מדע בדקה: תעלומת המכתשים הגדולים של הכוכב הקטן

1. לאן נעלמו המכתשים הגדולים של כוכב הלכת הננסי?

גופים שונים במערכת השמש מכוסים במכתשים, צלקות מפגיעות של אסטרואידים שהתנגשו בהם במשך 4.5 מיליארד שנות קיומם. החללית Dawn שמיפתה בשנה האחרונה את כוכב הלכת הננסי קרס, מצאה כי אין עליו מכתשים שקוטרם גדול מ-280 ק"מ, בשונה מגופים מסדר גודל דומה בחגורת האסטרואידים, ובניגוד למודלים דינמיים של חגורת האסטרואידים. הסבר אפשרי לתופעה הוא שהמכתשים כלל לא נוצרו, משום שקרס הגיע לחגורת האסטרואידים לפני זמן קצר יחסית, מאזור מרוחק במערכת השמש, וחשוף פחות לפגיעות כאלה. מדענים רבים שוללים את ההסבר הזה ואומרים שאינו סביר. חוקרים מארה"ב, גרמניה ואיטליה מציעים פתרון אחר לתעלומה, וטוענים במאמר בכתב העת Nature כי המכתשים הגדולים נעלמו משום שהתמלאו בקרח ומלחים שעלו מהקרקע דרך סדקים שנוצרו בעקבות הפגיעה. תופעה כזו אירעה ככל הנראה בכתם הבהיר על קרס שצילמה החללית וגם בהרי געש קפואים הקיימים על גופי קרח דומים, כמו טריטון, הירח של כוכב הלכת נפטון.

ד"ר דוד פולישוק

2. הגן המשמין שכבש את היבשת

סמואה, מדינת איים באוקיינוס השקט, היא אחת המדינות השמנות בעולם. כ-80 אחוז מתושביה הם בעלי משקל עודף, ומחקר חדש מגלה כי לצד גורמים אחרים, יש לתופעה גם בסיס גנטי. במקר שהקיף יותר מ-5000 תושבי סמואה, גילו החוקרים כי רבע מאוכלוסיית האיים הם נשאים של גֵן המעלה ב-40-30 אחוז את הסיכוי להשמנת יתר. הגֵן הזה נדיר באוכלוסייה אסייתית ואינו מופיע כלל באוכלוסייה אירופאית ואפריקאית. הגן  CREBRF אחראי על אגירה יעילה יותר של שומן ברקמות ומאפשר לתאים לצבור יותר שומן ולבזבז פחות אנרגיה. החוקרים מעריכים כי התכונה הזו סיפקה יתרון הישרדותי למתיישבים הקדומים של סמואה. ההתיישבות באיי האזור החלה לפני כ-3500 שנה, והמתיישבים נדרשו להתמודד עם תקופות של מחסור במזון, בעיקר בהפלגות ממושכות בין האיים.

ד"ר רון וייס

3. האב הקדמון של כל צורות החיים

כל היצורים החיים – בעלי חיים, צמחים, חיידקים ועוד – הם קרובי משפחה. כולנו התפתחנו מיצור אחד, פשוט למדי, שחי לפני כמעט ארבעה מיליארד שנה. מחקר חדש השווה בין הגנים הנמצאים אצל קבוצות שונות של יצורים החיים כיום, כדי לשחזר חלק מהגנום של אותו יצור קדמון. החוקרים מצאו שהאב הקדמון האוניברסלי, המכונה "לוקה" (LUCA) היה יצור חד-תאי ששנא חמצן, נזקק לפחמן, למימן ולמתכות שונות, ואהב מאוד חום. ממצאים אלו הובילו את החוקרים למסקנה שהוא חי בנביעות הידרו-תרמיות תת-מימיות – מקומות המאופיינים במים חמים מאוד, וריכוז גבוה של הכימיקלים הנחוצים לו. איננו יודעים עדיין אם התא החי הראשון נוצר באותן נביעות, או שהתפתח במקום אחר וצאצאיו הגיעו לשם. אבל אפשר לקבוע בוודאות רבה למדי שהשושלות של כל היצורים החיים שאנו רואים סביבנו החלו את דרכן בחד-תא שגר במים חמים עמוק מתחת לאוקיינוס.

המקום שבו הכל התחיל? נביעות הידרותרמיות בקרקעית האוקינוס | איור: RICHARD BIZLEY 

הכתבה המורחבת: כאן

ד"ר יונת אשחר

4. מוציאים את המחשב הקוונטי מהנפטלין

מיחשוב קוונטי נחשב לאחת ההבטחות הגדולות שישנו את עולם המחשבים ואת כל חיינו. בניגוד למחשב רגיל, שבו כל ביט של מידע יכול להיות באחד משני מצבים, 0 או 1, הביט הקוונטי, "קיוביט", יוכל לקבל ערכים שונים וליצור עוצמת חישוב שנראית היום דמיונית. לשם כך זקוקים המדענים למערכת קוונטית שתספק תשתית פיזיקלית ליצירת קיוביט כזה. אלה מערכות זעירות, שיכולות להתקיים בהן תופעות משונות כמו חלקיק שנמצא בשני מקומות בעת ובעונה אחת. החוקרים מנסים ליצור ביט קוונטי בעיקר בתופעות כמו ספין (כיוון הסיבוב) של אלקטרון, או התכונות המיוחדות של פוטונים (חלקיקי אור), ואחד המכשולים העיקריים הוא משך החיים הקצר של התופעות האלה. כדי לשמור על הספין למשל במשך יותר מכמה מיליארדיות השנייה, יש לקרר את המערכת לטמפרטורה הקרובה לאפס המוחלט, מה שאינו יישומי במערכות מחשב במחיר סביר. צוות מדענים בינלאומי מדווח כי הצליח לשמור על הספין של אלקטרון כזה במשך 175 מיליארדיות השנייה בטמפרטורת החדר, במערכת של ננו-כדוריות זעירות מפחמן. כדי לייצר את הכדוריות שרפו החוקרים נפטלין, כמו זה שמש את סבתא להרחקת עש מארון הבגדים. המבנה הננומטרי הייחודי מאט את דעיכת הספין ומאפשר להשתמש בכדוריות הפחמן לחישובים קוונטיים בהתקן שעלותו אפסית.

כרמל שור

5. לגדל ביציות עכבר, בצלחת

מדענים מיפן הצליחו לגדל בפעם הראשונה עכבר מביצית שלא התפתחה בשחלה של עכברה, אלא בתרבית בצלחת פטרי. חקר הביציות של יונקים הוא אחד התחומים הקשים ביותר בביולוגיה וברפואה משום שחוקרים לא הצליחו לגדל אותן בתנאי מעבדה, והתקשו לעקוב אחר התפתחותן. החוקרים מאוניברסיטת טוקיו נטלו תא נבט מעובר של עכבר, ודיווחו כי הצליחו לגדל אותו בתרבית לאחר שהפחיתו את רמות האסטרוגן במצע הגידול. התא התפתח לביצית תקינה, ולאחר שהפרו אותה והשתילו אותה ברחם של עכברה פונדקאית, נולד ממנה עכבר בריא ונורמלי. החוקרים מקווים כי המערכת החדשה תאפשר לגלות בין השאר מדוע גופן של נקבות היונקים מייצר כל כך מעט ביציות, וכיצד פועלת המערכת הבוררת את הביציות התקינות.|

ד"ר נועה דהן