Υπερηχητικό αφτί 27 εκατ. ετών! Oligocene Whale Had Ultrasonic Hearing

Κρανίο αρχαίου οδοντοκήτους δείχνει ότι η υπερηχητική ακοή είναι πολύ παλαιότερη από ό,τι πιστεύαμε και τα «υπερηχογραφήματα» των ωκεανών μπορεί να πηγαίνουν ως και 43 εκατ. χρόνια πίσω! Καλλιτεχνική αναπαράσταση του Echovenator sandersi, ενός άγνωστου ως τώρα μακρινού προγόνου των φαλαινών και των δελφινιών. 27-million-year-old fossil of newly-discovered toothed whale species provides clues about evolution of high-frequency hearing. Echovenator sandersi produces sound that bounces off prey, creating echoes; the whale’s inner ear receives the sound waves. Image credit: A. Gennari

Τα οδοντοκήτη, τα οποία περιλαμβάνουν τα περισσότερα είδη φαλαινών (εκτός από αυτά που δεν έχουν δόντια αλλά μπαλένες), τους φυσητήρες, τα δελφίνια, τους ζιφιούς και τις φώκαινες, φημίζονται για την υπερηχητική ακοή και το εξαιρετικό σύστημα ηχοεντοπισμού τους. Θα πίστευε κανείς ότι μια τέτοια θαυμαστή ικανότητα δεν μπορεί παρά να αποτελεί προϊόν μιας μακράς εξελικτικής πορείας, με αλλεπάλληλες διορθώσεις και τελειοποιήσεις. Και πράγματι, κάπως έτσι έχουν τα πράγματα. Μόνο που η πορεία τελικά μπορεί να μην ήταν τόσο μακρά όσο νόμιζαν μέχρι πρόσφατα οι επιστήμονες. Ερευνητές από τις Ηνωμένες Πολιτείες και τη Γαλλία ανακάλυψαν ότι η υπερηχητική ακοή είχε αναπτυχθεί πολύ νωρίτερα από ό,τι εθεωρείτο ως τώρα, σε πολύ μακρινούς προγόνους των σημερινών οδοντοκητών. Όπως φαίνεται, το «υπερηχητικό αφτί» μάλλον αναπτύχθηκε νωρίτερα από τον ηχοεντοπισμό, οδηγώντας ενδεχομένως σταδιακά σε αυτόν.

Υπερηχητικός κυνηγός

The experts studied one of the best preserved ears of any ancient whale ever discovered to find high-frequency hearing evolved 27 million years ago. Its skull is pictured.

Οι επιστήμονες από το Ινστιτούτο της Νέας Υόρκης στο Ολντ Γουέστμπερι και το Μουσείο Φυσικής Ιστορίας του Παρισιού κατέληξαν σε αυτά τα συμπεράσματα μελετώντας το κρανίο ενός άγνωστου ως τώρα είδους οδοντοκήτους που είχε ζήσει κατά το Ολιγόκαινο, πριν από περίπου 27 εκατομμύρια χρόνια. Το απολίθωμα, το οποίο βρέθηκε στη Νότια Καρολίνα των ΗΠΑ, είναι σχετικά άρτιο και πολύ καλά διατηρημένο, γεγονός το οποίο είναι εξαιρετικά σπάνιο. Αυτό επέτρεψε στους ειδικούς να εξετάσουν ενδελεχώς το αφτί του προϊστορικού είδους το οποίο ονόμασαν Echovenator sandersi - το «Echovenator» είναι μια «λατινίζουσα» λέξη που δημιούργησαν οι ίδιοι και θα μπορούσε να μεταφραστεί ελεύθερα ως «υπερηχητικός κυνηγός».

Οι ερευνητές πέρασαν το έσω ους του απολιθωμένου κρανίου από τον αξονικό τομογράφο απεικονίζοντάς το στην παραμικρή του λεπτομέρεια. Στη συνέχεια συνέκριναν τις απεικονίσεις με ανάλογες που πήραν από δύο είδη ιπποποτάμων - στενότεροι εν ζωή συγγενείς των φαλαινών και των δελφινιών -, καθώς και από 23 προϊστορικά και σύγχρονα είδη οδοντοκητών. Η ανάλυσή τους έδειξε ότι ο Echovenator sandersi είχε πολλά - και καθοριστικά - κοινά χαρακτηριστικά με τα ζώα που σήμερα έχουν υπερηχητική ακοή. Το πιο σημαντικό από αυτά είναι ότι στο έσω ους του υπάρχει ένα οστό σε σχήμα κοχλία με μεγάλες σπείρες, το οποίο υποστηρίζεται από μια επιμήκη οστέινη δομή - χαρακτηριστικά τα οποία προσδίδουν στο αφτί μεγαλύτερη ευαισθησία στους ήχους υψηλότερων συχνοτήτων. Οι επιστήμονες εντόπισαν επίσης έναν μικρό νευρικό σωλήνα μέσω του οποίου θεωρούν ότι θα πρέπει τα ηχητικά σήματα να μεταδίδονταν στον εγκέφαλο του πανάρχαιου θαλάσσιου θηλαστικού.

«Αυτό υποδηλώνει ότι τα πρώτα οδοντοκήτη μπορούσαν να ακούν ήχους υψηλών συχνοτήτων, κάτι το οποίο είναι βασικό για τον ηχοεντοπισμό» δήλωσε σε δελτίο Τύπου ο Μόργκαν Τσέρτσιλ, ανατόμος στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Νέας Υόρκης και κύριος συγγραφέας της μελέτης η οποία δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Current Biology». Σύμφωνα με την περιγραφή που δίνουν στο άρθρο τους οι επιστήμονες, ο Echovenator sandersi με βάση το μέγεθος του κρανίου του θα πρέπει να είχε μήκος γύρω στα 2 μέτρα (περίπου όσο ένα μικρόσωμο δελφίνι), ενώ επίσης διέθετε μακρύ ρύγχος με δόντια. Οι ειδικοί πιστεύουν ότι μπορούσε να ακούει και να παράγει ήχους υψηλών συχνοτήτων και χρησιμοποιούσε αυτή την ικανότητά του για να κυνηγάει την τροφή του. Το μέγεθός του είναι πολύ μικρό σε σχέση με τα προγενέστερα γνωστά οδοντοκήτη, γεγονός το οποίο για τον κ. Τσέρτσιλ μάλλον σημαίνει ότι την περίοδο εκείνη, στην αρχή της εξέλιξής τους, σημειώθηκε μια δραστική αλλαγή στο μέγεθος των οδοντοκητών η οποία θα πρέπει να επηρέασε πολλές μεταβλητές, από το μέγεθος του εγκεφάλου ως την οικολογία τους.

