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.
Οι
πρώτοι οργανισμοί που «ανέπνευσαν» οξυγόνο, εμφανίστηκαν περίπου πριν 3,1
δισεκατομμύρια χρόνια, σύμφωνα με νέες επιστημονικές εκτιμήσεις. Η νέα
ισραηλινή γενετική ανάλυση πολλών διαφορετικών οικογενειών μικροοργανισμών
κατέληξε στο μάλλον απροσδόκητο συμπέρασμα ότι η χρήση οξυγόνου από τους
έμβιους μικροσκοπικούς οργανισμούς είχε ξεκινήσει σχεδόν 600 εκατομμύρια χρόνια
νωρίτερα από το λεγόμενο «Μεγάλο Οξυγονωτικό Συμβάν», που γέμισε την ατμόσφαιρα
της Γης με αέριο οξυγόνο πριν περίπου 2,4 δισεκατομμύρια χρόνια. The first
organisms to “breathe” oxygen—or at least use it—appeared 3.1 billion years ago,
according to a new genetic analysis of dozens of families of microbes. The find
is surprising because the Great Oxidation Event, which filled Earth’s
atmosphere with the precious gas, didn’t occur until some 500 million years
later. Ferdinand Hodler (1853–1918), Rhythmic
Landscape on Lake Geneva (1908), oil on canvas, 67 x 91 cm, Private
collection. Wikimedia Commons.
Οι
Ισραηλινοί ερευνητές, με επικεφαλής τον βιοχημικό Νταν Ταουφίκ του Ινστιτούτου
Επιστημών Weizmann, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό για θέματα
οικολογίας και εξέλιξης «Nature Ecology & Evolution», σύμφωνα με το
«Science», ανέλυσαν τα γονιδιώματα 130 οικογενειών προκαρυωτικών οργανισμών,
που είναι σήμερα απόγονοι των αρχαιότερων μικροβίων, βακτηρίων και άλλων
μικροοργανισμών στον πλανήτη μας.
An enzyme
"family tree" revealed when organisms first started using oxygen. doi:10.1126/science.abh2652
Δημιουργήθηκε
έτσι ένα εξελικτικό «οικογενειακό δέντρο» με τη χρήση γονιδίων από περίπου 700
ένζυμα, τα οποία είτε χρησιμοποιούν οξυγόνο, είτε το παράγουν. Στη συνέχεια,
χρησιμοποιώντας τη μέθοδο του «μοριακού ρολογιού», έκαναν εκτιμήσεις για το
πότε καθένα από αυτά τα ένζυμα εξελίχθηκε. Από τις 130 οικογένειες
μικροοργανισμών, για τις 36 κατέστη εφικτό να γίνει χρονολόγηση με σχετικά
υψηλό βαθμό ακρίβειας, σύμφωνα με τους ερευνητές.
Prof. Dan Tawfik
and Jagoda Jabłońska
Όπως
δήλωσε ο δρ Ταουφίκ, «είδαμε κάτι αρκετά εντυπωσιακό: μια ξεκάθαρη ανάδυση
μικροβίων που χρησιμοποιούσαν οξυγόνο πριν 3 έως 3,1 εκατομμύρια χρόνια». Οι 22
από τις 36 οικογένειες μικροοργανισμών φαίνεται να εμφανίστηκαν ακριβώς εκείνη
την εποχή, οι 12 αργότερα, ενώ μόνο δύο νωρίτερα.
Η
εμφάνιση πρωτεϊνών (ενζύμων) που κάνουν χρήση οξυγόνου, σηματοδότησε ένα
κομβικό στάδιο για την εμφάνιση των αερόβιων μικροβίων, μια μετάβαση από έναν
προηγούμενο κατά βάση αναερόβιο κόσμο. Οι επιστήμονες γενικά συμφωνούν ότι η
ατμόσφαιρα και οι ωκεανοί της αρχέγονης Γης στερούνταν αέριου οξυγόνου.
Υπάρχουν πάντως κάποιες ενδείξεις ότι σχετικά σύντομα υπήρξε κάποια ποσότητα
οξυγόνου, καθώς τα κυανοβακτήρια -οι πρώιμοι φωτοσυνθετικοί μικροοργανισμοί-
πιθανώς πριν 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια είχαν αρχίσει να απελευθερώνουν οξυγόνο
ως υποπροϊόν, αλλά δεν το χρησιμοποιούσαν οι ίδιοι. Η χρήση του οξυγόνου για
«αναπνοή» άργησε μερικές ακόμη εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια.
Η
νέα ισραηλινή μελέτη εκτιμά -με βάση την αναδρομική γενετική ανάλυση- ότι
περίπου πριν 3,1 δισεκατομμύρια χρόνια εμφανίστηκαν μικροοργανισμοί που άρχισαν
να «αναπνέουν» το οξυγόνο και να το αξιοποιούν για μεγαλύτερη παραγωγή ενέργειας.
Πιθανώς η ικανότητα αναπνοής/χρήσης του οξυγόνου εξελίχτηκε αργά, αρχικά σε
μικρούς θύλακες, και σταδιακά εξαπλώθηκε στον πλανήτη στη διάρκεια των επόμενων
εκατοντάδων εκατομμυρίων ετών.
Banded iron
deposits like these contain clues to the Great Oxygenation Event. doi:10.1126/science.abh2652
Μετά
και το «Μεγάλο Οξυγονωτικό Συμβάν» που ακολούθησε, το περιβάλλον του πλανήτη
μας άρχισε να μεταμορφώνεται δραματικά και η ζωή γνώρισε μια πραγματική
«έκρηξη» χάρη στο οξυγόνο. Υπήρξε έτσι η εξέλιξη των πολυκύτταρων οργανισμών
και τελικά των ζώων και των ανθρώπων.
Άλλοι
πάντως επιστήμονες, όπως ο εξελικτικός βιολόγος Πάτρικ Σιχ του Πανεπιστημίου
της Καλιφόρνια, εμφανίστηκαν πιο επιφυλακτικοί, επειδή η μέθοδος του «μοριακού
ρολογιού», στην οποία βασίστηκε η γενετική ανάλυση και χρονολόγηση, είναι ακόμη
μια εξελισσόμενη επιστήμη και συνεπώς τα συμπεράσματά της έχουν ένα βαθμό
αμφιβολίας.
