Πέμπτη, 7 Σεπτεμβρίου 2017

Έχετε αναρωτηθεί ποτέ γιατί το φως από τα αστέρια ¨τρεμοπαίζει¨ στον νυχτερινό ουρανό;




Αυτό είναι ένα άρθρο από το πρόγραμμα ¨Curious Kids¨, που απευθύνεται σε παιδιά. Η σχετική συνομιλία που αναπτύσσεται μέσα από αυτό το πρόγραμμα, ζητά από τα παιδιά να στείλουν ερωτήσεις που θα ήθελαν να απαντηθούν από ειδικούς. Όλες οι ερωτήσεις είναι ευπρόσδεκτες - σοβαρές, περίεργες ή ακόμα και …εκκεντρικές!
 




Το φως από τα Λέιζερ λάμπει στον νυχτερινό Ουρανό από το Πολύ Μεγάλο Τηλεσκόπιο του Ευρωπαϊκού Νότου Παρατηρητηρίου (European Southern Observatory’s Very Large Telescope) στη Χιλή. Αυτά τα λέιζερ συμβάλλουν στην απομάκρυνση των ¨σπινθηρισμών¨ που φαίνεται να έχουν τα αστέρια, και βοηθούν τους αστρονόμους να τα βλέπουν καθαρότερα από τη Γη όσο ποτέ πριν.  
ΕικόναF. Kamphues / ESO, CC BY
 

Γιατί ¨τρεμοπαίζουν¨ τα αστέρια; - Ρωτάει ο Μαξ, 3 ετών , από το Earlwood της Αυστραλίας.



Μαξ, αυτή είναι μια φανταστική ερώτηση! Και η απάντηση, φαίνεται, ότι βρίσκεται γύρω μας.



Έχετε βγει ποτέ για περίπατο σε μια πραγματικά ζεστή μέρα; Τόσο ζεστή που το παγωτό να...λιώνει μέσα στα χέρια σας; Λοιπόν, αν ναι, ίσως έχετε παρατηρήσει τα δέντρα κοντά στον ορίζοντα να ταλαντεύονται λίγο ή να είναι κάπως θολά. Ίσως να φαίνεται παράξενο αλλά κάτι πολύ παρόμοιο συμβαίνει όταν βλέπουμε αστέρια να ¨τρεμοπαίζουν¨ στον νυχτερινό ουρανό.


Το φως από τη δύση του Ήλιου κάμπτεται μέσα από τα στρώματα της ατμόσφαιρας δημιουργώντας έναν αντικατοπτρισμό. Αυτός ο αντικατοπτρισμός λοιπόν (mirage) προκαλεί το ίδιο αποτέλεσμα στο μάτι μας, όπως με τον ίδιο τρόπο το τρεμάμενο φως ενός αστεριού όταν περνάει μέσα από την ατμόσφαιρα της Γης.

Εικόνα: Brocken Inaglory


Αλλά τι είναι η ατμόσφαιρα;



Όταν κοιτάζουμε προς τα πάνω, προς τον ουρανό, δεν κοιτάμε κατευθείαν στο διάστημα. Στη πραγματικότητα κοιτάζουμε το διάστημα μέσα από όλο τον αέρα που βρίσκεται πάνω από μας, και που ονομάζεται ατμόσφαιρα.


 Η ατμόσφαιρα της Γης αποτελείται πολλά στρώματα αέρα, που όσο ανεβαίνουμε προς το διάστημα αραιώνουν. Εκτείνεται σε ένα τεράστιο ύψος 120 χιλιομέτρων, ή περισσότερο. Αυτός ο αέρας, γύρω μας και πάνω από μας, κινείται και στροβιλίζεται γύρω από τη Γη με διαφορετικές ταχύτητες.


Πόσο γρήγορα ο αέρας αυτός ταξιδεύει, εξαρτάται από τη θερμοκρασία του. Όταν ο αέρας είναι ζεστός, έχει φορτία ενέργειας και του αρέσει να κινείται . Αλλά όταν ο αέρας είναι κρύος, δεν κινείται και τόσο πολύ.



Ο ζεστός αέρας είναι επίσης ελαφρύτερος από τον κρύο αέρα, οπότε ανεβαίνοντας προς τα επάνω αναμιγνύεται με τον κρύο αέρα γύρω του. Αυτή η ανάμιξη δημιουργεί στροβιλισμούς στην ατμόσφαιρα γνωστές ως "αναταράξεις".



