Πώς τα φυλλοβόλα δέντρα γίνονται κίτρινα το φθινόπωρο. Why Does Fall Foliage Turn So Red and Fiery?

Αντίθετα από ό,τι θα υπέθετε κάποιος το κίτρινο χρώμα βρίσκεται στα φύλλα από την αρχή της ανάπτυξής τους. Treetops near Song Mountain in Tully, N.Y., last week. Credit: Lauren Long/The Syracuse Newspapers, via Associated Press

Κάθε χρόνο τέτοια εποχή, τα φύλλα ξεσπούν σε ένα επιθανάτιο σόου, γεμίζοντας τα δάση με αποχρώσεις του κίτρινου πριν πέσουν νεκρά στο έδαφος. Κι όμως, αντίθετα από ό,τι θα υπέθετε κανείς, το κίτρινο χρώμα βρισκόταν εκεί ανέκαθεν.

Τα καροτενοειδή των φύλλων

This is Vermont Foliage. Video by Matt Benedetto

Από την αρχή της ανάπτυξής τους, τα φύλλα περιέχουν καροτενοειδή, κίτρινες και πορτοκαλί ουσίες στις οποίες οφείλεται για παράδειγμα το χρώμα του καρότου.

Οι ουσίες αυτές προστατεύουν τη χλωροφύλλη από βλάβες που θα μπορούσε να προκαλέσει το ηλιακό φως. Η πράσινη χλωροφύλλη, όμως, καλύπτει το χρώμα των καροτενοειδών την άνοιξη και το καλοκαίρι, όσο το φύλλο παραμένει λειτουργικό.

Το φθινόπωρο, η χλωροφύλλη διασπάται και αρκετά από τα συστατικά της επιστρέφουν στον κορμό και τις ρίζες των δέντρων για να χρησιμοποιηθούν εκ νέου την επόμενη άνοιξη. Τα καροτενοειδή μένουν αντίθετα στη θέση τους και δίνουν νέο χρώμα στα ημιθανή φύλλα. Το ίδιο συμβαίνει εξάλλου με τις μπανάνες και άλλους καρπούς που κιτρινίζουν όταν ωριμάσουν.

Υπάρχουν όμως και φύλλα που γίνονται κατακόκκινα, αντί για κίτρινα ή πορτοκαλί. Σε αυτήν την περίπτωση, η εξήγηση είναι πιο περίπλοκη.

Οι φλογερές... ανθοκυανίνες

Οι φλογερές αποχρώσεις του κόκκινου οφείλονται στις ανθοκυανίνες, ουσίες που υπάρχουν μεταξύ άλλων στη φλούδα των μήλων και των κόκκινων σταφυλιών.

Αντίθετα με τα καροτενοειδή, οι ανθοκυανίνες δεν προϋπάρχουν στα φύλλα, αλλά παράγονται μόνο το φθινόπωρο από τον μεταβολισμό σακχάρων που έχουν συσσωρευτεί το καλοκαίρι.

Το ερώτημα βέβαια που προκύπτει είναι γιατί ορισμένα φυτά σπαταλούν πολύτιμη ενέργεια για να κοκκινίσουν τα φύλλα τους πριν τα αποτινάξουν.

Η απάντηση είναι ότι κανείς δεν γνωρίζει με βεβαιότητα. Όπως αναφέρει στους New York Times ο δρ Τζονμ Σιλάντερ του Πανεπιστημίου του Κονέκτικατ, μέχρι σήμερα έχουν προταθεί διάφορες θεωρίες, οι οποίες είναι συχνά αντικρουόμενες.

Οι «κόκκινες» θεωρίες

Margaret Gould did some “leaf-peeping” in Albany last week. Credit: Mike Groll/Associated Press

Μια θεωρία λέει ότι το κόκκινο χρώμα λειτουργεί ως διαφήμιση για να προσελκύσει πουλιά και άλλα ζώα στους ώριμους καρπούς του δέντρου. Άλλοι, πάλι, πιστεύουν ότι το ζωηρό χρώμα λειτουργεί ως προειδοποίηση για τις τοξίνες που μπορεί να υπάρχουν στα φύλλα. Μια τρίτη θεωρία θέλει το κόκκινο να ενημερώνει τα παράσιτα ότι το φυτό είναι υγιές και ανθεκτικό, ενώ μια τέταρτη λέει ότι το φυτό προειδοποιεί τα φυτοφάγα είδη πως το τσιμπούσι του καλοκαιριού βαίνει προς το τέλος του.

Μια πέμπτη θεωρία έχει διατυπωθεί από ερευνητές του Πανεπιστημίου του Βερμόντ στον Καναδά, οι οποίοι πιστεύουν ότι οι ανθοκυανίνες προσφέρουν αντηλιακή προστασία όταν ο κορμός και τα κλαδιά μένουν γυμνά και εκτεθειμένα στην υπεριώδη ακτινοβολία.

