Από το Άλφα μέχρι το Ωμέγα στον ουρανό της Κρήτης. From Alpha to Omega in Crete

This beautiful telephoto composition spans light-years in a natural night skyscape from the island of Crete. Looking south, exposures both track the stars and record a fixed foreground in three merged panels that cover a 10×12 degree wide field of view. The May 15 waxing gibbous moonlight illuminates the church and mountainous terrain. A mere 18 thousand light-years away, huge globular star cluster Omega Centauri (NGC 5139) shining above gives a good visual impression of its appearance in binoculars on that starry night. Active galaxy Centaurus A (NGC 5128) is near the top of the frame, some 11 million light-years distant. Also found toward the expansive southern constellation Centaurus and about the size of our own Milky Way is edge on spiral galaxy NGC 4945. About 13 million light-years distant it’s only a little farther along, and just above the horizon at the right. Image Credit & Copyright: Johannes Schedler (Panther Observatory)

Ο Κένταυρος Α (ή NGC 5128) είναι ένας φακοειδής ενεργός γαλαξίας στον αστερισμού του Κενταύρου και ένας από τους κοντινότερους στη Γη ραδιογαλαξίες. Βρίσκεται σε απόσταση περίπου 11 εκατομμύρια έτη φωτός. Είναι ο πέμπτος λαμπρότερος γαλαξίας στον ουρανό.

The globular cluster Omega Centauri — with as many as ten million stars — is seen in all its splendour in this image captured with the WFI camera from ESO's La Silla Observatory. The image shows only the central part of the cluster — about the size of the full moon on the sky (half a degree). North is up, East is to the left. This colour image is a composite of B, V and I filtered images. Note that because WFI is equipped with a mosaic detector, there are two small gaps in the image which were filled with lower quality data from the Digitized Sky Survey. Credit ESO

Ο Ωμέγα Κενταύρου (ή NGC 5139) είναι σφαιρωτό σμήνος, επίσης στον αστερισμό του Κενταύρου, σε απόσταση 15.800 έτη φωτός από τη Γη. Είναι το μεγαλύτερο σφαιρωτό σμήνος στον Γαλαξία, με διάμετρο περίπου 150 έτη φωτός. Συνίσταται από 10 εκατομμύρια άστρα και έχει συνολική μάζα ίση με 4 εκατομμύρια ηλιακές μάζες.

This photograph shows a sky field around the spiral galaxy NGC 4945 . It is assembled from five 15-minute R(ed)-narrowband (shown in red), four 5-minute B(lue)-band (shown in green), and five 1000-second U(ltraviolet)-band (shown in blue) exposures, obtained in January 1999 during the Science Verification phase with the Wide-Field-Imager (WFI) at the MPG/ESO 2.2-m telescope at La Silla. At the recession velocity of NGC 4945, the red filter, centred at 665 nm with an FWHM (full width at half maximum) of only 1.2 nm, does not include the H-alpha emission line of interstellar hydrogen in this galaxy. The original resolution of about 1 arcsec corresponds to roughly 62 light-years at the distance of NGC 4945 (13 million light-years). In addition to NGC 4945 itself, some much more distant galaxies can be recognized as faint, slightly red light patches in the field. The vast majority of the point-like sources are stars in the Milky Way. However, a fair number of those near NGC 4945 are globular clusters belonging to this galaxy. Each frame records 8184 x 8196 = 67,076,064 pixels, and thus the total number of data points (pixels) of the 14 CCD frames used to make this photo is almost 10 9. Their collective information content corresponds to more than 70 x 10 9 photons (not counting those from the Earth's upper atmosphere that were recorded simultaneously). The field covers 32 x 32 arcmin 2. East is to the left and North to the top. Credit ESO

Κάτω δεξιά διακρίνεται και ο σπειροειδής γαλαξίας NGC 4945 που ανακάλυψε ο αστρονόμος James Dunlop το 1826.

Η φωτογραφία λήφθηκε από τον Johannes Schedler στις 15 Μαΐου 2016 από μια ορεινή περιοχή της ανατολικής Κρήτης. Αναγνωρίζει κανείς την περιοχή;

Πηγή: http://panther-observatory.com

Ο Δίας φλέγεται! Glorious, glowing Jupiter awaits Juno's arrival

Μια από τις μοναδικές εικόνες του Δία που τον δείχνει σαν μια πύρινη διαστημική μπάλα. In preparation for the imminent arrival of NASA’s Juno spacecraft in July 2016, astronomers used ESO’s Very Large Telescope to obtain spectacular new infrared images of Jupiter using the VISIR instrument. They are part of a campaign to create high-resolution maps of the giant planet to inform the work to be undertaken by Juno over the following months, helping astronomers to better understand the gas giant. This false-colour image was created by selecting and combining the best images obtained from many short VISIR exposures at a wavelength of 5 micrometres. Credit: ESO/L. Fletcher

Λίγες μέρες πριν στο σκάφος της φιλόδοξης αποστολής Juno που θα εξερευνήσει τον Δία φτάσει στον μεγαλύτερο πλανήτη του ηλιακού μας συστήματος ερευνητές που χρησιμοποίησαν το τηλεσκόπιο VLT στο Νότιο Ευρωπαϊκό Παρατηρητήριο στη Χιλή έδωσαν στη δημοσιότητα μια σειρά από εκπληκτικές εικόνες του γίγαντα αερίων.

