פרופ' צבי פירן לאתר הידען: "למערכת השמש היה מזל בעת היווצרותה לקבל עודף יסודות כבדים מהתמזגות קרובה של כוכבי ניטרונים"

המשמעות שעולה מהמחקר של הצוות מהאוניברסיטה העברית שפירן היה שותף בו: יש לנו היום כמויות גדולות מהממוצע במערכות שמש אחרות של מתכות כגון אורניום, זהב ופלטינה * "יכול להיות שזה גם היה אחד הגורמים להיווצרות חיים אבל אי אפשר לדעת זאת בוודאות"

 

התנגשות כוכבי ניטרונים. המחשה: shutterstock
התנגשות כוכבי ניטרונים . המחשה: shutterstock

במאמר שהתפרסם החודש (דצמבר 1) בירחון "נייצ'ר פיזיקס" מציע צוות מדענים מהאוניברסיטה העברית בירושלים מציע הסבר לתעלומת הפלוטוניום הרדיואקטיבי במערכת השמש. פלוטוניום הוא יסוד רדיואקטיבי. האיזוטופ ארוך החיים ביותר של הפלוטוניום הוא פלוטוניום-244 שמתפרק תוך פרק זמן של כ-120 מיליון שנה.

בשיחה עם אתר הידען אומר פרופ'  פירן: "  כל הפלוטוניום על כדור הארץ נוצר באופן מלאכותי בעיקר בכורים גרעיניים. אבל מסתבר שהטבע יודע לייצר פלוטוניום בעצמו. גילינו עדויות לכך שבמערכת השמש הקדומה היתה כמות יחסית גדולה של פלוטוניום מאשר היה צפוי".

 

"כיום מגיע אלינו מהחלל החיצון פלוטוניום כמותו קטנה מאוד. יש בחלל החיצון אבק שמכיל פלוטוניום, האבק הזה מגיע לכדור הארץ ושוקע, כפי שעולה ממדידות שפורסמו בשנים האחרונות  ואולם ישנה סתירה בסיסית בין העובדה שבמערכת השמש הקדומה היתה כמות יחסית גדולה של פלוטוניום כפי שמגלים במטאוריטים לעומת המצב כיום בו יש רק כמות קטנה של פלוטוניום בחלל הקרוב." אומר פרופ' פירן ומוסיף כי הניגוד בין קיומו של פלוטוניום בכמות גדולה במערכת השמש בעת היווצרותה לבין הממצאים על כמויות מזעריות של פלוטוניום שמגיעות לכדור הארץ במיליוני השנים האחרונות משאיר את מקורו של הפלוטוניום הרדיואקטיבי בגדר תעלומה.

צוות המדענים של האוניברסיטה העברית מציע ליישב את הניגודיות הזו בכך שהפלוטוניום, כמו חומרים אחרים נדירים כגון זהב, פלטינה ואורניום, נוצר בהתמזגויות נדירות מאד בין שני כוכבי נויטרונים.

 

"מקור היסודות הכבדים שמיוצרים בטבע בתהליך R (תהליך לכידת נויטרונים ופרוטונים) הוא אחת מהתעלומות הנוגעות להיווצרותם של יסודות כבדים," ד"ר קנטה הוטוקזקה, כתבו פרופ' צבי פירן ופרופ' מיכאל פאול מהאוניברסיטה העברית בירושלים במאמרם.

 

קיימות עדויות לקיום כמות גדולה של פלוטוניום רדיואקטיבי במערכת השמש הקדומה סמוך מאד לתקופה בה  נוצרה מערכת השמש ובה התגבשו כוכבי הלכת. עם זאת, מדידות שנעשו היום בכדור הארץ מעידות על כך שרק כמות מזערית של פלוטוניום הגיעה מהחלל החיצון למערכת השמש ב-100 מיליון השנה האחרונות.

