Εντυπωσιακό και ταραχώδες το εσωτερικό του Δία. Jupiter’s Jet-Streams Are Unearthly

Νέες αποκαλύψεις από την αποστολή Juno. Τόσο ο εικονιζόμενος Νότιος Πόλος όσο και ο Βόρειος Πόλος του Δία κυριαρχούνται από ένα πλήθος εντυπωσιακών τυφώνων που δημιουργούν ένα βίαιο και χαοτικό περιβάλλον. This composite image, derived from data collected by the Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) instrument aboard NASA’s Juno mission to Jupiter, shows the central cyclone at the planet’s north pole and the eight cyclones that encircle it. Credits: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM

Το σκάφος Juno (Ήρα) της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας (NASA) έφερε στο φως νέα πράγματα άγνωστα, έως τώρα για τον Δία, σχετικά με το βαρυτικό πεδίο του, την χαοτική ατμόσφαιρά του, τη σύνθεση του εσωτερικού του και τους πολικούς κυκλώνες του.

Οι νέες αποκαλύψεις επιτρέπουν στους επιστήμονες να διαμορφώσουν μια πιο ολοκληρωμένη εικόνα για τον μεγαλύτερο πλανήτη του ηλιακού μας συστήματος.

This computer-generated image is based on an infrared image of Jupiter’s north polar region that was acquired on February 2, 2017, by the Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) instrument aboard Juno during the spacecraft’s fourth pass over Jupiter. Credits: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM

Έως σήμερα, οι αστρονόμοι δεν ήξεραν και πολλά πράγματα για το τι συμβαίνει κάτω από την εντυπωσιακή επιφάνεια του πλανήτη, παρά έκαναν κυρίως εικασίες. Όπως προκύπτει από τα νέα στοιχεία, το εσωτερικό του Δία είναι εξίσου εντυπωσιακό αλλά και ταραχώδες με το εξωτερικό του, καθώς διαθέτει μια περιστρεφόμενη «καρδιά» ρευστού υδρογόνου και ηλίου, τεράστιους αεροχείμαρρους που φθάνουν σε βάθος 3.000 χιλιομέτρων και εξωτικές ασυμμετρικές βαρυτικές ιδιότητες.

Οι ερευνητές έκαναν τέσσερις δημοσιεύσεις στο Nature. Η πρώτη μελέτη, με επικεφαλής τον καθηγητή αεροδιαστημικής Λουτσιάνο Ίες του Πανεπιστημίου Σαπιέντσα της Ρώμης, δείχνει ότι το βαρυτικό πεδίο του αέριου γίγαντα εμφανίζει μεγάλες διακυμάνσεις από τον βόρειο έως τον νότιο πόλο, πράγμα απρόσμενο για ένα ρευστό πλανήτη που περιστρέφεται γρήγορα. Οι διακυμάνσεις αυτές, αποδίδονται στην κυκλοφορία της ατμόσφαιρας και των ασύμμετρων ισχυρών ανέμων στο εσωτερικό του, οι οποίοι κινούνται σε αντίθετες κατευθύνσεις και με διαφορετικές ταχύτητες.

This computer-generated image shows the structure of the cyclonic pattern observed over Jupiter’s south pole. Like in the North, Jupiter’s south pole also contains a central cyclone, but it is surrounded by five cyclones with diameters ranging from 3,500 to 4,300 miles (5,600 to 7,000 kilometers) in diameter. Credits: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM

Η δεύτερη έρευνα, με επικεφαλής τον καθηγητή πλανητικής επιστήμης Γιοχάι Κάσπι του Ινστιτούτου Επιστημών Weizmann του Ισραήλ, δείχνει ότι αυτοί οι «αεροχείμαρροι» φθάνουν σε βάθος έως 3.000 χιλιομέτρων, κάτω από την επιφάνεια των νεφών (περίπου στο ένα δωδέκατο της ακτίνας του πλανήτη). Επίσης, εκτιμάται ότι η ταραχώδης και βαριά ατμόσφαιρα του Δία καταλαμβάνει περίπου το 1% της συνολικής μάζας του πλανήτη, καταλαμβάνοντας πολύ μεγαλύτερο μέρος του Δία από ό,τι πίστευαν έως τώρα οι αστρονόμοι (στη Γη η ατμόσφαιρα καταλαμβάνει μόλις το ένα εκατομμυριοστό της μάζας της).

