Ηλιακοί άνεμοι «φύσηξαν» στο Διάστημα την ατμόσφαιρα του Άρη. NASA Mission Reveals Speed of Solar Wind Stripping Martian Atmosphere

Ο Ήλιος και οι... άνεμοι του οδήγησαν την ατμόσφαιρα του Άρη στο Διάστημα καθιστώντας τον ένα έρημο και χωρίς ζωή κόσμο. NASA's Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) mission has identified the process that appears to have played a key role in the transition of the Martian climate from an early, warm and wet environment that might have supported surface life to the cold, arid planet Mars is today. Artist’s rendering of a solar storm hitting Mars and stripping ions from the planet's upper atmosphere. Credits: NASA/GSFC

Η Γη διατήρησε το νερό και την πυκνή ατμόσφαιρά της κυρίως χάρη στο μαγνητικό πεδίο της, το οποίο εκτρέπει τα επικίνδυνα φορτισμένα σωματίδια που εκπέμπει διαρκώς ο Ήλιος. Το πεδίο πηγάζει από την κίνηση του λιωμένου σιδήρου από το οποίο αποτελείται ο εσώτερος πυρήνας του πλανήτη και ουσιαστικά λειτουργεί σαν γιγάντιο δυναμό. Άγνωστο πώς, ο Άρης έχασε το μαγνητικό πεδίο που πιθανότατα διέθετε στα αρχικά στάδια της ζωής του.

Ένα από τα επακόλουθα ήταν να χάσει την ατμόσφαιρα που οι ειδικοί εκτιμούν ότι διέθετε στην πρώτη περίοδο της ύπαρξης του. Η μεγάλη αραίωση της ατμόσφαιρας δεν μπορούσε πλέον να συγκρατήσει το νερό στην επιφάνεια του Αρη με ότι αυτό συνεπάγεται για τις δυνατότητες του πλανήτη να φιλοξενήσει ζωή. Το 2013 δύο ανεξάρτητες ερευνητικές ομάδες της NASA μελέτησαν δεδομένα που συνέλεξε το Curiosity, ένας από τους ρομποτικούς εξερευνητές του Κόκκινου Πλανήτη.

Οι δύο ομάδες κατέληξαν στα ίδια συμπεράσματα και ανέπτυξαν μια κοινή θεωρία σύμφωνα με την οποία λίγο μετά τον σχηματισμό του, όπως συνέβη και με τη Γη, ο Άρης έγινε ένα πεδίο συνεχούς πτώσης αστεροειδών, κομητών και διαφόρων διαστημικών σωμάτων.

Οι ερευνητές έκαναν την εκτίμηση ότι πριν από περίπου 4 δισ. έτη ένα σώμα με μέγεθος παρόμοιο με εκείνο του Πλούτωνα έπεσε πάνω στον Άρη. Η τρομερή σύγκρουση είχε ως αποτέλεσμα η ατμόσφαιρα του Άρη να καταστραφεί ολοσχερώς. Σύμφωνα με τους ερευνητές, εκτός από τη σύγκρουση κάποιο ρόλο στην καταστροφή της ατμόσφαιρας του Άρη έπαιξε η ηφαιστειακή δραστηριότητα του πλανήτη αλλά και οι ηλιακοί άνεμοι.

Οι πρώτες ενδείξεις

Ο δορυφόρος MAVEN φαίνεται ότι λύνει ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια του Κόκκινου Πλανήτη. Data collected by NASA's MAVEN spacecraft revealed Mars' atmosphere was stripped by solar wind. Credit:NASA

Τον Νοέμβριο του 2013 τέθηκε σε τροχιά γύρω από τον Άρη ο δορυφόρος MAVEN της NASA και λίγες μόλις εβδομάδες αργότερα κατάφερε να συλλέξει σημαντικά στοιχεία για την απώλεια της ατμόσφαιρας και του νερού από τον πλανήτη. Ο ΜAVEN κατέγραψε σύννεφα ατόμων υδρογόνου, άνθρακα και οξυγόνου τα οποία δραπετεύουν από την ατμόσφαιρα του Άρη και χάνονται στο διάστημα -μια διαδικασία που συνεχίζεται εδώ και τρία δισεκατομμύρια χρόνια και άφησε τον πλανήτη παγωμένο και στεγνό. Εκτός των άλλων η απώλεια της ατμόσφαιρας άφησε τον πλανήτη ευάλωτο στην επίδραση του Ήλιου.

