Ερευνητές προσδιόρισαν πότε εξερράγη το ηφαίστειο της Σαντορίνης. Santorini tree rings support the traditional dating of the volcanic eruption

Το ηφαίστειο της Σαντορίνης εξερράγη τον 16ο αιώνα π.Χ. και όχι νωρίτερα, σύμφωνα με μια νέα διεθνή επιστημονική έρευνα, που αξιολόγησε ως αναξιόπιστη τη δενδροχρονολόγηση, στην οποία είχαν βασιστεί προηγούμενες εκτιμήσεις ότι η έκρηξη είχε συμβεί πριν από ένα αιώνα περίπου. Aerial view of the inner part of Santorini's caldera, characterised by visible tephra layers, where a branch of an olive tree was found and used to date the Minoan eruption (Friedrich et al. Science 2006). Credit: Turi Humbel, WSL and University of Zurich

Η ακριβής χρονολόγηση της διάσημης έκρηξης στο προϊστορικό Αιγαίο έχει διχάσει τους επιστήμονες εδώ και χρόνια. Ωστόσο, όπως διαπίστωσαν, το ηφαίστειο της Σαντορίνης εξερράγη τον 16ο αιώνα π.Χ. και όχι έναν αιώνα νωρίτερα, όπως είχε προκύψει από τη δενδροχρονολόγηση.

Santorini 3D version. Will the dating of the volcanic eruption of Santorini remain an unsolved mystery? The question whether this natural disaster occurred 3,500 or 3,600 years ago is of great historiographical importance and has indeed at times been the subject of heated discussion among experts.

Όπως αναφέρει σχετικό άρθρο του ΑΜΠΕ, η μεγάλη φυσική καταστροφή -με τις σημαντικές ιστορικές επιπτώσεις της- εκτιμάται ότι συνέβη πριν από 3.500 έως 3.600 χρόνια.

This cross section of a branch from an olive tree currently growing on Santorini displays rings which are very difficult to be distinguished and dated. Photo: Turi Humbel, WSL and University of Zurich

Η παραδοσιακή άποψη -που επιβεβαιώνεται και από τη νέα μελέτη- είναι ότι το ηφαίστειο εξερράγη κάποια στιγμή στη διάρκεια του 16ου αιώνα π.χ. Νεότερες εκτιμήσεις μετά τη δεκαετία του '80 πρότειναν ότι η έκρηξη έλαβε χώρα σχεδόν ένα αιώνα νωρίτερα. Τα τελευταία στοιχεία για αυτή την άποψη προσκόμισε μια δανική μελέτη, που χρησιμοποίησε την μέθοδο της χρονολόγησης με τον ραδιενεργό άνθρακα-14 σε ξύλα από ελιές, που προέρχονται από την εποχή της έκρηξης.

Όμως, νέα μελέτη αντιτείνει ότι η ραδιοχρονολόγηση με άνθρακα-14 μεμονωμένων κομματιών ελιάς, σκεπασμένων από ηφαιστειακές στάχτες, είναι πολύ αναξιόπιστη μέθοδος. Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Πάολο Κερουμπίνι του Ελβετικού Ομοσπονδιακού Ινστιτούτου Ερευνών Δασών και Χιονιού, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο αρχαιολογικό περιοδικό "Antiquity", μελέτησαν πολλούς γέρικους κορμούς ελαιόδενδρων από την Ελλάδα και τη λοιπή νότια Ευρώπη.

«Η ανάλυση δειγμάτων ξύλου έχει νόημα μόνο αν μπορεί να αποδειχτεί ότι τα εν λόγω δέντρα ήσαν ακόμα ζωντανά τη στιγμή της έκρηξης. Όμως στην περίπτωση των γέρικων ελαιόδενδρων στην περιοχή της Μεσογείου, δεν είναι καθόλου ασυνήθιστο νεκρά κλαδιά να μένουν πεσμένα για αρκετές δεκαετίες», δήλωσε ο Κερουμπίνι.

Όπως είπε, για μια πραγματικά σωστή χρονολόγηση με άνθρακα-14, θα έπρεπε να χρησιμοποιηθεί μια διεθνής καμπύλη αναφοράς, η οποία, στην προκειμένη περίπτωση της Σαντορίνης, πρέπει να βασίζεται σε μετρήσεις δενδροχρονολόγησης (δακτυλίων στο εσωτερικό των κορμών) από δένδρα ηλικίας μεγαλύτερης των 4.000 ετών.

Image and wood density profile, achieved through Neutron Imaging of a branch cross-section from an olive tree currently growing on Santorini: no clear annual rings can be distinguished because of several intra-annual density fluctuations (Cherubini et al. PLoS ONE 2013). (Photo David Mannes, Paul Scherrer Institute).

Σύμφωνα με το ΑΜΠΕ, ο Κερουμπίνι ανέλυσε δείγματα ξύλου από πολλές ελιές της νοτίου Ευρώπης και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι τα ελαιόδενδρα συχνά παράγουν πολλούς ψευδο-δακτύλιους στο εσωτερικό τους, πράγμα που μπερδεύει την πραγματική ηλικία τους, γεγονός που δείχνει τα περιορισμένα όρια της δενδροχρονολόγησης.

Αυτό, όπως είπε, συμβαίνει ιδιαίτερα σε θερμά μέρη όπως η Σαντορίνη με τις συχνές ξηρές περιόδους τα καλοκαίρια και τους χειμώνες σαν άνοιξη, που έχουν ως αποτέλεσμα να παράγουν μπερδεμένους δακτύλιους μέσα στους κορμούς και έτσι να προκαλούν σύγχυση ακόμα και στους ειδικούς. Ενδεικτικά, ανέφερε, ότι ένα κομμάτι ξύλου ελιάς που χρονολογείται πως έχει ηλικία 72 ετών, στην πραγματικότητα μπορεί να είναι μόνο 30.

