 |
|
|
|
Newsletter - Αύγουστος 2008
Αγαπητοί φίλοι,
πέρα απά τα προϊοντικά νέα μας, σας παρουσιάζουμε επιστημονικά νέα αστρονομίας, μέσα από μια σειρά άρθρων της αστροφυσικού Ελένης Χατζηχρήστου. Τα επιστημονικά νέα θα σας αποστέλλονται δύο φορές το μήνα έτσι ώστε να έχετε μια πλήρη εικόνα των φαινονομένων κάθε μήνα.
Γράφει η Αστροφυσικός Ελένη Χατζηχρήστου
Μια πρωτόγνωρη φωτογραφία κανιβαλισμού στην ατμόσφαιρα του Δία δόθηκε στη δημοσιότητα μόλις πριν λίγες ημέρες. Το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble φωτογράφησε όχι μια αλλά τρεις κόκκινες κηλίδες, μεγάλα αντικυκλωνικά συστήματα καταιγίδων, να επιδίδονται σε έναν προκλητικό αλλά και επικίνδυνο εναγκαλισμό.
Ο αέριος πλανήτης Δίας, ο μεγαλύτερος πλανήτης του ηλιακού μας συστήματος, έχει διάμετρο 143 χιλιάδων χιλιομέτρων και η μέση απόστασή του από τον Ήλιο είναι 5 φορές μεγαλύτερη από την απόσταση της Γης. Η γνωστή μεγάλη κόκκινη κηλίδα, που φαίνεται σε όλες τις εντυπωσιακές φωτογραφίες του Δία, είναι ένα φαινόμενο αντικυκλωνικής καταιγίδας που βρίσκεται 22 μοίρες νοτίως του ισημερινού του πλανήτη. Είναι ένας περιστρεφόμενος οβάλ σχηματισμός, με 24-40 χιλιάδες χιλιόμετρα μήκος και 12-14 χιλιάδες χιλιόμετρα πλάτος, δηλαδή χωράει μέσα της 2-3 φορές την Γη! Το χρώμα της (που περιοδικά αλλάζει από σκούρο κεραμιδί σε ανοιχτό σομόν ή ακόμη και υπόλευκο) εν μέρει οφείλεται στην ψυχρότερη θερμοκρασία της σε σχέση με τα περιβάλλοντα νέφη, και αυτό γιατί βρίσκεται 8 χιλιόμετρα ψηλότερα από αυτά. Επίσης πιθανολογείται οτι το κοκκινωπό χρώμα της οφείλεται στην παρουσία σύνθετων οργανικών μορίων, όπως
φώσφορος και θείο. Η μεγάλη κόκκινη κηλίδα του Δία έχει επιδείξει εξαιρετική σταθερότητα: πρωτοεμφανίστηκε στο τηλεσκόπιο του Ιταλού αστρονόμου Cassini το 1665, δηλαδή πριν 343 χρόνια! Βεβαίως υπάρχει και η άποψη οτι η κηλίδα που είδε ο Cassini αργότερα διαλύθηκε και μια νέα κηλίδα εμφανίστηκε στη θέση της πριν 200 περίπου χρόνια. Πάντως είναι γεγονός οτι η κηλίδα έχει σήμερα περίπου το μισό μέγεθος απ’ ότι πριν από έναν αιώνα. Άγνωστο πού οφείλεται αυτή η συρρίκνωση και πόσο θα αντέξει αυτή τη φορά η κηλίδα πριν τελικά διαλυθεί.
Μικρότερα παρόμοια φαινόμενα καταιγίδων στην ατμόσφαιρα του Δία είναι πάντα ορατά, είτε σαν λευκοί (ψυχρότεροι) είτε σαν καφέ (θερμότεροι) οβάλ σχηματισμοί, που διαρκούν από μερικές ώρες μέχρι εκατοντάδες χρόνια, ανάλογα με την ένταση και το γεωγαφικό πλάτος σχηματισμού τους. Χάρη στις αποστολές Voyager αυτά τα εξαιρετικά πολύπλοκα ατμοσφαιρικά φαινόμενα ταυτοποιήθηκαν και φωτογραφήθηκαν - οι αστρονόμοι μέχρι τότε πίστευαν οτι είναι σχηματισμοί σε στερεά ή υγρή μορφή. Πάντως στις φωτογραφίες δεν βλέπουμε παρά την «επιφάνεια» των νεφών. Το μεγαλύτερο μέρος του ηλιακού φωτός απορροφάται εκεί, καθιστώντας τα βαθύτερα στρώματα της ατμόσφαιρας του Δία αόρατα σε μας.
