Οι έφηβοι πρέπει να πηγαίνουν σχολείο μετά τις 10 το πρωί! Why teen brains need a later school start time

Felice Casorati, Gli scolari (Schoolchildren), 1928. Μια «επανάσταση περισσότερου πρωινού ύπνου» έχει ήδη ξεκινήσει, και όπως δείχνουν όλα τα στοιχεία έχει τα καλύτερα αποτελέσματα για την παραγωγικότητα και την υγεία παιδιών και ενηλίκων. School start times should be put back to as late as 10am to combat a sleep-deprivation crisis among young people, a scientist has suggested.

«Μη με ξυπνάς απ' τις έξι, είναι ακόμη η μέρα να φέξει, ξυπνητήρι χτυπάς σαν τρελό, σε μισώ, σε μισώ...». Οι σημερινοί σαραντάρηδες (και όχι μόνο) δεν μπορεί να μη θυμούνται αυτόν τον παιδικό «ύμνο» που έκλεινε μέσα του μια μεγάλη αλήθεια: το φορτωμένο πρόγραμμα του κάθε παιδιού, τον ανεπαρκή ύπνο του και το (βίαιο) πολύ πρωινό ξεκίνημα μιας νέας ημέρας για την οποία το (παιδικό) όνειρο θα ήταν να μην είχε αρχίσει τόσο νωρίς...

Καθώς τα διάσημα Στρουμφάκια όμως στα οποία ανήκει ο «ύμνος» είναι άκρως διαχρονικά, η αλήθεια από αυτό το παιδικό στιχάκι μοιάζει τώρα πιο επίκαιρη από ποτέ. Παιδιά, έφηβοι αλλά και ενήλικοι βιώνουν καθημερινά ένα μαρτύριο έλλειψης ύπνου - η ανεπάρκεια ύπνου έχει μετατραπεί σε επιδημία, σύμφωνα με τους αρμοδίους, με τον μέσο έφηβο να κοιμάται τουλάχιστον δύο με τρεις ώρες λιγότερες το 24ωρο σε σύγκριση με τις (8 ως 10) συνιστώμενες για την ηλικία του. Οσο για το ξυπνητήρι, μάλλον αποτελεί τον μεγαλύτερο «βασανιστή» της ζωής δισεκατομμυρίων ανθρώπων. Δεν είναι λοιπόν τυχαίο ότι ολοένα και περισσότερα επιστημονικά στοιχεία που βλέπουν το φως της δημοσιότητας το τελευταίο διάστημα ετοιμάζουν μια νέα, ειρηνική «επανάσταση του ύπνου».

Ούτε λίγο ούτε πολύ, μελέτες που έρχονται και από τις δύο πλευρές του Ατλαντικού προτείνουν το σχολικό κουδούνι να χτυπά αργότερα - τόσο στο Δημοτικό όσο και στο Γυμνάσιο και στο Λύκειο. Την ίδια στιγμή επιστήμονες υποστηρίζουν ότι το ίδιο ακριβώς πρέπει να συμβεί και σε ό,τι αφορά τον «πανεπιστημιακό κώδωνα» αλλά και την έναρξη του ωραρίου εργασίας για τους ενηλίκους. Όπως θα διαβάσετε, όπου υιοθετήθηκαν τέτοιου είδους ελαστικότερα ωράρια τα αποτελέσματα ήταν θεαματικά σε ό,τι αφορούσε τις σχολικές, τις ακαδημαϊκές αλλά και τις εργασιακές επιδόσεις. Ελάτε λοιπόν: οριζοντιωθείτε, χαλαρώστε και ελάτε να «χουζουρέψουμε» μαζί μέσα από ένα θέμα που μας αφορά όλους, από τους ολίγων ετών έως τους πολλών δεκαετιών.

Paul Kelley says young people are losing 10 hours’ sleep a week, and calls for 8.30am starts for primary pupils and 10 or 11am for teenagers. Ignoring young people’s natural circadian rhythms could lead to exhaustion, frustration, anxiety and weight gain, says Prof Kelley. Photograph: Christopher Thomond for the Guardian

«Σύμβουλος ύπνου» σε αυτό το άρθρο θα είναι ένας ειδήμων σε παγκόσμιο επίπεδο επί του θέματος της έλλειψης ύπνου του σύγχρονου κόσμου αλλά και των λύσεων για τη «μάστιγα της νύστας»: πρόκειται για τον δρα Πολ Κέλι, ερευνητή στο Τμήμα για τον Ύπνο, τους Κιρκαδικούς Ρυθμούς και τη Νευροεπιστήμη της Μνήμης στο Ανοιχτό Πανεπιστήμιο της Βρετανίας. Ο δρ Κέλι έχει ήδη διεξαγάγει σε πολλές χώρες πιλοτικά προγράμματα σε σχολεία αλλά και πανεπιστήμια, στο πλαίσιο των οποίων η ημέρα ξεκινά μία, δύο ή και αρκετές ώρες αργότερα από το συνηθισμένο. Και, όπως μας πληροφορεί, το τέλος του «δυνάστη» που δεν είναι άλλο από το πρωινό ξυπνητήρι, μόνο οφέλη έχει φανεί να φέρνει.

«Οι ανάγκες για ύπνο αλλάζουν σημαντικά με βάση την ηλικία» μας λέει. «Είναι πολύ διαφορετικές για ένα βρέφος που χρειάζεται να κοιμάται 12-14 ώρες μέσα στην ημέρα έως έναν ηλικιωμένο που ξυπνά τα χαράματα καθώς δεν χρειάζεται άλλον ύπνο. Σε γενικές γραμμές ως την ηλικία των 20 ετών το άτομο αρχίζει σταδιακά να μένει ξύπνιο περισσότερο τη νύχτα, με αποκορύφωμα την εφηβεία». Τα πώς και τα πότε του ύπνου όμως αποτελούν πέρα και πάνω από όλα «προσωπική υπόθεση», επισημαίνει ο δρ Κέλι. «Υπάρχει και ο χρονότυπος του κάθε ανθρώπου, το αν είναι πρωινός ή βραδινός τύπος και αυτό πρέπει να λαμβάνεται σοβαρά υπόψη. Οι άνθρωποι διαφέρουν σε κάθε ηλικία αλλά διαφέρουν και με βάση την ηλικία τους».

Πρόταση ύπνου και παραγωγικότητας

Teenagers' hormones mean they still need sleep even when they're already supposed to be in the classroom. Credit: Jens-Olaf Walter, CC BY-NC

Τι προτείνει λοιπόν ο ειδικός; Έναρξη των σχολικών μαθημάτων το νωρίτερο στις 9 για τα παιδιά του δημοτικού σχολείου, το νωρίτερο στις 10 με 11 για τους εφήβους και ακόμη και μετά τις 12 το μεσημέρι για τους φοιτητές. Όταν μάλιστα τον πληροφορούμε ότι τα σχολεία στη χώρα μας ξεκινούν στις 8.10-8.15 π.μ. κατά μέσο όρο απαντά ότι «αυτό το πρόγραμμα, αν και μπορεί, ως έναν βαθμό, να είναι ανεκτό για τα μικρά παιδιά, είναι ένα μαρτύριο για τους εφήβους». Ο ίδιος έχει ξεκινήσει σε συνεργασία με βρετανικά ιδρύματα μια πιλοτική μελέτη από το 2015 με τον τίτλο TeenSleep σε 100 σχολεία του Ηνωμένου Βασιλείου, τα οποία ξεκινούν καθημερινά τα μαθήματα στην ώρα που το καθένα έχει επιλέξει. «Ένα από τα σχολεία στις δύο τελευταίες τάξεις του Λυκείου έχει ορίσει ως ώρα έναρξης των μαθημάτων τις 13.00. Τα περισσότερα όμως ξεκινούν γύρω στις 10.00». Τα οριστικά αποτελέσματα αναμένεται να εξαχθούν το ερχόμενο έτος, ωστόσο τα μέχρι στιγμής δεδομένα είναι άκρως ενθαρρυντικά, λέει ο ερευνητής. «Σε σχολείο, για παράδειγμα, που ξεκινά τα τελευταία δύο χρόνια τα μαθήματα στις 10.00 π.μ. εμφανίστηκε αύξηση του ποσοστού επιτυχίας των μαθητών στις εθνικές εξετάσεις κατά 18%. Την ίδια στιγμή - και αυτό είναι το πιο σημαντικό - κατεγράφη μείωση των απουσιών των μαθητών εξαιτίας ασθένειας κατά 30%».

