Tριάντα χρόνια από την ανίχνευση του μποζονίου Ζ, Thirty years of the Z boson

Η εικόνα λήφθηκε κατά τη διάρκεια του πειράματος UA1 στο CERN στις 30 Απριλίου 1983 και αργότερα επιβεβαιώθηκε ότι πρόκειται για την πρώτη ανίχνευση ενός σωματιδίου Ζ. Η χαρακτηριστική ένδειξη ήταν η διάσπαση του σωματιδίου σε ένα ηλεκτρόνιο και ένα ποζιτρόνιο, τα οποία απομακρύνονταν μεταξύ τους με μεγάλη ταχύτητα. This image taken by the UA1 experiment at CERN on 30 April 1983 was later confirmed to be the first detection of a Z particle (Image: UA1/CERN)

Tην 1η Ιουνίου του 1983 (σαν σήμερα πριν από 30 χρόνια) οι φυσικοί στο CERN ανακοίνωσαν ότι πραγματοποίησαν την άμεση παρατήρηση του μποζονίου Ζ.

Η ανακάλυψη αυτή επιβεβαίωσε την ηλεκτρασθενή θεωρία, τον ακρογωνιαίο λίθο του Καθιερωμένου Προτύπου των στοιχειωδών σωματιδίων, που είχε αναπτυχθεί στην δεκαετία του 1970.

Παρά το γεγονός ότι οι φυσικοί που εργάζονταν στον θάλαμο φυσαλίδων Gargamelle στο CERN, είχαν παρουσιάσει μια πρώτη έμμεση απόδειξη ύπαρξης του μποζονίου Ζ, μια δεκαετία νωρίτερα, η πρώτη οριστική επιβεβαίωσή του προέκυψε από τις έρευνες του επιταχυντή Super Proton Synchrotron (SPS) στο CERN.

Carlo Rubbia, head of the UA1 collaboration, and Herwig Schopper, CERN director general, announce the discovery of the Z boson. Photo: CERN

Στα τέλη της δεκαετίας του 1970 οι φυσικοί Carlo Rubbia, Peter McIntyre και David Cline υπέδιξαν την αναβάθμιση του SPS από έναν επιταχυντή μιας δέσμης σωματιδίων σε επιταχυντή δυο δεσμών. Με την σύγκρουση δυο δεσμών σωματιδίων – μιας πρωτονίων και μιας αντιπρωτονίων – γινόταν ενεργειακά δυνατή η παραγωγή σωματιδίων Ζ, καθώς επίσης και μποζονίων W.

Δύο ανιχνευτές, oι UA1 και UA2, είχαν τοποθετηθεί σε διαφορετικά σημεία γύρω από τον επιταχυντή για να συλλέξουν τα σωματίδια – προϊόντα από τις συγκούσεις υψηλών ενεργειών. Οι πειραματικοί φυσικοί άρχισαν να ψάχνουν στα δεδομένα του πειράματος το 1981, και μετά από δυο χρόνια βρήκαν τις πρώτες σαφείς αποδείξεις του μποζονίου Ζ.

Η ανακάλυψη του σωματιδίου Ζ (και W) έβγαλε στο προσκήνιο τη θεωρία του Higgs. Η ηλεκτρασθενής θεωρία έχει νόημα μόνο εάν υπάρχει ο μηχανισμός Higgs ή κάτι παραπλήσιο.

Oι θεωρητικοί φυσικοί έψαχναν να βρουν το πως θα έπρεπε να φαίνεται το σωματίδιο Higgs αν αυτό παραγόταν σε κάποιον επιταχυντή. Το 1976 οι John Ellis, Mary K. Gaillard και ο δικός μας Δημήτρης Νανόπουλος έγραψαν ένα άρθρο με τίτλο:

“A phenomenological profile of the Higgs boson“, στο οποίο εξηγούσαν πως θα μπορούσε να παραχθεί το σωματίδιο Higgs, σε ποια σωματίδια θα διασπώνταν και ποιές θα ήταν οι πιθανότητες παρατήρησής του σε διαφορετικούς επιταχυντές.

Το άρθρο έδινε επίσης και έναν προσεγγιστικό υπολογισμό του χρόνου ζωής του σωματιδίου Higgs (μεταξύ 600 μικρο-δευτερολέπτων και 0,01 του ενός εκατομμυριοστού του ενός δισεκατομμυριοστού του δισεκατομμυριοστού του δευτερολέπτου!).

Παρότι στο άρθρο ανέφεραν ότι:

” … δεν θέλουμε να ενθαρρύνουμε μεγάλα πειραματικά προγράμματα για το μποζόνιο Higgs, αλλά πιστεύουμε ότι όσοι εκτελούν πειράματα ευαίσθητα στο μποζόνιο Higgs θα πρέπει να γνωρίζουν πως αυτό θα μπορούσε να εμφανιστεί”, το άρθρο αυτό ήταν “οδηγός” για την κατασκευή του επιταχυντή – τον LHC – που θα ανίχνευε τελικά το σωματίδιο Higgs.

Η ανακάλυψη του Ζ ήταν ένας εξαιρετικός τεχνολογικός θρίαμβος που επιβεβαίωσε μια κρίσιμη πτυχή του Καθιερωμένου Προτύπου.