Η τρίτη μελέτη, με επικεφαλής τον πλανητικό επιστήμονα Τριστάν Γκιγιό του Πανεπιστημίου της Κυανής Ακτής στη Νίκαια, συμπέρανε ότι σε βάθος μεγαλύτερο των 3.000 χιλιομέτρων κάτω από τα νέφη, το βαθύ εσωτερικό του Δία είναι ένα πυκνό ρευστό που αποτελείται από ένα μίγμα υδρογόνου και ηλίου (με ίχνη μεθανίου και αμμωνίας), το οποίο όμως περιστρέφεται σαν μια στερεή μάζα. Στον πυρήνα του πλανήτη -όπου η πίεση είναι περίπου δέκα εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από ό,τι στην επιφάνεια της Γης- εκτιμάται ότι μέσα στο μεταλλικό αέριο υδρογόνο «πλέουν» -όπως τα κομματάκια κρέας σε μια σούπα- μεταλλικά στερεά πετρώματα.

Η τέταρτη έρευνα, με επικεφαλής τον Αλμπέρτο Αντριάνι του Ινστιτούτου Αστροφυσικής και Πλανητολογίας της Ρώμης, βρήκε ότι οι κυκλώνες ταχύτητας 350 χιλιομέτρων στους πόλους του Δία δημιουργούν πολυγωνικά σχήματα με μεγάλη διάρκεια. Στο βόρειο πόλο οκτώ κυκλώνες περιμετρικοί του πόλου περιστρέφονται γύρω από έναν άλλο κυκλώνα, ενώ στο νότιο πόλο πέντε τέτοιοι κυκλώνες κινούνται πέριξ ενός έκτου. Κάθε κυκλώνας έχει μέγεθος πολλών χιλιάδων χιλιομέτρων. Η αιτία και ο μηχανισμός του σχηματισμού αυτών των κυκλώνων παραμένουν άγνωστοι.

For hundreds of years, this gaseous giant planet appeared shrouded in colorful bands of clouds extending from dusk to dawn, referred to as zones and belts. The bands were thought to be an expression of Jovian weather, related to winds blowing eastward and westward at different speeds. This animation illustrates a recent discovery by Juno that demonstrates these east-west flows, also known as jet-streams penetrate deep into the planet's atmosphere, to a depth of about 1,900 miles (3,000 kilometers). Due to Jupiter's rapid rotation (Jupiter's day is about 10 hours), these flows extend into the interior parallel to Jupiter's axis of rotation, in the form of nested cylinders. Below this layer the flows decay, possibly slowed by Jupiter's strong magnetic field. The depth of these flows surprised scientists who estimate the total mass involved in these jet streams to be about 1% of Jupiter's mass (Jupiter's mass is over 300 times that of Earth). This discovery was revealed by the unprecedented accuracy of Juno's measurements of the gravity field. Credits: NASA/JPL-Caltech

Το Juno περιφέρεται από 2016 πέριξ του Δία με μια ελλειπτική τροχιά διάρκειας 53 ημερών. Ο αρχικός προγραμματισμός είναι ότι το σκάφος θα ολοκληρώσει την αποστολή του φέτος τον Ιούλιο, αλλά η NASA μπορεί να την παρατείνει. Το Juno είναι το δεύτερο σκάφος που τέθηκε σε τροχιά γύρω από το Δία, καθώς είχε προηγηθεί το Galileo μεταξύ 1995-2003. Όμως το Juno είναι το πρώτο που, χάρη στα εξελιγμένα όργανά του, μπορεί να 'δει' κάτω από τα πυκνά νέφη του πλανήτη.

Ο Δίας έχει διάμετρο περίπου 143.000 χιλιομέτρων, έναντι μόνο 12.750 χλμ. της Γης. Είναι τόσο μεγάλος, που στο εσωτερικό του χωράνε 1.300 πλανήτες σαν τη Γη.

Πηγές: The measurement of Jupiter’s asymmetric gravity field: http://nature.com/articles/doi:10.1038/nature25776 - Jupiter's atmospheric jet-streams extending thousands of kilometers deep: http://nature.com/articles/doi:10.1038/nature25793  - A suppression of differential rotation in Jupiter’s deep interior: http://nature.com/articles/doi:10.1038/nature25775 - Clusters of Cyclones Encircling Jupiter’s Poles: http://nature.com/articles/doi:10.1038/nature25491 - https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-juno-findings-jupiter-s-jet-streams-are-unearthly - http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=949364

Θέλεις να φτάσει το όνομα σου στον… Ήλιο; Public Invited to Come Aboard NASA’s First Mission to Touch the Sun

Η NASA θα στείλει τα ονόματα όσων των επιθυμούν μαζί με την αποστολή Parker Solar Probe. NASA is inviting people around the world to submit their names online to be placed on a microchip aboard NASA’s historic Parker Solar Probe mission launching in summer 2018. The mission will travel through the Sun’s atmosphere, facing brutal heat and radiation conditions — and your name will go along for the ride. Illustration of the Parker Solar Probe spacecraft approaching the Sun. Credits: Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory

Μια ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα αποστολή της NASA είναι προγραμματισμένη να ξεκινήσει το προσεχές καλοκαίρι. Το σκάφος Parker Solar Probe θα πλησιάσει την «κολασμένη» ατμόσφαιρα του Ήλιου για να μελετήσει το μητρικό μας άστρο.

