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Laut Nachrichten vom 23. Juli (Dienstag) lauten die Hauptinhalte bekannter ausländischer wissenschaftlicher Websites wie folgt:

Website „Science News“ (www.sciencenews.org)

Wissenschaftliche Simulationsentdeckung: einsPlanetzu seinErdeEbenso müssen Sie zu Beginn über die richtige Menge Wasser verfügen

Der Prozess der Planetenentstehung ist wie Pokerspielen, Sie müssen die Karten in Ihrer Hand gut nutzen. Wenn das Ziel darin besteht, ein erdähnlicher Planet zu werden, wäre es am besten, mit der drei- bis achtfachen Wassermenge zu beginnen, die den Ozeanen der Erde entspricht.

Astronomen glauben, dass die Umgebung klein und schwach istStern Umlaufende Gesteinsplaneten sind möglicherweise der häufigste Lebensraum für Leben in der Milchstraße. Aber diese Sterne sind streitsüchtig und können einem Planeten innerhalb von Milliarden Jahren nach seiner Geburt durch energiereiche Flares das Wasser entziehen.

Keavin Moore, ein Planetenwissenschaftler an der kanadischen McGill University, und seine Kollegen fragten sich, ob Planeten in ihrem Inneren Wasser verbergen könnten, das zu Ozeanen und Atmosphären werden soll, bis ihre Wirtssterne folgen. Was passiert, wenn man sich mit zunehmendem Alter beruhigt? Das Team führte eine einfache Simulation des Lebenszyklus eines Planeten durch, bei der ein Planet in einem heißen, geschmolzenen Zustand entsteht, wobei etwas Wasser in einem Magma-Ozean auf dem gesamten Planeten gelöst ist. Es könnte mit viel eigenem Wasser beginnen, oder es könnte später mehr Wasser durch Kometen oder Asteroiden eingebracht werden.

Wenn der Planet abkühlt, verdunstet das Wasser und bildet eine Atmosphäre. Ein Teil des Wassers wird vom Weltraum verschluckt, ein Teil tritt jedoch in einen Kreislauf ein, löst sich im Erdmantel auf und entweicht dann wieder in die Atmosphäre. Die Speicherung von Wasser im Erdmantel schützt ihn vor dem intensiven Licht des Muttersterns.

Moore und seine Kollegen fanden in dieser Simulation heraus, dass ein erdgroßer Planet etwa fünf Milliarden Jahre später, damit er schließlich Ozeane und Kontinente bildet, drei- bis achtmal so viel Wasser wie die Ozeane der Erde zum Zeitpunkt der Entstehung haben müsste. Ein Planet, der zu Beginn zwölfmal so viel Wasser wie die Ozeane der Erde hat, könnte schließlich zu einer Wasserwelt werden, deren Oberfläche vollständig von Ozeanen bedeckt ist. Ein solcher Planet könnte tatsächlich existieren und theoretisch auch ohne Land Leben ermöglichen.

„Science Daily“-Website (www.sciencedaily.com)

1. Metallmineralien auf dem Tiefseeboden können Sauerstoff produzieren, was langfristige Annahmen in Frage stellt

Ein internationales Forscherteam hat herausgefunden, dass Metallmineralien auf dem Tiefseeboden, der sich 13.000 Fuß unter der Oberfläche befindet, Sauerstoff produzieren können.

Die überraschende Entdeckung stellt die lange gehegte Annahme in Frage, dass nur photosynthetische Organismen wie Pflanzen und Algen den Sauerstoff der Erde produzieren. Neue Erkenntnisse deuten jedoch darauf hin, dass es möglicherweise einen anderen Weg gibt. Sauerstoff scheint auch am Meeresboden produziert zu werden, wo kein Licht eindringen kann, um sauerstoffatmende Meereslebewesen zu unterstützen, die in völliger Dunkelheit leben.

Die Forschung wurde kürzlich in der Zeitschrift Nature Geoscience veröffentlicht.

Andrew Sweetman, ein Experte für Meeresbodenökologie von der Scottish Society for Marine Science (SAMS), entdeckte „dunklen Sauerstoff“, als er an Bord eines Schiffes im Pazifischen Ozean Feldforschungen durchführte. Ein elektrochemisches Experiment unter der Leitung des Chemieprofessors der Northwestern University, Franz Geiger, könnte dieses Phänomen erklären.

