Οι ειδικοί επιστήμονες από το Carnegie Science αποκαλύπτουν πώς o δικός μας πλανήτης σχηματίστηκε, εξελίχθηκε, διαφοροποιήθηκε σε στρώματα και ανέπτυξε τις δυναμικές διεργασίες που τον καθιστούν σήμερα κατοικήσιμο. Στην προσπάθειά τους οι επιστήμονες προσπαθούν να απαντήσουν σε ερωτήματα, όπως είναι είναι:

  • Πώς σχηματίζονται οι νεογέννητοι πλανήτες γύρω από νεαρά αστέρια και ποιες πτυχές της ιστορίας σχηματισμού του Ηλιακού μας Συστήματος το κάνουν τόσο ξεχωριστό;
  • Είναι το υγρό νερό, η τεκτονική των πλακών και τα μαγνητικά πεδία απαραίτητα για να φιλοξενήσει ένας πλανήτης ζωή;
  • Πώς η γεωλογία του πλανήτη μας επέτρεψε την εμφάνιση και την εξέλιξη της ζωής;
  • Πώς προέκυψε η ζωή στη Γη;

Η ανθρωπότητα έχει σκεφτεί αυτά τα ερωτήματα από την αυγή του πολιτισμού. Ευτυχώς, οι ερευνητές του Carnegie Science βρίσκονται σε μοναδική θέση για να αναζητήσουν απαντήσεις σε αυτό το θεμελιώδες μυστήριο.

Οι πλανητικοί μας επιστήμονες ήταν πάντα μπροστά από τα γεγονότα. Το Carnegie Science ήταν ένας πρώιμος επενδυτής στην έρευνα για εξωπλανήτες, οικοδομώντας εσωτερική εμπειρογνωμοσύνη πολύ πριν γίνει το πιο καυτό θέμα στην αστρονομία. Σήμερα, βρισκόμαστε ακόμα στην πρώτη γραμμή των προσπαθειών για τον χαρακτηρισμό της ατμόσφαιρας των εξωπλανητών και την κατανόηση του τι μπορούν να μας διδάξουν οι συνθέσεις τους για τον σχηματισμό και την εξέλιξή τους.

Χωρίς να μένουν ποτέ πίσω, οι επιστήμονες της Γης μας ορίζουν επίσης νέες κατευθύνσεις έρευνας—όπως ακριβώς κάνουν εδώ και περίπου 100 χρόνια. Αναπτύσσοντας και αξιοποιώντας τα πιο σύγχρονα εργαλεία και τεχνικές στο εργαστήριο και στο πεδίο, εξερευνούν τη φυσική και τη χημεία των πλανητικών υλικών και βοηθούν στον προσδιορισμό του τι καθιστά έναν πλανήτη κατοικήσιμο.

Η ευρεία επιστημονική ικανότητα που αντιπροσωπεύει το Carnegie μας επιτρέπει να αναπτύσσουμε συνδέσεις, να δημιουργούμε διεπιστημονικές ιδέες και να στρεφόμαστε σε νέες οδούς εξερεύνησης με ταχύτητα και ευελιξία», δήλωσε η Αντιπρόεδρος Έρευνας Anat Shahar.

Στο Εργαστήριο Γης και Πλανητών (EPL), οι επιστήμονες επιδιώκουν έναν συνδυασμό επιτόπιας έρευνας, εργαστηριακών πειραμάτων και μαθηματικών προσομοιώσεων για να προωθήσουν τις γνώσεις μας για τη Γη και τη θέση της στο Ηλιακό Σύστημα, καθώς και να ανακαλύψουν και να χαρακτηρίσουν μακρινούς κόσμους. Εργαζόμενοι στο σύμπλεγμα πολλαπλών επιστημονικών κλάδων – που κυμαίνονται από την ορυκτολογία, τη γεωχημεία και τη γεωφυσική έως την κοσμοχημεία και την αστροβιολογία – οι ερευνητές του EPL διερευνούν πώς γεννήθηκαν οι πλανήτες, συμπεριλαμβανομένου του δικού μας, και πώς μπορούν να εξελιχθούν σε δυναμικά ουράνια σώματα.

