Το ιστολόγιο "Τέχνης Σύμπαν και Φιλολογία" είναι ένας διαδικτυακός τόπος που αφιερώνεται στην προώθηση και ανάδειξη της τέχνης, της επιστήμης και της φιλολογίας. Ο συντάκτης του ιστολογίου, Κωνσταντίνος Βακουφτσής, μοιράζεται με τους αναγνώστες του τις σκέψεις του, τις αναλύσεις του και την αγάπη του για τον πολιτισμό, το σύμπαν και τη λογοτεχνία.
Arts Universe and Philology
The blog "Art, Universe, and Philology" is an online platform dedicated to the promotion and exploration of art, science, and philology. Its owner, Konstantinos Vakouftsis, shares his thoughts, analyses, and passion for culture, the universe, and literature with his readers.
Το
χιόνι αυτό βέβαια διαφέρει από αυτό που έχουμε υπόψιν οι περισσότεροι, καθώς
αποτελείται από μικροσκοπικά σωματίδια σιδήρου- πολύ βαρύτερα από τις
χιονονιφάδες που βλέπουμε στην επιφάνεια της Γης- τα οποία πέφτουν από τον
τηγμένο εξώτερο πυρήνα και στοιβάζονται πάνω στον εσώτερο, δημιουργώντας
τεράστια στρώματα, πάχους εκατοντάδων χιλιομέτρων, που καλύπτουν τον εσώτερο
πυρήνα.
Παρά
το παράδοξο της εικόνας αυτής, οι επιστήμονες που πραγματοποίησαν την έρευνα
τονίζουν πως πρόκειται για μια διαδικασία παρεμφερή με αυτήν που προκαλεί τη
δημιουργία βράχων μέσα στα ηφαίστεια.
«Ο
μεταλλικός πυρήνας της Γης λειτουργεί ως ένας θάλαμος μάγματος» είπε ο
καθηγητής Τζουνγκ-Φου Λιν του TheUniversityofTexasatAustin. Η εν λόγω μελέτη είναι ήδη διαθέσιμη online και θα δημοσιευτεί στην έντυπη έκδοση του JGRSolidEarth στις 23 Δεκεμβρίου.
Ο
Γιουτζούν Ζανγκ, αναπληρωτής καθηγητής στο SichuanUniversity στην Κίνα, ηγήθηκε της έρευνας. Μεταξύ των
άλλων συντελεστών της είναι ο Πίτερ Νέλσον, επίσης του UniversityofTexasatAustin, και ο Νικ Ντάιγκερτ, επίκουρος καθηγητής
στο UniversityofTennessee.
Η
λήψη δειγμάτων από τον πυρήνα της Γης δεν είναι δυνατή, οπότε οι επιστήμονες
τον μελετούν καταγράφοντας και αναλύοντας σήματα από σεισμικά κύματα καθώς
διέρχονται μέσα από τη Γη. Ωστόσο, εκτροπές/ διακυμάνσεις μεταξύ δεδομένων από
πρόσφατα σεισμικά κύματα και τις τιμές που θα αναμένονταν με βάση το υπάρχον
μοντέλο του πυρήνα της Γης προκάλεσαν ερωτήματα: Τα κύματα κινούνται πιο αργά
από ό,τι αναμενόταν καθώς διέρχονται από τη βάση του εξώτερου πυρήνα, και
κινούνται ταχύτερα του αναμενομένου όταν διέρχονται μέσω του ανατολικού
ημισφαιρίου της κορυφής του εσώτερου πυρήνα.
A simplified
graphic of the inner Earth as described by the new research. The white and
black layers represent a slurry layer containing iron crystals. The iron
crystals form in the slurry layer of the outer core (white). These crystals
'snow' down to the inner core, where they accumulate and compact into a layer on
top of it (black). The compacted layer is thicker on the western hemisphere of
the inner core (W) than on the eastern hemisphere (E). Credit: University of
Texas at Austin/Jackson School of Geosciences
Σύμφωνα
με την εν λόγω έρευνα, οι διακυμάνσεις/ αποκλίσεις αυτές οφείλονται στην ύπαρξη
χιονιού από σίδηρο στον πυρήνα. Ο επιστήμονας Σ.Ι Μπραγκίνσκι είχε παρουσιάσει
στις αρχές της δεκαετίας του 1960 τη θεωρία πως υπάρχει ένα στρώμα
«τσιμεντολάσπης» μεταξύ του εσώτερου και του εξώτερου πυρήνα, αλλά τα στοιχεία
που προέκυψαν για τις συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης στο περιβάλλον του
πυρήνα κατέρριψαν αυτή τη θεωρία. Ωστόσο, νέα δεδομένα από πειράματα δείχνουν
πως η κρυσταλλοποίηση είναι δυνατή και ότι περίπου το 15% του χαμηλότερου
τμήματος του εξώτερου πυρήνα θα μπορούσε να αποτελείται από βασιζόμενους στον
σίδηρο κρυστάλλους, που πέφτουν στο άνω τμήμα του στερεού εσώτερου πυρήνα.
