ESA - NASA Σχεδιάζουν τριπλή αποστολή μεταφοράς δειγμάτων εδάφους του Αρη στη Γη

Οι μέχρι τώρα αποστολές στον Αρη έχουν κάνει σημαντικές ανακαλύψεις, που έχουν μετασχηματίσει την αντίληψή μας για τον πλανήτη, αλλά το επόμενο βήμα για ριζοσπαστικές ανακαλύψεις θα είναι η μεταφορά δειγμάτων εδάφους του Αρη στη Γη, για εργαστηριακή ανάλυση με όλη τη φαρέτρα οργάνων και δυνατοτήτων. Τα σκάφη σε τροχιά, οι άκατοι προσεδάφισης και τα ρόβερ που διατρέχουν την επιφάνεια του κόκκινου πλανήτη φέρουν λιγοστά συμπαγή επιστημονικά όργανα. Τα εργαστήρια που χρειάζονται για να γίνουν ολοκληρωμένες αναλύσεις είναι πολύ σύνθετα και βαριά για να μεταφερθούν στον Αρη. Επιπλέον, καθώς η τεχνολογία εξελίσσεται, τα ίδια δείγματα θα μπορούν να επανεξεταστούν, όπως συνέβη και με τα δείγματα που λήφθηκαν τις δεκαετίες του 1960 και 1970 από τις αποστολές «Απόλλων» στη Σελήνη.
Με βάση αυτές τις εκτιμήσεις του, ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA) προτείνει στην αμερικανική διαστημική υπηρεσία (NASA) μια αποστολή σε τρεις φάσεις, ώστε η μεταφορά δειγμάτων αρειανού εδάφους στη Γη να γίνει πραγματικότητα και οι επιστήμονες να αποκτήσουν υλικό για μελέτη επί πολλά χρόνια, αν όχι επί δεκαετίες. Πριν από την οριστικοποίηση της συνεργασίας γι' αυτήν τη μεγαλόπνοη τριπλή αποστολή, θα πρέπει η πρόταση να γίνει αποδεκτή στο επίπεδο των ευρωπαϊκών χωρών που συμμετέχουν στον ESA και θα πρέπει να τη χρηματοδοτήσουν, εκπρόσωποι των οποίων θα συναντηθούν στο προσεχές μέλλον σε υπουργικό επίπεδο για να αποφασίσουν σχετικά.
Σύμφωνα με το αρχικό σχέδιο, η αποστολή «Mars 2020» της NASA θα εξερευνήσει την επιφάνεια του Αρη και θα συλλέξει δείγματα από ενδιαφέροντα σημεία, τα οποία θα τοποθετήσει μέσα σε δοχεία, τα οποία θα αφήσει σε στρατηγικά επιλεγμένα σημεία, ώστε να συλλεχθούν από την επόμενη αποστολή.
Και πάλι με ευθύνη της NASA θα εκτοξευτεί η αποστολή ανάκτησης των δοχείων με τα δείγματα, που θα προσεδαφιστεί κοντά στο σκάφος της πρώτης αποστολής, μεταφέροντας εκεί ένα ρόβερ κατασκευασμένο από τον ESA. Το ευρωπαϊκό ρόβερ θα πραγματοποιήσει την περισυλλογή των δοχείων, κάνοντας κατά κάποιον τρόπο το αντίστοιχο ενός «κυνηγιού θησαυρού». Οταν μαζέψει και το τελευταίο θα τα μεταφέρει στην πλατφόρμα της ακάτου προσεδάφισης της αποστολής, βάζοντάς τα μέσα σε ένα μεγάλο δοχείο. Σε μια διαστημική πρωτιά, το μεγάλο δοχείο θα τεθεί σε τροχιά με την πρώτη εκτόξευση πυραύλου που θα έχει γίνει ποτέ από το έδαφος του Αρη.
Η τρίτη αποστολή θα είναι του ESA και θα πραγματοποιηθεί με τέτοιον τρόπο και σε τέτοιο χρόνο, ώστε να συλλάβει το μεγάλο δοχείο με τα δείγματα, που θα βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον Αρη. Το δοχείο θα ενσωματωθεί μέσα σε σύστημα που θα εξασφαλίσει ότι δεν θα μολυνθεί η Γη από τα μη αποστειρωμένα αρειανά υλικά που περιέχει, αλλά ούτε και αυτά από γήινα μικρόβια και άλλους παράγοντες. Το σκάφος της τρίτης αποστολής θα πυροδοτήσει τους κινητήρες του, για να βγει από την αρειανή τροχιά και να κατευθυνθεί προς το μητρικό του πλανήτη. Τελικά τα δείγματα, που θα έχουν προφυλαχθεί με αυτόν τον τρόπο, θα φτάσουν στην επιφάνεια της Γης μέσα σε μια κάψουλα επανεισόδου στην ατμόσφαιρα. Ολα αυτά βέβαια, εφόσον εγκριθούν τα σχετικά κονδύλια και από τις δύο μεριές του Ατλαντικού.

Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: www.esa.int

ΑΠΟΣΤΟΛΗ «ΧΑΓΙΑΜΠΟΥΣΑ 2» ΣΤΟΝ ΑΣΤΕΡΟΕΙΔΗ ΡΙΟΥΓΚΟΥ

Στο δρόμο της επιστροφής με πολύτιμα δείγματα εδάφους

Ο κρατήρας που δημιούργησε το «Χαγιαμπούσα 2» ρίχνοντας πακέτο με εκρηκτικά, που εξερράγη αρκετά μέτρα πάνω από την επιφάνεια του Ριούγκου, ώστε να αποκαλυφθούν πετρώματα βαθύτερων στρωμάτων

Εχοντας ήδη ολοκληρώσει με επιτυχία το ερευνητικό τμήμα της αποστολής του, το ιαπωνικό σκάφος «Χαγιαμπούσα 2», μετά από εντολή που έλαβε από τη Γη στράφηκε προς το μέρος της και ετοιμάζεται να πυροδοτήσει τους κινητήρες του - μάλλον στις 3 Δεκέμβρη - για το ταξίδι της επιστροφής. Οταν φτάσει στον πλανήτη μας περίπου σε ένα έτος από τώρα, θα ρίξει πάνω από την Αυστραλία μια κάψουλα με τα δείγματα εδάφους που συνέλεξε στον αστεροειδή Ριούγκου. Η αποστολή αυτή της Ιαπωνικής Υπηρεσίας Αεροδιαστημικής Εξερεύνησης (JAXA) πέτυχε τη δεύτερη προσεδάφιση που έγινε ποτέ σε αστεροειδή (η πρώτη είχε πραγματοποιηθεί το 2005 από το «Χαγιαμπούσα 1» στον αστεροειδή Ιτοκάβα). Αν όλα πάνε καλά, τα δείγματα εδάφους θα αναλυθούν δίνοντας πολύτιμες πληροφορίες τόσο για τον συγκεκριμένο ιδιόμορφο αστεροειδή (οκταεδρικού σχήματος και αποτελούμενο από πέτρες, με συγκριτικά λίγο χώμα και σκόνη), αλλά και για την πρώιμη εποχή του ηλιακού μας συστήματος, υπόλειμμα της οποίας θεωρείται ο Ριούγκου.
Το «Χαγιαμπούσα 2» πέτυχε εκεί που απέτυχε το πρώτο σκάφος της σειράς, δηλαδή στην εκτόξευση προς τον αστεροειδή ενός βαριδιού, που με την πρόσκρουσή του σ' αυτόν δημιούργησε κρατήρα, εκτοξεύοντας συντρίμμια από βαθύτερα στρώματα του εδάφους. Δείγματα από αυτά τα συντρίμμια συνέλεξε το σκάφος, πραγματοποιώντας κατά την παραμονή του στον αστεροειδή δύο καθόδους και στιγμιαίες προσεδαφίσεις με χαμηλή ταχύτητα. Το «Χαγιαμπούσα 1» είχε αποτύχει να εκτοξεύσει το βαρίδι, με αποτέλεσμα να συλλέξει και να επιστρέψει στη Γη ένα δείγμα ελάχιστης σκόνης. Επειδή στο «Χαγιαμπούσα» δεν υπάρχει αισθητήρας για την ποσότητα υλικού που έχει συλλεγεί, οι επιστήμονες θα μάθουν το μέγεθος του δείγματος μόνο μετά την άφιξή του στη Γη. Η ποσότητα υλικών που αιωρήθηκαν μετά τις προσεδαφίσεις δημιουργεί αισιοδοξία στους ερευνητές ότι αρκετά απ' αυτά θα έχουν καταλήξει μέσα στη χοάνη περισυλλογής. Δεν αποκλείεται σε αυτά τα δείγματα να υπάρχουν και οργανικές ουσίες, από αυτές που δημιουργούνται στους αστεροειδείς υπό τον συνεχή βομβαρδισμό τους με τις υπεριώδεις ακτίνες του Ηλιου. Ορισμένοι θεωρούν ότι ίσως τέτοιας προέλευσης οργανικές ουσίες να συνέβαλαν στην εμφάνιση ζωής στη Γη, καταλήγοντας στον πλανήτη μετά από προσκρούσεις αστεροειδών και κομητών.

Πέτρες και χώματα αιωρούνται λίγο μετά τη στιγμιαία επαφή του «Χαγιαμπούσα 2» με την επιφάνεια του Ριούγκου, καθώς η βαρύτητα του αστεροειδούς είναι πολύ μικρή, ώστε να πέσουν πάλι γρήγορα σ' αυτόν

Το «Χαγιαμπούσα 2», που είχε εκτοξευτεί το 2014 από το Διαστημικό Κέντρο Τανεγκασίμα, εκτός από την απευθείας συλλογή δειγμάτων με τη βοήθεια της ειδικής τηλεσκοπικής συσκευής που φέρει, όσον καιρό χαρτογραφούσε τον αστεροειδή είχε στείλει στην επιφάνειά του και τρεις συσκευές: Την αυτοκινούμενη διαστημοσυσκευή ανίχνευσης «MASCOT» και δύο επίσης αυτοκινούμενα μικρά ρομπότ φωτογράφισης με το όνομα «MINERVA». Τα ρομπότ μετακινούνταν στην επιφάνεια του Ριούγκου όχι πάνω σε τροχούς, αλλά με αναπηδήσεις, αξιοποιώντας το γεγονός της ελάχιστης βαρύτητας πάνω στον αστεροειδή.
Ο αστεροειδής Ριούγκου ανακαλύφθηκε το 1999 και έχει παρόμοια τροχιά με τον Ιτοκάβα, τέτοια που περιστασιακά τον φέρνει αρκετά κοντά στη Γη. Εχει διάμετρο 920 μέτρα και σχήμα οκταέδρου (σαν ζάρι αλλά με οκτώ πλευρές). Σε ένα σημείο του υπάρχει μια πιο φωτεινή περιοχή συγκριτικά με την πολύ χαμηλή λευκαύγεια (albedo) της υπόλοιπης επιφάνειάς του. Εχει αρκετά ομαλή περιστροφή και ο χρόνος περιστροφής του γύρω από τον άξονά του είναι 7,6 ώρες. Ο Ριούγκου ανήκει στην ομάδα αστεροειδών «Απόλλων», που η τροχιά τους τέμνεται με εκείνη της Γης. Τέτοιος ήταν ο μικρός αστεροειδής που κάηκε εντυπωσιακά στην ατμόσφαιρα το 2013 στο Τσελιαμπίνσκ στα νότια Ουράλια, προκαλώντας ζημιές και μικροτραυματισμούς 1.000 ανθρώπων από τα θραύσματα τζαμιών που προκάλεσε το ωστικό κύμα της έκρηξής του. Ο Ριούγκου λόγω του μεγαλύτερου μεγέθους του είναι δυνητικά πολύ πιο επικίνδυνος για τη Γη.

Καθώς πλησιάζει στην επιφάνεια του Ριούγκου, το «Χαγιαμπούσα 2» φωτογραφίζει μαζί με τ' άλλα και τη σκιά του. Σε κόκκινο κύκλο το σημείο στόχος για την προσεδάφιση

Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγές: www.hayabusa2.jaxa.jp, www.esa.int

Η ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤΗΝ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΤΟΥ «ΠΟΛΕΜΟΥ» ΨΕΜΑΤΟΣ ΚΑΙ ΑΥΤΑΠΑΤΗΣ

Αποπροσανατολισμός, σύγχυση, παραπληροφόρηση μέσω διαδικτύου

• Η πιο αποτελεσματική παραπληροφόρηση ξεκινά με κάποια ψήγματα αλήθειας
• Η περίπτωση του αντιεμβολιαστικού κινήματος

Στα μέσα του 19ου αιώνα, μια κάμπια στο μέγεθος ανθρώπινου δακτύλου άρχισε να εξαπλώνεται στις βορειοανατολικές ΗΠΑ. Η εμφάνιση αυτού του παράσιτου της ντοματιάς συνοδεύτηκε από τρομακτικές αναφορές για θανατηφόρες δηλητηριάσεις, ακόμη και επιθέσεις σε ανθρώπους! Το 1869 τοπικές εφημερίδες (το βασικό μέσο διάδοσης πληροφοριών και απόψεων εκείνη την εποχή) δημοσίευσαν προειδοποιήσεις, αναφέροντας ότι ένα κορίτσι στο Ρεντ Κρικ, που είχε έρθει αντιμέτωπο μ' αυτό, «είχε πάθει σπασμούς, που κατέληξαν στο θάνατο». Μερικούς μήνες αργότερα, άλλη εφημερίδα δημοσίευσε δήλωση κάποιου γιατρού Φούλερ, που ισχυριζόταν ότι είχε συλλέξει ένα τεράστιο άτομο αυτού του είδους παρασίτου, προειδοποιούσε ότι «είναι θανατηφόρο σαν κροταλίας» και ότι γνώριζε πως τρεις άνθρωποι είχαν πεθάνει απ' αυτό.
Το έντομο, αν και καταστροφικό για το φυτό της ντομάτας, ήταν αβλαβές για την υγεία του ανθρώπου και αυτό το γνώριζαν ήδη δεκαετίες πριν από τα δημοσιεύματα οι Αμερικανοί εντομολόγοι. Πώς εξηγείται ότι οι φήμες επέμεναν παρότι η αλήθεια ήταν διαθέσιμη σε πρώτη ζήτηση; Ο άνθρωπος μαθαίνει στο κοινωνικό πλαίσιο. Υιοθετεί απόψεις και συγκροτεί μεγάλο μέρος των αντιλήψεών του με βάση τα δεδομένα που του δίνονται ως αδιαφιλονίκητη γνώση, από ανθρώπους που εμπιστεύεται, όπως οι δάσκαλοι, οι γονείς, οι φίλοι, οι πηγές πληροφόρησης που εμπιστεύεται. Αυτή η κοινωνική μετάδοση της γνώσης βρίσκεται στην καρδιά του ανθρώπινου πολιτισμού. Αλλά πολλές φορές οι πληροφορίες και οι «γνώσεις» είναι λαθεμένες, σκόπιμα ή μη.

