Άλλος για τον... Άρη; Going to Mars ... on a one-way trip

In an artist's conception, a Mars explorer surveys one of the Red Planet's grand canyons. CREDIT: NASA

Η oλλανδική εταιρεία Mars One ανακοίνωσε ότι οργανώνει μια αποστολή αποίκησης του Άρη.

If all goes according to plan, the first Mars One astronauts will touch down on the Red Planet in 2023. CREDIT: Mars One / Bryan Versteeg

Σύμφωνα με το σχέδιο της εταιρείας ως το 2018 θα γίνονται αποστολές στον Άρη με τις οποίες θα προετοιμάζεται το έδαφος για μια «τελική» αποστολή το 2023. Όσοι θα συμμετάσχουν σε αυτήν θα αποτελέσουν τους πρώτους αποίκους του Κόκκινου Πλανήτη.

Mars One claims that a new crew of four will join every two years as the explorers build their settlement, and that by 2033 there will be 20 people living on Mars.

Το ενδιαφέρον είναι ότι ήδη η εταιρεία ( http://mars-one.com/en/ ) έχει δεχθεί, όπως υποστηρίζει, χιλιάδες αιτήσεις υποψηφίων αποίκων του Άρη παρ' ότι έχει καταστεί σαφές ότι το ταξίδι θα είναι χωρίς επιστροφή. Όποιος μπει στο σκάφος το 2023 θα αποχαιρετήσει για πάντα τη Γη. Η εταιρεία αναφέρει ότι οι υποψήφιοι θα πρέπει να είναι άτομα που πειθαρχούν, προσαρμόζονται εύκολα σε διάφορες καταστάσεις και περιβάλλοντα, είναι επινοητικά και διαθέτουν ομαδικό πνεύμα.

NASA's Hubble Space Telescope snapped this shot of Mars on Aug. 26, 2003, when the Red Planet was 34.7 million miles from Earth. The picture was taken just 11 hours before Mars made its closest approach to us in 60,000 years. CREDIT: NASA/ESA

Ένας από τους λόγους για τους οποίους δεν θα είναι εφικτή η επιστροφή των ανθρώπων που θα ταξιδέψουν και θα παραμείνουν στον Άρη είναι ότι θα υποστούν μια σειρά από μεταβολές στον οργανισμό τους (π.χ. απώλεια οστικής και μυϊκής μάζας, προσαρμογή στο βαρυτικό πεδίο του Άρη). Σύμφωνα με τα στελέχη της Mars One θα ήταν αδύνατον να επαναπροσαρμοστούν στις γήινες συνθήκες αν επέστρεφαν, οπότε η παραμονή τους για πάντα στον Κόκκινο Πλανήτη αποτελεί μονόδρομο.

The journey to Mars will take seven months, says the Dutch company, and the entire process will be televised in a Big Brother-style reality show.

Εκείνοι που τελικά θα επιλεχθούν θα λάβουν φυσικά εκπαίδευση τόσο σε επίπεδο φυσικής κατάστασης όσο και σε ψυχολογικό επίπεδο.

Skylights in Mars: These two holes from a 2007 NASA survey that there are caves on the red planet - potentially our new homes?

Όταν τελικά οι πρώτοι άποικοι φτάσουν στον Άρη θα μείνουν σε μια βάση που θα λειτουργεί με ηλιακούς συλλέκτες, θα πίνουν ανακυκλωμένο νερό και θα καλλιεργούν την τροφή τους.

Στο άκουσμα της είδησης πολλοί ειδικοί εξέφρασαν έντονες επιφυλάξεις επειδή, ως γνωστόν, το περιβάλλον του Άρη είναι ιδιαίτερα εχθρικό στην παρουσία της ζωής.

Olympus Mons on Mars. A single volcano larger than the entire chain of Hawaiian islands.

Ο Άρης είναι μια απέραντη έρημος με πανύψηλα όρη και γιγάντια φαράγγια. Εκεί υπάρχει το μεγαλύτερο όρος στο ηλιακό μας σύστημα, το Olympus Mons που έχει ύψος 27 χλμ.! Η μέση θερμοκρασία κινείται πέριξ των -50 βαθμών Κελσίου. Υπάρχουν εποχές που στον Ισημερινό επικρατούν θερμοκρασίες γύρω στους 20 βαθμούς Κελσίου ενώ στους πόλους η θερμοκρασία κατεβαίνει κάτω από τους -150 βαθμούς Κελσίου. Δημιουργούνται συχνά πολύ ισχυρές ανεμοθύελλες αλλά και ανεμοστρόβιλοι.

Ο πιο επικίνδυνος εχθρός για τον άνθρωπο και τη ζωή γενικότερα όμως είναι η απουσία ατμόσφαιρας στον Άρη. Ο πλανήτης διέθετε ατμόσφαιρα αλλά προοδευτικά τα στρώματά της «διέρρευσαν» στο Διάστημα και έχει απομείνει μόνο ένα λεπτό στρώμα που αντιστοιχεί στο 10% της ατμόσφαιρας που κάποτε υπήρχε σε αυτόν. Έτσι, σε αντίθεση με τη Γη όπου τα στρώματα της ατμόσφαιρας προστατεύουν τον πλανήτη μας (και τη ζωή) από τη βλαβερή ηλιακή ακτινοβολία η επιφάνεια του Άρη βομβαρδίζεται μόνιμα από αυτήν.