False colour images generated from VLT observations in February 2016 (left) and March 2016 (right), showing two different faces of Jupiter. The bluer areas are cold and cloud-free, the orangey areas are warm and cloudy, more colourless bright regions are warm and cloud-free, and dark regions are cold and cloudy (such as the Great Red Spot and the prominent ovals). The wave pattern over the North Equatorial Band shows up in orange. These views were created from VLT/VISIR infrared images. The orange images were obtained at 10.7 micrometres wavelength and highlight the different temperatures and presence of ammonia. The blue images at 8.6 micrometres highlight variations in cloud opacity. Image credit: ESO/L. Fletcher

Πρόκειται για εικόνες υψηλής ανάλυσης στην υπέρυθρη θερμική περιοχή του φάσματος.

This view compares a lucky imaging view of Jupiter from VISIR (left) at infrared wavelengths with a very sharp amateur image in visible light from about the same time (right). Image credit: ESO/L. Fletcher/Damian Peach

Εκτός από εντυπωσιακές οι εικόνες προσφέρουν στους επιστήμονες πλήθος πολύτιμων δεδομένων όπως τις θερμοκρασίες που επικρατούν στον πλανήτη, την πυκνότητα και την σύνθεση των νεφών αλλά και το πώς οι τεράστιες καταιγίδες, οι αεροστρόβιλοι και οι κυματισμοί των νεφών επηρεάζουν την εικόνα του πλανήτη.

Νέα μορφή ζωής που «τρέφεται με ηλεκτρόνια». New Life Found That Lives Off Electricity

Οι επιστήμονες κατανόησαν τον τρόπο με τον οποίο μικρόβια απορροφούν ενέργεια από πετρώματα – Αυτές οι μορφές ζωής ίσως είναι πιο διαδεδομένες απ’ ότι νομίζαμε μέχρι τώρα. Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν ηλεκτρόδια από ανθρακόνημα (γκρι) ως δόλωμα μικροβίων που τρέφονται με «ηλεκτρισμό» (πορτοκαλί). Scientists have figured out how microbes can suck energy from rocks. Such life-forms might be more widespread than anyone anticipated. Scientists use carbon-fiber electrodes (gray) to lure electricity-eating microbes (orange). These microbes grow incredibly slowly, so attracting them can take time. Researchers left this electrode underground for five months. Credit: Yamini Jangir and Moh El-Naggar

Οι βιοφυσικοί Moh El-Nagga και Yamini Jangir κατέβηκαν σ’ ένα παλιό ορυχείο χρυσού των Mαύρων Λόφων στη Νότια Ντακότα, όπου φιλοξενείται ένας ανιχνευτής σκοτεινής ύλης, όχι για την αναζήτηση σωματιδίων αλλά για την αναζήτηση ζωής. Ψάχνουν μικρόβια που «τρέφονται με ηλεκτρισμό», μια κατηγορία οργανισμών που οι επιστήμονες μόλις τώρα άρχισαν να κατανοούν.

Geobacter metallireducens takes electrons from chemicals (Credit: Derek Lovley/Science Photo Library)

Αυτοί οι μικροβιακοί οργανισμοί ζουν σε ανεξερεύνητα μέρη: σε βαθιά υπόγεια πηγάδια, κάτω από την επιφάνεια της γης εκεί όπου υπάρχουν πλούσιες φλέβες μετάλλων, στα ιζήματα στα βάθη των ωκεανών μερικές ίντσες κάτω από τον θαλάσσιο πυθμένα. Αντιπροσωπεύουν ένα είδος ζωής που δεν είχε ερευνηθεί αρκετά, αφενός μεν διότι ζουν σε εξωτικούς  βιότοπους και αφετέρου είναι πολύ δύσκολο να αναπτυχθούν στο εργαστήριο.

Μια πρόσφατη δειγματοληψία μικροβίων από τον θαλάσσιο πυθμένα κοντά στο νησί Σάντα Καταλίνα, ανοικτά των ακτών της Νότιας Καλιφόρνιας, ανακάλυψαν μια εκπληκτική ποικιλία μικροβίων που καταναλώνουν ή αποβάλλουν ηλεκτρόνια τρώγοντας ή αναπνέοντας ορυκτά ή μέταλλα. Η ερευνητική ομάδα του El-Naggar δεν έχει ολοκληρώσει ακόμα την ανάλυση των δεδομένων που συνέλλεξε στο ορυχείο χρυσού, αλλά τα πρώτα αποτελέσματα δείχνουν να συμφωνούν με την έρευνα στο νησί Καταλίνα. Οι οργανισμοί που «τρώνε» ηλεκτρόνια  βρίσκονται σε μέρη όπου υπάρχουν αρκετά ορυκτά αλλά όχι πολύ οξυγόνο.

Οι επιστήμονες αρχίζουν πλέον να καταλαβαίνουν πως ακριβώς λειτουργούν αυτοί οι περίεργοι οργανισμοί. Πώς καταναλώνει ηλεκτρόνια ένα μικρόβιο από ένα κομμάτι μέταλλο, ή αποθέτει πίσω στο περιβάλλον όταν δεν τα «χρειάζεται» πλέον; Μια μελέτη που δημοσιεύθηκε πέρυσι έδειξε τον τρόπο με τον οποίο τέτοιου είδους μικρόβια καταναλώνουν την ηλεκτρική λεία τους. Αλλά δεν έχουν ακόμη δημοσιευθεί εργασίες που να αποδεικνύουν ότι μερικοί καταναλωτές ηλεκτρονίων μεταφέρουν τα ηλεκτρόνια απευθείας διαμέσου των μεμβρανών τους – μια διαδικασία που μέχρι τώρα θεωρούνταν αδύνατη.

Τρώγοντας πέτρες

Lucy Reading-Ikkanda for Quanta Magazine

Παρότι η κατανάλωση ηλεκτρικού φορτίου από ζωντανούς οργανισμούς ακούγεται παράξενα, η ροή του ρεύματος είναι κεντρικής σημασίας για τη ζωή. Όλοι οι οργανισμοί απαιτούν μια πηγή ηλεκτρονίων για να δημιουργούν και να αποθηκεύουν ενέργεια. Ο βραβευμένος με Νόμπελ φυσιολόγος Albert Szent-Györgyi είχε πει κάποτε: «Η ζωή δεν είναι τίποτε άλλο παρά ένα ηλεκτρόνιο που ψάχνει ένα μέρος για να ξεκουραστεί.»

