Wi´cej ni˝ chybotanie

Badacze zazwyczaj dowiadujà si´ o obecnoÊci
pozas∏onecznych planet z chybotania si´
ich macierzystych gwiazd. Niedawno byli
Êwiadkami przejÊcia dalekiej planety na tle
gwiazdy (w tym przypadku HD 209458,
odleg∏ej o 150 lat Êwietlnych). Wykorzystujàc
cieƒ planety, badacze zmierzyli jej rozmiary
i wywnioskowali, ˝e ma ona mas´ równà

2

/

3

masy Jowisza

i o 60% wi´kszy promieƒ.
Wyniki opublikowano
w Astrophysical Journal
Letters z 20 stycznia br.
Zespó∏ badaczy brytyjskich
doniós∏ w Nature z 16 grudnia
1999 roku o wykryciu Êwiat∏a
gwiazdy odbitego od planety
krà˝àcej wokó∏ Tau Wolarza,
odleg∏ej o 50 lat Êwietlnych.

Po odfiltrowaniu blasku

gwiazdy naukowcy oszacowali, ˝e planeta
ma mas´ oÊmiokrotnie wi´kszà ni˝ Jowisz,
jest dwa razy od niego wi´ksza i doszli
do wniosku, ˝e ma niebieskozielonà barw´.
Ostatecznie obydwie metody pos∏u˝à
do ustalenia sk∏adu odleg∏ych
planet i byç mo˝e, ujawnienia tych,
na których mog∏oby istnieç ˝ycie.

Organiczny kosmos

Czàsteczki ˝ycia, jak si´ wydaje, wyst´pujà
w kosmosie cz´Êciej ni˝ dotychczas uwa˝ano.
Sun Kwok z University of Calgary odkry∏
wraz z kolegami z∏o˝one czàsteczki
organiczne – wliczajàc w to pierÊcienie
aromatyczne i byç mo˝e w´giel 60 (fullereny)
– w mg∏awicach planetarnych, pozosta∏oÊciach,
które gwiazdy podobne do S∏oƒca
odrzucajà, umierajàc. Te zwiàzki chemiczne
powsta∏y szybko (w ciàgu oko∏o 1000 lat)
pomimo niesprzyjajàcych (zdawa∏oby si´)
warunków niskiej temperatury i g´stoÊci.
W osobnej pracy Sonali i Sandip K.
Chakrabarti z Bose National Center for Basic
Sciences w Kalkucie obliczyli, ˝e zasada
wchodzàca w sk∏ad DNA – adenina – mo˝e
tworzyç si´ w ob∏okach mi´dzygwiazdowych.
Wyniki obydwu badaƒ uka˝à si´
w Astronomy and Astrophysical Letters.

Ostatnie drgnienie

To mo˝e byç szok dla rodzin zmar∏ych
i przyczyna podawania w wàtpliwoÊç
s∏usznoÊci diagnozy Êmierci mózgowej,
ale u wielu zmar∏ych pojawiajà si´ ruchy
spontaniczne, takie jak zginanie palców ràk,
drgania palców stóp, a nawet prostowanie
ràk lub sk∏adanie ich na piersi. Jose Bueri
ze Szpitala im. J. M. Ramosa Mejui w Buenos
Aires przez 18 miesi´cy bada∏ zw∏oki
pacjentów i u 39% osób z diagnozà
Êmierci mózgowej stwierdzi∏ wyst´powanie
ruchów motorycznych, nawet do 72 godz.
po jej postawieniu. Zjawisko to jest wi´c
znacznie cz´stsze ni˝ dotychczas sàdzono.
Podczas badaƒ, których wyniki przedstawiono
w styczniowym numerze Neurology,
ustalono, ˝e ruchy te spowodowane
sà wy∏àcznie odruchami rdzeniowymi,
a nie aktywnoÊcià mózgu.

12 Â

WIAT

N

AUKI

Maj 2000

W SKRÓCIE

Ciàg dalszy na stronie 14

„Âcie˝kà zdrowia”

przez zapor´

Gumowa ryba w roli

szalonego kaskadera

C

o rok rozgrywa si´ ten spektakl,
majestatyczny i odwieczny. ¸o-
soÊ, który w∏aÊnie z∏o˝y∏ ikr´,

pstràg t´czowy i inne ryby podà˝ajà
w dó∏ rzeki Kolumbia, granicà stanów
Oregon i Waszyngton. W swojej w´-
drówce próbujà parokrotnie przejÊç przez
to, co mo˝e okazaç si´ Êmiertelnie nie-
bezpiecznà „Êcie˝kà zdrowia” – szeÊç do
oÊmiu zapór elektrowni wodnych.

