Η πρώτη Υπερ-Γαία που είδαμε από τη Γη. Ground-Based Telescope Helps Detect ‘Super-Earth’ Exoplanet Transiting Sun-Like Star For First Time

Καλλιτεχνική απεικόνιση-σύγκρισης της Γης με τον 55 Cancri e. This artist’s conception shows the super-Earth 55 Cancri e (right) compared to the Earth (left). Credit: NASA/JPL

Όταν ξεκίνησε η μαζική ανακάλυψη πλανητών μακριά από το ηλιακό μας σύστημα αρχικά εντοπίζονταν γιγάντιοι πλανήτες με μέγεθος παρόμοιο ή και πολλαπλάσιο από αυτό του Δία. Προοδευτικά άρχισαν να εντοπίζονται και μικρότεροι πλανήτες ανάμεσά τους και πλανήτες με μέγεθος λίγο μεγαλύτερο από αυτό της Γης. Οι ειδικοί ονόμασαν αυτούς τους πλανήτες «Υπερ-Γαίες» και τα τελευταία χρόνια γίνονται συνεχείς μελέτες και παρατηρήσεις σε αυτούς.

The discovery by a ground-based telescope is expected to assist future space missions to search for transiting exoplanets. Reuters

Ομάδα αστρονόμων κατάφερε για πρώτη φορά να παρατηρήσει μια Υπερ-Γαία με επίγειο τηλεσκόπιο γεγονός που αναμένεται να δώσει νέα ώθηση στην ανακάλυψη και μελέτη εξωπλανητών.

Επίτευγμα

Επίγειο τηλεσκόπιο παρατήρησε ένα πλανήτη που κινείται γύρω από ένα άστρο παρόμοιο με τον Ήλιο. For the first time, a team of astronomers has detected a super-Earth around a Sun-like star using a ground-based telescope. Using the Nordic Optical Telescope in La Palma, Spain, the international team measured two transits of the exoplanet 55 Cancri e, in 2013 and 2014. The findings will be published in the Astrophysical Journal Letters. (A pre-print is available here.) The Nordic Optical Telescope in La Palma, Spain. Credit: Diana Juncher

Οι ερευνητές έστρεψαν ένα από τα τηλεσκόπια στο αστεροσκοπείο La Palma στα Κανάρια νησιά προς το δυαδικό αστρικό σύστημα 55 Cancri που βρίσκεται σε απόσταση 41 ετών φωτός από τη Γη και έχουν εντοπιστεί εκεί μέχρι στιγμής 5 πλανήτες.

A rendering of the silhouette of 55 Cancri e transiting its parent star, compared to the Earth and Jupiter transiting our sun. Image Credit: Jason Rowe, NASA/Ames; Jaymie Matthews, UBC

Ένας από αυτούς είναι ο 55 Cancri e που έχει μάζα περίπου 8 φορές μεγαλύτερη από αυτή της Γης και διάμετρο περίπου δύο φορές μεγαλύτερη από αυτή του πλανήτη μας. Περιφέρεται ταχύτατα γύρω από το άστρο του αφού υπολογίζεται ότι ολοκληρώνει μια πλήρη περιστροφή γύρω από το άστρο σε μόλις 18 ώρες. Η επιφάνειά του 55 Cancri e «ψήνεται» στους 2.700 βαθμούς Κελσίου και αποτελεί πιθανότατα τον πιο θερμό εξωπλανήτη που έχει ανακαλυφθεί ως σήμερα. Η ανακάλυψη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Astrophysical Journal Letters».

Ο μύθος του Χρυσόμαλλου Δέρατος είχε «χρυσό» ιστορικό υπόβαθρο. The source of the “Golden Fleece” myth was indeed gold

Ο Ιάσονας δίνει το Χρυσόμαλλο Δέρας στον Πελία, ενώ η θεά Νίκη τον στεφανώνει. Απουλιανός ερυθρόμορφος κρατήρας, 340-330 π.Χ. Μουσείο του Λούβρου, Παρίσι. Jason bringing Pelias the Golden Fleece; a winged victory prepares to crown him with a wreath. Side A from an Apulian red-figure calyx crater. 340-330 BC. Louvre Museum.

