Arts Universe and Philology

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.

Τετάρτη 28 Σεπτεμβρίου 2016

To Σύμπαν είναι όντως ίδιο προς όλες τις κατευθύνσεις. Scientists confirm the universe has no direction

Επιστήμονες επιβεβαιώνουν για πρώτη φορά τη θεωρία που υποστηρίζει ότι το Σύμπαν είναι ισοτροπικό. Scientists have confirmed that the universe is very likely the same in every direction, showing that the assumption of the universe being isotropic can be safely used in cosmology. Four potential CMB patterns for universes with direction. D. Saadeh et al., Phys. Rev. Lett. (2016)

Οι κοσμολόγοι μπορούν να αναστενάξουν με ανακούφιση: η ακριβέστερη ως σήμερα μελέτη επιβεβαιώνει τη βασική υπόθεση ότι το Σύμπαν διαστέλλεται ομοιόμορφα προς όλες τις κατευθύνσεις, χωρίς να περιστρέφεται ή να τεντώνεται.

Ομοιομορφία σε μεγάλες κλίμακες

Scholzs star. Credit: University of Leicester

Αν κοιτάξει κανείς το νυχτερινό ουρανό βλέπει πλανήτες, άστρα, γαλαξίες αλλά και μεγάλες, κενές περιοχές. Αν όμως δει κανείς την ευρύτερη εικόνα, εξετάζοντας το Σύμπαν σε μεγάλες κλίμακες, ο ουρανός φαίνεται ίδιος προς όλες τις κατευθύνσεις.

Για να περιγράψουν αυτήν την ομοιομορφία σε μεγάλες κλίμακες, οι κοσμολόγοι λένε ότι το Σύμπαν είναι «ισοτροπικό» -μια κεντρική υπόθεση στην οποία βασίζονται οι περισσότεροι υπολογισμοί στην Κοσμολογία.

Παρόλα αυτά, κανείς δεν μπορεί να είναι απόλυτα σίγουρος ότι δεν υπάρχει κάποια «ανισοτροπία», δηλαδή κάποια σημαντική μεταβολή στις ιδιότητες του χωροχρόνου σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση. Κανείς δεν μπορεί επίσης να αποκλείσει την πιθανότητα ολόκληρο το Σύμπαν να περιστρέφεται γύρω από έναν άξονα, κάτι που επίσης θα καθιστούσε τον χωροχρόνο ανισοτροπικό.

Η νέα μελέτη, η οποία δημοσιεύεται στην έγκριτη επιθεώρηση Physical Review Letters προσφέρει νέα επίπεδα ακρίβειας, καθώς υπολογίζει ότι η πιθανότητα να μην είναι το Σύμπαν ισοτροπικό είναι μόλις 1 στις 121.000.

Αρχέγονη λάμψη

O ουράνιος χάρτης της μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου που δημιουργήθηκε από την ευρωπαϊκή αποστολή Planck. Πηγή: ESA

Για να εξετάσουν το κατά πόσον ο χωροχρόνος έχει αίσθηση της κατεύθυνσης, οι ερευνητές του Πανεπιστημιακού Κολεγίου του Λονδίνου και του Imperial College εξέτασαν τη «μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου», ή CMB, το απόφωτο μιας λάμψης που γέμισε τα πάντα όταν το Σύμπαν έγινε ξαφνικά διαφανές περίπου 360.000 χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.

Ακόμα και σήμερα, η αμυδρή αυτή λάμψη γεμίζει τον ουρανό στο φάσμα των μικροκυμάτων και δίνει πολύτιμα στοιχεία για την εξέλιξη του Σύμπαντος.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τον ακριβέστερο μέχρι σήμερα χάρτη της ακτινοβολίας CMB σε ολόκληρο τον ουρανό, τον οποίο δημιούργησε ο δορυφόρος Planck της ευρωπαϊκής διαστημικής υπηρεσίας ESA. Ο χάρτης καταγράφει την ένταση της ακτινοβολίας σε κάθε σημείο του ουράνιου θόλου, καθώς και την πόλωση της ακτινοβολίας αυτής, η οποία δίνει μια αίσθηση της κατεύθυνσης.

Η ερευνητική ομάδα συνέκρινε το χάρτη με μαθηματικά μοντέλα στα οποία το Σύμπαν είναι ανισοτροπικό. Για παράδειγμα, αν το Σύμπαν τεντώνεται προς μια κατεύθυνση περισσότερο από ό,τι σε άλλες ο χάρτης θα εμφάνιζε μακρόστενες θερμές και ψυχρές κηλίδες. Αν πάλι το Σύμπαν περιστρέφεται γύρω από έναν άξονα, η ακτινοβολία CMB θα εμφάνιζε σπειροειδή σχήματα.

Η θεωρία δικαιώνεται

The CMB sky in the near-isotropic limit is formed from the addition of a standard, stochastic background for the inhomogeneities to a pattern arising from small anisotropic expansion. In this work, for the first time, we constrain all modes of the anisotropic expansion (scalar, vector, regular tensor, irregular tensor). D. Saadeh et al., Phys. Rev. Lett. (2016)

Η σύγκριση της πραγματικότητας με τα μαθηματικά μοντέλα έδειξε ότι ο χάρτης του Planck είναι περισσότερο συμβατός με ένα ισοτροπικό Σύμπαν.

«Βρήκαμε ισχυρές ενδείξεις ότι το Σύμπαν είναι ίδιο προς όλες τις κατευθύνσεις» λέει ο Στίβεν Φίβεϊ του Imperial College.

Πιο ενθουσιώδης εμφανίστηκε η Ντανιέλα Σάαντε του Πανεπιστημιακού Κολεγίου του Λονδίνου, πρώτη συγγραφέας της δημοσίευσης: «Είμαστε πανευτυχείς που η εργασία μας δικαιώνει αυτό που υπέθεταν οι περισσότεροι κοσμολόγοι» είπε. «Για την ώρα, η Κοσμολογία είναι ασφαλής».

Έλον Μασκ: σχέδιο για αποικία 1 εκατ. κατοίκων στον Άρη. SpaceX’s Elon Musk makes the big pitch for his decades-long plan to colonize Mars

In the 1940s and 1950s, German rocket scientist Wernher von Braun stoked public interest in space exploration, envisioning the first plausible human mission to Mars. Credit: REPRODUCTION COURTESY BONESTELL LLC

Διαστημόπλοια για τη μεταφορά ανθρώπων στον Άρη, οι οποίοι θα δημιουργήσουν εκεί μία μόνιμη αποικία, θα αναπτύξει η εταιρεία αεροδιαστημικής SpaceX του νοτιοαφρικανικής καταγωγής μεγιστάνα Έλον Μασκ.

SpaceX founder Elon Musk presents his vision for sending settlers to Mars. Credit: SpaceX

Ο Μασκ παρουσίασε το σχέδιό του σήμερα στο Διεθνές Αστροναυτικό Κογκρέσο στη Γουαδαλαχάρα του Μεξικό, ενώ την ομιλία του παρακολούθησαν μέσω ίντερνετ περισσότεροι από 100.000 τηλεθεατές.

Colonies on Mars are a sci-fi staple, but even today some Mars mission advocates, such as the Mars Society's Robert Zubrin, envision self-sustaining, enclosed colonies with ample room for growing food. Credit: REPRODUCTION COURTESY BONESTELL LLC

«Είναι κάτι που μπορεί να γίνει στη διάρκεια της δικής μας ζωής. Είμαι πεπεισμένος πως μπορούμε να τα καταφέρουμε», σημείωσε.

SpaceX Founder, CEO, and Lead Designer Elon Musk will discuss the long-term technical challenges that need to be solved to support the creation of a permanent, self-sustaining human presence on Mars. The technical presentation will focus on potential architectures for sustaining humans on the Red Planet that industry, government and the scientific community can collaborate on in the years ahead.

Το σχέδιο του Μασκ είναι να ταξιδέψουν στον Κόκκινο Πλανήτη τουλάχιστον 1 εκατομμύριo άνθρωποι, όπου θα δημιουργήσουν μία αποικία που θα αυτοσυντηρείται. Προέβλεψε πως οι πρώτοι άποικοι θα μπορούσαν να βρεθούν στον Άρη σε μία δεκαετία από τώρα, ενώ υποστήριξε πως τα σκάφη θα πρέπει να πληρούν μία σειρά από προϋποθέσεις, ώστε να εκτελούν τακτικά δρομολόγια περίπου κάθε δύο χρόνια.

This graphic shows the architecture for Elon Musk’s interplanetary transport system. Click on the image for a bigger version. Credit: SpaceX

Με βάση αυτές τις προϋποθέσεις, οι πύραυλοι θα πρέπει να είναι πλήρως επαναχρησιμοποιήσιμοι, να ανεφοδιάζονται καθώς βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τη Γη, και να μπορούν να παράγουν καύσιμα στον Άρη.

An artist’s conception shows the Interplanetary Transport System on Europa, one of Jupiter’s moons. Credit: SpaceX

Επειδή η ατμόσφαιρα του πλανήτη αποτελείται κυρίως από διοξείδιο του άνθρακα, και προηγούμενες αποστολές έχουν εντοπίσει πάγο, ο Μασκ υποστηρίζει πως θα μπορεί να παραχθεί εκεί μεθάνιο, το οποίο θα χρησιμοποιείται ως καύσιμο.

Κεντρικό ρόλο στην ομιλία του είχε μία αναπαράσταση σε βίντεο ενός τεράστιου διαστημοπλοίου και ενός πυραύλου, που θα μεταφέρουν τους αποίκους στον προορισμό τους.

Ένα στοιχείο που δεν ξεκαθάρισε πάντως είχε να κάνει με τη χρηματοδότηση του εγχειρήματος, αναφέροντας απλώς πως θα προέλθει από μία «μεγάλη σύμπραξη δημόσιου και ιδιωτικού τομέα». Πρόσθεσε επίσης ότι το κόστος ανά αστροναύτη θα πρέπει να μειωθεί σημαντικά, για να γίνει πραγματικότητα ο εποικισμός.

Von Braun’s original Mars plan, depicted in the novel The Mars Project, called for ten 4,000-ton ships and a crew of 70, a quarter of whom were “commandos” sent to defend against native Martians. (It was a novel, after all.) Credit: REPRODUCTION COURTESY BONESTELL LLC

Αυτή τη στιγμή, ο ίδιος εκτιμά πως το ταξίδι στον Άρη θα κόστιζε 10 δισ. δολάρια ανά άτομο. Ο στόχος του είναι να μειώσει αυτό το ποσό στις 200.000. Πάντως, όπως σημείωσε, το μοναδικό προσωπικό του κίνητρο είναι να κάνει τη ζωή «διαπλανητική».