High above the thin Martian skies, NASA’s MAVEN spacecraft is carrying out a mission: determine how Mars lost its early atmosphere, and with it, its water. While previous Mars orbiters have peered down at the planet’s surface, MAVEN is spending part of its time gazing at the stars, looking for subtle changes in their color as they dip through the limb of Mars and set below the horizon. Such stellar occultations reveal what Mars’ atmosphere is made of, and how its composition varies with altitude. MAVEN’s observations are providing scientists with the most detailed picture of the Mars upper atmosphere to date, helping them understand how a once-hospitable world changed into the forbidding desert that we see today. This video is public domain and can be downloaded at: http://svs.gsfc.nasa.gov/goto?11992

Το Maven διαπίστωσε από τις πρώτες εβδομάδες της λειτουργίας του ότι το φαινόμενο συνεχίζεται μέχρι και σήμερα, με τον Ήλιο να κλέβει ακόμα υλικό από την αραιή ατμόσφαιρα του Άρη, η οποία είναι σήμερα 100 φορές πιο αραιή από της Γης.

Τα σωματίδια που εκπέμπει ο Ήλιος, γνωστά ως ηλιακός άνεμος, συγκρούονται με την ατμόσφαιρα και την συμπαρασύρουν στο Διάστημα. Αυτό είναι μια συνεχής διαδικασία, η οποία όμως εντείνεται δραματικά όταν ο Ήλιος ξεσπά σε εκρήξεις, γνωστές ως ηλιακές εκλάμψεις και εκτινάξεις στεμματικού υλικού. Το Maven κατέγραψε τον Σεπτέμβριο του 2014 ένα σύννεφο σωματιδίων από μια εκτίναξη στεμματικού υλικού να φτάνει στον Άρη. Δεν μπόρεσε όμως να παρατηρήσει την αντίδραση της ατμόσφαιρας, καθώς δεν είχαν ενεργοποιηθεί ακόμα όλα τα όργανά του. Το σκάφος κατάφερε ωστόσο να απεικονίσει σύννεφα ατομικού υδρογόνου, οξυγόνου και άνθρακα που χάνονται από την ατμόσφαιρα στο Διάστημα. 

Η επιβεβαίωση

Mars is a cold and barren desert today, but scientists think that in the ancient past it was warm and wet. The loss of the early Martian atmosphere may have led to this dramatic change, and one of the prime suspects is the solar wind. Unlike Earth, Mars lacks a global magnetic field to deflect the stream of charged particles continuously blowing off the Sun. Instead, the solar wind crashes into the Mars upper atmosphere and can accelerate ions into space. Now, for the first time, NASA’s MAVEN spacecraft has observed this process in action – by measuring the speed and direction of ions escaping from Mars. This data visualization compares simulations of the solar wind and Mars atmospheric escape with new measurements taken by MAVEN. Credits: NASA-GSFC/CU Boulder LASP/University of Iowa

Την Πέμπτη το βράδυ η NASA ανακοίνωσε ότι το MAVEN συγκέντρωσε πλέον όλα τα εκείνα τα στοιχεία που αποδεικνύουν ότι υπεύθυνοι για την απώλεια της ατμόσφαιρας του Άρη είναι οι ηλιακοί άνεμοι. Οι μετρήσεις του δορυφόρου δείχνουν ότι κατά μέσο όρο κάθε δευτερόλεπτο περί τα 100 γρμ ατμόσφαιρας του Άρη εγκαταλείπουν τον πλανήτη. «Μοιάζει με μικρή απώλεια. Είναι σαν να κλέβει κάποιος καθημερινά από ένα ταμείο λίγα νομίσματα. Ομως η απώλεια αυξάνεται πολύ όταν κάνουν την εμφάνιση τους ηλιακοί άνεμοι και με δεδομένο ότι το φαινόμενο εξελίσσεται σε βάθος αρκετών δισ. ετών και ο ήλιος ήταν τότε νεότερος και πολύ πιο ενεργός είναι βέβαιο ότι απώλειες ήταν πολύ μεγαλύτερες» ανέφερε στη συνέντευξη Τύπου ο Μπρους Τζέικοσκι, εκ των επικεφαλής της αποστολής MAVEN. «Ο ‘Άρης φαίνεται ότι διέθετε ένα παχύ ατμοσφαιρικό στρώμα ικανό να υποστηρίξει την παρουσία νερού σε υγρή μορφή στοιχείο που γνωρίζουμε ότι είναι απαραίτητο για την παρουσία της ζωής, τουλάχιστον της ζωής που εμείς γνωρίζουμε. Μαθαίνοντας τι συνέβη στην ατμόσφαιρα του Άρη θα αυξήσουμε τις γνώσεις μας για την εξέλιξη και τους μηχανισμούς μιας ατμόσφαιρας σε ένα πλανήτη. Μαθαίνοντας τι προκάλεσε μια αλλαγή που μετέτρεψε ένα πλανήτη φιλόξενο στη ζωή έστω και τη μικροβιακή σε ένα εντελώς αφιλόξενο κόσμο όπως φαίνεται ότι συνέβη στον Άρη θα αποκτήσουμε πολύτιμες πληροφορίες στον σχεδιασμό μιας επανδρωμένης αποστολής στον Κόκκινο Πλανήτη»αναφέρει ο Τζον Γκράνσφελντ, αστροναύτης και στέλεχος της NASA.

