Υποψίες για ύπαρξη ζωής στον Άρη. Lava tubes may be havens for ancient alien life and future human explorers

Σήραγγες λάβας στον Άρη, οι οποίες ίσως φιλοξενούν κάποια μορφή ζωής, ζητά από τη NASA να εξετάσει η αστροβιολόγος Τσάριτι Φίλιπς-Λάντερ. Mars, at one time in its past, was wet and warm, and may have hosted life. Over time, it was stripped of its atmosphere and its water, and became frigid. But if there was life there, it may have had time to "migrate" to the only remaining niches where it could survive. On Mars, that might mean lava tubes. Credit: NASA

Σήραγγες λάβας στον Άρη, οι οποίες ίσως φιλοξενούν κάποια μορφή ζωής, ζητά από τη NASA να εξετάσει η αστροβιολόγος Τσάριτι Φίλιπς-Λάντερ. 

The Kazamura Cave is the longest lava tube on Earth. It features the tell-tale arched ceiling of lava tubes, and the floor was the crust of a former lava lake that collapsed inward as the lake drained. Credit: Dave Bunnell / Under Earth Images – Own work, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=48891612

Συγκεκριμένα, η επιστήμονας ζητά από τη NASA να στείλει ρομπότ στον «κόκκινο πλανήτη» ώστε να διερευνήσει αυτή την πιθανότητα.

The collapsed sklyight on a lava tube in the Moon’s Marius Hills region, as imaged by NASA’s Lunar Reconnaissance Orbiter. Credit: ASA/GSFC

Η Αμερικανίδα Τσάριτι Φίλιπς-Λάντερ από το Southwest Research Institute στο Τέξας θέλει η NASA να εξερευνήσει σήραγγες λάβας στον Άρη, καθώς η αστροβιολόγος και η ομάδα της υποπτεύονται ότι μπορεί εκεί να εντοπιστεί εξωγήινη ζωή.

An image of a partially collapsed lava tube near the lunar equator, captured by India’s Chandrayaan-1 lunar orbiter. Image Credit: Indian Space Applications Centre

An image of a lava tube on Mars’ Alba Mons, from NASA’s Viking Orbiter. Credit: NASA

Ειδικότερα, η σύνθεση της ατμόσφαιρας του πλανήτη, οι ακραίες θερμοκρασίες του που μπορούν να φτάσουν έως τους -153 βαθμούς Κελσίου και η κοσμική ακτινοβολία καθιστούν την επιφάνεια του Άρη αφιλόξενη, οπότε αν κάποιος ψάχνει για σημάδια ζωής και εξωγήινους πολιτισμούς τότε ίσως πρέπει να εστιάσει κάτω από τη βραχώδη επιφάνειά του.

An illustration of a longitudinal cross-section of a Martian lava pit. These are potentially hazardous environments, better explored by robot than by humans. Credit: Melissausburn – Own work, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=31385296

Η Φίλιπς-Λάντερ, άλλωστε, επισημαίνει πως: «Εάν υπάρχει ζωή εκεί, πιθανότατα θα διατηρηθεί καλύτερα κάτω από την επιφάνεια».

Four panels from a video presentation on the Moon Diver concept. From left to right: Rover is deployed from the lander, rover rappels down the hole, with Earth in the background, the rover hanging free as it’s lowered to the floor. Though the concept was developed to explore the Moon, something similar would likely work on Mars. Credit: KISSCaltech

Η αστροβιολόγος και η ομάδα της πιστεύουν ότι η NASA πρέπει να στείλει ένα ρομπότ για να μελετήσει τα σπήλαια στον Άρη στο εγγύς μέλλον, ενώ οι ερευνητές σημειώνουν ότι η τεχνολογική πρόοδος θα καταστήσει δυνατή μια τέτοια αποστολή μέσα στην επόμενη δεκαετία.

Many of the cave openings and lava tube skylights the USGS has identified on Mars is in the post-volcanic Tharsis Region. In this image, each red dot is a candidate entrance. Image Credit: USGS/Mars Global Cave Candidate Catalog.

The Moon and Mars will probably be the first places in the Solar System that humanity will try to live after leaving the safety and security of Earth. But those worlds are still incredibly harsh environments, with no protection from radiation, little to no atmosphere, and extreme temperatures. Living on those worlds is going to be hard, it’s going to be dangerous. Fortunately, there are a few pockets on those worlds that’ll make it a tiny little bit easier to get a foothold in the Solar System: lava tubes.

Υπογραμμίζεται, ακόμα, ότι ο Πασκάλ Λεμ, ερευνητής σε κέντρο της NASA στην Καλιφόρνια, ανέφερε ότι «στον Άρη και σε άλλα μέρη, οι σήραγγες λάβας έχουν τη δυνατότητα να κάνουν τη διαφορά μεταξύ ζωής και θανάτου».

