Εντοπίστηκαν δύο εξωπλανήτες με εποχές και σταθερό κλίμα. More clues that Earth-like exoplanets are indeed Earth-like

Ο Kepler-186f έχει μέγεθος και συνθήκες παρόμοιες με αυτές της Γης και άρα αυξημένες πιθανότητες να είναι φιλόξενος στην ζωή. A new study from the Georgia Institute of Technology provides new clues indicating that an exoplanet 500 light-years away is much like Earth. Kepler-186f is the first identified Earth-sized planet outside the solar system orbiting a star in the habitable zone. This means it's the proper distance from its host star for liquid water to pool on the surface. The artist's depiction of Kepler-186f. Credit: NASA Ames/JPL-Caltech/T. Pyle

Το 2014 εντοπίστηκε από την αποστολή Kepler ένας εξωπλανήτης με μέγεθος παρόμοιο με αυτό της Γης. Ο Kepler-186f που βρίσκεται σε απόσταση 500 ετών φωτός από εμάς ήταν ο πρώτος εξωπλανήτης που είχε εντοπιστεί να έχει μέγεθος παρόμοιο με αυτή της Γης και να βρίσκεται στην λεγόμενη κατοικήσιμη ζώνη ενός άστρου.

An artist's depiction of Kepler-62f. Credit: NASA Ames/JPL-Caltech/T. Pyle

Ένα χρόνο νωρίτερα είχε εντοπιστεί σε απόσταση 1,200 ετών φωτός από εμάς ο Kepler-62f που ανήκει στην κατηγορία των πλανητών που ονομάζονται «Σούπερ Γαίες». Πρόκειται κατά βάση για πλανήτες αερίων με μέγεθος μεγαλύτερο από αυτό της Γης αλλά σημαντικά μικρότερο από αυτό των πλανητών αερίων του ηλιακού μας συστήματος. Μέχρι σήμερα δεν υπήρχαν περισσότερα στοιχεία για τους δύο εξωπλανήτες. Όμως ερευνητές του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Τζόρτζια αποφάσισαν να τους μελετήσουν και τα ευρήματα της έρευνας τους είναι ιδιαίτερα ενδιαφέροντα.

Η τροχιακή των δύο εξωπλανητών και η περιστροφή τους γύρω από τον άξονα τους δείχνουν ότι οι δύο πλανήτες διαθέτουν σταθερές κλιματικές συνθήκες και εναλλαγή εποχών όπως συμβαίνει και στην Γη. Η σταθερότητα στην περιστροφή ενός πλανήτη γύρω από τον άξονα του παίζει καθοριστικό ρόλο στις συνθήκες που υπάρχουν σε αυτόν. Οι ειδικοί αναφέρουν το παράδειγμα του Άρη που είναι ένας πλανήτης που βρίσκεται εντός της κατοικήσιμης ζώνης του ηλιακού μας συστήματος και επειδή παρουσιάζει αστάθειες στην περιστροφή γύρω από τον άξονα του έχει μετατραπεί σε ένα άγονο αφιλόξενο στην ζωή πλανήτη. Έτσι λοιπόν τα νέα ευρήματα δείχνουν ότι τουλάχιστον όσον αφορά τον Kepler-186 f οι πιθανότητες να διαθέτει συνθήκες φιλικές στην ζωή είναι αυξημένες.

Πηγές: Yutong Shan et al. Obliquity Variations of Habitable Zone Planets Kepler-62f and Kepler-186f, The Astronomical Journal (2018). DOI: 10.3847/1538-3881/aabfd1 - http://www.tovima.gr/science/physics-space/article/?aid=997076

Κωστής Μοσκώφ, «Γεννήθηκα την Εποχή του Χαλκού»

Giorgio de Chirico, Hermetic Melancholy, 1918-1919

Γεννήθηκα την εποχή του χαλκού

τώρα

δεν με θυμάται πια κανένας

σκεπάσαν τους βωμούς μου δάφνες και φρύγανα.

Πικραμύγδαλο, συ έρωτά μου,

ήπια τρία βαρέλια ρετσίνα στην Δόμνα

χτες, για να ξεχάσω

ρούφηξα τον Aλιάκμονα, τον σφοδρό Bαρδάρη

- οι λιμναίοι οικισμοί της Θεσσαλίας

μείναν ξεροί για χάρη σου.

Περιμένω τρεις χιλιάδες χρόνια να πεθάνω,

αδύναμος να αποσυντεθώ τόσο που σ' αγαπώ.

