Комета сбросила лишний вес

Британские астрономы установили: эксперимент Deep Impact повредил комету Темпеля намного серьезнее, чем заявлялось ранее.

Как передает AFP, вместо пяти тысяч тонн вещества небесное тело «похудело» на четверть миллиона тонн.

Миссия Deep Impact – проект лаборатории реактивного движения (JPL) NASA в Пасадене. Аппарат стартовал к комете Темпеля 12 января 2005 года. А 4 июля, в День независимости США, медный зонд со станции весом 372 кг и размером с бочку на скорости 10 км/с ударил в ядро кометы, вызвав выброс вещества в космос. Медь в качестве материала для снаряда выбрали из-за того, что в ядрах комет медь не встречается и датчики не перепутают вещество зонда с веществом кометы.

Эксперимент изначально вызвал неоднозначную реакцию как в научном сообществе, так и среди широкой общественности.

Первоначальные подсчеты показали, что комета потеряла около 5000 тонн вещества. Однако после анализа данных, поступивших с обсерватории Swift, оказалось, что дело обстоит намного серьезнее.

Swift – рентгеновская обсерватория NASA. Cпутник запущен 20 ноября 2004 года для выявления, изучения и классификации рентгеновских космических источников, с его помощью ученые надеются изучить ранние этапы формирования Вселенной и найти новые типы объектов, излучающих рентгеновские лучи.

Комета Темпеля до столкновения с американской медной болванкой теряла по 16000 тонн вещества в день. Именно столько льда испарялось с поверхности ядра кометы под действием Солнца и уходило в кому и хвост. Однако после взрыва зонда расход вещества резко возрос. В последующие 5-10 дней выброс кометного вещества увеличился до 40000 тонн в день. «В итоге комета потеряла сверх плана 250 000 тонн», – сказал Дик Вилингейл из Лестерского университета в Англии в своем сообщении на заседании Королевского астрономического общества.

Повышенные выбросы ученые объясняют тем, что ядро разрушило корку старости кометы Темпеля.

Дело в том, что при испарении летучих веществ на поверхности ядра образуется корка из веществ нелетучих. И она препятствует дальнейшему испарению газов. Толщина корки увеличивается с течением времени. Это и есть «кометная старость». Так что медное ядро просто «омолодило кожу» кометы и помогло ей сбросить лишний вес, шутят астрономы.

В более серьезных комментариях ученые говорят, что научный вес эксперимента перевешивает активизацию выбросов вещества с кометы Темпеля. Не так давно специалисты NASA cообщили, что они обнаружили в кометном веществе и органические вещества, и чистый лед. Значит, кометы могут считаться потенциальными источниками жизни на Земле (согласно одной из гипотез панспермии).

Интересно также, что своими результатами британские ученые, сами того не ведая, дали новый козырь скандально известному астрологу Марине Бай. Она неоднократно обращалась к NASA с исками о возмещении ей морального ущерба в связи с экспериментом Deep Impact. Российские суды отклонили ее иски, а ученые заявили, что ущерб комете ничтожен. Теперь у ее иска в Страсбургский суд, который она собирается подавать к возвращению кометы в 2011 году, появился крохотный шанс.

Внутриклеточное перетягивание каната

Транспорт веществ в клетках нашего организма во многом напоминает движение по дорогам, в котором молекулы специальных белков выступают в роли грузовиков. В качестве хайвеев выступают микротрубочки, пронизывающие всю клетку.

Но работа нанопереносчиков значительно сложней их механизированных коллег по цеху. Во-первых, им приходится проталкиваться через микроокружение в связи с отсутствием на субклеточном уровне «правил движения», а во-вторых, расстояние, на которое они могут перенести груз, ограничено длиной микротрубочки.

Ученые из Института коллоидов имени Макса Планка в Потсдаме, смоделировавшие эту систему, считают, что им еще и приходится бороться друг с другом за груз, который они переносят.

Во внутриклеточном переносе груза участвуют два типа белков – кинезины и динеины. Кинезиновые «двигатели» перемещаются по направлению к условно называемому «положительному» концу микротрубочки, тогда как динеины – к «отрицательному». Прежде учёные полагали, что существует какой-то способ намеренного переключения между этими системами. Однако, как показали немецкие исследователи, выигрывает просто самая сильная команда.

Мелани Мюллер, одна из авторов работы, считает, что «перетягивание каната – самый удачный пример». Именно так всё и происходит, если экспериментально измерить свойства отдельных белков. Как отметила ученый, производимое ими при «перетаскивании» действие не только линейное. Белок из проигрывающей команды попадает под воздействие силы, которая «выбрасывает» его с микротрубочки. Естественно, в его команде остается всё меньше членов, а потому они по одному и вылетают из «игры».

Срабатывает принцип домино, в результате которого выигрывающая команда остается в одиночестве и быстро перемещает груз к своему концу.

«У клетки не остается никакой возможности проверить, туда ли доставлен груз. Вероятнее всего, регуляторные белки не вмешиваются в этот процесс», – уточнили исследователи.

Подтверждение своей модели они нашли на примере транспорта жиров в эмбриональных клетках дрозофилы. Груз не перемещается непрерывно от одного конца микротрубочки к другому. Его постоянно подталкивают и в обратном направлении.

Проигрывающая команда может даже воспользоваться не совсем честными методами и спихнуть победителей с микротрубочки.

В реальных внутриклеточных условиях самым ходовым «грязным» методом игры является локальное нагревание, вызывающее отлипание белков-переносчиков от микротрубочки.

«Этот двусторонний транспорт очень гибкий», – пояснила Мюллер. Он не только может изменить направление, как только груз доставлен до цели, и скорость перемещения различными сочетаниями количества игроков в командах. Такая модель решает и другую важную биологическую проблему – переносчики равномерно распределяются между двумя концами микротрубочек, с которых они могут начать движение, предотвращая скопление на одном конце.

Несмотря на кажущуюся простоту, это взаимодействие обеспечивает семь типов движения. Это и различные комбинации движений к положительному и отрицательному концу, и паузы, позволяющие произвести «выгрузку». Вероятность движения в определенном направлении и остановок напрямую зависит от числа вовлеченных «моторов».

Мюллер предложила и практическую реализацию своей модели. Самый простейший механизм можно использовать для микролабораторий на чипах – доставляя исходные вещества в нужное место и «вывозя» оттуда продукты реакции. По мнению ученых, их количественного описания модели достаточно для создания такой системы. Более детально с работой можно ознакомиться в Proceedings of the National Academy of Sciences.