Η επιτυχία αυτή βοήθησε στο να πειστεί η επιστημονική κοινότητα για την κατασκευή του επιταχυντή LEP (Large Electron-Positron), που έκανε ακριβέστατες μετρήσεις των ηλεκτρασθενών αλληλεπιδράσεων μέχρι στις 2 Νοεμβρίου του 2000.

Στη συνέχεια άνοιξε ο δρόμος για την κατασκευή του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων LHC (Large Hadron Collider) και την ανίχνευση του μποζονίου Higgs που πραγματοποιήθηκε πριν από έναν χρόνο.

«ΟΡΝΙΘΕΣ» ΤΟΥ ΑΡΙΣΤΟΦΑΝΗ. The Birds by Aristophanes

Κάρολος Κουν, Γιάννης Τσαρούχης, Μάνος Χατζιδάκις και Ραλλού Μάνου συνεργάστηκαν τον Αύγουστο του 1959 στους Όρνιθες του Αριστοφάνη.

Ήταν μια συνάντηση γιγάντων που έμελλε να μείνει στην ιστορία για τους λάθος λόγους. Η παρθενική παράσταση του Θεάτρου Τέχνης στο Ηρώδειο τον Αύγουστο του 1959 με τους Όρνιθες του Αριστοφάνη συσπείρωσε γύρω από τον σκηνοθέτη Κάρολο Κουν τον Γιάννη Τσαρούχη στα σκηνικά και τα κοστούμια, τον Μάνο Χατζιδάκι στη μουσική, τον Βασίλη Ρώτα στη μετάφραση και τη Ραλλού Μάνου στις χορογραφίες.

 Φωτογραφία από τη παράσταση Όρνιθες, σκηνοθεσία Καρόλου Κουν.

Ο στόχος ήταν ένας Αριστοφάνης που θα διαφοροποιούνταν από την ακαδημαϊκή προσέγγιση του Εθνικού Θεάτρου. Η αλήθεια είναι ότι τη βραδιά της πρεμιέρας τίποτα δεν ήταν πραγματικά έτοιμο. Ούτε τα σκηνικά, ούτε τα κοστούμια, ούτε η διδασκαλία των τραγουδιών. Δεν ήταν αυτό, όμως, που τάραξε το κοινό. Για την ακρίβεια, ένα μικρό μέρος του κοινού εξέφρασε με κραυγές αποδοκιμασίας το μένος του για την προσβολή του θρησκευτικού του αισθήματος, όταν ο ιερέας στη σκηνή της θυσίας εμφανίστηκε με καμιλαύκι ορθόδοξου παπά και ο χορός απαντούσε στις ευχές του λέγοντας «αμήν». Άλλοι φώναζαν «αίσχος -σταματήστε» κι άλλοι «συνεχίστε».

Σκίτσα του Γιάννη Τσαρούχη για τα κουστούμια της παράστασης…

Την επομένη δημιουργήθηκε τεράστιος σάλος από τον Τύπο και ο υπουργός Προεδρίας της Κυβερνήσεως Κωνσταντίνος Τσάτσος απαγόρευσε τη δεύτερη προγραμματισμένη παράσταση. Η ανακοίνωση του υπουργείου δικαιολόγησε τη διακοπή ως εξής: «Το χθες εμφανισθέν έργον, ατελέστατα προπαρασκευασμένον, απετέλεσε παραμόρφωσιν του πνεύματος του κλασικού κειμένου, ωρισμέναι δε σκηναί αυτού παρουσιάσθησαν κατά τρόπον προσβάλλοντα το θρησκευτικόν αίσθημα του λαού…». Ο Τσάτσος την πλήρωσε επίσης με τη χαρακτηριστική γελοιογραφία του Φωκίωνα Δημητριάδη, που τον αναπαριστούσε ως κότα με λουρί.

Η παράσταση επαναλήφθηκε το καλοκαίρι του 1960 ολοκληρωμένη, με αντικατάσταση της χορογράφου από τη Ζουζού Νικολούδη, η μουσική του Χατζιδάκι έγινε αργότερα χορόδραμα από τον Μωρίς Μπεζάρ και ο Κουν, το 1962, με τους ίδιους ακριβώς Όρνιθες κέρδισε στο Παρίσι το Α’ Βραβείο του Φεστιβάλ των Εθνών. Η παράσταση σήμερα θεωρείται θρύλος.

Αξίζει μια αναδρομή στο παρελθόν..

Ο Ποιητής..

"Ο Αριστοφάνης είναι ο τελευταίος του χορού με τις τέσσερες μεγάλες μορφές του θεάτρου και της δημοκρατίας, τον σεμνόν Αισχύλο, τον μακάριο Σοφοκλή, τον τραγικόν Ευριπίδη και τούτον τον χαριτωμένο, τον πατέρα της κωμωδίας. Αν άφηνε η τύχη και την κληρονομιά τούτη, όπως τόσους άλλους ανεχτίμητους θησαυρούς, να χανόταν, αν δεν έφτανε ως τ' αφτιά μας ο ζωντανός λόγος που λάλησαν αυτές οι εξαίσιες μορφές, πολύ μικρή και σκοτεινήν ιδέα θα μπορούσαμε να σχηματίζαμε, όχι μόνον για κείνη τη χρυσή εποχή, παρά και για τη Ζωή μας την ίδια, τόσο λαμπρό 'ναι το φως που ρίχνουν οι τέσσερες αυτοί στο πνεύμα του κόσμου.