„Sauerstoff war für den Beginn des aeroben Lebens auf der Erde notwendig, und wir gehen davon aus, dass die Sauerstoffversorgung der Erde mit photosynthetischen Organismen begann“, sagte Sweetman. „Aber wir wissen jetzt, dass Sauerstoff auch in der Tiefsee produziert wird, wo es kein Licht gibt.“ Wir wissen also, dass Sauerstoff in der Tiefsee produziert wird, wo es kein Licht gibt. „Ich denke, wir müssen uns noch einmal mit der Frage befassen: Wo begann das aerobe Leben?“

Polymetallische Knollen sind natürliche Mineralablagerungen, die sich auf dem Meeresboden bilden und das Herzstück dieser Entdeckung bilden. Polymetallische Knötchen sind eine Mischung aus Mineralien, deren Größe von winzigen Partikeln bis hin zu einer normalen Kartoffel reicht.

„Die polymetallischen Knötchen, die diesen Sauerstoff erzeugen, enthalten Metalle wie Kobalt, Nickel, Kupfer, Lithium und Mangan, alles Schlüsselelemente, die in Batterien verwendet werden“, sagte Geiger, einer der Mitautoren der Studie. Mehrere große Bergbauunternehmen streben nun die Gewinnung dieser Elemente an Um wertvolle Elemente aus dem Meeresboden zu gewinnen, 10.000 bis 20.000 Fuß unter der Oberfläche, müssen wir überdenken, wie wir diese Materialien abbauen, um zu vermeiden, dass die Sauerstoffquelle für das Leben in der Tiefsee erschöpft wird.“

2. Wissenschaftler finden einen Weg, Kohlendioxid effizient in Methanol umzuwandeln

Chemiker arbeiten seit Jahren daran, aus Abfallmolekülen hochwertige Materialien zu synthetisieren. Jetzt erforscht eine internationale Zusammenarbeit von Wissenschaftlern Möglichkeiten, Elektrizität zu nutzen, um diesen Prozess zu rationalisieren.

In ihrer aktuellen Studie, die in der Fachzeitschrift Nature Catalysis veröffentlicht wurde, zeigten die Forscher, dass Kohlendioxid, ein Treibhausgas, effizient in einen flüssigen Kraftstoff namens Methanol umgewandelt werden kann.

Dieser Prozess wird durch die gleichmäßige Verteilung von Kobaltphthalocyanin (CoPc)-Molekülen auf den Kohlenstoffnanoröhren erreicht. Kohlenstoffnanoröhren sind graphenähnliche röhrenförmige Strukturen mit einzigartigen elektrischen Eigenschaften. Ihre Oberfläche ist eine Elektrolytlösung, und durch Anlegen von Strom können die CoPc-Moleküle Elektronen aufnehmen und damit Kohlendioxid in Methanol umwandeln.

Mithilfe einer speziellen Methode zur Visualisierung chemischer Reaktionen, die auf In-situ-Spektroskopie basiert, konnten die Forscher erstmals beobachten, dass sich diese Moleküle in Methanol oder Kohlenmonoxid umwandeln, die nicht die gewünschten Produkte sind. Sie fanden heraus, dass der Reaktionsweg durch die Umgebung bestimmt wird, in der die Kohlendioxidmoleküle reagieren.

Durch die Optimierung dieser Umgebung durch die Steuerung der Verteilung des CoPc-Katalysators auf der Oberfläche der Kohlenstoffnanoröhren ist die Wahrscheinlichkeit, dass er Methanol aus Kohlendioxid erzeugt, achtmal höher. Diese Entdeckung könnte die Effizienz anderer katalytischer Prozesse verbessern und weitreichende Auswirkungen auf andere Bereiche haben.

Scitech Daily-Website (https://scitechdaily.com)

1. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass das Gehirn gleichzeitig schlafen und wach sein kann

Wissenschaftler haben eine neue Methode zur Analyse von Schlaf und Wachheit entwickelt, indem sie ultraschnelle Muster neuronaler Aktivität erkennen, die nur wenige Millisekunden dauern, was das traditionelle Verständnis von Schlaf, das auf langsameren Gehirnwellen basiert, in Frage stellt. Die Studie ergab außerdem, dass einzelne Gehirnregionen kurzzeitig und unabhängig voneinander zwischen Schlaf und Wachheit wechseln können, wodurch komplexe lokale Gehirnaktivitäten sichtbar werden, die unser Verständnis der Schlafmechanismen verändern können.