Μπροστά

Ο κόσμος προχώρησε από την εποχή της «θηριώδους» κάμπιας του 1869. Η επιστημονική πρόοδος έχει βοηθήσει να διαλυθούν κάποια «σκοτάδια», οι άνθρωποι είναι κατά μέσον όρο πιο μορφωμένοι και έχουν τρόπους να διασταυρώσουν την ακρίβεια μιας πληροφορίας, ή να διερευνήσουν μια «γνώση». Θα περίμενε κανείς ότι θα ήταν λιγότερο ευάλωτοι στην παραπληροφόρηση. Εκείνο που κάνει την προπαγάνδα και την παραπληροφόρηση τόσο αποτελεσματικές και σήμερα είναι το γεγονός ότι οι άνθρωποι που εκτίθενται σε αυτές μπορούν να τις αναπαραγάγουν και μεταδώσουν πολύ εύκολα σε φίλους και συναδέλφους, που τους εμπιστεύονται, λειτουργώντας έτσι άθελά τους ως ενισχυτές του ψέματος. Κανένας δεν σκέφτεται: Είμαι ο τύπος ανθρώπου που είναι ευάλωτος στην παραπληροφόρηση. Είναι πάντα οι άλλοι που παραπλανώνται από τη μασκαρεμένη ως είδηση προπαγάνδα και τα αυτοματοποιημένα συστήματα του διαδικτύου (bot), που προωθούν τη μια ή την άλλη ατζέντα.
Παλιότερα ήταν συχνό φαινόμενο τα e-mail που υποστήριζαν κάτι παράδοξο, αλλά συνήθως όχι εντελώς αδύνατο, και καλούσαν τον ...κοινωνικά υπεύθυνο παραλήπτη να τα αποστείλει με τη σειρά του σε όσο γίνεται περισσότερους από τους γνωστούς του, ώστε να τους προειδοποιήσει. Αλλες φορές επρόκειτο για έμμεση προώθηση κάποιου στόχου εμπορικού, πολιτικού κ.ο.κ., ενώ άλλες επρόκειτο για κοινωνικά πειράματα, από επιστήμονες που σχετίζονταν με εταιρείες ή κρατικές υπηρεσίες, ώστε να δουν μέχρι ποιο σημείο μπορεί να περάσει ένα ψέμα, πόσοι, ίσως και ποιοι ανταποκρίνονται ενεργά σε αυτό, πώς είναι διαρθρωμένες οι κοινωνικές ομάδες στη μικροκλίμακα. Μετά την εμφάνιση των ιστοτόπων των Μέσων Κοινωνικής Δικτύωσης (ΜΚΔ), η ανάγκη γι' αυτού του είδους τα e-mail σταδιακά έπαψε, καθώς οι διαδικασίες αυτές μπορούσαν να γίνουν μέσα απ' αυτά πολύ πιο αποτελεσματικά και σε ευρύτερη κλίμακα.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, η ψευδής πληροφόρηση ή η σκόπιμη παραπληροφόρηση εκκινεί από συμβατικές ειδησεογραφικές σελίδες και με την πολλαπλασιαστική αναμετάδοσή της από τα ΜΚΔ φτάνει να βρει θέση ακόμη και στις σελίδες θεωρούμενων γενικά έγκυρων (από πλευράς πληροφόρησης) ιστοτόπων εφημερίδων. Οι πηγές της παραπληροφόρησης στις σημερινές συνθήκες γενικού πληροφοριακού πολέμου μπορεί να είναι και άλλου τύπου. Οι περισσότεροι στρατοί σήμερα έχουν ειδικές διευθύνσεις και τμήματα που ασχολούνται με τον κυβερνοπόλεμο, βασική πλευρά του οποίου είναι η προπαγάνδα, η παραπλάνηση του αντιπάλου, η δημιουργία σύγχυσης στις γραμμές του, η παραπληροφόρησή του. Το ίδιο συμβαίνει και με τις κρατικές υπηρεσίες πληροφοριών, τουλάχιστον των ισχυρότερων χωρών. Γίνεται λοιπόν καθαρό ότι πίσω από την «παραπληροφόρηση» και τα fake news βρίσκεται «πόλεμος» κρατικών και επιχειρηματικών συμφερόντων, «πόλεμος» που δεν έχει μόνο χαρακτήρα προπαγάνδας αλλά και οικονομικές - κοινωνικές επιπτώσεις.

Μόλυνση

Πολλοί θεωρητικοί της επικοινωνίας και κοινωνικοί επιστήμονες προσπάθησαν να κατανοήσουν πώς επιμένουν τα ψευδή πιστεύω, μοντελοποιώντας τη διάδοση των πληροφοριών κατ' αναλογία με τη διάδοση μιας μολυσματικής ασθένειας. Σε ένα μοντέλο «μόλυνσης» οι ιδέες είναι σαν ιοί που πηγαίνουν από μυαλό σε μυαλό. Αρχίζεις με ένα δίκτυο που αποτελείται από κόμβους, που αντιπροσωπεύουν άτομα, και από ακμές, που αντιπροσωπεύουν κοινωνικές συνδέσεις. Τροφοδοτείς την «είδηση» σε ένα «μυαλό» και βλέπεις πώς εξαπλώνεται, κάτω από διάφορες προϋποθέσεις για το πότε γίνεται επιτυχής η μετάδοση. Τα μοντέλα αυτά είναι απλά, αλλά έχουν καταφέρει να ερμηνεύσουν διάφορα περιστατικά διάδοσης ψευδών ειδήσεων. Μπορούν επίσης να εξηγήσουν τη διάδοση των memes (μιμίδια) στο διαδίκτυο. Αυτά έχουν συνήθως τη μορφή μιας εικόνας, σταθερής ή κινούμενης (βίντεο), με «χτυπητό» περιεχόμενο, πάνω στην οποία εμφανίζεται μια φράση με μεγάλα γράμματα. Συχνά έχουν παιχνιδιάρικη χροιά και αναφορές σε ειδησεογραφικά ή κοινωνικά - πολιτιστικά γεγονότα, κυρίως με έμμεσο τρόπο.
Ακόμα και η αποκάλυψη του ψεύδους ενός meme που έχει διαδοθεί αρκετά, δεν εξασφαλίζει την εξαφάνισή του. Μήνες ή και χρόνια μετά συνεχίζει να διαδίδεται από κάποιους, καλοπροαίρετους ή μη, και οι φίλοι τους στους οποίους το στέλνουν το αποδέχονται ως δεδομένο, χωρίς να το ψάχνουν. Η ανάρτηση στο διαδίκτυο της αλήθειας δεν βοηθάει αν κανείς δεν μπαίνει στον κόπο να την αναζητήσει. Μοιάζει σαν λύση η περισσότερη μόρφωση γύρω απ' το θέμα και η ανάπτυξη κριτικής ικανότητας. Αλλά αυτό δεν αρκεί. Μερικές φορές ψευδείς αντιλήψεις επιμένουν και διαδίδονται ακόμη και μεταξύ κοινοτήτων, που αναζητούν την αλήθεια, συλλέγοντας και διαμοιράζοντας στο εσωτερικό τους αποδεικτικά στοιχεία.

Λάθος κατάληξη

Η σελίδα του «Facebook» «Σταματήστε τον Υποχρεωτικό Εμβολιασμό» έχει περισσότερους από 140.000 ακολούθους. Οι διαχειριστές της συχνά αναρτούν υλικά που αποσκοπούν να πείσουν όσους την ακολουθούν ότι τα εμβόλια είναι επιβλαβή ή αναποτελεσματικά, περιλαμβάνοντας ειδήσεις, επιστημονικές μελέτες και συνεντεύξεις με διακεκριμένους επικριτές των εμβολίων. Σε άλλες σελίδες ομάδων στο «Facebook», χιλιάδες ανήσυχοι γονείς ρωτούν και απαντούν σε ερωτήσεις για την ασφάλεια των εμβολίων, μοιράζονται επιστημονικές μελέτες και νομικές συμβουλές για την υποστήριξη των προσπαθειών τους ενάντια στα εμβόλια. Ολοι αυτοί αναζητούν την αλήθεια για να αποφασίσουν σχετικά με μια στάση, που μπορεί να έχει σοβαρότατες συνέπειες για τα παιδιά τους και για όλους τους ανοσοκατεσταλμένους ανθρώπους. Και όμως καταλήγουν σε επικίνδυνα λαθεμένα συμπεράσματα.
Ερευνητές μελέτησαν το φαινόμενο, χρησιμοποιώντας τη «δικτυακή επιστημολογική δομή», που αναπτύχθηκε προ εικοσαετίας από οικονομολόγους, για να μελετήσουν τη διάδοση αντιλήψεων μέσα σε μια κοινότητα και θεωρούν ότι καλύπτει κάποια κρίσιμα κενά του μοντέλου μόλυνσης, καθώς παίρνει υπόψη άτομα που μαζεύουν στοιχεία, τα διαμοιράζονται, όπως και την εμπειρία από την επιλογή που τελικά έκαναν. Στο βασικό μοντέλο πρόσθεσαν δύο κρίσιμα συστατικά: Την «κοινωνική εμπιστοσύνη», δηλαδή πόσο αξιόπιστη θεωρείται μια πηγή σε σχέση με μια άλλη, και τον «κομφορμισμό», δηλαδή την τάση κάθε μέλους μιας ομάδας να δράσει όπως και τα υπόλοιπα μέλη της ομάδας. Με την κοινωνική εμπιστοσύνη μπορεί να εξηγηθεί γιατί οι ακόλουθοι του αντιεμβολιασμού πιστεύουν τον έναν ή τον άλλον, αντί των αρμόδιων επιστημονικών κοινοτήτων και κρατικών υπηρεσιών. Συχνά υπάρχουν μια έλλειψη εμπιστοσύνης απέναντι στους γιατρούς με βάση κάποιες προηγούμενες εμπειρίες ως ασθενείς και μια δικαιολογημένη αμφιβολία κατά πόσον οι αστικές κρατικές υπηρεσίες ενδιαφέρονται πραγματικά για τα συμφέροντα των απλών ανθρώπων. Συνδυάζοντας και τον παράγοντα του «κομφορμισμού» εξηγούνται οι κλίκες μελών μέσα στην κοινότητα, που αποκρύπτουν ειδήσεις και πληροφορίες, οι οποίες έρχονται σε αντίθεση με τις βασικές αντιλήψεις της ομάδας.

Επιλεκτικός διαμοιρασμός

Ομως περιπτώσεις, όπως η σομαλική κοινότητα στη Μινεσότα και οι κοινότητες ορθόδοξων Εβραίων στη Νέα Υόρκη, που υπέφεραν πρόσφατα από επιδημίες ιλαράς (λόγω μη εμβολιασμού των μελών τους) αποτέλεσαν και στόχους ειδικής καμπάνιας εκλεπτυσμένης παραπληροφόρησης από αντιεμβολιαστές. Η πολιτική συμπεριφορά των ανθρώπων που δεν συμμετέχουν στο λαϊκό κίνημα, το τι αγοράζουμε και ποιους εκτιμούμε, εξαρτώνται από την εικόνα που έχουμε για τον κόσμο. Είναι φυσικό, στον σημερινό, καπιταλιστικό κόσμο, πολλές εύπορες ομάδες και άτομα, να ενδιαφέρονται σφόδρα να διαμορφώσουν την κοινή γνώμη για διάφορα θέματα, ακόμη και για επιστημονικά.
Υπάρχει η απλοϊκή αντίληψη ότι όταν η βιομηχανία προσπαθεί να επηρεάσει την επιστήμη το κάνει πάντα εξαγοράζοντας κάποιους επιστήμονες. Υπάρχουν όμως και πιο ύπουλες, πιο αποτελεσματικές στρατηγικές, που χρησιμοποιούν τα μονοπώλια, τα κράτη και διάφορες ομάδες. Κλασικό παράδειγμα η προσπάθεια της καπνοβιομηχανίας στις ΗΠΑ τις δεκαετίες του 1950 - '60, να πείσει ότι το κάπνισμα δεν βλάπτει, εκδίδοντας περιοδικό και διοχετεύοντας και στον υπόλοιπο Τύπο πληροφόρηση μόνο για έρευνες που επιβεβαίωναν τον ισχυρισμό της, ή κατέληγαν ότι η βλαπτικότητα του καπνού είναι αμφισβητήσιμη. Εκαναν, δηλαδή, επιλεκτικό διαμοιρασμό πληροφοριών. Πιο πρόσφατα, ένας οργανισμός για την ενημέρωση και συμβουλευτική των γονέων στη Νέα Υόρκη, πέρα από την κατάλληλη επιλογή πληροφοριών που διοχέτευε, για να επηρεάσει πιο αποτελεσματικά τις κοινότητες των ορθόδοξων Εβραίων, επισήμαινε στα υλικά που τους έστελνε ότι μερικά εμβόλια περιέχουν ζελατίνη προερχόμενη από γουρούνια, αγγίζοντας τις θρησκευτικές «χορδές» αυτής της κοινότητας.

Απαραίτητο βήμα

Οι παράγοντες που αξιοποιούν την παραπληροφόρηση σχεδιάζουν περιεχόμενο, που ελπίζουν ότι θα εξοργίσει ή θα ερεθίσει στοχευμένα ακροατήρια, ώστε να γίνουν αγγελιοφόροι, χρησιμοποιώντας το κοινωνικό τους «κεφάλαιο» για να δώσουν αξιοπιστία στο αρχικό μήνυμα. `Η, όπως έγραφε σε ενημερωτικό του το «Facebook» το 2018 σχετικά με τους αλγορίθμους κατάταξης που χρησιμοποιεί, «δίνουν προτεραιότητα σε αναρτήσεις που πυροδοτούν συζητήσεις και ουσιαστικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ των ανθρώπων». Η στόχευση ακροατηρίων, που είναι δυνατή σήμερα με βάση τα προσωπικά δεδομένα, που άμεσα αλλά κυρίως έμμεσα έχουν δώσει οι χρήστες του «Facebook», είναι απίστευτη. Μπορεί κανείς να ζητήσει να κάνει διαφημιστική - προπαγανδιστική καμπάνια π.χ. στις γυναίκες μεταξύ 32 και 42 ετών, που ζουν στην Αττική, έχουν παιδιά προσχολικής ηλικίας, έχουν πτυχίο τριτοβάθμιας εκπαίδευσης και έχουν κάνει like στον τάδε πολιτικό.
Οι χειραγωγοί της κοινωνικής συνείδησης αναπτύσσουν συνεχώς νέες πιο εκλεπτυσμένες μεθόδους επίδρασης. Υπάρχουν πολλές περιπτώσεις που διαπιστώθηκε η λειτουργία bot στο «Twitter», σε συνδυασμό με πληρωμένα τρολ, ακόμη και με χάκινγκ παραβίασης λογαριασμών «φίλων», ώστε να δημιουργηθεί η εντύπωση ότι μια άποψη είναι εδραιωμένη ευρέως και να ανέβει κάποιο hashtag ψηλά. Ολοι αυτοί στηρίζονται στο ότι οι άνθρωποι αντιδρούν πολλές φορές συναισθηματικά και διαμοιράζονται πρόθυμα παραπληροφόρηση αν αυτή ενισχύει τις προϋπάρχουσες αντιλήψεις ή προκαταλήψεις τους. Η κατανόηση των μεθόδων, των μηχανισμών και της κοινωνικής βάσης πάνω στην οποία στηρίζεται η παραπληροφόρηση είναι ένα πρώτο, απολύτως απαραίτητο βήμα, ώστε να αποφύγει κανείς να μετατραπεί άθελά του σε αναμεταδότη του ψεύδους και σε «βαποράκι» σκοπιμοτήτων και συμφερόντων.

Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: «Scientific American»

«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

Βιολόγοι φτιάχνουν ένα απρόσβλητο από ιούς βακτήριο

Χρήσιμο σε φαρμακευτικές εταιρείες και βιομηχανίες τροφίμων, ενώ δεν λείπουν και σκέψεις για εφαρμογή της τεχνολογίας αυτής στο μέλλον και στον άνθρωπο

Ενας ιός προσγειώνεται πάνω σε ένα κύτταρο, όπως μια αράχνη προσγειώνεται πάνω σε μπαλόνι χίλιες φορές μεγαλύτερο απ' αυτήν. Εχει έξι πόδια απλωμένα κάτω από ένα σώμα, που μοιάζει σαν σύριγγα με μια ογκώδη κεφαλή από πάνω. Το θήραμα είναι ένα βακτήριο Escherichia coli και ο κυνηγός ένας βακτηριοφάγος ιός, που ονομάζεται λάμδα. Εχοντας βρει το θύμα του, ο λάμδα κάνει αυτό που τρισεκατομμύρια τρισεκατομμυρίων ιών έχουν κάνει αμέτρητες φορές από τότε που εμφανίστηκε ζωή στη Γη: Προσδένεται στην κυτταρική μεμβράνη με τα πόδια του, προσαρμόζει το τμήμα του, που μοιάζει με σύριγγα, σε έναν πόρο της και συσπειρώνεται, εισάγοντας το DNA του μέσα στο κύτταρο.
Το DNA περιέχει οδηγίες για την κατασκευή περισσότερων ιών και αυτή είναι ουσιαστικά η λειτουργία του ιού: Λειτουργεί ως κάψουλα που περιέχει τα σχέδια για την κατασκευή περισσότερων αντιγράφων του εαυτού του. Οι ιοί δεν έχουν τους μοριακούς μηχανισμούς για να φτιάχνουν νέα πράγματα. Γι' αυτό εισβάλλουν σε κύτταρα και πραγματοποιούν «αεροπειρατεία» του κυτταρικού εξοπλισμού, χρησιμοποιώντας τον για να κάνουν αντίγραφά τους, μέχρι να γίνουν τόσο πολλοί, που το κύτταρο να σκάσει και οι νέοι ιοί να διαχυθούν μολύνοντας κι άλλα κύτταρα. Οι ιοί μπορούν να κάνουν όλα αυτά επειδή όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί, από τους ρινόκερους των αφρικανικών πεδιάδων, έως τους ...ρινοϊούς που μας προκαλούν συνάχι, χρησιμοποιούν το ίδιο σύστημα κωδικοποίησης, που βασίζεται στα νουκλεϊνικά οξέα. Εισάγοντας τέτοιον κώδικα μέσα στο κύτταρο, αυτό αρχίζει να χρησιμοποιεί τις οδηγίες του για να κατασκευάσει τις σχετικές πρωτεΐνες.

rE. coli - 57

Ομως τώρα ο λάμδα συναντά ένα άλλο, καινοφανές κύτταρο E. coli. Ο ιός ακολουθεί τη γνωστή διαδικασία, αλλά ο κυτταρικός μηχανισμός δεν αντιδρά στο DNA του. Αυτό οφείλεται στο ότι το βακτήριο χρησιμοποιεί ένα «λειτουργικό σύστημα» βασισμένο στο DNA, που δεν υπήρξε ποτέ πριν στη Γη και ο κώδικας του ιού είναι ασύμβατος με αυτό, το ίδιο όπως ασύμβατος και καταδικασμένος είναι ένας ιός των Windows μέσα σε υπολογιστή με Linux. Σύμφωνα με τους κατασκευαστές του τροποποιημένου βακτηρίου, η ίδια τύχη περιμένει και οποιονδήποτε άλλον ιό του επιτεθεί. Το όνομα του τροποποιημένου βακτηρίου: rE. coli - 57.
Το rE. coli - 57 κατασκευάζεται σε εργαστήριο της ιατρικής σχολής του πανεπιστημίου Χάρβαρντ στις ΗΠΑ, από επιστημονική ομάδα με επικεφαλής την Νίλι Οστροφ. Πρόκειται για το πιο πολύπλοκο έργο γενετικής τροποποίησης στην ιστορία και είναι το αντικείμενο θεωρητικής εργασίας του γενετιστή Τζορτζ Τσερτς, που δημοσιεύτηκε το 2016, προσδιορίζοντας 148.955 απαραίτητες αλλαγές στο γονιδίωμα του E. coli, ώστε αυτό να γίνει απρόσβλητο από ιούς. Η ομάδα της Οστροφ έχει πραγματοποιήσει το 63% των τροποποιήσεων και τα μικρόβια συνεχίζουν να ζουν και να ευημερούν. Οι ερευνητές θεωρούν ότι δεν θα αργήσει η ώρα που όλες οι απαραίτητες αλλαγές θα έχουν γίνει και το rE. coli - 57 θα μπορεί να δοκιμαστεί απέναντι σε πλειάδα διαφορετικών ιών.

Εκτυπωτές DNA

Η πραγματοποίηση τόσο πολλών αλλαγών στο γονιδίωμα ενός κυττάρου είναι δύσκολη υπόθεση, γι' αυτό οι ερευνητές σκέφτηκαν να αξιοποιήσουν τη δυνατότητα εξαρχής σύνθεσης των τμημάτων DNA που χρειάζονταν. Σήμερα υπάρχουν εταιρείες σύνθεσης DNA, που χρησιμοποιούν εκτυπωτές με λειτουργία παρόμοια με των εκτυπωτών έγχυσης μελάνης (inkjet) και οι οποίοι μπορούν να κατασκευάσουν πιστά στα σχέδια, που θα τους δοθούν, τμήματα DNA μεγέθους 4.000 γενετικών γραμμάτων. Οι ερευνητές σχεδιάζουν τον κατάλληλο γενετικό κώδικα σε υπολογιστή και μετά παίρνουν έτοιμα τα τμήματα DNA, με τα οποία θα αντικαταστήσουν άλλα τμήματα στα κύτταρα των οργανισμών που μελετούν. Μάλιστα, η Οστροφ αντικατέστησε στο rE. coli - 57 και ένα πρόσθετο γονίδιο, για να το κάνει εξαρτημένο από ένα συνθετικό μη φυσικό αμινοξύ στην τροφή του, ώστε να πεθάνει αν τύχει και διαρρεύσει στο περιβάλλον.
Οι ιοί είναι εξαιρετικά διαδεδομένοι. Περίπου 800 εκατομμύρια απ' αυτούς καλύπτουν κατά μέσο όρο κάθε τετραγωνικό μέτρο της επιφάνειας του πλανήτη. Μας προκαλούν αρρώστιες, αλλά το ενδιαφέρον για την κατασκευή του rE. coli - 57 προέρχεται κυρίως από τα προβλήματα που δημιουργούν οι ιοί στις φαρμακοβιομηχανίες και στις βιομηχανίες τροφίμων, που χρησιμοποιούν βακτήρια για να παρασκευάσουν φάρμακα, γιαούρτια, τυριά κ.τ.λ. Ολο το υλικό στη γραμμή παραγωγής πρέπει να πεταχτεί στα σκουπίδια όταν τα βακτήρια αυτά μολυνθούν από ιούς και πεθάνουν. Το rE. coli - 57 μπορεί να σημαίνει δισεκατομμύρια δολάρια για τους κατασκευαστές του αν πετύχει. Αυτά όσον αφορά τα κίνητρα. Επιπλέον, σύμφωνα με την Οστροφ, το rE. coli - 57 θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί και για την κατασκευή εξωτικών αμινοξέων, πέρα από τα 20 αμινοξέα που υπάρχουν στη φύση και μ' αυτά τα αμινοξέα θα μπορούσαν ίσως να παρασκευαστούν «πρωτεΐνες σχεδιαστή», για να στοχεύσουν με μεγαλύτερη ακρίβεια και αποτελεσματικότητα ασθένειες όπως το AIDS και ο καρκίνος.
Παραπέρα, το rE. coli - 57 θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να κάνει και ανθρώπινα κύτταρα απρόσβλητα από ιούς. Κάτι τέτοιο θα έδινε οριστική λύση στις μολύνσεις από ιούς των ειδικών κυτταρικών σειρών, που χρησιμοποιούνται στην ιατρική έρευνα. Οταν τα χρησιμοποιούμενα κύτταρα μολυνθούν, τότε όλο το πείραμα πρέπει να ξαναγίνει από την αρχή, πράγμα που σημαίνει κόστος και καθυστέρηση. Βεβαίως, ο επαναπρογραμματισμός ανθρώπινων κυττάρων είναι πολύ πιο πολύπλοκος, αφού το ανθρώπινο DNA περιέχει 3,2 δισεκατομμύρια γενετικά «γράμματα», δηλαδή είναι 800 φορές πιο μεγάλο από το DNA του E. coli. Ορισμένοι επιστήμονες μη σχετιζόμενοι με την έρευνα του Χάρβαρντ, αμφιβάλλουν αν τα γενετικώς τροποποιημένα κύτταρα είτε των βακτηρίων είτε των ανθρώπων θα λειτουργούν όπως τα κανονικά κύτταρα, ενώ άλλοι εκφράζουν ανησυχίες ότι η τέτοια τροποποίηση κυττάρων φέρνει λίγο πιο κοντά την κατασκευή ανθρώπων κατά παραγγελία.

Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: «Scientific American»

Αποκωδικοποιώντας τα σημάδια της γένεσης της Σελήνης

Η συνεστία, μια νέα κατηγορία ουράνιων σωμάτων, ίσως είναι το κλειδί για την πληρέστερη εξήγηση της προέλευσης του φεγγαριού και τη συμπλήρωση των κενών της θεωρίας της γιγαντιαίας σύγκρουσης

Απεικόνιση της συνεστίας από την οποία ίσως δημιουργήθηκε το σύστημα Γης - Σελήνης, την περίοδο που η συνεστία έχει ήδη συρρικνωθεί αρκετά ώστε να έχει ξεπροβάλει από το εσωτερικό της η διάπυρη ακόμα Σελήνη

Τα περισσότερα από 400 κιλά δειγμάτων πετρωμάτων και ρεγόλιθου (σεληνιακού «χώματος»), που έφεραν πίσω οι επανδρωμένες αποστολές «Απόλλων» και οι ρομποτικές αποστολές των ΗΠΑ και της Σοβιετικής Ενωσης στη Σελήνη τις δεκαετίες 1960 και 1970, ανέτρεψαν τις μέχρι τότε κυρίαρχες θεωρίες για την προέλευση του δορυφόρου της Γης. Αυτά τα δείγματα εξάλειψαν τη θεωρία ότι η Σελήνη είχε συλληφθεί βαρυτικά από τη Γη, αλλά και τη θεωρία ότι είχε σχηματιστεί παράλληλα με αυτήν, ενώ αποκάλυψαν σημαντικές νέες λεπτομέρειες, όπως το γεγονός ότι κάποτε ο νεογέννητος δορυφόρος ήταν καλυμμένος με έναν ωκεανό μάγματος.
Η τεράστια Ενέργεια που χρειαζόταν για να σχηματιστεί ο ωκεανός μάγματος οδήγησε σε μια ριζοσπαστική ιδέα για την προέλευση της Σελήνης, την υπόθεση ότι ο κοντινότερος ουράνιος σύντροφος της Γης σχηματίστηκε μετά από μια γιγαντιαίων διαστάσεων σύγκρουση μεταξύ της πρωτο-Γης (της Γης στο πρωτοπλανητικό στάδιο) και ενός άλλου πλανητικού σώματος. Η ιδέα αυτή βασίστηκε σε υπολογισμούς που έδειχναν ότι οι αναπτυσσόμενοι πλανήτες δεν είναι καθόλου σπάνιο να συγκρουστούν μεταξύ τους. Ορισμένοι ερευνητές υπέθεσαν μάλιστα ότι αυτή η γιγαντιαία σύγκρουση ήταν που οδήγησε στην έναρξη περιστροφής της Γης ή στην επιτάχυνσή της, περιστροφή που σήμερα δημιουργεί τον 24ωρο κύκλο του ημερονυχτίου. Η εικασία γιγαντιαίας σύγκρουσης προβλέπει ότι υπήρξε μια πλάγια (λοξή) σύγκρουση ανάμεσα στην πρωτο-Γη και έναν πρωτοπλανήτη μεγέθους ανάλογου με του πλανήτη Αρη, που είχε ως αποτέλεσμα τη δημιουργία ενός θερμού δίσκου συντριμμιών βράχων γύρω από τη Γη. Από αυτόν τον δίσκο συντέθηκε τελικά η Σελήνη, σενάριο που εξηγεί τη μεγάλη μάζα της Σελήνης (πέμπτος μεγαλύτερος δορυφόρος στο ηλιακό σύστημα).

Υπερβολική ομοιότητα

Ωστόσο, η υπόθεση της γιγαντιαίας σύγκρουσης εμφανίζει κάποια κενά. Κορυφαίο είναι η εκπληκτική χημική ομοιότητα ανάμεσα στη Γη και τη Σελήνη. Αυτά τα δύο σώματα είναι φτιαγμένα από το ίδιο αρχικό υλικό, σαν να είναι πλανητικά δίδυμα, ενώ η τυπική εκδοχή της γιγαντιαίας σύγκρουσης προβλέπει ότι η Σελήνη θα έπρεπε να αποτελείται κυρίως από το υλικό του πρωτοπλανήτη που συγκρούστηκε με τη Γη. Η σύνθεση αυτού του πρωτοπλανήτη αναμφίβολα θα διέφερε από της Γης, επειδή οι πλανήτες, καθώς αναπτύσσονται μέσα στο δίσκο αερίων και σκόνης γύρω από ένα νεαρό άστρο, ενσωματώνουν ο καθένας διαφορετικά μείγματα συστατικών υλικών, αυτά δηλαδή που είναι διαθέσιμα στις τροχιές του καθενός. Οι επιστήμονες μπορούν να διακρίνουν τις διαφορές ανάμεσα στα μείγματα αυτά με την πραγματοποίηση υψηλής ακρίβειας μετρήσεων των συγκεντρώσεων των ισοτόπων διάφορων στοιχείων μέσα στα πετρώματα, συνθέτοντας έτσι το μοναδικό «ισοτοπικό αποτύπωμα» κάθε πλανητικού σώματος στο ηλιακό σύστημα. Εξαιρούνται η Γη και η Σελήνη, που παραδόξως έχουν σχεδόν πανομοιότυπο αποτύπωμα.
Αυτό το ισοτοπικό παράδοξο έμενε αναπάντητο επί δεκαετίες από την υπόθεση της γιγαντιαίας σύγκρουσης, χωρίς να διατυπώνεται καμία καλύτερη εναλλακτική εξήγηση για την προέλευση της Σελήνης. Τώρα, σε μια δεύτερη επιστημονική επανάσταση στον τομέα, διαπιστώνεται ότι οι περισσότερες γιγαντιαίες συγκρούσεις δεν δημιουργούν αμέσως έναν νέο πλανήτη. Αντίθετα, σχηματίζουν ένα σώμα που ανήκει σε μια καινούργια αστρονομική κατηγορία αντικειμένων, ένα μεταβατικό υβρίδιο μεταξύ πλανήτη και δίσκου, που ονομάζεται συνεστία και θα μπορούσε να εξηγήσει τα περισσότερα από τα περίεργα χαρακτηριστικά της Σελήνης, συμπληρώνοντας τα κενά της υπόθεσης της γιγαντιαίας σύγκρουσης. Οι ερευνητές συνέθεσαν την ονομασία του φαινομένου από το όνομα της αρχαιοελληνικής θεάς Εστίας, καθώς θεωρούν ότι το «σπίτι» μας, η Γη, προέκυψε από ένα τέτοιο σώμα, προσθέτοντας το πρόθεμα «συν» για να τονίσουν τη συνέργεια ανάμεσα στα υλικά του πλανήτη και του δίσκου γύρω του.

Βροχή μάγματος

Οι συνεστίες μπορεί να έχουν διάφορα σχήματα και μεγέθη, ανάλογα με την εσωτερική σε αυτές κατανομή μάζας, Ενέργειας και στροφορμής. Τα χαρακτηριστικά τους εξαρτώνται από το πώς δημιουργήθηκαν. Η ομαλή θέρμανση ενός πλανήτη δημιουργεί μια συνεστία που μοιάζει με «ιπτάμενο δίσκο», αλλά οι γιγαντιαίες συγκρούσεις προκαλούν το σχηματισμό πιο «φουσκωτών» συνεστιών, που μοιάζουν με λουκουμάδες. Σύμφωνα με τους επιστήμονες που τις ανακάλυψαν, το γεγονός ότι κανείς - ούτε οι ίδιοι - τις είχαν εντοπίσει έως τώρα οφείλεται σε λάθος προσδοκίες. Στο φάσμα των γιγαντιαίων συγκρούσεων που θα μπορούσαν να σχηματίσουν τη Σελήνη, η Ενέργεια και η στροφορμή ενός ουράνιου σώματος σαν τον Αρη είναι πολύ μικρές για να σχηματίσουν μια συνεστία. Επικεντρώνοντας σε πρωτοπλανήτες πρόσκρουσης με αρειανά χαρακτηριστικά, ολόκληρο το αστρονομικό πεδίο - γενιές επιστημόνων - παραπλανήθηκαν νομίζοντας ότι ένας πλανήτης και ένας δίσκος συντριμμιών γύρω του είναι το μοναδικό αποτέλεσμα μιας γιγαντιαίας σύγκρουσης.
Η θερμοκρασία μιας συνεστίας καθορίζεται από το σημείο βρασμού των πετρωμάτων, το οποίο στα εξωτερικά της στρώματα, εκεί που επικρατεί χαμηλή πίεση, είναι μεγαλύτερη από 2.000 βαθμούς Κελσίου. Η ψύξη αυτών των στρωμάτων, λόγω ακτινοβόλησης Ενέργειας στο Διάστημα, προκαλεί συμπύκνωση των ατμών σε υγρή μορφή, οπότε σταγονίδια μάγματος πέφτουν σαν βροχή προς το εσωτερικό της συνεστίας. Σε αυτό το σενάριο ένα φεγγάρι αρχίζει να σχηματίζεται ως μια μικρή σφαίρα λιωμένων βράχων και μετάλλων, που δεν εξατμίστηκε κατά τη γιγαντιαία σύγκρουση. Η σφαίρα αυτή μεγαλώνει με κάθε σταγόνα μάγματος που πέφτει πάνω της, καθώς περιφέρεται μέσα στο νέφος της συνεστίας. Η ψύξη της συνεστίας οδηγεί σταδιακά στη συρρίκνωσή της και μετά από μερικές δεκάδες χρόνια συρρικνώνεται αρκετά ώστε να αποκαλυφθεί το φεγγάρι. Το σενάριο εξηγεί την ισοτοπική ομοιότητα Γης και Σελήνης, καθώς η συνεστία από την οποία προήλθαν φτιάχτηκε από τα εξαερωμένα και καλά αναμεμειγμένα υλικά των δύο αρχικών σωμάτων.

