Η Γη του… πυρός, Study provides new evidence ancient asteroid caused global firestorm on Earth

A new CU-Boulder study shows that an asteroid believed to have smacked Earth some 66 million years ago likely caused a global firestorm that led to extensive plant and animal extinctions. Credit: NASA/JPL

Πολλά έχουν γραφτεί και ειπωθεί για το τι συνέβη όταν πριν από 66 εκατομμύρια έτη ένας μεγάλος αστεροειδής έπεσε στη Γη προκαλώντας την εξαφάνιση των δεινοσαύρων.

Μια νέα μελέτη σκιαγραφεί την εικόνα της Γης αμέσως μετά τη τρομερή σύγκρουση. Σύμφωνα με τους ερευνητές ο πλανήτης μας έγινε ένας κυριολεκτικά κολασμένος κόσμος όπου τα πάντα αποτεφρώνονταν κάτω από έναν κατακόκκινο ουρανό.

Κρητιδική... κόλαση

Η πτώση του αστεροειδή μετέτρεψε τη Γη σε πραγματική κόλαση.

Ερευνητές του ινστιτούτου περιβαλλοντικών ερευνών CIRES πραγματοποίησαν μια προσομοίωση για να δουν τι συνέβη στη Γη μετά την πτώση του αστεροειδή πριν από 66 εκατομμύρια έτη. Η προσομοίωση αποκάλυψε μια εικόνα που ακόμη και εκφράσεις όπως «βιβλική καταστροφή» μοιάζουν πολύ φτωχές για να την περιγράψουν.

A team from the Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences have come up with a model of the disaster that shows how the asteroid's impact heated up the Earth's atmosphere to levels that would have incinerated anything not underground or underwater. (Impression of dinosaurs feeding).

Η προσομοίωση έδειξε ότι η σύγκρουση προκάλεσε μια πλανητική θύελλα φωτιάς, όπως τη χαρακτηρίζουν οι ερευνητές. Τα δάση αποτεφρώθηκαν όπως και ο,τιδήποτε άλλο δεν ήταν προστατευμένο κάτω από το έδαφος ή κάτω από το νερό. «Είναι πιθανό ότι η  συνολική ποσότητα υπέρυθρης θερμότητας ισοδυναμούσε με εκείνη που θα παραγόταν αν σε όλη την επιφάνεια της Γης ανά επτά χλμ. υπήρχε έκρηξη μιας βόμβας υδρογόνου ενός μεγατόνου» αναφέρει ο Ντάγκλας Ρόμπερτσον, μέλος της ερευνητικής ομάδας. Μια βόμβα υδρογόνου ενός μεγατόνου έχει ισχύ παρόμοια με εκείνη 80 πυρηνικών βομβών σαν εκείνη που έπεσε στη Χιροσίμα.

Εξαφανίστηκε το 80% των ειδών

End of the dinosaur age: A depiction of a Tyrannosaur as the asteroid strikes.

Σύμφωνα με αυτό το σενάριο η θερμοκρασία στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας άγγιξε τους 1500 βαθμούς Κελσίου και ο ουρανός απέκτησε ένα έντονο κόκκινο χρώμα. Η θεωρία της πλανητικής θύελλας φωτιάς δεν είναι καινούργια και υπάρχουν μάλιστα και κάποια ευρήματα όπως στρώματα καπνού που χρονολογούνται στο όριο μεταξύ Κρητιδικής και παλαιογενής περιόδου περίπου ένα εκατομμύριο έτη μετά την σύγκρουση. Τα στρώματα αυτά υποδηλώνουν την ύπαρξη μιας παγκόσμιας πυρκαγιάς.

The Colorado researchers maintain that the conditions resulted in 100 per cent extinction rates for about 80 percent of all life on Earth.

«Τα δεδομένα που προκύπτουν μας δείχνουν ότι σε όλο τον πλανήτη εκδηλώνονταν συνεχώς εκτεταμένες πυρκαγιές. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα να εξαφανισθεί το 80% της ζωής στη Γη» υποστηρίζει ο Ρόμπερτσον. Η νέα μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Geophysical Research-Biogeosciences».