Schlaf und Wachheit sind völlig unterschiedliche Daseinszustände, die die Grenzen unseres täglichen Lebens definieren. Seit Jahren messen Wissenschaftler die Unterschiede zwischen diesen instinktiven Gehirnprozessen anhand der Gehirnwellen. Schlaf zeichnet sich durch langsame, anhaltende Gehirnwellen aus, die sich in einer Zehntelsekunde durch das Organ bewegen.

Zum ersten Mal haben Wissenschaftler herausgefunden, dass Schlaf anhand von Mustern neuronaler Aktivität erkannt werden kann, die mehrere Millisekunden (1 Millisekunde = 0,001 Sekunde) lang sind. Dies eröffnet eine neue Möglichkeit, die grundlegenden Gehirnwellenmuster zu untersuchen und zu verstehen, die das Bewusstsein steuern. Sie zeigten auch, dass, während Teile des Gehirns schlafen, andere kleine Teile des Gehirns kurzzeitig aufwachen können und umgekehrt.

Diese Ergebnisse werden in einer neuen Studie in der Fachzeitschrift Nature Neuroscience veröffentlicht. Im Laufe der vierjährigen Arbeit trainierten die Forscher ein neuronales Netzwerk, um Muster in großen Mengen von Gehirnwellendaten zu untersuchen, wobei sie extrem hochfrequente Muster aufdeckten, die noch nie zuvor beschrieben wurden, und lang gehegte neuronale Überzeugungen über Schlaf und Wachheit in Frage stellten Konzepte.

2. Professor an der Universität Peking nutzt KI-Technologie zur Gesichtswärmebildgebung, um Krankheiten und das biologische Alter vorherzusagen

Ein Forschungsteam unter der Leitung von Han Jingdong, Professor an der Universität Peking, fand heraus, dass die Temperatur verschiedener Gesichtsbereiche mit verschiedenen chronischen Krankheiten wie Diabetes und Bluthochdruck zusammenhängt. Diese Temperaturunterschiede sind durch die eigene Berührung nicht leicht erkennbar, können aber durch spezifische, von künstlicher Intelligenz (KI) abgeleitete räumliche Temperaturmuster identifiziert werden, die Wärmebildkameras und datentrainierte Modelle erfordern. Die Ergebnisse wurden kürzlich in der Fachzeitschrift Cell Metabolism veröffentlicht. Durch weitere Forschung könnten Ärzte eines Tages diese einfache, nicht-invasive Methode nutzen, um Krankheiten frühzeitig zu erkennen.

Das Forschungsteam hat zuvor 3D-Gesichtsstrukturen verwendet, um das biologische Alter von Menschen vorherzusagen. Das biologische Alter gibt den Alterungsgrad des Körpers an und steht in engem Zusammenhang mit dem Risiko für Krankheiten wie Krebs und Diabetes. Sie waren neugierig, ob auch andere Merkmale des Gesichts, wie etwa die Temperatur, die Geschwindigkeit des Alterns und der Gesundheit vorhersagen könnten.

Jingdong Han und ihre Kollegen analysierten die Gesichtstemperaturen von mehr als 2.800 chinesischen Teilnehmern im Alter von 21 bis 88 Jahren. Anschließend nutzten die Forscher diese Informationen, um ein Modell der künstlichen Intelligenz zu trainieren, um das biologische Alter einer Person vorherzusagen. Sie identifizierten mehrere wichtige Gesichtsbereiche, in denen die Temperatur signifikant mit Alter und Gesundheit zusammenhängt, darunter Nase, Augen und Wangen.

Aufgrund dieses Zusammenhangs machte sich das Forschungsteam daran, zu testen, ob Bewegung das biologische Alter beeinflusst. Sie forderten 23 Teilnehmer auf, zwei Wochen lang mindestens 800 Mal am Tag Seil zu springen. Zur Überraschung des Teams verloren diese Teilnehmer nach nur zwei Wochen Training ihr biologisches Alter um fünf Jahre.

Als nächstes möchte das Team untersuchen, ob die Wärmebildgebung des Gesichts zur Vorhersage anderer Erkrankungen wie Schlafstörungen oder Herz-Kreislauf-Problemen eingesetzt werden kann. (Liu Chun)