None

Prachové plazma upozorňuje na molekulu života

Vědci se chystají setkat se s projevy života v nitru Slunce. Vědci brzy najdou genetický kód v polární záři. Vědci hledeají intelekt v plynných a prachových kotoučích. Vědci co nevidět najdou geny v zářivce. O co jde? Pomyslíte si, že to jsou titulky "bulvárních" časopisů? Nic takového! Ve skutečnosti, tato neobvyklá tvrzení mohou brzy zaplavit vědecké časopisy. Tedy, pokud se potvrdí jeden nedávný objev.

Laboratorní snímek prachového plazmatu. Tady z něho vychází namodralá záře, a červený paprsek je laser, ve kterém jsou dobře vidět prachové částice.

Laboratorní snímek prachového plazmatu. Tady z něho vychází namodralá záře, a červený paprsek je laser, ve kterém jsou dobře vidět prachové částice.

Obyčejné plazma je ionizovaný plyn, který se jeví jako kvazineutrální. Jinak řečeno, plazma je zvláštní "soubor" iontů a elektronů. Jejich elektrický náboj je ve výsledku neutrální, proto není plazma nabité. Má neobyčejné vlastnosti, reaguje s vnějšími magnetickými poli a je vodivým prostředím.

Ale některé fyziky zajímá ne tak obyčejné plazma, jako daleko složitější případ - tzv. prachové plazma.

Když analizovali údaje jednoho z předcházejících výzkumu kryogenního prachového plazmatu při teplotě 2,7 kelvina, badatelé v něm uviděli tyto spirálovité struktury. Takže, podobnost s životem lze najít nejen v roztaveném plazmatu.

Když analizovali údaje jednoho z předcházejících výzkumu kryogenního prachového plazmatu při teplotě 2,7 kelvina, badatelé v něm uviděli tyto spirálovité struktury. Takže, podobnost s životem lze najít nejen v roztaveném plazmatu.

Prachové plazma se liší od "protoplazmy" obsahem prachových zrnek - miniaturních částic o průměru od 10 do 100 nanometrů. Poprvé prachové plazma v laboratorních podmínkách pozoroval v roce 1920 Irving Langmuir (Irving Langmuir), nositel Nobelovy ceny za chémii, který osobně navrhl zavést do vědeckého jazyka slovo "plazma".

Zájem vědců o prachové plazma se objevil v polovině 80. let minulého století v souvislosti s rozvojem technologií na vytváření mikrosystémů. Vyšlo najevo, že při vytváření mikrosystémů prostřednictvím plazmového rozpadu, což je metoda, která využívá tok plazmatu na rozprášení podkladu, je velmi složité zbavit se prachu. Dlouhou dobu nidko nemohl přijít na to, v čem to vězí, dokud dovnitř kamenry nenasměrovali paprsek laseru a neuviděli, že prach vzniká jako produkt samotného procesu rozpadu a dostává se do plazmatu. Přitom se částice časem slepí a místo nanometrových rozměrů získávají mikrometrovou velikost. A to je pro mikromechaznismy vražedné.

Od těch dob se vědci daleko pozorněji věnují prachovému plazmatu a zahušťování prachových částic v něm. Tento proces je nazýván plazmovou krystalizací a samotné tyto částice - plazmovými krystaly.

V laboratoři obvykle plazmové krystaly představují skupinu částic, rovnoměrně rozptýlených v prostoru. Ale tentokrát se Morfil rozhodl namodelovat chování těchto částic pomocí počítače. Je jasné, že výsledkem tohoto experimentu byly ideální podmínky - bez jakéhokoliv vnějšího působení, včetně gravitace.

Badatelé Morfilovy skupiny sestrojili model evoluce prachového oblaku v plazmatu (a), (b) a (c) — postupně  navzájem se měnící stádia. Čím je prachová částice «červenější», tím menší má rychlost, čím je «modřejší», tím je větší. Pokud budeme tomuto modelu věřit, který vytváří ideální podmínky, pak ve stádiu (c) se prachové částice chovají jako něco mezi kapalinou a hexagonální pevnou krystalickou mřížkou. Mimochodem, účastníci výzkumu předpokládají, že v prachovém plazmatu se mohou zformovat takové struktury s polykristalickým uspořádáním.

Badatelé Morfilovy skupiny sestrojili model evoluce prachového oblaku v plazmatu (a), (b) a (c) — postupně navzájem se měnící stádia. Čím je prachová částice «červenější», tím menší má rychlost, čím je «modřejší», tím je větší. Pokud budeme tomuto modelu věřit, který vytváří ideální podmínky, pak ve stádiu (c) se prachové částice chovají jako něco mezi kapalinou a hexagonální pevnou krystalickou mřížkou. Mimochodem, účastníci výzkumu předpokládají, že v prachovém plazmatu se mohou zformovat takové struktury s polykristalickým uspořádáním.

Morfil a jeho kolegové se dost divili, když uviděli, že ve výsledku v počítačové modelaci neproběhlo to, co se stává v reálných podmínkách! Výsledek jejich pokusu prokázal, že plazmová krystalizace přivedla ne ke vzniku v prostoru pravidelně rozptýlených granulek, ale k formování dlouhých řetězců z prachových částic.

Je zajímavé, že tyto řetězce se samovolně stáčejí do spirály. Navíc, jsou stabilní a schopné navzájem reagovat. Je to velmi pozoruhodné, můžeme říct, i podezřelé, vždyť, jak vědci uvedli v článku, který vyšel v "Novém časopise fyziky" (New Journal of Physics), takovéto vlastnosti jsou obvykle charakteristické pro ogranizace živé hmoty. Včetně DNA ...

Tyto počítačové struktury, jak se ukázalo, se mohou časem vyvíjet a stát se pevnějšími. Kromě toho, spirály při určitých parametrech plazmatu se mohou navzájem přitahovat bez ohledu na to, že mají stejný náboj. A navíc jsou chopny vytvářet vlastní kopie.

Procesem tvorby kopií spirál se rozumí existence meziprostorních vírů z částic, které vznikají vedle prohlubně jedné spirály a novou prohlubní druhé spirály.

Procesem tvorby kopií spirál se rozumí existence meziprostorních vírů z částic, které vznikají vedle prohlubně jedné spirály a novou prohlubní druhé spirály.

Ještě zajímavější je ale to, že části spirál mohou být ve dvou stálých soustavách s různými průměry. A tak, jak se na jedné spirále může umístit množství výřezů s různými profily, tak si mohou také předávat informaci.

Je nad čím přemýšlet. Vždyť prachové plazma v přírodě vzniká celkem často, a bylo by docela překvapující najít molekuly, které sjou srovnatelné s DNA, řekněme, v nějakém extravagantním hvězdném chvostu. Je jasné, že počítačové podmínky se od přirozených hodně liší. Ale přesto ....

Mimochodem, co máte na mysli vy, když vyslovíte slovo - život?

zdroj: http://www.iop.org/EJ/article...

Související články

Články z rubriky Planeta, přiroda, Ideje, projekty,

« Zemské jádro Inteligentní vrány »
None