Daily Archives: 20 Ιανουαρίου 2012

Οι Εκπλήξεις Ενός Νάνου: Πλούτωνας


ης Αστροφυσικού Ελένης Χατζηχρήστου

Ο φασματογράφος τελευταίας γενιάς του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble ανίχνευσε έναν ισχυρό απορροφητή υπεριωδών ακτίνων στην επιφάνεια του Πλούτωνα. Αυτό για τους επιστήμονες αποτελεί σημαντική ένδειξη για την ύπαρξη σύνθετων υδρογονανθράκων στο νάνο πλανήτη, που δημιουργήθηκαν από την αλληλεπίδραση του ηλιακού φωτός με τους επιφανειακούς πάγους μεθανίου, μονοξειδίου του άνθρακα και αζώτου. Αυτό που είναι ακόμη πιο ενδιαφέρον είναι ότι το υπεριώδες φάσμα του Πλούτωνα έχει αλλάξει σε σχέση με εκείνο που καταγράφηκε στα 1990, κάτι που ενδεχομένως οφείλεται σε διαφορές της ατμοσφαιρικής πίεσης του Πλούτωνα ή στο ότι τώρα βλέπουμε διαφορετικά σημεία της επιφάνειάς του από εκείνα που ήταν ορατά πριν 20 χρόνια.  Η αποστολή της NASA Νέοι Ορίζοντες που θα φτάσει στον Πλούτωνα το 2015 είναι σίγουρο ότι θα φέρει στο φως εξαιρετικά ενδιαφέροντα στοιχεία για τη σύνθεση και την εξέλιξη του νάνου πλανήτη.


Εικ.1_1: Η αποστολή της NASA Νέοι Ορίζοντες, με προορισμό τα εξώτερα σώματα του Ηλιακού μας συστήματος, της ζώνης Kuiper, θα περάσει από τον Πλούτωνα το 2015.

Ο νάνος (ή ελάσσων) πλανήτης Πλούτωνας έχει το 1/5 του μεγέθους της Γης, και  είναι πετρώδης με παγωμένη επιφάνεια. Βρίσκεται περίπου 40 φορές μακρύτερα από τον Ήλιο σε σχέση με τη Γη, επομένως είναι ένας εξαιρετικά κρύος «κόσμος» με επιφανειακή θερμοκρασία -220ο C. Ήδη από τη δεκαετία του 1980 γνωρίζουμε ότι έχει μια λεπτή ατμόσφαιρα (100.000 φορές πιο αραιή από τη γήινη) που αποτελείται κυρίως από άζωτο, μεθάνιο και μονοξείδιο του άνθρακα. Ο Πλούτωνας χρειάζεται 248 χρόνια για να συμπληρώσει μια πλήρη περιφορά γύρω από τον Ήλιο. Καθώς απομακρύνεται θα έλεγε κανείς ότι η ατμόσφαιρά του παγώνει, στερεοποιείται  και «πέφτει» στο έδαφος. Αντίθετα όταν πλησιάζει στον Ήλιο (όπως συμβαίνει αυτή την εποχή) η επιφάνειά του θερμαίνεται και ο πάγος εξαερώνεται, αυξάνοντας δραματικά την μάζα της ατμόσφαιρας του Πλούτωνα.


Εικ 2_2: Καλλιτεχνική αναπαράσταση της επιφάνειας του Πλούτωνα, που σύμφωνα με ένα πιθανό μοντέλο του νάνου πλανήτη, σκεπάζεται από περιοχές καθαρού μεθανίου. Από τον Πλούτωνα, ο Ήλιος φαίνεται 1000 αμυδρότερος από ότι στη Γη (Credit: ESO).