Η συρρίκνωση των «Χόμπιτ». Study backs 'hobbit' island dwarfism theory

O Homo Floresiensis - Μουσείο Φύσης και Επιστήμης/Τόκιο. The hobbit: Could island life have shrunk this creature to diminutive proportions?

Μια νέα μελέτη που αφορά τους μικροσκοπικούς ανθρώπους που ζούσαν στο νησί Φλόρες της Ινδονησίας πριν από χιλιάδες έτη δημοσιεύθηκε από ιάπωνες επιστήμονες. Η μελέτη στηρίζει τη θεωρία ότι αυτοί οι άνθρωποι δεν ήταν πάντοτε μικρόσωμοι αλλά αποτέλεσαν προϊόντα της εξελικτικής διαδικασίας που ονομάζεται νησιωτικός νανισμός. Το πιο ενδιαφέρον εύρημά της είναι ότι οι άνθρωποι αυτοί είχαν μεγαλύτερο εγκέφαλο από όσο πιστεύαμε μέχρι σήμερα.

Οι χόμπιτ

In the NOVA scienceNOW segment, host Robert Krulwich towers over an adult African Pygmy (in white shirt) and an adult H. floresiensis. Photo credit: © WGBH/NOVA

Οι μικροσκοπικοί άνθρωποι ανακαλύφθηκαν το 2003 στο νησί Φλόρες της Ινδονησίας και η ύπαρξη τους έχει προκαλέσει πολλές συζητήσεις στην επιστημονική κοινότητα. Η επίσημη ονομασία αυτών των ανθρώπων είναι Ηomo Floresiensis. Το ύψος τους δεν ξεπερνούσε το ένα μέτρο και το βάρος τους ήταν περίπου 30 κιλά. Βάσει των ευρημάτων που έχουν εντοπιστεί μέχρι σήμερα ζούσαν στο νησί για ένα διάστημα 80 χιλιάδων ετών και εξαφανίστηκαν για άγνωστη μέχρι στιγμής αιτία πριν από περίπου 12 χιλιάδες έτη. Εξαιτίας του μεγέθους τους έλαβαν το όνομα της μικροκαμωμένης φυλής των ιστοριών του Τζ.Ρ.Ρ. Τόλκιν, των χόμπιτ.

Η νέα μελέτη

Remains of Indonesia's hobbit-sized humans (L) and modern human (R) in Yogyakarta, on November 5, 2004. Japanese scientists on Tuesday waded into a row over so-called "hobbit" hominids whose remains, found on a remote Indonesian island a decade ago, have unleashed one of the fiercest disputes in anthropology.

Ένας τρόπος για να εξαχθούν συμπεράσματα σχετικά με τους H.Floreriensis είναι να γίνει μελέτη και σύγκριση του μεγέθους του εγκεφάλου τους με το μέγεθος του σώματος τους. Στη συνέχεια θα γίνουν αντιστοιχήσεις και συγκρίσεις με διάφορα είδη ανθρώπων. Μέχρι σήμερα όμως δεν υπήρχαν σαφή στοιχεία για το μέγεθος του εγκεφάλου τους. Οι εκτιμήσεις των ειδικών έκαναν λόγο για έναν εγκέφαλο 380-430 κυβικών εκατοστών με την κρατούσα θεωρία να μιλά για ένα εγκέφαλο 400 κυβικών εκατοστών.

Επιστήμονες του Εθνικού Μουσείου Φύσης και Επιστήμης του Τόκιο πραγματοποίησαν αξονικές τομογραφίες υψηλής ανάλυσης του μοναδικού κρανίου ενός H.Floreriensis που έχει εντοπισθεί μέχρι σήμερα. Οι τομογραφίες έδειξαν ότι ο εγκέφαλος των… αληθινών χόμπιτ ήταν 426 κυβικά εκατοστά. Ο εγκέφαλος του σύγχρονου ανθρώπου είναι 1.300 κυβικά εκατοστά.

Οι συγγενείς

Theory 1: Some critics say that the hobbit isn't a separate species at all, but belonged to a group of modern humans whose size was restricted because they had a disease.

Theory 2: Others believe that it evolved from a tiny-brained, ape-like creature that travelled from Africa millions of years ago.

Theory 3: But the new research suggests that an early human species that lived in Asia called Homo erectus arrived on the island and underwent dwarfism.

Οι ερευνητές πραγματοποίησαν έρευνα για να δουν αν και με ποιο είδος ανθρώπων έχει ομοιότητες ο εγκέφαλος των H.Floreriensis ώστε να εντοπισθεί κάποια γενεαλογική σύνδεση. Η έρευνα δεν έδειξε απευθείας κάποιο είδος αλλά υποδεικνύει ως πιθανούς συγγενείς των H.Floreriensis τον Homo Erectus και τον Homo habilis. Οι ερευνητές επισημαίνουν ότι πρέπει να εντοπισθούν νέα ευρήματα μεγαλύτερης ηλικίας από εκείνα που έχουν εντοπισθεί μέχρι σήμερα ώστε να αντληθούν νέα στοιχεία που θα φωτίσουν την εξελικτική πορεία των H.Floreriensis. Η μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Royal Society B».