Ποσειδώνας και Τρίτωνας. Crescent Neptune and Triton

Φωτογραφία που ελήφθη από το Voyager 2 το 1989: Ο πλανήτης Ποσειδώνας και ένας από τους δορυφόρους του, ο Τρίτωνας, και οι δυο σε φάση ημισελήνου. Gliding silently through the outer Solar System, the Voyager 2 spacecraft camera captured Neptune and Triton together in crescent phase in 1989. The elegant picture of the gas giant planet and its cloudy moon was taken from behind just after closest approach. It could not have been taken from Earth because Neptune never shows a crescent phase to sunward Earth. The unusual vantage point also robs Neptune of its familiar blue hue, as sunlight seen from here is scattered forward, and so is reddened like the setting Sun. Neptune is smaller but more massive than Uranus, has several dark rings, and emits more light than it receives from the Sun. Image Credit: Voyager 2, NASA

Ο Ποσειδώνας είναι ο όγδοος, κατά σειρά απόστασης από τον ήλιο, πλανήτης του Ηλιακού Συστήματος. Δεν είναι ορατός με γυμνό μάτι, ενώ αν παρατηρηθεί με ισχυρό τηλεσκόπιο μοιάζει με πράσινο δίσκο. O Ποσειδώνας ήταν ο πρώτος πλανήτης που ανακαλύφθηκε θεωρητικά το 1843, πριν παρατηρηθεί με τηλεσκόπιο, λόγω των βαρυτικών αλληλεπιδράσεών του με τον πλανήτη Ουρανό.

Voyager 2 acquired the images for this high-resolution mosaic of Triton on August 25, 1989. The south pole is at the right; several of Triton's famous south polar geysers are visible. Toward the equator at right, Triton is covered with a strange "cantaloupe terrain". Image Credit: NASA / JPL / Ted Stryk

Ο Τρίτωνας είναι ο μεγαλύτερους από τους δορυφόρους του Ποσειδώνα, ο μόνος που έχει σφαιρικό σχήμα και επίσης ο μόνος που περιστρέφεται ανάδρομα.

Διαστημικά ταξίδια με ηλιακή… βενζίνη. NASA studying solar-electric propulsion for “space tugboat”

Καλλιτεχνική απεικόνιση ενός σκάφους που κινείται με την τεχνολογία SEP. Using advanced Solar Electric Propulsion (SEP) technologies is an essential part of future missions into deep space with larger payloads. The use of robotics and advanced SEP technologies like this concept of an SEP-based spacecraft during NASA mission to find, rendezvous, capture and relocate an asteroid to a stable point in the lunar vicinity offers more mission flexibility than would be possible if a crewed mission went all the way to the asteroid. Image Credit: Analytical Mechanics Associates

Η NASA έδωσε στη δημοσιότητα την εικόνα ενός διαστημικού σκάφους που κινείται με ηλιακή ενέργεια και πιο συγκεκριμένα με το Ηλιακό Ηλεκτρικό Σύστημα Πρόωσης (SEP), μια επαναστατική τεχνολογία στην οποία ποντάρει η NASA για το μέλλον της διαστημικής εξερεύνησης.

Ο τεχνολογία και οι αποστολές

What a 'space tugboat' incorporating a high energy solar electric propulsion (SEP) system might look like (Image: Boeing)

Η ανάπτυξη διαστημικών σκαφών που να κινούνται με ηλιακή ενέργεια κρίνεται ως απολύτως απαραίτητη για τη συνέχιση της διαστημικής εξερεύνησης και ειδικότερα για την οργάνωση μεγάλης διάρκειας ή απομακρυσμένων αποστολών. Οι υπάρχουσες τεχνολογίες ηλιακής ενέργειας για διαστημικές εφαρμογές δεν είναι τόσο αποδοτικές ώστε να χρησιμοποιηθούν για την κίνηση διαστημοπλοίων χωρίς την παράλληλη παρουσία και συμβατικών καυσίμων.

Η NASA χρηματοδοτεί την ανάπτυξη της τεχνολογίας SEP (Solar Electric Propulsion System) και όπως έγινε γνωστό επιθυμεί να χρησιμοποιήσει αυτή ή κάποια ανάλογη τεχνολογία ηλιακής ενέργειας στην αποστολή για την «αρπαγή» ενός μικρού αστεροειδή και την τοποθέτηση του σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη.

