Τα νέα μυστικά του Πλούτωνα. Pluto's 'Unprecedented' Ice Provinces and Other Surprises from NASA's New Horizons

Συνθέτουν την πιο ολοκληρωμένη μέχρι τώρα εικόνα για τον πλανήτη νάνο. These maps of water ice on Pluto's surface were created using measurements made by NASA's New Horizons spacecraft during its July 2015 flyby of the dwarf planet. The map at left is an early effort; the one at right used modeling techniques to achieve greater sensitivity. Credit: NASA/JHUIAPL/SwRI

Η πιο ολοκληρωμένη μελέτη των έως τώρα στοιχείων για τον Πλούτωνα, τα οποία έχει στείλει το σκάφος «Νέοι Ορίζοντες», αποκαλύπτει έναν παγωμένο κόσμο γεμάτο γεωλογικές -και όχι μόνο- εκπλήξεις, καθιστώντας τον ένα από τα πιο πολύπλοκα σώματα στο ηλιακό μας σύστημα.

Μια νέα σειρά πέντε άρθρων στο περιοδικό «Science» -το ένα συνυπογράφεται από τον έλληνα ακαδημαϊκό Σταμάτη Κριμιζή- έρχονται να εμπλουτίσουν τις γνώσεις μας για τον μακρινό νάνο πλανήτη.

Μοναδικός

New Horizons becomes the first probe to explore Pluto in mid-2015. See how the New Horizons mission to Pluto works in our full infographic here. Credit: By Karl Tate, Infographics Artist

Ψηλά βουνά, κρυο-ηφαίστεια που «ξερνάνε» πάγο, κινούμενοι παγετώνες αζώτου, μεγάλα τεκτονικά ρήγματα, μια φωτεινή ομαλή πεδιάδα πλάτους 1.000 χιλιομέτρων (Sputnik) χωρίς κανένα κρατήρα, τεράστιες κοιλάδες και ένας πιθανός υπόγειος ωκεανός αποκαλύπτονται στις υψηλής ανάλυσης φωτογραφίες και τα άλλα στοιχεία του New Horizons, το οποίο πέρασε πέρυσι το καλοκαίρι κοντά -σε απόσταση μόνο 12.550 χλμ.- απο τον Πλούτωνα και τα πέντε φεγγάρια του (Χάρων, Στυξ, Νυξ, Κέρβερος και Ύδρα).

Από τότε το σκάφος συνεχίζει το ταξίδι του στις εσχατιές του ηλιακού μας συστήματος, με στόχο το αντικείμενο «2014 MU69» στη Ζώνη του Κάϊπερ, ενώ στέλνει συνεχώς -αν και με αργό ρυθμό- στοιχεία στη Γη για όσα «είδε» στη γειτονιά του Πλούτωνα. Μέχρι στιγμής έχει στείλει περίπου τα μισά στοιχεία που έχει συλλέξει, οπότε θα πρέπει να αναμένονται νέες ανακαλύψεις και εκπλήξεις.

Αινιγματικός

View of Pluto's atmosphere captured by NASA's New Horizons spacecraft during its July 2015 flyby of the dwarf planet. Credit: G.R. Gladstone et al./Science (2016)

Παραμένει άγνωστο πώς και γιατί ο Πλούτων, ο οποίος έχει μέση θερμοκρασία μείον 229 βαθμούς Κελσίου, είναι τόσο γεωλογικά ενεργός. Αν και μικρότερος από τη Σελήνη, πιθανώς έχει διατηρήσει στα έγκατά του αρκετή θερμότητα από την εποχή της δημιουργίας του πριν από περίπου 4,6 δισεκατομμύρια χρόνια.

«Σχεδόν όλα μας φαίνονται ένα αίνιγμα. Δεν ξέρω κανένα άλλο μέρος σε όλο το εξωτερικό ηλιακό μας σύστημα, όπου μπορεί να δει κανείς κάτι τέτοιο», δήλωσε ο επικεφαλής επιστήμων της αποστολής Άλαν Στερν.

Μεταξύ άλλων, η μελέτη των στοιχείων δείχνει ότι ο Πλούτων, ο οποίος ανακαλύφθηκε το 1930, διαθέτει μια γαλαζωπή ατμόσφαιρα που φθάνει σε ύψος περίπου 200 χιλιομέτρων από την επιφάνειά του (και όπου η επιφανειακή πίεση μετρήθηκε σε 11 microbars). Η ατμόσφαιρα αυτή, όπου κυριαρχεί το άζωτο, χάνεται στο διάστημα με πολύ πιο αργό ρυθμό από ό,τι περίμεναν οι επιστήμονες.

