تأثير تشعشعات كيهاني بر اسكلت فضانوردان
اسكلت يكي از سيستم‌هاي مهم انسان است كه سبب حفظ وضعيت ايستاده و استوار بدن در برابر نيروي جاذبه ميشود. به‌طور طبيعي اسكلت انسان در محيط جاذبه 1 جي زمين رشد و نمو ميكند و ساختار استخواني آن به شكلي طراحي شده است كه در مقابل نيروهاي وارد بر خود مقاومت كند. لايه خارجي استخوان را پريوست (در مقابل لايه داخلي يا آندوست) گويند. بافت استخواني محيطي به‌شكل تيغه‌هاي استخواني در زير پريوست قرار دارد. در لايه‌هاي زيرين، مجاري استخواني هم‌مركز (نظير تنه درخت) در اطراف يك منبع خوني قرار مي‌گيرد و سيستم‌هاي هاورس (استئون) را مي‌سازد.
بافت استخواني از دو قسمت سخت قشري در خارج، و مغز استخوان در داخل تشكيل شده است. قسمتي از استخوان كه در مجاورت مغز استخوان قرار دارد، استخوان اسفنجي (ترابكولار) نام دارد. استخوان قشري (compact bone)، در حدود 80 درصد استخوان‌بندي افراد بزرگسال را تشكيل ميدهد و اكثراً در تنه استخوآنهاي دراز وجود دارد. استخوان اسفنجي (spongy or cancellous bone) به‌صورت تيغه‌هاي موازي ميكروسكوپي آرايش مي‌يابد و بيشتر در تنه مهره‌ها، دنده‌ها، لگن و انتهاي استخوآنهاي دراز وجود دارد. ترتيب قرارگيري بافت اسفنجي و متراكم، استحكام مناسب را براي تحرك فراهم مي‌سازد. قسمت اسفنجي استخوان وزن بدن را متحمل ميشود و آن را در برابر شكستگي محفوظ ميكند. بافت استخواني دائماً در حال بازسازي است و كلسيم مورد نياز بدن به‌طور متناوب از ذخاير اسكلتي آزاد ميشود.
فضانورداني كه بي‌تحركي طولاني‌مدت را تجربه مي‌كنند، مانند بيماران بستري، قطع نخاع، فلج اندام‌هاي تحتاني، و كساني كه اندام‌هايشان مدت‌ها در گچ مي‌ماند، بخش زيادي از توده استخواني، قدرت استخواني، و عضلاني خود را از دست مي‌دهند. مطالعات مختلف بر روي فضانوردان نشان ميدهد كه از دست رفتن توده استخواني در مأموريت‌هاي فضايي به طور متوسط، حدود 1 تا 2 درصد در ماه و از دست دادن كلسيم در فضانوردان تقريباً 10 برابر ميزان از دست دادن كلسيم در بدن زنان در اوايل يائسگي است (بيشترين ميزان ازبين رفتن توده استخواني انسان در روي زمين). كاهش توده استخوان باعث كاهش قدرت استخواني و افزايش خطر شكستگي ميشود كه يكي از مشكلات سلامتي فعلي فضانوردان است و سبب اختلال در كاركرد آنها در مأموريت‌هاي فضايي ميشود. پوكي استخوان در فضانوردان يكي از بزرگ‌ترين موانع مأموريت‌هاي طولاني‌مدت مثل سفر به مريخ است. آموخته‌هاي ما درباره پوكي‌استخوان (osteoporosis) در فضا موجب خواهد شد تا اين معضل را، كه بيماري شايع و ناتوان‌كننده‌اي در كره زمين است، بهتر بشناسيم.