Αυτός εξάλλου είναι ο λόγος που οι νέοι, ανοιξιάτικοι βλαστοί είναι συχνά κόκκινοι -αποφεύγουν έτσι τις βλάβες από τον ήλιο.

Η θεωρία της αντηλιακής προστασίας παραμένει ωστόσο ανεπιβεβαίωτη, και θα είναι μάλλον δύσκολο να αποδειχθεί πειραματικά.

Όπως φαίνεται, η αυτοκτονία των φύλλων είναι όχι μόνο θεαματική αλλά και περίπλοκη διαδικασία.

Εκπληκτικά άστρα… κολοκύθες. NASA missions harvest a passel of 'pumpkin' stars

Εντοπίστηκε ένα άγνωστο μέχρι σήμερα εντυπωσιακό είδος αστέρων. Καλλιτεχνική άποψη του πιο ακραίου παραδείγματος άστρου με σχήμα κολοκύθας, του Ksw 71, σε σύγκριση με τον ήλιο μας. This artist's concept illustrates how the most extreme 'pumpkin star' found by Kepler and Swift compares with the sun. Both stars are shown to scale. KSw 71 is larger, cooler and redder than the sun and rotates four times faster. Rapid spin causes the star to flatten into a pumpkin shape, which results in brighter poles and a darker equator. Rapid rotation also drives increased levels of stellar activity such as starspots, flares and prominences, producing X-ray emission over 4,000 times more intense than the peak emission from the sun. KSw 71 is thought to have recently formed following the merger of two sun-like stars in a close binary system. Credit: NASA's Goddard Space Flight Center/Francis Reddy

Οι φωτισμένες κολοκύθες αποτελούν το σήμα κατατεθέν του Halloween, που γιορτάζεται στη Βόρειο Αμερική κάθε βράδυ στις 31 Οκτωβρίου. To Halloween προκύπτει από τον συνδυασμό των λέξεων All-Hallow-even, που σημαίνει το βράδυ πριν από την ημέρα των Αγίων Πάντων (πριν από την 1η Νοεμβρίου).

Όλα τα άστρα δεν είναι (σχεδόν) σφαιρικά σαν τον Ήλιο μας. Μερικά μοιάζουν με... κολοκύθες, όπως ανακοίνωσαν αστρονόμοι της NASA, που έκαναν την παρατήρηση 18 τέτοιων γιγάντιων άστρων με τη βοήθεια των διαστημικών τηλεσκοπίων Kepler και Swift.

 Πανίσχυρα

Dive into the Kepler field and learn more about the origins of these rapidly spinning stars. Credits: Credits: NASA's Goddard Space Flight Center/Scott Wiessinger, producer

Τα εν λόγω άστρα, που παράγουν ισχυρές ακτίνες-Χ, περιστρέφονται τόσο γρήγορα που έχουν συμπιεστεί στους πόλους, έτσι ώστε να αποκτήσουν σχήμα κολοκύθας. Ενώ ο Ήλιος χρειάζεται σχεδόν ένα μήνα για μια πλήρη περιστροφή γύρω από τον εαυτό του, τα άστρα αυτά περιστρέφονται μέσα σε λίγες μόνο μέρες.

Η πιο ακραία περίπτωση είναι ένας πορτοκαλί γίγαντας, το άστρο Ksw 71, που είναι τουλάχιστον δεκαπλάσιο από τον Ήλιο και παρόλα αυτά περιστρέφεται σε πεντέμισι μόνο μέρες, ενώ παράγει 4.000 φορές πιο ισχυρές ακτίνες-Χ από το δικό μας άστρο.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Στιβ Χάουελ του Κέντρου Ερευνών Ames της NASA, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στην επιθεώρηση «The Astrophysical Journal», εκτιμούν ότι τέτοια άστρα-κολοκύθες προκύπτουν αρχικά από δύο γειτονικά άστρα στο ίδιο αστρικό σύστημα, τα οποία κάποια στιγμή συγχωνεύθηκαν. Όλα αυτά τα άστρα στο μέλλον θα μετατραπούν σε ακόμη μεγαλύτερους ερυθρούς γίγαντες.

Πηγή: Steve B. Howell, Elena Mason, Patricia Boyd, Krista Lynne Smith, Dawn M. Gelino. RAPIDLY ROTATING, X-RAY BRIGHT STARS IN THE KEPLER FIELD. The Astrophysical Journal, 2016; 831 (1): 27 DOI: 10.3847/0004-637X/831/1/27

Υπάρχει εξωγήινος πολιτισμός στο «άστρο της Τάμπι»; Breakthrough Listen to search for intelligent life around weird star

Could a Dyson sphere be behind KIC 8462852’s erratic changes in brightness? Here is a completely fantastic artists’ concept of a Dyson sphere, via FantasyWallpapers.com.