«Συνταγή»

Η συνεστία μπορεί να εξηγήσει και άλλα σεληνιακά μυστήρια. Παρά την ισοτοπική ομοιότητα, η Σελήνη δεν έχει την ίδια χημική σύσταση με τη Γη, καθώς διαθέτει μικρότερες ποσότητες πτητικών (που γίνονται εύκολα αέρια) χημικών στοιχείων, όπως το υδρογόνο και το άζωτο, αλλά και λιγότερο πτητικών, όπως το νάτριο και το κάλιο. Η τυπική θεωρία της γιγαντιαίας σύγκρουσης δεν μπορεί να εξηγήσει αυτήν τη διαπίστωση. Σύμφωνα με την εικασία της συνεστίας, τα πτητικότερα στοιχεία θα παρέμεναν σε αέρια μορφή κατά τη διάρκεια της βροχής μάγματος, έτσι η Σελήνη δεν θα αποκτούσε μεγάλες ποσότητες από αυτά. Τα πτητικά υλικά θα παρασύρονταν προς το κέντρο της συρρικνούμενης συνεστίας και θα κατέληγαν τελικά να γίνουν μέρος της Γης. Με βάση τις προσομοιώσεις, η «συνταγή» για να αποκτήσει η Σελήνη τη χημική της σύνθεση προβλέπει την εξάτμιση δύο πρωτοπλανητικών σωμάτων μετά από γιγαντιαία μεταξύ τους σύγκρουση, καλό ανακάτεμα και... ψήσιμο στους 4.000 βαθμούς Κελσίου, σε «φούρνο με αέρα» (μετάδοση θερμότητας με συναγωγή) επί 10 έως 100 χρόνια.
Προς το παρόν οι συνεστίες έχουν παρατηρηθεί μόνο στην οθόνη υπολογιστή, σε μαθηματικά μοντέλα προσομοίωσης γιγαντιαίων συγκρούσεων, αλλά οι επιστήμονες ελπίζουν ότι όσο μεγαλώνει η διακριτική ικανότητα των τηλεσκοπίων, ίσως εντοπιστούν κάποιες σε υπό διαμόρφωση πλανητικά συστήματα, δίνοντάς μας τη δυνατότητα να παρακολουθήσουμε μια αναπαράσταση του πώς σχηματίστηκε το σύστημα Γης - Σελήνης. Αν και σύμφωνα με τις προσομοιώσεις το φαινόμενο των συνεστιών κάθε άλλο παρά σπάνιο είναι, ο προσωρινός χαρακτήρας του καθιστά πολύ δύσκολο τον εντοπισμό του.

Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: «Scientific American»

Πώς «δημιουργείται» η νόηση στον εγκέφαλο

Το νέο επιστημονικό πεδίο της νευροεπιστήμης των δικτύων αποκαλύπτει πώς προκύπτει η νοητική λειτουργία από ενορχηστρωμένες αλληλεπιδράσεις μεταξύ διαφορετικών εγκεφαλικών περιοχών

Ζούμε σε έναν κόσμο με τεράστια πολύπλοκα δίκτυα, ορισμένα απτά, όπως τα συγκοινωνιακά και ορισμένα πέρα από την άμεση αντιληπτική μας ικανότητα, όπως ο Παγκόσμιος Ιστός (World Wide Web). Γνωρίζουμε επίσης την ύπαρξη στη φύση τεράστιων συστημάτων. Ο Γαλαξίας περιέχει 100 δισεκατομμύρια αστέρια, αριθμός που είναι όμως ένα μικρό κλάσμα συγκριτικά με τις περισσότερες από 100 τρισεκατομμύρια συνάψεις μεταξύ των νευρώνων του εγκεφάλου ενός ανθρώπου, οι οποίες του επιτρέπουν να αισθάνεται, να σκέφτεται και να δρα. Λίγα συστήματα αλληλεπιδρωσών συνδέσεων διαθέτουν την πολυπλοκότητα του συστήματος που βρίσκεται μέσα στο κρανίο μας.
Διάφορες ερευνητικές ομάδες νευροεπιστημόνων δανείστηκαν τη γλώσσα της θεωρίας γράφων (κλάδου των Μαθηματικών), για να μπορέσουν να αναλύσουν, ανιχνεύσουν και προβλέψουν σύνθετες αλληλεπιδράσεις μέσα στον εγκέφαλο, οι οποίες γεφυρώνουν το φαινομενικά τεράστιο κενό ανάμεσα στη φρενήρη ηλεκτρική δραστηριότητα και γνωστικές λειτουργίες, όπως η μνήμη, η λήψη αποφάσεων, η εκμάθηση μιας νέας δεξιότητας, η πραγματοποίηση μιας κίνησης. Αυτό το νέο πεδίο της νευροεπιστήμης των δικτύων βασίζεται και οικοδομεί πάνω στην ιδέα της εξειδίκευσης συγκεκριμένων περιοχών του εγκεφάλου για την πραγματοποίηση συγκεκριμένων δραστηριοτήτων. Στο πιο θεμελιώδες επίπεδο, το τι είναι ο εγκέφαλος και κατ' επέκταση ποιοι είμαστε ως όντα με συνείδηση, καθορίζεται από ένα δίκτυο 100 δισεκατομμυρίων νευρώνων, με τουλάχιστον 100 τρισεκατομμύρια συνδετικά σημεία μεταξύ τους, τις συνάψεις.

Κόμβοι

Η νευροεπιστήμη των δικτύων προσπαθεί να συλλάβει όλη αυτή την πολυπλοκότητα. Μοντελοποιεί τα δεδομένα που προέρχονται από απεικονίσεις του εγκεφάλου ως έναν γράφο που αποτελείται από κόμβους (κορυφές) και ακμές (γραμμές), που τους συνδέουν. Οι κόμβοι αναπαριστούν τις μονάδες του δικτύου, όπως οι νευρώνες. Μια από τις ερευνητικές ομάδες στις ΗΠΑ έχει απλοποιήσει τον ανθρώπινο εγκέφαλο σε ένα γράφο περίπου 300 κόμβων. Οι περιοχές του εγκεφάλου που δεν γειτονεύουν συνδέονται με ένα ειδικό δομικό σύστημα, τη λευκή ουσία, που μπορεί να θεωρηθεί αντίστοιχο με τις χοντρές αρμαθιές καλωδίων, διασύνδεσης των σύγχρονων δικτύων υπολογιστών. Αυτή η αναπαράσταση του εγκεφάλου ως ενοποιημένου δικτύου δίνει ήδη μια πιο καθαρή εικόνα για τη γνωστική του λειτουργία, ενώ παράλληλα βοηθά στην καλύτερη διάγνωση και θεραπεία ψυχιατρικών παθήσεων.
Μέχρι πρόσφατα οι νευροεπιστήμονες κατά κύριο λόγο μελετούσαν τη λειτουργία ξεχωριστών περιοχών του εγκεφάλου απομονωμένα τη μια από την άλλη. Ομως, ακόμη και ένας πλήρης κατάλογος όλων των διακριτών εγκεφαλικών περιοχών και των τομέων εξειδίκευσής τους δεν μπορεί να μας εξηγήσει πώς προκύπτουν οι γνωστικές λειτουργίες του εγκεφάλου, όπως ένας πλήρης κατάλογος των οργάνων μιας ορχήστρας δεν αποτελεί συνταγή για την Ηρωική Συμφωνία (3η) του Μπετόβεν.

Ορχήστρες

Οι ζωντανοί εγκέφαλοι είναι ογκώδεις ορχήστρες νευρώνων, οι οποίοι πυροδοτούν παράλληλα, ακολουθώντας πολύ ειδικά μοτίβα. Μπορούμε να ακούσουμε τη «μουσική» του εγκεφάλου μετρώντας τη συσχέτιση ανάμεσα στη δραστηριότητα κάθε ζεύγους περιοχών, που δείχνει ότι λειτουργούν σε συμφωνία. Το μέτρο αυτής της κοινής δραστηριοποίησης ονομάζεται λειτουργική συνδεσιμότητα και οι νευροεπιστήμονες των δικτύων θεωρούν ότι αντανακλά τη «μουσική» του εγκεφάλου. Αν δύο περιοχές πυροδοτούν με την ίδια χρονική διακύμανση, θεωρούνται λειτουργικά συνδεδεμένες. Ενταση της «μουσικής» του εγκεφάλου μπορεί να θεωρηθεί το επίπεδο δραστηριότητας των ηλεκτρικών σημάτων, που κυκλοφορούν στη μια ή την άλλη εγκεφαλική περιοχή.
Κάθε χρονική στιγμή το σύνολο του εγκεφάλου είναι ενεργό, αλλά μια συγκεκριμένη γνωστική λειτουργία μεταβάλλει τη δραστηριότητα μόνο ενός μέρους του εγκεφάλου πάνω από το βασικό επίπεδο δραστηριότητας. Αν όλα τα τμήματα του εγκεφάλου ήταν έντονα δραστήρια συνεχώς, τότε θα ήταν σαν όλα τα μέλη μιας ορχήστρας να παίζουν το καθένα το όργανό του στο μέγιστο της έντασης, μια κακοφωνία που θα δημιουργούσε χάος, όχι αρμονία.
Μελέτη που εξέτασε 10.000 τομογραφίες λειτουργικού μαγνητικού συντονισμού (fMRI), που λήφθηκαν ενόσω οι συμμετέχοντες πραγματοποιούσαν 83 διαφορετικές γνωστικές λειτουργίες, συμπέρανε ότι καθεμιά απ' αυτές αντιστοιχεί σε διαφορετικές μονάδες εγκεφαλικών δικτύων. Υπάρχουν μονάδες που ασχολούνται κυρίως με την προσοχή, την απομνημόνευση, τη διαισθητική σκέψη, άλλες αφιερωμένες στην ακοή, στην όραση, στη σωματική κίνηση κ.ο.κ. Οι αισθητηριακές και κινητικές γνωστικές διαδικασίες σχετίζονται με μεμονωμένες αυτόνομες μονάδες, που εντοπίζονται σε έναν από τους δύο λοβούς του εγκεφάλου. Οι υπολογισμοί μέσα σε μια μονάδα δεν προκαλούν δραστηριότητα σε άλλες μονάδες. Στην αναλογία με την ορχήστρα, θα ήταν καταστροφικό κάθε φορά που παίζει ένας μουσικός κάποιοι άλλοι να πρέπει να αλλάζουν τις νότες τους, ως παρενέργεια.

Αρμονία

Αν και οι μονάδες των νευρωνικών δικτύων είναι κατά βάση ανεξάρτητες, ένα συμφωνικό έργο απαιτεί οικογένειες οργάνων να παίζουν σε αρμονία μεταξύ τους. Η πληροφορία, που δημιουργείται από μια μονάδα, με τη μορφή ηλεκτρικών σημάτων, πρέπει τελικά να ολοκληρωθεί με εκείνη από άλλες μονάδες. Η παρακολούθηση μιας κινηματογραφικής ταινίας με μόνη λειτουργούσα τη μονάδα όρασης του εγκεφάλου, χωρίς τις αντίστοιχες για την ακοή, για τα συναισθήματα κ.τ.λ., σίγουρα θα απείχε κατά πολύ από την πλήρη εμπειρία. Γι' αυτό, για την ολοκλήρωση πολλών γνωστικών λειτουργιών, χρειάζεται διάφορα τμήματα του εγκεφάλου να εργαστούν από κοινού. Για παράδειγμα, η απομνημόνευση ενός αριθμού τηλεφώνου απαιτεί τη συνεργασία των μονάδων ακοής, προσοχής και επεξεργασίας μνήμης. Για την ολοκλήρωση και τον έλεγχο της δραστηριότητας πολλών μονάδων του, ο εγκέφαλος χρησιμοποιεί κεντρικούς κόμβους, δηλαδή κόμβους όπου συναντώνται συνδέσεις από διάφορες μονάδες του εγκεφάλου.
Ορισμένες μονάδες είναι περισσότερο πληθωρικές στη δράση τους. Οι συνδέσεις τους εκτείνονται σε πολλαπλά σημεία στον εγκέφαλο. Η μετωπιαία μονάδα ελέγχου, που αναπτύχθηκε πρόσφατα στη χρονική κλίμακα της εξέλιξης του ανθρώπου και είναι ιδιαίτερα μεγάλη συγκριτικά με τους κοντινότερους συγγενείς μας (πρωτεύοντα θηλαστικά), συνδέεται με αρκετούς άλλους λοβούς του εγκεφάλου. Αντιστοιχεί στον μαέστρο της ορχήστρας και ενεργοποιείται σε πληθώρα γνωστικών λειτουργιών, εξασφαλίζοντας ότι η λειτουργία άλλων μονάδων θα παραμένει σε αρμονία. Συνδέεται στενά με τις διαδικασίες λήψης απόφασης, βραχυχρόνιας μνήμης και γνωστικού ελέγχου, δηλαδή ανάπτυξης σύνθετων στρατηγικών και παρεμπόδισης ανάρμοστης συμπεριφοράς.
Μια άλλη έντονα διασυνδεδεμένη μονάδα είναι εκείνη που σχετίζεται με τη συγκέντρωση και την ανταπόκριση σε καινούρια ερεθίσματα. Για παράδειγμα, αν σας ζητηθεί να κοιτάξετε τις λέξεις: Μπλε και κόκκινο και να ανταποκριθείτε με το χρώμα τους, θα αντιδράσετε πιο γρήγορα με εκείνη που είναι γραμμένη με κόκκινο. Στην περίπτωση της άλλης λέξης πρέπει να ενεργοποιηθεί και η μετωπιαία μονάδα ελέγχου, καθώς η ανάγνωση της λέξης μπλε συγκρούεται με το πραγματικό χρώμα της (πράσινο).

Ταυτότητα και αλλαγή

Αν και ο εγκέφαλος όλων των υγιών ανθρώπων αποτελείται από συγκεκριμένα δίκτυα διασυνδεδεμένα μέσω κεντρικών κόμβων, κάθε ξεχωριστός άνθρωπος εμφανίζει ελαφρές διαφοροποιήσεις στον τρόπο που διασυνδέονται αυτά τα κυκλώματα. Κάποιοι που έχουν κεντρικούς κόμβους με πολλές συνδέσεις, συνήθως έχουν μονάδες που είναι καλά ξεχωρισμένες μεταξύ τους και αποδίδουν καλύτερα σε ορισμένες γνωστικές λειτουργίες, όπως η βραχυχρόνια μνήμη, η γλώσσα, η αντίληψη των Μαθηματικών, η κοινωνική αντίληψη. Απλουστεύοντας, όλες οι σκέψεις, τα συναισθήματα, οι ιδιοτροπίες και οι ψυχικές δυνάμεις κωδικοποιούνται στη συγκεκριμένη οργάνωση του εγκεφάλου, ως ενοποιημένο ολοκληρωμένο δίκτυο. Είναι η «μουσική» που προκύπτει που σας κάνει αυτό που είστε, τον εαυτό σας.
Οι συγχρονισμένες μονάδες του εγκεφάλου μάς ταυτοποιούν και μας επιτρέπουν να διατηρήσουμε την ταυτότητα αυτή στο χρόνο. Οι «μουσικές» συνθέσεις που παίζουν, εμφανίζονται πάντα να έχουν ομοιότητες. Είναι σαν ο ίδιος μουσικός να παίζει διαφοροποιημένες συνθέσεις, που όμως ανήκουν στο ίδιο μουσικό είδος. Αυτή η συνέπεια προκύπτει από το γεγονός ότι οι φυσικές οδοί, οι δομικές συνδέσεις μέσα στον εγκέφαλο θέτουν περιορισμούς στις διαδρομές που μπορεί να ταξιδέψει ένα νευρικό σήμα.
Τελικά γίνονται και αλλαγές στη «μουσική» του εγκεφάλου, όπως γίνονται αλλαγές σε μια ορχήστρα. Οι φυσικές συνδέσεις μεταβάλλονται στο πέρασμα μηνών ή ετών, ενώ η λειτουργική συνδεσιμότητα μπορεί να μεταβάλλεται ακόμη και μέσα σε λίγα δευτερόλεπτα, καθώς το άτομο μεταπηδά από τη μια γνωστική λειτουργία στην επόμενη. Οι κεντρικοί κόμβοι έχουν μια ιδιότητα που λέγεται λειτουργική δικτυακή ευελιξία και τους επιτρέπει να αλλάξουν απότομα τις συνδέσεις μιας μονάδας, μεταβάλλοντας τη ροή πληροφορίας στο δίκτυο. Οι μονάδες εγκεφαλικών δικτύων εμφανίζονται ήδη από την περίοδο που το παιδί είναι ακόμη στη μήτρα και ραφινάρονται καθώς μεγαλώνει, με την ενίσχυση των συνδέσεων μέσω των κεντρικών κόμβων να συνοδεύεται από μεγαλύτερη αυτονόμηση των μονάδων. Η πρόοδος της διαδικασίας αυτής επηρεάζεται έντονα από τις συνθήκες που μεγαλώνει ένα παιδί, με γρηγορότερη εξέλιξη για τα παιδιά οικογενειών με καλή κοινωνικοοικονομική κατάσταση.

