Παρασκευή, 13 Ιουλίου 2018

Ο σπειροειδής ραβδωτός Γαλαξίας μας


Ο Γαλαξίας μας αποτελείται κυρίως από ένα πυρήνα του οποίου το σχήμα είναι φακοειδές, πολύ πεπλατυσμένο. Από δύο εκ διαμέτρου αντίθετα άκρα του φακοειδούς αυτού πυρήνα εκφύονται οι δύο κύριοι βραχίονές (σπείρες), που ελίσσονται γύρω από το κύριο σώμα του μια εγκάρσια ράβδο μήκους 25. 000 ετών φωτός, πλάτους 4.000 ετών φωτός και πάχους 650 ετών φωτός περίπου. Η ράβδος αυτή, στην οποία οφείλεται το συνθετικό » ραβδωτός » στο όνομα του Γαλαξία μας, φιλοξενεί περίπου το 1/3 από τα 600.000 γηραιά αστέρια που κατοικούν συνολικά στο κεντρικό γαλαξιακό εξόγκωμα.


Ο Γαλαξίας μας αποτελείται κυρίως από ένα πυρήνα του οποίου το σχήμα είναι φακοειδές, πολύ πεπλατυσμένο. Από δύο εκ διαμέτρου αντίθετα άκρα του φακοειδούς αυτού πυρήνα εκφύονται οι δύο κύριοι βραχίονές (σπείρες), που ελίσσονται γύρω από το κύριο σώμα του μια εγκάρσια ράβδο μήκους 25. 000 ετών φωτός, πλάτους 4.000 ετών φωτός και πάχους 650 ετών φωτός περίπου. Η ράβδος αυτή, στην οποία οφείλεται το συνθετικό » ραβδωτός » στο όνομα του Γαλαξία μας, φιλοξενεί περίπου το 1/3 από τα 600.000 γηραιά αστέρια που κατοικούν συνολικά στο κεντρικό γαλαξιακό εξόγκωμα.



Ολόκληρος ο Γαλαξίας όπως φαίνεται από τη Γη



Ο κύριος δίσκος του Γαλαξία μας έχει διάμετρο από 80.000 μέχρι 100.000 έτη φωτός, περίμετρο περίπου 250 ως 300 χιλιάδες έτη φωτός και πάχος γύρω στα 1.000 έτη φωτός. Αποτελείται από 200 μέχρι 400 δισεκατομμύρια άστρα. Αν ορίσουμε μια φυσική κλίμακα και θεωρήσουμε ότι ο Γαλαξίας μας είχε διάμετρο 130 χιλιόμετρα, τότε το Ηλιακό Σύστημα θα είχε μήκος 2 χιλιοστά. Η συνολική μάζα του είναι περίπου 600 ως 3.000 δισεκατομμύρια ηλιακές μάζες.

Πολλοί αστρονόμοι πιστεύουν ότι ο Γαλαξίας κινείται στο διάστημα με ταχύτητα γύρω στα 600 km το δευτερόλεπτο σε σχέση με τους διπλανούς γαλαξίες.[Οι τελευταίες εκτιμήσεις μιλούν για ένα εύρος ταχύτητας από 130 μέχρι 1.000 χλμ/δευτερόλεπτο. Αν όντως ο Γαλαξίας κινείται με 600 km/sec, ταξιδεύουμε 51,84 εκατομμύρια χιλιόμετρα την ημέρα, ή περισσότερο από 19,9 δις km το χρόνο. Για να έχουμε ένα μέτρο σύγκρισης, αυτό σημαίνει πως ταξιδεύουμε περίπου 4,5 φορές την απόσταση που απέχει ο Πλούτωνας από τη Γη (όταν βρίσκεται στο κοντινότερο σημείο). Ο Γαλαξίας θεωρείται πως κινείται στην κατεύθυνση του αστερισμού Ύδρα.

