Ανιχνεύθηκε υπερσυμμετρικό σωματίδιο στην Ανταρκτική; Hints of weird particles from space may defy physicists’ standard model

Ο ανιχνευτής ANITA (δεξιά) που αιωρείται πάνω από την Ανταρκτική με την βοήθεια του αεροστάτου με ήλιο (κέντρο), κατέγραψε δυο μυστηριώδη σωματίδια που δεν προβλέπονται από την θεωρία των στοιχειωδών σωματιδίων. NASA went searching for micro black holes in Antarctica. Instead, it detected cosmic rays shooting from the ground and some physicists think it could be evidence of a supersymmetric particle. The ANITA experiment (foreground, right) floated above Antarctica on a helium balloon (center). It has detected two odd particles seemingly traveling upward through the Earth. Credit: NASA

Ο ανιχνευτής ANITA (Antarctic Impulsive Transient Antenna) που αιωρείται με αερόστατο πάνω από την Ανταρκτική συνέλαβε δυο ασυνήθιστα σήματα. Τα δυο σήματα του ανιχνευτή δεν μπορούν να αποδοθούν σε κανένα γνωστό σωματίδιο σύμφωνα με την δημοσίευση των ερευνητών Fox et al «The ANITA Anomalous Events as Signatures of a Beyond Standard Model Particle, and Supporting Observations from IceCube».

Είναι πιθανό τα σήματα αυτά να δείχνουν τον δρόμο προς μια νέα φυσική θεωρία πέραν του Καθιερωμένου Προτύπου των στοιχειωδών σωματιδίων.

A team recovers NASA's Antarctic Impulsive Transient Antenna (ANITA) after a successful flight. Credit: Australian Antarctic Division

O ανιχνευτής ΑΝΙΤΑ αιωρείται με την βοήθεια ενός αεροστάτου σε ύψος 37 χιλιομέτρων για περίπου μια φορά το μήνα και αναζητά σωματίδια υψηλής ενέργειας (κοσμικές ακτίνες) από το διάστημα. Τα δύο σήματα που καταγράφηκαν αντιστοιχούν σε σωματίδια με τεράστια ενέργεια, περίπου 0,6 EeV (1 ΕeV ή 1ExaeV =10¹⁸ electronvolts = 0.1602 joules).

Και παλαιότερα είχαν καταγραφεί κοσμικές ακτίνες ενέργειας της τάξης των ΕeV, αλλά κατευθύνονταν από τον ουρανό προς την Γη. Όμως τα δυο σήματα που καταγράφηκαν είχαν κατεύθυνση από την Γη προς τον ουρανό, που σημαίνει ότι διέσχισαν ολόκληρη τη Γη μέχρι να ανιχνευθούν.

Χαμηλής ενέργειας κοσμικές ακτίνες, όπως τα ηλεκτρικά ουδέτερα σωματίδια που ονομάζονται νετρίνα, μπορούν να διασχίσουν ολόκληρο τον πλανήτη μας, χωρίς να αλληλεπιδράσουν και να παραμείνουν αόρατα.

Τα δυο αινιγματικά σήματα που καταγράφηκαν από τις κεραίες της ΑΝΙΤΑ φαίνεται να προέρχονται από εξαιρετικά μεγάλης ενέργειας νετρίνα που κατευθύνονται από την Γη προς τον ουρανό, τα οποία δεν θα μπορούσαν να διέλθουν μέσα από τόση ύλη χωρίς να αλληλεπιδράσουν όπως τα χαμηλής ενέργειας.

Σύμφωνα με τους Fox et al η θεωρητική ερμηνεία των δυο γεγονότων απαιτεί φυσική πέραν του Καθιερωμένου Προτύπου των στοιχειωδών σωματιδίων με βεβαιότητα πάνω από 5σ (5 σίγμα σημαίνει ότι το αποτέλεσμα είναι τόσο τυχαίο όσο κατά την ρίψη νομίσματος να φέρει κανείς πάνω από 20 φορές συνεχόμενες κορώνες!).

Ένα υποθετικό σωματίδιο υψηλής ενέργειας που θα μπορούσε να διασχίσει τη Γη και να ανιχνευθεί από την ΑΝΙΤΑ περιγράφεται από την θεωρία της υπερσυμμετρίας και ονομάζεται stau (υπεσυμμετρικός σύντροφος του λεπτονίου τ). Το σωματίδιο αυτό μπορεί να δημιουργηθεί από ένα νετρίνο υψηλής ενέργειας που προσκρούει στην άλλη πλευρά της Γης και να διασχίσει την Γη πριν διασπαστεί σε ελαφρύτερα σωματίδια τα οποία προκαλούν τα σήματα που ανιχνεύονται.