Electricity is the source of power for all life (Credit: B.A.E. Inc/Alamy)

Η οξειδοαναγωγή είναι μια από τις βασικότερες κατηγορίες χημικών αντιδράσεων. Χαρακτηρίζεται από τη μεταφορά ηλεκτρονίων μεταξύ των αντιδρώντων ουσιών. Οξείδωση ονομάζεται η αποβολή ηλεκτρονίων και αναγωγή η πρόσληψη ηλεκτρονίων. Η αναπνοή των αερόβιων οργανισμών, η καύση, οι βασικές μεταλλουργικές διεργασίες, η διάβρωση των μετάλλων, τα γαλβανικά στοιχεία (μπαταρίες) και πολλά άλλα είναι στην ουσία αντιδράσεις οξειδοαναγωγής. Τελικά μάλλον υπάρχουν και μικροοργανισμοί που προσλαμβάνουν ή αποβάλλουν «σκέτα» ηλεκτρόνια.

Οι άνθρωποι και πολλοί άλλοι οργανισμοί παίρνουν ηλεκτρόνια από τα τρόφιμα και τα αποβάλλουν με την διαδικασία της αναπνοής. Τα μικρόβια που μελετά η ομάδα του El-Naggar ονομάζονται λιθοαυτότροφα ή καταναλωτές πετρωμάτων, που συλλέγουν ενέργεια από ανόργανες ουσίες, όπως σίδηρος, θείο ή μαγγάνιο. Κάτω από κατάλληλες συνθήκες, μπορούν να επιβιώσουν μόνο με ηλεκτρική ενέργεια.

Η φαινομενική ικανότητα των μικροβίων να τρώνε ηλεκτρόνια  – άμεση μεταφορά ηλεκτρονίων στο εσωτερικό τους – είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα επειδή φαίνεται να αψηφά τους βασικούς κανόνες της βιοφυσικής. Οι λιπαρές μεμβράνες που περικλείουν τα κύτταρα δρουν ως μονωτές, δημιουργώντας μια ηλεκτρικά ουδέτερη ζώνη, που κάποτε εθεωρείτο αδύνατο για ένα ηλεκτρόνιο να την διασχίσει. «Κανείς δεν ήθελε να πιστέψει ότι ένα βακτήριο, θα λάβει ένα ηλεκτρόνιο από το εσωτερικό του κυττάρου και θα το μετακινήσει προς τα έξω», δήλωνε πέρυσι ο Kenneth Nealson, ένα γεωβιολόγος στο Πανεπιστήμιο της Νότιας Καλιφόρνιας, σε μια διάλεξή του στο Λονδίνο.

Στη δεκαετία του 1980, ο Nealson και άλλοι ανακάλυψαν μια εντυπωσιακή ομάδα βακτηρίων που μπορούν να αποβάλουν ηλεκτρόνια απευθείας σε στερεά ορυκτά. Φτάσαμε μέχρι το 2006 για να αποκαλυφθεί ο μοριακός μηχανισμός πίσω από αυτό το επίτευγμα: Μια τριάδα εξειδικευμένων πρωτεϊνών που βρίσκονται στην κυτταρική μεμβράνη, σχηματίζουν μια αγώγιμη γέφυρα που μεταφέρει τα ηλεκτρόνια προς το εξωτερικό του κυττάρου. (Οι επιστήμονες εξακολουθούν να διαφωνούν για το αν τα ηλεκτρόνια διασχίζουν ολόκληρη την απόσταση της μεμβράνης χωρίς συνοδεία.)

Εμπνευσμένοι από τους δότες-ηλεκτρονίων, οι επιστήμονες άρχισαν να αναρωτιούνται κατά πόσον τα μικρόβια θα μπορούσαν επίσης να κάνουν το αντίθετο και να «καταπίνουν» τα ηλεκτρόνια ως πηγή ενέργειας. Οι ερευνητές επικεντρώθηκαν στην αναζήτηση μιας ομάδας μικροβίων που ονομάζονται μεθανογόνα, τα οποία είναι γνωστά για την παραγωγή μεθανίου. Τα περισσότερα μεθανογόνα δεν είναι αυστηρά καταναλωτές μετάλλων. Αλλά το 2009, ο Bruce Logan και οι συνεργάτες του, έδειξαν για πρώτη φορά ότι ένα μεθανογόνο θα μπορούσε να επιβιώσει χρησιμοποιώντας μόνο την ενέργεια από ένα ηλεκτρόδιο. Οι ερευνητές πρότειναν ότι τα μικρόβια μπορούσαν άμεσα να προσλάβουν ηλεκτρόνια, ίσως μέσω μιας μοριακής γέφυρας παρόμοια με αυτή που οι παραγωγοί-ηλεκτρονίων χρησιμοποιούν για να μεταφέρουν ηλεκτρόνια κατά μήκος της κυτταρικής μεμβράνης. Αλλά δεν είχαν μια άμεση απόδειξη.

Το περασμένο έτος, ο Alfred Spormann και οι συνεργάτες ανακάλυψαν έναν τρόπο που αυτοί οι οργανισμοί μπορούν να επιβιώσουν σε ηλεκτρόδια χωρίς να τρέφονται με γυμνά ηλεκτρόνια.