Η
Γη, η Αφροδίτη και ο Άρης δημιουργήθηκαν από μικρά σωματίδια σκόνης που
περιείχαν πάγο και άνθρακα, σύμφωνα με νέα έρευνα του Πανεπιστημίου της
Κοπεγχάγης- κάτι που καθιστά υπαρκτό το ενδεχόμενο ο γαλαξίας μας να είναι
γεμάτος με «υδάτινους» πλανήτες.
Οι
αστρονόμοι μελετούν τον γαλαξία αναζητώντας ίχνη εξωγήινων πολιτισμών, ωστόσο
για να έχει ένας πλανήτης ζωή (τουλάχιστον όπως τη γνωρίζουμε) θα πρέπει να
έχει νερό σε υγρή μορφή. Οι πιθανότητες για κάτι τέτοιο ήταν δύσκολο να υπολογιστούν,
λόγω της εκτίμησης πως πλανήτες σαν τη Γη αποκτούν το νερό τους κατά τύχη, μέσω
παγωμένων αστεροειδών.
Ερευνητές
του GLOBE Institute στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης δημοσίευσαν μια έρευνα η
οποία υποδεικνύει πως το νερό μπορεί να ήταν παρόν και κατά τον ίδιο τον
σχηματισμό του πλανήτη. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς τους, αυτό ισχύει τόσο για
τη Γη όσο και για την Αφροδίτη και τον Άρη.
«Όλα
μας τα δεδομένα υποδεικνύουν ότι το νερό ήταν μέρος των δομικών στοιχείων της
Γης, από την αρχή ακόμα. Και επειδή το μέριο του νερού είναι συχνό, υπάρχει
λογική πιθανότητα να ισχύει για όλους τους πλανήτες στον γαλαξία μας. Ο
αποφασιστικός παράγοντας για το αν υπάρχει νερό σε υγρή μορφή είναι η απόσταση
του πλανήτη από το άστρο του» είπε ο καθηγητής Άντερς Γιόχανσεν, που ηγήθηκε
της μελέτης η οποία δημοσιεύτηκε στο Science
Advances.
Χρησιμοποιώντας
ένα υπολογιστικό μοντέλο ο Γιόχανσεν και η ομάδα του υπολόγισαν πόσο γρήγορα
σχηματίζονται οι πλανήτες και από ποια δομικά στοιχεία. Η μελέτη υποδεικνύει
πως ήταν σωματίδια σκόνης χιλιοστών, από πάγο και άνθρακα- που είναι γνωστό ότι
υπάρχουν γύρω από όλα τα νεαρά άστρα του γαλαξία- τα οποία πριν 4,5 δισ. χρόνια
πριν συσσωρεύτηκαν, στον σχηματισμό αυτού που αργότερα θα γινόταν η Γη.
«Μέχρι
το σημείο που η Γη είχε φτάσει στο 1% της παρούσας μάζας της, ο πλανήτης μας
αναπτύχθηκε αιχμαλωτίζοντας μάζας από πετραάκια γεμάτα με πάγο και άνθρακα. Η
Γη μετά αναπτυσσόταν όλο και ταχύτερα, μέχρι που, μετά από 5 εκατ. χρόνια,
έγινε μεγάλη όπως την ξέρουμε σήμερα. Στην πορεία η θερμοκρασία στην επιφάνεια
αυξήθηκε απότομα, κάνοντας τον πάγο στα πετραδάκια να εξατμιστεί πέφτοντας προς
την επιφάνεια, έτσι ώστε σήμερα μόνο 0,1% του πλανήτη αποτελείται από νερό, αν
και το 70% της επιφάνειας της Γης καλύπτεται από νερό» είπε ο Γιόχανσεν, ο
οποίος πριν από δέκα χρόνια είχε παρουσιάσει τη θεωρία την οποία εμφανίζεται να
επιβεβαιώνει τώρα η νέα έρευνα. Η θεωρία αυτή (pebble accretion) είναι πως οι
πλανήτες σχηματίζονται από πετραδάκια τα οποία συγκεντρώνονται/ συσσωρεύονται
και ότι οι πλανήτες έτσι γίνονται όλο και πιο μεγάλοι.
“All planets in the
Milky Way may be formed by the same building blocks, meaning that planets with
the same amount of water and carbon as Earth,” says Professor Anders Johansen. Credit: NASA, ESA and G. Bacon (STScI)
Ο
Γιόχανσεν εξηγεί πως το μόριο του νερού συναντάται παντού στον γαλαξία μας, και
ότι η θεωρία ως εκ τούτου «ανοίγει» την πιθανότητα και άλλοι πλανήτες να
σχηματίστηκαν όπως η Γη, ο Άρης και η Αφροδίτη. «Όλοι οι πλανήτες στον Γαλαξία
μπορεί να σχηματίστηκαν από τα ίδια δομικά στοιχεία, κάτι που σημαίνει ότι οι
πλανήτες με την ίδια ποσότητα νερού και άνθρακα όπως η Γη- και ως εκ τούτου
πιθανά σημεία όπου μπορεί να υπάρχει ζωή- εμφανίζονται συχνά γύρω από άλλα
άστρα στον γαλαξία μας, εφόσον η θερμοκρασία είναι σωστή» όπως είπε. Αν
πλανήτες στον γαλαξία μας έχουν τα ίδια δομικά στοιχεία και τις ίδιες συνθήκες
θερμοκρασίας με τη Γη, θα υπάρχουν επίσης καλές πιθανότητες να έχουν περίπου
την ίδια ποσότητα νερού και ηπείρων με τον δικό μας- κάτι που συνεπάγεται καλές
πιθανότητες για την εμφάνιση ζωής.
