ചുവപ്പു ഭീമന്‍ നക്ഷത്രത്തിന്റെ ഭാവനാ ചിത്രം, നാസ സൃഷ്ടിച്ച ചിത്രം വിക്കമീഡിയ കോമണ്‍സില്‍ നിന്നും പകര്‍ത്തിയത്

രാവിലെ പേസ്റ്റ് ഉപയോഗിച്ച് പല്ലുതേക്കുന്നവര്‍ ആരെങ്കിലും ഓർക്കാറുണ്ടോ നക്ഷത്രോളെ പറ്റി? ഇല്ലെങ്കിൽ ഇനിമുതൽ നക്ഷത്രസ്മൃതിയോടെ പല്ലുതേച്ചു തുടങ്ങുക. നാം ഉപയോഗിക്കുന്ന ടൂത്ത്പേസ്റ്റിലെ ഫ്ലൂറൈഡ് ഘടകം പണ്ടെങ്ങോ മരിച്ചുപോയ ഏതോ ഒരു നക്ഷത്രത്തിന്റെ അവശിഷ്ടമാണെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞര്‍ പറയുന്നു.
പിണ്ഡം കൂടിയ നക്ഷത്രങ്ങളിൽ നിന്നാണ് ഫ്ലൂറിൻ രൂപം കൊണ്ടതെന്ന് സ്വീഡനിലെ ലുണ്ട് സർവ്വകലാശാലയിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞർ കണ്ടെത്തിയിരിക്കുന്നു. ഈ നക്ഷത്രങ്ങളുടെ അവസാനഘട്ടമായ ചുവന്ന ഭീമൻ അവസ്ഥയിലാണത്രെ ഇവയിൽ ഫ്ലൂറിൻ രൂപപ്പെടുന്നത്. ഇങ്ങനെ നശിച്ചുപോയ ഏതോ ഒരു നക്ഷത്രത്തിന്റെ അവശിഷ്ടങ്ങളിൽ നിന്നും രൂപം കൊണ്ടതാണ് നമ്മുടെ സൂര്യനും സൗരയൂഥവും എന്നതിനാലാണ് ഇവിടെയും നമുക്ക് ഫ്ലൂറിനും അതിന്റെ സംയുക്തങ്ങളും കിട്ടുന്നത്.

ഫ്ലൂറിന്‍ സംയുക്തങ്ങളടങ്ങിയ ധാതുക്കള്‍

നക്ഷത്രങ്ങളിൽ നിന്നും പുറത്തുവരുന്ന പ്രകാശകിരണങ്ങളെ വിശകലനം ചെയ്ത്, അവയിൽ ഏതൊക്കെ മൂലകങ്ങൾ ഉണ്ട് എന്നു കണ്ടുപിടിക്കുന്നതിനുള്ള കഴിവ് ശാസ്ത്രലോകം വികസിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഒരു പ്രത്യേക തരംഗദൈർഘ്യത്തിലുള്ള പ്രകാശകിരണം ഒരു പ്രത്യേക മൂലകത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. ലുണ്ട് സർവ്വകലാശാലയിലെ ഹെൻറിക് ജോൺസനും സംഘവും ഈ പഠനത്തിനായി ഹവായിയിലെ ദൂരദർശിനിയോടൊപ്പം ഇൻഫ്രാറെഡ് തരംഗങ്ങളെ വളരെ വിശദമായി പഠിക്കാനുതകുന്ന ഒരു പുതിയ ഉപകരണം കൂടി പ്രയോജനപ്പെടുത്തി.

