesisem, kui seni arvatud.

Vanimate fossiilide avastusest loe lähemalt siin.

Patagotitan mayorum ja inimese suuruste võrdlus.

FOTO: Wikipedia / CHUCAO

5. Suurima sauruse ristimine

Aastal 2014 ühest Patagoonia kaevandusest avastatud dinosauruse uuringutega jõuti aastal 2017 nii kaugele, et selle võib julgelt kuulutada sauruste rekordiomanikuks kehasuuruses.

«Tyrannosaurus rex ja teised lihasööjad näevad selle hiiglase kõrval välja nagu kääbused,» kommenteeris uut rekordsuurt looma phys.org'ile tema avastaja ja ajakirjas Proceedings of the Royal Society B ilmunud teadusartikli autor Diego Pol Argentiina Egidio Feruglio paleontoloogiamuuseumist.

Loom, kellele pandi tema suuruse ja leiukoha järgi nimeks Patagotitan mayorum kaalus 69 tonni, ligi 37 meetrit pikk ja õla kohalt kuus meetrit kõrge. Tema eluaeg jäi ligikaudu 100 miljoni aasta tagusesse hilisesse Kriidi ajastusse.

Pagagotitan’ist võib lähealt lugeda siin.

Hunteri sündroomiga Brian Madeux tegi läbi ajaloolise geeniteraapia.

FOTO: Eric Risberg/AP/Scanpix

6. GMOtamine jõuab inimesteni

Märtsis teatasid hiina teadlased, et on kasutanud geenitehnoloogias revolutsioonilist CRISPR-Cas9 tehnoloogiat elusatest inimembrüotest kahjulike mutatsioonide eemaldamiseks. Novembri viisid USA geeniteadlased ja arstid läbi ajaloolise operatsiooni, kus muundasid esmakordselt elusa inimese kehas asuvaid rakke, et leevendada Hunteri sündroomi põdeva 44-aastase ameeriklase sümptomeid.

Inimeste geenmuundamine on küll vastuoluline tegevus, kuid mööduval aasta saavutused näitavad, et sellesuunaline teadustöö areneb.

Hiinlaste läbiviidud inimembrüote geenmuundamisest saab lähemalt lugeda siin ja elusa inimese rakkude muutmisest siin.

Hiina kosmoseorganisatsiooni avaldatud komposiitfotolt võib näha Miciuse satelliidi ja Hefei provintsis asuva Xinglongi uurimisjaama vahelist ühendust. Selle eksperimendiga murdsid Hiina teadased kvantpõimumise maailmarekordi, mõõtes ja määrates osakeste olekut kahes üksteisest 1200 kilomeetri kaugusel asuvas punktis.

FOTO: Jin Liwang/imago/Xinhua/Scanpix

7. Kvantfüüsilised spioonimängud

Kvantfüüsika on väljumas fundamentaalfüüsika laboritest ja leidmas potentsiaalseid rakendusi aina enamat tehnoloogia valdkondades. Näiteks kasvavad pidevalt kvantarvutite võimsused ja kvantbittide arvud, mis on praeguseks tõusnud koguni 20-ni. Üks rabavamaid kvantfüüsika rakendamise tulemusi oli aga Hiina satelliidi Micius abil tehtud kvant-krüpteeritud videokõne Hiina ja Austria vahel.

Kvantkrüpteering kasutab ära füüsikat, mida Albert Einsteingi nimetas «tontlikuks kaugmõjuks». Sellise vahendiga krüpteeritud sõnumite murdmine ei olene enam matemaatilistest algoritmidest, vaid põhineb fundamentaalfüüsikal ega ole seetõttu mingitki pidi murtav. Kuigi samalaadseid katseid on tehtud ka mujal maailmas, saavutades maksimaalseks info selliselt eel edastamise kauguseks ligikaudu 100 kilomeetrit, oli hiinlaste saavutatud vahemaa muljetavaldav 1200 kilomeetrit. Ajal, mil küberturvalisus on nii panganduses, sõjanduses kui ka luures aina olulisem probleem, on Hiina kasvamas maailma juhtivaks tontliku kaugmõju kasutajaks.

Tontlikust kvanthüppest ja selle tagamaadest saab lähemalt lugeda siin.

Antarktika Larsen C šelfiliustikust eraldunud A68 jäämägi.

FOTO: ESA/Copernikus Sentinel/BAS-A. Fleming

8. Hiigel-jäämäe Antarktikast murdumine

Kuigi erilisi teadusavastusi sellega kaasnenud ei ole, on paljude keskkonnateadlaste ja loodusehuviliste tähelepanu olnud fikseeritud Lõunamandrile, millel asuvast Larsen C eraldus põhjapoolkera jooksul üks suurematest jäämägedest, mis kunagi mõõdetud. Jääs arenevast praost kirjutati esmakordselt juba ligi kaks aastat tagasi ning juba üsna pea oli selge, et kogu asi lõppeb uue hiiglasliku jäämäe tekkega.

Viimane jäämäge šelfi küljes hoidnud ripats saigi läbitud 12. juulil ning üle 6000 ruutkilomeetri suurune kamakas uue nimega A-68 hakkaski aegamööda avamere poole liikuma. Kuigi tegemist ei ole kõige suurema jäämäega, mis inimkond kunagi näinud, jõuab ta kindlasti suuremate esikümnesse.

Larsen C’st irdunud hiiglaslikust A-68st saab lähemalt lugeda siin.

Kunstniku kujutis sellest, milline võib välja näha vaade mõnel Trappist-1 süsteemi planeedil.

FOTO: NASA/JPL-Caltech/AP/Scanpix

9. Seitsme Maa-tüüpi planeediga tähesüsteem

Veebruaris teatas grupp belgia astronoome enneolematust kosmoseavastusest – ühe pisikese, ülijaheda kääbuse tüüpi tähe TRAPPIST-1 ümber tiirleb kokku seitse Maa-suurust planeeti, millest kolm on veel ka tähesüsteemi elukõlbulikus tsoonis.

Oma mõõtmetelt on süsteemi keskmes asuv täht võrreldav Päikesesüsteemi suurima planeedi Jupiteriga. Kõik tema ümber tiirlevad planeedid on aga niivõrd väikeste orbiitidega, et mahuksid ilusasti ära Päikesesüsteemi esimese kivi Merkuuri orbiidi sisse.

«Kui seisaksite näiteks planeedil TRAPPIST-1f, mida praegu eluks kõige sobivamaks hindame, siis tõenäoliselt jõuaks sinna päise päeva ajal valgust umbes 200 korda vähem kui Päikeselt Maale. See valgus võiks olla umbes sama ere nagu päikeseloojangutel esinev punakas valgus,kuid ilmselt pigem lõheroosa tooniga. Samal ajal oleks aga suure hulga infrapunavalguse tõttu soojem,» kirjeldas uuringu kaasautor Amaury Triaud planeedi võimalikke olusid.

«Vaade oleks aga imeilus, kuna vahepeal paistaksid teised planeedid taevas umbes sama suurelt nagu meie öötaevas Kuu. TRAPPIST-1 ise paistaks taevas aga ligi kolm korda suurem kui meie Päike.»

Kuigi hiljuti avastas NASA koostöös Google’ga ka kaheksa planeediga süsteemi, tõugates belglaste leiu sellega suurima planeetide arvuga tähesüsteemi troonilt, on siiski tegemist ühe haruldasema elupotentsiaaliga süsteemiga, mis seni leitud. Trappist-1’st võib lähemalt lugeda siin.

Populaarne

Tagasi üles