Πρώιμη Γη στον... Τιτάνα. Cassini Mission Tracks Vanishing Methane On Saturn’s Moon Titan

This artist's concept envisions what hydrocarbon ice forming on a liquid hydrocarbon sea of Saturn's moon Titan might look like. A new model from scientists on NASA's Cassini mission suggests that clumps of methane-and-ethane-rich ice — shown here as the lighter-colored clusters — could float under some conditions. Image credit: NASA/JPL-Caltech/USGS

Ακόμη μία ενδιαφέρουσα ανακάλυψη έκαναν οι επιστήμονες στον Τιτάνα, τον μεγαλύτερο δορυφόρο του Κρόνου, ο οποίος βρίσκεται στο «μικροσκόπιο» των επιστημόνων από το 2004, οπότε και έφθασε εκεί το διαστημικό σκάφος Cassini.

This image shows the first flash of sunlight reflected off a lake on Saturn's moon Titan. The glint off a mirror-like surface is known as a specular reflection. This kind of glint was detected by the visual and infrared mapping spectrometer (VIMS) on NASA's Cassini spacecraft on July 8, 2009. Image credit: NASA/JPL/University of Arizona/DLR

Το Cassini έχει καθήκον να εξερευνά τα δεκάδες φεγγάρια του Κρόνου και έτσι, ανά τακτά χρονικά διαστήματα, περνά από τον Τιτάνα και κάνει παρατηρήσεις. Η τελευταία παρατήρηση αφορά τον σχηματισμό στον Νότιο Πόλο του Τιτάνα μεγάλων νεφών που αποτελούνται από παγοκρυστάλλους, η παρουσία των οποίων θα «υποχρεώσει» την περιοχή να βιώσει μια παρατεταμένη περίοδο φθινοπώρου. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, το φθινόπωρο στον Νότιο Πόλο του Τιτάνα θα διαρκέσει επτά έτη.

Ο Τιτάνας διαθέτει ποτάμια και μεγάλες λίμνες. An artist's impression of a methane lake on Titan. Credit: NASA

Οι ερευνητές εκτιμούν ότι ο Τιτάνας βρίσκεται σε μια κατάσταση ανάλογη με εκείνη της πρώιμης Γης και έτσι κάθε ανακάλυψη σε αυτόν μας βοηθά να γυρίσουμε πίσω το ρολόι του χρόνου και να δούμε τι (πιθανώς) συνέβη κατά τη γεωλογική και ατμοσφαιρική εξέλιξη του πλανήτη μας. Διαβάστε παρακάτω ορισμένα από τα πιο ενδιαφέροντα στοιχεία που μάθαμε τα τελευταία χρόνια για τον Τιτάνα.

Η γέννηση

This composite image shows the cloud, imaged at a distance of 90,000 kilometers (54,000 miles) during a Titan flyby designed to observe the limb of the moon. The cloud extends down to 60 degrees north latitude. CREDIT: NASA, JPL

Ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας διεξήγαγαν μια μελέτη σχετικά με τη δημιουργία του Τιτάνα. Σύμφωνα με τους ερευνητές, λίγο μετά τη δημιουργία του ηλιακού μας συστήματος η περιοχή όπου βρίσκεται ο Κρόνος ήταν ένα βίαιο πεδίο όπου γίνονταν συχνά συγκρούσεις γιγάντιων διαστημικών σωμάτων. Από αυτές τις συγκρούσεις δημιουργήθηκαν μεγαλύτερα και μικρότερα φεγγάρια στον Κρόνο, τα οποία στη συνέχεια συγχωνεύθηκαν σχηματίζοντας τελικά τον Τιτάνα. Κοσμικές «καραμπόλες» είναι, κατά τη μελέτη, υπεύθυνες και για την ύπαρξη τουλάχιστον άλλων έξι δορυφόρων του Κρόνου.

Το λίφτινγκ

Ο Τιτάνας καταφέρνει να διατηρείται νέος στην όψη.

Η μελέτη νέων εικόνων και δεδομένων που έστειλε το Cassini αποκάλυψε ένα πολύ ενδιαφέρον γεωλογικό φαινόμενο που εξελίσσεται στον Τιτάνα. Όπως φαίνεται, μεγάλες μάζες μιας «εξωτικής», όπως τη χαρακτηρίζουν οι ειδικοί, άμμου μετακινούνται συνεχώς στην επιφάνεια του δορυφόρου και «γεμίζουν» τους κρατήρες του. Τα στελέχη της αποστολής του Cassini κάνουν λόγο για άμμο που αποτελείται από υδρογονάνθρακες και η οποία κάνει ένα είδος γεωλογικού λίφτινγκ στον Τιτάνα εξαφανίζοντας τις... ρυτίδες του.

