Η Ανταρκτική λιώνει από... κάτω. Hot News from the Antarctic Underground

Η παγωμένη ήπειρος θερμαίνεται από ένα σπάνιο γεωλογικό φαινόμενο στο υπέδαφος της Γης. A new study adds evidence that a geothermal heat source called a mantle plume lies deep below Antarctica's Marie Byrd Land, explaining some of the melting that creates lakes and rivers under the ice sheet. Illustration of flowing water under the Antarctic ice sheet. Blue dots indicate lakes, lines show rivers. Marie Byrd Land is part of the bulging "elbow" leading to the Antarctic Peninsula, left center. Credit: NSF/Zina Deretsky

Τις τελευταίες δεκαετίες η Ανταρκτική αντιμετωπίζει πολύ σοβαρά προβλήματα αφού οι μόνιμοι παγετώνες αλλά και παγοκρηπίδες (παγετώνες που εκτείνονται από την στεριά και επιπλέουν στην θάλασσα) λιώνουν με ταχείς ρυθμούς δημιουργώντας μικρότερα αλλά τεράστια παγόβουνα που αποκολλώνται και βγαίνουν στην ανοικτή θάλασσα.

A map of Antarctic ice flow speed. Credit: NASA's Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio

Η κρατούσα θεωρία αναφέρει ότι όλα αυτά οφείλονται στην κλιματική αλλαγή και την αύξηση της θερμοκρασίας στον πλανήτη και ειδικότερα στην περιοχή της Ανταρκτικής. Οι ειδικοί εκτιμούν ότι η αύξηση της θερμοκρασίας θερμαίνει όχι μόνο την επιφάνεια αλλά και ολόκληρη την θαλάσσια περιοχή της παγωμένης ηπείρου με αποτέλεσμα τα πιο ζεστά από το κανονικό νερά να «αδυνατίζουν» προοδευτικά τους πάγους με τους οποίους έρχονται σε επαφή. 

A rift in the Pine Island Glacier ice shelf, West Antarctica, photographed from the air during a NASA Operation IceBridge survey flight on 4 November 2016. This rift is the second to form in the center of the ice shelf in the past 3 years. The first resulted in an iceberg that broke off in 2015. Credit: NASA/Nathan Kurtz

Όμως πριν από 30 χρόνια επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Κολοράντο παρατηρώντας διάφορα γεωλογικά φαινόμενα στην Ανταρκτική όπως κάποιες μεγάλες ρωγμές που δημιουργούνταν στην επιφάνεια της είχαν διατυπώσει μια... προωθημένη θεωρία. Είχαν πει ότι είναι πιθανό η Ανταρκτική να μην λιώνει «από πάνω» δηλαδή από τις συνθήκες που επικρατούν στην ατμόσφαιρα της Γης αλλά «από κάτω». Έριξαν στο τραπέζι την ιδέα να συμβαίνει κάποια γεωλογική διεργασία στο υπέδαφος Ανταρκτικής μια γεωλογική διεργασία που θερμαίνει τα νερά και αυτή η διεργασία ακόμη και αν δεν είναι ο αποκλειστικός υπεύθυνος του λιώσιμου των πάγων πάντως σε κάθε περίπτωση συμβάλει σημαντικά σε αυτή την εξέλιξη.

Seismic measurements suggest a hot plume of mantle rock below West Antarctica. Credit: Helene Seroussi et al.

Η ιδέα δεν είχε απλά απορριφθεί από την επιστημονική κοινότητα αλλά είχε χλευαστεί. Όμως τώρα ερευνητική ομάδα της NASA έρχεται μετά από τόσα χρόνια να ανατρέψει τα δεδομένα και να δικαιώσει τους επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Κολοράντο. Χρησιμοποιώντας διάφορες νέες τεχνικές και επιστημονικά εργαλεία η ερευνητική ομάδα της NASA διαπίστωσε ότι πράγματι κάτω από το υπέδαφος της Ανταρκτικής εξελίσσεται ένα σπάνιο γεωλογικό φαινόμενο που έχει ως αποτέλεσμα η ήπειρος να θερμαίνεται από κάτω. Οι ερευνητές της NASA υποστηρίζουν ότι κάτω από το υπέδαφος της Ανταρκτικής έχει σχηματιστεί ένας μίνι μανδύας, δηλαδή μεγάλες ποσότητες λιωμένων πετρωμάτων που βρίσκονται σε περιβάλλον υψηλών πιέσεων και υψηλής θερμότητας. Ο μανδύας της Γης είναι το μεγαλύτερο στρώμα του πλανήτη. Είναι ένα παχύ ημίρρευστο στρώμα που ξεκινά περίπου 30 χλμ. κάτω από την επιφάνεια και εκτείνεται σε βάθος 2.900 χλμ. «Θεωρούσα ότι επρόκειτο για μια τρελή ιδέα. Δεν μπορούσα να αντιληφθώ πώς ένα περιβάλλον που παράγει τόσο υψηλές θερμοκρασίες είναι δυνατόν να βρίσκεται στο υπέδαφος μιας περιοχής που καλύπτεται μόνιμα από πάγο» αναφέρει η Έλεν Σερούσι, του Εργαστηρίου Αεριώθησης της NASA (το γνωστό JPL) που είναι μέλος της ερευνητικής ομάδας.

Satellite measurements reveal thinning in ice sheets is most dramatic in West Antarctica. Credit: ESA/Planetary Visions

Οι ερευνητές της NASA μάλιστα  πιστεύουν ότι εντόπισαν και το σημείο της Ανταρκτικής κάτω από το οποίο βρίσκεται αυτός ο μίνι μανδύας. Πρόκειται για την περιοχή Marie Byrd Land στην Δυτική Ανταρκτική. Η ανακάλυψη, αν τελικά επιβεβαιωθεί, μπορεί να προσφέρει κάποιες απαντήσεις αλλά δημιουργεί νέα ερωτηματικά αφού οι ειδικοί πρέπει τώρα να εξηγήσουν αυτό το σπάνιο γεωλογικό φαινόμενο. Κάποιοι μάλιστα έσπευσαν να υποστηρίξουν ότι μίνι μανδύες βρίσκονται και σε άλλες περιοχές της Γης (κυρίως ηφαιστειακές) όπου παρατηρείται ανεξήγητη γεωθερμική δραστηριότητα.