Πηγές: B. M. Jakosky. MAVEN Explores the Martian Upper Atmosphere.Science, 2015; 350 (6261): 643 DOI: 10.1126/science.aad3443

Bruce M. Jakosky, Joseph M. Grebowsky, Janet G. Luhmann, David A. Brain. Initial results from the MAVEN mission to Mars. Geophysical Research Letters, 2015; DOI: 10.1002/2015GL065271

Μέτρησαν για πρώτη φορά την αντιύλη! The Interactions Between Antiprotons Have Been Measured For The First Time

Οι επιστήμονες κατάφεραν για πρώτη φορά να μελετήσουν την αντιύλη. Scientists working at Brookhaven National Laboratory, including physicists at Rice University, have announced the first measurements of the attractive force between antiprotons. The discovery gives physicists new ways to look at the forces that bind matter and antimatter. Credit: Brookhaven National Laboratory

Επιστήμονες στις ΗΠΑ έκαναν την πρώτη μέτρηση στην ελκτική δύναμη μεταξύ των αντιπρωτονίων, δηλαδή των σωματιδίων της αντιύλης, φωτίζοντας έτσι ένα από τα μυστήρια της Φυσικής: γιατί μπορούν να συγκροτούνται πυρήνες αντιύλης και να μην υπάρχει μόνο ύλη στο σύμπαν. Δεν μπόρεσαν όμως να εξηγήσουν γιατί η ύλη είναι τόσο περισσότερη από την αντιύλη.

Η δύναμη

Την ισχυρή αλληλεπίδραση ή ισχυρή δύναμη αντιλαμβανόμαστε σήμερα ως την αλληλεπίδραση μεταξύ των κουάρκ και των γκλουονίων, η οποία περιγράφεται από τη θεωρία της κβαντικής χρωμοδυναμικής (quantum chromodynamics - QCD). Η ισχυρή δύναμη είναι η θεμελιώδης δύναμη η οποία μεταφέρεται από τα γκλουόνια, και ασκείται πάνω στα κουάρκ, τα αντικουάρκ, καθώς και τα ίδια τα γκλουόνια για να σχηματίσουν τα πρωτόνια, τα νετρόνια και τα άλλα αδρόνια. Επίσης, σε μεγαλύτερη κλίμακα, είναι η δύναμη που κρατά τα πρωτόνια και τα νετρόνια μαζί για να σχηματίσουν τους πυρήνες των ατόμων. An animation of the nuclear force (or residual strong force) interaction between a proton and a neutron. The small colored double circles are gluons, which can be seen binding the proton and neutron together. These gluons also hold the quark-antiquark combination called the pion together, and thus help transmit a residual part of the strong force even between colorless hadrons. Anticolors are shown as per this diagram.

Όπως η ισχυρή πυρηνική δύναμη που συγκρατεί τους πυρήνες των κανονικών πρωτονίων στα άτομα της ύλης, έτσι και στην περίπτωση της αντιύλης, όπως διαπίστωσαν οι επιστήμονες, υπάρχει μια αντίστοιχη ισχυρή ελκτική δύναμη. Τα σωματίδια της αντιύλης (αντιπρωτόνια) έχουν ίδιες μάζες με εκείνα της κανονικής ύλης (πρωτόνια), αλλά αντίθετα ηλεκτρικά φορτία.

Στην αρχή του σύμπαντος, η Μεγάλη Έκρηξη εκτιμάται ότι δημιούργησε ίσες ποσότητες ύλης και αντιύλης, όμως σήμερα η αντιύλη είναι πολύ σπάνια. Αν και υπάρχουν πολλές θεωρίες για την αιτία, η οριστική εξήγηση διαφεύγει ακόμη από τους επιστήμονες. Η μέτρηση που έγινε στα αντιπρωτόνια, θα βοηθήσει να μελετηθεί καλύτερα η φύση της αντιύλης, η οποία είναι δυνατό να παραχθεί σε επιταχυντές σωματιδίων όπως του CERN, αν και σε μικρές ποσότητες.

Οι συγκρούσεις

Το επίτευγμα ρίχνει φως σε ένα μεγάλο μυστήριο της Φυσικής. Zhengqiao Zhang, a graduate student from the Shanghai Institute of Applied Physics, with STAR physicist Aihong Tang at the STAR detector of the Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC).

Τα νέα πειράματα έγιναν στον Σχετικιστικό Επιταχυντή Βαρέων Ιόντων Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) του Εθνικού Εργαστηρίου Μπρουκχέιβεν του υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ και παρουσιάζονται στην επιθεώρηση «Nature». Η δημιουργία αντιύλης έγινε με τη σύγκρουση πυρήνων βαρέων ατόμων χρυσού μεταξύ τους, σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός.

