"Man must rise above the Earth—to the top of the atmosphere and beyond—for only thus will he fully understand the world in which he lives"...SOCRATES(470-399 BC)
Μόνο οι πιγκουίνοι της Ανταρκτικής θα μπορέσουν να θαυμάσουν σε όλο της το μεγαλείο τη δακτυλιοειδή έκλειψη Ηλίου της Τρίτης. Το φαινόμενο θα γίνει ορατό μόνο ως μερική έκλειψη στην Αυστραλία και τη νότια Ινδονησία. Οι δακτυλιοειδείς εκλείψεις συμβαίνουν όταν η Σελήνη βρεθεί ακριβώς ανάμεσα στη Γη και τον Ήλιο, όπως συμβαίνει και στις ολικές εκλείψεις.
Η διαφορά είναι ότι οι δακτυλιοειδείς εκλείψεις συμβαίνουν όταν το φεγγάρι βρίσκεται σε μεγάλη απόσταση από τη Γη και δεν μπορεί να καλύψει ολόκληρο τον ηλιακό δίσκο. Το αποτέλεσμα είναι ότι ο Ήλιος φαίνεται σαν λαμπρός δακτύλιος που περιβάλλει τη σιλουέτα του φεγγαριού.
Η έκλειψη της 29ης Απριλίου θα ξεκινήσει στις 06.52 ώρα Ελλάδας, όταν η σκιά της Σελήνης πέσει στην Ανταρκτική, και θα κορυφωθεί στις 09.04.
Στις 29 Απριλίου κατά τη διάρκεια της ηλιακής έκλειψης ο ήλιος θα μοιάζει με δαχτυλίδι φωτιάς όμως οι περισσότεροι άνθρωποι στον κόσμο δεν θα καταφέρουν να παρακολουθήσουν το φαινόμενο καθώς το μέγιστο της έκλειψης Ηλίου θα παρατηρηθεί στις 09:03 ώρα Ελλάδος στην ανατολική Ανταρκτική.
Η έκλειψη θα είναι ορατή ως μερική στο νότιο Ινδικό Ωκεανό, στο νότιο άκρο της Ινδονησίας και σε περιοχές της Αυστραλίας.
Οι σεληνιακές εκλείψεις συμβαίνουν μόνο όταν υπάρχει πανσέληνος, ενώ οι ηλιακές μόνο σε περίοδο Νέας Σελήνης.
Επειδή η τροχιά της γης γύρω από τον ήλιο δεν είναι κυκλική αλλά ελλειπτική, και σε συνδυασμό με την επίσης ελλειπτική τροχιά της σελήνης γύρω από τη γη, για μας που παρακολουθούμε από τη Γη τα δύο σώματα αλλάζουν συνεχώς μέγεθος, με αποτέλεσμα την δημιουργία τριών ειδών εκλείψεων.
Την ολική έκλειψη ηλίου, στην οποία η Σελήνη φαίνεται να καλύπτει πλήρως τον ηλιακό δίσκο. Την δακτυλιοειδή έκλειψη, στην οποία ο παρατηρητής βλέπει ένα ηλιακό δαχτυλίδι γύρω από το σκοτεινό σώμα της σελήνης. Και την μερική έκλειψη ηλίου, όπου ο παρατηρητής βλέπει ένα κομμάτι του ήλιου.
Στην καλλιτεχνική αναπαράσταση που δημιουργήθηκε για λογαριασμό της NASA, απεικονίζεται πώς η ηλιακή δραστηριότητα επηρεάζει τις συνθήκες που επικρατούν τόσο στο κοντινό μας Διάστημα, όσο και στην ίδια τη Γη. Ο Ελληνας καθηγητής Διαστημικής Φυσικής Βασίλης Αγγελόπουλος, επικεφαλής μιας αποστολής της NASA που μελετά τις ηλιακές καταιγίδες εντός του μαγνητικού πεδίου της Γης, παρατήρησε τον μηχανισμό με τον οποίο ο ηλιακός άνεμος παραμορφώνει το μαγνητικό πεδίο της Γης και πώς αυτό έχει ως αποτέλεσμα να φτάνουν στον πλανήτη μας μεγάλα φορτία ενέργειας.
Η Ευρώπη βυθίζεται στο σκοτάδι, τα κινητά τηλέφωνα σταματούν να λειτουργούν, τα GPS των αεροπλάνων χάνουν το σήμα τους, οι επιβάτες ενός αεροπλάνου που πετά πάνω από τον Βόρειο Πόλο δέχονται τεράστιες ποσότητες ακτινοβολίας, την ίδια στιγμή, ο ουρανός της Ελλάδας φωτίζεται από πολύχρωμες λάμψεις. Παρότι ακραία διαστημικά καιρικά φαινόμενα δεν έχουν «χτυπήσει» τη Γη τα τελευταία χρόνια, ένα τέτοιο καταστροφικό σενάριο δεν βρίσκεται στη σφαίρα της επιστημονικής φαντασίας.
Η μεγαλύτερη ηλιακή καταιγίδα καταγράφηκε το 1859 από τον αστρονόμο Ρίτσαρντ Κάρινγκτον και προκάλεσε ανάφλεξη στα καλώδια του τηλέγραφου ενώ, αυτό που συνηθίζουμε να αποκαλούμε, πολικό σέλας έγινε ορατό μέχρι το Μεξικό. «Υπάρχει 12% πιθανότητα να συμβεί ένα γεγονός όπως το φαινόμενο Κάρινγκτον μέσα στην επόμενη δεκαετία», αναφέρει ο αστροφυσικός Πιτ Ρίλεϊ σε δημοσίευσή του το 2012 στο επιστημονικό περιοδικό Space Weather. «Ενα τέτοιο φαινόμενο σήμερα θα προκαλούσε τεράστιες ζημιές σε δορυφόρους και γραμμές ηλεκτροδότησης» λέει στην «Κ» ο Βασίλης Αγγελόπουλος, καθηγητής Διαστημικής Φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Λος Αντζελες και επικεφαλής δύο αποστολών της NASA που μελετούν το φαινόμενο του διαστημικού καιρού και συγκεκριμένα τις επιπτώσεις της ηλιακής δραστηριότητας στο μαγνητικό πεδίο της Γης.