Πηγές: Helene Seroussi et al. Influence of a West Antarctic mantle plume on ice sheet basal conditions, Journal of Geophysical Research: Solid Earth (2017). DOI: 10.1002/2017JB014423 - http://www.tovima.gr/science/technology-planet/article/?aid=914713

Η σκοτεινή ύλη συνεχίζει να είναι «σκοτεινή». Dark-matter hunt fails to find the elusive particles

Physicists begin to embrace alternative explanations for the missing material. Credit: William Attard McCarthy Getty Images

Εδώ η σκοτεινή ύλη, εκεί η σκοτεινή ύλη, πού είναι η σκοτεινή ύλη; Όπως στο γνωστό παιχνίδι του παπά, το «τραπουλόχαρτο» της σκοτεινής ύλης δεν φαίνεται να υπάρχει πουθενά.

Για μια ακόμη φορά, η αναζήτηση των υποθετικών σωματιδίων της σκοτεινής ύλης υπήρξε πλήρως άκαρπη. Τα τελευταία αποτελέσματα του πειράματος ΧΕΝΟΝ1Τ στο Εθνικό Εργαστήριο Γκραν Σάσο της Ιταλίας που διαθέτει τον πιο ευαίσθητο ανιχνευτή σκοτεινής ύλης παγκοσμίως, μόλις ανακοινώθηκαν και αποτελούν…μία από τα ίδια, δηλαδή τίποτε. Εξίσου με άδεια χέρια κατέληξαν και οι Κινέζοι επιστήμονες του πειράματος PandaX, οι οποίοι παράλληλα έκαναν τη δική τους ανακοίνωση.

Εδώ και 30 χρόνια, οι επιστήμονες ψάχνουν τα σωματίδια σκοτεινής ύλης που προβλέπουν μερικές θεωρίες, αλλά σωματίδια δεν βρίσκονται. Έτσι, οι φυσικοί σιγά-σιγά συνειδητοποιούν ότι μάλλον πρέπει να στραφούν σε εναλλακτικές εξηγήσεις πέρα από τα σωματίδια για να ερμηνεύσουν τη φύση της σκοτεινής ύλης, η οποία αποτελεί περίπου το 85% της μάζας του υλικού σύμπαντος και σχεδόν το 27% της συμπαντικής μάζας-ενέργειας (το υπόλοιπο 5% είναι η κανονική ύλη και το 68% η σκοτεινή ενέργεια).

Οι επιστήμονες που εργάζονται στο πείραμα XENON1T αναζητούν απεγνωσμένα σημάδια σκοτεινής ύλης. Scientists working on the XENON1T experiment are searching for signs of dark matter. Credit: XENON Collab

Περισσότερες από δέκα επιστημονικές ομάδες σε διάφορα μέρη του κόσμου έχουν αποτύχει να ανιχνεύσουν τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης. Ούτε οι επίγειοι ούτε οι διαστημικοί ανιχνευτές, ούτε οι επιταχυντές του CERN έχουν βρει το παραμικρό σωματίδιο που να είναι «φορέας» της σκοτεινής ύλης. Η ύπαρξη της οποίας τεκμαίρεται έμμεσα, μέσω των βαρυτικών επιδράσεων που ασκεί στις κινήσεις των γαλαξιών.

Από τη δεκαετία του 1980 η ύπαρξη της σκοτεινής ύλης έχει γίνει ευρέως αποδεκτή ως η βασική εξήγηση για την αιτία που οι γαλαξίες παραμένουν συγκροτημένοι και δεν «φυλλορροούν» στα εξ ων συνετέθησαν. Πιστεύεται ότι μία αόρατη «άλως» σκοτεινής ύλης περιβάλλει τους γαλαξίες και τους συγκρατεί σε σταθεροποιημένη κατάσταση.

Πώς όμως «ενσαρκώνεται» η σκοτεινή ύλη; Οι φυσικοί έχουν εδώ και δεκαετίες προτείνει την ύπαρξη των «ασθενώς αλληλεπιδρώντων σωματιδίων με μάζα» (WIMPs) ως φορέων της εν λόγω ύλης. Το πρόβλημα είναι ότι κανείς δεν φαίνεται ικανός να βρει αυτά τα WIMPS -και έτσι αυξάνονται όσοι λένε ότι απλούστατα τέτοια σωματίδια δεν υπάρχουν.

«Οι περισσότεροι από εμάς δεν θέλουμε να παραδεχθούμε ότι δεν κατανοούμε πώς δουλεύει το σύμπαν σε βαθύτερο και πιο θεμελιακό επίπεδο», δήλωσε η αστροφυσικός Στέισι ΜακΓκόου του Πανεπιστημίου Case Western Reserve του Κλίβελαντ των ΗΠΑ, σύμφωνα με το «Nature».

Οι φυσικοί δεν θέλουν όμως να πετάξουν το μωρό μαζί με τα απόνερα της μπανιέρας. Με άλλα λόγια, ακόμη κι αν αφήσουν στην άκρη τέτοια «σκοτεινά» σωματίδια ως ανύπαρκτα, δεν θέλουν να θεωρήσουν ως ανύπαρκτη και την ίδια τη σκοτεινή ύλη – απλώς χρειάζονται μια πιο πειστική εξήγηση γι’ αυτήν.