اخيراً دانشمندان متوجه شده‌اند كه اشعه درماني در بيماران مبتلا به سرطان، خطر شكستگي خودبه‌خودي استخوان را افزايش ميدهد و اين واقعيت افق جديدي از تحقيقات براي محققان است. بتمن يكي از دانشمندان ناسا، كه در حال حاضر بر روي پوكي‌استخوان كار ميكند، ميگويد: "بروز شكستگي استخوان در زنان يائسه‌اي كه به علت سرطان گردن رحم و روده بزرگ تحت درمان با اشعه (راديوتراپي) قرار مي‌گيرند 60 درصد و در بيماران مبتلا به سرطان مقعد به ميزان 200 درصد افزايش مي‌يابد". با توجه به آنكه كاهش توده استخواني در فضانوردان و مواجه آنها با تشعشعات كيهاني در مأموريت‌هاي فضايي 30 ماهه به مريخ، امري اجتناب‌ناپذير است بايد شرايطي مهيا كرد تا بتوان مسافران را در برابر آن محافظت نمود.
بتمن (Bateman) در جولاي 2006، 35 موش ماده را در معرض يك مواجهه (تك دُز) اشعه به شدت 2گري قرار داد. البته اين مقدار تقريباً معادل شدت اشعه‌اي است كه براي فرد مبتلا به سرطان استفاده ميشود. وي موش‌ها را به 4 گروه تقسيم كرد و اثر اشعه‌هاي مختلف گاما (امواج الكترومغناطيسي با طول موج كوتاه و انرژي بالا كه به وسيله مواد راديواكتيو تابيده ميشود)، پروتون (از اجزاي اتم با بار مثبت و اندازه حدوداً 1836 برابر بزرگتر از الكترون)، كربن و يونيزه (اشعه با قدرت بالا با انرژي كافي براي خارج‌كردن الكترون از مدار حركتي و در نتيجه بارداركردن هسته) را روي آنها بررسي كرد. سپس قسمت ابتدايي استخوان بزرگ ساق پا (تيبيا) و استخوان ران (فمور) را به وسيله سي‌تي‌اسكن بررسي كرد. طبق نتايج به‌دست آمده، اشعه كربن باعث شد تا توده استخوان اسفنجي 39 درصد (بيشترين كاهش) كاهش يابد. اشعه‌هاي پروتون، يونيزه و گاما به ترتيب 35، 34 و 29 درصد توده استخوان اسفنجي را كاهش دادند. ميزان كاهش اتصالات متحمل‌كننده وزن در استخوان اسفنجي در بين چهار گروه، حدود 46 تا 64 درصد متغير بود.
شايان ذكر است كه قطع اتصالات استخواني برگشت‌پذير نيست و با درمان‌هاي جبراني بهبود نمي‌يابد. تك‌تك اشعه‌هاي؛ گاما، پروتون، كربن و يونيزان در اين مطالعه نسبت به مجموع اين اشعه‌ها (پروتون و يون‌هاي سنگين يا اشعه‌هاي يونيزان) تخريب كمتري داشت. طبق اظهارات بتمن در ميزان‌هاي بسيار پايين اشعه هم، كه انتظار كاهش توده استخواني نمي‌رفت، اين معضل مشاهده شد. براساس مطالعه بتمن مشخص شده است كه اشعه بر روي قسمت قشري و سخت استخوان اثر محسوسي ندارد و فقط ناحيه اسفنجي را تحت تأثير قرار ميدهد. براساس نتايج اين مطالعه، تشعشعات فضايي موجب تشديد كاهش توده استخواني و وخيم‌تر شدن اثرات زيان‌آور بي‌وزني بر روي استخوان ميشود.
.منبع :نشريه خبرهاي هوافضايي، پژوهشگاه هوافضا
کشف یکی از متراکم ترین سیاره های جهان
کشف یکی از متراکم ترین سیاره های جهان
محققان دانشگاه هاوایی با استفاده از دوربینی حساس موفق به کشف وتعیین ابعاد سیاره ای شدند که در نهایت عنوان یکی از متراکم ترین سیاره های جهان را به خود اختصاص داد.
به گزارش خبرگزاری مهر, اختشناسان با استفاده از دوربینی فوق حساس موفق به تعیین دقیق اندازه سیاره ای در اطراف یک ستاره دوردست شده و دریافتند که این سیاره یکی از متراکم ترین سیاراتی است که تا به حال در کهکشان یافته شده است. سیاره مورد مطالعه WASP-10b نام داشته و قطر آن به شکلی غیر طبیعی بزرگ است. افزایش دقت در اندازه گیری ابعاد این سیاره که در فاصله 300 سال نوری از زمین قرار دارد باعث کشف تراکم بالای آن توسط دانشمندان شده است.