Ο μικρός αδελφός της μεγάλης κόκκινης κηλίδας του Δία εμφανίστηκε πριν 2 περίπου χρόνια. Προήλθε από τη συγχώνευση τριών άσπρων οβάλ σχηματισμών και σταδιακά μετατράπηκε σε μια κόκκινη κηλίδα στα νότια της μεγάλης. Οι δυο κηλίδες πλησιάζουν η μια την άλλη κάθε δυο χρόνια και μετά σταδιακά απομακρύνονται και πάλι. Μόλις πριν δυο μήνες μια ακόμη μικρότερη κόκκινη κηλίδα, μια νεογέννητη καταιγίδα στην ατμόσφαιρα του Δία, εμφανίστηκε περίπου στο ίδιο γεωγραφικό πλάτος με τη μεγάλη κόκκινη κηλίδα. Οι τρεις κηλίδες πλησίασαν μεταξύ τους επικίνδυνα και τελικά σε λιγότερο από δυο μήνες η κηλίδα μωρό, επηρεασμένη από την αντικυκλωνική δύναμη που τις εξάσκησε ο μεγάλος της αδελφός, παραμορφώθηκε, «χλώμιασε» και σχεδόν εξαφανίστηκε.
Πάντως, ο Δίας φαίνεται οτι δεν είναι ο μόνος αέριος πλανήτης στον οποίο δημιουργούνται παρόμοια βίαια ατμοσφαιρικά φαινόμενα. Είναι χαρακτηριστικό οτι ήδη από το 1989 το διαστημόπλοιο Voyager 2 είχε φωτογραφήσει ένα σχηματισμό, που ονομάστηκε Μεγάλη Σκοτεινή Κηλίδα, στην ατμόσφαιρα του πλανήτη Ποσειδώνα, η οποία εξαφανίστηκε 5 χρόνια αργότερα. Η λεπτομερής μελέτη των ατμοσφαιρικών κηλίδων στους αέριους πλανήτες συνεισφέρει σημαντικά στην κατανόηση αντίστοιχων φαινομένων και στη γήινη ατμόσφαιρα. Πρόσφατα, επιστήμονες έκαναν λεπτομερή ανάλυση δυο τεράστιων καταιγίδων στην ατμόσφαιρα του Δία και κατέληξαν στο συμπέρασμα οτι θα πρέπει να υπάρχει κάποια εσωτερική πηγή ενέργειας στον πλανήτη που δημιουργεί ατμοσφαιρικές αστάθειες, με τελικό αποτέλεσμα τον σχηματισμό αυτών των μεγάλης κλίμακας φαινομένων.
Εικόνα 1: Δυο μεγάλοι αντικυκλώνες, στο μέγεθος ηπείρου, στην ατμόσφαιρα του πλανήτη Δία, όπως φωτογραφήθηκαν από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble τον περασμένο χρόνο. Οι έντονοι έγχρωμοι σχηματισμοί που φαίνονται στην εικόνα, είναι συστήματα καταιγίδων που ξεκίνησαν βαθιά στην ατμόσφαιρα του πλανήτη, από νέφη νερού (ακριβώς όπως και στη Γη) και άρχισαν να κινούνται με εξαιρετική δύναμη προς τα πάνω, εκτοξεύοντας σε δεκάδες χιλιόμετρα ύψους παγωμένη αμμωνία και νερό. Οι καταιγίδες αυτές κινούνται με ταχύτητα 600 χιλιομέτρων την ώρα και αποτελούν τμήμα ενός μετεωρολογικού σχηματισμού που εκτείνεται μέχρι και 100 χιλιόμετρα βαθύτερα από την ορατή επιφάνεια των νεφών.