Η ομιλία του μεγιστάνα έγινε λίγες εβδομάδες μετά το σοβαρό ατύχημα της SpaceX, κατά το οποίο ένας μη επανδρωμένος πύραυλος και το φορτίο του καταστράφηκαν όταν ξέσπασε πυρκαγιά, δύο ημέρες πριν από την προγραμματισμένη απογείωση.

Όπως ανέφερε ο ίδιος λίγες ημέρες αργότερα, πρόκειται για «την πιο δύσκολη και περίπλοκη αποτυχία που είχαμε στα 14 χρόνια ύπαρξης της SpaceX».

Σύμφωνα με την εφημερίδα Guardian, η αποτυχία οφείλεται σε μεγάλο βαθμό στα πολύ απαιτητικά χρονοδιαγράμματα της εταιρείας, λόγω των φιλοδοξιών του ιδρυτή της.

Grandest Canyon.This global mosaic of Mars is centered on Valles Marineris, the solar system's largest canyon range. It extends 4,000 kilometers and is seven kilometers deep in some places. PHOTOGRAPH BY NASA

Ωστόσο, η έκρηξη δημιούργησε αμφιβολίες για το κατά πόσο η SpaceX μπορεί όντως να εγγυηθεί την ασφαλή μεταφορά εφοδίων στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, «πόσο μάλλον την αποστολή ανθρώπων στον Άρη», όπως σημειώνει χαρακτηριστικά η εφημερίδα.

Τρίτη 27 Σεπτεμβρίου 2016

Η μοναχικότητα έχει και κληρονομικά χαρακτηριστικά. Do these genes make me lonely? Study finds loneliness is a heritable trait

Henri de Toulouse-Lautrec, Alone, 1896. Νέα μελέτη διαπίστωσε γονιδιακή συμβολή στην τάση κάποιου να θέλει να περνά αρκετό χρόνο μόνος του. Feelings of perceived isolation may be linked to a genetic predisposition to loneliness.

Ανάμεσα σε όσα μπορεί κανείς να κληρονομήσει από τους γονείς του, είναι και η μοναχικότητα, σύμφωνα με μια νέα αμερικανική επιστημονική έρευνα που διαπίστωσε ότι τα γονίδια ενός ανθρώπου μπορούν να τον προδιαθέσουν, ώστε να γίνει πιο μοναχικός. Η επίδραση του περιβάλλοντος πάντως παίζει σαφώς μεγαλύτερο ρόλο για την πρόκληση μοναχικότητας.

Τα συμπεράσματα

Loneliness is linked to poor physical and mental health, and is an even more accurate predictor of early death than obesity. To better understand who is at risk, researchers conducted the first genome-wide association study for loneliness -- as a life-long trait, not a temporary state. They discovered that risk for feeling lonely is partially due to genetics, but environment plays a bigger role. Credit: © kichigin19 / Fotolia

Και άλλες μελέτες στο παρελθόν έχουν καταλήξει σε παρόμοια συμπεράσματα. Η νέα μελέτη εκτιμά ότι η μοναχικότητα είναι σε ποσοστό 14% έως 27% γενετική, ενώ προηγούμενες εκτιμήσεις είχαν ανεβάσει τη γενετική συμβολή σε 37% έως 55%, ποσοστά όμως που θεωρούνται υπερβολικά.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον καθηγητή ψυχιατρικής Άμπραχαμ Πάλμερ της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια-Σαν Ντιέγκο ανέλυσαν γενετικά και ιατρικά δεδομένα για σχεδόν 10.800 ανθρώπους ηλικίας άνω των 50 ετών, οι οποίοι επιπλέον κλήθηκαν να απαντήσουν σε ερωτηματολόγια για το πόση χρόνια (όχι περιστασιακή) μοναχικότητα ένιωθαν.

Η μελέτη κατέληξε στη διαπίστωση ότι σε μερικούς ανθρώπους η μοναχικότητα τείνει να κληρονομείται μαζί με τον νευρωτισμό και τα συμπτώματα κατάθλιψης. Πιο ασθενής είναι η συσχέτιση της κληρονομικής μοναχικότητας με τη σχιζοφρένεια και τη διπολική διαταραχή. Πάντως μέχρι στιγμής δεν έχει εντοπισθεί κάποιο συγκεκριμένο γονίδιο της μοναχικότητας. Η μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Neuropsychopharmacology».

Οι κίνδυνοι

Η μοναξιά σχετίζεται με χειρότερη σωματική και ψυχική υγεία, πράγμα που αυξάνει τον κίνδυνο για πρόωρο θάνατο, περισσότερο και από την παχυσαρκία. Από την άλλη, η μοναχικότητα βιώνεται διαφορετικά από τους ανθρώπους και για ορισμένους αποτελεί πολύ μεγαλύτερο πρόβλημα από ό,τι για άλλους. Όπως είπε ο Πάλμερ, αυτό ακριβώς μπορεί να οφείλεται στο ότι κάποιος έχει γενετική προδιάθεση για μοναξιά, ενώ κάποιος άλλος όχι.

