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俄羅斯中部發生隕石撞擊地球事件

臺北天文館_96
・2013/02/18 ・1504字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 576 ・九年級

根據歐洲太空總署(ESA)表示:造成此次事件的小行星直徑約數公尺;小天體若在距地表10公里以下的大氣中發生爆炸,則爆炸震波皆可直接影響地表 而造成損壞,且爆炸高度愈接近地表,造成的損壞愈嚴重。此外,根據資料初步判斷,這場隕石撞擊事件的主角,幾乎可以肯定和2/16凌晨近掠地球的2012 DA14無關。

ESA表示:ESA相關之SSA近地天體搜尋與監測計畫,一般能在3星期前就偵測到直徑約40米以上的小行星,予以提出預報。不過這次俄羅斯Chelyabinsk事件的小行星遠小於前述的大小,因此他們也沒有偵測到這顆小行星的接近。

而NASA流星體環境研究室(Meteoroid Environment Office)科學家則研判此次事件的主角直徑多達15~17公尺、重達7,000~10,000公噸,以每秒18公里的速度衝近地球大氣層,並在距地面 20~25公里的高空發生爆炸,爆炸能量相當於300,000~500,000噸的TNT炸藥爆炸結果,約為廣島原爆威力的20倍~30倍。該研究室也認為此次撞擊事件與2012 DA14無關。NASA表示,這顆小行星最早的記錄在阿拉斯加上空,距離最後撞擊地點6,500公里之遙;這顆小行星進入地球大氣的角度非常淺,僅有20 度左右(地平面為0度,天頂為90度),然而從這顆小行星首度進入大氣層至發生音爆僅僅經過短短的32.5秒,警示時間仍完全不足。

如果這顆小行星僅有ESA估計的數米大小,則其撞擊地球的頻率大約數年到數十年會發生一次;但如果小行星大到如是NASA估計的15米的話,那麼大約每100年才會發生一次這般大小的撞擊事件。 這次事件的威力,是100多年前、1908年通古斯事件以來最強的一次隕石撞擊事件;通古斯事件的原兇可能是一顆直徑約100公尺的小行星或彗星碎片,爆炸威力高達10~15百萬噸TNT炸藥,影響範圍高達2150平方公里(約相當於直徑52公里的圓形)。相較之下,6500萬年前可能造成恐龍滅絕事件的小行星,直徑可達10公里左右,好在這種等級的小行星撞擊地球的機會是幾千萬年甚至數億年才有一次,目前地球沒有這種大小等級的威脅。

此外,最新消息指出這場隕石撞擊事件的傷者人數已經攀升至1200人左右,其中2人重傷,有生命危險,受損城鎮高達8個,受損建築物高達3000棟, 整體損害程度可能隨時間與媒體深入災區報導而愈來愈嚴重。這場事件再度讓世人體認到來自天際的威脅其實從未消失,也無可避免,只能盡力防範。

俄羅斯軍方已經在隕石墜落地點發現3塊隕石碎片,其中2片在Chelyabinsk以西的Chebarkul湖附近發現,第3片則是在前2片西北方約 80公里遠的Zlatoust鎮附近找到。此外,其中一片在Chebarkul湖附近發現的隕石碎片撞擊出一個直徑約6公尺的隕石坑(下圖左),坑旁發現 一些直徑僅約0.5~1公分大小的細小黑色岩石碎屑,應是隕石碎片的一部份(下圖右),主要成分可能是岩石和鐵。相關人員偵測隕石坑中附近的背景輻射,目前都在安全範圍內。

http://www.youtube.com/watch?v=YMj6DEwp_iU

其他影像請參考 Meteorite in Russia: all videos in one placeВзрыв метеорита в небе над Уралом… Вся информация в одном посте.

下圖左是氣象衛星Meteosat 10從太空中拍攝到本此隕石撞擊事件中,流星行經大氣所遺留的餘痕(畫面左側)。下圖右是Chelyabinsk市區建築窗戶玻璃受到震波摧毀的景象。(照片皆取自路透社網站)

下方Youtube影片則可見到隕石已經飛過去一段時間,影片拍攝者正在拍攝殘留在空氣中的餘跡,之後震波才傳遞到此處,不僅聽 到音爆的聲音,而且造成建築物玻璃碎裂的景象,相當震撼。

參考資料:

  1. Russian Asteroid Strike. ESA [15 February 2013]
  2. Space Weather
  3. Meteorite hits Russian Urals: Fireball explosion wreaks havoc, up to 1,200 injured (PHOTOS, VIDEO). RT.com [15 February, 2013] (Edited: 16 February, 2013)
  4. Russia Meteor Not Linked to Asteroid Flyby. NASA [02.15.13]

轉載自 網路天文館

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臺北天文館_96
477 篇文章 ・ 13 位粉絲
臺北市立天文科學教育館是國內最大的天文社教機構,我們以推廣天文教育為職志,做為天文知識和大眾間的橋梁,期盼和大家一起分享天文的樂趣!