Όπως σημειώνει ο δρ Κέλι, η μεγαλύτερη επιτυχία αυτού του… αργοπορημένου συστήματος είναι το σημαντικότερο όφελος που μπορεί να έχει ο κάθε άνθρωπος: η υγεία. «Η έλλειψη ύπνου που μαστίζει τη σημερινή κοινωνία - ελάχιστοι ενήλικοι κοιμούνται στον αναπτυγμένο κόσμο τις απαραίτητες επτά με οκτώ ώρες κάθε ημέρα ενώ ακόμη μεγαλύτερη έλλειψη ύπνου εμφανίζουν οι έφηβοι - μεταφράζεται σε πολύ κακά νέα για την υγεία. Έχει αποδειχθεί περίτρανα ότι το να κοιμάται κάποιος 6,5 ώρες ή και λιγότερο κάθε νύχτα συνδέεται με πρόωρο θάνατο, με ψυχικές νόσους, με παχυσαρκία, με διαβήτη, με προβλήματα μνήμης και προσοχής, με υψηλή αρτηριακή πίεση και προβλήματα στην καρδιά αλλά και στο ανοσοποιητικό σύστημα. Ερευνητικά στοιχεία έχουν δείξει ότι μια εβδομάδα με ύπνο λιγότερο από έξι ώρες την ημέρα οδηγεί σε αλλαγές στη λειτουργία περισσότερων από 700 γονιδίων». Δεν χρειάζεται τρομερή μαθηματική σκέψη για να εννοήσουμε ότι τη σήμερον ημέρα ένας έφηβος φορτωμένος με εκατομμύρια δραστηριότητες και μαθήματα που γυρνά αργά στο σπίτι και κοιμάται σίγουρα μετά τα μεσάνυχτα (σε αυτό συντελεί και το γεγονός ότι στην εφηβεία ο εγκέφαλος παράγει την καθοριστική για τον ύπνο ορμόνη μελατονίνη πιο αργά τη νύχτα, με αποτέλεσμα η νύστα να μην εμφανίζεται πριν τις 23.00 με 24.00 ενώ ο εγκέφαλος παραμένει σε... sleep mode έως τις 08.00) δεν προλαβαίνει να κοιμηθεί τις 8-10 ώρες που του χρειάζονται. Διότι πολύ απλά πολύ νωρίτερα από τις οκτώ ώρες πρέπει να βρίσκεται ήδη στο σχολείο... Η έλλειψη ύπνου όμως, υπογραμμίζει ο δρ Κέλι, «χτυπά» και τους ενηλίκους. «Τα δεδομένα δείχνουν ότι και οι ενήλικοι ως τα 55 έτη χάνουν τουλάχιστον μια ώρα ύπνου κάθε ημέρα σε σχέση με το συνιστώμενο. Αυτή η επίδραση είναι μάλιστα σωρευτική για τον οργανισμό».

«Πειραματικές» αποδείξεις

Schools that have made a change have found a difference. Teenager image via www.shutterstock.com

Όλα αυτά μαρτυρούν, κατά τον ερευνητή, την ανάγκη για αυτή την «επανάσταση του… αργά» - και δεν είναι τυχαίο ότι έστω και σιγά-σιγά το «κίνημα του περισσότερου ύπνου» εξαπλώνεται παντού. Ήδη ο δρ Κέλι και οι συνεργάτες του έχουν πραγματοποιήσει παρεμβάσεις με μετάθεση της έναρξης του πρωινού ωραρίου σε σχολεία και πανεπιστήμια πολλών χωρών - εκτός από τη Βρετανία, αργότερα ξεκινούν πλέον σχολεία και πανεπιστημιακά ιδρύματα στις ΗΠΑ, στη Σουηδία, στην Κίνα, στη Νότια Κορέα. «Στη Νότια Κορέα μάλιστα έχει γίνει η "μαζικότερη" αλλαγή αφού όλα τα σχολεία αρχίζουν πλέον στις 9 το πρωί».

Πρόκειται μάλιστα για μια «επανάσταση» που βρίσκει ολοένα και περισσότερους έγκριτους υποστηρικτές. Ήδη η Αμερικανική Ακαδημία Παιδιατρικής (ΑΑΡ) αλλά και τα Κέντρα για τον Έλεγχο και την Πρόληψη Νοσημάτων των ΗΠΑ (CDC) έχουν προτείνει αργότερη ώρα έναρξης για γυμνάσια και λύκεια ενώ πριν από μερικούς μήνες η Αμερικανική Ακαδημία Ιατρικής του Υπνου (ΑΑSM) εξέδωσε με δημοσίευσή της στην επιθεώρηση «Journal of Clinical Sleep Medicine» ανακοίνωση στην οποία εκφράζει τη θέση της σχετικά με το ότι όλα τα γυμνάσια και τα λύκεια της χώρας πρέπει να ξεκινούν μετά τις 08.30. Η Ακαδημία τονίζει ότι κάτι τέτοιο θα έλυνε πλήθος προβλημάτων, από την κατάθλιψη και την παχυσαρκία των εφήβων έως τις χαμηλές επιδόσεις στα μαθήματα. Και οι συστάσεις σιγά-σιγά εισακούγονται. Στο Σιάτλ όλα τα σχολεία αρχίζουν πλέον μετά τις 08.30.  Όσο για τους ενηλίκους, ο δρ Κέλι υποστηρίζει ότι κανένας δεν πρέπει να ξεκινά την εργασία του πριν από τις 10 το πρωί - τουλάχιστον ως τα 55 έτη καθώς μετά από αυτήν την ηλικία το βιολογικό ρολόι αλλάζει και ο άνθρωπος χρειάζεται λιγότερο ύπνο. «Βέβαια αυτές θα ήταν γενικές συστάσεις, αφού πάντα μέσα στην κάθε ηλικιακή ομάδα θα υπάρχουν οι εξατομικευμένες ανάγκες που προαναφέραμε. Ωστόσο προσπαθούμε να βρούμε μια λύση που θα είναι καλύτερη από τις σημερινές για τον μέσο όρο. Διότι πρέπει να αναφέρουμε ότι οι πολύ πρωινοί τύποι στον πληθυσμό είναι η μειονότητα, ποσοστό μικρότερο του 20% του πληθυσμού. Την ίδια στιγμή οι βραδινοί τύποι, που είναι περισσότεροι, λειτουργούν καλύτερα μετά το μεσημέρι. Βρίσκονται σε μεγαλύτερη εγρήγορση και η απόδοσή τους είναι πολύ καλύτερη το απόγευμα - στους πολύ βραδινούς τύπους μάλιστα που κοιμούνται τη νύχτα μετά τις δύο το πρωί η φάση της μεγαλύτερης διαύγειας και εγρήγορσης μέσα στην ημέρα μπορεί να ξεκινά στις επτά το βράδυ ως τα μεσάνυχτα και έτσι αυτές οι ώρες είναι οι καλύτερες για εργασία για εκείνους».

Καθένας στην ώρα του

Teens don't get enough sleep, and it's not because of Snapchat, social lives or hormones -- it's because of public policy, says Wendy Troxel. Drawing from her experience as a sleep researcher, clinician and mother of a teenager, Troxel discusses how early school start times deprive adolescents of sleep during the time of their lives when they need it most.

Βέβαια, σύμφωνα με τον βρετανό ειδικό, η πραγματική «επανάσταση» θα ήταν ένας κόσμος στον οποίο οι εργοδότες θα επέτρεπαν στους εργαζομένους τους να εργάζονται τις ώρες που εκείνοι έχουν τη μεγαλύτερη αποδοτικότητα με βάση τον χρονότυπό τους. «Έτσι θα υπήρχε το μεγαλύτερο δυνατό όφελος τόσο για τον εργαζόμενο όσο και για την εταιρεία του». Μπορεί να μοιάζει με σενάριο επιστημονικής φαντασίας, ωστόσο αποτελεί (επιστημονικώς ορθή) απτή πραγματικότητα για ουκ ολίγους εργαζομένους ανά τον κόσμο. «Στις ΗΠΑ, το 20% των εργαζομένων επιλέγει πλέον τις ώρες εργασίας του ενώ το αντίστοιχο ποσοστό στις περισσότερες ευρωπαϊκές χώρες έχει ξεπεράσει το 10%. Ολοένα περισσότεροι άνθρωποι εργάζονται πια όταν είναι "στα καλύτερά τους μέσα στην ημέρα" και αυτό είναι μια υπόθεση win-win για τους ίδιους αλλά και για τους εργοδότες τους. Στην Κίνα μάλιστα που βρίσκεται σε εξέλιξη το μεγαλύτερο τέτοιο πείραμα εργασίας σε περίπου 100.000 εργαζομένους, η παραγωγικότητα ανέβηκε κατά 32%. Αλλά και στις ΗΠΑ ολοένα και περισσότερες κυβερνητικές υπηρεσίες, όπως το υπουργείο Γεωργίας, επιτρέπουν στους εργαζομένους να εργάζονται τις ώρες που επιλέγουν οι ίδιοι. Και εκεί τα πρώτα αποτελέσματα δείχνουν άνοδο της παραγωγικότητας». Και ο ίδιος ο δρ Κέλι ασχολείται τώρα ενδελεχώς με μελέτες που αφορούν τη βελτίωση των ωραρίων εργασίας των ενηλίκων. «Έχουμε ήδη πραγματοποιήσει χιλιάδες συνεντεύξεις με εργαζομένους και αναμένεται να εκδώσουμε πολύ ενδιαφέροντα αποτελέσματα το επόμενο έτος».