Αναζητείται ο κοινός πρόγονος

Dr Churchill says that the inner ear of Echovenator (ear bone pictured above from different angles) is surprisingly similar to that of modern whales.

Οι ειδικοί που μελετούν την εξέλιξη των οδοντοκητών υποπτεύονταν εδώ και καιρό, βασιζόμενοι σε κάποια χαρακτηριστικά των απολιθωμένων κρανίων που έχουν ανακαλυφθεί, ότι είχαν αναπτύξει νωρίς την υπερηχητική ακοή. Τον περασμένο Απρίλιο μάλιστα μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο Μόνας στη Μελβούρνη της Αυστραλίας είχε ανακοινώσει την ανακάλυψη ενός μεμονωμένου αφτιού ηλικίας 26 εκατομμυρίων ετών το οποίο διέθετε «υπερηχητικά» χαρακτηριστικά. Καθώς όμως αυτό δεν συνδεόταν με κάποιο κρανίο δεν μπορούσε να αποδοθεί σε κάποιο συγκεκριμένο είδος και έτσι η «γερή» απόδειξη παρέμενε άπιαστη. Ήρθε όμως με την ανακάλυψη του Echovenator sandersi.

«Η μελέτη μας υποδεικνύει ότι η υπερηχητική ακοή ίσως προηγήθηκε της εμφάνισης του ηχοεντοπισμού» επεσήμανε ο κ. Τσέρτσιλ. Ο ίδιος και η ομάδα του εκφράζουν την άποψη ότι ενδεχομένως μια υποτυπώδης ικανότητα υπερηχητικής ακοής να είχε αναπτυχθεί ακόμη νωρίτερα, στον κοινό πρόγονο όλων των κητωδών, πριν από 43 εκατομμύρια χρόνια, αλλά τα μυστακοφόρα κήτη - δηλαδή, οι φάλαινες που δεν έχουν δόντια αλλά μπαλένες - την έχασαν στην πορεία. Για να υποστηρίξουν ωστόσο αυτή την «αιρετική» ιδέα τους θα χρειαστούν περισσότερα απολιθώματα και περισσότερες μελέτες. Όλοι οι επιστήμονες του τομέα πάντως συμφωνούν στο ότι το αμέσως επόμενο ζητούμενο αυτή τη στιγμή είναι να εξακριβωθεί σε ποια χρονική στιγμή ο εγκέφαλος των οδοντοκητών έγινε αρκετά μεγάλος ώστε να μπορεί να υποστηρίξει τον ηχοεντοπισμό.

Τα πανίσχυρα βιοσόναρ

This diagram shows the evolution of hearing shapes, focusing on differences in the ear structure between species or whale with high frequency hearing - either infrasonic or ultrasonic, including E. sandersi (second from right).

Τα σύγχρονα κητώδη ξεχωρίζουν από τα... δόντια, η παρουσία των οποίων συνδέεται άμεσα με το είδος της ακοής τους. Τα οδοντοκήτη - όπως π.χ. οι όρκες, τα μαυροδέλφινα, οι μεγάπτερες φάλαινες ή τα κοινά δελφίνια και τα ρινοδέλφινα - ακούνε και παράγουν ήχους σε υψηλές συχνότητες. Επιπλέον διαθέτουν ένα σύστημα ηχοεντοπισμού με το οποίο «βλέπουν» μέσω των ήχων στο θολό φως του υποθαλάσσιου κόσμου. Με τη βοήθειά του προσανατολίζονται, εντοπίζουν τους κινδύνους ή την τροφή τους και επικοινωνούν μεταξύ τους. Αντιθέτως, τα μυστακοκήτη ή μπαλενοφόρα κήτη - όπως π.χ. οι γαλάζιες και οι μαύρες φάλαινες, οι πτεροφάλαινες ή οι ρυγχοφάλαινες - ακούνε και παράγουν ήχους χαμηλής συχνότητας με τους οποίος επικοινωνούν μεταξύ τους σε μακρινές αποστάσεις.

Το «σόναρ» των οδοντοκητών, το οποίο τους επιτρέπει κατά κάποιον τρόπο να κάνουν υπερηχογράφημα μέσα στη θάλασσα, είναι πολύ πιο εξελιγμένο από οποιοδήποτε αντίστοιχο τεχνητό όργανο έχει κατασκευάσει ο άνθρωπος και το ισχυρότερο στη φύση το διαθέτουν οι φυσητήρες. Αν και δεν είναι το μεγαλύτερο ζώο στη Γη - τον τίτλο αυτόν κατέχουν οι γαλάζιες φάλαινες -, οι φυσητήρες έχουν τον μεγαλύτερο εγκέφαλο στον πλανήτη και μέσα σε αυτό το «υπερόργανο» κρύβεται το πανίσχυρο βιοσόναρ τους. Αυτό είναι σε γενικές γραμμές το ίδιο σε όλα τα οδοντοκήτη και λειτουργεί ως εξής: στο εσωτερικό της μύτης τους υπάρχει ένα όργανο γνωστό ως «ρύγχος του πιθήκου» το οποίο, με την είσοδο αέρα υπό πίεση, παράγει ήχους, τα λεγόμενα «κλικ». Τα κλικ διοχετεύονται προς το πίσω μέρος του κεφαλιού όπου «ρυθμίζονται» (αλλάζουν συχνότητα ή εύρος, εστιάζονται σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση κ.ο.κ.) ανάλογα με τις ανάγκες που πρέπει να εξυπηρετήσουν και στη συνέχεια εκπέμπονται ξανά προς τα έξω από το μπροστινό μέρος του κεφαλιού. Αν ταξιδεύοντας στο περιβάλλον οι ήχοι αυτοί συναντήσουν κάποιο εμπόδιο ανακλώνται και επιστρέφουν με πληροφορίες: λαμβάνονται κυρίως από αισθητήρια όργανα στην κάτω σιαγόνα και οδηγούνται μέσω του ακουστικού νεύρου στον εγκέφαλο των ζώων, όπου και γίνεται η επεξεργασία των δεδομένων που μεταφέρουν.

