Επιστροφή στον Ουρανό και στον Ποσειδώνα
 |
| Στην φωτογραφία διακρίνεται αριστερά ο Ουρανός και δεξιά ο Ποσειδώνας NASA / JPL-Caltech / Björn Jónsson |
Περισσότερα από τριάντα χρόνια πέρασαν από τότε που το Voyager 2 επισκέφθηκε τον Ουρανό και τον Ποσειδώνα. Η πρόταση για την υλοποίηση μίας νέας αποστολής προς τους δύο πιο απομακρυσμένους πλανήτες του Ηλιακού μας συστήματος κερδίζει όλο και περισσότερο έδαφος (περισσότερες πληροφορίες για τους δύο αυτούς πλανήτες μπορείτε να αντλήσετε από την ψηφιακή παράσταση Παράξενοι Κόσμοι στο Ηλιακό Σύστημα, καθώς και από το βιβλίο που την συνοδεύει).Ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας μοιράζονται αρκετά κοινά χαρακτηριστικά. Με παρόμοιο μέγεθος και χημική σύσταση, εμπεριέχουν και οι δύο μεγάλες ποσότητες παγωμένων πτητικών ενώσεων, διαθέτουν πολύπλοκα μαγνητικά πεδία, ενώ περιβάλλονται από ένα αχνό σύστημα δακτυλίων και διαθέτουν αρκετούς δορυφόρους ο καθένας. Επιπλέον, και οι δύο πλανήτες έχουν μπλε χρώμα, το οποίο οφείλεται στο γεγονός ότι το μεθάνιο στις ατμόσφαιρές τους απορροφά τα μήκη κύματος του ηλιακού φωτός που αντιστοιχούν στο κόκκινο χρώμα (το βαθύτερο μπλε του Ποσειδώνα οφείλεται πιθανότατα στην ύπαρξη και άλλων, απροσδιόριστων ακόμη, ενώσεων).1 Οι ομοιότητές τους, ωστόσο, σταματούν εδώ.
Ο Ουρανός, για παράδειγμα, έχει την μεγαλύτερη κλίση στον άξονα περιστροφής του από κάθε άλλον πλανήτη, η οποία αγγίζει τις 98 μοίρες. Με άλλα λόγια, πρόκειται για τον μοναδικό πλανήτη του οποίου ο ισημερινός είναι σχεδόν κάθετος στην τροχιά του. Εκτός αυτού, ο Ουρανός περιστρέφεται γύρω από τον εαυτό του από τα ανατολικά προς τα δυτικά, όπως δηλαδή και η Αφροδίτη. Αυτός ο παράξενος προσανατολισμός του εικάζεται ότι οφείλεται σε μία βίαιη πλανητική σύγκρουση, που συνέβη στα πρώτα στάδια της ιστορίας του Ηλιακού μας συστήματος.
Ακριβώς εξαιτίας της μεγάλης κλίσης του άξονα περιστροφής του, οι πολικές περιοχές του Ουρανού δέχονται περισσότερο φως στην διάρκεια του έτους του απ’ όσο οι περιοχές του ισημερινού του, γι’ αυτό και θα περίμενε κάποιος ότι θα είναι κατά μέσο όρο θερμότερες. Περιέργως, όμως, συμβαίνει το αντίθετο, γεγονός που προς το παρόν παραμένει ανεξήγητο. Εκτός αυτού, η μεγάλη κλίση του άξονα περιστροφής του προκαλεί ακραίες εποχιακές εναλλαγές, αφού κάθε πόλος του πλανήτη στρέφεται για δύο συνεχόμενες εποχές διάρκειας 21 ετών η κάθε μία προς τον Ήλιο, βυθίζοντας το αντίθετο ημισφαίριο στο σκοτάδι.
Πέρα από τον Ουρανό βρίσκεται ο Ποσειδώνας, ο όγδοος και πιο απομακρυσμένος πλανήτης από τον Ήλιο. Ο Ποσειδώνας είναι ο μικρότερος, αλλά και ο πυκνότερος από τους τέσσερις γίγαντες του Ηλιακού Συστήματος, με μάζα 17 φορές μεγαλύτερη από αυτήν της Γης και με διάμετρο που στον ισημερινό του αγγίζει τα 25.000 km. Η μέση απόστασή του από τον Ήλιο είναι περίπου 30 ΑΜ, ενώ συμπληρώνει μία πλήρη περιφορά γύρω του σε περίπου 165 έτη. Η κλίση του άξονα περιστροφής του Ποσειδώνα είναι περίπου 28°, συγκρίσιμη δηλαδή μ’ αυτήν της Γης και του Άρη, γεγονός που υποδηλώνει ότι ο πλανήτης αυτός υπόκειται σε παρόμοιες εποχιακές εναλλαγές, με την μόνη διαφορά ότι οι εποχές στον Ποσειδώνα διαρκούν 40 περίπου χρόνια.