 

מציאתו של פלוטוניום-244 במערכת השמש הקדומה מצביעה על כך שהוא נוצר בהתרחשות אסטרופיזית שקרתה זמן לא רב (לפחות לא במונחי זמן גלקטיים) ולא רחוק ממערכת השמש בזמן שהאחרונה נוצרה. לעומת זאת הכמות הקטנה של פלוטוניום המגיעה כיום למערכת השמש מעידה על נדירותן של התנגשויות אלה ועל כך שהתנגשות כזאת לא ארעה בקרבת מערכת השמש במשך מאה מיליון השנה האחרונות.

 

"מכיוון שפלוטוניום נוצר בתהליכים נדירים במיוחד של התנגשויות כוכבי ניטרונים ייתכן שהתנגשות כזו התרחשה בקרבת מערכת השמש בסמוך להיווצרותה. ההתפוצצות תרמה ליצירת פלוטוניום וליסודות הכבדים, זכינו בנתח גדול מהממוצע של יסודות נדירים, יכול להיות שזה גם תרם להיווצרות החיים אבל את זה איננו יכולים לדעת."

מדוע כדור הארץ גדול ממאדים?

מולקולות אורגניות מורכבות נמצאות בתווך הבינכוכבי

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

173 תגובות

  1. נכון!
    ואם חושבים על זה עוד קצת לעומק אז אפשר לחשוב איך בעצם כל היצירה הזו יכולה להכתב בהקלדה אחת בלבד!

  2. ניסים,
    טוב. למדתי המון. כנראה שבורא עולם שולח כל מיני שליחים מכיוונים לא צפויים בכדי לעזור למי שבאמת רוצה להבין את סודות התורה. אני מודה לך מאד. יש עוד הרבה מה לדבר אבל זה יצטרך לחכות, לפחות מבחינתי, עד יום א' כי עכשיו אני צריך לכבות את המשדרים לקראת שבת קודש.
    דבר אחד חשוב שלמדתי היום:
    אם יש רק קופים ללא תבונה אז צריך 27 בחזקת 10,000 הקלדות אקראיות בכדי להגיע ליצירת בת 10,000 אותיות.
    אם יש אדם נבון שיודע שהתכנית היא להגיע ליצירת מוגדרת מראש בת 10,000 אותיות, ויש לו כמה קופים וכמה בננות, אז צריך בדיוק 10,000 הקלדות בלבד בכדי להגיע לאותה תוצאה.
    שבת קודש שלום.

  3. רפאל
    אין באבולוציה יעד סופי – התהליך יימשך כל עוד התנאים המתאימים יתקיימו. אין בכלל "יעד" – למילה הזאת אין משמעות בעולם הפיסי (זהו מילה שאנחנו משתמשים בה כדי להסביר דברים לעצמינו).

    "התאמה מושלמת" – בפועל זה לא יקרה לעולם בגלל בעיות יציבות (חבל להיכנס לזה).

    לאבולוציה צריכים 4 תנאים: רבייה, שונות, ברירה והורשה. אני חושב שיכול להיות מצב שהתנאים ייתקיימו בטבע. אותו פפטיד שהזכרתי אולי מתאים לתנאים האלה. אבל שים לב: בשלב הראשון של היווצרות החיים אין ברירה עדיין (כי אין תחרות על משאבים). במצב הזה, השינויים הם אקראיים, ולמרות שיש שינויים, זה עדיין לא "אבולוציה של דארווין". זה נכון גם היום – יש הרבה שינויים גנטיים שלא גורמים לשינוי ברבייה. לתופעה זו קוראים "סחף גנטי".

  4. ניסים
    תגיד מה דעתך – האם יש גם סוג של אבולוציה בדומם המתאימה אותו ליעד הסופי שלו שהוא בעצם התאמתו המושלמת לסביבה?

  5. ניסים
    כמובן שאתה צודק לגבי יכולת המולקולה לחוש באור, אך אני מדבר על המכלול מרגע פגיעת הפוטון ועד לשלב בו התא נע לעברו. זה מתוחכם כמו "המלט". מה דעתך?

  6. רפאל
    לא הזכרתי תבונה – ואני לא חושב שיש תבונה. בין שני חלקיקים מסויימים יש משיכה – האם זו תבונה בעיינייך? בעיני לא.