Κλείνοντας ο ερευνητής, που σκοπεύει να... σπάσει με τις μελέτες του τα ξυπνητήρια, τονίζει πως δεν πρέπει να ξεχνάμε ότι είναι βιολογική η τάση των ανθρώπων να είναι μοναδικοί. «Πρέπει ο καθένας μας να εμπιστεύεται τη γνώση του εαυτού του και να μην πιέζει το σώμα του και πρέπει και οι υπόλοιποι να το σέβονται αυτό. Αλλιώς η ζωή γίνεται μαρτύριο τη στιγμή που μπορούμε να κάνουμε καλύτερες τις ζωές των ανθρώπων. Πώς; Πολύ απλά. Αφήνοντάς τους χρόνο να κοιμηθούν. Κάτι που δεν απαιτεί καθόλου χρήματα και μόνο πλεονεκτήματα έχει για όλους». Μάλλον δισεκατομμύρια άνθρωποι θα ευχαριστούν στο μέλλον τον δρα Κέλι (σίγουρα ήδη ανακηρύσσεται σε «αγαπημένος» μας επιστήμονας). Και μη νομίζετε ότι έχει ίδιον όφελος για όλες αυτές τις μελέτες. Ο 69χρονος σήμερα... υποκινητής της «επανάστασης του ύπνου» κοιμάται στις 10 το βράδυ και ξυπνά στις 5 το πρωί (από μικρός, όπως διαβεβαιώνει. Αυτός είναι ο χρονότυπός του, τι να κάνουμε...).

Η έλλειψη ύπνου προκαλεί «χάος» στον οργανισμό

Ακόμη και μια νύχτα χωρίς επαρκή ύπνο είναι αρκετή για να αρχίσει να επικρατεί «θολούρα» στον εγκέφαλο και «κατάρρευση» στη φυσική μας κατάσταση: συγκεκριμένα, ερευνητικά στοιχεία έχουν δείξει ότι λιγότερες από τις συνιστώμενες 7-8 ώρες νυχτερινού ύπνου (έστω και για μία φορά) επιδρούν αρνητικά στην κίνησή μας αλλά και στην προσοχή μας, αντίστοιχα με συγκέντρωση αλκοόλ στο αίμα της τάξεως του 0,10%. Ουσιαστικώς δηλαδή, αν δεν έχετε κοιμηθεί καλά μια νύχτα, τα επίπεδα απόκρισης του οργανισμού σας σε διαφορετικά ερεθίσματα είναι συγκρίσιμα με εκείνα ενός ανθρώπου που έχει... πιει ποτά.

Φανταστείτε λοιπόν τώρα τι συμβαίνει όταν η έλλειψη ύπνου γίνει χρόνια. Οι επιπτώσεις είναι πολλές σε πλήθος συστημάτων και αυτό είναι επόμενο αφού ο ύπνος είναι «φάρμακο» για τον οργανισμό, είναι οι ώρες «επούλωσης» του σώματος και αποκατάστασης της χημικής ισορροπίας του. Κατά τη διάρκεια του ύπνου οι νευρώνες δημιουργούν νέα «μονοπάτια» ώστε να αρχειοθετούνται σωστά οι αναμνήσεις. Όταν λοιπόν υπάρχει έλλειψη ύπνου, ο εγκέφαλος «εξουθενώνεται» με αποτέλεσμα να κάνει... εκπτώσεις στο πώς θα φέρει εις πέρας τα πολλαπλά καθήκοντά του. Έτσι εμφανίζονται προβλήματα στη συγκέντρωση και στη μάθηση ενώ επειδή τα σήματα που στέλνει το σώμα στον εγκέφαλο μπορεί να καθυστερούν να περάσουν από επεξεργασία λόγω... εγκεφαλικής εξάντλησης, εμφανίζεται μείωση του συντονισμού των κινήσεων με αποτέλεσμα να αυξάνεται ο κίνδυνος ατυχημάτων. Και βέβαια, καθώς η έλλειψη ύπνου δεν επιτρέπει να λάβει σωστά χώρα η διαδικασία έκλυσης χημικών του εγκεφάλου όπως η σεροτονίνη, μπορεί συχνά να οδηγήσει σε ψυχικές νόσους σαν την κατάθλιψη.

Το ανοσοποιητικό σύστημα είναι ένα άλλο μεγάλο «θύμα» της έλλειψης ύπνου. Κατά τη διάρκεια της νύχτας το ανοσοποιητικό μας σύστημα παράγει προστατευτικές πρωτεΐνες όπως οι κυτταροκίνες και άλλες ουσίες που πολεμούν λοιμογόνους «εχθρούς» σαν τους ιούς και τα βακτήρια. Οι κυτταροκίνες μάς βοηθούν επίσης να κοιμηθούμε παρέχοντας στο ανοσοποιητικό σύστημα περισσότερη ενέργεια ώστε να αμύνεται ενάντια στους «εισβολείς». Έτσι, όταν δεν κοιμόμαστε αρκετά διακόπτεται η ομαλή λειτουργία αυτού του συστήματος και είμαστε άκρως «ευάλωτοι» απέναντι σε πλήθος νόσων.

Κοιμηθείτε για να μη χρειαστείτε δίαιτα!

Στη λίστα με τα «θύματα» της έλλειψης ύπνου προσθέστε και το βάρος μας (με ό,τι βέβαια συνεπάγεται η αύξησή του για τον οργανισμό, όπως ο διαβήτης τύπου 2). Ο λίγος ύπνος «εγκυμονεί» παχυσαρκία, αναφέρουν οι επιστήμονες. Πώς συμβαίνει αυτό; Ο ύπνος επιδρά άμεσα στα επίπεδα δύο ορμονών, της λεπτίνης και της γρελίνης, οι οποίες ελέγχουν το αίσθημα της πείνας και της πληρότητας. Η λεπτίνη ενημερώνει τον εγκέφαλο ότι έχουμε φάει αρκετά. Όταν όμως κοιμόμαστε λίγο, ο εγκέφαλος μειώνει τα επίπεδα της λεπτίνης και αυξάνει εκείνα της γρελίνης, η οποία ενεργοποιεί το αίσθημα της πείνας - ουσιαστικώς ο εγκέφαλός μας προσπαθεί με τον συγκεκριμένο τρόπο να μας βοηθήσει να αποκτήσουμε ενέργεια ώστε να αντεπεξέλθουμε στα καθήκοντά μας αφού είμαστε ξύπνιοι. Αυτή η αλλαγή στη «ροή» των δύο ορμονών δίνει την εξήγηση στο γιατί αρκετοί άνθρωποι τσιμπολογούν στη μέση της νύχτας ή παρατρώνε αργά το βράδυ. Τι προκύπτει από την εξίσωση που μόλις περιγράψαμε; Η ήττα μας στη μάχη με τη ζυγαριά. Η έλλειψη ύπνου όμως ωθεί το σώμα να εκλύει και περισσότερη ινσουλίνη μετά την κατανάλωση τροφής - η ορμόνη ινσουλίνη ελέγχει τα επίπεδα σακχάρου του αίματος. Τα υψηλά επίπεδα ινσουλίνης μεταφράζονται σε μεγαλύτερη αποθήκευση λίπους στον οργανισμό και αυξάνουν τον κίνδυνο για διαβήτη τύπου 2.

Η λίστα όμως των «κακών» από την έλλειψη ύπνου δεν έχει τελειωμό. Ο ύπνος παίζει ζωτικό ρόλο σε διαδικασίες που διατηρούν υγιή την καρδιά και τα αιμοφόρα αγγεία. Έτσι η έλλειψή του συνδέεται με αύξηση της αρτηριακής πίεσης αλλά και φλεγμονές στο καρδιαγγειακό σύστημα που μακροπρόθεσμα μπορούν να οδηγήσουν σε καρδιαγγειακές νόσους αλλά και σε καρδιαγγειακά επεισόδια όπως το έμφραγμα και το εγκεφαλικό.

Όλο το ενδοκρινικό σύστημα επηρεάζεται από τον ύπνο - η παραγωγή των ορμονών μας εξαρτάται από το κιρκαδικό ρολόι μας. Για παράδειγμα, προκειμένου να παραχθεί από τον οργανισμό τεστοστερόνη απαιτούνται τουλάχιστον τρεις ώρες συνεχόμενου ύπνου. Τα «διαλείμματα» στον ύπνο καθώς και οι λίγες ώρες ύπνου τη νύχτα μειώνουν επίσης την παραγωγή της αυξητικής ορμόνης, κυρίως στα παιδιά και στους εφήβους, με αποτέλεσμα να υπάρχει κίνδυνος εμφάνισης αναπτυξιακών προβλημάτων.