Αν το εγχείρημα στεφθεί με επιτυχία θα οργανωθεί μια επανδρωμένη αποστολή μελέτης του αστεροειδή. Αν αναπτυχθεί μια αποτελεσματική, αποδοτική ηλιακή τεχνολογία η NASA σκέφτεται να τη χρησιμοποιήσει και σε μια επανδρωμένη αποστολή στον Άρη. Ο αμερικανός πρόεδρος Μπαράκ Ομπάμα έχει θέσει ως στόχο την αποστολή ανθρώπων στον Άρη τη δεκαετία του 2030.

Ο πιθηκάνθρωπος συγγενής μας. Where did we come from? Prehistoric fossils may rewrite human evolution

Painting by John Gurche, courtesy of Lee Berger and the University of the Witwatersrand.

Αν προσπαθούσαμε να περπατήσουμε όπως περπατούσε αυτό το πλάσμα, σύντομα θα χρειαζόμασταν αρθροπλαστική στους γοφούς και στα γόνατα: ένα είδος αυστραλοπίθηκου που ζούσε κοντά στο Γιοχάνεσμπουργκ πριν από δύο εκατομμύρια χρόνια ήταν ένα «αλλόκοτο» μείγμα χαρακτηριστικών του ανθρώπου και των πιθήκων, αποκαλύπτουν έξι διαφορετικές μελέτες στο περιοδικό «Science».

Οι νέες μελέτες εξετάζουν την ανατομία και τον τρόπο κίνησης και μάσησης του Australopithecus sediba, ενός είδος που κατατάχθηκε στη φυλή των ανθρωπίνων (η οποία περιλαμβάνει τους σύγχρονους ανθρώπους και όλους τους συγγενείς του που διαχωρίστηκαν από το εξελικτικό παρακλάδι των πιθήκων πριν από περίπου 5 εκατομμύρια χρόνια).

Ο A.sediba έζησε ένα εκατομμύριο χρόνια μετά τη «Λούσι», το διάσημο εκπρόσωπο του είδους Australopithecus afarensis. Παραμένει όμως ασαφές αν είναι άμεσος πρόγονος του ανθρώπου, ενδεχόμενο που πιθανότατα θα είναι αδύνατο να επιβεβαιωθεί ή διαψευστεί.

Σε κάθε περίπτωση, όμως, η ανατομία αυτού του μεταβατικού πλάσματος δίνει μια ιδέα για το πώς οι πρόγονοί μας σηκώθηκαν στα δύο πόδια.

Άλλο βάδισμα

O σκελετός του A.sediba ανάμεσα στους σκελετούς ενός ανθρώπου και ενός χιμπατζή. Ο αυστραλοπίθηκος μοιάζει με υβρίδιο των δύο συγγενών του. Composite reconstruction of Au. sediba (center); for comparison, small-bodied female modern Homo sapiens on left, male Pan troglodytes on right. Image credit: Lee Berger, courtesy of the University of the Witwatersrand

Μια από τις σημαντικότερες νέες μελέτες δείχνει ότι το βάδισμα του αυστραλοπίθηκου (όπως φαίνεται από την ανατομία των οστών της λεκάνης και των ποδιών) ήταν εντελώς διαφορετικό από το ανθρώπινο. Σε αντίθεση με τους ανθρώπους, ο Α.sediba δεν είχε ισχυρή φτέρνα και πατούσε το έδαφος πρώτα με το έξω τμήμα του πέλματος και στη συνέχεια με το εσωτερικό τμήμα του πέλματος.

Αυτό σημαίνει ότι το πλάσμα περπατούσε σέρνοντας τα πόδια ενώ ταυτόχρονο κρατούσε όρθια την πλάτη.

Και, σαν να μην έφτανε αυτό, οι νέες μελέτες δείχνουν ότι ο αυστραλοπίθηκος δεν μπορούσε να κουνά τα χέρια όταν περπατούσε, όπως κάνουν οι άνθρωποι. Τα ίδια τα άνω άκρα είναι εξίσου περίεργα με τα κάτω, αφού οι ώμοι και οι βραχίονες παραπέμπουν σε πίθηκο, ενώ η παλάμη είναι σχεδόν ανθρώπινη με επιδέξιο, αντιτακτό αντίχειρα.

