Научни новини: Минилуни, комети, зоонози и фораминифери

Това не е луна (а малък астероид)

Луната е стар другар на планетата ни, близо e до нея през по-голямата част от съществуването ѝ. Към момента най-широко приетата хипотеза е, че тя се е формирала след сблъсъка на обект с големината на Марс (Тея) и Протоземята. Поради близостта си до Слънцето и сравнително малката си маса след това събитие Земята не е успяла да привлече друг обект в постоянна орбита около себе си, затова Луната е нейният единствен постоянен естествен спътник.

Но понякога орбитата на някои астероиди минава близо до Земята и за известен период те са прихванати от нейното гравитационно поле. Тези събития може да са кратки – в рамките на няколко месеца астероидите само прелитат покрай планетата ни. Или по-дълги, продължаващи няколко години, като през този период обектите изминават една или повече пълни орбити около Земята. Тъй като са естествени спътници на планетата за известно време, могат да бъдат приети за своеобразни луни.

Примери за това са 2020 CD₃, който напуска земното пространство през 2020 г., след като е прекарал там няколко години, и 2022 NX₁, който е периодичен гост на планетата – прелетял е покрай нас през 1981 и 2022 г., а следващото му посещение трябва да е през 2051-ва.

Това предстои да стане и с астероида 2024 PT₅, открит преди два месеца. Той е с размер около 10 м и е представител на групата астероиди Арджуна (наречени на хиндуистки герой) с орбити, сходни на земната. На 29 септември орбитата му ще се приближи до планетата дотолкова, че той ще стане минилуна до 25 ноември. Астероидът ще прелети отново покрай Земята на 9 януари 2025 г., след което ще се отправи на далечно пътешествие за 30 години, връщайки се при нас през 2055 г. Поради малкия си размер и голямото разстояние от Земята (около 10 пъти по-далеч от Луната) наблюдението на астероида ще бъде възможно само с големи телескопи. Имайки предвид характеристиките на орбитата му, учените отбелязват, че е малко вероятно обектът да е изкуствен.

Реално обектът няма да е същинска луна, тъй като няма да има стабилна орбита около планетата, но това е забавен начин да се гледа на сравнително рядък феномен.

Случаят обръща вниманието и към по-неприятния аспект на такива събития – сравнително късното откриване на малки обекти, които преминават близо до Земята. Въпреки че не са чак толкова опасни, колкото астероида, довел до загиването на динозаврите, те все пак могат да причинят огромни щети. Интензитетът на експлозията от метеорита, който избухна над Челябинск през 2013 г., се определя като над 20 пъти по-голям от този на бомбата, пусната над Хирошима. За справяне с проблема има предложени различни подходи, но техническите предизвикателства и необходимостта от финансиране са въпроси, на които все още няма точни отговори.

Посещение от комета

Преминаването на 2024 PT₅ ще съвпадне с посещението и на друг далечен пътник – кометата C/2023 A3 (Tsuchinshan–ATLAS). Тя е забелязана първо в началото на 2023 г. от китайска обсерватория. След месец е наблюдавана от южноафриканската обсерватория ATLAS, открила и астероида по-горе. Кометата идва от облака на Оорт – своеобразна сфера от обекти, която обвива Слънчевата система и се намира след хелиопаузата. Счита се, че повечето комети, които наблюдаваме, са с такъв произход. Орбитата на A3 я отведе най-близо до Слънцето (т.нар. перихелий) на 27 септември.

След откриването ѝ кометата постоянно се наблюдава, за да се проследи нейният път и да се прецени състоянието ѝ. Тъй като в повечето случаи кометите не са много големи и при всяко преминаване покрай Слънцето отделят материал и са изложени на силни гравитационни сили, има голям риск от разделянето им на по-малки обекти, около които не може да се образува голяма опашка и които не достигат достатъчна яркост за наблюдение с просто око. Такъв беше случаят с C/2019 Y4 (ATLAS), която даваше първоначални индикации за отдавна невиждан интензитет, но няколко месеца преди да достигне перихелий, започна да се разпада.

В началото на юли беше публикувана статия, според която кометата е започнала да отделя по-малко прах, което е знак, че ядрото ѝ се е фрагментирало. Притесненията за това нараснаха поради липсата на наблюдения, но за радост на астрономите в началото на септември бяха публикувани редица съобщения, че кометата е видима и е с добра яркост. Южното полукълбо на Земята ще предостави по-добра възможност за наблюдение, което вече дава резултат – преди ден кометата е заснета над Чили с красива дълга опашка, видима и с просто око. Това показва, че най-вероятно A3 ще издържи на острия завой около Слънцето и ще можем да ѝ се полюбуваме.