Send your name to the Sun, via a microchip installed on NASA's upcoming Parker Solar Probe mission. Submissions will be accepted until April 27, 2018. Credits: NASA. Learn more and add your name to the mission here

Η NASA ανακοίνωσε ότι στον δικτυακό τόπο http://go.nasa.gov/HotTicket μπορεί κάποιος μέχρι τις 27 Απριλίου να καταχωρήσει εκεί το όνομα του. Όλα τα ονόματα θα τοποθετηθούν σε ένα τσιπάκι το οποίο θα ενσωματωθεί στο σκάφος της αποστολής που έχει πάρει το όνομα του αμερικανού αστροφυσικού Γιουτζίν Πάρκερ που διατύπωσε τη θεωρία του ηλιακού ανέμου.

Το σκάφος που θα κινείται με ταχύτητες πέριξ των 700 χιλιάδων χλμ/ώρα θα μπει σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο και θα προσπαθήσει να συλλέξει μια σειρά από δεδομένα για τα φαινόμενα που παράγονται στο μητρικό μας άστρο. Βασικός στόχος της αποστολής είναι να βρεθούν απαντήσεις σε ένα μεγάλο μυστήριο της αστροφυσικής, την παρατήρηση ότι η ατμόσφαιρα του Ήλιου, γνωστή ως στέμμα, είναι παραδόξως εκατομμύρια βαθμούς θερμότερη από την επιφάνεια του άστρου.

Star Trek’s William Shatner, on behalf of NASA, invites you to send your name where it’s never gone before: the Sun, by way of NASA’s Parker Solar Probe. Credits: NASA’s Goddard Space Flight Center/Rich Melnick

Η αποστολή αναμένεται επίσης να προσφέρει στοιχεία για τις γεωμαγνητικές καταιγίδες που ξεσπούν όταν η Γη δέχεται σωματίδια από ηλιακές εκρήξεις. Οι καταιγίδες αυτές εκτοξεύουν γιγάντιες ποσότητες φορτισμένων σωματιδίων στο Διάστημα. Όταν αυτά τα σωματίδια φτάνουν στην Γη δημιουργούν ατμοσφαιρικά φαινόμενα όπως το σέλας. Όμως αν τα σωματίδια αυτά προκαλούν προβλήματα λειτουργίας στους τηλεπικοινωνιακούς δορυφόρους αλλά και τα εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.

Eugene Parker, professor emeritus at the University of Chicago, visits the spacecraft that bears his name, NASA’s Parker Solar Probe, on Oct. 3, 2017. Engineers in the clean room at the Johns Hopkins Applied Physics Laboratory in Laurel, Maryland, where the probe was designed and built, point out the instruments that will collect data as the mission travels directly through the Sun’s atmosphere. Credits: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory

Τον σχεδιασμό, την κατασκευή και τη διαχείριση του σκάφους έχει αναλάβει το περίφημο Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Φυσικής (APL) του Πανεπιστημίου Τζονς Χόπκινς στο Μέριλαντ. Η εκτόξευση του έχει προγραμματιστεί να γίνει στο διάστημα 31 Ιουλίου-19 Αυγούστου.

Πηγές: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2018/public-invited-to-come-aboard-nasa-s-first-mission-to-touch-the-sun - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=949130

Ο Στίβεν Χόκινγκ γνωρίζει τι υπήρχε πριν το Big Bang. Professor Stephen Hawking Says Knows What Existed Before The Big Bang

Ο διάσημος αστροφυσικός παρουσίασε τη νέα του θεωρία για τη Μεγάλη Έκρηξη. Professor Stephen Hawking has explained what happened before the Big Bang. In a new interview, the famed physicist says that 'nothing was around before the Big Bang' - the point 13.7 billion years ago when our universe sprang into existence.

Ο διάσημος Βρετανός αστροφυσικός και κοσμολόγος Στίβεν Χόκινγκ εμφανίστηκε στην εκπομπή «Star Talk» του National Geographic και ανέλυσε την θεωρία του για το συνέβη ή καλύτερα για το τι μπορεί να υπήρχε πριν το Big Bang, τη Μεγάλη Έκρηξη, το συμβάν από το οποίο σύμφωνα με την κρατούσα θεωρία προέκυψε το Σύμπαν.

Professor Stephen Hawking believes that before the Big Bang 3.7 billion years ago, time and space as we know it did not exist.