Προς το παρόν, πάντως, μετά και τα τελευταία άκαρπα αποτελέσματα, φαίνεται να καταρρίπτονται οι απλούστερες θεωρίες της υπερ-συμμετρίας, σύμφωνα με τις οποίες τα -επίσης μη ανιχνεύσιμα έως τώρα- θεωρητικά υποατομικά σωματίδιά της, δεν είναι παρά τα WIMPs.

«Αυτά τα πειράματα δεν έχουν τελείως κλείσει το παράθυρο, όμως χρειαζόμαστε να εξετάσουμε και άλλες μορφές σκοτεινής ύλης και νέα πειράματα», δήλωσε ο θεωρητικός αστροφυσικός Ντέηβιντ Σπέργκελ του Πανεπιστημίου Πρίνστον του Νιου Τζέρσι.

Κάποιοι δεν αποκλείουν πλέον ότι η σκοτεινή ύλη μπορεί να μην αλληλεπιδρά καθόλου με τα σωματίδια της κανονικής ύλης. Ενώ μερικοί τολμούν να ισχυρισθούν ότι τελικά η ίδια η σκοτεινή ύλη δεν υπάρχει.

Πηγές: http://www.amna.gr/home/article/203538/Akarpes-kai-oi-nees-ereunes-gia-ta-somatidia-tis-skoteinis-ulis – https://www.nature.com/news/dark-matter-hunt-fails-to-find-the-elusive-particles-1.22970

Μοναδικό σφραγιδόλιθο έκρυβε ο τάφος του «Γρύπα Πολεμιστή». Archaeologists Find Unique Minoan Sealstone in Greece

Ο σφραγιδόλιθος από τον τάφο του «Γρύπα Πολεμιστή», στην Πύλο, με τη μοναδική παράσταση. The tiny sealstone depicting warriors in battle measures just 1.4 inches across but contains incredible detail. Credit: University of Cincinnati

Πριν από δύο χρόνια, οι Αμερικανοί αρχαιολόγοι Τζακ Ντέιβις και Σάρον Στόκερ, από το Πανεπιστήμιο του Σινσινάτι, αποκάλυψαν στον τάφο του «Γρύπα Πολεμιστή» στην Πύλο ένα μικροσκοπικό αντικείμενο, μεγέθους περίπου 3,5 εκατοστών. Όπως αναφέρει πρόσφατο (6/11) δημοσίευμα των New York Times, στην αρχή πίστεψαν ότι ήταν ένα είδος μεγάλης χάντρας και το έβαλαν στην άκρη για να επικεντρωθούν σε άλλα, πιο εντυπωσιακά αντικείμενα, όπως χρυσά δαχτυλίδια, τα οποία βρέθηκαν σε τάφο του 1500 π.Χ. με πλούσια κτερίσματα.

Σχέδιο της σκηνής που απεικονίζεται στο σφραγιδόλιθο από τον τάφο του «Γρύπα Πολεμιστή». The Pylos Combat Agate. Image credit: University of Cincinnati.

Όταν όμως στη συνέχεια ο συντηρητής του αντικειμένου απομάκρυνε όλες τις προσμίξεις από την επιφάνεια της «χάντρας», αυτό που αποκαλύφθηκε άφησε εμβρόντητους ειδικούς και μη: Ένας σφραγιδόλιθος από αχάτη με εγχάρακτο σχέδιο εκπληκτικής τέχνης και λεπτομέρειας, που απεικονίζει μια εντυπωσιακή σκηνή μάχης, όπου «πρωταγωνιστεί» ένας πολεμιστής-ήρωας, γυμνός και με μακριά μαλλιά.

Due to the seal’s small size and veining on the stone, many of the miniature details are only clearly visible via photomicroscopy. Image credit: University of Cincinnati.

Ο ένας από τους δύο εχθρούς του κείτεται νεκρός κάτω από τα πόδια του, ενώ ο δεύτερος απεικονίζεται λίγα δευτερόλεπτα πριν από το θάνατό του, όταν δηλαδή ο ήρωας, που τον έχει ακινητοποιήσει πιάνοντάς τον από την περικεφαλαία, βυθίζει το ξίφος στο στέρνο του.

A UC team works to excavate the tomb of the Griffin Warrior. From left are Denitsa Nenova, Shari Stocker and Alison Fields. Jonida Martini stands in the trench. Credit: University of Cincinnati

Το ΑΠΕ-ΜΠΕ συνομίλησε με τους δύο ανασκαφείς για το ανεπανάληπτο εύρημα που, σύμφωνα με το αμερικανικό δημοσίευμα το οποίο επικαλείται δήλωση του Malcolm H. Wiener, ειδικού στην αιγαιακή προϊστορία, πρόκειται για «ένα από τα σπουδαιότερα αριστουργήματα τέχνης στο Αιγαίο που μπορεί να συγκριθεί με μερικά σχέδια του Μιχαήλ Αγγέλου στο Μητροπολιτικό Μουσείο Τέχνης της Νέας Υόρκης». Ακολουθεί η συνέντευξη με τους δυο ανασκαφείς:

Ε.: Μιλήστε μας για το σφραγιδόλιθο, την απεικόνιση και τη σημασία του. Γιατί το αμερικανικό άρθρο μιλάει για σχέση με ομηρικές σκηνές;

Iliad, Book VIII, lines 245–53, Greek manuscript, late 5th, early 6th centuries AD.

Α.: Η σκηνή απεικονίζει μια μάχη μεταξύ τριών πολεμιστών. Ο ήρωας, που δεν φέρει ασπίδα και φοράει βραχύ περίζωμα, έχει ήδη νικήσει έναν αντίπαλο και είναι έτοιμος να σκοτώσει έναν άλλο. Αν και δεν έχουμε ισχυριστεί ότι η σκηνή σχετίζεται άμεσα με τα έπη του Ομήρου, παραπέμπει σε κάποιες σκηνές μάχης στην Ιλιάδα. Ο σφραγιδόλιθος είναι το πιο έξοχο δείγμα γλυπτικής της Εποχής του Χαλκού που έχει βρεθεί.

