Σάββατο, 20 Ιουνίου 2009

Η Ιώ, το πιο ηφαιστειογενές αντικείμενο στο Ηλιακό σύστημα, θα αδρανοποιηθεί

Το πιο ενεργό ηφαιστειώδες αντικείμενο του ηλιακού συστήματος μόλις έλαβε τη θανατική του καταδίκη. Το φεγγάρι του Δία Ιώ, στην επιφάνεια του οποίου ξεσπούν εκρήξεις ενεργών ηφαιστείων, κάποια μέρα αυτά θα σβήσουν. Αυτό αναφέρει μια νέα μελέτη αφού ανέλυσε δεδομένα από παρατηρήσεις πάνω από 100 χρόνια τώρα.

Το τεράστιο μέγεθος του Δία (πίσω εικόνα) σε συνδυασμό με την κοντινή απόσταση που έχει με την Ιώ (μπροστά), έχουν σαν αποτέλεσμα την ανάπτυξη ισχυρών δυνάμεων βαρύτητας πάνω της. Οι δυνάμεις αυτές συνεχώς παραμορφώνουν την Ιώ παράγοντας έτσι τη θερμότητα που τροφοδοτεί τα ηφαιστειακά φαινόμενα. Παρόμοιες, αλλά λιγότερες ισχυρές, ‘παλιρροιακές’ δυνάμεις πιστεύεται ότι τροφοδοτούν τα γκέυζερ με υδρατμούς που εκτινάσσονται πάνω από το παγωμένο φεγγάρι Εγκέλαδος του Κρόνου.

Η Ιώ, που έχει περίπου το μέγεθος της Σελήνης και είναι ο πλησιέστερος δορυφόρος του Δία, καλύπτεται με ροές λάβας και δεκάδες ενεργών ηφαιστείων.

Η θερμότητα για τη δραστηριότητα αυτή προέρχεται από το γεγονός ότι το φεγγάρι του Δία ταξιδεύει σε μια επιμηκυμένη τροχιά γύρω από τον Δία, και ως εκ τούτου αισθάνεται την βαρύτητα του γιγαντιαίου πλανήτη σε διαφορετικές δοσολογίες κατά μήκος της τροχιάς. Το γεγονός αυτό αλλάζει την έλξη πάνω στο φεγγάρι με αποτέλεσμα την παραμόρφωση του και την δημιουργία εξογκωμάτων, που μετακινούν την επιφάνεια του πάνω και κάτω περίπου 10 μέτρα σε κάθε περίοδο. Αυτή λοιπόν η θερμότητα που παράγει το φεγγάρι τροφοδοτεί τα ηφαιστειακά φαινόμενα.

Αλλά δεν θα είναι πάντα έτσι, σύμφωνα με μια νέα μελέτη με επικεφαλής τον Valéry Lainey του Παρατηρητηρίου του Παρισιού στη Γαλλία.

Αν η Ιώ ήταν το μόνο φεγγάρι του Δία, η ισχυρή βαρύτητα του Δία θα μπορούσε ενδεχομένως να τραβήξει το φεγγάρι γύρω του σε μια κυκλική τροχιά.

Ο λόγος που η Ιώ ταξιδεύει σε μια ελλειπτική πορεία, οφείλεται στις βαρυτικές αλληλεπιδράσεις με την Ευρώπη και τον Γανυμήδη, δύο μεγάλα φεγγάρια του Δία, Για κάθε τροχιά που κάνει ο Γανυμήδης η Ευρώπη κάνει δύο και τέσσερις τροχιές η Ιώ – ένα είδος βαρυτικής σχέσης που λέγεται συντονισμός του Laplace.

Κατή λάβα (αριστερά) ρέει πυρακτωμένη σε ένα από τα ενεργά ηφαίστεια της Ιούς σε αυτή την εικόνα που τραβήχτηκε από το διαστημόπλοιο Γαλιλαίος το 2000

Όμως ο Lainey και οι συνάδελφοι του έχουν διαπιστώσει ότι τα φεγγάρια, στην πραγματικότητα, ξεφεύγουν από αυτό τον συντονισμό σιγά σιγά. Έτσι η Ευρώπη και ο Γανυμήδης σταδιακά παρασύρονται μακριά από τον Δία, ενώ η Ιώ κινείται προς την κατεύθυνση του πλανήτη.