Ο Χόκινγκ υποστηρίζει ότι ο χωροχρόνος βρισκόταν ήταν καμπυλωμένος σε μια έξτρα διάσταση αλλά η συγκεκριμένη κατάσταση στην οποία βρισκόταν ο χωροχρόνος όσο και γενικότερα το όλο περιβάλλον το οποίο υπήρχε πριν την δημιουργία του Σύμπαντος (μας) είναι φαινόμενα που δεν μπορεί να κατανοήσει ο άνθρωπος.

Hawking uses the concept of Euclidean space-time to describe his theory. Space-time is the idea that time and three-dimensional space are intertwined in a four-dimensional continuum, which can be altered by large objects like planets and black holes (artist's impression).

Ο χωροχρόνος συνήθως ερμηνεύεται ως συνδυασμός του ευκλείδειου χώρου τριών διαστάσεων με τον χρόνο ως μια επιπρόσθετη διάσταση, οπότε προκύπτει ένα πολύπτυχο μόρφωμα τεσσάρων διαστάσεων. Η τέταρτη διάσταση, αυτή του χρόνου, είναι διαφορετική από τις άλλες τρεις που αφορούν μήκος στον ευκλείδειο χώρο. Ο Χόκινγκ υποστηρίζει ότι ο χωροχρόνος βρισκόταν ήταν καμπυλωμένος σε μια έξτρα διάσταση αλλά η συγκεκριμένη κατάσταση στην οποία βρισκόταν ο χωροχρόνος όσο και γενικότερα το όλο περιβάλλον το οποίο υπήρχε πριν την δημιουργία του Σύμπαντος (μας) είναι φαινόμενα που δεν μπορεί να κατανοήσει ο άνθρωπος.

The physicist believes the Big Bang was the formation of what we now regard as time because the event broke down the laws of physics. This means that anything that preceded it cannot be applied to our understanding of time and existence.

Η θεωρία αυτή έχει λάβει την ονομασία «πρόταση χωρίς σύνορα» και κεντρική της ιδέα είναι ότι αν προσπαθήσουμε να πάμε πίσω στον χρόνο για να δούμε τι συνέβη θα διαπιστώσουμε ότι ναι μεν ο χρόνος συρρικνώνεται συνεχώς καθώς το Σύμπαν μικραίνει συνεχώς πλησιάζοντας στο σημείο μηδέν (όταν δηλαδή συμβαίνει η Μεγάλη Έκρηξη) αλλά ο χρόνος συρρικνώνεται απεριόριστα και δεν φτάνει ποτέ σε ένα ξεκάθαρο σημείο εκκίνησης. Άρα πιθανώς ο χρόνος προϋπήρχε με κάποιο τρόπο της Μεγάλης Έκρηξης και του Σύμπαντος (μας).

In this exclusive clip, Tyson asks Hawking your standard softball interview question: what was around before the big bang? In other words, what happened before the moment the universe began? Check out Hawking’s answer: “The boundary condition of the universe...is that it has no boundary,” Hawking says.

Η «πρόταση χωρίς σύνορα» αποτελεί το τελευταίο διάστημα αντικείμενο μελέτης και ανταλλαγής απόψεων ακόμη και συγκρούσεων μέσα στην επιστημονική κοινότητα. Όπως και να έχει το πράγμα ο Χόκινγκ παρά την ηλικία του (είναι 76 ετών) και τα σοβαρά προβλήματα της υγείας του κατάφερε για μια ακόμη φορά να ταράξει τα νερά της επιστήμης και να στρέψει τα φώτα της δημοσιότητας επάνω του.

Πηγές: https://www.popsci.com/stephen-hawking-neil-degrasse-tyson-big-bang - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=948797

Ακτίνες Χ λάμπουν όσο εκατομμύρια άστρα! Beaming with the light of millions of suns!

Εντοπίστηκε μια σπάνια εκθαμβωτικής λάμψης ακτινοβολία σε σπειροειδή γαλαξία. Η NASA έδωσε στην δημοσιότητα μια φωτογραφία του γαλαξία Μ51 και μέσα στον κύκλο αριστερά στην εικόνα σημειώνεται το σημείο όπου εντοπίστηκε η ακτινοβολία LUX. An astronomy team is homing in on the nature of extreme objects known as ultraluminous X-ray sources, or ULXs. Image of the Whirlpool galaxy, or M51. X-ray light seen by NASA's Chandra X-ray Observatory is shown in purple, and optical light from NASA's Hubble Space Telescope is red, green and blue. The ultraluminous X-ray source, or ULX, in the new Caltech-led study is indicated. Credit: NASA/CXC/Caltech/M.Brightman et al.; Optical: NASA/STScI

Την δεκαετία του 1980 εντοπίστηκε για πρώτη φορά ένα άγνωστο μέχρι σήμερα είδος ακτινοβολίας, υπέρλαμπρες ακτίνες Χ που πηγάζουν από το εσωτερικό γαλαξιών. Η ακτινοβολία αυτή που ονομάστηκε LUX έχει λαμπρότητα παρόμοια με αυτή που έχουν μερικά εκατ. άστρα σαν τον Ήλιο.