Το μικρόβιο του Spormann (ονομάζεται Methanococcus maripaludis), εκκρίνει ένα ένζυμο που κάθεται στην επιφάνεια του ηλεκτροδίου. Το ένζυμο ζευγαρώνει ένα ηλεκτρόνιο από το ηλεκτρόδιο με ένα πρωτόνιο από το νερό για να δημιουργηθεί ένα άτομο υδρογόνου, το οποίο αποτελεί μια καλή πηγή τροφής των μεθανογόνων. Σύμφωνα με τον Daniel Bond, μικροβιολόγο του πανεπιστημίου της Μινεσότα: «Αντί να έχουν ένα αγώγιμο μονοπάτι, χρησιμοποιούν ένα ένζυμο. Δεν χρειάζεται να χτίσουν μια γέφυρα από αγώγιμα υλικά.»

Αν και τα μικρόβια δεν τρώνε τα ηλεκτρόνια μόνα τους, τα αποτελέσματα είναι εκπληκτικά. Τα περισσότερα ένζυμα λειτουργούν καλύτερα μέσα στο κύτταρο και πολύ γρήγορα αποικοδομούνται έξω απ αυτό.

Σύμφωνα με τον Spormann: «Αυτό που είναι μοναδικό είναι το πόσο σταθερά είναι τα ένζυμα όταν συγκεντρωθούν στην επιφάνεια του ηλεκτροδίου. Παλαιότερα πειράματα έδειχναν ότι αυτά τα ένζυμα είναι ενεργά έξω από το κύτταρο μόνο για λίγες ώρες, αλλά αποδείξαμε ότι είναι ενεργά για έξι εβδομάδες».

Ο Spormann και άλλοι εξακολουθούν να πιστεύουν ότι τα μεθανογόνα και άλλα μικρόβια μπορούν να προσλαμβάνουν απευθείας ηλεκτρόνια. «Είναι ένας εναλλακτικός μηχανισμός για την άμεση μεταφορά ηλεκτρονίων, αλλά αυτό δεν σημαίνει πως η άμεση μεταφορά ηλεκτρονίων δεν μπορεί να υπάρξει», δήλωσε ο Largus Angenent, ένας μηχανικός περιβάλλοντος  στο πανεπιστήμιο του Cornell και πρόεδρος της Διεθνούς Εταιρείας Μικροβιακής Ηλεκτροχημείας και Τεχνολογίας. Ο Spormann είπε ότι η ομάδα του έχει ήδη βρει ένα μικρόβιο ικανό να συλλάβει σκέτα ηλεκτρόνια. Αλλά δεν έχουν δημοσιεύσει ακόμη τις λεπτομέρειες.

Μικρόβια στον Άρη

Yamini Jangir, then a graduate student in Moh El-Naggar’s lab at the University of Southern California, collects water from a pipe at the Sanford Underground Research Facility nearly a mile underground. Credit: Connie A. Walter and Matt Kapust

Μόνο ένα μικρό κλάσμα – ίσως το 2 τοις εκατό –από όλους τους μικροοργανισμούς του πλανήτη μπορεί να καλλιεργηθεί στο εργαστήριο. Οι επιστήμονες ελπίζουν ότι οι νέες αυτές προσεγγίσεις – καλλιέργεια μικροβίων σε ηλεκτρόδια και όχι στα παραδοσιακά συστήματα καλλιέργειας – θα αναδείξει μια νέα μέθοδο μελέτης πολλών μικροβίων που μέχρι τώρα ήταν αδύνατον να καλλιεργηθούν στο εργαστήριο.

«Χρησιμοποιώντας ηλεκτρόδια ως αντικαταστάτες των ορυκτών καταφέραμε να ανοίξουμε και να επεκτείνουμε αυτό το πεδίο», δήλωσε η Annette Rowe, μια μεταδιδακτορική ερευνήτρια που συνεργάζεται με τον El-Naggar. «Τώρα έχουμε μια μέθοδο καλλιέργειας αυτών των βακτηρίων ώστε να παρακολουθείται η αναπνοή τους και η φυσιολογία τους.»

Το 2013 η Rowe αναζήτησε μικρόβια στο βυθό του νησιού Καταλίνα της Καλιφόρνιας σε ένα περιβάλλον πλούσιο σε σίδηρο. Είχε ήδη εντοπίσει τουλάχιστον 30 νέες ποικιλίες των «ηλεκτρικών» μικροβίων, όπως ανακοίνωσε σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε το περασμένο έτος. Όπως δήλωσε η ίδια: «Είναι από πολύ διαφορετικές ομάδες μικροβίων που είναι αρκετά συχνές σε θαλάσσια συστήματα». Πριν από το πείραμα της, κανείς δεν γνώριζε ότι αυτά τα μικρόβια θα μπορούσαν να προσλάβουν ηλεκτρόνια από ένα ανόργανο υπόστρωμα. «Αυτό είναι κάτι που δεν περιμέναμε».

Ακριβώς όπως οι ψαράδες χρησιμοποιούν διαφορετικά δολώματα για να προσελκύσουν διαφορετικά είδη ψαριών, η Rowe χρησιμοποίησε ηλεκτρόδια με διαφορετικές τάσεις ως πόλο έλξης μια πλούσιας ποικιλίας μικροβίων.

Αντιλαμβανόταν την ύπαρξη των μικροβίων από την μεταβολή του ρεύματος – οι καταναλωτές μετάλλων δημιουργούσαν ηλεκτρικό ρεύμα, καθώς τα μικρόβια απορροφούσαν τα ηλεκτρόνια από το αρνητικό ηλεκτρόδιο.