    היקום נורא גדול, ויש בו, כמה שאנחנו יודעים היום, מעט מאד חיים. גם הזמן שיש חיים מאד מוגבל. לפני 10 מיליארד שנים לא היו תנאים לחיים (משהו כזה) ובעוד כך וכך מיליארדי שנים שוב לא יהיו תנאים לחיים באף מקום ביקום.

    אנחנו חיים על זמן שאול – יש הרבה תופעות טבע שיכולות להכחיד את האנושות – מחלות, הרי געש, אסטרואיד והתפרצות קרני גאמא. עוד סיבה להאמין שאין לנו מעמד מיוחד ביקום.

    קשה לי לראות תופעות טבעיות כתבונה. אני לא רואה תכנון ואני לא רואה מטרה.

  7. שי
    בקשר לשייקפסיר – אתה כמובן צודק. צריך גורם ברירה, מישהו שיגיד שהאות נכונה או לא.

    לגבי ראייה – אתה טועה (זה טיעון של בריאתנים מלפני הרבה שנים). אור הוא מקור אנרגיה רב עוצמה – צפרדעים, למשל, רואים פוטון בודד! יש הרבה מאד חומרים פשוטים שרגישים לאור ולכן בניית ביולוגי רגיש לאור אינו מהווה בעיה. גם החומר בעיניים שלנו – רטינאל – בנוי מ-49 אטומים (וניתן בקלות לייצור במעבדה, למיטב ידיעתי).

    לכן, מספיקה מולקולה אחת של חומר פשוט כדי ליצור יכולת ראיה.

  8. ניסים
    כלומר אתה אומר שיש תבונה שטבועה ביקום מיום היווצרותו ש"מדריכה" את אופן ההתפתחות של הבריות השונות של עולם הצומח והחי לכדי יצירות המושלמות בהתאמתן לסביבה?
    האם אפשר לומר ש"התכניות" המפורטות של אותן בריות נמצאות בכח ביקום מיום הווצרותו ובעזרת אותה תבונה הטבועה בחוקי הטבע תכניות אלו יוצאות מן הכח אל הפועל?

  9. ניסים,
    הקישורים לא משביעים את רצוני. הם גורמים לרעב גובר 🙂
    אני ממש שמח לראות מאמר שמטפל בדיוק בשאלה שמסקרנת אותי!

    מה שעוד לא מובן לי, זה שהברדלס כבר מותאם לסביבה ולכן כל שיפור במהירות שלו אכן זוכה לקונפלימנט מהסביבה.
    אבל בדוגמא של שייקספיר, כאשר אני מוסיף אות ג עוד אין לה משמעות לפני שאסיים את השורה.
    וכנ"ל למשל, בשביל ליצור את המנגנון הראיה של הפרוטיסט, היה דרוש חלק מהתא הרגיש לאור, שיעביר את המידע לחלק אחר בתא, שיעביר הלאה עד לפעולה המגיבה והמתקרבת לאור. זה אלגוריתם ארוך, להערכתי, ולפני שהוא מושלם – שום אות בו לא זוכה לקונפלימנט.

  10. רפאל
    זו תובנה יפה וחשובה. התשובה במקרה של אבולוציה היא הסביבה. בוא ניקח מקרה פשוט. לצבי יש גנים שקובעים את מהירות הריצה, ולפעמים יש שינוי במהירות הריצה לאחד הכיוונים (מהר יותר או איטי יותר). אותם צבאים שרצים מהר יותר מצליחים להתחמק מברדלסים, והאיטיים יותר זוכים להתארח אצל הברדלסים לארוחת ערב. כך – הסביבה "בוחרת" את הגן הנכון.

    בחיות מתורבתות המצב דומה – האדם בוחר את הפרים החזקים יותר ואת הפרות שמניבות יותר חלב.:)

    חוקר בשם לנסקי עושה ניסוי ארוך שנים בחיידקי אי קולי. בניסוי רואים תכונות חדשות לגמרי, ללא התערבות החוקרים.