Ο διάσημος μύθος του Χρυσόμαλλου Δέρατος, του Ιάσονα και της Αργοναυτικής Εκστρατείας είχε κυριολεκτικά «χρυσό» υπόβαθρο.

Ο Ιάσων και το φίδι. Jason being regurgitated by the snake who keeps the Golden Fleece (center, hanging on the tree); Athena stands to the right. Red-figured cup by Douris, c. 480-470 BC. From Cerveteri (Etruria).

Αυτό είναι το συμπέρασμα μιας νέας μελέτης Γεωργιανών γεωλόγων, που έρχεται να προστεθεί σε προηγούμενες εκτιμήσεις ότι ο μύθος ήταν μεν προϊόν της πλούσιας φαντασίας των αρχαίων Ελλήνων, όμως είχε ως αφετηρία ιστορικά δεδομένα.

Among artifacts found in villages of Svaneti, northwest Georgia was a bronze sculpture of a bird with a ram's head that researchers say lends support that the myth of the golden fleece originated in the area.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον γεωλόγο δρα A. Okrostsvaridze του Ινστιτούτου Γεωεπιστημών του Πανεπιστημίου Ίλια της Τυφλίδας, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο διεθνές γεωλογικό περιοδικό «Quaternary International», σύμφωνα με τη βρετανική «Daily Mail», πραγματοποίησαν μια εκτεταμένη έρευνα για αποθέματα χρυσού στην ορεινή περιοχή Σβανέτι, στη βορειοδυτική Γεωργία, που αποτελούσε μέρος του αρχαίου πλούσιου βασιλείου της Κολχίδας, το οποίο υπήρχε από τον 6ο έως τον 1ο αιώνα π.Χ. (αν και μέχρι σήμερα παραμένει διαφιλονικούμενη η ακριβής επικράτεια του εν λόγω βασιλείου).

Gold grains washed from the gravel stream bed of the River Quani in Svaneti. Streams in the area are still panned by locals for gold, some of whom still use traditional methods that include sheepskin. 

Η μελέτη άνω των 1.000 δειγμάτων του εδάφους, με σύγχρονα τεχνολογικά μέσα, έδειξε ότι η εν λόγω περιοχή ήταν και είναι πλούσια σε χρυσό. Όπως ανέφεραν οι ερευνητές, οι αρχαίοι χωρικοί χρησιμοποιούσαν προβιές για να μαζεύουν τα ψήγματα χρυσού από τα ποταμάκια στην περιοχή τους. Τα δέρματα τοποθετούνταν στην κοίτη του ποταμιού, παγιδεύοντας πάνω τους τα κομματάκια του πολύτιμου μετάλλου.

The Kingdom of Colchis was a wealthy area in what is now modern Georgia where according to Greek mythology King Aeëtes hung the Golden Fleece until it was seized by Jason and the Argonauts.

Έτσι, πιθανότατα, προέκυψε η εικόνα ενός δέρματος διάσπαρτου με χρυσάφι, που τελικά οδήγησε στον μύθο του Χρυσόμαλλου Δέρατος. Οι Γεωργιανοί γεωλόγοι πιθανολογούν ότι η εκστρατεία του Ιάσονα και των Αργοναυτών του ήταν ένα πραγματικό συμβάν, που είχε ως κίνητρο την επιθυμία των Ελλήνων να μάθουν περισσότερα για τον χρυσό εκείνης της περιοχής και για την ειδική τεχνική των ντόπιων να τον συλλέγουν με τη βοήθεια δερμάτων ζώων.

According to Greek mythology Jason and the Argonauts sailed in their ship the Argo from Greece to the Kingdom of Colchis in search of the Golden Fleece as part of a quest to help Jason win the throne of Iolcus.

