Μια υπερ-Γαία με «τρελό» καιρό! Astronomers find first evidence of changing conditions on a super Earth

Η θερμοκρασία μεταβάλλεται εκατοντάδες βαθμούς Κελσίου. Artist’s impression of super-Earth 55 Cancri e, showing a hot partially-molten surface of the planet before and after possible volcanic activity on the day side. Credit: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt

Οι παρατηρήσεις σε ένα από τους πιο ενδιαφέροντες εξωπλανήτες αποκαλύπτει εντυπωσιακά και πρωτοφανή φαινόμενα. Ο 55 Cancri e, είναι ένας βραχώδης πλανήτης που ανήκει στην κατηγορία των υπερ-Γαιών. Γνωρίζαμε ότι οι θερμοκρασίες σε αυτόν τον πλανήτη είναι πολύ υψηλές. Διαπιστώνεται τώρα ότι οι διακυμάνσεις είναι εντυπωσιακές αφού μέσα σε λίγες ώρες μπορούν να μεταβληθούν κατά 1,700 βαθμούς Κελσίου!

Οι υπερ-Γαίες

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.

Το σύστημα

This artist's concept shows the super-Earth planet 55 Cancri e. It's a toasty world 41 light-years from Earth that rushes around its star every 18 hours. Credit: NASA/JPL-Caltech

Σε απόσταση 41 ετών φωτός από τη Γη βρίσκεται το δυαδικό σύστημα 55 Cancri με το ένα εκ των δύο άστρων του συστήματος να ανήκει στην ίδια κατηγορία άστρων με τον Ήλιο. Το 2004 οι αστρονόμοι άρχισαν να εντοπίζουν πλανήτες στο εν λόγω σύστημα και μέχρι σήμερα έχουν ανακαλυφθεί πέντε πλανήτες.

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 περιφορά σε μόλις 18 ώρες. Ο πλανήτης είναι «κλειδωμένος» από άποψη περιφοράς, δηλαδή έχει στραμμένη μόνιμα την ίδια πλευρά στο άστρο του, συνεπώς δεν εμφανίζει εναλλαγή φωτός και σκότους.

Τα ηφαίστεια

An artist's impression of the surface of the alien planet 55 Cancri e, which is located about 40 light-years away from Earth. Credit: NASA

Ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον δρ. Μπράις-Ολιβιέ Ντεμορί του ιστορικού Εργαστηρίου Κάβεντις του Πανεπιστημίου Κέμπριτζ χρησιμοποίησε το υπέρυθρο διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer της NASA για να ανιχνεύσουν θερμικές εκπομπές από τον πλανήτη 55 Cancri e. Διαπίστωσαν ότι η θερμοκρασία στον πλανήτη μεταβάλλεται εντυπωσιακά και κυμαίνεται από τους χίλιους ως τους 2,700 βαθμούς Κελσίου.

«Είναι η πρώτη φορά που έχουμε δει τέτοιες δραματικές μεταβολές στο φως, το οποίο εκπέμπεται από ένα εξωπλανήτη, πράγμα ιδιαίτερα αξιοσημείωτο για μια υπερ-Γη. Κανένα ίχνος θερμικών εκπομπών ή επιφανειακής δραστηριότητας δεν είχε ποτέ ανιχνευθεί σε μία υπερ-Γη μέχρι σήμερα» δήλωσε ο ερευνητής Νίκου Μαντουσουντάν του Ινστιτούτου Αστρονομίας του Κέμπριτζ.

Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι αν «το θερμόμετρο τρελαίνεται» στον συγκεκριμένο εξωπλανήτη, αυτό οφείλεται στο ότι παράγονται τεράστιες στήλες αερίων και σκόνης, οι οποίες περιοδικά σκεπάζουν την επιφάνεια του πλανήτη. Ίσως μάλιστα -λόγω της πολύ υψηλής θερμοκρασίας- αυτή κατά διαστήματα να λιώνει και μετά να στερεοποιείται πάλι. Πιθανώς, η γεωλογική αυτή δραστηριότητα έχει ηφαιστειακή προέλευση, πολύ μεγαλύτερη μάλιστα από εκείνη στην Ιώ, το δορυφόρο του Δία, που είναι το πιο ενεργό γεωλογικό ουράνιο σώμα στο δικό μας ηλιακό σύστημα.

Μυστηριώδης

“This is the first time we’ve seen such drastic changes in light emitted from an exoplanet.” Nikku Madhusudhan. Credit: NASA

Προηγούμενες παρατηρήσεις του 55 Cancri e, που είχε ανακαλυφθεί το 2004, είχαν δείξει μια αφθονία άνθρακα, γεγονός που είχε οδηγήσει στην εντυπωσιακή εκτίμηση ότι πρόκειται για έναν εξωπλανήτη φτιαγμένο από διαμάντια. Όμως οι νέες ατμοσφαιρικές παρατηρήσεις περιπλέκουν την εικόνα και γεννούν νέα ερωτήματα. Οι νέες παρατηρήσεις δημοσιεύονται στην επιθεώρηση «Monthly Notices of the Royal Astronomical Society».

