Βρέθηκε ο «αντίπαλος» του διαμαντιού

Ανακαλύφθηκε νέα μορφή πολύ σκληρού άνθρακα που χαράζει ακόμα και το διαμάντι.

Επιστήμονες από τις ΗΠΑ και την Κίνα βρήκαν μια νέα μορφή κρυσταλλικού και ταυτόχρονα άμορφου άνθρακα που είναι ιδιαίτερα σκληρός και μπορεί να χαράξει ακόμα και το διαμάντι.

Η ανακάλυψη μπορεί να έχει πρακτικές εφαρμογές σε διάφορες μηχανικές, ηλεκτρονικές και ηλεκτροχημικές χρήσεις.

Οι ερευνητές του επιστημονικού Ινστιτούτου Κάρνεγκι της Ουάσιγκτον, με επικεφαλής τον Λιν Γουάνγκ, που δημοσίευσαν τη σχετική μελέτη στο περιοδικό «Science», δήλωσαν ότι δημιούργησαν έναν νέο τύπο άνθρακα, συγκρίσιμου με το διαμάντι, όσον αφορά στη δυσκολία να συμπιεστεί και τη σκληρότητά του. Το νέο υλικό, αφού δημιουργηθεί υπό πολύ υψηλή πίεση, στη συνέχεια είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικό σε φυσιολογικές συνθήκες, γι’ αυτό θα μπορούσε να αξιοποιηθεί σε πολλές πρακτικές εφαρμογές.

Ο άνθρακας είναι το τέταρτο πιο διαδεδομένο χημικό στοιχείο στο σύμπαν και συναντάται σε μια ποικιλία μορφών, μερικές από τις οποίες είναι πιο κοινές (όπως το κάρβουνο, ο γραφίτης στις μύτες των μολυβιών και το διαμάντι), ενώ άλλες είναι πιο «εξωτικές», όπως το γραφένιο, οι κυλινδρικοί νανοσωλήνες άνθρακα και το φουλλερένιο.

Οι ερευνητές ξεκίνησαν με μόρια, τα οποία ονομάζονται «κλωβοί άνθρακα- 60», που δημιουργούνται από άκρως δομημένες σφαίρες άνθρακα, αποτελούμενες από πενταγωνικούς και εξαγωνικούς δακτυλίους συνδεδεμένους μεταξύ τους, έτσι ώστε να σχηματίζεται ένα σφαιρικό κοίλο σχήμα. Στα κενά ανάμεσα στα σφαιρίδια αυτά προστέθηκε ένας οργανικός διαλύτης (ξυλόλιο), δημιουργώντας έτσι μια νέα δομή, η οποία υπέστη μεγάλες πιέσεις.

Τελικά, υπό την υψηλή πίεση (περίπου 320.000 φορές μεγαλύτερη από τη συνήθη πίεση στην επιφάνεια της Γης), η νέα δομή άρχισε να καταρρέει σε πιο άμορφα συμπλέγματα άνθρακα, που όμως παρέμειναν στις αρχικές θέσεις τους, σχηματίζοντας έτσι τη δομή ενός κρυσταλλικού πλέγματος. Αυτή η υβριδική (κρυσταλλική και ταυτόχρονα άμορφη) δομή άνθρακα αποδείχτηκε τόσο σκληρή που χάραξε το διαμαντένιο εργαλείο, το οποίο χρησιμοποιήθηκε για την άσκηση της πίεσης πάνω στο νέο υλικό. Το διαμάντι θεωρείται το πιο σκληρό υλικό στη φύση, πράγμα που οφείλεται στους πολύ ισχυρούς χημικούς δεσμούς ανάμεσα στα άτομα του άνθρακα που περιέχει.

Το νέο υλικό από άνθρακα έχει το πλεονέκτημα ότι δημιουργείται σε συνθήκες δωματίου, ενώ το συνθετικό διαμάντι σε υψηλή θερμοκρασία περίπου 1.500 βαθμών Κελσίου. 

Όμως μένει να αποδειχτεί κατά πόσο ο σκληρός άνθρακας μελλοντικά θα ανταγωνιστεί οικονομικά το διαμάντι σε πρακτικές εφαρμογές.

Πηγή: www.protothema.gr

Απόψε ο ουρανός βρέχει... Περσείδες

Οι πρώτοι Περσείδες του εφετινού καλοκαιριού έκαναν ήδη την εμφάνισή τους, και το φαινόμενο θα κορυφωθεί σήμερα, από το βράδυ ως την αυγή. Το σκοτάδι της νέας Σελήνης θα βοηθήσει τους επίδοξους παρατηρητές να απολαύσουν καλύτερα αυτή την οικογένεια των διαττόντων αστέρων, που ονομάστηκαν έτσι επειδή μοιάζουν να έρχονται από τον αστερισμό του Περσέα.