Oskar Kokoschka, Knight Errant (Self-Portrait), 1915

(από τα Ποιήματα, Kαστανιώτης 1987)

Κομήτης και όχι αστεροειδής ήταν τελικά ο Oumuamua. `Oumuamua gets a boost

Νέα μελέτη για τον μυστηριώδη βράχο που διασχίζει το ηλιακό μας σύστημα. This artist's impression shows the first interstellar object discovered in the Solar System, `Oumuamua. Observations made with ESO's Very Large Telescope, the NASA/ESA Hubble Space Telescope, and others show that the object is moving faster than predicted while leaving the Solar System. Researchers assume that venting material from its surface due to solar heating is responsible for this behaviour. This outgassing can be seen in this artist's impression as a subtle cloud being ejected from the side of the object facing the Sun. As outgassing is a behavior typical for comets, the team thinks that `Oumuamua's previous classification as an interstellar asteroid has to be corrected. Credit: ESA/Hubble, NASA, ESO, M. Kornmesser

Ο «Οουμουαμούα», το περίεργο περαστικό ουράνιο σώμα σε σχήμα πούρου που μερικοί υποψιάζονταν για καμουφλαρισμένο διαστημόπλοιο και το οποίο υπήρξε ο πρώτος γνωστός επισκέπτης προερχόμενος εκτός του ηλιακού μας συστήματος, είναι κατά πάσα πιθανότητα ένας διαστρικός κομήτης και όχι αστεροειδής, σύμφωνα με ευρωπαίους και άλλους επιστήμονες.

Ο κομήτης, που είχε γίνει αρχικά αντιληπτός πέρυσι τον Οκτώβριο από το Αστεροσκοπείο Χαλεακάλα της Χαβάης - εξ ου και το όνομα που δύσκολα μπορεί να προφερθεί και ερμηνεύεται ως ο «αγγελιαφόρος από το μακρινό παρελθόν» και το οποίο είναι...εφιάλτης για τα μέσα ενημέρωσης όλου του κόσμου- είναι ένα ασυνήθιστα επίμηκες καφεκόκκινο σώμα μήκους περίπου 800 μέτρων. Κινείται με μεγαλύτερη της αναμενόμενης ταχύτητα 114.000 χιλιομέτρων την ώρα, έχοντας μια υπερβολική (πολύ έκκεντρη) τροχιά σε σχέση με τον Ήλιο, από τον οποίο απομακρύνεται ολοένα περισσότερο. Είναι άγνωστης προέλευσης -αν και φαίνεται να έρχεται από την κατεύθυνση του αστερισμού της Λύρας- πάντως δεν ανήκει στο δικό μας ηλιακό σύστημα.

Στην αρχή είχε χαρακτηρισθεί κομήτης, μετά αστεροειδής και στη συνέχεια θεωρήθηκε μια «νέα κατηγορία διαστρικών αντικειμένων». Τελικά φαίνεται πως η πρώτη εκτίμηση ήταν και η σωστή.

Παρόλο που η επιφάνειά του μοιάζει με την κεφαλή κομήτη, δεν διαθέτει τα άλλα χαρακτηριστικά γνωρίσματα, όπως η «ουρά» σκόνης και αερίων, η οποία δημιουργείται από την αργή τήξη υπό την επήρεια του Ήλιου. Γι' αυτό, άλλωστε, οι περισσότεροι τον πέρασαν για αστεροειδή.

This diagram shows the orbit of ‘Oumuamua as it passes through the Solar System. It shows the predicted path of the object and the new course, taking the new measured velocity of ‘Oumuamua into account. The asteroid passed the distance of Jupiter’s orbit in early May 2018 and will pass Saturn’s orbit January 2019. It will reach a distance corresponding to Uranus’ orbit in August 2020 and of Neptune in late June 2024. In 2025, ‘Oumuamua will reach the outer edge of the Kuiper Belt, and then the heliopause — the edge of the Solar System — in November 2038. Image credit: ESA

Όμως οι ερευνητές, με επικεφαλής τον ιταλό Μάρκο Μιτσέλι του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA), που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό "Nature", μελέτησαν την πορεία του «Οουμουαμούα» μέσω του ηλιακού μας συστήματος, όπως αυτή καταγράφηκε από επίγεια και διαστημικά τηλεσκόπια και κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η συμπεριφορά του προδίδει κομήτη.

Σύμφωνα με τους επιστήμονες, ο «Οουμουαμούα» φαίνεται να μην κινείται μόνο υπό τη βαρυτική επίδραση του Ήλιου και των πλανητών, αλλά να έχει μια δική του αυτόνομη μη βαρυτική δυναμική, που οφείλεται κατά πάσα πιθανότητα στο ότι, ως κομήτης που είναι, απελευθερώνει αέρια και αυτά του δίνουν πρόσθετη ώθηση να κινηθεί. Στην επιστημονική ομάδα που έκανε τις αναλύσεις, συμμετείχε και ο ελληνικής καταγωγής Αναστάσιος Πετρόπουλος του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνια (Caltech).

Πηγές: Marco Micheli, Davide Farnocchia, Karen J. Meech, Marc W. Buie, Olivier R. Hainaut, Dina Prialnik, Norbert Schörghofer, Harold A. Weaver, Paul W. Chodas, Jan T. Kleyna, Robert Weryk, Richard J. Wainscoat, Harald Ebeling, Jacqueline V. Keane, Kenneth C. Chambers, Detlef Koschny, Anastassios E. Petropoulos. Non-gravitational acceleration in the trajectory of 1I/2017 U1 (‘Oumuamua). Nature, 2018; DOI: 10.1038/s41586-018-0254-4 – http://www.in.gr/2018/06/28/tech/komitis-kai-oxi-asteroeidis-itan-telika-o-oumuamua/ 

Ανιχνεύθηκαν πολύπλοκα οργανικά μόρια στον Εγκέλαδο. Scientists find evidence of complex organic molecules from Enceladus

Αυξάνονται οι πιθανότητες ανακάλυψης ζωής. Using mass spectrometry data from NASA's Cassini spacecraft, scientists found that large, carbon-rich organic molecules are ejected from cracks in the icy surface of Saturn's moon Enceladus. Scientists think chemical reactions between the moon's rocky core and warm water from its subsurface ocean are linked to these complex molecules. Discovery indicates Saturn's moon meets critical requirements for life. Saturn's moon Enceladus. Credit: NASA

Αμερικανοί και γερμανοί επιστήμονες, οι οποίοι ανέλυσαν στοιχεία του σκάφους Cassini της NASA, ανακάλυψαν ότι μεγάλα πολύπλοκα οργανικά μόρια, πλούσια σε άνθρακα, εκτινάσσονται από ρωγμές στην παγωμένη επιφάνεια του Εγκέλαδου, του δορυφόρου του Κρόνου. Η ανακάλυψη δείχνει ότι ο Εγκέλαδος -περισσότερο από κάθε άλλο πλανήτη ή δορυφόρο πέρα από τη Γη- πληρεί τις βασικές προϋποθέσεις για την ανάπτυξη ζωής (νερό, ενέργεια, οργανικές ουσίες).

Νωρίτερα, τον Οκτώβριο του 2015, το Cassini είχε ανιχνεύσει μοριακό υδρογόνο στον πίδακα του Εγκέλαδου, ενώ ακόμη παλαιότερα στοιχεία του ίδιου σκάφους είχαν οδηγήσει τους επιστήμονες στο συμπέρασμα ότι υπάρχει ένας μεγάλος υπόγειος ωκεανός νερού, που περιβάλλει τον βραχώδη πυρήνα του. Το υδρογόνο αποτελεί πηγή χημικής ενέργειας που μπορεί να θρέψει μικρόβια στους ωκεανούς της Γης και κάτι ανάλογο θα μπορούσε να συμβαίνει επίσης στον Εγκέλαδο.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον διαστημικό επιστήμονα δρα Κρίστοφερ Γκλάιν του Νοτιοδυτικού Ερευνητικού Ινστιτούτου στο Σαν Αντόνιο του Τέξας, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο Nature, εκτιμούν ότι τα οργανικά μόρια προέρχονται πιθανότατα από χημικές αντιδράσεις ανάμεσα στο βραχώδη πυρήνα του δορυφόρου και στο ζεστό νερό του υπόγειου ωκεανού του. «Για μια ακόμη φορά ο Εγκέφαλος μας ξάφνιασε τελείως. Μέχρι σήμερα είχαμε ανιχνεύσει τα απλούστερα οργανικά μόρια, που περιέχουν μόνο λίγα άτομα άνθρακα. Τώρα βρήκαμε μεγάλα οργανικά μόρια, πάνω από δέκα φορές βαρύτερα από ό,τι το μεθάνιο», δήλωσε ο Γκλάιν.

Cassini discovered complex organic molecules erupting from Enceladus into space. Southwest Research Institute scientists think hydrothermal processes in the moon’s rocky core could synthesize organics from inorganic precursors. Alternatively, these processes could be transforming preexisting organics by heating, or they could generate geochemical conditions in the ocean of Enceladus that would allow possible forms of alien life to synthesize biological molecules. Credit: Image Courtesy of NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/LPG-CNRS/Nantes-Angers/ESA

Όπως είπε, «με την ανακάλυψη πολύπλοκων μορίων να αναδίδονται από τον υγρό ωκεανό νερού που διαθέτει, αυτός ο δορυφόρος είναι το μόνο σώμα πέρα από τη Γη, το οποίο είναι γνωστό ότι ικανοποιεί ταυτόχρονα όλες τις βασικές απαιτήσεις της ζωής, όπως την ξέρουμε».

Τα νέα στοιχεία είχαν συλλεχθεί και σταλεί στη Γη από το Cassini, προτού αυτό αυτοκαταστραφεί στην ατμόσφαιρα του Κρόνου το φθινόπωρο του 2017. Το σκάφος πήρε δείγματα από τον πίδακα υλικών, ο οποίος εκτινάσσεται από το υπέδαφος του Εγκέλαδου. Η μετέπειτα ανάλυση με φασματομετρία μάζας αποκάλυψε την ύπαρξη των πολύπλοκων οργανικών μορίων.

Στο μέλλον κάποιο άλλο σκάφος μπορεί να περάσει μέσα από τον πίδακα του Εγκέλαδου και να συλλέξει περισσότερα στοιχεία, που θα επιτρέψουν στους επιστήμονες να καταλάβουν τον τρόπο δημιουργίας των οργανικών μορίων και κατά πόσο αυτά μπορεί να έχουν βιολογική προέλευση, δηλαδή από κάποιους μικροοργανισμούς.

Πηγές: Macromolecular organic compounds from the depths of Enceladus, Nature, www.nature.com/articles/s41586-018-0246-4 - http://www.amna.gr/home/article/271622/Anichneuthikan-poluploka-organika-moria-ston-doruforo-Egkelado-tou-Kronou 

Εντοπίστηκαν 1.000 νέα γονίδια σχετικά με την εξυπνάδα. Scientists found nearly 1,000 new genes linked to intelligence

Στη μελέτη συμμετείχαν και Έλληνες επιστήμονες. Many genes work together in the brain to cause complex behavior such as intelligence or anxiety. HELEN TOLOKONOVA/ALAMY STOCK PHOTO

Επιστήμονες από αρκετές χώρες, μεταξύ των οποίων επτά Έλληνες, ανακάλυψαν σχεδόν 1.000 νέα γονίδια που σχετίζονται με τη νοημοσύνη, καθώς και περισσότερα από 500 γονίδια, τα οποία σχετίζονται με το νευρωτισμό.

A new study found new genes that are associated with humans’ intelligence. With these new findings, a total of 1,016 genes were now identified as responsible for people’s brilliance and stable minds. ( Dariusz Sankowski | Pixabay )

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τη Ντανιέλ Ποστχούμα του Ελευθέρου Πανεπιστημίου του Άμστερνταμ, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό γενετικής "Nature Genetics", ανέλυσαν και συσχέτισαν γενετικά δεδομένα και μετρήσεις νοημοσύνης από σχεδόν 270.000 ανθρώπους. Βρήκαν έτσι 205 γενετικούς τόπους (περιοχές του γονιδιώματος), από τους οποίους οι 190 ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά, καθώς επίσης 1.016 συγκεκριμένα γονίδια (τα 939 για πρώτη φορά), που σχετίζονται με τη νοημοσύνη.

Η περαιτέρω ανάλυση έδειξε ότι η εξυπνάδα είναι «δίκοπο μαχαίρι» από βιολογική άποψη. Από τη μία, το γενετικό υπόβαθρο για αυξημένη νοημοσύνη σχετίζεται με αυξημένο προσδόκιμο ζωής και με μειωμένο κίνδυνο για την εμφάνιση της νόσου Αλτσχάιμερ, σχιζοφρένειας και της διαταραχής ελλειμματικής προσοχής και υπερκινητικότητας (ΔΕΠΥ).

Από την άλλη όμως, η υψηλή νοημοσύνη συνδέεται με αυξημένο κίνδυνο για αυτισμό, άγχος και κατάθλιψη.

Σε μια ξεχωριστή μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο ίδιο περιοδικό, οι ερευνητές, με επικεφαλής επίσης την Ποστχούμα, ανέλυσαν γενετικά στοιχεία για σχεδόν 450.000 άτομα και βρήκαν πάνω από 500 γονίδια που σχετίζονται με το νευρωτισμό ως χαρακτηριστικό της προσωπικότητας.

Η γενετική ανάλυση επιβεβαίωσε ότι οι νευρωτικοί άνθρωποι κινδυνεύουν περισσότερο από αγχωτική διαταραχή, κατάθλιψη, σχιζοφρένεια και άλλες νευροψυχιατρικές παθήσεις. Μια βασική διαπίστωση ήταν ότι οι αγχώδεις άνθρωποι έχουν γενικά κληρονομήσει μια διαφορετική ομάδα γονιδίων από εκείνη που έχουν όσοι ρέπουν γενετικά στην κατάθλιψη.

Οι ερευνητές εξέφρασαν την αισιοδοξία τους ότι, ρίχνοντας φως στο γενετικό υπόβαθρο της νεύρωσης, θα ανοίξει ο δρόμος για την ανακάλυψη νέων φαρμάκων στο μέλλον.