Οι θερμοκρασίες που επικρατούν στην ατμόσφαιρα του Ηλιου φτάνουν συνήθως 20.000 βαθμούς Κελσίου. Η μαγνητική όμως δραστηριότητα του Ηλιου καταφέρνει συχνά να ζεστάνει υπερβολικά κάποια σημεία της ατμόσφαιράς του, δημιουργώντας ηλιακές εκλάμψεις που φαίνονται από τη Γη σαν φωτεινές κηλίδες. Αυτή η θερμή πυκνή μάζα αερίων, η οποία αγγίζει το ένα εκατομμύριο βαθμούς Κελσίου, δεν μπορεί να συγκρατηθεί από την έλξη του βαρυτικού πεδίου του Ηλιου και δραπετεύει προς τους πλανήτες. Αν, για παράδειγμα, η επιφάνεια του Ηλιου ήταν νερό που βράζει, τα πυκνά αέρια, ή όπως ονομάζονται ηλιακός άνεμος, είναι οι υδρατμοί που δραπετεύουν από την κατσαρόλα. Ο ηλιακός άνεμος «χτυπώντας» τους γειτονικούς πλανήτες επηρεάζει το μαγνητικό τους πεδίο και προκαλεί το φαινόμενο του διαστημικού καιρού ή των ηλιακών καταιγίδων.
Μετρήσεις στον Ήλιο
Πριν από λίγες ημέρες, μια διεθνής ομάδα ερευνητών με επικεφαλής τον Γιάροσλαβ Ντούντικ από το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ της Βρετανίας, ανακοίνωσε ότι παρατήρησε για πρώτη φορά τον μηχανισμό δημιουργίας των ηλιακών εκλάμψεων, επιβεβαιώνοντας μια θεωρία που πρωτοδιατυπώθηκε πριν από περίπου 20 χρόνια. Πάνω σε αυτή τη θεωρία και σε συνδυασμό με μεταγενέστερους υπολογισμούς οι Γάλλοι συνάδελφοι του δρος Ντούντικ, είχαν ξεκινήσει από το 2006 να σχεδιάζουν τρισδιάστατα μοντέλα που αναπαριστούν ελικοειδείς σχηματισμούς μαγνητικών γραμμών στον Ηλιο, υπεύθυνους για τις εκρήξεις που συμβαίνουν στην επιφάνειά του. Και δεν έπεσαν έξω στις εκτιμήσεις τους.
Όπως μόλις δημοσίευσαν οι επιστήμονες στο τεύχος του Απριλίου του επιστημονικού περιοδικού The Astrophysical Journal, μια ομάδα τεσσάρων τηλεσκοπίων της αποστολής Solar Dynamics Observatory της NASA που παράγει στερεοσκοπικές εικόνες υψηλής ανάλυσης κάθε 12 δευτερόλεπτα, κατέγραψε σε βίντεο μια μαγνητική δραστηριότητα του Ηλιου που κατέληξε σε έκρηξη έκτασης 35 φορές του μεγέθους της Γης, επιβεβαιώνοντας τα μοντέλα των Γάλλων επιστημόνων. «Γνωρίζοντας πλέον τη διαδικασία με την οποία εκλύεται αυτή η ενέργεια από τον Ηλιο, θα μας βοηθήσει να προβλέψουμε και την ποσότητα αυτής ενέργειας», λέει στην «Κ» ο επικεφαλής της έρευνας δρ Ντούντικ. «Οσο καλύτερα είναι αυτά τα μοντέλα με τόσο μεγαλύτερη ακρίβεια μπορούμε να προβλέψουμε την κατεύθυνση του ηλιακού ανέμου, την ταχύτητα με την οποία φεύγει από τον Ηλιο και αν τελικά θα χτυπήσει τη Γη», συμπληρώνει ο δρ Αγγελόπουλος.
Μετρήσεις στη Γη
«Μου προκάλεσε μεγάλη εντύπωση το γεγονός ότι οι παρατηρήσεις των επιστημόνων του Κέιμπριτζ στον Ηλιο μοιάζουν τόσο πολύ με αυτά που πιστεύουμε ότι συμβαίνουν στη Γη ως αποτέλεσμα του ηλιακού ανέμου», λέει ο δρ Αγγελόπουλος, ο οποίος μελετά το φαινόμενο του διαστημικού καιρού μέσα στο γήινο μαγνητικό πεδίο, τη μαγνητόσφαιρα. Επικεφαλής των δίδυμων αποστολών της NASA «Θέμις» και «Αρτεμις», ενός στόλου δορυφόρων που μελετούν τον τρόπο που δημιουργούνται οι ηλιακές καταιγίδες στη μαγνητόσφαιρα της Γης, ο δρ Αγγελόπουλος έκανε πρόσφατα μια σημαντική ανακάλυψη. «Παρότι βλέπαμε την ύπαρξή της δεν γνωρίζαμε τι προκαλούσε αυτή τη μεγάλη έκλυση ενέργειας στη Γη», λέει ο δρ Αγγελόπουλος, ο οποίος πιστεύει ότι η απάντηση βρίσκεται στο φαινόμενο της μαγνητικής επανένωσης, κατά το οποίο τα δύο αντίθετα φορτισμένα μαγνητικά πεδία των πόλων συγκρούονται μεταξύ τους εκλύοντας μεγάλα ποσά ενέργειας.