دقت دوربین مورد استفاده توسط دانشمندان موسسه نجوم دانشگاه هاوایی به میزانی است که میتواند عبور یک حشره ریز را از مقابل یک پنجره روشن در فاصله 1600 کیلومتری ردیابی کند ! این دوربین از ردیابهای جدیدی استفاده میکند که در بزرگترین دوربین دیجیتال در جهان Pan-STARRS مورد استفاده قرار گرفته است.
این دوربین بر روی تلسکوپ 2.2 متری در ماوناکی در هاوایی نصب شده است و محققان بر این باورند که با استفاده از آن میتوانند ابعاد جهان خارج از منظومه خورشیدی را به منظور کشف سیاره هایی زمین مانند مورد بررسی قرار دهند.
بر اساس گزارش یاهو , محققان اعلام کردند که سیاره WASP-10b با وجود اینکه تنها 6درصد ازمشتری بزرگتر است اما حجمی سه برار آن داشته و به همین دلیل یکی از متراکم ترین سیارات در جهان شناخته شده است.
ركورد دانشمندان در كشف پنجمين سياره، گرد ستاره اي نزديك
دانشمندان كشف سياره ي پنجمي را اعلام كردند كه گرد ستاره ي 55خرچنگ در چرخش است.
پاسادنا، كاليفرنيا ــ دانشمندان كشف سيارهي پنجمي را اعلام كردند كه گرد ستارهي 55 خرچنگ در چرخش است، ستارهاي وراي منظومهي شمسي ما. اين ستاره اكنون دارندهي ركورد شمار سيارات فراخورشيدي تأييد شدهاي است كه در يك منظومهي سيارهاي در چرخشند.
55خرچنگ كه در فاصلهي 41 سال نوري در صورت فلكي خرچنگ (سرطان) قرار دارد، جرم و سني كمابيش يكسان با خورشيد ما دارد. اين ستاره با دوربين دوچشمي، به آساني ديده ميشود. پژوهشگران، اين پنجمين سياره را با استفاده از تكنيك داپلر (Doppler) كشف كردند؛ تكنيكي كه در آن كشش گرانشي سياره، از روي لنگياي كه در حركت سيارهي مادر خود ايجاد ميكند، آشكار ميشود. ناسا (NASA) و بنياد علوم ملي (National Science Foundation)، پايهگذار اين پژوهشند.
اين تصوير مفهومي، سياراتي را نشان ميدهد
كه گرد ستارهي 55 خرچنگ در چرخشند،
ستارهاي بسيار شبيه خورشيد.
NASA/JPL-Caltech
رييس هيأت مديرهي مأموريت علمي در مركز ناسا در واشنگتن، آلن سترن (Alan Stern) گفت: "مشاهدهي رشد توانايي ما در آشكارسازي سيارات فراخورشيدي، حيرتانگيز است. ما در حال يافتن منظومههايي خورشيدي هستيم كه از نظر شمار سيارات و تنوع گونههاي سيارهاي با منظومهي شمسي خودمان قابل مقايسه است."
سيارهي تازه كشف شده، جرمي 45 برابر جرم زمين دارد و ممكن است در تركيبات و شكل ظاهري، مشابه زحل باشد. اين سياره در ترتيب قرار گرفتن سيارات گرد 55 خرچنگ، چهارمين سياره است و هر 260 روز يك مدار كامل را گرد اين ستاره طي ميكند. موقعيت اين سياره، آن را در "منطقهي قابل سكونت" قرار ميدهد؛ نواري گرد هر ستاره كه در آن، دما اين امكان را فراهم ميكند كه آب به صورت مايع روي سطح جامد جمع شود. فاصلهي سياره از ستارهاش تقريباً 7/116 ميليون كيلومتر (5/72 ميليون مايل) است يعني كمي كمتر از فاصلهي زمين تا خورشيد اما اين سياره گرد ستارهاي ميچرخد كه كمي كمنورتر از خورشيد است.