Οι διάττοντες αστέρες, όπως είναι η επιστημονική ονομασία των «αστεριών» που συχνά βλέπουμε να «πέφτουν» στον βραδινό ουρανό, δεν είναι βέβαια αστέρια. Είναι μικρά θραύσματα ύλης, συνήθως όχι μεγαλύτερα από ένα βότσαλο, που έχουν αποκολληθεί από την επιφάνεια κάποιου κομήτη και περιφέρονται κατά μήκος της τροχιάς του, γύρω από τον Ήλιο. Κάθε φορά που η Γη διασχίζει την τροχιά ενός κομήτη, «σαρώνει» αυτά τα θραύσματα, έστω και αν ο κομήτης δεν βρίσκεται κοντά στη Γη. Τα θραύσματα εισέρχονται στη γήινη ατμόσφαιρα, θερμαίνονται από την τριβή με τον αέρα και φωτοβολούν, αφήνοντας ένα φωτεινό ίχνος προτού διαλυθούν.

Κάθε χρόνο στις 12 Αυγούστου η Γη διασχίζει την τροχιά του κομήτη Σουίφτ-Τατλ και εκείνο το βράδυ έχουμε την ευκαιρία να παρακολουθήσουμε δεκάδες διάττοντες αστέρες. Οι διάττοντες αυτοί ονομάζονται Περσείδες, επειδή το ακτινοβόλο σημείο τους, δηλαδή το σημείο του ουρανού από το οποίο φαίνονται να προέρχονται, βρίσκεται στον αστερισμό του Περσέα.

Εφέτος οι συνθήκες είναι ιδιαίτερα ευνοϊκές για παρατήρηση, επειδή σήμερα το βράδυ έχουμε νέα Σελήνη και ο ουρανός θα είναι σκοτεινός. Οποιαδήποτε ώρα μετά τη δύση του Ηλιου και ως την ανατολή είναι κατάλληλη για παρατήρηση, αλλά το θέαμα διαφέρει από ώρα σε ώρα. Ο αστερισμός του Περσέα ανατέλλει πάνω από τον βορειοανατολικό ορίζοντα κατά τις 9 το βράδυ, και λίγο μετά από αυτή την ώρα εμφανίζονται οι πιο εντυπωσιακοί Περσείδες, αυτοί που εισέρχονται στην ατμόσφαιρα σχεδόν παράλληλα με την επιφάνεια της Γης. Κινούνται αργά και αφήνουν μακριά ίχνη, αλλά ο αριθμός τους δεν είναι μεγάλος, περίπου 2-3 την ώρα. Μετά τις 10, καθώς ο αστερισμός του Περσέα ανεβαίνει στον ουρανό, ο αριθμός των μετεώρων αυξάνει σημαντικά και φθάνει στον μέγιστο ρυθμό, πάνω από ένα μετέωρο το λεπτό λίγο πριν από την αυγή. Η δραστηριότητα είναι αυξημένη τις πρωινές ώρες επειδή λίγο πριν από την ανατολή του Ηλιου ο παρατηρητής βρίσκεται στο «μπροστινό» ημισφαίριο της Γης, καθώς αυτή περιφέρεται γύρω από τον Ηλιο, το οποίο συναντά περισσότερους Περσείδες, για τον ίδιο λόγο που περπατώντας γρήγορα στη βροχή δεχόμαστε περισσότερες σταγόνες στο πρόσωπο από ό,τι στην πλάτη.

Για να χαρείτε το φαινόμενο δεν χρειάζεται κανένας ιδιαίτερος εξοπλισμός. Ξαπλώστε σε μια βαθιά πολυθρόνα ή στην αμμουδιά και έχετε στραμμένο το βλέμμα σας στον ουρανό. Να έχετε υπόψη ότι οι Περσείδες δεν εμφανίζονται με ομαλό ρυθμό. Συνήθως «πέφτουν» δύο-τρεις απανωτά, και μετά ακολουθεί ένα μεγάλο διάστημα απραξίας. Κατά μέσον όρο θα πρέπει να παρατηρήσετε έναν Περσείδη το λεπτό. Και μια χρήσιμη πληροφορία για όσους θελήσουν να φωτογραφίσουν το φαινόμενο. Προτιμήστε μια «κλασική» φωτογραφική μηχανή με φιλμ, στρέψτε τον φακό προς τον ουρανό και αφήστε το διάφραγμα ανοιχτό για αρκετά λεπτά. Οι ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές δεν είναι κατάλληλες, επειδή εμφανίζουν παράσιτα με τη μορφή φωτεινών και σκοτεινών κόκκων, αν μείνει το διάφραγμά τους ανοιχτό περισσότερο από μερικά δευτερόλεπτα.