The full University of Cambridge release can be found here: http://www.cam.ac.uk/research/news/astronomers-find-first-evidence-of-changing-conditions-on-a-super-earth

Νίκος Δραγούμης, ένας ζωγράφος στη σκιά της ιστορίας. Nikos Dragoumis, a painter in the shadow of history

«Η σιέστα». Έργο του Νίκου Δραγούμη.

Πρωτότοκος γιος πρωθυπουργού, του Στέφανου Δραγούμη, και αδελφός του πολιτικού και συγγραφέα Ίωνα Δραγούμη, ο Νίκος Δραγούμης υπήρξε ένας σημαντικός ζωγράφος, που έζησε στη «σκιά της ιστορίας» λόγω της ψυχικής του νόσου. 

Αν και παρέμεινε έγκλειστος για είκοσι χρόνια σε ψυχιατρεία της Ελβετίας και της Ελλάδας, από πολλούς χαρακτηρίζεται πρόδρομος του ιμπρεσιονισμού στην Ελλάδα. Τον έχουν μάλιστα αποκαλέσει ο «Βαν Γκογκ της Ελλάδας».

«ΓΥΜΝΗ ΓΥΝΑΙΚΑ ΠΟΥ ΧΤΕΝΙΖΕΤΑΙ». Έργο του Νίκου Δραγούμη.

Το έργο του παρουσιάζει το Μορφωτικό Ιδρυμα Εθνικής Τράπεζας (ΜΙΕΤ) στην έκθεση «Νίκος Δραγούμης. Ο ζωγράφος. 1874-1933» που θα φιλοξενηθεί από την Πέμπτη 7 Μαΐου 2015 έως τις 18 Ιουλίου 2015 στο Μέγαρο Εϋνάρδου (Αγ. Κωνσταντίνου 20 και Μενάνδρου, Αθήνα).

«Η Λύντια Μπόρζεκ στον Κοκκιναρά». Έργο του Νίκου Δραγούμη.

Ειδικοί της τέχνης, αξιολογώντας τα έργα του, έχουν διαπιστώσει ότι «τα σημεία εκκίνησης που τα διατρέχουν είναι ο Βαν Γκογκ, οι Ναμπί, η γιαπωνέζικη Ξυλογραφία και, εν μέρει, ο πουαντιγισμός. Κύριες συνιστώσες στα ώριμα χρόνια του είναι οι αναπάντεχες οπτικές γωνίες, η διακοσμητική, απέριττη και διακριτική χρήση των επίπεδων –πλακάτων– χρωμάτων, η άκρα ακρίβεια και ευαισθησία του νευρώδους σχεδίου, η εμμονικά επιμελημένη αγάπη στη λεπτομέρεια. Ακόμα, διαπιστώνουν τη σαφή προτίμησή του, η οποία ταυτίζεται συχνά με θέματα εργατικά/αγροτικά που ξεφεύγουν από την απεικόνιση αστικών ή μεγαλοαστικών προτύπων (ιδιαίτερα μετά τη ρήξη με την οικογένειά του, όπου θα ζήσει με πενιχρά οικονομικά μέσα)».

«Η ΟΡΟΣΕΙΡΑ ΛΕΖ ΑΛΠΙΝ ΣΑΙΝΤ-ΡΕΜΥ. ΠΡΟΒΗΓΚΙΑ». Έργο του Νίκου Δραγούμη.

Για τον Νίκο Δραγούμη έγραψε χαρακτηριστικά ο αδερφός του Φίλιππος Στ. Δραγούμης: «Ο Νίκος ποτέ δεν θέλησε να πουλήσει κανένα του πίνακα, γιατί πίστευε πως η αληθινή τέχνη είναι ιερή και μη εμπορεύσιμη. Επίσης πως δεν είναι σωστό με την τέχνη να επιδιώκεται η απόδειξη καμιάς ιδέας ή θεωρίας μη αυστηρά καλλιτεχνικής. Ήταν οπαδός της αρχής του “L’art pour l’art”, του ότι δηλαδή η τέχνη αποτελεί απλή έκφραση του ψυχικού αισθητικού κόσμου του καλλιτέχνη και τίποτε περισσότερο», έγραψε ο αδερφός του.

«Η ΑΔΕΛΦΗ ΤΟΥ ΜΑΡΙΚΑ ΔΡΑΓΟΥΜΗ». Έργο του Νίκου Δραγούμη.

Την έκθεση στο ΜΙΕΤ συνοδεύει κατάλογος με κείμενα των Μάρκου Φ. Δραγούμη, Φίλιππου Στ. Δραγούμη, και Νίκου Π. Παΐσιου, καθώς και με εικονογραφημένο χρονολόγιο και μαρτυρίες για τη ζωή του.

Στη διάρκεια της έκθεσης θα προβάλλεται το ντοκιμαντέρ της Κλεώνης Φλέσσα «Νίκος Δραγούμης, ένας ζωγράφος στη σκιά της ιστορίας».

Πηγή: ΑΠΕ-ΜΠΕ (Μαρία Μάζη).