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揭開人體的基因密碼!——「基因定序」是實現精準醫療的關鍵工具

科技魅癮_96
・2021/11/16 ・1998字 ・閱讀時間約 4 分鐘

為什麼有些人吃不胖,有些人沒抽菸卻得肺癌,有些人只是吃個感冒藥就全身皮膚紅腫發癢?這一切都跟我們的基因有關!無論是想探究生命的起源、物種間的差異,乃至於罹患疾病、用藥的風險,都必須從了解基因密碼著手,而揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。

揭開基因密碼的關鍵工具就是「基因定序」技術。圖/科技魅癮提供

基因定序對人類生命健康的意義

在歷史上,DNA 解碼從 1953 年的華生(James Watson)與克里克(Francis Crick)兩位科學家確立 DNA 的雙螺旋結構,闡述 DNA 是以 4 個鹼基(A、T、C、G)的配對方式來傳遞遺傳訊息,並逐步發展出許多新的研究工具;1990 年,美國政府推動人類基因體計畫,接著英國、日本、法國、德國、中國、印度等陸續加入,到了 2003 年,人體基因體密碼全數解碼完成,不僅是人類探索生命的重大里程碑,也成為推動醫學、生命科學領域大躍進的關鍵。原本這項計畫預計在 2005 年才能完成,卻因為基因定序技術的突飛猛進,使得科學家得以提前完成這項壯舉。

提到基因定序技術的發展,早期科學家只能測量 DNA 跟 RNA 的結構單位,但無法排序;直到 1977 年,科學家桑格(Frederick Sanger)發明了第一代的基因定序技術,以生物化學的方式,讓 DNA 形成不同長度的片段,以判讀測量物的基因序列,成為日後定序技術的基礎。為了因應更快速、資料量更大的基因定序需求,出現了次世代定序技術(NGS),將 DNA 打成碎片,並擴增碎片到可偵測的濃度,再透過電腦大量讀取資料並拼裝序列。不僅更快速,且成本更低,讓科學家得以在短時間內讀取數百萬個鹼基對,解碼許多物種的基因序列、追蹤病毒的變化行蹤,也能用於疾病的檢測、預防及個人化醫療等等。

在疾病檢測方面,儘管目前 NGS 並不能找出全部遺傳性疾病的原因,但對於改善個體健康仍有積極的意義,例如:若透過基因檢測,得知將來罹患糖尿病機率比別人高,就可以透過健康諮詢,改變飲食習慣、生活型態等,降低發病機率。又如癌症基因檢測,可分為遺傳性的癌症檢測及癌症組織檢測:前者可偵測是否有單一基因的變異,導致罹癌風險增加;後者則針對是否有藥物易感性的基因變異,做為臨床用藥的參考,也是目前精準醫療的重要應用項目之一。再者,基因檢測後續的生物資訊分析,包含基因序列的註解、變異位點的篩選及人工智慧評估變異點與疾病之間的關聯性等,對臨床醫療工作都有極大的助益。

基因定序有助於精準醫療的實現。圖/科技魅癮提供

建立屬於臺灣華人的基因庫

每個人的基因背景都不同,而不同族群之間更存在著基因差異,使得歐美國家基因庫的資料,幾乎不能直接應用於亞洲人身上,這也是我國自 2012 年發起「臺灣人體生物資料庫」(Taiwan biobank),希望建立臺灣人乃至亞洲人的基因資料庫的主因。而 2018 年起,中央研究院與全臺各大醫院共同發起的「臺灣精準醫療計畫」(TPMI),希望建立臺灣華人專屬的基因數據庫,促進臺灣民眾常見疾病的研究,並開發專屬華人的基因型鑑定晶片,促進我國精準醫療及生醫產業的發展。

目前招募了 20 萬名臺灣人,這些民眾在入組時沒有被診斷為癌症患者,超過 99% 是來自中國不同省分的漢族移民人口,其中少數是臺灣原住民。這是東亞血統個體最大且可公開獲得的遺傳數據庫,其中,漢族的全部遺傳變異中,有 21.2% 的人攜帶遺傳疾病的隱性基因;3.1% 的人有癌症易感基因,比一般人罹癌風險更高;87.3% 的人有藥物過敏的基因標誌。這些訊息對臨床診斷與治療都相當具實用性,例如:若患者具有某些藥物不良反應的特殊基因型,醫生在開藥時就能使用替代藥物,避免病人服藥後產生嚴重的不良反應。

基因時代大挑戰:個資保護與遺傳諮詢

雖然高科技與大數據分析的應用在生醫領域相當熱門,但有醫師對於研究結果能否運用在臨床上,存在著道德倫理的考量,例如:研究用途的資料是否能放在病歷中?個人資料是否受到法規保護?而且技術上各醫院之間的資料如何串流?這些都需要資通訊科技(ICT)產業的協助,而醫師本身相關知識的訓練也需與時俱進。對醫院端而言,建議患者做基因檢測是因為出現症狀,希望找到原因,但是如何解釋以及病歷上如何註解,則是另一項重要議題。

從人性觀點來看,在技術更迭演進的同時,對於受測者及其家人的心理支持及社會資源是否相應產生?回到了解病因的初衷,在知道自己體內可能有遺傳疾病的基因變異時,家庭成員之間的情感衝擊如何解決、是否有對應的治療方式等,都是值得深思的議題,也是目前遺傳諮詢門診中會詳細解說的部分。科技的初衷是為了讓人類的生活變得更好,因此,基因檢測如何搭配專業的遺傳諮詢系統,以及法規如何在科學發展與個資保護之間取得平衡,將是下一個基因時代的挑戰。

更多內容,請見「科技魅癮」:https://charmingscitech.pse.is/3q66cw

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《科技魅癮》的前身為1973年初登場的《科學發展》月刊,每期都精選1個國際關注的科技議題,邀請1位國內資深學者擔任客座編輯,並訪談多位來自相關領域的科研菁英,探討該領域在臺灣及全球的研發現況及未來發展,盼可藉此增進國內研發能量。 擋不住的魅力,戒不了的讀癮,盡在《科技魅癮》