Ο μεγάλος μεταλλικός αστεροειδής Ψυχή μπορεί να έχει νερό. Water Detected on Largest Metallic Asteroid in Solar System

H Ψυχή, που βρίσκεται στη ζώνη των αστεροειδών μεταξύ του Άρη και του Δία, είναι ο μεγαλύτερος μεταλλικός αστεροειδής στο ηλιακό μας σύστημα. Scientists have discovered possible evidence for water-rich minerals on the surface of the largest metallic asteroid in the solar system, according to a study by the U.S. Geological Survey and NASA. Credit: NASA/JPL-Caltech

Ο μεγάλος αστεροειδής Ψυχή είναι πιθανόν να διαθέτει νερό, σύμφωνα με νέα στοιχεία που παρουσίασαν Αμερικανοί επιστήμονες στο ετήσιο συνέδριο της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας στην Καλιφόρνια.

H Ψυχή, που βρίσκεται στη ζώνη των αστεροειδών μεταξύ του Άρη και του Δία, είναι ο μεγαλύτερος μεταλλικός αστεροειδής στο ηλιακό μας σύστημα, έχοντας διάμετρο περίπου 300 χιλιομέτρων. Αποτελείται σχεδόν αποκλειστικά από καθαρό νικέλιο και σίδηρο.

The huge metal asteroid Psyche may have a strong remnant magnetic field. Credit: Damir Gamulin/Ben Weiss

Η Ψυχή εκτιμάται ότι είναι ο μεταλλικός πυρήνας ενός κατεστραμμένου πλέον πρωτοπλανήτη. Φαίνεται να υπάρχουν πτητικές ουσίες στην επιφάνειά της, που παραπέμπουν στην παρουσία νερού ή υδροξυλίου.

Προηγούμενες παρατηρήσεις δεν είχαν επισημάνει την ύπαρξη νερού. Όμως οι ερευνητές του Σεληνιακού και Πλανητικού Εργαστηρίου του Πανεπιστημίου της Αριζόνας, με επικεφαλής τον επίκουρο καθηγητή Βισνού Ρέντι, κάνοντας νέες παρατηρήσεις με υπέρυθρο τηλεσκόπιο της ΝΑSΑ πιστεύουν ότι βρήκαν ίχνη είτε νερού είτε υδροξυλίου.

NASA Selects Investigations for Future Key Planetary Mission Artist's concept of the Psyche spacecraft, a proposed mission for NASA's Discovery program that would conduct a direct exploration of an object thought to be a stripped planetary core. Promotional artwork for the proposed Psyche mission. Credit: Peter Rubin/JPL-CALTECH

Η Αμερικανική Διαστημική Υπηρεσία ήδη εξετάζει την πιθανότητα να στείλει μια αποστολή στην Ψυχή. Αν αυτό συμβεί, θα υπάρξει πιο καθαρή εικόνα κατά πόσο όντως υπάρχει νερό στον μεταλλικό αστεροειδή. Η προέλευσή του αποτελεί ασφαλώς ένα μυστήριο. Είναι πιθανό να έχει μεταφερθεί εκεί από άλλους αστεροειδείς, που έπεσαν κάποτε πάνω στην Ψυχή.

Αν υπάρχει υδροξύλιο, αυτό μπορεί να έχει δημιουργηθεί από τις χημικές αλληλεπιδράσεις ανάμεσα στον ηλιακό άνεμο και ορισμένα μέταλλα στην επιφάνεια της Ψυχής.

Η ηφαιστειακή Ιώ

What's happening on Jupiter's moon Io? Two sulfurous eruptions are visible on Jupiter's volcanic moon Io in this color composite image from the robotic Galileo spacecraft that orbited Jupiter from 1995 to 2003. At the image top, over Io's limb, a bluish plume rises about 140 kilometers above the surface of a volcanic caldera known as Pillan Patera.In the image middle, near the night/day shadow line, the ring shaped Prometheus plume is seen rising about 75 kilometers, or about 46 miles, above Io while casting a shadow below the volcanic vent. Named for the Greek god who gave mortals fire, the Prometheus plume is visible in every image ever made of the region dating back to the Voyager flybys of 1979, presenting the possibility that this plume has been continuously active for at least 18 years. The above digitally sharpened image was originally recorded on June 28, 1997 from a distance of about 600,000 kilometers, or 373,000 miles. Image credit: NASA/JPL

Η Ιώ, ο δορυφόρος του Δία, συνεχίζει να αποτελεί το πιο ενεργό ηφαιστειακά σώμα στο ηλιακό μας σύστημα, σύμφωνα με νέες παρατηρήσεις Αμερικανών αστρονόμων.

Χρησιμοποιώντας δύο από τα μεγαλύτερα τηλεσκόπια του κόσμου, στην κορυφή του κοιμισμένου ηφαιστείου Μαουνακέα της Χαβάης, οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια-Μπέρκλεϊ, με επικεφαλής την καθηγήτρια Ίμκε ντε Πάτερ, εντόπισαν 48 ενεργές ηφαιστειακές περιοχές στην επιφάνεια της Ιούς σε διάστημα 29 μηνών.

Η Ιώ, που έχει διάμετρο περίπου 3.600 χιλιομέτρων, εκτιμάται ότι διαθέτει εκατοντάδες ενεργά ηφαίστεια, περισσότερα από κάθε άλλο σώμα στο ηλιακό μας σύστημα.

«Η ηφαιστειακή δραστηριότητα στην Ιώ είναι πολύ πιο ακραία από οτιδήποτε υπάρχει στη Γη και συνεχίζει να μας εκπλήσσει», δήλωσε η αστρονόμος Κάθριν ντε Κλέερ, που έκανε τη σχετική ανακοίνωση επίσης στο συνέδριο της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας.