Το ψωμί

Τo έδαφος του Τιτάνα «φουσκώνει» όπως το...ψωμί.

Ακόμη μία πολύ ενδιαφέρουσα παρατήρηση στον Τιτάνα έκαναν οι επιστήμονες της NASA μελετώντας νέες εικόνες και δεδομένα που έστειλε το διαστημικό σκάφος Cassini. Όπως φαίνεται, σε ορισμένα σημεία της επιφάνειας του Τιτάνα υπάρχουν ρωγμές που οφείλονται σε ένα γεωλογικό φαινόμενο το οποίο λαμβάνει χώρα και στη Γη. Οι επιστήμονες της NASA αναφέρουν ότι το έδαφος του Τιτάνα σε ορισμένες περιοχές ανυψώνεται και προκαλούνται ρωγμές με τον ίδιο τρόπο που το ψωμί φουσκώνει και η επιφάνειά του «σκάει» κατά τη διαδικασία του ψησίματος.

Σύμφωνα με τους ειδικούς, το φαινόμενο οφείλεται στην ανύψωση του μάγματος από το εσωτερικό του Τιτάνα προς την επιφάνεια. Το ίδιο φαινόμενο λαμβάνει χώρα και στη Γη δημιουργώντας ένα νέο λεπτό στρώμα ορυκτών ανάμεσα στα ιζηματογενή πετρώματα του υπεδάφους. Τα ορυκτά αυτά έχουν λάβει την ονομασία «λακκόλιθοι».

Ζωή στα «παγόβουνα»;

A dense network of small rivers or swampy areas appears to connect some of the seas on Titan, as seen in this comparison of data of the same area from two Cassini instruments. Images from the radar instrument are on the left and images from the visual and infrared mapping spectrometer (VIMS) are on the right. Credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

Ομάδα επιστημόνων στους οποίους συμμετέχουν και ειδικοί της NASA εικάζει ότι είναι πιθανό να υπάρχουν κάποιες μορφές ζωής στον Τιτάνα. Η θεωρία που ανέπτυξαν είναι ότι το πιθανότερο μέρος όπου μπορεί να βρίσκονται αυτές οι μορφές ζωής είναι σε παγωμένα κομμάτια υδρογονανθράκων που επιπλέουν μέσα στις θάλασσες, τις λίμνες και τα ποτάμια που έχουν εντοπιστεί στον μεγαλύτερο δορυφόρο του Κρόνου.

Ο υπόγειος ωκεανός

These images from NASA's Cassini spacecraft show one of the large seas and a bounty of smaller lakes on Saturn's moon Titan. Scientists saw these small lakes in data obtained by both Cassini's visual and infrared mapping spectrometer (left) and radar instrument (right). Image credit: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

Διεθνής ομάδα επιστημόνων μελέτησε δεδομένα που έστειλε το Cassini και κατέληξε στο συμπέρασμα ότι ο Τιτάνας έχει έναν γιγάντιο υπόγειο ωκεανό. Σύμφωνα με τους ερευνητές, ο ωκεανός αυτός είναι μεγαλύτερος απ' όσο όλοι οι ωκεανοί της Γης μαζί! Θεωρούν επίσης ότι διαθέτει συνθήκες ευνοϊκές για την ύπαρξη ζωής.

Ανακαλύφθηκαν μυστηριώδεις πανίσχυρες εκρήξεις ακτίνων-γ. Dying Supergiant Stars Implicated in Hours-long Gamma-Ray Bursts

GRB 111209A exploded on Dec. 9, 2011. The blast produced high-energy emission for an astonishing seven hours, earning a record as the longest-duration GRB ever observed. This false-color image shows the event as captured by the X-ray Telescope aboard NASA's Swift satellite. Credit: NASA/Swift/B. Gendre (ASDC/INAF-OAR/ARTEMIS)

Μια άγνωστη μέχρι σήμερα μορφή εκρήξεων ακτίνων γάμμα εντόπισαν οι αστρονόμοι, η οποία εκλύει τεράστια ενέργεια και μπορεί να διαρκέσει ολόκληρες ώρες, αντίθετα με τις έως τώρα γνωστές εκρήξεις ακτίνων γ, που συνήθως δεν κρατάνε πάνω από μερικά δευτερόλεπτα. Οι επιστήμονες κάνουν την εικασία ότι οι ακτινοβολίες αυτές προέρχονται από το θάνατο γιγάντιων άστρων.

Για πρώτη φορά στις 25 Δεκεμβρίου 2010 οι επιστήμονες παρατήρησαν μια παράξενη τεράστια έκρηξη.

Για πρώτη φορά στις 25 Δεκεμβρίου 2010 οι επιστήμονες είχαν παρατηρήσει μια τέτοια παράξενη τεράστια έκρηξη που διήρκεσε δύο ώρες και την ονόμασαν «έκρηξη των Χριστουγέννων». Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον αστρονόμο Άντριου Λέβαν του πανεπιστημίου του Γουόργουικ, που έκαναν τη σχετική ανακοίνωση σε συνέδριο στις ΗΠΑ, έκαναν τις παρατηρήσεις τους με το τηλεσκόπιο «Τζέμινι» στη Χαβάη, με το οποίο υπολόγισαν ότι η έκλαμψη διαρκείας των ακτίνων-γ προήλθε από απόσταση επτά δισεκατομμυρίων ετών φωτός, δηλαδή περίπου στα μισά του παρατηρήσιμου σύμπαντος.

