Penemuan Ilmiah Terbaik Tahun Ini – Juta-an makalah riset ilmiah anyar diedarkan pertahunnya , menerangkan semua hal dimulai dari evolusi andalan sampai pengaruh terus-menerus dari rotasi cuaca sampai faedah kesehatan (atau penghambat) kopi sampai kecondongan kucing Anda untuk meremehkan Anda.
Penemuan Ilmiah Terbaik Tahun Ini
gitit – Dengan demikian banyak riset yang muncul pertahunnya, barangkali tidak mudah untuk ketahui apa yang krusial, apa yang seru tapi mayoritas tidak krusial, dan apa yang sejatinya adalah ilmu dan pengetahuan yang jelek.
Akan tetapi sepanjang satu dasawarsa, kita bisa menyaksikan kembali beberapa sektor riset yang terpenting dan mengagumkan, yang kerap diutarakan dalam bermacam penemuan dan makalah riset yang menuju pada peningkatan pengetahuan yang sebenarnya. Berikut sepuluh petualangan paling besar yang dibangun oleh beberapa periset dalam sepuluh tahun akhir.
Kerabat Manusia Baru
Silsilah keluarga manusia meluas secara signifikan dalam dekade terakhir, dengan fosil spesies hominin baru ditemukan di Afrika dan Filipina. Dekade ini dimulai dengan penemuan dan identifikasi Australopithecus sediba , spesies hominin yang hidup hampir dua juta tahun lalu di Afrika Selatan saat ini. Matthew Berger, putra ahli paleoantropologi Lee Berger, menemukan fosil pertama spesies tersebut, tulang selangka kanan, pada tahun 2008, ketika dia baru berusia 9 tahun.
Sebuah tim kemudian menggali lebih banyak fosil dari individu tersebut, seorang anak laki-laki, termasuk tengkorak yang terawat baik, dan A. sediba dideskripsikan oleh Lee Berger dan rekannya pada tahun 2010 . Spesies ini mewakili fase transisi antara genus Australopithecusdan genus Homo , dengan beberapa ciri kelompok primata yang lebih tua tetapi gaya berjalannya menyerupai manusia modern.
Baca Juga : Jenis Matematika Apa yang Dibutuhkan untuk Memiliki Bisnis Anda Sendiri?
Diketemukan di Afrika Selatan oleh team yang dipegang oleh Berger, Homo naledi hidup lebih anyar, sekitaran 335.000 sampai 236.000 tahun lalu, yang bermakna barangkali bertumpang-tindih dengan spesies kita, Homo sapiens. Spesies itu, yang pertama kalinya diketemukan di mekanisme Gua Andalan Anyar pada tahun 2013 dan digambarkan pada 2015 , mempunyai kombinasi feature primitif dan kekinian, seperti cangkang otak kecil (sekitaran sepertiga ukuran Homo sapiens ) dan badan besar untuk waktu itu, dengan berat sekitaran 100 pon dan berdiri dengan tinggi lima kaki.
Homo luzonensis yang lebih kecil (tinggi tiga hingga empat kaki) hidup di Filipina sekitar 50.000 hingga 67.000 tahun yang lalu , tumpang tindih dengan beberapa spesies hominin. PertamaFosil H. luzonensis awalnya diidentifikasi sebagai Homo sapiens, tetapi analisis tahun 2019 menetapkan bahwa tulang tersebut milik spesies yang sama sekali tidak diketahui.
Tiga penemuan besar dalam sepuluh tahun terakhir ini menunjukkan bahwa tulang dari lebih banyak spesies kerabat manusia purba kemungkinan besar tersembunyi di gua dan endapan sedimen dunia, menunggu untuk ditemukan.
Mengukur Kosmos
Ketika Albert Einstein pertama kali menerbitkan teori relativitas umum pada tahun 1915, dia mungkin tidak dapat membayangkan bahwa 100 tahun kemudian, para astronom akan menguji prediksi teori tersebut dengan beberapa instrumen tercanggih yang pernah dibuat dan teori tersebut akan lulus setiap ujian. Relativitas umum menggambarkan alam semesta sebagai “kain” ruang-waktu yang dibengkokkan oleh massa besar. Bengkokan inilah yang menyebabkan gravitasi, bukan sifat internal massa seperti yang dipikirkan Isaac Newton.
Salah satu prediksi dari model ini adalah bahwa percepatan massa dapat menimbulkan “riak” dalam ruang-waktu, atau perambatan gelombang gravitasi. Dengan massa yang cukup besar, seperti lubang hitam atau bintang neutron, riak ini bahkan dapat dideteksi oleh para astronom di Bumi. Pada September 2015, kolaborasi LIGO dan Virgo mendeteksi gelombang gravitasi untuk pertama kalinya, menyebar dari sepasang lubang hitam yang menyatu sekitar 1,3 miliar tahun cahaya jauhnya. Sejak itu, kedua instrumen telah mendeteksi beberapa gelombang gravitasi tambahan , termasuk satu dari dua bintang neutron yang bergabung.