Οι διαφορετικές ποικιλίες των βακτηρίων που συλλέχθηκαν από την Rowe ευδοκιμούν κάτω από διαφορετικές ηλεκτρικές συνθήκες, γεγονός που δείχνει ότι χρησιμοποιούν διαφορετικούς τρόπους κατανάλωσης ηλεκτρονίων. Κάθε βακτήριο είχε ένα διαφορετικό ενεργειακό επίπεδο, στο οποίο άρχιζε η κατανάλωση των ηλεκτρονίων. Σύμφωνα με την Rowe, αυτό είναι ενδεικτικό των διαφορετικών τρόπων κατανάλωσης.

Η Rowe ερευνά τώρα νέα περιβάλλοντα για επιπλέον είδη μικροβίων, εστιάζοντας σε υγρά από μια βαθιά πηγή με χαμηλή οξύτητα. Βοηθά επίσης την αποστολή στο ορυχείο χρυσού του El-Naggar. Σύμφωνα με τον El-Naggar: «Προσπαθούμε να καταλάβουμε πώς λειτουργεί η ζωή κάτω από αυτές τις συνθήκες. Πλέον, γνωρίζουμε ότι υπάρχει ζωή σε αφθονία σε πολύ μεγαλύτερα βάθη από ό,τι νομίζαμε, αλλά δεν έχουμε ακόμα κατανοήσει τον τρόπο επιβίωσης».

Ο El-Naggar τονίζει πως το πεδίο είναι ακόμα στα σπάργανα, παρομοιάζοντας την τρέχουσα κατάσταση με τις πρώτες ημέρες της νευροεπιστήμης, όταν οι ερευνητές τοποθετούσαν ηλεκτρόδια σε βατράχους για να προκαλέσουν συσπάσεις των μυών τους. Έχουν περάσει μόνο 30 χρόνια από τότε που ανακαλύψαμε ότι τα μικρόβια αλληλεπιδρούν με στερεές επιφάνειες.

Bacteria can live on minerals such as magnetite (Credit: imageBROKER/Alamy)

Με δεδομένη την επιτυχία αυτών των πρώτων πειραμάτων, φαίνεται ότι οι επιστήμονες έχουν διεισδύσει ελάχιστα στην μικροβιακή ποικιλότητα που ευδοκιμεί στα βάθη του πλανήτη. Η εξέλιξη αυτής της έρευνας θα βοηθήσει στην ερμηνεία της προέλευσης της ζωής στη Γη ή και σε άλλους πλανήτες. Μία από τις θεωρίες για την προέλευση της ζωής υποστηρίζει ότι η ζωή εμφανίστηκε στις επιφάνειες ορυκτών, εκεί όπου μπορούν να συνδεθούν βιολογικά μόρια και να καταλυθούν χημικές αντιδράσεις. Η νέα έρευνα θα μπορούσε να καλύψει ένα από τα κενά αυτής της θεωρίας – τον μηχανισμό για τη μεταφορά ηλεκτρονίων από τις ορυκτές επιφάνειες στο εσωτερικό των κυττάρων.

Επιπλέον, οι καταναλωτές στις επιφάνειες των μετάλλων μπορούν να αποτελέσουν ένα υπόδειγμα για την εξωγήινη ζωή, όπου μικροβιακοί οργανισμοί μπορεί να κρύβονται κάτω από την επιφάνεια ενός πλανήτη.

«Για μένα, μια από τις πιο συναρπαστικές δυνατότητες είναι η ανακάλυψη μορφών ζωής που θα μπορούσαν να επιβιώνουν σε ακραία περιβάλλοντα, όπως στον Άρης», δηλώνει ο El-Naggar, του οποίου το πείραμα στο ορυχείο χρυσού χρηματοδοτείται από το Ινστιτούτου Αστροβιολογίας της NASA. «Ο Άρης, για παράδειγμα, είναι πλούσιος σε σίδηρο και έχει νερό κάτω από την επιφάνεια του. Αν έχετε ένα σύστημα που μπορεί να πάρει ηλεκτρόνια από σίδηρο και διαθέτει κάποιες ποσότητες νερού, τότε έχετε όλα τα συστατικά για ένα πιθανό μεταβολισμό.»

Ίσως ένα υπόγειο πρώην ορυχείο χρυσού στη Νότια Ντακότα, να μην είναι και το πιο περίεργο μέρος όπου οι ερευνητές θα βρουν ζωή που τρέφεται με ηλεκτρόνια.

Πηγή: New Life Found That Lives Off Electricity

Θαύματα της Μεσογείου. Mediterranean Wonders

Various countries in the Mediterranean Sea were captured last 10 May by the Sentinel-3A satellite, in this false-colour image. Parts of Greece, Turkey and Libya are featured, showing their distinct relief differences. In the middle of the image is the Greek island of Crete, dominated by harsh mountains rising out of the sea. Home to hundreds of migratory bird species and some small wild animals, the landscape of Crete is characterised by mountain ranges reaching some 2400 m, along with natural harbours, coastal plains and the typical Mediterranean scrub. Northwest of Crete is a large part of Greece’s mainland, showing dense vegetation and agricultural landscape, while under the clouds a small part of Italy’s ‘heel and tip’ are visible. At top right, parts of southwestern Turkey are distinct, indicating a mixture of agricultural landscape and mountainous regions, where bare soil and rock formations prevail. At the bottom of the image, Libya’s arid desert is evident, with the Saharan plateau comprising some nine-tenths of the country, making it truly a sea of sand. Launched last 16 February, Sentinel-3A carries four instruments working together, making it the most complex of all the Sentinel missions. Its Ocean and Land Colour Instrument offers a new eye on Earth, monitoring ocean ecosystems, supporting crop management and agriculture, and providing estimates of atmospheric aerosol and clouds – all of which will bring significant benefits to society. Credit: Copernicus Sentinel data [2016]/ESA

Διάφορες χώρες της Μεσογείου αιχμαλωτίστηκαν στις 10 Μαΐου από τον δορυφόρο Sentinel-3A, σε αυτή την ψευδοχρωματισμένη εικόνα.