Ενόσω κοιτάζουμε προς τον ουρανό περιμένοντας την εμφάνιση κάποιου Περσείδη, είναι ευκαιρία να παρατηρήσουμε και μερικά άλλα ενδιαφέροντα ουράνια σώματα. Μετά τα μεσάνυχτα ο αστερισμός του Περσέα θα είναι αρκετά ψηλά, στον βορειοανατολικό ουρανό, και ακριβώς κάτω από αυτόν και δεξιά θα βρίσκεται ο ζωδιακός αστερισμός του Ταύρου. Εκεί μπορείτε να παρατηρήσετε το αστρικό σμήνος των Πλειάδων, ορατό σαν ένα μικρό κόσμημα με έξι γαλαζωπά πετράδια. Ακριβώς κάτω από τις Πλειάδες θα μπορέσετε να διακρίνετε τον Αρη, ένα κοκκινωπό «αστέρι» που διαφέρει από τα υπόλοιπα επειδή δεν τρεμοσβήνει. Ο Αρης βρίσκεται στη φάση προσέγγισης με τη Γη, και θα φθάσει στην πλησιέστερη απόσταση από τον πλανήτη μας τον προσεχή Δεκέμβριο.

Οι δοξασίες και οι πρώτες παρατηρήσεις

Τα συντρίμμια που αφήνουν πίσω τους οι κομήτες είναι τόσο περισσότερο απλωμένα κατά μήκος της τροχιάς του κομήτη από τον οποίον προέρχονται, όσο παλαιότερος είναι αυτός. Ο κομήτης Σουίφτ-Τατλ, το μητρικό σώμα των Περσειδών, περιφέρεται γύρω από τον Ηλιο για περισσότερο από ένα εκατομμύριο χρόνια, και γι' αυτό τα συντρίμμια του έχουν δημιουργήσει ένα ομογενές σύννεφο, σε σχήμα σαμπρέλας, γύρω από την τροχιά του. Το αποτέλεσμα είναι ότι το φαινόμενο της βροχής των Περσειδών επαναλαμβάνεται σχεδόν με την ίδια ένταση κάθε χρόνο, εδώ και πολλές χιλιάδες χρόνια. Αναδιφώντας παλαιά κείμενα, οι ιστορικοί της Αστρονομίας διαπίστωσαν ότι η εμφάνιση μετεωρικής βροχής γύρω στις 10 Αυγούστου κάθε χρόνο είχε αναγνωρισθεί από πολύ παλιά. Μερικοί αρχαιοαστρονόμοι πιστεύουν ότι ο Αρατος, ένας έλληνας ποιητής που έζησε τον 3ο αιώνα π.Χ., αναφέρεται σε αυτό ακριβώς το φαινόμενο, όταν γράφει στο έργο του Φαινόμενα ότι «ο Περσέας περπατάει σηκώνοντας σκόνη με τα πόδια του». Ισως όμως να περιγράφει απλά τη θέση του Περσέα στον ουρανό, όπου η φαντασία των αρχαίων Ελλήνων τον ήθελε να πατάει πάνω στον Γαλαξία, τον οποίο ο ποιητής παρομοιάζει με ουράνια σκόνη.

Σε πολλές περιοχές της Γερμανίας υπάρχει η παράδοση ότι κάθε χρόνο, το βράδυ της 10ης Αυγούστου, εμφανίζονται στον ουρανό τα καυτά δάκρυα του Αγίου Λαυρέντιου με τη μορφή μετεώρων. Ο αρχιδιάκονος της Ρώμης Λαυρέντιος μαρτύρησε στις 10 Αυγούστου του 258, κατά τους διωγμούς του αυτοκράτορα Βαλεριανού, και από τότε τόσο η ανατολική όσο και η δυτική εκκλησία εορτάζουν τη μνήμη του αυτή την ημέρα. Οι Περσείδες εμφανίζονται για πολλές βραδιές του Αυγούστου, πριν και μετά το μέγιστό τους στις 12 Αυγούστου, οπότε στις 10 του μηνός υπάρχει εμφανής δραστηριότητα, στην οποία στηρίζεται και η παραπάνω παράδοση.