Αρχικά οι επιστήμονες θεώρησαν ότι οι ακτίνες αυτές προέρχονταν από την δραστηριότητα γιγάντιων μελανών οπών. Το 2014 παρατηρήσεις με τα διαστημικά τηλεσκόπια NuSTAR και Chandra έδειξαν ότι η ακτινοβολία LUX προέρχεται από άστρα νετρονίου.

Οι αστέρες νετρονίων (γνωστά και ως πάλσαρ) είναι απομεινάρια τεράστιων άστρων, που τελείωσαν τη ζωή τους με μια έκρηξη τύπου σούπερ-νόβα. Ό,τι απέμεινε, είναι μια σφαίρα που έχει περίπου το μέγεθος μιας πόλης, αλλά με τρομερά συμπυκνωμένη ύλη, μεγαλύτερη από του Ήλιου μας, και με πολύ ισχυρό μαγνητικό πεδίο. Το άστρο νετρονίων περιστρέφεται με μεγάλη ταχύτητα γύρω από τον εαυτό του, εκπέμποντας από τους μαγνητικούς πόλους του ραδιοκύματα, ακτίνες-Χ, ακτίνες-γάμα και ορατό φως. Σε κάθε διαδοχική περιστροφή του, κάποια δέσμη ακτινοβολίας μπορεί να γίνει αντιληπτή από τη Γη, όπως το φως ενός φάρου που αναβοσβήνει.

M51 in X-ray. Researchers using Chandra data have identified a fourth ultraluminous X-ray source (ULX), dubbed ULX8, as being a neutron star. These results provide clues about how these objects can shine so brightly in X-rays. The newly characterized ULX is located in the Whirlpool galaxy, also known as M51. These images of the Whirlpool show X-rays from Chandra and optical data from the Hubble Space Telescope. The ULX is marked with a circle. Credit: X-ray: NASA/CXC/Caltech/M. Brightman et al.; Optical: NASA/STScI

Ερευνητές που χρησιμοποιούσαν το διαστημικό τηλεσκόπιο Chandra ανακοίνωσαν ότι εντόπισαν μια από τις πιο λαμπρές ακτινοβολίες LUX που γνωρίζουμε. Η ακτινοβολία προέρχεται από ένα πάλσαρ στον γαλαξία Μ51, ένα σπειροειδή γαλαξία που βρίσκεται σε απόσταση περίπου 30 εκατ. ετών από εμάς και είναι γνωστός ως Γαλαξίας της Δίνης.

Πηγές: M. Brightman, F. A. Harrison, F. Fürst, M. J. Middleton, D. J. Walton, D. Stern, A. C. Fabian, M. Heida, D. Barret, M. Bachetti. Magnetic field strength of a neutron-star-powered ultraluminous X-ray source. Nature Astronomy, 2018; DOI: 10.1038/s41550-018-0391-6 - http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=948442

Η άνοιξη έρχεται όλο και πιο πρόωρα στον πλανήτη μας. Spring is springing earlier in polar regions than across the rest of earth

Κλωντ Μονέ, Άνοιξη, 1880. Τι ανησυχεί τους επιστήμονες. Spring is arriving earlier, but how much earlier? The answer depends where on Earth you find yourself, according to a study led by the University of California, Davis.

Η εποχή της άνοιξης έρχεται όλο και πιο νωρίς στον πλανήτη μας και πουθενά δεν είναι αυτό τόσο αισθητό, όσο στο Βόρειο Πόλο και γενικότερα στα υψηλά γεωγραφικά πλάτη, σύμφωνα με μια νέα αμερικανική επιστημονική μελέτη, την πιο ολοκληρωμένη του είδους της μέχρι σήμερα.

Spring is springing earlier at northern latitudes, such as in Greenland, than it is at lower latitudes. For instance, while spring in the midwestern United States may now occur about one day earlier than it did a decade ago, it's occurring about 16 days earlier than it did 10 years ago in the Arctic. Credit: Eric Post/UC Davis

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Έρικ Ποστ του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια-Ντέιβις, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Scientific Reports», υπολόγισαν ότι για κάθε δέκα μοίρες γεωγραφικού πλάτους βορειότερα του Ισημερινού, η άνοιξη φθάνει περίπου τέσσερις μέρες νωρίτερα από ό,τι έφθανε πριν από μία δεκαετία, κυρίως λόγω της κλιματικής αλλαγής.