«Είναι περίεργο να το σκέφτεται κανείς. Έχεις κρυστάλλους εντός του εξώτερου
πυρήνα να χιονίζουν στον εσώτερο πυρήνα σε μια απόσταση αρκετών εκατοντάδων
χιλιομέτρων».
Σύμφωνα
με τους ερευνητές, το συσσωρευμένο αυτό χιόνι αποτελεί την αιτία των σεισμικών
αποκλίσεων. Η «λασπώδης» αυτή σύνθεση επιβραδύνει τα σεισμικά κύματα, ενώ η
ποικιλομορφία στο μέγεθος των όγκων χιονιού εξηγεί τις αλλαγές στην ταχύτητα.
«Το
όριο του εσώτερου πυρήνα δεν είναι μια απλή και ομαλή επιφάνεια, κάτι που
μπορεί να επηρεάζει τη θερμική αγωγιμότητα και τις μετατοπίσεις στον πυρήνα»
αναφέρει ο Ζανγκ.
Η πρώτη εικόνα μιας μαύρης τρύπας, που τράβηξε το διεθνές Τηλεσκόπιο Ορίζοντα Γεγονότων (EventHorizonTelescope-ΕΗΤ), υπήρξε το πιο σημαντικό επιστημονικό επίτευγμα της φετινής χρονιάς, σύμφωνα με το κορυφαίο περιοδικό «Science». A simulation of matter swirling around the black hole at the center of Messier 87 and radiating at different wavelengths. A bright ring of light orbiting the black hole’s shadow shines through the haze, and green tendrils of a powerful jet stream from its pole. LIA MEDEIROS/CHI-KWAN CHAN/DIMITRIOS PSALTIS/FERYAL OZEL/UNIVERSITY OF ARIZONA/INSTITUTE FOR ADVANCED STUDY
Το «Science», που κάθε χρόνο παραδοσιακά απονέμει διεθνώς τον επίζηλο τίτλο της σπουδαιότερης επιστημονικής ανακάλυψης, τονίζει ότι πρόκειται για «πραγματικά εντυπωσιακό κατόρθωμα ομαδικής εργασίας και τεχνολογίας». Όπως επισημαίνει, κάποτε θεωρείτο αδιανόητο να φωτογραφηθεί άμεσα μια μαύρη τρύπα, καθώς μόνο έμμεσα οι επιστήμονες ήσαν σε θέση να εικάσουν την παρουσία της, μέσω των επιδράσεων στο περιβάλλον της.
Learn about our Breakthrough of the Year: the first image of a black hole. Nine other advances are recognized as runners-up.
Αυτή τη φορά, η πολυάριθμη ερευνητική ομάδα του ΕΗΤ -άνω των 200 επιστημόνων, μεταξύ των οποίων κομβικό ρόλο έπαιξε ο ελληνικής καταγωγής καθηγητής αστροφυσικής Δημήτρης Ψάλτης του Πανεπιστημίου της Αριζόνα- ανακοίνωσαν τον Απρίλιο ότι κατάφεραν να φωτογραφήσουν τον φωτεινό ορίζοντα γεγονότων που περιβάλλει τη μαύρη τρύπα. Ασφαλώς όχι την ίδια, αφού -όπως λέει και το όνομά της- είναι μαύρη, επειδή η βαρύτητα της είναι τόσο ισχυρή, που δεν αφήνει ούτε το φως να δραπετεύσει από αυτήν. Έτσι, οι μαύρες τρύπες «κρύβονται» σε κοινή θέα, καμουφλαρισμένες τέλεια πάνω στο υπόβαθρο του σκοτεινού κενού του διαστήματος.
Η τεράστια μαύρη τρύπα που φωτογραφήθηκε, βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία Messier 87 (M87), σε απόσταση σχεδόν 55 εκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη. Είναι τόσο μεγάλη, που είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από όλο τον γαλαξία μας.