  11. ניסים
    אז הקוף הזה לא מקליד באופן חופשי אלא יש מעליו אדם שיודע בדיוק מה הוא רוצה להקליד והקוף רק "מוסר" לו את האותיות. רק בגלל שהקוף לא מבין את ההוראה תן לי אות גימל נניח אז הוא מוסר לו אותיות באופן אקראי עד שהוא מגיע לאות הנכונה. אז היכן נמצא אותו אדם בעל תבונה בתאור שלך שהוא בעצם המקליד האמיתי?

  12. רפאל
    אחרי 13.5 הקלדות (תוחלת) יש לנו אות אחת נכונה. אחרי עוד 13.5 הקלדות יש לנו עוד אות נכונה.ביחיד זה …. 2, נכון? אחרי 135 הקלדות – 10 אותיות נכונות. תכפיל כל אגף ב-1000: אחרי 135,000 הקלדות – יש לנו 10,000 אותיות נכונות.

    ה"סוד" כאן הוא משוב מהיר. זה גם הסוד של האבולוציה, ולכן האבולוציה יעילה בהרבה סידרי גודל מהקשקוש של האסטרונום החביב.

  13. ניסים
    אני מניח שתפקיד הבננות הוא לגרום לקוף להפסיק לעבור לאות הבאה לאחר הקלדה נכונה שקורה בממוצע לאחר 13.5 הקלדות. אם כך ההסתברות צריכה להיות 13.5 בחזקת 10000 ולא כפול 10000. לגבי ריבוי הקופים אגיב לאחר שתענה איך הגעת ל 135000 הקלדות בלבד.

  14. רפאל
    החלוקה ל-2000 פעם 300 לא משפיע כלל על הסיבוכיות. לחיידקים פשוטים יש כרומוזום יחיד ובסה"כ כ-500 גנים.

  15. רפאל
    אסביר דרך משל. נניח שאנחנו רוצים שקוף יקליד מחזה של שייקספיר. נניח שאורך המחזה 10,000 אותיות. ההסתברות (כן – מותר להשתמש במילה כאן כי הפילוג אחיד) להקלדה נכונה 27 בחזקת 10,000. ממש נמוך.

    עכשיו – ניתן לקוף בננה אחרי כל אות נכונה. בממוצע – אחרי כל 13.5 תווים – יקבל בננה. ולכן נקבל מחזה מושלם אחרי 135,000 תווים. הרבה יותר טוב.

    מה יקרה אם יהיו המון קופים? נוכל לקבל את המחזה שרצינו אחרי 10,000 הקלדות!

    אבל לא סיימנו – מה יקרה עם לא אכפת לנו איזה מחזה של שייקפסיר נקבל? מספר הצעדים לא ייקטן משמעותית (למרות שמין הסתם יש מחזות קצרים יותר) – אבל נוכל להסתפק בהרבה פחות קופים והרבה פחות בננות.

    ולכן – החישוב שלי מחמיר מאד וסופג כל הערה שתוכל לתת.

  16. ניסים,
    ע"פ הבנתי הדלה החישוב שלך מתיחס ליצירת 600 אלף חומצות אמינו בודדות.
    אבל אנחנו צריכים שהם יהיו מסודרים בצורת 2000 חלבונים של 300 כל אחת שמנגנים כתא חי אחד.
    היכן נכנס החישוב של זה?

  17. רפאל
    2000 כפול 300 זה 600 אלף. במיליארד שנה יש 300 מיליארד ימים. כלומר חצי מיליון ימים ליצירת חולית אמינו אחת. בהנחה של 100 מחזורים ביום – מדובר ב-50מיליון דורות ליצירת חולית אמינו.

    עכשיו … אולי תגיד אתה – לפי המאמר שקישרתי אליו – מה קצב המוטציות של משהו כמו וירוס?

    התא של הויל אינו תא פשוט, ולכן החישוב מחמיר מאד.

    הערות/הארות/התנצלויות?

  18. ניסים
    אני יכול לדמיין את אגלי הזיעה השוטפים ממצחך המקומט בזמן שאתה מנסה לדחוס את השינוי הגרנדיוזי מפפטיד בן 32 חומצות אמינו לתא בן 2000 חלבונים של 300 חומצות אמינו כל אחד בתקופה של מיליארד שנה בלבד. אין בעיה קח עוד זמן. כולם מחכים למצוא פיך.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן