Σάββατο 19 Οχτώβρη 2019 - Κυριακή 20 Οχτώβρη 2019
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
Η όψη του «θηρίου» μέσα από τους παραμορφωτικούς του φακούς

Αυτή η νέα οπτικοποίηση μιας μαύρης τρύπας από επιστήμονες της NASA δείχνει πώς η βαρύτητά της παραμορφώνει την όψη της. Η αναπαράσταση προσομοιώνει την εμφάνιση, που εκτιμάται ότι θα έχει μια μαύρη τρύπα γύρω από την οποία έχει σχηματιστεί ένας δίσκος προσαύξησης, μια λεπτή θερμή δομή αποτελούμενη από υλικά, που πέφτουν μέσα στη μαύρη τρύπα. Η ακραία βαρύτητά της στρεβλώνει το φως που εκπέμπεται από διάφορες περιοχές του δίσκου, με αποτέλεσμα να εμφανίζεται στον παρατηρητή με αυτή την παράξενη μορφή. Η ακριβής όψη της εξαρτάται από τη γωνία παρατήρησης, με τη μέγιστη στρέβλωση να συμβαίνει όταν κανείς κοιτάζει ακριβώς από το πλάι (ευθεία παρατήρηση στο ίδιο επίπεδο με τον δίσκο προσαύξησης).

Οι φωτεινοί κόμποι σχηματίζονται και διαλύονται διαρκώς, υπό την επήρεια μαγνητικών πεδίων που επιδρούν στο θερμό υλικό. Κοντά στη μαύρη τρύπα, τα αέρια κινούνται με ταχύτητα που πλησιάζει την ταχύτητα του φωτός, ενώ στα εξωτερικά τμήματα κινούνται λίγο πιο αργά. Αυτή η διαφορά εκτείνει και κόβει τους φωτεινούς κόμπους, δημιουργώντας φωτεινές και σκοτεινές λωρίδες μέσα στον δίσκο.

Οταν κανείς τον κοιτάζει από το πλάι, ο δίσκος φαίνεται φωτεινότερος από τη μια πλευρά (εδώ την αριστερή), επειδή εκεί τα φωτεινά αέρια κινούνται προς το μέρος του παρατηρητή, με αποτέλεσμα, λόγω του φαινομένου ντόπλερ, να αυξάνεται η φαινόμενη συχνότητά τους, ενώ στην άλλη άκρη συμβαίνει το αντίθετο. Αυτή η ασυμμετρία εκλείπει εντελώς μόνο αν κανείς βλέπει τον δίσκο εντελώς κατά πρόσωπο, επειδή τότε δεν υπάρχει μέρος του υλικού που να προσεγγίζει ή να απομακρύνεται από τον παρατηρητή.

Κοντά στη μαύρη τρύπα η βαρυτική στρέβλωση του φωτός γίνεται τόσο έντονη που μπορούμε να δούμε το κάτω μέρος του δίσκου ως έναν φωτεινό δακτύλιο που μοιάζει να σχηματίζει το περίγραμμα της μαύρης τρύπας. Αυτός ο επονομαζόμενος «δακτύλιος φωτονίων» αποτελείται από πολλαπλούς δακτυλίους, που γίνονται όλο και πιο λεπτοί και αχνοί και οι οποίοι δημιουργούνται από φως που έχει κάνει δύο, τρεις ή και περισσότερες περιστροφές γύρω από τη μαύρη τρύπα πριν φτάσει στον παρατηρητή. Επειδή η μαύρη τρύπα που μοντελοποιήθηκε είναι σφαιρική, ο «δακτύλιος φωτονίων» μοιάζει σχεδόν κυκλικός και πανομοιότυπος από οποιαδήποτε γωνία. Μέσα στον δακτύλιο βρίσκεται η σκιά της μαύρης τρύπας, μια περιοχή με διάμετρο περίπου διπλάσια από τη διάμετρο του ορίζοντα των γεγονότων, το όριο γύρω από τη μαύρη τρύπα, μετά από το οποίο δεν υπάρχει γυρισμός.

Στις 10 Απρίλη του 2019, η ερευνητική ομάδα του Τηλεσκοπίου Ορίζοντα Γεγονότων είχε δώσει στη δημοσιότητα την πρώτη φωτογραφία της σκιάς μιας μαύρης τρύπας, εκείνης που βρίσκεται στην καρδιά του γαλαξία Μ87.

Θίνες διοξειδίου του άνθρακα στον βόρειο πόλο του Αρη

Μοιάζει με μουχλιασμένη επιφάνεια γιαουρτιού, αλλά στην πραγματικότητα είναι θίνες στον βόρειο πόλο του Αρη, που φωτογράφισε το σκάφος «ExoMars Trace Gas Orbiter», του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA) και της ρωσικής διαστημικής υπηρεσίας «Roscosmos», το οποίο βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον κόκκινο πλανήτη.

Οι θίνες στον Αρη συναντώνται σε διάφορα χαρακτηριστικά σχήματα, όπως και στη Γη, δίνοντας πληροφορίες για τη συνήθη κατεύθυνση των ανέμων. Παρατηρώντας τες στο πέρασμα του χρόνου, οι επιστήμονες έχουν στη διάθεσή τους ένα φυσικό εργαστήριο, για να μελετήσουν πώς εξελίσσονται οι ίδιες και πώς γενικότερα τα ιζήματα μετακινούνται στην επιφάνεια του πλανήτη.

Κατά τη διάρκεια του χειμώνα, οι πολικές περιοχές καλύπτονται από ένα λεπτό στρώμα πάγου διοξειδίου του άνθρακα, που με τις πρώτες «ζέστες» της άνοιξης αρχίζει να εξαχνώνεται (να περνάει απευθείας από τη στερεή στην αέρια κατάσταση). Στα πεδία των θινών, αυτή η διαδικασία εκδηλώνεται από κάτω προς τα πάνω, παγιδεύοντας αέριο μεταξύ του πάγου και της υποκείμενης άμμου. Οταν κάποια στιγμή ο πάγος σπάσει, το αέριο εκτονώνεται απότομα, παρασύροντας μαζί του και άμμο, που σχηματίζει τα σκοτεινά σημάδια που φαίνονται στη φωτογραφία.

Στην κάτω δεξιά μεριά υπάρχουν μερικές θίνες σχήματος μισοφέγγαρου, κάποιες από τις οποίες ενώνονται σε μεγαλύτερους σχηματισμούς. Οι καμπύλες άκρες αυτών των θινών δείχνουν προς την κατεύθυνση την οποία κινείται ο άνεμος. Η συνένωση ορισμένων από τις θίνες δείχνει ότι εκτός από τους κύριους ανέμους και κάποιοι δευτερεύοντες παίζουν ρόλο στο σχηματισμό τους.

«ΗΛΙΑΚΟΣ ΔΟΡΥΦΟΡΟΣ»
Πιο κοντά από ποτέ στο άστρο που συντηρεί τη ζωή στη Γη

Μετά το σκάφος «Bepi - Colombo» («Μπέπι - Κολόμπο»), που εκτόξευσε το 2018 και βρίσκεται στο δρόμο προς τον εσώτερο πλανήτη του ηλιακού συστήματος, τον Ερμή, ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA) σχεδιάζει για το 2020 μια νέα αποστολή και πάλι με κατεύθυνση προς τον Ηλιο. Πρόκειται για την αποστολή «Solar Orbiter» («Ηλιακός Δορυφόρος»), που θα μελετήσει από κοντά το άστρο, που συντηρεί τη ζωή στη Γη (σε τελευταία ανάλυση όλους τους ζωντανούς οργανισμούς με εξαίρεση ίσως κάποια ακραιόφιλα μικρόβια που παίρνουν Ενέργεια από ανόργανες χημικές ουσίες).

Ο «Ηλιακός Δορυφόρος» θα φτάσει πιο κοντά στον Ηλιο από οποιοδήποτε άλλο σκάφος, αντιμετωπίζοντας υψηλές θερμοκρασίες και φέρνοντας τα τηλεσκόπια και τα άλλα επιστημονικά του όργανα σε απόσταση περίπου ενός τετάρτου της απόστασης Γης - Ηλιου, προσφέροντας μοναδικές εικόνες και μετρήσεις. Θα είναι η πρώτη διαστημοσυσκευή που θα στείλει στη Γη φωτογραφίες από τις πολικές περιοχές του Ηλιου, που δεν είναι εύκολα παρατηρήσιμες από τα γήινα ηλιακά τηλεσκόπια. Στόχος είναι σε κάποια φάση της αποστολής του να διανύει τμήματα της τροχιάς του κινούμενος με την ίδια γωνιακή ταχύτητα, με την οποία περιστρέφεται ο Ηλιος γύρω από τον άξονά του και με αυτόν τον τρόπο να βρίσκεται συνεχώς πάνω από την ίδια περιοχή του Ηλιου. Ετσι, ο «Ηλιακός Δορυφόρος» θα μπορέσει για πρώτη φορά να καταγράψει από το ίδιο σημείο παρατήρησης τον σχηματισμό των ηλιακών καταιγίδων και την εξέλιξή τους επί αρκετές μέρες. Επιπλέον, θα στέλνει εικόνες και μετρήσεις για το τι συμβαίνει στην «πίσω» (μη ορατή από τη Γη) πλευρά του άστρου.