Φαίνονται μέρη της Ελλάδας, της Τουρκίας και της Λιβύης, φανερώνοντας τις διακριτές διαφορές στο ανάγλυφό τους. Στη μέση αυτής της εικόνας είναι το ελληνικό νησί της Κρήτης που κυριαρχείται από τραχιά βουνά τα οποία υψώνονται από τη θάλασσα.

Σπίτι για εκατοντάδες μεταναστευτικά είδη πουλιών και μερικά μικρά άγρια ​​ζώα, το τοπίο της Κρήτης χαρακτηρίζεται από οροσειρές, που κάποιες φτάνουν τα 2400 μ, μαζί με φυσικά λιμάνια, παράκτιες πεδιάδες και τους τυπικούς Μεσογειακούς θαμνότοπους.

Βορειοδυτικά της Κρήτης είναι ένα μεγάλο μέρος της ηπειρωτικής Ελλάδας, παρουσιάζοντας πυκνή βλάστηση και γεωργικό τοπίο, ενώ κάτω από τα σύννεφα είναι ορατό ένα μικρό μέρος της «φτέρνας και της μύτης» της Ιταλίας.

Στην επάνω δεξιά γωνία, διακρίνονται μέρη της νοτιοδυτικής Τουρκίας, υποδεικνύοντας ένα μείγμα γεωργικού τοπίου και ορεινών περιοχών, όπου επικρατούν το γυμνό έδαφος και βραχώδεις σχηματισμοί.

Στο κάτω μέρος της εικόνας, είναι εμφανής η άνυδρη έρημος της Λιβύης, με το οροπέδιο της Σαχάρας να περιλαμβάνει περίπου τα εννέα δέκατα της χώρας, καθιστώντας την πραγματικά μια θάλασσα από άμμο.

Έχοντας εκτοξευθεί στις 16 Φεβρουαρίου, ο Sentinel-3Α φέρει τέσσερα όργανα που εργάζονται μαζί, καθιστώντας την πιο πολύπλοκη όλων των αποστολών Sentinel. Το όργανο Ocean and Land Colour προσφέρει μια νέα ματιά στη Γη, παρακολουθώντας τα οικοσυστήματα των ωκεανών, υποστηρίζοντας τη διαχείριση των καλλιεργειών και της γεωργίας, ενώ παρέχει εκτιμήσεις των ατμοσφαιρικών αερολυμάτων και νεφών - το σύνολο των οποίων θα επιφέρει σημαντικά οφέλη για την κοινωνία.

Πηγή: www.esa.int

.

Ραπανάκια από τον Άρη στο πιάτο μας. You can eat vegetables from Mars, say scientists after crop experiment

Θα μπορούσαμε να καταναλώσουμε άφοβα λαχανικά που προέρχονται από καλλιέργειες στον κόκκινο πλανήτη, δείχνει πείραμα στη Γη. Dutch researchers successfully raise radishes, peas, rye and tomatoes in soil mixed to match that of the red planet – giving hope that settlers could grow food. Dutch researcher Wieger Wamelink inspects food crops grown on simulated Mars soil. Photograph: Joep Frissel/AFP/Getty Images

Αν κάποτε οι άνθρωποι εγκατασταθούν στον Άρη, θα μπορούσαν να φάνε γεωργικά προϊόντα από τοπικές καλλιέργειες, σύμφωνα με ένα πείραμα που έγινε στην Ολλανδία σε έδαφος παρόμοιο με αυτό στον γειτονικό πλανήτη.

Οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου Βαγκενίγκεν, με επικεφαλής τον ειδικό σε οικολογικά θέματα Βίγκερ Βάμελινκ, σύμφωνα με τη βρετανική εφημερίδα «The Guardian», καλλιέργησαν με επιτυχία ραπανάκια, αρακά, σίκαλη και ντομάτες σε χώμα που προσομοίωνε το αρειανό.

Τα προϊόντα των γεωργικών καλλιεργειών δεν φάνηκε να περιέχουν επικίνδυνα επίπεδα μετάλλων, πράγμα που είναι ενθαρρυντική ένδειξη πως οι άποικοι στον Άρη θα ήταν δυνατό να καλλιεργούν επί τόπου την τροφή τους.

Από επιστημονική φαντασία, πραγματικότητα

In a scene from "The Martian," astronaut Mark Watney employs some ingenious methods to plant crops on Mars.

Το σενάριο αυτό αποτέλεσε κεντρικό άξονα της περυσινής ταινίας «Η Διάσωση» (The Martian) με τον Ματ Ντέιμον, στον ρόλο ενός αστροναύτη που πρέπει να καλλιεργήσει πατάτες για να επιβιώσει.

Για «πολλά υποσχόμενα» αποτελέσματα έκανε λόγο ο Βάμελινκ και τόνισε ότι «μπορούμε πραγματικά να φάμε αυτά τα προϊόντα». Στον Άρη υπάρχουν υψηλά επίπεδα βαρέων μετάλλων όπως καδμίου, χαλκού και μολύβδου.

Real-life NASA astronaut Kjell Lindgren harvests lettuce grown from the Veggie experiment while on board the International Space Station. Credits: Peter Mountain/NASA

Θα ακολουθήσουν περαιτέρω τεστ και με άλλες καλλιέργειες, μεταξύ των οποίων πατάτες. «Πρέπει να ελέγξουμε όσο γίνεται περισσότερες καλλιέργειες, ώστε να σιγουρευτούμε πως οι άποικοι στον Άρη θα έχουν πρόσβαση σε μια ευρεία ποικιλία τροφίμων» δήλωσε ο Βάμελινκ.

