Παρασκευή, 27 Μαΐου 2016

NASA: «Κλειδί» οι ηλιακές καταιγίδες για την εμφάνιση της ζωής στη Γη

Πολλές αρχαίες θρησκείες λάτρευαν τον Ήλιο ως «πατέρα» και δημιουργό των πάντων: Ο «Θεός Ήλιος» και η «Μητέρα Γη» είναι ίσως οι παλαιότερες θεότητες της ανθρώπινης ιστορίας, και η λατρεία τους πηγάζει από τη στοιχειώδη κατανόηση της Φύσης από τους πρώτους ανθρώπους, που απέδιδαν αυτά που έβλεπαν, εκεί που τα έβλεπαν.
Μπορεί να βρισκόμαστε στο έτος 2016, και πολύ νερό να έχει κυλήσει στο αυλάκι από τότε, αλλά, όπως δείχνουν τα πράγματα, η σύγχρονη επιστημονική έρευνα κατά κάποιον τρόπο επιβεβαιώνει εκείνες τις αρχαίες θρησκείες. Σύμφωνα με επιστήμονες της NASA, οι ηλιακές καταιγίδες ίσως να ήταν τελικά το «κλειδί» για την εμφάνιση της ζωής στον πλανήτη μας.

Πριν από 4 δισεκατομμύρια χρόνια, ο ήλιος είχε τα 3/4 της σημερινής του φωτεινότητας, αλλά η επιφάνειά του ήταν υπερβολικά δραστήρια, με γιγαντιαίες εκρήξεις που εκτόξευαν τεράστιες ποσότητες ηλιακού υλικού και ακτινοβολίας στο Διάστημα. Αυτές οι εκρήξεις ίσως να παρείχαν την κρίσιμη, απαραίτητη ενέργεια που χρειάστηκε για να θερμανθεί η Γη, παρά την τότε «αδυναμία» του Ήλιου. Οι εκρήξεις αυτές επίσης ίσως να παρείχαν την ενέργεια που χρειάστηκε για τη «μεταμόρφωση» απλών σωματιδίων σε πολύπλοκα σωματίδια, όπως το RNA και το DNA, που είναι απαραίτητα για τη ζωή. Η σχετική έρευνα δημοσιεύτηκε στο Nature Geoscience στις 23 Μαΐου, από ομάδα επιστημόνων της NASA.
Η κατανόηση των συνθηκών που ήταν απαραίτητες για τη ζωή στον πλανήτη μας, μας βοηθά τόσο στην αναζήτηση της προέλευσης της ζωής στη Γη, όσο και στην αναζήτηση εξωγήινων μορφών ζωής σε άλλους πλανήτες. Μέχρι τώρα, ωστόσο, η πλήρης καταγραφή/ «χαρτογράφηση» της εξέλιξης της Γης ήταν δύσκολη, εξαιτίας του προαναφερθέντος δεδομένου: Το ότι ο νεαρός τότε Ήλιος δεν ήταν αρκετά λαμπρός για να θερμάνει τη Γη.
sun
«Τότε η Γη λάμβανε μόνο το 70% της ενέργειας από τον Ήλιο που λαμβάνει τώρα» λέει ο Βλάντιμιρ Αϊραπετιάν, επικεφαλής συντάκτης της έρευνας και ηλιακός επιστήμονας στο Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA στο Μέριλαντ. «Αυτό σημαίνει ότι η Γη θα έπρεπε να είναι μια παγωμένη σφαίρα. Αντ'αυτού, γεωλογικά στοιχεία δείχνουν ότι ήταν ένας θερμός πλανήτης με νερό σε υγρή μορφή. Αυτό το λέμε “Παράδοξο του Θαμπού Νεαρού Ήλιου” (Faint Young Sun Paradox). Η νέα μας έρευνα δείχνει ότι οι ηλιακές καταιγίδες θα μπορούσαν να ήταν κρίσιμης σημασίας για τη θέρμανση της Γης».
Οι επιστήμονες μπορούν να εξετάζουν την ιστορία του Ήλιου αναζητώντας άλλα παρόμοια άστρα του Γαλαξία μας. Ταξινομώντας αυτά τα παρόμοια με τον Ήλιο άστρα σύμφωνα με την ηλικία τους, εμφανίζονται ως ένα χρονικό της εξέλιξης του Ήλιου μας- είναι από αυτά τα δεδομένα που οι επιστήμονες ξέρουν ότι ο Ήλιος ήταν πιο θαμπός 4 δισ. χρόνια πριν. Τέτοιου είδους μελέτες επίσης δείχνουν ότι τα νεαρά άστρα συχνά παράγουν ισχυρές εκλάμψεις- γιγαντιαίες εκρήξεις/ εκπομπές φωτός και ακτινοβολίας- παρόμοιες με αυτές που βλέπουμε στον δικό μας Ήλιο σήμερα. Τέτοιες εκλάμψεις συχνά συνοδεύονται από μεγάλα νέφη ηλιακής ύλης (CME- coronal mass ejections, εκτοξεύσεις στεφανιαίας μάζας), που εκτινάσσεται στο Διάστημα.