A nest of bird eggs in Greenland. Spring is advancing earlier in the polar regions and other high latitudes than it does at lower latitudes, according to a UC Davis study. Credit: Eric Post/UC Davis

Στις αρκτικές περιοχές η άνοιξη έρχεται έως και 16 μέρες νωρίτερα από ό,τι πριν δέκα χρόνια. Οι επιστήμονες βάσισαν τα συμπεράσματά τους σε μια σειρά από φαινόμενα, όπως οι μεταναστεύσεις των πουλιών, η άνθιση των φυτών, η εμφάνιση των φύλλων των δέντρων κ.α.

Cottongrass blow in the Greenland wind. Spring is advancing earlier in the polar regions and other high latitudes than it does at lower latitudes, according to a UC Davis study. Credit: Eric Post/UC Davis

Η μελέτη αξιολόγησε 743 προηγούμενες εκτιμήσεις για τον ερχομό της άνοιξης, που κάλυπταν μια περίοδο 86 ετών στο βόρειο ημισφαίριο. Διαπιστώθηκε σαφής συσχέτιση ανάμεσα στην πιο πρόωρη άφιξη της άνοιξης, όσο κανείς «ανεβαίνει» γεωγραφικό πλάτος. Οι επιστήμονες δεν είναι βέβαιοι με ποιόν τρόπο η πρόωρη άνοιξη επηρεάζει τα φυτά και τα ζώα του πλανήτη.

Από αστρονομική άποψη, η άνοιξη φέτος τυπικά ξεκινά στις 20 Μαρτίου, με την εαρινή ισημερία.

Πηγές: Eric Post et al, Acceleration of phenological advance and warming with latitude over the past century, Scientific Reports (2018). DOI: 10.1038/s41598-018-22258-0 - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=948017

Νέα θεωρία για τη γέννηση της Σελήνης. Making the moon: Study details new story for how the moon formed

Επιστήμονες στις ΗΠΑ παρουσίασαν μια νέα θεωρία για τη δημιουργία της Σελήνης από τα «σπλάχνα» της Γης. Με βάση το προτεινόμενο νέο θεωρητικό μοντέλο, το φεγγάρι προέκυψε μέσα από ένα τεράστιο νέφος εξαερωμένων γήινων πετρωμάτων, το οποίο είχε σχήμα ντόνατ και ονομαζόταν «συνεστία». This artist's rendering shows the hot, molten Moon emerging from a synestia, a giant spinning donut of vaporized rock that formed when planet-sized objects collided. The synestia is in the process of condensing to form the Earth. This new model for the Moon's origin answers outstanding questions about how the Moon's composition compares to that of Earth. Credit: Image by Sarah Stewart/UC Davis based on NASA rendering

Η Σελήνη γεννήθηκε μέσα στην καυτή «αγκαλιά» της Γης, η οποία προηγουμένως είχε λιώσει και εξαερωθεί σε μεγάλο βαθμό, ύστερα από ένα κατακλυσμικό πλήγμα που είχε δεχτεί από ένα άλλο σώμα.

Η εδώ και περίπου 20 χρόνια κυρίαρχη θεωρία υποστηρίζει ότι ένα ουράνιο σώμα μεγάλο σαν τον Άρη (η λεγόμενη «Θεία») έπεσε πάνω στην πρωτο-Γη και από τις τεράστιες ποσότητες διαλυμένων πετρωμάτων και λιωμένων μετάλλων που εκτοξεύθηκαν και από τα δύο σώματα στο διάστημα, σχηματίσθηκε ένας περιστρεφόμενος δίσκος καυτών υλικών, που τελικά σχημάτισε τη Σελήνη, ενώ ό,τι απέμεινε από τη σύγκρουση ήταν η Γη.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον δρα Σάιμον Λοκ του Τμήματος Γεωεπιστημών και Πλανητικών Επιστημών του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο αμερικανικό περιοδικό γεωφυσικής «Journal of Geophysical Research: Planets», πιστεύουν ότι, αν και ωραίο, το παραπάνω «σενάριο» πιθανότατα δεν είναι σωστό.

Αντίθετα, υποστηρίζουν ότι η δική τους θεωρία είναι η πρώτη που πραγματικά συμφωνεί με όσα είναι γνωστά για τη χημική σύνθεση του φεγγαριού. Οι γεωχημικές αναλύσεις μέχρι σήμερα έχουν δείξει ότι το ισοτοπικό «δαχτυλικό αποτύπωμα» της Γης και της Σελήνης είναι σχεδόν πανομοιότυπο, πράγμα που υποδηλώνει ότι και τα δύο σώματα προήλθαν από την ίδια πηγή, χωρίς να διακρίνονται ίχνη από κάποιο τρίτο σώμα.

Από την άλλη, η Σελήνη διαθέτει πολύ λιγότερα πτητικά στοιχεία (κάλιο, νάτριο, χαλκό κ.α.) σε σχέση με τη Γη, κάτι που δεν εξηγεί η κυρίαρχη θεωρία.