Η ελκτική δύναμη μεταξύ των αντιπρωτονίων επιτρέπει στα σωματίδια αυτά, όταν πλησιάζουν μεταξύ τους, να συγκρατούνται μαζί, υπερνικώντας έτσι την απωθητική δύναμη που ασκούν τα αρνητικά ηλεκτρικά φορτία τους.

Οι μετρήσεις επιβεβαιώνουν ότι δεν υπάρχει διαφορά στον τρόπο που η ισχυρή πυρηνική δύναμη συμπεριφέρεται στην ύλη και στην αντιύλη. Έτσι, η ύλη και η αντιύλη φαίνονται να είναι τελείως συμμετρικές, οπότε η σημερινή παρατηρούμενη ασυμμετρία στις ποσότητές τους στο σύμπαν παραμένει μέγα μυστήριο, όπως τόνισαν οι επιστήμονες.Αν οι φυσικοί είχαν βρει κάποια διαφορά στη δύναμη που «συγκολλά» την αντιύλη, τότε αυτό θα μπορούσε να εξηγήσει την σημερινή σχεδόν ανυπαρξία της αντιύλης σε σχέση με την ύλη - μόνο που τέτοια διαφορά δεν διαπιστώθηκε. 

Πηγή: The STAR Collaboration. Measurement of interaction between antiprotons. Nature, 2015 DOI: 1038/nature15724.

Μηχανή αναζήτησης με νοημοσύνη! Artificial-intelligence institute launches free science search engine

Η Semantic Scholar είναι μια μηχανή αναζήτησης με υψηλή νοημοσύνη. Θα αναζητά επιστημονικές δημοσιεύσεις στον κυβερνοχώρο.

Μία νέα χείρα βοηθείας, εξοπλισμένη με τεχνητή νοημοσύνη, μόλις απέκτησαν οι απανταχού επιστήμονες και ερευνητές. Πρόκειται για τη Semantic Scholar, μια δωρεάν μηχανή αναζήτησης, η οποία όχι μόνο ψάχνει μέσα σε εκατομμύρια επιστημονικές δημοσιεύσεις, αλλά έχει την «εξυπνάδα» να καταλαβαίνει τι είναι σημαντικό και χρήσιμο μέσα σε αυτό τον τεράστιο όγκο δεδομένων.

Τεράστιος όγκος

Κάθε χρόνο γίνονται περίπου δύο εκατομμύρια νέες επιστημονικές δημοσιεύσεις και από αυτές σχεδόν οι μισές διαβάζονται το πολύ από τρεις ανθρώπους. Η Semantic Scholar - δημιούργημα του Ινστιτούτου Άλεν για την Τεχνητή Νοημοσύνη (γνωστού και ως ΑΙ2) με έδρα το Σιάτλ των ΗΠΑ, που χρηματοδοτείται από τον πολυεκατομμυριούχο συνιδρυτή της Microsoft Πολ Άλεν με πάνω από 20 εκατ. δολάρια - θέλει να διευκολύνει τους επιστήμονες, ενημερώνοντάς τους για γνώσεις, συσχετίσεις και νέες ιδέες, που είχαν περάσει απαρατήρητες έως τώρα. Image credit: Peter Ginter/Getty

Αντί να ψάχνουν βελόνες στα άχυρα, οι ερευνητές θα μπορούν να θέτουν ερωτήματα στη Semantic Scholar και αυτή θα «διαβάζει» όλα εκείνα που εκείνοι, ακόμα κι αν γνώριζαν ότι υπάρχουν, δεν θα προλάβαιναν να το κάνουν.

Η αναζήτηση

Σε πρώτη φάση, σύμφωνα με το «New Scientist» και το «Nature», η μηχανή θα αναζητά δημοσιεύσεις από το πεδίο της πληροφορικής και των υπολογιστών (περίπου τρία εκατομμύρια μέχρι στιγμής), ενώ από το 2016 θα διευρύνει τον ορίζοντά της σε άλλα πεδία, με προτεραιότητα τη βιοϊατρική και τη φυσική.

Το σύστημα ψάχνει μόνο σε ελεύθερα προσβάσιμες δημοσιεύσεις (όχι όσες διατίθενται μέσω συνδρομής) και "σκανάρει" τόσο το κείμενο όσο και τις φωτογραφίες ή τα επιστημονικά διαγράμματα. Παράλληλα, μπορεί να εντοπίσει ποιες δημοσιεύσεις έχουν τη μεγαλύτερη επιρροή και ποιες είναι αμφιλεγόμενες.

Oren Etzioni, chief executive officer of the Allen Institute for Artificial Intelligence. (CC BY-NC 2.0).

