Επιστήμη

Παράδεισος για ταξιδιάρικα… φυτά

Ο παράδεισος των λουλουδιών που υποφέρουν από τις κλιματικές μεταβολές, τουλάχιστον στο βόρειο ημισφαίριο, ανακαλύφθηκε στα Νησιά Σβάλμπαρντ, βόρεια της Νορβηγίας. Κοντά στον βόρειο πόλο, αλλά όχι πάρα πολύ, χωρίς πάγους τα καλοκαίρια, όπου η θερμοκρασία δεν ξεπερνάει τους 4-5 βαθμούς, αυτά τα νησιά χρησιμεύουν ως καταφύγιο για «αποδημητικά» φυτικά είδη που προέρχονται από τη Ρωσία, τη Σκανδιναβία και τη Γροιλανδία.

Σπόροι λουλουδιών και θάμνων ταξιδεύουν μέχρι και χίλια χιλιόμετρα για να βρουν τις θερμοκρασίες που πριν από μια δεκαετία επικρατούσαν σε πιο χαμηλά γεωγραφικά πλάτη. Το φαινόμενο τράβηξε την προσοχή ομάδας ερευνητών του Πανεπιστημίου του Όσλο και του Εργαστηρίου Αλπινικής Οικολογίας της Γκρενόμπλ. Ανέλυσαν το DΝΑ 4.000 δειγμάτων που ανήκουν σε 9

Η ΣΥΝΘΕΣΗ των οικοσυστημάτων του μέλλοντος θα εξαρτηθεί από την απόσταση που κάθε είδος θα μπορεί να διασχίσει

φυτικά είδη τα οποία ευδοκιμούν στα Νησιά Σβάλμπαρντ. Και αφού τα συνέκριναν με παρόμοια φυτά γειτονικών περιοχών στη Βόρεια Ευρώπη και τη Γροιλανδία, οι ερευνητές ανακάλυψαν την πορεία που ακολουθούν τα αποδημητικά φυτά. Ήταν μια διαδικασία παρόμοια με εκείνη που ακολουθούμε όταν θέλουμε να εξακριβώσουμε την πατρότητα κάποιου ανθρώπου. Οι ερευνητές δημοσίευσαν τα αποτελέσματα των εργασιών τους στο επιστημονικό περιοδικό «Science».

Από τη Σιβηρία. Τα περισσότερα φυτά προέρχονται από την πιο μακρινή περιοχή: τη Βόρεια Ρωσία. Ένας από τους λόγους είναι ότι από εκεί οι σπόροι ταξιδεύουν πάνω στους κορμούς δέντρων που τα μεγάλα ποτάμια της Σιβηρίας κατεβάζουν μέχρι τον Βόρειο Παγωμένο Ωκεανό. Πιθανότατα έτσι έφτασαν μέχρι τα Σβάλμπαρντ οι σπόροι της θαμνώδους ιτιάς (salice erbaceo), που σε άλλα μέρη κινδυνεύει με εξαφάνιση, καθώς και οι σπόροι της αραβίδας της αλπινικής (arabide alpine) και του θαμνώδους τεύκριου (Τeucrium fruticans), δύο φυτών με λευκά άνθη που ίσως να διέσχισαν τον ωκεανό πάνω στην κορυφή ενός παγόβουνου ή στη ράχη ενός πουλιού. Ένα άλλο μεταφορικό μέσο για τα αποδημητικά φυτά είναι ο άνεμος, μια δυνατή θύελλα, που θα μπορεί να μεταφέρει τους σπόρους εκατοντάδες χιλιόμετρα πάνω από τη θάλασσα.

Αν και το ακριβές μέσον μεταφοράς των φυτών σε αυτά τα μακρινά ταξίδια παραμένει ένα μυστήριο, οι ερευνητές αισιοδοξούν για το μέλλον του πλανήτη. «Αυτά τα είδη έδειξαν μια ιδιαίτερη ικανότητα προσαρμογής στις κλιματικές μεταβολές, πολύ πέραν από τις προσδοκίες μας», λέει ο Ίνγκερ Γκρέβε Άλσος, ο επιστήμονας του Πανεπιστημίου του Όσλο που ήταν επικεφαλής της έρευνας. «Η σύνθεση των οικοσυστημάτων του μέλλοντος θα εξαρτηθεί από την απόσταση που κάθε ξεχωριστό είδος θα είναι σε θέση να διασχίσει για να βρει το ιδανικό περιβάλλον».