The surface facility for the IceCube experiment, which is located under nearly 1 mile (1.6 kilometers) of ice in Antarctica. IceCube suggests ghostly neutrinos don't exist, but a new experiment says they do. Credit: Courtesy of IceCube Neutrino Observatory

Οι Fox et al για να υποστηρίξουν την πρότασή τους υπενθυμίζουν πως τρία παρόμοια γεγονότα ανιχνεύθηκαν κι από έναν άλλον ανιχνευτή νετρίνων στην Ανταρκτική, τον IceCube.

Προς το παρόν χρειάζονται επειγόντως πολύ περισσότερα δεδομένα, γιατί με δύο ή τρία γεγονότα δεν μπορούμε να μιλάμε για πειραματική επιβεβαίωση της ύπαρξης ενός υπερσυμμετρικού σωματιδίου.

Πηγές: D.B. Fox et al. The ANITA anomalous events as signatures of a beyond standard model particle, and supporting observations from IceCube. arXiv:1809.09615. - https://www.sciencenews.org/article/hints-weird-particles-space-may-defy-physics-standard-model - physicsgg

Μανόλης Αναγνωστάκης, «Επιτύμβιον»

Anna Ancher, A Funeral, 1891

Πέθανες — κι έγινες και συ: ο καλός.

Ο λαμπρός άνθρωπος, ο οικογενειάρχης, ο πατριώτης.

Τριάντα έξι στέφανα σε συνοδέψανε, τρεις λόγοι αντιπροέδρων,

εφτά ψηφίσματα για τις υπέροχες υπηρεσίες που προσέφερες.

Α, ρε Λαυρέντη, εγώ που μόνο το 'ξερα τι κάθαρμα ήσουν,

τι κάλπικος παράς, μια ολόκληρη ζωή μέσα στο ψέμα.

Κοιμού εν ειρήνη δε θα 'ρθω την ησυχία σου να ταράξω.

(Εγώ, μια ολόκληρη ζωή μες στη σιωπή θα την εξαγοράσω

πολύ ακριβά κι όχι με τίμημα το θλιβερό σου το σαρκίο).

Κοιμού εν ειρήνη. Ως ήσουν πάντα στη ζωή: ο καλός,

ο λαμπρός άνθρωπος, ο οικογενειάρχης, ο πατριώτης.

Δε θα 'σαι ο πρώτος ούτε δα κι ο τελευταίος.

Walter Gramatté, Funeral, 1917

Το ποίημα ανήκει στην ποιητική συλλογή Ο Στόχος (1970), που περιέχει ποιήματα γραμμένα στην περίοδο της δικτατορίας (1967-1974).

Ανακαλύφθηκε τεράστιος δεινόσαυρος στη Νότια Αφρική. Ledumahadi mafube – South Africa’s new Jurassic Giant

Επρόκειτο για ένα τετράποδο φυτοφάγο δεινόσαυρο, με μακρύ λαιμό, μακριά ουρά, μικρό κεφάλι, βάρος περίπου 12 τόνων, μήκος 15 μέτρων και ύψος τεσσάρων μέτρων. Καλλιτεχνική απεικόνιση του δεινόσαυρου Ledumahadi mafube. A new species of a giant dinosaur has been found in South Africa’s Free State Province. The plant-eating dinosaur, named Ledumahadi mafube, weighed 12 tonnes and stood about four metres high at the hips. Artist Viktor Radermacher's reconstuction of what Ledumahadi mafube may have looked like. Another South African dinosaur, Heterodontosaurus tucki, watches in the foreground. Credit: Viktor Radermacher

Το απολίθωμα ενός νέου είδους γιγαντιαίου δεινόσαυρου ανακάλυψαν παλαιοντολόγοι στη Νότια Αφρική, ο οποίος ήταν περίπου διπλάσιος από ένα σημερινό μεγάλο αφρικανικό ελέφαντα.

Ο «Λεντουμαχάντι μαφούμπε», όπως ονομάσθηκε (σημαίνει «μια γιγάντια βροντή την αυγή» στη γλώσσα Σεσότο της χώρας) είναι ο μεγαλύτερος που έχει ανακαλυφθεί μέχρι σήμερα στον αφρικανικό Νότο.