Πιο φιλικοί οι θηλυκοί σκύλοι; Why female dogs are the friendliest: Maternal instincts mean they are much more likely to interact with humans than males

Jean-Honoré Fragonard, Jeune fille sur son lit qui fait danser son chien, dit la Gimblette, 1768. Το μητρικό ένστικτο κάνει τα θηλυκά τετράποδα πιο κοινωνικά με τον άνθρωπο, σύμφωνα με νέα σουηδική μελέτη. Researchers at Linkoping University, in Sweden, set more than 400 pedigree beagles an impossible puzzle and found females were more willing to try and get help from their assistant using eye contact.

Πιο φιλικοί και κοινωνικοί προς τον άνθρωπο φαίνεται πως είναι οι θηλυκοί σκύλοι ράτσας μπιγκλ σε σχέση με τους αρσενικούς, υποστηρίζει νέα μελέτη. Σουηδοί ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Λινσέπινγκ μάλιστα, αποδίδουν το γεγονός στο μητρικό ένστικτο των ζώων το οποίο ενισχύει τον κοινωνικό τους χαρακτήρα και το πνεύμα συνεργασίας τους.

Κουτί άνοιξε…

Στο πλαίσιο της μελέτης τους, οι ερευνητές κατέγραψαν τις αντιδράσεις περίπου 400 σκύλων ράτσας μπιγκλ κατά τη διάρκεια μιας δοκιμασίας. Συγκεκριμένα, έβαλαν τους σκύλους μπροστά σε τρία κουτιά, τα οποία είχαν διάφανο καπάκι και περιείχαν από ένα μπισκότο σκύλου. Τα δύο από τα τρία καπάκια διέθεταν μηχανισμό ώστε να ανοίγουν προς τα πίσω με ένα ελαφρύ σπρώξιμο, ενώ το τρίτο ήταν σφραγισμένο.

Κατά τη διάρκεια του πειράματος, φάνηκε ότι τα θηλυκά γυρνούσαν συχνότερα προς το μέρος ενός ερευνητή αναζητώντας βοήθεια για το άνοιγμα του τρίτου κουτιού, συγκριτικά με τα αρσενικά. Ακόμα, έτειναν να διατηρούν οπτική επαφή με τον ερευνητή, να τον πλησιάζουν και να τον αγγίζουν σηκώνοντας το πόδι.

Συνεργασία γένους θηλυκού

Πιο κοινωνικά και συνεργάσιμα με τον άνθρωπο ήταν στις δοκιμές τα θηλυκά μπιγκλ συγκριτικά με τα αρσενικά, υποστηρίζουν οι επιστήμονες. Females are much more sociable than males, scientists say – at least when it comes to beagles.

«Οι θηλυκοί τετράποδοι “εθελοντές” συγκέντρωσαν σημαντικά υψηλότερο σκορ ως προς την κοινωνική τους συμπεριφορά απέναντι στον άνθρωπο, σε σχέση με τα αρσενικά. Κάτι τέτοιο θα μπορούσε πιθανότατα να οφείλεται στο μητρικό τους ένστικτο. Ενδεχομένως δηλαδή οι θηλυκοί σκύλοι να είναι πιο συνεργάσιμοι ακριβώς επειδή έχουν έμφυτο το ένστικτο της φροντίδας των μικρών τους» εξηγεί ο επικεφαλής της μελέτης και καθηγητής, δρ Περ Τζένσεν. 

Όπως αναφέρει ο καθηγητής στο επιστημονικό έντυπο «Genes, Brain and Behavior» όπου και δημοσιεύονται τα αποτελέσματα της μελέτης, οι σκύλοι που είχαν κοντινή συγγένεια έτειναν να εμφανίζουν παρόμοια συμπεριφορά,  γεγονός που σημαίνει ότι τα γονίδια καθορίζουν, τουλάχιστον ως έναν βαθμό, τη συμπεριφορά των ζώων.

Τα νέα ευρήματα, σύμφωνα με τον ειδικό, θα μπορούσαν να συμβάλλουν στη μελέτη και στην αποτελεσματική αντιμετώπιση ανθρώπινων διαταραχών. «Η περιορισμένη οπτική επαφή και επικοινωνία σχετίζεται με τον αυτισμό. Οι σκύλοι θα μπορούσαν να αποτελέσουν σημαντικά μοντέλα για την κατανόηση της γενετικής βάσης της συγκεκριμένης διαταραχής» υπογραμμίζει ο δρ Τζένσεν.

Οι ερευνητές ωστόσο τονίζουν ότι τα αποτελέσματά τους δεν αποδεικνύουν απαραίτητα ότι οι θηλυκοί σκύλοι είναι καλύτερα κατοικίδια από τους αρσενικούς. «Καθώς μελετήσαμε μόνο μια ράτσα και δεν γνωρίζουμε πώς η επικοινωνιακή ικανότητα των συγκεκριμένων ζώων σχετίζεται με άλλες πτυχές της κοινωνικής τους συμπεριφοράς, δεν θα τολμούσαμε να βγάλουμε τέτοιου είδους συμπεράσματα…» καταλήγουν.