Ε.: Γιατί πιστεύετε, σύμφωνα με το άρθρο, ότι ο καλλιτέχνης ήταν μύωπας;

A digitally altered illustration of the seal found in the tomb of the Griffin Warrior. Credit: University of Cincinnati

Α.: Ο δημοσιογράφος των New York Times έκανε αυτή την εκτίμηση, επειδή το αντικείμενο είναι τόσο μικρό και με τόση λεπτομέρεια επεξεργασμένο. Ο σφραγιδόλιθος έχει μήκος μόλις 3,5 εκατοστά και θα ήταν τρομερά δύσκολο να δημιουργήσεις ένα έργο με τόση λεπτομέρεια πάνω σε τόσο μικρή και σκληρή επιφάνεια.

Ε.: Γνωρίζετε με ποιον τρόπο έγινε η χάραξή του και αν χρησιμοποιήθηκαν μεγεθυντικοί φακοί;

Α.: Το πρόβλημα είναι ότι δεν ξέρουμε πώς χαράχθηκαν αυτοί οι σφραγιδόλιθοι. Δεν έχουν βρεθεί μεγεθυντικοί φακοί ως τώρα, ούτε στην Κρήτη ούτε στην ηπειρωτική Ελλάδα. Όμως είναι πολύ δύσκολο να φανταστούμε κάποιος να χάραξε κάτι με τόση λεπτομέρεια με γυμνό μάτι.

Ε.: Ποιος ήταν ο τόπος προέλευσης του σφραγιδόλιθου;

Α.: Πιστεύουμε ότι δημιουργήθηκε τη Νεοανακτορική εποχή στην Κρήτη και όχι στην ηπειρωτική Ελλάδα. Από όσο γνωρίζουμε, οι Μυκηναίοι δεν κατείχαν την τεχνολογία για να παράγουν τέτοια αριστουργήματα.

Ε.: Τι άλλο περιμένουμε από τους θησαυρούς του τάφου στην Πύλο;

Α.: Υπάρχουν πολλοί θησαυροί που ετοιμάζουμε για δημοσίευση, μεταξύ των οποίων δύο χρυσά κύπελλα και ένα ξίφος με χρυσό χείλος. Υπάρχουν πάρα πολλά αντικείμενα που χρειάζονται συντήρηση, η οποία είναι μια πολύ χρονοβόρα και δαπανηρή διαδικασία. Έχουμε μερικούς από τους καλύτερους Έλληνες συντηρητές που μας βοηθούν σε αυτό το τεράστιο έργο.

Ε.: Πόσα σφραγιδόλιθοι βρέθηκαν συνολικά;

Left: The limestone-encrusted sealstone was discovered lying face-down near the right arm of the Griffin Warrior. Courtesy of The Department of Classics, University of Cincinnati;  Right: Due to the seal’s small size and veining on the stone, many of the miniature details are only clearly visible via photomicroscopy. Courtesy of The Department of Classics, University of Cincinnati

Α.: Ήταν πάνω από 50, αλλά αυτός είναι μακράν ο καλύτερος. Δεν υπάρχει όμοιός του.

UC archaeologist Shari Stocker stands at the site of the Griffin Warrior, a 3,500-year-old tomb in southern Greece. Credit: University of Cincinnati

Υπενθυμίζεται ότι το καλοκαίρι του 2015 η σκαπάνη των Τζακ Ντέιβις και Σάρον Στόκερ έφερε στο φως έναν ασύλητο, πλούσια κτερισμένο, λακκοειδή τάφο, πλησίον του μυκηναϊκού ανακτόρου του Νέστορα, στον Άνω Εγκλιανό, στη Χώρα του Δήμου Πύλου-Νέστορος. Όπως είχε αναφέρει τότε το ΥΠΠΟΑ, ο τάφος, ο οποίος ανήκε σε πολεμιστή, χρονολογείται περίπου το 1500 π.Χ. (Υστεροελλαδική ΙΙ περίοδος) και αποτελεί την πιο εντυπωσιακή περίπτωση επίδειξης προϊστορικού πλούτου σε ταφικά μνημεία της ηπειρωτικής Ελλάδας, που έχει έρθει στο φως τα τελευταία 65 χρόνια.

A specialized team reconstructed the face of the Griffin Warrior by layering facial tissue over his skull.  Credit: University of Cincinnati

Ένα χρόνο πριν, τον Οκτώβριο του 2016, οι ανασκαφείς δημιούργησαν πάλι αίσθηση, όταν κατά τη διάλεξή τους στην Αμερικανική Σχολή Κλασικών Σπουδών της Αθήνας είχαν παρουσιάσει το πρόσωπο του «ενοίκου» του τάφου, όπως είχε ανασυσταθεί από τα οστά του κρανίου του: Ένας όμορφος άνδρας, με μακριά μαύρα μαλλιά, περίπου 30-35 ετών. «Τον έχουμε αποκαταστήσει με μακριά μαύρα μαλλιά, με βάση την αναπαράσταση πολεμιστή που βρέθηκε σε μία σφραγίδα στον τάφο και η οποία θα δημοσιευτεί του χρόνου», είχε αναφέρει στο ΑΠΕ-ΜΠΕ τότε η κα Στόκερ, προαναγγέλλοντας την εντυπωσιακή ανακάλυψη.

Το ανασκαφικό πρόγραμμα στην Πύλο, υπό τους δύο ανασκαφείς, διεξήχθη από την Αμερικανική Σχολή Κλασικών Σπουδών κατόπιν άδειας του υπουργείου Πολιτισμού και Αθλητισμού. Όλες οι εργασίες διενεργήθηκαν υπό την άμεση εποπτεία της Εφορείας Αρχαιοτήτων Μεσσηνίας. Στο πρόγραμμα συμμετείχαν 45 αρχαιολόγοι, εξειδικευμένοι επιστήμονες και φοιτητές διαφόρων εθνικοτήτων από πολλά πανεπιστήμια του εξωτερικού.