Astronomers suggest that blue supergiant stars may be the most likely sources of ultra-long GRBs. These stars hold about 20 times the sun's mass and may reach sizes 1,000 times larger than the sun, making them nearly wide enough to span Jupiter's orbit. Credit: NASA's Goddard Space Flight Center/S. Wiessinger

Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η πηγή αυτής της αινιγματικής έκρηξης είναι ένα σούπερ-γιγάντιο άστρο με μάζα όσο 1.000 Ήλιοι (ένα από τα μεγαλύτερα και λαμπρότερα στο σύμπαν) και με πιθανή ακτίνα 1,6 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα, μια πραγματικά…αστρονομική απόσταση. Όταν ένα τέτοιο άστρο εκρήγνυται δημιουργώντας μια τεράστια σουπερνόβα (υπερκαινοφανής αστέρας), τότε η έκρηξη μπορεί να συνοδεύεται από πολύωρη εκπομπή ακτίνων-γ, που αποτελεί την ακτινοβολία φωτός με την μεγαλύτερη ενέργεια στο σύμπαν.

The number, duration and burst class for GRBs observed by Swift are shown in this plot. Colors link each GRB class to illustrations above the plot, which show the estimated sizes of the source stars. For comparison, the width of the yellow circle represents a star about 20 percent larger than the sun. Credit: Andrew Levan, Univ. of Warwick

Μέχρι τώρα, οι αστρονόμοι είχαν συχνά παρατηρήσει εκρήξεις ακτίνων – γάμα από σούπερ – νόβα, οι οποίες συνήθως διαρκούσαν έως δύο δευτερόλεπτα ή σπανιότερα για μερικά λεπτά. Τα τηλεσκόπια Swift, Fermi παρατηρούν κατά μέσο όρο μια τέτοια έκρηξη κάθε ημέρα στο σύμπαν. Το φαινόμενο συμβαίνει όταν ένα άστρο καταρρέει βαρυτικά και δημιουργεί μια μαύρη τρύπα στη θέση του, η οποία, με τη σειρά της, καθώς «καταβροχθίζει» την γύρω ύλη, επιταχύνει ένα μέρος από αυτά τα σωματίδια, που διαφεύγουν με σχεδόν την ταχύτητα του φωτός και έτσι δημιουργούν στιγμιαίους «πίδακες» ακτινοβολίας γ.

Three recent GRBs (blue dots) emitted high-energy gamma-ray and X-ray light over time spans up to 100 times greater than typical long bursts and constitute a new ultra-long class. This plot compares the energy received and the event duration among different classes of transient high-energy events: long GRBs (green); the disruption of an asteroid or comet by a neutron star or stellar-mass black hole in our own galaxy, or the break-out of a supernova shock wave in another galaxy (orange); and the tidal disruption of a star by a supermassive black hole in another galaxy (purple). Credit: NASA's Goddard Space Flight Center, after B. Gendre (ASDC/INAF-OAR/ARTEMIS)

Όταν όμως το άστρο έχει τεράστια μάζα, η έκλυση των ακτίνων – γάμα φαίνεται πως μπορεί να κρατήσει πολύ περισσότερο. Έτσι, τώρα πλέον γίνονται αντιληπτές εκρήξεις ακτίνων-γ που κρατάνε επί ολόκληρες ώρες. «Αυτά τα φαινόμενα είναι ανάμεσα στις μεγαλύτερες εκρήξεις στη φύση, όμως μόλις τώρα αρχίζουμε να τις βρίσκουμε. Το γεγονός αυτό δείχνει ότι το σύμπαν ένα πολύ πιο βίαιο και ετερόκλητο μέρος από ό,τι είχαμε φανταστεί», δήλωσε ο Άντριου Λέβαν.

GRB 101225A, better known as the "Christmas burst," was an unusually long-lasting gamma-ray burst. Because its distance was not measured, astronomers came up with two radically different interpretations. In the first, a solitary neutron star in our own galaxy shredded and accreted an approaching comet-like body. In the second, a neutron star is engulfed by, spirals into and merges with an evolved giant star in a distant galaxy. Now, thanks to a measurement of the Christmas burst’s host galaxy, astronomers have determined that it represented the collapse and explosion of a supergiant star hundreds of times larger than the sun. Credit: NASA's Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio

Στο ίδιο αστρονομικό συνέδριο στις ΗΠΑ, άλλη μία επιστημονική ομάδα, με επικεφαλής τον Μπρους Ζαντρ του Γαλλικού Εθνικού Κέντρου Επιστημονικών Ερευνών (CNRS), παρουσίασε στοιχεία για παρόμοιες εκρήξεις διαρκείας ακτίνων-γ, με πιθανή προέλευση το θάνατο υπερ – γιγάντιων άστρων. Οι ερευνητές, που έκαναν και τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό αστροφυσικής “The Astropgysical Journal”, παρατήρησαν το Δεκέμβριο του 2011 μια έκρηξη ακτίνων γ που διήρκεσε επτά ολόκληρες ώρες και ήταν η μεγαλύτερη που έχει ποτέ καταγραφεί.