Το Voyager 2, η μοναδική διαστημοσυσκευή που επισκέφθηκε μέχρι σήμερα τον Ποσειδώνα, ανακάλυψε μία δυναμική ατμόσφαιρα με μεγάλες κυκλικές καταιγίδες, περιλαμβανομένου και ενός αντικυκλώνα στο μέγεθος της Γης, που ονομάστηκε Μεγάλη Σκοτεινή Κηλίδα. Ο αντικυκλώνας αυτός περιβαλλόταν από μικρότερους κυκλώνες, οι οποίοι κινούνταν με ταχύτητες που πλησίαζαν τα 2.200 km/h. Και πραγματικά, στον Ποσειδώνα έχουν καταγραφεί οι ισχυρότεροι άνεμοι στο Ηλιακό
μας σύστημα. Δεδομένης της μικρής ποσότητας της ηλιακής ακτινοβολίας που φτάνει στον Ποσειδώνα, τα μετεωρολογικά του φαινόμενα δεν ενεργοποιούνται τόσο από τον Ήλιο, όσο από μία εσωτερική πηγή θερμότητας, η προέλευση της οποίας δεν είναι ακόμη απολύτως κατανοητή. Γνωρίζουμε, ωστόσο, ότι ο Ποσειδώνας εκλύει 2,6 φορές περισσότερη θερμότητα απ’ όση προσλαμβάνει από τον Ήλιο. Δεδομένου ότι ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας έχουν παραπλήσιο μέγεθος και χημική σύσταση, το γεγονός ότι ο Ουρανός δεν διαθέτει κάποια ισχυρή πηγή εσωτερικής θερμότητας, όπως ο Ποσειδώνας, παραμένει ανεξήγητο.
Ο μεγαλύτερος δορυφόρος του Ποσειδώνα είναι ο Τρίτωνας. Πρόκειται για τον μοναδικό μεγάλο δορυφόρο του Ηλιακού συστήματος, η τροχιά του οποίου είναι ανάδρομη σε σχέση με την περιστροφή του πλανήτη του, αλλά και με μεγάλη κλίση ως προς το ισημερινό του επίπεδο. Η ασυνήθιστη αυτή γεωμετρία της τροχιάς του Τρίτωνα, καθώς και το γεγονός ότι έχει πολλά κοινά χαρακτηριστικά με τον νάνο πλανήτη Πλούτωνα, υποδηλώνει ότι ο δορυφόρος αυτός δεν σχηματίστηκε στην γειτονιά του Ποσειδώνα, αλλά θα πρέπει αρχικά να ανήκε στα αναρίθμητα παγωμένα συντρίμμια που απαρτίζουν την Ζώνη Kuiper και να αιχμαλωτίστηκε από την βαρυτική του έλξη.
Ο δορυφόρος αυτός είναι ένα από τα πιο παγωμένα σώματα του Ηλιακού συστήματος, με επιφανειακή θερμοκρασία που δεν υπερβαίνει τους -235 °C. Και όμως, σ’ αυτόν τον παγωμένο κόσμο, το Voyager 2 ανακάλυψε ενεργούς πίδακες στην περιοχή του πόλου του, που θερμαίνεται από τον Ήλιο. Οι πίδακες αυτοί εκτινάσσουν ένα μείγμα αζώτου, μεθανίου και σκόνης ακόμη και σε ύψος 8 km, το οποίο παγώνει και ξαναπέφτει στην επιφάνειά του σαν χιόνι.
Υπάρχουν, ωστόσο, πολλά που συνεχίζουμε να αγνοούμε για τους παγωμένους γίγαντες του Ηλιακού μας συστήματος. Για παράδειγμα, πώς σχηματίστηκαν εντέλει οι δύο αυτοί πλανήτες και γιατί έχουν τις τροχιές που παρατηρούμε; Με ποιον ακριβώς τρόπο σχηματίστηκε το σύστημα δορυφόρων του κάθε πλανήτη; Ποια είναι η ακριβής χημική σύσταση της ατμόσφαιράς τους και ποια είναι η εσωτερική τους δομή; Γιατί ο Ουρανός δεν διαθέτει κάποια ισχυρή πηγή εσωτερικής θερμότητας, όπως ο Ποσειδώνας;
Η μοναδική μέχρι στιγμής διαστημοσυσκευή που έχει επισκεφθεί τον Ουρανό και τον Ποσειδώνα ήταν το Voyager 2, στα δεδομένα του οποίου οφείλονται πολλά απ’ όσα γνωρίζουμε σήμερα για τους δύο αυτούς πλανήτες. Το Voyager 2 προσέγγισε τον Ουρανό στην πλησιέστερη δυνατή απόσταση τον Αύγουστο του 1986 (περίπου 80.000 km πάνω από τα νέφη της ατμόσφαιράς του), προτού συνεχίσει το ταξίδι του προς τον Ποσειδώνα, τον οποίο και προσέγγισε στις 25 Αυγούστου 1989 (μόλις 5.000 km πάνω από τον βόρειο πόλο του). Η θρυλική αυτή διαστημοσυσκευή, που εκτοξεύθηκε τον Αύγουστο του 1977, εξήλθε από τον ηλιόσφαιρα τον Νοέμβριο του 1918 και κινείται πλέον στο μεσοαστρικό Διάστημα, ακολουθώντας τα ίχνη του Voyager 1, της δίδυμης διαστημοσυσκευής της, που επισκέφθηκε τον Δία και τον Κρόνο.