Ο ηλιακός άνεμος, όπως διαπερνά τη Γη, παρασύρει μαζί του και το μαγνητικό της πεδίο, με αποτέλεσμα αυτό να «ξεχειλώνει» κατά εκατομμύρια χιλιόμετρα παίρνοντας ένα σχήμα που μοιάζει με ανεμούριο. Στο σημείο λοιπόν που οι μαγνητικές γραμμές του μαγνητικού πεδίου καταφέρνουν τελικά να συναντηθούν απελευθερώνεται ενέργεια, η οποία προσκρούει στην ατμόσφαιρα της Γης δημιουργώντας το σέλας, αναφέρει ο δρ Αγγελόπουλος σε δημοσίευση της επιστημονικής του ομάδας τον περασμένο Σεπτέμβριο στο επιστημονικό περιοδικό Science.
Έρευνες
Παρά τις μακροχρόνιες προσπάθειες, οι δύο επιστημονικές ομάδες συμφωνούν ότι χρειάζονται περισσότερες έρευνες για να καταφέρουν να προβλέψουν τον διαστημικό καιρό. «Από τη στιγμή που ο ηλιακός άνεμος φύγει από τον Ήλιο, και μέχρι να “χτυπήσει” τη Γη μας δίνεται μια προειδοποίηση έως και δύο ημερών για να προφυλαχθούμε από τις επιπτώσεις μιας γιγαντιαίας ηλιακής έκλαμψης», αναφέρει ο Πολ Μπέλαν, καθηγητής Εφαρμοσμένης Φυσικής στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Καλιφόρνια, σε σχετική ανακοίνωση του πανεπιστημίου. Σε αυτό το διάστημα οι δορυφόροι μπορούν να τεθούν σε κατάσταση ασφαλούς λειτουργίας (safe mode), να ειδοποιηθούν οι αστροναύτες του διαστημικού σταθμού ώστε να μην εξέλθουν από αυτόν, να αλλάξουν πορεία τα αεροπλάνα αποφεύγοντας τις πτήσεις πάνω από τους πόλους και να προετοιμαστούν οι σταθμοί παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας για τον κίνδυνο ενός γενικευμένου μπλακάουτ.
Το «ματωμένο φεγγάρι» είναι η πρώτη από μία σειρά τεσσάρων διαδοχικών ολικών εκλείψεων. Η ολική έκλειψη της σελήνης είναι ένα από τα πιο εντυπωσιακά φαινόμενα και μεταδόθηκε ζωντανά από την NASA. Η ολική εξαφάνιση του δίσκου του φεγγαριού εγινε κυρίως ορατή από τη Βόρεια, τη Νότια Αμερική και τον Ειρηνικό.
Το εντυπωσιακό φαινόμενο ήταν ορατό στη Βόρεια και στη Νότια Αμερική και στον Ειρηνικό από τις 09:00 μέχρι τις 12:00 και ήταν πραγματικά καθηλωτικό.
Τα επόμενα ματωμένα φεγγάρια θα εμφανιστούν στο νυχτερινό ουρανό στις 8 Οκτωβρίου 2014, καθώς και στις 4 Απριλίου και 28 Σεπτεμβρίου 2015 σύμφωνα με τη NASA.
Για την εμφάνιση των "ματωμένων φεγγαριών" έχουν ειπωθεί διάφορες θεωρίες μεταξύ των οποίων ότι, σύμφωνα με τη Βίβλο, η «Τετράδα» ενδέχεται να σηματοδοτήσει ακόμα και το δεύτερο ερχομό του Ιησού Χριστού.
«Ο ήλιος θα μετατραπεί σε σκοτάδι και το φεγγάρι σε αίμα. Τότε θα έρθει η μεγάλη και φοβερή ημέρα του Κυρίου», αναφέρεται στην προφητεία του Ιωήλ στο εδάφιο 2.31.
Ενα ηλιακό σύστημα με επτά πλανήτες ανακαλύφθηκε από τους επιστήμονες. Η ανακάλυψη έχει διπλή ιδιαιτερότητα. Εκτός του ότι φέρνει στο φως ένα από τα «πολυπληθέστερα» ηλιακά συστήματα που έχουν εντοπισθεί ως τώρα, έγινε από εθελοντές «πολίτες» αστρονόμους οι οποίοι μελέτησαν τα δεδομένα του τηλεσκοπίου Kepler που η NASA έχει «ανοίξει» για το κοινό.
Το νεοανακαλυφθέν σύστημα απέχει 2.500 έτη φωτός από τη Γη και μοιάζει πολύ με το δικό μας, με τη διαφορά ότι οι εξωπλανήτες που το απαρτίζουν βρίσκονται όλοι πιο κοντά στο άστρο τους από ό,τι η Γη στον Ήλιο.
Ο «χαμένος» έβδομος πλανήτης
Το ηλιακό σύστημα δεν είναι καινούργιο για τους επιστήμονες. Το άστρο του, ένας νάνος με την ονομασία KIC 11442793 ή KOI-351, ήταν γνωστό και οι αστρονόμοι της αποστολής του Kepler είχαν εντοπίσει με τη βοήθεια των δεδομένων του τηλεσκοπίου έξι πλανήτες να περιφέρονται γύρω από αυτό. Τώρα ωστόσο δυο διαφορετικές ερευνητικές ομάδες ανακάλυψαν ξεχωριστά έναν έβδομο πλανήτη ο οποίος είχε διαφύγει από την προσοχή των ερευνητών. Αιτία για αυτή την «παράβλεψη» είναι ο τεράστιος όγκος των στοιχείων που έχουν μπροστά τους
Ο «κυνηγός πλανητών» της NASA, ο οποίος πρόσφατα τέθηκε εκτός μάχης λόγω βλάβης, ήταν σχεδιασμένος έτσι ώστε η ανίχνευση των εξωπλανητών να γίνεται από τις διαβάσεις τους – από τις διαφορές δηλαδή στο φως που εκπέμπει το άστρο τους καθώς αυτοί περνούν από μπροστά του. Αυτό σημαίνει ότι για να εντοπίσουν εξωπλανήτες οι επιστήμονες που εργάζονται στο πλαίσιο της αποστολής του Kepler πρέπει να εξετάσουν την παραμικρή καμπύλη φωτός στα εκατοντάδες επί εκατοντάδων δεδομένα που έχει στείλει το τηλεσκόπιο, κάτι το οποίο είναι εξαιρετικά δύσκολο και χρονοβόρο. Για τον λόγο αυτό έχουν αναπτύξει έναν υπολογιστή ο οποίος έχει αναλάβει αυτό το έργο.