Η ηλικία του Γαλαξία μας εκτιμάται περίπου στα 13,6 δισεκατομμύρια χρόνια, διάρκεια που είναι κοντά στην ηλικία του Σύμπαντος. Η εκτίμηση αυτή βασίζεται στη μέτρηση για πρώτη φορά του βηρυλλίου που περιέχεται σε δύο αστέρες του αστρικού σμήνους NGC 6397. Έτσι υπολόγισαν τον χρόνο ανάμεσα στη δημιουργία της πρώτης γενιάς των αστέρων του Γαλαξία μας και στη δημιουργία της πρώτης γενιάς αστέρων του σμήνους, σε 200 με 300 εκατομμύρια χρόνια. Συμπεριλαμβάνοντας την ηλικία των αστέρων στο σφαιρωτό σμήνος (13,4 ± 0,8 δις χρόνια), εκτίμησαν την ηλικία του Γαλαξία στα 13,6 ± 0,8 δις χρόνια.

Μετρήσεις δείχνουν ότι ο Γαλαξίας της Ανδρομέδας μάς πλησιάζει με ταχύτητα 300 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο και μπορεί να συγκρουστεί με τον Γαλαξία μας σε 3 ως 4 δις χρόνια. Αν συγκρουστούν, πιστεύεται ότι ο Ήλιος αλλά και άλλοι αστέρες μάλλον δεν θα συγκρουστούν με αστέρες της Ανδρομέδας, αλλά οι δύο γαλαξίες θα σχηματίσουν έναν ενιαίο ελλειπτικού σχήματος γαλαξία. Η διαδικασία της ένωσης αυτής εκτιμάται ότι θα διαρκέσει 1 δις χρόνια.

Ο καλύτερος χάρτης του Γαλαξία μας που έχει παραχθεί ποτέ. Η νέα εικόνα παρουσιάζει τον σπειροειδή Γαλαξία μας όπως θα φαίνεται σε έναν πολύ μακρινό παρατηρητή. Ο χάρτης είναι βασισμένος στα συμπεράσματα για τη δομική εξέλιξη του.

Ο Γαλαξίας αποτελείται από τέσσερις κύριους βραχίονες που κάμπτονται γύρω από το κέντρο του – οι αστρονόμοι μέτρησαν την απόσταση από τη Γη σε μια περιοχή όπου διαμορφώνονται τα αστέρια, που αποκαλείται W3OH μέσα στο βραχίονα του Περσέως. Άλλοι βραχίονες είναι του Τοξότη, της Τροπίδας, του Ωρίωνα (που ανήκει και το ηλιακό μας σύστημα), της Ασπίδας, του Κανόνα, του Νότιου Σταυρού, των 3 Κιλοπαρσέκ και τέλος ο Εξωτερικός Βραχίονας.



Κοντά στο Γαλαξιακό Κέντρο βρίσκεται μαζεμένη όλη σχεδόν η μεσογαλαξιακή σκόνη, που απορροφά το ορατό φως. Γι αυτό και το Γαλαξιακό Κέντρο είναι ουσιαστικά αόρατο. Μόνο με τις υπέρυθρες ακτίνες και τα ραδιοκύματα μπορούμε να συλλάβουμε τι υπάρχει εκεί. Επίσης, στο Κέντρο του Γαλαξία μας υπάρχει η πολύ μεγάλης μάζας μαύρη τρύπα (3,7 εκατομμύρια ηλιακές μάζες) σε έκταση όση η απόσταση της Γης από τον Ήλιο (2 αστρονομικές μονάδες). Το Γαλαξιακό Κέντρο στον ουρανό βρίσκεται ανάμεσα στους αστερισμούς του Τοξότη και Σκορπιού.

physics4u 

Κυριακή, 24 Ιουνίου 2018

Η κλίση της Γης ως προϋπόθεση για τη ζωή




By Shannon Hall
Κατά τη διάρκεια του θερινού ηλιοστασίου, το βόρειο ημισφαίριο της Γης πλησίασε τον Ηλιο, για να απολαύσει τη μεγαλύτερη ημέρα του χρόνου. Το θερινό ηλιοστάσιο συμβαίνει επειδή η Γη δεν περιστρέφεται κάθετα, αλλά υπό γωνία 23,5 μοιρών. Η γωνία αυτή έκανε τους αστρονόμους να αναρωτιούνται εάν η ελαφρά αυτή μετατόπιση ευθύνεται για την ύπαρξη συνθηκών, κατάλληλων για την εμφάνιση ζωής.