Η ομάδα κατέληξε στα συμπεράσματα αυτά μετά από εκτενή υπολογισμούς της τροχιάς της Ιούς και σε παρατηρήσεις της Ιούς, της Ευρώπης και του Γανυμήδη που ελήφθησαν μεταξύ 1891 και 2007.

Αν και δρουν διαφορετικές δυνάμεις βαρύτητας στην Ιώ, με κάποιες να την έλκουν προς τον Δία και άλλες να την απομακρύνουν μακριά, η νέα μελέτη υποστηρίζει ότι κερδίζουν οι δυνάμεις που την φέρνουν κοντά στον πλανήτη.

Δεξιά: Culann Patera, ένα εντυπωσιακό ηφαιστειακό κέντρο στην Ιώ

Σταδιακά η ιδιοπεριστροφή της Ιούς αυξάνει εις βάρος της τροχιακής της ταχύτητας. Όταν αυτή είναι κοντά στον Δία, η βαρύτητα έλκει την πλευρά που είναι κοντά στον Δία με αποτέλεσμα το φεγγάρι να στρέφεται ταχύτερα.

“Η Ιώ χάνει τροχιακή ενέργεια, η τροχιακής της περίοδος μειώνεται, και κινείται προς τη μεριά του Δία," εξηγεί ο Gerald Schubert του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια.

"Κι άλλοι προσπάθησαν να κάνουν τους ίδιους υπολογισμούς κατά το παρελθόν, αλλά με ελάχιστα αποτελέσματα – και συχνά αντιφατικά, πιθανώς λόγω προσεγγίσεων στα μοντέλα των τροχιακών τους δυναμικών μοντέλων," εξηγεί ο Schubert.

Δεν είναι σαφές όμως πότε ακριβώς τα τρία φεγγάρια θα ελευθερωθούν από τον συντονισμό. "Εάν αυτό συμβεί σε σύντομο χρονικό διάστημα, ας πούμε 100 εκατομμύρια χρόνια, τότε θα έχουμε την τύχη να δούμε τα ηφαίστεια της Ιούς να οδηγούνται σε λανθάνουσα κατάσταση, όταν ο συντονισμός των περιόδων των τριών φεγγαριών θα σπάσει," γράφει ο Schubert.

Άλλα φεγγάρια στο ηλιακό μας σύστημα, μπορεί να έχουν ήδη περάσει από μια παρόμοια διαδικασία. Για παράδειγμα ο Τρίτωνας, το μεγαλύτερο φεγγάρι του Ποσειδώνα, μπορεί να υπερηφανεύεται για τα μικρά του γκέυζερ – "είναι σαν κάποιος μετεωρίτης να έκανε απλά μια τρύπα στην επιφάνεια και να βγήκαν ορισμένα αέρια παγιδευμένα μέσα σε αυτήν", αναφέρει ο Schubert.

Βέβαια τα ηφαιστειακά φαινόμενα μπορεί να ήταν άλλοτε πιο δραματικά, αν ποτέ η τροχιά του προκαλούσε περισσότερη παλιρροϊκή θέρμανση, λέει: “Είναι δυνατόν το φεγγάρι αυτό να ήταν πιο δραστήριο ηφαιστειακά στο παρελθόν."

Πηγή: New Scientist

Δημιουργήθηκε η πρώτη τεχνητή ηχητική μαύρη τρύπα

Ερευνητές στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας του Ισραήλ (IIT) κατάφεραν να δημιουργήσουν μια ηχητική μαύρη τρύπα, μια συσκευή που βασίζεται σε συμπυκνώματα Bose-Einstein και που είναι σε θέση να παγιδεύει τα ηχητικά κύματα, δρώντας βασικά παρόμοια με μια κοσμική μαύρη τρύπα που απορροφάει το ορατό φως από το ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Η διάταξη κατασκευάστηκε από δύο νέφη ρουβιδίου από 87 άτομα, σε θερμοκρασία μόλις 50 νανο-Kelvin, διαχωρισμένα από ένα μικρό κενό.