Πηγές: Sid Perkins. Core Concept: Lava tubes may be havens for ancient alien life and future human explorers, Proceedings of the National Academy of Sciences (2020). DOI: 10.1073/pnas.2012176117 - https://phys.org/news/2020-07-lava-tubes-exploration-priority-worlds.html - https://www.tovima.gr/2020/07/19/science/yparksi-zois-ston-ari-ypooteyontai-epistimones-zitoun-apo-ti-nasa-na-eksetasei-siragges-lavas/

Νέα εποχή στη γονιδιωματική έρευνα: Πλήρης αλληλούχιση του ανθρώπινου χρωμοσώματος Χ. Scientists achieve first complete assembly of human X chromosome

Επιστήμονες στο National Human Genome Research Institute (NHGRI), που υπάγεται στα NIH (National Institutes of Health) στις ΗΠΑ πραγματοποίησαν την πρώτη end-to-end αλληλούχιση DNA ενός ανθρώπινου χρωμοσώματος, όπως ανακοινώθηκε από τα ΝΙΗ- σηματοδοτώντας την έναρξη μιας νέας εποχής στη γονιδιωματική έρευνα. The first end-to-end (‘telomere-to-telomere’) completely gapless DNA sequence of a human chromosome is a major milestone for genomics research. A telomere is the end of a chromosome that protects the interior of a chromosome from damage during cell division. Image credit: Darryl Leja, NHGRI.

Τα αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν στο Nature και υποδεικνύουν ότι η «base-by-base» αλληλούχιση ενός ανθρώπινου χρωμοσώματος είναι πλέον δυνατή- και θα επιτρέψει σε επιστήμονες να πραγματοποιήσουν μια ολοκληρωμένη αλληλούχιση του ανθρώπινου γονιδιώματος.

A team of U.S. and U.K. scientists has generated the end-to-end gapless DNA sequence of the human X chromosome. The X chromosome is the first human chromosome to be completely sequenced from end to end, with no gaps in the sequence and an unprecedented level of accuracy. (Illustration from Getty Images)

Οι άνθρωποι έχουν δύο σετ χρωμοσωμάτων- ένα από κάθε γονέα. Τα κορίτσια, πχ, κληρονομούν δύο χρωμοσώματα Χ, ένα από τη μητέρα και ένα από τον πατέρα. Ωστόσο αυτά τα δύο χρωμοσώματα δεν είναι όμοια, και θα περιέχουν πολλές διαφορές στις αλληλουχίες DNA τους.

Στο πλαίσιο της έρευνας, οι επιστήμονες δεν αλληλούχισαν το χρωμόσωμα Χ από ένα κανονικό ανθρώπινο κύτταρο. Αντ'αυτού, χρησιμοποίησαν έναν ειδικό τύπο κυττάρου- έναν που έχει δύο όμοια χρωμοσώματα Χ. Ένα τέτοιο κύτταρο παρέχει περισσότερο DNA για αλληλούχιση από έναν κύτταρο αρσενικού, που έχει μόνο ένα αντίγραφο χρωμοσώματος Χ. Επίσης, αποφεύγει τις διαφορές αλληλουχίας που συναντώνται όταν αναλύονται δύο χρωμοσώματα Χ ενός τυπικού κυττάρου θηλυκού.

Chromosome ideograms showing the whole-genome assembly of the human CHM13 genome, exceeding all prior human genome assemblies in terms of continuity, completeness, and accuracy. The X chromosome is enlarged on the right. Gapless contigs are illustrated as blue and orange bars next to the chromosome ideograms. (Credit: Miga et al., Nature 2020)

Οι συντελεστές της έρευνας και οι συνάδελφοί τους αξιοποίησαν νέες τεχνολογίες που μπορούν να αλληλουχίσουν μακρά τμήματα DNA. Αντί να προετοιμάζουν και να αναλύουν μικρά τμήματα DNA, χρησιμοποίησαν μια μέθοδο που αφήνει τα μόρια DNA σε μεγάλο βαθμό ακέραια. Αυτά τα μεγάλα μόρια DNA αναλύθηκαν στη συνέχεια από δύο διαφορετικά όργανα, το καθένα από τα οποία παράγει πολύ μεγάλες αλληλουχίες DNA- κάτι που δεν μπορούσε να γίνει με προηγούμενα όργανα.

Αφού τα ανέλυσαν με αυτόν τον τρόπο, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα νέο πρόγραμμα υπολογιστή για τη συναρμολόγηση των πολλών τμημάτων της αλληλουχίας που είχε παραχθεί.

Η όλη προσπάθεια εντάσσεται στο πλαίσιο μιας ευρύτερης πρωτοβουλίας από την κοινοπραξία Τ2Τ (Telomere-to-Telomere), που χρηματοδοτείται εν μέρει από το NHGRI. Η κοινοπραξία αποσκοπεί στην παραγωγή μιας πιο ολοκληρωμένης αλληλουχίας αναφοράς για το ανθρώπινο γονιδίωμα, και σε αυτό το πλαίσιο η Τ2Τ συνεχίζει τις προσπάθειες, με σκοπό την παραγωγή μιας πλήρους αλληλουχίας του ανθρώπινου γονιδιώματος το 2020.

Research scientist Karen Miga at the UCSC Genomics Institute led the telomere-to-telomere assembly of a complete human X chromosome.