Κίνδυνος άνοιας για τους αστροναύτες. Mars astronauts could develop dementia on journey to Red Planet

Νέα μελέτη δείχνει ότι η κοσμική ακτινοβολία προκαλεί σοβαρές εγκεφαλικές βλάβες. A lengthy Mars trip could spark dementia for astronauts. Photo: GETTY

Οι αστροναύτες που θα πάνε στον Άρη ή που θα κάνουν άλλα μακρινά ταξίδια (π.χ. σε κάποιον αστεροειδή), θα αντιμετωπίσουν μια άλλου είδους νοητική «Οδύσσεια του διαστήματος», εξαιτίας των κοσμικών ακτίνων, οι οποίες μπορεί να κάνουν ζημιά και μάλιστα μη αναστρέψιμη στον εγκέφαλό τους. Αυτό προειδοποιεί μια νέα αμερικανική επιστημονική έρευνα, που βασίσθηκε σε πειραματόζωα και δείχνει ότι η μακροχρόνια έκθεση στην ακτινοβολία του διαστήματος μπορεί να προκαλέσει άνοια.

Με άλλα λόγια, οι αστροναύτες, πέρα από τους κινδύνους που φαντάζονται οι συγγραφείς επιστημονικής φαντασίας και το Χόλιγουντ (διαστημικά «σκουπίδια», απρόβλεπτους αστεροειδείς, βλάβη στον κινητήρα του σκάφους ή στο ρομπότ της αποστολής και φυσικά κακόβουλους εξωγήινους), θα έχουν να αντιμετωπίσουν κάτι πιο πεζό: τη δυσλειτουργία του εγκεφάλου και του νου τους, που μπορεί να φθάσει μέχρι σημείου εκδήλωσης σοβαρής άνοιας (Αλτσχάιμερ).

Τα πειράματα

Long-term galactic cosmic ray exposure leads to dementia-like cognitive impairments: Findings of UC Irvine study have implications for astronauts on extended spaceflights. Narrated by Charles Limoli, a professor of radiation oncology in UC Irvine’s School of Medicine.

Ερευνητές, με επικεφαλής τον καθηγητή ογκολογίας Τσαρλς Λίμολι της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια-Ιρβάιν πραγματοποίησαν εργαστηριακά πειράματα με τρωκτικά, τα οποία υπέβαλαν επί έξι εβδομάδες σε ακτινοβολία φορτισμένων σωματιδίων (ιονισμένο οξυγόνο και τιτάνιο).

Στη συνέχεια, οι επιστήμονες, που χρηματοδοτήθηκαν από την NASA ανακάλυψαν ότι η ακτινοβολία είχε προκαλέσει φλεγμονή στον εγκέφαλο των πειραματόζωων, με συνέπεια να μη γίνεται σωστά η μετάδοση των ηλεκτροχημικών σημάτων μεταξύ των νευρώνων (των εγκεφαλικών κυττάρων), κάτι παρόμοιο με αυτό που συμβαίνει στην άνοια.

Η απεικόνιση του εγκεφάλου των ζώων έδειξε ότι είχαν υποστεί μόνιμες δομικές αλλαγές στα νευρικά κύτταρά τους, καθώς και στις μεταξύ τους συνάψεις, που επιτρέπουν την επικοινωνία τους. Το τελικό αποτέλεσμα, όπως έδειξαν τα σχετικά τεστ, ήταν ότι τα τρωκτικά που είχαν ακτινοβοληθεί, εμφάνιζαν πλέον μειωμένες επιδόσεις μνήμης και μάθησης, καθώς και αυξημένη σύγχυση, έλλειψη περιέργειας και μειωμένη ενεργητικότητα. Τέτοιες εγκεφαλικές βλάβες παρατηρούνται και σε ασθενείς με καρκίνο εγκεφάλου, που κάνουν ακτινοθεραπεία σε υψηλή δοσολογία. Η μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Science Advances».

Η ακτινοβολία

Astronauts traveling to and from Mars would be bombarded with as much cosmic radiation as they’d get from a full-body CT scan about once a week for a year, say researchers. AP

Η κοσμική ακτινοβολία του γαλαξία αποτελείται από παρόμοια υψηλής ενέργειας φορτισμένα σωματίδια, τα οποία κατά πάσα πιθανότητα προέρχονται από παλαιότερες εκρήξεις υπερκαινοφανών αστέρων. Τα σωματίδια αυτά αναμένεται να «βομβαρδίζουν» συνεχώς τους αστροναύτες, προκαλώντας έτσι βλάβη στο κεντρικό νευρικό σύστημά τους και τελικά άνοια. Ο κίνδυνος αυτός αποτελεί σοβαρό εμπόδιο για μια μακρινή διαστημική αποστολή, όπως ένα ταξίδι στον Άρη μετ’ επιστροφής, το οποίο θα διαρκέσει δύο έως τρία χρόνια. Το πρόβλημα, κατά τον Λίμολι, πιθανότατα θα εκδηλωθεί μερικούς μήνες μετά την έναρξη του ταξιδιού.