Η
ανακάλυψη ρίχνει νέο φως στην προέλευση των κοσμικών ακτίνων υπερυψηλής
ενέργειας, δηλαδή εκείνων των σωματιδίων στο σύμπαν που έχουν την μεγαλύτερη
ενέργεια. Στη Γη τα υποατομικά σωματίδια νετρίνα παράγονται μόνο σε ισχυρούς
επιταχυντές. Στο σύμπαν τα νετρίνα και οι πηγές προέλευσης τους θεωρούνται από
τα δυσκολότερα πράγματα να ανιχνευθούν, γι' αυτό η ανακάλυψη θεωρείται
σημαντική. Smoking gun: After the supermassive black hole tore
the star apart, roughly half of the star debris was flung back out into space,
while the remainder formed a glowing accretion disc around the black hole. The
system shone brightly across many wavelengths and is thought to have produced
energetic, jet-like outflows perpendicular to the accretion disc. A central,
powerful engine near the accretion disc spewed out these fast subatomic
particles. Credit: DESY,
Science Communication Lab
Οι
επιστήμονες κατάφεραν να ανιχνεύσουν στη Γη την παρουσία ενός νετρίνου πολύ
υψηλής ενέργειας, ενός σωματιδίου-φαντάσματος, το οποίο δημιουργήθηκε κατά την
καταστροφή ενός άστρου από την κολοσσιαία βαρύτητα μια μαύρης τρύπας με μάζα
όσο 30 εκατομμύρια ήλιοι.
A star being ripped
to shreds after it approaches a black hole. Scientists have detected a neutrino
-- the "ghost particle" -- from such an event for the first time. Credit:
DESY, Science Communication Lab
Το
συμβάν, σε απόσταση 700 εκατομμυρίων ετών, λίγο πριν εμφανιστούν τα πρώτα ζώα
στη Γη, δημιούργησε ένα είδος γιγάντιου κοσμικού επιταχυντή σωματιδίων,
εξαπολύοντας νετρίνα που πρόσφατα έφθασαν και διαπέρασαν τη Γη.
Η
ανακάλυψη ρίχνει νέο φως στην προέλευση των κοσμικών ακτίνων υπερυψηλής
ενέργειας, δηλαδή εκείνων των σωματιδίων στο σύμπαν που έχουν την μεγαλύτερη
ενέργεια. Στη Γη τα υποατομικά σωματίδια νετρίνα παράγονται μόνο σε ισχυρούς
επιταχυντές. Στο σύμπαν τα νετρίνα και οι πηγές προέλευσης τους θεωρούνται από
τα δυσκολότερα πράγματα να ανιχνευθούν, γι' αυτό η ανακάλυψη θεωρείται
σημαντική.
Οι
ερευνητές από δεκάδες ερευνητικούς φορείς πολλών χωρών έκαναν δύο σχετικές
δημοσιεύσεις στο περιοδικό αστρονομίας "Nature Astronomy". Όπως
δήλωσε ο Σιόερτ βαν Βέλτσεν του ολλανδικού Πανεπιστημίου του Λέιντεν, «η
προέλευση των κοσμικών νετρίνων υψηλής ενέργειας είναι άγνωστη, πρωτίστως
επειδή είναι άκρως δύσκολο να εντοπισθούν. Είναι μόλις η δεύτερη φορά που
ανιχνεύθηκε η πηγή ενός τέτοιου νετρίνου υψηλής ενέργειας».
Ο ανιχνευτής νετρίνων IceCube. Ένα από τα πιο φιλόδοξα και αντισυμβατικά
επιστημονικά όργανα βρίσκεται κοντά στον Νότιο Πόλο, θαμμένο βαθιά μέσα στους
πάγους και βλέπει προς τα κάτω, όχι προς τα πάνω. Πρόκειται για το
παρατηρητήριο IceCube που όμοιό του δεν υπάρχει. Ο ίδιος ο παγετωνικός πάγος,
διαφανής και απαλλαγμένος από φυσαλίδες αέρα χάρη στην ακραία πίεση που
επικρατεί σε βάθη μεγαλύτερα από ενάμισι χιλιόμετρο, εξυπηρετεί τον ίδιο σκοπό
που εξυπηρετεί το λείο πρωτεύον κάτοπτρο ενός συμβατικού αστρονομικού
τηλεσκοπίου. Ενταφιασμένα στο εσωτερικό του είναι 86 επιμήκη κατακόρυφα
ατσάλινα καλώδια, που στο κάθε ένα υπάρχουν αναρτημένες 60 σφαίρες στο μέγεθος
μπάλας του μπάσκετ, ανά τακτά διαστήματα. Κάθε μία από τις 5160 σφαίρες
περιέχει οπτικούς αισθητήρες και ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Οι αισθητήρες, οι
οποίοι ονομάζονται φωτολυχνίες, λειτουργούν αντίστροφα από τους λαμπτήρες
φωτισμού: συγκεντρώνουν το φως και παράγουν ηλεκτρικά σήματα. Στην περίπτωση
του IceCube, οι αισθητήρες ελέγχουν εξονυχιστικά τον υπόγειο πάγο για αμυδρές
μπλε λάμψεις που περιστασιακά τρεμοπαίζουν μέσα στο γαλήνιο σκοτάδι. Κάθε φορά
που ένας αισθητήρας ανιχνεύει κάποια λάμψη στέλνει ένα σήμα στους υπολογιστές
που βρίσκονται στην επιφάνεια. Οι μπλε λάμψεις δηλώνουν την διέλευση των
στοιχειωδών σωματιδίων που είναι γνωστά ως μιόνια, τα οποία ανήκουν στην ίδια
κατηγορία με τα ηλεκτρόνια, αλλά έχουν περίπου διακόσιες φορές μεγαλύτερη μάζα.