Όπως σημειώνεται σε ανακοίνωση του UC Santa Cruz- ερευνήτρια του οποίου, η Κάρεν Μίγκα, ήταν lead author- αν και το υπάρχον ανθρώπινο γονιδίωμα αναφοράς είναι το πιο ακριβές και ολοκληρωμένο γονίδιο σπονδυλωτού που έχει παραχθεί ποτέ, υπάρχουν ακόμα κενά στην αλληλουχία DNA, ακόμα και μετά από δύο δεκαετίες βελτιώσεων. Επί της προκειμένης βρέθηκε η πλήρης αλληλουχία ενός ανθρώπινου χρωμοσώματος από τη μια άκρη ως την άλλη (“telomere to telomere”) χωρίς κενά και με άνευ προηγουμένου ακρίβεια.

Την κοινοπραξία Τ2Τ ίδρυσαν η Μίγκα και ο Άνταμ Φιλίπι, corresponding authors του νέου επιστημονικού άρθρου, με σκοπό τη «συναρμολόγηση» ενός πλήρους γονιδιώματος μετά από τη συνεργασία τους το 2018 με σκοπό την παραγωγή μιας ολοκληρωμένης αλληλούχισης ανθρώπινου γονιδιώματος.

Πηγές: https://www.nature.com/articles/s41586-020-2547-7 - http://www.sci-news.com/genetics/human-x-chromosome-sequence-08640.html - https://news.ucsc.edu/2020/07/x-chromosome.html - https://www.naftemporiki.gr/story/1619360/nea-epoxi-sti-gonidiomatiki-ereuna-pliris-allilouxisi-tou-anthropinou-xromosomatos-x

Ο εντοπισμός μιας πιθανής μαύρης στη «γειτονιά» μας. Harvard Scientists Propose Plan to Determine If Planet Nine Is a Primordial Black Hole

Επιστήμονες στο Harvard University και τη Black Hole Initiative (BHI) ανέπτυξαν μια νέα μέθοδο για τον εντοπισμό μαύρων τρυπών στο εξώτερο ηλιακό σύστημα- και μαζί με αυτό, για την εξακρίβωση της πραγματικής φύσης του υποθετικού Ενάτου Πλανήτη. Scientists have developed a new method to find black holes in the outer solar system, and along with it, determine once-and-for-all the true nature of the hypothesized Planet Nine. Artist's conception of accretion flares resulting from the encounter of an Oort-cloud comet and a hypothesized black hole in the outer solar system. Credit: M. Weiss

Το εν λόγω επιστημονικό άρθρο δημοσιεύτηκε στο The Astrophysical Journal Letters και υπογραμμίζει τη σημασία της μελλοντικής αποστολής LSST (Legacy Survey of Space and Time) για την παρατήρηση μιας κατηγορίας εκλάμψεων (accretion flares), η παρουσία των οποίων θα αποδείκνυε ή θα απέκλειε τον Ένατο Πλανήτη ως μαύρη τρύπα.

Ο Dr. Άβι Λεμπ, καθηγητής στο Harvard, και ο Αμίρ Σιράτζ προπτυχιακός φοιτητής, ανέπτυξαν τη νέα μέθοδο για την αναζήτηση μαύρων τρυπών στο εξώτερο ηλιακό σύστημα με βάση εκλάμψεις που προκύπτουν από την αναταραχή η οποία προκύπτει από "αναχαιτιζόμενους" κομήτες. Η μελέτη υποδεικνύει πως το LSST μπορεί να βρει μαύρες τρύπες μέσω της παρατήρησης των εκλάμψεων που προκύπτουν από τις συγκρούσεις μικρών αντικειμένων του Νέφους Πόρτα.

«Στην περιοχή μιας μαύρης τρύπας, τα μικρά σώματα που πλησιάζουν θα λιώνουν ως αποτέλεσμα της θέρμανσης από τη συσσώρευση αερίων από του διαστρικό μέσο στη μαύρη τρύπα» είπε ο Σιράτζ. «Όταν λιώσουν, τα μικρά σώματα υπόκεινται σε δυνάμεις και αναταραχή από τη μαύρη τρύπα, που συνοδεύονται από συσσώρευση από το διαταρασσόμενο σώμα στη μαύρη τρύπα» πρόσθεσε ο Λεμπ. «Επειδή οι μαύρες τρύπες είναι εγγενώς σκοτεινές, η ακτινοβολία που εκπέμπει η ύλη καθ' οδόν προς το στόμα της μαύρης τρύπας είναι ο μόνος τρόπος που έχουμε για να φωτίσουμε αυτό το σκοτεινό περιβάλλον».

«Η μέθοδος αυτή μπορεί να εντοπίσει ή να αποκλείσει 'φυλακισμένες' μαύρες τρύπες στις παρυφές του Νέφους Πόρτα, ή περίπου 100.000 αστρονομικές μονάδες» σημείωσε ο Σιράτζ. «Θα ήταν ικανό να θέσει νέα όρια ως προς το κλάσμα σκοτεινής ύλης που περιέχεται στις αρχέγονες μαύρες τρύπες».

Το νέο επιστημονικό άρθρο εστιάζει στον υποτιθέμενο Ένατο Πλανήτη ως πρωταρχικό υποψήφιο για εντοπισμό. Οι περισσότερες θεωρίες εικάζουν πως πρόκειται για έναν πλανήτη που δεν έχει εντοπιστεί ακόμα, αλλά μπορεί επίσης να υποδεικνύει την παρουσία μιας μαύρης τρύπας πλανητικής μάζας.

«Ο Ένατος Πλανήτης είναι μια πειστική εξήγηση για την παρατηρούμενη συγκέντρωση κάποιων αντικειμένων πέρα από την τροχιά του Ποσειδώνα. Εάν επιβεβαιωθεί μέσω απευθείας ηλεκτρομαγνητικής παρατήρησης, θα είναι ο πρώτος εντοπισμός ενός νέου πλανήτη στο ηλιακό σύστημα εδώ και δύο αιώνες, χωρίς να υπολογίζουμε τον Πλούτωνα» είπε ο Σιράτζ, προσθέτοντας πως αν δεν εντοπιστεί φως από τον Ένατο Πλανήτη, τότε το μοντέλο της μαύρης τρύπας θα φάνταζε ακόμα πιο ενδιαφέρον. «Μια από τις ιδέες που έχουν προταθεί είναι η πιθανότητα ο Ένατος Πλανήτης να είναι μια μαύρη τρύπα μεγέθους γκρέιπφρουτ, με μάζα πέντε-δέκα φορές πολλαπλάσια αυτής της Γης».

Πηγές: Amir Siraj, Abraham Loeb. Searching for Black Holes in the Outer Solar System with LSST. The Astrophysical Journal Letters, 2020 (accepted); [link] - https://www.cfa.harvard.edu/news/2020-13 - https://www.naftemporiki.gr/story/1618614/mia-pithani-mauri-trupa-sti-geitonia-mas

Μυστήριο με κυκλικά αστρικά αντικείμενα. Astronomers Detect Unexpected Class of Mysterious Circular Objects in Space

Θα μπορούσαν να είναι οτιδήποτε, από απομεινάρια σουπερνόβα, πρωτοπλανητικoί δίσκοι έως και κάποιο σφάλμα του τηλεσκοπίου, ωστόσο σύμφωνα με τους επιστήμονες, οι αστρικοί αυτοί κύκλοι δεν φαίνεται να ταιριάζουν με καμιά από τις παραδοσιακές περιγραφές. Radio images of the ORCs captured using the Australian Square Kilometre Array Pathfinder (ASAP). Image Norris, et al, Unexpected Circular Radio Objects at High Galactic Latitude, 2020

Περίεργα κυκλικά αντικείμενα ανακάλυψαν οι επιστήμονες βαθιά στο διάστημα τα οποία δεν μοιάζουν με κανένα γνωστό είδος αστρικών αντικειμένων. Οι επιστήμονες που τα εντόπισαν, ακόμη δεν έχουν καταλήξει περί τίνος πρόκειται και πως σχηματίστηκαν. Έως τώρα έχουν ανακαλυφθεί τέσσερα τέτοια αντικείμενα, όλα σε σχήμα κύκλου.

Οι ερευνητές υποθέτουν ότι μπορεί τα αντικείμενα μπορεί να δημιουργήθηκαν από κάποιο μεγάλο γεγονός σε κάποιο μέρος του γαλαξία, όπως μια έκρηξη μεγάλης ισχύος ή συγχωνεύσεις άστρων νετρονίων. Το τι ισχύει παραμένει μυστήριο αλλά σύμφωνα με τους επιστήμονες, πρόκειται για κάτι που συνέβη στο μακρινό παρελθόν.

Τα κυκλικά αντικείμενα, θα μπορούσαν επίσης να είναι ένα ήδη γνωστό φαινόμενο από μια άλλη οπτική γωνία. Οι αστρονόμοι λένε επίσης ότι υπάρχει η πιθανότητα να μην πρόκειται για μια νέα κατηγορία αστρικών αντικειμένων, αλλά για κάποια ήδη γνωστή που τώρα φαίνεται διαφορετικά με τις νέες δυνατότητες παρατήρησης που υπάρχουν σήμερα.

The Australian Square Kilometer Array Pathfinder was used to scan the skies for radio waves. Image: © CSIRO

Τα αντικείμενα εντοπίστηκαν από ένα νέο είδος ραδιοτηλεσκοπίου το ASKAP (Australia Square Kilometer Array Pathfinder), όπως αναφέρουν οι επιστήμονες σε έρευνά τους που δημοσιεύθηκε στο ηλεκτρονικό αρχείο ανοικτής πρόσβασης σε ερευνητικές δημοσιεύσεις arXiv η οποία έχει υποβληθεί για δημοσίευση στο επιστημονικό περιοδικό Nature Astronomy.

Η ανακάλυψη των μυστήριων κυκλικών αντικειμένων, έγινε ενώ οι ερευνητές σάρωναν τον ουρανό επιχειρώντας να φτιάξουν τον Εξελικτικό Χάρτη του Διαστήματος (EMU).

Ελλείψει στοιχείων για την πηγή προέλευσης των κυκλικών αντικειμένων, οι αστρονόμοι που τα ανακάλυψαν αποφάσισαν να τα ονομάσουν «Odd Radio Circles=ORCs», δηλαδή Παράξενους Ραδιο-Κύκλους.