Παράλληλα, ακριβώς λόγω αυτής της της πληθώρας στοιχείων, η NASA έχει ανοίξει μια ειδική ιστοσελίδα με τον τίτλο Planet Hunters μέσω της οποίας διαθέτει δεδομένα του Kepler στο κοινό καλώντας «πολίτες» εθελοντές να τα μελετήσουν και να βγάλουν και αυτοί τα συμπεράσματά τους. Μια τέτοια ομάδα εθελοντών ερευνητών ήταν η μια εκ των δυο που εντόπισαν τον έβδομο πλανήτη. Οι «πολίτες» ερευνητές μάλιστα έκαναν την ανακάλυψη εξετάζοντας τα δεδομένα της Planet Hunters όχι μέσω ηλεκτρονικού υπολογιστή αλλά «παραδοσιακά», με το ανθρώπινο «μάτι».
Ανθρωπος vs υπολογιστή, 1-0
Αυτή η επιτυχία της ομάδας που μελέτησε τα δεδομένα του Planet Hunters θεωρείται από τα μέλη της μια νίκη του ανθρώπου έναντι των μηχανών. «Το να ψάχνει κάποιος να εντοπίσει αυτές τις διαβάσεις φαίνεται σαν ένα έργο τέλεια σχεδιασμένο για έναν ηλεκτρονικό υπολογιστή» σχολίασε στο BBC ο Κρις Λίντοτ, μεταδιδακτορικός ερευνητής του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης ο οποίος μετείχε στη μελέτη. «Εξακολουθούμε να ανακαλύπτουμε όμως ότι σε αυτές τις ξεχωριστές περιπτώσεις, αυτές τις παράξενες περιπτώσεις, αυτές τις πολύπλοκες περιπτώσεις, οι άνθρωποι μπορούν να νικήσουν τους υπολογιστές».
Η μελέτη του δρος Λίντοτ (ο οποίος είναι επίσης ένας από τους παρουσιαστές της εκπομπής «Sky at Night» του BBC και έχει συμβάλει στη δημιουργία της Planet Hunters) και των άλλων εθελοντών έχει υποβληθεί προς δημοσίευση στην επιθεώρηση «Astronomical Journal» και παρουσιάζεται στον δικτυακό τόπο επιστημονικών προδημοσιεύσεων arXiv.
Η άλλη μελέτη που εντόπισε τον ίδιο έβδομο πλανήτη έγινε από ομάδα αστρονόμων από διάφορες ευρωπαϊκές χώρες, έχει υποβληθεί προς δημοσίευση στην επιθεώρηση «Astrophysical Journal» και παρουσιάζεται επίσης στο arXiv.
Ομοιότητες και διαφορές με το δικό μας σύστημα
Το KIC 11442793 δεν είναι το μόνο άστρο που «περιστοιχίζεται» από επτά πλανήτες – ένα άλλο άστρο, το HD 10180 θεωρείται ότι έχει επίσης επτά ή ενδεχομένως και εννέα πλανήτες ενώ επτά πλανήτες πιστεύεται ότι περιφέρονται και γύρω από το άστρο GJ 887C. Το σύστημα του KIC 11442793 όμως παρουσιάζει κάποιες σημαντικές ομοιότητες με το δικό μας, όπως και κάποιες σημαντικές διαφορές.
«Μοιάζει αρκετά με το δικό μας υπό την έννοια ότι όλοι οι μικροί πλανήτες βρίσκονται στο εσωτερικό και όλοι οι μεγάλοι στο εξωτερικό του, Και κάτι τέτοιο δεν είναι απαραίτητα αυτό που βλέπουμε πάντα» εξήγησε ο δρ Λίντοτ. Όπως όμως έσπευσε να προσθέσει διαφέρει επίσης από το δικό μας, καθώς και οι επτά πλανήτες βρίσκονται πολύ κοντά στο άστρο τους – όλοι τους περιφέρονται γύρω από αυτό σε αποστάσεις μικρότερες από την απόσταση της Γης από τον Ηλιο.
«Αυτός είναι ένας από τους λόγους για τους οποίους είναι εύκολο να τους δούμε, επειδή όσο πιο κοντά βρίσκονται στον ήλιο τους τόσο πιο συχνά κάνουν την περιφορά τους γύρω από αυτόν« ανέφερε ο ερευνητής. Οι προσομοιώσεις που έκαναν ο δρ Λίντοτ και οι συνεργάτες του δείχνουν, όπως συμπλήρωσε, ότι το σύστημα του KIC 11442793 είναι σταθερό. Λαλίνα Φαφούτη – tovima.gr - www.bbc.co.uk
Το φαινόμενο του θερμοκηπίου οφείλεται στο ότι η ατμόσφαιρα της Γης επιτρέπει μόνο ένα μέρος του φωτός που έρχεται από τον Ήλιο, το οποίο είναι όπως γνωρίζουμε ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και αποτελείται από τη σύνθεση πολλών διαφορετικών μηκών κύματος, να τη διαπεράσει και να φθάσει στο έδαφος.