Με τον συνδυασμό των σημάτων από τους διάφορους κόμβους αυτού του ενταφιασμένου
δικτύου αισθητήρων, οι φυσικοί μπορούν να παρακολουθήσουν την πορεία ενός
μιονίου στις τρεις διαστάσεις. Όμως οι ερευνητές δεν κυνηγούν τα ίδια τα
μιόνια. Κυνηγούν νετρίνα, τους πιο φευγαλέους και αλλόκοτους απ’ όλους τους
θαμώνες του υποατομικού κόσμου τους οποίους γνωρίζουμε. Αυτά τα
σωματίδια-φαντάσματα αλληλεπιδρούν κάθε τόσο με πρωτόνια στα μόρια του πάγου
και απελευθερώνουν μιόνια, κάτι που προδίδει την παρουσία τους καθώς τα μιόνια
με τη σειρά τους φωτίζουν τον πάγο. Το νεογέννητο μιόνιο ταξιδεύει μέσα στον
πάγο συνεχίζοντας την ίδια διαδρομή που ακολούθησε το εισερχόμενο νετρίνο,
οπότε οι ερευνητές μπορούν, εξετάζοντας το ίχνος του μιονίου, να υπολογίσουν
από ποια κατεύθυνση μας ήρθε το νετρίνο. Τα νετρίνα δεν φέρουν ηλεκτρικό
φορτίο, η μάζα τους είναι απειροελάχιστη και σπανιότατα αλληλεπιδρούν με άλλα
σωματίδια. Ένα τυπικό νετρίνο θα μπορούσε να ταξιδέψει απόσταση ίση με ένα έτος
φωτός μέσα σε μόλυβδο (!!) και να μην αλληλεπιδράσει ούτε με ένα άτομο. Αυτό
είναι άλλωστε το πρόβλημα με τα νετρίνα: είναι παθολογικώς ντροπαλά! Η
σφοδρότατη απροθυμία τους για συναναστροφές δυσχεραίνει τον εντοπισμό τους, γι’
αυτό και το κυνήγι των νετρίνων είναι πολύ δύσκολη δουλειά. Όμως μια στο τόσο
όλο και κάποιο νετρίνο θα συγκρουστεί με κάτι, π.χ. με ένα πρωτόνιο σ’ ένα
μόριο νερού – ουσιαστικά, πρόκειται για ατύχημα. Οι επιστήμονες κατασκευάζουν
λοιπόν εξαιρετικά μεγάλες ανιχνευτικές διατάξεις, όπως το Ice Cube, με σκοπό να
αυξήσουν την πιθανότητα των τυχαίων συγκρούσεων και, επομένως, τις ευκαιρίες να
παρατηρήσουμε νετρίνα. Πηγή:Ρέυ Τζαγιαουόρντανα, «Κυνηγοί Νετρίνων»,
Πανεπιστημιακές Εκδόσεις Κρήτης.
Τόσο
η προηγούμενη όσο και η νέα ανίχνευση έγινε από το αμερικανικό Παρατηρητήριο
Νετρίνων IceCube στο Νότιο Πόλο, το οποίο βρίσκεται στο σταθμό Αμούντσεν-Σκοτ
των ΗΠΑ στην Ανταρκτική.
Heart of darkness:
A view of the accretion disc around the supermassive black hole, with jet-like
structures flowing away from the disc. The extreme mass of the black hole bends
spacetime, allowing the far side of the accretion disc to be seen as an image
above and below the black hole. Credit:
DESY, ScienceCommunicationLab
Το
2017 ο εν λόγω παγωμένος ανιχνευτής εντόπισε ένα νετρίνο, η πηγή του οποίου
προσδιορίστηκε το 2018 ότι ήταν ένας ενεργός γαλαξίας (blazer). Η πρωτοτυπία
αυτή τη φορά έγκειται στο ότι είναι το πρώτο ανιχνεύσιμο νετρίνο από ένα κατακλυσμικό
συμβάν, συγκεκριμένα την καταστροφή ενός καταδικασμένου άστρου που πλησίασε
πολύ μια μαύρη τρύπα. Αυτά τα γεγονότα, για τα οποία οι αστροφυσικοί δεν ξέρουν
πολλά πράγματα, μπορούν να λειτουργήσουν ως πανίσχυροι φυσικοί επιταχυντές
σωματιδίων.
A high-energy
neutrino may have been born when a star was ripped apart by a black hole
(illustrated), scientists report. Gas (red) stripped from the star spirals
toward the black hole. Some stellar material is swallowed up while some is
flung outward (blue). Credit:M.WEISS/CXC/NASA
Το
νετρίνο υπερυψηλής ενέργειας, που έγινε αντιληπτό από το IceCube, «προσέκρουσε
στον πάγο της Ανταρκτικής με την αξιοσημείωτη ενέργεια άνω των 100
τεραηλεκτρονιοβόλτ. Συγκριτικά, είναι τουλάχιστον δεκαπλάσια ενέργεια από αυτή
που μπορεί να επιτευχθεί στον πιο ισχυρό επιταχυντή σωματιδίων στον κόσμο, στο
CERN», δήλωσε η καθηγήτρια του γερμανικού Πανεπιστημίου του Μπόχουμ Άνα
Φρανκόβιακ.
Παρά
την τόσο μεγάλη ενέργειά τους, τα κοσμικά νετρίνα, που ταξιδεύουν σε ευθεία
γραμμή στο σύμπαν, είναι τόσο ελαφριά που διαπερνούν απαρατήρητα τα πάντα,
ακόμη και ολόκληρους πλανήτες ή άστρα, γι' αυτό έχουν ονομαστεί
σωματίδια-φαντάσματα. Η «σύλληψη» ακόμη κι ενός μόνο τέτοιου φευγαλέου
σωματιδίου συνιστά επίτευγμα.
As the star
approaches the black hole, the enormous tidal forces stretch it more and more
until it is finally shredded. Half of the stellar debris is flung back into
space, while the remaining part forms a rotating accretion disk from which two
strong outflows of matter shoot up and down. The system acts as a powerful
natural particle accelerator. Credit: DESY, Science Communication Lab
Την
ανίχνευση του νετρίνου από το IceCube ακολούθησαν αστρονομικές παρατηρήσεις με
πολλά όργανα σε όλο το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα, από τα ραδιοκύματα έως τις
ακτίνες-Χ, εωσότου εντοπισθεί η πηγή προέλευσης του.
Η
νέα ανακάλυψη, όπως ανέφερε ο καθηγητής αστρονομίας Μάρεκ Κοβάλσκι του
Πανεπιστημίου Χούμπολτ του Βερολίνου, αναδεικνύει για μια άλλη φορά τη σημασία
της αστρονομίας πολλαπλών μέσων (multi-messenger astronomy), η οποία δεν
βασίζεται πια μόνο στα φωτόνια αλλά και σε άλλα μέσα, όπως τα νετρίνα και τα
βαρυτικά κύματα, για να μελετήσει τα φαινόμενα στο σύμπαν.
