Αστρικά πυροτεχνήματα. Tsunami of Stars and Gas Produces Dazzling Eye-shaped Feature in Galaxy

Ο IC 2163 (αριστερά) και ο NGC 2207 (δεξιά) βρίσκονται σε διαδικασία συγχώνευσης προκαλώντας την παραγωγή αναρίθμητων άστρων. Astronomers have discovered a tsunami of stars and gas that is crashing midway through the disk of a spiral galaxy known as IC 2163. This colossal wave of material -- which was triggered when IC 2163 recently sideswiped another spiral galaxy dubbed NGC 2207 -- produced dazzling arcs of intense star formation that resemble a pair of eyelids. Galaxies IC 2163 (left) and NGC 2207 (right) recently grazed past each other, triggering a tsunami of stars and gas in IC 2163 and producing the dazzling eyelid-like features there. ALMA image of carbon monoxide (orange), which revealed motion of the gas in these features, is shown on top of Hubble image (blue) of the galaxy pair. Credit: M. Kaufman; B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); NASA/ESA Hubble Space Telescope

Ομάδα αστρονόμων χρησιμοποιώντας την συστοιχία ραδιοτηλεσκοπίων ALMA εντόπισαν ένα εντυπωσιακό φαινόμενο. Σε απόσταση 114 εκ. ετών φωτός από εμάς στον αστερισμό του Μεγάλου Κυνός δύο γαλαξίες (ο IC 2163 και ο NGC 2207) βρίσκονται σε διαδικασία συγχώνευσης. Πρόκειται για μια από τις πιο συχνές και σημαντικές κοσμικές διεργασίες αφού προκαλείται πλήθος φαινομένων με πιο σημαντικό την γέννηση τεράστιου αριθμού νέων άστρων. Αυτό συμβαίνει και στη συγκεκριμένη συγχώνευση μόνο που σε αυτή την περίπτωση το φαινόμενο εξελίσσεται με ένα σπάνιο όσο και εκπληκτικό οπτικά τρόπο. Έχει δημιουργηθεί ένα γιγάντιο φωτεινό σπειροειδές «μονοπάτι»  στο οποίο γεννιούνται συνεχώς νέα άστρα.

Η ανακάλυψη

Στην εικόνα με πορτοκαλί χρώμα εικονίζεται ένα μέρος του σπειροειδούς νέφους που έχει σχηματιστεί κατά τη συγχώνευση των δύο γαλαξιών μέσα στο οποίο σχηματίζονται νέα άστρα. Dazzling eyelid-like features bursting with stars in galaxy IC 2163 formed from a tsunami of stars triggered by a glancing collision with galaxy NGC 2207 (a potion of its spiral arm is shown on right side of image). ALMA image of carbon monoxide (orange), which revealed motion of the gas in these features, is shown on top of Hubble image (blue) of the galaxy. Credit: M. Kaufman; B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); NASA/ESA Hubble Space Telescope

Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι τα άστρα σχηματίζονται μέσα σε καταρρέοντα νέφη ψυχρού αερίου υδρογόνου. Αυτό το αέριο είναι κυρίως μοριακό υδρογόνο όπου δύο άτομα υδρογόνου συνδέονται μαζί. Αυτά όμως τα νέφη είναι πολύ δύσκολο να τα δούμε επειδή η γήινη ατμόσφαιρα απορροφά ένα μεγάλο μέρος του φωτός που αυτά ακτινοβολούν.

Annotated image showing dazzling eyelid-like features bursting with stars in galaxy IC 2163 formed from a tsunami of stars triggered by a glancing collision with galaxy NGC 2207 (a potion of its spiral arm is shown on right side of image). ALMA image of carbon monoxide (orange), which revealed motion of the gas in these features, is shown on top of Hubble image (blue) of the galaxy. Credit: M. Kaufman; B. Saxton (NRAO/AUI/NSF); ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); NASA/ESA Hubble Space Telescope

Όμως μαζί με το νέφος μοριακού υδρογόνου ένα άλλο αέριο, το μονοξείδιο του άνθρακα είναι μαζί του πάντα και μπορεί να παρατηρηθεί εύκολα από τη γη. Οι ερευνητές εντόπισαν το μονοξείδιο του άνθρακα στις περιοχές της συγχώνευσης και το… ακολούθησαν ανακαλύπτοντας έτσι τα ίχνη του μοριακού νέφους και της γέννησης των νέων άστρων.