Σε εξέλιξη βρίσκονται παρεμεφερείς προσπάθειες από τον υπερυπολογιστή «Γουάτσον» της ΙΒΜ που υποστηρίζει το νέο εργαλείο επιστημονικής αναζήτησης "The Knowledge Integration Kit" (KnIT), καθώς και από την υπηρεσία Προωθημένων Αμυντικών Ερευνητικών Προγραμμάτων (DARPA) του αμερικανικού Πενταγώνου, η οποία αναπτύσσει την φιλόδοξη τεχνολογία "Big Mechanism" (Μεγάλος Μηχανισμός), που αναμένεται να έχει ολοκληρωθεί έως το 2017.

Παράλληλα, υπάρχουν οι βάσεις επιστημονικών δημοσιεύσεων, με μεγαλύτερες τη Google Scholar (με τουλάχιστον 100 εκατομμύρια έγγραφα) και τη PubMed, οι οποίες όμως δεν έχουν την τεχνητή νοημοσύνη να «καταλάβουν» το περιεχόμενο αυτών των δημοσιεύσεων. Το πλεονέκτημα της Google Scholar, από την άλλη, είναι ότι μπορεί να βρει και δημοσιεύσεις που «κρύβονται» πίσω από το «τείχος» της πληρωμένης συνδρομής. Άλλa εργαλεία, όπως η Microsoft Academic Search και η CiteSeer, είναι μικρότερης εμβέλειας.

Εδώ μπορεί να γίνει η πρώτη βάση στον Άρη. Is this the perfect spot for people on Mars?

Η εικονιζόμενη περιοχή Deuteronilus Mensae ίσως είναι αυτή στην οποία θα γίνει η πρώτη προσεδάφιση επανδρωμένης αποστολής στον Άρη αλλά και η πρώτη βάση. An area known as Deuteroniius Menae on the edge of the Acidalia Planitia, where the film The Martian was set, is a favourite landing site for the first mission to land humans on Mars. The area is filled with flat topped knobbles left after ancient glaciers carved out the land around them (pictured). Credit: (ESA/DLR/FU Berlin, G. Neukum)

Η αρμόδια επιτροπή της NASA ξεκίνησε επίσημα τις εργασίες αναζήτησης της περιοχής που θα προσεδαφιστεί η πρώτη επανδρωμένη αποστολή στον Άρη η οποία σύμφωνα με τον υπάρχοντα σχεδιασμό θα ξεκινήσει στα τέλη της επόμενης δεκαετίας.

Nasa's first workshop to discuss possible landing sites for a manned mission to Mars is examining 45 possible locations around the equator of the Red Planet (illustrated above).

Στη διάθεση της επιτροπής υπάρχουν 45 περιοχές του Κόκκινου Πλανήτη τις οποίες έχουν υποδείξει ειδικοί ως ενδεδειγμένα σημεία για την πρώτη γνωριμία του ανθρώπου με τον Άρη. Η πρόταση που φαίνεται ότι έχει ξεχωρίσει μέχρι στιγμής είναι αυτή που υποδεικνύει ως σημείο προσεδάφισης την περιοχή Deuteronilus Mensae.

In the Martian, fictional astronaut Mark Watney drives across an area called Acidalia Planitia in an attempt to be rescued after being stranded on the planet. A real mission to Mars could end up being sent to a location on the edge of this vast plain.

Πρόκειται για μια περιοχή με κοιλάδες και φαράγγια που συνορεύει με την περιοχή Acidalia Planitia που αποτέλεσε την περιοχή που προσεδαφίστηκε η επανδρωμένη αποστολή της ταινίας «Η Διάσωση» (The Martian) με πρωταγωνιστή τον Ματ Ντέιμον.

Η περιοχή Deuteronilus Mensae είναι από τα φαβορί για την πρώτη προσεδάφιση ανθρώπων στον Κόκκινο Πλανήτη. Images captured by the Mars Reconnaissance Orbiter have suggested there are widespread deposits of glacial ice in the region called Deuteronilus Mensae (illustrated in blue). The ice, thought to be up to 0.6 miles thick, is found next to steep cliffs and hillsides where rocky debris from the slopes has covered it.

Η Deuteronilus Mensae έχει προταθεί όχι μόνο επειδή μπορεί να γίνει εκεί μια ασφαλής προσεδάφιση αλλά κυρίως επειδή οι παρατηρήσεις των δορυφόρων που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τον Άρη έχουν υποδείξει την ύπαρξη νερού σε παγωμένη μορφή στο υπέδαφος της. 

This image, taken by the High Resolution Stereo Camera (HRSC) on board ESA's Mars Express, shows a perspective view of a glacial feature located in Deuteronilus Mensae. (Credit: ESA/DLR/FU Berlin, G. Neukum)

Έτσι αν βρεθεί τρόπος αξιοποίησης του νερού θα μπορεί να υποστηριχθεί η λειτουργία μιας βάσης εκεί. Μιας βάσης που θα αποτελέσει τον θεμέλιο λίθο της αποίκησης του Άρη.

