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Um misterioso novo organismo descoberto no Lago Mono pode reescrever a história da vida

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Um misterioso novo organismo descoberto no Lago Mono pode reescrever a história da vida
Reconstrução 3D de uma colônia esférica de 70 espécies de algas marinhas da nova espécie Barroeca monosierra descoberta no Lago Mono. As colônias desses organismos são compostas por muitas células idênticas (ciano), cada uma com flagelos (laranja) que lhes permitem se impulsionar na água. Esta colónia de algas marinhas alberga o seu próprio microbioma, algo nunca antes visto nestes organismos. Direitos autorais: Davis Lundon e Paul Burkhardt, SARS Centre, Noruega; Kent McDonald e Nicole King, Universidade da Califórnia em Berkeley

Cientistas de Berkeley descobriram um novo tipo de alga Classificar no Lago Mono que formam colônias multicelulares e hospedam um microbioma, proporcionando novas perspectivas sobre a evolução dos organismos multicelulares.

A água salgada carregada de arsênico e cianeto do Lago Mono, no leste de Sierra Nevada, cria um ambiente extremamente hostil. Com exceção da abundante artémia e das nuvens negras de moscas alcalinas, muito poucos organismos vivem lá.

Agora, pesquisadores de Universidade da Califórnia, Berkeley Os cientistas descobriram uma nova criatura escondida nas águas rasas e salgadas de um lago, que pode contar aos cientistas sobre a origem dos animais há mais de 650 milhões de anos.

B. colônias monosierra
Colônias esféricas da alga filamentosa B. monosierra vistas ao microscópio. Como indica a escala de 50 mícrons, essas colônias estão no limite do que pode ser visto a olho nu. Direitos autorais: Alan Garcia de las Buenas, Laboratório Nicole King

Descoberta de algas

Um organismo é um organismo unicelular, um organismo microscópico capaz de se dividir e se desenvolver em colônias multicelulares de maneira semelhante à forma como os embriões animais se formam. No entanto, não é uma espécie de animal, mas sim membro de um grupo irmão de todos os animais. Como parente vivo mais próximo dos animais, o organismo é um modelo crucial para o salto da vida unicelular para a vida multicelular.

Surpreendentemente, estas algas têm o seu próprio microbioma, o que as torna as primeiras algas conhecidas por formar uma relação física estável com as bactérias, em vez de apenas as ingerir. Assim, é um dos organismos conhecidos mais simples a possuir um microbioma.

Coloração de DNA para B. monosierra
Uma colônia de algas filamentosas coradas para mostrar suas características. A cor ciano indica DNA – o DNA em forma de anel das células de algas filamentosas e a nuvem de DNA das bactérias dentro da colônia – enquanto os flagelos são brancos e os pêlos microscópicos (vilosidades) em cada célula são vermelhos. Direitos autorais: Kylie Haack, Laboratório Nicole King, UC Berkeley

Algas: preenchendo a lacuna na evolução

“Muito pouco se sabe sobre algas e existem fenômenos biológicos interessantes que são desconhecidos”, disse Nicole King, professora de biologia molecular e celular na UC Berkeley e pesquisadora do Howard Hughes Medical Institute (HHMI) que estuda algas como modelo para início da vida em oceanos antigos. “Só podemos obter informações sobre eles se compreendermos sua ecologia.”

As algas aquáticas, que normalmente só podem ser vistas através de um microscópio, são frequentemente ignoradas pelos biólogos aquáticos, que se concentram em animais microscópicos, algas fotossintéticas ou bactérias. Mas a sua biologia e estilo de vida poderiam fornecer informações sobre as criaturas que existiam nos oceanos antes da evolução dos animais e que eventualmente deram origem aos animais. Esta espécie, em particular, poderia esclarecer a origem das interações entre animais e bactérias que deram origem ao microbioma humano.

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“Os animais evoluíram em oceanos cheios de bactérias”, diz King. “Se pensarmos na árvore da vida, todos os organismos que vivem agora estão ligados entre si ao longo do tempo evolutivo. Portanto, se estudarmos os organismos que vivem hoje, podemos reconstruir o que aconteceu no passado.”