Οι επιστήμονες ελπίζουν ότι με τον σχεδιασμό της αποστολής έτσι που να διασχίσει πολλά από τα ενδιαφέροντα σημεία της εσώτερης ηλιόσφαιρας (κατά βάση αχαρτογράφητες περιοχές του πλανητικού μας συστήματος) και με τη βοήθεια των οργάνων επιτόπιας ανάλυσης (πάνω στο σκάφος) και των οργάνων τηλεπισκόπησης που φέρει, η ευρωπαϊκή διαστημική αποστολή θα αποκαλύψει πώς ο Ηλιος δημιουργεί και ελέγχει την ηλιόσφαιρα και συγκεκριμένα τι προκαλεί τον ηλιακό άνεμο και από πού πηγάζει το μαγνητικό πεδίο του ηλιακού στέμματος, πώς οι ηλιακές εκρήξεις παράγουν ακτινοβολία σωματιδίων υψηλής Ενέργειας που γεμίζει την ηλιόσφαιρα, πώς λειτουργεί ο μηχανισμός παραγωγής μαγνητικού πεδίου, που συνδέει τον Ηλιο με την ηλιόσφαιρα και πώς διάφορα παροδικά φαινόμενα επιδρούν στην ηλιοσφαιρική μεταβλητότητα.

Ο «Ηλιακός Δορυφόρος» θα εκτεθεί σε 13 φορές εντονότερη ακτινοβολία από αυτήν που θα δεχόταν αν βρισκόταν στη Γη, ενώ παράλληλα θα βομβαρδίζεται από ριπές υποατομικών σωματιδίων προερχόμενων από τις εκρήξεις στην ηλιακή ατμόσφαιρα. Για να αντιμετωπίσει αυτό το εχθρικό περιβάλλον, θα αξιοποιήσει τεχνολογίες που χρησιμοποιήθηκαν και στο «Μπέπι - Κολόμπο», χρησιμοποιώντας ειδικά θερμοανθεκτικά φωτοβολταϊκά κύτταρα και κεραία επικοινωνίας με τη Γη. Οι φωτογραφίες που θα στέλνει θα καλύπτουν φαινόμενα σε περιοχή 180 χιλιομέτρων (ο Ηλιος έχει διάμετρο 1,4 εκατομμυρίων χιλιομέτρων).

Το ταξίδι του «Ηλιακού Δορυφόρου» από τη Γη έως τον Ηλιο αναμένεται να διαρκέσει 3 χρόνια, χρονικό διάστημα στο οποίο θα αξιοποιήσει δυο φορές τη βαρυτική έλξη της Γης και της Αφροδίτης, ώστε να αυξήσει την ταχύτητά του και να μπει τελικά σε τροχιά περιόδου 168 ημερών γύρω από τον Ηλιο, αρχίζοντας το επιστημονικό μέρος της αποστολής του. Η τροχιά αυτή θα τον φέρνει κάθε 5 μήνες σε απόσταση ίση με 0,28 αστρονομικές μονάδες (1 αστρονομική μονάδα είναι η μέση απόσταση Γης - Ηλιου). Τη βαρυτική έλξη της Αφροδίτης θα την αξιοποιήσει για να αλλάξει σταδιακά την τροχιά του, ώστε να περνά πάνω από τις πολικές περιοχές. Στην αποστολή του ESA συνεργάζεται και η αμερικανική NASA, στο πλαίσιο της διεθνούς πρωτοβουλίας «Ζώντας Με ένα Αστρο».


Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγές: www.esa.int, www.nasa.gov



Ευρωεκλογές Ιούνη 2024
Μνημεία & Μουσεία Αγώνων του Λαού
Ο καθημερινός ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ 1 ευρώ