Σάββατο 26 Μάρτη 2016 - Κυριακή 27 Μάρτη 2016
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
ΡΙΖΟΣΠΑΣΤΗΣ
ΕΠΙΣΤΗΜΗ
ΑΠΟΣΤΟΛΗ «ΝΕΟΙ ΟΡΙΖΟΝΤΕΣ» ΣΤΟΝ ΠΛΟΥΤΩΝΑ
Επάλληλοι κύκλοι ανάλογοι με τον κύκλο του νερού στη Γη

Φωτογραφία επεξεργασμένη, ώστε να τονίζονται οι μεγάλες διαφορές στο ανάγλυφο αλλά και στη σύσταση της επιφάνειας του Πλούτωνα. Με καφεκόκκινο χρώμα φαίνονται οι περιοχές που είναι καλυμμένες από θολίνες (ετεροπολυμερή οργανικά μόρια, που σχηματίζονται από την επίδραση υπεριωδών ακτίνων σε μεθάνιο ή αιθάνιο)
Φωτογραφία επεξεργασμένη, ώστε να τονίζονται οι μεγάλες διαφορές στο ανάγλυφο αλλά και στη σύσταση της επιφάνειας του Πλούτωνα. Με καφεκόκκινο χρώμα φαίνονται οι περιοχές που είναι καλυμμένες από θολίνες (ετεροπολυμερή οργανικά μόρια, που σχηματίζονται από την επίδραση υπεριωδών ακτίνων σε μεθάνιο ή αιθάνιο)
Ψηφίδα - ψηφίδα με κάθε νέα επιστημονική μελέτη που δημοσιεύεται σχηματίζεται η εξαιρετικά ενδιαφέρουσα εικόνα ενός κόσμου που απέχει δισεκατομμύρια χιλιόμετρα από τη Γη, του κόσμου του νάνου πλανήτη Πλούτωνα και των ασυνήθιστων δορυφόρων του. Ενός πλανήτη που πάντα κινούσε το ενδιαφέρον, ως το λιγότερο γνωστό, από τα 9 ουράνια σώματα που είχαν χαρακτηριστεί ως πλανήτες όταν άρχιζε η διαστημική εποχή (μετά τον σχετικά πρόσφατο υποβιβασμό του Πλούτωνα σε νάνο οι πλανήτες είναι πια 8). Ομως τα στοιχεία και οι υψηλής ανάλυσης φωτογραφίες που έστειλε και συνεχίζει να στέλνει το σκάφος της αποστολής «Νέοι Ορίζοντες» της NASA από το περσινό σύντομο πέρασμα που έκανε σε μικρή απόσταση από τον Πλούτωνα, αποκάλυψαν ένα κόσμο πολύ πιο σύνθετο και μεταβαλλόμενο απ' ό,τι περίμενε να βρει στο άκρο του ηλιακού συστήματος ακόμη και ο πιο αισιόδοξος επιστήμονας.

Σύμφωνα με κάποιες από τις πέντε μελέτες που δημοσιεύτηκαν την περασμένη βδομάδα στο περιοδικό «Science», η ποικιλομορφία της επιφάνειας του Πλούτωνα είναι αποτέλεσμα δισεκατομμυρίων ετών αλληλεπίδρασης ανάμεσα σε πτητικούς και ευκίνητους πάγους μεθανίου, αζώτου και μονοξειδίου του άνθρακα, από τη μια μεριά, με αδρανείς και στατικούς πάγους νερού από την άλλη. Η ανισοκατανομή των διαφόρων ειδών πάγου που παρατηρείται, αποδίδεται σε επαναλαμβανόμενους κύκλους εξάχνωσης και επαναπαγοποίησης, που είναι πιο σύνθετοι από αυτούς της Γης, καθώς στον πλανήτη μας υπάρχει μόνο μια ουσία που συμπυκνώνεται και εξατμίζεται, το νερό. Οι τρεις χημικές ενώσεις που συμμετέχουν σε αυτόν τον κύκλο στον Πλούτωνα το κάνουν με τρόπους που ακόμα οι επιστήμονες δεν καταλαβαίνουν πλήρως, αλλά το αποτέλεσμα είναι ορατό παντού στην επιφάνεια.