Συμπυκνώματα Bose-Einstein

"Είναι σαν μια μαύρη τρύπα διότι απορροφώνται και δεν μπορεί να δραπετεύσουν Αλλά σε αυτή ν περίπτωση χρησιμοποιούμε τα ηχητικά κύματα αντί του φωτός, λέει ο Jeff Steinhauer του IIT. Μάλιστα το χάσμα μεταξύ των δύο ατομικών νεφών, που είναι γνωστό ως "αναστροφή πυκνότητας," είναι το κλειδί για την ηχητική μαύρη τρύπα. Μεταξύ των δύο νεφών η μικρή αυτή περιοχή έχει εξαιρετικά χαμηλή πυκνότητα, που επιτρέπει σε άτομα να περνούν από το ένα νέφος στο άλλο σχεδόν ανεμπόδιστα.

Τα άτομα του ρουβιδίου 87 αποκτούν πολύ μεγάλη ταχύτητα, σχεδόν τρία χιλιοστά ανά δευτερόλεπτο, η οποία είναι σε κλίμακα περίπου τέσσερις φορές ταχύτερη από την ταχύτητα του ήχου (343 μέτρα ανά δευτερόλεπτο). Ο Jeff Steinhauer υπογραμμίζει, επίσης, ότι τα νέφη των ατόμων όντως συμπεριφέρονται διαφορετικά από τα ατμοσφαιρικά σύννεφα. Τα σύννεφα στον ουρανό είναι ελαφρύτερα από τον αέρα που βρίσκεται από κάτω και έτσι μπορούν να επιπλέουν, ενώ τα ατομικά νέφη είναι, στην πραγματικότητα, πυκνότερα από τον από κάτω χώρο τους.

Αυτό σημαίνει ότι ένα ηχητικό κύμα που ταξιδεύει ανάμεσα στα δύο νέφη σταδιακά θα πηγαίνει ολοένα και πιο μακριά από τα άτομα που ταξιδεύουν μεταξύ των δύο σχηματισμών γιατί όπως είδαμε πιο πάνω τα άτομα μετακινούνται τέσσερις φορές ταχύτερα από τα ηχητικά κύματα. Ουσιαστικά, αν ο ήχος επιχειρήσει να διαφύγει ποτέ δεν θα έχει αρκετή ταχύτητα για να ξεφύγει από αυτόν τον φαύλο κύκλο, και θα σύρεται πίσω από τα άτομα σε ένα ατέρμονα κύκλο που δεν θα τελειώνει ποτέ, γι αυτό και παραμένουν αιώνια παγιδευμένα στο εσωτερικό της ηχητικής ‘μαύρης τρύπας’.

“Είναι σαν να προσπαθούν να κολυμπήσουν αργά μέσα σε ένα γρήγορο ρεύμα. Τα ηχητικά κύματα μένουν πίσω επειδή το ρεύμα κινείται ταχύτερα από τα κύματα”, προσθέτει ο Steinhauer.

"Το πείραμα του Jeff Steinhauer επιβεβαιώνει ότι είναι πραγματικά δυνατό να δημιουργηθεί μια αρκετά σταθερή υπερηχητική ροή σε ένα υπέρρευστο αέριο. Η μελέτη αυτή λοιπόν θα μας δώσει μια νέα προοπτική για ορισμένα θέματα που αφορούν την βαθιά κβαντομηχανική, τη θερμοδυναμική και την βαρύτητα," εξηγεί ο καθηγητής James Anglin, από το Τεχνικό Πανεπιστήμιο Kaiserslautern της Γερμανίας.