Η δραστηριότητα των ηφαιστείων στην Ιώ πυροδοτείται από την μόνιμα αυξημένη θερμοκρασία στο εσωτερικό της λόγω της τριβής των πετρωμάτων που προκαλεί η βαρυτική επίδραση του Δία. Το πιο ισχυρό ηφαίστειο της Ιούς είναι το Λόκι Πατέρα, το οποίο ενεργοποιείται κάθε ένα-δύο χρόνια.

Πηγή: The Astronomical Journal

Δραματικές οι εποχικές αλλαγές του Τιτάνα. Cassini sees dramatic seasonal changes on Titan

Οι νέες αποκαλύψεις των ειδικών γύρω από τα... τιτάνια καιρικά φαινόμενα έρχονται από στοιχεία του Cassini. Slipping into shadow, the south polar vortex at Saturn's moon Titan still stands out against the orange and blue haze layers that are characteristic of Titan's atmosphere. Image Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Καθώς ο μεγαλύτερος δορυφόρος του Κρόνου, ο Τιτάνας, πλησιάζει στο θερινό ηλιοστάσιο του βορείου ημισφαιρίου του, το σκάφος Cassini αποκάλυψε τις δραματικές εποχικές αλλαγές που συμβαίνουν στη θερμοκρασία και στη σύνθεσή της πυκνής ατμόσφαιράς του. Τη σχετική ανακοίνωση έκανε στο ετήσιο συνέδριο της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας στην Καλιφόρνια η ελληνίδα αστρονόμος Αθηνά Κουστένη του Αστεροσκοπείου του Παρισιού, διευθύντρια ερευνών στο Εθνικό Κέντρο Επιστημονικών Ερευνών (CNRS) της Γαλλίας, η οποία μελετά εδώ και χρόνια τον «εξωτικό» δορυφόρο με τους άφθονους υδρογονάνθρακες.

A true-colour image of the south pole vortex observed in Titan's atmosphere at about 200-300 km altitude, as seen during a Cassini flyby of Saturn's largest moon on 27 June 2012. Since equinox in August 2009, the seasons have been changing, becoming spring in the northern hemisphere and autumn in the southern hemisphere. The formation of the vortex over the south pole indicates the effect of the changing seasons on the circulation pattern in Titan's atmosphere, specifically with cooler air sinking down from warmer, high altitudes. The image was obtained with the Cassini spacecraft narrow-angle camera at a distance of approximately 484 000 kilometres from Titan. Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Την ίδια στιγμή, ο χειμώνας εξελίσσεται στο νότιο ημισφαίριο του Τιτάνα και ένα ισχυρό περιστροφικό ρεύμα αερίων σαν δίνη έχει εκδηλωθεί στην ανώτερη ατμόσφαιρα του δορυφόρου πάνω από το νότιο πόλο του. Αυτές οι παρατηρήσεις, σύμφωνα με την κ. Κουστένη, δείχνουν μια πολική αντιστροφή, καθώς όταν το Cassini έφθασε στο σύστημα του Κρόνου το 2004, κάτι ανάλογο συνέβαινε τότε στο βόρειο ημισφαίριο.

Με τα μάτια στο Cassini

Titan's changing seasons. Artist's impression of the change in observed atmospheric effects before, during and after equinox in 2009. The Titan globes also provide an impression of the detached haze layer that extends all around the moon (blue). Credit: ESA - C. Carreau

Η θερμότητα κυκλοφορεί και αυξομειώνεται στην ατμόσφαιρα του Τιτάνα μέσω της κίνησης αερίων ανάμεσα στους δύο πόλους του. Τα δύο ημισφαίρια φαίνεται πως αντιδρούν διαφορετικά στις εποχικές αλλαγές. Έτσι, κατά την τελευταία τετραετία λόγω του χειμώνα η θερμοκρασία στη στρατόσφαιρα του νοτίου πόλου έπεσε κατά 40 βαθμούς Κελσίου, ενώ στο βόρειο ημισφαίριο η θερμοκρασία αυξήθηκε μόνο κατά έξι βαθμούς μετά το 2014.

Σε δηλώσεις της στο Αθηναϊκό και Μακεδονικό Πρακτορείο Ειδήσεων, η κ. Κουστένη ανέφερε ότι «η εξερεύνηση του Κρόνιου συστήματος και ιδιαίτερα του δορυφόρου Τιτάνα βρίσκεται σε ένα συναρπαστικό απόγειο! Παρακολουθούμε τον Κρόνο στην τροχιά του γύρω από τον Ήλιο σε διάστημα 29,5 γήινων ετών και τον Τιτάνα, με την αξονική του κλίση στις 26,7 μοίρες, να δημιουργεί μεγάλες εποχιακές διακυμάνσεις στην πυκνή αζωτούχα ατμόσφαιρά του, παρόμοιες με αυτές που παρατηρούνται στη Γη. Αυτό οδηγεί σε σημαντικές ατμοσφαιρικές αλλαγές, όπως στη χημική σύσταση και στα μοτίβα των ατμοσφαιρικών περιστροφικών ρευμάτων στα μεσαία και ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας, δηλαδή στη στρατόσφαιρα και στη μεσόσφαιρα».

Όπως επισημαίνει η διακεκριμένη Ελληνίδα αστρονόμος, «η δυνατότητα που μας παρέχει το Cassini να παρακολουθούμε στενά, πάνω από δύο εποχές τώρα, τις ατμοσφαιρικές αντιδράσεις του Τιτάνα στην ηλιακή ακτινοβολία, μας οδήγησε στην ανακάλυψη των δραματικών αλλαγών στην ατμοσφαιρική θερμοκρασία και σύσταση που συνέβη μετά την ισημερία».