«Είναι ένας πραγματικά αλλόκοτος συνδυασμός» σχολιάζει ο Τζέρεμι ΝτεΣίλβα του Πανεπιστημίου της Βοστόνης, επικεφαλής μίας από τις έξι αναλύσεις.

Η τελική εικόνα που προκύπτει είναι αυτή ενός πιθηκόμορφου πλάσματος που μπορούσε να σκαρφαλώνει στα δέντρα αλλά δεν είχε πρόβλημα και να βαδίζει στην ανοιχτή σαβάνα της προϊστορικής Αφρικής.

Καλοδιατηρημένα απολιθώματα

A skull of an Australopithecus sediba, the partially fossilized specimens discovered in South Africa in 2008, which climbed trees but also walked upright 2 million years ago. Picture: AFP/Ho/Brett Eloff COURTESY OF LEE BERGER /UNIVERSITY OF THE WITWATERSRAND Source: AFP

Οι αναλύσεις ήταν δυνατό να φτάσουν σε αυτά τα επίπεδα λεπτομέρειας χάρη στην εξαιρετική κατάσταση στην οποία είχαν βρεθεί το 2008 τα απολιθωμένα οστά έξω από το Γιοχάνεσμπουργκ. Τα λείψανα ανήκουν σε μια γυναίκα και ένα νεαρό άτομο, πιθανώς παιδί της, οι οποίοι σκοτώθηκαν όταν έπεσαν σε μια σπηλιά.

Πριν από δύο χρόνια, μια διαφορετική σειρά μελετών που είχε δημοσιευτεί στο «Science» άφηνε ανοιχτό το ενδεχόμενο ο A.sediba να είναι άμεσος πρόγονος του Homo erectus και του Homo sapiens. Πολλοί ειδικοί, όμως, αμφιβάλλουν, δεδομένου ότι υπήρξαν πολλά ακόμα είδη στη φυλή των ανθρωπίνων και αρκετά πρέπει να εξαφανίστηκαν χωρίς να αφήσουν απογόνους.

Εξάλλου, το γεγονός ότι ο A.sediba έζησε στη Νότιο Αφρική, πολύ μακριά από την Αιθιοπία όπου έζησε νωρίτερα η Λούσι, μαρτυρά ότι το γένος των αυστραλοπιθήκων παρουσίαζε μεγάλη γεωγραφική εξάπλωση και ποικιλία.

«Από ό,τι έχω δει στα απολιθώματα, πιστεύω ότι ο A.sediba ήταν απλώς ένα ακόμα είδος αυστραλοπίθηκου, το οποίο επιβεβαιώνει την ποικιλία των ειδών κατά την εξέλιξη των ανθρωπίνων» λέει ο Ντόναλντ Γιόχανσον του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Αριζόνα, ένας από τους παλαιοντολόγος που ανακάλυψαν τη Λούσι το 1974.

Με άλλα λόγια, ο Γιόχανσον εκτιμά ότι ο A.sediba πιθανώς συνάντησε ένα αδιέξοδο της εξέλιξης και χάθηκε χωρίς να αφήσει απογόνους.

Φως στη… σκοτεινή αστραπή, Scientists Discover Evidence Of Dark Lightning

Dark Lightning Flash Above Earth In this visualization of dark lightning, which is actually invisible, gamma rays are shown in pink. Highlighted in yellow are subatomic particles called positrons that the Fermi Gamma Ray Space Telescope detected from this dark lightning flash. The Earth is below and the moon appears behind the pink gamma rays. Screenshot from "ScienceCasts: Dark Lightning" by Science@NASA on YouTube΄

Οι καταιγίδες παράγουν ακτινοβολία γάμα η οποία είναι αόρατη και ο εντοπισμός της έγινε μόλις πριν από μια δεκαετία. Οι ειδικοί ονομάζουν αυτή την ακτινοβολία «σκοτεινή αστραπή» και μια νέα μελέτη έρχεται να αποκαλύψει για πρώτη φορά ορισμένα δεδομένα για αυτή την ακτινοβολία. Εκείνοι που τη δέχονται είναι οι επιβάτες αεροσκαφών και σύμφωνα με τους ερευνητές στη χειρότερη περίπτωση ένας επιβάτης δέχεται ακτινοβολία ίση με εκείνη που θα δεχόταν αν είχε υποβληθεί σε αξονική τομογραφία σώματος.