Prediksi lain dari relativitas umum—yang terkenal diragukan oleh Einstein sendiri —adalah keberadaan lubang hitam sama sekali, atau titik-titik keruntuhan gravitasi di ruang dengan kepadatan tak terhingga dan volume yang sangat kecil. Benda-benda ini mengkonsumsi semua materi dan cahaya yang menyimpang terlalu dekat, menciptakan piringan material super panas yang jatuh ke dalam lubang hitam. Pada tahun 2017, kolaborasi Event Horizon Telescope sebuah jaringan teleskop radio yang terhubung di seluruh dunia—melakukan pengamatan yang nantinya akan menghasilkan gambar pertama lingkungan di sekitar lubang hitam, yang dirilis pada April 2019 .
Tahun-Tahun Terpanas dalam Catatan
Beberapa periset sudah memprediksi dampak pembakaran batu bara dan bahan bakar fosil pada temperatur planet ini sepanjang lebih dari 100 tahun. Populer Mechanics edisi 1912 berisi artikel dengan judul ” Cuaca Luar Biasa 1911: Dampak Pembakaran Batubara pada Cuaca Apa yang Diyakini Periset untuk Periode Depan ,” yang mempunyai judul yang mengeluarkan bunyi: “Tungku dunia saat ini membakar sekitaran 2.000.000.000 ton batubara /tahun. Sekarang ini dibakar, bersatu dengan oksigen, dia menambah sekitaran 7.000.000.000 ton karbon dioksida ke atmosfer tiap tahunnya. Ini condong membuat udara jadi selimut yang lebih efisien untuk bumi dan meningkatkan temperaturnya. Dampaknya barangkali lumayan besar pada beberapa era.”
Hanya satu abad kemudian, dan efeknya memang cukup besar. Peningkatan gas rumah kaca di atmosfer telah menghasilkan suhu global yang lebih panas, dengan lima tahun terakhir (2014 hingga 2018) menjadi tahun terpanas yang pernah tercatat . Tahun 2016 menjadi tahun terpanas sejak National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) mulai mencatat suhu global 139 tahun lalu.
Efek dari perubahan global ini termasuk kebakaran hutan yang lebih sering dan merusak, kekeringan yang lebih umum, percepatan pencairan es kutub dan peningkatan gelombang badai. California terbakar, Venesia banjir, kematian akibat panas perkotaan terus meningkat, dan komunitas pesisir dan pulau yang tak terhitung jumlahnya menghadapi krisis eksistensial belum lagi malapetaka ekologis yang ditimbulkan oleh perubahan iklim, menghambat kemampuan planet untuk menarik kembali karbon dari atmosfer. .
Pada 2015, Konvensi Kerangka Kerja PBB tentang Perubahan Iklim (UNFCCC) mencapai konsensus tentang aksi iklim, yang dikenal sebagai Perjanjian Paris. Tujuan utama Perjanjian Paris adalah membatasi kenaikan suhu global hingga 1,5 derajat Celcius di atas tingkat pra-industri . Untuk mencapai tujuan ini, diperlukan transformasi sosial yang besar, termasuk mengganti bahan bakar fosil dengan energi bersih seperti angin, matahari, dan nuklir; mereformasi praktik pertanian untuk membatasi emisi dan melindungi kawasan hutan; dan bahkan mungkin membangun sarana buatan untuk menarik karbon dioksida dari atmosfer.
Mengedit Gen
Sejak struktur double-helix DNA terungkap pada awal 1950-an , para ilmuwan telah berhipotesis tentang kemungkinan memodifikasi DNA secara artifisial untuk mengubah fungsi suatu organisme. Uji coba terapi gen pertama yang disetujui terjadi pada tahun 1990, ketika seorang gadis berusia empat tahun mengeluarkan sel darah putihnya sendiri, ditambah dengan gen yang menghasilkan enzim yang disebut adenosine deaminase (ADA), dan kemudian disuntikkan kembali ke tubuhnya untuk mengobati ADA. defisiensi, suatu kondisi genetik yang menghambat kemampuan sistem kekebalan tubuh untuk melawan penyakit. Tubuh pasien mulai memproduksi enzim ADA, tetapi sel darah putih baru dengan gen yang diperbaiki tidak diproduksi, dan dia harus terus menerima suntikan .
Sekarang, rekayasa genetika lebih tepat dan tersedia daripada sebelumnya, sebagian besar berkat alat baru yang pertama kali digunakan untuk memodifikasi sel eukariotik (sel kompleks dengan nukleus) pada tahun 2013 : CRISPR-Cas9. Alat pengeditan gen bekerja dengan menemukan bagian DNA yang ditargetkan dan “memotong” bagian itu dengan enzim Cas9. Langkah ketiga opsional melibatkan penggantian bagian DNA yang dihapus dengan materi genetik baru. Teknik ini dapat digunakan untuk berbagai aplikasi, mulai dari meningkatkan massa otot ternak, menghasilkan tanaman yang tahan dan berbuah, hingga mengobati penyakit seperti kanker dengan membuang sel sistem kekebalan pasien, memodifikasinya untuk melawan penyakit dengan lebih baik, dan menyuntikkan kembali mereka ke dalam tubuh pasien.
