Prvi biološki dokaz supernove

Cassiopeia A - ostaci supernove koja se dogodila u sazvežđu Kasioperia, udaljena oko 11.000 svetlosnih godina. Procenjuje se da se eksplozija dogodila pre 330 godina.

Cassiopeia A – ostaci supernove koja se dogodila u sazvežđu Kasioperia, udaljena oko 11.000 svetlosnih godina. Procenjuje se da se eksplozija dogodila pre 330 godina.

U fosilnim ostacima bakterija nađenih u gvožđu, naučnici sa Tehničkog univerziteta u Minhenu, smer Skup odlika porekla i strukture univerzuma (Cluster of Excellence Origin and Structure of the Universe, Technische Universitaet Muenchen – TUM), pronašli su radioaktivni izotop gvožđa, koji datira još iz vremena supernove u našem komsičkom komšiluku. Ovo je prvi biološki dokaz takve supernove na našoj planeti. Određivanjem starosti duboke bušotine Pacifičkog okeana, utvrđeno je da se supernova dogodila pre 2.2 miliona godina, što je otprilike vreme kada se pojavljuje današnji čovek.

Većina hemijskih elemenata poseduje svoje poreklo u jezgru pucanja ove supernove. Kada zvezda završi život velikom eksplozijom, ona odbacuje svoju masu u svemir. Radioaktivni izotop gvožđa Fe-60 ekskluzivno je nastao u ovakvom prasku. Zbog toga što se njegova starost procenjuje na 2.62 miliona godina, nemoguće je da se prasak dogodio u našem Solarnom sistemu i ne bismo trebali da pronađemo gvožđe koje vodi poreklo iz supernove na našoj planeti. Dakle, svako pronalaženje Fe-60 implicira da se prasak dogodio u našem kosmičkom komšiluku. U 2004. godini, naučnici sa TUM su po prvi put pronašli Fe-60 na našoj planeti. Bio je u feromanganskoj kori prikupljen sa dna ekvatorijalnog pacfičkog okeana. Procenjuje se da je star oko 2.2 miliona godina.

Takozvane „magnetotaktične“ bakterije žive u sedimentima naših okeana. One, unutar svojih ćelija prave na hiljade sitnih kristala magnetita (Fe3O4), svaki u proseku 80 nanometara prečnika. Magnetotaktičke bakterije sakupljaju gvožđe sa atmosferske prašine koja pada na okean. Nuklearni astrofizičar Šon Bišop (Shawn Bishop) sa TUM predpostavlja da bi Fe-60 takođe trebao biti deo ovih kristala nastalih od magnetotaktičnih bakterija koje su postojale u vremenu interakcije praska sa našom planetom. Ovi kristali nastali od bakterija kada se pronađu u sedimentima dugo nakon smrti bakterije nazivaju se „magnetofosili“.

Narukvica od kristala magnetita nastalih od magnetotaktičnih bakterija.  Cena jednog grama ovog kristala iznosi 6.5 američkih dolara.

Narukvica od kristala magnetita nastalih od magnetotaktičnih bakterija.
Cena jednog grama ovog kristala iznosi 6.5 američkih dolara.

Bišop i njegove kolege analizirali su delove kore sedimenata Pacifika sakupljanih u programu bušenja okeana (Ocean Drilling Program). Sedimenti datiraju između 1.7 i 3.3 miliona godina. Bišop je zajedno sa svojim kolegama sakupio sedimente koji korespondiraju u intervalima od oko 100.000 godina i tretirali su ih hemijskim reakcijama kako bi selektivno izolovali magnetofosile – i tako sakupili što je moguće više Fe-60.

Konačno, korišćenjem ultra osetljivog spektrometarskog sistema za ubrzanje mase pri Maier Laibnic laboratoriji u Garčingu – Minhen, pronašli su trag Fe-60 koji datira od pre 2.2 miliona godina, što se poklapa sa očekivanim vremenom iz istraživanja feromangana. „Deluje razumno da pretpostavimo da su nagoveštaji Fe-60 zapravo ostaci lanaca magnetita formiranih od strane bakterije na dnu okeana koje je prasak „tuširao“ iz atmosfere“, izjavio je Bišop. On i njegov tim trenutno se spremaju da analiziraju drugo bušenje sedimenata iz kore, koje sadrži deset puta više materijala od prvog bušenja. Oni hoće da vide da li sedimenti i iz drugog bušenja sadrže Fe-60, i ako je odgovor da, onda bi hteli da naprave mapu u funkciji vremena.

Crveno vino kao uzrok super provodnosti

Tokom prošle godine, fizičari su otkrili da crveno vino može pretvoriti određene materijale u super provodnike. Pokazalo se, takođe da Bižole (Beaujolais) daje najbolje super provodnike, a naučnici znaju i zašto.