Το νέο «σενάριο» δέχεται και αυτό μια αρχική πρόσκρουση, αλλά στη συνέχεια, αντί για τη διάρκεια ενός δίσκου εκτοξευμένων υλικών, εκτιμά ότι από το κατακλυσμικό συμβάν της σύγκρουσης δημιουργήθηκε μια «συνεστία», ένα τεράστιο νέφος εξαερωμένων, λιωμένων και υγροποιημένων πετρωμάτων, που πιθανώς είχε μέγεθος δεκαπλάσιο της Γης.

Ο αρχικός «σπόρος» της Σελήνης ήταν μια μάζα. λιωμένων και υγροποιημένων πετρωμάτων της Γης που είχαν εκτοξευθεί μετά την πρόσκρουση και βρίσκονταν σε τροχιά γύρω από το επίκεντρο της συνεστίας. Καθώς σταδιακά οι καυτές θερμοκρασίες υποχωρούσαν, τα εξαερωμένα πετρώματα άρχισαν σιγά-σιγά να συμπυκνώνονται και να πέφτουν σαν βροχή προς το κέντρο της συνεστίας και προς τον γειτονικό πυρήνα της Πρωτο-Σελήνης, με ένταση δεκαπλάσια μιας καταιγίδας στη Γη. Τελικά, καθώς η συνεστία συρρικνωνόταν και συμπυκνωνόταν, μέσα από τα νέφη της προέκυψε το φεγγάρι.

Η όλη διαδικασία εκτιμάται ότι ήταν γρήγορη (μόλις λίγες δεκάδες χρόνια), ενώ περίπου 1.000 χρόνια αργότερα, από το ίδιο νέφος της συνεστίας, αναδύθηκε και η Γη, αρχικά σε λιωμένη και μετά στη σημερινή στερεά μορφή της.

A new explanation for the Moon's origin has it forming inside the Earth when our planet was a seething, spinning cloud of vaporized rock, called a synestia. The new model resolves several problems in lunar formation. Credit: CC0 Public Domain

Δηλαδή, σύμφωνα με τη νέα θεωρία, η Σελήνη γεννήθηκε πριν από τη «νέα» Γη. Επειδή Γη και φεγγάρι δημιουργήθηκαν από το ίδιο νέφος εξαερωμένων πετρωμάτων, έχουν εκ φύσεως σχεδόν ίδια σύνθεση χημικών ισοτόπων. Η έλλειψη πτητικών στοιχείων στη Σελήνη εξηγείται, επειδή αυτή, όταν σχηματίσθηκε, περιβαλλόταν από τεράστιες ποσότητες υδρατμών με θερμοκρασίες χιλιάδων βαθμών Κελσίου, με συνέπεια να εξατμισθούν τα πιο πτητικά στοιχεία.

Πηγές: http://www.skai.gr/news/technology/article/367893/epistimones-ishurizodai-oti-to-feggari-dimiourgithike-apo-giina-petromata/#ixzz58QUi9oJa – https://phys.org/news/2018-02-moon-story_1.html

Ανακαλύφθηκαν ίχνη των πρώτων άστρων που έλαμψαν στο σύμπαν. Unlocking the secrets of the universe

Πριν από περίπου 13,8 δισ. χρόνια. This artist's rendering shows the universe's first, massive, blue stars embedded in gaseous filaments, with the cosmic microwave background just visible at the edges. Using radio observations of the distant universe, NSF-funded researchers Judd Bowman of Arizona State University, Alan Rogers of MIT and their colleagues discovered the influence of such early stars on primordial gas. Although they can't directly see the light from the massive stars, Bowman's team was able to infer their presence from dimming of the cosmic microwave background (CMB), a result of the gaseous filaments absorbing the stars' UV light. The CMB is dimmer than expected, indicating that the filaments may have been colder than expected, possibly from interactions with dark matter. Credit: N.R.Fuller, National Science Foundation

Τα χημικά «δαχτυλικά αποτύπωματα» των πρώτων-πρώτων άστρων που έλαμψαν στο σύμπαν, ανακάλυψαν για πρώτη φορά οι επιστήμονες.

Η ανακάλυψη έγινε με τη βοήθεια ενός μικρού ραδιοτηλεσκοπίου στην Αυστραλία, το οποίο ανίχνευσε τα αρχαιότερα ίχνη από αυτά τα άστρα της κοσμικής «αυγής», καθώς το φως τους αλληλεπιδρούσε με τα αέρια υδρογόνου που τα περιέβαλε.