Some of the preserved elements of the newly discovered dinosaur, Ledumahadi mafube. Credit: McPhee et al. / Current Biology

Επρόκειτο για ένα τετράποδο φυτοφάγο δεινόσαυρο, με μακρύ λαιμό, μακριά ουρά, μικρό κεφάλι, βάρος περίπου 12 τόνων, μήκος 15 μέτρων και ύψος τεσσάρων μέτρων, ο οποίος έζησε πριν σχεδόν 200 εκατομμύρια χρόνια. Εκείνη την εποχή, την πρώιμη Ιουρασική, ήταν πιθανότατα το μεγαλύτερο ζώο της ξηράς στη Γη.

Closely spaced growth rings at the periphery of the fossil show that the animal is an adult. Credit: Wits University

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον καθηγητή Παλαιοντολογίας Γιονα Χοϊνιερε του Πανεπιστημίου του Witwatersrand του Γιοχάνεσμπουργκ, έκαναν την παρουσίαση του Λεντουμαχάντι μαφούμπε (Ledumahadi mafube) στο Current Biology.

Ledumahadi mafube is the first of the giant sauropodomorphs of the Jurassic. Credit: Wits University

Ο νέος δεινόσαυρος είναι ένας από τους στενότερους συγγενείς των σαυρόποδων δεινοσαύρων, οι οποίοι έφθαναν σε βάρος τους 60 τόνους και περιλάμβαναν είδη όπως ο γνωστός Βροντόσαυρος. Όλα τα σαυρόποδα ήσαν φυτοφάγα και τετράποδα.

Ο Λεντουμαχάντι μαφούμπε συγγενεύει επίσης με άλλους γιγάντιους δεινόσαυρους της Αργεντινής που έζησαν την ίδια περίπου εποχή, πράγμα που δείχνει ότι χάρη στην υπερήπειρο Παγγαία που υπήρχε τότε, όπως είπε ο Χοϊνιερε, «οι δεινόσαυροι θα μπορούσαν εύκολα να περπατήσουν από το Γιοχάνεσμπουργκ ως το Μπουένος Άϊρες».

Ο υπουργός Επιστήμης και Τεχνολογίας της Νότιας Αφρικής Μναμολόκο Κουμπάγι-Νγκουμπάνε δήλωσε ότι η νέα ανακάλυψη δείχνει για μια ακόμη φορά πόσο σημαντική είναι η παλαιοντολογία της Νότιας Αφρικής για όλο τον κόσμο.

«Όχι μόνο η χώρα μας αποτελεί το λίκνο της ανθρωπότητας, αλλά έχουμε επίσης απολιθώματα που βοηθούν να κατανοήσουμε την εμφάνιση των γιγάντιων δεινοσαύρων», όπως είπε.

Πηγές: Blair W. McPhee et al, A Giant Dinosaur from the Earliest Jurassic of South Africa and the Transition to Quadrupedality in Early Sauropodomorphs, Current Biology (2018). DOI: 10.1016/j.cub.2018.07.063, www.cell.com/current-biology/f … 0960-9822(18)30993-X - http://www.wits.ac.za/news/latest-news/research-news/2018/2018-09/ledumahadi-mafube--south-africas-new-jurassic-giant-1.html - http://www.in.gr/2018/09/28/tech/anakalyfthike-terastios-deinosayros-sti-notia-afriki/

Το πείραμα LHCb ανακάλυψε δύο, ίσως και τρία νέα σωματίδια. LHCb experiment discovers two, perhaps three, new particles

It could be three for the price of one. The LHCb collaboration has found two never-before-seen particles, as well as hints of another new particle, in high-energy proton collisions at the Large Hadron Collider (LHC). Future studies of the properties of these new particles will shed light on the strong force that binds subatomic particles called quarks together. The LHCb experiment at CERN. (Image: CERN)

Το πείραμα LHCb μέσα από τις συγκρούσεις πρωτονίων στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων, ανακάλυψε δυο νέα σωματίδια και έδωσε επίσης ενδείξεις για τρίτο νέο σωματίδιο. Η μελλοντική διερεύνηση των ιδιοτήτων αυτών των νέων σωματιδίων θα ρίξουν φως στην ισχυρή δύναμη η οποία κρατάει τα κουάρκ δέσμια στο εσωτερικό σύνθετων σωματιδίων, όπως τα πρωτόνια και τα νετρόνια.