Μετά από 30 και πλέον χρόνια, το ενδιαφέρον για τους δύο αυτούς πλανήτες μοιάζει να αναθερμαίνεται. Με δεδομένο, μάλιστα, ότι η αποστολή αυτή, εάν εντέλει υλοποιηθεί, θα εκτοξευθεί μετά από τουλάχιστον 40 χρόνια τεχνολογικής εξέλιξης και επιστημονικών ανακαλύψεων, δεν υπάρχει αμφιβολία ότι θα διευρύνει εντυπωσιακά τις γνώσεις μας γι’ αυτούς. Απ’ ό,τι φαίνεται, δηλαδή, προκρίνεται η υλοποίηση μίας αποστολής με ορίζοντα εκτόξευσης τα τέλη της δεκαετίας του 2020. Προς τα τέλη της επόμενης δεκαετίας, μάλιστα, οι θέσεις των πλανητών θα είναι τέτοιες, ώστε μία διαστημοσυσκευή με προορισμό τον Ποσειδώνα θα μείωνε σημαντικά την διάρκεια του ταξιδιού της προς τον πιο απομακρυσμένο πλανήτη του Ηλιακού μας συστήματος, με την βοήθεια της βαρυτικής ώθησης από τον Δία.
Η υποστήριξη των επιστημόνων για την υλοποίηση αυτής της αποστολής κερδίζει όλο και περισσότερο έδαφος. Είναι χαρακτηριστικό ότι στην τελευταία Δεκαετή Επισκόπηση, που προσδιόριζε τις ερευνητικές προτεραιότητες της NASA για την δεκαετία που ακολούθησε, η υλοποίηση μίας αποστολής προς τον Ουρανό και τον Ποσειδώνα ήταν τρίτης προτεραιότητας. Η πρώτη από τις αποστολές που προκρίθηκαν ήταν μία με προορισμό τον Άρη και στόχο την επιστροφή δειγμάτων από την επιφάνειά του, καθώς και μία δεύτερη με προορισμό την Ευρώπη, έναν από τους δορυφόρους του Δία.
Η επόμενη Δεκαετής Επισκόπηση της NASA αναμένεται να δημοσιευθεί στις αρχές της επόμενης δεκαετίας. Μία ομάδα επιστημόνων, μάλιστα, έχει ήδη δημοσιεύσει μία μελέτη για την αποστολή δύο διαστημοσυσκευών προς το εξωτερικό Ηλιακό σύστημα. Η πρώτη απ’ αυτές θα περάσει δίπλα από τον Ουρανό, αφήνοντας ένα ρομποτικό όχημα να «βυθιστεί» στην πυκνή του ατμόσφαιρα, ενώ η δεύτερη θα τεθεί σε τροχιά γύρω από τον Ποσειδώνα.
Πηγή:https://www.eef.edu.gr/el/arthra/epistrofi-ston-oyrano-kai-ston-poseidona/?fbclid=IwAR2VcWVMkYKfqmcWKQ9ZQPNBTbGLZlD0ireVlITsn4KfO7erI27K0y8taVU
Ο Ουρανός, για παράδειγμα, έχει την μεγαλύτερη κλίση στον άξονα περιστροφής του από κάθε άλλον πλανήτη, η οποία αγγίζει τις 98 μοίρες. Με άλλα λόγια, πρόκειται για τον μοναδικό πλανήτη του οποίου ο ισημερινός είναι σχεδόν κάθετος στην τροχιά του. Εκτός αυτού, ο Ουρανός περιστρέφεται γύρω από τον εαυτό του από τα ανατολικά προς τα δυτικά, όπως δηλαδή και η Αφροδίτη. Αυτός ο παράξενος προσανατολισμός του εικάζεται ότι οφείλεται σε μία βίαιη πλανητική σύγκρουση, που συνέβη στα πρώτα στάδια της ιστορίας του Ηλιακού μας συστήματος.