Το λεγόμενο «άστρο της Τάμπι» – από το όνομα της αστρονόμου Ταμπίθα Μπογιατζιάν του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Λουιζιάνα που το ανακάλυψε- έχει προκαλέσει το ενδιαφέρον αρκετών επιστημόνων, εξαιτίας της ασυνήθιστης αυξομείωσης της λάμψης του, κάτι που μερικοί δεν δίστασαν να αποδώσουν σε εξωγήινους, οι οποίοι υποτίθεται ότι «κλέβουν» την ενέργεια του άστρου μέσω μεγα-κατασκευών.

The Berkeley SETI Research Center team explains why they want to observe Tabby’s star. Credit: Roxanne Makasdjian and Stephen McNally

Τώρα το πρόγραμμα αναζήτησης εξωγήινης νοημοσύνης «Breakthrough Listen» του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια-Μπέρκλεϊ, το οποίο έχει πρόσβαση στα ισχυρότερα τηλεσκόπια του κόσμου, ανακοίνωσε ότι θα στρέψει ένα από αυτά στο εν λόγω άστρο.

Το Breakthrough δημιουργήθηκε πέρυσι και χρηματοδοτείται επί δέκα χρόνια με 100 εκατομμύρια δολάρια από το ομώνυμα Ίδρυμα και τον ιδρυτή του ρώσο δισκετομμυριούχο Γιούρι Μίλνερ, με στόχο να βρει ίχνη νοήμονος εξωγήινης ζωής.

UC Berkeley Professor Andrew Siemion, director of the Berkeley SETI Research Center Breakthrough Listen, explains how radio telescopes work. Credit: Roxanne Makasdjian and Stephen McNally

Μέχρι τώρα ουκ ολίγα τηλεσκόπια έχουν στραφεί στο «άστρο της Τάμπι», αλλά ακόμη δεν έχουν βρει…πράσινα ανθρωπάκια. Οι νέες παρατηρήσεις θα είναι πιο συστηματικές, οκτώ ώρες κάθε βράδι για πάνω από δύο μήνες, και θα γίνουν με το διαμέτρου 100 μέτρων ραδιοτηλεσκόπιο Γκριν Μπανκ της Δ. Βιρτζίνια.

Detailed map showing stars to around magnitude 12 with the Kepler star identified. It’s located only a short distance northeast of the open cluster NGC 6886 in Cygnus. North is up. Source: Chris Marriott’s SkyMap

Το «άστρο της Τάμπι», πιο επίσημα γνωστό ως KIC 8462852, ανακαλύφθηκε τον Σεπτέμβριο του 2015 και βρίσκεται στον αστερισμό του Κύκνου, σε απόσταση 1.500 ετών φωτός από τη Γη. Το άστρο γίνεται πιο αχνό με ένα περίεργα ακανόνιστο τρόπο, σε ποσοστό έως 22% και για διάρκεια μερικών ημερών, προτού επιστρέψει στην κανονική λάμψη του. Μέχρι σήμερα οι επιστήμονες δεν έχουν σκεφθεί κάποια εύλογη φυσική εξήγηση γι’ αυτή τη συμπεριφορά.

Κάποιοι πρότειναν ότι η αιτία μπορεί να είναι η κατασκευή από εξωγήινους γύρω από το άστρο της λεγόμενης «σφαίρας Ντάϊσον», μιας τεράστιας διάταξης συλλεκτών ενέργειας, μέσω της οποίας καλύπτουν τις ενεργειακές ανάγκες τους.

Ο επικεφαλής επιστήμονας του Προγράμματος Breakthrough SETI Νταν Βέρτχιμερ εκτίμησε ότι η πιθανότητα να συμβαίνει κάτι τέτοιο «είναι μία στο δισεκατομμύριο, αλλά παρόλα αυτά θα το ελέγξουμε».

The 100-meter Green Bank Telescope, the world's largest fully steerable radio dish.

Το Πρόγραμμα Breakthrough παρακολουθεί ήδη αρκετά άλλα άστρα, χρησιμοποιώντας τρία τηλεσκόπια: το Parkes (Αυστραλία), το Green Bank (ΗΠΑ) και το Automated Planet Finder-Lick (ΗΠΑ).

Πηγή: news.berkeley.edu

Μια βάση δεδομένων για τον ανθρώπινο πολιτισμό. Massive database on human cultures, languages, and environment available to the public

Από τους Ινδιάνους της Αμερικής ως τους λαούς του Καυκάσου, πληροφορίες για περισσότερες από 1.400 ανθρώπινες κοινωνίες περιλαμβάνονται στην D-PLACE. Source: Getty