Pot´˝ne budowle, jak choçby legendar-

na zapora Bonneville Dam w pobli˝u
Portland, majà wbudowany system we-
wn´trznych kana∏ów, zawi∏ych niczym
labirynt, zaprojektowanych po to, by daç
rybom szans´ omini´cia turbin. Niestety,
ka˝dego lata a˝ 45% ryb przep∏ywajàcych
przez Bonneville wpada w turbiny. Po-
dobne do gigantycznych Êmigie∏ ∏opatki
turbin, które wirujà z pr´dkoÊcià docho-
dzàcà do 75 obrotów na minut´, sà zbyt
wielkie i poruszajà si´ zbyt wolno, by ry-
b´ zmia˝d˝yç od razu. Ryba poddana jest
natomiast turbulencjom, raptownym
zmianom ciÊnienia hydrostatycznego
i znacznym si∏om tnàcym. SpoÊród ryb,
które przechodzà przez turbiny Bonne-
ville, a˝ 12% ginie na skutek odniesionych
obra˝eƒ lub – co bardziej prawdopodob-
ne – na skutek tego, ˝e okaleczone ∏atwo
padajà ∏upem drapie˝ników.

In˝ynierowie z Pacific Northwest Na-

tional Laboratories (PNNL) podj´li ostat-
nio prób´ zbadania si∏ dzia∏ajàcych w tur-
binach na organizm ryby. Wykorzystujà
do tego 15-centymetrowà gumowà ryb´,
wype∏nionà czujnikami pomiarowymi,
która wewnàtrz zapory ma byç „oczami
i uszami” badaczy. Eksperymentatorzy
majà nadziej´, ˝e dane zebrane dzi´ki
czujnikom pomogà w przysz∏oÊci opra-
cowaç modele turbin bardziej wydajnych,
a zarazem bardziej przyjaznych dla ryb.

DoÊwiadczenia z gumowà rybà sà cz´-

Êcià szerszego programu, prowadzone-
go przez s∏u˝by in˝ynieryjne amerykaƒ-
skich wojsk làdowych (U.S. Army Corps
of Engineers). W ramach tego ekspery-
mentu ichtiolodzy wypuszczajà przy za-
porze narybek ∏ososia (tzw. smolty) i kie-
rujà go tak, by przechodzi∏ przez turbiny
hydroelektrowni. Ryby przep∏ywajà za-
równo przez zwyk∏e turbiny, jak przez
nowe o zmodyfikowanej konstrukcji. Mi-
kronadajniki radiowe, przyczepione do
ryb, pozwalajà zlokalizowaç je i od∏owiç
poni˝ej zapory, by zbadaç ich obra˝e-
nia. Na podstawie ogl´dzin ˝ywych ryb
mo˝na dowiedzieç si´ wiele o skutkach
przep∏ywu przez zawirowania, ale na-
dal nic nie wiadomo o si∏ach, które dzia-
∏a∏y na ich organizmy.

Wczesnym grudniowym popo∏u-

dniem w przejmujàco ch∏odnym desz-
czu Thomas J. Carlson, kierownik pro-
wadzonego przez PNNL eksperymentu,
w´druje z gumowà rybà czujnikowà po
koronie zapory Bonneville. „Nie prosze-
ni doczepiliÊmy si´ do programu badaƒ
biologicznych” – wyjaÊnia, gdy czeka-
my, a˝ wojskowi zrobià przerw´ w do-
Êwiadczeniach z ˝ywymi rybami. Wresz-

EKOLOGIA

P¸YNÑC Z PRÑDEM, gumowa ryba rejestruje si∏y, które dzia∏ajà

na organizmy ˝ywych ryb, gdy te przedostajà si´

przez turbiny hydroelektrowni Bonneville Dam na rzece Kolumbia.

Z gwiazdà w tle

LYNETTE R. COOK

CRAIG STRONG

Gamma Liaison

cie mo˝na wejÊç do budki z dykty, skàd
ryby sà wpuszczane do rur kierujàcych
je do turbiny. Mija par´ nerwowych
chwil – urzàdzenia wewnàtrz gumowej
ryby nie chcà zadzia∏aç po w∏àczeniu za-
silania. W koƒcu wszystko zaczyna
funkcjonowaç i ryba wrzucona do wo-
dy p∏ynie w kierunku turbiny.