Ας μην ξεχνάμε ότι ο μεγάλος «γιατρός» του οργανισμού μας που ονομάζεται ύπνος συνεχίζει να παραμένει σε μεγάλο βαθμό ένα μυστήριο για τους επιστήμονες. Το σίγουρο είναι ότι παίζει καθοριστικό ρόλο στην υγεία και στην ασθένεια, ωστόσο πολλοί μηχανισμοί που διέπουν τα πώς και τα γιατί του ύπνου αλλά και της έλλειψής του μένει να αποκαλυφθούν στο μέλλον.

Τι δείχνουν πρόσφατες μελέτες

Τα ερευνητικά στοιχεία που συνηγορούν υπέρ τού να μένουν περισσότερη ώρα το πρωί τα παιδιά κάτω από το... πάπλωμα συνεχώς αυξάνονται. Τελευταίο παράδειγμα αυτό πριν από μερικές ημέρες ειδικών του Ιατρικού Κέντρου του Πανεπιστημίου του Ρότσεστερ, οι οποίοι ανέφεραν με δημοσίευσή τους στο επιστημονικό περιοδικό «Sleep Health» πως οι έφηβοι που ξεκινούν τα σχολικά μαθήματα πριν από τις 08.30 εμφανίζουν μεγαλύτερο κίνδυνο κατάθλιψης και αγχώδους διαταραχής, ακόμη και αν κάνουν τα πάντα σωστά ώστε να κοιμούνται αρκετά το βράδυ. Δεν είναι η πρώτη φορά που μελέτη συνδέει με κατάθλιψη και άγχος στους εφήβους την πρώιμη έναρξη της σχολικής ημέρας, είναι όμως η πρώτη φορά που ερευνητικά στοιχεία μαρτυρούν ότι ακόμη και αν οι έφηβοι κοιμούνται επαρκώς (κάτι πάντως που σε γενικό πλαίσιο αποτελεί μάλλον... όνειρο θερινής νυκτός) και μόνο η έναρξη του σχολείου τόσο νωρίς το πρωί τούς προκαλεί μεγάλο στρες. Η μελέτη διεξήχθη σε μαθητές ηλικίας 14 ως 17 ετών από πολλά σχολεία των ΗΠΑ.

Στις αρχές του 2017 μια καναδική μελέτη ερευνητών του Πανεπιστημίου Μακ Γκιλ που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Journal of Sleep Research» έδειξε ότι όταν η σχολική ημέρα αρχίζει γύρω στις 8.00 αυξάνεται ο κίνδυνος έλλειψης ύπνου αλλά και κούρασης των εφήβων καθ' όλη τη διάρκεια της ημέρας σε σύγκριση με την έναρξη της σχολικής ημέρας στις 9.30 π.μ. Τα αποτελέσματα προέκυψαν μετά από μελέτη στοιχείων σχετικά με 30.000 μαθητές 362 σχολείων από ολόκληρο τον Καναδά. Όπως ανέφεραν οι ερευνητές, «η έναρξη της σχολικής ημέρας νωρίς έρχεται σε ευθεία αντίθεση με το κιρκαδικό ρολόι των εφήβων, το οποίο σε αυτή τη φάση της ζωής τους καθυστερεί κατά 2 με 3 ώρες σε σύγκριση με τις άλλες ηλικιακές ομάδες. Οι έφηβοι πολεμούν την ίδια τη βιολογία για να προφτάσουν να είναι στην ώρα τους στο σχολείο».

Πηγές: https://www.theguardian.com/science/2015/sep/08/start-school-later-11am-students-sleep - https://theconversation.com/sleepy-teenage-brains-need-school-to-start-later-in-the-morning-82484 - http://www.startschoollater.net/uploads/9/7/9/6/9796500/aasm_position_statement_on_delaying_school_start_times.pdf - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=910650

Πλανητικό τζακπότ! We may have found 20 habitable worlds hiding in plain sight

Ανακαλύφθηκαν 20 νέοι εξωπλανήτες ορισμένοι εκ των οποίων πιθανώς φιλόξενοι στην ζωή. In a press briefing today, scientists revealed the 'most reliable' catalog yet of potential planets in our galaxy, bringing the total to 4,034. In addition, the researchers identified a notable distinction between groupings of small planets that could help guide the search for alien life.

Το διαστημικό τηλεσκόπιο Kepler ξεκίνησε το 2009 να εξερευνά τον γαλαξία μας αναζητώντας πλανήτες σε άλλα αστρικά συστήματα. Ο επονομαζόμενος «κυνηγός των πλανητών» μέχρι σήμερα έχει εντοπίσει περίπου δύο χιλιάδες εξωπλανήτες ενώ έχει υποδείξει την ύπαρξη άλλων τεσσάρων χιλιάδων περίπου. 

Οι αστρονόμοι χρησιμοποιώντας τον στόλο των διαστημικών τηλεσκοπίων και πολύ ισχυρά επίγεια τηλεσκόπια σε σχεδόν καθημερινή βάση επιβεβαιώνουν την ύπαρξη πλανητών από αυτούς που έχει υποδείξει το Kepler. Ορισμένες φορές μάλιστα υπάρχει μαζική επιβεβαίωση με τους επιστήμονες να ανακοινώνουν την ταυτόχρονη ανακάλυψη δεκάδων εξωπλανητών. Αυτό συνέβη ξανά με τα στελέχη της αποστολής Kepler να ανακοινώνουν την ανακάλυψη 20 νέων εξωπλανητών.

H παγωμένη Γη

The 'alien tundra: The finds include KOI-7923.01, an exoplanet 97 per cent the size of Earth, but colder that astonomers says could be similar to the Arctic tundra, shown here.

Ανάμεσα τους ξεχωρίζει ο εξωπλανήτης που έλαβε την κωδική ονομασία KOI-7923.01. Πρόκειται για ένα βραχώδη πλανήτη με μέγεθος σχεδόν όμοιο με αυτό της Γης. Ο πλανήτης βρίσκεται λίγο πιο μακριά από το μητρικό του άστρο του από ότι η Γη από τον Ήλιο και ολοκληρώνει μια περιστροφή γύρω από αυτό σε 395 μέρες. Επιπλέον το άστρο αυτό είναι λιγότερο θερμό από τον Ήλιο με αποτέλεσμα ή μέση θερμοκρασία στον KOI-7923.01 να είναι κατά πολύ χαμηλότερη από ότι στην Γη.

Δείτε ένα βίντεο για την ανακάλυψη των 20 εξωπλανητών. An analysis of data from the Kepler space telescope has revealed 20 promising worlds that might be able to host life. Credit: New Scientist

Σύμφωνα με τα στελέχη της αποστολής Kepler στον KOI-7923.01 οι συνθήκες μπορεί να είναι πολύ πιο κρύες από ότι στην Γη αλλά τέτοιες που να έχουν οδηγήσει στην δημιουργία περιοχών παρόμοιων με τις τούνδρες στην Γη με την παρουσία εκεί νερού σε υγρή μορφή και άρα να υπάρχει σοβαρή πιθανότητα να έχουν αναπτυχθεί κάποιες μορφές ζωής έστω και σε μικροβιακό επίπεδο. Τα μέλη της αποστολής Kepler συνεχίζουν την αξιολόγηση των δεδομένων από την νέα ανακάλυψη και δηλώνουν πεπεισμένοι και ότι και κάποιοι από τους υπόλοιπους 19 εξωπλανήτες θα διαθέτουν συνθήκες φιλικές στην ζωή. Όπως λένε χαρακτηριστικά «δεκάδες κατοικήσιμοι εξωπλανήτες ήταν κρυμμένοι μπροστά στα μάτια μας»...

Πηγές: arxiv.org/abs/1710.06758 – http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=911950 - http://ow.ly/QC6f30gfqXu

31 Οκτωβρίου: Ημέρα Σκοτεινής Ύλης. Happy Dark Matter Day

Is our universe haunted? It might look that way on this dark matter map. The gravity of unseen dark matter is the leading explanation for why galaxies rotate so fast, why galaxies orbit clusters so fast, why gravitational lenses so strongly deflect light, and why visible matter is distributed as it is both in the local universe and on the cosmic microwave background. The featured image from the American Museum of Natural History’s Hayden Planetarium Space Show Dark Universe highlights one example of how pervasive dark matter might haunt our universe. In this frame from a detailed computer simulation, complex filaments of dark matter, shown in black, are strewn about the universe like spider webs, while the relatively rare clumps of familiar baryonic matter are colored orange. These simulations are good statistical matches to astronomical observations. In what is perhaps a scarier turn of events, dark matter -- although quite strange and in an unknown form -- is no longer thought to be the strangest source of gravity in the universe. That honor now falls to dark energy, a more uniform source of repulsive gravity that seems to now dominate the expansion of the entire universe. Illustration Credit & Copyright Tom Abel & Ralf Kaehler (KIPAC, SLAC), AMNH

Είναι γνωστό πως μόνο το 5% της ύλης-ενέργειας του σύμπαντος αποτελείται από την συνηθισμένη γνωστή ύλη – την ύλη από την οποία είμαστε φτιαγμένοι και αντιλαμβανόμαστε γύρω μας. Το υπόλοιπο 95% μας είναι εντελώς άγνωστο και «σκοτεινό». Αποδεικνύεται πως το 27% του σύμπαντος συνίσταται από την αποκαλούμενη σκοτεινή ύλη και το 68% από την σκοτεινή ενέργεια.