Η φωτογραφίαπου τράβηξε το EventHorizonTelescope-ΕΗΤ, της μαύρης τρύπας πουβρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία Messier 87.The iconic image of galaxy Messier 87’s central black hole, showing a ring of photons bent by its gravity. EHT COLLABORATION/CC 4.0
Η εμβληματική εικόνα της εξαπλώθηκε γρήγορα σαν ιός (έγινε «viral») στο παγκόσμιο διαδίκτυο, καθώς μαγνήτισε την προσοχή των μέσων ενημέρωσης και τη φαντασία εκατομμυρίων ανθρώπων σε όλη τη Γη. Σήμερα είναι πια μια από τις εικόνες με τις περισσότερες λήψεις στην ιστορία του Εθνικού Ιδρύματος Επιστημών των ΗΠΑ. Οι επιστήμονες του ΕΗΤ σχεδιάζουν νέες φωτογραφίες με ακόμη καλύτερη ανάλυση, έχοντας στο στόχαστρο τους, μεταξύ άλλων, και την κεντρική μαύρη τρύπα του δικού μας γαλαξία εντός του 2020.
This artist’s
reconstruction of a Denisovan girl from Siberia is based on a new way to infer
physical features from DNA. MAAYAN HAREL
Για
τους πολυπληθείς αναγνώστες όμως του «Science» η
φωτογράφηση της μαύρης τρύπας ήταν το τρίτο σημαντικότερο γεγονός του 2019. Η
«ετυμηγορία του λαού» (πάνω από 34.000 ψήφοι) ήταν ότι το πιο σημαντικό -με
διαφορά μάλιστα – ήταν η ανακάλυψη στο Θιβέτ ενός απολιθωμένου κρανίου από ένα
κορίτσι Ντενίσοβα, ένα μυστηριώδη πρόγονο του ανθρώπου, του οποίου έως τώρα
είχε βρεθεί το 2010 μόνο ένα οστό σε σπήλαιο της Σιβηρίας. Μετά την ανακάλυψη
και στο Θιβέτ, που επιβεβαιώθηκε μέσω γενετικής ανάλυσης, φαίνεται πως οι
Ντενίσοβα ήσαν αρκετά εξαπλωμένοι στην Ασία πριν περίπου 50.000 χρόνια,
παράλληλα με τους Νεάντερταλ.
A health worker
dons protective gear during the ongoing Ebola outbreak in the DRC. BAZ RATNER/REUTERS
Στη
δεύτερη θέση των προτιμήσεων των αναγνωστών βρέθηκε η ανάπτυξη δύο ελπιδοφόρων
φαρμάκων για τον ιό Έμπολα.
Illustration of the
Chicxulub impact crater on the Yucatán Peninsula in Mexico soon after its
creation. DETLEV VAN RAVENSWAAY/SCIENCE SOURCE
An array of chips
for Google’s quantum processor being prepared for testing. GOOGLE
Arrokoth, a remnant
of the early years of the Solar System. NASA/ROMAN TKACHENKO
A model of the CFTR
protein (green), which is defective in cystic fibrosis, at the cell surface. FANGYU LIU/JAMES LEE/ROCKEFELLER UNIVERSITY
This year, an
artificial intelligence (AI) program beat some of the world’s best players in
the most popular version of poker, no-limit Texas Hold ’em. The landmark result
marks the first time AI has prevailed in a multiplayer contest in which players
have only imperfect information about the state of the game. JASON SOLO/THE
JACKY WINTER GROUP
Όσον
αφορά το ίδιο το «Science», πέρα από την εικόνα της μαύρης τρύπας,
αναδεικνύει ως άλλα σημαντικά επιστημονικά επιτεύγματα του 2019 την ανακάλυψη
νέων στοιχείων για την κατακλυσμική πτώση του μετεωρίτη στο Γιουκατάν του
Μεξικού που εξαφάνισε τους δεινόσαυρους από τη Γη, τη δημιουργία του πρώτου
κβαντικού υπολογιστή που είναι πιο ικανός από κάθε συμβατικό υπερ-υπολογιστή
(το ορόσημο της λεγόμενης «κβαντικής υπεροχής»), τη φωτογράφιση από το σκάφος NewHorizons της NASA του μακρινού ουράνιου σώματος MU69 που βαφτίστηκε πλέον «Άροκοθ», το πρώτο
αποτελεσματικό φάρμακο για τις περισσότερες περιπτώσεις κυστικής ίνωσης, την
επικράτηση ενός προγράμματος τεχνητής νοημοσύνης στο πόκερ με αντίπαλους τους
καλύτερους επαγγελματίες παίκτες κ.α.