Πηγή: Brown University

Βρέχει λιωμένα μέταλλα σε… ορφανό πλανήτη. Molten metal storms rage on orphan planet that lost its star

Καλλιτεχνική απεικόνιση του εξωπλανήτη που ζει μόνος του στον γαλαξία μας και έχει εντυπωσιακά ατμοσφαιρικά φαινόμενα. This is an artist’s impression of the free-floating planet PSO J318.5-22. Image credit: MPIA / V. Ch. Quetz.

Εντοπίστηκαν εξωτικές καιρικές συνθήκες σε πλανήτη που εξορίστηκε από την κοσμική εστία του.

Ο πλανήτης και το φαινόμενο

This image shows the free-floating planet PSO J318.5-22. Image credit: N. Metcalfe / Pan-STARRS 1 Science Consortium.

Εντοπίστηκε το 2013 και συγκέντρωσε την προσοχή των επιστημόνων αφού δεν ήταν ένας ακόμη εξωπλανήτης που κινούνταν γύρω από κάποιο άστρο του γαλαξία μας. Ο PSO J318.5-22 είναι ένας μοναχικός πλανήτης αφού για κάποιο λόγο απομακρύνθηκε από το μητρικό του άστρο και τους άλλους πλανήτες που ίσως υπήρχαν εκεί και βρίσκεται μόνος του σε κάποιο σημείο του Διαστήματος σε απόσταση 80 ετών φωτός από εμάς.

Πρόκειται για ένα γίγαντα αερίου με μάζα οκτώ φορές μεγαλύτερη από αυτή του Δία. Ο PSO J318.5-22 μπορεί να ατύχησε και να έμεινε ολομόναχος αλλά οι επιστήμονες είναι τυχεροί επειδή βρίσκεται απόλυτα εκτεθειμένος στο διαστημικό κενό χωρίς να εμποδίζεται η παρατήρηση του από διαφόρων εμπόδια που υπάρχουν σε ένα αστρικό σύστημα (το φως του άστρου, αέρια, σκόνη κλπ).

Έτσι διεθνής ομάδα αστρονόμων έστρεψε τα τηλεσκόπια στον PSO J318.5-22 και έκανε μια εντυπωσιακή ανακάλυψη. Οι ερευνητές εντόπισαν κάποιες από τις καιρικές συνθήκες που επικρατούν στον εξωπλανήτη. Το πιο εντυπωσιακό εύρημα είναι ότι στον πλανήτη σχηματίζονται νέφη τα οποία δημιουργούν βροχή που αποτελείται από λιωμένα μέταλλα. «Τα νέφη πρέπει να αποτελούνται από καυτούς εστέρες πυριτικού οξέος και σταγονίδια σιδήρου. Αυτά τα νέφη δημιουργούν ένα κόσμο που κάνει εκείνον της Αφροδίτης να μοιάζει ευχάριστος» δηλώνει η Μπεθ Μπίλερ, του Πανεπιστημίου του Εδιμβούργου, μέλος της ερευνητικής ομάδας που δημοσιεύει την ανακάλυψη της στην στην διαδικτυακή υπηρεσία προδημοσιεύσεων arxiv.

Πηγή: arxiv.org/abs/1510.07625

Υπερυπολογιστής προσομοιώνει την εξέλιξη του Σύμπαντος. Researchers model birth of universe in one of largest cosmological simulations ever run

H ύλη του Σύμπαντος ήταν αρχικά σχετικά ομοιογενής (αριστερά), σταδιακά όμως συσσωματώθηκε και σχημάτισε τον κοσμικό ιστό (δεξιά). This series shows the evolution of the universe as simulated by a run called the Q Continuum, performed on the Titan supercomputer and led by Argonne physicist Katrin Heitmann. These images give an impression of the detail in the matter distribution in the simulation. At first the matter is very uniform, but over time gravity acts on the dark matter, which begins to clump more and more, and in the clumps, galaxies form. Image by Heitmann et. al. (Click to view larger.)

Σε μια από τις μεγαλύτερες κοσμολογικές προσομοιώσεις που έχουν παρουσιαστεί ως σήμερα, υπερυπολογιστής του αμερικανικού υπουργείου Ενέργειας μοντελοποιεί την εξέλιξη του Σύμπαντος από τη βρεφική του ηλικία μέχρι σήμερα. Το αποτέλεσμα; Ένας ωκεανός δεδομένων που φτάνει τα 2,5 petabyte, ή 2,5 εκατομμύρια gigabyte.

Ερευνητές του Εθνικού Εργαστηρίου του Αργκόν, το οποίο υπάγεται στο υπουργείο Ενέργειας, χρησιμοποίησαν για την προσομοίωση τον υπερυπολογιστή Titan, ο οποίος ήταν μέχρι πριν από λίγα χρόνια ο ισχυρότερος του κόσμου.