Από ελληνικής πλευράς στη μελέτη συμμετείχαν οι Δημήτρης Αβραμόπουλος (Ιατρική Σχολή Πανεπιστημίου Τζονς Χόπκινς), Πάνος Μπίτσιος (Τμήμα Ψυχιατρικής Ιατρικής Σχολής Πανεπιστημίου Κρήτης), Στέλλα Γιακουμάκη (Τμήμα Ψυχολογίας Πανεπιστημίου Κρήτης), Αλέξανδρος Χατζημανώλης (Τμήμα Ψυχιατρικής Ιατρικής Σχολής ΕΚΠΑ), Πάνος Ρούσσος (Τμήμα Ψυχιατρικής Ιατρικής Σχολής Όρους Σινά Ν.Υόρκης), Νικόλαος Σμυρνής (Τμήμα Ψυχιατρικής Σχολής ΕΚΠΑ) και Αριστοτέλης Βοϊνέσκος (Πανεπιστήμιο Τορόντο).

Πηγές: https://www.nature.com/articles/s41588-018-0151-7 - https://www.nature.com/articles/s41588-018-0152-6 - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=995516

Ο μικρότερος υπολογιστής στον κόσμο. An even smaller world’s smallest ‘computer’

Οι ερευνητές έδωσαν στην δημοσιότητα μια φωτογραφία με τον υπολογιστή που δημιούργησαν δίπλα σε ένα κόκκο ρυζιού για να δείξουν πόσο μικρός είναι. he latest from IBM and now the University of Michigan is redefining what counts as a computer at the microscale. The Michigan Micro Mote (M3) next to a grain of rice for scale. Photo: Joseph Xu/Michigan Engineering

Πριν από τρεις μήνες (Μάρτιος 2018) η IBM ανακοίνωσε την κατασκευή του μικρότερου υπολογιστή στον κόσμο με διαστάσεις 1 χιλιοστό x1 χιλιοστό. Το ρεκόρ κατέρριψε μια ερευνητική ομάδα του Πανεπιστημίου του Michigan που κατασκεύασε έναν μικρότερο υπολογιστή, τον Michigan Micro Mote, με μήκος μόλις 0,3 χιλιοστά – μικρότερο κι από έναν κόκκο ρυζιού.

Όμως υπάρχει ένα αλλά… Όταν αποσυνδέουμε τον υπολογιστή μας τα προγράμματα και τα δεδομένα του δεν χάνονται – εξακολουθούν να υπάρχουν όταν τον θέσουμε πάλι σε λειτουργία. Αυτές οι μικροκατασκευές της IBM και του Πανεπιστημίου Michigan χάνουν τους προγραμματισμούς και τα δεδομένα τους όταν πάψουν να τροφοδοτούνται με ενέργεια.

Αριστερά, ο μικροσκοπικός υπολογιστής της IBM. Δεξιά, ο ακόμα μικρότερος υπολογιστής Michigan Micro Mote – πιο μικρός κι από έναν κόκκο ρυζιού.

Ο μικροσκοπικός υπολογιστής του Michigan  έχει το 1/10 του μεγέθους της αντίστοιχης μικροκατασκευής της ΙΒΜ, καταναλώνει ελάχιστη ισχύ και είναι διαφανής, αφού το φως μπορεί να προκαλέσει ηλεκτρικό ρεύμα στα μικροσκοπικά του κυκλώματα. Προς το παρόν ο μικρότερος υπολογιστής του κόσμου λειτουργεί ως αισθητήρας θερμοκρασίας μεγάλης ακρίβειας.

Μπορεί να καταγράψει θερμοκρασίες σε μικροσκοπικές περιοχές – π.χ. μιας ομάδας κυττάρων – με σφάλμα περίπου 0,1 βαθμούς της κλίμακας Κελσίου. Το σύστημα μπορεί να επαναπρογραμματιστεί ώστε να εκτελεί κι άλλες εργασίες, αλλά οι ερευνητές προτίμησαν τις μετρήσεις θερμοκρασίες εξαιτίας της χρησιμότητάς τους στην ογκολογία, μετά από πρόταση του Gary Luker, καθηγητή ραδιολογίας και βιοϊατρικής μηχανικής. Κάποιες μελέτες δείχνουν ότι η καρκινικοί όγκοι είναι θερμότεροι από τους φυσιολογικούς ιστούς, αλλά τα δεδομένα δεν είναι επαρκή για να καταλήξει κανείς στο συμπέρασμα αυτό. Η γνώση της θερμοκρασίας μπορεί να βοηθήσει στην αξιολόγηση των θεραπειών του καρκίνου.