Prošle godine, japanski fizičari su zaslužili pažnju novinara širom sveta najavivši da su u stanju da indukuju super provodljivost kod jedinjenja gvožđe telurida (FeTe) samo što su uzorak te supstance utopili u crveno vino. Naučnici, obično radoznali, testirali su da li ostala alkoholna pića mogu proizvesti sličan efekat – belo vino, pivo, rakija itd – i pokazalo se da mogu, ali je crveno vino ostalo najbolji izbor za stvaranje super provodnih materijala.

Profesor Jošiko i istraživač Keita

Naravno, pitanje je bilo, zašto? Zašto je crveno vino specifično?

Tokom marta meseca ove godine, isti naučnici su dali odgovor, ili barem, delimičan odgovor. Keita Deguči (Keita Deguchi), pri Nacionalnom institutu za materijale u Tsukubi u Japanu, i nekoliko njegovih kolega, tvrde da je misteriozni sastojak odgovoran za stvaranje efekta super provodljivosti, u stvari, vinska kiselina. Naravno, poseduju i eksperimentalne podatke, koji potvrđuju važnu ulogu ove kiseline u procesu.

Kratko upoznavanje sa materijom: super provodni materijali koji se baziraju na gvožđu su otkriveni 2008. godine i od tog trenutka naučnici se intenzivno bave njihovim istraživanjem. Deguči i kolege su odlučili da istražuju ponašanje gvožđe telurida koji sam po sebi nije super provodan, sve dok se određeni broj atoma telura ne zameni sa atomima sumpora (S), gradeći jedinjenje FeTeS.

Međutim, čak ni tada, FeTeS ne pokazuje osobine super provodnika, ako se ne provuče kroz poslednju fazu obrade: zagrevanje u vodi, na primer.

Još nije utvrđeno kako ovaj proces pretvara obične materijale u super provodnike. Međutim, eksperimentisanjem sa raznim tečnostima, pokazalo se da su neke tečnosti bolje od drugih u procesu pretvaranja.

Deguči i kolege su bili zbunjeni sa ovim efektom. Naravno, uzeli su dovoljno homogeno parče FeTeS podelili na sitnije delove i svaki od njih tretirali različitim tečnostima.

Pomenuta voda daje dobar rezultat pretvaranja, ali viski, šoču (japanski liker) i pivo, daju još bolje rezultate.  Naravno, crveno vino je „majstor“ pretvaranja i transformacije.

Deguči je odlučio da proba različita crvena vina i da vidi koje su razlike, ako ih ima, i da utvrdi koja sorta daje najbolje rezultate. Koristio je vina koja su pravljena samo od jedne sorte grožđa, kao što su gamay, pinot noir, merlot, carbernert sauvignon i sangiovese.

Ispisano sivim (sa leve na desnu stranu): pivo, belo vino, japanski sake, šoču, viski, smeša vode i etanola

Ispostavilo se da je najbolji „pretvarač“ vino napravljeno od sorte gamay – vino iz 2009. godine Beajoulais iz vinarije Pol Bedo (Paul Beaudet) koja se nalazi u centralnoj Francuskoj.

Analizirali su vina da bi ustanovili koji sastojak je odgovoran za indukovanje super provodljivosti kod materijala. Rezultati istraživanja ukazuju na to da je najvažniji element u procesu stvaranja super provodljivosti vinska kiselina. Najbolje rezultate pretvaranja, stoga, ima ono vino koje ima najveći procenat ove kiseline, to znači Beajoulais iz 2009. godine.

Kao potvrdu sopstvenom istraživanju, istraživači su tretirali FeTeS sa smešom vode i vinske kiseline. Smeša je dala bolje rezultate nego voda, ali lošije nego vino.

Na osnovu ovoga, vinska kiselina jeste nosilac procesa transformacije, ali je i dalje samo deo odgovora. Jasno je da postoji još neki sastojak u crvenom vinu koji pripomaže procesu pretvaranja običnih materijala u super (heroje) provodne materijale.

Bez obzira što rezultat i odgovor nije potpun, očigledno, naučnici su na dobrom tragu, da otrkiju zagonetku moć alkoholnog pića. Zaslužuju mali aplauz.

Pred naučnicima je još posla, jer ima još pitanja bez odgovora. Između ostalog, treba odgovoriti na suštinsko pitanje: Kako se, tačno, odvija proces transformacije materijala u prisustvu tečnosti?

Sada znamo da crveno vino ima uticaj i na materijale, a ne samo ljude. Nadajmo se da materijali pod uticajem crvenog vina neće pokazati svoje „ružno lice“, i ako je moguće, neka budu još bolji nego pre.