Ο Αριστοφάνης, Αθηναίος, γεννημένος στην Αίγινα από πλούσιο σπίτι, έζησε και πέθανε στην Αθήνα (452-325 π.Χ). Ήταν πνεύμα ανώτερο και γενναίο, κι αφοσιώθηκε στο θέατρο• πίστευε, όπως κι η πολιτεία τότε, στη μεγάλη αποστολή της τέχνης για την προαγωγή της κοινωνίας κι αυτή την απoστoλή υπηρέτησε με τα έργα του (44 κωμωδίες, που σώζονται οι 11). Σατίρισε τις κακίες του καιρού του, τη δημαγωγία, την αργομισθία, τη συκοφαντία, τη σοφιστεία, ακόμα και τις νέες ιδέες, βλέποντας σ' αυτές την αιτία κι όχι το σύμπτωμα της διαφθοράς της κοινωνίας.

Η γλώσσα του είναι καθάρια Αττική, το ύφος του σεμνό, παρ' όλες τις αισχρολογίες του, ο λόγος του μουσικός, ο στίχος του χορευτικός, τα χορικά του απ' τα ωραιότερα δείγματα της λυρικής ποίησης. Γι' αυτές του τις χάρες και την παρρησία του ο Αριστοφάνης αγαπήθηκε απ' τους Αθηναίους, που τον ετίμησαν με το στεφάνι της ιερής ελιάς, που στεφάνωναν τους εθνικούς ήρωες. Αγαπήθηκε απ' όλους τους λαούς κι είναι μέτρο πολιτισμού η εκτίμηση του έργου του.

Η κωμωδία του "Όρνιθες" πρωτοπαραστάθηκε στα Μεγάλα Διονύσια το 414 π.Χ. και πήρε το δεύτερο Βραβείο, (πρώτος Αμειψίας με το"Κωμασταί", τρίτος Φρύνιχος με το "Μονότροπος").

Chouette armée, œnochoé des Anthestéries attique à figures rouges, vers 410-390 av. J.-C., musée du Louvre.

Η Αθήνα τότε βρισκόταν στο μεσουράνημά της: η ειρήνη απ' το 421 είχε επουλώσει τις πληγές του πολέμου και ξανανιώσει τη δύναμη και την ορμή και την καταχτητική της όρεξη. Είχε κιόλας ριχτεί στη μεγαλύτερη υπερπόντια επιχείρηση που ξεκίνησε από ελληνικό λιμάνι και που 'γινε η καταστροφή της.

Rider with birds and a winged figure, perhaps Nike (Victory). Lakonian black-figured kylix, ca. 550–530 BC. The Dramatis Personae in ancient comedy depends on interpretation of textual evidence.

Αλλά το κακό δεν είχε γίνει ακόμα όταν παίχτηκαν οι "Όρνιθες". Ο ουρανός χαμογελούσε κι η Αθήνα χαιρόταν τον πλούτο και την προκοπή της, όλη αισιοδοξία κι έξαρση. Η έξαρση αυτή καθρεφτίζεται στην κωμωδία τούτη, όπου συνάμα σατιρίζεται και η υπερβoλή της έξαρσης, η έπαρση.

Ε μωρέ μωρέ, να μην τσιγκλάτε των θεών

τη φοβερήν οργή, μην όλο σας το γένος

το καταχώσει με του Δία το φτυάρι η Δίκη,

σας κατακεραυνώσει και σας κάνει στάχτη

κορμιά και πολυκατοικίες σας συθέμελα...

Η προειδοποίηση τούτη, σε μας σήμερα, που γνωρίζουμε ό,τι ο ποιητής τότε αγνοούσε, φαίνεται προφητική τραγική ειρωνεία.

Ένας Αθηναίος, που λιγώθηκε από την καλοπέραση στην Αθήνα, φεύγει, ανεβαίνει στα πουλιά και τα πείθει να χτίσουν στον αέρα πολιτεία, ν' αποκλείσουν τους θεούς και να εξουσιάσουν τον κόσμο. Μ' αυτή του την υπόθεση ο ποιητής βρίσκει ευκαιρία να βάλει σε κίνηση όλον τον μηχανισμό της σκηνής και με τα φανταχτερά ποικιλόχρωμα πουλιά και τα πετάγματά τους και τα λαλήματά τους να κάνει μια παράσταση φαντασμαγορική, πλούσια σε θέαμα, λυρισμό, γέλιο και πνεύμα."

ΒΑΣΙΛΗΣ ΡΩΤΑΣ - Εισαγωγή του Βασίλη Ρώτα από την μετάφραση - διασκευή του έργου "Όρνιθες" του Αριστοφάνη. Εκδ. Θέατρο/Επικαιρότητα.

Η παράσταση που ανέβασε το Θέατρο Τέχνης στην Επίδαυρο το 1975 με όλο το επιτελείο του εκείνη την εποχή. (Γενική πρόβα 15.8.1975)

Κινηματογραφικά την επιμελήθηκε ο Μίμης Κουγιουμτζής, που είναι γνωστό ότι εκτός από το μεγάλο πάθος του για το θέατρο λάτρευε και τον κινηματογράφο.

Σκηνοθεσία: Κάρολος Κουν

Μουσική: Μάνος Χατζιδάκις

Σκηνικά-Κοστούμια: Γιάννης Τσαρούχης

Χορογραφία: Ζουζού Νικολούδη
Μετάφραση: Βασίλης Ρώτας

«Η αφετηρία και η βάση του θεάτρου, όπως και κάθε μορφής τέχνης, είναι η ποίηση και η μαγεία. Αν λείψουν αυτά, δεν υπάρχει θέατρο» Κάρολος Κουν.