Πηγή: Jianjun Gao, Lea K Davis, Amy B Hart, Sandra Sanchez-Roige, Lide Han, John T Cacioppo, Abraham A Palmer. Genome-Wide Association Study of Loneliness Demonstrates a Role for Common Variation.Neuropsychopharmacology, 2016; DOI:10.1038/npp.2016.197

NASA: Στους πάγους της Ευρώπης, μια ζωοδόχος πηγή. NASA’s Hubble Spots Possible Water Plumes Erupting on Jupiter's Moon Europa

Επιβεβαιώνεται η ύπαρξη ενός υπόγειου ωκεανού στον παγωμένο δορυφόρο του Δία. Λίγο αριστερά από τον νότιο πόλο της Ευρώπης, το Hubble είδε φωτεινούς σχηματισμούς που πιθανότατα αντιστοιχούν σε πίδακες υδρατμών. This composite image shows suspected plumes of water vapor erupting at the 7 o’clock position off the limb of Jupiter’s moon Europa. The plumes, photographed by NASA’s Hubble’s Space Telescope Imaging Spectrograph, were seen in silhouette as the moon passed in front of Jupiter. Hubble’s ultraviolet sensitivity allowed for the features -- rising over 100 miles (160 kilometers) above Europa’s icy surface -- to be discerned. The water is believed to come from a subsurface ocean on Europa. The Hubble data were taken on January 26, 2014. The image of Europa, superimposed on the Hubble data, is assembled from data from the Galileo and Voyager missions. Credits: NASA/ESA/W. Sparks (STScI)/USGS Astrogeology Science Center

Η Ευρώπη, ένα από τα μεγάλα φεγγάρια του Δία, είναι πράγματι το πιο πολλά υποσχόμενο μέρος στο Ηλιακό Σύστημα για την αναζήτηση εξωγήινης ζωής: η NASA ανακοίνωσε ότι κάτω από το κέλυφος πάγου που καλύπτει τον δορυφόρο κρύβεται πιθανότατα ένας απέραντος, πιθανώς φιλόξενος ωκεανός.

Η ανακοίνωση

Artwork: The plumes would rise a few hundred km above the surface and then fall back down. Credit: NASA/ESA

Σε μια πολυαναμενόμενη συνέντευξη Τύπου το απόγευμα της Τρίτης, ερευνητές της NASA και του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble παρουσίασαν νέες ενδείξεις για πίδακες υδρατμών που εκτινάσσονται σε ύψος εκατοντάδων χιλιομέτρων από ρωγμές στον πάγο της Ευρώπης. «Φαίνεται ότι υπάρχει ένας ωκεανός αλμυρού νερού που τυλίγει ολόκληρο τον δορυφόρο» δήλωσε ο Πολ Χερτζ, διευθυντής του τμήματος Αστροφυσικής της NASA.

Η πρώτη καταγραφή

O δορυφόρος Ευρώπη του Δία από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble to 2014. Διακρίνονται τα ίχνη των πιδάκων υδρατμών στο κάτω μέρος. Πηγή: NASA

Οι πίδακες είχαν καταγραφεί για πρώτη φορά το 2012 από το τHubble, μέχρι σήμερα όμως δεν είχαν παρατηρηθεί ξανά. Οι ίδιες οι ρωγμές, πάντως, τροφοδοτούσαν εδώ και χρόνια τις υποψίες ότι ένα σημαντικό γεωλογικό φαινόμενο κρύβεται κάτω από το θρυμματισμένο τοπίο.

Οι υδρατμοί

NASA's Hubble Space Telescope took direct ultraviolet images of the icy moon Europa transiting across the disk of Jupiter. Out of 10 observations, Hubble saw what may be water vapor plumes on three of the images. This adds another piece of supporting evidence to the existence of water vapor plumes on Europa; Hubble also detected spectroscopic signatures of water vapor in 2012. Credits: Goddard/Katrina Jackson

Αυτή τη φορά, το Hubble διέκρινε πίδακες υδρατμών παρατηρώντας τη σιλουέτα της Ευρώπης με φόντο τον φωτεινό Δία. Η επιβεβαίωση της ανακάλυψης, η οποία θα δημοσιευτεί την επόμενη εβδομάδα στην επιθεώρηση Astrophysical Journal,  ανοίγει το δρόμο για μια αποστολή που σκοπεύει να εκτοξεύσει η NASA τη δεκαετία του 2020. Δεδομένου όμως ότι ο Δίας λούζει την Ευρώπη με ακραία επίπεδα ακτινοβολίας, το σκάφος δεν θα μπορέσει καν να τεθεί σε τροχιά, αλλά απλώς θα περάσει από την Ευρώπη και άλλους δορυφόρους στο σύστημα του Δία.

Η φασματική ανάλυση των υδρατμών θα επέτρεπε την ανίχνευση οργανικών ουσιών που μπορεί να σχετίζονται με την ύπαρξη ζωής, είπαν οι ερευνητές. Ωστόσο η άμεση ανακάλυψη μικροοργανισμών στο απώτερο μέλλον θα απαιτούσε έναν πραγματικό τεχνικό άθλο, αφού η αποστολή θα έπρεπε να επιβιώσει στην επιφάνεια του φεγγαριού, να διαπεράσει δεκάδες ή εκατοντάδες χιλιόμετρα πάγου και να συλλέξει μετρήσεις στα σκοτεινά νερά.