Έχουν οι κοινωνίες των κυνηγών-τροφοσυλλεκτών κοινωνικές τάξεις; Υπάρχουν κοινωνίες οι οποίες επιτρέπουν τον γάμο ανάμεσα σε πρώτα ξαδέλφια και πού ακριβώς βρίσκονται; Πόσες και ποιες κοινωνίες μιλούν ινδοευρωπαϊκές γλώσσες και πώς σχετίζονται μεταξύ τους; Τις απαντήσεις σε αυτά και πολλά άλλα ερωτήματα που αφορούν την ανθρώπινο πολιτισμό στον πλανήτη Γη δίνει μια βάση δεδομένων που εγκαινιάστηκε πρόσφατα στο Διαδίκτυο. Σχεδιασμένη από μια διεθνή ομάδα ερευνητών η D-PLACE αποτελεί τη μεγαλύτερη βάση δεδομένων στο είδος της, είναι ανοιχτής πρόσβασης και έχει ως στόχο να αποτυπώσει αλλά και να διερευνήσει τις δυνάμεις που διαμόρφωσαν την πολιτισμική ποικιλομορφία του ανθρώπινου είδους.

Εύχρηστη και ανοιχτή σε όλους

Είναι η μεγαλύτερη στο είδος της και ανοιχτή σε όλους, με στόχο να σκιαγραφήσει την ποικιλομορφία των κοινωνιών της Γης. For the global sample of societies in D-PLACE, a nearly equal number of households exist that are single-generation or multi-generation (extended family).

Η D-PLACE (Database of Places, Language, Culture and Environment - Βάση δεδομένων των Τόπων, της Γλώσσας, του Πολιτισμού και του Περιβάλλοντος) αναπτύχθηκε και σχεδιάστηκε από μια διεθνή ομάδα επιστημόνων που προέρχονται από ποικίλους τομείς και πανεπιστήμια ή ερευνητικά κέντρα από διάφορα μέρη του πλανήτη. Απευθύνεται κυρίως σε μελετητές αλλά είναι ανοιχτή και στο ευρύ κοινό που ενδιαφέρεται για τον ανθρώπινο πολιτισμό, τους συσχετισμούς και την ιστορία του. Θα εμπλουτίζεται διαρκώς με τον χρόνο, συγκεντρώνοντας πληροφορίες οι οποίες αφορούν τη γλώσσα, τον πολιτισμό, τη γεωγραφία και το περιβάλλον στο οποίο ζουν περισσότερες από 1.400 ανθρώπινες κοινωνίες. Αυτή τη στιγμή περιλαμβάνει κυρίως στοιχεία που αφορούν τις κοινωνίες της προβιομηχανικής περιόδου οι οποίες είχαν περιγραφεί από τους εθνογράφους τον 19ο και στις αρχές του 20ού αιώνα.

Το βήμα θεωρείται σημαντικό καθώς τα στοιχεία που έχουν καταγράψει οι επιστήμονες στο παρελθόν, τα οποία είναι εξαιρετικά πλούσια, δεν έχουν ποτέ ενωθεί ως τώρα με τέτοιο «εύκολα διαχειρίσιμο» διαδραστικό τρόπο. Στον ιστότοπο της D-PLACE ο χρήστης μπορεί με ευκολία να βρει τις πληροφορίες που θέλει πραγματοποιώντας την έρευνά του σε διαφορετικά «επίπεδα» αναζήτησης, απλά ή και πιο σύνθετα. «Κλικάροντας» επάνω σε χάρτες και επιλέγοντας από λίστες μπορεί να αναζητήσει πληροφορίες με βάση τον τόπο (π.χ. Σιβηρία, Μικρονησία), τη γλωσσική οικογένεια (π.χ. ινδοευρωπαϊκή, αυστρονησιακή), τις πολιτισμικές πρακτικές (π.χ. μονογαμία έναντι πολυγαμίας) ή το περιβάλλον (π.χ. υψόμετρο, μέση θερμοκρασία). Επίσης έχει τη δυνατότητα να επιλέξει αν τα αποτελέσματα θα του εμφανιστούν σε μορφή πινάκων, «δέντρων» ή χαρτών που δίνουν μια άμεση γεωγραφική εικόνα.

Νέο εργαλείο για νέες απαντήσεις

«Η ανθρώπινη πολιτισμική ποικιλομορφία εκφράζεται με πολυάριθμους τρόπους: από τα φαγητά που τρώμε και τα σπίτια που χτίζουμε ως τις θρησκευτικές πρακτικές και την πολιτική οργάνωσή μας, το ποιον παντρευόμαστε και το είδος των παιχνιδιών που μαθαίνουμε στα παιδιά μας» δήλωσε σε δελτίο Τύπου η Κάθριν Κέρμπι, μεταδιδακτορική ερευνήτρια στο Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ στη Βρετανία και κύρια συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύθηκε στη διαδικτυακή επιθεώρηση «PLoS ONE». «Οι πολιτισμικές πρακτικές ποικίλλουν στον χώρο και στον χρόνο, αλλά οι παράγοντες και οι διαδικασίες που κινούν τις πολιτισμικές μεταβολές και διαμορφώνουν τα μοτίβα αυτής της ποικιλομορφίας παραμένουν σε μεγάλο βαθμό άγνωστοι. Η D-PLACE θα δώσει τη δυνατότητα σε μια ολόκληρη νέα γενιά μελετητών να αναζητήσουν απαντήσεις σε μακροχρόνια ερωτήματα που αφορούν τις δυνάμεις που διαμόρφωσαν την ανθρώπινη πολιτισμική ποικιλομορφία».