Entance and Attack of the Birds, music by Manos Hadjidakis for Aristophanes' comedy, The Birds.

Ποιο θα είναι το μενού στον Άρη; NASA builds menu for planned Mars mission in 2030s

Ένα από τα βασικότερα προβλήματα που έχουν να επιλύσουν οι επιστήμονες όσον αφορά τις μακρινές επανδρωμένες πτήσεις αλλά και την παραμονή σε έναν άλλον πλανήτη είναι το τι θα τρώνε οι αστροναύτες όσο ταξιδεύουν αλλά και όταν φθάσουν στον προορισμό τους. Διαστημικές υπηρεσίες και ιδιωτικές εταιρείες τα τελευταία χρόνια σχεδιάζουν μια επανδρωμένη αποστολή στον Άρη. Μια εταιρεία μάλιστα ανακοίνωσε ότι σκοπεύει να κατασκευάσει μια μικρή αποικία στον Κόκκινο Πλανήτη. Μια σειρά ιδέες, συστήματα και τεχνολογίες αναπτύσσονται ώστε οι διαστημικοί ταξιδιώτες και οι κάτοικοι του Άρη να τρέφονται όσο το δυνατόν πιο σωστά και υγιεινά.

Η αρχική ιδέα των ειδικών έγινε αντικείμενο επεξεργασίας και πριν από δύο χρόνια στο ετήσιο συνέδριο της Αμερικανικής Ένωσης Χημείας η Μάγια Κούπερ, επιστήμονας στο Εργαστήριο Συστημάτων Διαστημικών Τροφών της NASA, ανέφερε ότι εκείνη και οι συνάδελφοι της εξετάζουν την πιθανότητα ανάπτυξης ενός βιοαναγεννητικού συστήματος που ανάμεσα στις διάφορες εφαρμογές και λειτουργίες του θα επιτρέπει την καλλιέργεια λαχανικών και φρούτων εντός του διαστημόπλοιου.

NASA's Advanced Food Technology Project manager Michele Perchonok, right, and Lockeed Martin Sr. Research Scientist Maya Cooper, try a pizza recipe being tested in a kitchen at Johnson Space Center, in Houston, Texas. NASA is currently planning a mission to Mars, which has gravity, so more options for food preparation, like chopping vegetables, are available as opposed to the dehydrated fare of current space missions. (AP Photo/Michael Stravato)

Η αρχική ιδέα των ειδικών έγινε αντικείμενο επεξεργασίας και πριν από δύο χρόνια στο ετήσιο συνέδριο της Αμερικανικής Ένωσης Χημείας η Μάγια Κούπερ, επιστήμονας στο Εργαστήριο Συστημάτων Διαστημικών Τροφών της NASA, ανέφερε ότι εκείνη και οι συνάδελφοι της εξετάζουν την πιθανότητα ανάπτυξης ενός βιοαναγεννητικού συστήματος που ανάμεσα στις διάφορες εφαρμογές και λειτουργίες του θα επιτρέπει την καλλιέργεια λαχανικών και φρούτων εντός του διαστημόπλοιου.

Σύμφωνα με τους ειδικούς, η καλλιέργεια λαχανικών και φρούτων θα έχει πολλαπλά οφέλη για τους αστροναύτες, αφού θα τους παρέχει φρέσκες και υγιεινές τροφές. Το σύστημα θα είναι έτσι σχεδιασμένο ώστε να βελτιώνει την ποιότητα του αέρα εντός του σκάφους, καθώς θα παράγεται οξυγόνο και θα απορροφάται το διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα.

Επιπλέον ένα προηγμένο σύστημα καλλιέργειας κρίνεται ιδανικό, αφού θα καταλαμβάνει μικρό χώρο, ενώ δεν θα χρειάζεται ιδιαίτερη φροντίδα ώστε να αποσπάται η προσοχή των αστροναυτών από τις άλλες εργασίες τους.

Οι επιστήμονες της NASA έχουν μάλιστα δημιουργήσει μια λίστα με διάφορα λαχανικά και φρούτα τα χαρακτηριστικά των οποίων είναι συμβατά με την καλλιέργειά τους εντός ενός διαστημικού σκάφους. Ανάμεσά τους είναι τα μαρούλια, το σπανάκι, οι τομάτες, τα καρότα, τα φρέσκα κρεμμύδια, τα ραπανάκια, οι πιπεριές, τα λάχανα και οι φράουλες.

Η Κίνα, που τα τελευταία χρόνια έχει αναπτύξει ένα πολύ φιλόδοξο διαστημικό πρόγραμμα, προχώρησε ένα βήμα περισσότερο. Ερευνητές προσπαθούν να φτιάξουν ένα σύστημα που θα παρέχει τροφή όχι μόνο στα μέλη των πληρωμάτων μιας επανδρωμένης αποστολής αλλά και σε όσους παραμείνουν στις βάσεις που θα δημιουργηθούν στο μέλλον στη Σελήνη και στον Άρη.

Επιστήμονες στη χώρα ανακοίνωσαν ότι καλλιέργησαν με επιτυχία τέσσερα είδη λαχανικών με ένα «οικολογικό σύστημα υποστήριξης της ζωής», σε μια καμπίνα-θερμοκήπιο μεγέθους 300 κυβικών μέτρων που θα επιτρέψει στους αστροναύτες να δημιουργούν φρέσκο αέρα, νερό και φαγητό τόσο κατά τη διάρκεια του ταξιδιού όσο και κατά την παραμονή τους σε βάσεις.