Ο Κερουμπίνι πήρε δείγματα από ελαιόδενδρα που βρίσκονται σήμερα στη Σαντορίνη και έκανε ένα «τυφλό τεστ», δίνοντάς τα ίδια ακριβώς σε δέκα ειδικούς σε πέντε εργαστήρια δενδροχρονολόγησης σε διάφορες χώρες. Η συγκριτική ανάλυση ανέδειξε το πρόβλημα: οι μετρήσεις των δακτυλίων (και άρα της εκτιμώμενης ηλικίας του κάθε δένδρου) διέφεραν πάνω από 44% μεταξύ των εργαστηρίων.

After investigating tree rings, an international team of scientists led by the Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Research (WSL) has concluded that the volcano erupted in the 16th century BC, rather than any earlier than that.

Με αυτό το δεδομένο της αναξιοπιστίας, η νέα μελέτη κατέληξε στο συμπέρασμα ότι δεν είναι ρεαλιστικό να θεωρείται ακριβής μια χρονολόγηση της έκρηξης του ηφαιστείου της Σαντορίνης, η οποία βασίζεται μόνο σε ένα κομμάτι ελιάς από την εποχή εκείνη.

Με άλλα λόγια, οι νεότερες εκτιμήσεις ότι η έκρηξη έγινε περίπου έναν αιώνα νωρίτερα, δεν μπορούν να θεωρηθούν αξιόπιστες με βάση τη δενδροχρονολόγηση και, συνεπώς, προς το παρόν τουλάχιστον, ισχύει η εκτίμηση ότι η εντυπωσιακή καλδέρα του νησιού δημιουργήθηκε από την έκρηξη τον 16ο αιώνα π.Χ.

Αλκυονίδες μέρες: Το αρχαίο ελληνικό δράμα ως μετεωρολογικό δελτίο. Halcyon Days: Ancient Greek Theater Helps Scientists Reconstruct Past Climate

Οι χειμωνιάτικες παραστάσεις στο Θέατρο του Διονύσου πρέπει συνέπεφταν με τις αλκυονίδες μέρες. Header Image: Present-day remains of the Theatre of Dionysus Eleuthereus, Athens: WikiPedia. The open air plays of the ancient Greeks may offer us a valuable insight into the Mediterranean climate of the time, reports new research in Weather. Using historical observations from artwork and plays, scientists identified ‘halcyon days’, of theatre friendly weather in mid-winter.

Τα έργα των αρχαίων δραματουργών φαίνεται ότι μπορούν να προσφέρουν στοιχεία για το αρχαίο κλίμα: Η μελέτη 43 έργων που παίζονταν στα ελληνικά θέατρα κατά τον Χρυσό Αιώνα του Περικλή υποδεικνύει ότι οι περίφημες αλκυονίδες μέρες είναι ένα σταθερό μετεωρολογικό φαινόμενο που χάριζε και τότε λίγη λιακάδα στη χειμωνιάτικη Αθήνα.

Θεατρικές αλκυονίδες

Roman mosaic in Pompeii. Image credit: Marie-Lan Nguyen. According to a new study led by Dr Christina Chronopoulou from the National and Kapodestrian University of Athens, the open air plays of the ancient Greeks offer insights into the past Mediterranean climate. Using historical observations from artwork and plays, Dr Chronopoulou and her colleague investigated a meteorological phenomenon known as the Halcyon days under which the audience of the open theater of Dionysus in Athens would have watched drama in the middle of winter.

Έλληνες ερευνητές ήταν περίεργοι να μάθουν κάτω από ποιες καιρικές συνθήκες παίζονταν οι θεατρικές παραστάσεις στα Λήναια, μια γιορτή προς τιμήν του Διονύσου που λάμβανε χώρα στην Αθήνα κατά τον μήνα Γαμηλιώνα του αττικού ημερολογίου, από τις 15 Ιανουαρίου έως τις 15 Φεβρουαρίου.

Στη διάρκεια των Ληναίων δίνονταν παραστάσεις στο Θέατρο του Διονύσου κάτω από την Ακρόπολη, ένδειξη ότι ο καιρός πρέπει να ήταν καλός αυτές τις μέρες του καταχείμωνου.

Αλκυόνες, εσείς που δίπλα στα αιώνια κύματα της θάλασσας με κύματα κουβεντιάζετε. Βάτραχοι του Αριστοφάνη, 405 π.Χ.

Για να επιβεβαιώσουν τις υποψίες τους ότι τα Λήναια έπεφταν σε μέρες καλοκαιρίας, τις αλκυονίδες μέρες, η Χριστίνα Μαυροπούλου του Εθνικού και Καποδιστρειακού Πανεπιστημίου Αθηνών και ο Αναστάσιος Μαυρίδης του Παντείου αναζήτησαν αναφορές για τις καιρικές συνθήκες σε 43 έργα του Αισχύλου, του Σοφοκλή, του Ευριπίδη και του Αριστοφάνη από τον 5ο και 4ο αιώνα π.Χ.

Τα έργα περιείχαν συνολικά επτά αναφορές για ηλιόλουστες μέρες μέσα στο καταχείμωνο, αναφέρουν οι ερευνητές στην επιθεώρηση Weather.

«Οι κωμωδίες του Αριστοφάνη, ειδικά αυτές που παρουσιάζονταν στα Λήναια, συχνά αναφέρονται στις αλκυονίδες μέρες» γράφουν οι ερευνητές.