Πολλαπλά στρώματα ομίχλης αποκαλύπτονται στις φωτογραφίες υψηλής ανάλυσης της ατμόσφαιρας του Πλούτωνα από το «Νέοι Ορίζοντες»
Πολλαπλά στρώματα ομίχλης αποκαλύπτονται στις φωτογραφίες υψηλής ανάλυσης της ατμόσφαιρας του Πλούτωνα από το «Νέοι Ορίζοντες»
«Παρατηρώντας τον Πλούτωνα και το Χάροντα (σ.σ. το μεγαλύτερο δορυφόρο του) από κοντά, μας έκανε να επανεξετάσουμε πλήρως τα είδη γεωλογικής δραστηριότητας που μπορούν να βρίσκονται επί μακρόν σε δράση σε απομονωμένα πλανητικά σώματα σε αυτή την απόμακρη περιοχή του ηλιακού συστήματος, κόσμοι που πρώτα θεωρούνται απομεινάρια που ελάχιστα άλλαξαν από την εποχή που σχηματίστηκε η ζώνη Κούιπερ», λέει ο Τζεφ Μουρ, επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας της NASA που συνέταξε τη γεωλογική μελέτη.

Στην ατμόσφαιρα του Πλούτωνα, οι επιστήμονες ανακάλυψαν πολλαπλά στρώματα ομίχλης και διαπίστωσαν ότι είναι πιο ψυχρή και πιο πυκνή απ' ό,τι αναμενόταν. Αυτό επηρεάζει το πώς το ανώτερο τμήμα της ατμόσφαιρας διαφεύγει στο Διάστημα και αλληλεπιδρά με το ρεύμα φορτισμένων σωματιδίων που πηγάζει από τον Ηλιο και διατρέχει το ηλιακό σύστημα, γνωστό ως ηλιακός άνεμος. Αποδείχτηκε ότι οι εκτιμήσεις για την απώλεια υλικού από την ατμόσφαιρα του Πλούτωνα ήταν κατά πολύ υπερεκτιμημένες, καθώς θεωρούνταν ότι χάνει αέρια με το ρυθμό που χάνει ένας κομήτης, ενώ στην πραγματικότητα χάνει αέρια με ρυθμό ανάλογο με της Γης. Μάλιστα το αέριο που διαφεύγει είναι κυρίως μεθάνιο, παρότι η ατμόσφαιρα του Πλούτωνα αποτελείται κατά 99% από άζωτο.

Από την ανάλυση των πρώτων κοντινών φωτογραφιών των μικρών φεγγαριών του Πλούτωνα, της Νύχτας, της Υδρας, της Στύγας και του Κέρβερου, διαπιστώθηκε ότι η διάμετρος των δύο πρώτων είναι περίπου 40 χιλιόμετρα, ενώ των δύο δεύτερων περίπου 10 χιλιόμετρα. Ολοι οι μικροί δορυφόροι έχουν ανώμαλους ρυθμούς περιφοράς και διαφορετικές κλίσεις του άξονα περιστροφής τους. Η επιφάνειά τους είναι λαμπερή και χρωματισμένη με χρώματα διαφορετικά από του Πλούτωνα και του Χάροντα.

Οι επιστήμονες βρήκαν ενδείξεις ότι τουλάχιστον μερικά από τα φεγγάρια του Πλούτωνα είναι αποτέλεσμα συνένωσης μικρότερων ουράνιων σωμάτων και ότι οι επιφάνειές τους έχουν ηλικία τουλάχιστον 4 δισεκατομμυρίων ετών. Από αυτά τα στοιχεία ενισχύεται η υπόθεση πως οι μικροί δορυφόροι σχηματίστηκαν ως παρεπόμενο της σύγκρουσης, που δημιούργησε το δυαδικό σύστημα Πλούτωνα - Χάροντα (σ.σ. ο Χάροντας έχει σχεδόν το μισό μέγεθος του Πλούτωνα).

Το «Νέοι Ορίζοντες», που συνεχίζει την πορεία του προς τη ζώνη Κούιπερ, έχει ήδη μεταδώσει στη Γη τις μισές από τις πληροφορίες που κατέγραψε. Τα ραδιοκύματα χρειάζονται περίπου 5 ώρες για να διανύσουν την απόσταση που χωρίζει το σκάφος από το μητρικό πλανήτη και η τεράστια απόσταση δεν επιτρέπει ταχείς ρυθμούς μετάδοσης, με αποτέλεσμα η διαδικασία να υπολογίζεται ότι θα ολοκληρωθεί προς το τέλος του 2016.


Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγές: www.nasa.gov, «Discover»

Παζλ πενταγώνων

Ενας νέος τύπος πενταγώνου μπορεί να καλύψει απόλυτα ένα επίπεδο
Ενας νέος τύπος πενταγώνου μπορεί να καλύψει απόλυτα ένα επίπεδο
Αν προσπαθήσετε να καλύψετε μια επίπεδη επιφάνεια, για παράδειγμα ένα τραπέζι, με πολλά αντίγραφα του ίδιου πενταγώνου, χωρίς να μείνει καθόλου ακάλυπτος χώρος, ούτε να υπάρχουν αλληλοεπικαλύψεις, θα δυσκολευτείτε πολύ. Η πρώτη σκέψη είναι να χρησιμοποιήσει κανείς κανονικά πεντάγωνα (με όλες τις πλευρές τους ίσες), ξέροντας ενδεχομένως ότι η πλήρης κάλυψη είναι δυνατή με κανονικά εξάγωνα. Μάταια όμως. Μόνο με πεντάγωνα που έχουν άνισες πλευρές είναι δυνατό ένα θετικό αποτέλεσμα.

Εδώ και 30 χρόνια οι μαθηματικοί είχαν βρει 14 διαφορετικά είδη πενταγώνων, που μπορούν να καλύψουν πλήρως μια επίπεδη επιφάνεια, αλλά μόλις πρόσφατα τρεις μαθηματικοί του πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον ανακάλυψαν και ένα δέκατο πέμπτο τύπο πενταγώνου, που έχει την ίδια ιδιότητα. Για να το πετύχουν ανέπτυξαν έναν έξυπνο αλγόριθμο σε υπολογιστή, ώστε να ελέγξουν όλες τις δυνατές διατάξεις και να βρουν μια που να επιτυγχάνει τον στόχο.

Το νέο μοτίβο οπωσδήποτε θα βρει τη θέση του στην τέχνη που εμπνέεται από τα μαθηματικά, αλλά προβλήματα πλακιδίων όπως αυτό, συνδέονται - πολύ περισσότερο απ' ό,τι μπορεί να φανταστεί κανείς - με άλλες περιοχές των μαθηματικών. Το δέκατο πέμπτο είδος πενταγώνων δε θα δώσει μόνο νέες επιλογές στους διακοσμητές για τα πλακάκια του μπάνιου, αλλά ίσως βοηθήσει τους επιστήμονες να ανακαλύψουν υλικά με χρήσιμες ιδιότητες, που έχουν αυτήν τη διάταξη σε μοριακό επίπεδο.

Τυχαιότητα και τάξη

Παλιά, διάταξη με σχετική τάξη
Παλιά, διάταξη με σχετική τάξη
Πετάξτε μια χούφτα πεντάλεπτα σε ένα τραπέζι και μετά σπρώξτε τα απ' όλες τις μεριές μέχρι να μην μπορείτε να τα φέρετε πιο κοντά το ένα με το άλλο. Θα σχηματίσουν κανονικά εξάγωνα, με μόνο κάποια περιστασιακά σημεία που θα εμφανίζουν κάποια αταξία. Οι επιστήμονες θεωρούσαν ότι αυτές οι διατάξεις «σχετικής τάξης» ήταν οι πιο τυχαίες που μπορούσε να πετύχει κανείς με αυτήν τη διαδικασία.

Πέρσι, όμως, τρεις ερευνητές στον τομέα της επιστήμης των υλικών στο Πρίνσετον, ανακάλυψαν διατάξεις σημαντικά λιγότερο πυκνές, όταν έσπρωξαν τα νομίσματα ώστε να πλησιάσουν, όχι σαν να βρίσκονταν πάνω σε ένα άκαμπτο τραπέζι, αλλά σαν να ήταν πάνω σε ένα συρρικνούμενο λαστιχένιο μπλοκ. Οι διατάξεις που πέτυχαν περιέχουν λίγα κανονικά εξάγωνα, με πολλά από τα νομίσματα να ακουμπούν κατά μέσο όρο με μόλις τέσσερα άλλα νομίσματα (αντί με έξι).

Οι ερευνητές βρήκαν τελικά μια νέα μαθηματική μέθοδο για τη διάταξη της ύλης - όχι μόνο νομισμάτων. Αυτές οι νέες λιγότερο πυκνές διατάξεις δείχνουν τρόπους για την παρασκευή υλικών με νεωτεριστικές οπτικές ιδιότητες και ειδικότερα υλικών, που θα μπορούσαν να εκπέμπουν ή να ανακλούν επιλεγμένα μήκη φωτός, αλλάζοντας την πυκνότητα του υλικού. Σε ακόμα βαθύτερο επίπεδο, η ανακάλυψη ανοίγει έναν ολόκληρο νέο κόσμο δυνατοτήτων για την κατανόηση των δυνατών τρόπων πακεταρίσματος υλικών.


Νέα, πιο τυχαία διάταξη
Νέα, πιο τυχαία διάταξη



Διαβάστε στο «Ρ»
Ο καιρός
Weather data from openweathermap.org