Το σφαιρικό σχήμα είναι αρκετά κοινό στην αστρονομία και συχνά αποτελεί ένδειξη ενός μεγαλύτερου συνόλου από διαφορετικά αντικείμενα. Μπορεί να είναι οτιδήποτε, από τα απομεινάρια ενός σουπερνόβα, ένα πλανητικό νεφέλωμα, ένας πρωτοπλανητικός δίσκος ή ένας γαλαξίας στον οποίο σχηματίζονται άστρα, ιδωμένος από μια συγκεκριμένη γωνία. Επίσης οι κύκλοι μπορεί να είναι και ένδειξη σφάλματος που προκύπτει σε τηλεσκόπια που δεν έχουν βαθμονομηθεί σωστά ή ακόμη και κάτι εντελώς διαφορετικό.

Αλλά οι εν λόγω κύκλοι δεν φαίνεται να ταιριάζουν με καμιά από αυτές τις παραδοσιακές εξηγήσεις και περιγραφές. Αντίθετα, «μοιάζουν να είναι ένα νέο είδος αστρονομικών αντικειμένων», αναφέρουν οι ερευνητές.

Πηγές: https://arxiv.org/abs/2006.14805 - https://www.sciencealert.com/mysterious-unidentified-circles-have-been-found-in-space - https://www.skai.gr/news/technology/mystirio-me-kyklika-astrika-antikeimena-giati-onomastikan-orcs-ti-lene-oi-astronomoi

ESA: Εντυπωσιακές εικόνες από παγωμένο κρατήρα του Άρη. Flight over Korolev Crater on Mars

Ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA) έδωσε στη δημοσιότητα ένα απίστευτο οπτικό ντοκουμέντο από τον περίφημο κρατήρα Κορόλεφ στον Άρη – μια πιθανή μελλοντική πηγή νερού για τους ανθρώπους που ίσως αποικήσουν μια μέρα στον κόκκινο πλανήτη. ESA visualization over Korolev crater on Mars. © Gif: ESA/Gizmodo

Το εκπληκτικό βίντεο αποτελεί ένα κινούμενο μωσαϊκό που συνδυάζει τις σαρώσεις στην επιφάνεια του πλανήτη με τοπογραφικά δεδομένα, που καταγράφονται από μια κάμερα υψηλής ανάλυσης στο μη επανδρωμένο διαστημόπλοιο Mars Express.

This movie, based on images taken by ESA’s Mars Express, showcases the 82 km wide Korolev crater on Mars. Located in the northern lowlands of the Red Planet, south of the large Olympia Undae dune field that partly surrounds Mars’ north polar cap, this well-preserved impact crater is filled with water ice all year round. The crater’s floor lies two kilometers below its rim, enclosing a 1.8 km thick domed deposit that represents a large reservoir of non-polar ice on Mars. Animation: ESA/DLR/FU Berlin, CC BY-SA 3.0 IGO. Music: Björn Schreiner

Το βίντεο δείχνει την πλήρη έκταση του κρατήρα, πλάτους 82 χιλιομέτρων στα βόρεια πεδινά του Άρη. Ο κρατήρας είναι γεμάτος με πάγο όλο το χρόνο καθώς ο πυθμένας του είναι 2 χιλιόμετρα κάτω από το χείλος του, καθιστώντας τον ένα φυσικό παγωμένο φαράγγι.

Η αποστολή του Mars Express ξεκίνησε στις 2 Ιουνίου του 2003, φτάνοντας στον πλανήτη έξι μήνες αργότερα και έκτοτε στέλνει στη Γη απίστευτες εικόνες από τον Άρη.

Πρόκειται για το δεύτερο μακροβιότερο διαρκώς ενεργό διαστημικό σκάφος σε τροχιά γύρω από έναν εξωγήινο κόσμο, μετά το Mars Odyssey της NASA που υπάρχει από το 2001.

Overhead view of Korolev Crater on Mars, as seen by the European Space Agency’s Mars Express spacecraft. Credit: ESA/DLR/FU Berlin.

Ο κρατήρας ονομάστηκε έτσι προς τιμήν του Σοβιετικού επικεφαλής μηχανικού πυραύλων και σχεδιαστή διαστημικών σκαφών, Σεργκέι Πάβλοβιτς Κορόλεφ (1907-1966), που έμεινε γνωστός ως ο «πατέρας» της ρωσικής διαστημικής τεχνολογίας, για τη συνεισφορά του στον ρωσικό διηπειρωτικό πύραυλο R7.

Τα σχέδια του Κορόλεφ έβαλαν τον Σπούτνικ σε τροχιά το 1957 και έστειλαν τον Γιούρι Γκαγκάριν στο διάστημα το 1961, και τώρα οι μελλοντικές γενιές διαστημικών περιηγητών και εξερευνητών εκπέμπουν εικόνες του κρατήρα του Άρη που φέρει το όνομά του, με εκπληκτική λεπτομέρεια που αξίζει το μεγάλο του επίτευγμα.