പ്രപഞ്ചത്തിലെ മൂലകങ്ങളെല്ലാം തന്നെ നക്ഷത്രാന്തർഭാഗത്തെ ഉയർന്ന താപനിലയിലും മർദ്ദത്തിലും രൂപം കൊള്ളുന്നവയാണ്. ഫ്ലൂറിന്‍ എന്ന രാസസംയുക്തത്തിന്റെ ഉത്ഭവത്തെപ്പറ്റി പ്രധാനമായും മൂന്ന് സിദ്ധാന്തങ്ങളാണുണ്ടായിരുന്നത്. ചുവപ്പുഭീമൻ നക്ഷത്രങ്ങളിലാണ് ഫ്ലൂറിൻ രൂപം കൊള്ളുന്നതെന്ന അതിലൊന്നിനെ ശരിവെയ്കുന്നതാണ് പുതിയ കണ്ടെത്തൽ. രൂപം കൊണ്ടതിനു ശേഷം ഇത് നക്ഷത്രത്തിന്റെ പുറംഭാഗത്തേക്കു നീങ്ങുന്നു. നക്ഷത്രം അതിന്റെ പുറംപാളി പൊഴിച്ചുകളഞ്ഞ് പ്ലാനറ്ററി നെബുലയായി രൂപം കൊള്ളുമ്പോൾ അതിലേക്കും പിന്നീട് നക്ഷത്രാന്തരമാദ്ധ്യമത്തിലേക്കും ഫ്ലൂറിൻ പരക്കുന്നു. അതിന്റെ പൊട്ടിത്തെറിയിലൂടെ ഒരു നക്ഷത്രമോ ഗ്രഹയൂഥമോ രൂപം കൊള്ളുമ്പോൾ അവയിലും ഫ്ലൂറിന്റെ സാന്നിദ്ധ്യം ഉണ്ടാകുന്നു

ചെടികള്‍ പറയുന്നതെന്താണ് ?

ചെടികൾ തമ്മിൽ സംസാരിക്കുകയോ! ആശയവിനിമയം നടത്തുന്നതിനെ സംസാരിക്കുക എന്ന് ഭംഗ്യന്തരേണ പറയുകയാണെങ്കിൽ അങ്ങനെയും സംഭവിക്കുന്നുണ്ട്. വെർജീനിയ ടെക് കോളെജ് ഓഫ് അഗ്രിക്കൾചർ ആന്റ് സയൻസസിലെ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ജിം വെസ്റ്റർവുഡ് ആണ് സസ്യശാസ്ത്രത്തിൽ പുതിയ സാധ്യതകൾ തുറന്നിട്ടുകൊണ്ട് ഈ കണ്ടുപിടുത്തം നടത്തിയിരിക്കുന്നത്. പരാദസസ്യങ്ങളും ആതിഥേയസസ്യങ്ങളും തമ്മിൽ തന്മാത്രാതലത്തിലുള്ള ആശയവിനിമയം നടക്കുന്നുണ്ട് എന്നാണ് അദ്ദേഹത്തിന്റെ കണ്ടെത്തൽ. എന്നാൽ അവ തമ്മിൽ എന്താണു പറയുന്നത് എന്ന് മനസ്സിലാക്കാൻ കഴിഞ്ഞിട്ടില്ലെന്നും ഇനി അന്വേഷണം ആ വഴിയ്ക്കായിരിക്കുമെന്നും വെസ്റ്റർവുഡ് പറഞ്ഞു.

റൈബോസോം – mRNA ട്രാന്‍സലേഷന്‍

വിച്ച്‌വീഡ്, ബ്രൂംറാപ് എന്നീ രണ്ടു പരാദസസ്യങ്ങളും ഉരുളക്കിഴങ്ങ്, അരാബിഡോപ്സിസ് എന്നീ സസ്യങ്ങളും ഉപയോഗിച്ചായിരുന്നു വെസ്റ്റർവുഡിന്റെ പരീക്ഷണം. ജലവും പോഷകാംശങ്ങളും ആതിഥേയസസ്യങ്ങളുടെ സമീപത്തു വെച്ചപ്പോൾ പരാദസസ്യങ്ങൾ ഹോസ്റ്റോറിയം എന്ന ഒരു അനുബന്ധപദാർത്ഥം ആതിഥേയസസ്യത്തിലേക്ക് സന്നിവേശിപ്പിച്ചു. അങ്ങനെ ആദ്യമായി രണ്ടു വ്യത്യസ്ത സ്പീഷിസുകൾ തമ്മിൽ RNA വിനിമയം നടക്കുന്നതിന്റെ തെളിവ് വെസ്റ്റർബുഡിന് ലഭിച്ചു.