«Δεδομένου ότι ο αισθητήρας θερμοκρασίας είναι μικρός και βιοσυμβατός, μπορούμε να τον εμφυτεύσουμε σε ένα ποντίκι, και γύρω από αυτόν να αναπτυχθούν καρκινικά κύτταρα» λέει ο Gary Luker. «Χρησιμοποιώντας τον λιλιπούτειο υπολογιστή ως αισθητήρα θερμοκρασίας μπορούμε να διερευνήσουμε τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας στο εσωτερικό του όγκου σε σχέση με τους φυσιολογικούς ιστούς και ίσως μπορέσουμε να χρησιμοποιήσουμε τις μεταβολές της θερμοκρασίας ώστε να προσδιορίσουμε την επιτυχία ή την αποτυχία της θεραπείας».

Εκτός από τα πειράματα του Luker ο μικροσκοπικός υπολογιστής μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για άλλους σκοπούς. Ήδη μετά την ανακοίνωση της κατασκευής του οι κατασκευαστές του Michigan Micro Mote δέχονται καταιγισμό προτάσεων συνεργασίας για διάφορες έρευνες.

Θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως μετρητής πίεσης μέσα στο μάτι για διάγνωση γλαυκώματος, στις μελέτες για τον καρκίνο, στην παρακολούθηση δεξαμενών πετρελαίου, στην παρακολούθηση βιοχημικών διεργασιών κ.ά.

Ο μικρότερος υπολογιστής του κόσμου παρουσιάστηκε στις 21 Ιουνίου 2018 στο συμπόσιο «VLSI Technology and Circuits» στην εργασία με τίτλο: “A 0.04 mm³ 16nW Wireless and Batteryless Sensor System with Integrated Cortex-M0+ Processor and Optical Communication for Cellular Temperature Measurement.”

Πηγές: https://news.engin.umich.edu/2018/06/an-even-smaller-worlds-smallest-computer/ - physicsgg

Πόσοι πλανήτες «ζουν» σε μια μαύρη τρύπα; How many planets "live" in a black hole?

Αυτό που ξέρουμε είναι πως τίποτε δεν μπορεί να επιβιώσει κοντά σε μια μαύρη τρύπα. Μια νέα μελέτη φέρνει τα πάνω κάτω υποδεικνύοντας ότι μπορεί μια μαύρη τρύπα να διαθέτει αμέτρητους κόσμους φιλικούς στη ζωή. Huge numbers of potentially habitable planets could theoretically exist in stable orbits around a supermassive black hole, such as the fictional Gargantua from the 2014 film "Interstellar." Credit: Paramount Pictures

H ιδέα της ύπαρξης κάποιων μυστηριωδών κοσμικών σωμάτων όπου οι νόμοι της φυσικής δεν έχουν καμία υπόσταση έκανε την εμφάνισή της στα τέλη του 18ου αιώνα αρχικά από τον Τζον Μίτσελ, Βρετανό που σπούδασε φιλοσοφία και θεολογία αλλά ασχολήθηκε με την αστρονομία, τη γεωλογία και άλλους επιστημονικούς κλάδους, και αμέσως μετά από τον σπουδαίο γάλλο μαθηματικό Πιερ Σιμόν Λαπλάς. Έπρεπε να περάσουν 130 χρόνια για να υπάρξει μια πληρέστερη θεωρητική περιγραφή αυτών των σωμάτων (Γενική Θεωρία της Σχετικότητας) και άλλα 50 χρόνια για να αποκτήσουν ένα όνομα. Το 1968, σε ένα συνέδριο στη Γαλλία, ο αμερικανός αστροφυσικός Τζον Α. Γουίλερ ονόμασε για πρώτη φορά τα αντικείμενα αυτά «μαύρες τρύπες». Η συνεχής βελτίωση των τεχνικών μέσων παρατήρησης του Σύμπαντος (ισχυρά επίγεια τηλεσκόπια, διαστημικά τηλεσκόπια, εξελιγμένα προγράμματα προσομοιώσεων κ.λπ.) επέτρεψαν στην επιστημονική κοινότητα να εντοπίζει και να παρατηρεί αυτά τα μυστηριώδη σώματα για τα οποία έχουν αναπτυχθεί πολλές θεωρίες.

An illustration of the event horizon, the closest distance to a black hole from which light can escape. Credit: Answers magazine

Μέχρι σήμερα όλα τα στοιχεία που έχουν στη διάθεσή τους οι επιστήμονες υποδεικνύουν ότι η φύση των μελανών οπών είναι να… καταβροχθίζουν οτιδήποτε πέφτει στα τρομακτικής ισχύος βαρυτικά τους δίχτυα. Τίποτε, ακόμη και το φως, δεν μπορεί να δραπετεύσει από μια μαύρη τρύπα αν έχει την ατυχία να πέσει πάνω της. Έχουν κατά καιρούς πέσει στο τραπέζι και ορισμένες θεωρίες που αναφέρουν ότι οι μαύρες τρύπες δεν καταστρέφουν την ύλη αλλά την εξαφανίζουν και είτε τη μετατρέπουν σε κάποια μορφή που εμείς δεν μπορούμε να κατανοήσουμε είτε την εμφανίζουν κάπου αλλού όπου εμείς δεν έχουμε πρόσβαση. Κάποιοι, για παράδειγμα, λένε ότι οι μαύρες τρύπες είναι πύλες μεταφοράς σε άλλα Σύμπαντα.