Το αριστούργημα του Ολλανδού ζωγράφου Βαν Γκονγκ, "Η Έναστρη Νύχτα", δείχνει με καλλιτεχνικό τρόπο ότι το φως από τα αστέρια στροβιλίζεται από τις αναταράξεις που υπάρχουν στην ατμόσφαιρά μας. Εικόνα: Vincent van Gogh, Wikimedia


Ο αέρας μπορεί επίσης να προσκρούει καθώς κινείται πάνω και κάτω, σε λόφους,  βουνά, και στην επιφάνεια της γης, δημιουργώντας αέρια κύματα που φτάνουν στην ανώτερη ατμόσφαιρα. Αυτά τα κύματα διαταράσσουν τον αέρα που βρίσκεται στα ψηλά τμήματα της ατμόσφαιρας, προκαλώντας επίσης αναταράξεις.



Ο αέρας μπορεί να ωθείται προς τα επάνω καθώς περνά πάνω από τα βουνά και τους λόφους, δημιουργώντας κύματα στην ατμόσφαιρα. Αυτά τα κύματα μπορούν να δημιουργήσουν πραγματικά ψυχρές δομές νεφών όπως αυτό κοντά στη περιοχή Moul n'ga Cirque στη νοτιοανατολική Αλγερία.
Εικόνα: Pir6mon / wikimedia


Καθώς το φως από ένα αστέρι ¨παλεύει¨ να περάσει μέσα από την ατμόσφαιρά μας, ¨αναπηδά¨ και χτυπά μέσα από τα διαφορετικά στρώματα της, κάμπτοντας το φως του πριν ακόμα το δείτε. Δεδομένου ότι τα ζεστά και τα κρύα στρώματα του αέρα συνεχίζουν να κινούνται, αλλάζει και η κάμψη του φωτός, πράγμα που προκαλεί στο να φαίνεται σαν να κουνιέται ή να τρεμοπαίζει.



Οι αυτόχθονες Αυστραλοί και οι νησιώτες στη περιοχή Torres Strait Island παρατηρούν τα αστέρια που τρεμοπαίζουν για χιλιάδες χρόνια. Το τρεμάμενο φως των αστεριών δείχνει πώς κινούνται οι άνεμοι, πράγμα που μπορούσε πραγματικά να βοηθήσει τις παραδοσιακές τοπικές προγνώσεις.



Διορθώνοντας το τρεμόπαιγμα των αστεριών.   



Ενώ το τρεμόπαιγμα αυτό φαίνεται όμορφο, οι αστρονόμοι το βρίσκουν πολύ ενοχλητικό. Αυτό οφείλεται στο ότι ¨θολώνει¨ τα πράγματα που θέλουμε να δούμε, όπως είναι οι μακρινοί γαλαξίες.



Τι μπορούμε να κάνουμε γι 'αυτό;



Λοιπόν, το διάστημα είναι το καλύτερο μέρος για να δείτε ένα αστέρι χωρίς τη παραμικρή παρεμβολή στο φως του. Εντούτοις, το να μεταφερθούν μεγάλα τηλεσκόπια στο διάστημα είναι πολύ δύσκολο.



Το διαστημικό τηλεσκόπιο Σπίτζερ της NAΣA ¨συνέλαβε¨ αυτή τη φωτογραφία από εκατοντάδες χιλιάδες αστέρια που βρίσκονται στον Γαλαξία μας, χάρη στον εξοπλισμό υπέρυθρης φωτογραφίας που διαθέτει.
Εικόνα: NASA/JPL-Caltech, CC BY


Μπορούμε να κατασκευάσουμε μεγάλα επίγεια τηλεσκόπια τα οποία θα χρησιμοποιούν λέιζερ και κοίλα κάτοπτρα  - κάμπτοντας τα κάτοπτρα το αποτέλεσμα που επιτυγχάνεται ταιριάζει με το τρεμάμενο αστρικό φως. Αυτό μας δείχνει ολόκληρο το Σύμπαν, σαν να εξαφανίστηκε η ατμόσφαιρα από πάνω μάς!


Οι αστρονόμοι χρησιμοποιούν λέιζερ για να διερευνήσουν πώς κινείται η ατμόσφαιρα, ώστε να μπορούν να αφαιρέσουν τη λάμψη από τα αστέρια που παρατηρούν. Αυτή η όλη διαδικασία ονομάζεται ¨προσαρμοστική οπτική¨ (adaptive optics).