Πηγή: M. Kaufman et al. Ocular Shock Front in the Colliding Galaxy IC 2163. Astrophysical Journal, 2016 [link]

Ποντίκια που δεν ονειρεύονται ίσως αποκαλύψουν μυστικά του ύπνου. Researchers identify first two genes regulating sleep in mice using genetic screening

Τα ποντίκια με την «Ανονείρευτη» μετάλλαξη περνούν λιγότερο χρόνο στη φάση REM των ονείρων. Το πείραμα ελπίζεται ότι θα φέρει στο φως τον βιολογικό διακόπτη που μας «γυρίζει» από τον ύπνο στην εγρήγορση. A genetic screening approach has been used to identify mutations that affect sleep/wakefulness in mice, international researchers report. The amount of rapid eye movement (REM) sleep and non-REM sleep shown to be regulated by NALCN and SIK3 proteins, respectively. Credit: martha sexton/public domain

Εισάγοντας τυχαίες μεταλλάξεις σε αρκετές χιλιάδες ποντίκια, διεθνής ερευνητική ομάδα δημιούργησε ασυνήθιστα νυσταλέα πειραματόζωα, καθώς και πειραματόζωα που δείχνουν να ονειρεύονται λίγο ή καθόλου. Το πείραμα συνεχίζεται και ίσως στο μέλλον αποκαλύψει τον βιολογικό διακόπτη που μας γυρίζει από τον ύπνο στην εγρήγορση.

Εισαγωγή τυχαίων μεταλλάξεων

Θέλοντας να μάθει ποια γονίδια μπορεί να παίζουν ρόλο στη μυστηριώδη λειτουργία του ύπνου, η ιαπωνο-αμερικανική ομάδα επέλεξε να ακολουθήσει μια χρονοβόρο και κοπιαστική προσέγγιση: αντί να ξεκινήσει με μια υπόθεση για συγκεκριμένα γονίδια που μπορεί να εμπλέκονται, εισήγαγε τυχαίες μεταλλάξεις σε πάνω από 8.000 ποντίκια, τα οποία στη συνέχεια υποβλήθηκαν ένα προς ένα σε εγκεφαλογράφημα.

«Για να κάνεις έναν τέτοιο γενετικό έλεγχο, πρέπει να είσαι προετοιμασμένος να ελέγξεις χιλιάδες ζώα μέχρι να βρεις κάτι ενδιαφέρον, και οι περισσότεροι ερευνητές απλά δεν είναι πρόθυμοι να κάνουν εγκεφαλογράφημα σε χιλιάδες ζώα» εξηγεί ο Τζόζεφ Τακαχάσι του Πανεπιστημίου του Τέξας, μέλος της ομάδας που δημοσιεύει τα ευρήματα στην επιθεώρηση Nature.

Η Νυσταλέα και Ανονείρευτη Μετάλλαξη

Édouard Vuillard, Le sommeil, Sleep, 1892. The genetics of sleep could explain why some individuals get more REM sleep and more vivid dreaming.

Οι εξετάσεις αποκάλυψαν δύο ενδιαφέρουσες μεταλλάξεις, οι οποίες βαφτίστηκαν από τους ερευνητές Νυσταλέα (Sleepy) και Ανονείρευτη (Dreamless). Η πρώτη αυξάνει κατά το ένα τρίτο τη διάρκεια του ύπνου, ενώ η δεύτερη μειώνει σημαντικά τον χρόνο που περνά το ποντίκι σε φάση REM (ταχείας κίνησης των ματιών), κατά την οποία εκδηλώνονται τα περισσότερα όνειρα.

Η Ανονείρευτη μετάλλαξη διαπιστώθηκε ότι αφορά το γονίδιο ενός καναλιού νατρίου που ελέγχει τη δραστηριότητα των νευρώνων και διεγείρει τα κύτταρα του εγκεφάλου που τερματίζουν τη φάση REM.