Το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (VLT) του Νότιου Ευρωπαϊκού Αστεροσκοπείου (ESO) έχει ήδη βρει ενδείξεις για μεγάλες ποσότητες μεθανίου στην ατμόσφαιρα του Πλούτωνα, η οποία μάλιστα είναι θερμότερη από την επιφάνειά του κατά 40ο C (αν και παρ’ όλα αυτά εξαιρετικά ψυχρή, θερμοκρασίας μόλις -180ο C). Ίσως μάλιστα όλη η επιφάνεια του Πλούτωνα να καλύπτεται πλήρως ή τμηματικά από ένα στρώμα μεθανίου. Μέχρι πρόσφατα μπορούσαμε να μελετήσουμε μόνο τις ανώτερες περιοχές της πλουτώνειας ατμόσφαιρας. Χάρη στο φαινόμενο της απόκρυψης μακρινών άστρων από τον κατά πολύ κοντινότερο Πλούτωνα (όταν ευθυγραμμιστούν ως προς τον γήινο παρατηρητή), οι αστρονόμοι μπόρεσαν να βρουν την διαφορά θερμοκρασίας μεταξύ ανώτερης ατμόσφαιρας και επιφάνειας του νάνου πλανήτη. Κατόπιν, ο Κρυογενικός Υπέρυθρος Φασματογράφος CRIRES του ESO έδωσε πληροφορίες όχι μόνο για την ανώτερη αλλά για το σύνολο της πλουτώνειας ατμόσφαιρας.  Σε αντίθεση με την γήινη ατμόσφαιρα (τροπόσφαιρα) όπου η θερμοκρασία ελαττώνεται όσο αυξάνει το υψόμετρο (κατά 6ο C ανά χιλιόμετρο), στον Πλούτωνα η θερμοκρασία αυξάνεται κατά 3 ως 15ο C ανά χιλιόμετρο υψόμετρου.


Εικ.2_3: Μια από τις λεπτομερέστερες εικόνες της συνολικής επιφάνειας του Πλούτωνα, από φωτογραφίες του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble την περίοδο 2002-2003, όπου διακρίνεται και η μυστηριώδης φωτεινή κηλίδα (Credit: NASA, ESA, and M. Buie (Southwest Research Institute)).

Σύμφωνα με τις λεπτομερείς εικόνες του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble, ο νάνος πλανήτης αλλάζει χρώμα (μεταξύ λευκού, σκούρου πορτοκαλί και γκρι μαύρου) και λαμπρότητα, ανάλογα με τις εποχές του πλουτώνειου έτους. Έτσι, πρόσφατα έγινε πιο κόκκινος λόγω της υπεριώδους ακτινοβολίας του Ήλιου που αλληλεπιδρά με το μεθάνιο αφήνοντας ένα σκουρόχρωμο κόκκινο κατάλοιπο πλούσιο σε άνθρακα. Ταυτόχρονα, το βόρειο ημισφαίριό του έγινε λαμπρότερο  καθώς ο επιφανειακός πάγος εξαερώνεται για να εναποτεθεί στο νότιο ημισφαίριο που έτσι φαίνεται πιο σκοτεινό. Η εναλλαγή εποχών στον Πλούτωνα είναι ασύμμετρη λόγω της ελλειπτικότητας της τροχιάς του και της μεγάλης κλίσης της ως προς το επίπεδο της εκλειπτικής.

Τέλος οι αστρονόμοι, χάρη στο διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble ανακάλυψαν και έναν τέταρτο δορυφόρο του Πλούτωνα, που πήρε το προσωρινό όνομα P4.  Είναι ο μικρότερος από τους τέσσερις δορυφόρους του με διάμετρο 13-34 χλμ. Για σύγκριση ο Χάρων, ο μεγαλύτερος δορυφόρος του νάνου πλανήτη που ανακαλύφθηκε το 1978, έχει διάμετρο 1043 χλμ. και οι δύο επόμενοι δορυφόροι του Νυξ και Ύδρα, που ανακαλύφθηκαν το 2005, έχουν διαμέτρους από 32 ως 113 χλμ. Θεωρείται ότι το σύστημα δορυφόρων του Πλούτωνα δημιουργήθηκε από την πρώιμη σύγκρουσή του με ένα πλανητικό σώμα που οδήγησε στον εκσφενδονισμό υλικού που αργότερα σχημάτισε τους πλουτώνειους δορυφόρους.