Μαγνήτες από φως δημιουργούν Έλληνες ερευνητές. Femtosecond switching of magnetism via strongly correlated spin–charge quantum excitations

Magnetic structure in a colossal magneto-resistive manganite is switched from antiferromagnetic to ferromagnetic ordering during about 100 femtosecond laser pulse photo-excitation (credit: DOE Ames Laboratory)

Ένα νέο τρόπο για να δημιουργήσουν μικρούς μαγνήτες χρησιμοποιώντας φως, ανακάλυψαν Έλληνες ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Κρήτης και το Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ), σε συνεργασία με αμερικανούς επιστήμονες από το Ερευνητικό Κέντρο Ames. Χάρη στα κβαντικά «παιχνίδια» με το φώς, οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές και οι άλλες συσκευές μπορεί να έχουν πολύ πιο γρήγορα μαγνητικά μέσα (μνήμες και σκληρούς δίσκους) στο μέλλον και έτσι θα μπορούν να «σκέφτονται» εξίσου πιο γρήγορα.

A three-dimensional view demonstrating the distinct femtosecond spin and charge dynamics as well as photo-excitation threshold behaviour. Researchers at the U.S. Department of Energy’s Ames Laboratory, Iowa State University, and the University of Crete in Greece have found a new way to switch magnetism that is at least 1000 times faster than currently used in magnetic memory technologies.

Η ανακάλυψη του φαινομένου του λεγόμενου «Κβαντικού Φεμτο-Μαγνητισμού» έγινε από την ερευνητική ομάδα του καθηγητή Φυσικής του Πανεπιστημίου Κρήτης και του Ινστιτούτου Ηλεκτρονικής Δομής και Λέιζερ του ΙΤΕ Ηλία Περάκη, σε συνεργασία με την ομάδα του επίκουρου καθηγητή Φυσικής του Πανεπιστημίου της Αϊόβα και του Εργαστηρίου Ames των ΗΠΑ Jigang Wang και δημοσιεύτηκε στο διεθνούς κύρους περιοδικό «Nature».

Η νέα έρευνα στο πεδίο της μαγνητο-οπτικής τεχνολογίας ανοίγει πλέον το δρόμο για τη δημιουργία συσκευών που θα λειτουργούν 1.000 φορές γρηγορότερα, με ταχύτητες τουλάχιστον 10 terahertz (1.012 hertz) αντί για 10 gigahertz (109 hertz) όπως συμβαίνει μέχρι σήμερα.

Φωτίζοντας οξείδια του μαγγανίου με υπερ-βραχείς παλμούς λέιζερ, οι ερευνητές κατάφεραν μέσα σε ένα δισεκατομμυριοστό του χιλιοστού του δεκάτου του δευτερολέπτου (100 φεμτο-δευτερόλεπτα) να αλλάξουν τη μαγνητική τους κατάσταση από αντιφερρομαγνήτη σε φερρομαγνήτη. Με αυτό τον τρόπο, κατόρθωσαν να μαγνητίσουν την ύλη με ταχύτητα 1.000 φορές μεγαλύτερη από αυτή στις πιο γρήγορες σημερινές μαγνητικές μνήμες ηλεκτρονικών υπολογιστών.

Αυτού του είδους οι γρήγορες αλλαγές της μαγνητικής κατάστασης αποτελούν τη βάση ενός «μαγνητικού διακόπτη», με ευρείες εφαρμογές από γρήγορες μνήμες και σκληρούς δίσκους μέχρι τη συλλογή ενέργειας με μελλοντικά φωτοβολταϊκά συστήματα.

«Μια από τις προκλήσεις που αντιμετωπίζει η υλοποίηση της μαγνητικής εγγραφής, ανάγνωσης, αποθήκευσης, και επεξεργασίας δεδομένων, είναι η ταχύτητα. Η τεχνολογία επιτάσσει η σημερινή ταχύτητα να αυξηθεί κατά μερικές τάξεις μεγέθους, σε πολλά terahertz. Στο μέλλον, τέτοιες συσκευές θα πρέπει να ‘σκέφτονται’ μέσα σε απίστευτα μικρούς χρόνους μερικών φεμτο-δευτερολέπτων, δηλαδή μέσα σε δισεκατομμυριοστά του χιλιοστού του δεκάτου του δευτερολέπτου. Εμείς δείξαμε ότι μπορούν να το πετύχουν, αν τις μάθουμε κβαντομηχανική και τις φωτίσουμε με υπερ-βραχείς παλμούς φωτός λέιζερ», δήλωσε ο κ. Περάκης, σύμφωνα με ανακοίνωση του ΙΤΕ.

A quantum many-body scheme for femtosecond switching of magnetism and ultrafast photo-induced spin dynamics in Pr0.7Ca0.3MnO3.