Η «Αργώ» και το ταξίδι της, που έγινε πριν τον Τρωικό πόλεμο, περιγράφεται από τον Όμηρο στην «Οδύσσεια» και από τον Ευριπίδη στην «Μήδεια», ενώ υπάρχουν διάφορες εκδοχές του μύθου που έχουν διασωθεί από την αρχαιότητα. Έκτοτε οι ιστορικοί έχουν κατά καιρούς δώσει διάφορες εξηγήσεις για το τι μπορεί να συμβόλιζε το Χρυσόμαλλο Δέρας.

A unique golden lion sculpture from the beginning of the second millennium BC is thought to show the sophisticated skill at obtaining and casting metal around the time when the Golden Fleece myth began.

Οι Γεωργιανοί ερευνητές ανέφεραν ότι η υπόθεσή τους ενισχύεται από το γεγονός πως στην περιοχή Σβανέτι έχουν αποκαλυφθεί διάφορα χρυσά αντικείμενα, όπως ένας μοναδικός χρυσός λέων, που δείχνουν ότι οι αρχαίοι κάτοικοί της είχαν προχωρημένες γνώσεις μεταλλουργίας.

Surveys by the geologists show that gold ore veins (marked with orange ovals) and stream beds that contain rich gold deposits (marked with yellow ovals) exist today and have been replenished after historical mining.

«Η εξόρυξη και η καλλιτεχνική επεξεργασία του χρυσού βρισκόταν σε πολύ υψηλό επίπεδο, από πολύ νωρίς στην ιστορία των αρχαίων βασιλείων της Γεωργίας. H μελέτη μας δείχνει ότι τα αποθέματα χρυσού στις αμμώδεις κοίτες των ποταμών αυτής της περιοχής είναι αρκετά μεγάλα για να δικαιολογήσουν τη δημιουργία αυτών των μύθων» δήλωσε ο A. Okrostsvaridze. Όπως είπε, τα ποτάμια της περιοχής συνεχίζουν και σήμερα να κατεβάζουν ψήγματα χρυσού από τα βουνά. Μάλιστα μερικοί ντόπιοι χρησιμοποιούν ακόμη την παραδοσιακή μέθοδο απόκτησης του χρυσού με τη βοήθεια δερμάτων. Το μόνο που λείπει από την εικόνα, είναι ο Ιάσονας και οι Αργοναύτες του. Για την πρωτότυπη επιστημονική εργασία (με συνδρομή) πατήστε εδώ.

Πηγή: ΑΠΕ-ΜΠΕ (Παύλος Δρακόπουλος).

Πρώτη έγχρωμη εικόνα από τον κομήτη του Rosetta. The first true color image of comet 67P taken by the Rosetta spacecraft

Στις 15 Δεκεμβρίου, στο πλαίσιο του συνεδρίου της Αμερικανικής Ένωσης Φυσικής πρόκειται να παρουσιαστεί επίσημα η έγχρωμη φωτογραφία του κομήτη 67P. True colours? The image, due to be released at the American Geophysical Union meeting in San Francisco on December 15, was taken by the taken by a Rosetta instrument dubbed Osiris. Up until now, most of the spectacular images of the comet have been released in gray-scale.

Σχεδόν πέντε μήνες μετά την άφιξη της αποστολής Rosetta στον κομήτη 67P, και ενάμιση μήνα μετά την ιστορική προσεδάφιση του ρομπότ Philae, η πρώτη έγχρωμη εικόνα της σκονισμένης χιονόμπαλας βλέπει το φως της δημοσιότητας.

Ερευνητές της αποστολής πρόκειται να παρουσιάσουν την εικόνα σε συνέδριο της Αμερικανικής Ένωσης Φυσικής στις 15 Δεκεμβρίου, αναφέρουν λάτρεις της αστρονομίας στο δικτυακό τόπο Reddit. Η περίληψη της παρουσίασης και η εικόνα σε πλήρη ανάλυση είναι διαθέσιμες εδώ.