King e seus colegas da Universidade da Califórnia, Berkeley, descreveram o organismo – que deram o nome de Baroica Monocera, Depois do lago – em artigo de pesquisa publicado na revista Mbio.


Uma nova espécie de organismo chamada Barroeca monosierra foi descoberta no Lago Mono. As colônias desses organismos são compostas por muitas células idênticas (ciano), cada uma com flagelos (verde) que lhes permitem impulsionar-se na água. Esta colônia de Canofagelite hospeda seu próprio microbioma (vermelho), algo nunca antes visto nesses organismos. A matriz extracelular com a qual as bactérias interagem é mostrada em branco. Direitos autorais: Davis Laundon e Pawel Burkhardt, Centro SARS, Noruega; Kent McDonald e Nicole King, Universidade da Califórnia em Berkeley

Insights de uma descoberta incrível

Há quase dez anos, Daniel Richer, então estudante de pós-graduação da UC Berkeley, voltou de uma caminhada no leste de Sierra Nevada com um frasco de água do Lago Mono que havia coletado ao longo do caminho. Ao microscópio, a água estava cheia de algas. Com exceção da artêmia, moscas-alk e várias espécies de nematóides, poucas outras formas de vida foram relatadas nas águas inóspitas do lago.

“Estava cheio dessas grandes e lindas colônias de algas, quero dizer, foi a maior que já vimos”, disse King.

Colônias do que pareciam ser aproximadamente 100 células idênticas de flagelos formavam uma bola oca que girava e girava à medida que cada célula individual chutava seus flagelos.

“Uma das coisas interessantes sobre essas colônias é que elas têm um formato semelhante ao de um blastocisto – uma bola oca de células que se forma no início do desenvolvimento de um animal”, disse King. Queríamos aprender mais sobre isso.”

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Naquela época, porém, o rei estava ocupado com Outras espécies de SchwannosComo você os chama, os peixes do Lago Mono ficaram estagnados na geladeira até que alguns alunos ficaram sóbrios e os coloriram para observar seus cromossomos incomuns de formato circular. Surpreendentemente, ele também estava lá ADN O interior da colônia é oco onde não deveria haver células. Após uma investigação mais aprofundada, a estudante Kylie Huck determinou que era uma bactéria.

Estudo de algas e bactérias

“A bactéria foi uma grande surpresa. Foi realmente interessante”, disse King.

Haack também descobriu estruturas conjuntivas, chamadas matriz extracelular, dentro da colônia esférica secretada pelo peixe shewan. Só então ocorreu a Huck e King que estes poderiam não ser restos de bactérias das quais os schwannos se alimentam, mas sim bactérias que vivem e se alimentam de coisas que a colônia excreta.

“Ninguém jamais descreveu algas que tenham uma interação física estável com bactérias”, disse ela. “Em nossos estudos anteriores, descobrimos que as algas respondem a pequenas partículas bacterianas flutuando na água, ou… [that] “Os shawanos comiam bactérias, mas não houve um caso em que estivessem fazendo algo que pudesse ser uma simbiose potencial. Ou, neste caso, um microbioma”.

Pesquisas e implicações futuras

King colaborou com Jill Banfield, pioneira da biogenômica e professora de ciências ambientais, política e gestão e ciências terrestres e planetárias na UC Berkeley, para identificar os tipos de bactérias encontradas na água e nos recifes de coral. A biogenômica envolve o sequenciamento de DNA em uma amostra ambiental para reconstruir os genomas dos organismos que ali vivem.

Depois que o laboratório de Banfield identificou micróbios nas águas do Lago Mono, Haack criou sondas de DNA para identificar micróbios também presentes nos recifes de coral. Os grupos de bactérias não eram idênticos, disse King, por isso algumas bactérias sobreviveram claramente melhor do que outras dentro da cavidade da colónia de corais privados de oxigénio. Huck decidiu que essas bactérias não estavam ali por acaso; Em vez disso, estava crescendo e se dividindo. Talvez estivessem escapando do ambiente tóxico da lagoa, esperava King, ou talvez os corais estivessem cultivando bactérias para comer.