Cosmic Rays, which originate on the Sun can be harmful to astronauts. Just outside the protective layer of Earth's atmosphere and magnetosphere, is a universe full of radiation. What happens to our bodies when we leave the surface of Earth to travel in space or visit the International Space Station? Credit: NASA

Οι αστροναύτες που ζουν εναλλάξ για περίπου ένα εξάμηνο στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, δεν αντιμετωπίζουν ανάλογο κίνδυνο, επειδή βρίσκονται σε χαμηλό ύψος και προστατεύονται από τη γήινη μαγνητόσφαιρα. Οι επιστήμονες και οι μηχανικοί προβληματίζονται για το πώς θα μειώσουν τον εγκεφαλικό κίνδυνο ενός διαπλανητικού ταξιδιού.

Μία προτεινόμενη λύση είναι να σχεδιασθούν έτσι τα διαστημικά σκάφη, ώστε να περιλαμβάνουν περιοχές για ύπνο και αναψυχή με πολύ αυξημένη προστασία έναντι της κοσμικής ακτινοβολίας. Αλλά και πάλι, τα κοσμικά σωματίδια θα διαπερνούν το διαστημόπλοιο και το σώμα των αστροναυτών. Μια εναλλακτική λύση θα ήταν η λήψη από τους αστροναύτες κατάλληλων φαρμάκων (βρίσκονται υπό ανάπτυξη), ώστε να ενισχύουν συνεχώς την φυσιολογική λειτουργία του εγκεφάλου. Η NASA σχεδιάζει να στείλει ανθρώπους σε αστεροειδείς γύρω στο 2025 και στον Άρη μέσα στη δεκαετία του 2030.

Άνθρωποι σε...χειμερία νάρκη. Hibernation for humans may not be a pipe dream forever

Οι διαστημικές υπηρεσίες εξετάζουν τα πιθανά οφέλη που θα έχει σε επανδρωμένες αποστολές το να πέφτουν οι αστροναύτες σε κάποια κατάσταση ύπνωσης κατά τη διάρκεια του ταξιδιού. There has long been interest in whether suspended animation could allow astronauts to survive missions to Mars and beyond (Science Photo Library).

Ο μηχανισμός της χειμερίας νάρκης που διαθέτουν διάφορα ζώα αποτέλεσε εδώ και δεκαετίες έμπνευση για τους συγγραφείς και τους σεναριογράφους επιστημονικής φαντασίας. Στα βιβλία και στις ταινίες οι αστροναύτες εισέρχονται σε κατάσταση βαθέος ύπνου ώστε να ελαχιστοποιήσουν τις κάθε είδους οργανικές και άλλες παρενέργειες που έχει ένα μακρινό ταξίδι στο Διάστημα μέχρι να φτάσουν στον προορισμό τους.

Renderings by research company SpaceWorks of Human Stasis/Torpor. SpaceWorks has proposed the design of a torpor-inducing Mars transfer habitat and an architectural-level assessment to fully characterize the impact to Mars exploration. (Courtesy of Space Works)

Τα τελευταία χρόνια και όσο η διαστημική εξερεύνηση εξελίσσεται οι διαστημικές υπηρεσίες έχουν αρχίσει να σκέφτονται σοβαρά την πιθανότητα ανάπτυξης μιας τέτοιας μεθόδου για τις επανδρωμένες αποστολές που ήδη σχεδιάζονται να γίνουν στο ηλιακό μας σύστημα είτε για εκείνες που θα πραγματοποιηθούν στο απώτερο μέλλον έξω από αυτό.

The fat-tailed dwarf lemur (Cheirogaleus medius) is the only known primate hibernator and can only be found on the island of Madagascar (Credit: David Haring, Duke Lemur Center).

Πριν από λίγες ημέρες ο Λέοπολντ Σάμερερ, επικεφαλής του Τμήματος Προηγμένων Σχεδίων του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA), αναφέρθηκε στις προσπάθειες που έχουν ξεκινήσει στην κατεύθυνση της αναζήτησης κάποιων μεθόδων οι οποίες θα επιτρέπουν στους αστροναύτες να ταξιδεύουν στο Διάστημα σε κατάσταση ύπνου. «Οι έρευνες θα φέρουν την επιστημονική φαντασία πιο κοντά στην επιστημονική πραγματικότητα. Προσπαθούμε να κατανοήσουμε τον μηχανισμό της χειμερίας νάρκης στα ζώα και τι συμβαίνει σε αυτά όσον αφορά την απώλεια οστικής και μυϊκής μάζας. Τα ευρήματα θα βοηθήσουν στην ανάπτυξη μιας τεχνικής προσαρμοσμένης στους ανθρώπους ώστε να χρησιμοποιηθεί σε μακρινές επανδρωμένες διαστημικές αποστολές. Η ανάπτυξη μιας τέτοιας τεχνικής δεν θα συμβεί αύριο αλλά πιστεύω ότι θα επιτευχθεί μέσα στις προσεχείς δύο-τρεις δεκαετίες» ανέφερε ο Σάμερερ.

Atlanta-based SpaceWorks has looked at creating a habitat that would allow astronauts to travel to Mars while hibernating (Courtesy of Spaceworks).