Πηγή: ΑΠΕ-ΜΠΕ - Jack L. Davis, Sharon R. Stocker. The Lord of the Gold Rings: The Griffin Warrior of Pylos. Hesperia: The Journal of the American School of Classical Studies at Athens, 2016; 85 (4): 627 DOI: 10.2972/hesperia.85.4.0627

Εντοπίστηκε το πρώτο άστρο-ζόμπι! Astronomers discover a star that would not die

Αν και έχουν συμβεί σε αυτό τουλάχιστον δύο εκρήξεις σουπερνόβα το άστρο φαίνεται ότι δεν καταστρέφεται. Supernova discovery challenges known theories of the death of stars. Artist's impression of a supernova explosion. Credit: European Southern Observatory/M. Kornmesser

Χιλιάδες εκρήξεις υπερ-καινοφανών αστέρων (σούπερ-νόβα) έχουν παρατηρηθεί μέχρι σήμερα, καθώς τα συγκεκριμένα άστρα ολοκληρώνουν τη ζωή τους με βίαιο τρόπο. Όμως, για πρώτη φορά οι αστρονόμοι ανακάλυψαν μια αξιοσημείωτη εξαίρεση: ένα άστρο που αρνείται να πεθάνει, καθώς εξερράγη τουλάχιστον δύο φορές σε διάστημα μερικών δεκαετιών, κάτι που αποτελεί «παραφωνία» σε σχέση με τις έως τώρα θεωρίες για τις κοσμικές καταστροφές αυτού του είδους.

H ανακάλυψη 

An international team of astronomers led by Las Cumbres Observatory has found a remarkable object in a nearby galaxy: a star that exploded multiple times over a period of more than 50 years. The finding, published by the journal Nature, completely confounds existing knowledge of a star’s end of life. Artist’s impression of a Type II supernova. Image credit: NASA / ESA / G. Bacon, STSci

Η έκρηξη σούπερ-νόβα που έλαβε την κωδική ονομασία iPTF14hls βρίσκεται σε απόσταση περίπου 500 εκ. ετών φωτός από τη Γη στην κατεύθυνση του αστερισμού της Μεγάλης Άρκτου. Η έκρηξη είχε αρχικά ανακαλυφθεί το 2014 και έμοιαζε με μια τυπική περίπτωση.  Η ανάλυση έδειξε ότι το παρατηρούμενο γεγονός αντιστοιχούσε σε μια έκρηξη σουπερνόβα τύπου ΙΙ-Ρ και όλα τα σχετικά με την ανακάλυψη φαίνονταν κανονικά. Όμως μετά από μερικούς μήνες, οι αστρονόμοι παρατήρησαν κάτι που δεν είχαν ξαναδεί: ο υπερκαινοφανής αστέρας που είχε γίνει στο μεταξύ αχνός, έγινε και πάλι φωτεινός. Συνήθως μια τυπική έκρηξη σούπερ-νόβα ξεθωριάζει στον ουρανό μέσα σε 100 περίπου μέρες.

An image taken by the Palomar Observatory Sky Survey reveals a possible explosion in the year 1954 at the location of iPTF14hls (left), not seen in a later image taken in 1993 (right). Supernovae are known to explode only once, shine for a few months and then fade, but iPTF14hls experienced at least two explosions, 60 years apart. Credit: Adapted from Arcavi et al. 2017, Nature. POSS/DSS/LCO/S. Wilkinson

Όμως η συγκεκριμένη έγινε διαδοχικά πιο λαμπερή και πιο αχνή, τουλάχιστον πέντε φορές μέσα στην επόμενη διετία. Όταν οι επιστήμονες ανέτρεξαν στα αστρονομικά αρχεία τους, με μεγάλη έκπληξή τους συνειδητοποίησαν ότι ακριβώς στο ίδιο σημείο του ουρανού, είχε γίνει έκρηξη σούπερ-νόβα το 1954. Με κάποιο τρόπο, το εν λόγω άστρο επιβίωσε από εκείνη την έκρηξη, για να εκραγεί ξανά το 2014, και στη συνέχεια να αρχίσει να «αναβοσβήνει».

Οι εκτιμήσεις

iPTF14hls grew bright and dim again at least five times over two years. This behavior has never been seen in previous supernovae, which typically remain bright for approximately 100 days and then fade. Credit: Adapted from Arcavi et al. 2017, Nature. LCO/S. Wilkinson

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Ιάιρ Αρκάβι του Αστεροσκοπείου Las Cumbres Observatory (LCO) και του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια στη Σάντα Μπάρμπαρα, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στην επιθεώρηση «Nature». Όπως είπε ο Αρκάβι, «η εν λόγω σούπερ-νόβα καταρρίπτει κάθε τι που νομίζαμε ότι ξέραμε γι' αυτές. Είναι το μεγαλύτερο αίνιγμα που έχω συναντήσει στη διάρκεια μια δεκαετίας μελέτης των αστρικών εκρήξεων». Εκτιμάται ότι το άστρο που εξερράγη, είχε μάζα τουλάχιστον 50 φορές μεγαλύτερη από τον Ήλιο. Οι επιστήμονες δεν αποκλείουν να πρόκειται για την πιο ισχυρή έκρηξη σούπερ-νόβα που έχουν δει ποτέ και ίσως το μέγεθος αυτό να εξηγεί την παράξενη συμπεριφορά του φαινομένου. Οι ερευνητές έκαναν λόγο για το πρώτο πιθανό δείγμα ενός «παλλόμενου υπερκαινοφανούς αστέρα» (ένα είδος σουπερνόβα-πάλσαρ), που εκρήγνυται σε διαδοχικές φάσεις, ώσπου η τελική - και φαρμακερή - έκρηξη να μετατρέψει το άστρο σε μαύρη τρύπα. Δεν αποκλείεται πάντως να πρόκειται και για κάποιο άλλο, τελείως άγνωστο έως τώρα φαινόμενο.