Η σκοτεινή ύλη υπολογίζεται πως είναι 5 φορές περισσότερη από την γνωστή ύλη, αυτή τη στιγμή ενδέχεται να σας περιβάλει και να περνάει από μέσα σας χωρίς να το αντιλαμβάνεστε.

Οι φυσικοί που συμμετέχουν στις έρευνες για να εξιχνιάσουν τα μυστήρια της σκοτεινής ύλης καθιέρωσαν την 31 Οκτωβρίου (και ημέρα που γιορτάζεται το Halloween), ως παγκόσμια Ημέρα Σκοτεινής Ύλης (Dark Matter Day), πραγματοποιώντας ανοιχτές εκδηλώσεις σε όλο τον κόσμο με θέμα το κυνήγι της αόρατης «σκοτεινής ύλης» του σύμπαντος.

Οι εκδηλώσεις της ημέρας αυτής περιλαμβάνουν εκλαϊκευμένες διαλέξεις για την σκοτεινή ύλη και τα πειράματα που προσπαθούν να την ανιχνεύσουν, ερωτήσεις και απαντήσεις από εξειδικευμένους επιστήμονες, προβολές σχετικών ταινιών κ.λ.π. Σκοπός της Dark Matter Day είναι να ενημερωθεί το κοινό για την έρευνα σχετικά με την σκοτεινή ύλη, να προσελκύσει περισσότερες πνευματικές δυνάμεις και επιστημονικούς πόρους προς τα μυστήρια της σκοτεινής ύλης, κάτι που θα μπορούσε να οδηγήσει σε νέες θεωρητικές ιδέες και ανακαλύψεις.

Η Dark Matter Day σχεδιάστηκε από μια ομάδα επιστημόνων που εκπροσωπούν εργαστήρια σωματιδιακής φυσικής ανά τον κόσμο. Δημιούργησαν την ιστοσελίδα www.darkmatterday.com απ΄ όπου μπορείτε να πάρετε όποια πληροφορία θέλετε σχετικά με τις εκδηλώσεις της Ημέρας Σκοτεινής Ύλης. Δείτε επίσης κι ΕΔΩ: www.interactions.org.

Λόγω της ημέρας λοιπόν, ας θυμηθούμε μερικούς προβληματισμούς σχετικά με την σκοτεινή ύλη:

Αφού δεν την βλέπουμε και δεν την αισθανόμαστε πως ξέρουμε ότι υπάρχει;

A simulation of the large-scale structure of the Universe that shows density filaments in blue and places of galaxy formation in yellow. (Image: Zarija Lukic/Berkeley Lab)

Υπάρχουν ατράνταχτα αστρονομικά δεδομένα που αποδεικνύουν την αναγκαιότητα ύπαρξής της. Αν δεν υπήρχε αυτό που ονομάζουμε σκοτεινή ύλη τότε οι περιστρεφόμενοι γαλαξίες θα είχαν διαλυθεί. Όσο πιο γρήγορα περιστρέφεται ένας γαλαξίας τόσο περισσότερη μάζα χρειάζεται για να συγκρατεί βαρυτικά τα άστρα που περιέχει. Οι παρατηρήσεις δείχνουν ότι η γνωστή ορατή ύλη δεν επαρκεί για να συγκρατήσει βαρυτικά το περιεχόμενο των περιστρεφόμενων γαλαξιών. Για να εξηγηθεί η σταθερότητα αυτών των γαλαξιών εισήχθη η έννοια της σκοτεινής ύλης. Και ονομάστηκε έτσι διότι δεν την βλέπουμε, αφού δεν εκπέμπει ούτε ανακλά το φως. Φυσικά, υπάρχουν κι άλλα αστρονομικά φαινόμενα που χωρίς την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης είναι αδύνατον να κατανοηθούν, όπως το φαινόμενο των βαρυτικών φακών ή τα εντυπωσιακά αποτελέσματα των συγκρούσεων σμηνών γαλαξιών.

Τι γνωρίζουμε για την σκοτεινή ύλη;

Το μόνο σίγουρο είναι πως έχει μάζα και γι αυτό ονομάζεται «ύλη». Ο μόνος γνωστός τρόπος με τον οποίο αλληλεπιδρά με την γνωστή ύλη (και τον εαυτό της) είναι η βαρύτητα. Δεν αλληλεπιδρά ηλεκτρομαγνητικά, οπότε δεν μπορούμε να τη δούμε ή να την αγγίξουμε – και γι αυτό αποκαλείται «σκοτεινή».

Μπορούμε να ανιχνεύσουμε την σκοτεινή ύλη στα επίγεια εργαστήρια;

Eighty-five percent of the matter in our universe is dark matter. We don’t know what dark matter is made of, and we’ve yet to directly observe it, but scientists theorize that we may actually be able to create it in the Large Hadron Collider, the most powerful particle collider in the world. So how would that work? CERN scientist Rolf Landua explains how to discover a new particle. Lesson by Rolf Landua, directed by Lazy Chief.

Υπάρχουν αρκετές ιδέες για το ζήτημα αυτό. Η απλούστερη ιδέα είναι να υποθέσουμε πως η σκοτεινή ύλη αποτελείται από σωματίδια που αλληλεπιδρούν με εξαιρετικά ασθενή τρόπο με την κανονική ύλη. Τα σωματίδια αυτά ονομάζονται WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles) και θα μπορούσαν ίσως να αλληλεπιδρούν με κάποια νέα υποθετική δύναμη, πέρα από τις 4 γνωστές – βαρυτική, ηλεκτρομαγνητική, ασθενή και ισχυρή πυρηνική. Χωρίς να γνωρίζουν πως ακριβώς αλληλεπιδρούν τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης με την κανονική ύλη, οι φυσικοί κάνοντας εύλογες υποθέσεις, σχεδίασαν πειράματα που φιλοδοξούν να αποδείξουν την ύπαρξη των σωματιδίων της σκοτεινής ύλης που κυκλοφορούν γύρω μας.

Πηγές: CERN - https://apod.nasa.gov/apod/ap171031.html - physicsgg

Η αρχαιότερη καταγεγραμμένη ηλιακή έκλειψη έγινε σαν σήμερα, το 1207 π.Χ. Annular Solar Eclipse of 1207 BC Helps Date Egyptian Pharaohs

Οι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι αυτή η ανακάλυψη θα βοηθήσει στην ακριβέστερη χρονολόγηση των Αιγυπτίων Φαραώ και μπορεί να έχει γενικότερες επιπτώσεις για τη χρονολόγηση άλλων γεγονότων στην αρχαιότητα. Using a combination of the Biblical text and an ancient Egyptian text, Professor Humphreys and Dr. Graeme Waddington were able to refine the dates of the Egyptian pharaohs. Image credit: Pete Linforth

Βρετανοί επιστήμονες πιστεύουν ότι εντόπισαν την ημερομηνία της αρχαιότερης καταγεγραμμένης ηλιακής έκλειψης, την οποία προσδιόρισαν στις 30 Οκτωβρίου 1207 π.Χ. Μάλιστα, υποστηρίζουν ότι αυτή η ανακάλυψη θα βοηθήσει στην ακριβέστερη χρονολόγηση των Αιγυπτίων Φαραώ και μπορεί να έχει γενικότερες επιπτώσεις για τη χρονολόγηση άλλων γεγονότων στην αρχαιότητα.

Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ, με επικεφαλής τον καθηγητή Κόλιν Χάμφρεϊς, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό αστρονομίας και γεωφυσικής «Astronomy & Geophysics» της Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας της Βρετανίας, πήραν ως αφετηρία τους ένα απόσπασμα από το βιβλίο του Ιησού του Ναυή της Παλαιάς Διαθήκης, όπου αναφέρεται ότι, καθώς οι Ισραηλίτες εισέβαλαν στη γη Χαναάν, ο Ήλιος και η Σελήνη ακινητοποιήθηκαν, ώσπου οι επιτιθέμενοι εξόντωσαν τους εχθρούς τους.