DNAയിൽ നിന്ന് റൈബോസോമിലേക്ക് ജനിതവിവരങ്ങൾ കൈമാറുന്ന സന്ദേശവാഹകരാണ് Messenger RNAകൾ അഥവാ mRNAകൾ. ഈ വിവരം മുൻപുതന്നെ അറിയാം. പക്ഷെ വ്യത്യസ്ത സ്പീഷിസുകൾ തമ്മിൽ mRNA ഉപയോഗിച്ച് ആശയവിനിമയം നടക്കുന്ന വിവരം ഇതാദ്യമായാണ് പുറത്തു വരുന്നത്. ഇവിടെ പരാദസസ്യങ്ങൾ ആതിഥേയസസ്യങ്ങൾക്ക് ആവശ്യമായ നിർദ്ദേശം കൊടുക്കുകയാണ് ചെയ്യുന്നത്. ഇതിലൂടെ തനിക്കാവശ്യമായ വസ്തുക്കൾ ആതിഥേയസസ്യത്തിലുണ്ട് എന്നുറപ്പുവരുത്താൻ പരാദസസ്യങ്ങൾക്കു കഴിയുന്നു

ജലകണികകളുടെ ഓക്സൈഡ് പ്രേമം

ജലവും ലോഹഓക്സൈഡുകളും തമ്മിലുള്ള അതിസാധാരണമായ രാസപ്രവര്‍ത്ത‍നത്തിന്‍റെ ഇന്നേ വരെ അജ്ഞാതമായിരുന്ന തലങ്ങള്‍ കണ്ടെത്തിയിരിക്കുകയാണ് പ്രൊഫസര്‍ മനോസ്‌ മവ്റിക്കാക്കിസിന്‍റെ നേതൃത്വത്തിലുള്ള ഗവേഷണ സംഘം.

ഏറ്റവും സാധാരണവും പ്രകൃതിയില്‍ ഏറ്റവും കൂടുതല്‍   കാണപ്പെടുന്നതുമായ    രാസ   സംയുക്തമാണ്     ജലം. അതുപോലെ തന്നെ വളരെയധികം സാധാരണമായ രാസവസ്തുക്കളാണ് ലോഹ ഓക്സൈഡുകള്‍. ക്വിക്ക് ലൈം (കാല്‍സിയം ഓക്സൈഡ്), മണല്‍ (സിലിക്കണ്‍ ഡയോക്സൈഡ്), അലുമിന (അലുമിനിയം ഓക്സൈഡ്) തുടങ്ങിയവ ഉദാഹരണം. പല ലോഹ ഓക്സൈഡുകളും  രാസപ്രവര്‍ത്തന   വേഗത  കൂട്ടുന്ന ഉല്‍പ്രേരകങ്ങള്‍ (catalysts)  ആയി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. ജലവും ലോഹഓക്സൈഡുകളും തമ്മിലുള്ള അതിസാധാരണമായ രാസപ്രവര്‍ത്ത‍നത്തിന്‍റെ ഇന്നേ വരെ അജ്ഞാതമായിരുന്ന തലങ്ങള്‍ കണ്ടെത്തിയിരിക്കുകയാണ് പ്രൊഫസര്‍ മനോസ്‌ മവ്റിക്കാക്കിസിന്‍റെ   നേതൃത്വത്തിലുള്ള ഗവേഷണ സംഘം. കാറ്റലിസിസ്‌, ഭൌമ രസതന്ത്രം അന്തരീക്ഷ രസതന്ത്രം തുടങ്ങി ഒട്ടേറെ രംഗങ്ങളില്‍ പ്രായോഗിക പ്രധാന്യമുള്ളതാണ് പുതിയ കണ്ടെത്തല്‍.

ലോഹങ്ങളും ജലവുമായുള്ള രാസപ്രവര്‍ത്തനത്തിന്‍റെ ഉള്ളുകള്ളികള്‍ പണ്ടു മുതലേ  ശാസ്ത്ര ലോകത്തിന് പരിചിതമാണ്, കാരണം ലോഹങ്ങളുടെ ഘടന ഏറെക്കുറെ ഏകതാനമാണ്.  അതേസമയം ലോഹ ഓക്സൈഡുകളില്‍ ഓക്സിജന്‍ ആറ്റങ്ങളുടെ അഭാവം (oxygen-deficiency defect)* ചില സവിശേഷതകള്‍ക്ക് കാരണമാകുന്നു. അത് അവയുടെ സ്വഭാവത്തില്‍ ചെലുത്തുന്ന  സ്വാധീനം വളരെ വലുതാണ്‌ താനും.