Πηγές: https://www.esa.int/esatv/Videos/2020/06/Flight_over_Korolev_Crater_on_Mars - https://www.universetoday.com/146819/take-a-flight-over-korolev-crater-on-mars/ - https://www.huffingtonpost.gr/entry/esa-ekplektiko-vinteo-apo-to-payomeno-farayyi-toe-are_gr_5eff4db8c5b6acab284fd19a

Πρώτος εντοπισμός εκτεθειμένου πυρήνα πλανήτη, σε απόσταση 730 ετών φωτός. First exposed planetary core discovered allows glimpse inside other worlds

Τον εκτεθειμένο πυρήνα ενός πλανήτη εντόπισαν για πρώτη φορά επιστήμονες του University of Warwick. The surviving core of a gas giant has been discovered orbiting a distant star by University of Warwick astronomers, offering an unprecedented glimpse into the interior of a planet. Artist's impression showing a Neptune-sized planet in the Neptunian Desert. It is extremely rare to find an object of this size and density so close to its star. Credit: University of Warwick/Mark Garlick

Πρόκειται για έναν εξαιρετικά ασυνήθιστο πλανήτη ο οποίος εντοπίστηκε σε μια ζώνη όπου σπάνια βρίσκονται τόσο μεγάλα αντικείμενα (Neptunian Desert), και ενδεχομένως να πρόκειται για έναν «ανεπιτυχή» αέριο γίγαντα ή έναν που έχασε την ατμόσφαιρά του. Η ανακάλυψη αυτή, τονίζουν οι επιστήμονες, αποτελεί μια μοναδική ευκαιρία για να εξεταστεί το εσωτερικό ενός άλλου πλανήτη.

Ο συγκεκριμένος πυρήνας βρέθηκε σε τροχιά γύρω από ένα μακρινό άστρο και έχει περίπου ίδιο μέγεθος με τον Ποσειδώνα. Θεωρείται πως είναι ένας αέριος γίγαντας που είτε έχασε την ατμόσφαιρά του είτε δεν κατάφερε να σχηματίσει μία.

Η σχετική έρευνα παρουσιάστηκε στο Nature και, όπως τονίζουν οι επιστήμονες, εκτιμάται πως πρόκειται για την πρώτη φορά που εντοπίζεται εκτεθειμένος πυρήνας ενός πλανήτη.

The red line shows the evolutionary track of a simulated planet that finally has similar properties as the actual planet TOI-849b, as found in the Bern Model of planet formation and evolution. The track is shown in the plane of semimajor axis in astronomical units (AU), that is the orbital distance from the star, on the x-axis, and the radius of the planet in units of jovian radii on the y-axis. The blue-red points show other planets predicted by the model. The Earth and Jupiter are shown at their positions for comparison. The planet starts to form at the initial time t=0 years as a small planetary embryo at about 6 AU. The protoplanet grows in mass in the following 1 million year which increases its radius. In this phase, the radius of the planet is still very large, as it is embedded in the protoplanetary disk in which it forms. The increasing mass of the protoplanet causes it to migrate inwards, towards the star. This reduces again the size of the planet. After 3.5 million years, the planet has migrated to the inner edge of the disk. There, it suffers a very energetic giant impact with another protoplanet in its planetary system. The enormous heat liberated in the collision strongly inflates the gaseous envelope of the planet. The envelope is lost via Roche-lobe overflow, and an exposed planetary core comes into existence. In the following billions of years, the exposed core slowly spirals towards its host star because of tidal interactions. The simulate planet now has properties like a mass, radius, and orbital distance which are very similar the observed properties of TOI-849b that is shown by a black-yellow symbol. In the end, after about 9.5 billion years, the planet falls into its host star. Credit: © University of Bern

Ο ΤΟΙ 849 b κινείται σε πολύ μικρή απόσταση γύρω από ένα άστρο σε απόσταση 730 ετών φωτός από τη Γη. Μία περιστροφή γύρω από αυτό - ένα «έτος» του διαρκεί μόλις 18 ώρες, και η θερμοκρασία στην επιφάνεια κινείται σε ασύλληπτα υψηλές θερμοκρασίες. Εντοπίστηκε μέσω της μελέτης δεδομένων από το TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) της NASA. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, η μάζα του είναι 2-3 φορές μεγαλύτερη από αυτήν του Ποσειδώνα- ωστόσο η πυκνότητά του είναι εντυπωσιακή, καθώς όλο το υλικό που αποτελεί αυτή τη μάζα περιέχεται σε ένα αντικείμενο στο μέγεθος του Ποσειδώνα. Όπως αναφέρει το National Geographic, το άστρο είναι σαν τον ήλιο μας, και ο πλανήτης έχει τη μεγαλύτερη μάζα σε βραχώδη πλανήτη που έχει παρατηρηθεί ποτέ, καθώς το υλικό αντιστοιχεί σε 40 φορές αυτό της Γης. Η διάμετρός του είναι περίπου 3,4 φορές αυτή της Γης, ή 85% του Ποσειδώνα.

Όπως τονίζουν οι ερευνητές, πρόκειται για ένα πλανήτη με ασυνήθιστα μεγάλη μάζα, και, αν και δεν κατέχει τα πρωτεία μεταξύ αυτών που έχουν εντοπιστεί, έχει τα πρωτεία σε αυτό το μέγεθος- κάτι που δείχνει ότι ο πλανήτης αυτός έχει περίεργη ιστορία.