Η τιμωρία του Δία

Herbert James Draper, Halcyone, 1915. In Greek mythology, Alcyone (Ἁλκυόνη, Halkyónē) was the daughter of Aeolus, either by Enarete or Aegiale. She married Ceyx, son of Eosphorus, the Morning Star. They were very happy together in Trachis, and according to Pseudo-Apollodorus's account, often sacrilegiously called each other "Zeus" and "Hera". This angered Zeus, so while Ceyx was at sea (going to consult an oracle according to Ovid's account), the god threw a thunderbolt at his ship. Soon after, Morpheus (god of dreams) disguised as Ceyx appeared to Alcyone as an apparition to tell her of his fate, and she threw herself into the sea in her grief. Out of compassion, the gods changed them both into halcyon birds, named after her.

Στην αρχαιοελληνική μυθολογία, η θεά Αλκυόνη, κόρη του Αίολου, προσέβαλε τον Δία, ο οποίος για να την τιμωρήσει τη μετέτρεψε σε πτηνό που μπορούσε να γεννά τα αβγά του μόνο τον χειμώνα. Αργότερα όμως υποχώρησε στα παρακάλια της και της προσέφερε δύο εβδομάδες καλοκαιρίας το χειμώνα για να τη βοηθήσει στο φώλιασμα.

Η αλκυόνη, πανέμορφο μεταναστευτικό θαλασσοπούλι, περνά το χειμώνα στην Ελλάδα και φωλιάζει σε αμμώδεις ή θαμνώδεις πλαγιές κοντά στη θάλασσα ή σε ποτάμια.

Σήμερα γνωρίζουμε ότι η καλοκαιρία δεν οφείλεται σε παιχνίδια των θεών αλλά σε στάσιμα συστήματα υψηλής ατμοσφαιρικής πίεσης. Οι αλκυονίδες μέρες, γράφουν οι ερευνητές, παρατηρούνται στη νοτιοανατολική Ευρώπη, και ειδικά στην Ελλάδα και την Αττική, ανάμεσα στις 15 Δεκεμβρίου και τις 15 Φεβρουαρίου, πιο συχνά όμως ανάμεσα στις 15 και τις 31 Ιανουαρίου.

Σταθερό φαινόμενο

Delphi – photo by Leonidtsvetkov at en.wikipedia. In this case the team turned to the writings of 43 plays by Aeschylus, Sophocles, Euripides and Aristophanes and several were found to contain references about the weather. Greece enjoys long, hot, dry summers, yet in contrast the rare theatre friendly ‘halcyon days’ of clear, sunny weather during winter appeared to be especially noteworthy. “The comedies of Aristophanes, often invoke the presence of the halcyon days,” concluded said Dr. Chronopoulou. “Combining the fact that dramatic contests were held in mid-winter without any indication of postponement, and references from the dramas about the clear weather and mild winters, we can assume that those particular days of almost every January were summery in the fifth and maybe in the fourth centuries BC.”

Δεδομένου ότι ο μύθος είναι αρχαίος, οι αλκυονίδες μέρες προφανώς υπήρχαν και στην αρχαιότητα. Η τελευταία μελέτη όμως υποδεικνύει ότι ήταν ένα σχετικά σταθερό μετεωρολογικό φαινόμενο που συνέβαινε «σχεδόν κάθε χρόνο» κατά τον 5ο και πιθανώς και τον 4ο αιώνα π.Χ.

Το συμπέρασμα δεν βασίζεται μόνο στην ανάλυση των αρχαίων κειμένων αλλά και σε εικονογραφήσεις αγγείων και άλλα αρχαιολογικά ευρήματα, τα οποία δείχνουν για παράδειγμα ότι οι Αθηναίοι φορούσαν μάλλον ελαφρές ενδυμασίες στη διάρκεια των Λήναιων.

Τότε όπως και τώρα, οι Αθηναίοι έχουν να ευχαριστήσουν την αλκυόνη για αυτή την ευχάριστη μετεωρολογική παράδοση.

Μικροσκόπιο του ενός δολαρίου. Low-cost paper microscope folds like origami

The Foldscope is a microscope that can be folded from a schematic printed on a piece of A4 paper and with a couple of additional components, it costs as little as 50 cents. (Credit: Foldscope Team)

Ερευνητές του πανεπιστημίου Stanford της Καλιφόρνια, ανέπτυξαν ένα μικροσκόπιο το οποίο μπορεί να συναρμολογηθεί μέσα σε δέκα λεπτά, ενώ το κόστος του δεν ξεπερνά το ένα δολάριο.

Τα τεχνικά χαρακτηριστικά και οι λεπτομέρειες κατασκευής βρίσκονται ΕΔΩ: http://arxiv.org/abs/1403.1211

Το Foldscope project, όπως έχει ονομαστεί, μιμείται σε κάποιο βαθμό την ιαπωνική τέχνη Origami, κατά την οποία ο καλλιτέχνης μπορεί να δημιουργήσει διάφορα αντικείμενα, απλά διπλώνοντας χαρτί με τον κατάλληλο τρόπο. Οι ερευνητές του Stanford δημιούργησαν ένα μικροσκόπιο απλά διπλώνοντας πεπιεσμένο χαρτί και προσαρμόζοντας σε αυτό έναν φακό μικρής αξίας.

Σύμφωνα με τον Manu Prakash, επικεφαλής του Foldscope project, το χειροποίητο μικροσκόπιο προορίζεται για χρήση τόσο στο χώρο της εκπαίδευσης όσο και στο χώρο της υγείας, κυρίως σε αναπτυσσόμενες περιοχές, όπου τα κανονικά μικροσκόπια εργαστηρίου είναι είδος πολυτελείας.