Η Αμερικανική Διαστημική Υπηρεσία (NASA) σχεδιάζει μια επανδρωμένη πτήση στον «κόκκινο πλανήτη» μέσα στις επόμενες δεκαετίες, ενώ ανάλογα φιλόδοξα σχέδια έχουν και ιδιωτικές εταιρείες και οργανισμοί, όπως η ολλανδική πρωτοβουλία Mars One.

Υπόγειος ωκεανός ίσως κρύβεται στην καρδιά του Πλούτωνα. Pluto Likely Has a Hidden Liquid Ocean

Αυτό μαρτυρούν γιγάντια ρήγματα που εντοπίστηκαν στην επιφάνεια του πλανήτη νάνου από την αποστολή New Horizons. This Pluto mosaic was made from New Horizons LORRI images taken on July 14, 2015, from a distance of 49,700 miles (80,000 km). This view is projected from a point 1,118 miles (1,800 km) above Pluto’s equator, looking northeast over the dark, cratered Cthulhu Regio toward the bright, smooth expanse of icy plains called Sputnik Planum. Pluto’s North Pole is off the image to the left. This mosaic was produced with panchromatic images from the New Horizons LORRI camera, with color overlaid from the Ralph color mapper onboard New Horizons. Image credit: S.A. Stern et al, doi: 10.1126/science.aad1815.

Γιγάντια ρήγματα που εντοπίστηκαν στην επιφάνεια του κατεψυγμένου Πλούτωνα κατά το ιστορικό πέρασμα της αποστολής New Horizons πέρυσι το καλοκαίρι μαρτυρούν ότι ο πλανήτης νάνος μπορεί να κρύβει έναν παγκόσμιο ωκεανό στο εσωτερικό του.

Μελέτη που δημοσιεύεται στην έγκριτη επιθεώρηση Geophysical Research Letters οδηγεί στο συμπέρασμα ότι ο υπόγειος ωκεανός του Πλούτωνα διατηρείται μέχρι και σήμερα σε υγρή μορφή.

«Χάρη στα απίστευτα δεδομένα που μετέδωσε το New Horizons μπορέσαμε να παρατηρήσουμε τεκτονικά χαρακτηριστικά στην επιφάνεια του Πλούτωνα, να ενημερώσουμε το μοντέλο θερμικής εξέλιξης με νέα δεδομένα, και να συμπεράνουμε ότι ο Πλούτωνας πιθανότατα διαθέτει έναν υπόγειο ωκεανό ακόμα και σήμερα» αναφέρει ο Νόα Χάμοντ του Πανεπιστημίου «Μπράουν» στις ΗΠΑ, πρώτος συγγραφέας της δημοσίευσης.

In this extended colour image of Pluto taken by New Horizons, rounded and bizarrely textured mountains, informally named the Tartarus Dorsa, rise up along Pluto's day-night terminator and show intricate but puzzling patterns of blue-gray ridges and reddish material in between.

Οι εικόνες που μετέδωσε η αποστολή της NASA αποκάλυψαν ότι ο πλανήτης νάνος δεν είναι μια απλή μπάλα από πάγο όπως πολλοί είχαν φανταστεί. Η επιφάνειά του καλύπτεται από πάγους αζώτου, μεθανίου και νερού, το οποίο σε αυτές τις θερμοκρασίες είναι αρκετά σκληρό ώστε να σχηματίζει βουνά ύψους αρκετών χιλιομέτρων. Το New Horizons αποκάλυψε επίσης ενδείξεις τεκτονικής δραστηριότητας, ρήγματα με βάθος μέχρι τέσσερα χιλιόμετρα και μήκος εκατοντάδες χιλιόμετρα.

Κάτι κινείται στο υπέδαφος

Ο κατεψυγμένος φλοιός του Πλούτωνα δεν αποκλείεται να επιπλέει σε έναν παγκόσμιο ωκεανό. The New Horizons spacecraft spied extensional faults on Pluto, a sign that the dwarf planet has undergone a global expansion possibly due to the slow freezing of a subsurface ocean. A new analysis by Brown University scientists bolsters that idea, and suggests that ocean is likely still there today. Credit: NASA/JHUAPL/SwRI

Τα ρήγματα αυτά μαρτυρούν ότι κάτι κάτι κινείται στο υπέδαφος, κάτι που έκανε ολόκληρο τον Πλούτωνα να διογκωθεί κάποια στιγμή στο παρελθόν. Η απλούστερη εξήγηση για μια τέτοια διόγκωση θα ήταν ένας υπόγειος ωκεανός που σταδιακά μετατρέπεται σε πάγο και διαστέλλεται.

Ο ωκεανός πρέπει να σχηματίστηκε όταν ο Πλούτωνας ήταν ακόμα νεαρός και συγκρατούσε αρκετή θερμότητα στο εσωτερικό του για να επιτρέψει την παρουσία νερού σε υγρή μορφή. Σταδιακά, όμως, ο πλανήτης νάνος κρύωσε και ο ωκεανός άρχισε να παγώνει.

Οι ερευνητές εκτιμούν ωστόσο ότι δεν έχει παγώσει ακόμα εντελώς: αν αυτό είχε συμβεί, η υψηλή πίεση και η χαμηλή θερμοκρασία στο εσωτερικό του Πλούτωνα θα είχε μετατρέψει τον κανονικό πάγο σε μια άλλη φάση του νερού που ονομάζεται πάγος ΙΙ και έχει υψηλότερη πυκνότητα από τον κανονικό πάγο.

Αυτό σημαίνει ότι, αν ο ωκεανός είχε μετατραπεί σε πάγο ΙΙ, ο όγκος του θα μειωνόταν, και ο Πλούτωνας θα παρουσίαζε σημεία συρρίκνωσης αντί διόγκωσης.