Μέχρι στιγμής η ευρωπαϊκή διαστημική υπηρεσία ESA δεν έχει παρουσιάσει έγχρωμες εικόνες από την κάμερα Osiris του Rosetta. Η δημοσιοποίηση της εικόνας δεν αποκλείεται τώρα να αναζωπυρώσει την διαμάχη για τα «μυστικά» δεδομένα της αποστολής, τα οποία οι ερευνητές θέλουν να κρατήσουν για τον εαυτό τους μέχρι να δημοσιεύσουν τα αποτελέσματα.

Νέα δεδομένα αποκαλύπτονται

'Darker than coal: In September, the Alice instrument on Rosetta mapped the comet's surface, recording the first far-ultraviolet light spectra of the comet's surface. From the data, the Alice team said the comet is unusually dark - darker than charcoal-black - when viewed in ultraviolet wavelengths. Pictured is an artist's impression of what they believed it may look like.

Μέχρι σήμερα η υπηρεσία έχει δώσει στη δημοσιότητα εικόνες μόνο από την ασπρόμαυρη κάμερα πλοήγησης του Rosetta, η οποία προσφέρει πολύ χαμηλότερη ανάλυση.

Χρήστης του Reddit διαχώρισε τα κανάλια του κόκκινου, πράσινου και μπλε χρώματος και δημιούργησε αυτό το animation. The reason why the image is blurred is because the comet moved between exposures, as a Reddit user showed by separating the RGB (Red, Green, and Blue) channels in the composite color image and making this animated GIF.

H νέα εικόνα του Osiris φαίνεται θολή επειδή ο κομήτης κινούνταν ανάμεσα στις διαδοχικές εκθέσεις. Τα χρώματά της περιγράφονται ως πραγματικά, αυτό όμως απέχει από την πραγματικότητα. Στο ανθρώπινο μάτι, έχουν ξεκαθαρίσει οι επιστήμονες, ο κομήτης θα φαινόταν πιο μαύρος από κάρβουνο.

Η γερμανική κάμερα Osiris χρησιμοποιεί φίλτρα που βλέπουν σε 11 μήκη κύματος, ορισμένα πέρα από τις δυνατότητες της ανθρώπινης όρασης. Όλα δείχνουν ότι η εικόνα συνδυάζει τα επιμέρους μήκη κύματος και έχει υποστεί επεξεργασία για να αναδείξει καλύτερα τα χαρακτηριστικά της επιφάνειας.

Στο συνέδριο, «θα συζητηθεί η χρωματική ποικιλότητα της επιφάνειας του κομήτη και η σχέση της με την επιφανειακή μορφολογία και δραστηριότητα» λένε οι συντάκτες της μελέτης.

An orange (red), green and near-UV colour filter composite image of Mars; the UV channel (the blue color) has been enhanced. The enhanced UV signal clearly shows the presence of the cloud system covering most of the Martian disk. The image was acquired on 24 February at 19:28 CET from a distance of about 240 000 km; image resolution is about 5 km/pixel. Higher resolution images of Mars will be made available later. Credit: ESA © 2007 MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/ LAM/IAA/ RSSD/ INTA/ UPM/ DASP/ IDA

Σίγουρα πάντως η κάμερα Osiris μπορεί να συλλάβει εικόνες που πλησιάζουν τα πραγματικά χρώματα. 

This image composite is based on near-infrared, green and near-ultra-violet colour information obtained by the OSIRIS Narrow Angle Camera. At the southern part of the planet, the southern spring polar cap is clearly seen. At this time of the Martian year, a large fraction of Mars' atmosphere is evaporating from the southern polar cap and will migrate to the northern polar cap during nothern winter. Over most of the Martian disk one can see large cloud systems. The image was acquired on 24 February at 19:28 CET from a distance of about 240 000 km; image resolution is about 5 km/pixel. Higher resolution images of Mars will be made available later. Credit: ESA © 2007 MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/ LAM/IAA/ RSSD/ INTA/ UPM/ DASP/ IDA

Αυτό φαίνεται από το παραπάνω πορτρέτο του Άρη το οποίο μετέδωσε το Rosetta καθώς ταξίδευε προς τον τελικό προορισμό του.

