piątek, 8 czerwca 2018

Nowości z Marsa

Zgodnie z obietnicą śpieszę z krótkim podsumowaniem konferencji NASA. Opublikowano dwa główne odkrycia łazika. Pierwszym są sezonowe wahania koncentracji metanu, drugim odkrycie związków organicznych w skamieniałym mule na powierzchni rdzawej planety.

Oba odkrycia mogą, ale nie muszą wskazywać na ślady życia. Naukowcy NASA oczywiście muszą być tak bardzo powściągliwi jak to tylko możliwe. Prawdę powiedziawszy, z powodów, które może opiszę w osobnym tekście, zaskakujące byłoby, gdyby Mars był martwą planetą.

Mars z cieniutką atmosferą, bez pola magnetycznego i warstwy ozonowej nie jest przyjazny życiu. A przynajmniej na powierzchni. Co innego pod ziemią, gdzie nie docierają promienie UV gotowe rozbić złożone związki węgla, gdzie niemal na pewno jest woda w stanie ciekłym i inne fajne rzeczy. Curiosity jednak trzyma się powierzchni i może sięgnąć raptem na kilka centymetrów w głąb Marsa.

Nawet tak płytko w skamieniałym mule marsjańskich rzek/jezior odkryto cykliczne węglowodory (takie kółeczka z węgla) takie jak tiofen, benzen i toluen, oraz łańcuchy węgla takie jak propan i butan. By to zbadać Curiosity wypala laserem dziurę w skale i analizuje unoszący się opar. Biorąc to pod uwagę, naukowcy nie wykluczają, że te związki mogą pochodzić z kerogenów - złożonych substancji organicznych, nazywanych czasem niedojrzałą ropą. Laser curiosity jest tak mocny, że rozbiłby je na wspomniane wcześniej, prostsze związki organiczne.

Ale to tylko hipoteza. Istnieją zupełnie abiologiczne procesy, które również mogą wyprodukować te związki. Podobnie jak metan… Metan który wykryto już wcześniej w atmosferze czerwonej planety. Teraz jednak łazik potwierdził, że jego koncentracja (bardzo, bardzo mała, dziesięciomilionowe części atmosfery) waha się znacznie i pod koniec marsjańskiego lata może być nawet trzykrotnie wyższa niż na początku. To bardzo znaczna oscylacja.

Co za tym wszystkim stoi? Może dowiemy się po 2020 roku, kiedy na Marsa trafią dwa łaziki - Mars 2020 (następca Curiosity, który dopiero dostanie swoją oficjalną nazwę) oraz ExoMars (ten wyśle Europejska Agencja Kosmiczna). Oba powinny być zdolne do odkrycia historycznego lub obecnego życia na Marsie, choć nie sięgną zbyt głęboko pod powierzchnię. To znaczny przeskok, bo Curiosity nie mógłby potwierdzić śladów życia nawet gdyby na nie trafił.

Przy okazji... to już szósty rok misji Curiosity. Łazik miał działać dwa lata. W tej kwestii inżynierowie NASA są zwyczajowo przesadnie powściągliwi. Radioaktywny izotop zasilający ważący ponad tonę łazik, całkiem nieźle będzie sobie radził i po kilkunastu latach. Generalnie jeśli Curiosity zakończy swoją karierę, to najprawdopodobniej nie będzie to z powodu zasilania. Na ten moment zaskakujący i nadspodziewanie zły jest stan kół łazika. Dobrze, że zastępstwo już się szykuje...

Źródło:
NASA


Podoba Ci się to co robię? Wpłyń na rozwój strony i zostań patronem Węglowego.


piątek, 1 czerwca 2018

Płynne bzdury, czyli czym się różni woda

W Internecie jest wszystko. Niestety “wszystko” częściej oznacza pierdoły, półprawdy i bzdety niż rzetelne informacje. Pseudonaukowe bzdury mają szczególną tendencję do zachowywania się jak hydra albo zombie. Albo zombie-hydra. Dziś trafiłem na tekst, który obudził we mnie naiwną nadzieję, że jedną z takich bzdur można by przypalić ogniem faktów zanim w sklepie Jerzego Z. zaczną sprzedawać orto-wodę, albo zanim Jerzy Z. i jemu podobni szarlatani zaczną opowiadać, że naukowcy odkryli to, o czym oni mówili od dawna (pomiędzy opowieściami o powiększaniu biustu hipnozą) albo zanim sprzedaż strukturyzatorów wody podskoczy.


Czym się różni woda

Tekstem który sprowokował mnie do tej pisaniny jest artykuł “Istnieją dwa gatunki wody. Fizykom z Bazylei udało się je rozdzielić i poddać testom” z Wyborczej. Po lekturze można odnieść wrażenie, że odkryto coś nowego i po raz pierwszy rozdzielono dwa izomery tego najpowszechniejszego we Wszechświecie związku chemicznego. Nic podobnego.

Cząsteczki wody składają się z atomu tlenu i dwóch atomów wodoru. Wodór to najprostszy atom. To jeden elektron na orbicie wokół jądra składającego się z jednego protonu. Spin tych właśnie protonów jest kluczowy w rozróżnieniu z pozoru identycznych cząsteczek wody. Jeśli oba atomy wodoru mają zgodne spiny to mówimy, że to izomer (odmiana) wody typu orto-, jeśli są przeciwne mówimy że mamy cząsteczkę para-.