Τα νέα σωματίδια προβλέπονται από τη θεωρία των στοιχειωδών σωματιδίων και ανήκουν στην ίδια οικογένεια σωματιδίων με τα πρωτόνια, τα βαρυόνια, που αποτελούνται από τρία κουάρκ. Ενώ τα πρωτόνια περιέχουν δυο πάνω κουάρκ και ένα κάτω κουάρκ, τα νέα σωματίδια που ονομάζονται Σ_b(6097)⁺ και Σ_b(6097)^– αποτελούνται από ένα κουάρκ πυθμένα και δυο πάνω κουάρκ (buu) ή ένα κουάρκ πυθμένα και δυο κάτω κουάρκ (bdd), αντίστοιχα. Τέσσερα παρόμοια με αυτά σωματίδια, γνωστά ως  Σ_b⁺, Σ_b^–, Σ_b^*+ και Σ_b^*- παρατηρήθηκαν για πρώτη φορά σε ένα πείραμα στο Fermilab, όμως τώρα είναι η πρώτη φορά που τα δυο μεγαλύτερα Σ_b(6097)⁺ και Σ_b(6097)^– ανιχνεύονται.

Η συνεργασία LHCb ανακάλυψε αυτά τα σωματίδια χρησιμοποιώντας την κλασική τεχνική αναζήτησης νέων σωματιδίων που ψάχνει για κάποια περίσσεια γεγονότων, μια κορυφή πάνω σε ένα ομαλό υπόβαθρο γεγονότων στα δεδομένα από τις συγκρούσεις των σωματιδίων. Έτσι βρέθηκαν δυο κορυφές που αντιστοιχούν στα σωματίδια Σ_b(6097)⁺ και Σ_b(6097)^– με την απαιτούμενη στατιστική ακρίβεια. Ο αριθμός 6097 αναφέρεται στις κατά προσέγγιση μάζες των νέων σωματιδίων σε MeV, που είναι περίπου έξι φορές μεγαλύτερη από την μάζα του πρωτονίου.

Το σωματίδιο Z_c^–(4100) (μπλε συντονισμός κάτω) συνεισφέρει στο αντίστοιχο «καρούμπαλο» των πειραματικών δεδομένων.

Στα δεδομένα της ομάδας LHCb εμφανίστηκαν ενδείξεις για ένα τρίτο σωματίδιο, το οποίο ονομάζεται Z_c^–(4100). Πρόκειται για ένα διαφορετικό είδος σωματιδίου που αποτελείται από τέσσερα κουάρκ (δυο κουρκ και δυο αντικουάρκ), δυο από το οποία είναι γοητευτικά κουάρκ. Aυτά τα εξωτικά μεσόνια ονομάζονται και «τετρακουάρκ», τα οποία όπως και τα «πεντακουάρκ» είχαν προβλεφθεί από θεωρητικά αλλά ανακαλύφθηκαν προσφάτως. Πάντως, για την επίσημη επιβεβαίωση του σωματιδίου Z_c^–(4100) χρειάζονται περισσότερα πειραματικά δεδομένα.

Τα νέα αυτά ευρήματα αποτελούν ένα ακόμα βήμα στην κατανόηση της ισχυρής πυρηνικής δύναμης, μιας από τις τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις της φύσης.

Πηγές: https://arxiv.org/abs/1809.07416 - https://home.cern/about/updates/2018/09/lhcb-experiment-discovers-two-perhaps-three-new-particles - https://physicsgg.me/2018/09/28/το-πείραμα-lhcb-ανακάλυψε-δύο-ίσως-και-τρί/

Οι Νεάντερταλ είχαν πολύ επιδέξια χέρια. Neanderthals were no brutes – research reveals they may have been precision workers

Τα «ξαδέρφια» μας είχαν πολύ επιδέξια χέρια, τα οποία θύμιζαν μάλλον ράφτη ή ζωγράφο, παρά οικοδόμο! Hand bones with the muscle attachment for both grips shown. Blue: precision, Red: Power. Credit: Copyright Katerina Harvati, University of Tübingen

Ολοένα νέα στοιχεία έρχονται να απομυθοποιήσουν την αντίληψη ότι οι Νεάντερταλ είχαν μόνο κτηνώδη μυϊκή δύναμη και τίποτε άλλο. Η τελευταία μελέτη έρχεται από Έλληνες ερευνητές της διασποράς που δημοσιεύει το Αθηναϊκό Πρακτορείο Ειδήσεων και δείχνει ότι τα «ξαδέρφια» μας είχαν πολύ επιδέξια χέρια, τα οποία θύμιζαν μάλλον ράφτη ή ζωγράφο παρά οικοδόμο!