Το οπτικό φως, το οποίο βλέπουμε με τα μάτια μας, αλλά και τα ραδιοκύματα διαπερνούν εύκολα την ατμόσφαιρα. Τo υπεριώδες και το υπέρυθρο φως είναι πολύ δύσκολο να τη διασχίσουν μια που αλληλεπιδρούν έντονα με διάφορα μόριά της. Καθώς το οπτικό φως από τον Ήλιο φθάνει στο έδαφος της Γης απορροφάται.
Το έδαφος θερμαίνεται και εκπέμπει ακτινοβολία προς το διάστημα αλλά κυρίως σε μεγαλύτερα, υπέρυθρα μήκη κύματος. Αυτή όμως η ακτινοβολία δυσκολεύεται να διαπεράσει την ατμόσφαιρα και ένα μέρος της «παγιδεύεται» ανεβάζοντας έτσι τη θερμοκρασία τόσο της ατμόσφαιρας όσο και του εδάφους.
Ακριβώς ανάλογο είναι το φαινόμενο στα θερμοκήπια όπου το διαφανές πλαστικό που καλύπτει τις καλλιέργειες εμποδίζει πολύ περισσότερο απ’ότι ο αέρας το υπέρυθρο φως που εκπέμπει το έδαφος να διαφύγει.
Σχηματική παράσταση του φαινομένου του θερμοκηπίου. Οι υπέρυθρες ακτίνες έχουν κόκκινο χρώμα. Προσοχή μια που τα διάφορα μεγέθη δεν είναι σε κλίμακα. Η διάμετρος της Γης είναι 100 φορές μεγαλύτερη από το πάχος της ατμόσφαιρας, ενώ η απόσταση της Γης από τον Ήλιο είναι σχεδόν 12000 φορές πιο μεγάλη από τη διάμετρο της Γης.
Μπορούμε εύκολα να υπολογίσουμε τις συνέπειες αυτού του φαινομένου. Ξεκινούμε κάνοντας τη λογική υπόθεση ότι τόσο ο Ήλιος όσο και η Γη εκπέμπουν σχεδόν ως «μελανά σώματα», δηλαδή ακτινοβολούν φως με έναν καθορισμένο τρόπο σε όλα τα μήκη κύματος και η συνολική ενέργεια που εκπέμπει ανά μονάδα χρόνου ένα τμήμα της επιφάνειάς τους εξαρτάται μόνο από τη θερμοκρασία του στην 4η δύναμη.
Το ποσό της ακτινοβολίας/ενέργειας που φθάνει από τον Ήλιο στην επιφάνεια της Γης, και τελικά απορροφάται από αυτήν θερμαίνοντάς την, εξαρτάται από την απόσταση ανάμεσά τους, από το μέγεθος της επιφάνειας της Γης που «βλέπει» προς τον Ήλιο, αλλά και από το πόσο εύκολα η Γη απορροφά το φως και δεν το ανακλά αμέσως, μια ποσότητα που λέγεται albedo, και για τη Γη έχει τιμή 0.3.
Το ποσό της ενέργειας που εκπέμπεται από τη θερμή Γη εξαρτάται μόνο από το πόσο μεγάλη είναι όλη η επιφάνειά της και φυσικά από τη θερμοκρασία της.
Αν δεν υπήρχε η ατμόσφαιρα και θεωρήσουμε ότι όση ενέργεια απορροφά η Γη από τον Ήλιο κάθε χρονική στιγμή την επανεκπέμπει στο διάστημα, μπορούμε εύκολα να υπολογίσουμε ότι η μέση θερμοκρασία στην επιφάνεια της θα ήταν σχεδόν -20oC!
Σε τέτοιες πολικές συνθήκες θα ήταν φυσικά αδύνατον να δημιουργηθεί ζωή όπως τη γνωρίζουμε σήμερα μια που όλο το νερό του πλανήτη μας θα ήταν σε μορφή πάγου. Ευτυχώς για εμάς η ύπαρξη της ατμόσφαιρας και το φαινόμενο του θερμοκηπίου παγιδεύουν ένα μέρος της ακτινοβολίας που θα έφευγε ελεύθερη προς το διάστημα και ανεβάζουν τη μέση θερμοκρασία του εδάφους κατά 35 σχεδόν βαθμούς, στο ευχάριστο περιβάλλον των +15oC…
Επιπλέον το φαινόμενο αυτό διασφαλίζει το ότι η μέση θερμοκρασία της Γης μεταβάλεται μόνο 10 με 20 βαθμούς από τη μέρα στη νύχτα. Στη Σελήνη, η οποία βρίσκεται στην ίδια σχεδόν απόσταση από τον Ήλιο αλλά δεν υπάρχει ατμόσφαιρα, η αντίστοιχη μεταβολή της θερμοκρασίας είναι σχεδόν 280 βαθμοί!
Προφανώς εάν το φαινόμενο του θερμοκηπίου γίνει πιο έντονο, λόγω της αύξησης στην ατμόσφαιρα μορίων όπως το διοξείδιο του άνθρακα που απορροφούν την υπέρυθρη ακτινοβολία, τότε η θερμοκρασία στο έδαφος θα μπορούσε να αυξηθεί πολύ περισσότερο.
Αυτό θα προκαλούσε το λιώσιμο μεγάλου μέρους των πάγων στους πόλους της Γης και αύξηση του επιπέδου της θάλασσας, γεγονός που θα οδηγούσε σε σημαντικές δυσάρεστες αλλαγές τόσο στο κλίμα της Γης όσο και στη ζωή κοντά σε παραθαλάσσιες περιοχές.
Περισσότερες λεπτομέρειες στο ΔΩΡΕΑΝ διαδικτυακό μάθημα “Από τα Κουάρκ μέχρι το Σύμπαν” – Διδάσκων: Ε.Ν. Οικονόμου, (e- Φυσική στο Πανεπιστήμιο Κρήτης)
… μια ολική έκλειψη Σελήνης και ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός
Sky & Telescope diagram
Αυτό το μήνα, ο Άρης θα βρίσκεται στα καλύτερά του. Ο γειτονικός πλανήτης θα πλησιάσει στην ελάχιστη απόστασή του από τη Γη και θα προσφέρει ένα θέαμα που δεν θα επαναληφθεί για περίπου δύο χρόνια. Για όλο το μήνα όμως συνεχίζονται και οι παραστάσεις του Δία και της Αφροδίτης και (για τους παρατηρητικούς) το σόου του Διεθνούς Διαστημικού Σταθμού.