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Ela admite que muito disso é especulação. Experimentos futuros deverão revelar como as bactérias interagem com as algas. Trabalhos anteriores em seu laboratório já mostraram que as bactérias atuam como afrodisíacos para estimular o acasalamento nas algas e que as bactérias são capazes de estimular a formação de colônias de algas unicelulares.

Para ela, os dinoflagelados do Lago Mono se tornarão mais um sistema modelo para estudar a evolução, assim como os dinoflagelados que vivem nas lagoas de água salgada da ilha caribenha de Curaçao – seu principal foco no momento – e os dinoflagelados nos aquários do Ártico. o do sul. No entanto, pode ser difícil obter mais amostras do Lago Mono. Numa visita recente, apenas seis em cada 100 amostras continham estes microrganismos activos.

“Acho que há muito mais a ser feito em termos de vida microbiana no Lago Mono, porque ele realmente sustenta todo o resto do ecossistema”, disse King. “Estou animado com para. Monocera “É um novo modelo para estudar interações entre eucariontes e bactérias. Espero que nos diga algo sobre a evolução. Mas mesmo que não diga, acho que é um fenômeno fascinante.”

Referência: “Uma grande colônia de algas do Lago Mono contém bactérias vivas” por K.H. McDonald e D. Laudon e J. Reyes-Rivera e A. Garcia De Las Bayonas e C. Feng e P. Burkhardt, D. J. Richter, J. F. Banfield e N. Rei, 14 de agosto de 2024. Mbio.
DOI: 10.1128/mbio.01623-24

Este trabalho é apoiado pelo Hughes Medical Institute e pela National Science Foundation.

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Uma cápsula da SpaceX pousa na Terra após a histórica missão Polaris Dawn

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Uma cápsula da SpaceX pousa na Terra após a histórica missão Polaris Dawn

Uma cápsula da SpaceX transportando quatro cidadãos pousou na costa da Flórida antes do amanhecer, às 3h36, horário do leste dos EUA, no domingo, encerrando uma missão histórica que incluiu a primeira caminhada espacial totalmente civil do mundo.

O empresário bilionário Jared Isaacman, o coronel aposentado da Força Aérea Scott “Kid” Poteet e as engenheiras da SpaceX Sarah Gillis e Anna Menon retornaram à Terra em uma cápsula Crew Dragon, pousando a uma altitude de 300 metros. Na costa de Dry Tortugas, Flórida, no Golfo do México.

“Amanhecer Polaris, completamos a missão”, anunciaram os operadores ao som de estalos de rádio enquanto os navios de resgate se dirigiam para a cápsula, que flutuava no mar à noite.

O voo Polaris Dawn de cinco dias foi a quinta missão privada da cápsula Crew Dragon da SpaceX. Foi também o voo mais ambicioso da empresa, com a tripulação e a sua nave espacial realizando muitas manobras perigosas.

A mais notável delas foi a caminhada espacial da qual participaram apenas civis, realizada na quinta-feira. Isaacman e Gillis saíram da cápsula Dragon amarrados com uma corda e cada um passou cerca de 10 minutos no vácuo do espaço. A dupla passou a caminhada espacial realizando testes de movimento em seus trajes espaciais recém-projetados.

O vôo foi arriscado, pois a cápsula Dragon não possuía câmara de ar pressurizada. Isso significou que todos os quatro membros da missão Polaris Dawn usaram trajes espaciais durante a caminhada espacial, e a cápsula foi completamente despressurizada para condições de vácuo.

Concluir a caminhada espacial foi uma grande conquista na história dos voos espaciais humanos. Anteriormente, apenas astronautas de agências espaciais governamentais realizavam caminhadas espaciais para construir ou atualizar estações espaciais em órbita, reparar satélites e concluir experiências científicas.

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No início da missão, a tripulação do Polaris Dawn voou a uma altitude orbital de 870 milhas acima da superfície da Terra, a altitude mais elevada alcançada pelos humanos desde a última missão lunar Apollo em 1972.

