Δύο εντυπωσιακές διαστημικές ανακαλύψεις κάνουν τον γύρο του Διαδικτύου τις τελευταίες μέρες, δίνοντας μας μία γεύση σχετικά με το πόσα διαφορετικά συμβάντα μπορούν να σημειωθούν στο σύμπαν. Πρόκειται για ένα σωματίδιο-φάντασμα που ανιχνεύθηκε από ένα μακρινό κοσμικό επιταχυντή, καθώς και για ένα ασυνήθιστο απέραντο σύννεφο που καταγράφηκε πάνω από ηφαίστειο του πλανήτη Άρη.
Όσον αφορά την πρώτη περίπτωση, επιστήμονες ανίχνευσαν στη Γη την παρουσία ενός νετρίνου πολύ υψηλής ενέργειας, το οποίο δημιουργήθηκε κατά την καταστροφή ενός άστρου από την κολοσσιαία βαρύτητα μια μαύρης τρύπας με μάζα όσο 30 εκατομμύρια ήλιοι. Σύμφωνα με τους επιστήμονες πρόκειται για μία σημαντική ανακάλυψη. Αυτό το συμβάν δημιούργησε ένα είδος γιγάντιου κοσμικού επιταχυντή σωματιδίων, εξαπολύοντας νετρίνα που πρόσφατα έφθασαν και διαπέρασαν τη Γη.
Η ανακάλυψη ρίχνει νέο φως στην προέλευση των κοσμικών ακτίνων υπερυψηλής ενέργειας, δηλαδή εκείνων των σωματιδίων στο σύμπαν που έχουν την μεγαλύτερη ενέργεια. Στη Γη τα υποατομικά σωματίδια νετρίνα παράγονται μόνο σε ισχυρούς επιταχυντές. Στο σύμπαν τα νετρίνα και οι πηγές προέλευσης τους θεωρούνται από τα δυσκολότερα πράγματα να ανιχνευθούν, γι’ αυτό και η ανακάλυψη θεωρείται σημαντική.
Αυτή η ανίχνευση έγινε από το αμερικανικό Παρατηρητήριο Νετρίνων IceCube στο Νότιο Πόλο, το οποίο βρίσκεται στο σταθμό Amundsen–Scott των ΗΠΑ στην Ανταρκτική. Το 2017 ο εν λόγω παγωμένος ανιχνευτής εντόπισε ένα νετρίνο, η πηγή του οποίου προσδιορίστηκε το 2018 ότι ήταν ένας ενεργός γαλαξίας (blazer). Η πρωτοτυπία αυτή τη φορά έγκειται στο ότι είναι το πρώτο ανιχνεύσιμο νετρίνο από ένα κατακλυσμικό συμβάν, συγκεκριμένα την καταστροφή ενός καταδικασμένου άστρου που πλησίασε πολύ μια μαύρη τρύπα. Αυτά τα γεγονότα, για τα οποία οι αστροφυσικοί δεν γνωρίζουν πολλά πράγματα, μπορούν να λειτουργήσουν ως πανίσχυροι φυσικοί επιταχυντές σωματιδίων.
Το νετρίνο υπερυψηλής ενέργειας, που έγινε αντιληπτό από το IceCube, προσέκρουσε στον πάγο της Ανταρκτικής με την αξιοσημείωτη ενέργεια άνω των 100 τεραηλεκτρονιοβόλτ. Συγκριτικά, είναι τουλάχιστον δεκαπλάσια ενέργεια από αυτή που μπορεί να επιτευχθεί στον πιο ισχυρό επιταχυντή σωματιδίων στον κόσμο, στο CERN.
Το συμβάν που συλλαμβάνεται από αυτόν τον εξοπλισμό είναι γνωστό ως συντονισμός Glashow. Τέτοια συμβάντα είχαν προβλεφθεί, αλλά ποτέ δεν είχαν φανεί άμεσα. Αυτή η ανακάλυψη των επιστημόνων βοηθά στην επιβεβαίωση ορισμένων από τα βαθύτερα θεμέλια της φυσικής των σωματιδίων.
Το συμβάν πήρε το όνομά του από τον Sheldon Glashow, έναν βραβευμένο με Νόμπελ φυσικό που προέβλεψε ότι θα συμβεί αυτό το 1960. Σε μια δημοσίευση που κοινοποιήθηκε κατά τη διάρκεια της έρευνάς του στη Δανία, ο Glashow ανέφερε ότι εάν οι συνθήκες ήταν σωστές, ένα αντινετρίνο θα μπορούσε να αλληλεπιδράσει με ένα ηλεκτρόνιο για να δημιουργήσει ένα αόρατο σωματίδιο, μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται συντονισμός.
