Εντυπωσιακή και πολύ παραγωγική σε ατμό, η Μεγάλη Πρισματική Πηγή στο πάρκο Γέλοουστοουν των ΗΠΑ είναι μόνο ένα από τα πολλά υδροθερμικά χαρακτηριστικά, που οφείλονται στο υπερηφαίστειο, που κρύβεται κάτω από το πάρκο

Στο παρελθόν, τα στοιχεία από τους σεισμογράφους στην πολιτεία του Γουαϊόμινγκ (όπου βρίσκεται το πάρκο) και τις διπλανές πολιτείες, δημιουργούσαν την εντύπωση ενός ρηχού θαλάμου μάγματος. Ο συνδυασμός με τα στοιχεία των πιο μακρινών σεισμογράφων αποκάλυψε μια άγνωστη έως τώρα δεξαμενή μάγματος κάτω από το ρηχό θάλαμο, που είναι 4 φορές μεγαλύτερη απ' αυτόν. Η ανακάλυψη αυτή κάνει το Γέλοουστοουν ένα από τα μεγαλύτερα ηφαιστειακά σημεία στον πλανήτη. Δεν αλλάζει, όμως, την επικινδυνότητα του υπερηφαιστείου κάτω από το πάρκο, καθώς η μεγάλη δεξαμενή μάγματος δε σχηματίστηκε ούτε γέμισε πρόσφατα, αλλά βρίσκεται εκεί εδώ και δεκάδες χιλιάδες χρόνια. Επιπλέον, δε φαίνεται να μεγαλώνει χρόνο με το χρόνο. Κι αν το Γέλοουστοουν εξερράγη αρκετές φορές στο παρελθόν, με πιο πρόσφατη την έκρηξη πριν από 640.000 χρόνια, οι επιστήμονες δίνουν απειροελάχιστη πιθανότητα ανάλογη μεγάλη έκρηξη να συμβεί στο προσεχές μέλλον.

Καλλιτεχνική απεικόνιση του σέλαος στο βόρειο πόλο του καφέ νάνου LSR J1835+3259

Ολοι οι πλανήτες του δικού μας ηλιακού συστήματος (ακόμα και ορισμένοι δορυφόροι) που έχουν μέτρια μαγνητικά πεδία εμφανίζουν αυτά τα εντυπωσιακά φωτεινά φαινόμενα. Το σέλας δημιουργείται όταν φορτισμένα σωματίδια, προερχόμενα κατά κύριο λόγο από τον ήλιο, κάτω από την επίδραση του πλανητικού μαγνητικού πεδίου ακολουθήσουν τις μαγνητικές δυναμικές γραμμές μέχρι να φτάσουν εκεί που αυτές «πηγάζουν» ή «καταλήγουν», δηλαδή στους πόλους. Οταν αλληλεπιδράσουν με τα άτομα των ανώτερων αραιών στρωμάτων της ατμόσφαιρας, τα διεγείρουν, προκαλώντας την εκπομπή φωτός, αλλά και ραδιοκυμάτων (διαφορετικά είδη ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας).

Ο Γκρεγκ Χάλιναν και οι συνάδελφοί του από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Καλιφόρνια εντόπισαν και τα δύο είδη ακτινοβολίας σε ένα σώμα που φαίνεται να είναι καφέ νάνος, δηλαδή ουράνιο σώμα που είναι στα όρια μεταξύ πλανήτη και άστρου. Το σέλας του βρέθηκε ότι είναι ένα εκατομμύριο φορές πιο έντονο από της Γης! Οι επιστήμονες ελπίζουν ότι περισσότερες παρατηρήσεις του φαινομένου θα δώσουν εξήγηση σχετικά με τα φορτισμένα σωματίδια που τροφοδοτούν το σέλας, τα οποία προς το παρόν κανείς δεν ξέρει από πού προέρχονται.

Ο επίμαχος καφέ νάνος ονομάζεται LSR J1835+3259 και βρίσκεται 18 έτη φωτός μακριά από τη Γη. Δίκαια οι αστρονόμοι ευελπιστούν ότι σύντομα θα μπορέσουν να εντοπίσουν σέλατα όχι μόνο σε καφέ νάνους αλλά και σε πλανήτες που απέχουν ανάλογα ...μικρές αποστάσεις. Κάτι τέτοιο θα βοηθούσε σημαντικά τον εντοπισμό εκείνων με τις περισσότερες πιθανότητες εμφάνισης ζωής, καθώς η ισχύς του σέλαος καθενός θα αποκάλυπτε την ένταση του μαγνητικού πεδίου του πλανήτη, άρα και την ικανότητά του να λειτουργεί ως ασπίδα διαφύλαξης φιλικών προς τη ζωή συνθηκών.

Η πρώιμη Γη ήταν ένα βίαιο μέρος. Αστεροειδείς μεγέθους πόλης και μικροπλανήτες - βραχώδη συσσωματώματα που σχηματίστηκαν μέσα στο πλανητικό νεφέλωμα - βομβάρδιζαν την επιφάνεια του πλανήτη μας με φοβερές ταχύτητες, προσθέτοντας σταδιακά περισσότερο σίδηρο στον πυρήνα του (ο σίδηρος που περιείχαν καταβυθιζόταν επειδή είχε μεγαλύτερη πυκνότητα από τα λιωμένα υλικά πάνω από τον πυρήνα). Αυτή ήταν μέχρι πρότινος η κυρίαρχη αντίληψη για την πορεία των πραγμάτων την εποχή εκείνη. Πώς όμως δικαιολογείται το γεγονός ότι σίδηρος παραμένει και σήμερα διάσπαρτος παντού μέσα στο μανδύα;

Για να δώσουν απάντηση στο ερώτημα αυτό, επιστήμονες του πανεπιστημίου Χάρβαρντ συνεργάστηκαν με συναδέλφους τους των Εθνικών Εργαστηρίων Σάντια των ΗΠΑ και έκαναν πειράματα εκτοξεύοντας κομμάτια μετάλλου πάνω σε σιδερένιες πλάκες - στόχους, με ταχύτητα 88.000 χιλιομέτρων την ώρα! Διαπίστωσαν ότι υπό αυτές τις συνθήκες ο σίδηρος εξατμίζεται πολύ πιο εύκολα απ' ό,τι υπέθεταν. Ετσι αντί να βυθίζονται στον πυρήνα, οι πλούσιοι σε σίδηρο μικροπλανήτες εξατμίζονταν κατά την επαφή και δημιουργούσαν μια πλανητικών διαστάσεων βροχή σιδήρου, που μπορεί να είναι η εξήγηση για την παρατηρούμενη παγκόσμια κατανομή του σιδήρου στο μανδύα και στο φλοιό.

Το αποκλειστικά ανθρώπινο γονίδιο ARHGAP11B εισήχθηκε σε εγκέφαλο εμβρύου ποντικού. Εκεί όπου εκφράστηκε το γονίδιο (πάνω δεξιά), ο εγκέφαλος εμφάνισε πτυχές όπως ο ανθρώπινος νεοφλοιός, που αυξάνουν την επιφάνειά του, άρα και την ποσότητα της φαιάς ουσίας

Η ανακάλυψη έγινε κατά τη μελέτη ενός βλαστοκυττάρου, που οδηγεί στο σχηματισμό νευρώνων κατά την ανάπτυξη των εμβρύων. Οι επιστήμονες γνώριζαν ότι αυτό το κύτταρο διαιρείται μόνο μια φορά στα ποντίκια, αλλά πολλές φορές στους ανθρώπους. Για να μάθουν την αιτία αυτής της διαφοράς, εξέτασαν τα γονίδια που ενεργοποιούνται κατά την κορύφωση της ανάπτυξης του εγκεφάλου στα έμβρυα και εντόπισαν ένα τμήμα DNA, το ARHGAP11B, που ήταν ενεργό μόνο στα ανθρώπινα έμβρυα. Οταν εισήγαγαν αυτό το γονίδιο στα έμβρυα των ποντικών, η νευρωνική ανάπτυξη των εγκεφάλων τους αυξήθηκε κατακόρυφα, αποδεικνύοντας ότι πρόκειται για αυξητικό παράγοντα αυτού του είδους ιστού.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν, επιπλέον, ότι το ARHGAP11B υπάρχει τόσο στο DNA των Νεάντερταλ όσο και των Ντενίσοβαν, ειδών που αποτελούν «ξαδέλφια» του είδους μας (homo sapiens) και είχαν παρόμοιου μεγέθους εγκεφάλους με το σύγχρονο άνθρωπο. Αντίθετα, το γονίδιο αυτό δεν υπάρχει στους χιμπατζήδες, με τους οποίους μοιραζόμαστε το 99% του γονιδιώματός μας. Οι διαπιστώσεις αυτές ενισχύουν την ιδέα ότι το γονίδιο ARHGAP11B ίσως εξηγεί τον αναλογικά μεγάλο εγκέφαλο του ανθρώπου.

Βέβαια, το ικανό μέγεθος του εγκεφάλου είναι απαραίτητη προϋπόθεση, αλλά δεν είναι η αιτία της ανάπτυξης του ανθρώπινου πολιτισμού, που είναι κοινωνικό φαινόμενο και αποτελεί προϋπόθεση για να καλλιεργούνται από την παιδική ηλικία και να εκδηλώνονται οι δυνατότητες, που έχουν αποκτήσει εξελικτικά ο άνθρωπος και ο εγκέφαλός του, σε επίπεδο μεμονωμένου ατόμου. Αλλα ζώα έχουν μεγαλύτερους εγκεφάλους από του ανθρώπου (του ελέφαντα είναι 5 φορές μεγαλύτερος και πλούσιος σε πτυχώσεις), αλλά δεν έχουν αναπτύξει πολιτισμό, ούτε και ως άτομα συγκρίνεται η νόησή τους με εκείνη του μεγαλωμένου σε κοινωνικό περιβάλλον μεμονωμένου ανθρώπου.