Η NASA τα τελευταία χρόνια πραγματοποιεί συνεχώς μελέτες για τις επιπτώσεις της πολύχρονης παραμονής στο Διάστημα στον ανθρώπινο οργανισμό. Μάλιστα πέρυσι χρηματοδότησε μια μελέτη επάνω ακριβώς στην ιδέα της χειμερίας νάρκης σε αστροναύτες. Τα οφέλη μιας τέτοιας εξέλιξης θεωρούνται άκρως σημαντικά. Θα απαιτούνται σημαντικά λιγότερες προμήθειες (τροφής και νερού), γεγονός που θα μειώσει το κόστος της αποστολής, ενώ θα αυξήσει τον διαθέσιμο χώρο στο σκάφος. Επίσης οι αστροναύτες ταξιδεύοντας... κοιμώμενοι δεν θα χρειάζεται να χάνουν χρόνο καθημερινά για να ασκούνται σωματικά, ενώ παράλληλα δεν θα κάνουν την εμφάνισή τους πιθανά ψυχολογικά προβλήματα από την πολύχρονη παραμονή μέσα σε ένα σκάφος που ταξιδεύει στο Διάστημα ή προβλήματα που μπορεί να προκαλέσουν προστριβές ανάμεσα στα μέλη του πληρώματος ή να δημιουργήσουν άλλες επικίνδυνες καταστάσεις που θα θέσουν σε κίνδυνο την αποστολή.

Τα πρώτα πειράματα

Surgeons performing a cardiac operation using hypothermic protection of the patient in Russia in 1979 (Science Photo Library).

Η πιο ενδιαφέρουσα μελέτη που έχει γίνει επάνω σε αυτό το αντικείμενο ήταν αυτή που διεξήχθη για λογαριασμό της NASA και αφορούσε τη λεγόμενη «θεραπευτική νάρκωση» στον ανθρώπινο οργανισμό. Η θεραπευτική νάρκωση είναι ένας τύπος βαθέος ύπνου και θεωρείται μια μορφή χειμερίας νάρκης.

Η NASA θέλει να μάθει αν η μέθοδος είναι πρακτικά εφαρμόσιμη και ασφαλής για ένα εγχείρημα όπως αυτό μιας μακρινής επανδρωμένης αποστολής. Η μέθοδος της θεραπευτικής νάρκωσης είχε αρχίσει να ακούγεται για πρώτη φορά στην επιστημονική κοινότητα τη δεκαετία του 1980, αλλά χρειάστηκαν αρκετά χρόνια για να εφαρμοστεί για πρώτη φορά. Το 2003 επιστήμονες χρησιμοποίησαν αυτή τη μέθοδο για να βάλουν σε καταστολή άτομα που έχουν υποστεί σοβαρούς τραυματισμούς. Ως σήμερα όμως η θεραπευτική νάρκωση δεν έχει χρησιμοποιηθεί για διάστημα μεγαλύτερο των επτά ημερών. Η NASA ενδιαφέρεται να μάθει αν αυτή η μέθοδος μπορεί να λειτουργήσει για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Ειδικοί έχουν προτείνει την ανάπτυξη ενός υποστηρικτικού μηχανισμού που θα παρεμβαίνει ενόσω οι αστροναύτες θα είναι ναρκωμένοι ώστε να συντηρεί το σώμα τους. Θα μπορούσε, όπως λένε, αυτός ο μηχανισμός να στέλνει ηλεκτρικά ερεθίσματα στο μυϊκό σύστημα του ναρκωμένου αστροναύτη ώστε να αποφευχθεί η ατροφία του.

Τεστ προβλέπει ως και 13 χρόνια πριν τον καρκίνο. New test can predict cancer up to 13 years before disease develops

Όπως προέκυψε από τη μελέτη τα άτομα που τελικώς εμφάνισαν καρκίνο διέθεταν πολλά χρόνια πριν γηρασμένα τελομερή. People who develop cancer have shorter telomeres, the caps at the end of chromosomes which protect the DNA.

Ένα νέο τεστ το οποίο μπορεί να προβλέψει με ακρίβεια της τάξεως του 100% αν ένα άτομο θα αναπτύξει καρκίνο ακόμη και 13 χρόνια νωρίτερα, ανέπτυξαν ερευνητές από τα Πανεπιστήμια Χάρβαρντ και Νορθγουέστερν.

Τελομερή γηρασμένα κατά 15 χρόνια

Βασίζεται στην παρατήρηση ότι τα άτομα που αναπτύσσουν τη νόσο έχουν χρόνια νωρίτερα κοντύτερα τελομερή. The discovery relates to what are known as tiny structures called telomeres (pictured). These are biological caps found at the ends of chromosomes - and they can look 15 years older in people developing cancer.

Οι ειδικοί ανακάλυψαν ότι τα προστατευτικά «καλύμματα» στα άκρα των χρωμοσωμάτων τα οποία προλαμβάνουν την καταστροφή του DNA – τα αποκαλούμενα τελομερή - εμφανίζουν πολύ σημαντικότερες φθορές στα άτομα τα οποία τελικώς αναπτύσσουν καρκίνο. Είναι αξιοσημείωτο ότι, όπως προέκυψε από τη μελέτη, τα τελομερή των ατόμων που αργότερα εμφάνισαν καρκίνο φαινόταν να ανήκουν σε άτομο 15 χρόνια μεγαλύτερο.