W fizyce kwantowej spin to tak jakby moment pędu cząstki, ale nie chodzi o jej ruch obrotowy - tak jak kolory w fizyce kwantowej nie mają nic wspólnego z kolorami jakie widzimy. Pozwalam sobie na taką dygresję, bo pisząc taką notkę nachodzi mnie obawa, czy takie porównania i nazewnictwo robią więcej szkody niż pożytku. Na pocieszenie - nazwanie tej właściwości cząstki kwantowym spinem nie jest bezpodstawne (a wręcz ma sporo sensu).

Zagadnieniem para- i orto- wodoru zajmowano się już w 1935 (pewnie nawet wcześniej) i jasne było, że te właściwości będą występować również w wodzie. Metody separacji tych izomerów wody proponowano już w 2002 (być może również wcześniej), separacji dokonano już w 2014 (i to chyba istotnie pierwszy raz, ale nie dam głowy).


Co z tego wynika

Tyle tytułem wyjaśnienia. Naturalnie przychodzi do głowy pytanie - co z tego wynika. W sporym uproszczeniu - nic. Szczególnie w naszym codziennym życiu (a niestety przeczuwam, że znajdą się tacy, którzy wokół takich publikacji nakręcą niezły przemysł oparty o ludzką niewiedzę). Woda z którą mamy do czynienia każdego dnia jest mieszanką obu izomerów. Ich proporcje zależą od wielu czynników, w tym od temperatury. Powyżej minus dwustu stopni Celsjusza na trzy cząsteczki orto-H2O przypada jedna cząsteczka para-H2O. Jedynie w ekstremalnie niskich temperaturach stan niższy energetycznie, czyli para-H2O, zyskuje przewagę.

Istotne jest podkreślenie faktu, że cząsteczka wody może się zmienić z jednego izomeru w drugi w każdej chwili. Wystarczy błahe zderzenie z inną cząsteczką, a w zwykłej szklance wody odbywają się ich kwadryliony (1024) w każdej sekundzie. To właśnie sprawia, że choć od lat nie było wątpliwości, że mamy dwa izomery wody, ich rozdzielenie było takim wyzwaniem.

By dokonać separacji wykorzystuje się minimalne ilości wody zmieszanej z gazem szlachetnym. Mieszanka wstrzeliwana jest z naddźwiękową prędkością do komory próżniowej, gdzie ulega natychmiastowemu schłodzeniu. Dzięki temu naukowcy otrzymują strumień schłodzonych cząsteczek wody, które są na tyle daleko od siebie, że nie dochodzi do kolizji. W komorze wytwarza się niejednorodne pole elektryczne. Różne konfiguracje kwantowe atomów wodoru sprawiają, że tory ich lotu w polu zakrzywiają się w różny sposób i tak można oddzielić orto- i para-wodę.

Zapewniam Was, że żaden “strukturyzator” wody za 2500 złotych ani inne pseudomedyczne gizmo nie posortuje tak wody. Zapewniam też, że nawet jeśli, to nie miałoby wpływu na jakiekolwiek reakcje czy procesy biologiczne. Różnice w reakcjach chemicznych, które wykazano w badaniu opisanym w Wyborczej, tyczyły się ekstremalnie schłodzonego związku wodoru z azotem.


Płynne bzdury

Ta notka ma być przestrogą. Myślę, że możemy się spodziewać, że ta ciekawostka naukowa może niektórym posłużyć jako ziarenko prawdy na którym zbudują swoje bzdury, lub jako rzekome potwierdzenie już istniejących nonsensów, które głoszą. A tych nie brakuje.

Jerzy Z. lubi opowiadać farmazony o strukturze wody i biodostępności. Homeopaci twierdzą, że woda posiada pamięć przez co roztwory rozcieńczone tak bardzo, że nie ma w nich nawet śladu po substancji aktywnej rzekomo mają wciąż działać (tym mocniej im bardziej rozcieńczone). Jest też niesławny Masaru Emoto, Japończyk, który chyba inspirował się drugą częścią Ghostbustersów. Jako antydoktor Otwartego Międzynarodowego Uniwersytetu Alternatywnej Medycyny w Indiach (korespondencyjna “szkoła”, gdzie za 300 dolarów, bez udziału w jakichkolwiek kursach można nabyć dyplom doktora) zapoczątkował mit o wpływie emocji i słów na wodę. Woda która słyszała miłe słowa miała mieć ładniejsze kryształki przy mrożeniu, woda której mówiło się przykre rzeczy albo puszczało nieładną muzykę mroziła się nieładnie.

Chyba nie muszę mówić jak solidne były jego materiały dowodowe. Ani jak nie podjął się wyzwania Jamesa Randiego by powtórzyć eksperyment z podwójnie ślepą próbą. A mimo to do dziś trafiam na farmazony Masaru Emoto lub ich pochodne. Czasem w całkiem niespodziewanych miejscach.


EDIT:
No i się spóźniłem… https://harmonyh2o.com/en/technologia-zywej-wody/ Jakbyście chcieli przepuścić kilka stów na placebo.


Źródła:
Publikacja z 2002
Tekst z 2014
Tekst z 2015
Wspomniane badania z Bazylei #1
Wspomniane badania z Bazylei #2
Świetny tekst o ortho- i para- wodzie
Publikacja o separacji
Rational Wiki o Masaru Emoto
Rational Wiki o pamięci wody
Rational Wiki o strukturze wody



Podoba Ci się to co robię? Wpłyń na rozwój strony i zostań patronem Węglowego.