Όπως πρόσθεσε η Φιόνα Τζόρνταν, λέκτορας Ανθρωπολογίας στο Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ και εκ των επικεφαλής της μελέτης, η νέα βάση δεδομένων θα προσφέρει νέες δυνατότητες στη συγκριτική μελέτη των στοιχείων που έχουν συγκεντρωθεί στο πέρασμα του χρόνου από τους επιστήμονες. «Η συγκριτική έρευνα είναι καθοριστικής σημασίας για την κατανόηση των διαδικασιών που βρίσκονται πίσω από την πολιτισμική ποικιλομορφία» ανέφερε. «Η έρευνα σε όλον τον πλανήτη επί περισσότερο από έναν αιώνα μας έχει προσφέρει ένα πλούσιο απόθεμα στοιχείων που μπορούν να συμβάλουν στην κατανόηση της ποικιλομορφίας της ανθρωπότητας. Ωστόσο η συγκέντρωση και ο συνδυασμός των διαφορετικών πηγών και δεδομένων υπήρξε μια τεράστια πρόκληση ως τώρα».

Εκτός από το Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ στην ανάπτυξη της D-PLACE συνεργάστηκαν επίσης επιστήμονες από το Ινστιτούτο Μαξ Πλανκ Επιστήμης της Ανθρώπινης Ιστορίας στην Ιένα της Γερμανίας, το Πανεπιστήμιο του Όκλαντ στη Νέα Ζηλανδία, το Πανεπιστήμιο του Τορόντο στον Καναδά, τα πανεπιστήμια του Γέιλ, της Ουάσινγκτον, του Μίσιγκαν, του Κολοράντο (Πολιτειακό) και το City University της Νέας Υόρκης στις ΗΠΑ, καθώς και το Αμερικανικό Μουσείο Φυσικής Ιστορίας. Αν θέλετε να πάρετε μια γεύση, επισκεφθείτε τη διεύθυνση d-place.org.

Πηγή: http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0158391

Το εξάγωνο του Κρόνου έγινε χρυσό! What is happening to the giant 'hexagon' at Saturn's north pole? Mystery as Nasa images show area has changed from blue to gold in just four years

Το εντυπωσιακό και μυστηριώδες εξάγωνο στον βόρειο πόλο του Κρόνου άλλαξε χρώμα και από μπλε έγινε... χρυσό. These two natural color images from NASA's Cassini spacecraft show the changing appearance of Saturn's north polar region between 2012 and 2016. Scientists are investigating potential causes for the change in color of the region inside the north-polar hexagon on Saturn. The color change is thought to be an effect of Saturn's seasons. In particular, the change from a bluish color to a more golden hue may be due to the increased production of photochemical hazes in the atmosphere as the north pole approaches summer solstice in May 2017. Image Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Hampton University

Το μυστηριώδες εξάγωνο στο βόρειο πόλο του Κρόνου έχει αλλάξει χρώμα και από μπλε που ήταν το 2012, έχει γίνει πια χρυσό, όπως ανακάλυψαν οι επιστήμονες, με βάση τις νέες εικόνες που έστειλε το σκάφος Cassini της NASA.

Το μυστηριώδες φαινόμενο εξελίσσεται και προκαλεί τους επιστήμονες. Six-sided jet stream appears to have shifted hue within four years – possibly a sign of giant planet’s passing seasons. Image credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Hampton University. AN animation: Ade Ashford.

Το εξάγωνο δημιουργείται κυρίως από ταχέως στροβιλιζόμενα νέφη αερίων. Το συγκεκριμένο γεωμετρικό σχήμα, σύμφωνα με μελέτες προσομοίωσης που έκαναν οι επιστήμονες σε υπολογιστές, μπορεί να προκύπτει από τις διαφορετικές ταχύτητες με τις οποίες φυσάνε οι ισχυροί άνεμοι.

Τι μπορεί να συμβαίνει

Αυτή ήταν η εικόνα και απόχρωση του μυστηριώδους εξαγώνου του Κρόνου μέχρι πριν από λίγο καιρό. The strange hexagonal structure, seen in the animation above from directly over Saturn's north pole, rotates at the same speed as the planet itself spins on its axis. It is more than 20,000 miles (32,190km) in diameter.

Η αλλαγή στο χρώμα του εξαγώνου είναι πιθανό να υποδηλώνει τις εποχικές αλλαγές στον Κρόνο, κυρίως τον διαφορετικό τρόπο που το φως του Ήλιου πέφτει πάνω στο βόρειο πόλο και επηρεάζει ανάλογα τη φωτοχημική δημιουργία αιωρούμενων σωματιδίων στην ατμόσφαιρα.