Joshua Commands the Sun to Stand Still (Josh. 10:12-14). Doré's English Bible, Wikipedia Commons.

Σύμφωνα με τη Βίβλο, «Είπε τότε ο Ιησούς προς τον Κύριον· «ας σταθή ο ήλιος επάνω από την Γαβαών και η σελήνη επάνω από την κοιλάδα Αιλών». Και πράγματι εστάθη ο ήλιος και έμεινεν εις την θέσιν της η σελήνη, μέχρις ότου ο Θεός απέκρουσε τελείως τους εχθρούς των Ισραηλιτών. Ο ήλιος εσταμάτησεν ακίνητος στο μέσον του ουρανού. Δεν επροχώρει προς δυσμάς επί μίαν ολόκληρον ημέραν».

Ανατρέχοντας στο πρωτότυπο εβραϊκό κείμενο, οι ερευνητές πρότειναν ως πιο σωστή την εναλλακτική ερμηνεία ότι τα δύο ουράνια σώματα απλώς έπαψαν να λάμπουν με τον συνηθισμένο τρόπο. Με αυτό το σκεπτικό, υποστήριξαν ότι επρόκειτο για ένα πραγματικό αστρονομικό φαινόμενο, μια ηλιακή έκλειψη, κατά την οποία το φεγγάρι παρενεβλήθη ανάμεσα στη Γη και στον Ήλιο, σκιάζοντας τον τελευταίο.

Η ερμηνεία τους αυτή, όπως υποστηρίζουν, ενισχύεται από το ότι η εβραϊκή λέξη που μεταφράσθηκε «έμειναν ακίνητα», έχει την ίδια ρίζα με τη βαβυλωνιακή λέξη που χρησιμοποιείται στα αρχαία αστρονομικά κείμενα για να περιγράψει τις εκλείψεις.

Researchers have pinpointed the date of what could be the oldest solar eclipse yet recorded. The event, which occurred on Oct. 30, 1207 BC, is mentioned in the Bible, and could have consequences for the chronology of the ancient world. Total solar eclipse corona. Credit: University of Cambridge

Αν και δεν είναι η πρώτη φορά που κάποιος επιστήμονας υποστήριξε ότι το συγκεκριμένο βιβλικό απόσπασμα παραπέμπει σε έκλειψη, είναι η πρώτη φορά που, μετά από υπολογισμούς, κάποιος εκτίμησε ότι η εν λόγω έκλειψη δεν ήταν μια ολική ή μερική έκλειψη, αλλά σχετικά ασυνήθιστη δακτυλιοειδής έκλειψη, δηλαδή σχηματίσθηκε ένα ηλιακό «δαχτυλίδι φωτιάς» γύρω από το σκοτεινό σώμα της Σελήνης. Τέτοιου είδους έκλειψη ορατή από την αρχαία Χαναάν (σημερινή περιοχή Ισραήλ και Παλαιστίνης), σύμφωνα με τους ερευνητές, μπορούσε να έχει συμβεί μόνο το απόγευμα της 30ής Οκτωβρίου 1207 π.Χ.

Με δεδομένο ότι οι ηλιακές εκλείψεις χρησιμοποιούνται ως σταθερά σημεία στο χρόνο για τη χρονολόγηση διαφόρων συμβάντων, οι ερευνητές εκτιμούν ότι η έκλειψη του 1207 π.Χ. βοηθά να χρονολογηθεί καλύτερα η βασιλεία του φαραώ Ραμσή του Μέγα και των διαδόχων του. Με βάση τις εκτιμήσεις τους, ο Ραμσής βασίλεψε από το 1276 έως το 1210 π.Χ (συν/πλην ένα έτος).

Πηγές: http://www.skai.gr/news/technology/article/358760/i-arhaioteri-katagegrammeni-iliaki-ekleipsi-egine-san-simera-to-1207-ph-/ – http://www.cam.ac.uk/research/news/oldest-recorded-solar-eclipse-helps-date-the-egyptian-pharaohs - Colin Humphreys and Graeme Waddington. ‘Solar eclipse of 1207 BC helps to date pharaohs.’ Astronomy & Geophysics (2017). DOI: 10.1093/astrogeo/atx178.

Σε εξωπλανήτη βρέχει... αντηλιακό! Hubble Observes Exoplanet that Snows Sunscreen

Εντοπίστηκε σε απόσταση 1.730 ετών φωτός από εμάς πλανήτης με μοναδικά χαρακτηριστικά. Καλλιτεχνική απεικόνιση του Kepler 13-Ab. The NASA/ESA Hubble Space Telescope has found a blistering hot-Jupiter exoplanet where it ‘snows’ titanium dioxide, the active ingredient in sunscreen. The Hubble observations are the first detections of this ‘snow-out’ process — called a ‘cold trap’ — on an exoplanet. This illustration shows Kepler-13Ab that circles very close to its host star, Kepler-13A. In the background is the star’s binary companion, Kepler-13B, and the third member of the multiple-star system is the orange dwarf star Kepler-13C. Image credit: NASA / ESA / G. Bacon, STScI

Η ανακάλυψη εξωπλανητών έχει γίνει πλέον ρουτίνα αφού σχεδόν κάθε εβδομάδα ανακοινώνεται ο εντοπισμός κάποιου πλανήτη σε κάποιο κοντινότερο ή πιο μακρινό σημείο του γαλαξία μας. Αρκετοί από αυτούς δεν μοιάζουν καθόλου με τους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος και η ύπαρξη τους ανατρέπει τις κρατούσες θεωρίες των επιστημόνων για τον σχηματισμό, την λειτουργία αλλά γενικότερα την «φύση» των πλανητών. Ομάδα ερευνητών με επικεφαλής τον αστρονόμο Τόμας Μπίτι του Πολιτειακού Πανεπιστημίου Penn στις ΗΠΑ εντόπισαν με την βοήθεια του τηλεσκοπίου Hubble ένα εξωπλανήτη σε απόσταση 1.730 ετών φωτός από την Γη. Πρόκειται για ένα πλανήτη με χαρακτηριστικά που όμοια του δεν έχουν παρατηρηθεί μέχρι σήμερα.

Ο Kepler 13-Ab όπως ονομάστηκε ο πλανήτης αυτός βρίσκεται σε «κλειδωμένη» τροχιά γύρω από το άστρο του, έτσι ώστε μόνο η μια πλευρά του αντικρίζει μόνιμα το μητρικό του άστρο. Σύμφωνα με τους ερευνητές στην πλευρά που κοιτάζει μόνιμα το άστρο του αναπτύσσονται θερμοκρασίες που αγγίζουν τους 2.800 βαθμούς Κελσίου ενώ αντίθετα η άλλη πλευρά είναι ένας απόλυτα σκοτεινός και παγωμένος κόσμος όπου συχνά βρέχει και χιονίζει. 

Όμως στον Kepler 13-Ab δεν πέφτουν σταγόνες νερού ή νιφάδες παγωμένου νερού αλλά βρέχει και χιονίζει διοξείδιο του τιτανίου. Το διοξείδιο του τιτανίου είναι ένα φυσικό λευκό μετάλλευμα το οποίο χρησιμοποιείται, μεταξύ άλλων, για τη λεύκανση των καλλυντικών. Λόγω της ικανότητας που έχει να αντανακλά τις ηλιακές ακτίνες και να απορροφά τις ακτίνες UV, χρησιμοποιείται εκτεταμένα στη παρασκευή αντηλιακών προϊόντων. Σύμφωνα με τους ερευνητές το διοξείδιο του τιτανίου μεταφέρεται με τους ανέμους στην σκοτεινή πλευρά του πλανήτη συμπυκνώνεται σχηματίζοντας νέφη και τελικά πέφτει στην επιφάνεια είτε ως βροχή είτε με την μορφή χιονιού.

This is an artist’s impression of Kepler-13Ab as compared in size to several planets in our Solar System. Image credit: NASA / ESA / A. Feild, STScI

Είναι η πρώτη φορά που εντοπίζεται αυτό το φαινόμενο σε κάποιο αντικείμενο του Σύμπαντος. Όπως είναι ευνόητο η ανακάλυψη παρέχει νέα στοιχεία για τις ατμοσφαιρικές και καιρικές συνθήκες που μπορούν να διαμορφωθούν σε ένα πλανήτη.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον επίκουρο καθηγητή αστρονομίας Τόμας Μπίτι του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Πενσιλβάνια, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό αστρονομίας «The Astronomical Journal». Μεταξύ των ερευνητών ήταν ο Άγγελος Τσιάρας του Πανεπιστημιακού Κολλεγίου του Λονδίνου (UCL).

Οι εκτιμήσεις των επιστημόνων βασίζονται στις φασματοσκοπικές παρατηρήσεις που έκαναν με την κάμερα ευρέος πεδίου του Hubble στην ατμόσφαιρα του εξωπλανήτη, στο μήκος κύματος του εγγύς υπέρυθρου.