Ανάμεσα στους πάγους

ΓΙΑ ΤΟΝ ΕΠΟΙΚΙΣΜΟ των Νησιών Σβάλμπαρντ από διάφορα φυτικά είδη χρειάστηκε να περάσει πολύς καιρός. Η υποδοχή των πρώτων σπόρων εκεί έγινε πριν από 9-10 χιλιάδες χρόνια. Από τότε το κλίμα του νορβηγικού αρχιπελάγους είχε αρχίσει να αλλάζει. Και τότε, ανάμεσα από τους πάγους που κάλυπταν τα νησιά πριν από 20 χιλιάδες χρόνια, άρχισαν να ξεπροβάλλουν τα πρώτα άνθη. Όμως, μόλις την τελευταία δεκαετία, με τη ραγδαία άνοδο της θερμοκρασίας του πλανήτη, τα νησιά έγιναν ένα ιδανικό καταφύγιο για τα είδη που ήταν προσαρμοσμένα σε ψυχρό περιβάλλον. Οι ανακαλύψεις των Νορβηγών και των Γάλλων επιστημόνων συμφωνούν με τις παρατηρήσεις επιστημόνων στην Αλάσκα. Εκεί, δάση που βρίσκονται εδώ και 10 χιλιάδες χρόνια στην περιοχή «περπατούν» και εξαπλώνονται ολοένα και πιο βόρεια, αναζητώντας ένα πιο ψυχρό περιβάλλον.


Το παρελθόν θα μας μιλήσει

Το άγνωστο παρελθόν του ηλιακού μας συστήματος θα προσπαθήσει να αποκωδικοποιήσει μια αμερικανική ρομποτική συσκευή, η οποία θα εκτοξευτεί τον επόμενο μήνα. Η διαστημοσυσκευή αυτή θα επισκεφθεί δύο τεράστιους αστεροειδείς, πραγματοποιώντας ριψοκίνδυνες μανούβρες και θα μελετήσει για πολλούς μήνες τη σύσταση των υλικών τους.

Η ζώνη των αστεροειδών που βρίσκεται ανάμεσα στον Άρη και τον Δία μοιάζει με τη μορφή που είχε το ηλιακό μας σύστημα κατά τα πρώτα στάδια της δημιουργίας του. Τα σκονισμένα και ξεχασμένα «αντικείμενα» στη ζώνη αυτή είναι απομεινάρια μιας αρχέγονης εποχής. Κάθε αστεροειδής έχει να «διηγηθεί» και μια δική του ιστορία από τη γέννηση του ηλιακού μας συστήματος.

Γνώσεις- ερωτήματα. Οι επιστήμονες που ασχολούνται με την Αστρονομία θέλουν να «ακούσουν» αυτές ακριβώς τις ιστορίες. Βλέπετε, το μεγαλύτερο μέρος της πρώιμης ιστορίας του ηλιακού μας συστήματος είναι εν πολλοίς άγνωστο σε μας. Στο σχολείο μαθαίνουμε μόνο τα βασικά πράγματα: Ότι ένας τεράστιος δίσκος αερίου και σκόνης γύρω από τον Ήλιο

Η ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ διαστημοσυσκευή, της ΝΑSΑ, που λέγεται Αυγή, θα εξερευνήσει τους αστεροειδείς από απόσταση αναπνοής.
Πρόκειται για μια ριψοκίνδυνη αποστολή που πραγματοποιείται για πρώτη φορά

μετασχηματίστηκε σιγά σιγά σε όλο και μεγαλύτερα κομμάτια, διαμορφώνοντας τους πλανήτες με τη μορφή που τους ξέρουμε σήμερα. Όμως κάποια ερωτήματα παραμένουν. Πώς ακριβώς συνέβη αυτή η διαδικασία; Και γιατί οι πλανήτες δημιουργήθηκαν έτσι όπως δημιουργήθηκαν, έχοντας ανάμεσά τους έναν συγκεκριμένο πλανήτη που είναι κατάλληλος για την ανάπτυξη της ζωής; Για να απαντηθούν αυτά τα ερωτήματα, η ΝΑSΑ σκοπεύει να εκτοξεύσει στο Διάστημα μια ρομποτική διαστημοσυσκευή που λέγεται Dawn (= Αυγή), με σκοπό να πάει να συναντήσει δύο μεγάλους αστεροειδείς, τη Δήμητρα και την Εστία, και να τους εξερευνήσει από απόσταση αναπνοής. Πρόκειται για μια ριψοκίνδυνη αποστολή που πραγματοποιείται για πρώτη φορά.

Το μυστήριο της Εστίας. Ο πρώτος σταθμός του φιλόδοξου ταξιδιού της διαστημοσυσκευής θα είναι ο αστεροειδής Εστία. Παρατηρήσεις από τηλεσκόπια και μελέτες που έγιναν σε μετεωρίτες που πιστεύεται ότι προήλθαν από τον συγκεκριμένο αστεροειδή, φανερώνουν ότι ίσως να είχε εν μέρει ρευστοποιηθεί κατά τα πρώτα χρόνια της δημιουργίας του, επιτρέποντας σε βαριά στοιχεία όπως ο σίδηρος, να βυθιστούν και να σχηματίσουν έναν πυκνό πυρήνα, αφήνοντας από πάνω έναν ελαφρύτερο φλοιό.

