Εβδομαδιαία Τοπική Εφημερίδα

Τ’ αστέρια μας οδηγούν στη φάτνη της γνώσης

Στην ιστορία της Βηθλεέμ, το υπέρλαμπρο αστέρι οδηγεί τους μάγους στη φάτνη. Στην ιστορία της επιστήμης τα αστέρια οδηγούν τους επιστήμονες στη φάτνη της γνώσης.

Τσέχοι επιστήμονες προσομοίωσαν σε εργαστήριο πώς γεννήθηκε η ζωή στη Γη. Προσομοίωσαν στο εργαστήριό τους τις πιθανές συνθήκες εμφάνισης της ζωής στη Γη πριν από περίπου τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια. Με τη βοήθεια ενός γιγάντιου λέιζερ, «πυροδότησαν» τις χημικές – και στη συνέχεια βιοχημικές – αντιδράσεις που μπορεί να οδήγησαν στη δημιουργία των μορίων της ζωής, του RNA και του DNA.
Το πείραμα προσπάθησε να απαντήσει στο ερώτημα αν η μαζική πτώση αστεροειδών στον πλανήτη μας, ο λεγόμενος «Ύστερος Βαρύς Βομβαρδισμός» στη γλώσσα των γεωλόγων, μια πραγματική κόλαση φωτιάς και καταστροφής που συνέβη πριν από 3,85 έως 4 δισεκατομμύρια χρόνια, μπορεί να αποτέλεσε τον «σπινθήρα» που έθεσε σε κίνηση τον «τροχό» της ζωής. Οι πρώτες εκτιμήσεις από το πείραμα δείχνουν ότι αυτό είναι όντως πιθανό να συνέβη. Οι ερευνητές, χρησιμοποίησαν το μήκους 150 μέτρων λέιζερ «Αστερίξ» για να να διασπάσουν μια χημική ουσία – κλειδί που πιστεύεται ότι υπήρχε στην πρώιμη Γη, το φορμαμίδιο, προκειμένου να μιμηθούν τις συνέπειες από μια πτώση αστεροειδούς.
Η στιγμιαία δράση του λέιζερ, που παρήγαγε περίπου ένα δισεκατομμύριο κιλοβάτ ενέργειας σε ένα μόλις δισεκατομμυριοστό του δευτερολέπτου, προκάλεσε θερμοκρασίες έως 4.230 βαθμών Κελσίου, καθώς επίσης ένα ισχυρό κρουστικό κύμα και τη δημιουργία έντονων ακτινοβολιών (υπεριώδους και Χ). Με αυτό τον τρόπο, όπως διαπιστώθηκε, παρήχθησαν τα τέσσερα νουκλεοτίδια (αδενίνη, γουανίνη, κυτοσίνη και ουρακίλη), δηλαδή οι τέσσερις οργανικές ενώσεις που αποτελούν τους θεμέλιους λίθους του RNA, αλλά και του DNA (όπου η θυμίνη αντικαθιστά την ουρακίλη). Οι εν λόγω ενώσεις έχουν δημιουργηθεί και με άλλους τρόπους στο παρελθόν, αλλά το νέο πείραμα είναι το πρώτο που ενισχύει τη θεωρία ότι όλα ξεκίνησαν με ένα «από μηχανής… βράχο» από το διάστημα, ο οποίος αποτέλεσε τον πρώτο κρίκο στην κατοπινή μακρά αλυσίδα της ζωής.
Φαίνεται πως είναι δυνατό η πτώση ενός ουράνιου σώματος (πόσο μάλλον όταν υπήρξε πραγματικός βομβαρδισμός εξ ουρανού στις απαρχές της Γης) να «γέννησε» τα βασικά συστατικά της ζωής. Σε ένα ανάλογο συμπέρασμα – ότι η ζωή μπορεί να προκύψει σταδιακά από την μη ζωή, δηλαδή η βιοχημεία από τη χημεία – είχε καταλήξει το ιστορικό πείραμα των χημικών Στάνλεϊ  Μίλερ και Χάρολντ  Ούρεϊ το 1952 στο Πανεπιστήμιο του Σικάγο. «Η ανάδυση της ζωής στη Γη δεν ήταν ένα τυχαίο γεγονός, αλλά η άμεση συνέπεια των συνθηκών στην αρχέγονη Γη και στη γειτονιά της», ανέφεραν οι τσέχοι επιστήμονες.
Και το νερό; Η άλλη «πηγή» της ζωής; Πώς βρέθηκε σε τέτοιες ποσότητες στη γη; Σε τέτοιες θερμοκρασίες έπρεπε να έχει γίνει καθολική εξαέρωσή του και να μην έχει μείνει σταγόνα! Κι όμως, το νερό καλύπτει το 71% της επιφάνειάςτης, πράγμα που εδώ και χρόνια αποτελεί πηγή έντονης επιστημονικής διαμάχης.  Το νερό πρέπει να ήρθε αργότερα, πιθανότατα από προσκρούσεις κομητών και αστεροειδών. Όμως, το νερό της Γης δεν φαίνεται να προέρχεται από κομήτες, όπως μέχρι πριν από λίγο καιρό πίστευαν οι επιστήμονες.