Εικ.2_4:  Οι δύο αυτές εικόνες του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble διαφέρουν κατά μία εβδομάδα, και δείχνουν τους τέσσερις δορυφόρους του Πλούτωνα. Σε πράσινο κύκλο ο νεοανακαλυφθείς δορυφόρος P4 (Credit: NASA, ESA, and M. Showalter (SETI Institute)).

Όλα δείχνουν λοιπόν ότι ο Πλούτωνας δεν είναι απλώς μια παγωμένη μπάλα χωρίς κανένα  ενδιαφέρον, αλλά ένας δυναμικός κόσμος με δραματικές εναλλαγές. Αυτό δημιουργεί τις καλύτερες προϋποθέσεις για εξαιρετικά ενδιαφέρουσες ανακαλύψεις από την αποστολή Νέοι Ορίζοντες που θα φτάσει στον μυστηριώδη νάνο πλανήτη σε 3 μόλις χρόνια. Το διαστημόπλοιο θα περάσει σχετικά γρήγορα φωτογραφίζοντας με κάθε λεπτομέρεια μόνο ένα από τα ημισφαίρια του Πλούτωνα, επικεντρώνοντας μάλιστα σε μια φωτεινή κηλίδα ασυνήθιστα πλούσια σε μονοξείδιο του άνθρακα που προς το παρόν αποτελεί μυστήριο για τους επιστήμονες.

Advertisements

ΕΝΑΣ ΧΡΙΣΤΟΥΓΕΝΝΙΑΤΙΚΟΣ ΚΟΜΗΤΗΣ


Της Αστροφυσικού Ελένης Χατζηχρήστου

Ένας κομήτης που πρόσφατα ανακαλύφθηκε, με το επίκαιρο όνομα Lovejoy, αποθανατίστηκε σε συνδυασμό με την ημισέληνο και τον Γαλαξία μας από το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο (VLT) του Νότιου Ευρωπαϊκού Αστεροσκοπείου (ESO) που βρίσκεται στη Χιλή. Ο κομήτης, που μόλις είχε επιβιώσει από μια κοντινή επαφή με τον Ήλιο, ήταν ορατός την ίδια χρονική περίοδο και από τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό.


Εικ.1: Η φωτογράφηση του κομήτη Lovejoy έγινε στις 22 Δεκεμβρίου 2011, από το αστεροσκοπείο ESO στη Χιλή (Credit: G. Blanchard (eso.org/~gblancha) / ESO).
Ο κομήτης Lovejoy ανακαλύφθηκε στις 27 Νοεμβρίου από τον Αυστραλό ερασιτέχνη αστρονόμο Terry Lovejoy οπότε και αναγνωρίστηκε ως ένα αντικείμενο Kreutz, μέλος της οικογένειας κομητών που προήλθαν από τον κατακερματισμό ενός μεγάλου κομήτη στη διάρκεια του 12ου αιώνα. Αυτός είναι ο πρώτος κομήτης τύπου Kreutz  που ανακαλύφθηκε από το έδαφος μετά το 1970 και πήρε το επίσημο όνομα C/2011 W3. Ο κομήτης Lovejoy λίγο πριν τα Χριστούγεννα έφτασε πολύ κοντά στον Ήλιο, σε απόσταση μόλις 140 χιλιάδων χιλιομέτρων από την επιφάνειά του, και εισήλθε στο Ηλιακό Στέμμα.