Cassini provided scientists with the first close-up views of the huge storm at the north pole of Saturn and allowed them to see the planet in its true colours (pictured).

Η αλλαγή από μπλε σε κιτρινόχρυση απόχρωση πιθανώς οφείλεται στο ότι παράγονται πλέον περισσότερα τέτοια σωματίδια, καθώς το βόρειο ημισφαίριο του πλανήτη πλησιάζει στο θερινό ηλιοστάσιό του τον Μάιο του 2017 (το κρόνειο έτος ισοδυναμεί με περίπου 29 γήινα έτη). Το Cassini εκτοξεύθηκε το 1997, έφθασε στο σύστημα του Κρόνου το 2004 και από τότε μέχρι σήμερα μελετά τον γιγάντιο πλανήτη με τους θεαματικούς δακτυλίους, καθώς και τους εξίσου εντυπωσιακούς δορυφόρους του.

Πηγή: https://saturn.jpl.nasa.gov/resources/7539/?category=images

Νέα έρευνα αμφισβητεί την ύπαρξη της σκοτεινής ενέργειας. Supernovae analysis finds scant evidence for dark energy

No, the Universe is not expanding at an accelerated rate, say physicists. Extinguished candle: The type 1a supernova remnant called G299, as seen by NASA's Chandra X-ray Observatory. (Courtesy: NASA)

Πριν από 5 χρόνια, το Νόμπελ φυσικής απονεμήθηκε σε τρεις αστρονόμους που, στα τέλη της δεκαετίας του 1990, ανακάλυψαν ότι το σύμπαν διαστέλλεται με επιταχυνόμενο ρυθμό. Η ανακάλυψή τους είχε βασισθεί στην ανάλυση υπερκαινοφανών αστέρων (σουπερνόβα) τύπου Ia, δηλαδή άστρων που έχουν καταρρεύσει κάτω από τη δύναμη της βαρύτητας, προκαλώντας θερμοπυρηνικές εκρήξεις.

Με δεδομένα από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble και επίγεια τηλεσκόπια, οι τρεις ερευνητές υπολόγισαν με συναδέλφους τους τις αποστάσεις των αστέρων, διαπιστώνοντας έκπληκτοι πως αυτές αυξάνονταν ολοένα και ταχύτερα με την πάροδο του χρόνου. Έτσι, η επιστημονική κοινότητα αποδέχθηκε την ιδέα της επιταχυνόμενης διαστολής του σύμπαντος, αναζητώντας την αιτία που κρύβεται πίσω από αυτήν.

Τώρα, όμως, μία νέα μελέτη Ευρωπαίων επιστημόνων έρχεται να αμφισβητήσει αυτή την καθιερωμένη εικόνα της κοσμολογίας. Χρησιμοποιώντας έναν πολύ μεγάλο όγκο δεδομένων –δηλαδή μία λίστα 740 σουπερνόβα τύπου Ia, δεκαπλάσια από το δείγμα που οδήγησε στο βραβείο Νόμπελ– οι επιστήμονες βρήκαν πως οι ενδείξεις για την επιτάχυνση είναι λιγότερο τελεσίδικες από όσο θεωρούνταν μέχρι σήμερα.

Η μελέτη δημοσιεύεται στην online έκδοση του περιοδικού Nature [Marginal evidence for cosmic acceleration from Type Ia supernovae]. Όπως αναφέρουν σε αυτήν οι συντάκτες της, αντίθετα τα δεδομένα είναι συνεπή με ένα σταθερό ρυθμό συμπαντικής διαστολής.

Σύμφωνα με τις μέχρι τώρα κοσμολογικές θεωρίες το σύμπαν συνίσταται κυρίως από σκοτεινή ενέργεια. Η σκοτεινή ύλη και η γνωστή μας ύλη αποτελούν θλιβερή μειοψηφία. Την άποψη αυτή έρχεται να αμφισβητήσει μια νέα μελέτη…

Σύμφωνα με τον Σουμπίρ Σαρκάρ, καθηγητή στο τμήμα φυσικής του πανεπιστημίου της Οξφόρδης και επικεφαλής της ομάδας, η ανακάλυψη της επιταχυνόμενης διαστολής του σύμπαντος οδήγησε στην αντίληψη ότι το σύμπαν κατακλύζεται από μία «σκοτεινή ενέργεια», η οποία αποτελεί αυτή τη στιγμή το αποδεκτό μοντέλο κοσμολογικό μοντέλο.