Αντικανονικές συνδέσεις

Οι περισσότερες ψυχικές ασθένειες σχετίζονται με πολλές περιοχές του εγκεφάλου. Σύμφωνα με μια θεωρία, τίποτα δεν πάει στραβά σε καθεμιά μονάδα ξεχωριστά του εγκεφάλου ενός σχιζοφρενούς. Το πρόβλημα δημιουργείται από την υπερπληθώρα συνδέσεων μεταξύ των μονάδων. Σε έναν υγιή εγκέφαλο η δυνατότητα ευελιξίας εντός ορίων στις συνδέσεις μεταξύ των κατά βάση αυτόνομων και διαχωρισμένων μονάδων είναι ευεργετική. Ομως στους εγκεφάλους ατόμων με σχιζοφρένεια υπάρχει υπερβολική ευελιξία στο πώς ανασυνδυάζονται τα εγκεφαλικά δίκτυα. Οι ακουστικές παραισθήσεις (φωνές) ίσως προέρχονται από απρόσμενες αλλαγές συνδέσεων στους κεντρικούς κόμβους, που συνδέουν τις μονάδες ομιλίας και ακοής. Και στην περίπτωση της κατάθλιψης φαίνεται να υπάρχει αποσταθεροποίηση στη σύνδεση μεταξύ των εμπλεκόμενων νευρωνικών δικτύων. Κλινικές παρατηρήσεις σχετικά με το ποιοι συνδυασμοί μονάδων μονοπωλούν την εγκεφαλική λειτουργία δημιουργώντας την κατάθλιψη, επιτρέπουν τη διάγνωση του συγκεκριμένου τύπου της διαταραχής και κατά συνέπεια και την καλύτερη θεραπεία με ηλεκτρική διέγερση των σχετιζόμενων μονάδων που υστερούν.
Οι νευροεπιστήμονες αναζητούν απάντηση και στο πώς τα εγκεφαλικά δίκτυα του ανθρώπου πήραν τη σημερινή τους μορφή στο πέρασμα δεκάδων χιλιάδων ετών. Στο πλαίσιο αυτό, θεωρούν ιδιαίτερης σημασίας το γεγονός ότι οι κεντρικοί κόμβοι, οι περιοχές συνδέσεων μεταξύ των εγκεφαλικών μονάδων, είναι εκείνα τα μέρη που διογκώθηκαν περισσότερο στην πορεία της εξέλιξης, κάνοντάς τα σήμερα να είναι 30 φορές μεγαλύτερα από τα αντίστοιχα των μακάκων πιθήκων. Τη σημασία των κεντρικών κόμβων και του αριθμού των συνδέσεων σε αυτούς για την ενίσχυση των γνωστικών λειτουργιών υποδεικνύουν και μοντέλα των δικτύων αυτών σε υπολογιστή, που εξελίχθηκαν με χρήση γενετικών αλγορίθμων.

Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: «Scientific American»

Αϋπνία και άνοια

• Επιστήμονες διερευνούν το ενδεχόμενο καταπολέμησης της οφειλόμενης σε προϊούσα άνοια αϋπνίας για να επιβραδύνουν τον ερχομό του Αλτσχάιμερ
• Αλγόριθμος τεχνητής νοημοσύνης προβλέπει την εμφάνιση Αλτσχάιμερ με μεγάλο ποσοστό επιτυχίας

Απεικονίσεις PET του εγκεφάλου ενός υγιούς (αριστερά) και ενός ασθενούς με Αλτσχάιμερ (δεξιά)

Μια από τις λειτουργίες που θρυμματίζονται όταν το Αλτσχάιμερ σφίξει την αρπάγη του είναι ο σταθερός ρυθμός ύπνου - εγρήγορσης. Οι δυσκολίες στον ύπνο αρχίζουν συχνά πολύ πριν η άνοια αρχίσει να γίνεται εμφανής. Μπορεί άραγε ο προβληματικός ύπνος να αποτελεί αξιόπιστη πρώιμη ένδειξη ότι οι αλλαγές στον εγκέφαλο, που οδηγούν στο Αλτσχάιμερ, έχουν αρχίσει; Και παραπέρα: Θα μπορούσε η εμφάνιση ή η πρόοδος της ασθένειας να επιβραδυνθεί με κατάλληλη αντιμετώπιση των ζητημάτων που σχετίζονται με τον ύπνο;
Η εγκεφαλική παθολογία του Αλτσχάιμερ ξεκινά περίπου 20 χρόνια πριν από την εμφάνιση των συμπτωμάτων, όπως οι διαλείψεις μνήμης και η εκδήλωση σύγχυσης. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι η μοιραία ακολουθία γεγονότων προχωρά κάπως έτσι: Η βήτα-αμυλοειδής πρωτεΐνη, ένα παραπροϊόν του μεταβολισμού των νευρικών κυττάρων, αρχίζει να συσσωρεύεται στο χώρο μεταξύ των νευρικών κυττάρων, σχηματίζοντας τελικά τις χαρακτηριστικές πλάκες του Αλτσχάιμερ. Στη συνέχεια υπάρχει μια τοξική συσσώρευση πρωτεΐνης ταυ μέσα στα νευρικά κύτταρα, που ξεκινά από τον διάμεσο κροταφικό λοβό και εξαπλώνεται σε άλλες περιοχές. Αυτές οι μεταβολές οδηγούν στο θάνατο των νευρώνων, στην απώλεια συνάψεων και τη γενική ατροφία που παρατηρείται στους ασθενείς με Αλτσχάιμερ και βέβαια στην παρατηρήσιμη από τον καθένα μείωση της αντίληψης και την εκδήλωση προβλημάτων συμπεριφοράς.

Συσσώρευση

Οπως αποδεικνύεται, ο ύπνος επηρεάζει και τη βήτα-αμυλοειδή και την πρωτεΐνη ταυ. Μελέτες σε ανθρώπους και ποντίκια έδειξαν ότι τα επίπεδα και των δύο πρωτεϊνών χαμηλώνουν κατά τη διάρκεια του ύπνου. Ανθρωποι που δεν κοιμούνται καλά έχουν υψηλότερες συγκεντρώσεις τους μέσα στο εγκεφαλονωτιαίο υγρό, ακόμη και μετά από μια μοναδική νύχτα κακού ύπνου. Εκείνο που είναι ίσως πιο σημαντικό, είναι τι συμβαίνει σε μεγαλύτερο χρονικό πλαίσιο. Απεικονίσεις τομογραφίας εκπομπής ποζιτρονίων (PET) δείχνουν ότι ηλικιωμένοι με χρόνιο πρόβλημα αϋπνίας έχουν μεγαλύτερες αποθέσεις βήτα-αμυλοειδούς στον εγκέφαλό τους. Ερευνα που δημοσιεύτηκε νωρίτερα αυτήν τη χρονιά, διαπίστωσε ότι στο αντίστοιχο του Αλτσχάιμερ στα ποντίκια, η έλλειψη ύπνου αυξάνει την εξάπλωση της πρωτεΐνης ταυ σε συγκεκριμένες περιοχές του εγκεφάλου. Συμπέρανε ότι αν υπάρχει διαταραχή του ύπνου κάθε νύχτα για μια αρκετά μεγάλη χρονική περίοδο, τότε ο εγκέφαλος εκτίθεται σε μεγαλύτερες συγκεντρώσεις των βλαβερών πρωτεϊνών και αυξάνεται η πιθανότητα για Αλτσχάιμερ.
Μελέτη του 2018 έδωσε αποδείξεις αυτής της σωρευτικής ζημιάς. Με βάση δεδομένα 124 ηλικιωμένων προέκυψε ότι όσοι παραπονιούνταν για «υπερβολική υπνηλία κατά τη διάρκεια της μέρας» στην ηλικία των 60 ετών ήταν 2,75 φορές πιο πιθανό να έχουν πλάκες βήτα-αμυλοειδούς στον εγκέφαλό τους 16 χρόνια αργότερα. Σε άλλη φετινή μελέτη, διερευνήθηκε ποιο μέρος του ύπνου σχετίζεται περισσότερο με την παθολογία του Αλτσχάιμερ. Διαπιστώθηκε ότι η μείωση του βαθέος ύπνου αργών κυμάτων χωρίς γρήγορες κινήσεις των ματιών (μη REM ύπνος) οδηγεί σε αύξηση της συσσώρευσης της πρωτεΐνης ταυ και έως ένα βαθμό της βήτα-αμυλοειδούς. Αυτό το μέρος του ύπνου είναι το πιο σημαντικό και για τη δημιουργία μόνιμης μνήμης από τα γεγονότα της μέρας.
Κανείς δεν ξέρει τι προηγείται: Είναι η συσσώρευση της βήτα-αμυλοειδούς και της ταυ που εμποδίζουν τον ύπνο, ή τα προβλήματα στον ύπνο οδηγούν σε συσσώρευση αυτών των πρωτεϊνών; Η κυρίαρχη άποψη αυτήν τη στιγμή είναι ότι πρόκειται για αμφίδρομη διαδικασία, που λειτουργεί ως φαύλος κύκλος. Είναι ακόμη νωρίς για να πει κανείς αν η διακοπή αυτή του φαύλου κύκλου θα καθυστερούσε την εμφάνιση άνοιας. Ωστόσο, μια μικρή μελέτη που δημοσιεύτηκε πρόσφατα από ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας, στο Σαν Φρανσίσκο, δίνει μια αχτίδα ελπίδας. Μεταξύ 50 ηλικιωμένων με ελαφρύ Αλτσχάιμερ ή χωρίς ακόμη εκδήλωση συμπτωμάτων άνοιας, οι μισοί που χρησιμοποίησαν ένα φάρμακο για να μπορέσουν να κοιμηθούν είχαν μικρότερη απώλεια αντιληπτικής ικανότητας. Πάντως, δεν θα παραξενευτεί κανείς αν και αυτή η ελπίδα για αποτελεσματικότερη αντιμετώπιση του Αλτσχάιμερ αποδειχτεί «όνειρο θερινής νυκτός», όπως και τόσες άλλες πριν απ' αυτή.

Βαθιά μάθηση

Δεκάδες εκατομμύρια άνθρωποι πάσχουν σε όλο τον κόσμο από Αλτσχάιμερ, την πιο κοινή μορφή άνοιας. Η έγκαιρη διάγνωση είναι κρίσιμης σημασίας, ώστε οι ασθενείς να αξιοποιήσουν τις διαθέσιμες θεραπείες, αλλά καμιά μεμονωμένη απεικονιστική διαδικασία δεν μπορεί να οδηγήσει σε βέβαια συμπεράσματα, όσο ο άνθρωπος είναι ζωντανός και δεν μπορεί να μελετηθεί απευθείας ο εγκέφαλός του. Ετσι, οι γιατροί είναι αναγκασμένοι να πραγματοποιούν αμέτρητους κλινικούς και νευροφυσιολογικούς ελέγχους. Ηταν αναμενόμενο κάποιοι να προσπαθήσουν να αξιοποιήσουν τις προόδους στην τεχνητή νοημοσύνη (ΤΝ) για τον εντοπισμό του Αλτσχάιμερ σε απεικονίσεις του εγκεφάλου.
Επιστήμονες του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Σαν Φρανσίσκο εκπαίδευσαν έναν αλγόριθμο ΤΝ, ώστε να αναγνωρίζει ένα από τα πρώιμα σημάδια του Αλτσχάιμερ - τη μείωση της κατανάλωσης γλυκόζης από τον εγκέφαλο - σε τομογραφίες εκπομπής ποζιτρονίων. Στην τομογραφία αυτού του είδους, ίχνη μιας ραδιενεργού ουσίας εισάγονται στο σώμα, επιτρέποντας την τρισδιάστατη απεικόνιση του μεταβολισμού, της κυκλοφορίας του αίματος και άλλων κυτταρικών δραστηριοτήτων. Το Αλτσχάιμερ προκαλεί αλλαγές στο μεταβολισμό μέσα στον εγκέφαλο πολύ πριν αρχίσει η φθορά των ιστών. Αυτές οι αλλαγές είναι πολύ δύσκολο να εντοπιστούν με το μάτι.
Ο αλγόριθμος εκπαιδεύτηκε χρησιμοποιώντας το 90% 2.100 τομογραφιών PET προερχόμενων από 12ετή μελέτη σε 1.000 ανθρώπους ηλικίας 55 ετών και άνω (πιθανών ασθενών, άλλων με μικρή απώλεια μνήμης και υγιών) και δοκιμάστηκε στο υπόλοιπο 10% των τομογραφιών. Στη συνέχεια δοκιμάστηκε εκ νέου στις τομογραφίες μιας ανεξάρτητης ομάδας 40 ασθενών που παρακολουθούνταν επί 10 χρόνια. Στην πρώτη δοκιμή έκανε 81% επιτυχή πρόβλεψη, ενώ στη δεύτερη 100%, καθώς όλοι οι ασθενείς που προέβλεψε ανέπτυξαν Αλτσχάιμερ μέσα στα επόμενα 6 χρόνια. Βάση του αλγορίθμου είναι η τεχνική τεχνητής νοημοσύνης που ονομάζεται «βαθιά μάθηση» και πρόκειται για μια από τις πιο ελπιδοφόρες εφαρμογές της. Σύμφωνα με γιατρούς που δεν συμμετείχαν στην ερευνητική ομάδα, το μοντέλο φαίνεται να λειτουργεί πολύ καλά στον εντοπισμό ασθενών με αρχικά ή μεσαίας κλίμακας συμπτώματα, αλλά ο εντοπισμός του επερχόμενου Αλτσχάιμερ σε πολύ πρώιμη φάση παραμένει ανοιχτό ζήτημα.

Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: «Scientific American»

ΝΔΙΚΗ ΜΗ ΕΠΑΝΔΡΩΜΕΝΗ ΑΠΟΣΤΟΛΗ

Προς τον ανεξερεύνητο νότιο πόλο της Σελήνης

Ο πύραυλος GSLV Mk-III της αποστολής «Τσαντραγιαάν 2», έτοιμος στην εξέδρα εκτόξευσης λίγο πριν ξεκινήσει το ταξίδι του για τη Σελήνη

Μια διεθνή και μια εθνική πρωτιά στοχεύει η μη επανδρωμένη αποστολή «Τσαντραγιαάν 2» («όχημα της Σελήνης» στα σανσκριτικά), που εκτόξευσε η Ινδία στις 22 Ιούλη από το διαστημικό κέντρο Σατίς Νταουάν στη Σριχαρικότα. Θα είναι διεθνώς η πρώτη διαστημική αποστολή που θα επιδιώξει να προσσεληνωθεί ομαλά στον ανεξερεύνητο νότιο πόλο του φεγγαριού, όπου έχει εντοπιστεί νερό. Θα είναι, επίσης, η πρώτη αποστολή της Ινδίας που θα επιχειρήσει προσεδάφιση στην επιφάνεια της Σελήνης και εξερεύνησή της με πλήρως ινδική τεχνολογία. Αν όλα πάνε καλά, η Ινδία θα γίνει η τέταρτη χώρα που θα έχει πετύχει ομαλή προσσελήνωση (οι άλλες είναι η ΕΣΣΔ, οι ΗΠΑ και η Κίνα).