Οι επιστήμονες, με επικεφαλής την καθηγήτρια παλαιοανθρωπολογίας Κατερίνα Χαρβάτη του γερμανικού Πανεπιστημίου του Τίμπινγκεν, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Sciences Advances», μελέτησαν τις θέσεις πρόσφυσης των μυών στα οστά (γνωστές ως ενθέσεις), από τις οποίες μπορούν να εξαχθούν βάσιμα συμπεράσματα με ποιό τρόπο κάποιος χρησιμοποιεί τους μυς των χεριών στη διάρκεια της ζωής του.

Αρχικά, οι ερευνητές βρήκαν μια υπολογιστική μέθοδο με την οποία ανέλυσαν τρισδιάστατα τα χέρια διαφόρων επαγγελματιών (χτιστών, ραφτών, υποδηματοποιών, ζωγράφων κ.α.). Βρήκαν έτσι ότι όσοι πρέπει να καταβάλουν μεγαλύτερη μυϊκή δύναμη και χρειάζονται μικρότερη επιδεξιότητα, έχουν πιο εξέχουσες ενθέσεις στον αντίχειρα και στο μικρό δάχτυλο. Ενώ όσοι είναι ανάγκη να κάνουν πιο επιδέξιες κινήσεις, τείνουν να έχουν μεγαλύτερες ενθέσεις στον αντίχειρα και στο δείκτη του κάθε χεριού τους.

Στη συνέχεια, οι ερευνητές πραγματοποίησαν παρόμοια τρισδιάστατη ανάλυση στα οστά των χεριών έξι Νεάντερταλ και έξι «εμφρόνων» ανθρώπων (Homo sapiens), που ζούσαν πριν από τουλάχιστον 40.000 χρόνια. Τα απολιθώματα προέρχονταν από την Ευρώπη, τη Δυτική Ασία και τη Βόρεια Αφρική.

Analysis of Neanderthal hands revealed they used them for delicate and precise purposes, not power gripping. Credit: KARAKOSTIS, ET AL

Διαπιστώθηκε ότι όλα τα χέρια των Νεάντερταλ είχαν περισσότερο το «προφίλ» ενός επιδέξιου χεριού, το οποίο διέθετε μάλλον ακρίβεια παρά δύναμη σε αυτό που έκανε. Συγκριτικά, μόνο οι Homo sapiens που εξετάσθηκαν, είχαν ανάλογα επιδέξια χέρια, ενώ οι υπόλοιποι είχαν ανατομία που παρέπεμπε σε μεγάλη χειρωνακτική δύναμη.

Levalloisian lithic technology. Credit: Didier Descouens/wikipedia, CC BY-SA

Αυτό υποδηλώνει ότι οι Νεάντερταλ ήσαν σε θέση να κρατήσουν με τα δάχτυλά τους ένα μικρό αντικείμενο, π.χ. ένα εργαλείο, όπως κανείς θα έπιανε ένα πινέλο ζωγραφικής ή ένα στιλό. Εξηγείται έτσι πώς κατάφερναν να φτιάχνουν εργαλεία, να ζωγραφίζουν βραχογραφίες, να χαράζουν διακοσμητικά πάνω σε οστά πουλιών και να φτιάχνουν κολιέ από όστρακα τρυπώντας τα. Τίποτε από αυτά δεν θα ήταν εύκολο, αν είχαν δυνατά αλλά αδέξια χέρια.

«Η μελέτη μας συμφιλιώνει τα αρχαιολογικά με τα ανατομικά στοιχεία των απολιθωμάτων. Στο παρελθόν είχε προταθεί ότι οι Νεάντερταλ βασίζονταν στη δύναμη για τις χειρωνακτικές δραστηριότητές τους, αλλά αυτό ερχόταν σε αντίφαση με τις συσσωρευόμενες αρχαιολογικές ενδείξεις περί εξελιγμένης πολιτισμικής συμπεριφοράς των Νεάντερταλ» δήλωσε η Κ. Χαρβάτη, σύμφωνα με το «New Scientist».