Αντίθετα από τη μακραίωνη λαϊκή παράδοση, οι σύγχρονοι αστρονόμοι ανακάλυψαν το φαινόμενο της μετεωρικής βροχής των Περσειδών μόλις το 1837. Στη συνέχεια το 1862 ανακαλύφθηκε ο κομήτης Σουίφτ-Τατλ και τη σύνδεση των Περσειδών με αυτόν τον κομήτη έκανε το 1867 ο ιταλός αστρονόμος Σκιαπαρέλι.

Η πορεία του κομήτη

Η τροχιά του κομήτη Σουίφτ-Τατλ παρουσιάζει ανωμαλίες, που κάνουν δύσκολη την πρόβλεψη της μελλοντικής θέσης του στον ουρανό. Τη χρονιά που ανακαλύφθηκε, το 1862, οι αστρονόμοι είχαν υπολογίσει ότι η περίοδος της κίνησής του ήταν 120 χρόνια. Ετσι θα έπρεπε να επανέλθει στη γειτονιά της Γης το 1982, όμως εμφανίστηκε με 10 χρόνια καθυστέρηση, μόλις το 1992.

Ο λόγος της «ανωμαλίας» αυτής είναι το γεγονός ότι η επιφάνεια του κομήτη εξαχνώνεται ασύμμετρα από τις ηλιακές ακτίνες, όταν αυτός προσεγγίζει τον Ηλιο, και το φαινόμενο αλλάζει την τροχιά του κομήτη με τον ίδιο τρόπο που θα την άλλαζε ένας πυραυλοκινητήρας προσδεδεμένος επάνω του. Επειδή η δύναμη που προκαλεί η εξάχνωση δεν είναι εύκολο να εκτιμηθεί ποσοτικά, υπάρχει αβεβαιότητα για την ακριβή ημερομηνία της επόμενης διέλευσής του από το περιήλιο της τροχιάς του, δηλαδή από την πλησιέστερη προς τον Ηλιο απόσταση, η οποία αναμένεται το καλοκαίρι του 2126.

Αν διέλθει στις 11 Ιουλίου, που θεωρείται η πιθανότερη ημερομηνία, τίποτε εντυπωσιακό δεν θα συμβεί. Αν όμως καθυστερήσει κατά 15 ημέρες, δεν μπορεί να αποκλεισθεί το γεγονός ο κομήτης να συγκρουσθεί με τη Γη στις 14 Αυγούστου, κατά τη φάση της απομάκρυνσής του από τον Ηλιο. Ευτυχώς οι πλέον πρόσφατες παρατηρήσεις δείχνουν ότι αυτή η πιθανότητα είναι πρακτικά μηδενική.

Άρθρο του καθηγητή κ. Χάρη Βάρβογλη

Ο κ. Χάρης Βάρβογλης είναι καθηγητής στο Τμήμα Φυσικής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης. 

Πηγή: www.tovima.gr

To πρώτο βίντεο από τον Άρη έστειλε το «Curiosity»

Βίντεο από την προσεδάφιση του υπερσύγχρονου ρομποτικού οχήματος «Curiosity» στον Άρη έδωσε στη δημοσιότητα η Αμερικανική Διαστημική Υπηρεσία.

Πρόκειται για ένα μικρής διάρκειας βίντεο, περίπου 300 φωτογραφιών, που τραβήχτηκαν από την κάμερα του ρομποτικού εξερευνητή τα τελευταία δευτερόλεπτα της καθόδου του στον «Κόκκινο Πλανήτη».

Το βίντεο είναι χαμηλής ανάλυσης, δεν έχει υποστεί κάποια επεξεργασία και για αυτόν τον λόγο δεν είναι ιδιαίτερα ευδιάκριτο το περιβάλλον του Άρη, ωστόσο, στελέχη της NASA αναφέρουν ότι τα επόμενα 24ωρα θα δώσουν στη δημοσιότητα όλο το βίντεο το οποίο, όπως υποστηρίζουν, είναι «υπέροχο».

Σύμφωνα με τους επιστήμονες της NASA, στο πλήρες βίντεο, που θα δοθεί προσεχώς στη δημοσιότητα, διακρίνεται και ο τελικός προορισμός του Curiosity, το όρος Sharp στο μέσο του κρατήρα Γκέηλ, όπου εντοπίστηκαν ιζήματα, που παραπέμπουν στην ύπαρξη παλαιότερα νερού.

Με τη βοήθεια των φωτογραφιών οι επιστήμονες θα προσδιορίσουν επακριβώς τη γεωγραφική θέση του «Curiosity» κοντά στον ισημερινό του πλανήτη και μέσα στον κρατήρα Γκέηλ, όπου εντοπίστηκαν ιζήματα που παραπέμπουν στην ύπαρξη παλαιότερα νερού.

Πηγή: www.protothema.gr