Πηγή: www.space.com

Το αλλόκοτο «τέρας του Τάλι» βρίσκει τη θέση του στο δέντρο της ζωής. Paleontologists Solve Mystery of ‘Tully Monster’

Το προϊστορικό πλάσμα είχε σχήμα καλαμαριού, μάτια σαν του σφυροκέφαλου καρχαρία κα μακριά προβοσκίδα με δαγκάνα στην άκρη. A team of paleontologists from the United States has determined that Tullimonstrum gregarium (popularly known as the Tully monster) — a large soft-bodied animal from the late Carboniferous Mazon Creek biota (309-307 million years ago) of Illinois — was a vertebrate, with gills and a stiffened rod that supported its body. According to the team, T. gregarium is part of the same lineage as the modern lamprey. A reconstruction of Tullimonstrum gregarium as it would have looked 307 million years ago, swimming in the Carboniferous seas. Image credit: Sean McMahon / Yale University.

«Θα κατέτασσα το τέρας του Τάλι στην κορυφή της κλίμακας του παράξενου» λέει η ερευνήτρια που κατάφερε να λύσει ένα μυστήριο σχεδόν έξι δεκαετιών. Το προϊστορικό πλάσμα είχε σχήμα καλαμαριού, μάτια σαν του σφυροκέφαλου καρχαρία και, το πιο παράξενο από όλα, μια μακριά προβοσκίδα με δαγκάνα στην άκρη.

Το τέρας του Τάλι, επισήμως γνωστό ως Tullimonstrum gregarium, τελικά δεν ήταν μαλάκιο ή σκουλήκι, όπως είχαν προτείνει άλλοι βιολόγοι παλαιότερα. Σύμφωνα με τη Δρ Βικτόρια ΜακΚόι, η οποία πραγματοποίησε τη μελέτη όταν εργαζόταν στο Πανεπιστήμιο του Γέιλ (σήμερα βρίσκεται στο Πανεπιστήμιο του Λέστερ στη Βρετανία, το τερατάκι ήταν στην πραγματικότητα μια λάμπραινα.

Το τέρας

To τέρας του Τάλι τελικά συγγενεύει με τις σημερινές λάμπραινες. Morphology and phylogeny of Tullimonstrum gregarium. Left: chordate phylogeny including T. gregarium; lampreys in yellow; hagfishes in orange. Right: (i) reconstruction of T. gregarium (upper image); (ii) T. gregarium fossil, oblique lateral view (middle); abbreviations: eyebar – Eyb; myomeres – My; gill pouches – GP; caudal fin – CF; notochord – No; otic lobe – OtL; optic lobe – OpL; dorsal fin – DF; (iii) line drawing (bottom image): black – teeth; brown – lingual organ; light grey – eyebar; dark green – gut and oesophagus; red – notochord; light green – brain; orange – tectal cartilages; pink – naris; purple – gill pouches; yellow – arcualia; dark blue – myosepta; blue with black stripes – fins with fin rays. Scale bar – 10 mm. Image credit: Victoria E. McCoy et al.

Οι λάμπραινες, πρωτόγονα ψάρια χωρίς σαγόνια, ζουν ακόμα και σήμερα σε θάλασσες και γλυκά νερά, αν και δεν μοιάαζουν καθόλου με τον προϊστορικό συγγενή τους. Το τέρας του Τάλι, με μήκος μέχρι 30 εκατοστά, βαφτίστηκε προς τιμήν του Φράνσις Τάλι, ερασιτέχνη παλαιοντολόγου που βρήκε τα πρώτα απολιθώματα του πλάσματος το 1958 σε ένα λιγνιτωρυχείο του Ίλινοϊ. Έκτοτε, χιλιάδες ακόμα δείγματα, ηλικίας περίπου 300 εκατομμυρίων ετών, έχουν ανασυρθεί από το συγκεκριμένο ορυχείο -αλλά πουθενά αλλού στον κόσμο.

Παρόλα αυτά, κανείς μέχρι σήμερα δεν γνώριζε σε ποια ομάδα ζώων έπρεπε να καταταχθεί το εύρημα. Η λεπτομερής ανάλυση 1.200 απολιθωμάτων έδειξε τελικά ότι το Tullimonstrum gregarium διέθετε βράγχια. Επιπλέον, η μακρόστενη δομή που παλαιότερα είχε θεωρηθεί έντερο ήταν στην πραγματικότητα μια «νωτοχορδή», μια υποτυπώδη σπονδυλική στήλη που στήριζε το σώμα.

Τα χαρακτηριστικά αυτά δείχνουν ότι το πλάσμα ήταν σπονδυλωτό ζώο, αναφέρει η ομάδα της Δρ ΜακΚόι στο περιοδικό «Nature». Αυτό που παραμένει μυστήριο είναι το τι μπορεί να έτρωγε με την οδοντωτή προβοσκίδα του.