Очаква се кометата да бъде видима в рамките на месец – от края на септември до края на октомври. До средата на октомври наблюденията ще са възможни рано сутрин, преди изгрев, ниско над хоризонта в посока изток, а след това привечер, след залез, в посока запад.

Зоонозите са все така актуални

Инфекциозните заболявания, предавани от животни на човек, са предизвикателство и съвременната медицина продължава да изпитва трудности при справянето с него. При патогените, за които гостоприемник е само човекът, може да се разработи ваксина, за да помогне за почти пълното заличаване на заболяванията, причинени от тях. Примери за това са едрата шарка и полиомиелитът. Но когато вирусите могат да бъдат приютени в друг вид, особено див, изпълнението на тази задача става практически невъзможно. Въпреки че прескачането на междувидовата бариера се наблюдава рядко, то може да доведе до много сериозни последици, както показа пандемията от COVID-19.

Преди няколко дни беше публикувана нова информация, която допълнително подкрепя животинския произход на вируса причинител на последната пандемия (SARS-CoV-2). Проучването се базира на набор от данни, който е публикуван от Китайският център по заразни болести и съдържа информация от над 800 проби, събрани от пазара „Хуанан“ в Ухан. Пробите са взети както от животни, останали непродадени след затварянето на пазара, така и от повърхности, с които животните са били в контакт – клетки, канали и др. Така събраният материал е бил секвениран с цел получаване на пълен набор от всички налични нуклеинови киселини – без значение от какъв вид са те.

Новият анализ успешно е определил от кой вид бозайник е пробата и дали в нея има следи от SARS-CoV-2. Благодарение на детайлната информация за конкретното местоположение, от което са събрани, учените са направили карта на пазара. На нея могат да се видят огнищата на COVID и видовете, засегнати в най-голяма степен от заболяването. Това са цивети и енотовидни кучета, които бяха уличени като преносители още в началото на пандемията, а също и по време на епидемията от SARS през 2002 г.

Тези проби са сравнени с линиите на вируса, изолирани в началото на пандемията. Те са практически идентични, което е силен аргумент, че именно пазарът (или общ доставчик) е бил мястото, откъдето се е разпространило заболяването. Определена още в началото като малко вероятна, хипотезата за изкуствения произход на вируса вече е още по-съмнителна.

За съжаление, повечето животни са премахнати от пазара, преди китайският екип да започне събирането на пробите, поради което директното установяване на произхода на вируса става невъзможно. Единственият достъпен материал са РНК и ДНК, останали по клетките, в които са държани животните. Въпреки това експертите се надяват, че благодарение на установяването на конкретни видове болни животни ще може да се проследи техният произход и да се проучи местната популация на прилепи, които са основният резервоар на коронавируси.

Проследяването на източника на новопоявилите се вирусни заболявания е от изключително значение, защото може да помогне както за превенцията на разпространението им, така и за ускореното създаване на ваксини за тях. Въпросът е повече от актуален на фона на продължаващото разпространение на птичи грип в САЩ. Нов случай в Мисури буди притеснение, защото все още не е ясно как се е заразил пациентът.

Към момента вирусът е установен в 14 души в САЩ: девет са се заразили след контакт с птици, а четирима – от крави. Източникът при най-новия случай не може да се установи и не е ясно дали става въпрос за пренос от човек, или друг вектор. Пациентът е постъпил в болница и при тест за грип е дал положителен резултат. Тъй като вирусът се е оказал различен от сезонните щамове, той е секвениран и е потвърдено, че е от птича разновидност. Пациентът се е възстановил и вече е изписан, но учените се тревожат най-вече поради неясния произход на заразата.

Данните от секвенирането не помагат да се разкрие напълно мистерията. Секвенцията е непълна, което може да се дължи на това, че пробата е взета прекалено късно след острото развитие на вируса. Не може да се заключи със сигурност, че става въпрос за пренос от човек. Както вече е известно, вирусът се отделя в млякото на болни крави, така че неправилно обработено мляко може да бъде евентуален вектор.

