ส่วนหนึ่งของการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ที่น่าสนใจที่สุดในปี 2021


เหตุการณ์สำคัญบนดาวอังคาร
เหตุการณ์สำคัญหลายร้อยรายการต้องดำเนินการอย่างสมบูรณ์และตรงเวลา
เพื่อให้รถแลนด์โรเวอร์ Perseverance ของ NASA ลงจอดบนดาวอังคารอย่างปลอดภัยในวันที่ 18 กุมภาพันธ์ 2021


ในปีนี้ มีสองหุ่นยนต์นักสำรวจได้สัมผัสพื้นผิวสีแดงสนิมของดาวอังคาร นั่นคือ รถแลนด์โรเวอร์ Perseverance ของ NASA และรถแลนด์โรเวอร์ Zhurong ของจีน ทั้งคู่มีเป้าหมายอันสูงส่งในการค้นหาสัญญาณแห่งชีวิตโบราณบนดาวเคราะห์สีแดง  Perseverance นั้นฝ่าฟันอุปสรรค์ที่เต็มไปด้วยอันตรายผ่านบรรยากาศดาวอังคาร โดยวางล้อบนโลกที่เต็มไปด้วยฝุ่นในวันที่ 18 ก.พ. 2021 ขณะที่ Zhurong ตามมาติดๆ ในวันที่ 14 พ.ค.ปีเดียวกัน
นับเป็นการลงจอดครั้งแรกของประเทศจีนบนดาวเคราะห์ดวงอื่น

ตลอดทั้งปี NASA ได้พยายามผลักดันขีดจำกัดของความสามารถทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของเราบนดาวอังคารอย่างต่อเนื่อง เช่นเมื่อวันที่ 19 เม.ย. เฮลิคอปเตอร์ Ingenuity ซึ่งเชื่อมต่ออยู่กับท้องของ Perseverance ขึ้นไปดาวอังคารด้วย ได้ลอยอยู่เหนือพื้นผิวของดาวเคราะห์สีแดงชั่วครู่
ถือเป็นทำลายเที่ยวบินแรกของมนุษยชาติที่มีกำลังขับและมีการควบคุมในอีกโลกหนึ่ง

วันรุ่งขึ้น หนึ่งในเครื่องมือของยานสำรวจได้เปลี่ยนบรรยากาศที่อุดมด้วยคาร์บอนไดออกไซด์ของดาวอังคารบางส่วนให้เป็นออกซิเจนได้เป็นครั้งแรก แสดงให้เห็นถึงเทคโนโลยีที่สามารถนำมาใช้สร้างเชื้อเพลิงหรืออากาศที่ระบายอากาศได้สำหรับนักบินอวกาศในอนาคต จากนั้นในเดือนก.ย. Perseverance ได้รวบรวมตัวอย่างแรกของดาวอังคารที่จะกลับสู่โลกเพื่อการศึกษา ซึ่ง Nina Lanza นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ในห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Los Alamos กล่าวว่า "จะเปลี่ยนทุกอย่างเพื่อวิทยาศาสตร์ของดาวอังคาร" 



การสร้างแผนภูมิต้นไม้ครอบครัว
กะโหลกศีรษะโบราณของ "มนุษย์มังกร" ที่อาจเป็นของมนุษย์สายพันธุ์ใหม่อย่างสมบูรณ์


การค้นพบฟอสซิลคู่หนึ่งทำให้กิ่งก้านที่พันกันของแผนภูมิต้นไม้ครอบครัวมนุษย์เสียหายมากขึ้น กะโหลกแรกที่ได้รับการอนุรักษ์ไว้อย่างน่าทึ่งซึ่งพบในประเทศจีน ใช้เวลาเกือบ 90 ปีซ่อนอยู่ใต้บ่อน้ำร้าง จากรายงานการวิเคราะห์ทางวิทยาศาสตร์เมื่อเดือนมิ.ย. 2021 บ่งชี้ว่ากะโหลกศีรษะมีอายุอย่างน้อย 146,000 ปี และมีลักษณะที่ผสมผสานกันแบบโบราณและทันสมัยเข้าไว้ด้วยกัน เป็นของ hominin ที่เกี่ยวข้องกับเราอย่างใกล้ชิด มากยิ่งกว่ามนุษย์นีแอนเดอร์ทัล