«Ωστόσο, τώρα υπάρχει διαθέσιμο ένα μεγαλύτερο πλήθος δεδομένων, για να πραγματοποιηθούν πιο λεπτομερείς και ακριβείς αναλύσεις. Αναλύσαμε τον τελευταίο κατάλογο 740 σουπερνόβα τύπου Ia, δέκα φορές περισσότερους από το δείγμα στο οποίο βασίσθηκε η αρχική ανακάλυψη– και βρήκαμε πως η στατιστική αξιοπιστία του αποτελέσματος φτάνει τα “3 σίγμα”, όπως λένε οι φυσικοί. Επομένως είναι πολύ μικρότερη από τα “5 σίγμα” που απαιτούνται, ώστε να θεωρηθεί στατιστικά σημαντική οποιαδήποτε ανακάλυψη», σημειώνει ο επιστήμονας στην ιστοσελίδα του πανεπιστημίου της Οξφόρδης.

Ένα ανάλογο παράδειγμα είναι οι πρόσφατες ενδείξεις για τον εντοπισμό ενός καινούριου σωματιδίου στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων στο CERN, η στατιστική αξιοπιστία των οποίων μάλιστα αρχικά έφτανε τα 3,9 και 3,4 σίγμα. Ωστόσο, όπως ανακοινώθηκε λίγους μήνες αργότερα, νεότερα δεδομένα μείωσαν την αξιοπιστία στο “1 σίγμα”, δείχνοντας τελικά πως οι ενδείξεις παρέπεμπαν σε τυχαίες διακυμάνσεις και όχι σε κάποιο καινούριο σωματίδιο.

Στην περίπτωση πάντως της επιταχυνόμενης διαστολής, υπάρχουν και άλλα στοιχεία που συνηγορούν υπέρ της, όπως για παράδειγμα οι μετρήσεις της μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου (CMB), δηλαδή του υπολείμματος της ακτινοβολίας που εξέπεμπε το σύμπαν περίπου 380.000 χρόνια μετά τη δημιουργία του.

Ωστόσο, σύμφωνα με τον Σαρκάρ, αυτές οι ενδείξεις είναι έμμεσες, εν μέρει επειδή η CMB δεν επηρεάζεται από την υποτιθέμενη «σκοτεινή ενέργεια».

Όπως προσθέτει, σίγουρα θα χρειασθούν περισσότερα επιχειρήματα για να πεισθεί η επιστημονική κοινότητα, ωστόσο η δουλειά που έχει κάνει ο ίδιος με τους συναδέλφους του δείχνει ήδη πως είναι μάλλον σαθρός ένας βασικός πυλώνας του καθιερωμένου κοσμολογικού μοντέλου.

«Ελπίζω πως θα αποτελέσει κίνητρο για καλύτερη ανάλυση των κοσμολογικών δεδομένων, όπως επίσης και ότι θα εμπνεύσει τους θεωρητικούς φυσικούς να διατυπώσουν πιο εξελιγμένα κοσμολογικά μοντέλα».

Πηγή: physicsworld.com

Εντόπισαν το Schiaparelli. Mars orbiter locates Schiaparelli lander’s crash site

Στην εικόνα του δορυφόρου MRO αριστερά μέσα στο περίγραμμα εικονίζεται μια μαύρη κουκκίδα και μια μικρότερη λευκή. Δεξιά σε μεγέθυνση σημειώνονται η μαύρη και η λευκή κουκκίδα. Η μαύρη κουκκίδα πιστεύεται ότι είναι το σημείο που έπεσε το Schiaparelli και εξεράγη για αυτό και η περιοχή είναι μαύρη από την έκρηξη που ακολούθησε. Η λευκή κουκκίδα πιστεύεται ότι είναι το αλεξίπτωτο της συσκευής. This comparison of before-and-after images by NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter shows two features likely created during the Oct. 19, 2016 landing attempt of the ExoMars Schiaparelli lander. The small bright feature at bottom is probably Schiaparelli’s parachute, while the dark, fuzzy blob is likely the lander’s crash site. Credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Ο αμερικανικός δορυφόρος MRO που συμμετείχε στην προσπάθεια προσεδάφισης της ευρωπαϊκής συσκευής Schiaparelli στον Άρη εντόπισε πιθανότατα το σημείο που κατέπεσε. Από τις εικόνες οι ειδικοί εκτιμούν ότι πιθανότατα η συσκευή εξερράγη μετά την συντριβή της στην επιφάνεια του Κόκκινου Πλανήτη.

Τι συνέβη

The landing site of the ExoMars Schiaparelli lander within the predicted landing ellipse (top), along with zoomed-in, before-and-after views (bottom left and bottom right, respectively) showing evidence of the lander’s crash. Credit: Main image: NASA/JPL-Caltech/MSSS, Arizona State University; inserts: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Θα χρειαστούν αρκετές εβδομάδες για να ολοκληρωθεί η ανάλυση των δεδομένων που έχουν καταγραφεί από την προσπάθεια προσεδάφισης του Schiaparelli και να αποκαλυφθεί το τι ακριβώς συνέβη. Παρόλα αυτά όμως τα δεδομένα που έχουν ήδη αναλυθεί δείχνουν την αλληλουχία των γεγονότων η οποία οδήγησε στην καταστροφή της συσκευής.