«Made in India»

Η εκτόξευση προβλεπόταν να γίνει στις 15 Ιούλη, αλλά αναβλήθηκε μια ώρα πριν από την πυροδότηση λόγω τεχνικού προβλήματος. Τελικά πραγματοποιήθηκε την περασμένη Δευτέρα με επιτυχία, χρησιμοποιώντας τον πύραυλο γεωσύγχρονης τροχιάς GSLV Mk-III, τον ισχυρότερο που διαθέτει η Ινδία. Πρόκειται για πύραυλο τριών σταδίων, με πρώτο στάδιο τους δύο πλαϊνούς πυραύλους στερεών καυσίμων, δεύτερο στάδιο υγρών καυσίμων (υγροποιημένο υδρογόνο και οξυγόνο) το τμήμα ανάμεσα στους πλαϊνούς πυραύλους και τρίτο στάδιο, επίσης υγρών καυσίμων, το τμήμα ακριβώς κάτω από το χώρο του φορτίου. Το σκάφος της αποστολής, μέσα στο κουβούκλιο στην κορυφή του πυραύλου, είναι ένα σύμπλεγμα μάζας 3.850 κιλών, που αποτελείται από το τροχιακό τμήμα και τη σεληνάκατο «Βικράμ», η οποία περιέχει το βάρους μόλις 27 κιλών ρόβερ «Πραγκιάν» («Σοφία»). Το ρόβερ μπορεί να φτάσει σε απόσταση έως 500 μέτρα από την άκατο, ώστε να είναι σε θέση να επικοινωνεί μαζί της, τροφοδοτούμενο από ηλιακές κυψέλες ισχύος 50 βατ.

Το ρόβερ «Πραγκιάν» στη ράμπα της σεληνακάτου «Βικράμ», κατά τη φάση συναρμολόγησης και ελέγχου των συστημάτων της αποστολής

Στη σεληνάκατο, βάρους περίπου 1,5 τόνου, δόθηκε το όνομα του «πατέρα» του ινδικού διαστημικού προγράμματος, Βικράμ Σαραμπχάι. Η άκατος, σύμφωνα με τον Ινδικό Οργανισμό Διαστημικής Ερευνας (ISRO), μπορεί να επικοινωνεί όχι μόνο με το ρόβερ και το τροχιακό τμήμα, αλλά και απευθείας με τις εγκαταστάσεις του Ινδικού Δικτύου Βαθέος Διαστήματος στην Μπιαλαλού κοντά στην Μπανγκαλόρ. Το τροχιακό τμήμα θα τεθεί σε πολική σεληνιακή τροχιά ύψους 100 χιλιομέτρων και προβλέπεται να λειτουργεί καθ' όλη τη μονοετή διάρκεια της αποστολής, κάνοντας επιστημονικές παρατηρήσεις και στέλνοντας στη Γη δεδομένα, τόσο αυτά που συλλέγει το ίδιο, όσο και εκείνα που θα στέλνει η άκατος.

Πιρουέτες

Μετά την εκτόξευση το «Τσαντραγιαάν 2» τέθηκε σε Προσωρινή Γήινη Τροχιά. Με διαδοχικές πυροδοτήσεις του κινητήρα του τις επόμενες μέρες θα κάνει την τροχιά του πιο ελλειπτική, ανεβάζοντας το απόγειο, ώσπου με μια μεγαλύτερης διάρκειας πυροδότηση να πάρει κατεύθυνση που θα το θέσει στον βαρυτικό έλεγχο της Σελήνης. Οταν μπει σε σεληνιακή τροχιά θα αρχίσει νέες πυροδοτήσεις του κινητήρα για να επιβραδύνει τις κατάλληλες στιγμές, ώστε η τροχιά του να γίνει πιο κυκλική. Παράλληλα, θα κατέβει σε ύψος 100 χλμ. πάνω από την επιφάνεια του δορυφόρου, ώστε γύρω στις 7 Σεπτέμβρη του 2019 να επιχειρήσει προσεδάφιση της σεληνακάτου. Μετά την επιτυχή προσσελήνωση, η άκατος θα ανοίξει μια ράμπα, ώστε να κατέβει στο έδαφος το ρόβερ και να ξεκινήσει τις εξερευνητικές διαδρομές του. Το ρόβερ και η άκατος προβλέπεται να λειτουργήσουν μία σεληνιακή μέρα, δηλαδή 14 γήινες μέρες.

Η αποστολή είναι συνέχεια εκείνης του «Τσαντραγιαάν 1», πριν από δέκα χρόνια, που κατέληξε σε σκόπιμη συντριβή του σκάφους (το οποίο δεν διέθετε σεληνάκατο) στο νότιο πόλο της Σελήνης. Κατά τη διάρκεια εκείνης της αποστολής και ιδιαίτερα στη φάση πριν από τη συντριβή, το «Τσαντραγιαάν» είχε ανιχνεύσει ξεκάθαρες ενδείξεις ύπαρξης νερού μέσα στους σεληνιακούς κρατήρες. Εχοντας 10 χρόνια επιπλέον επιστημονικής προόδου αποτυπωμένης στα επιστημονικά όργανα και τους μηχανισμούς του, το «Τσαντραγιαάν 2» θα επιδιώξει να φωτίσει αυτήν την άγνωστη περιοχή. Πέρα από την έρευνα για νερό θα πραγματοποιήσει τοπογραφικές, σεισμολογικές και ορυκτολογικές αναλύσεις, ώστε να διερευνηθούν ασαφείς ακόμη πλευρές θεωριών για το σχηματισμό της Σελήνης. Θα μελετήσει ακόμη θερμοδυναμικά χαρακτηριστικά του ανώτερου τμήματος του εδάφους (ρεγόλιθος) καθώς και την εξαιρετικά αραιή (σχεδόν ανύπαρκτη) ατμόσφαιρα του φεγγαριού.

Ιχνος

Η αποστολή του «Τσαντραγιαάν 2» είναι η τρίτη μέσα στο 2019, μετά από εκείνες της Κίνας και του Ισραήλ. Η Ινδία προχωρά αργά αλλά σταθερά το πρόγραμμά της για την εξερεύνηση του Διαστήματος, κάνοντας μερικές από τις πιο οικονομικές αποστολές σε διεθνές επίπεδο. Σύμφωνα με τον ISRO, διακηρυγμένος στόχος της νέας αποστολής στη Σελήνη είναι «να επεκτείνει το ίχνος της Ινδίας στο Διάστημα», «να εμπνεύσει μια νέα γενιά επιστημόνων, μηχανικών και εξερευνητών», «να ξεπεράσει διεθνείς προσδοκίες». Η ομαλή προσσελήνωση δεν είναι εύκολη υπόθεση, καθώς από τις 38 προσπάθειες που έχουν γίνει διεθνώς η επιτυχία είναι μόλις 52%. Πέρα από το εξερευνητικό - επιστημονικό μέρος της αποστολής, οπωσδήποτε η επιτυχία του «Τσαντραγιαάν 2» θα ανεβάσει το διεθνές επιστημονικο-τεχνικό και πολιτικοοικονομικό γόητρο της Ινδίας. Φυσικά θα αποτελέσει και μια ακόμη υπενθύμιση προς το Πακιστάν ότι μπορεί και εκείνο, όπως και η Ινδία, να διαθέτει πυρηνικά όπλα, αλλά η Ινδία είναι πολύ πιο ψηλά στους ουρανούς, με αποτελεσματικούς πυραύλους, δορυφόρους και γενικά τεχνολογία. Παράλληλα, η Ινδία θα έχει κάνει ένα μεγάλο βήμα και σε ό,τι αφορά τη συμμετοχή της σε σχεδιασμούς για δημιουργία μόνιμων εγκαταστάσεων στη Σελήνη και όχι μόνο.

Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: www.isro.gov.in

ΕΞΕΡΕΥΝΗΣΗ ΑΠΩΤΕΡΟΥ ΔΙΑΣΤΗΜΑΤΟΣ Αποστολές σε «παρθένους» κομήτες, επικίνδυνους αστεροειδείς και αρειανά φεγγάρια

Σχηματικό διάγραμμα της αποστολής DART της NASA στο ζεύγος αστεροειδών Δίδυμος, με σκόπιμη πρόσκρουση του σκάφους στον μικρότερο απ' αυτούς, το Διδυφέγγαρο

Δεν είναι μόνο η Σελήνη, αυτή καθαυτή, αλλά και ως ενδιάμεσος σταθμός προς τον Αρη, που θα συγκεντρώσει το ενδιαφέρον των διαστημικών αποστολών την επόμενη δεκαετία. Οι διαστημικές υπηρεσίες των ΗΠΑ (NASA), της Ιαπωνίας (JAXA) και ευρωπαϊκών χωρών (ESA) προετοιμάζουν για το ίδιο χρονικό διάστημα και μη επανδρωμένες αποστολές σε μικρότερα και λιγότερο μελετημένα ουράνια σώματα.
Μετά τη μεγάλη επιτυχία της αποστολής «Ροζέτα» στον κομήτη 67P/ Τσουριούμοφ - Γκερασιμένκο το 2014, ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA) ανακοίνωσε ότι θα προχωρήσει στην υλοποίηση της αποστολής «Comet Interceptor», που προβλέπει την εκτόξευση τριάδας διαστημοσυσκευών, για τη μελέτη μιας μοναδικής κατηγορίας κομητών: Σώματα της Ζώνης Κάιπερ ή του νέφους Οορτ, που εξαιτίας βαρυτικών αλληλεπιδράσεων με άλλα γειτονικά σώματα παρεξέκλιναν της τροχιάς τους και άρχισαν μια πορεία που θα τα μετατρέψει σε κομήτες. Πρόκειται για κομήτες πριν από το πρώτο πέρασμά τους κοντά στον Ηλιο, που θα τους θερμάνει με αποτέλεσμα να αρχίσει η αλλαγή της μορφής και της σύνθεσής τους. Με αυτήν την έννοια «παρθένων» κομητών.

Καραούλι

Αλλά πώς θα βρεθεί ένας «παρθένος» κομήτης; Τα σώματα πέρα από την τροχιά του Πλούτωνα, που παρεκκλίνουν προς το εσωτερικό του ηλιακού συστήματος, δεν το προαναγγέλουν με κάποιον τρόπο. Πώς θα μπορούσε να εκτοξευτεί μια αποστολή προς ένα σώμα που δεν ξέρουμε εκ των προτέρων ποιο είναι και ποια είναι η τροχιά του; Το ίδιο και ίσως ακόμη περισσότερο ισχύει για ουράνια σώματα που είναι περαστικά από το ηλιακό σύστημα, προερχόμενα από κάποιο άλλο πλανητικό σύστημα ή τον διαστρικό χώρο, όπως θεωρείται ότι ήταν το αντικείμενο Οουμουαμούα, που διέσχισε το ηλιακό σύστημα το 2017. Και τέτοια σώματα στοχεύει (αν είναι τυχερή) η αποστολή «Comet Interceptor».

Ο δορυφόρος του Αρη, Φόβος

Το 1985, μετά από αρκετά χρόνια παραμονής του στο σημείο Λαγκράντζ 1 μεταξύ Ηλιου και Γης (ένα από τα σημεία όπου αλληλοεξουδετερώνονται οι βαρυτικές έλξεις που προέρχονται από αυτά τα δύο σώματα), το σκάφος ICE οδηγήθηκε, ώστε να συναντήσει με επιτυχία τον κομήτη 21P/ Τζιακομπίνι - Τσίνερ. Την ίδια τακτική θα ακολουθήσει και το σκάφος της αποστολής «Comet Interceptor», ενώ λόγω της πολύ έκκεντρης τροχιάς που θα έχει το μελετώμενο σώμα, δεν θα πρόκειται για ραντεβού μαζί του, όπως στην περίπτωση της «Ροζέτα», αλλά για κοντινό πέρασμα, όπως με την παλιότερη αποστολή «Giotto» του ESA.
Ο σχεδιασμός της αποστολής με μια τριάδα διαστημοσυσκευών έγινε, για να εξασφαλιστεί ότι θα υπάρξει πλούτος δεδομένων από διάφορες θέσεις γύρω από τον κομήτη και να αυξηθεί η ασφάλεια της αποστολής από αστοχίες ή ατυχήματα. Μια διαστημοσυσκευή θα τον παρακολουθεί από μακριά, για να μην επηρεαστεί από τη σκόνη του κομήτη και για να λειτουργεί και ως σταθμός αναμετάδοσης προς τη Γη των δεδομένων που θα συλλέγουν οι άλλες δύο μικρότερες. Οι τελευταίες θα πλησιάσουν πολύ τον κομήτη και δεν είναι σίγουρο ότι θα επιβιώσουν της συνάντησης.
Οι κομήτες μακριάς περιόδου περιφοράς, που προέρχονται από το νέφος Οορτ, ανακαλύπτονταν πάντοτε μερικούς μήνες ή - στην καλύτερη περίπτωση - λίγα χρόνια πριν περάσουν από το περιήλιο για πρώτη φορά, χρόνος πολύ λίγος για να σχεδιαστεί και να εκτοξευτεί μια αποστολή. Η «Comet Interceptor» θα καραδοκεί στο σημείο Λαγκράντζ 2 και χάρη στα καινούρια τηλεσκόπια, όπως το Μεγάλο Τηλεσκόπιο Συνοπτικής Επιθεώρησης που κατασκευάζεται στη Χιλή και το οποίο θα μπορεί να βλέπει πιο βαθιά μέσα στο Διάστημα, θα έχει έγκαιρη προειδοποίηση για την εμφάνιση πρωτοεισερχόμενου στο εσωτερικό ηλιακό σύστημα αντικειμένου. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι η τριάδα των σκαφών θα παραμείνει στο σημείο Λαγκράντζ 2 για 2 έως 3 χρόνια, ενώ η όλη αποστολή δεν θα διαρκέσει πάνω από 5 χρόνια. Αν παρ' όλα αυτά δεν εντοπιστεί «παρθένος» κομήτης στο διάστημα αυτό, υπάρχει και εναλλακτική για τη μελέτη ενός κομήτη μικρής περιόδου περιφοράς. Η αποστολή προγραμματίζεται για εκτόξευση το 2028. Σε αυτήν η ιαπωνική JAXA θα συμβάλει με την κατασκευή της μιας από τις μικρότερες διαστημοσυσκευές και η αμερικανική NASA με την κατασκευή της κάμερας υπερύθρων του κυρίως σκάφους.

Βέλος

Καλλιτεχνική απεικόνιση του σκάφους της αποστολής MMX της ιαπωνικής JAXA, στα φεγγάρια του κόκκινου πλανήτη

Το ζεύγος των εγγύς αστεροειδών Δίδυμος είναι δύο από τους χιλιάδες που θα μπορούσαν να συγκρουστούν κάποια στιγμή με τη Γη. Ακόμη και ο μικρότερος απ' αυτούς, το λεγόμενο Διδυφέγγαρο, δηλαδή ο δορυφόρος του μεγαλύτερου αστεροειδούς, με διάμετρο μόλις 160 μέτρων, έχει κινητική ενέργεια που θα μπορούσε να καταστρέψει μια μεγάλη πόλη. Ο μεγαλύτερος έχει διάμετρο 780 μέτρα...
Η όψη της Σελήνης είναι χαρακτηριστική για τον βομβαρδισμό της από διαστημικούς βράχους και κομήτες διαφόρων μεγεθών, ενώ σύμφωνα με εκτιμήσεις και η Γη έχει δεχτεί περισσότερα από 3 εκατομμύρια προσκρούσεις σωμάτων με διάμετρο μεγαλύτερη του 1 χιλιομέτρου. Ακόμη συχνότερες είναι οι διαστημικές βολίδες με διάμετρο μερικών δεκάδων μέτρων. Η έκρηξη στην Τουνγκούσκα της Σιβηρίας το 1908 που ισοπέδωσε ένα μεγάλο δάσος, η ισχυρότερη που έχει καταγραφεί στην ιστορία, εκτιμάται ότι προκλήθηκε από αντικείμενο διαμέτρου 30 - 40 μέτρων. Η εναέρια έκρηξη άλλου αντικειμένου στο Τσελιαμπίνσκ το 2013, που το ωστικό της κύμα προκάλεσε ζημιές σε έξι πόλεις της Ρωσίας, θεωρείται πιθανό να προκλήθηκε από αστεροειδή διαμέτρου 20 μέτρων.
Στο πλαίσιο διερεύνησης των δυνατοτήτων «πλανητικής άμυνας» για την εκτροπή μικρών ουράνιων σωμάτων, που ίσως βρεθούν σε τροχιά σύγκρουσης με τη Γη, η NASA και ο ESA θα συνεργαστούν στο πλαίσιο της αποστολής DART («βέλος») - «Hera» («Ηρα»). Το σκάφος DART της NASA θα εκτοξευτεί το 2020 και με τη βοήθεια κινητήρα πλάσματος αερίου ξένου και ενός πολύπλοκου αυτόνομου συστήματος πλοήγησης θα φτάσει τον Σεπτέμβρη του 2022 στον Δίδυμο και θα προσκρούσει στο Διδυφέγγαρο με ταχύτητα 6,6 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο. Η πρόσκρουση εκτιμάται ότι θα προκαλέσει μεταβολή της ταχύτητας του μικρού αστεροειδούς κατά μόλις μισό χιλιοστό το δευτερόλεπτο, αρκετή όμως για να μεταβάλει την περίοδο περιφοράς του (12 ώρες) κατά 3 λεπτά της ώρας, αλλαγή που θα μπορέσει να μετρηθεί χοντρικά και από επίγεια τηλεσκόπια.
Θα ακολουθήσει το σκάφος «Ηρα» του ESA, που θα καταγράψει με λεπτομέρεια όλες τις πληροφορίες για τον κρατήρα που θα αφήσει η πρόσκρουση του DART, έτσι ώστε να προσδιοριστούν τα χαρακτηριστικά της επιφάνειας και της εσωτερικής δομής του αστεροειδούς, αν για παράδειγμα πρόκειται για μονολιθικό αντικείμενο ή έναν σωρό από συντρίμμια. Επιπλέον, θα μετρήσει με ακρίβεια μεγαλύτερη από 90% τη μάζα του Διδυφέγγαρου, πράγμα που μπορεί να γίνει μόνο από κοντά, καθώς και τον ακριβή χρόνο περιφοράς του. Φυσικά, θα μελετήσει και τον ίδιο τον Δίδυμο, πετυχαίνοντας έτσι «με ένα σμπάρο δυο τρυγόνια».