นักวิจัยบางคนเชื่อว่า กะโหลกศีรษะอาจเป็นตัวแทนของสายพันธุ์ใหม่ของมนุษย์นาม Homo longi หรือ Dragon Man แต่การวิเคราะห์ทำให้เกิดการถกเถียง โดยนักวิทยาศาสตร์บางคนเห็นความคล้ายคลึงกันอย่างน่าประหลาดระหว่าง มนุษย์มังกร กับเดนิโซแวนผู้ลึกลับที่เป็นกลุ่มพี่น้องกับนีแอนเดอร์ทัล

นอกจากนี้ ในเดือนนี้ อีกทีมงานหนึ่งได้ประกาศการค้นพบชิ้นส่วนกะโหลกศีรษะและกรามในอิสราเอล ซึ่งมีลักษณะที่ผสมผสานกันอย่างสับสน ซากศพมีอายุประมาณ 140,000 - 120,000 ปี หมายความว่าทั้ง hominin และ Homo sapiens อาจอยู่ในเวลาเดียวกันและมีเทคโนโลยีร่วมกัน เห็นได้จากเครื่องมือหินจำนวนมากที่พบในบริเวณใกล้เคียง ทีมงานตัดสินใจที่จะไม่ตั้งชื่อ hominin นี้เป็นสายพันธุ์ใหม่เนื่องจากพบไม่กี่ซากจนถึงปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม ทั้งสองทีมพบถึงความหลากหลายที่น่าประหลาดใจของญาติในสมัยโบราณของเรา



FDA อนุมัติวัคซีนโควิด-19 เต็มรูปแบบครั้งแรก
เจ้าหน้าที่ดูแลสุขภาพติด Band-Aid ให้กับผู้ป่วยหลังจากฉีดวัคซีน Pfizer-BioNTech COVID-19 ที่ศูนย์การแพทย์บอสตัน
ภาพถ่ายโดย ADAM GLANZMAN, BLOOMBERG VIA GETTY IMAGES


เพื่อตอบสนองต่อการแพร่ระบาดไปทั่ว คณะกรรมการอาหารและยา (FDA) ของสหรัฐประสบความสำเร็จก้าวสำคัญในวันที่ 23 ส.ค. 2021 ด้วยการประกาศการอนุมัติกฎระเบียบเต็มรูปแบบสำหรับวัคซีน Pfizer-BioNTech COVID-19 ตัวแรก โดย Leana Wen แพทย์ฉุกเฉินและศาสตราจารย์ด้านสาธารณสุขที่มหาวิทยาลัย George Washington กล่าวในขณะนั้นว่า การประกาศดังกล่าวทำให้เข้าใกล้การเปลี่ยนแปลงของการระบาดใหญ่ในสหรัฐฯ อีกก้าวหนึ่ง
นักวิทยาศาสตร์และผู้เชี่ยวชาญด้านการดูแลสุขภาพยังกล่าวว่า การอนุมัติอย่างเต็มรูปแบบจะช่วยบรรเทาความกังวลของผู้ที่ลังเลที่จะรับวัคซีน และพวกเขาคาดการณ์ว่าจะเป็นการปูทางให้บริษัทและโรงเรียนต่างๆ กำหนดข้อบังคับด้านวัคซีนเพิ่มเติม



การสร้างจีโนมมนุษย์ให้สมบูรณ์


กว่าสองทศวรรษที่แล้ว นักวิทยาศาสตร์ได้รับความสนใจอย่างมากจากการประกาศลำดับร่างลำดับแรกของจีโนมมนุษย์ แต่มันยังไม่สมบูรณ์ แม้หลังจากหลายปีของความพยายามเพิ่มเติมเพื่อเติมเต็มช่องว่าง ประมาณ 8 เปอร์เซ็นต์ของรหัสพันธุกรรมของเรายังคงได้รับการพิสูจน์ว่าเข้าใจยาก 