Οι πυραυλοκινητήρες δεν λειτούργησαν, το αλεξίπτωτο άνοιξε νωρίτερα και το Schiaparelli δεν κατάφερε να προσεδαφιστεί ομαλά στην επιφάνεια του Άρη. Artist’s concept illustrating the moment the Schiaparelli lander was to jettison its back shell and parachute and ignite its descent engines. Credit: ESA/ATG medialab

Σύμφωνα με τον σχεδιασμό στο τελικό στάδιο της προσέγγισης με τον Άρη θα ενεργοποιούνταν οι πυραυλοκινητήρες της συσκευής οι οποίοι θα επιβράδυναν την συσκευή ενώ ταυτόχρονα θα ξεδιπλώνονταν το 12 μέτρων αλεξίπτωτο της συσκευής. Όπως φαίνεται οι πυραυλοκινητήρες λειτούργησαν μόλις για 3-4 δευτερόλεπτα και όχι για 30 όπως κανονικά θα έπρεπε. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα το αλεξίπτωτο να ξεδιπλωθεί νωρίτερα από ότι θα έπρεπε και λόγω της υψηλής ταχύτητας με την οποία συνέχιζε να πέφτει η συσκευή να μην μπορέσει να την συγκρατήσει με αποτέλεσμα να υπάρξει η συντριβή της.

Οι ερευνητές της ESA εξετάζουν τώρα τα δεδομένα που πρόλαβε να μεταδώσει το Schiaparelli στο μητρικό του σκάφος, τον δορυφόρο TGO που το μετέφερε μέχρι τον Άρη.

Σύμφωνα με τον Χορχέ Βάγκο της ESA, τα δεδομένα δείχνουν ότι οι πρώτες φάσεις της επιχείρησης κύλησαν ομαλά, με το ρομπότ να αναπτύσσει το αλεξίπτωτό του για να επιβραδύνει.

Όμως το αλεξίπτωτο απορρίφθηκε περίπου ενάμισι λεπτό πριν από τη στιγμή της προγραμματισμένης προσεδάφισης, και οι εννέα πυραυλοκινητήρες που θα επιβράδυναν περαιτέρω το ρομπότ λειτούργησαν μόνο για 3 δευτερόλεπτα αντί για ένα ολόκληρο λεπτό.

Προφανώς τα συστήματα του Schiaparelli συμπέραναν εσφαλμένα ότι η συσκευή βρισκόταν ήδη στο έδαφος. Ενεργοποιήθηκαν μάλιστα και τα επιστημονικά όργανα του ρομπότ, τα οποία όμως δεν πρόλαβαν να συλλέξουν μετρήσεις.

Σύμφωνα με εκτιμήσεις που βασίστηκαν σε εικόνες του αμερικανικού δορυφόρου MRO, ο οποίος εντόπισε το αλεξίπτωτο και τα συντρίμμια του Schiaparelli, η συσκευή έπεσε από ύψος 2 έως 4 χιλιομέτρων και συνετρίβη με ταχύτητα περίπου 300 χιλιομέτρων την ώρα.

Computing glitch may have doomed Mars lander. Researchers sift through clues after Schiaparelli crash in hopes of averting mistakes in 2020 mission. A model of the ExoMars lander Schiaparelli, in front of European Space Agency scientists explaining its failed landing on Mars. Credit: Kai Pfaffenbach/REUTERS

Ο Αντρέα Ακομάτσο, επικεφαλής του τμήματος Πλανητικών Αποστολών της ESA, είναι απρόθυμος να καταλήξει σε συμπεράσματα πριν ολοκληρωθεί η ανάλυση, λέει όμως ότι οι υποψίες στρέφονται στο λογισμικό του συστήματος. Επισημαίνει μάλιστα ότι τέτοιου είδους προβλήματα είναι πιο εύκολο να διορθωθούν σε σχέση με ατέλειες του εξοπλισμού προσεδάφισης.

Αυτό θα ήταν μια σχετικά ευχάριστη εξέλιξη ενόψει της συνάντησης των χωρών-μελών της ESA τον Δεκέμβριο, όταν οι αρμόδιοι υπουργοί κληθούν να εγκρίνουν πρόσθετα κονδύλια 300 εκατ. ευρώ για την αποστολή ενός τροχοφόρου ρομπότ το 2020, στο πλαίσιο της ευρω-ρωσικής αποστολής ExoMars.

Πάντως ο γενικός διευθυντή της ESA Γιόχαν-Ντίντριχ Βέρνερ διαβεβαίωσε στις 20 Οκτωβρίου ότι η αποστολή είναι ασφαλής. Μένει να δούμε τι θα αποφασίσουν οι υπουργοί τον Δεκέμβριο.