ലോഹ ഓക്സൈഡുകള്‍ക്കുള്ളിലെ ഇത്തരത്തിലുള്ള ഒരു ഓക്സിജന്‍ അഭാവ കേന്ദ്രവുമായി ജലം സമ്പര്‍ക്കത്തില്‍ വരുമ്പോള്‍   അത്    രണ്ട്‌     ഹൈഡ്രോക്സില്‍    അയോണുകളായി മാറുന്നതായും അതീവ സ്ഥിരതയുള്ള ഈ ഹൈഡ്രോക്സില്‍ അയോണുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ജലത്തിന്‍റെ ആറു തന്മാത്രകൾ ചേർന്ന സുസംഘടിത ഘടനകള്‍ രൂപം കൊള്ളുന്നതായുമാണ്  പുതിയ കണ്ടെത്തല്‍. ഇത്തരം ഘടനാരൂപീകരണം ഏകതാന പ്രതലങ്ങളില്‍ നടക്കുന്നില്ല എന്നും മനസിലായി. സ്കാനിംഗ് ടണലിംഗ് മൈക്രോസ്കോപ്പ് ചിത്രങ്ങളെ ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്കല്‍ വിശകലനത്തിന് വിധേയമാക്കിയാണ് ശാസ്ത്രസംഘം ഈ നിഗമനങ്ങളില്‍ എത്തിച്ചേര്‍ന്നത്.

ഈ  ഘടനകള്‍ മറ്റ്   രാസവസ്തുക്കളുമായി    എങ്ങനെ പ്രതിപ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നു എന്നതും, ഈ സ്വഭാവം ഉൽപ്രേരകങ്ങളില്‍ എങ്ങനെ ഗുണപരമായി ഉപയോഗിക്കാം എന്നതുമാണ് ഭാവി ഗവേഷണ സാധ്യതകള്‍. ജലത്തിനോട്‌ ആഭിമുഖ്യമില്ലാത്ത പ്രതലങ്ങളെ ജലാഭിമുഖ്യമുള്ളതാക്കി മാറ്റാന്‍ പുതിയ കണ്ടെത്തല്‍ ഉപയോഗിക്കാം എന്ന് കരുതപ്പെടുന്നു. കൂടാതെ ഇത്തരം ഘടനകള്‍ മേഘങ്ങളുടെ രൂപീകരണം,  ആസിഡ്‌ മഴ  എന്നിവയെ എങ്ങനെ സ്വാധീനിക്കുന്നു എന്നതും പഠനാര്‍ഹമാണ്.

അമേരിക്കയിലെ വിസ്കോണ്‍സിന്‍-മാഡിസണ്‍, ഡെന്‍മാര്‍ക്കിലെ ആര്‍ഹസ്, സ്വീഡനിലെ ലുന്‍ഡ് എന്നീ യൂണിവേഴ്സിറ്റികളിലെ ഗവേഷകര്‍ അടങ്ങിയതായിരുന്നു സംഘം.

ക്രിസ്റ്റല്‍ ഡിഫക്ട്

*ലോഹങ്ങളും അവയുടെ സംയുക്തങ്ങളും സാധാരണയായി സുനിശ്ചിത ഘടനയോടെ പരല്‍ രൂപത്തിലാണ്(crystalline form) കാണപ്പെടുന്നത്. ഇവയിലെ ആറ്റങ്ങളുടെ വിന്യാസം ഒരു നിശ്ചിത രീതി പിന്തുടരുന്നു. ചിലപ്പോള്‍ ഇത്തരം  ഘടനകളില്‍ നിന്ന്    ചില    ആറ്റങ്ങള്‍    നഷ്ടപ്പെടുകയോ, കൂട്ടിച്ചേര്‍ക്കപ്പെടുകയോ, സ്ഥാനം മാറുകയോ  ചെയ്യുന്നു. ഇതിനെ crystal defects എന്ന് പൊതുവേ പറയാം. ലോഹ ഓക്സൈഡുകളില്‍ ചില നിശ്ചിത  സ്ഥാനങ്ങളില്‍      ഓക്സിജന്‍    ആറ്റം      ഇല്ലാതെ വരുന്നതാണ് ഓക്സിജന്‍ അഭാവം. (oxygen – deficiency  defect).