จนกระทั่งในเดือนพ.ค. 2021 ทีมนักวิจัย 99 คนได้รวบรวมสิ่งที่พวกเขาเรียกว่า "ลำดับแรกที่สมบูรณ์อย่างแท้จริง" ของจีโนมมนุษย์ ซึ่งครอบคลุม 3.055 พันล้านคู่เบส (base pairs) ใน 23 โครโมโซม จากการศึกษาซึ่งยังไม่ได้ตรวจสอบ นักวิทยาศาสตร์ได้เพิ่มคู่เบสมากกว่า 200 ล้านคู่และการแก้ไขหลายครั้งในการวิเคราะห์จีโนมอ้างอิง (reference genome) รวมถึงการเติมในส่วนลึกลับที่อุดมไปด้วยกลุ่มพันธุกรรมที่ทำซ้ำ ตอนนี้พวกเขาสามารถพูดได้อย่างมั่นใจว่าจีโนมมนุษย์วัดความยาวได้ 3.05 พันล้านคู่เบส แม้การวิจัยแสดงให้เห็นถึงความสำเร็จครั้งสำคัญ แต่ยังมีงานต้องทำมากกว่านี้เช่น การจัดลำดับโครโมโซม Y อย่างสมบูรณ์



เบาะแสใหม่เกี่ยวกับมนุษย์กลุ่มแรกในอเมริกา
รอยเท้ามนุษย์ชุดนี้ในอุทยานแห่งชาติ White Sands มีอายุระหว่าง 23,000 - 21,000 ปีก่อน
ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่เชื่อว่าแผ่นน้ำแข็งขนาดใหญ่ปิดกั้นการอพยพของมนุษย์ไปยังทวีปอเมริกา ภาพถ่ายโดย DAN ODESS


ระหว่าง 23,000 - 21,000 ปีก่อน วัยรุ่นคนหนึ่งอาจเดินเตร่อยู่บนพื้นทรายเปียกใกล้ชายฝั่งทะเลสาบโบราณ ปัจจุบันคืออุทยานแห่งชาติ White Sands National Park ของนิวเม็กซิโก พิมพ์เท้าโบราณเล็กๆ จากเยาวชนนี้ ท้าทายทฤษฎีเมื่อมนุษย์ข้ามมาทวีปอเมริกาครั้งแรก ภาพพิมพ์ดังกล่าวถูกอธิบายไว้ในวารสาร Science เมื่อเดือนก.ย. 2021 ที่ผ่านมา โดยนักวิทยาศาสตร์คิดว่าธารน้ำแข็งที่สูงตระหง่านได้ปิดกั้นเส้นทางของมนุษย์จากเอเชียไปยังทวีปนี้

แม้นักวิทยาศาสตร์ได้ถกเถียงกันมานานแล้วว่ามนุษย์เริ่มก้าวแรกในทวีปอเมริกาเมื่อใด แต่การศึกษาใหม่นี้เป็นหลักฐานที่ชัดเจนครั้งแรกของการมีอยู่ของมนุษย์ที่ยั่งยืนในอเมริกาหลายพันปีกว่าที่คิดไว้ ก่อนหน้าผู้เชี่ยวชาญหลายคนเชื่อว่าการเริ่มต้นของมนุษย์เกิดขึ้นเมื่อ 13,000 ปีก่อน แต่การค้นพบที่มากขึ้นเรื่อยๆ ได้พบร่องรอยของการมาถึงของมนุษย์ก่อนเวลาอันควร

แต่ละรายการที่ค้บพบทำให้เกิดความขัดแย้งขึ้น โดยเฉพาะรอยเท้าที่พบใน White Sands เป็นหลักฐานที่ดีที่สุด ที่บ่งบอกว่ามนุษย์อาศัยอยู่ในอเมริกา เหนือเมื่อประมาณ 21,000 ปีก่อน และบางทีอาจนานกว่านั้น โดย Ciprian Ardelean นักโบราณคดีอิสระจากมหาวิทยาลัย Zacatecas ในเม็กซิโกกล่าวว่าการค้นพบเช่นนี้ใกล้เคียงกับการค้นพบจอกศักดิ์สิทธิ์มาก



การแหกกฎของฟิสิกส์
วงแหวน Muon g-2 ตั้งอยู่ท่ามกลางชั้นวางอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในห้องตรวจจับ ภาพถ่ายโดย REIDAR HAHN, FERMILAB