 Nick Konidaris, Caltech Astronomer

Οι αστρονόμοι συνεχίζουν να παρακολουθούν τη σούπερ-νόβα iPTF14hls, που παραμένει φωτεινή τρία χρόνια μετά την ανακάλυψή της. Μεταξύ των ερευνητών είναι ο ελληνικής καταγωγής Γιώργος Λελούδας, του τμήματος Αστροφυσικής του ινστιτούτου Βάιζμαν του Ισραήλ και του Κέντρου Σκοτεινής Αστρονομίας του Πανεπιστημίου της Κοπεγχάγης, καθώς επίσης ο ελληνο-αμερικανός αστρονόμος Νικ Κονιδάρης, του Ινστιτούτου Επιστημών Κάρνεγκι των ΗΠΑ. Ο τελευταίος έχει κατασκευάσει ένα όργανο (SED Machine), που αναλύει το φως των σούπερ-νόβα, επιτρέποντας την ταχεία κατηγοριοποίησή τους. Όπως δήλωσε ο Ν.Κονιδάρης, «ποτέ δεν περίμενα ότι το όργανο αυτό θα βοηθούσε στην ανάλυση μιας έκρηξης τόσο παράξενης από ένα τέτοιο άστρο-ζόμπι».

Πηγές: Energetic eruptions leading to a peculiar hydrogen-rich explosion of a massive star, Nature (2017). nature.com/articles/doi:10.1038/nature24030 - http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=914263

Με διαφορετικό ρυθμό εξελίχθηκε το βάρος και το ύψος του ανθρώπου. Height and weight evolved at different speeds in the bodies of our ancestors

Ο μακρύς δρόμος της εξέλιξης. Femoral head bones of different species illustrating the size range in the hominin lineage. From top to bottom: Australopithecus afarensis (4-3 million years; ~40 kg, 130 cm); Homo ergaster (1.9-1.4 million years; 55-60 kg; ~165 cm); Neanderthal (200.000-30.000 years; ~70 kg; ~163 cm). Credit: University of Cambridge

Με διαφορετικές ταχύτητες εξελίχθηκαν το ύψος και το βάρος των προγόνων μας και η εξέλιξη αυτή δεν ήταν ομαλή, αλλά περιλάμβανε άλματα, στάσεις, ακόμη και πισωγυρίσματα, σύμφωνα με νέα μελέτη που δημοσιεύεται στο επιστημονικό έντυπο Open Science.

Οι επιστήμονες, με επικεφαλής τον Δρ Μάνιουελ Γουίλ του Τμήματος Αρχαιολογίας του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ, μελέτησαν εκατοντάδες απολιθώματα που καλύπτουν μια περίοδο περίπου 4,4 εκατομμυρίων ετών, από τον πρώτο πρόγονό μας που περπάτησε σε όρθια στάση έως τον Homo sapiens.

Με τον όρο Ανθρωπίνοι (Hominini) αναφερόμαστε στα μέλη του φύλου της υποοικογένειας των Ανθρωπίνων (Homininae) που περιλαμβάνει τους ανθρώπους (γένος: Homo), δύο είδη χιμπαντζήδων (γένος: Pan), τους προγόνους τους και άλλα είδη που μοιράζονται έναν κοινό πρόγονο με τους ανθρώπους και τους χιμπατζήδες αλλά έχουν εκλείψει. Το φύλο Ανθρωπίνοι διαχωρίζεται σε δύο υποφύλα: Τα Ανθρωπίνια (Hominina - είδη του γένους homo και των συγγενικών του) και τα Panina (είδη του γένους Pan). Μέσω σύγκρισης δειγμάτων DNA, οι επιστήμονες συμπέραναν οτι ο διαχωρισμός Pan/Homo έγινε πριν περίπου 5,4 με 6,3 εκατομμύρια χρόνια, ύστερα από μία ασυνήθιστη διαδικασία ειδογένεσης που κράτησε περισσότερο από 4 εκατομμύρια χρόνια. Πηγή: Βικιπαίδεια

Πρόκειται για τη μεγαλύτερη διαχρονική και συγκριτική μελέτη που έχει γίνει πάνω στα σώματα των προγόνων μας (hominin), με βάση 311 διαφορετικά απολιθώματα.

The introduction wall of the gallery displays the diversity of the human family tree using replica skulls belonging to our ancient hominin relatives.

Οι επιστήμονες χαρακτήρισαν την εξέλιξη του οικογενειακού δέντρου μας «ένα μακρύ δρόμο γεμάτες στροφές, πολλά κλαδιά και πολλά αδιέξοδα», καθώς διαπίστωσαν ότι το ύψος και το βάρος εξελίσσονταν σχεδόν παράλληλα έως πριν από περίπου ενάμισι εκατομμύριο χρόνια, οπότε πλέον αποσυνδέθηκαν από την κοινή τους εξέλιξη. Κάπου τότε, οι πρόγονοί μας ψήλωσαν κατά περίπου δέκα εκατοστά, αλλά το βάρος τους έμεινε στάσιμο και δεν αυξήθηκε για άλλο ένα εκατομμύριο χρόνια, ώσπου αυξήθηκε κατά περίπου δέκα έως 15 κιλά πριν από 500.000 χρόνια.