Είναι η πρώτη φορά που ένα πλήρες αρχαίο γονιδίωμα εξάγεται από οτιδήποτε άλλο εκτός από ανθρώπινα οστά. An international team of scientists has successfully sequenced ancient DNA extracted from a 5,700-year-old piece of chewed birch pitch from southern Denmark. In addition to an ancient human genome and mitochondrial DNA (mtDNA), the researchers recovered plant and animal DNA, as well as microbial DNA from several oral species. Further analysis of the human DNA revealed that the individual whose genome the team recovered was female and that she likely had dark skin, dark brown hair and blue eyes. An artist’s reconstruction of Lola, a woman who chewed the Syltholm birch pitch. Image credit: Tom Björklund.
Επιστήμονες
στη Δανία ανακάλυψαν ανθρώπινο DNA πάνω σε ένα κομμάτι από ρητίνη σημύδας που
χρησιμοποιείτο ως τσίχλα πριν 5.700 χρόνια. Χάρη σε αυτό, κατάφεραν να
ανακτήσουν όλο το γονιδίωμα του ανθρώπου. Είναι η πρώτη φορά που ένα πλήρες
αρχαίο γονιδίωμα εξάγεται από οτιδήποτε άλλο εκτός από ανθρώπινα οστά.
Επιπλέον,
χάρη στην ανάλυση του γονιδιώματος οι επιστήμονες μπόρεσαν να κάνουν διάφορες
βάσιμες υποθέσεις για το φύλο και την εμφάνιση του ατόμου. Επρόκειτο για μια
άγνωστης ηλικίας γυναίκα πιθανότατα με σκούρο δέρμα, μελαχρινά μαλλιά και
γαλανά μάτια (όχι ακριβώς αυτό που περιμένει κάποιος από μια Σκανδιναβή!).
Ακόμη,
αντλήθηκαν πληροφορίες σχετικά με το είδος της διατροφής της (βρέθηκαν ίχνη από
πάπια και φουντούκια), καθώς επίσης διάφορους παθογόνους μικροοργανισμούς στο
στόμα της (μεταξύ άλλων βρέθηκε στρεπτόκοκκος που προκαλεί πνευμονία, αλλά και
ο ιός Επστάιν-Μπαρ).
Photograph of the
Syltholm birch pitch and its find location at the site of Syltholm on the
island of Lolland, Denmark. Image
credit: Jensen et al, doi: 10.1038/s41467-019-13549-9.
Οι
ερευνητές, με επικεφαλής τον μοριακό ανθρωπολόγο δρα Χάνες Σρέντερ του
Πανεπιστημίου της Κοπεγχάγης, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature Communications», σύμφωνα με το
Γαλλικό Πρακτορείο και το BBC. Η «τσίχλα» με το αρχαίο DNA βρέθηκε σε αρχαιολογική
ανασκαφή στην περιοχή Σίλτχολμ της νήσου Λόλαντ της νότιας Δανίας, της
μεγαλύτερης και σημαντικότερης σε ευρήματα μέχρι σήμερα τοποθεσίας της Λίθινης
εποχής στη χώρα.
Οι
επιστήμονες κατόρθωσαν να εξάγουν το DNA από τα σημάδια που τα ανθρώπινα δόντια
είχαν αφήσει πάνω σε ένα κομμάτι καφε-μαύρης ρητίνης της σημύδας, μήκους δύο
εκατοστών, καθώς τα ίδια τα δόντια δεν βρέθηκαν. «Είναι εντυπωσιακό ότι
αποκτήσαμε ένα πλήρες αρχαίο γονιδίωμα από οτιδήποτε άλλο πέρα από οστά»,
δήλωσε ο Σρέντερ.
Η
γενετική ανάλυση δείχνει ότι η γυναίκα ήταν πιο κοντά γενετικά στους
κυνηγούς-τροφοσυλλέκτες της βόρειας ηπειρωτικής Ευρώπης, παρά στους
Σκανδιναβούς εκείνης της εποχής, γι’ αυτό, άλλωστε, δεν φαίνεται να έμοιαζε
πολύ εξωτερικά με τους τελευταίους. Πιθανώς ανήκε σε κάποια ομάδα μεταναστών
που είχε μετακινηθεί από τη δυτική Ευρώπη προς τα βόρεια μετά την υποχώρηση των
παγετώνων.