Φόβος και Δείμος

Τους δορυφόρους του Αρη, Φόβο και Δείμο, που έχουν έως τώρα αντισταθεί στη μελέτη από κοντά (όλες οι αποστολές προς αυτούς έχουν αποτύχει) θα εξερευνήσει η αποστολή ΜΜΧ (Martian Moons eXploration) της ιαπωνικής JAXA, που προβλέπεται να εκτοξευτεί το 2024. Η αποστολή, βαδίζοντας στα χνάρια της πετυχημένης αποστολής «Χαγιαμπούσα-2» στον αστεροειδή Ριούγκου, θα προσπαθήσει να φέρει πίσω στη Γη το 2029 δείγματα εδάφους από ένα από τα δύο φεγγάρια του κόκκινου πλανήτη. Θα υπάρξει και ευρωπαϊκή συμβολή, καθώς ανακοινώθηκε ότι το Γερμανικό Κέντρο Αεροδιαστημικής (DLR) και η Γαλλική Διαστημική Υπηρεσία (CNES) θα κατασκευάσουν το ρόβερ που θα κινηθεί πάνω στον Φόβο ή τον Δείμο, για να κάνει μετρήσεις και να συλλέξει στοιχεία κυριολεκτικά επιτόπου.
Ενας από τους στόχους της αποστολής είναι να διευκρινιστεί ποια από τις δύο θεωρίες για την προέλευση των δορυφόρων του Αρη είναι πιο πιθανή. Η μία υποθέτει ότι πρόκειται για αστεροειδείς που συνέλαβε βαρυτικά ο Αρης λίγο μετά τον σχηματισμό του και η άλλη ότι πρόκειται για κομμάτια του ίδιου του πλανήτη, που εκτινάχθηκαν μετά από πρόσκρουση πάνω του κάποιου άλλου αρκετά μεγάλου σώματος. Βεβαίως, από την καλή θέση παρακολούθησης, που αποτελεί η τροχιά στην περιοχή που περιφέρεται ο Φόβος, το σκάφος της αποστολής MMX θα μπορέσει να παρατηρήσει καλύτερα τους μηχανισμούς της ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας στον Αρη και να συλλέξει δεδομένα χρήσιμα για τη μελέτη της εξέλιξης προβιοτικών περιβαλλόντων, ως προϋπόθεσης για την εμφάνιση και διατήρηση ζωής στο ηλιακό σύστημα.

Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγές: www.nasa.gov, www.esa.int, http://mmx.isas.jaxa.jp

Η μέρα που πρωτοπάτησε ανθρώπινο πόδι σε άλλο ουράνιο σώμα

ΠΕΝΗΝΤΑ ΧΡΟΝΙΑ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΠΟΣΤΟΛΗ «ΑΠΟΛΛΩΝ-11»

Το πλήρωμα της αποστολής «Απόλλων-11». Από αριστερά προς τα δεξιά: Νιλ Αρμστρονγκ, Εντουιν Ολντριν και Μάικλ Κόλινς

Για όσους έζησαν εκείνες τις στιγμές μέσα από τις μεταδόσεις της τηλεόρασης - που υπήρχε ακόμη τότε σε λίγα ελληνικά σπίτια - ήταν μια αξέχαστη εμπειρία, έστω κι αν ήταν πεντάχρονα παιδιά. Σαν σήμερα 21 Ιουλίου πριν από 50 χρόνια, ο άνθρωπος πατούσε για πρώτη φορά το πόδι του στη Σελήνη, σε ένα άλλο ουράνιο σώμα από το λίκνο του είδους μας, τη Γη. Ο πρώτος ήταν ο Αμερικανός αστροναύτης Νιλ Αρμστρονγκ, διοικητής της αποστολής «Απόλλων-11». Τον ακολούθησε ο πιλότος της σεληνακάτου Εντουιν Ολντριν, ενώ ο «άτυχος» της αποστολής, ο πιλότος του μητρικού σκάφους, Μάικλ Κόλινς παρέμεινε σε τροχιά. Κάτι που την εποχή του μυθιστορήματος «Από τη Γη στη Σελήνη» του Ιουλίου Βερν φαινόταν απίθανο και προωθημένη επιστημονική φαντασία είχε γίνει σαφώς πιο εφικτός στόχος ύστερα από την πτήση του Γιούρι Γκαγκάριν και τώρα γινόταν πραγματικότητα.

Ταξίδι

Η αποστολή «Απόλλων-11» ξεκίνησε στις 16 Ιούλη του 1969 από το Διαστημικό Κέντρο «Κένεντι» και αποτελεί την κορυφαία στιγμή του προγράμματος «Απόλλων», που εξήγγειλε ο Πρόεδρος των ΗΠΑ Τζον Κένεντι, μετά την πτήση Γκαγκάριν. Το σκάφος αποτελούνταν από δύο ξεχωριστά τμήματα, το Τμήμα Διοίκησης και Εξυπηρέτησης με την ονομασία «Κολούμπια», δηλαδή το βασικό σκάφος που μετέφερε το πλήρωμα στη Σελήνη και πάλι πίσω στη Γη και τη σεληνάκατο «Αετός», για την προσεδάφιση στη Σελήνη. Ο πύραυλος τριών σταδίων «Κρόνος-5» («Saturn V»), με τον οποίο έγινε η εκτόξευση, είχε ύψος 111 μέτρων και προωθητική δύναμη 3.400 τόνων. Οι προσαρμογές της τροχιάς του σκάφους γίνονταν κυρίως με βάση τις οδηγίες από το κέντρο ελέγχου στη Γη, αλλά και με χαρτί και μολύβι από τους αστροναύτες. Ο υπολογιστής που διέθετε το σκάφος είχε ισχύ μικρότερη από μιας σημερινής αριθμομηχανής, ενώ και το απλούστερο σημερινό έξυπνο τηλέφωνο μοιάζει με υπερυπολογιστή μπροστά του.

Ο ναζί επιστήμονας Βέρνερ Φον Μπράουν, διευθυντής του Κέντρου Διαστημικών Πτήσεων Μάρσαλ, ο άνθρωπος που οικοδόμησε το αμερικανικό διαστημικό πρόγραμμα, παρακολουθεί την εξέλιξη της αποστολής του «Απόλλων-11» από το Κέντρο Ελέγχου Εκτοξεύσεων του Διαστημικού Κέντρου «Κένεντι»

Σε απόσταση περίπου 5.000 χιλιομέτρων από τη Γη, το «Κολούμπια» αποχωρίστηκε από το τρίτο στάδιο του πυραύλου, περιστράφηκε κατά 180 μοίρες και οδηγήθηκε από τον Κόλινς, ώστε να συνδεθεί με τον «Αετό», που παρέμενε προσκολλημένος στο τρίτο στάδιο. Στη συνέχεια, το σύμπλεγμα των δύο σκαφών αποχωρίστηκε και το τρίτο στάδιο του πυραύλου κατευθύνθηκε σε τροχιά γύρω από τον Ηλιο. Με την ταχύτητα που μπορούν να αναπτύξουν τα διαστημόπλοια με χημικά καύσιμα, το «Απόλλων-11» διήνυσε τα 384.000 χιλιόμετρα της απόστασης Γης - Σελήνης σε τρεις μέρες. Μπήκε σε τροχιά και έκανε μερικές περιφορές μέχρι που την τέταρτη μέρα πυροδότησε τον κινητήρα του, ώστε να μπει σε κυκλική τροχιά. Στις 20 Ιούλη, ο Αρμστρονγκ και ο Ολντριν μπήκαν στη σεληνάκατο, αποσπάστηκαν από το «Κολούμπια» και ο Ολντριν οδήγησε τον «Αετό» στο προβλεπόμενο σημείο προσεδάφισης.

Αλμα

Ο Ν. Αρμστρονγκ πατώντας το πόδι του στη Σελήνη είπε τη φράση: «Αυτό είναι ένα μικρό βήμα για έναν άνθρωπο, ένα μεγάλο άλμα για την ανθρωπότητα». Οι δύο αστροναύτες, χοροπηδώντας με μεγάλα άλματα λόγω της μικρής βαρύτητας (ένα έκτο της γήινης), εξερεύνησαν τη γύρω περιοχή επί δυόμισι ώρες, μάζεψαν δείγματα εδάφους, φωτογράφισαν την περιοχή και άφησαν πίσω μια αμερικανική σημαία και μια πλάκα που έγραφε: «Εδώ άνθρωποι από τον πλανήτη Γη πάτησαν για πρώτη φορά στο φεγγάρι. Ιούλιος 1969 μ.Χ. Ηρθαμε εν ειρήνη εκ μέρους ολόκληρης της ανθρωπότητας». Στη συνέχεια, ξαναμπήκαν στον «Αετό» και η σεληνάκατος αποσεληνώθηκε, για να συναντήσει το «Κολούμπια» σε τροχιά, με το οποίο επανασυνδέθηκε για να αρχίσει το ταξίδι της επιστροφής. Το «Απόλλων-11» προσθαλασσώθηκε στα ανοιχτά της Χαβάης στις 24 Ιούλη 1969. Οι δηλώσεις για ειρηνική και προς όφελος όλων εξερεύνηση της Σελήνης ήταν σε συμφωνία και στο πνεύμα της Συνθήκης για την εξερεύνηση του Διαστήματος, που είχε υπογραφεί το 1967 από τη Σοβιετική Ενωση, τις ΗΠΑ και τη Βρετανία, ενώ στην πορεία συνυπογράφηκε από 109 χώρες συνολικά. Τώρα που οι ΗΠΑ έχουν βάλει τον ιδιωτικό τομέα σε πρώτο πλάνο στην εξερεύνηση και αξιοποίηση του Διαστήματος (με προοπτική και εξορύξεων), ακούγονται όλο και πιο έντονα φωνές για απόσυρση των ΗΠΑ από τη Συνθήκη, ότι αυτή δεν έχει εφαρμογή σε άλλα ουράνια σώματα κ.τ.λ.

Η στιγμή της εκτόξευσης της αποστολής «Απόλλων-11» με έναν πύραυλο «Κρόνος-5» από το Διαστημικό Κέντρο «Κένεντι», στο ακρωτήριο Κανάβεραλ της Φλόριντα

Η αποστολή «Απόλλων-11» ήταν η μεγαλύτερη πρωτιά που είχαν σημειώσει έως εκείνη τη στιγμή οι ΗΠΑ στην αδήλωτη, αλλά ολοφάνερη κούρσα τους να προφτάσουν την ΕΣΣΔ στο Διάστημα. Πέρα από ζήτημα γοήτρου ήταν και θέμα επίδειξης δύναμης και ικανότητας της κορυφαίας καπιταλιστικής χώρας απέναντι σε αντιπάλους και συμμάχους. Γι' αυτό κατηύθυνε τεράστιους υλικούς πόρους που της εξασφάλιζε η θέση της στην κορυφή της ιμπεριαλιστικής πυραμίδας, τους έβαλε υπό τον έλεγχο και την καθοδήγηση των ναζί επιστημόνων, με επικεφαλής τον Βέρνερ φον Μπράουν, στους οποίους έδωσε αμνηστία μετά τον Β' Παγκόσμιο Πόλεμο και αξιοποίησε τους πυραύλους V-2 και τα σχέδια που βρήκε άθικτα στη βάση των ναζί στο Πεενεμούντε της Νορβηγίας. Την ίδια ώρα, το σοβιετικό διαστημικό πρόγραμμα είχε αρχίσει να χάνει την ορμή του, ως παρενέργεια των λαθεμένων από την σκοπιά της σοσιαλιστικής οικοδόμησης επιλογών, τόσο στο επίπεδο οργάνωσης της παραγωγής, της οικονομίας γενικά, όσο και στο εποικοδόμημα.

Εξερεύνηση

Είχαν προηγηθεί πολλές πρωτιές της Σοβιετικής Ενωσης στην εξερεύνηση του Διαστήματος: Πρώτος τεχνητός δορυφόρος της Γης («Σπούτνικ-1» το 1957), πρώτος ζωντανός οργανισμός σε τροχιά (η σκυλίτσα Λάικα το 1957), πρώτοι ζωντανοί οργανισμοί που επιστρέφουν στη Γη (τα σκυλάκια Μπέλκα και Στρέλκα 1960), πρώτος άνθρωπος στο Διάστημα (Γιούρι Γκαγκάριν το 1961), πρώτη αποστολή στην Αφροδίτη («Βενέρα-1» το 1961), πρώτη γυναίκα στο Διάστημα (Βαλεντίνα Τερέσκοβα το 1963), πρώτος περίπατος στο Διάστημα (Αλεξέι Λεόνοφ το 1965). Ειδικότερα, είχαν προηγηθεί και αρκετές σοβιετικές πρωτιές στην εξερεύνηση της Σελήνης: Πρώτο σκάφος στη Σελήνη («Λούνα-2» το 1959), πρώτες φωτογραφίες της αθέατης από τη Γη πλευράς της Σελήνης («Λούνα-3» το 1959), πρώτη ομαλή προσελήνωση και αποστολή λεπτομερών φωτογραφιών του εδάφους της («Λούνα-9» το 1966). Μετά το πρόγραμμα «Απόλλων», οι ΗΠΑ ξανάχασαν για ένα διάστημα τις πρωτιές και τα ρεκόρ από τους Σοβιετικούς (πρώτος τροχιακός διαστημικός σταθμός, μεγαλύτερης διάρκειας παραμονής στο Διάστημα, μεγαλύτερος χρόνος διαστημικού περιπάτου κ.τ.λ.).

Ο Ε. Ολντριν ετοιμάζεται να πατήσει για πρώτη φορά το έδαφος της Σελήνης, μετά τον συνάδελφό του Ν. Αρμστρονγκ

Η πρώτη επανδρωμένη αποστολή στο έδαφος ενός άλλου ουράνιου σώματος και η επιστροφή στη Γη δειγμάτων εδάφους απ' αυτό είναι μια από τις μεγάλες ιστορικές στιγμές του ανοίγματος του ανθρώπου στο Διάστημα, που ξεκίνησε το 1957 και το 1961. Εδειξε ότι ο άνθρωπος μπορεί να δράσει αποτελεσματικά και πάνω σε τέτοιο αφιλόξενο έδαφος και περιβάλλον. Οι αστροναύτες που συμμετείχαν στην αποστολή «Απόλλων-11» δικαίως τιμήθηκαν, αν και δεν άξιζαν λιγότερη τιμή εκείνοι που προηγήθηκαν στις αποστολές «Απόλλων» σε τροχιά γύρω από τη Σελήνη και εκείνοι που ακολούθησαν έως την αποστολή «Απόλλων-17», έστω κι αν αμφισβητείται η επιστημονική αξία αυτών των τελευταίων αποστολών σε σχέση με το κόστος τους. Τώρα οι ΗΠΑ (πρόγραμμα «Αρτεμις») και άλλες χώρες και ομάδες χωρών έχουν και πάλι το βλέμμα στραμμένο προς τη Σελήνη, για μια πιο μόνιμη παρουσία στον φυσικό δορυφόρο της Γης, αλλά και ως βάση για την πραγματοποίηση της πρώτης επανδρωμένης αποστολής στον πλανήτη Αρη.