Το υπαρξιακό αυτό ερώτημα έχει βρεθεί στο επίκεντρο της επιστημονικής έρευνας, καθώς οι επιστήμονες έχουν εντοπίσει χιλιάδες εξωπλανήτες, σε τροχιά γύρω από άλλα άστρα του γαλαξία μας. Η ζωή είναι δυνατόν να αναπτυχθεί σε εξωπλανήτη, με τροχιά παραπλήσια της δικής μας; Ή μήπως η ζωή εμφανίζεται σε πλανήτες των οποίων ο άξονας περιστροφής είναι κάθετος; Παρότι οι αστρονόμοι δεν έχουν υπολογίσει ακόμη τον άξονα περιστροφής εξωπλανήτη, υποπτεύονται ότι αυτός θα εμφανίζει μεγάλες διακυμάνσεις, όπως συμβαίνει και με τους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος. Ο Ερμής, με κλίση περιστροφής 0,03 μοιρών, είναι σχεδόν κάθετος, ενώ ο Ουρανός εμφανίζει κλίση 82,23 μοιρών. Τα δύο αυτά ακραία παραδείγματα μη κατοικήσιμων πλανητών θα μπορούσαν να μπερδέψουν τον επιστημονικό κόσμο, καθώς και οι δύο παραπάνω πλανήτες μοιράζονται πολλά κοινά στοιχεία με τη Γη, όπως εξηγεί ο Ρενέ Χέλερ, αστρονόμος του Ινστιτούτου Μαξ Πλανκ.

Αν ο πλανήτης δεν εμφανίζει κλίση στην περιστροφή του, δεν θα είχε διακριτές εποχές. Τα ημισφαίρια δεν θα πλησίαζαν και δεν θα απομακρύνονταν από τα άστρα τους. Αντίθετα, οι πόλοι θα ήταν τόσο ψυχροί, που το διοξείδιο του άνθρακα θα απορροφάτο στον ουρανό, στερώντας από τον πλανήτη αναγκαία για ζωή θερμότητα, αλλά και την ικανότητα δημιουργίας νερού σε υγρή μορφή.

Αν πάλι ο πλανήτης εμφάνιζε οριζόντιο άξονα περιστροφής, η ζωή δεν θα μπορούσε να δημιουργηθεί σε αυτόν. Με οριζόντιο άξονα περιστροφής, κάθε μορφή ζωής θα έπρεπε να προσαρμοσθεί σε εναλλαγές μεγάλου ψύχους και ακραίων θερμών θερμοκρασιών.

Ο δρ Χέλερ υποστηρίζει ότι ο ιδανικός άξονας περιστροφής κυμαίνεται μεταξύ 10 και 40 μοιρών. Ο αστρονόμος του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον, Ρόρι Μπαρνς, διαφωνεί. «Η γωνία περιστροφής των 23,5 μοιρών δεν έχει τίποτα το ιδιαίτερο. Μπορεί να έχει κάποιος τέτοιο άξονα περιστροφής ή κάποια άλλη γωνία και ο πλανήτης θα μπορούσε να επιτρέψει την ανάπτυξη ζωής στην επιφάνειά του. Το μόνο που χρειάζεται, είναι παχύ ατμοσφαιρικό στρώμα, ικανό να μεταφέρει θερμότητα στις παγωμένες ζώνες του πλανήτη», λέει ο δρ Μπαρνς.

Ο ωκεανολόγος Ντέιβιντ Φερέρα του Πανεπιστημίου του Ρέντινγκ στη Βρετανία λέει ότι έρευνα του 2014 έδειξε πως ακόμη και πλανήτες με ακραία γωνία περιστροφής, όπως ο Ουρανός, μπορεί να επιτρέψουν την ανάπτυξη ζωής στην επιφάνειά τους, εφόσον διαθέτουν εκτεταμένο ωκεανό. Ενας ωκεανός είναι ικανός να απορροφήσει τη θερμότητα του καλοκαιριού, απελευθερώνοντας τη θερμότητα αυτή τον χειμώνα και επιτρέποντας στον πλανήτη να παραμένει εύκρατος.