«Θα περιμέναμε ένας πλανήτης με τόσο μεγάλη μάζα να έχει συγκεντρώσει τεράστιες ποσότητες υδρογόνου και ηλίου όταν σχηματίστηκε, αναπτυσσόμενος σε κάτι σαν τον Δία. Το ότι δεν βλέπουμε αυτά τα αέρια μας οδηγεί στο συμπέρασμα πως πρόκειται για έναν πλανητικό πυρήνα που έχει εκτεθεί. Είναι η πρώτη φορά που ανακαλύπτουμε έναν ακέραιο εκτεθειμένο πυρήνα ενός αερίου γίγαντα γύρω από ένα άστρο» είπε ο Dr. Ντέιβιντ Άρμστρονγκ, του Τμήματος Φυσικής του πανεπιστημίου, lead author της εν λόγω έρευνας.

Όσον αφορά στον λόγο που είναι ορατός ο πυρήνας του πλανήτη, υπάρχουν δύο θεωρίες: Η μία είναι πως κάποτε ήταν σαν τον Δία, μα έχασε όλα τα αέρια μέσω διαφόρων μεθόδων και η άλλη πως ίσως να είναι ένας «ανεπιτυχής» αέριος γίγαντας, που δεν κατάφερε να σχηματίσει ατμόσφαιρα.

«Με τον ένα ή με τον άλλον τρόπο, ο ΤΟΙ 849 είτε ήταν ένας αέριος γίγαντας είτε είναι ένας “ανεπιτυχής” αέριος γίγαντας. Είναι μια πρωτιά, που μας λέει ότι τέτοιοι πλανήτες υπάρχουν και μπορούν να εντοπιστούν. Έχουμε την ευκαιρία να κοιτάξουμε στον πυρήνα ενός πλανήτη με τρόπο που δεν μπορούμε να το κάνουμε στο δικό μας ηλιακό σύστημα. Υπάρχουν ακόμα μεγάλα ανοιχτά ερωτήματα για τη φύση του πυρήνα του Δία, για παράδειγμα, οπότε περίεργοι και ασυνήθιστοι εξωπλανήτες σαν αυτόν μας παρέχουν ένα παράθυρο στον σχηματισμό των πλανητών, που δεν έχουμε άλλον τρόπο να διερευνήσουμε. Αν και δεν έχουμε ακόμα πληροφορίες για τη χημική του σύνθεση, μπορούμε να συνεχίσουμε με άλλα τηλεσκόπια. Επειδή ο ΤΟΙ 849 b είναι τόσο κοντά στο άστρο του, οποιαδήποτε ατμόσφαιρα γύρω από τον πλανήτη πρέπει να αναπληρώνεται συνέχεια από τον πυρήνα. Οπότε αν μπορούμε να μετρήσουμε αυτή την ατμόσφαιρα, τότε μπορούμε να έχουμε μια ματιά στη σύνθεση του ίδιου του πυρήνα» είπε σχετικά ο Άρμστρονγκ.

Πηγές: A remnant planetary core in the hot-Neptune desert, Nature (2020). DOI: 10.1038/s41586-020-2421-7, www.nature.com/articles/s41586-020-2421-7 - https://phys.org/news/2020-07-exposed-planetary-core-glimpse-worlds.html - https://www.naftemporiki.gr/story/1615371/toi-849-b-protos-entopismos-ektetheimenou-purina-planiti-se-apostasi-730-eton-fotos

Κοσμικό μυστήριο: Εξαφάνιση γιγαντιαίου άστρου. A Cosmic Mystery: ESO Telescope Captures the Disappearance of a Massive Star

Την απουσία εντός ασταθούς γιγαντιαίου άστρου σε έναν γαλαξία- νάνο αντιλήφθηκαν αστρονόμοι, χρησιμοποιώντας το Very Large Telescope (VLT) του European Southern Observatory. Astronomers have discovered the absence of an unstable massive star in a dwarf galaxy. Scientists think this could indicate that the star became less bright and partially obscured by dust. An alternative explanation is that the star collapsed into a black hole without producing a supernova. This illustration shows what the luminous blue variable star in the Kinman Dwarf galaxy could have looked like before its mysterious disappearance. Credit: ESO/L. Calçada

Επιστήμονες θεωρούν πως αυτό μπορεί να υποδεικνύει ότι το άστρο έγινε λιγότερο φωτεινό και εν μέρει καλυμμένο από σκόνη. Μια εναλλακτική εξήγηση είναι ότι κατέρρευσε σε μαύρη τρύπα χωρίς να παράξει σουπερνόβα. «Εάν ισχύει, θα είναι ο πρώτος απευθείας εντοπισμός ενός τέτοιο τερατώδους άστρου που “πεθαίνει” με αυτόν τον τρόπο» είπε ο επικεφαλής των ερευνητών, Άντριου Άλαν, διδακτορικός στο Trinity College Dublin στην Ιρλανδία.