A timeline of the universe, updated to show when the first stars emerged. This updated timeline of the universe reflects the recent discovery that the first stars emerged by 180 million years after the Big Bang. The research behind this timeline was conducted by Judd Bowman of Arizona State University and his colleagues, with funding from the National Science Foundation. Credit: N.R.Fuller, National Science Foundation

Τα ίχνη αυτά χρονολογούνται μόλις 180 εκατομμύρια χρόνια μετά τη δημιουργία του σύμπαντος με τη «Μεγάλη Έκρηξη» (Μπιγκ Μπανγκ) πριν από περίπου 13,8 δισεκατομμύρια χρόνια. Παραμένει άγνωστο αν υπήρχαν κάποια άστρα ακόμη παλαιότερα.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον αστρονόμο και κοσμολόγο Δρ Τζουντ Μπάουμαν του Πολιτειακού Πανεπιστημίου της Αριζόνα, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο Nature, έκαναν λόγο για μεγάλης σημασίας ανακάλυψη, καθώς εδώ και δεκαετίες οι επιστήμονες αναζητούν ενδείξεις από τον πρώτο πληθυσμό άστρων και τώρα φαίνεται πώς το πέτυχαν, έστω και έμμεσα (μέσω του υδρογόνου), αφού αυτά τα άστρα έχουν καταστραφεί προ πολλού.

Σύμφωνα με την κυρίαρχη αστροφυσική θεωρία, τα αρχέγονα αυτά γιγάντια άστρα μπλε χρώματος δημιουργήθηκαν από ψυχρές μάζες αέριου υδρογόνου, που ήταν διάχυτο στο σύμπαν μετά τη δημιουργία του. Οι ζωές τους ήσαν σύντομες και με το εκρηκτικό τέλος της ζωής τους διέσπειραν στο σύμπαν τα χημικά στοιχεία που είχαν γεννηθεί στο εσωτερικό τους και χάρη στα οποία υπάρχουμε εμείς σήμερα και κάθε άλλη μορφή ζωής.

In each instrument, radio waves are collected by an antenna consisting of two rectangular metal panels mounted horizontally on fiberglass legs above a metal mesh. The EDGES detection required the radio quietness at the Murchison Radio-astronomy Observatory, as Australian national legislation limits the use of radio transmitters near the site. This discovery sets the stage for follow-up observations with other powerful low-frequency facilities, including HERA and the forthcoming SKA-low. Credit: CSIRO Australia

Το υπεριώδες φως αυτών των άστρων αλληλεπίδρασε με τα γύρω νέφη υδρογόνου και τα διήγειρε με τρόπο που να απορροφούν την ραδιοακτινοβολία υποβάθρου στη συγκεκριμένη συχνότητα των 1,4 gigahertz. Αυτό ήταν ακριβώς το σήμα που «έπιασε» το αυστραλιανό ραδιοτηλεσκόπιο Murchison, αν και με το πέρασμα του χρόνου το ραδιοσήμα είχε τροποποιηθεί και ανιχνεύθηκε στην πολύ χαμηλότερη συχνότητα των 78 megahertz.

Από την ανάλυση του σήματος, οι επιστήμονες συμπέραναν ότι τα νέφη αρχέγονου υδρογόνου ήσαν πολύ ψυχρότερα από ό,τι θεωρείτο έως τώρα, με θερμοκρασίες μείον 270 βαθμών Κελσίου. Μια πιθανή εξήγηση γι' αυτό είναι ότι τα άτομα υδρογόνου στο πρώιμο σύμπαν αλληλεπιδρούσαν άμεσα με τη λεγόμενη «σκοτεινή ύλη».

When did the first stars light up the universe? When did they light up the universe? After 12 years of experimental effort, a team of scientists has detected the fingerprints of the earliest stars in the universe. Find out how they did it!  Credit: National Science Foundation

Αν αυτό όντως ισχύει, τότε η ανακάλυψη έχει διπλή σημασία, καθώς αποτελεί άλλη μια ένδειξη για την ύπαρξη αυτής της μυστηριώδους μορφής ύλης, που δεν εκπέμπει φως και δεν έχει ποτέ παρατηρηθεί άμεσα μέχρι σήμερα, αλλά μόνο μέσω της έμμεσης βαρυτικής επιρροής που ασκεί στην κίνηση των γαλαξιών. Οι επιστήμονες υποθέτουν ότι υπάρχουν σωματίδια σκοτεινής ύλης, αλλά δεν τα έχουν βρει ακόμη.

Άλλοι επιστήμονες χαρακτήρισαν την ανακάλυψη των «αποτυπωμάτων» των πρώτων άστρων ως «επαναστατική» και περιμένουν να επιβεβαιωθεί από νέες παρατηρήσεις, προσδοκώντας έτσι να ανοίξουν ένα νέο παράθυρο για την κατανόηση του νηπιακού σύμπαντος.

Πηγές: Judd D. Bowman et al. An absorption profile centred at 78 megahertz in the sky-averaged spectrum, Nature (2018). DOI: 10.1038/nature25792 - http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=947237