Η κατάσταση είναι πιο περίπλοκη με τη Νυσταλέα μετάλλαξη, η οποία εντοπίστηκε στο γονίδιο μιας «κινάσης» (Sik3), η οποία προσθέτει ομάδες φωσφόρου σε πολλά και διαφορετικά μόρια. Αυτό σημαίνει ότι η κινάση μπορεί να εμπλέκεται σε πολλά μεταβολικά μονοπάτια, κάτι που καθιστά δύσκολο τον χαρακτηρισμό της.

Οι ερευνητές συνεχίζουν τώρα το πείραμα ελπίζοντας να ανακαλύψουν κι άλλες μεταλλάξεις που επηρεάζουν τον ύπνο. «Πραγματικά ελπίζουμε ότι θα αρχίσουμε να λύνουμε κάποια μυστήρια» λέει ο Μασάσι Γιαναγκισάβα του Πανεπιστημίου του Τσουκούμπα. «Βρισκόμαστε όμως μόνο στην αρχή» επισημαίνει.

Σιδερένιο «αβγό» ανακάλυψε το Curiosity στον Άρη. Curiosity Mars Rover Checks Odd-looking Iron Meteorite

Ο σκούρος γυαλιστερός σφαιρικός μικρός μετεωρίτης έχει μέγεθος όσο μισή μπάλα του γκολφ και οι επιστήμονες τον βάφτισαν «αυγό». Τέτοιου είδους μεταλλικοί μετεωρίτες δεν είναι ασυνήθιστοι στο διάστημα και έχουν κατά καιρούς βρεθεί στη Γη. The dark, smooth-surfaced object at the center of this Oct. 30, 2016, image from the Mast Camera (Mastcam) on NASA's Curiosity Mars rover was examined with laser pulses and confirmed to be an iron-nickel meteorite. The grid of shiny points visible on the object resulted from that laser zapping by Curiosity's Chemistry and Camera (ChemCam) instrument. The meteorite is about the size of a golf ball. It is informally named "Egg Rock," for a site in Maine. Locations around Bar Harbor, Maine, are the naming theme for an area on Mars' Mount Sharp that Curiosity reached in October. Iron-nickel meteorites are a common class of space rocks found on Earth, and previous examples have been found on Mars, but Egg Rock is the first on Mars to be examined with a laser-firing spectrometer. Image credit: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Η NASA ανακοίνωσε ότι ο ρομποτικός εξερευνητής Curiosity ανακάλυψε έναν μεταλλικό μετεωρίτη με περίεργη εμφάνιση, ο οποίος αποτελείται κυρίως από σίδηρο, όπως δείχνουν οι πρώτες αναλύσεις με τα όργανα του ρόβερ.

Ο σκούρος γυαλιστερός σφαιρικός μικρός μετεωρίτης έχει μέγεθος όσο μισή μπάλα του γκολφ και οι επιστήμονες τον βάφτισαν «αβγό». Τέτοιου είδους μεταλλικοί μετεωρίτες δεν είναι ασυνήθιστοι στο Διάστημα και έχουν κατά καιρούς βρεθεί στη Γη.

Η μελέτη

Κοντινή εικόνα του μεταλλικού μετεωρίτη που εντόπισε το Curiosity. The dark, golf-ball-size object in this composite, colorized view from the Chemistry and Camera (ChemCam) instrument on NASA's Curiosity Mars rover shows a grid of shiny dots where ChemCam had fired laser pulses used for determining the chemical elements in the target's composition. The analysis confirmed that this object, informally named "Egg Rock," is an iron-nickel meteorite. Iron-nickel meteorites are a common class of space rocks found on Earth, and previous examples have been found on Mars, but Egg Rock is the first on Mars to be examined with a laser-firing spectrometer. Credit: NASA/JPL-Caltech/LANL/CNES/IRAP/LPGNantes/CNRS/IAS/MSSS

Στο παρελθόν είχαν παρατηρηθεί ξανά τέτοιοι διαστημικοί βράχοι στον Άρη, αλλά ποτέ έως τώρα δεν είχαν μελετηθεί φασματοσκοπικά με τη βοήθεια των οργάνων του ρόβερ. Οι πρώτες αναλύσεις δείχνουν ότι περιέχει επίσης νικέλιο και φώσφορο. Ο συγκεκριμένος μετεωρίτης μπορεί να έπεσε στον Άρη πριν από πολλά εκατομμύρια χρόνια.