Τα τελομερή στα άτομα που εμφάνισαν καρκίνο ήταν πολύ μικρότερα από ό,τι έπρεπε και συνέχιζαν να κονταίνουν μέχρι και περίπου τέσσερα χρόνια πριν την εμφάνιση του καρκίνου, όταν ξαφνικά σταματούσαν να συρρικνώνονται. Όλα τα άτομα που παρουσίαζαν αυτό το μοτίβο τελομερών ανέπτυξαν τελικώς τη νόσο.

«Η κατανόηση του συγκεκριμένου μοτίβου συρρίκνωσης των τελομερών μπορεί να αποτελεί έναν βιοδείκτη πρόβλεψης του καρκίνου» ανέφερε ο δρ Λίφανγκ Χου, πρώτος συγγραφέας της μελέτης, καθηγητής Προληπτικής Ιατρικής στην Ιατρική Σχολή Feinberg του Πανεπιστημίου Νορθγουέστερν και προσέθεσε: «Με δεδομένο ότι είδαμε μια ισχυρή σύνδεση του μοτίβου με πολλούς και διαφορετικούς καρκίνους, εκτιμούμε ότι αυτού του είδους οι διαδικασίες θα μπορούν να χρησιμοποιηθούν τελικώς για τη διάγνωση μιας ευρείας γκάμας καρκίνων».

Χρήσιμη γνώση

The newly-discovered pattern of telomere ageing could ultimately lead to to a biomarker - and then a blood test - to check for the disease, say the US scientists.

Παρότι πολλά άτομα πιθανότατα δεν θα θέλουν να γνωρίζουν ότι θα αναπτύξουν καρκίνο στο μέλλον, η νέα αυτή γνώση θα μπορεί να τους επιτρέψει να πραγματοποιήσουν αλλαγές στον τρόπο ζωής τους ώστε να μειώσουν τον κίνδυνο που αντιμετωπίζουν για τη νόσο. Παράλληλα, ειδικοί του Πανεπιστημίου Στάνφορντ εργάζονται αυτή τη στιγμή προς την κατεύθυνση επανανάπτυξης των τελομερών.

Προκειμένου να καταλήξουν στα συμπεράσματά τους τα οποία δημοσιεύθηκαν στο επιστημονικό έντυπο «Εbiomedicine», οι επιστήμονες έλαβαν πολλαπλές μετρήσεις των τελομερών 792 ατόμων για μια περίοδο 13 ετών. Από το σύνολο των εθελοντών οι 135 διαγνώστηκαν τελικώς με διαφορετικές μορφές καρκίνου, όπως του προστάτη, του δέρματος, του πνεύμονα καθώς και με λευχαιμία.

Αρχικώς οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι τα τελομερή γερνούσαν πολύ ταχύτερα – γεγονός που αντικατοπτριζόταν στην ταχύτερη απώλεια του μήκους τους – στα άτομα που ανέπτυσσαν αλλά δεν είχαν ακόμη διαγνωστεί με καρκίνο.

Τα τελομερή σε όλα τα άτομα που τελικώς εμφάνισαν καρκίνο έμοιαζαν ως και 15 χρόνια γηραιότερα σε σύγκριση με τα άτομα που δεν ανέπτυξαν τη νόσο. Στη συνέχεια οι ειδικοί είδαν ότι η ταχεία διαδικασία γήρανσης των τελομερών σταματούσε τρία με τέσσερα χρόνια πριν τη διάγνωση για καρκίνο.

Η «αεροπειρατεία» του καρκίνου

Telomeres sit at the end of chromosomes, and protect the tightly bound strands of DNA.

Τα τελομερή κονταίνουν κάθε φορά που ένα κύτταρο διαιρείται. Όσο γηραιότερο είναι ένα άτομο, τόσο περισσότερες φορές έχουν διαιρεθεί τα κύτταρά του και τόσο κοντύτερα είναι τα τελομερή του. Με δεδομένο ότι τα καρκινικά κύτταρα διαιρούνται και αναπτύσσονται ταχέως, οι επιστήμονες ανέμεναν ότι τα χρωμοσώματα θα κόνταιναν τόσο που το κύτταρο θα αυτοκαταστρεφόταν. Ωστόσο, είδαν πως αυτό δεν συμβαίνει. «Ανακαλύψαμε ότι ο καρκίνος κάνει ‘αεροπειρατεία’ στη διαδικασία κοντέματος των τελομερών προκειμένου να ανθίσει στο σώμα» είπε ο δρ Χου.

Η ερευνητική ομάδα ελπίζει να εντοπίσει πώς ακριβώς ο καρκίνος κάνει «αεροπειρατεία» στα κύτταρα ώστε να αναπτυχθούν θεραπείες που θα κάνουν τα καρκινικά κύτταρα να αυτοκτονούν χωρίς να βλάπτονται τα υγιή κύτταρα γύρω τους.