Για όλο τον Απρίλιο θα είναι δύσκολο να χάσει κανείς τον Άρη, αν κοιτάξει μετά τη δύση προς τα νοτιοανατολικά, στην κατεύθυνση του αστερισμού της Παρθένου: χαμηλά στον ορίζοντα θα δει μια κίτρινη-πορτοκαλί κουκκίδα που θα συναγωνίζεται σε φωτεινότητα τον Σείριο, το λαμπρότερο άστρο. Πάνω και αριστερά από τον Άρη, ο γνώριμος αστερισμός της Μεγάλης Άρκτου.
Το πόσο φωτεινός και μεγάλος φαίνεται ο Άρης στον ουρανό εξαρτάται από το ποια πλευρά του φωτίζεται από τον Ήλιο ανά πάσα στιγμή, καθώς και από την απόστασή του από τη Γη.
Η απόσταση Γης- Άρη αυξομειώνεται καθώς οι δύο πλανήτες κινούνται σε διαφορετικές τροχιές γύρω από τον Ήλιο. Το διάστημα ανάμεσά τους μπορεί να αγγίξει τα 400 εκατομμύρια χιλιόμετρα. Στις 14 Απριλίου, όμως, θα μικρύνει στο ελάχιστο, περίπου 57 εκατομμύρια χιλιόμετρα.
«Αυτές οι ευκαιρίες έρχονται μόνο κάθε δύο περίπου χρόνια. Τον περισσότερο καιρό, ο καταραμένος ο Άρης βρίσκεται πολύ μακριά» λέει ο Άλαν Μακ Ρόμπερτ του περιοδικού Sky & Telescope.
Τη μέρα αυτή η Γη θα βρίσκεται ανάμεσα στον Ήλιο και τον Άρη, μια θέση που οι αστρονόμοι ονομάζουν αντίθεση. Ο πλανήτης θα είναι ορατός μέχρι την ανατολή και, καθώς έχει γυρισμένο το βόρειο ημισφαίριο προς τη Γη, μπορεί κανείς να διακρίνει με ένα ερασιτεχνικό τηλεσκόπιο το πολικό κάλυμμα πάγου.
Την ίδια ώρα που εμφανίζεται κάθε βράδυ ο Άρης ξεκινά και το σόου του Δία, μακράν το φωτεινότερο αντικείμενο στον ουρανό μετά τη Σελήνη. Όπως επισημαίνει τοEarthSky.org, είναι δύσκολο να μπερδέψει κανείς τους δύο πλανήτες, καθώς ο Άρης εμφανίζεται νοτιοανατολικά και ο Δίας νοτιοδυτικά και πιο ψηλά στον ουρανό.
Μάλιστα από τις 5 μέχρι τις 7 Απριλίου, ο γιγάντιος πλανήτης θα φαίνεται να περνά δίπλα από τη Σελήνη.
Λίγο μετά τη δύση μπορεί κανείς να θαυμάσει την Αφροδίτη, η οποία εμφανίζεται στα ανατολικά όχι μόνο το βράδυ αλλά και πριν από το ξημέρωμα, οπότε θα είναι το φωτεινότερο σημάδι στον πρωινό ουρανό.
Στις 14 Απριλίου, ακόμα, θα συμβεί ολική έκλειψη Σελήνης, η οποία όμως δεν θα είναι ορατή από την Ελλάδα.
Για τους πιο προχωρημένους, η NASA προσφέρει την υπηρεσία Spot the Station που ενημερώνει τους χρήστες πότε μπορούν να δουν τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό από την περιοχή τους. Όταν η λιακάδα ανακλάται πάνω του, το τροχιακό συγκρότημα λάμπει πιο έντονα από την Αφροδίτη καθώς τρέχει στον ουρανό.
Με πόσους τρόπους μπορεί κανείς να περιγράψει ένα αντικείμενο; Ας πάρουμε για παράδειγμα ένα μήλο: κοιτάζοντάς το απλά μπορούμε εύκολα να εκτιμήσουμε το βάρος του, το σχήμα και το χρώμα του, αλλά αδυνατούμε να περιγράψουμε άλλα χαρακτηριστικά του, όπως για παράδειγμα η χημική του σύσταση. Κάτι παρόμοιο συμβαίνει και με τα αστρονομικά αντικείμενα: μια από τις προκλήσεις που αντιμετωπίζουν οι φυσικοί είναι να περιγράψουν αυτό που συμβαίνει στο εσωτερικό των αστέρων νετρονίων χρησιμοποιώντας την πυρηνική φυσική.
Η κατάσταση της ύλης στα άστρα αυτά είναι εξαιρετικά περίπλοκη και έχουν προταθεί διάφορες περίπλοκες εξισώσεις για την περιγραφή της. Μέχρι σήμερα δεν υπάρχει συμφωνία για το ποιά από αυτές είναι η ορθή (ή η καλύτερη).
Στην προαναφερθείσα θεωρητική μελέτη αποδεικνύεται ότι οι αστέρες νετρονίων μπορούν να περιγραφούν με σχετικά απλό τρόπο, παρατηρώντας την δομή του χωροχρόνου γύρω τους.