Εννέα έλληνες επιστήμονες αποφάσισαν να ασχοληθούν με αυτό το ζήτημα και τελικά κατάφεραν πριν από λίγες εβδομάδες να κερδίσουν την πρώτη θέση σε διαγωνισμό της NASA. Πρόκειται για την αποστολή «Popeye on Mars», η οποία βασίζεται στην πρόταση που παρουσίασαν οι έλληνες επιστήμονες και αφορά την ανάπτυξη ενός αεροπονικού και γεωπονικά αυτόνομου θερμοκηπίου στον Κόκκινο Πλανήτη. Στόχος του διαγωνισμού «International Space Apps Challenge 2013» της NASA ήταν οι διαγωνιζόμενοι να αναπτύξουν δομές που θα έχουν τη δυνατότητα να συμπληρώσουν τις προμήθειες τροφίμων, υποστηρίζοντας με αυτόν τον τρόπο παρατεταμένες επανδρωμένες αποστολές στον Άρη.

The main body of the greenhouse consists of:

• cylindrical part of 600mm height, 500mm radius and 50mm thickness made of carbon fiber. This is where the majority of the mechanical parts and growing materials are stored.
• hemispherical part of 500mm radius and 6mm thickness placed on top of the cylindrical part. It is made of optium acrylic material, which is anti-reflective and UV resistant.

Η συγκεκριμένη ιδέα της ελληνικής ομάδας για το αεροπονικό θερμοκήπιο κέρδισε την πρώτη θέση στην κατηγορία «Best Mission Project» του διεθνούς διαγωνισμού «International Space Apps Challenge 2013» της NASA.

Η τελευταία κίνηση της NASA για την επίλυση του ζητήματος της διατροφής των αστροναυτών είναι να επενδύσει στην κατασκευή ενός συστήματος… εκτύπωσης τροφίμων. Η εταιρεία Systems & Materials Research Corporation έλαβε χρηματοδότηση για την ανάπτυξη ενός τρισδιάστατου εκτυπωτή που θα τυπώνει «γευστικό και θρεπτικό» φαγητό.

Στόχος της εταιρείας είναι να κατασκευάσει μια μηχανή στην οποία θα τοποθετούνται διάφορα συστατικά σε μορφή σκόνης που θα μετατρέπονται σε φαγητό. Ως πρώτο εγχείρημα οι ερευνητές αποφάσισαν να προσπαθήσουν να εκτυπώσουν μια… πίτσα.

Και επειδή τόσο οι αστροναύτες όσο και οι κάτοικοι των βάσεων και των αποικιών στο Διάστημα πρέπει να έχουν και στιγμές χαλάρωσης, επιστήμονες της Ρωσικής Διαστημικής Υπηρεσίας δημιούργησαν μια μπίρα που αντί για αλκοόλη περιέχει διάφορες βιταμίνες και μεταλλικά στοιχεία τα οποία θεωρείται ότι βοηθούν στην καταπολέμηση του άγχους. H μπίρα προορίζεται για μέλη του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού, αλλά και γενικότερα για τα μέλη των διαστημικών αποστολών.     

   

Ένα βότσαλο στον… Άρη. Pebbly Rocks Testify to Old Streambed on Mars

Αποδείξεις παρουσίας νερού κατά το παρελθόν (βότσαλα, άμμος και ιζήματα) ανακαλύφθηκαν από το Curiosity στο σημείο «Hootah» κοντά στον Κρατήρα Γκέιλ. NASA's Curiosity rover found evidence for an ancient, flowing stream on Mars at a few sites, including the rock outcrop pictured here, which the science team has named "Hottah" after Hottah Lake in Canada's Northwest Territories. Image credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Είναι πιθανότατα το πιο σημαντικό εύρημα του Curiosity στους εννέα μήνες που βρίσκεται στον Άρη. Μέχρι σήμερα είχαν εντοπιστεί ισχυρές ενδείξεις της παρουσίας νερού στην επιφάνεια του Κόκκινου Πλανήτη. Αυτή τη φορά φαίνεται ότι ο ρομποτικός εξερευνητής βρήκε την πρώτη απόδειξη. Εντόπισε εκατοντάδες στρογγυλεμένα βότσαλα η ύπαρξη των οποίων, σύμφωνα με τους ειδικούς, εξηγείται μόνο με την παρουσία νερού.

Υδάτινη γλυπτική

This stereo view from NASA's Mars rover Curiosity shows a rock called "Link," which bears rounded pebbles that provide evidence about vigorous flow of water in a stream on ancient Mars. Image credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Το Curiosity εντόπισε περισσότερα από 500 στρογγυλεμένα βότσαλα σε ένα σημείο του κρατήρα Γκέιλ στον οποίο βρίσκεται. Το σημείο ονομάζεται Hottah και πιστεύεται τώρα ότι ήταν κάποτε πυθμένας σε ένα ρυάκι. Η κάμερα Mastcam του ρομπότ έστειλε στη Γη εικόνες από τα βότσαλα που μελετήθηκαν από ομάδα επιστημόνων στην οποία συμμετείχαν οι υπεύθυνοι λειτουργίας της κάμερας και ειδικοί του Ινστιτούτου Νιλς Μπορ στη Κοπεγχάγη.