Ερευνητές του UNSW
Sydney (University of New South Wales), του Griffith University και του
Swinburne University of Technology ανέπτυξαν έναν ιδιαίτερα φθηνό και βιώσιμο
τρόπο παραγωγής υδρογόνου για χρήση ως καύσιμο, ανοίγοντας πιθανώς έναν νέο
δρόμο για οχήματα που κινούνται με φθηνή ενέργεια. This colorized high-resolution
TEM microscope image shows the catalyst’s two phases, MoP in purple, MoP2 in
yellow. Credit: Environmental
Molecular Sciences Laboratory
Σε
έρευνα που δημοσιεύτηκε στο NatureCommunications παρουσιάζεται πώς είναι δυνατή η εξαγωγή
υδρογόνου μέσω διάσπασης του νερού χρησιμοποιώντας μέταλλα χαμηλού κόστους,
όπως ο σίδηρος και το νικέλιο ως καταλύτες που επιταχύνουν τη διαδικασία, ενώ
παράλληλα απαιτείται λιγότερη ενέργεια. Ο σίδηρος και το νικέλιο, που υπάρχουν
αφθονία στη Γη, θα μπορούσαν, ως εκ τούτου, να αντικαταστήσουν πολύτιμα μέταλλα
όπως το ρουθήνιο, η πλατίνα και το ιρίδιο, που μέχρι τώρα θεωρούνταν ως οι
βασικοί καταλύτες στη διαδικασία διάσπασης του νερού.
Ο
Τσουάν Ζάο, καθηγητής της Σχολής Χημείας του UNSW, αναφέρει πως στη διάσπαση του νερού δύο
ηλεκτρόδια διοχετεύουν ηλεκτρισμό στο νερό, κάτι που επιτρέπει τον διαχωρισμό
του υδρογόνου από το οξυγόνο και τη χρήση του για σκοπούς ενέργειας σε μια
κυψέλη καυσίμου.
«Αυτό
που κάνουμε είναι να επικαλύπτουμε τα ηλεκτρόδια με τον καταλύτη μας για να
μειώνουμε την κατανάλωση ενέργειας» λέει σχετικά. «Σε αυτόν τον καταλύτη
υπάρχει ένα μικροσκοπικό interface
νανοκλίμακας, όπου ο σίδηρος και το νικέλιο συναντιούνται σε ατομικό επίπεδο-
κάτι που εξελίσσεται σε έναν χώρο διάσπασης νερού. Εκεί είναι που το υδρογόνο
μπορεί να διαχωριστεί από το οξυγόνο και να εξαχθεί ως καύσιμο, και το οξυγόνο
να απελευθερωθεί ως φιλικό προς το περιβάλλον απόβλητο».
Το
2015 η ομάδα του καθηγητή Ζάο είχε ανακαλύψει ένα ηλεκτρόδιο νικελίου- σιδήρου
για παραγωγή οξυγόνου, με απόδοση-ρεκόρ. Ωστόσο ο καθηγητής Ζάο λέει πως, από
μόνα τους, το σίδηρο και το νικέλιο δεν είναι καλοί καταλύτες για παραγωγή
υδρογόνου, αλλά όταν ενώνονται σε μικροκλίμακα, «έχουμε μαγεία».
Η
ανακάλυψη αυτή θα μπορούσε να αλλάξει τα δεδομένα όσον αφορά στην χρήση του
υδρογόνου ως καυσίμου, δεδομένων των τιμών των μετάλλων (σίδηρος και νικέλιο
έναντι ρουθηνίου, πλατίνας και ιριδίου).
«Αυτή
τη στιγμή, στην οικονομία ορυκτών καυσίμων μας, έχουμε αυτό το τεράστιο κίνητρο
για να πάμε προς την κατεύθυνση μιας οικονομίας υδρογόνου, έτσι ώστε να
μπορούμε να χρησιμοποιούμε υδρογόνο ως μια πηγή καθαρής ενέργειας» λέει ο
καθηγητής Ζάο. «Μιλάμε για την οικονομία υδρογόνου εδώ και χρόνια, αλλά αυτή τη
φορά φαίνεται πως έρχεται στα αλήθεια».