Το μικροσκόπιο αποτελείται κυρίως από χαρτί και για την ολοκλήρωσή του απαιτείται ένας μικροσκοπικός φακός αξίας 0,56 δολαρίων, μία μπαταρία κουμπί ισχύος 3V, αξίας 0,06 δολαρίων, ένα LED, αξίας 0,21 δολάρια, λίγη μονωτική ταινία και ένας διακόπτης. Το συνολικό κόστος ανέρχεται στα 0,97 δολάρια.

Πέρα από την ευκολία κατασκευής, η συσκευή είναι και εύκολη στη χρήση. Ο χρήστης θα πρέπει απλά να τοποθετήσει το μάτι του αρκετά κοντά στον φακό και στη συνέχεια να ρυθμίζει την επικέντρωση, ρυθμίζοντας τη θέση του φακού και την απόσταση με το αντικείμενο παρατήρησης, με τον αντίχειρά του.

(Credit: Foldscope Team)

Σύμφωνα με τους ερευνητές του Stanford, τα αποτελέσματα είναι εντυπωσιακά αφού μπορεί να επιτύχει μεγέθυνση 2.000x, ζυγίζει ελάχιστα, είναι αρκετά μικρό ώστε να μεταφέρεται ακόμη και μέσα σε μία τσέπη, δεν απαιτεί τη χρήση εξωτερικής παροχής ισχύος και είναι ιδιαίτερα ανθεκτικό σε πτώσεις. Μάλιστα κατά τις δοκιμές του Foldscope ήταν εφικτός ο εντοπισμός κοινών βακτηρίων και παρασίτων.

Όπως δηλώνουν, στο Technology Review του MIT, οι ερευνητές του Stanford, οι σύγχρονες μέθοδοι μαζικής εκτύπωσης και παραγωγής θα μπορούσαν να δημιουργήσουν τις προϋποθέσεις παραγωγής δισεκατομμυρίων τέτοιων μικροσκοπίων. Αν φυσικά διευθετηθούν και θέματα πολιτικά, οικονομικά και διανομής.

Ο κίτρινος γίγαντας του Σύμπαντος. Largest Yellow Hypergiant Star in the Universe Discovered

O κίτρινος γίγαντας που εντόπισαν οι ευρωπαίοι αστρονόμοι. HR 5171, the brightest star just below the centre of this wide-field image, is a yellow hypergiant, a very rare type of stars with only a dozen known in our galaxy. Its size is over 1300 times that of the Sun — one of the ten largest stars found so far. Observations with ESO’s Very Large Telescope Interferometer have shown that it is actually a double star, with the companion in contact with the main star. Credit: ESO/Digitized Sky Survey 2

Ομάδα ευρωπαίων αστρονόμων εντόπισε ένα άστρο, πραγματικό γίγαντα, το οποίο έχει διάμετρο τουλάχιστον 1.300 φορές μεγαλύτερη από εκείνη του Ήλιου. Το άστρο είναι περίπου ένα εκατομμύριο φορές πιο λαμπερό από τον Ήλιο! Πρόκειται για το μεγαλύτερο κίτρινο άστρο που έχει ποτέ ανακαλυφθεί και ένα από τα δέκα μεγαλύτερα άστρα εν γένει που έχουν ποτέ παρατηρηθεί.

Ο βασιλιάς της κατηγορίας του

This artist’s impression shows the yellow hypergiant star HR 5171. This is a very rare type of star with only a dozen known in our galaxy. Its size is over 1300 times that of our Sun — one of the largest ten stars found so far. Observations with ESO’s Very Large Telescope Interferometer have shown that it is actually a double star, with the companion in contact with the main star. Credit: ESO

Ερευνητές με επικεφαλής τον αστρονόμο Ολιβιέ Σεζνό του Αστεροσκοπείου της Κυανής Ακτής στη Νίκαια χρησιμοποίησαν το συμβολόμετρο του Πολύ Μεγάλου Τηλεσκοπίου (VLT) του Ευρωπαϊκού Νοτίου Αστεροσκοπείου (ESO) στη Χιλή για να μελετήσουν το τεράστιο άστρο HR 5171 A. Το άστρο βρίσκεται στην κατεύθυνση του αστερισμού του Κενταύρου, σε απόσταση περίπου 12.000 ετών φωτός από τη Γη. Είναι τόσο μεγάλο, που σχεδόν είναι δυνατό να παρατηρηθεί με γυμνά μάτια.

Συνήθως τόσο μεγάλα άστρα δεν είναι κίτρινοι, αλλά ερυθροί γίγαντες, που φθάνουν να έχουν διάμετρο 1.000 έως 1.500 φορές μεγαλύτερη από τον Ήλιο. Οι κίτρινοι γίγαντες δεν αναμένεται να έχουν διάμετρο μεγαλύτερη από 400 έως 700 φορές σε σχέση με αυτή του Ήλιου, γι’ αυτό η ανακάλυψη ενός τέτοιου άστρου, που είναι 1.300 φορές μεγαλύτερο αποτελεί κάτι ξεχωριστό.

Το άστρο, που ήδη είναι κατά 50% μεγαλύτερο από έναν διάσημο γίγαντα, το ερυθρό άστρο Μπελτεγκέζ, γίνεται συνεχώς μεγαλύτερο κατά τα τελευταία 40 χρόνια. Όσο μεγαλώνει, τόσο πέφτει η θερμοκρασία του, η οποία σήμερα είναι περίπου 5.000 βαθμοί Κελσίου στην επιφάνειά του.

Ο γίγαντας έχει ένα μικρότερο και ελαφρώς πιο θερμό άστρο- συνοδό, που διαγράφει μια τρομερά κοντινή τροχιά γύρω του κάθε 1.300 γήινα χρόνια. Σύμφωνα με τον Σεζνό, «τα δύο άστρα είναι τόσο κοντά, που έρχονται σε επαφή και το όλο αστρικό σύστημα μοιάζει με ένα γιγάντιο φιστίκι». H ανακάλυψη δημοσιεύεται στον δικτυακό τόπο επιστημονικών προδημοσιεύσεων arXiv.

