Μια μοναδική εκπαιδευτική εμπειρία είχαν την ευκαιρία να βιώσουν σήμερα οι μαθητές του 1ου ΕΠΑΛ Καλύμνου, συμμετέχοντας στη διαδικτυακή δράση Αστροφυσικής με τίτλο «Ο συναρπαστικός κόσμος των εξωπλανητών».
Κεντρικός ομιλητής της εκδήλωσης ήταν ο διακεκριμένος Αστροφυσικός Δρ. Κοσμάς Γαζέας, από τον Τομέα Αστροφυσικής, Αστρονομίας και Μηχανικής του Τμήματος Φυσικής του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών (ΕΚΠΑ). Η δράση έφερε τους μαθητές μας σε άμεση επαφή με την αιχμή της σύγχρονης διαστημικής έρευνας.
Κατά τη διάρκεια της διαδραστικής παρουσίασης, οι μαθητές ενημερώθηκαν για ένα από τα πιο σημαντικά επιτεύγματα της σύγχρονης Αστροφυσικής: την ανακάλυψη πλανητών εκτός του Ηλιακού μας Συστήματος. Όπως τόνισε ο Δρ. Γαζέας, μέσα σε μόλις 30 χρόνια, η έρευνα των εξωπλανητών έχει εξελιχθεί στον ταχύτερα αναπτυσσόμενο τομέα της επιστήμης, επιβεβαιώνοντας την ύπαρξη περισσότερων από 6.000 εξωπλανητών. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει η στατιστική κατανομή τους: το 35% είναι πλανήτες παρόμοιοι με τον Ποσειδώνα, το 31% είναι «Υπεργαίες» (Super-Earths), το 30% τεράστιοι αέριοι γίγαντες, ενώ μόλις το 4% ανήκει στην κατηγορία των μικρών βραχωδών πλανητών, με μέγεθος παρόμοιο με αυτό της Γης μας.
Οι μαθητές έμαθαν για τις έξυπνες μεθόδους εντοπισμού αυτών των μακρινών κόσμων, αλλά κυρίως για την ασύλληπτη ποικιλομορφία τους. Είδαμε πλανητικά συστήματα με ένα τεράστιο εύρος συνδυασμών σε τροχιές, αποστάσεις και μεγέθη: από πλανήτες μικρούς όσο ο Ερμής, μέχρι τεράστιους αέριους γίγαντες μεγαλύτερους από τον Δία. Οι μαθητές εντυπωσιάστηκαν από την παρουσίαση συγκεκριμένων κόσμων, όπως ο Kepler-1649c –ο οποίος έχει μέγεθος σχεδόν ταυτόσημο με τη Γη (ακτίνα 1.06 φορές μεγαλύτερη)– αλλά και ο ακραίος WASP-103b, ένας εξωπλανήτης τον οποίο το τηλεσκόπιο CHEOPS εντόπισε να έχει παραμορφωθεί σε σχήμα… μπάλας ράγκμπι, λόγω της υπερβολικά κοντινής απόστασης από το άστρο του!
Η παρουσίαση περιλάμβανε και εντελώς απρόσμενες ανακαλύψεις ακραίων κόσμων. Για παράδειγμα, έγινε αναφορά στον εξωπλανήτη 55 Cnc e, ο οποίος διαθέτει δική του ατμόσφαιρα και είναι τόσο πλούσιος σε άνθρακα που έχει χαρακτηριστεί ως «πλανήτης-διαμάντι», αλλά και στον WASP-121b, έναν πλανήτη με θερμοκρασίες που ξεπερνούν τους 2.000°C, γεγονός που προκαλεί τη σταδιακή εξάτμισή του στο διάστημα!
Εντυπωσιακή ήταν και η παρουσίαση εξωτικών πλανητικών συστημάτων που διαφέρουν ριζικά από το δικό μας. Ξεχώρισαν το διάσημο σύστημα TRAPPIST-1 (που ανακαλύφθηκε το 2017 και περιλαμβάνει 7 πλανήτες με γήινα χαρακτηριστικά), καθώς και το σύστημα του αστέρα HD 110067 στον αστερισμό της Κόμης της Βερενίκης, όπου 6 πλανήτες ηλικίας άνω του 1 δισεκατομμυρίου ετών περιφέρονται σε μια τέλεια και σπάνια «τροχιακή αρμονία».