Ryba czujnikowa – ka˝dy egzemplarz

wart 5 tys. dolarów – nie potrafi p∏ywaç
samodzielnie; sp∏ywa jedynie z pràdem,
mierzàc i rejestrujàc dane w czasie przej-
Êcia przez turbiny. Wyposa˝ona jest
w czujniki ciÊnienia i akcelerometry, któ-
re mierzà kierunki i wartoÊci przy-
spieszeƒ zwiàzanych z bezw∏adnoÊcià.
System mikroprocesorowy dokonuje
przemiany analogowo-cyfrowej danych
pomiarowych i gromadzi je w pami´ci.
Dane te mogà byç potem wczytane do
komputera – wystarczy po∏àczyç wyj-
Êcie umieszczone w ogonie ryby z por-
tem szeregowym komputera typu PC.

W 15 s po tym, jak Carlson wypuÊci∏

gumowà ryb´, jej w´drówka przez tur-
biny jest ju˝ zakoƒczona. Par´ chwil póê-
niej s∏ychaç trzaski z radiotelefonu; tech-
nicy z ∏odzi patrolowej u podnó˝a tamy

oznajmiajà dobrà nowin´. „OdebraliÊmy
sygna∏” – zawiadamia jeden z pracowni-
ków, ku wyraênej uldze Carlsona. SzeÊç
przymocowanych do ryby p∏ywaków na-
pe∏ni∏o si´ gazem dzi´ki zawartej w nich
substancji chemicznej. Rosnàc do rozmia-
ru pi∏ki golfowej, p∏ywaki wypierajà ry-
b´ na powierzchni´ wody. „Ryba czujni-
kowa jest w ∏odzi” – skrzeczy radio.

PomyÊlne wodowanie i od∏owienie

ryby to niebanalna sprawa. W zesz∏ym
tygodniu, w czasie dwu pierwszych
prób, ˝y∏ki nylonowe mocujàce p∏y-
waki splàta∏y si´ i porwa∏y, posy∏ajàc
10 tys. dolarów na dno rzeki Kolumbia.
Zespó∏ uczestniczàcy w programie pra-
cowa∏ goràczkowo przez ca∏y d∏ugi
weekend Âwiàt Dzi´kczynienia, kon-
struujàc pierÊcienie metalowe, które po-
zwoli∏y udoskonaliç mocowanie p∏ywa-
ków na pozosta∏ych rybach.

Kolejnym problemem jest utrzyma-

nie delikatnych czujników ryby w stanie
suchym. Niestety, w czasie tej próby
wystàpi∏y przecieki i stracono wszyst-
kie dane. Carlson komentuje: „Czujnik
zamontowany w rybie ma do wykona-
nia prawie tak samo trudne zadanie,

jak w przestrzeni kosmicznej.” Na-
st´pnego dnia eksperyment si´ powiód∏
– prawid∏owe dane pomiarowe da si´
odczytaç.

Moment rozpocz´cia programu wy-

brano znakomicie. Stary system elek-
trowni wodnych, gospodarcza pod-
stawa pó∏nocno-zachodniego regionu
kraju, gdzie wskaêniki produkcji ener-
gii elektrycznej nale˝à do najni˝szych
w Stanach Zjednoczonych, „by∏ przez
te wszystkie lata doraênie ∏atany, a teraz
przyszed∏ czas, by wymieniç turbiny
i generatory – wyjaÊnia Carlson. – Taka
okazja radykalnej przebudowy zdarza
si´ nie cz´Êciej ni˝ raz na 50–60 lat.”

Szcz´Êliwym trafem okazuje si´, ˝e

bardziej op∏ywowy kszta∏t ∏opatek tur-
biny, który zmniejsza zawirowania i
poprawia warstwowoÊç przep∏ywu,
zwi´ksza zarówno sprawnoÊç turbiny,
jak i bezpieczeƒstwo ryb. Turbiny o
zmodyfikowanej konstrukcji mogà wi´c
byç, jak z nadziejà mówi Carlson, „jed-
nym z tych niewielu proekologicznych
przedsi´wzi´ç, które w dodatku same
si´ finansujà.”

Pat Janowski

Â

WIAT

N

AUKI

Maj 2000 13