ในความพยายามครั้งสำคัญในการทดลองที่เรียกว่า Muon g-2 ที่ห้องปฏิบัติการ Fermi ดูเหมือนว่า muon หนึ่งในอนุภาคย่อยของอะตอมที่แพร่หลายที่สุดในจักรวาลจะทำงานผิดปกติมากขึ้น โดยนักวิทยาศาสตร์พบหลักฐานว่า muon ซึ่งสัมพันธ์กับอิเล็กตรอนที่หนักกว่าไม่ค่อยเชื่อฟังกฎฟิสิกส์ ซึ่งกำหนดไว้ในทฤษฎีที่เป็นที่ยอมรับกันอย่างแพร่หลาย ซึ่งเรียกว่าแบบจำลองมาตรฐาน (standard model)

Fermi ตั้งอยู่ที่ห้องปฏิบัติการเร่งความเร็วแห่งชาติในรัฐอิลลินอยส์ การทดลองนี้วัดความวอกแวกในการหมุนของ muon ซึ่งคาดการณ์ได้อย่างแม่นยำด้วยแบบจำลองมาตรฐาน แต่ผลการวิเคราะห์ที่ประกาศเมื่อเดือนเม.ย. 2021 ร่วมกับงานก่อนหน้าจากห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Brookhaven ในเมือง Upton รัฐนิวยอร์ก พบว่าได้ผลลัพธ์เดียวกันคือ muon เบี่ยงเบนไปจากที่ควรจะเป็น

อย่างไรก็ตาม อัตราต่อรองที่ข้อมูลจากการทดลองทั้งสองครั้งอาจเป็นเพียงเรื่องบังเอิญ มีประมาณ 1 ใน 40,000 เท่านั้น ซึ่งบอกเป็นนัยว่าอนุภาคและพลังงานที่ยังไม่ได้ค้นพบอาจยังคงแฝงตัวอยู่ในจักรวาล ซึ่งทีมงานกำลังทำงานเพื่อยืนยันผลการวิเคราะห์ข้อมูลจากการทดสอบเพิ่มเติมอีกสองครั้งภายในสองปีข้างหน้า 



หนึ่งในดาวหางที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีมา


ในเดือนมิ.ย. 2021 นักดาราศาสตร์ยืนยันว่าจุดสว่างลึกลับที่เห็นเคลื่อนผ่านท้องฟ้าเป็นดาวหางดึกดำบรรพ์ขนาดใหญ่ หนึ่งในดาวหางที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยมีมา ดาวหางมีความกว้าง 93 ไมล์ ปัจจุบันอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ประมาณ 2.7 พันล้านไมล์ เป็นหนึ่งในหินอวกาศน้ำแข็งเพียงไม่กี่ก้อนที่นักวิทยาศาสตร์เคยสังเกตจากเมฆออร์ต กระจุกดาวที่คาดการณ์ไว้ของวัตถุที่เย็นจัด ซึ่งอยู่ไกลเกินกว่าวงโคจรของดาวพลูโตที่ล้อมรอบระบบสุริยะ

การประกาศดังกล่าวกระตุ้นให้นักดาราศาสตร์ทั่วโลกฝึกฝนกล้องโทรทรรศน์ของตนบนดาวหางดึกดำบรรพ์ซึ่งจะเป็นเป้าหมายทางวิทยาศาสตร์ที่น่าตื่นเต้นสำหรับปีต่อ ๆ ไป โดยในทศวรรษหน้า Bernardinelli-Bernstein จะสว่างขึ้นในท้องฟ้ายามค่ำคืนขณะที่พุ่งเข้าหาระบบสุริยะชั้นใน ทำให้เข้าใกล้โลกมากที่สุดในวันที่ 21 ม.ค. 2031 และคาดว่าจะเข้าใกล้ดวงอาทิตย์ได้ประมาณหนึ่งพันล้านไมล์ ซึ่งอยู่ไกลกว่าวงโคจรเฉลี่ยของดาวเสาร์เล็กน้อย 




(ขอขอบคุณที่มาของข้อมูลทั้งหมดและขออนุญาตนำมา)

แสดงความคิดเห็น
โปรดศึกษาและยอมรับนโยบายข้อมูลส่วนบุคคลก่อนเริ่มใช้งาน อ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่