Περίπλοκη ατμοσφαιρική χημεία

A map of Titan, the largest moon of Saturn, obtained with the Cassini Visual and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS). The insert shows a natural-colour view (also from Cassini) of the southern polar vortex, a huge swirling cloud that was first observed in 2012. Three components are evident in the VIMS map, and they are shown in different colours according to the different characteristics of their light. These are the surface of Titan (shown in orange), the atmospheric haze along the limb (green) and the polar vortex (blue). When observed with VIMS, the southern polar vortex shows a remarkable difference with respect to other portions of Titan's atmosphere: a signature of frozen hydrogen cyanide molecules (HCN). This discovery suggests that the atmosphere of Titan's southern hemisphere is cooling much faster than expected. Credit: NASA/JPL-Caltech/ASI/University of Arizona/SSI/Leiden Observatory & SRON

Από το 2010 και μετά, παρατηρήθηκε η ταχεία έναρξη και ο εμπλουτισμός του νοτίου πόλου του Τιτάνα με όλα τα είδη ιχνοαερίων και ειδικότερα με πολύπλοκους υδρογονάνθρακες και νιτρίλια στην ατμόσφαιρα.

«Ψάξαμε για νέα και πιο πολύπλοκα μόρια στο νότιο πόλο του Τιτάνα, με στόχο να παρατηρήσουμε πόσο προηγμένη και περίπλοκη είναι η ατμοσφαιρική χημεία και πόσο πιθανή είναι η ύπαρξη υγρού ωκεανού κάτω από την επιφάνεια του Τιτάνα, κάτι που θα καταστήσει τον δορυφόρο ένα σώμα με πιθανές συνθήκες κατοικησιμότητας στο εξωτερικό ηλιακό μας σύστημα», ανέφερε η κ. Κουστένη.

«Όλοι οι επιστήμονες που ασχολούνται με την έρευνα του Τιτάνα, είναι ενθουσιασμένοι με τη δυνατότητα περαιτέρω μελέτης αυτού του φαινομένου, με τη χρήση μετρήσεων και παρατηρήσεων κατά τη διάρκεια του τελευταίου έτους της αποστολής του Cassini, που πρόκειται να διαρκέσει μέχρι το 2017. Στη συνολική διάρκεια της αποστολής, η οποία το 2017 θα ολοκληρώσει 13 χρόνια, θα έχει καλυφθεί μισό ‘Τιτάνιο' έτος, κάτι το οποίο μας θέτει ακόμα πιο αυστηρούς περιορισμούς σε σχέση με την κατανόηση των εποχιακών διακυμάνσεων του Τιτάνα» καταλήγει η ελληνίδα ειδικός.

Πηγή:  http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=6655

Αντικαταθλιπτικά και φάρμακα για την καρδιά ανακαλύφθηκαν σε ανασκαφές στην Κωνσταντινούπολη. Byzantine medicinal bottles found in ancient Greek town of Bathonea

Βρέθηκαν 700 φιάλες με αρχαία αντικαταθλιπτικά στην Κωνσταντινούπολη. Some 700 unguentaria were found at Bathonea. Credit: DHA

Εκατοντάδες δοχεία, κεραμικά και γυάλινα, που περιέχουν ίχνη αντικαταθλιπτικών και φάρμακα για την καρδιά, ήρθαν στο φως στη διάρκεια ανασκαφών στην αρχαία ελληνική πόλη Βαθονεία, λίγο έξω από την Κωνσταντινούπολη.

Απόδειξη για την πολιορκία του 626 μ.Χ. Η πολιορκία της Κωνσταντινούπολης το 626 που απεικονίζεται στις τοιχογραφίες της Μονής Μολντοβίτα, Ρουμανία. The Siege of Constantinople (626) by the Avars on a mural at the Moldoviţa Monastery, Romania. The church is one of the Painted churches of northern Moldavia listed in UNESCO's list of World Heritage sites.

Τα ευρήματα αυτά αναμένεται να συμβάλουν σημαντικά στην ιστορία της Κωνσταντινούπολης, καθώς δίνουν τις πρώτες απτές αποδείξεις ότι η πόλη πολιορκήθηκε το 626 π.Χ. από μία κοινή δύναμη Αβάρων και Σασσανιδών.

Οι ανασκαφές στη Βαθονεία ξεκίνησαν το 2007 υπό την επίβλεψη του πανεπιστημίου του Κοτζάελι και του τουρκικού υπουργείου Τουρισμού και Πολιτισμού και σε αυτές λαμβάνουν μέρος δεκάδες πανεπιστημιακοί, φοιτητές καθώς και ξένα ιστορικά ιδρύματα.

Excavation of unguentaria at Bathonea. Credit: DHA

Σύμφωνα με τον επικεφαλής των ανασκαφών, αναπληρωτή καθηγητή του πανεπιστημίου του Κοτζάελι, Σενγκιούλ Αϊντινγκιούν, ο αριθμός 700, όσα είναι τα δοχεία που βρέθηκαν στις ανασκαφές, αποτελεί ένα σημαντικό νούμερο, καθώς για πρώτη φορά ήρθε στο φως ένας τέτοιος αριθμός ευρημάτων σε μία και μοναδική αρχαιολογική ανασκαφή.

«Μερικά από αυτά τα συναρμολογούμε, έχουμε όμως ανακαλύψει και γουδιά διαφόρων μεγεθών, σκόνες, καθώς και μία αρχαία σόμπα, από τα οποία μπορούμε να συμπεράνουμε ότι στην περιοχή αυτή υπήρχε ένα κέντρο παραγωγής φαρμάκων» λέει ο Αϊντινγκιούν και προσθέτει ότι «στην περιοχή καλλιεργούσαν και ειδικά φυτά τα οποία χρησιμοποιούσαν για την παραγωγή πολλών φαρμάκων».

Analysis of the residue revealed that the unguentaria contained drugs for treating depression, as well as heart problems. Credit: DHA

Κατά την ανάλυση των υπολειμμάτων που βρέθηκαν στα δοχεία, αποκαλύφθηκε ότι αυτά περιείχαν φαρμακευτικές ουσίες για την κατάθλιψη αλλά και για προβλήματα της καρδιάς. Στην περιοχή εξάλλου ανακαλύφθηκαν και υπολείμματα μεγάλης φωτιάς, τα οποία αναλύει τώρα το Αρχαιολογικό και Εθνογραφικό Ινστιτούτο της Πολωνίας.