πηγή: http://www.kathimerini.gr/970890/article/epikairothta/episthmh/h-klish-ths-ghs-ws-proupo8esh-gia-th-zwh – https://www.nytimes.com/2018/06/20/science/summer-solstice-2018-meaning-sunset.html?rref=collection%2Fsectioncollection%2Fscience&action=click&contentCollection=science&region=rank&module=package&version=highlights&contentPlacement=2&pgtype=sectionfrontphysicsgg.me

Πέμπτη, 31 Μαΐου 2018

Ανακαλύφθηκαν εκτεταμένοι αμμόλοφοι από μεθάνιο στον Πλούτωνα



Ευρωπαίοι και Αμερικανοί επιστήμονες ανακάλυψαν στον Πλούτωνα αμμόλοφους, οι οποίοι πιθανότατα έχουν σχηματισθεί από κόκκους παγωμένου μεθανίου που έχουν απελευθερωθεί στην αραιή ατμόσφαιρά του. Αμμόλοφοι έχουν ήδη βρεθεί, εκτός από τη Γη, στον Άρη, στην Αφροδίτη, στον δορυφόρο Τιτάνα του Κρόνου και στον κομήτη 67Ρ της «Ροζέτα».

Η διεθνής ομάδα από πλανητικούς επιστήμονες, φυσικούς και γεωγράφους, ανέλυσε εικόνες από την επιφάνεια του μακρινού νάνου πλανήτη, τις οποίες έστειλε το σκάφος «New Horizons» (Νέοι Ορίζοντες) της Αμερικανικής Διαστημικής Υπηρεσίας (NASA) τον Ιούλιο του 2015.

Οι εικόνες αποκαλύπτουν ότι στα όρια της αχανούς παγωμένης πεδιάδας αζώτου «Σπούτνικ Πλανίτια», στους πρόποδες μίας μεγάλης οροσειράς, υπάρχει μία σειρά από εκτεταμένους αμμόλοφους που είναι εξαπλωμένοι σε μία έκταση σχεδόν 75 χιλιομέτρων.

Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι η εξάχνωση του παγωμένου αζώτου της πεδιάδας, η οποία μετατρέπει απευθείας το στερεό άζωτο σε αέριο, έχει ως αποτέλεσμα να υψώνονται στην ατμόσφαιρα κόκκοι μεθανίου αντίστοιχου μεγέθους με τους κόκκους άμμου στη Γη.

Στη συνέχεια, αυτοί οι κόκκοι μεταφέρονται από τους μέτριας έντασης ανέμους του Πλούτωνα, οι οποίοι φθάνουν τα 30 έως 40 χιλιόμετρα την ώρα, και εναποτίθενται εκεί που τελειώνει η πεδιάδα και αρχίζει η οροσειρά. Εκτιμάται ότι οι αμμόλοφοι σχηματίσθηκαν πριν από 500.000 χρόνια, ίσως και πολύ πιο πρόσφατα.

Οι ερευνητές από τα πανεπιστήμια του Πλίμουθ, της Κολωνίας και του Μπρίγκαμ Γιανγκ (Γιούτα), με επικεφαλής τον Βρετανό λέκτορα Φυσικής Γεωγραφίας δρα Ματ Τέλφερ, έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό «Science». Η ατμοσφαιρική πίεση στην επιφάνεια του Πλούτωνα είναι 100.000 μικρότερη από ό,τι στη Γη.

«Γνωρίζαμε ότι σχεδόν κάθε σώμα του ηλιακού συστήματός μας με ατμόσφαιρα και στερεά βραχώδη επιφάνεια έχει αμμόλοφους πάνω του, αλλά δεν περιμέναμε να βρούμε κάτι τέτοιο και στον Πλούτωνα. Αποδεικνύεται ότι παρόλο που έχει τόσο αραιή ατμόσφαιρα και η επιφανειακή θερμοκρασία του είναι περίπου μείον 230 βαθμοί Κελσίου, έχει και αυτός αμμόλοφους» δήλωσε ο Τέλφερ.

Ερωτηματικό προς διερεύνηση αποτελεί το ύψος των αμμόλοφων και εάν μεταβάλλονται με το πέρασμα του χρόνου.

Σύνδεσμος για την επιστημονική δημοσίευση: http://science.sciencemag.org/cgi/doi/10.1126/science.aao2975

πηγή: http://www.amna.gr/home/article/262341/Anakalufthikan-ektetamenoi-ammolofoi-apo-methanio-ston-Ploutona