Η πειραματική επιβεβαίωση της παραπάνω ιδέας έγινε από την ομάδα του Jigang Wang στο Εργαστήριο Ames του υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ, με βάση τη θεωρία που ανέπτυξε η ελληνική επιστημονική ομάδα στην Κρήτη.

Perakis Ilias Professor & Chairman of the Department of Materials Science.

«Τα αποτελέσματά μας ανοίγουν ένα νέο δρόμο, που μπορεί να οδηγήσει την τεχνολογία να επιτύχει το άνω επιτρεπτό όριο ταχύτητας επεξεργασίας της πληροφορίας. Αυτό είναι μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις της σπιντρονικής, δηλαδή της νέας τεχνολογίας που θα βασίζεται στο ‘σπιν’, αντί στο φορτίο του ηλεκτρονίου, όπως οι σημερινές ηλεκτρονικές συσκευές», τόνισε ο κ. Περάκης.

Η NASA θα «απαγάγει» έναν αστεροειδή. NASA Plans to Kidnap an Asteroid for Further Study

Καλλιτεχνική άποψη της “σύλληψης”  ενός αστεροειδούς με διάμετρο 7 μέτρων και μάζας 500 τόνων. An artist's illustration of an asteroid retrieval spacecraft capturing a 500-ton asteroid that is about 7 meters wide. CREDIT: Rick Sternbach/Keck Institute for Space Studies

Η NASA έδωσε στη δημοσιότητα ένα εκπληκτικό βίντεο στο οποίο ο θεατής βλέπει το πώς θα εξελιχθεί μια από τις πιο φιλόδοξες αποστολές που σχεδιάζει η NASA. Η Aμερικανική Yπηρεσία Διαστήματος αναζητεί τρόπο ώστε να «συλλάβει» ή καλύτερα να... απαγάγει έναν μικρό αστεροειδή, να τον βγάλει από την τροχιά του και να τον τοποθετήσει σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη.

Στόχος του εγχειρήματος είναι να λειτουργήσει ο αστεροειδής ως πεδίο εκπαίδευσης αστροναυτών για μια επόμενη επανδρωμένη αποστολή σε κάποιον άλλον μεγάλο αστεροειδή ο οποίος θα έχει μεγάλο εξερευνητικό ενδιαφέρον.

Η «απαγωγή»

NASA is planning a near-Earth rock-hounding expedition. (Credit: NASA/JPL Near-Earth Object Program Office)

Την ιδέα ανέπτυξαν επιστήμονες του Ινστιτούτου Διαστημικών Μελετών Keck το οποίο αποτελεί τμήμα του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας (Caltech). Eνα ρομποτικό σκάφος θα πλησιάσει έναν μικρό αστεροειδή και θα τον «φυλακίσει» μέσα σε έναν διαστημικό σάκο.

An asteroid is scouted out...

Στη συνέχεια το σκάφος θα μεταφέρει τον σάκο κοντά στη Σελήνη και θα απελευθερώσει τον αστεροειδή ο οποίος θα τεθεί σε τροχιά γύρω από τον φυσικό μας δορυφόρο. Θα ακολουθήσει μια επανδρωμένη αποστολή στον αστεροειδή ώστε οι αστροναύτες να πραγματοποιήσουν ασκήσεις και να προετοιμαστούν για μια επόμενη αποστολή σε κάποιον μεγάλο και σημαντικό από επιστημονική σκοπιά αστεροειδή.

Then the giant space vacuum will snare the its victim...

Το όλο εγχείρημα της... απαγωγής του αστεροειδούς και της τοποθέτησής του σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη εκτιμάται ότι θα διαρκέσει δέκα χρόνια και το κόστος του θα ανέλθει σε 2.65 δισ. δολάρια. Όπως έγινε γνωστό, η NASA ζήτησε από την κυβέρνηση Ομπάμα 100 εκατομμύρια δολάρια για να ξεκινήσει η προετοιμασία του σχεδίου.

Το... αρπακτικό

Η αποστολή θα βασιστεί σε ένα σκάφος 18 τόνων που θα κυνηγήσει έναν μικρό αστεροειδή ο οποίος θα πρέπει να έχει διάμετρο περίπου επτά μέτρων. Το σκάφος θα διαθέτει δύο «πτερύγια» που θα είναι εφοδιασμένα με ηλιακές κυψέλες οι οποίες θα το τροφοδοτούν με ενέργεια.

...and then the asteroid gets wrapped up just like you do with a rubbish bag.

Ένας πιθανός στόχος, σύμφωνα με τους ειδικούς του Keck, είναι ο αστεροειδής 1999 Α010. Το σκάφος θα τον πλησιάσει και θα ξεδιπλώσει έναν τεράστιο φουσκωτό σάκο μέσα στον οποίο θα «εγκλωβιστεί» ο αστεροειδής. Στη συνέχεια το σκάφος θα απελευθερώσει τον αστεροειδή σε ένα σημείο όπου η βαρυτική έλξη της Σελήνης θα τον μετατρέψει ουσιαστικά σε... δορυφόρο της.