Το Curiosity έφθασε στον γειτονικό πλανήτη τον Αύγουστο του 2012 και έκτοτε μελετά τα πετρώματά του. Παραμένει σε καλή κατάσταση, παρόλο που έχει ξεπεράσει κατά πολύ την αρχική διάρκεια της αποστολής του. Από τα δέκα επιστημονικά όργανά του, μόνο δύο άρχισαν πρόσφατα να εμφανίζουν ενδείξεις μειωμένης λειτουργικότητας.

Πηγή: www.jpl.nasa.gov

Ένα ιγκλού για να ζουν οι άνθρωποι στον Άρη. The First Mars Homes Could Look Like Red Space Igloos

Το National Geographic κατασκεύασε μια κατοικία για τον Κόκκινο Πλανήτη. At first glance, it looks like an igloo - but in fact, this could be man's first home on Mars. National Geographic created it for a new show on the red Planet, and plans to build it for real in London. Image: National Geographic

Το National Geographic ετοίμασε μια νέα σειρά τηλεοπτικών εκπομπών για τον Άρη επικεντρωμένο στην πιθανή παρουσία των ανθρώπων εκεί. Στο πλαίσιο της καμπάνιας προώθησης των εκπομπών που ξεκινούν την επόμενη εβδομάδα το National Geographic συνεργάστηκε με τη βρετανική εταιρεία Wild Creations για την κατασκευή μιας κατοικίας στον Κόκκινο Πλανήτη.

Πώς φτιάχτηκε

The year is 2033, and mankind's first manned mission to Mars is about to become reality. This is the story of how we make Mars home, told by the pioneers making it possible.

Οι παραγωγοί της εκπομπής ζήτησαν από την εταιρεία αυτό το κατάλυμα να αποτελείται από υλικά που να είναι όσο το δυνατόν πιο κοντινά σε αυτά που υπάρχουν στον Άρη.

Some of the crew exploring Mars. Image: National Geographic

Η εταιρεία δημιούργησε ένα κτίσμα που μοιάζει με ιγκλού το οποίο φυσικά δεν αποτελείται από πάγο αλλά από ρεγκόλιθο. Πρόκειται για ένα ενδιάμεσο χαλαρό στρώμα μεταξύ του εδάφους και του μητρικού πετρώματος που ονομάζεται μανδύας αποσάθρωσης ή ρεγκόλιθος και αποτελείται από θραύσματα πετρωμάτων, ορυκτών και γυαλιού. Ρεγκόλιθος υπάρχει στη Γη, στη Σελήνη και τον Άρη. Τα τοιχώματα του κτίσματος έχουν πάχος περίπου τριών μέτρων έτσι ώστε να προσφέρει την μέγιστη δυνατή προστασία από τις μη φιλικές για τον άνθρωπο συνθήκες του αρειανού περιβάλλοντος. Σύμφωνα με τον σχεδιασμό εκτός από ρεγκόλιθο οι κατοικίες αυτές θα κατασκευάζονται και από διάφορα μέρη διαστημικών σκαφών όπως για παράδειγμα, η είσοδος. Το… αρειανό ιγκλού βρίσκεται στο αστεροσκοπείο του Γκρίνουιτς στο Λονδίνο και θα είναι προσβάσιμο στο κοινό από τις 10-16 Νοεμβρίου.

Νέα θεωρία λύνει πέντε από τα μεγαλύτερα μυστήρια της φυσικής. Physics tweak solves five of the biggest problems in one go

SMASH: η θεωρία που λύνει 5 από τα μεγαλύτερα μυστήρια της φυσικής… την σκοτεινή ύλη, τις ταλαντώσεις των νετρίνων, την βαρυογένεση, τον πληθωρισμό και την μη παραβίαση της συμμετρίας CP (φορτίου – ομοτιμίας) από τις ισχυρές αλληλεπιδράσεις. It’s a zoo of particles out there. Credit: REX/Shutterstock