This set of images compares the Link outcrop of rocks on Mars (left) with similar rocks seen on Earth (right). Image credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS and PSI

Όταν οι πέτρες είναι εκτεθειμένες στον αέρα και διαβρώνονται από αυτόν, αποκτούν γωνίες και ανώμαλη επιφάνεια, ενώ όσες βρίσκονται μέσα σε τρεχούμενο νερό, διαβρώνονται διαφορετικά και τελικά γίνονται λείες και στρογγυλεμένες. Οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι τα βότσαλα που εντόπισε το Curiosity είναι έργο του νερού που κυλούσε στην επιφάνεια του Άρη. Εκτιμούν ότι το ρυάκι το οποίο «σμίλεψε» τα βότσαλα είχε βάθος που μπορεί να έφτανε και το ένα μέτρο ενώ το νερό κυλούσε με ταχύτητα περίπου ένα μέτρο ανά δευτερόλεπτο. Η μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Science».

Η ζωή

This image from NASA's Curiosity Rover shows a high-resolution view of an area that is known as Goulburn Scour, a set of rocks blasted by the engines of Curiosity's descent stage on Mars. Image credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Όπως είναι ευνόητο η επιβεβαίωση της παρουσίας νερού στην επιφάνεια του Άρη αυξάνει σημαντικά τις πιθανότητες να είχαν αναπτυχθεί κάποιες μορφές ζωής έστω και σε μικροβιακό επίπεδο. Επιπλέον η ανακάλυψη του Curiosity δικαιώνει τους επιτελείς της αποστολής που επέλεξαν τον κρατήρα Γκέιλ ως τόπο εξερεύνησης αφού επιβεβαιώνονται τα στοιχεία που μαρτυρούσαν ότι υπήρχε εκεί κάποτε νερό και ότι αποτελεί ιδανικό σημείο για αναζήτηση ζωής.

Πλησιάζει η ανάσταση των μαμούθ; Reinventing the Mammoth

Woolly mammoth at Royal BC Museum in Victoria. CREDIT: FLYING PUFFIN ON FLICKR

Η ανακάλυψη ενός καλοδιατηρημένου θηλυκού μαμούθ σε νησί του Αρκτικού Ωκεανού σήμανε συναγερμό στην επιστημονική κοινότητα. Ρώσοι ερευνητές εντόπισαν κατεψυγμένα δείγματα αίματος του μαμούθ ενώ επίσης απέσπασαν ιστούς του ζώου. Κορεάτες επιστήμονες ανακοίνωσαν ότι αυτά τα δείγματα τους επιτρέπουν να σχεδιάσουν μια προσπάθεια κλωνοποίησης του τεράστιου ζώου.

Η ανακάλυψη

Ένας εκ των ερευνητών εργάζεται στην καλοδιατηρημένη σορό του μαμούθ.

Ερευνητές του Νοτιο-Ανατολικού Ομοσπονδιακού Πανεπιστημίου ταξίδεψαν στα Νησιά του Νοβοσιμπίρσκ, ένα νησιωτικό σύμπλεγμα που βρίσκεται στον Αρκτικό Ωκεανό στα ανοιχτά της Σιβηρίας. Εκεί η θερμοκρασία τον χειμώνα κυμαίνεται κατά μέσο όρο μεταξύ των -28 ως -31 βαθμών Κελσίου ενώ το καλοκαίρι φθάνει μέχρι τους 18-19 βαθμούς.

Humans hunted mammoths. Do we have an obligation to bring the extinct herbivores back? GREGORY MANCHESS/NATIONAL GEOGRAPHIC STOCK

Σε ένα εξ αυτών των νησιών πριν από δέκα χιλιάδες χρόνια ένα θηλυκό μαμούθ έχασε τη ζωή του, πιθανώς πέφτοντας μέσα σε έναν βάλτο. Οι τοπικές συνθήκες έχτισαν ένα παγωμένο «φέρετρο» μέσα στο οποίο το σώμα του μαμούθ διατηρήθηκε σε εξαιρετική κατάσταση. Σύμφωνα με τις πρώτες αναλύσεις πρόκειται για το πιο καλοδιατηρημένο κατάλοιπο μαμούθ που έχει εντοπιστεί μέχρι σήμερα.

Τα δείγματα

Το καλοδιατηρημένο αίμα του μαμούθ.

Το πιο εκπληκτικό και σημαντικό εύρημα όμως δεν ήταν αυτό καθαυτό το κατεψυγμένο σώμα του μαμούθ αλλά τα δείγματα αίματος που βρέθηκαν κάτω από αυτό. Προφανώς καθώς το μαμούθ πάλευε για να ξεφύγει από τη φυσική παγίδα στην οποία είχε πέσει, μάτωσε και το αίμα που άρχισε να ρέει στη συνέχεια πάγωσε και έτσι διατηρήθηκε σε άριστη κατάσταση. Οι ερευνητές συνέλεξαν επίσης μυϊκούς ιστούς από το σώμα του μαμούθ.

Σύμφωνα με τους ειδικούς κλειδί στην άριστη διατήρηση του σώματος αλλά και του αίματος ήταν ότι παρέμειναν σταθερά στην κατάψυξη όλα αυτό το διάστημα. Δεν υπήρξαν δηλαδή, περίοδοι στις οποίες οι τοπικές κλιματικές συνθήκες οδήγησαν στο ξεπάγωμα και στη συνέχεια στην εκ νέου ψύξη του σώματος και του αίματος του μαμούθ διαδικασία που θα κατέστρεφε τα δείγματα DNA.