Εικόνα 2: Τρεις φωτογραφίες της ατμόσφαιρας του Δία, που πάρθηκαν διαδοχικά με το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble στις 15 Μάη, 28 Ιούνη και 8 Ιούλη 2008, καταδεικνύοντας το σταδιακό πλησίασμα τριών κηλίδων. Τα χρώματα της εικόνας προέρχονται από τους συνδυασμούς τριών φίλτρων σε διαφορετικά μήκη κύματος, όλα στην ορατή περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος. Η μεγάλη κόκκινη κηλίδα, ένας γιγάντιος αντικυκλώνας στην ατμόσφαιρα του Άρη, δεσπόζει στην εικόνα. Κάτω από αυτήν, μια δεύτερη μικρότερη κηλίδα, ένας αντικυκλώνας που εμφανίστηκε στην ατμόσφαιρα του πλανήτη πριν 2 χρόνια. Στα αριστερά (δυτικά ως προς τον προσανατολισμό στον Δία) μια τρίτη, ακόμη μικρότερη, κόκκινη κηλίδα σε παρόμοιο γεωγραφικό πλάτος με τη μεγάλη.
Γράφει η Αστροφυσικός Ελένη Χατζηχρήστου
Μόλις πρόσφατα επιστήμονες ανακοίνωσαν την ανακάλυψη ενός υπερκαινοφανούς αστέρα, μιας έκρηξης δηλαδή που συνοδεύει τα τελευταία στάδια της ζωής ενός άστρου, λίγο πριν αυτό κρυώσει συρρικνωνόμενο σε λευκό νάνο. Η έκρηξη με τη μορφή έντονης εκπομπής ακτίνων Χ που διήρκεσε μόλις 5 λεπτά, προερχόταν από κάποιο σημείο του γαλαξία NGC 2770 που βρίσκεται σε απόσταση 90 εκατομμυρίων ετών φωτός, προς την κατεύθυνση του αστερισμού Λύκος. Σύμφωνα με τη συνηθισμένη πρακτική, στον υπερκαινοφανή δόθηκε το όνομα SN2008D. Προσεκτική μελέτη όμως του αντικειμένου τις ημέρες που ακολούθησαν έδειξε οτι αντί για έκρηξη άστρου μάλλον επρόκειτο για το αντίθετο φαινόμενο, δηλαδή την βαρυτική του κατάρρευση σε μια μαύρη τρύπα. Καταρρέοντας, το άστρο εξέπεμψε έναν πίδακα ενέργειας, χαρακτηριστικό των πιο βίαιων φαινομένων που έχουν μέχρι τώρα ανακαλυφθεί στο Σύμπαν, των λεγόμενων «εκλάμψεων ακτίνων γάμμα»
(γνωστών με τα αρχικά του αγγλικού όρου Gamma Ray Bursts, GRB). Τα εκπληκτικά αποτελέσματα αυτής της έρευνας παρουσιάστηκαν στο τελευταίο τεύχος του διεθνούς επιστημονικού περιοδικού Science Express (που είναι η ηλεκτρονική εκδοχή του γνωστού Science).
Τα άστρα που γεννιούνται με τουλάχιστον 8 φορές τη μάζα του ήλιου θεωρούνται «υπερβαρέα» και η ζωή και το τέλος τους είναι πολύ διαφορετικά από αυτά των ηλιακού τύπου άστρων. Τα υπερβαρέα άστρα ζουν μια σχετικά σύντομη ζωή, γεμάτη κοσμικές «συγκινήσεις», το αποκορύφωμα των οποίων είναι ο επεισοδιακός τους θάνατος. Μετά την αποβολή μέρους της μάζας τους στον περιβάλλοντα χώρο, είτε με τη μορφή αστρικού ανέμου κατά τη διάρκεια της ζωής τους, είτε με μια βίαιη έκρηξη αγωνίας προς το τέλος της ζωής τους, τελικά συρρικνώνονται σε υπέρπυκνες καταστάσεις που ονομάζουμε «άστρα νετρονίων» και στη συνέχεια καταρρέουν ασυγκράτητα, υπό την επίδραση της ίδιας τους της βαρύτητας, σε μια υπέρπυκνη κατάσταση, μια σημειακή ανωμαλία του χωρόχρονου την οποία ονομάζουμε (ελλείψει καλύτερου ονόματος) μαύρη τρύπα.