Αν – και πρόκειται για ένα μεγάλο «αν» – η Γη απέκτησε κάποτε το νερό της από το διάστημα, πιθανότατα δεν θα το έφεραν παγωμένοι κομήτες, αλλά αστεροειδείς που έπεσαν πριν από τουλάχιστον τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια. Αυτό το συμπέρασμα προκύπτει από τα τελευταία στοιχεία της περιπετειώδους αποστολής «Ροζέτα» του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA). H ανάλυση των υδρατμών γύρω από τον κομήτη – στόχο 67Ρ/Τσουριούμοφ – Γκερασιμένκο,η οποία έγινε από το επιστημονικό όργανο «Ροζίνα» της διαστημοσυσκευής, έδειξε ότι η χημική σύνθεσή του νερού του είναι πολύ διαφορετική από το νερό του πλανήτη μας. Οι επιστήμονες χρειάζονται και άλλες μετρήσεις από περισσότερους κομήτες για να σιγουρευτούν, αλλά η ζυγαριά φαίνεται πλέον να κλίνει υπέρ των αστεροειδών, όσον αφορά την προέλευση του γήινου νερού.
Ένα άλλο θέμα που «βασανίζει» τους επιστήμονες εδώ και χρόνια είναι η ύπαρξη «σκοτεινής ύλης» στο διάστημα. Σε όλο τον κόσμο οι επιστήμονες ψάχνουν εδώ και χρόνια να εντοπίσουν τη μυστηριώδη σκοτεινή ύλη και, αυτή τη φορά, αστρονόμοι στην Ελβετία ίσως το κατάφεραν. Όπως ανακοίνωσαν, αναλύοντας τα στοιχεία που έχει συλλέξει το διαστημικό τηλεσκόπιο ακτίνων Χ «XMM-Newton» του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA), βρήκαν ένα μυστηριώδες «σήμα» που προέρχεται από δύο διαφορετικές περιοχές του διαστήματος, από τον γαλαξία της Ανδρομέδας και από το γαλαξιακό σμήνος του Περσέα.
Οι ερευνητές που θα κάνουν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό φυσικής «Physical Review Letters», δήλωσαν ότι το σήμα δεν αντιστοιχεί σε κανένα γνωστό σωματίδιο ή άτομο ύλης, πράγμα που σημαίνει ότι μπορεί να παράγεται από τη σκοτεινή ύλη. Η σκοτεινή ύλη υπολογίζεται ότι αποτελεί τουλάχιστον το 80% του υλικού σύμπαντος, ενώ το υπόλοιπο είναι η κοινή ορατή ύλη. Η σκοτεινή ύλη γίνεται αντιληπτή έμμεσα από την ισχυρή βαρυτική επίδραση που ασκεί στα άστρα και στους γαλαξίες, αλλά δεν αλληλεπιδρά με το φως (ούτε το εκπέμπει, ούτε το απορροφά), γι’ αυτό παραμένει αόρατη. Σύμφωνα εξάλλου με τα πιο πρόσφατα στοιχεία της ευρωπαϊκής αποστολής «Πλανκ» στο διάστημα, η συνολική μάζα-ενέργεια του γνωστού σύμπαντος κατανέμεται ως εξής: κοινή ύλη 4,9%, σκοτεινή ύλη 26,8% και σκοτεινή ενέργεια 68,3%.
Κατά καιρούς, οι επιστήμονες έχουν προτείνει διάφορα «εξωτικά» σωματίδια ως πιθανά συστατικά της σκοτεινής ύλης, όπως τα ασθενώς αλληλεπιδρώντα σωματίδια μάζας (WIMPS), τα αξιόνια, τα «στείρα» νετρίνα κ.α. Επειδή τα στείρα νετρίνα, όταν διασπώνται, πιστεύεται ότι παράγουν ακτίνες Χ, οι ερευνητές στην Ελβετία εκτιμούν ότι το σήμα από την Ανδρομέδα και από τον Περσέα προέρχεται από τέτοια νετρίνα της σκοτεινής ύλης. Αν αυτό αληθεύει, τότε ανοίγει μια νέα εποχή για την κοσμολογία, αστρονομία και την αστροφυσική.  Όμως η ανακάλυψη θα πρέπει να επιβεβαιωθεί, κάτι όχι εύκολο.
Σε κάθε περίπτωση πάντως, τα αστέρια είναι αυτά που μας οδηγούν στη φάτνη της γνώσης. Στην πηγή της ύπαρξής μας, στην ερμηνεία της «γέννησής» μας, στη συνειδητοποίηση ότι δεν υπήρξαμε μόνοι κι από το πουθενά. Και κάπως έτσι η επιστήμη συναντιέται στο σενάριο με τους ίδιους αρχέγονους μύθους. Είμαστε ακόμα μικροί γνωστικά και φτωχοί στις ερμηνείες και γι’ αυτό παραφράζοντας τον Λουντέμη θα λέγαμε: «Ένα παιδί μελετάει τ’ άστρα»!