Το Hubble ανακάλυψε άστρα-τέρατα. Hubble unveils monster stars

Έχουν μάζα 100 φορές μεγαλύτερη από του Ήλιου. H κεντρική περιοχή του νεφελώματος Ταραντούλα στο μεγάλο νέφος του Μαγγελάνου. Το νέο αστρικό σμήνος R136 βρίσκεται στο κάτω δεξιό μέρος της εικόνας. The image shows the central region of the Tarantula Nebula in the Large Magellanic Cloud. The young and dense star cluster R136 can be seen at the lower right of the image. This cluster contains hundreds of young blue stars, among them the most massive star detected in the Universe so far. Using the NASA/ESA Hubble Space Telescope astronomers were able to study the central and most dense region of this cluster in detail. Here they found nine stars with more than 100 solar masses. Credit: NASA, ESA, P Crowther (University of Sheffield)

Μια διεθνής ομάδα αστρονόμων ανακάλυψε εννέα άστρα-τέρατα, τα οποία έχουν μάζα πάνω από 100 φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου και τα οποία ανήκουν στο ίδιο σμήνος άστρων. Η ανακάλυψη έγινε με τη βοήθεια του διαστημικού τηλεσκοπίου «Χαμπλ».

Τα τεραστίων διαστάσεων άστρα ανήκουν σε ένα νεανικό αστρικό σμήνος με την ονομασία R136, το οποίο είναι το μεγαλύτερο σμήνος κολοσσιαίων άστρων, που έχει ανακαλυφθεί μέχρι σήμερα. Βρίσκεται στο Νεφέλωμα Ταραντούλα, μέσα στο Μεγάλο Μαγγελανικό Νέφος, σε απόσταση περίπου 170.000 ετών φωτός από τη Γη.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον καθηγητή Πολ Κράουδερ του Τμήματος Φυσικής και Αστρονομίας του βρετανικού Πανεπιστημίου του Σέφιλντ, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Monthly Notices» της Βασιλικής Εταιρείας Αστρονομίας της Βρετανίας.

The left side of this collage shows the central part of the young star cluster R136 as it can be seen in the ultraviolet. Due to the high-resolution of Hubble in the ultraviolet the individual stars in this dense cluster can be resolved and studied. The right side shows a pseudo-image, created from the UV spectra collected with the Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS). These spectra have been used by scientists to determine the properties of the stars in R136. The boundary of the 17 slit locations is outlined in white in the left image. The long-slit data from the spectrograph have been compressed to the width of the slits and stacked to create a pseudo-image. This allows the slit locations to be matched to stars in the left image. Credit: ESA/Hubble, NASA, K.A. Bostroem (STScI/UC Davis)

Τα εννέα άστρα-τέρατα, εκτός από το εντυπωσιακό μέγεθός τους, είναι τόσο λαμπερά, που από κοινού η λάμψη τους είναι 30 εκατομμύρια φορές πιο φωτεινή από τον Ήλιο.

Το 2010, η ίδια ερευνητική ομάδα είχε εντοπίσει μέσα στο ίδιο αστρικό σμήνος τέσσερα τεράστια άστρα, με μάζα το καθένα 150 φορές μεγαλύτερη του Ήλιου. Η νέα έρευνά τους έρχεται τώρα να προσθέσει πέντε ακόμη, που έχουν το καθένα πάνω από 100 ηλιακές μάζες, ανεβάζοντας τον συνολικό αριθμό σε εννέα.

Left to right: a red dwarf, the Sun, a blue dwarf, and R136a1. R136a1 is not the largest known star in terms of radius or volume, only in mass and luminosity. Image via Wikipedia.

Όμως παρά τη νέα ανακάλυψη, δεν καταρρίφθηκε το ρεκόρ του μεγαλύτερου γνωστού άστρου στο Σύμπαν, του R136a1, που είναι τουλάχιστον 250 φορές μεγαλύτερο από τον Ήλιο.

Στο ίδιο σμήνος οι επιστήμονες εντόπισαν δεκάδες ακόμη πολύ μεγάλα άστρα, με μάζες πάνω από 50 φορές μεγαλύτερες του Ήλιου. Οι επιστήμονες δεν είναι σίγουροι μέσω ποιων μηχανισμών δημιουργήθηκαν τόσα πολλά μεγάλα άστρα στο ίδιο νεανικό σμήνος.

Πηγή: "The R136 Star Cluster Dissected with Hubble Space Telescope/STIS. I. Far-Ultraviolet Spectroscopic Census and the Origin of He II 1640 in Young Star Clusters," 2016 May 1, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society mnras.oxfordjournals.org/content/458/1/624