Η τεχνική

This chart shows the constellation of Centaurus (The Centaur). Most of the stars that can be seen in a dark sky with the unaided eye are marked. The position of the yellow hypergiant star HR 5171 is marked with a circle. This star can be easily seen with a pair of binoculars. Credit: ESO, IAU and Sky & Telescope

Οι αστρονόμοι αξιοποίησαν την τεχνική της συμβολομετρίας, η οποία τους επέτρεψε να συνδυάσουν το φως που συλλέγουν πολλά επιμέρους μικρότερα τηλεσκόπια, δημιουργώντας έτσι στην ουσία ένα γιγάντιο τηλεσκόπιο διαμέτρου 140 μέτρων. Στο παρελθόν, ακόμα και πριν από 60 χρόνια, είχαν υπάρξει κάποιες παρατηρήσεις του ίδιου άστρου, όμως είναι η πρώτη φορά που, χάρη στη νέα αστρονομική τεχνολογία, κατέστη εφικτό να διαπιστωθεί η πραγματική διάσταση και συμπεριφορά αυτού του διπλού συστήματος άστρων, του υπερ-γίγαντα και του μικρότερου συντρόφου του.

Οι κίτρινοι υπερ-γίγαντες αποτελούν μια πολύ σπάνια κατηγορία άστρων και μέχρι σήμερα μόνο γύρω στους δέκα έχουν εντοπιστεί στο γαλαξία που βρίσκεται και η Γη, με πιο γνωστή περίπτωση το άστρο R της Κασσιόπειας. Τα κίτρινα άστρα είναι ανάμεσα στα μεγαλύτερα και φωτεινότερα άστρα του σύμπαντος, ενώ βρίσκονται σε μια ασταθή φάση του κύκλου της ζωής τους, κατά την οποία αλλάζουν με ταχύ ρυθμό. Εξαιτίας αυτής της αστάθειας, εκτινάσσουν μεγάλες ποσότητες αστρικών υλικών προς το διάστημα, δημιουργώντας μια εκτεταμένη «ατμόσφαιρα» γύρω τους.

Το ουράνιο τόξο της Αφροδίτης. Venus Express spies rainbow-like 'glories'

Το «διπλό ουράνιο τόξο» της Αφροδίτης. Για πρώτη φορά καταγράφεται το φαινόμενο σε άλλο πλανήτη.  False colour composite of a ‘glory’ seen on Venus on 24 July 2011. The image is composed of three images at ultraviolet, visible, and near-infrared wavelengths from the Venus Monitoring Camera. The images were taken 10 seconds apart and, due to the motion of the spacecraft, do not overlap perfectly. The glory is 1200 km across, as seen from the spacecraft, 6000 km away. Credit: ESA/MPS/DLR/IDA

Ομάδα ερευνητών του Ινστιτούτου Ερευνας του Ηλιακού Συστήματος Max Planck στη Γερμανία έκαναν μια ιστορική ανακάλυψη. Εντόπισαν και κατέγραψαν ένα ουράνιο τόξο στην Αφροδίτη. Είναι η πρώτη φορά που το εντυπωσιακό ατμοσφαιρικό φαινόμενο εντοπίζεται σε κάποιο πλανήτη εκτός της Γης.

Διπλό

Τρεις εικόνες που δείχνουν το ουράνιο τόξο μήκη κύματος υπεριώδους (αριστερά) , ορατού (κέντρο) και εγγύς υπέρυθρου φωτός (δεξιά).Three images showing the glory at ultraviolet (left,) visible (centre) and near-infrared (right) wavelengths as taken by the Venus Monitoring Camera. The feature was observed on 24 July 2011 and measures 1200 km across, as seen from the spacecraft, 6000 km away. Credit: ESA/MPS/DLR/IDA

Οι ερευνητές μελέτησαν δεδομένα και καταγραφές της ευρωπαϊκής αποστολής Venus Express που εξερευνά την Αφροδίτη και σε μια από αυτές εντόπισαν το φαινόμενο. Μάλιστα σύμφωνα με τους επιστήμονες το ουράνιο τόξο που κατέγραψε το σκάφος ανήκει σε έναν σπάνιο τύπο που στα αγγλικά ονομάζεται «glory» αλλά στα ελληνικά έχει επικρατήσει ο όρος «διπλό ουράνιο τόξο».

Πρόκειται στην ουσία για δύο «αλληλοεμπλεκόμενα» ουράνια τόξα. Το εσωτερικό ουράνιο τόξο είναι πιο φωτεινό, για αυτό και ονομάζεται πρωτεύον. Τα χρώματα είναι αντίθετα στα δυο ουράνια τόξα, δηλαδή, στο πρωτεύον τόξο εσωτερικά βρίσκεται το ιώδες και εξωτερικά το ερυθρό χρώμα, ενώ στο δευτερεύον τόξο έχουμε το ερυθρό στο εσωτερικό και το ιώδες στο εξωτερικό του τόξου.