Χρησιμοποιώντας λογισμικό που αναπτύχθηκε ειδικά για κοσμολογικές προσομοιώσεις (Hardware/Hybrid Accelerated Cosmology Code), η ερευνητική ομάδα προσομοίωσε την πορεία του Σύμπαντος από τα 50 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη μέχρι τη σημερινή εποχή.

Πρακτικά, το Σύμπαν χωρίστηκε σε μισό τρισεκατομμύριο κύβους με πλευρά 100.000 χιλιομέτρων ο καθένας, προσφέροντας εντυπωσιακά υψηλή ανάλυση.

Από την γέννηση στην ενηλικίωση

Παρουσιάζει την πορεία του από την βρεφική του ηλικία μέχρι και σήμερα και συνοδεύεται από έναν ωκεανό δεδομένων 2,5 petabyte. Galaxies have halos surrounding them, which may be composed of both dark and regular matter. This image shows a substructure within a halo in the Q Continuum simulation, with “subhalos” marked in different colors. Image by Heitmann et al.

 Στη βρεφική του ηλικία, το Σύμπαν ήταν ένα γιγάντιο σύννεφο από ελεύθερα άτομα κανονικής ύλη αλλά και από «σκοτεινή ύλη» -ένα υλικό άγνωστης σύστασης που περιέργως αντιστοιχεί στο 84% της μάζας του Σύμπαντος.

Τα μοντέλα των κοσμολόγων δείχνουν ότι η σκοτεινή ύλη ήταν η πρώτη που άρχισε να συσσωματώνεται λόγω της έλξης της βαρύτητας. Σταδιακά συμπυκνώθηκε σε δίσκους, οι οποίοι τελικά τράβηξαν προς το μέρος τους και την κανονική ύλη. Μέχρι και σήμερα, δισεκατομμύρια χρόνια μετά, οι γαλαξίες πιστεύεται ότι περιβάλλονται από αυτά τα «φωτοστέφανα» σκοτεινής ύλης, μέσα στα οποία γεννήθηκαν.

«Η βαρύτητα επιδρά στη σκοτεινή ύλη, η οποία αρχίζει να συσσωματώνεται όλο και περισσότερο. Μέσα στους σβόλους που σχηματίζονται γεννιούνται γαλαξίες» λέει η Κάτριν Χέιτμαν, πρώτη συγγραφέας της δημοσίευσης στο Astrophysical Journal Supplement Series.

«Είναι μια πολύ πλούσια προσομοίωση» προσθέτει. «Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτά τα δεδομένα για να εξετάσουμε το γιατί οι γαλαξίες συμπυκνώνονται με αυτόν τον τρόπο, καθώς και τη θεμελιώδη φυσική του ίδιου του σχηματισμού κοσμικών δομών» εξηγεί.

Υπήρχε όμως και αρκετό υλικό στο νεαρό Σύμπαν που δεν έπεσε στην παγίδα της σκοτεινής ύλης. Το υλικό αυτό, τεράστιες ποσότητες αερίου, πιστεύεται ότι διατάχθηκε σε μορφή νημάτων τα οποία εκτείνονται ανάμεσα στους γαλαξίες.

Στο σημερινό, ενήλικο Σύμπαν, προβλέπει το κυρίαρχο μοντέλο της Κοσμολογίας, οι γαλαξίες βρίσκονται σήμερα διατεταγμένοι σαν χάντρες πάνω σε έναν «σκελετό» από νήματα που θυμίζει σφουγγάρι, τον λεγόμενο κοσμικό ιστό.

Εκτός του ότι αποκαλύπτει το ρόλο της κοσμικής ύλης στο σχηματισμό του κοσμικού ιστού, αναφέρουν οι ερευνητές σε ανακοίνωσή τους, η προσομοίωση βοηθά τους κοσμολόγους να κατανοήσουν την ακόμα πιο μυστηριώδη σκοτεινή ενέργεια, μια μυστηριώδη δύναμη που δρα αντίθετα από τη βαρύτητα και επιταχύνει τη διαστολή του Σύμπαντος.

Η ανάλυση των 2,5 petabyte δεδομένων μόλις έχει αρχίσει, θα διαρκέσει όμως «αρκετά ακόμα χρόνια».