Η επεξήγηση των όσων συνέβησαν την εποχή εκείνη σε αυτήν την περιοχή μπορεί να συμβάλει σημαντικά στην ιστορία της Κωνσταντινούπολης, καθώς θα αποδειχθούν επιστημονικά οι επιδρομές των Αβάρων στην πόλη μεταξύ των 620 και 640 π.Χ. «Οι ανασκαφές στη Βαθονεία θα προσθέσουν μία νέα σελίδα στην ιστορία της Κωνσταντινούπολης» εξηγεί ο Αϊντινγκιούν.

Στη Βαθονεία έχουν ήδη ανακαλυφθεί ίχνη από τις παλαιότερες γεωργικές δραστηριότητες στην Ευρώπη, που χρονολογούνται από το 7.000 π.Χ, ενώ τα λιμάνια της πόλης χρησιμοποιούσαν οι Βίκινγκς κατά τον 9ο και 11ο αιώνα.

Πηγή: https://archaeologynewsnetwork.blogspot.com/2016/10/byzantine-medicinal-bottles-found-in.html#iXM1vMFhAzUXjIyp.97

Εντοπίστηκαν καπουτσίνοι που φτιάχνουν εργαλεία! Monkeys smash theory that only humans can make sharp stone tools

Ίσως η παραγωγή εργαλείων δεν είναι πλέον ανθρώπινο προνόμιο. Monkey One: "Smash! Bash! Crunch!" Monkey Two: "What is life?" Capuchins observed producing razor-edged stone pieces similar to earliest known hominin tools, rewriting view that only humans create such artefacts. Credit: Nature video/Primate Archaeology Group

Υποτίθεται ότι κάποια στιγμή στο μακρινό παρελθόν οι πρόγονοι του σύγχρονου ανθρώπου είχαν τη φαεινή ιδέα να σπάσουν πέτρες για να φτιάξουν τα πρώτα λίθινα εργαλεία. Όμως τελικά ίσως κάποιος άλλος να προηγήθηκε: κάποια...μαϊμού. Για πρώτη φορά οι επιστήμονες παρατήρησαν άγριες μαϊμούδες (καπουτσίνους) στη Βραζιλία, που σκοπίμως έσπαγαν πέτρες, δημιουργώντας με αυτό τον τρόπο αιχμηρές φολίδες, παρόμοιες με αυτές που αποτελούσαν τα πρώιμα ανθρώπινα λίθινα εργαλεία.

Τι έφτιαχναν

Clip of capuchin stone on stone percussion and licking of passive hammer associated with capuchin grooming. Credit: M. Haslam and the Primate Archaeology Group (University of Oxford)

Αν και παραμένει ασαφές γιατί οι μαϊμούδες κάνουν κάτι τέτοιο, η ουσία είναι, σύμφωνα με τους επιστήμονες, ότι αυτή η διαδικασία παραγωγής τέτοιων πρωτόγονων εργαλείων δεν μπορεί πια να θεωρείται ένα αποκλειστικά ανθρώπινο προνόμιο. Οι παλαιοανθρωπολόγοι θεωρούν τα λίθινα εργαλεία από αποσπασμένες αιχμηρές φολίδες ένα διακριτό γνώρισμα σε σχέση με τα εργαλεία που προέρχονται απλώς από πέτρες ή τμήματά τους, που έχουν αποκοπεί με φυσικό τρόπο. Τα πρώτα εργαλεία είναι πολύ πιο αποτελεσματικά στο να κόψουν, να ξύσουν ή να τρυπήσουν κάτι.

In this video, you can see a monkey creating stone flakes in the process of hammering one stone (the active hammer) onto another (the passive hammer). At roughly 2:30, the monkey examines the flake and then puts it on top of the passive hammer. This "closely resembles" hominin tool making behavior, say the researchers. Credit: T. Proffitt and M. Haslam and the Primate Archaeology Group (University of Oxford).

Οι Βρετανοί και Βραζιλιάνοι ερευνητές, με επικεφαλής τον Τόμος Πρόφιτ της Σχολής Αρχαιολογίας του βρετανικού Πανεπιστημίου της Οξφόρδης διαπίστωσαν ότι οι καπουτσίνοι στο Εθνικό Πάρκο Σέρα ντα Καπιβάρα της Βραζιλίας κατ' επανάληψη κοπανούν τη μια πέτρα πάνω στην άλλη, σκόπιμα σπάζοντας κομμάτια και από τις δύο. Με αυτό τον τρόπο, παράγουν αιχμηρές φολίδες (flakes) με όλα τα γνώριμα χαρακτηριστικά και το σχήμα των πρωτόγονων ανθρώπινων λίθινων εργαλείων.

Στο παρελθόν και άλλες μαϊμούδες (π.χ. στην Ιαπωνία) έχουν βρεθεί που κοπανάνε πέτρες μεταξύ τους, αλλά οι συγκεκριμένες της Βραζιλίας είναι οι πρώτες που φαίνεται να το κάνουν ειδικά για να τις σπάσουν σε μυτερά κομμάτια. Πάντως οι μαϊμούδες δεν έχουν παρατηρηθεί -μέχρι στιγμής τουλάχιστον- να χρησιμοποιούν αυτές τις φολίδες ως εργαλεία κοπής, ξυσίματος ή τρυπήματος. Η ανακάλυψη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature».

Πηγή: Nature, 2016. DOI: 10.1038/nature20112

Το μεγαλείο του Ήτα της Τρόπιδας. Highest Resolution Image of Eta Carinae

Στην φωτογραφία που έδωσαν στη δημοσιότητα οι ερευνητές διακρίνεται στο φόντο το νεφέλωμα NGC 3372 και στις ένθετες εικόνες τα άστρα του συστήματος Ήτα Τρόπιδας. This mosaic shows the Carina Nebula (left part of the image), home of the Eta Carinae star system. This part was observed with the Wide Field Imager on the MPG/ESO 2.2-metre telescope at ESO’s La Silla Observatory. The middle part shows the direct surrounding of the star system: the Homunculus Nebula, created by the ejected material from the Eta Carinae system. This image was taken with the NACO near-infrared adaptive optics instrument on ESO's Very Large Telescope. The right image shows the innermost part of the system as seen with the Very Large Telescope Interferometer (VLTI). It is the highest resolution image of Eta Carinae ever. Credit: ESO/G. Weigelt

Για πρώτη φορά οι αστρονόμοι κατάφεραν να φωτογραφήσουν με μεγάλη λεπτομέρεια το εντυπωσιακό αστρικό σύστημα Ήτα Τρόπιδας που βρίσκεται στην καρδιά ενός τεράστιου Νεφελώματος (NGC 3372) στον αστερισμό της Τρόπιδας, σε απόσταση περίπου 7.500 ετών φωτός από τη Γη.