Το γεγονός ότι οι πρόγονοί μας έτειναν από ένα σημείο και μετά να ψηλώνουν αλλά όχι να βαραίνουν, οδήγησε στο να γίνουν τα σώματά τους πιο λεπτά, με πιο μακριά πόδια και πιο στενούς γοφούς και ώμους. Αυτό τους βοήθησε να αφήσουν τα δάση και να κυνηγήσουν στις αφρικανικές σαβάνες. Όταν αργότερα πήραν περισσότερα κιλά στο ήδη ψηλότερο σώμα τους, ήταν πια σε καλύτερη θέση να ξεκινήσουν μεταναστεύσεις προς τα βόρεια και την Ευρώπη, όπου το πιο κρύο κλίμα ευνοούσε ένα πιο ογκώδες και ανθεκτικό σώμα.

Σύμφωνα με τη νέα μελέτη, ο μέσος πρόγονός μας πριν από τέσσερα εκατομμύρια χρόνια ζύγιζε μόνο 25 κιλά και είχε ύψος 1,25 έως 1,30 εκατοστά. Όταν εμφανίσθηκε το γένος Homo πριν από 2,2 έως 1,9 εκατομμύρια χρόνια, υπήρξε μια παράλληλη αύξηση του ύψους κατά περίπου 20 εκατοστά και του βάρους κατά 15 έως 20 κιλά.

A reconstruction of a Homo erectus female (based on fossil ER 3733) by paleoartist John Gurche, part of the Smithsonian National Museum of Natural History’s Human Origins Program. Credit: Smithsonian National Museum of Natural History’s Human Origins Program

Πριν από 1,6 έως 1,4 εκατομμύρια χρόνια, λίγο μετά την εμφάνιση του «όρθιου» ανθρώπου (Homo erectus), το ύψος αυξήθηκε κατά άλλα δέκα εκατοστά, ενώ το βάρος παρέμεινε στάσιμο. Πριν από 500.000 έως 400.000 χρόνια το βάρος εμφάνισε αύξηση δέκα έως 15 κιλών. Από εκεί και πέρα, έως την εποχή μας, σύμφωνα με τους επιστήμονες, το μέσο ύψος και το μέσο βάρος έμειναν λίγο-πολύ τα ίδια.

Reconstruction of a Homo floresiensis female. Credit: Smithsonian National Museum of Natural History’s Human Origins Program

Σε όλη την πορεία υπήρξαν δύο αξιοσημείωτες εξαιρέσεις που σηματοδότησαν ένα πισωγύρισμα σε μικρότερο σωματικό μέγεθος: ο ηλικίας 300.000 ετών Homo naledi στη Νότια Αφρική και ο ηλικίας 60.000 έως 100.000 ετών Homo floresiensis (γνωστός και ως «χόμπιτ») στη νήσο Φλόρενς της Ινδονησίας. Τα δύο αυτά είδη του ευρύτερου γένους Homo πήγαν αντίθετα στο εξελικτικό ρεύμα και σμίκρυναν.

Σύμφωνα με τους ερευνητές, με εξαίρεση τα δύο παραπάνω είδη, όλοι οι πρόγονοί μας που εμφανίσθηκαν πριν από 1,4 εκατομμύρια χρόνια και μετέπειτα, είχαν ύψος άνω του 1,40 και βάρος άνω των 40 κιλών.

Οι επιστήμονες τόνισαν ότι ο σεξουαλικός διμορφισμός (τα θηλυκά να είναι μικρότερα από τα αρσενικά, όπως και στα περισσότερα θηλαστικά) ήταν πολύ πιο έντονος στους πρώτους προγόνους μας, αλλά στην πορεία της εξέλιξης οι διαφορές μειώθηκαν και σήμερα το ανδρικό και το γυναικείο σώμα δεν έχουν πια μεγάλη απόκλιση μεγέθους.

Όσον αφορά το μέλλον, οι ερευνητές προβλέπουν ότι, εφόσον συνεχίζει να βελτιώνεται η διατροφή και υγεία, το μέσο ανθρώπινο σώμα θα συνεχίσει να ψηλώνει.

Πηγές: Long-term patterns of body mass and stature evolution within the hominin lineage, Royal Society Open Science, rsos.royalsocietypublishing.or … /10.1098/rsos.171339 - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=913926

O πυρήνας του Εγκέλαδου αποτελείται από άμμο! Heating ocean moon Enceladus for billions of years

Over time, cool ocean water seeps into the moon's porous core. Pockets of water reaching deep into the interior are warmed by contact with rock in the tidally heated interior and subsequently rise owing to the positive buoyancy, leading to further interaction with the rocks. The heat deposited at the boundary between the seafloor and ocean powers hydrothermal vents. Heat and rocky particles are transported through the ocean, triggering localised melting in the icy shell above. This leads to the formation of fissures, from which jets of water vapour and the rocky particles from the seafloor are ejected into space. In the graphic, the interior 'slice' is an excerpt from a new model that simulated this process. The orange glow represents the parts of the core where temperatures reach at least 90°C. Tidal heating owing to the friction arising between particles in the porous core provides a key source of energy, but is not illustrated in this graphic. The tidal heating results primarily from the gravitational pull from Saturn. Credit: Surface: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute; interior: LPG-CNRS/U. Nantes/U. Angers. Graphic composition: ESA

Όταν σχεδιαζόταν η αποστολή Cassini για την εξερεύνηση του Κρόνου τα στελέχη της NASA είχαν επικεντρώσει την προσοχή τους φυσικά στον πλανήτη αλλά και στον μεγαλύτερο δορυφόρο του, τον Τιτάνα. Οι υπόλοιποι δορυφόροι του Κρόνου έμοιαζαν με αδιάφορους μεγάλους βράχους. Ο Εγκέλαδος ήταν μια «χιονόμπαλα», ένας παγωμένος κόσμος που δεν παρουσίαζε κάποιο ενδιαφέρον για τους επιστήμονες.