Πάντως μελέτες σαν και αυτή, σύμφωνα με κάποιους, εγείρουν πολλά ηθικά ζητήματα. Αν για παράδειγμα ένας εργοδότης ή μια ασφαλιστική εταιρεία μάθει ότι ένα άτομο θα εμφανίσει στα χρόνια που έρχονται καρκίνο, πώς θα το αντιμετωπίσει και θα το διαχειριστεί;

Πάγος αζώτου στον Πλούτωνα. Pluto may have ice cap at pole

Φαίνεται να καλύπτει έναν από τους πόλους του πλανήτη-νάνου. Pluto, its huge moon Charon and the Polaris star. (Getty)

O Πλούτωνας, μια μικρή κουκκίδα ακόμα και στα μάτια του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble, αρχίζει να αποκαλύπτεται καθώς το New Horizons πλησιάζει. Μια φωτεινή περιοχή που μόλις διακρίνεται στον ορατό πόλο του πλανήτη- νάνου είναι πιθανώς ένα κάλυμμα από παγωμένο άζωτο, εκτιμούν οι ερευνητές της NASA.

Μπορεί να μην φαίνεται εντυπωσιακό, όμως αυτό είναι το κοντινότερο πορτρέτο του Πλούτωνα που έχουμε ως σήμερα. The bright spot at 3 o'clock could be a polar cap. Charon is Pluto's largest moon. Credit: (NASA/JHU-APL/SwRI)

Οι εικόνες ελήφθησαν στις αρχές και τα μέσα Απριλίου με το τηλεσκόπιο Lorri του σκάφους από απόσταση 113 εκατομμυρίων χιλιομέτρων -κάτι λιγότερο από την απόσταση Γης-Ήλιου. 

Οι φωτογραφίες του Πλούτωνα, με τον δορυφόρο Χάροντα να περιστρέφεται γύρω απ’ αυτόν, δείχνουν και μια χαρακτηριστική φωτεινή επιφάνεια στον έναν πόλο του νάνου πλανήτη. Οι επιστήμονες της NASA πιθανολογούν ότι πρόκειται για ένα κάλυμμα από παγωμένο άζωτο κυρίως, δεδομένου ότι ο Πλούτωνας μάλλον διαθέτει αραιή ατμόσφαιρα αζώτου. (Δείτε πόσο απέχει σήμερα το New Horizons από τον Πλούτωνα πατώντας εδώ: pluto.jhuapl.edu)

«Καθώς πλησιάζουμε τον Πλούτωνα αρχίζουμε να βλέπουμε ενδιαφέροντα χαρακτηριστικά όπως μια φωτεινή περιοχή κοντά στον ορατό πόλο» λέει ο Τζον Γκράνσφελντ, αναπληρωτής διευθυντής στη Διεύθυνση Επιστημονικών Αποστολών της NASA.

Η αποστολή

When it gets to Pluto, the New Horizons probe will have a packed schedule of observations. Credit: NASA

Προηγούμενες μελέτες υποδεικνύουν ότι ο Πλούτωνας διαθέτει μια αραιή ατμόσφαιρα αποτελούμενη κυρίως από άζωτο. Οι πλανητολόγοι υποψιάζονται ότι, καθώς ο πλανήτης- νάνος κινείται στην αργή τροχιά του γύρω από τον Ήλιο, οι εναλλαγές των εποχών οδηγούν στη στερεοποίηση του αζώτου και στην επικάθισή του στο έδαφος.

An artist’s impression of NASA’s New Horizons spacecraft encountering Pluto and its largest moon, Charon, is seen in this NASA image from July 2015. Credit: REUTERS/NASA/APPLIED PHYSICS LABORATORY/SOUTHWEST RESEARCH INSTITUTE/FILES

Στις ίδιες εικόνες διακρίνεται ο Χάροντας, ο μεγαλύτερος δορυφόρος του Πλούτωνα, ωστόσο ο χρόνος έκθεσης για τη λήψη των εικόνων ήταν υπερβολικά μικρός για να αναδείξει τα τέσσερα μικρότερα φεγγάρια του παγωμένου κόσμου. Στις 14 Ιουλίου, όταν το New Horizons περάσει από τον Πλούτωνα σε ελάχιστη απόσταση 10.000 χιλιομέτρων, θα μεταδώσει εικόνες της επιφάνειας με ανάλυση περίπου 100 μέτρων ανά εικονοστοιχείο.

Θα είναι η πρώτη και τελευταία ευκαιρία -το New Horizons, το οποίο εκτοξεύτηκε το 2006, είναι το ταχύτερο σκάφος που έχει εκτοξευτεί ποτέ στο βαθύ Διάστημα, και πλησιάζει τώρα τον στόχο του με ταχύτητα 13 χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο.  Δεν υπάρχει τρόπος να επιβραδύνει, και θα προσπεράσει τον Πλούτωνα για πάντα.

Μέχρι το 2006, ο Πλούτωνας θεωρούνταν ο ένατος πλανήτης του Ηλιακού Συστήματος. Αυτό άλλαξε όταν η Διεθνή Ένωση Αστρονομίας υποβίβασε το σώμα στη νέα κατηγορία των πλανητών-νάνων, στην οποία ανήκουν ακόμα τέσσερα σώματα: Δήμητρα, Έριδα, Χαουμέα και Μακεμάκε.