Our first system with 1 million Earths in the habitable zone.  The left panel only shows one of every 25 rings of planets and only one of every 25 planets on each ring.  The zoom-in on the right includes all of the planets within a small patch of the habitable zone. Credit: Sean Raymond

Για πρώτη φορά πέφτει στο τραπέζι μια θεωρία που παρουσιάζει τις μαύρες τρύπες ως έναν πόλο γύρω από τον οποίο μπορεί να δημιουργηθεί ένας τεραστίων διαστάσεων κόσμος φιλόξενος στη ζωή. Ο Σον Ρέιμοντ, αστροφυσικός του Αστεροσκοπείου του Μπορντό στη Γαλλία, υποστηρίζει ότι μπορούν να βρίσκονται σε τροχιά γύρω από μια μαύρη τρύπα ένα εκατομμύριο κατοικήσιμοι πλανήτες!

Οι προσομοιώσεις

Diagram of a hypothetical sun-black hole solar system. Credit: Sean Raymond

Για να αναπτυχθούν συνθήκες ευνοϊκές στη ζωή (όπως τουλάχιστον εμείς τη γνωρίζουμε) πρέπει ένας πλανήτης να βρίσκεται σε απόσταση τέτοια από το μητρικό του άστρο ώστε οι συνθήκες σε αυτόν να μην είναι ούτε πολύ θερμές ούτε πολύ ψυχρές και να υπάρχει το απολύτως απαραίτητο για την παρουσία της ζωής νερό σε υγρή μορφή. Η περιοχή όπου υπάρχουν αυτές οι συνθήκες κοντά σε ένα άστρο έχει ονομαστεί από την επιστημονική κοινότητα «κατοικήσιμη ζώνη». Στην κατοικήσιμη ζώνη του ηλιακού μας συστήματος βρήκε θέση μόνο ένας πλανήτης… η Γη. Σε άλλα συστήματα υπάρχουν περισσότεροι, όπως για παράδειγμα, στον TRAPPIST-1 όπου έχουν εντοπιστεί μέχρι σήμερα στην κατοικήσιμη ζώνη τρεις πλανήτες με μέγεθος μάλιστα παρόμοιο με αυτό της Γης, γεγονός που αυξάνει τις πιθανότητες να έχουν αναπτυχθεί κάποιες μορφές ζωής έστω και σε μικροβιακό επίπεδο.

Stellar evolutionary paths.  Only very massive stars go supernova and can become black holes.  From this website.

Μέχρι στιγμής έχουν εντοπιστεί τριών ειδών μελανές οπές στο Σύμπαν. Το ένα είδος είναι μαύρες τρύπες με μάζα παρόμοια με εκείνη μερικών δεκάδων ή εκατοντάδων άστρων όπως ο Ήλιος. Το άλλο είδος είναι μαύρες τρύπες με μάζα παρόμοια με εκείνη εκατομμυρίων και δισεκατομμυρίων άστρων όπως ο Ήλιος. Συνήθως ο δεύτερος τύπος μελανών οπών, οι λεγόμενες υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες, βρίσκονται στο κέντρο των μεγάλων γαλαξιών. Υπάρχει και ένας τρίτος τύπος μελανών οπών με ενδιάμεσο μέγεθος, για τις οποίες οι επιστήμονες γνωρίζουν ελάχιστα πράγματα.

Οι μαύρες τρύπες είναι επίσης εξαιρετικά συμπυκνωμένες. Μια μαύρη τρύπα με μάζα παρόμοια με αυτή του Ηλίου θα έχει διάμετρο μόλις έξι χλμ. Η μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία μας, ο Τοξότης Α*, έχει μάζα περίπου 4 εκατ. άστρων σαν τον Ήλιο και διάμετρο περίπου 23,6 χλμ.

Ο Ρέιμοντ μελέτησε μια σειρά από σενάρια. Το πρώτο ήταν τι θα συνέβαινε αν στο ηλιακό μας σύστημα υπήρχε μια μαύρη τρύπα με μάζα παρόμοια με τον Ήλιο. Η απάντηση είναι πως δεν θα άλλαζε κάτι ουσιαστικό στις τροχιές των πλανητών. Ίσως να αυξανόταν η ταχύτητα της κίνησης της Γης, κάτι που θα είχε ως αποτέλεσμα ο πλανήτης μας να ολοκλήρωνε νωρίτερα την περιστροφή του γύρω από τον Ήλιο από ό,τι σήμερα. Σύμφωνα με τους υπολογισμούς του Ρέιμοντ, ένα γήινο έτος αντί 365 ημέρες θα είχε διάρκεια 258 ημέρες.