Ενδείξεις για εντοπισμό σωματιδίων σκοτεινής ύλης. Dark matter experiment CDMS sees three tentative clues

The Cryogenic Dark Matter Search (CDMS) experiment is one of several major international collaborations that has been searching for dark matter since 2003. The experiment uses very sophisticated detector technology and advanced analysis techniques to enable cryogenically cooled (almost absolute zero temperature at -460 degrees F) germanium and silicon targets to search for the rare recoil of dark matter particles.

Αμερικανοί επιστήμονες ανακοίνωσαν τις πρώτες ενδείξεις για την ανίχνευση σωματιδίων της μυστηριώδους σκοτεινής ύλης, από ένα υπόγειο εργαστήριο, εκατοντάδες μέτρα κάτω από την επιφάνεια, σε ένα πρώην ορυχείο στη Μινεσότα των ΗΠΑ.

Αν και εκτιμάται ότι αποτελεί περίπου το 27% του σύμπαντος, κανείς δεν έχει καταφέρει ως τώρα να δει τη σκοτεινή ύλη. Οι προσπάθειες για τον εντοπισμό της γίνονται τόσο από το διάστημα (από το Άλφα Μαγνητικό Φασματόμετρο πάνω στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό), όσο και από τη Γη (CERN), αλλά κυρίως στα έγκατά της, ώστε να αποφεύγονται οι παρεμβολές από την κοσμική ακτινοβολία που πέφτει στην επιφάνεια του πλανήτη μας.

Το πείραμα CDMS πραγματοποιείται σε υπόγειο ορυχείο στη Μινεσότα. The CDMS experiment is based underground at the Soudan mine in Minnesota, US. Photo: Reidar Hahn, Fermilab

Οι ερευνητές του πειράματος CDMS (Cryogenic Dark Matter Search), που διευθύνεται από το Εθνικό Εργαστήριο Φέρμι του αμερικανικού υπουργείου Ενέργειας, οι οποίοι έκαναν τη σχετική ανακοίνωση σε συνέδριο της Αμερικανικής Φυσικής Εταιρίας, σύμφωνα με το BBC, δήλωσαν ότι οι υπόγειοι ανιχνευτές τους εντόπισαν τρία «σήματα», που πιθανώς προέρχονται από τη σκοτεινή ύλη, καθώς προσκρούει πάνω σε σωματίδια της κανονικής ύλης. Όμως διευκρίνισαν ότι είναι νωρίς να μιλήσουν για ανακάλυψη, καθώς χρειάζονται περισσότερα δεδομένα για να επιβεβαιώσουν ότι όντως πρόκειται για τη σκοτεινή ύλη.

Τα αποτελέσματα του πειράματος δημοσιεύονται με τίτλο “Dark Matter Search Results Using the Silicon Detectors of CDMS II”.

Η ύλη-φάντασμα, που μεταξύ άλλων συγκρατεί τους γαλαξίες, αντιδρά μόνο ασθενώς με την ορατή ύλη, γι’ αυτό τα υποθετικά σωματίδιά της έχουν αποκληθεί «ασθενώς αλληλεπιδρώντα σωματίδια» (WIMP). Το πείραμα CDMS προσπαθεί να «πιάσει» αυτά τα φευγαλέα σωματίδια τις σπάνιες στιγμές που, όπως οι επιστήμονες πιστεύουν, προσκρούουν, βαθιά μέσα στο υπέδαφος, πάνω σε ατομικούς πυρήνες κανονικής ύλης (γερμανίου και πυριτίου), οι οποίοι έχουν ψυχθεί σε υπερβολικά χαμηλές θερμοκρασίες, πολύ κοντά στο απόλυτο μηδέν.

Το ίδιο εργαστήριο -που ξεκίνησε τις υπόγειες έρευνές του το 2003- είχε αναφέρει δύο πιθανά τέτοια συμβάντα σύγκρουσης σωματιδίων το 2010, όμως αυτά αργότερα διαψεύστηκαν. Αυτή τη φορά, ανιχνεύθηκαν τρία «σήματα» και η πιθανότητα να πρόκειται πάλι για λάθος, είναι μόλις 0,19% (άρα η πιθανότητα ανακάλυψης είναι σχεδόν 98%).

Οι ανιχνευτές κρυστάλλων πυριτίου στο ορυχείο αναζητούν τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης.

Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις των Αμερικανών φυσικών, αν όντως πρόκειται για συγκρούσεις σωματιδίων της σκοτεινής ύλης με σωματίδια της ορατής ύλης, τότε οι πρώτοι υπολογισμοί δείχνουν ότι το σωματίδιο σκοτεινής ύλης (το WIMP) έχει μικρότερη μάζα από ό,τι εκτιμάτο έως τώρα (περίπου επταπλάσια της μάζας του πρωτονίου), αν και εντός ορισμένων θεωρητικών προβλέψεων. Μόνο η ανίχνευση περισσότερων «σημάτων» από σωματιδιακές συγκρούσεις στο μέλλον θα ρίξει περισσότερο φως στο μυστήριο.