Τα εργαλεία

ESO Photo Ambassador, Babak Tafreshi has captured an outstanding image of the sky over ESO’s Paranal Observatory, with a treasury of deep-sky objects. The most obvious of these is the Carina Nebula, glowing intensely red in the middle of the image. The Carina Nebula lies in the constellation of Carina (The Keel), about 7500 light-years from Earth. This cloud of glowing gas and dust is the brightest nebula in the sky and contains several of the brightest and most massive stars known in the Milky Way, such as Eta Carinae. The Carina Nebula is a perfect test-bed for astronomers to unveil the mysteries of the violent birth and death of massive stars. For some beautiful recent images of the Carina Nebula from ESO, see eso1208, eso1145, and eso1031. Below the Carina Nebula, we see the Wishing Well Cluster (NGC 3532). This open cluster of young stars was named because, through a telescope’s eyepiece, it looks like a handful of silver coins twinkling at the bottom of a wishing well. Further to the right, we find the Lambda Centauri Nebula (IC 2944), a cloud of glowing hydrogen and newborn stars which is sometimes nicknamed the Running Chicken Nebula, from a bird-like shape that some people see in its brightest region (see eso1135). Above this nebula and slightly to the left we find the Southern Pleiades (IC 2632), an open cluster of stars that is similar to its more familiar northern namesake. In the foreground, we see three of the four Auxiliary Telescopes (ATs) of the Very Large Telescope Interferometer (VLTI). Using the VLTI, the ATs — or the VLT’s 8.2-metre Unit Telescopes — can be used together as a single giant telescope which can see finer details than would be possible with the individual telescopes. The VLTI has been used for a broad range of research including the study of circumstellar discs around young stellar objects and of active galactic nuclei, one of the most energetic and mysterious phenomena in the Universe. Credit: ESO/B. Tafreshi (twanight.org)

Οι ερευνητές από τη Γερμανία (Ινστιτούτο Ραδιοαστρονομίας Μαξ Πλανκ), την Ιρλανδία (Κολέγιο Τρίνιτι Δουβλίνου) και τις ΗΠΑ (NASA) χρησιμοποίησαν σε συνδυασμό -δηλαδή συμβολομετρικά- τα μεγάλα τηλεσκόπια VLT του Ευρωπαϊκού Νοτίου Αστεροσκοπείου (ESO) στη Χιλή για να τραβήξουν μεγάλης ακρίβειας φωτογραφίες του αστρικού συστήματος.

Highest resolution image of Eta Carinae. This image represent the best image of the Eta Carinae star system ever made. The observations were made with the Very Large Telescope Interferometer and could lead to a better understanding of the evolution of very massive stars. Credit: ESO

Το κολοσσιαίο Ήτα Τρόπιδας είναι ένα «βαρέων βαρών» αστρικό σύστημα, που αποτελείται από δύο τεράστια άστρα. Λάμπει με τη δύναμη πέντε εκατομμυρίων ήλιων και περιβάλλεται από ένα φωτεινό νέφος αερίων και σκόνης. Πρόκειται για το λαμπρότερο νεφέλωμα στον ουρανό, το οποίο περιλαμβάνει μερικά από τα πιο γιγάντια άστρα του γαλαξία μας.

Η σύγκρουση

This new image of the luminous blue variable Eta Carinae was taken with the NACO near-infrared adaptive optics instrument on ESO’s Very Large Telescope, yielding an incredible amount of detail. The images clearly shows a bipolar structure as well as the jets coming out from the central star. The image was obtained by the Paranal Science team and processed by Yuri Beletsky (ESO) and Hännes Heyer (ESO). It is based on data obtained through broad (J, H, and K; 90 second exposure time per filters) and narrow-bands (1.64, 2.12, and 2.17 microns; probing iron, molecular and atomic hydrogen, respectively; 4 min per filter). Credit: ESO

Οι νέες εικόνες αποκαλύπτουν τη βίαιη σύγκρουση των αστρικών (ηλιακών) ανέμων ανάμεσα στα δύο άστρα του συστήματος, οι οποίοι κινούνται με ταχύτητες έως δέκα εκατομμυρίων χιλιομέτρων την ώρα. Στην περιοχή της πρόσκρουσης των «ανέμων» (οι οποίοι αποτελούνται από την εκτίναξη καυτών υλικών και ηλεκτρικά φορτισμένων σωματιδίων από τις επιφάνειες των δύο άστρων), τα καυτά αέρια που συναντιούνται εκπέμπουν έντονο φως και ισχυρή ακτινοβολία-Χ, ενώ η θερμοκρασία φθάνει τα αρκετά εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου.

Βαρεών βαρών

This image is a colour composite made from exposures from the Digitized Sky Survey 2 (DSS2). The field of view is approximately 4.7 x 4.9 degrees. Credit: ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgment: Davide De Martin

Σύμφωνα με τον Διονύση Σιμόπουλο, επίτιμο διευθυντή του Ευγενιδείου Πλανηταρίου, αυτά τα πολύ σπάνια «βαρέων βαρών» άστρα ανήκουν σε μία κατηγορία μεταβλητών άστρων, που ονομάζονται LBV (Luminous Blue Variables) ή «Φωτεινοί Μπλε Μεταβλητοί» και μοιάζουν με τα άστρα «Πληθυσμού ΙΙΙ», τα οποία είναι από τα πρώτα άστρα που δημιουργήθηκαν στο σύμπαν πριν από 13,5 περίπου δισεκατομμύρια χρόνια.