Πηγές: http://www.amna.gr/home/article/199893/Anakalufthike-enas-exoplanitis-opou-chionizeiantiliako – https://www.nasa.gov/feature/goddard/2017/hubble-observes-exoplanet-that-snows-sunscreen

Ελληνικό τηλεσκόπιο μετρά τη θερμοκρασία από προσκρούσεις μετεωριτών. Temperature of lunar flashes measured for the first time

A professional observatory in Greece has begun recording flashes created when bits of interplanetary debris strike the Moon. So far the NELIOTA project has captured 22 impacts on the Moon. Colors indicate the estimated temperature of each strike, from 1,770 K (dull red) to 3,730 K (white). Credit: ESA / Chrysa Avdellidou

Μια Ελληνίδα ερευνήτρια μέτρησε για πρώτη φορά τη θερμοκρασία των λάμψεων από προσκρούσεις μετεωριτών στη Σελήνη με το τηλεσκόπιο του Κρυονερίου, στο πλαίσιο του προγράμματος παρατήρησης NELIOTA της ESA και του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών.

Chrysa Avdellidou. Research Fellow in NELIOTA project: ESA-funded observational campaign of lunar impact flashes, using the upgraded 1.2 m Kryoneri telescope in Peloponnese (Greece).

Όταν μικρά σώματα -μετέωρα και μικροί αστεροειδείς- πέφτουν πάνω στην επιφάνεια της Σελήνης με απίστευτα μεγάλες ταχύτητες, δημιουργούν αστραπιαίες λάμψεις φωτός που είναι ορατές από τη Γη. Τώρα, για πρώτη φορά, η Δρ Χρύσα Αβδελίδου του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA), μέτρησε τη θερμοκρασία αυτών των καυτών λάμψεων, χρησιμοποιώντας ένα ελληνικό τηλεσκόπιο.

Η ανακάλυψη θα βοηθήσει τους επιστήμονες να μάθουν περισσότερα πράγματα για τα αντικείμενα που πέφτουν στη Γη και πώς μπορεί να επηρεασθούν οι δορυφόροι. Ουσιαστικά, χάρη στο NELIOTA, οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν το φεγγάρι ως ένα γιγάντιο εργαστήριο για τη μελέτη των προσκρούσεων σωμάτων και των λάμψεων που αυτά παράγουν.

The NELIOTA project records about a quarter of the lunar disk. Here an impact flash (right edge below center) punctuates the lunar night. Credit: NELIOTA project

Η ESA παρακολουθεί τα ουράνια αντικείμενα (Νear-Εarth Οbjects ή NEOs), δηλαδή τους αστεροειδείς, κομήτες και μετεωρίτες, που μπορεί να πέσουν στη Γη. Για το σκοπό αυτό, μελετά τη συχνότητα και την κατανομή της πτώσης των μετεωριτών και άλλων τέτοιων μικρών αντικειμένων στην επιφάνεια της γειτονικής Σελήνης. Οι επιστήμονες, με τη βοήθεια του NELIOTA, θέλουν να μάθουν πόσο συχνά πέφτουν τέτοια σώματα και πόσο απειλητικά μπορεί να γίνουν για ένα δορυφόρο σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη ή για μια μελλοντική διαστημική αποστολή της ESA.

Since March 2017, the NELIOTA project has been monitoring the dark side of the Moon for flashes of light caused by tiny pieces of rock striking the moon's surface. Credit: NELIOTA project

Τέτοια μετέωρα και μικροί αστεροειδείς που πέφτουν στη Γη, καίγονται στην προστατευτική ατμόσφαιρά της δημιουργώντας «πεφταστέρια», κάτι που όμως δεν συμβαίνει στο φεγγάρι, το οποίο έχει μόνο ένα υπερβολικά λεπτό στρώμα αερίων γύρω του. Χωρίς μια πυκνή ατμόσφαιρα να επιβραδύνει τα μετέωρα, τα οποία ζυγίζουν από μερικά γραμμάρια έως μερικά κιλά, αυτά χτυπούν τη Σελήνη με ταχύτητα 20 έως 70 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο, αφήνοντας μια στιγμιαία λάμψη.

Η Δρ Χρύσα Αβδελίδου, η οποία έκανε σχετική ανακοίνωση στο ετήσιο συνέδριο της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας στη Γιούτα, υπολόγισε ότι οι θερμοκρασίες των λάμψεων από τις προσκρούσεις είναι μεταξύ των 1.700 και 3.700 βαθμών Κέλβιν (κατά προσέγγιση 1.425 έως 3.430 βαθμούς Κελσίου). Η μέτρηση της θερμοκρασίας της λάμψης επιτρέπει να υπολογισθεί η μάζα και άρα το μέγεθος του σώματος που έπεσε στη Σελήνη. Οι έως τώρα παρατηρήσεις της συμφωνούν με τις θεωρητικές μελέτες, όπως δήλωσε στο Αθηναϊκό και Μακεδονικό Πρακτορείο Ειδήσεων.

Το NELIOTA στο Κρυονέρι

Since March 2017, the refurbished 1.2m Kryoneri telescope near the Greek town of Kryoneri has been used for the NELIOTA project. Credit: Theofanis Matsopoulos

Το πρόγραμμα NELIOTA (Near-earth object Lunar Impacts and Optical TrAnsients) ξεκίνησε φέτος τον Μάρτιο, χρησιμοποιώντας το αναβαθμισμένο διαμέτρου 1,2 μέτρων τηλεσκόπιο του Εθνικού Αστεροσκοπείου Αθηνών σε υψόμετρο 900 μέτρων, στο όρος Κυλλήνη Κορινθίας (με επιστημονική υπεύθυνη την Άλκηστη Μπονάνου) για να παρατηρεί σε δύο μήκη κύματος τις διάσπαρτες αμυδρές λάμψεις πάνω στη Σελήνη.

Από το Κρυονέρι Κορινθίας στο τηλεσκόπιο που βρίσκεται σε υψόμετρο 930 μέτρων, οι "Φύλακες της Σελήνης" παρακολουθούν το ουράνιο σώμα και καταγράφουν τις προσκρούσεις μετεωροειδών πάνω της. Η Ελλάδα ήταν αυτή που επιλέχθηκε από την Ευρωπαϊκή Διαστημική Υπηρεσία να υλοποιήσει το πρόγραμμα NELIOTA.

Το τηλεσκόπιο διαχωρίζει το εισερχόμενο από τη Σελήνη φως σε δύο κατευθύνσεις και χρησιμοποιεί δύο ψηφιακές κάμερες τελευταίας τεχνολογίας για την καταγραφή των δεδομένων με ταχύτητα 30 καρέ ανά δευτερόλεπτο. Ένα αυτοματοποιημένο λογισμικό αναλύει το βίντεο της παρατήρησης και εντοπίζει τις τυχόν λάμψεις στην επιφάνεια της Σελήνης. Οι κάμερες είναι εφοδιασμένες με κατάλληλα φίλτρα, που επιτρέπουν την εκτίμηση της θερμοκρασίας των λάμψεων της πρόσκρουσης.

A sequence of frames, taken every 33 milliseconds (left to right), shows how a lunar impact flash disappears quickly in visible light (top pair) but lingers longer when recorded in near-infrared light. Credit: NELIOTA project

Το τηλεσκόπιο έχει ήδη καταγράψει 22 τέτοια συμβάντα και σε αυτά βασίσθηκαν οι αναλύσεις της Δρ Αβδελίδου. «Το τηλεσκόπιο έχει δύο μάτια: το ένα παρατηρεί στο ερυθρό φως και το άλλο στο υπέρυθρο. Συνδυάζοντας τα δεδομένα από τις δύο κάμερες, μπορούμε να μετρήσουμε τη θερμοκρασία των σεληνιακών λάμψεων, πράγμα που κάναμε για πρώτη φορά», εξηγεί. Οι λάμψεις αυτές διαρκούν ελάχιστα, από 43 έως 182 χιλιοστά του δευτερολέπτου, καθώς το σημείο της πρόσκρουσης παραμένει καυτό για λίγο ακόμη, αφότου η ορατή λάμψη έχει πια σβήσει.

«Γνωρίζοντας τη θερμοκρασία», προσθέτει, «μπορούμε καλύτερα να εκτιμήσουμε την πυκνότητα του προσκρούοντος σώματος, πράγμα που μας δίνει ενδείξεις σχετικά με την προέλευσή του. Προέρχεται από αστεροειδείς ή από κομήτες; Εφόσον αυτοί οι δύο έχουν διαφορετική σύνθεση και πυκνότητα, οι μετρήσεις που κάνουμε, μας βοηθούν να απαντήσουμε στο ερώτημα αυτό».