Image of the Kinman Dwarf galaxy, also known as PHL 293B, taken with the NASA/ESA Hubble Space Telescope’s Wide Field Camera 3 in 2011, before the disappearance of the massive star. Located some 75 million light-years away, the galaxy is too far away for astronomers to clearly resolve its individual stars, but in observations done between 2001 and 2011, they detected the signatures of the massive star. These signatures were not present in more recent data. Credit: NASA, ESA/Hubble, J. Andrews (U. Arizona)

Μεταξύ του 2001 και του 2011, διάφορες ομάδες αστρονόμων μελέτησαν το μυστηριώδες γιγαντιαίο άστρο, στον γαλαξία Kinman Dwarf, και οι παρατηρήσεις τους υπέδειξαν πως ήταν σε ύστερο στάδιο της εξέλιξής του. Ο Άλαν και οι συνεργάτες του στην Ιρλανδία, τη Χιλή και τις ΗΠΑ ήθελαν να μάθουν περισσότερα για το πώς τα πολύ μεγάλα άστρα «πεθαίνουν», και αυτό στον Kinman Dwarf φαινόταν ιδανικό. Ωστόσο, όταν έστρεψαν προς αυτό το VLT, το 2019, δεν ήταν σε θέση να βρουν τα χαρακτηριστικά του ίχνη: «Αντ'αυτού, εκπλαγήκαμε όταν είδαμε πως το άστρο είχε εξαφανιστεί» σημείωσε ο ίδιος, που ηγήθηκε έρευνας η οποία δημοσιεύτηκε στο Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

This wide-field view shows the region of the sky, in the constellation of Aquarius, where the Kinman Dwarf galaxy can be found. This view was created from images forming part of the Digitized Sky Survey 2. Credit: ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin

Σε απόσταση περίπου 75 εκατομμυρίων ετών φωτός μακριά, στον αστερισμό του Υδροχόου, ο γαλαξίας Kinman Dwarf είναι πολύ μακριά για να μπορούν οι αστρονόμοι να βλέπουν τα μεμονωμένα του άστρα, μα μπορούν να εντοπίζουν τις «υπογραφές» κάποιων από αυτά. Από το 2001 ως το 2011, το φως από τον γαλαξία έδειχνε στοιχεία πως «φιλοξενούσε» ένα «luminous blue variable» (λαμπερό μπλε μεταβλητό) άστρο περίπου 2,5 εκατομμύρια φορές πιο φωτεινό από τον ήλιο μας. Τα άστρα αυτού του τύπου είναι ασταθή, δείχνοντας δραματικές μεταβολές στα φάσματα και τη φωτεινότητά τους. Ακόμα και με αυτές τις αλλαγές, τα άστρα αυτά αφήνουν πίσω τους ίχνη που μπορούν να εντοπιστούν, μα ήταν απόντα από τα δεδομένα που η ομάδα συνέλεξε το 2019, προκαλώντας ερωτηματικά σχετικά με το τι συνέβη στο άστρο. «Θα ήταν πολύ ασυνήθιστο για ένα τόσο μεγάλο άστρο να εξαφανιστεί χωρίς να παράξει μια φωτεινή έκρηξη σουπερνόβα» είπε ο Άλαν.«Μπορεί να βρήκαμε ένα από τα πιο μεγάλα άστρα του τοπικού σύμπαντος να χάνεται αθόρυβα μέσα στη νύχτα» είπε ο Χοσέ Γκροχ, άλλος ένας εκ των ερευνητών.

Astronomers have discovered the absence of an unstable massive star in a dwarf galaxy with ESO’s Very Large Telescope. This video offers a summary of the research. Credit: ESO

Παλιά δεδομένα υπέδειξαν πως το άστρο θα μπορούσε να περνά μια περίοδο ισχυρών εκλάμψεων που τελείωσε κάποια στιγμή μετά το 2011. Αυτά τα άστρα βιώνουν τέτοιες εκλάμψεις κατά τη διάρκεια της «ζωής» τους, προκαλώντας έξαρση της απώλειας μάζας τους και δραματική αύξηση της φωτεινότητάς τους.

This video starts by showing a wide-field view of a region of the sky in the constellation of Aquarius. It then zooms in to show the Kinman Dwarf galaxy, where a mysterious luminous blue variable star disappeared. The end of the video shows an artistic animation of what the star could have looked like before it disappeared. Credit: ESO/L. Calçada, Digitized Sky Survey 2, N. Risinger (skysurvey.org), NASA, ESA/Hubble, J. Andrews (U. Arizona). Music: Konstantino Polizois

Με βάση τις παρατηρήσεις και τα μοντέλα τους, οι αστρονόμοι έχουν υποδείξει δύο εξηγήσεις για την εξαφάνιση του άστρου και την έλλειψη ενός σουπερνόβα, σε σχέση με αυτή την πιθανή έκλαμψη. Η έκλαμψη μπορεί να οδήγησε στη μετατροπή του σε ένα λιγότερο φωτεινό άστρο, εν μέρει κρυμμένο από τη σκόνη. Εναλλακτικά, μπορεί να κατέρρευσε σε μαύρη τρύπα χωρίς να παράξει έκρηξη σουπερνόβα. Αυτό θα ήταν σπάνιο, καθώς αυτά που γνωρίζουμε σχετικά με το πώς «πεθαίνουν» τα μεγάλα άστρα είναι πως τα περισσότερα καταλήγουν σε σουπερνόβα.

Πηγές: Jennifer E Andrews, Eoin J Farrell, Ioana Boian, Nathan Smith, Andrea Mehner, Jose H Groh, Andrew P Allan. The possible disappearance of a massive star in the low-metallicity galaxy PHL 293B. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2020; 496 (2): 1902 DOI: 10.1093/mnras/staa1629 - https://www.eso.org/public/news/eso2010/ - https://www.naftemporiki.gr/story/1614873/kosmiko-mustirio-eksafanisi-gigantiaiou-astrou