Karl Bryullov
(1799–1852), Dream of a Girl Before a
Sunrise (1830-33), watercolour, 197 x 252 cm, Pushkin Museum of Fine Arts,
Moscow, Russia. Wikimedia
Commons. Τα όνειρα μπορεί να μεταφέρουν τους ανθρώπους σε άλλους κόσμους, όμως
είναι δυνατό να πιάσει κανείς συζήτηση με κάποιον που ονειρεύεται, να του θέσει
ερωτήσεις και εκείνος να απαντήσει, δείχνει μια πρωτοποριακή διεθνής
επιστημονική έρευνα. Dreamers answered experimenters’ questions or solved
simple math problems, showing that complex two-way communication between the
dreaming and waking world is possible.
Οι
ερευνητές από διάφορες χώρες (πανεπιστήμια Northwestern ΗΠΑ, Σορβόννης Γαλλίας,
Όσναμπρουκ Γερμανίας και Ράντμπουντ Ολλανδίας), οι οποίοι έκαναν τη σχετική
δημοσίευση στο περιοδικό βιολογίας "Current Biology", πραγματοποίησαν
τέσσερα ανεξάρτητα πειράματα με 36 ανθρώπους, οι οποίοι επιδίωξαν να έχουν
διαυγή ή συνειδητά όνειρα (lucid dreams), δηλαδή μέσα στο όνειρό τους να έχουν
επίγνωση ότι ονειρεύονται. Μερικοί είχαν προηγούμενη σχετική εμπειρία, ενώ
άλλοι όχι.
Σε
αρκετές περιπτώσεις οι ερευνητές πέτυχαν αμφίδρομη επικοινωνία, επιβεβαιώνοντας
ότι είναι εφικτό για τους ανθρώπους που ονειρεύονται, να απαντούν σε ερωτήσεις
με ένα ‘ναι' ή ‘όχι', να ακολουθούν οδηγίες, να λύνουν απλά μαθηματικά
προβλήματα και να διακρίνουν ανάμεσα σε εξωτερικά ερεθίσματα. Η ανταπόκριση των
ονειρευόμενων γινόταν με κινήσεις είτε των ματιών, είτε των μυών του προσώπου
τους.
THE STAGES OF
DREAMING. Neuroscientists used to think that dreaming took place almost
exclusively during rapid-eye movement (REM) sleep, a stage of slumber that is
often accompanied by complex emotional, narrative-heavy dreams that can involve
sensations such as flying or other movements. But in the last few decades,
research has shown that people can also have subjective dream-like experiences
in non-REM sleep, albeit less frequently and of a different nature. For
example, a person thinking about a cat as they doze off into the first stage of
sleep—a hallucinatory state known as hypnagogia—may see strange cat visions and
experience sensations such as falling. Dreams experienced later in non-REM
sleep tend to be more mundane and may involve people or objects that are
familiar to the dreamer. Once in very deep sleep, people are more likely to
have conceptual thoughts than to experience emotional narratives, if they have
any memorable dreams at all.
«Βρήκαμε
ότι τα άτομα σε φάση ύπνου REM (σ.σ. με όνειρα) μπορούν να αλληλεπιδράσουν και
να εμπλακούν σε επικοινωνία σε πραγματικό χρόνο. Επίσης, δείξαμε ότι οι
ονειρευόμενοι είναι ικανοί να κατανοούν ερωτήσεις, να ενεργοποιούν την
εργαζόμενη μνήμη τους και να παράγουν απαντήσεις. Οι περισσότεροι άνθρωποι θα
θεωρούσαν κάτι τέτοιο αδύνατο, υποθέτοντας ότι είτε θα ξυπνούσαν, είτε θα
αδυνατούσαν να απαντήσουν και ότι σίγουρα δεν θα καταλάβαιναν καλά μια ερώτηση
μέσα στον ύπνο τους», δήλωσε ο επικεφαλής ερευνητής Κεν Πάλερ του Northwestern.
Ο
πειραματικός στόχος μας ήταν παρόμοιος με το να βρει κανείς τρόπο να μιλήσει σε
ένα αστροναύτη που βρίσκεται σε άλλο κόσμο, με τη διαφορά πως στην περίπτωση
αυτή ο άλλος κόσμος είναι απολύτως κατασκευασμένος με βάση μνήμες αποθηκευμένες
στον εγκέφαλο», ανέφεραν οι ερευνητές, οι οποίοι ευελπιστούν ότι μέσα από τον
διάλογο με τους ονειρευόμενους θα ρίξουν περισσότερο φως στα όνειρα, ένα πεδίο
που οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη εξηγήσει επαρκώς.
One of the study authors
sleeping in the lab. Electrical signals from his brain and eye movements are displayed
on a computer monitor. K. KONKOLY
«Ο
συνδυασμός των αποτελεσμάτων από τέσσερα διαφορετικά εργαστήρια που χρησιμοποίησαν
διαφορετικές προσεγγίσεις, έδειξε αφενός πολύ πειστικά την πραγματικότητα του
φαινομένου της αμφίδρομης επικοινωνίας στη διάρκεια των ονείρων και αφετέρου
ότι γι' αυτή την επικοινωνία μπορούν να χρησιμοποιηθούν διαφορετικά μέσα»,
ανέφερε η ερευνήτρια Κάρεν Κονκόλι του Northwestern.
Οι
ερευνητές του αμερικανικού πανεπιστημίου ανέπτυξαν επίσης μια εφαρμογή
«έξυπνου» κινητού τηλεφώνου που βοηθά τους ανθρώπους να έχουν συνειδητά
(διαυγή) όνειρα.
Το
Perseverance
προσεδαφίστηκε με επιτυχία στον Άρη και έστειλε τις πρώτες του εικόνες στη Γη.
Μπορεί να μην φαίνονται εντυπωσιακές, σηματοδοτούν όμως μια νέα εποχή στην
εξερεύνηση του Άρη. This is the first image NASA’s Perseverance rover sent
back after touching down on Mars on Feb. 18, 2021. The view, from one of
Perseverance’s Hazard Cameras, is partially obscured by a dust cover. Credit: NASA/JPL-Caltech
Νέο
κεφάλαιο στην εξερεύνηση του Άρη άνοιξε το βράδυ της Πέμπτης η NASA με την
προσεδάφιση του ρομπότ Perseverance, της πρώτης αποστολής που σχεδιάστηκε
ειδικά για την αναζήτηση σημείων ζωής από την εποχή των Viking τη δεκαετία του
1970.