Πέντε από τους πιο σημαντικούς και «επίμονους» γρίφους της φυσικής θα λύσει μία καινούρια προτεινόμενη θεωρία, στην περίπτωση που επαληθευτεί πειραματικά. Διατυπωμένο από ερευνητές από πανεπιστήμιο και ινστιτούτα στη Γαλλία, την Ισπανία, τη Γερμανία και την Αγγλία, το καινούριο μοντέλο υπόσχεται να δώσει απάντηση στους «γρίφους» της φύσης της σκοτεινής ύλης, του μηχανισμού πίσω από τον πληθωρισμό του σύμπαντος, της επικράτησης της ύλης έναντι της αντιύλης, των ταλαντώσεων των νετρίνων και το πρόβλημα της μη παραβίασης της συμμετρίας CP από την ισχυρή πυρηνική δύναμη [Unifying inflation with the axion, dark matter, baryogenesis and the seesaw mechanism].

Η θεωρία ονομάζεται SMASH και βασίζεται στο Καθιερωμένο Πρότυπο της φυσικής, με ορισμένες προτεινόμενες τροποποιήσεις. Το Καθιερωμένο Πρότυπο περιγράφει όλα τα «δομικά συστατικά» της ύλης και τις μεταξύ τους αλληλεπιδράσεις, εκτός από τη βαρύτητα. Αν και έχει επιβεβαιωθεί από όλα τα πειράματα που έχουν γίνει μέχρι σήμερα, δεν μπορεί να εξηγήσει ορισμένα φαινόμενα που παρατηρούνται στη φύση.

The researchers say there is ‘overwhelming evidence,’ including some seen in the cosmic microwave background (indicated in yellow) that dark matter makes up nearly 26 percent of the universe. The SMASH model accounts for dark matter along with other phenomena.

Για παράδειγμα, δεν βοηθά τους φυσικούς να καταλάβουν ποια είναι η φύση της σκοτεινής ύλης, δηλαδή αυτού του μυστηριώδους υλικού που αντιστοιχεί στο 84% της μάζας του σύμπαντος. Επίσης, δεν εξηγεί γιατί η ύλη επικράτησε της αντιύλης, αλλά και γιατί στα αρχικά στάδια της δημιουργίας του, το σύμπαν πέρασε από μία φάση απότομης διαστολής, η οποία έχει ονομασθεί πληθωρισμός.

And, on top of the problems ‘at the interface between particle physics and cosmology,’ the Standard Model also fails to explain issues of intrinsic naturalness, the researchers explain. These include the nature of neutrinos and the strong CP problem.

Από τέτοια αναπάντητα ερωτηματικά, οι φυσικοί είναι πεπεισμένοι πως το Καθιερωμένο Πρότυπο είναι ατελές. «Πιθανότατα υπάρχουν και άλλα σωματίδια», λέει στο περιοδικό New Scientist o Μίκαελ Σαπόσνικοφ από το Ελβετικό Ομοσπονδιακό Τεχνολογικό Ινστιτούτο στη Λοζάνη. «Το ερώτημα είναι πόσα νέα σωματίδια χρειαζόμαστε».

Μερικά προτεινόμενα μοντέλα, όπως η υπερσυμμετρία, προβλέπουν τουλάχιστον διπλάσιο αριθμό σωματιδίων από το Καθιερωμένο Πρότυπο, από τα οποία κανένα δεν έχει ανιχνευτεί πειραματικά σε διατάξεις όπως ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων. Από την άλλη, το SMASH προβλέπει μόλις 4 νέα σωμάτια καθώς και ένα πεδίο το οποίο εκδηλώνεται με τη δράση δύο ακόμη σωματιδίων.

Από τα σωματίδια αυτά, το πρώτο αποτελεί το «συστατικό» της σκοτεινής ύλης. Το δεύτερο κρύβεται θεωρητικά πίσω από την εποχή του πληθωρισμού του σύμπαντος.

«Το μεγαλύτερο πλεονέκτημα της συγκεκριμένης θεωρίας είναι πως θα μπορεί να ελεγχθεί μέσα στα επόμενα 10 χρόνια περίπου», σημειώνει στο περιοδικό ο Αντρέας Ρίνγκβαλντ, μέλος της ομάδας από το γερμανικό ερευνητικό κέντρο DESY (Deutsches Elektronen-Synchrotron) στο Αμβρούργο. «Μπορείς πάντα να επινοείς καινούριες θεωρίες, αν όμως για αυτές η δυνατότητα ελέγχου θα δοθεί σε 100 χρόνια, ή και ακόμη και ποτέ, τότε δεν μπορούμε να μιλάμε για αληθινή επιστήμη».