Ώσπου ξαφνικά το σκάφος της αποστολής εντόπισε πίδακες ύλης να ξεπηδούν με ορμή από το εσωτερικό του Εγκέλαδου και να εκτοξεύονται στο Διάστημα. Στην NASA σήμανε συναγερμός και αποφασίστηκε η αλλαγή των δρομολογίων του Cassini ώστε αυτό να επισκεφτεί αρκετές φορές τον Εγκέλαδο και να συλλέξει όσο περισσότερα στοιχεία μπορεί από αυτόν. Από εκείνη την στιγμή και μετά ο Εγκέλαδος δεν σταμάτησε ούτε μια στιγμή να εντυπωσιάζει και να παράγει ειδήσεις.

O ωκεανός

Dramatic plumes, both large and small, spray water ice out from many locations along the 'tiger stripes' near the south pole of Saturn's moon Enceladus. The tiger stripes are fissures that spray icy particles, water vapour and organic compounds. More than 30 individual jets of different sizes can be seen in this image, which is a mosaic created from two high-resolution images captured when Cassini flew past Enceladus and through the jets on 21 November 2009. This view was obtained at a distance of about 14 000 km from Enceladus. Credit: European Space Agency

Όπως διαπιστώθηκε οι πίδακες εκτοξεύουν ύλη που προέρχεται από ένα ωκεανό που βρίσκεται στα έγκατα του πλανήτη. Στην συνέχεια διαπιστώθηκε ότι ο ωκεανός αυτός είναι πιθανότατα φιλικός στην ζωή και μοιάζει να υπάρχουν σε αυτόν υδροθερμικές πηγές παρόμοιες με αυτές που υπάρχουν στους πυθμένες και των ωκεανών της Γης.

Δείτε ένα βίντεο για τον υπόγειο ωκεανό του Εγκέλαδου. NASA's Cassini spacecraft discovered hydrogen in the plume of gas and icy particles spraying from Saturn's moon Enceladus. The discovery means the small, icy moon — which has a global ocean under its surface — has a source of chemical energy that could be useful for microbes, if any exist there. The finding also provides further evidence that warm, mineral-laden water is pouring into the ocean from vents in the seafloor. On Earth, such hydrothermal vents support thriving communities of life in complete isolation from sunlight. Enceladus now appears likely to have all three of the ingredients scientists think life needs: liquid water, a source of energy (like sunlight or chemical energy), and the right chemical ingredients (like carbon, hydrogen, nitrogen, oxygen). Cassini is not able to detect life, and has found no evidence that Enceladus is inhabited. But if life is there, that means life is probably common throughout the cosmos; if life has not evolved there, it would suggest life is probably more complicated or unlikely than we have thought. Either way the implications are profound. Future missions to this icy moon may shed light on its habitability. White smoker footage courtesy of: NOAA-OER / C.German (WHOI)

Μια από τις πιο δημοφιλείς θεωρίες για την εμφάνιση της ζωής στην Γη αναφέρει ότι η ζωή δημιουργήθηκε στις υδροθερμικές πηγές των ωκεανών. Έτσι ο Εγκέλαδος θεωρείται πλέον ένα από δύο πιο πιθανά σημεία ύπαρξης ζωής (έστω και σε μικροβιακό επίπεδο) στο ηλιακό μας σύστημα. Ο άλλος βασικός υποψήφιος είναι η Ευρώπη, ο παγωμένος δορυφόρος του Δία που επίσης διαθέτει υπόγειο ωκεανό.

Ο πυρήνας

This movie sequence of images is from the last dedicated observation of the Enceladus plume by Cassini. The images were obtained over approximately 14 hours as Cassini's cameras stared at the active, icy moon. The view during the entire sequence is of the moon's night side, but Cassini's perspective of Enceladus shifts during the sequence. The movie begins with a view of the part of the surface lit by reflected light from Saturn and transitions to completely unilluminated terrain. The exposure time of the images changes about halfway through the sequence, in order to make fainter details visible. (The change also makes background stars become visible.) The images in this movie sequence were taken on 28 August 2017, using Cassini's narrow-angle camera. The images were acquired at a distance from Enceladus that changed from 1.1 million to 868 000 km. Image scale changes during the sequence, from 7 to 5 km/pixel. The Cassini mission is a cooperative project of NASA, ESA and the Italian Space Agency. Credit: European Space Agency

Ερευνητές του Πανεπιστημίου της Νάντ στη Γαλλία μελετώντας δεδομένα που έστειλε το Cassini από τον Εγκέλαδο κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι ο δορυφόρος διαθέτει ένα πορώδη πυρήνα που αποτελείται από υγρή άμμο. Σύμφωνα με τους ερευνητές το νερό του ωκεανού θερμαίνεται καθώς διαπερνά αυτόν τον πορώδη πυρήνα και έτσι δημιουργούνται συνθήκες ευνοϊκές στην παρουσία της ζωής.

Artist rendering showing an interior cross-section of the crust of Enceladus, which shows how hydrothermal activity may be causing the plumes of water at the moon’s surface.Credits: NASA-GSFC/SVS, NASA/JPL-Caltech/Southwest Research Institute

Η μελέτη που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature Astronomy» θεωρείται σημαντική επειδή είναι η πρώτη φορά που οι επιστήμονες κάνουν διαπιστώσεις για τις γεωθερμικές διεργασίες στο εσωτερικό του Εγκέλαδου. Με δεδομένο ότι πολλές ερευνητικές ομάδες σε όλο τον κόσμο συνεχίζουν να μελετούν τα δεδομένα που έχει συλλέξει το Cassini από τον Εγκέλαδο θεωρείται βέβαιο ότι για πολύ καιρό ακόμη ο παγωμένος δορυφόρος του Κρόνου θα βρίσκεται στην επικαιρότητα.

Πηγές: Gaël Choblet et al. Powering prolonged hydrothermal activity inside Enceladus, Nature Astronomy (2017). DOI: 10.1038/s41550-017-0289-8 - http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=913758