Πηγή: Softpedia

Πράγματι ο Άρης ήταν κάποτε υγρός πλανήτης

Αμερικανοί επιστήμονες βρήκαν στοιχεία ότι κατά το παρελθόν ένα σημερινό μακρύ και βαθύ φαράγγι ήταν κάποτε λίμνη με νερό, κάτι που αποδεικνύει κατηγορηματικά την παρουσία του νερού στον κόκκινο πλανήτη.

Η λίμνη, που χρονολογείται κάπου 3.4 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, εμφανίζεται να έχει έκταση 200 τετραγωνικά χιλιόμετρα με βάθος 500 μέτρα περίπου, ανακοίνωσε ο επικεφαλής της ομάδας Gaetano Di Achille από το Πανεπιστήμιο του Κολοράντο.

Ψηφιακή αναπαράσταση της αρχαίας λίμνης Shalbatana στον Άρη που δείχνει πώς ήταν πριν από 3,4 δισ. χρόνια.

Η συγκεκριμένη όμως λίμνη θεωρείται ότι είτε εξατμίστηκε, είτε πάγωσε μετά από ραγδαίες κλιματικές αλλαγές.

Στη μελέτη τους, που δημοσιεύεται στο περιοδικό Geophysical Research Letters, οι φωτογραφίες του Άρη προέρχονται από την κάμερα υψηλής ευκρίνειας HiRISE που βρίσκεται στον δορυφόρο Mars Reconnaissance Orbiter, και δείχνουν ένα φαράγγι μήκους 50 χιλιομέτρων.

Ο Gaetano Di Achille δήλωσε ότι “είναι το πρώτο αδιαμφισβήτητο στοιχείο για ακτογραμμές στην επιφάνεια του Άρη. Η εξακρίβωση των ακτογραμμών και τα γεωλογικά στοιχεία που τη συνοδεύουν μας επιτρέπουν να υπολογίσουμε το μέγεθος της λίμνης.”

“Στη Γη, τα δέλτα και οι λίμνες είναι θαυμάσιοι συλλέκτες και προστάτες των ενδείξεων για την ζωή στο παρελθόν. Εάν ποτέ υπήρχε ζωή στον Άρη, τα δέλτα ίσως είναι το κλειδί για να ξεκλειδώσουμε το βιολογικό παρελθόν του Άρη”, πρόσθεσε ο Gaetano Di Achille .

“Αυτή η έρευνα όχι μόνο αποδεικνύει ότι υπήρχε για μεγάλο χρονικό διάστημα ένα σύστημα λιμνών στον Άρη, αλλά μπορούμε να δούμε ότι η λίμνη σχηματίστηκε μετά τη θερμή και υγρή περίοδο, δηλαδή όταν ο Άρης ήταν ψυχρός και στεγνός”, λέει το μέλος της ομάδας των ερευνητών Brian Hynek.

Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι οι αρχαιότερες επιφάνειες στον Άρη σχηματίστηκαν κατά την υγρή και ζεστή εποχή που είναι γνωστή ως η εποχή του Νώε, περίπου 4,1 έως 3,7 δισεκατομμύρια χρόνια πριν, και πως τότε έγινε ένας βομβαρδισμός με μεγάλους μετεωρίτες μαζί με εκτεταμένες πλημμύρες.

Η αρχαία λίμνη Shalbatana που ανακαλύφθηκε πρόσφατα πιστεύεται ότι προέρχεται από μια μεταγενέστερη εποχή του Νώε, κάπου 300 εκατομμύρια χρόνια μετά, που ονομάζεται Εποχή της Εσπερίας, όπου το κλίμα δεν ήταν πια ζεστό και υγρό.

Το διαστημόπλοιο Mars Odyssey Orbiter ήταν το πρώτο που ανίχνευσε την παρουσία πάγου στον Βόρειο Πόλο του Άρη το 2002, ενώ το 2008 η διαστημοσυσκευή Φοίνιξ επιβεβαίωσε ότι την παρουσία παγωμένου νερού στην Αρκτική του Άρη.

Πηγή: AFP