Το διαστημικό τηλεσκόπιο της NASA Swift, που έκανε την παραπάνω ανακάλυψη, δημιουργήθηκε αποκλειστικά για την παρακολούθηση εκλάμψεων ακτίνων γάμμα, οι οποίες προέρχονται από κάθε σημείο του Σύμπαντος, ακόμη και το πιο απομακρυσμένο. Οι εκλάμψεις ακτίνων γάμμα (GRB) είναι τα πιο ενεργητικά φαινόμενα στο γνωστό μας Σύμπαν: σε λίγα δευτερόλεπτα εκπέμπουν όση ενέργεια θα εκπέμψει ποτέ ο Ήλιος μας στη διάρκεια της 10 δισεκατομμυρίων ετών ζωής του. Παρ’ όλ’ αυτά, ο τρόπος με τον οποίο δημιουργούνται παραμένει ακόμη σε μεγάλο βαθμό άγνωστος. Η εκρηκτική βαρυτική κατάρρευση ενός γιγάντιου άστρου είναι μια από τις επικρατούσες θεωρίες. Η έκλαμψη περιλαμβάνει εκπομπή τεράστιων ποσών ενέργειας στις ακτίνες γάμμα και Χ αλλά, σε μικρότερο βαθμό, και στο ορατό τμήμα του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.
Η τελική έκρηξη των υπερβαρέων άστρων, με την οποία αποβάλλουν όλο το υδρογόνο και ήλιο των εξωτερικών στρωμάτων τους, έχει θεωρητικά συνδεθεί με το φαινόμενο των GRB και συνήθως αυτά ονομάζονται υπερκαινοφανείς τύπου Ic (σε αντιδιαστολή με τους υπερκαινοφανείς τύπων Ia και Ib, που έχουν διαφορετικά φασματικά χαρακτηριστικά). Ο SN2008D σύμφωνα με τα μοντέλα των αστρονόμων που ανέλυσαν τις παρατηρήσεις, ήταν ένα άστρο που γεννήθηκε με μάζα ίση με 30 ηλιακές μάζες αλλά κατά τη διάρκεια της έκρηξης έχασε τα 2/3 απομένοντας να έχει μάζα ίση με 8-10 εκείνης του Ήλιου. Αυτή είναι όμως αρκετή για να καταρρεύσει το άστρο σε μια μαύρη τρύπα. Πάντως η ενέργεια που εκπέμφθηκε, ακόμη και από μια τέτοια τρομακτική έκρηξη, είναι σαφώς μικρότερη εκείνων που σχετίζονται με τις GRB. Επομένως, υπερκαινοφανείς όπως ο νεοανακαλυφθείς αποτελούν σπάνιο φαινόμενο που, από φυσικής άποψης, βρίσκεται στο
ενδιάμεσο μεταξύ των συνηθισμένων υπερκαινοφανών και των GRB, και η σημασία του για την κατανόηση των φυσικών διεργασιών που συνδέονται με τέτοια φαινόμενα είναι μεγάλη.
Εικόνα 1: Η ισχυρή έκλαμψη ενεργητικών ακτίνων που φωτογραφήθηκε στις 9 Ιανουαρίου 2008 από το διαστημικό τηλεσκόπιο της NASA Swift (αριστερά), και η θέση της στον γαλαξία NGC 2770, που βρίσκεται σε απόσταση 90 εκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη (δεξιά).
Εικόνα 2: Η ισχυρή έκλαμψη ακτίνων γάμμα (GRB) ανακαλύφθηκε στις 30 Μαρτίου 2008 από ένα ερασιτεχνικό ρομποτικό τηλεσκόπιο. Εδώ φωτογραφημένη λίγες ημέρες αργότερα από ένα από τα μεγαλύτερα επίγεια τηλεσκόπια (VLT) του Νότιου Ευρωπαϊκού Αστεροσκοπείου (ESO). Η έκλαμψη διήρκεσε μόλις 4 ώρες, γι’αυτό και στη φωτογραφία του ESO μόλις μετά βίας διακρίνουμε την περιοχή που συνέβη (βέλος). Το φως της έκρηξης ταξίδεψε μέσα από το μισό Σύμπαν (8.4 δισεκατομμύρια έτη φωτός) προτού φτάσει στα γήινα τηλεσκόπια. Δηλαδή όταν συνέβη η έκρηξη κανένα από τα οικεία μας κοσμικά αντικείμενα (Ήλιος, Γη, πλανήτες) δεν είχε ακόμη δημιουργηθεί (όπως γνωρίζουμε η ηλικία του Ηλιακού μας συστήματος εκτιμάται σε 4.5 δισεκατομμύρια χρόνια).
Λάβατε αυτό το newsletter γιατί έχετε εγγραφεί στη λίστα αποδεκτών του Telescopeshop. Αν δεν επιθυμείτε να λαμβάνετε μηνύματα στο μέλλον, μπορείτε να διαγραφείτε από τη λίστα.
|
|
|
 |