This spectacular panoramic view combines a new image of the field around the Wolf–Rayet star WR 22 in the Carina Nebula (right) with an earlier picture of the region around the unique star Eta Carinae in the heart of the nebula (left). The picture was created from images taken with the Wide Field Imager on the MPG/ESO 2.2-metre telescope at ESO’s La Silla Observatory in Chile. Credit: ESO

Το Ήτα Τρόπιδας είναι μέλος αυτής της παράξενης κατηγορίας, ενώ λιγότερα από μία δεκάδα τέτοιων άστρων έχουν παρατηρηθεί μέχρι τώρα στον γαλαξία μας. Συνολικά, μερικές μόνο δεκάδες τέτοια άστρα μπορεί να υπάρξουν σ' έναν γαλαξία σαν τον δικό μας.

The spectacular star-forming Carina Nebula has been captured in great detail by the VLT Survey Telescope at ESO’s Paranal Observatory. This picture was taken with the help of Sebastián Piñera, President of Chile, during his visit to the observatory on 5 June 2012 and released on the occasion of the new telescope’s inauguration in Naples on 6 December 2012. Credit: ESO. Acknowledgement: VPHAS+ Consortium/Cambridge Astronomical Survey Unit

Ο πρώτος που κατέγραψε την παρουσία αυτού του άστρου ήταν ο Έντμουντ Χάλεϊ, το 1677. Από το 1820 το άστρο άρχισε να αυξάνει συνεχώς τη φωτεινότητά του, ενώ το 1843 έφτασε να είναι τόσο λαμπρό όσο και ο Σείριος, που είναι το λαμπρότερο άστρο στον ουρανό. Από τότε και έπειτα, πάντως, το Ήτα Τρόπιδας άρχισε να φθίνει σε φωτεινότητα, καταλήγοντας σε ένα αμυδρό άστρο, αόρατο με γυμνό μάτι.

This animation zooms in on the massive star system Eta Carinae, located in the Carina Nebula. During the zoom the Homunculus Nebula and finally the violent surrounding of Eta Carinae becomes visible. Credit: ESO, Digitized Sky Survey 2, A. Fuji, Nick Risinger (skysurvey.org), ESA/Hubble, T. Preibisch. Acknowledgement: VPHAS+ Consortium/Cambridge Astronomical Survey Unit. Music: Johan B. Monell (www.johanmonell.com)

Όμως, τα τελευταία χρόνια το μυστηριώδες άστρο άρχισε και πάλι να αυξάνει σημαντικά τη φωτεινότητά του. Οι αστρονόμοι εκτιμούν ότι η ζωή του θα τελειώσει με μία έκρηξη σούπερ-νόβα κάποια στιγμή. Η ενέργεια που θα εκτοξευθεί τότε στο διάστημα αναμένεται να είναι όση είναι η ενέργεια που εκπέμπουν όλα τα άστρα του γαλαξία μας μαζί. Ίσως τότε, σύμφωνα με τον κ. Σιμόπουλο, η τεράστια εκπομπή των ακτίνων γάμα, που θα προέλθουν από το εκρηγνυόμενο Ήτα Τρόπιδας, επηρεάσει αρνητικά κάθε είδους ζωής πάνω στη γη.

Μυστηριώδεις κοσμικές εκρήξεις πονοκεφαλιάζουν τους αστρονόμους. Mysterious Cosmic Objects Erupting in X-rays Discovered

Στέλνουν πρόσκαιρα στο Διάστημα τρομερά ισχυρές ακτίνες-Χ και αναζητείται η προέλευση τους. This Chandra X-ray Observatory image shows the galaxy NGC5128 with its hot gas and many X-ray point sources. The circled source flared by a factor of 200 in less than a minute on multiple occasions. Credit: NASA/CXC/U.Birmingham/M.Burke et al.

Οι Αμερικανοί αστρονόμοι ανακάλυψαν στο σύμπαν μυστηριώδεις πηγές «εκρήξεων» που στέλνουν πρόσκαιρα στο διάστημα τρομερά ισχυρές ακτίνες-Χ. Όταν συμβαίνει η έκρηξη αυτών των ακτίνων-Χ, τα αινιγματικά αντικείμενα-πηγές γίνονται 100 έως 200 φορές φωτεινότερα μέσα σε λιγότερο από ένα λεπτό, αλλά μετά από μια ώρα περίπου επιστρέφουν στα κανονικά επίπεδα φωτεινότητάς τους.

Ο εντοπισμός

Οι μυστηριώδεις εκρήξεις μπορεί να προέρχονται από ένα πάλσαρ. Credit: NASA/CXC/UA/J.Irwin et al.

Η ανακάλυψη έγινε με τα δύο διαστημικά τηλεσκόπια ακτίνων-Χ, το Chandra της NASA και το XXM-Newton του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος. Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Τζίμι Ίργουιν του Πανεπιστημίου της Αλαμπάμα, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στην επιθεώρηση «Nature». Οι αστρονόμοι εντόπισαν τέτοιες εκρήξεις σε δύο γαλαξίες που απέχουν 47 και 14 εκατομμύρια έτη φωτός αντίστοιχα. Ευτυχώς ο γαλαξίας μας δεν διαθέτει τέτοια εκρηκτική πηγή (όχι ακόμη τουλάχιστον).

Οι επιστήμονες θεωρούν πιθανό ότι πρόκειται για άγνωστα έως τώρα κοσμικά «αντικείμενα» που αντιπροσωπεύουν μια νέα κατηγορία εκρηκτικών φαινομένων. Τα ονόμασαν «Υπέρλαμπρες Πηγές Ακτίνων-Χ» (ULX) και τα διακρίνουν από τα μάγναστρα (magnetars), τα νεαρά άστρα νετρονίων που διαθέτουν ισχυρά μαγνητικά πεδία και επίσης μπορούν να παράγουν απότομα ισχυρές ακτίνες-Χ.

«Ποτέ έως τώρα δεν είχαμε δει κάτι τέτοιο», ανέφερε ο Ίργουιν και δήλωσε άγνοια για τη φύση αυτών των «εκρήξεων». Μια πιθανή εξήγηση είναι ότι παράγονται, όταν η ύλη από ένα άστρο πέφτει μέσα σε μια μαύρη τρύπα ή σε ένα άστρο νετρονίων (πάλσαρ).

Πηγή: Jimmy A. Irwin et al. Ultraluminous X-ray bursts in two ultracompact companions to nearby elliptical galaxies, Nature (2016). DOI: 10.1038/nature19822