Въпреки че към момента описаните случаи при хора са малко, вирусът е установен в много други бозайници – крави, лисици, мишки, еноти, котки, което означава, че прескачането на междувидовата бариера става често. Така потенциалните източници на зараза се увеличават. Расте и възможността на вируса да рекомбинира в по-агресивни щамове. Успокоителното е, че към момента няма данни за широко разпространение сред хора и в изявлението си Центърът за контрол и превенция на заболявания (CDC) определя риска за населението като нисък.

Пренареждане в Средиземно море

Глобалните промени в климата обикновено се свързват с температурни аномалии и по-непредвидимо време, но те влияят на всички части от екосферата. Повишаването на нивата на въглероден диоксид (CO₂) в атмосферата има различен ефект върху различните организми. За растенията леко повишените нива могат да бъдат полезни – CO₂ е източник на въглерод за техния метаболизъм. Наред с това, тъй като могат да отворят по-малко устицата си, за да приемат същото количество въглерод, те губят по-малко вода и така стават по-устойчиви на засушаване. Разбира се, това е деликатен баланс и над определена граница растенията започват да страдат.

Антропогенното покачване на CO₂ влияе и на водните екосистеми – той се разтваря във водата и така понижава нейното pH, правейки я по-кисела. Един от подходящите хабитати за изследване на последиците от вкисляването на Световния океан е Средиземно море, което е по-алкално (с по-високо pH). Това се дължи на няколко специфични за него фактора. Един от тях са по-високите температури, вследствие на които изпаряването на вода е по-бързо. Те също имат значение и за способността на водата да поглъща CO₂ – по-топлите течности могат да задържат по-малко от газа. Морето също е със завишено съдържание на карбонати, които могат да формират кристали. При това се отделя CO₂ и така концентрацията му във водата намалява.

Това помага за забавяне на процеса на вкисляване, но все пак pH на водата спада, като в западната част на морето това става по-бързо, отколкото в световен мащаб. Въпреки че промяната, погледната като абсолютна стойност, не е висока, трябва да се има предвид, че водните обитатели имат сравнително тесен диапазон от условия на околната среда, в който могат да се развиват.

Едни от тези организми са фораминиферите – микроскопични едноклетъчни, близки до радиолариите, които образуват защитна черупка от карбонати. Разглеждайки масата на обвивката на два вида в западната част на Средиземно море, учени са установили, че се забелязва голям спад след индустриалната революция, както и повишение в степента на нейната вариация – черупките са по-леки и отделните индивиди не са хомогенни, както се предполага в популациите им. За проследяване на масата през годините е използвано радиоизотопно датиране с помощта на няколко изотопа.

Най-вероятната хипотеза е, че промяната в масата на черупките на фораминиферите се дължи на променящите се условия в морето, като един от важните фактори е именно киселинността на водата – по-киселата среда води до по-трудно формиране и разграждане на обвивката от калциев карбонат.

Но природата е разнообразна и понякога лошите условия за един вид се оказват изключително подходящи за друг. Amphistegina lobifera е важен пясъкоформиращ вид, който се развива много добре в топли и бедни на хранителни вещества води. След като изчезва от Средиземно море преди около 6 млн. години, след построяването на Суецкия канал той се завръща от Червено море.

Оказва се, че видът е изключително пригоден за сегашните условия – издържа на по-широк температурен диапазон, има способността да се хибернира и създава междинна черупка от магнезиев карбонат, която е по-устойчива на киселинна среда. Всичко това води до бързото нарастване на неговите популации, което дори повдига дискусия дали трябва да бъде определен като инвазивен.

Дори да е така, той може да се окаже изключително ценен за държавите, близо до чиито брегове се развива, защото карбонатните му черупки са материал, който се превръща в прекрасни плажове. С повишаването на морското равнище отлагането на нов материал е от изключителна важност и според учените популациите към момента са толкова големи, че най-вероятно ще могат да компенсират промяната в нивото. Отлаганията по някои брегове в Турция са около един сантиметър годишно, а сегашните нива на покачване на морското равнище се определят на половин сантиметър годишно. Друга добра новина е, че според наличната информация видът ще продължи да процъфтява в региона още дълго – той е еволюирал в сходни условия и сега се завръща в позната среда.

Заглавна снимка: Фораминифери от Мианмар – родственици на фораминиферите от Средиземно море © Alain COUETTE, CC BY-SA 3.0 / Wikimedia Commons