Naquela época, a cápsula estava longe o suficiente para passar por parte do cinturão de radiação de Van Allen, uma região de partículas de radiação de alta energia presas pela magnetosfera da Terra. O voo permitirá aos cientistas estudar os efeitos da radiação espacial nos membros da tripulação e nas suas naves espaciais. A SpaceX disse que as descobertas poderiam ajudar a planejar missões à Lua e, eventualmente, a Marte, o que exigiria que os astronautas voassem através dos cinturões de radiação de Van Allen internos e externos.

Isaacman é o fundador e CEO da empresa de processamento de pagamentos Shift4. Fez parte da primeira missão totalmente civil da SpaceX em órbita em 2021 e financiou a missão Polaris Dawn, seu segundo voo espacial, por uma quantia não revelada.

O voo Polaris Dawn foi projetado para testar novas tecnologias e procedimentos para futuras missões de longa duração. Espera-se que este voo seja o primeiro de três voos espaciais planeados no âmbito do programa Polaris, que Isaacman lançou em cooperação com a SpaceX. Isaacman não revelou o custo do programa nem a data de lançamento das demais missões.

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A onda gigante no Pacífico foi a 'onda traiçoeira' mais extrema já vista: ScienceAlert

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A onda gigante no Pacífico foi a 'onda traiçoeira' mais extrema já vista: ScienceAlert

Em novembro de 2020, uma estranha onda azul apareceu, elevando uma bóia solitária na costa da Colúmbia Britânica a uma altura de 17,6 metros (58 pés).

Finalmente, a parede de água de quatro andares em fevereiro de 2022 foi confirmada como a onda rebelde mais extrema já registrada naquela época.

Acredita-se que tal evento extraordinário ocorra apenas uma vez a cada 1.300 anos. Se a bóia não estivesse em voo, nem saberíamos o que tinha acontecido.

Durante séculos, houve ondas rebeldes É considerado nada além de folclore marinhoA lenda só se tornou realidade em 1995. No primeiro dia do ano novo, uma onda com cerca de 26 metros (85 pés) de altura atingiu subitamente uma plataforma de perfuração de petróleo a cerca de 160 quilómetros (100 milhas) da costa da Noruega.

Naquela época, a chamada onda de Draupner desafiou todos os modelos anteriores estabelecidos pelos cientistas.

Desde então, dezenas Mais ondas rebeldes foram registradas (Alguns estão até em lagos), e embora a onda que apareceu perto de Uclulet, na Ilha de Vancouver, não fosse a mais alta, seu tamanho relativo em comparação com as ondas circundantes foi sem precedentes.

Os cientistas definem uma onda traiçoeira como qualquer onda que tenha mais do que o dobro da altura das ondas circundantes. Por exemplo, a onda de Draupner atingiu uma altura de 25,6 metros, enquanto as ondas próximas a ela atingiram apenas 12 metros.

Em comparação, o tamanho da onda euclolítica foi aproximadamente três vezes maior do que os seus homólogos.

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“Proporcionalmente, a onda euclulita provavelmente será a onda rebelde mais extrema já registrada”, Foi explicado Físico Johannes Gemerich da Universidade de Victoria em 2022.

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“Apenas algumas ondas grandes foram observadas diretamente em alto mar, e nada desta magnitude foi observado.”

Hoje, os pesquisadores ainda estão tentando descobrir como as ondas traiçoeiras se formam, para que possamos prever melhor quando elas aparecerão. Isso inclui medir ondas rebeldes em tempo real e executar modelos de como elas são movidas pelo vento.

A bóia que capturou uma onda euclulítica ao largo da costa foi colocada juntamente com dezenas de outras bóias por um instituto de investigação chamado MarineLabs, num esforço para aprender mais sobre os perigos em profundidade.

Mesmo quando ondas enormes ocorrem no mar, elas ainda podem destruir operações offshore, parques eólicos ou plataformas petrolíferas. Se for grande o suficiente, poderá colocar em risco a vida dos banhistas.

Felizmente, nem Ucluelet nem Draupner causaram danos graves ou mataram alguém, mas outras ondas rebeldes o fizeram.