Η θεωρία προβλέπει ότι το ένα από τα προτεινόμενα σωματίδια θα πρέπει να είναι 10 δισ. φορές ελαφρύτερο από το ηλεκτρόνιο. Σωματίδια με τέτοια μάζα θα μπορούσαν να ανιχνευθούν από το πείραμα CULTASK που πραγματοποιείται στη Νότια Κορέα ή να ανιχνευθούν στο μέλλον από το πείραμα MADMAX που σχεδιάζεται να ξεκινήσει στη Γερμανία.

Βέβαια, όσο οι πειραματικοί φυσικοί θα προσπαθούν να βρουν πειραματικά δεδομένα τα οποία θα επιβεβαιώσουν ή θα καταρρίψουν τη θεωρία, αυτό δεν σημαίνει πως στην πορεία δεν είναι πιθανόν να προκύψει ένα ακόμη καλύτερο μοντέλο. «Όλα τα ενδεχόμενα είναι ανοικτά», παραδέχεται στο περιοδικό ο Ρίνγκβαλντ.

Πηγή: www.newscientist.com

Ο πλανήτης με τις «βροχές του τρόμου»! Rains of Terror on Exoplanet HD 189733b

Ο HD 189733b είναι ένας πλανήτης όπου βρέχει γυαλί με ασύλληπτες ταχύτητες. This Halloween, take a tour with NASA's Exoplanet Exploration site of some of the most terrifying and mind-blowing destinations in our galaxy. In this image, the nightmare world of HD 189733 b is the killer you never see coming. To the human eye, this far-off planet looks bright blue. But any space traveler confusing it with the friendly skies of Earth would be badly mistaken. The weather on this world is deadly. Its winds blow up to 5,400 mph (2 km/s) at seven times the speed of sound, whipping all would-be travelers in a sickening spiral around the planet. And getting caught in the rain on this planet is more than an inconvenience; it’s death by a thousand cuts. This scorching alien world possibly rains glass—sideways—in its howling winds. The cobalt blue color comes not from the reflection of a tropical ocean, as on Earth, but rather a hazy, blow-torched atmosphere containing high clouds laced with silicate particles. Image Credit: ESO/M. Kornmesser

Χρησιμοποιώντας το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble ερευνητές των πανεπιστημίων της Βέρνης και της Γενεύης έκαναν μια εντυπωσιακή ανακάλυψη στον εξωπλανήτη HD 189733b που βρίσκεται σε απόσταση 63 ετών φωτός από εμάς.

Swiss researchers measured the temperature of 'Hot Jupiter' HD 189733b. They found the temperature reaches up to 3,000°C in the atmosphere (shown in diagram). And wind speeds are in excess of 620 miles per hour. The findings were made using a novel technique relying on sodium signals.

Ο πλανήτης εντοπίστηκε το 2005 και πρόκειται για ένα γίγαντα αερίου στον οποίο επικρατούν ακραίες συνθήκες.

The planet (shown) was already known to orbit 13 times closer to its star that Mercury is to our sun, completing an orbit in just 2.2 days. But the results are exciting, because it highlights just how much information we can glean from a distant world with limited technologies.

Η θερμοκρασία στην ατμόσφαιρα του εξωπλανήτη αγγίζει τους τρεις χιλιάδες βαθμούς Κελσίου και οι άνεμοι κατά μέσο όρο έχουν ταχύτητα χίλια χλμ/ώρα. Όμως οι ερευνητές εντόπισαν ένα πραγματικά εξωτικό φαινόμενο που συμβαίνει στον HD 189733b. Στον πλανήτη εκδηλώνονται τρομερές καταιγίδες στις οποίες βρέχει… γυαλί με ταχύτητες που αγγίζουν τα 9 χιλιάδες χλμ/ώρα! Οι ερευνητές περιέγραψαν το ακραίο αυτό φαινόμενο με τον όρο «βροχές του τρόμου».

Πηγή: NASA

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.