In this
illustration of its descent to Mars, the spacecraft containing NASA’s
Perseverance rover slows down using the drag generated by its motion in the
Martian atmosphere. Hundreds of critical events must execute perfectly and
exactly on time for the rover to land on Mars safely on Feb. 18, 2021. Image Credit: NASA/JPL-Caltech
Το
Κέντρο Ελέγχου της αποστολής έζησε «επτά λεπτά τρόμου» στη διάρκεια της
προσεδάφισης, χωρίς δυνατότητα να παρέμβει σε περίπτωση ανάγκης –το σήμα θα
χρειαζόταν πάνω από 11 λεπτά για να φτάσει στον γειτονικό πλανήτη.
Η
NASA έδωσε στη
δημοσιότητα ένα βίντεο με εντυπωσιακές εικόνες της προσεδάφισης του Perseverance στον Άρη, μετά την άφιξη στον κόκκινο πλανήτη αυτού του εξάτροχου ρομποτικού ρόβερ, σε μια
ιστορική αποστολή αναζήτησης ιχνών μικροβιακής ζωής. NASA's Mars 2020
Perseverance mission captured thrilling footage of its rover landing in Mars'
Jezero Crater on Feb. 18, 2021. The real
footage in this video was captured by several cameras that are part of the rover's
entry, descent, and landing suite. The views include a camera looking down from
the spacecraft's descent stage (a kind of rocket-powered jet pack that helps
fly the rover to its landing site), a camera on the rover looking up at the
descent stage, a camera on the top of the aeroshell (a capsule protecting the
rover) looking up at that parachute, and a camera on the bottom of the rover
looking down at the Martian surface. Credit: NASA/JPL-Caltech
Δύο
αμερικανικοί δορυφόροι που περιφέρονται εδώ και χρόνια γύρω από τον Άρη έλαβαν
το σήμα του ρομπότ που ενημέρωνε για την προσεδάφιση στις 22.55 ώρα Ελλάδας και
λειτούργησαν ως αναμεταδότες για την επικοινωνία με το Κέντρο Ελέγχου.
Members of NASA’s
Perseverance rover team react in mission control after receiving confirmation
the spacecraft successfully touched down on Mars, Thursday, Feb. 18, 2021, at
NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, California. Image Credit: NASA/JPL-Caltech
Οι
υπεύθυνοι της αποστολής στο Εργαστήριο Αεριώθησης (JPL) της NASA στην
Καλιφόρνια ξέσπασαν σε ζητωκραυγές και χειροκροτήματα. «Αυτή η προσεδάφιση ήταν
μια καθοριστική στιγμή για τη NASA, τις ΗΠΑ και την εξερεύνηση του διαστήματος
σε παγκόσμιο επίπεδο» σχολίασε ο Στιβ Γιούρτσικ, εκτελών χρέη διοικητή της NASA
μέχρι τον διορισμό του νέου επικεφαλής από την κυβέρνηση Μπάιντεν.
After a
seven-month-long journey, NASA’s Perseverance Rover successfully touched down
on the Red Planet on Feb. 18, 2021. Mission controllers at NASA's Jet
Propulsion Laboratory in Southern California celebrate landing NASA's fifth --
and most ambitious -- rover on Mars. A key objective for Perseverance’s mission
on Mars is astrobiology, including the search for signs of ancient microbial
life. The rover will characterize the planet’s geology and past climate, pave
the way for human exploration of the Red Planet, and be the first mission to
collect and cache Martian rock and regolith. Credit: NASA/JPL-Caltech
Χάρη
στην αυτοματοποιημένη διαδικασία καθόδου, το Perseverance πρoσεδαφίστηκε σε μια
πολλά υποσχόμενη περιοχή που είχε θεωρηθεί υπερβολικά επικίνδυνη για τις
προηγούμενες αποστολές.
This annotated
mosaic depicts a possible route the Mars 2020 Perseverance rover could take
across Jezero Crater as it investigates several ancient environments that may
have once been habitable. The route begins at the cliffs defining the base of a
delta produced by a river as it flowed into a lake that once filled the crater.
The path then traverses up and across the delta toward possible ancient
shoreline deposits, and then climbs the 2,000-foot-high (610-meter-high) crater
rim to explore the surrounding plains. About half of this traverse could be
completed in Perseverance’s prime mission (one Mars year, or two Earth years).
For reference, the prominent crater near the center of the image is about 0.6
miles (1 kilometer) across. Credit: NASA/JPL-Caltech
Ο
κρατήρας Τζέζερο, μια τρύπα διαμέτρου 50 χιλιομέτρων λίγο βόρεια του
ισημερινού, πιστεύεται ότι πλημμύρισε πριν από δισεκατομμύρια χρόνια από τις
ροές δύο ποταμών που μετέφεραν ιζήματα και σχημάτισαν ένα εκτεταμένο δέλτα,
όμοιο με τις εκβολές των ποταμών στη Γη.
Αν
ο Άρης φιλοξενούσε ποτέ μικροβιακή ζωή, τα ιζήματα που αποτέθηκαν από τα αρχαία
ποτάμια μπορεί να περιέχουν ακόμα οργανικές ενώσεις.
Δορυφορικές
παρατηρήσεις έχουν δείξει ότι στο χείλος του κρατήρα υπάρχει μια γραμμή από
άλατα, παρόμοια με τη γραμμή που αφήνει το νερό σε μια μπανιέρα καθώς
εξατμίζεται. Πρόκειται για ανθρακικά άλατα, τα οποία σχηματίζονται στη Γη μόνο
όπου υπάρχει νερό.
Το
Perseverance, κόστους 2,7 δισεκατομμυρίων δολαρίων, θα συνεχίσει έτσι το
εξερευνητικό έπος που άρχισε το 1997 με το Sojourner, το πρώτο τροχοφόρο ρομπότ
της NASA που επισκέφθηκε τον κόκκινο πλανήτη.