Por exemplo, alguns dos navios que desapareceram na década de 1970 são Acredita-se agora que afundou Devido às ondas repentinas que aparecem no horizonte. Os detritos flutuantes restantes parecem ter sido criados por um enorme chapéu branco.

Infelizmente, estamos em 2020 Ele estuda Espera-se que a altura das ondas no Oceano Pacífico Norte aumente com Mudanças climáticassugerindo que a onda euclolítica poderá não manter o seu recorde enquanto as nossas expectativas actuais indicarem.

“Nosso objetivo é melhorar a segurança e a tomada de decisões em relação às operações marítimas e às comunidades costeiras por meio de medições em grande escala das costas do mundo.” Ele disse CEO da MarineLabs, Scott Beatty.

“Capturar esta onda que ocorre uma vez em mil anos, bem diante dos nossos olhos, é um indicador emocionante do poder da inteligência costeira para transformar a segurança marítima.”

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O estudo foi publicado em Relatórios científicos.

Uma versão anterior deste artigo foi publicada em fevereiro de 2022.

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Escavações em cavernas lançam luz sobre o desaparecimento dos neandertais

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Escavações em cavernas lançam luz sobre o desaparecimento dos neandertais

Nota do Editor: Uma versão desta história apareceu no boletim científico Wonder Theory da CNN. Para recebê-lo em seu e-mail, Cadastre-se gratuitamente aqui.



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Alguns capítulos da história humana valem mais a pena revisitar do que outros.

A Batalha de Waterloo encerrou uma guerra de 23 anos, mas milhares de pessoas foram mortas em 18 de junho de 1815, quando os exércitos aliados liderados pelo Duque de Wellington e Gebhard Lebrecht von Blücher derrotaram Napoleão Bonaparte e suas forças ao sul de Bruxelas.

Pinturas, livros e relatos de testemunhas oculares preservaram detalhes do conflito mais de dois séculos depois. Até recentemente, apenas dois esqueletos completos foram recuperados da batalha, deixando lacunas na sombria história dos horrores que ocorreram durante e após o combate.

Agora, arqueólogos e veteranos encontraram restos de membros e cavalos decepados no local, ajudando a contar a história do que aconteceu após a batalha.

Mas outros capítulos, como aqueles que descrevem a perda dos nossos ancestrais, são mais difíceis de recuperar ao longo do tempo. A descoberta acidental de ossos em uma caverna revelou pistas para um mistério trágico e muito mais antigo.

Cinco dentes descobertos num abrigo rochoso no Vale do Ródano, em França, em 2015, podem explicar porque é que os Neandertais desapareceram da face da Terra há 40 mil anos.

A descoberta única, chamada Thorin em homenagem a um personagem do filme “O Hobbit”, tem intrigado os pesquisadores por quase uma década. Embora a genética indicasse que o Neandertal tinha 105 mil anos, o contexto arqueológico indica que ele viveu entre 40 mil e 50 mil anos atrás.

Uma nova investigação sugere que Thorin pertence a uma linhagem de Neandertal isolada de outros grupos que viveram inesperadamente perto dele durante 50 mil anos, fazendo com que o seu ADN pareça mais antigo do que é.

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Este isolamento colocou os Neandertais em desvantagem evolutiva e poderia ter levado à sua extinção.

Quando os cientistas observaram peixes dormindo no escuro devorando pequenas enguias japonesas, algumas das enguias conseguiram escapar pelas guelras do predador em poucos minutos.

Para ter uma visão interna, os pesquisadores usaram um sistema de vídeo de raios X e observaram as enguias emergindo do estômago do peixe.

“Antes das primeiras imagens de raios X serem tiradas, nunca imaginávamos que as cobras marinhas pudessem escapar do estômago de um peixe predador”, disse Yuha Hasegawa, professora assistente da Universidade de Nagasaki, no Japão.

“Assistir à fuga desesperada da enguia do estômago do predador para as guelras foi realmente incrível para nós.”