Μάλιστα, όπως είπε, η νέα μελέτη δείχνει ότι ο κάθε Νεάντερταλ έκανε περίπου τις ίδιες εργασίες με τα χέρια του, αφού η ανατομία τους δεν διέφερε. Αντίθετα, στους Homo sapiens παρατηρείται ένας καταμερισμός εργασιών, αφού μερικά χέρια ήσαν ικανά για πιο δυνατό πιάσιμο και άλλα για μεγαλύτερη ακρίβεια.

Στην έρευνα συμμετείχαν από ελληνικής πλευράς, επίσης, οι Φώτης Αλέξανδρος Καρακωστής και Βαγγέλης Τουρλούκης, συνεργάτες της Κ. Χαρβάτη, καθώς επίσης ο Γκέρχαρντ Χολτς από το Πανεπιστήμιο και το Μουσείο Φυσικής Ιστορίας της Βασιλείας στην Ελβετία.

Πηγές: "Evidence for precision grasping in Neandertal daily activities," Science Advances (2018). advances.sciencemag.org/content/4/9/eaat2369 - https://www.tovima.gr/2018/09/27/science/oi-neantertal-eixan-poly-epideksia-xeria-apokalyptoun-ellines-epistimones/

Ο Β’ Παγκόσμιος Πόλεμος άφησε το αποτύπωμά του στην ιονόσφαιρα. Impact of WWII bombing raids felt at edge of space

Τα ωστικά κύματα από τις τεράστιες βόμβες που έριξαν τα βρετανικά και αμερικανικά αεροπλάνα πάνω στη ναζιστική Γερμανία, ήταν αρκετά μεγάλες για να εξασθενήσουν την ιονόσφαιρα, το ανώτερο τμήμα της ατμόσφαιρας που συνορεύει με το διάστημα. Bombing raids by Allied forces during the Second World War not only caused devastation on the ground but also sent shockwaves through Earth's atmosphere which were detected at the edge of space, according to new research. Bombing of a factory at Marienburg, Germany, on Oct. 9, 1943. Credit: US Air Force

Οι μαζικοί βομβαρδισμοί των γερμανικών πόλεων από τις συμμαχικές δυνάμεις κατά τον Β’ Παγκόσμιο Πόλεμο δεν προκάλεσαν μόνο πολυάριθμα θύματα και τεράστιες καταστροφές στο έδαφος, αλλά άφησαν το αποτύπωμά τους στην ατμόσφαιρα της Γης, ως τα σύνορα του διαστήματος, σύμφωνα με νέα βρετανική επιστημονική μελέτη.

An Avro Lancaster heavy bomber seen from above during a Second World War bombing raid over Hamburg, Germany.

Τα ωστικά κύματα από τις τεράστιες βόμβες που έριξαν τα βρετανικά και αμερικανικά αεροπλάνα πάνω στη ναζιστική Γερμανία, ήταν αρκετά μεγάλες για να εξασθενήσουν την ιονόσφαιρα, το ανώτερο τμήμα της ατμόσφαιρας που συνορεύει με το διάστημα.

Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου του Ρέντινγκ, με επικεφαλής τον καθηγητή διαστημικής και ατμοσφαιρικής φυσικής του Τμήματος Μετεωρολογίας Κρις Σκοτ, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο επιστημονικό έντυπο Annales Geophysicae της Ευρωπαϊκής Ένωσης Γεωεπιστημών, μελέτησαν στοιχεία της περιόδου 1943-45 από το Κέντρο Ραδιο-Ερευνών της Βρετανίας.

Η ιονόσφαιρα, η οποία επηρεάζεται σημαντικά από τις μεταβολές της ηλιακής δραστηριότητας και του διαστημικού καιρού, επηρεάζει τις σύγχρονες τεχνολογίες όπως τις ραδιοεπικοινωνίες, τα συστήματα GPS, τα ραδιοτηλεσκόπια, τα ραντάρ έγκαιρης προειδοποίησης κ.α. Η νέας μελέτη εντάσσεται στο πλαίσιο μιας ευρύτερης προσπάθειας να κατανοηθεί πώς άλλες φυσικές δυνάμεις, όπως οι αστραπές, οι ηφαιστειακές εκρήξεις και οι σεισμοί, επηρεάζουν επίσης την ανώτερη γήινη ατμόσφαιρα.