More than 500 Earth-like planets could circle a million-solar-mass black hole, given some fortuitous star placement, according to astrophysicist Sean Raymond. Credit: Sean Raymond

Ο Ρέιμοντ αποφάσισε να διαπιστώσει αν μπορεί να υπάρξει ένα πλανητικό σύστημα γύρω από μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα. Για την ακρίβεια, θέλησε να δει τι θα γινόταν αν η μαύρη τρύπα είχε μάζα ένα εκατομμύριο φορές μεγαλύτερη από αυτή του Ήλιου. Σύμφωνα με τον Ρέιμοντ, αυτή η μαύρη τρύπα θα είχε διάμετρο παρόμοια με αυτή του Ηλίου και τα αποτελέσματα έδειξαν ότι στην κατοικήσιμη ζώνη της θα μπορούσαν να υπάρξουν 550 πλανήτες με μέγεθος ανάλογο με αυτό της Γης. Αν και οι πλανήτες της κατοικήσιμης ζώνης που θα ήταν εγγύτερα στη μαύρη τρύπα θα δέχονταν τις βαρυτικές πιέσεις της, σύμφωνα με την προσομοίωση, θα κατάφερναν να τις αποκρούσουν και θα παρέμεναν ασφαλείς στις θέσεις τους. 

Το μυστικό για να υπάρχουν πλανητικά συστήματα γύρω από μια μελανή οπή, σύμφωνα με τον Ρέιμοντ, είναι να υπάρχουν ανάμεσα σε αυτή και τους πλανήτες κάποια άστρα.

Οι προσομοιώσεις έδειξαν ότι αν κοντά σε μια μελανή οπή μάζας ένα εκατομμύριο φορές μεγαλύτερης από αυτής του Ηλίου υπάρχουν εννέα άστρα παρόμοια με τον Ήλιο, τότε θα δημιουργηθούν περίπου 400 κατοικήσιμες ζώνες, στην καθεμία εκ των οποίων θα μπορούν να υπάρχουν περίπου 2.500 χιλιάδες πλανήτες με μέγεθος ανάλογο με αυτό της Γης. Όλοι αυτοί οι πλανήτες θα είχαν απόσταση μεταξύ τους παρόμοια με αυτή της Γης με τη Σελήνη.

In this case, the 3 au habitable zone is lit by 36 suns at 6 au, rather than 9 suns at 0.5au, from the center of a supermassive black hole.

Αν υπάρχουν περισσότερα άστρα σε ένα τέτοιο σύστημα, οι συνθήκες θα είναι πολύ ενδιαφέρουσες. Αν για παράδειγμα αντί για εννέα άστρα σαν τον Ήλιο σε ένα τέτοιο σύστημα υπάρχουν 36 άστρα σαν τον Ήλιο, με δεδομένη τη γρήγορη περιστροφή που θα έχουν τα άστρα αυτά γύρω από τη μαύρη τρύπα, τότε οι εκατοντάδες χιλιάδες πλανήτες του συστήματος θα λούζονται πάντα από φως και δεν θα βιώνουν ποτέ τη νύχτα.

Σε ένα τέτοιο σύστημα οι πλανήτες θα είναι ακόμη πιο κοντά ο ένας στον άλλο, περίπου δέκα φορές πιο κοντά από ό,τι η Σελήνη στη Γη, και ο κάθε πλανήτης θα εμφανίζεται στον ουρανό του άλλου σαράντα φορές μεγαλύτερος από ό,τι η πανσέληνος στη Γη. «Σε αυτή την περίπτωση οι κάτοικοι αυτών των πλανητών θα μπορούν να συνδέονται εύκολα με διαστημικά ασανσέρ» αναφέρει ο Ρέιμοντ και σημειώνει: «Ο στόχος που είχα ξεκινώντας αυτή την έρευνα ήταν να σπρώξω λίγο τα όρια, να πάω λίγο πιο πέρα από αυτό που νομίζουμε ότι είναι πιθανό να συμβαίνει. Μπορεί αυτά τα συστήματα που βγάζουν οι προσομοιώσεις να φαίνονται προϊόντα επιστημονικής φαντασίας, αλλά από την άλλη δίνουν ένα έναυσμα για να προσπαθήσουμε να ταξιδέψουμε στις μαύρες τρύπες, και ποιος ξέρει τι μπορεί να συναντήσουμε εκεί που μπορεί να είναι έξω από αυτό που εμείς θεωρούμε κανονικό».

Πηγές: https://planetplanet.net/2018/05/30/the-black-hole-ultimate-solar-system/ - https://www.space.com/40846-black-hole-million-habitable-planets.html - http://www.tovima.gr/science/article/?aid=994202