Πάχνη ξηρού πάγου καλύπτει την Ελλάδα του Άρη. Frost-covered chaos on Mars

H εντυπωσιακή εικόνα που κατέγραψε ο Mars Express. Hellas Chaos, in the southern central part of the giant Hellas basin, stretches roughly 200 km north–south and for about 500 km in an east–west direction. It shows a variety of landforms, from large impact craters containing wind-blown dunes or flat-topped mesas, to ridges and troughs with rough knobs of material protruding from the surface. The region is also dusted with carbon dioxide frost. In the right-hand portion of the image, the curved outlines of large sublimation pits are interspersed with polygonal-patterned terrain. These features are typical of ‘periglacial’ terrain, and develop as a result of contraction and relaxation during freeze–thaw cycles as the seasons change. The image was acquired by the High Resolution Stereo Camera on ESA’s Mars Express on 23 January 2014 during orbit 12 785. The image is centred on 46ºS / 69ºE. The ground resolution is about 18 m per pixel. North is to the right and west is at the top. Credit: ESA/DLR/FU Berlin

Χάρη σε ένα διάλειμμα καθαρής ατμόσφαιρας πάνω από τη λεκάνη της Ελλάδας του Άρη, ο ευρωπαϊκός δορυφόρος Mars Express μπόρεσε να κοιτάξει κάτω σε αυτό τη γιγάντια κοιλότητα βάθους επτά χιλιομέτρων.

Η Λεκάνη Ελλάδας βρίσκεται στα υψίπεδα του νοτίου ημισφαιρίου του Άρη και είναι ουσιαστικά ο μεγαλύτερος ορατός κρατήρας του Ηλιακού Συστήματος, με διάμετρο 2.300 χιλιόμετρα. Σχηματίστηκε πριν από περίπου τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια στη διάρκεια του λεγόμενου Όψιμου Μεγάλου Βομβαρδισμού, όταν οι πλανήτες του εσώτερου Ηλιακού Συστήματος δεχόταν μια βροχή αστεροειδών και κομητών.

Από το σχηματισμό της στα πρώτα στάδια της ζωής του Άρη, η λεκάνη της Ελλάδας σμιλεύτηκε από τον άνεμο, το νερό, τον πάγο και την ηφαιστειακή δραστηριότητα. Αυτή είναι εξάλλου η περιοχή όπου ξεκινούν οι παγκόσμιες αμμοθύελλες του πλανήτη, επισημαίνει σε ανακοίνωσή της η ευρωπαϊκή διαστημική υπηρεσία ESA.

Εικόνα ψύχους

Close-up of a trough-like depression that runs in an east–west direction through Hellas Chaos on the floor of the vast Hellas Basin in the southern hemisphere of Mars. The trough is punctuated with small raised knobs of rough-textured material. This region was imaged by the High Resolution StereoCamera on ESA’s Mars Express on 23 January 2014 during orbit 12 785. The main image is centred on 46ºS / 69ºE with a ground resolution of about 18 m per pixel. Credit: ESA/DLR/FU Berlin

Η εικόνα που έλαβε η στερεοσκοπική κάμερα του Mars Express στις 23 Ιανουαρίου εστιάζεται στην περιοχή Χάος, σχεδόν στο κέντρο της λεκάνης. Μεγάλο μέρος του τοπίου καλύπτεται από πάχνη ξηρού πάγου - χιόνι από παγωμένο διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο σχηματίζει μεγάλα καλύμματα στους πόλους του πλανήτη.

Στα δεξιά της εικόνας, το «γλάσο» του ξηρού πάγου σημαδεύεται από «λάκκους εξάχνωσης», σχηματισμούς που δημιουργούνται από την εξάχνωση του διοξειδίου του άνθρακα, δηλαδή τη μετατροπή του από στερεό απευθείας σε αέριο.