Ο ωκεανός δεν είναι εντελώς παγωμένος

This dramatic image from the New Horizons spacecraft shows the dark, rugged highlands known as Krun Macula (lower right), which border a section of Pluto’s icy plains. Evidence for plate tectonics suggests there is still a liquid ocean beneath the planet's surface.

«Στην επιφάνεια του Πλούτωνα δεν βλέπουμε ό,τι θα αναμενόταν αν είχε υπάρξει επεισόδιο παγκόσμιας συστολής» εξηγεί ο Χάμοντ. «Συμπεραίνουμε λοιπόν ότι δεν έχει σχηματιστεί πάγος ΙΙ, και επομένως ο ωκεανός δεν έχει παγώσει εντελώς» συνεχίζει.

Υπάρχει ωστόσο κι ένας βαθμός αβεβαιότητας, δεδομένου ότι ο σχηματισμός πάγου ΙΙ εξαρτάται από την πίεση, και επομένως επηρεάζεται από το πάχος του φλοιού. Αν ο φλοιός έχει πάχος μικρότερο από 260 χιλιόμετρα, ο ωκεανός θα μπορούσε να παγώσει χωρίς να μετατραπεί σε πάγο ΙΙ.

Οι μετρήσεις του New Horizons, όμως, υποδεικνύουν ότι ο παγωμένος φλοιός φτάνει πολύ βαθιά, τουλάχιστον μέχρι τα 300 χιλιόμετρα.

Οι υπόλοιποι εξωγήινοι ωκεανοί

Nasa's New Horizons spacecraft took this stunning image of Pluto only a few minutes after closest approach on July 14, 2015. It shows sunlight filtering through and illuminating Pluto's complex atmospheric haze layers. It also appears to show a cloud - which Nasa describes as ' an intriguing bright wisp measuring tens of miles'.

Ο Πλούτωνας, εξάλλου, δεν είναι το μόνο σώμα του Ηλιακού Συστήματος που μπορεί να κρύβει ωκεανούς. Τεράστιες ποσότητες υγρού νερού πιστεύεται ότι κρύβονται μέσα στην Ευρώπη, έναν από τους μεγάλους δορυφόρους του Δία, καθώς και στον Εγκέλαδο, δορυφόρο του Κρόνου.

Δεδομένου ότι το υγρό νερό είναι φιλόξενο για την εμφάνιση ζωής, μελλοντικές αποστολές θα αναζητήσουν ίχνη μικροοργανισμών στους εξωγήινους ωκεανούς του υπεδάφους.

Πηγή: Noah P. Hammond, Amy C. Barr, Edgar M. Parmentier. Recent Tectonic Activity on Pluto Driven by Phase Changes in the Ice Shell. Geophysical Research Letters, 2016; DOI: 10.1002/2016GL069220

Πολλά γονίδια συνεχίζουν να λειτουργούν έως και 48 ώρες μετά θάνατον. Hundreds of genes seen sparking to life two days after death

Η μεταθανάτια ζωή του DNA συνεχίζεται για περίπου δύο μέρες μετά τον θάνατο ενός οργανισμού. The discovery that many genes are still working up to 48 hours after death has implications for organ transplants, forensics and our very definition of death. No pulse, but the genes are busy. Robert Warren/Getty

Εκατοντάδες γονίδια εξακολουθούν να εμφανίζουν σημάδια δραστηριότητας δύο μέρες μετά τον θάνατο ενός ζωντανού οργανισμού, υποστηρίζουν αμερικανοί ερευνητές σύμφωνα με στοιχεία που δημοσίευσαν στο επιστημονικό έντυπο BioRxiv.

Η ανακάλυψη αυτή μπορεί να έχει επιπτώσεις στις μεταμοσχεύσεις οργάνων, στις εγκληματολογικές αναλύσεις για τον ακριβή προσδιορισμό της ώρας θανάτου, ακόμη και για τον ίδιο τον ορισμό της ζωής, καθώς σε έναν οργανισμό που έχει ιατρικά θεωρηθεί νεκρός, το DNA του μπορεί να είναι ενεργό για ένα χρονικό διάστημα ακόμη.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τους Πίτερ Νομπλ και Αλεξ Ποτσίτκοφ του Πανεπιστημίου της Ουάσινγκτον στο Σιάτλ, πειραματίστηκαν με ποντίκια και ψάρια.

Ζωντανά γονίδια στον χορό του θανάτου

Animal studies suggest that some genes keep working up to 48 hours after death.

Οι επιστήμονες παρακολούθησαν τον βαθμό δραστηριότητας των γονιδίων των πειραματόζωων αμέσως μετά τον θάνατό τους. Διαπίστωσαν ότι 548 γονίδια των ψαριών και 515 γονίδια των τρωκτικών ήταν ενεργά έως 48 ώρες μετά τον θάνατο των ζώων, την ώρα που το υπόλοιπο DNA τους διαλυόταν.

Μερικά από τα γονίδια που «αφυπνίζονται» μετά τον θάνατο, έχουν συσχετιστεί με τον καρκίνο και άλλα γονίδια με την ανάπτυξη του εμβρύου, χωρίς να είναι σαφές γιατί αυτό συμβαίνει.

Προηγούμενες μελέτες σε ανθρώπους είχαν δείξει ότι ορισμένα γονίδια είναι ενεργά τουλάχιστον 12 ώρες μετά τον θάνατο.

Ο θάνατος θεωρείται ότι επέρχεται όταν σταματά να λειτουργεί η καρδιά και ο εγκέφαλος, αλλά αν αρκετά γονίδια ζουν ακόμη, οι επιστήμονες αναρωτιούνται πότε ακριβώς κάποιος πρέπει να θεωρείται τεχνικά νεκρός.

Πηγή: BioRxiv, DOI: 10.1101/058305; DOI: 10.1101/058370