Αυτό το αόρατο σωματίδιο ανακαλύφθηκε το 1983 και ονομάστηκε W μποζόνιο. Διαπιστώθηκε επίσης ότι ήταν πολύ βαρύτερο από το αναμενόμενο, πράγμα που σημαίνει ότι η τεχνητή παραγωγή του θα απαιτούσε αδύνατες ποσότητες ενέργειας. Ειδικότερα, θα χρειαζόταν ένα νετρίνο με ενέργεια μεγαλύτερη από 1.000 φορές πιο ισχυρή από ό,τι μπορεί να παραχθεί στο μεγάλο Hadron Collider του CERN.
Όσον αφορά τη δεύτερη περίπτωση, ένα ασυνήθιστο απέραντο σύννεφο καταγράφηκε πάνω από ηφαίστειο του πλανήτη Άρη. Πρόκειται για ένα φαινόμενο που παρατηρήθηκε για πρώτη φορά το 2018, παρέμενε ωστόσο μυστήριο μέχρι σήμερα. Παρατηρήσεις του ευρωπαϊκού δορυφόρου Mars Express έρχονται τώρα να δώσουν απαντήσεις σε αυτό το διαπλανητικό μυστήριο.
Μια ομάδα ερευνητών εξέτασε τον κύκλο ζωής του σύννεφου χρησιμοποιώντας μια κάμερα με την ονομασία “Mars Webcam” στο διαστημικό σκάφος Mars Express της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας.
Το Mars Express, σε τροχιά γύρω από τον Άρη από το 2003, βρισκόταν στην κατάλληλη τροχιά για να παρατηρήσει το ασυνήθιστο μετεωρολογικό φαινόμενο, αναφέρει ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Διαστήματος (ESA).
Στη νέα μελέτη, η οποία δημοσιεύεται στο Journal of Geophysical Research, οι ερευνητές συνδυάζουν παρατηρήσεις του Mars Express με δεδομένα άλλων αποστολών.
Όπως αναφέρουν, το σύννεφο εμφανίζεται λίγο πριν από την ανατολή του ήλιου πάνω από την κορυφή του Arsia Mons, ενός ανενεργού ηφαιστείου ύψους 20 περίπου χιλιομέτρων. Το ηφαίστειο αναγκάζει τον άνεμο να κινηθεί ανοδικά στη δυτική πλαγιά του, οπότε ψύχεται και ο λιγοστός υδρατμός που περιέχει συμπυκνώνεται. Το σύννεφο συνεχίζει να μεγαλώνει για περίπου δυόμισι ώρες, κινούμενο δυτικά σε ύψος 45 χιλιομέτρων με την εντυπωσιακή ταχύτητα των 600 χιλιομέτρων ανά ώρα.
Πλανήτης Άρης: Σημείο προσεδάφισης Perseverance: Πήρε το όνομα της Octavia E. Butler
Στη συνέχεια σταματά να διογκώνεται, αποσπάται από το ηφαίστειο και παρασύρεται δυτικά πριν τελικά διαλυθεί εντελώς. Το φαινόμενο επαναλαμβάνεται καθημερινά για αρκετούς μήνες κάθε άνοιξη, αναφέρουν οι ερευνητές. Τα σύννεφα αυτού του είδους ονομάζονται «ορογραφικά» επειδή σχηματίζονται πάνω από βουνά, εξηγεί η ομάδα.
Ο Άγκουστιν Σάντσεθ-Λαβέγκα του Πανεπιστημίου της Χώρας των Βάσκων, μέλος της ερευνητικής ομάδας, επεσήμανε τα ακόλουθα: «Ορογραφικά σύννεφα παρατηρούνται συχνά στη Γη, δεν φτάνουν όμως σε τέτοια τεράστια μεγέθη ούτε έχουν τόσο “ζωηρή” δυναμική. Η κατανόηση του μηχανισμού αυτού του νέφους μάς δίνει τη συναρπαστική ευκαιρία να αναπαράγουμε τον σχηματισμό του με μαθηματικά μοντέλα –μοντέλα που θα ενισχύσουν τις γνώσεις μας για τα κλιματικά συστήματα τόσο του Άρη όσο και της Γης».