Will mammoths – or mammoth-ish elephants – eventually roam the Arctic? Raul Martin/National Geographic Stock.

«Μείναμε έκπληκτοι όταν εντοπίσαμε αίμα και καλοδιατηρημένους μυϊκούς ιστούς. Είναι η πρώτη φορά που έχουμε στη διάθεση μας αίμα μαμούθ. Δεν υπήρχαν μέχρι σήμερα ευρήματα που να δείχνουν πώς ρέει το αίμα των μαμούθ.  Είμαστε τυχεροί που το αίμα διατηρήθηκε και σκοπεύουμε να το μελετήσουμε πολύ προσεκτικά» δήλωσε στην εφημερίδα «The Siberian Times» ο Σέμιον Γκριγκόριεφ επικεφαλής του Μουσείου των Μαμούθ που ανήκει στο Νοτιο-Ανατολικό Ομοσπονδιακό Πανεπιστήμιο.

Η κλωνοποίηση

Οι ερευνητές ευελπιστούν ότι τουλάχιστον ένα ζωντανό κύτταρο του μαμούθ θα έχει καταφέρει να επιβιώσει. Κορεάτες επιστήμονες από την πελυρά τους  ευελπιστούν ότι θα πάρουν δείγματα του DNA του μαμούθ και θα καταφέρουν να τα τοποθετήσουν μέσα σε πλήρες γονιδίωμα. Στη συνέχεια το γενετικό υλικό θα τοποθετηθεί μέσα σε εμβρυϊκά κύτταρα από τα οποία θα έχει αφαιρεθεί το δικό τους DNA. Αν ολοκληρωθεί με επιτυχία και αυτή η διαδικασία θα πρέπει να βρεθεί μια κατάλληλη παρένθετη μητέρα για να (επανα)φέρει στη ζωή ένα μαμούθ.

Οι αστροναύτες προς τον Άρη κινδυνεύουν από την ακτινοβολία, Radiation Risk for Mars Astronauts Will Be Dangerously High

H ακτινοβολία επηρεάζει τους δορυφόρους στο διάστημα. Radiation affecting satellites in space. ESA/SSA

Μια νέα επιστημονική έρευνα δείχνει πως η έκθεση στην επικίνδυνη διαστημική ακτινοβολία θα αποτελέσει τον σοβαρότερο κίνδυνο, από ότι είχε εκτιμηθεί ως τώρα, για τους πρωτοπόρους αστροναύτες που θα επιχειρήσουν το πρώτο ταξίδι μετ’ επιστροφής στον Άρη – και σε κάθε περίπτωση το πρόβλημα θα είναι σαφώς μεγαλύτερο από την αναπόφευκτη βαρεμάρα του πολύμηνου ταξιδιού.

Ο ανιχνευτής της κοσμικής ακτινοβολίας του Curiosity.

Οι ερευνητές του Νοτιοδυτικού Ινστιτούτου Ερευνών του Κολοράντο, με επικεφαλής τον Κάρι Ζάιτλιν, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό Science, σύμφωνα με το BBC, το πρακτορείο Reuters και το New Scientist, εξέτασαν στοιχεία που για πρώτη φορά συγκέντρωσε το ρομποτικό Curiosity, αναφορικά με τα υψηλής ενέργειας κοσμικά σωματίδια που το «βομβάρδιζαν», όσο κράτησε το οκτάμηνο ταξίδι του από τη Γη έως τον «κόκκινο» πλανήτη.

Το συμπέρασμα είναι ότι οι αστροναύτες θα λάβουν μια πολύ μεγάλη δόση επιβλαβούς -και δυνητικά καρκινογόνου- ακτινοβολίας μέχρι να φτάσουν στον Άρη και άλλη τόση κατά την επιστροφή τους, αλλά και κατά την παραμονή τους.

Το Curiosity, που έφθασε στον Άρη πέρυσι τον Αύγουστο, έκανε το ταξίδι των 560 εκατ. χιλιομέτρων σε 253 μέρες.

Η μέση δόση που δεχόταν στο ταξίδι του, ήταν ισοδύναμη με 1,84 milliSieverts (mSv) τη μέρα ή περίπου όση δέχεται ένας άνθρωπος που κάνει μια ολόσωμη αξονική τομογραφία κάθε πέντε μέρες.

Αν οι αστροναύτες χρειαστούν 360 μέρες για να πάνε στον Άρη και να γυρίσουν, θα δεχτούν συνολικά δόση περίπου 660 mSv, δηλαδή το 60% της μέγιστης ακτινοβολίας για όλη του τη ζωή που μπορεί να δεχτεί ένας επαγγελματίας αστροναύτης (800 έως 1.200 mSv), η οποία ισοδυναμεί με αύξηση 3% έως 5% του κινδύνου για εμφάνιση καρκίνου.

Η δόση αυτή, αν υπολογιστεί και η έξτρα ακτινοβολία που θα δεχτούν οι τολμηροί αστροναύτες όσο κινούνται στην επιφάνεια του πλανήτη, αναμένεται να υπερβεί τα ανεκτά όρια ασφαλείας για τις ακτινοβολίες. Έτσι, οι πιθανότητες εμφάνισης θανατηφόρου καρκίνου πλέον θα ξεπεράσουν το ανώτατο όριο που σήμερα θεωρείται αποδεκτό. Ένας αστροναύτης που ζει επί έξι μήνες στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, δέχεται δόση περίπου 100 mSv (συγκριτικά, μια ακτινογραφία κοιλίας εκπέμπει περίπου 10 mSv).