دبرا فيشر (Debra Fischer)، اخترشناس در دانشگاه ايالتي سانفرانسيسكو (San Francisco State University) و نويسندهي اصلي مقالهاي كه در شمارهي آيندهي نشريهي اخترفيزيك (Astrophysical Journal) به چاپ خواهد رسيد، ميگويد: "غولهاي گازي منظومهي شمسي ما، همگي قمرهاي بزرگي دارند. اگر در مدار اين سيارهي پرجرم تازه، قمري باشد، ممكن است داراي آبگيرهايي از آب مايع بر روي سطحي سنگي باشد."
فيشر و دانشگاه كاليفرنيا، بركلي، جئوف مارسي (Geoff Marcy) اخترشناس به علاوهي تيمي از همكاران، اين سياره را پس از مشاهدهي دقيق 2000 ستارهي نزديك، به وسيلهي تلسكوپ شين (Shane) در رصدخانهي ليك (Lick) روي كوه هميلتون واقع در شرق سنجوز كاليفرنيا و رصدخانهي كك (W.M. Keck) در موناكي هاوايي، يافتند. براي باز كردن سيگنال هريك از سيارات، بيش از 320 اندازهگيري سرعت لازم بود.
فيشر گفت: " اين اولين سيستم سيارهاي پنجگانه است. اين سيستم يك سيارهي غول گازي اصلي دارد كه مدارش مشابه مشتري ماست. مدار بيشتر اين سيارات همچون مدار سيارات گرد خورشيد خودمان، كم و بيش دايرهاي است."
مارسي، كه در اين مقاله مشاركت داشت، گفت: "كشف اين پنج سياره براي ما با 18 سال رصد مداوم در رصدخانهي ليك اتفاق افتاد؛ رصدهايي كه شروعش پيش از آن بود هيچ سيارهي فراخورشيدياي در هيچكجاي كيهان شناخته شده باشد. اما يافتن پنج سيارهي فراخورشيدي كه گرد يك ستاره ميچرخند، تنها يك گام كوچك است. مقصد بعدي سيارات زمينگون است."
سيارات 55خرچنگ تا حدي با سيارات خورشيد متفاوتند. عقيده بر اين است كه داخليترين آنها اندازهاي برابر نپتون دارد و در فاصلهي تقريباً 6/5 ميليون كيلومتر (5/3 ميليون مايل) از ستاره، در كمتر از سه روز به گِردش مي*چرخد. سيارهي دوم كمي از مشتري كوچكتر است و هر 7/14 روز يك دور در مدارش در فاصلهي 18 ميليون كيلومتر (2/11 ميليون مايل) از ستاره، ميچرخد. سيارهي سوم كه در جرم مشابه زحل است، هر دور مدارش را در 44 روز طي ميكند و از ستاره تقريباً 9/35 ميليون كيلومتر (3/22 ميليون مايل) فاصله دارد. سيارهي تازه كشف شده، چهارمين سياره است. پنجمين و دورترين سيارهي شناخته شده، جرمي چهار برابر جرم مشتري دارد و هر مدار را 14 ساله در فاصلهي تقريبي 6/867 ميليون كيلومتري (1/539 ميليون مايلي) ستاره ميپيمايد. اين هنوز تنها غول گازي مشتريگوني است كه در فاصلهاي برابر فاصلهي مشتري تا خورشيد از ستارهاش قرار دارد.
اين تصوير مفهومي دو منظومهي ستارهاي را
نشان ميدهد: 55خرچنگ (بالا) و منظومهي
شمسي (پايين).
NASA/JPL-Caltech
ميشل بريلي (Michael Briley)، اخترشناسي از بنياد علوم ملي، ميگويد: "اين كار قدمي پرهيجان را در جستجو براي دنياهايي همانند دنياي خودمان ثبت كرد. رفتن از اولين آشكارسازيهاي سيارات به گرد ستارگانِ خورشيدگون تا يافتن يك منظومهي شمسي تمام عيار با يك سياره در منطقهي قابل سكونت در تنها 12 سال، كمالي حيرتانگيز و شاهدي است بر سالها كار سخت كه اين پژوهشگران گذراندند."