Σύμφωνα με τον Γεώργιο Παππά, τα άστρα νετρονίων είναι πολύπλοκα αντικείμενα εξαιτίας της κατάστασης στην οποία βρίσκεται η ύλη στο εσωτερικό τους. Μπορούμε να τα φανταστούμε σαν γιγάντιους ατομικούς πυρήνες με ακτίνα περίπου δέκα χιλιόμετρα. Ένα άστρο νετρονίων είναι το υπόλειμμα από την κατάρρευση ενός άστρου μεγάλης μάζας: η ύλη στο εσωτερικό του είναι εξαιρετικά πυκνή και αποτελείται κυρίως από νετρόνια. Η πυρηνική φυσική που απαιτείται για την περιγραφή και κατανόηση της κατάστασης της ύλης που περιέχεται σ’ αυτά τα αστρονομικά αντικείμενα είναι εν γένει περίπλοκη και δύσκολο να διατυπωθεί.
Αυτό που αποδεικνύεται στην εργασία των Παππά – Αποστολάτου με την χρήση αριθμητικών μεθόδων, είναι ότι υπάρχουν ιδιότητες που μπορούν να περιγράψουν μερικά χαρακτηριστικά των αστέρων νετρονίων και τον χωροχρόνο γύρω τους με έναν απλό τρόπο, παρόμοιο μ’ αυτόν που χρησιμοποιείται στις μαύρες τρύπες.
Οι μαύρες τρύπες είναι μοναδικά αντικείμενα: έχουν χάσει όλη την ύλη τους και είναι φτιαγμένα μόνο από χώρο και χρόνο. Ακριβώς όπως τα άστρα νετρονίων είναι επίσης το αποτέλεσμα της κατάρρευσης ακόμα μεγαλύτερων άστρων και η κατάρρευση παρασύρει όλη την μάζα προς τα μέσα. Θεωρούνται ως τα πιο τέλεια αντικείμενα στο σύμπαν και για να αναδείξει την απλότητά τους ο John Archibald Wheeler επινόησε την έκφραση «οι μαύρες τρύπες δεν έχουν τρίχες». Σύμφωνα με τους υπολογισμούς της εργασίας των Παππά – Αποστολάτου, ακόμη και τα άστρα νετρονίων θα μπορούσαν να περιγραφούν με έναν σχεδόν παρόμοιο τρόπο.
Οι φυσικοί χρησιμοποιούν τις «πολυπολικές ροπές» ως παραμέτρους για να περιγράψουν αντικείμενα. Οι ροπές που απαιτούνται για να περιγράψουν μια μαύρη τρύπα είναι δυο, η μάζα και η στροφορμή. Για τα άστρα νετρονίων χρειάζονται τρεις ροπές: μάζα, στροφορμή και τετραπολική ροπή, η οποία είναι ένας συντελεστής που περιγράφει την παραμόρφωση του αντικειμένου εξαιτίας της περιστροφής του.
Όμως εξηγεί ο Παππάς, «οι υπολογισμοί μας αποκάλυψαν δυο αναπάντεχα ευρήματα. Πρώτον, ανακαλύψαμε ότι αυτές οι τρεις παράμετροι επαρκούν για την περιγραφή, διότι οι ανώτερες πολυπολικές ροπές δεν είναι ανεξάρτητες και μπορούν να προκύψουν από τις τρεις πρώτες. Το δεύτερο αναπάντεχο αποτέλεσμα είναι ότι η περιγραφή που βασίζεται σ’ αυτές τις παραμέτρους είναι ανεξάρτητη από την καταστατική εξίσωση ή μάλλον δεν χρειάζεται καν να γνωρίζουμε ποια είναι η καταστατική εξίσωση. Στην πράξη, μπορούμε να έχουμε μια περιγραφή του αστέρα νετρονίων που είναι ανεξάρτητη από την ύλη που τον αποτελεί» Και συνεχίζει: «Στην πραγματικότητα, χρησιμοποιώντας τα δεδομένα που συλλέγονται από τις αστροφυσικές παρατηρήσεις – για παράδειγμα, η ακτινοβολία που εκπέμπεται από έναν αστέρα νετρονίων, ή πληροφορίες σχετικά με αντικείμενα που αλληλεπιδρούν βαρυτικά με αυτόν κ.λπ. – μπορούμε να οικοδομήσουμε τα χαρακτηριστικά ενός αστέρα νετρονίων.
Η εργασία που δημοσιεύθηκε στο έγκριτο περιοδικό Physical Review Letters, χαρακτηρίστηκε ως μια από τις πιο ενδιαφέρουσες εργασίες που δημοσιεύθηκαν στα τελευταία τεύχη του. ΠΗΓΗ: www.sissa.it - phys.org
April is a cruel time(*) Even though the sun may shine And world looks in the shade as it slowly comes away Still falls the April rain And the valley’s filled with pain And you can’t tell me quite why As i look up to the grey sky Where it should be blue Grey sky where I should see you Ask why, why it should be so I’ll cry, say that I don’t know
Maybe once in a while I’ll forget and I’ll smile But then the feeling comes again of an April without end Of an April lonely as they come In the dark of my mind I can see all too fine But there is nothing to be done when I just can’t feel the sun And the springtime’s the season of the night
Grey sky where it should be blue Grey sky where I should see you Ask why, why it should be so I’ll cry, say that I don’t know I don’t know
Στις 20 Μαρτίου 2014, το Ευρωπαϊκό Ινστιτούτο Διαστημικών Ερευνών (European Space Research Institute - ESRIN) τηςESA στη Ρώμη, Ιταλία, υποδέχτηκε 160 μαθητές και 10 καθηγητές από το 2ο Λύκειο Κορδελιού στη Θεσσαλονίκη. Η παρούσα αποτελεί την πρώτη από μια σειρά επισκέψεων Ελληνικών σχολείων στις εγκαταστάσεις της ESA που έχουν προγραμματισθεί για το 2014, ακολουθώντας τιςπετυχημένες προσπάθειες του 2013.