Η ζωή

This video is a time-lapse sequence of Hubble Space Telescope images of the moon Europa as it moved across the face of Jupiter over the course of 19 minutes. Europa is at the bottom center on Jupiter's disk, with the Great Red Spot to the left and Europa's shadow to its right. The video was created by combining six snapshots taken in ultraviolet light with Hubble's Wide Field Camera 3. Credit: NASA, ESA, W. Sparks and Zolt Levay (STScI)

Σε γενικές γραμμές, οι αστροβιολόγοι πιστεύουν ότι η εμφάνιση ζωής απαιτεί τρία βασικά συστατικά, τα οποία η Ευρώπη δείχνει να προσφέρει σε αφθονία, παρόλο που είναι λίγο μικρότερη από τη Σελήνη. Το πρώτο συστατικό είναι βέβαια το υγρό νερό, του οποίου η παρουσία δείχνει να επιβεβαιώθηκε. Το δεύτερο είναι τα χημικά συστατικά της ζωής, μόρια που μπορούν να προκύψουν από αυθόρμητες χημικές αντιδράσεις και να κυκλοφορούν στον ωκεανό.

Το τρίτο βασικό συστατικό είναι η ενέργεια. Στη Γη, το μεγαλύτερο μέρος των ζωντανών οργανισμών βασίζονται άμεσα ή έμμεσα στο ηλιακό φως, το οποίο τροφοδοτεί τη διαδικασία της φωτοσύνθεσης στη βάση της τροφικής αλυσίδας.

Ο ωκεανός της Ευρώπης παραμένει στο σκοτάδι για εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια, αυτό όμως δεν σημαίνει ότι δεν υπάρχει διαθέσιμη ενέργεια: ο λόγος για τον οποίο το νερό μπορεί να παραμένει σε υγρή κατάσταση είναι οι παλιρροϊκές δυνάμεις που ασκεί το πανίσχυρο βαρυτικό πεδίο του Δία. Η βαρυτική έλξη περιοδικά τεντώνει και συμπιέζει το δορυφόρο, κάτι που απελευθερώνει μεγάλες ποσότητες θερμότητας λόγω τριβής.

Η ενέργεια αυτή θα μπορούσε θεωρητικά να τροφοδοτεί ολόκληρα οικοσυστήματα στο απόλυτο σκοτάδι, όπως συμβαίνει με τα οικοσυστήματα που αναπτύσσονται σε υδροθερμικά φρεάτια των γήινων ωκεανών. Οργανισμοί που δεν εξαρτώνται από τον ήλιο επιβιώνουν εδώ και εκατομμύρια χρόνια και σε λίμνες υγρού νερού που κρύβονται κάτω από το κάλυμμα πάγου της Ανταρκτικής, όπως η περίφημη λίμνη Βοστόκ. Ρώσοι ερευνητές άνοιξαν γεώτρηση μέχρι τη λίμνη Βοστόκ το 2012, και τα ευρήματά τους θα μπορούσαν να δώσουν μια εικόνα για τα μικρόβια που ίσως ζουν στην Ευρώπη.

Ακόμα όμως κι αν η Ευρώπη αποδειχθεί απόλυτα στείρα, η αναζήτηση εξωγήινων μικροβίων μπορεί να στραφεί αλλού: Πίδακες υδρατμών που κατά πάσα πιθανότητα πηγάζουν από έναν υπόγειο ωκεανό έχουν παρατηρηθεί και στον Εγκέλαδο, δορυφόρο του Κρόνου που επίσης καλύπτεται από πάγο. Το Hubble έχει επίσης εντοπίσει ενδείξεις ενός υπόγειου ωκεανού στον Γανυμήδη, έναν άλλο μεγάλο δορυφόρο του Δία. Αν ο ωκεανός αυτός υπάρχει, περιέχει περισσότερο αλμυρό νερό από ό,τι όλοι μαζί οι ωκεανοί της Γης.

Δευτέρα 26 Σεπτεμβρίου 2016

Ο αλμυρός ωκεανός του Πλούτωνα. Pluto must have liquid ocean or it’d look like an overripe peach

Όπως φαίνεται και ο Πλούτωνας διαθέτει ένα υπόγειο ωκεανό αποδεικνύοντας ότι το ηλιακό μας σύστημα κρύβει πολλές εκπλήξεις. Doesn’t look peachy, but it’s cracking. Credit: NASA/JHUAPL/SwRI

Την στιγμή που τα φώτα της δημοσιότητας είναι στραμμένα στις ανακοινώσεις της NASA για τον υπόγειο ωκεανό της Ευρώπης η μελέτη των δεδομένων μιας ακόμη αποστολής της αμερικανικής διαστημικής υπηρεσίας υποδεικνύει την παρουσία ενός ωκεανού στα βάθη του παγωμένου Πλούτωνα.