Μετά την ολοκλήρωση της αποστολής πάνω στη Σελήνη, η σεληνάκατος Αετός επιστρέφει για να επανασυνδεθεί με το μητρικό σκάφος του «Απόλλων-11», που παρέμεινε σε τροχιά. Στο βάθος, η Γη ανατέλλει στο σεληνιακό ορίζοντα, με φόντο το μαύρο της διαστημικής αβύσσου.

Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: www.nasa.gov

Κλιματική αλλαγή και φυσική κλιματική μεταβλητότητα

Πλημμύρα στο Λάμπερτον της Βόρειας Καρολίνα, μετά από την πολυήμερη στάθμευση της τροπικής καταιγίδας «Φλόρενς» πάνω από τις ανατολικές ΗΠΑ, τον Σεπτέμβρη του 2018

Ανθρώπινα θύματα και καταστροφές περιουσίας εξαιτίας καιρικών φαινομένων υπήρχαν πάντοτε. Ομως, κάθε χρονιά που περνάει γίνεται όλο και πιο σαφές ότι ο ασυνήθιστος καιρός και τα ακραία καιρικά φαινόμενα γίνονται συχνότερα κι αυτό δεν μπορεί να εξηγηθεί μόνο από τη φυσική κλιματική μεταβλητότητα. Αν και στο παρελθόν οι περισσότεροι επιστήμονες απέφευγαν να συνδέσουν απευθείας την κλιματική αλλαγή με συγκεκριμένα μετεωρολογικά φαινόμενα, τώρα είναι σε θέση να πουν ότι εξαιτίας της κλιματικής αλλαγής οι μεγάλες πλημμύρες συμβαίνουν συχνότερα, τα κύματα καύσωνα είναι πιο θερμά από ποτέ και διαρκούν περισσότερο, ενώ και ο ισχυρός παγετός διαρκεί πιο πολύ σε ορισμένες περιοχές του πλανήτη. Σαφές είναι, επίσης, ότι οι φτωχοί άνθρωποι, οι άνθρωποι με χαμηλά εισοδήματα βρίσκονται σε πολύ χειρότερη θέση για να αντιμετωπίσουν τον πρόσθετο κίνδυνο, σε σύγκριση με εκείνους που ωφελούνται από την καπιταλιστική παραγωγή, δηλαδή τον άναρχο τρόπο παραγωγής με κίνητρο το κέρδος, που ευθύνεται για περιβαλλοντολογικές επιπτώσεις που επιδρούν καθοριστικά στην κλιματική αλλαγή. Οι απλοί άνθρωποι πεθαίνουν από πλημμύρες στα χαμόσπιτα, καίγονται από πυρκαγιές, αφήνουν την τελευταία τους πνοή στο καμίνι κάποιου καύσωνα. Το κριτήριο με το οποίο ενδιαφέρονται οι κυβερνήσεις της αστικής τάξης για το ζήτημα δεν είναι προφανώς οι εργατικές - λαϊκές ανάγκες αλλά η αντιμετώπιση των επιπτώσεών της στην αναπαραγωγή του κεφαλαίου και η κερδοφόρα αξιοποίησή της. Είναι σίγουρο ότι το κριτήριο του κέρδους είναι βασικό εμπόδιο στην ανάγκη επιστημονικού σχεδιασμού αντιμετώπισης τέτοιων φαινομένων.

Τρεις παράγοντες

Mats Andersson

Πυρκαγιά κατακαίει δάση στη Σουηδία τον Ιούλη του 2018, μετά από μια ασυνήθιστη περίοδο μεγάλων θερμοκρασιών και ξηρασίας

Το 2018 τα έντονα καιρικά φαινόμενα προκάλεσαν σε όλο τον κόσμο ζημιές 160 δισεκατομμυρίων δολαρίων και σκότωσαν εκατοντάδες ανθρώπους. Ο βαθμός που αυτό οφείλεται στην κλιματική αλλαγή απαιτεί να ξεδιαλυθούν οι ρόλοι τριών παραγόντων. Ο πρώτος είναι η επίδραση της αυξημένης θερμικής ενέργειας, που έχει συσσωρευτεί στους ωκεανούς και της περισσότερης θερμότητας και υδρατμών στην ατμόσφαιρα. Οι υδρατμοί έχουν υποτιμηθεί ως παράγοντας, καθώς αποτελούν ένα ακόμη αέριο του θερμοκηπίου, που δεσμεύει θερμότητα και την απελευθερώνει όταν συμπυκνώνεται σε σταγονίδια στα σύννεφα, τροφοδοτώντας καταιγίδες.
Ο δεύτερος παράγοντας είναι τα τοπικά φαινόμενα, όπως οι επίμονοι στάσιμοι αντικυκλώνες (πεδία υψηλής βαρομετρικής πίεσης), οι μεγάλες περιοχές επιπλέοντος πάγου που λιώνει, η αναπτυσσόμενη μάζα κρύου νερού στον Ατλαντικό Ωκεανό νότια της Γροιλανδίας, η επιβράδυνση του ρεύματος του Κόλπου (Gulf Stream) και η όλο και περισσότερο διακοπτόμενη πολική δίνη. Ο τρίτος παράγοντας σχετίζεται με τον περίπλοκο τρόπο που φυσικές διακυμάνσεις, όπως το «Ελ Νίνιο» και η «Λα Νίνια», αλληλεπιδρούν με τοπικούς κλιματικούς παράγοντες. Η έρευνα στον τομέα αυτό είναι σε άνθιση και καρποφορία, αν και με αμφιλεγόμενα αποτελέσματα.
Η γήινη ατμόσφαιρα είναι ένας μανδύας από αέρια σε διαρκή κίνηση. Ο αέρας συνεχώς θερμαίνεται και μετά κρυώνει, με τον ήλιο να διαχέει Ενέργεια κατά τη διάρκεια της μέρας και τις θερμές επιφάνειες να ακτινοβολούν αυτήν την Ενέργεια στο Διάστημα κατά τη διάρκεια της νύχτας. Ανισόμετρη θέρμανση προκαλεί τοπικούς ανέμους που φυσούν προς διάφορες κατευθύνσεις. Το νερό συνεχώς εξατμίζεται από τη στεριά και τη θάλασσα και μετά πέφτει πίσω ως βροχή, χιόνι και χαλάζι.

Μοτίβα

Ομως, μέσα σε αυτό το χάος υπάρχουν πολύ προβλέψιμα μοτίβα, ανάλογα με το γεωγραφικό πλάτος, τις κοντινές οροσειρές, τα ωκεάνια ρεύματα και άλλους παράγοντες. Στον Ατλαντικό, οι καταιγίδες σχηματίζονται ανατολικά στις τροπικές περιοχές και κατευθύνονται δυτικά. Δυτικά κατευθύνονται και οι τυφώνες που σχηματίζονται στον Ειρηνικό. Ενα πολικό ρεύμα φυσάει από τη δύση προς την ανατολή σε όλο το βόρειο ημισφαίριο περίπου στο γεωγραφικό πλάτος των συνόρων ΗΠΑ - Καναδά. Αντίστοιχο πολικό ρεύμα φυσάει και στο νότιο ημισφαίριο, διασχίζοντας τα άκρα της Νότιας Αμερικής και της Αφρικής. Τα φαινόμενα «Ελ Νίνιο» και «Λα Νίνια», που οφείλονται σε διακυμάνσεις της θερμοκρασίας του νερού των ωκεανών, παρουσιάζουν μια κυκλικότητα κάθε 3 έως 8 χρόνια και επηρεάζουν τις κατακρημνίσεις και τα αέρια ρεύματα σε όλο τον κόσμο. Δεδομένα από κυλινδρικά δείγματα εδάφους των βυθών δείχνουν ότι αυτά τα μοτίβα έχουν ζωή εκατοντάδων χιλιάδων ετών.
Χάος, αλλά και σταθερότητα κυριαρχούν και στους ωκεανούς, σε ακόμη μεγαλύτερους χρονικούς κύκλους. Η Δεκαετής Ταλάντωση του Ειρηνικού είναι μια συνεχής εναλλαγή υψηλών και χαμηλών θερμοκρασιών των νερών του ανατολικού και βορειοδυτικού τμήματος του ωκεανού περίπου κάθε 10 χρόνια. Η Μεσημβρινή Αντιστροφή Κυκλοφορίας του Ατλαντικού είναι ένα αργό ρεύμα θερμού και πιο αλμυρού επιφανειακού νερού, που κατευθύνεται βόρεια στον δυτικό Ατλαντικό, χάνει θερμότητα, καταβυθίζεται και ρέει πίσω προς την Ανταρκτική, σε ένα ταξίδι που διαρκεί περίπου 1.000 χρόνια.

Εκτός ορίων

Η αλληλεπίδραση ανάμεσα στην ατμόσφαιρα και τους ωκεανούς εισάγει μια φυσική μεταβλητότητα στα κλιματικά φαινόμενα. Κάποιες χρονιές είναι πιο ζεστές και κάποιες πιο κρύες σε συγκεκριμένες περιοχές. Κάποιες χρονιές είναι πιο βροχερές και κάποιες λιγότερο. Αλλά τα δεδομένα από τα δείγματα των βυθών δείχνουν ότι αυτή η μεταβλητότητα έχει όρια. Το κλίμα σπάνια τα ξεπερνά. Τουλάχιστον, αυτό συνέβαινε έως τώρα. Ομως, τα πράγματα έχουν αλλάξει. Στην Αρκτική η θερμοκρασία του αέρα αυξάνεται με διπλάσιο έως τριπλάσιο ρυθμό σε σχέση με τον υπόλοιπο πλανήτη, ειδικά η χειμερινή. Η απώλεια 75% του επιπλέοντος αρκτικού πάγου μέσα σε μόλις 40 χρόνια είναι η κύρια αιτία γι' αυτήν τη γοργή αύξηση. Αυτές οι αλλαγές έχουν προξενήσει κλιματικές επιπτώσεις ντόμινο στα θαλάσσια ρεύματα και γενικά στο κλίμα ολόκληρου του βόρειου ημισφαιρίου.
Το 2018 οι κάτοικοι του Παρισιού και της Βενετίας έζησαν τις χειρότερες πλημμύρες των τελευταίων 50 ετών, ως αποτέλεσμα παρατεταμένων βροχοπτώσεων, ενώ θανατηφόρες καταιγίδες με ισχυρούς ανέμους σάρωσαν τη Γερμανία και τη νότια Γαλλία. Η Ελβετία είχε πολύ βαριές χιονοπτώσεις με αρκετά μέτρα χιόνι στα ορεινά. Το Γενάρη του 2018 από το έντονο κρύο στη νότια Φλόριντα τα ιγκουάνα παγωμένα έπεφταν από τα δέντρα σε κωματώδη κατάσταση, την ώρα που οι δυτικές Πολιτείες απολάμβαναν ασυνήθιστα υψηλές θερμοκρασίες. Το Φλεβάρη η κατάσταση αντιστράφηκε, με μεταβολή 22 βαθμών Κελσίου, ξαναζωντανεύοντας τα ημιθανή ιγκουάνα και παγώνοντας τα δυτικά.
Το καλοκαίρι του 2018 η Ιαπωνία, το Τέξας και η Σκανδιναβία ψήνονταν επί βδομάδες, ενώ η ανατολική ακτή των ΗΠΑ διερχόταν την πιο βροχερή περίοδο στα καταγεγραμμένα χρονικά. Εντονη ξηρασία έπληξε περιοχές της Ευρώπης, της Μέσης Ανατολής και των δυτικών ΗΠΑ, συμβάλλοντας σε μεγάλης έκτασης πυρκαγιές. Σοδειές καταστράφηκαν, τοξικά φύκη κάλυψαν μεγάλες θαλάσσιες εκτάσεις, συστήματα ψύξης πυρηνικών αντιδραστήρων βγήκαν εκτός λειτουργίας και εκδηλώθηκαν μπλακάουτ σε τέσσερις ηπείρους.

Δίνη

Οι υψηλότερες μέσες θερμοκρασίες προκαλούν θερμότερους καύσωνες. Οι επιπλέον υδρατμοί τροφοδοτούν πιο βαριές καλοκαιρινές καταιγίδες και αυξάνουν τη θερμοκρασία τη νύχτα, καθώς παγιδεύουν θερμότητα κοντά στην επιφάνεια. Η αυξημένη θερμοκρασία και η υγρασία ειδικά κατά τη νύχτα μπορεί να αποτελέσουν θανατηφόρο συνδυασμό, καθώς δυσκολεύουν την ψύξη του ανθρώπινου σώματος μέσω της εφίδρωσης. Σε όλο τον κόσμο χιλιάδες άνθρωποι που δεν έχουν πρόσβαση σε κλιματισμό πέθαναν από τη ζέστη.
Τουλάχιστον για την ξηρασία και τον καύσωνα στη Σκανδιναβία είναι σαφές ότι τόσο τοπικοί όσο και παγκόσμιοι κλιματικοί παράγοντες συνέβαλαν ώστε οι θερμοκρασίες από το Μάη έως τον Ιούνη του 2018 να σημειώσουν ρεκόρ των τελευταίων 260 ετών (όσο δηλαδή υπάρχουν καταγραφές για τη θερμοκρασία)! Στη διάρκεια της άνοιξης και του καλοκαιριού, μια ζώνη γης νότια του Καναδά και κατά μήκος των αρκτικών ακτών της Ρωσίας θερμαίνεται τόσο, που λιώνει το χιόνι νωρίτερα απ' ό,τι συνήθως. Η απώλεια της ανακλαστικής επιφάνειας εκθέτει το χώμα στην ηλιοφάνεια, ξεραίνοντάς το νωρίτερα. Το ξερό χώμα ανεβάζει υψηλότερες θερμοκρασίες από το υγρό. Αυτή η πρόωρη θέρμανση κάνει το καλοκαίρι να ξεκινάει νωρίτερα και το αέριο ρεύμα να στρέφεται βόρεια, οδηγώντας τον θερμό αέρα σε μικρότερα γεωγραφικά πλάτη.
Στοιχεία δείχνουν ότι η τροπική ζώνη γύρω από τον ισημερινό φαρδαίνει συνεχώς προς τους πόλους. Αυτό οδηγεί τις καταιγίδες επίσης προς τους πόλους και κάνει κάποιες εύκρατες περιοχές, όπως η νότια Καλιφόρνια, η Μεσόγειος και η Αυστραλία πιο θερμές και ξηρές. Ενας τοπικός παράγοντας μεγάλης σημασίας που εξετάζεται, αν και δεν υπάρχουν όσα δεδομένα από μετρήσεις θα χρειάζονταν είναι το ρεύμα του Κόλπου, το οποίο δείχνει να επιβραδύνεται. Επίσης, τα στάσιμα υψηλά βαρομετρικά που εμφανίζονται όλο και συχνότερα πάνω από τη Γροιλανδία και τη δυτική Ρωσία, για τα οποία δεν υπάρχουν ακόμη ικανοποιητικά μαθηματικά μοντέλα. Τέλος, η στρατοσφαιρική πολική δίνη, ένας δακτύλιος ισχυρών ανέμων γύρω από τον παγωμένο αέρα του Βόρειου Πόλου σε ύψος 50 χιλιομέτρων, συμπεριφέρεται όλο και πιο παράξενα. Κάθε λίγα χρόνια μπορεί να δημιουργηθούν συνθήκες παραμόρφωσης ή και διάσπασης του δακτυλίου, έτσι που τμήματά του να οδηγηθούν νοτιότερα, προκαλώντας παγετούς. Αρκετές νέες μελέτες έδειξαν ότι η μεγάλη απώλεια πάγου στον Αρκτικό Ωκεανό στη δυτική Ρωσία ίσως ευθύνεται γι' αυτές τις ανωμαλίες της πολικής δίνης. Οσοι ζουν σε μέσα γεωγραφικά πλάτη είναι πιθανό να δέχονται συχνότερες επισκέψεις της πολικής δίνης, καθώς αυξάνεται η μέση θερμοκρασία σε παγκόσμιο επίπεδο.

Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: «Scientific American»