Το προσωπικό του ESRIN υποδέχθηκε τους μαθητές και τους συνοδούς καθηγητές με μια επίδειξη με προσομοιωτές εκτοξεύσεων. Αμέσως μετά, έλαβε χώρα το επίσημο καλωσόρισμα στις εγκαταστάσεις του οργανισμού και ακολούθησε ένα πρόγραμμα διαλέξεων και παρουσιάσεων κατάλληλα προσαρμοσμένο στην ηλικία τους.
Η επίσκεψη περιλάμβανε ενημέρωση σχετικά με τις δραστηριότητες της ESA, το διαστημικό πρόγραμμα παρατήρησης της Γης καθώς και ενημέρωση για τις επερχόμενες εκτοξεύσεις δορυφορικών συστημάτων του οργανισμού. Ας πάρουμε όμως τα πράγματα με τη σειρά. Ο Μ. Φουμέλης παρουσιάζει στους Έλληνες μαθητές τις δραστηριότητες της ESA στην Ελλάδα.
Αρχικά πραγματοποιήθηκε μια γενική παρουσίαση του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος και των δραστηριοτήτων του Ελληνικού γραφείου.
Στη συνέχεια ο Έλληνας επιστήμονας, Μ. Φουμέλης, παρουσίασε στα παιδιά το διαστημικό πρόγραμμα και τις αποστολές της ESA καθώς επίσης και τις έρευνες που διενεργούνται στοESRIN με βασικότερο το πρόγραμμα για την παρατήρηση της Γης.
Τα παιδιά θαύμασαν φωτογραφίες της Γης που έχουν ληφθεί από τους δορυφόρους της ESA, έμαθαν τι είναι η τηλεπισκόπηση και για ποιό λόγο είναι τόσο σημαντικές οι πληροφορίες που μας παρέχουν πίσω στη Γη για για τη βελτίωση της ποιότητας της ζωής μας και την προστασία του πλανήτη μας.
Ιδιαίτερη αίσθηση προκάλεσε σε όλους η έρευνα που πραγματοποιείται μέσω των δορυφόρων και ο όγκος των πληροφοριών που λαμβάνουμε, χωρίς τους οποίους θα ήταν σχεδόν αδύνατη η παρακολούθηση της εξέλιξης των φυσικών φαινομένων αλλά και του ίδιου του πλανήτη.
Το τρισδιάστατο θέαμα με υπεύθυνους τους επιστήμονες Γ. Δοξάνη, Μ. Φουμέλη και M. Κουόμο ήταν μια από τις πιο εντυπωσιακές στιγμές της επίσκεψης στο ESRIN. Οι μαθητές παρακολούθησαν με αμέριστο ενδιαφέρον την 3D προσομοίωση της κίνησης των δορυφόρων γύρω από τη Γη και ορισμένα από τα κυριότερα επιστημονικά αποτελέσματα της έρευνας από την παρατήρηση της Γης όπως για παράδειγμα το πεδίο βαρύτητας και η κίνηση των ηφαιστείων.
Ο Κρις Στιούαρτ υπεύθυνος σε θέματα εκπαίδευσης συνέχισε παρουσιάζοντας σε μαθητές και εκπαιδευτικούς τα εκπαιδευτικά εργαλεία για την παρατήρηση της Γης που παρέχει η ESAδιαδικτυακά καλύπτοντας μια ευρεία ποικιλία θεμάτων. Πρόκειται για εργαλεία λογισμικού και δορυφορικά δεδομένα τα οποία μπορούν να χρησιμοποιήσουν τόσο οι μαθητές για να εξάγουν χρήσιμες πληροφορίες από τις δορυφορικές εικόνες, όσο και χρήσιμα εργαλεία στα χέρια των εκπαιδευτικών. Ο αστροναύτης της ESA Πάολο Νέσπολι "αιχμαλωτίζει" την ομάδα των Ελλήνων μαθητών.
Μια μοναδική έκπληξη περίμενε τους μαθητές στο τέλος της επίσκεψης. Ο αστροναύτης της ESA, Πάολο Νέσπολι, ήταν εκεί και μοιράστηκε με τα παιδιά τις εμπειρίες του από το διάστημα.
Μίλησε για τις επανδρωμένες πτήσεις, τις δυσκολίες αυτού του εγχειρήματος, αλλά και για τις ασύγκριτες στιγμές κάλους που έζησε παρατηρώντας τη Γη μας από το διάστημα, στον ελάχιστο ελεύθερο χρόνο που είχε διαθέσιμο μεταξύ των πειραμάτων και τη συνεχή εργασία του στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό (International Space Station – ISS).
Τα παιδιά έδειξαν ενθουσιασμένα από την αφήγησή του, ενώ τα ερωτήματα σχετικά με τη καθημερινότητα, τις εργασίες που πραγματοποιεί ένας αστροναύτης καθώς και συναισθήματα που γεννάει μια τέτοια εμπειρία, βρήκαν απάντηση από τον ίδιο τον αστροναύτη.
Η επίσκεψη πραγματοποιήθηκε κατά τη διάρκεια των Ανοιχτών Ημερών του ESRIN (ESRIN Open Days) από τις 18 έως τις 21 Μαρτίου, όπου συνολικά 1400 νεαροί Ιταλοί μαθητές μαζί με τους καθηγητές τους επισκέφθηκαν τις εγκαταστάσεις της ESA, ακολουθώντας ένα αντίστοιχο πρόγραμμα.
Μπορείτε να δείτε τις φωτογραφίες από τις Ανοιχτές Ημέρες του ESRIN που δημοσιεύτηκαν στο flickrεδώ.
Μπορείτε να παρακολουθήσετε το βίντεο της επίσκεψης των μικρών Ιταλών μαθητών κατά τη διάρκεια των ESA/ESRIN Open Days 2014 εδώ.
Μόνο οι πιγκουίνοι της Ανταρκτικής θα μπορέσουν να θαυμάσουν σε όλο της το μεγαλείο τη δακτυλιοειδή έκλειψη Ηλίου της Τρίτης.