Οι λάκκοι εξάχνωσης εναλλάσσονται με πολυγωνικούς σχηματισμούς στο έδαφος, αποτέλεσμα της συστολής και της διαστολής στους κύκλους ψύξης-απόψυξης. Οι λόφοι που διατρέχουν το κέντρο της εικόνας φαίνονται χρυσαφένιοι, πιθανότατα επειδή ο Ήλιος βρισκόταν χαμηλά στον ορίζοντα όταν ελήφθη η εικόνα.

Ψάξτε στα δεδομένα του LHC για νέα σωματίδια. Uncover the building blocks of the universe

Help search for unknown exotic particles in the LHC data. In 2012, the world of Particle Physics rejoiced with the discovery of the long sought after Higgs boson particle. But this is just the beginning. In our search for answers to the most fundamental questions about the nature of reality, we are looking for your help in finding evidence of new physics beyond our current understanding. Through searching for exotic decays (particles falling apart in unexpected ways) in the Large Hadron Collider’s particle collisions, you can be a part of the next great revolution in Physics. The LHC’s computer programs were not designed to look for these decays, but we are willing to bet that a keen pair of human eyes can. So how about it, are you ready to change our understanding of the world? Image from the Higgs Hunters database 

Επιστήμονες από τα Πανεπιστήμια της Νέας Υόρκης, της Οξφόρδης, του Birmingham και του πειράματος ATLAS στο CERN, σε συνεργασία με τους ερευνητές του προγράμματος Zooniverse και δημιούργησαν το Higgs Hunters.

Ανακαλύψτε τα δομικά στοιχεία του σύμπαντος ΕΔΩ: HIGGS HUNTERS. Installing the ATLAS calorimeter. Photo Courtesy of CERN

Το νέο αυτό πρόγραμμα επιτρέπει στον καθένα – χωρίς να απαιτούνται γνώσεις φυσικής, μαθηματικών ή προγραμματισμού – μετά από απλή παρατήρηση εικόνων που καταγράφηκαν κατά τη διάρκεια των πειραμάτων στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC), να εντοπίζει νέα σωματίδια.

Στο βίντεο δίνονται περαιτέρω επεξηγήσεις για το Higgs Hunters.

Διδακτική πρόταση στις Αρχές Φιλοσοφίας: Η σκεπτικιστική πρόκληση - Διαφορετικά είδη σκεπτικισμού

Ρενέ Μαγκρίτ, Το βέλος του Ζήνωνα, 1964. Ως σόφισμα του βέλους χαρακτηρίζεται η αρχαία φράση "βέλος φερόμενον έστηκε", (= βέλος που εκτοξεύτηκε ακινητεί), του φιλόσοφου Ζήνωνα του Ελεάτη. Ο Ζήνωνας μ΄ αυτή την «αφορισματική» του φράση προσπάθησε ν΄ αποδείξει δια της λογικής ότι η "κίνηση" ενός ριπτόμενου βέλους, από ένα τοξότη, σε στιγμιαίο χρόνο, είναι αδύνατη. Για την απόδειξη αυτού, ο Ζήνωνας έκανε τον ακόλουθο συλλογισμό που οδηγούσε στην εις άτοπον απαγωγή: «Το βέλος που κινείται ανά χρονική στιγμή κατέχει ορισμένο χώρο. Αλλά το να κατέχει αυτό χώρο, σημαίνει ότι τούτο ηρεμεί (ακινητεί). Φανερό λοιπόν είναι ότι, το βέλος που φαίνεται ότι κινείται στην πραγματικότητα αυτό ηρεμεί, και δεν κινείται αφού δεν μπορεί το ίδιο πράγμα σε ορισμένη χρονική στιγμή να ηρεμεί και να κινείται ταυτόχρονα». Ο Αριστοτέλης εξετάζοντας τον συλλογισμό του Ζήνωνα τον χαρακτήρισε παραλογισμό, σημειώνοντας ότι ο Ζήνων στη πρότασή του αυτή έλαβε το χρόνο ως συγκείμενο από αδιαίρετες χρονικές στιγμές. Έτσι οι νεώτεροι χαρακτήρισαν την παραπάνω αφορισματική φράση σόφισμα όμοιο με εκείνο "περί του Αχιλλέα και της χελώνας".

Διδακτική πρόταση - Παρουσίαση με διαφάνειες του Κεφαλαίου 3: Αναζητώντας τη γνώση. Ενότητα 1. Το ερώτημα για τη δυνατότητα της γνώσης 1. Η σκεπτικιστική πρόκληση-Διαφορετικά είδη σκεπτικισμού. α) Αμφισβήτηση της δυνατότητας γνώσης και επιδίωξη της αταραξίας (αρχαίος σκεπτικισμός), στο μάθημα της Φιλοσοφίας της  Β’ τάξης Ημερησίου Γενικού Λυκείου με βάση το σχολικό βιβλίο Αρχές Φιλοσοφίας των Σ. Βιρβιδάκη, Β. Καρασμάνη, Χ. Τουρνά.

Αόρατη «ασπίδα» αγκαλιάζει τη Γη. Invisible shield found thousands of miles above Earth blocks 'killer electrons'

Αόρατο πέπλο που περιβάλλει τον πλανήτη μας στα 11.500 χλμ. τον προστατεύει από τα «ηλεκτρόνια-δολοφόνους». An invisible shield has been discovered some 7,200 miles above Earth that blocks so-called 'killer electrons,' which whip around the planet at near-light speed and have been known to threaten astronauts, fry satellites and degrade space systems during intense solar storms. Credit: Andy Kale, University of Alberta

Tα επικίνδυνα ηλεκτρόνια που βρίσκονται στα εξωτερικά όρια των ζωνών Βαν Αλεν μπλοκάρει μια αόρατη  «ασπίδα» που περιβάλλει τη Γη, υποστηρίζουν αμερικανοί επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο του Κολοράντο στο Μπόλντερ και από το Τεχνολογικό Ινσιτούτο της Μασαχουσέτης (MIT).

Σύμφωνα με τους ειδικούς, το αόρατο πέπλο της Γης δεν επιτρέπει στα επικίνδυνα σωματίδια να απειλήσουν τη ζωή των αστροναυτών που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη μας ή να προκαλέσουν βλάβες σε δορυφόρους ή άλλα διαστημικά συστήματα.

Όπως εξηγούν οι ερευνητές με δημοσίευσή τους στην επιθεώρηση «Nature», τα ηλεκτρόνια «φρενάρονται» σε υψόμετρο που αγγίζει τα 11.500 χλμ. από την επιφάνεια της Γης. «Είναι σαν να πέφτουν πάνω σε έναν γυάλινο διαστημικό τοίχο. Μοιάζει λίγο με τις ασπίδες πεδίων του Σταρ Τρεκ, οι οποίες χάριζαν προστασία ενάντια στα εξωγήινα όπλα – βλέπουμε δηλαδή μια αόρατη ασπίδα η οποία μπλοκάρει τα συγκεκριμένα ηλεκτρόνια. Πρόκειται για ένα εξαιρετικά μυστηριώδες φαινόμενο» αναφέρουν χαρακτηριστικά.

Τα νέα ευρήματα

The Earth has its own "Star Trek"-like force shield protecting it from potentially dangerous radiation, scientists discover. Shield like a "glass wall" in space holds back radiation that could damage satellites or put astronauts at risk, they report. The scientists, writing in the journal Nature, say they believe the waves protect us by deflecting incoming high-energy electrons, pushing them to collide with neutral gas atoms in the upper atmosphere and eventually disappear. Photo: NASA

Μελετώντας μια σειρά από πιθανά σενάρια, οι ερευνητές κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι το «φρενάρισμα» δεν οφείλεται στο γήινο μαγνητικό πεδίο, αλλά στα ηλεκτρομαγνητικά κύματα χαμηλής συχνότητας που αναπτύσσονται στην πλασμόφαιρα - ένα στρώμα με πυκνό και χαμηλής ενέργειας πλάσμα.

H κίνηση φορτισμένων σωματιδίων γύρω από τη Γη. This animated gif shows how particles move through Earth’s radiation belts, the large donuts around Earth. The sphere in the middle shows a cloud of colder material called the plasmasphere. New research shows that the plasmasphere helps keep fast electrons from the radiation belts away from Earth. Image Credit: NASA/Goddard/Scientific Visualization Studio

Τα συγκεκριμένα κύματα φαίνεται να προστατεύουν τον πλανήτη μας από τα ταχέως κινούμενα ηλεκτρόνια, αφού τα εκτρέπουν από την πορεία τους. Έτσι, τα σωματίδια συγκρούονται με ουδέτερα άτομα αερίων στα ανώτερα όρια της ατμόσφαιρας, με αποτέλεσμα να απορροφώνται.

Οι ζώνες Βαν Άλεν

This image shows a color-coded geographic representation of ultra-relativistic electron fluxes, based on orbital tracks of the Van Allen Probe B spacecraft projected onto the geographical equatorial plane. As the spacecraft precesses in its elliptical orbit around the Earth, it forms a “spirograph” pattern in the Earth-centered coordinate system. Inside of this radial distance is an almost complete absence of electrons, forming the “slot” region. The superimposed circle shows a sharp, distinctive inner boundary for ultra-relativistic electrons, and how generally symmetric this boundary is around Earth. Credit: Courtesy of the reasearchers/Haystack Observatory

Οι ζώνες ακτινοβολίας Βαν Άλεν ανακαλύφθηκαν το 1958 από τον Τζέιμς Βαν Άλεν, από τον οποίο και πήραν το όνομά τους. Πρόκειται για δυο δαχτυλίδια που σχηματίζονται από σωματίδια υψηλής ενέργειας – τα «ηλεκτρόνια-δολοφόνους», όπως αποκαλούνται – τα οποία παγιδεύονται στο μαγνητικό πεδίο της Γης.

Η εσωτερική ζώνη, η οποία βρίσκεται πιο κοντά στον πλανήτη μας, είναι σχετικά σταθερή. Η εξωτερική ζώνη, η οποία αρχίζει να εκτείνεται από ένα υψόμετρο 13.000 ως 40.000 χλμ. από την επιφάνεια της Γης, είναι εξαιρετικά ασταθής και παρουσιάζει τεράστιες διακυμάνσεις. Μέσα σε μερικές ώρες, ή και λεπτά, τα ηλεκτρόνια που την αποτελούν μπορούν να αγγίξουν την ταχύτητα του φωτός ενώ το μέγεθός της μπορεί να γίνει εκατονταπλάσιο.

Αν και η ύπαρξή τους είναι γνωστή εδώ και δεκαετίες, οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν πολλά για αυτές τις ζώνες ακτινοβολίας, πέραν του ότι μπορούν να προκαλέσουν βλάβες σε δορυφόρους και διαστημόπλοια ή και στα ηλεκτρονικά συστήματα εδώ στη Γη. Στις 30 Αυγούστου του 2012 η NASA εκτόξευσε τα δυο ερευνητικά σκάφη Van Allen με στόχο την άντληση περισσότερων πληροφοριών σχετικά με αυτές. Τον Μάρτιο του 2013, τα ερευνητικά σκάφη αποκάλυψαν την παροδική ύπαρξη γύρω από τη Γη μιας τρίτης ζώνης ακτινοβολίας Βαν Άλεν, την οποία οι επιστήμονες αγνοούσαν παντελώς.

«Πιστεύω ότι το κλειδί είναι να συνεχίσουμε να παρατηρούμε λεπτομερώς τη συγκεκριμένη περιοχή, γεγονός που μπορεί να γίνει με τη βοήθεια του εκλεπτυσμένου εξοπλισμού που διαθέτουν τα ερευνητικά σκάφη Van Allen» αναφέρει ο επικεφαλής του Εργαστηρίου Ατμοσφαιρικής και Διαστημικής Φυσικής του Πανεπιστημίου του Κολοράντο στο Μπόλντερ, δρ Ντάνιελ Μπέικερ.