Μιλάμε για έναν θορυβώδη γείτονα! Έρευνα από την Alycia Weinberger του Carnegie – καθώς και από την πρώην Μεταδιδακτορική Συνεργάτιδα του Carnegie, Meredith MacGregor, τώρα στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins, και την Evgenya Schkolnik, τώρα στο Κρατικό Πανεπιστήμιο της Αριζόνα – σχετικά με τον Εγγύτατο Κενταύρου, το γειτονικό αστέρι του Ήλιου μας, προσέφερε νέες λεπτομέρειες σχετικά με την τάση στρέψης στα μαγνητικά του πεδία που έχει ως αποτέλεσμα καθημερινές εκρήξεις φωτοβολίδων, καθώς και τι σημαίνουν αυτά τα ρεύματα ενέργειας και σωματιδίων για την κατοικησιμότητα των πλανητών του.

Καλλιτεχνική αναπαράσταση μιας αστρικής έκλαμψης από τον Εγγύτατο του Κενταύρου. Credit: NASA, ESA και Z. Levay (STScI)

Ο Andrew Steele μελετά τον Κόκκινο Πλανήτη (‘Αρη) για περισσότερες από δύο δεκαετίες – αναλύοντας οργανικές ενώσεις σε μετεωρίτες του Άρη και σε δύο αποστολές ρόβερ. Ήταν μέλος μιας ερευνητικής ομάδας που αποκάλυψε κάποια «εξαιρετικά ενδιαφέρουσα ορυκτολογία» που σχετίζεται με μειωμένο άνθρακα σε πετρώματα του Άρη που ελήφθησαν δείγματα από το ρόβερ Perseverance. Στη Γη, οι πιο πιθανές διεργασίες που θα δημιουργούσαν αυτά τα ορυκτολογικά σήματα σχετίζονται με τη ζωή. Ωστόσο, υπάρχουν και αβιοτικοί τρόποι με τους οποίους μπορείτε να εξηγήσετε αυτά τα ευρήματα.

Σε γιγάντιους πλανήτες πάγου, το διαμάντι σχηματίζεται σε μικρότερα βάθη από ό,τι πιστεύαμε προηγουμένως, σύμφωνα με έρευνα του Alex Goncharov του Carnegie. Επειδή το διαμάντι είναι πυκνότερο από το περιβάλλον υλικό, βυθίζεται βαθύτερα – ένα φαινόμενο που μερικές φορές ονομάζεται “βροχή διαμαντιών” – παρέχοντας μια πρόσθετη πηγή θερμότητας, η οποία θα μπορούσε να οδηγήσει σε μεταφορά θερμότητας στο στρώμα πάγου και να συμβάλει στα σύνθετα μαγνητικά πεδία αυτών των πλανητών. Αν και δεν θεωρούνται κατοικήσιμοι, αυτές οι πληροφορίες σχετικά με τη σύνθετη εσωτερική δυναμική των γιγάντιων πλανητών πάγου μπορούν να μας βοηθήσουν να κατανοήσουμε καλύτερα την αρχιτεκτονική του δικού μας Ηλιακού Συστήματος και την εξέλιξη των παγωμένων κόσμων.

Για περισσότερο από έναν αιώνα, χιλιάδες ορυκτολόγοι από όλο τον κόσμο έχουν καταγράψει προσεκτικά “ορυκτά είδη” με βάση τους μοναδικούς συνδυασμούς χημικής σύνθεσης και κρυσταλλικής δομής. Ο επιστήμονας του Carnegie, Robert Hazen, και η πρώην επιστήμονας του Carnegie, Shaunna Morrison, που τώρα φοιτούν στο Πανεπιστήμιο Rutgers, υιοθέτησαν μια διαφορετική προσέγγιση, δίνοντας έμφαση στο πώς και πότε εμφανίστηκε κάθε είδος ορυκτού μέσα σε περισσότερα από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια ιστορίας της Γης. Χρησιμοποίησαν εκτεταμένη ανάλυση βάσεων δεδομένων για να ομαδοποιήσουν συγγενικά είδη ορυκτών και να διακρίνουν νέα είδη ορυκτών με βάση το πότε και το πώς προήλθαν, και όχι μόνο τα χημικά και φυσικά χαρακτηριστικά τους. Η έρευνά τους βοήθησε στην ανασύνθεση της ιστορίας της ζωής στον πλανήτη μας, στην καθοδήγηση της αναζήτησης νέων ορυκτών και κοιτασμάτων μεταλλευμάτων, στην πρόβλεψη πιθανών χαρακτηριστικών που βοηθούν στην αναζήτηση κατοικήσιμων εξωπλανητών.

Περισσότερα εδώ


Παναγιώτης Νιάρχος

ΕΚΠΑ