Προσομοίωση του ουράνιου τόξου, όπως φαίνεται στην Αφροδίτη (αριστερά) εξαιτίας των σταγονιδίων θειικού οξέος και όπως φαίνεται στην Γη (δεξιά) εξαιτίας των σταγονιδίων νερού. Η κύρια διαφορά ανάμεσα στην εμφάνιση του ουράνιου τόξου στην Αφροδίτη και στη Γη, δεν οφείλεται στην σύνθεση των σταγονιδίων, αλλά στο μέγεθός τους. Τα σταγονίδια στην Αφροδίτη είναι πολύ μικρότερα από αυτά που σχηματίζονται στη Γη. Simulated views of the glory phenomena on Venus (left) and Earth (right), without considering any effects of haze or background cloud brightness. Glories occur when sunlight shines on cloud droplets – water particles in the case of Earth, sulphuric acid particles for Venus. The main difference between the appearance of the glory on Venus and on Earth is not because of composition, but rather the particle size. Cloud droplets on Earth are typically between 10 and 40 thousandths of a millimetre in diameter, but on Venus the droplets found at the cloud tops are much smaller, typically no more than 2 thousandths of a millimetre across. Because of this, the coloured fringes are further apart than they would appear on Earth. Credit: C. Wilson/P. Laven

Οι δύο αυτές διαφορές οφείλονται στο γεγονός ότι στο πρωτεύον ουράνιο τόξο η ηλιακή ακτίνα αντανακλάται στο εσωτερικό της σταγόνας βροχής μια φορά, ενώ στο δευτερεύον τόξο έχουμε δυο διαδοχικές εσωτερικές ανακλάσεις, με αποτέλεσμα μικρότερη φωτεινότητα και αντιστροφή των ακραίων χρωμάτων του ηλιακού φάσματος. Η ανακάλυψη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Icarus».

Σύμμαχος του Τζένγκις Χαν οι κλιματικές αλλαγές. How Climate Change Drove the Rise of Genghis Khan

Genghis Khan as portrayed in a 14th-century Yuan era album. Taizu, better known as Genghis Khan. Portrait cropped out of a page from an album depicting several Yuan emperors (Yuandjai di banshenxiang), now located in the National Palace Museum in Taipei (inv. nr. zhonghua 000324). Original size is 47 cm wide and 59.4 cm high. Paint and ink on silk. The rise of Genghis Khan and the huge Mongol Empire in the early 13th century may have been helped by good weather, scientists suggest.

Πολλά έχουν γραφτεί για το πώς κατάφερε ο Τζένγκις Χαν και οι απόγονοι του να δημιουργήσουν την αχανή αυτοκρατορία τους. Οι περισσότεροι συμφωνούν ότι η επιτυχία τους στηρίχτηκε στο συνδυασμό μιας άκρως πετυχημένης σχεδίασης των επιθέσεων που εξαπέλυαν οι ορδές των Μογγόλων με τα ταχύτατα άλογα τους και στο ότι οι επιθέσεις ήταν κυριολεκτικά ανελέητες σκορπώντας τον τρόμο. Μια νέα μελέτη αναφέρει ότι ο Τζένγκις Χαν είχε ένα αναπάντεχο σύμμαχο.

Mongolian soldiers in traditional warrior outfit re-enact Genghis Khan's legendary conquering hordes in Tov, south of Ulan Bator, Mongolia, in 2006. About 500 Mongolian soldiers on horsebacks took part in the event to mark the 800th anniversary of the widely revered Mongolian conqueror. / NG HAN GUAN AP

Σύμφωνα με τους ερευνητές όταν ο Τζένγκις Χαν ξεκίνησε την εκστρατεία του είχε συμβεί μια απότομη κλιματική αλλαγή την οποία τόσο ο ίδιος όσο και οι απόγονοι εκμεταλλεύτηκαν με τον καλύτερο τρόπο για να επεκτείνουν συνεχώς την αυτοκρατορία τους. Ταυτόχρονα όμως οι αυτές οι κλιματικές αλλαγές λειτούργησαν προοδευτικά αντίστροφα εξασθενώντας τελικά την αυτοκρατορία.

Το κλιματικό «παράθυρο»

Bataille entre Mongols & Chinois. Battle between Mongols & Chinese (1211). Jami' al-tawarikh, Rashid al-Din. Bibliothèque nationale de France. Département des Manuscrits. Division orientale. Supplément persan 1113, fol. 49. Απότομες κλιματικές αλλαγές ίσως έπαιξαν κρίσιμο ρόλο στην επικράτηση των Μογγόλων στην Ευρασία.

Ερευνητές στις ΗΠΑ μιλάνε για ένα «παράθυρο» κλιματικής αλλαγής, όταν για μερικές δεκαετίες ανέβηκε απότομα η θερμοκρασία στην Ασία σε βαθμό που δεν είχε συμβεί τα προηγούμενα 1.000 χρόνια. Χάρη σε αυτόν τον πιο ζεστό, υγρό και ήπιο καιρό, μπόρεσε ο Τζένγκις Χαν να επεκτείνει την επικράτειά του από την Κίνα έως την ανατολική Ευρώπη, δημιουργώντας την μεγαλύτερη χερσαία αυτοκρατορία που έχει υπάρξει ποτέ.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον ειδικό στη δενδροχρονολόγηση Νιλ Πέντερσον του Παρατηρητηρίου Γεωεπιστημών Λαμόντ - Ντόχερτι του Πανεπιστημίου Κολούμπια της Νέας Υόρκης και τη συνάδελφό του Έιμι Χεσλ του Πανεπιστημίου της Δυτικής Βιρτζίνια, μελέτησαν κορμούς πεύκων στην κεντρική Μογγολία, που χρονολογούνταν από το 650 π.Χ έως το 2011.