Τα ευρήματα

The New Horizons spacecraft spied extensional faults on Pluto, a sign that the dwarf planet has undergone a global expansion possibly due to the slow freezing of a subsurface ocean. A new analysis by Brown University scientists bolsters that idea, and suggests that ocean is likely still there today. Credit: NASA/JHUAPL/SwRI

Από τότε που το σκάφος της αποστολής New Horizons της NASA πέρασε κοντά από τον Πλούτωνα πέρυσι το καλοκαίρι, αυξάνονται οι ενδείξεις -με βάση τα στοιχεία που έχει στείλει έως τώρα- πως ο νάνος πλανήτης φιλοξενεί ένα ωκεανό κάτω από την παγωμένη επιφάνειά του. Τώρα, μια νέα μελέτη Αμερικανών γεωλόγων θεωρεί μεγάλη την πιθανότητα να υπάρχει ένας υπόγειος ωκεανός νερού βάθους άνω των 100 χιλιομέτρων. Συγκριτικά, στη Γη που είναι περίπου 50 φορές μεγαλύτερη από τον Πλούτωνα, ο βαθύτερος ωκεανός δεν ξεπερνά τα 11 χιλιόμετρα.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον επίκουρο καθηγητή Μπράντον Τζόνσον του Τμήματος Γεωεπιστημών και Πλανητικών Επιστημών του Πανεπιστημίου Μπράουν, εκτιμούν ότι ο ωκεανός, που πιθανώς βρίσκεται κάτω από την επίπεδη έκταση 900 χιλιομέτρων με την ονομασία Sputnik Planum, έχει περιεκτικότητα σε αλάτι 30%, όση περίπου η Νεκρά Θάλασσα στη Μέση Ανατολή. Οι νέες εκτιμήσεις που δημοσιεύονται στην επιθεώρηση «Geophysical Research Letters» βασίζονται πάντως μόνο σε υπολογιστικά μοντέλα που προσομοιώνουν τις πιθανές γεωλογικές διαδικασίες στον Πλούτωνα, συνεπώς χρειάζονται επιβεβαίωση από παρατηρήσεις.


Σάββατο 24 Σεπτεμβρίου 2016

Αρχαιότερος πολιτισμός στην Γη αυτός των Αβοριγίνων. Indigenous Australians most ancient civilization on Earth, DNA study confirms

Αυτό είναι το συμπέρασμα μεγάλης γενετικής ανάλυσης με επικεφαλής ελληνίδα επιστήμονα. A new population analysis of Indigenous Australians and Papuans shows they can trace their origins back to the very first arrivals on the continent about 50,000 years ago. Photograph: Matt Turner/Getty Images

Οι πρώτοι ιθαγενείς πληθυσμοί της Αυστραλίας, γνωστοί σήμερα ως Αβορίγινες, κατάγονται από τους ίδιους πληθυσμούς της Αφρικής, που εγκατέλειψαν τη «μαύρη ήπειρο» πριν από περίπου 72.000 χρόνια για να εξαπλωθούν σε όλη την Ευρώπη και στην Ασία.

Η συνεχής παρουσία αυτών των πρώτων τολμηρών εξερευνητών στην Αυστραλία, όπου έφθασαν πριν περίπου 50.000 χρόνια διασχίζοντας τον ωκεανό, τους καθιστά τον αρχαιότερο πολιτισμό του πλανήτη. Αυτό αποκαλύπτει η πιο ολοκληρωμένη έως σήμερα γενετική ανάλυση, με επικεφαλής μια Ελληνίδα γενετίστρια της διασποράς.

Η ανακάλυψη

Willandra Lakes where the oldest Australian "Mungo Man" was found (43,500 years old).

Η έρευνα, που έγινε σε συνεργασία με τις διάφορες κοινότητες των αυτοχθόνων, επιβεβαιώνει ότι όλοι οι σημερινοί Αβορίγινες κατάγονται απευθείας από εκείνους τους πρώτους «Αφρικανούς» μετανάστες που αποίκησαν την Αυστραλία.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής την Άννα-Σαπφώ Μαλασπίνα, επίκουρη καθηγήτρια γενετικής του Ελβετικού Ινστιτούτου Βιοπληροφορικής, του Πανεπιστημίου της Βέρνης και του Πανεπιστημίου της Κοπεγχάγης, καθώς και τον δανό καθηγητή γενετικής Έσκε Βίλερσλεβ του Πανεπιστημίου του Κέμπριτζ, ανέλυσαν το πλήρες γονιδίωμα 83 συγχρόνων Αβοριγίνων, καθώς και 25 κατοίκων της Παπούα Νέας Γουινέα.

«Η έρευνα δείχνει ότι στην πραγματικότητα υπήρξε μόνο ένα κύμα ανθρώπων, από τους οποίους προέρχονται όλοι οι σημερινοί μη-Αφρικανοί συμπεριλαμβανομένων των Αυστραλών» δήλωσε ο Βίλερσλεβ.

«Η μελέτη αυτή που διήρκεσε τρία χρόνια» δήλωσε η Μαλασπίνα, «είναι αποτέλεσμα της συνεργασίας ανάμεσα σε ομάδες Αυστραλών ιθαγενών και επιστημόνων. Οριοθετεί την αρχή μιας καινούργιας εποχής, όπου  παραδοσιακοί  ιδιοκτήτες της γης, δηλαδή οι Αυστραλοί ιθαγενείς, και οι επιστήμονες συνεργάζονται στενά  προς κοινό τους όφελος. Τα δεδομένα, που αντιστοιχούν στην πρώτη συνολική μελέτη πλήρους γονιδιώματος σε επίπεδο πληθυσμών στην Αυστραλία, αποκαλύπτουν ότι η γενετική ποικιλομορφία της αυστραλιανής ηπείρου είναι αντίστοιχη σε μέγεθος με την ποικιλομορφία ανάμεσα στους Ευρωπαίους και τους κάτοικους της ανατολικής Ασίας, στηρίζοντας έτσι την άποψη ότι οι Αυστραλοί ιθαγενείς κατοικούν σε αυτήν την ήπειρο  για ένα  εξαιρετικά μεγάλο χρονικό διάστημα».