Destructive: The Grand Slam bomb was the largest conventional weapon ever deployed by the British military.

Η μελέτη των ερευνητών για το πώς αντέδρασε η ιονόσφαιρα πάνω από τη Βρετανία την εποχή των μεγάλων βομβαρδισμών του 1943-45, αποκαλύπτει ότι η συγκέντρωση ηλεκτρονίων μειώθηκε σημαντικά εξαιτίας των ωστικών κυμάτων των βομβών. Αυτό θέρμαινε την ανώτερη ατμόσφαιρα, επιδεινώνοντας περαιτέρω την εξασθένηση της ιονόσφαιρας σε ύψος έως 1.000 χιλιομέτρων πάνω από το έδαφος.

The ruins of Berlin seen from above, following allied bombing raids World War Two, the collapsed suspension bridge can be seen over the Rhine, Germany, March 2nd 1945. The huge bombs dropped by Allied planes on European cities were big enough to weaken the electrified upper atmosphere – the ionosphere – above the UK, 1000km away.

«Οι εικόνες από τις γειτονιές της Ευρώπης που είχαν καταντήσει ερείπια λόγω των αεροπορικών επιδρομών, αποτελούν μια μόνιμη υπενθύμιση για την καταστροφή που μπορούν να προκαλέσουν οι ανθρωπογενείς εκρήξεις. Αλλά η επίπτωση αυτών των βομβών μέχρι την ατμόσφαιρα της Γης δεν είχε συνειδητοποιηθεί έως τώρα», δήλωσε ο Σκοτ.

New research at the University of Reading has shown the shock waves produced by bombs dropped by Allied planes on European cities were large enough to affect Earth's electrified upper atmosphere - the ionosphere - up to 300km above the UK. Professor Chris Scott (Meteorology) and Professor Patrick Major (History) explain the findings.

«Είναι εντυπωσιακό να βλέπει κανείς ότι τα κύματα των ανθρωπογενών εκρήξεων μπορούν να έχουν επιπτώσεις ως τα άκρα του διαστήματος. Κάθε επιδρομή απελευθέρωσε την ενέργεια τουλάχιστον 300 αστραπών. Η τρομερή αυτή δύναμη μας επέτρεψε να υπολογίσουμε με ποιο τρόπο τα γεγονότα στην επιφάνεια της Γης μπορούν επίσης να επηρεάσουν την ιονόσφαιρα», πρόσθεσε.

Πηγές: The ionospheric response over the UK to major bombing raids during World War II, Annales Geophysicae (2018). DOI: 10.5194/angeo-36-1243-2018  - https://www.tovima.gr/2018/09/26/science/o-v-pagkosmios-polemos-afise-to-apotypoma-tou-stin-ionosfaira/

Eνδείξεις για γιγάντιες αμμοθύελλες στον Τιτάνα του Κρόνου. Dust Storms on Titan Spotted for the First Time

Η ανακάλυψη – εφόσον επιβεβαιωθεί- κάνει τον Τιτάνα το τρίτο σώμα του ηλιακού συστήματός μας, μετά τη Γη και τον Άρη, όπου έχουν παρατηρηθεί αμμοθύελλες. Καλλιτεχνική απεικόνιση αμμοθύελλας στην επιφάνεια του Τιτάνα. Artist's concept of a dust storm on Titan. Researchers believe that huge amounts of dust can be raised on Titan, Saturn's largest moon, by strong wind gusts that arise in powerful methane storms. Such methane storms, previously observed in images from the international Cassini spacecraft, can form above dune fields that cover the equatorial regions of this moon especially around the equinox, the time of the year when the Sun crosses the equator. Credit: IPGP/Labex UnivEarthS/University Paris Diderot - C. Epitalon & S. Rodriguez

Μια νέα ανάλυση παλαιότερων στοιχείων από τον Τιτάνα, που είχε στείλει στη Γη το σκάφος Cassini της NASA, οδήγησαν τους επιστήμονες στο συμπέρασμα ότι στην επιφάνεια του μεγαλύτερου δορυφόρου του Κρόνου υπάρχουν γιγάντιες αμμοθύελλες.