Η διαπίστωση αυτή δημιουργεί την υποχρέωση στους μηχανικούς να επενδύσουν το διαστημικό σκάφος μιας μελλοντικής επανδρωμένης αποστολής με έξτρα «ασπίδες» κατά της ακτινοβολίας, όμως θεωρείται δεδομένο ότι ακόμα αυτές δεν θα κρατήσουν μακριά μερικά από τα πιο επικίνδυνα σωματίδια. Τα πράγματα θα ήταν καλύτερα, αν ήταν δυνατό να συντομευθεί το ταξίδι για τον Άρη, αλλά αυτό είναι αδύνατο με την υπάρχουσα τεχνολογία. Σε εξέλιξη βρίσκεται πάντως ο σχεδιασμός νέου τύπου μηχανών προώθησης των πυραύλων, που ίσως στο μέλλον μειώσουν σε μερικές εβδομάδες τη διάρκεια του ταξιδιού.

Η ακτινοβολία του διαστήματος περιλαμβάνει δύο βασικές κατηγορίες. Τα σωματίδια που εκπέμπει ο Ήλιος μας και όσα έρχονται από άλλες γαλαξιακές πηγές εκτός του ηλιακού μας συστήματος, όπως οι εκρήξεις υπερκαινοφανών αστέρων (σούπερ-νόβα) και οι μαύρες τρύπες. Η δεύτερη αυτή κατηγορία των γαλαξιακών κοσμικών ακτίνων (σωματίδίων) έχουν υψηλότερη ενέργεια και συνεπώς είναι πιο επικίνδυνες για να προκαλέσουν μεταλλάξεις στο γενετικό υλικό (DNA) μέσα στα κύτταρα των έμβιων οργανισμών.

Στη Γη οι άνθρωποι και τα ζώα προστατεύονται αρκετά από την πυκνή ατμόσφαιρα και το γήινο μαγνητικό πεδίο.

Μήπως οι μαύρες τρύπες είναι απλώς ένα… τούνελ; Quantum gravity takes singularity out of black holes

Ίσως οι μαύρες τρύπες είναι απλά τούνελ που μας οδηγούν σε άλλους κόσμους. You might not get turned into spaghetti (Image: Tom Dymond/Rex)

Πολλές είναι οι θεωρίες που έχουν αναπτυχθεί κατά καιρούς για τις μαύρες τρύπες που υπάρχουν στο Διάστημα. Η κρατούσα άποψη αναφέρει πώς ό,τι πέφτει μέσα σε μια μελανή οπή εξαφανίζεται δια παντός και διαλύεται έως τα εξ ων συνετέθη. Μια νέα θεωρία όμως που εξάπτει ομολογουμένως τη φαντασία αναφέρει ότι οι μελανές οπές όχι μόνο δεν καταστρέφουν την ύλη αλλά αντίθετα αποτελούν πύλη εξόδου είτε σε διάφορα σημεία του Σύμπαντος μας είτε σε άλλα Σύμπαντα.

Πύλες εξόδου

Τη νέα θεωρία ανέπτυξαν ο Χόρχε Πάλιν του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Λουιζιάνα και ο Ροντόλφο Γκαμπίνι του Πανεπιστημίου της Δημοκρατίας στην Ουρουγουάη. Οι δύο επιστήμονες αποφάσισαν να μελετήσουν τις προβλέψεις της θεωρίας της λεγόμενης «κβαντικής βαρύτητας» στις μελανές οπές. Πιο συγκεκριμένα εφήρμοσαν τις εξισώσεις της κβαντικής βαρύτητας σε μια μη περιστρεφόμενη μελανή οπή με σφαιρική συμμετρία.

Όπως περιγράφεται και σε άλλες θεωρίες όσο η ύλη πλησιάζει προς τον πυρήνα της μαύρης τρύπας το βαρυτικό πεδίο γίνεται ολοένα και πιο ισχυρό όμως δεν εξαφανίζεται σε μία χωροχρονική μοναδικότητα (singularity) όπως αναφέρει η κρατούσα θεωρία. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της μελέτης των δύο ερευνητών η ύλη δεν εξαφανίζεται στο κέντρο της τρύπας αλλά συνεχίζει την πορεία της μέχρι την άλλη άκρη και βγαίνει από εκεί είτε σε κάποιο άλλο σημείο του Σύμπαντος είτε σε κάποιο άλλο Σύμπαν.

To travel from a point in space and time A to another point in space and time B, spaceship 1 takes an ordinary route around the Universe. Spaceship 2, though, takes a shortcut using a wormhole. If B lies farther back in time than A, then the journey could only be made through the wormhole.

Στο παρελθόν έχει διατυπωθεί ξανά η ιδέα της μαύρης τρύπας όχι ως τόπου απόλυτης καταστροφής αλλά ως πύλης εξόδου σε άλλους κόσμους. Όλες όμως σκόνταφταν πάνω στη χωροχρονική μοναδικότητα. Είναι η πρώτη φορά που με επιστημονικά εργαλεία παρακάμπτεται αυτό το… εμπόδιο. Η μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Physical Review Letters».