sun
Στο πλαίσιο της αποστολής του διαστημικού τηλεσκοπίου Kepler της NASA βρέθηκαν άστρα που μοιάζουν στον Ήλιο μας, λίγα εκατομμύρια χρόνια μετά τη «γένεσή» του. Τα δεδομένα του διαστημικού τηλεσκοπίου έδειξαν πολλά παραδείγματα «υπερ-εκλάμψεων», δηλαδή γιγαντιαίων εκρήξεων τόσο σπανίων σήμερα, που τις βιώνουμε μια φορά κάθε 100 περίπου χρόνια. Ωστόσο, τα δεδομένα του Kepler έδειξαν ότι αυτά τα νεαρά άστρα παράγουν μέχρι και δέκα τέτοιες υπερ-εκλάμψεις την ημέρα.
Ενώ ο Ήλιος ακόμα παράγει εκλάμψεις και CME, δεν είναι τόσο συχνές ή έντονες. Επιπλέον, η Γη σήμερα έχει ισχυρό μαγνητικό πεδίο, που βοηθά να παραμείνει το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας από τέτοιον διαστημικό «καιρό» μακριά από την ίδια. Ο διαστημικός καιρός, ωστόσο, μπορεί να προκαλέσει αναταραχή της μαγνητόσφαιρας, ένα φαινόμενο το οποίο είναι γνωστό ως γεωμαγνητική καταιγίδα και μπορεί να επηρεάσει τις τηλεπικοινωνίες και τους δορυφόρους στο Διάστημα. Επίσης, δημιουργεί το Βόρειο Σέλας.
Όταν η Γη ήταν πιο νεαρή, το μαγνητικό της πεδίο ήταν πιο αδύναμο. «Οι υπολογισμοί μας δείχνουν ότι θα έβλεπες τακτικά σέλας παντού μέχρι και τη Νότια Καρολίνα» σύμφωνα με τον Αϊραπετιάν. «Και καθώς τα σωματίδια από τον διαστημικό καιρό ταξίδευαν στις γραμμές του μαγνητικού πεδίου, θα έπεφταν πάνω σε μόρια αζώτου στην ατμόσφαιρα. Η αλλαγή της χημείας της ατμόσφαιρας αποδεικνύεται ότι έκανε τη διαφορά για τη δημιουργία ζωής στη Γη».
Η ατμόσφαιρα της νεαράς Γης ήταν επίσης διαφορετική τότε: Το μοριακό άζωτο (δύο άτομα αζώτου που συνδέονται σε ένα μόριο) αποτελούσε το 90% της ατμόσφαιρας, εν συγκρίσει με το ποσοστό 78% που έχουμε σήμερα. Καθώς τα ενεργητικά σωματίδια έπεφταν πάνω σε αυτά τα μόρια αζώτου, η σύγκρουση τα διέλυε σε μεμονωμένα άτομα αζώτου. Αυτά, με τη σειρά τους, συγκρούονταν με διοξείδιο του άνθρακα, με αποτέλεσμα τη διάσπαση και την παραγωγή μονοξειδίου του άνθρακα και οξυγόνου.
Το ελεύθερο άζωτο και το οξυγόνο συνδυάζονταν σε υποξείδιο του αζώτου, που αποτελεί ισχυρό αέριο θερμοκηπίου. Όταν μιλάμε για θέρμανση της ατμόσφαιρας, το υποξείδιο (ή πρωτοξείδιο) του αζώτου είναι περίπου 300 φορές πιο ισχυρό από το διοξείδιο του άνθρακα. Οι υπολογισμοί των επιστημόνων δείχνουν ότι η παρουσία υποξειδίου του αζώτου σε επαρκή αναλογία (που ήταν δυνατή) θα μπορούσε να θερμάνει τον πλανήτη αρκετά για να υπάρξει νερό σε υγρή μορφή.
Η συνεχής ροή ηλιακών σωματιδίων στη νεαρά Γη ίσως να έκανε περισσότερα από τα να θερμάνει απλά την ατμόσφαιρα. Ίσως να παρείχε την ενέργεια που ήταν απαραίτητη για τη δημιουργία πολύπλοκων χημικών. Σε έναν πλανήτη που είναι γεμάτος με απλά μόρια, χρειάζεται πολλή ενέργεια για να δημιουργηθούν σύνθετα, περίπλοκα μόρια όπως το RNA και το DNA, που έφεραν τη ζωή στη Γη. 
http://www.huffingtonpost.gr