Ιδιαίτερη έμφαση δόθηκε στη συμβολή μεγάλων διαστημικών αποστολών και ειδικότερα της αποστολής CHEOPS της Ευρωπαϊκής Υπηρεσίας Διαστήματος (ESA). Εξηγήθηκε πώς τα σύγχρονα τηλεσκόπια λειτουργούν συνδυαστικά. Για παράδειγμα, ενώ το CHEOPS μετρά με τεράστια ακρίβεια το μέγεθος και βοηθά στον υπολογισμό της πυκνότητας, το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST) αναλαμβάνει να μελετήσει το φάσμα της ατμόσφαιρας (transmission spectrum). Αναλύοντας το φως του άστρου που περνά μέσα από την ατμόσφαιρα του πλανήτη, οι επιστήμονες μπορούν να εντοπίσουν «βιοϋπογραφές» και χημικά στοιχεία όπως νερό (H2O), μεθάνιο (CH4), διοξείδιο του άνθρακα (CO2) και όζον (O3). Έτσι, δημιουργούν μοντέλα που μας δείχνουν αν ο πλανήτης είναι ένας υδάτινος κόσμος, ένας άνυδρος ηφαιστειακός βράχος ή ένας παγωμένος πλανήτης.
Η παρουσίαση κορυφώθηκε με τα μεγάλα «ανοικτά ερωτήματα» που απασχολούν την παγκόσμια επιστημονική κοινότητα και στα οποία καλούνται να δώσουν απαντήσεις οι επόμενες γενιές, ίσως μέσα από τις επερχόμενες ευρωπαϊκές αποστολές Plato και Ariel:
- Πώς ακριβώς δημιουργούνται οι πλανήτες και από ποια υλικά αποτελούνται;
- Ποιες τροχιές είναι τελικά ευσταθείς στο πέρασμα του χρόνου;
- Και το πιο κρίσιμο: Υπάρχουν ίχνη ζωής σε αυτούς τους εξωπλανήτες;
Παιδαγωγική Προσέγγιση της Δράσης
Η συγκεκριμένη εκπαιδευτική δράση εδράζεται στις σύγχρονες αρχές της διερευνητικής μάθησης (inquiry-based learning) και της εκπαίδευσης STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics). Η ενασχόληση με την Αστροφυσική και το αχανές πεδίο των εξωπλανητών λειτουργεί ως ισχυρό κίνητρο (hook) για την ενεργοποίηση του εγγενούς γνωστικού ενδιαφέροντος των μαθητών. Η οπτικοποίηση πολύπλοκων επιστημονικών εννοιών, όπως η φασματοσκοπία ατμοσφαιρών και η βαρυτική αλληλεπίδραση των ουράνιων σωμάτων, μέσω πραγματικών δεδομένων από διαστημικά τηλεσκόπια, ενισχύει την ικανότητα αποκωδικοποίησης αφηρημένων φαινομένων.
Παράλληλα, η άμεση επικοινωνία με ενεργούς ερευνητές εγνωσμένου κύρους συμβάλλει καθοριστικά στην απομυθοποίηση της επιστήμης, καθιστώντας την προσιτή, και διαμορφώνει θετικά πρότυπα απέναντι στα επιστημονικά επαγγέλματα. Μέσα από τα θεμελιώδη ανοιχτά ερωτήματα για την προέλευση του Σύμπαντος και την ύπαρξη εξωγήινης ζωής, καλλιεργείται εντατικά η αναλυτική και φιλοσοφική σκέψη, προάγοντας τον επιστημονικό εγγραμματισμό (scientific literacy) και μετατρέποντας τους έφηβους μαθητές από παθητικούς δέκτες πληροφοριών σε ενεργούς στοχαστές.
Το 1ο ΕΠΑΛ Καλύμνου στηρίζει σταθερά τέτοιες πρωτοβουλίες που προάγουν την ακαδημαϊκή εξωστρέφεια, αναπτύσσουν την κριτική σκέψη και εμπνέουν τους μαθητές μας να ονειρεύονται πέρα από τα καθιερωμένα όρια. Ευχαριστούμε θερμά τον Δρ. Κοσμά Γαζέα, το ΕΚΠΑ και όλους τους συνεργαζόμενους φορείς για αυτή την εξαιρετική διαστημική εμπειρία.