Η ανάλυση έδειξε ότι η άνοδος του Τζένγκις Χαν στην εξουσία και οι κατοπινές απανωτές κατακτήσεις του συνέπεσαν ακριβώς με μια περίοδο ανόδου της θερμοκρασίας και ασυνήθιστα έντονων βροχοπτώσεων, που κράτησαν περίπου δύο δεκαετίες και μετέτρεψαν τους ξερούς και κρύους βοσκότοπους των ασιατικών στεπών σε ένα πολύ πιο εύφορο και ζεστό μέρος. Αυτό έθρεψε το χορτάρι και βοήθησε τα πολεμικά άλογα και τις νομαδικές στρατιές των Μογγόλων πολεμιστών να φθάσουν ως την Κίνα, την Κορέα, το Αφγανιστάν, το Ιράν, την Μέση Ανατολή, τη Ρωσία και την Ουγγαρία.

Οι δακτύλιοι

Rings are clearly visible in well-preserved tree specimens. Taken back to the lab, polished, and inspected under a microscope, they can be dated to the year. (Kevin Krajick / Earth Institute)

Η μελέτη των δακτυλίων στους κορμούς των δένδρων (που αποκαλύπτουν την ταχύτητα ανάπτυξής τους ανάλογα με τις κλιματολογικές συνθήκες) δείχνει ότι μεταξύ 1180 - 1190, λίγο προτού έλθει στην εξουσία ο Τζένγκις Χαν, υπήρξε μια περίοδος έντονης ξηρασίας και κρύου, η οποία πιθανότατα πυροδότησε εσωτερικές εντάσεις στα μογγολικά εδάφη, γεγονός που συνέβαλε στη γρήγορη αναρρίχησή του στη θέση του ηγεμόνα, ενώνοντας μέσα σε λίγα χρόνια τις έως τότε διάσπαρτες φυλές που φιλονικούσαν μεταξύ τους.

Αμέσως μετά, μεταξύ των ετών 1211 - 1225, υπήρξε μια περίοδος ήπιου καιρού και πολλών βροχών, η οποία συνέπεσε με τη ραγδαία επέκταση της μογγολικής επικράτειας. Εν καιρώ όμως, το κλίμα έγινε ξανά ξηρό και κρύο, πράγμα που οδήγησε σε νέες ξηρασίες και μικρή παραγωγικότητα του εδάφους, εξέλιξη η οποία πιθανώς συνέβαλε στο να εξασθενήσει εκ των έσω η αχανής μογγολική αυτοκρατορία.

«Η μετάβαση από την ακραία ξηρασία στη ακραία υγρασία υποδηλώνει έντονα ότι το κλίμα έπαιξε ρόλο στις ανθρώπινες υποθέσεις. Δεν ήταν ο μοναδικός παράγοντας, αλλά πρέπει να δημιούργησε ιδανικές συνθήκες, ώστε ένας χαρισματικός ηγέτης να αναδυθεί από το χάος, να δημιουργήσει ένα στρατό και να συγκεντρώσει τόση εξουσία. Η ασυνήθιστη υγρασία δημιούργησε ασυνήθιστη παραγωγικότητα στα φυτά και αυτό μεταφράστηκε σε δύναμη των αλόγων. Ο Τζένγκις Χαν κυριολεκτικά κατάφερε να καβαλήσει αυτό το "κύμα"», δήλωσε η δρ Χεσλ.

Lush grasslands helped Genghis Khan fuel his armies in their conquest of Asia and parts of Europe. Photograph: North Wind Picture Archives /Alamy

«Πριν ανακαλυφθούν τα ορυκτά καύσιμα, το χορτάρι και η εξυπνάδα ήσαν τα «καύσιμα» για τους Μογγόλους και τους πολιτισμούς τους», πρόσθεσε ο Νιλ Πέντερσεν. Κάθε μογγόλος ιππέας είχε μαζί του κατά τις εκστρατείες έως πέντε άλογα, τόσο ως μεταφορικά μέσα, όσο και για τη διατροφή του με το κρέας τους. Πέρα όμως από τα πολύτιμα άλογα, σύμφωνα με τους ερευνητές, το ήπιο κλιματικό «παράθυρο» βοήθησε στον πολλαπλασιασμό άλλων χρήσιμων ζώων για τις νομαδικές φυλές, όπως καμηλών, γιακ, βοοειδών, προβάτων κ.α. Η μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «PNAS».

Ιστορικά δεδομένα

Με ερυθρό χρώμα σημειώνεται η αχανής αυτοκρατορία των Μογγόλων που ξεκινούσε από τη κορεατική χερσόνησο και κατέληγε στην κεντρική Ευρώπη. All significant conquests and movements of Genghis Khan and his generals during his lifetime.

Ο Τζένγκις Χαν πέθανε το 1227, αλλά οι γιοί και τα εγγόνια του συνέχισαν τις κατακτήσεις τους, ώσπου τελικά η αυτοκρατορία τους άρχισε να αποσυντίθεται. Οι τελευταίοι απόγονοί του κυβερνούσαν περιοχές της κεντρικής Ασίας έως τη δεκαετία του 1920.

Άλλες μελέτες έχουν επίσης δείξει ότι η κλιματική αλλαγή μπορεί να αλλάξει το ρου της ιστορίας, με πιο χαρακτηριστικά παραδείγματα την εξαφάνιση του πολιτισμού των Μάγια στην κεντρική Αμερική και την πτώση της Ρωμαϊκής αυτοκρατορίας.

Ταχύτητα ρεκόρ για αστρικό σμήνος με φορά προς το Γαλαξία. Found: The Fastest-Approaching Object in the Universe

GARGANTUAN GALAXY: M87's central black hole may be shooting out more than just the blue jet seen here.  Hubble Space Telescope. NASA and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

Τα περισσότερα αντικείμενα στο Σύμπαν που βρίσκονται εκτός του Γαλαξία, απομακρύνονται από εμάς καθώς το Σύμπαν διαστέλλεται. Εξαιρέσεις στον κανόνα αυτό αποτελούν αντικείμενα στην κοντινή περιοχή μας, όπου μία Τοπική Ομάδα 75 γαλαξιών συμπεριλαμβανομένου του δικού μας «αντιτίθεται» στη διαστολή εξαιτίας των βαρυτικών έλξεων.