Pada akhir 2018, peneliti Tiongkok yang dipimpin oleh He Jiankui mengumumkan bahwa mereka telah menggunakan CRISPR-Cas9 untuk memodifikasi embrio manusia secara genetik, yang kemudian dipindahkan ke rahim wanita dan menghasilkan kelahiran anak perempuan kembar—bayi pertama yang diedit gennya. Genom si kembar dimodifikasi untuk membuat anak perempuan lebih kebal terhadap HIV, meskipun perubahan genetik mungkin juga menghasilkan perubahan yang tidak diinginkan.
Karya tersebut secara luas dikutuk oleh komunitas ilmiah sebagai tidak etis dan berbahaya, mengungkapkan perlunya peraturan yang lebih ketat tentang bagaimana alat baru yang kuat ini digunakan, terutama dalam hal mengubah DNA embrio dan menggunakan embrio tersebut untuk melahirkan anak hidup.
Misteri Dunia Lain Terungkap
Pesawat ruang angkasa dan teleskop telah mengungkapkan banyak informasi tentang dunia di luar dunia kita dalam dekade terakhir. Pada 2015, wahana New Horizons melewati Pluto dari jarak dekat, melakukan pengamatan terdekat pertama terhadap planet kerdil dan bulan-bulannya. Pesawat ruang angkasa mengungkapkan dunia yang sangat dinamis dan aktif, dengan pegunungan es mencapai hampir 20.000 kaki dan dataran bergeser yang berusia tidak lebih dari 10 juta tahun yang berarti geologi terus berubah. Fakta bahwa Pluto yang berjarak rata-rata 3,7 miliar mil dari matahari , sekitar 40 kali jarak Bumi sangat aktif secara geologis menunjukkan bahwa dunia yang dingin dan jauh pun dapat memperoleh energi yang cukup untuk memanaskan interiornya, kemungkinan menyimpan air cair di bawah permukaan. atau bahkan kehidupan.
Sedikit lebih dekat ke rumah, pesawat ruang angkasa Cassini mengorbit Saturnus selama 13 tahun , mengakhiri misinya pada September 2017 ketika NASA dengan sengaja menjatuhkan pesawat ruang angkasa ke atmosfer Saturnus sehingga ia akan terbakar daripada terus mengorbit planet setelah bahan bakarnya habis. Selama misinya, Cassini menemukan proses yang memberi makan cincin Saturnus, mengamati badai global yang mengelilingi raksasa gas, memetakan bulan besar Titan dan menemukan beberapa bahan kehidupan di gumpalan bahan es yang meletus dari bulan berair Enceladus. Pada tahun 2016, setahun sebelum akhir misi Cassini, pesawat ruang angkasa Juno tiba di Jupiter, di mana ia telah mengukur medan magnet dan dinamika atmosfer dari planet terbesar di tata surya untuk membantu para ilmuwan memahami bagaimana Jupiter dan segala sesuatu di sekitarnya matahari awalnya terbentuk.
Pada tahun 2012, penjelajah Curiosity mendarat di Mars, di mana ia telah membuat beberapa penemuan penting, termasuk bukti baru air masa lalu di planet merah , keberadaan molekul organik yang mungkin terkait dengan kehidupan, dan siklus musiman misterius metana dan oksigen yang mengisyaratkan dunia yang dinamis di bawah permukaan. Pada tahun 2018, Badan Antariksa Eropa mengumumkan bahwa data radar penembus tanah dari pesawat ruang angkasa Mars Express memberikan bukti kuat bahwa reservoir cair air ada di bawah tanah dekat kutub selatan Mars .
Sementara itu, dua teleskop antariksa, Kepler dan TESS, telah menemukan ribuan planet yang mengorbit bintang lain. Kepler diluncurkan pada 2009 dan mengakhiri misinya pada 2018, mengungkap planet misterius dan jauh dengan mengukur penurunan cahaya saat melintas di depan bintangnya. Planet-planet ini termasuk Jupiter panas, yang mengorbit dekat bintangnya hanya dalam hitungan hari atau jam; mini Neptunus, yang berukuran antara Bumi dan Neptunus dan dapat berupa gas, cair, padat, atau beberapa kombinasi; dan Bumi super, yang merupakan planet berbatu besar yang diharapkan dapat dipelajari oleh para astronom untuk mencari tanda-tanda kehidupan. TESS yang diluncurkan pada 2018 melanjutkan pencarian sebagai penerus Kepler. Teleskop luar angkasa telah menemukan ratusan dunia , dan dapat menemukan 10.000 atau bahkan 20.000 sebelum misi berakhir.