O astrofotógrafo americano Ryan Imperio foi eleito o vencedor geral do concurso Fotógrafo de Astronomia do Ano deste ano, graças à sua imagem que retrata as sombras distorcidas da superfície da lua causadas por um eclipse.

A colorida aurora boreal sobre as montanhas da Nova Zelândia, a cintilante Nebulosa da Cabeça do Golfinho e as sombras iluminadas pelo sol da Estação Espacial Internacional são algumas das imagens vencedoras do concurso de Fotógrafo de Astronomia do Ano deste ano.

O vencedor geral da competição foi o fotógrafo Ryan Imperio pela foto tirada durante o eclipse solar anular em outubro de 2023.

A foto capturou a evolução das contas de Billy. Este fenômeno pode ser visto por breves momentos durante um eclipse, quando a luz solar brilha através dos vales e crateras da lua, criando gotas brilhantes de luz.

Separadamente, a tripulação Polaris Dawn da SpaceX fez história esta semana depois de completar com sucesso a primeira caminhada espacial comercial e alcançar outros recordes na exploração espacial antes de seu esperado retorno nos próximos dias.

A extinção em massa mais devastadora do mundo eliminou mais de 90% de toda a vida no planeta há cerca de 252 milhões de anos – e agora, os cientistas pensam ter descoberto um fenómeno climático que desempenhou um papel fundamental.

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Anteriormente, os cientistas acreditavam que o dióxido de carbono liberado pela atividade vulcânica causava um aumento repentino na temperatura do planeta, chuva ácida e acidificação dos oceanos.

Mas um evento El Niño intenso e prolongado, que durou anos e teve origem numa antiga massa de água muito maior do que o actual Oceano Pacífico, teria aumentado os efeitos da actividade vulcânica.

É possível que os dois fenômenos juntos tenham causado a Grande Morte e que extinções catastróficas tenham começado na terra antes de ocorrerem no oceano.

Rapa Nui, localizada no sudeste do Oceano Pacífico, é conhecida por suas centenas de moai esculpidos, ou esculturas gigantes de cabeças de pedra.

Alguns cientistas há muito acreditam que a população de Rapa Nui enfrentou um declínio devastador há centenas de anos. Também conhecida como Ilha de Páscoa, a ilha é conhecida por suas centenas de estátuas esculpidas em pedra.

Mas uma nova análise de ADN antigo de 15 antigos residentes da ilha que viveram lá durante os últimos 400 anos conta uma história diferente.

Análises genéticas indicam que a pequena população da ilha aumentou até a década de 1860, e que os habitantes da ilha chegaram às Américas no século XIV, muito antes da chegada de Cristóvão Colombo em 1492.

Enquanto isso, a busca pela origem da misteriosa pedra do altar central em Stonehenge se intensificou e os pesquisadores descartaram um possível local antigo como a origem da enorme pedra.

Observe atentamente estas novas descobertas:

— O avanço da física significa que os cientistas estão mais perto do que nunca de criar um relógio nuclear que funcione de forma tão estável que não perca um único segundo, mesmo que continue a funcionar durante mil milhões de anos.

– O cacau cultivado em laboratório e os grãos fermentados podem ser usados ​​para criar o chocolate sem culpa do futuro, para evitar os altos preços do cacau e os efeitos nocivos das fazendas de cacau.

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Fósseis raros recentemente descobertos revelaram que algumas espécies de enormes répteis voadores antigos, chamados pterodáctilos, voavam como águias, enquanto outras tinham um estilo de voo diferente.

O astronauta da NASA Patch Wilmore acredita que ele e o colega astronauta Sonny Williams poderiam ter retornado à Terra a bordo da cápsula Starliner da Boeing, que voltou vazia na semana passada, “mas simplesmente ficamos sem tempo”, disse ele.

Você gostou do que leu? Ah, mas tem mais. Cadastre-se aqui Para receber em sua caixa de entrada a próxima edição da Wonder Theory, trazida a você pelos escritores da CNN Space and Science Ashley Strickland e Katie HuntEles encontram maravilhas em planetas fora do nosso sistema solar e descobertas do mundo antigo.

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