Εικόνα: G. Hüdepohl / ESO



Αλλά τι γίνεται με τους πλανήτες;



Έτσι λοιπόν αυτή είναι η εξήγηση του γιατί τα αστέρια φαίνεται να αναβοσβήνουν στον ουρανό. Εάν κοιτάξετε πολύ προσεκτικά, ίσως έχετε παρατηρήσει ότι οι πλανήτες, όπως η Αφροδίτη και ο Δίας, δεν φαίνεται να αναβοσβήνουν όπως τα αστέρια γύρω τους.



Γιατί συμβαίνει αυτό;



Λοιπόν, αν κοιτάξετε ένα αστέρι ακόμη και μέσα από το μεγαλύτερο τηλεσκοπίου που υπάρχει, βλέπετε ένα πολύ μικρό σημείο φωτός. Αυτό το φως έρχεται μέσα από την ατμόσφαιρα με τη μορφή μιας μικρής ακτίνας, και η οποία εύκολα μπορεί να παραμορφωθεί λιγάκι.



Εάν κοιτάξετε τους πλανήτες μέσα από ένα τηλεσκόπιο, βλέπετε τους πλανητικούς τους δίσκους . Είναι αρκετά κοντά μας για να μπορέσουμε να τους ¨μεγεθύνουμε¨, και έτσι να τους παρατηρήσουμε πολύ καλύτερα από ότι ένα σημειακό φωτεινό αντικείμενο όπως είναι ένα άστρο. Αυτό σημαίνει ότι το φως από αυτούς τους πλανήτες έρχεται μέσα από την ατμόσφαιρα πάνω σε μια πιο πυκνή ακτίνα από ότι ένα αστέρι. Αυτή λοιπόν η παχιά ακτίνα που έρχεται από τους κοντινούς μας πλανήτες, είναι πολύ πιο δύσκολο να παραμορφωθεί όταν περνάει μέσα από την ατμόσφαιρα του πλανήτη μας.  



Μπορούμε να πούμε ότι:

Μόνο τα αστέρια  ¨τρεμοπαίζουν¨ στον νυχτερινό ουρανό. Οι πλανήτες στο ηλιακό μας σύστημα είναι πολύ κοντά μας και για αυτό φαίνονται πολύ μεγάλοι για να…¨αναβοσβήνουν¨. Η Αφροδίτη είναι το λαμπρότερο αντικείμενο πιο κοντά στο κέντρο της εικόνας, ενώ ο  Δίας βρίσκεται βορειοδυτικά της Αφροδίτης.

Εικόνα: Brocken Inaglory / Wikimedia



Συμπέρασμα: Οι πλανήτες ¨τρεμοπαίζουν¨ πάρα πολύ ελάχιστα, ενώ τα αστέρια αναβοσβήνουν σαν …τρελά.







Γεια σας, φιλομαθή και ερευνητικά παιδιά! Έχετε κάποια ερώτηση που θα θέλατε να απαντήσει ένας ειδικός; Ζητήστε από έναν ενήλικο να στείλει την ερώτησή σας σε εμάς. Αυτοί μπορούν:



* Στείλτε με email την ερώτησή σας στο curiouskids@theconversation.edu.au



* Πείτε τη μας στο Twitter με την επισήμανση @ConversationEDU με το hashtag #curiouskids, ή...



* Πείτε τη μας στο Facebook

Παραγωγή: 






Συντελεστές:




Παρακαλούμε πείτε μας το όνομά σας, την ηλικία σας και την πόλη στην οποία κατοικείτε. Μπορείτε επίσης αν θέλετε να στείλετε μια ηχογράφηση της ερώτησής σας. Στείλτε όσες ερωτήσεις θέλετε! Δεν θα μπορέσουμε να απαντήσουμε σε κάθε ερώτηση, αλλά θα κάνουμε το καλύτερο δυνατό.



Σε συνεργασία με:




Το άρθρο αυτό εκδόθηκε αρχικά από τον ιστότοπο The Conversation. Διαβάστε το αρχικό άρθρο εδώ: original article.



Αρθρογράφος:




Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα μπλε γράμματα)

         

Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.

Για διορθώσεις μετάφρασης ως προς το πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com



Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη στο πρότυπο κείμενο η ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς την συναίνεση του αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με την πηγή του άρθρου.



Από την ομάδα : @Aratosastronomy