Καμία
άλλη χώρα δεν έχει καταφέρει μέχρι σήμερα να προσεδαφιστεί στον Άρη. Ωστόσο τα
Ηνωμένα Αραβικά Εμιράτα και η Κίνα κατάφεραν να θέσουν δορυφόρους σε τροχιά
γύρω από τον Άρη μόλις λίγες ημέρες πριν από την άφιξη του Perseverance.
Τον
Μάιο, ο κινεζικός δορυφόρος θα απελευθερώσει ένα μικρό τροχοφόρο ρομπότ που θα
επιχειρήσει προσεδάφιση στο Utopia Planitia, μια επίπεδη έκταση που καθιστά την
επιχείρηση πιο ασφαλή.
Πυρηνοκίνητος
γεωλόγος
In this
illustration, NASA’s Perseverance rover gets its first look at the Martian
surface below, after dropping its heat shield just under six minutes after entry
into the Mars atmosphere. Hundreds of critical events must execute perfectly
and exactly on time for the rover to land safely on Feb. 18, 2021. Credit:
NASA/JPL-Caltech
Το
Perseverance μοιάζει εμφανισιακά με το Curiosity, το προηγούμενο ρομπότ της
NASA που συνεχίζει να επιχειρεί στον Άρη, είναι όμως καλύτερα εξοπλισμένο.
Κάμερες, φασματογράφοι με λέιζερ και ένα μικρό τρυπάνι θα επιτρέψουν στο ρομπότ
να εξετάσει τον κρατήρα Τζέζερο για πετρώματα που μπορεί να σχετίζονται με ζωή.
Images etched onto
a pair of cameras on the Perseverance rover show early forms of life on Earth,
an homage to the rover's mission to search for signs of ancient microbial life
on Mars. (Image credit:
NASA/JPL-Caltech)
Το
ρομπότ διαθέτει επίσης δύο μικρόφωνα και 19 κάμερες, δύο από τις οποίες
βρίσκονται στο ελικοφόρο drone Ingenuity.
Ingenuity Mars
Helicopter on the Martian Surface (Artist's Concept): In this illustration,
NASA's Ingenuity Mars Helicopter stands on the Red Planet's surface as NASA's
Perseverance rover (partially visible on the left) rolls away. Credits: NASA/JPL-Caltech.
Το
ηλεκτρικό ελικοπτεράκι, βάρους 2 κιλών, θα πραγματοποιήσει την πρώτη
εξερευνητική πτήση εκτός Γης, και ίσως ανοίξει το δρόμο για μελλοντικές
αποστολές εξερεύνησης του Άρη από αέρος.
A 3-by-5-inch
(8-by-13-centimeters) commemorative aluminum plate was installed on the left
side of the Perseverance rover's chassis. The plate pays tribute to the impact
of the COVID-19 pandemic and the perseverance of healthcare workers around the
world. (Imagecredit: NASA/JPL-Caltech)
Το
Perseverance σχεδιάστηκε να λειτουργήσει τουλάχιστον για ένα αρειανό έτος, που
διαρκεί περίπου όσο δύο γήινα έτη.
Δεδομένου
ότι είναι μεγάλο και βαρύ σαν μεγάλο αυτοκίνητο, το ρομπότ δεν θα ήταν δυνατό
να λειτουργεί με ηλιακούς συλλέκτες.
Ενέργεια
προσφέρει μια θερμοηλεκτρική γεννήτρια που περιέχει 4,8 κιλά οξειδίου του
πλουτωνίου –η ραδιενεργή διάσπασή του παράγει θερμότητα που μετατρέπεται σε
ηλεκτρική ενέργεια και προσφέρει ισχύ γύρω στα 110 watt.
Perseverance will
bring 10.9 million names to Mars on microchips attached to a metal plate
reading "Explore as one."
(Image credit: NASA/JPL-Caltech)
Τοαυτόνομορομπότδιαθέτειεπίσης 128
megabyte μνήμης DRAM καιαποθηκευτικόμέσομνήμης flash χωρητικότητας 4 gigabyte.
Παρακαταθήκη
για το μέλλον
A drill on the arm
of Perseverance will take 40 rock cores from different locations. (Imagecredit: NASA/JPL-Caltech)
Ο
εντοπισμός ενδείξεων αρχαίας ζωής θα ήταν σίγουρα η μεγαλύτερη ανακάλυψη στην
ιστορία της αστροβιολογίας και μια από τις σημαντικότερες ανακαλύψεις της
ανθρωπότητας.
Όμως,
ακόμα κι αν το Perseverence εντοπίσει τέτοιες ενδείξεις, τα ευρήματα θα πρέπει
να επιβεβαιωθούν με μπαράζ εργαστηριακών αναλύσεων, τις οποίες δεν μπορεί να
φέρει εις πέρας το ρομπότ.
Για
τον λόγο αυτό το ρομπότ θα τοποθετήσει τα πλέον υποσχόμενα δείγματα σε
μεταλλικούς σωλήνες που θα μεταφέρει μαζί του για μήνες.
Analysis of an
image of Jezero Crater shows areas (coloured green) that are rich in clays and
carbonates, which form in water. (Credit: NASA/JPL-Caltech/ASU)
Οι
μισοί σωλήνες θα αφεθούν μέσα στη λεκάνη του κρατήρα, ενώ οι υπόλοιποι στην
επίπεδη περιοχή του Nili Planum, επόμενο προορισμό του Perseverance.
Τα
δείγματα θα περιμένουν την άφιξη ευρω-αμερικανικής αποστολής που
προγραμματίζεται να εκτοξευτεί το 2029 για να παραλάβει το πολύτιμο φορτίο και
να το μεταφέρει στη Γη γύρω στα μέσα της επόμενης δεκαετίας.