«Η γενετική διαφοροποίηση ανάμεσα στους Αβορίγινες Αυστραλούς είναι εντυπωσιακή. Οι ομάδες τους στη νοτιοδυτική Αυστραλία είναι γενετικά περισσότερο διαφορετικές από εκείνες στη βορειοανατολική Αυστραλία, από όσο διαφέρουν γενετικά μεταξύ τους π.χ. οι αυτόχθονες Αμερικανοί από τους Σιβηριανούς», πρόσθεσε. Η μελέτη δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature».

Η εξάπλωση

New evidence supports the idea that there was just ‘one exit event’ – but once out of Africa, the Papuan and Aboriginal ancestors branched off early on, with some eventually reaching Australia, where they would remain isolated from the rest of the world for thousands of years.

Οι ανατομικά σύγχρονοι άνθρωποι (Homo sapiens), που εγκατέλειψαν την Αφρική πριν από 72.000 χρόνια, εξαπλώθηκαν στην Ευρώπη και στην Ασία. Οι πρόγονοι των σημερινών Αβοριγίνων εκτιμάται ότι διαχωρίσθηκαν από τους υπόλοιπους πριν από 58.000 χρόνια. Συγκριτικά, οι πρόγονοι των Ευρωπαίων και των Ασιατών (αμφότεροι αφρικανικής καταγωγής) διαχωρίσθηκαν γενετικά πιο πρόσφατα, πριν από περίπου 42.000 χρόνια.

Οι πρόγονοι των Αβοριγίνων έφθασαν τελικά στην Αυστραλία πριν από περίπου 47.000 έως 50.000 χρόνια, σύμφωνα με τα αρχαιότερα απολιθώματα. Τότε ακόμη η Αυστραλία ήταν ενωμένη με τη Νέα Γουινέα και την Τασμανία. Όταν η στάθμη των υδάτων σταδιακά ανέβηκε, οι περιοχές αυτές, πριν από 10.000 χρόνια, διαχωρίσθηκαν μεταξύ τους γεωγραφικά.

Ενωμένη ή διαχωρισμένη, πάντως, η μακρινή ήπειρος κατοικείται συνεχώς εδώ και τουλάχιστον 50.000 χρόνια από απογόνους εκείνων των πρώτων μεταναστών. Από την άλλη, οι Αβορίγινες της Αυστραλίας και οι Παπούα της Νέας Γουινέα -για άγνωστους λόγους- φαίνεται ότι διαχωρίσθηκαν γενετικά πριν από 37.000 χρόνια, πολύ πριν οι δύο περιοχές διαχωρισθούν από τα νερά.

Η απομόνωση

Rock art at Mount Borradaile, Awunbarna, Arnhem Land. IMAGE: UIG VIA GETTY IMAGES

Οι πρόγονοι των Αβοριγίνων έζησαν σχεδόν τελείως απομονωμένοι από τον υπόλοιπο κόσμο, μέχρι πριν από λίγες χιλιάδες χρόνια, όταν ήλθαν σε επαφή με μερικούς ασιατικούς πληθυσμούς, ενώ μόλις πρόσφατα, τον 18ο αιώνα, τους «επισκέφθηκαν» (αν αυτή είναι η σωστή λέξη...) οι Ευρωπαίοι.

Η έρευνα -στην οποία συμμετείχε ένας ακόμη ελληνικής επιστήμων, ο Γιώργος Αθανασιάδης του Κέντρου Ερευνών Βιοπληροφορικής του δανικού Πανεπιστημίου του Ώρχους- αποκαλύπτει επίσης ότι στο εσωτερικό της Αυστραλίας πριν από 31.000 χρόνια οι διάφορες κοινότητες των Αβοριγίνων είχαν ήδη γενετικά απομονωθεί μεταξύ τους, πιθανώς λόγω του δύσβατου και δυσπρόσιτου εδάφους, ιδίως εξαιτίας της ουσιαστικά αδιάβατης ερήμου στο κέντρο της ηπείρου.

Πριν εξάλλου από 4.000 χρόνια, η γενετική ανάλυση δείχνει ότι υπήρξε μια εκτεταμένη εσωτερική μετανάστευση από μια μυστηριώδη ομάδα ανθρώπων στα βορειοανατολικά της ηπείρου προς τις άλλες κατευθύνσεις, επηρεάζοντας καθοριστικά τον τρόπο ομιλίας και την κουλτούρα των κατοπινών Αβοριγίνων. Όμως ξαφνικά αυτοί οι εσωτερικοί μετανάστες εξαφανίστηκαν σαν «φαντάσματα» από το γενετικό αρχείο.

Η μετανάστευση

The research suggests all modern humans living today emerged from a single migration wave and then interbred with other extinct human species (illustrated).

Όλοι οι μη Αφρικανοί που ζουν σήμερα -οι Ευρωπαίοι, Ασιάτες κ.α.- έλκουν την καταγωγή τους σχεδόν αποκλειστικά από την τολμηρή εκείνη ομάδα των εξερευνητών-μεταναστών που έφυγαν από την κοιτίδα τους, την Αφρική, σε ένα μαζικό μεταναστευτικό κύμα πριν από περίπου 60.000 έως 75.000 χρόνια, σύμφωνα με νέες γενετικές μελέτες, τις πιο ολοκληρωμένες έως τώρα πάνω στην καταγωγή των σημερινών ανθρώπων.

Αυτό πάντως δεν αποκλείει ότι είχαν προηγηθεί μικρότερες μεταναστεύσεις από την Αφρική. Όμως εκείνοι οι πρώτοι-πρώτοι πρωτοπόροι γρήγορα εξαφανίστηκαν από προσώπου γης και έτσι τα ίχνη τους στο DNA των σημερινών ανθρώπων έχουν χαθεί σχεδόν τελείως. Το «αποτύπωμα» εκείνων των πρώιμων και όχι ιδιαίτερα πετυχημένων μεταναστεύσεων δεν ξεπερνά το 1% έως 2% του DNA των σημερινών ανθρώπων.

Παραμένει όμως ακόμη άγνωστο ή αποτελεί αιτία επιστημονικής διαμάχης πότε ακριβώς έγινε η «έξοδος» από την Αφρική, από ποιο ακριβώς σημείο της «μαύρης» ηπείρου και από ποιους ακριβώς πληθυσμούς στο εσωτερικό της Αφρικής. Οι νέες πάντως αναλύσεις DNA από συνολικά 787 ανθρώπους που ανήκουν σε πάνω από 270 διαφορετικούς πληθυσμούς ανά τη Γη, ενισχύουν την πεποίθηση των περισσοτέρων επιστημόνων πως ένα μοναδικό συμβάν «εξόδου» -και όχι πολλά- ήταν αυτό που καθόρισε το DNA των σημερινών ανθρώπων.

Οι διαφωνίες και τα ευρήματα

Aboriginal rock art in the Kimberley. Image via Flickr user Ian Cochrane

Έως τώρα, οι επιστήμονες συμφωνούσαν ότι οι ανατομικά σύγχρονοι άνθρωποι (Homo sapiens) αναδύθηκαν και εξελίχθηκαν στην Αφρική, αλλά διαφωνούσαν κατά πόσο η μετέπειτα μετανάστευσή τους προς την Ευρώπη και την Ασία έγινε σε διαδοχικά κύματα ή σε ένα μόνο.

Οι γενετικές ομοιότητες ανάμεσα στους γεωγραφικά απομακρυσμένους πληθυσμούς δείχνουν ξεκάθαρα ότι υπήρξε μόνο μια «έξοδος», δήλωσε ο καθηγητής γενετικής Ντέιβιντ Ράιχ της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Χάρβαρντ, επικεφαλής μιας από τρεις επιστημονικές μελέτες που παρουσιάσθηκαν στην επιθεώρηση «Nature». Επίσης, πρόσθεσε, οι νέες αναλύσεις δείχνουν ότι οι Αφρικανοί πρόγονοί μας είχαν αρχίσει να σχηματίζουν διαφορετικές ομάδες στο εσωτερικό της Αφρικής πριν από τουλάχιστον 200.000 χρόνια.

Η πρώτες έξοδοι

This illustration shows the interaction between modern and archaic human lineages according to a second study published, showing traces of an early out of Africa expansion that can still be seen within the genome of modern Sahul populations in Papua New Guinea.

Η δεύτερη μελέτη, με επικεφαλής τον Λούκα Παγκάνι του Τμήματος Αρχαιολογίας και Ανθρωπολογίας του Πανεπιστημίου Κέμπριτζ, ανακάλυψε ότι το 2% του DNA των κατοίκων της Παπούα Νέας Γουινέα φαίνεται να προέρχεται από μια παλαιότερη ακόμα «έξοδο» από την Αφρική. Οι ερευνητές δήλωσαν ότι αυτά τα γενετικά ίχνη μιας πιθανής παλαιότερης μετανάστευσης «σκεπάστηκαν» σχεδόν τελείως από την κατοπινή μαζική «έξοδο».

Οι επιστήμονες μιας τρίτης μελέτης, με επικεφαλής τον Άλεξ Τίμερμαν του Πανεπιστημίου της Χαβάης, θεωρούν πιθανό ότι κατά τα τελευταία 125.000 χρόνια υπήρξαν συνολικά τέσσερα κύματα εξόδου από την Αφρική, υπό την πίεση των κλιματικών αλλαγών. Σε όλες τις περιπτώσεις οι μετανάστες πιθανώς ακολούθησαν τον τότε «πράσινο» βορειοανατολικό διάδρομο εξόδου μέσω της Μέσης Ανατολής και της Αραβικής χερσονήσου. Οι πιθανές χρονολογίες των τεσσάρων μεταναστεύσεων είναι κατά προσέγγιση πριν από 100.000, 80.000, 55.000 και 37.000 χρόνια.

Πέρα από τις γενετικές αναλύσεις, απολιθώματα ανατομικά σύγχρονων ανθρώπων έχουν βρεθεί σε Ισραήλ, Κίνα κ.α., τα οποία χρονολογούνται προ 80.000 έως 120.000 ετών. Αυτό ενισχύει τις απόψεις ορισμένων γενετιστών ότι υπήρξαν μεμονωμένες έξοδοι από την Αφρική πριν από την μεγάλη έξοδο, η οποία τελικά καθόρισε και το DNA των σημερινών ανθρώπων.