Ο γειτονικός γαλαξίας της Ανδρομέδας για παράδειγμα, πλησιάζει το δικό μας με την ταχύτητα των 300 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο, ενώ το αντικείμενο που μέχρι πρότινος κατείχε το ρεκόρ ταχύτητας προς τα εμάς, ήταν ένα άστρο στην Ανδρομέδα με ταχύτητα 780 χλμ/δευτερόλεπτο.

Όταν ένα αντικείμενο κινείται σε σχέση με έναν παρατηρητή, επηρεάζεται και η συχνότητα της ακτινοβολίας του μέσω του φαινομένου Ντόπλερ: τα αντικείμενα που μας πλησιάζουν φαίνονται πως εκπέμπουν φως με μεγαλύτερη συχνότητα, ενώ το αντίθετο συμβαίνει για εκείνα που απομακρύνονται.

Το ίδιο φαινόμενο συμβαίνει κατ’ αντιστοιχία και με τη συχνότητα της σειρήνας ενός οχήματος που κινείται ως προς εμάς: όταν μας πλησιάζει ο ήχος «συμπυκνώνεται» και μας φαίνεται πιο οξύς, και καθώς μας προσπερνάει το μήκος κύματος αυξάνεται, ενώ στην πραγματικότητα η σειρήνα δεν έχει μεταβάλλει τη συχνότητά της.

Καθώς το μπλε χρώμα έχει μεγαλύτερη συχνότητα από το ερυθρό στο φάσμα του ορατού φωτός, όταν μας πλησιάζει ένα αντικείμενο λέμε πως είναι μετατοπισμένο προς το μπλε, ενώ αντίθετα μιλάμε για ερυθρή μετατόπιση.

Η μπλε μετατόπιση είναι πολύ σπάνια για αντικείμενα εκτός της Τοπικής Ομάδας γαλαξιών στην οποία ανήκουμε. Παρόλα αυτά, ερευνητές του πανεπιστημίου του Χάρβαρντ, κατέγραψαν ένα αστρικό σμήνος που μας πλησιάζει με την ταχύτητα ρεκόρ των 1.026 χλμ/δευτερόλεπτο. Αν και οι αστρονόμοι είχαν καταγράψει ακόμη μεγαλύτερες ταχύτητες στο παρελθόν, δεν επρόκειτο ποτέ για ολόκληρο άστρο, πόσο μάλλον για αστρικό σμήνος.

The Virgo Cluster showing the diffuse light between the galaxies belonging to the cluster. Messier 87 is to lower left. Image credit: Chris Mihos (Case Western Reserve University)/ESO

Η ερευνητική ομάδα είχε εστιάσει στον ελλειπτικό γαλαξία Μ87, στο κέντρο του σμήνους της Παρθένου, 54 εκατομμύρια έτη φωτός από τη Γη. Αντίθετα με την Τοπική Ομάδα στην οποία βρίσκονται μόνο δύο μεγάλοι γαλαξίες (ο δικός μας και η Ανδρομέδα), το σμήνος της Παρθένου φιλοξενεί δεκάδες μεγάλους γαλαξίες.

In this Chandra X-ray Observatory image, cold matter from the Virgo cluster falls toward the core of M87, where it's met by the relativistic jet, producing shock waves in the galaxy's interstellar medium. Image Credits: X-ray: NASA/CXC/KIPAC/N. Werner et al Radio: NSF/NRAO/AUI/W. Cotton

Το ενδιαφέρον με τον Μ87 είναι πως περιέχει ένα μεγάλο αριθμό από σφαιρωτά σμήνη, πυκνές συγκεντρώσεις άστρων δηλαδή με σφαιρικό σχήμα που περιφέρονται γύρω από το γαλαξιακό κέντρο, και στο κέντρο του βρίσκεται μία γιγάντια μαύρη τρύπα, χιλιάδες φορές μεγαλύτερη από αυτή που κατοικεί στο κέντρο του Γαλαξία μας.

Ήδη από το 2005 ήταν γνωστό πως οι μαύρες τρύπες μπορούν να επιταχύνουν αστέρια: για παράδειγμα σε ένα ζεύγος αστέρων, όταν ένα από τα δύο αιχμαλωτιστεί από τη μαύρη τρύπα και πέσει εντός της, το άλλο αστέρι αναγκάζεται από τη διατήρηση της ενέργειας να εκσφενδονιστεί προς τα έξω.

Για να επιταχυνθεί ολόκληρο το αστρικό σμήνος οι επιστήμονες υποψιάζονται πως κάποτε η μαύρη τρύπα στο κέντρο του Μ87 ήταν ένα ζεύγος από δύο μικρότερες, και ήταν ο συνδυασμός τους που επιτάχυνε το σμήνος με κατεύθυνση προς τα εμάς.

Για να επιβεβαιώσουν ωστόσο τη θεωρία τους, θα χρειαστούν περισσότερες μετρήσεις στο μέλλον, και τη διευκρίνιση περισσότερων μεγεθών. Μέχρι τότε δε χρειάζεται ασφαλώς να ανησυχήσει κανείς για το αστρικό σμήνος που μας πλησιάζει, αφού αφενός βρίσκεται πολύ μακριά από το Γαλαξία και αφετέρου οι εγκάρσιες ταχύτητες θα το στρίψουν εντέλει προς άλλη κατεύθυνση, στο διαγαλαξιακό κενό. Η έρευνα δημοσιεύεται στο περιοδικό the Astrophysical Journal Letters.