Μία
διεθνής ομάδα επιστημόνων -μεταξύ των οποίων ένας ελληνικής καταγωγής ερευνητής
της διασποράς- απομόνωσε και «διάβασε» το DNA από απομεινάρια δύο μαμούθ ηλικίας ενός
έως 1,2 εκατομμυρίου ετών, που βρέθηκαν στη βορειοανατολική Σιβηρία. An
international team has sequenced DNA recovered from mammoth remains that are up
to 1.2 million years old. The analyses show that the Columbian mammoth that
inhabited North America during the last ice age was a hybrid between the woolly
mammoth and a previously unknown genetic lineage of mammoth. The study provides
new insights into when and how fast mammoths became adapted to cold climate. An
ancient lineage of steppe mammoths (illustrated) led to woolly mammoths that
roamed the Arctic. Million-year-old mammoth DNA suggests that another
previously unknown lineage mixed with woolly mammoths and gave rise to the
Columbian mammoths that spanned North America. BETH ZAIKEN/CENTRE FOR
PALAEOGENETICS
Πρόκειται
για το αρχαιότερο DNA στον κόσμο, το οποίο, μεταξύ άλλων, ρίχνει φως στην
εξέλιξη των πρώτων μαμούθ που είχαν εξαπλωθεί στη Βόρεια Αμερική. Το
προηγούμενο ρεκόρ ανάκτησης DNA ήταν από ένα άλογο που είχε ζήσει προ 560.000
έως 780.000 ετών.
Love Dalén and
co-lead author Patrícia Pečnerová with a mammoth tusk on Wrangel Island. Credit: GlebDanilov
Οι
22 ερευνητές από εννέα χώρες, με επικεφαλής τον καθηγητή Εξελικτικής Φενετικής
Λόβε Ντάλεν του Κέντρου Παλαιογενετικής του Πανεπιστημίου της Στοκχόλμης, οι
οποίοι έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Nature», ανέλυσαν τα
γονιδιώματα τριών αρχαίων μαμούθ, χρησιμοποιώντας γενετικό υλικό που βρέθηκε
στα δόντια τους, τα οποία ήταν θαμμένα επί 0,7 έως 1,2 εκατομμύρια χρόνια στο
μόνιμα παγωμένο έδαφος της Σιβηρίας. Στη μελέτη συμμετείχε και ο ελληνικής
καταγωγής ερευνητής Γεώργιος Ξενικουδάκης του Ινστιτούτου Βιοχημείας και Βιολογίας
του γερμανικού Πανεπιστημίου του Πότσνταμ.
Είναι
η πρώτη φορά που εξάγεται και αλληλουχίζεται DNA από τόσο αρχαία δείγματα, κάτι
καθόλου εύκολο, καθώς ελάχιστες ποσότητες γενετικού υλικού είχαν απομείνει και
το DNA είχε διασπαστεί πια σε πολύ μικρά τμήματα μετά από τόσο καιρό. «Αυτό το
DNA είναι απίστευτα παλαιό. Τα δείγματα είναι χίλιες φορές παλαιότερα από τα
απομεινάρια των Βίκινγκς, είναι παλαιότερα ακόμη και από την εμφάνιση των
ανθρώπων και των Νεάντερταλ», δήλωσε ο Ντάλεν.
Krestovka
specimen tooth. Credit: CPG
Η
χρονολόγηση των δειγμάτων έγινε τόσο με βάση γεωλογικά δεδομένα όσο και με τη
μέθοδο του μοριακού ρολογιού. Από τα τρία δείγματα, το νεότερο με την ονομασία
Τσουκότσια είχε ηλικία περίπου 700.000 ετών και τα άλλα δύο άνω του ενός
εκατομμυρίου ετών. Το αρχαιότερο -περίπου 1,2 εκατ. ετών- ανήκε σε ένα άγνωστο
έως τώρα είδος μαμούθ, που ονομάστηκε Κρέστοβκα (από την περιοχή όπου βρέθηκε)
και το οποίο εκτιμάται ότι αποκόπηκε από τα άλλα σιβηρικά μαμούθ πριν
τουλάχιστον δύο εκατομμύρια χρόνια.
Woolly mammoth
tusks sometimes emerge from the permafrost at Wrangel Island, located in
northeastern Siberia. Wrangel Island was one of mammoths' last refuges, with
some surviving there until 2500 B.C., making it a useful place to find mammoth
DNA. PHOTOGRAPH BY LOVE DALÉN
«Αυτό
αποτέλεσε απόλυτη έκπληξη για εμάς. Όλες οι προηγούμενες μελέτες έδειχναν ότι
υπήρχε μόνο ένας τύπος μαμούθ στη Σιβηρία εκείνη την εποχή, το λεγόμενο μαμούθ
της στέπας. Όμως, οι αναλύσεις μας δείχνουν ότι υπήρχαν δύο διαφορετικοί τύποι
από γενετική άποψη, που πιθανώς, χωρίς να είμαστε απόλυτα βέβαιοι, αποτελούσαν
δύο διαφορετικά είδη», ανέφερε ο ερευνητής Τομ βαν ντερ Βαλκ.
Οι
ερευνητές εκτιμούν ότι αυτά τα νεοανακαλυφθέντα μαμούθ Κρέστοβκα είναι που
αποίκισαν τη Βόρεια Αμερική πριν τουλάχιστον ενάμισι εκατομμύριο χρόνια. Το
λεγόμενο κολομβιανό μαμούθ, που ζούσε στη Β. Αμερική κατά την τελευταία εποχή
των πάγων, αποτελούσε υβρίδιο ανάμεσα στο Κρέστοβκα και στο τριχωτό μαμούθ και
εμφανίστηκε πριν περίπου 420.000 χρόνια. Το δεύτερο αρχαίο μαμούθ, ηλικίας
τουλάχιστον ενός εκατομμυρίου ετών, από το οποίο απομονώθηκε DNA, ονομάστηκε
Αντίτσα και φαίνεται να υπήρξε πρόγονος του τριχωτού μαμούθ.
A mammoth tusk
being excavated by study authors Love Dalén and Patrícia Pečnerová, along with
two Russian colleagues (movie by Patrícia Pečnerová).
«Ένα
από τα μεγάλα ερωτήματα, πλέον, είναι πόσο πίσω στο παρελθόν μπορούμε να πάμε.
Δεν έχουμε φθάσει ακόμη το όριο. Μία βάσιμη εκτίμηση είναι ότι μπορούμε να
απομονώσουμε DNA ηλικίας δύο εκατομμυρίων ετών, ίσως και έως 2,6 εκατ. ετών»,
σημείωσε ο καθηγητής Μοριακής Αρχαιολογίας Άντερς Γκέδερστρεμ του σουηδικού
Κέντρου Παλαιογενετικής.