Ένα άλλο μυστήριο που ελπίζουν να λύσουν οι επιστήμονες μέσω του NELIOTA, είναι ο φυσικός μηχανισμός που παράγει τις σελήνιακές λάμψεις. «Ελπίζουμε ότι τα νέα δεδομένα, που είναι ελεύθερα διαθέσιμα για όλη την επιστημονική κοινότητα, θα μας βοηθήσουν να βελτιώσουμε την κατανόησή μας για το τι συμβαίνει, όταν ένα σώμα από αστεροειδή χτυπά τη Σελήνη με τέτοια μεγάλη ταχύτητα και πώς η ενέργειά του κατανέμεται», λέει η ελληνίδα ερευνήτρια.

Συνεργασία με το LRO της NASA

This is a composite image of the lunar nearside taken by the Lunar Reconnaissance Orbiter in June 2009, note the presence of dark areas of maria on this side of the moon. Credit: NASA

Παράλληλα, χρησιμοποιεί τα στοιχεία του δορυφόρου Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) της NASA για να προσδιορίσει τη σύνθεση κάθε σώματος που πέφτει στη Σελήνη. Τα στοιχεία του LRO και του NELIOTA μπορούν να συνδυασθούν για να εντοπισθούν τα σημεία όπου έχουν συμβεί μεγάλες προσκρούσεις.

«Το επόμενο βήμα της δουλειάς μου», λέει η Δρ Αβδελίδου, «είναι να βρω αυτούς τους κρατήρες και είμαι ήδη σε επικοινωνία με συναδέλφους από την Αμερική, οι οποίοι εργάζονται πάνω στα δεδομένα της αμερικανικής αποστολής LRO, που φωτογραφίζει την επιφάνεια της Σελήνης».

Στο μεταξύ, έχει επεκτείνει τη μελέτη των λάμψεων από τις προσκρούσεις μέσω προσομοίωσής τους στο εργαστήριο. Η Δρ Αβδελίδου είναι επισκέπτρια ερευνήτρια στο Κέντρο Αστροφυσικής και Πλανητικής Επιστήμης του Πανεπιστημίου του Κεντ στο Καντέρμπουρι, όπου -σε συνεργασία με τον Δρ Μαρκ Πράις- χρησιμοποιεί ένα υλικό που είναι ανάλογο της επιφάνειας της Σελήνης. Με ένα «όπλo» εκτοξεύει μικρά βλήματα βασάλτη, με ταχύτητες 0,5 έως 6 χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο, και μετά καταγράφει το παραγόμενο φως της λάμψης.

Πηγές: http://news.in.gr/science-technology/article/?aid=1500170821 – http://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/new-high-end-search-for-lunar-impacts/ - http://neliota.astro.noa.gr/?AspxAutoDetectCookieSupport=1 - https://phys.org/news/2017-10-temperature-lunar.html

Τα στρείδια ακούν! Oysters close their shells in response to low-frequency sounds

Αν και δεν έχουν αυτιά, αντιλαμβάνονται πολλούς θορύβους μέσα στο νερό και επηρεάζονται άμεσα από αυτούς. Oysters rapidly close their shells in response to low-frequency sounds characteristic of marine noise pollution, according to a study. This is an image of electric oyster MolluSCAN eye project. Credit: Jean-Charles Massabuau

Δεν έχουν αυτιά ούτε διαθέτουν ακουστικό σύστημα. Παρ’ όλα αυτά τα στρείδια ακούν και ανταποκρίνονται στους διάφορους θορύβους, όπως ανακάλυψαν ερευνητές από τη Γαλλία. Τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι, αντίθετα με όσα πιστεύαμε ως τώρα, η ακοή ενδέχεται να είναι μια αίσθηση διαδεδομένη σε όλα τα μαλάκια. Επίσης θέτουν ακόμη πιο επιτακτικά το ζήτημα της θαλάσσιας ηχορύπανσης: ο θόρυβος που προκαλείται από τις ανθρώπινες δραστηριότητες έχει ήδη αποδειχθεί ότι «τρελαίνει» τις φάλαινες και τους φυσητήρες, ίσως όμως οι αρνητικές επιδράσεις του στον υποβρύχιο κόσμο να είναι τελικά περισσότερο εκτεταμένες από ό,τι νομίζαμε.

(A) Schematic view of the experimental setup. Is: loudspeaker position, mpcg: multiplate current generator, o: oysters equipped with electrodes, tb: tennis ball, w, wooden board, sb: sandbox; (tb, w and sb compose a vibration absorber).

Οι ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Μπορντό στη Γαλλία εξέθεσαν 32 στρείδια του Ειρηνικού (Crassostrea gigas) σε μια σειρά από θορύβους διαφορετικής έντασης και συχνότητας – από 10 ως 20.000 hertz. Τα στρείδια κλείνουν το όστρακό τους όταν αισθάνονται απειλή ή στρες, έτσι οι επιστήμονες είχαν εφαρμόσει στις θυρίδες τους μικροσκοπικά επιταχυνσιόμετρα ώστε να μετρούν την παραμικρή κίνησή τους. Τα αποτελέσματα της μελέτης, η οποία δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «PLoS», έδειξαν ότι τα στρείδια ανταποκρίνονται στους ήχους, και μάλιστα σε ένα εύρος συχνοτήτων από 10 έως 1000 Hz.

«Καμπανάκι» για τροφή και για κινδύνους

Most marine noise pollution is due to cargo boats, and most of the noise from shipping is at low sound frequencies that oysters 'hear' best. By contrast, small leisure boats, jet skis and water bikes produce sounds that are too high for oysters to 'hear'.

Όπως εξήγησε ο Ζαν-Σαρλ Μασαμπιό, επικεφαλής της μελέτης, τα στρείδια δεν ακούν με τον ίδιο τρόπο που ακούμε εμείς αλλά μάλλον συλλαμβάνουν τις δονήσεις που δημιουργούν τα κύματα του ήχου στο νερό με τη στατοκύστη τους, ένα όργανο το οποίο καταγράφει κινήσεις και δονήσεις. Αυτού του είδους η ακοή, τόνισε ο επιστήμονας, τους προσφέρει ποικίλα πλεονεκτήματα, από την ανεύρεση τροφής – που έρχεται με τα κύματα – ως την αποφυγή των θηρευτών.

«Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι στα ρηχά νερά θα πρέπει να ακούν τα κύματα που σπάζουν στην ακτή και τα ρεύματα που προκαλούνται στο νερό» είπε ο κ. Μασαμπιό «οπότε μπορούν να ανοίγουν για να δεχθούν την τροφή που αυτά μεταφέρουν». Επίσης, πρόσθεσε, θα πρέπει να ακούν τους κεραυνούς, κάτι το οποίο εξηγεί γιατί, όπως έχει παρατηρηθεί, τα στρείδια γεννούν τα αυγά τους κατά τη διάρκεια καταιγίδων με αστραπές και βροντές. «Ίσως αυτό να είναι ένα “σήμα” για τον συγχρονισμό της ωοτοκίας» εξήγησε, υπογραμμίζοντας ότι τα στρείδια θα πρέπει επίσης να ακούν τα ρεύματα που προκαλούν στο νερό οι θηρευτές τους καθώς πλησιάζουν. «Οι αστακοί και τα ψάρια, που τρέφονται με νεαρά στρείδια, παράγουν ήχους στο εύρος των συχνοτήτων που ακούν τα στρείδια» ανέφερε.

Οι επιστήμονες επισημαίνουν ότι τα στρείδια είναι πιο ευαίσθητα στις συχνότητες μεταξύ των 10 και 200 hertz – αυτές ακριβώς στις οποίες κινούνται οι ήχοι που παράγονται από τα πλοία, την εξερεύνηση με εκρηκτικά, τις σεισμικές μελέτες και τις ανεμογεννήτριες. Όλα αυτά, τονίζουν, ενδέχεται να «μπερδεύουν» τα στρείδια και να διαταράσσουν την ισορροπία τους. Περαιτέρω μελέτες θα δείξουν αν κάτι τέτοιο ισχύει, όμως θεωρούν σχεδόν βέβαιο ότι οι επιπτώσεις της υποβρύχιας ηχορύπανσης δεν περιορίζονται στις φάλαινες και στα άλλα κητώδη, όπως έχει φανεί ως τώρα. «Αυτό που δείχνουμε εδώ είναι ότι το πρόβλημα είναι μάλλον ένα πολύ πραγματικό πρόβλημα για πολύ περισσότερα ζώα από ό,τι φανταζόμαστε» υπογράμμισε ο κ. Μασαμπιό.

Πηγές: Mohcine Charifi, Mohamedou Sow, Pierre Ciret, Soumaya Benomar, Jean-Charles Massabuau. The sense of hearing in the Pacific oyster, Magallana gigas. PLOS ONE, 2017; 12 (10): e0185353 DOI: 10.1371/journal.pone.0185353 - http://www.tovima.gr/science/medicine-biology/article/?aid=910870