Πηγή: Katrin Heitmann et al. THE Q CONTINUUM SIMULATION: HARNESSING THE POWER OF GPU ACCELERATED SUPERCOMPUTERS, The Astrophysical Journal Supplement Series (2015). DOI: 10.1088/0067-0049/219/2/34

Μεγάλος αστεροειδής στην γειτονιά μας. Halloween Skies to Include Dead Comet Flyby

Θα περάσει κοντά από τη Γη στις 31 Οκτωβρίου αλλά δεν μας απειλεί. This image of asteroid 2015 TB145, a dead comet, was generated using radar data collected by the National Science Foundation's 1,000-foot (305-meter) Arecibo Observatory in Puerto Rico. The radar image was taken on Oct. 30, 2015, and the image resolution is 25 feet (7.5 meters) per pixel. Credits: NAIC-Arecibo/NSF

Ένας μεγάλος αστεροειδής με διάμετρο περίπου 400 μέτρων θα περάσει σχετικά κοντά από τον πλανήτη μας. Το πέρασμα, με ταχύτητα 35 χλμ ανά δευτερόλεπτο, θα γίνει σήμερα το βράδυ στις 7 μ.μ. ώρα Ελλάδας σε απόσταση 480.000 χιλιομέτρων, λίγο μεγαλύτερη από την απόσταση Γης-Σελήνης.

Μόλις εντοπίστηκε

Ο αστεροειδής έχει διάμετρο περίπου 400 μέτρα και θα περάσει σχετικά κοντά από τη Γη, σήμερα στις 7 μ.μ. ώρα Ελλάδος, με ταχύτητα 35 χλμ. ανά δευτερόλεπτο.

Οι αστονόμοι γνωρίζουν ελάχιστα πράγματα για τον εν λόγω αστεροειδή, γνωστό ως 2015 ΤΒ145, τον οποίο ανακάλυψαν στις 10 Οκτωβρίου από τηλεσκόπιο στη Χαβάη.

JPL scientist Marina Brozovic explains how radar will be used to study asteroid 2015 TB145 when it safely passes Earth on Oct. 31, 2015. Scientists are tracking the Halloween flyby with several optical observatories and the radar capabilities of the agency's Deep Space Network at Goldstone, California. Radar images should be available within a few days of the flyby. The asteroid will fly past Earth at a safe distance slightly farther than the moon's orbit on Oct. 31 at 10:01 a.m. PDT (1:01 p.m. EDT). Scientists are treating the flyby of the estimated 1,300-foot-wide (400-meter) asteroid as a science target of opportunity. Full story at http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php...

Το πλησίασμά του στον πλανήτη μας - χωρίς να διατρέχουμε κίνδυνο- θα τους δώσει την ευκαιρία να τον μελετήσουν καλύτερα.

These first radar images from the National Science Foundation's 1,000-foot (305-meter) Arecibo Observatory in Puerto Rico, indicate the near-Earth object is spherical in shape and approximately 2,000 feet (600 meters) in diameter. The radar images were taken on Oct. 30, 2015, and the image resolution is 25 feet (7.5 meters) per pixel. Credits: NAIC-Arecibo/NSF

Η επίγνωση ότι γύρω από τη Γη περνούν συνεχώς μικροί και μεγαλύτεροι αστεροειδείς, κάνει ολοένα πιο νευρικούς τους επιστήμονες και τις διαστημικές υπηρεσίες, που πλέον έχουν ξεκινήσει προγράμματα για το πώς θα πρέπει να αντιδράσουν στο μέλλον, αν οι υπολογισμοί δείξουν ότι κάποιο ουράνιο σώμα κατευθύνεται απειλητικά προς τη Γη. Πριν από 65 εκατ. χρόνια ένας αστεροειδής διαμέτρου δέκα χιλιομέτρων, που έπεσε στο σημερινό Μεξικό, εκτιμάται ότι εξαφάνισε τους δεινόσαυρους και άνοιξε το δρόμο για τα θηλαστικά - και τον άνθρωπο.

Για το παραπάνω animation χρησιμοποιήθηκαν 6 εικόνες ραντάρ που λήφθηκαν στις 30 Οκτωβρίου 2015. This animated GIF was generated using radar data collected by the National Science Foundation's 1,000-foot (305-meter) Arecibo Observatory in Puerto Rico. The six radar images used in the animation were taken on Oct. 30, 2015, and the image resolution is 25 feet (7.5 meters) per pixel. Credits: NAIC-Arecibo/NSF

Ο αστρονόμος Ντέτλεφ Κόσνι του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) δήλωσε ότι αν ο 2015 ΤΒ145 έπεφτε στη Γη, θα προξενούσε μεγάλες ζημιές, γι' αυτό χρειάζεται συνεχής εγρήγορση. Η ESA σε ανακοίνωσή της διαβεβαίωσε ότι δεν υπάρχει καμία περίπτωση ο αστεροειδής να χτυπήσει τον πλανήτη μας ή ότι κάτι τέτοιο θα συμβεί τα επόμενα 100 χρόνια. Όμως ο 2015 ΤΒ145 προστέθηκε στον κατάλογο κινδύνου της ESA, ο οποίος περιέχει 524 τέτοια διαστημικά αντικείμενα.

Πηγή: nasa.gov