«Το γεγονός αυτό είναι ενδιαφέρον αν και λίγο μυστήριο», λέει ο Κρις Ράσελ που είναι επικεφαλής ερευνητής για τη διαστημοσυσκευή Αυγή, στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας στο Λος Άντζελες. Ορισμένοι επιστήμονες πιστεύουν ότι όταν η Εστία αρχικά δημιουργήθηκε, ήταν πασπαλισμένη με αλουμίνιο και σίδηρο, στοιχεία τα οποία προήλθαν πιθανότατα που δύο σούπερ νόβα που εξερράγησαν την εποχή της γέννησης του ηλιακού μας συστήματος. Οι συγκεκριμένες μορφές σιδήρου και αλουμινίου είναι ραδιενεργά ισότοπα και ενδεχομένως να είχαν παράσχει την επιπλέον θερμότητα που απαιτείτο για να ρευστοποιηθεί μερικώς ο αστεροειδής. Όταν τα ραδιενεργά ισότοπα αποσυντέθηκαν, ο αστεροειδής θα ψυχράνθηκε και θα στερεοποιήθηκε έχοντας τη σημερινή του μορφή.

Για επτά μήνες. Αν όλα πάνε σύμφωνα με τον σχεδιασμό της ΝΑSΑ, η διαστημοσυσκευή θα προσεγγίσει τον αστεροειδή και θα τεθεί σε τροχιά γύρω από αυτόν τον Οκτώβριο του 2011. Θα λάβει υψηλής ευκρίνειας φωτογραφίες, οι οποίες θα φανερώσουν ίχνη από τη ρευστοποιημένη κατά το παρελθόν μορφή του. Φασματόμετρα θα καταγράψουν την ύπαρξη ορυκτών στοιχείων που συνθέτουν την επιφάνειά του. Το βαρυτικό πεδίο του αστεροειδούς θα χαρτογραφηθεί από τις κινήσεις της διαστημοσυσκευής, καθώς αυτή θα βρίσκεται σε τροχιά γύρω από το ουράνιο σώμα κι έτσι θα εξακριβωθεί οριστικά το αν ο πυρήνας τού Vesta αποτελείται από σίδερο.

Αφού παραμείνει γύρω από τον αστεροειδή για περίπου επτά μήνες, το διαστημικό ρομπότ θα προσπαθήσει να κάνει μια μανούβρα που δεν έχει επιχειρηθεί ποτέ ξανά από διαστημικό σκάφος. Θα αφήσει την τροχιά ενός μακρινού ουράνιου σώματος και θα μεταπηδήσει στην τροχιά ενός άλλου απομακρυσμένου ουράνιου σώματος, του αστεροειδούς Δήμητρα.

Με κινητήρες ιόντων. Η μανούβρα αυτή από αστεροειδή σε αστεροειδή θα ήταν αδύνατη εάν το διαστημικό ρομπότ χρησιμοποιούσε συμβατικά πυραυλικά καύσιμα. Ο Μαρκ Ρέιμαν, ο οποίος είναι ειδικός μηχανικός στο Εργαστήριο Αεροπροώθησης της ΝΑSΑ (Jet Ρropulsion Laboratory), λέει ότι θα χρειαζόμασταν έναν υπερπύραυλο αν ήταν να επιλέξουμε τα συμβατικά καύσιμα ως μέσο προώθησης. Αντιθέτως, η Αυγή κινείται με κινητήρες ιόντων, οι οποίοι χρειάζονται μόλις το ένα δέκατο της ισχύος των συμβατικών μηχανών, για να στείλουν το ρομποτικό σκάφος στον προορισμό του.


Ο ρόλος του νερού στην εξέλιξη των πλανητών

ΜΕ ΔΙΑΜΕΤΡΟ γύρω στα 950 χιλιόμετρα, ο αστεροειδής Δήμητρα είναι μακράν το μεγαλύτερο ουράνιο σώμα που βρίσκεται στη ζώνη των αστεροειδών. Το εξωτερικό του περίβλημα δεν είναι πετρώδες όπως συμβαίνει με τον αστεροειδή Εστία, αλλά καλύπτεται από πάγο νερού. «Ο αστεροειδής αυτός θα αποτελέσει τη μεγάλη έκπληξη για μας», λέει ο Κρις Ράσελ που είναι επικεφαλής ερευνητής για τη διαστημοσυσκευή Αυγή. Καθώς φαίνεται να φιλοξενεί ένα στρώμα πάγου με πάχος από 60 έως 120 χιλιόμετρα, η επιφάνεια του αστεροειδούς έχει κατά πάσα πιθανότητα αλλάξει περισσότερο δραματικά στη διάρκεια του χρόνου απ΄ ό,τι της Εστίας. Η εξέταση του αστεροειδούς θα μπορούσε να διδάξει στους επιστήμονες για τον ρόλο που έχει διαδραματίσει το νερό στην εξέλιξη των πλανητών. Για παράδειγμα, γιατί κάποιοι πλανήτες όπως η Γη και η Δήμητρα μπορούν να κατακρατήσουν τεράστιες ποσότητες νερού, ενώ άλλα ουράνια σώματα όπως ο αστεροειδής Εστία, καταλήγουν να είναι άνυδρα. «Η Εστία θα μας πει για την πρώιμη εποχή του ηλιακού μας συστήματος και η Δήμητρα για το τι έγινε αργότερα. Και οι δύο μπορούν να μας προσφέρουν δύο μοναδικές ιστορίες από το παρελθόν τού ηλιακού μας συστήματος».