Η ανακάλυψη -εφόσον επιβεβαιωθεί- κάνει τον Τιτάνα το τρίτο σώμα του ηλιακού συστήματός μας, μετά τη Γη και τον Άρη, όπου έχουν παρατηρηθεί αμμοθύελλες.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον αστρονόμο Σεμπάστιεν Ροντρίγκεζ του Πανεπιστημίου Ντενί Ντιντερό του Παρισιού, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο Nature Geoscience.

Στη μελέτη συμμετείχε και η Ελληνίδα Αθηνά Κουστένη του Αστεροσκοπείου του Παρισιού, η οποία επί χρόνια έχει μελετήσει τον Τιτάνα.

This animation, based on images captured by the Visual and Infrared Mapping Spectrometer (VIMS) on NASA's Cassini mission during several Titan flybys in 2009 and 2010, shows clear bright spots that have been interpreted as evidence of dust storms. Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/University Paris Diderot/IPGP/S. Rodriguez et al. 2018

«Ο Τιτάν είναι ένα πολύ ενεργό φεγγάρι, κάτι που ήδη γνωρίζουμε όσον αφορά τη γεωλογία του και τον εξωτικό κύκλο των υδρογονανθράκων του. Τώρα, μπορούμε να προσθέσουμε άλλη μια αναλογία με τη Γη και τον Άρη: τον ενεργό κύκλο σκόνης, καθώς οργανικής προέλευσης άμμος σηκώνεται πάνω από μεγάλες εκτάσεις με δίνες γύρω από τον ισημερινό του Τιτάνα» δήλωσε ο Ροντρίγκεζ.

Ο Τιτάν είναι ένας γοητευτικός κόσμος, που έχει πολλές ομοιότητες με τον πλανήτη μας. Είναι, μεταξύ άλλων, ο μόνος δορυφόρος στο ηλιακό μας σύστημα, ο οποίος διαθέτει εκτεταμένη ατμόσφαιρα, καθώς επίσης το μόνο σώμα πέρα από τη Γη, στην επιφάνεια του οποίου έχουν βρεθεί μεγάλες και σταθερές επιφάνειες με υγρά (λίμνες ή θάλασσες).

Όμως ενώ στη Γη το υγρό είναι νερό, στο δορυφόρο του Κρόνου είναι κυρίως υγρό μεθάνιο και αιθάνιο. Πρόκειται για ένα «εξωτικό» κύκλο, καθώς μόρια υδρογονανθράκων εξατμίζονται συνεχώς, συμπυκνώνονται σε νέφη και μετά πέφτουν ξανά στην επιφάνεια του Τιτάνα με τη μορφή βροχής, ανανεώνοντας τις λίμνες και τις θάλασσές του.

Επίσης, ο καιρός στον Τιτάνα εμφανίζει εποχικές μεταβολές όπως και στη Γη, ιδίως στην περιοχή του ισημερινού του, όπου κατά περιόδους τεράστια νέφη μαζεύονται πάνω από τις τροπικές περιοχές και προκαλούν ισχυρές καταιγίδες μεθανίου, ένα φαινόμενο που το Cassini είχε την ευκαιρία να παρατηρήσει κατ’ επανάληψη.

This compilation of images from nine Cassini flybys of Titan in 2009 and 2010 captures three instances when clear bright spots suddenly appeared in images taken by the spacecraft's Visual and Infrared Mapping Spectrometer. Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/University Paris Diderot/IPGP/S. Rodriguez et al. 2018

Όταν οι ερευνητές ανέλυσαν ξανά υπέρυθρες εικόνες του 2009 και 2010, τις οποίες είχε τραβήξει το διαστημικό σκάφος κατά τη διέλευσή του, εντόπισαν ασυνήθιστες ενδείξεις. Αρχικά νόμιζαν ότι επρόκειτο για νέφη μεθανίου, όμως μετά συνειδητοποίησαν ότι ήταν κάτι τελείως διαφορετικό: νέφη σκόνης κοντά στην επιφάνεια, που είχαν σηκωθεί από τις δίνες άμμου εξαιτίας των ισχυρών ανέμων που πνέουν στον Τιτάνα και οι οποίοι μεταφέρουν τη σκόνη σε μεγάλες αποστάσεις.

Πηγές: S. Rodriguez et al. Observational evidence for active dust storms on Titan at equinox, Nature Geoscience (2018). DOI: 10.1038/s41561-018-0233-2 - www.jpl.nasa.gov - http://www.in.gr/2018/09/25/tech/endeikseis-gia-giganties-ammothyelles-ston-titana-tou-kronou/