Η ακτινοβολία γ

Η ακτινοβολία γάμα είναι μια ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία υψηλής συχνότητας και παράγεται από αλληλεπιδράσεις υποατομικών μαζών, όπως η σχάση και η σύντηξη. Λόγω της υψηλής τους συχνότητας, οι ακτίνες γ έχουν το μικρότερο μήκος κύματος και την μεγαλύτερη ενέργεια σε όλο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Πρόκειται για εξαιρετικά επιβλαβή ακτινοβολία και η έκθεση σε αυτή είναι άκρως επικίνδυνη. Μέχρι σήμερα μεγάλης ισχύος εκρήξεις ακτινών γάμα έχουν παρατηρηθεί μόνο στα βάθη του Σύμπαντος.

Οι επιστήμονες ευελπιστούν ότι μια τέτοια έκρηξη δεν θα σημειωθεί ποτέ σε κάποια κοντινή σε εμάς περιοχή του Διαστήματος και πολύ περισσότερο ότι το «ωστικό κύμα» της δεν θα φτάσει μέχρι τη Γη γιατί τότε μπορεί να προκαλέσει ανυπολόγιστες καταστροφές. Είναι χαρακτηριστικό ότι για κάποιες από τις μαζικές εξαφανίσεις ζωής στην ιστορία της Γης οι επιστήμονες έχουν υποδείξει ως πιθανό υπαίτιο μια έκρηξη ακτινοβολίας γ που χτύπησε τον πλανήτη μας.

Η αόρατη ακτινοβολία

Πριν από περίπου μια δεκαετία διαπιστώθηκε ότι οι καταιγίδες παράγουν ορισμένες φορές πολύ σύντομες αλλά ισχυρές εκλάμψεις ακτίνων γάμα. Οι εκλάμψεις αυτές λαμβάνουν χώρα περίπου στο ίδιο ύψος όπου πετάνε τα αεροπλάνα και μπορούν να «τυφλώσουν» τους δορυφόρους ακόμα και σε αποστάσεις εκατοντάδων χιλιομέτρων. Η ακτινοβολία έλαβε την ονομασία «σκοτεινή αστραπή» επειδή εξαιτίας του ότι κρύβεται μέσα στα νέφη είναι ουσιαστικά αόρατη.

Τα ευρήματα

Researchers studying thunderstorms have made a surprising discovery: The lightning we see with our eyes has a dark competitor that discharges storm clouds and flings antimatter into space. Astrophysicists and meteorologists are scrambling to understand "dark lightning."

Ερευνητές του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Φλόριδας πραγματοποίησαν προσομοιώσεις σε μια προσπάθεια να δουν τις επιπτώσεις που έχει η σκοτεινή αστραπή στον ανθρώπινο οργανισμό. «Γνωρίζουμε με λεπτομέρειες τι συμβαίνει σε μια μαύρη τρύπα σε έναν μακρινό γαλαξία αλλά δεν γνωρίζουμε ακόμη τι συμβαίνει μέσα στα νέφη όπου εξελίσσεται μια καταιγίδα λίγα χιλιόμετρα πάνω από τα κεφάλια μας» αναφέρει ο Τζόσεφ Ντουάιερ, μέλος της ερευνητικής ομάδας.

Οι προσομοιώσεις έδειξαν ότι αν ένα αεροσκάφος κινείται στα όρια μιας καταιγίδας η ακτινοβολία που δέχονται οι επιβάτες είναι ισοδύναμη με περίπου δέκα ακτινογραφίες-Χ στον θώρακα ή με όση ακτινοβολία απορροφά ένας μέσος άνθρωπος από τις διάφορες πηγές του φυσικού περιβάλλοντος μέσα σε ένα έτος. Αν το σκάφος βρίσκεται στο μέσο της καταιγίδας οι επιβάτες θα προσλάβουν πολύ μεγαλύτερες δόσεις ακτινοβολίας. Είναι πιθανό να δεχτούν ακτινοβολία δεκαπλάσιας ισχύος από εκείνη που θα λάμβαναν αν το σκάφος ήταν πιο μακριά, δηλαδή ακτινοβολία περίπου ισοδύναμη με όση δέχεται κάποιος που υποβάλλεται σε μια ολόσωμη αξονική τομογραφία.