Εικ.2: Ο κομήτης Lovejoy μπαίνει στο Ηλιακό Στέμμα, φωτογραφημένος από το διαστημικό τηλεσκόπιο SOHO.
Στα 16 χρόνια λειτουργίας του διαστημικού τηλεσκοπίου ηλιοφυσικής Solar Heliophysics Observatory (SOHO), που δημιουργήθηκε από τους Αμερικανικό και Ευρωπαϊκό Οργανισμούς Διαστήματος NASA και ESA, ανίχνευσε έναν εντυπωσιακό αριθμό κομητών, 2100, εκ των οποίων οι περισσότεροι ανήκουν στην οικογένεια κομητών Kreutz και οι οποίοι κατά πάσα πιθανότητα εξατμιστούν πλήρως όταν πλησιάσουν τον Ήλιο. Ο κομήτης Lovejoy μπήκε στο οπτικό πεδίο του διαστημικού τηλεσκοπίου Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO) στις 14 Δεκεμβρίου 2011 και μια ημέρα αργότερα στο οπτικό πεδίο του Hinode, τα οποία πρόσφεραν εικόνες του κομήτη εξαιρετικής διακριτική ικανότητας.


Eικ.3: Βιντεοσκοπημένη η προσέγγιση στον Ήλιο του κομήτη Lovejoy, από το διαστημικό τηλεσκόπιο SOHO.

Η ανακάλυψη ενός κομήτη από το έδαφος πριν να γίνει ορατός από τα διαστημικά τηλεσκόπια, έχει πολύ μεγάλη αξία αφού επιτρέπει στους αστρονόμους να προετοιμαστούν για να κάνουν πιο αποτελεσματικές και εντατικές παρατηρήσεις με τα επαγγελματικά επίγεια και διαστημικά τηλεσκόπια. Βέβαια σε σπάνιες περιπτώσεις κάποιοι κομήτες Kreutz είναι τόσο λαμπροί που μπορεί κανείς να τους δει και με γυμνό μάτι (όπως ο κομήτης Ikeya-Seki το 1965).


Εικ.4: Εικόνα από την ταινία που πήρε το διαστημικό τηλεσκόπιο Solar Terrestrial Relations Observatory (STEREO), το οποίο έδωσε τις πρώτες εικόνες του κομήτη από το διάστημα, στις 11 Δεκεμβρίου 2011 (Credit: NASA/NRL/STEREO).

Νέο P2P πρωτόκολλο από το BitTorrent


To video streaming ήταν και παραμένει μια πονεμένη ιστορία για το Internet. Είτε μεγάλο είτε μικρό το lag είναι πάντοτε παρόν ανεξάρτητα από το πόσο γρήγορη σύνδεση έχεις.

Ο λόγος για την καθυστέρηση αυτή δεν είναι η ταχύτητα σύνδεσης του χρήστη αλλά η αδυναμία του server να διαχειριστεί ένα τόσο μεγάλο όγκο δεδομένων σε πραγματικό χρόνο. Τη λύση στο πρόβλημα έρχεται να δώσει ο ιδρυτής του BitTorrent Bram Cohen με ένα νέο πρωτόκολλο.

Το νέο αυτό πρωτόκολλο παρακάμπτει το συμβατικό τρόπο αποστολής αρχείων από ένα κεντρικό server. Αντιθέτως, ακριβώς όπως γίνεται και με τα υπόλοιπα πρωτόκολλα P2P, ο χρήστης που βλέπει/κατεβάζει ένα αρχείο, ταυτόχρονα το διαμοιράζει κιόλας. Με αυτόν το τρόπο ο φόρτος για τον αρχικό server μειώνεται στο ελάχιστο.  Ταυτόχρονα ο χρήστης εξασφαλίζει με αυτόν τον τρόπο ότι το βίντεο που βλέπει αποστέλλεται όχι από ένα αλλά πολλούς υπολογιστές και μάλιστα πολύ κοντά στο γεωγραφικό σημείο το οποίο βρίσκεται.

Οι δοκιμές στο νέο πρωτόκολλο θα ξεκινήσουν στις 20 Ιανουαρίου και αν θέλετε να συμμετάσχετε θα πρέπει να κατεβάσετε τον σχετικό client τον οποίο μπορείτε να βρείτε εδώ.

Αρέσει σε %d bloggers: