"Ir neiespējami izmantot šo metodi, lai pētītu bezsvara apstākļu ietekmi uz cilvēku tiešā veidā, jo vienkārši nav tāda magnēta. Pētot efektus uz citiem bioloģiskajiem organismiem, tādiem kā augļu mušas, mēs varam cerēt iegūt informāciju par bezsvara ietekmi uz konkrētiem bioloģiskiem mehānismiem," pastāstīja doktors Ričards Hils.

"Ir svarīgi atcerēties arī to, ka nākotnē iecerētajās kosmosa izpētes misijās, piemēram, veidojot pastāvīgas bāzes uz Mēness, Marsa vai citām planētām, būs svarīgi izprast bezsvara ietekmi uz visiem dzīvajiem organismiem. Izdzīvošana ilgtermiņā nozīmēs to, ka vajadzēs līdzi ņemt dažādus bioloģiskos organismus," piebilda Hils.

Mums vispazīstamākie magnētiskie materiāli ir feromagnētiskie, piemēram, dzelzs, kuru spēcīgi pievelk magnētiskais lauks. Lielāko daļu no bioloģiskajiem materiāliem ietekmē cits magnētisma paveids - diamagnētisms, kura gadījumā objekti vāji atgrūžas no magnētiskajiem laukiem.

Notingemas fizikas, astronomijas un bioloģijas departamentu speciālisti izmantoja universitātes spēcīgu supravadītāju magnētu, lai radītu ļoti spēcīgu magnētisko lauku, kas bija aptuveni 350 000 reižu spēcīgāks par Zemes magnētisko lauku.

Supravadītāja solenoīda magnēta iekšpusē diamagnētiskā atgrūšanās spēka ietekme uz mušām bija pietiekama, lai kompensētu gravitācijas spēku. Tādejādi mušas varēja levitēt, it kā atrazdamās kosmosā. Pirmo reizi šo efektu 1997. gadā demonstrēja Nobela prēmijas laureāts Andrē Geims no Nijmegenas universitātes. Viņš kopā ar saviem kolēģiem nodrošināja levitēšanas spējas vardei.

"Cik tas tālu attiecas uz dzīviem organismiem, levitēšana līdzsvaro gravitācijas spēku molekulārā līmenī. Tas nozīmē, ka mēs šo spēku, kas līdzsvaro gravitāciju mūsu magnētā, varam salīdzināt ar centrbēdzes spēku, kas līdzsvaro gravitācijas spēka iedarbību uz astronautu, kas atrodas orbītā ap Zemi," paskaidroja Hils.

"Orbītā, piemēram, uz Starptautiskās kosmiskās stacijas, gravitācija joprojām darbojas, bet tā kā ap Zemi lidojošie objekti pastāvīgi atrodas "brīvajā kritienā", centrbēdzes spēka iedarbība uz astronautiem ir pietiekama, lai līdzsvarotu gravitācijas spēku. Šeit mēs centrbēdzes vietā mēs izmantoja diamganētisko spēku," teica Hils.

Zinātniekiem ir jābūt uzmanīgiem, kad viņi izmanto spēcīgu magnētisko lauku uz dzīvniekiem, jo tas var ietekmēt bioloģiskos organismus arī savādākos veidos. Notingemas pētnieki izpētīja mušu uzvedību dažādās magnēta daļās. Solenoīda centrā ir spēcīgs magnētiskais lauks, bet nedarbojas diamagnētiskais spēks, tādēļ tur mušas izjūt parastu gravitāciju. Salīdzinot mušas magnēta centrā ar tām, kas atradās ārpus magnēta, zinātnieki varēja noskaidrot spēcīga magnētiskā lauka efektus.

"Tas, ko mēs parādījām, ir, ka mušas magnētā uzvedas tāpat kā kosmosā," turpināja Hils. "Tās kustas ātrāk. Pagaidām mēs gan nezinām, kādēļ tās tā rīkojas. Iespējams, ka mušu kustības atvieglo atrašanās bezsvara apstākļos, bet nevar izslēgt arī iespēju, ka tā ir sava veida reakcija uz bezsvara apstākļiem."

Diamagnētiskā levitēšana nav ideāls veids kosmosa bezsvara apstākļu atveidošanai, bet sniedz lielisku ieskatu eksperimentos, kurus vajadzētu ne tikai atkārtot, bet arī veikt kosmosā.

Šo eksperimentu realizēšanai uz Zemes ir būtisks pluss, jo tiem raksturīgas mazākas izmaksas un nav jāuztraucas par starta pārslodzes ietekmi uz bioloģiskajiem organismiem. Ir arī ļoti viegli salīdzināt mušas bezsvara un normālas gravitācijas apstākļos. Zinātniekiem tikai atliek veikt to pašu eksperimentu dažādās magnēta daļās. Pārvietojot mušas magnētiskajā laukā, iespējams simulēt gan pilnīgu bezsvara stāvokli, gan gravitāciju, kas ir divas reizes lielāka par Zemes.

The University of Nottingham

Komentāri