Ακριβώς εξαιτίας της μεγάλης κλίσης του άξονα περιστροφής του, οι πολικές περιοχές του Ουρανού δέχονται περισσότερο φως στην διάρκεια του έτους του απ’ όσο οι περιοχές του ισημερινού του, γι’ αυτό και θα περίμενε κάποιος ότι θα είναι κατά μέσο όρο θερμότερες. Περιέργως, όμως, συμβαίνει το αντίθετο, γεγονός που προς το παρόν παραμένει ανεξήγητο. Εκτός αυτού, η μεγάλη κλίση του άξονα περιστροφής του προκαλεί ακραίες εποχιακές εναλλαγές, αφού κάθε πόλος του πλανήτη στρέφεται για δύο συνεχόμενες εποχές διάρκειας 21 ετών η κάθε μία προς τον Ήλιο, βυθίζοντας το αντίθετο ημισφαίριο στο σκοτάδι.
Πέρα από τον Ουρανό βρίσκεται ο Ποσειδώνας, ο όγδοος και πιο απομακρυσμένος πλανήτης από τον Ήλιο. Ο Ποσειδώνας είναι ο μικρότερος, αλλά και ο πυκνότερος από τους τέσσερις γίγαντες του Ηλιακού Συστήματος, με μάζα 17 φορές μεγαλύτερη από αυτήν της Γης και με διάμετρο που στον ισημερινό του αγγίζει τα 25.000 km. Η μέση απόστασή του από τον Ήλιο είναι περίπου 30 ΑΜ, ενώ συμπληρώνει μία πλήρη περιφορά γύρω του σε περίπου 165 έτη. Η κλίση του άξονα περιστροφής του Ποσειδώνα είναι περίπου 28°, συγκρίσιμη δηλαδή μ’ αυτήν της Γης και του Άρη, γεγονός που υποδηλώνει ότι ο πλανήτης αυτός υπόκειται σε παρόμοιες εποχιακές εναλλαγές, με την μόνη διαφορά ότι οι εποχές στον Ποσειδώνα διαρκούν 40 περίπου χρόνια.
Το Voyager 2, η μοναδική διαστημοσυσκευή που επισκέφθηκε μέχρι σήμερα τον Ποσειδώνα, ανακάλυψε μία δυναμική ατμόσφαιρα με μεγάλες κυκλικές καταιγίδες, περιλαμβανομένου και ενός αντικυκλώνα στο μέγεθος της Γης, που ονομάστηκε Μεγάλη Σκοτεινή Κηλίδα. Ο αντικυκλώνας αυτός περιβαλλόταν από μικρότερους κυκλώνες, οι οποίοι κινούνταν με ταχύτητες που πλησίαζαν τα 2.200 km/h. Και πραγματικά, στον Ποσειδώνα έχουν καταγραφεί οι ισχυρότεροι άνεμοι στο Ηλιακό
μας σύστημα. Δεδομένης της μικρής ποσότητας της ηλιακής ακτινοβολίας που φτάνει στον Ποσειδώνα, τα μετεωρολογικά του φαινόμενα δεν ενεργοποιούνται τόσο από τον Ήλιο, όσο από μία εσωτερική πηγή θερμότητας, η προέλευση της οποίας δεν είναι ακόμη απολύτως κατανοητή. Γνωρίζουμε, ωστόσο, ότι ο Ποσειδώνας εκλύει 2,6 φορές περισσότερη θερμότητα απ’ όση προσλαμβάνει από τον Ήλιο. Δεδομένου ότι ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας έχουν παραπλήσιο μέγεθος και χημική σύσταση, το γεγονός ότι ο Ουρανός δεν διαθέτει κάποια ισχυρή πηγή εσωτερικής θερμότητας, όπως ο Ποσειδώνας, παραμένει ανεξήγητο.
Ο μεγαλύτερος δορυφόρος του Ποσειδώνα είναι ο Τρίτωνας. Πρόκειται για τον μοναδικό μεγάλο δορυφόρο του Ηλιακού συστήματος, η τροχιά του οποίου είναι ανάδρομη σε σχέση με την περιστροφή του πλανήτη του, αλλά και με μεγάλη κλίση ως προς το ισημερινό του επίπεδο. Η ασυνήθιστη αυτή γεωμετρία της τροχιάς του Τρίτωνα, καθώς και το γεγονός ότι έχει πολλά κοινά χαρακτηριστικά με τον νάνο πλανήτη Πλούτωνα, υποδηλώνει ότι ο δορυφόρος αυτός δεν σχηματίστηκε στην γειτονιά του Ποσειδώνα, αλλά θα πρέπει αρχικά να ανήκε στα αναρίθμητα παγωμένα συντρίμμια που απαρτίζουν την Ζώνη Kuiper και να αιχμαλωτίστηκε από την βαρυτική του έλξη.
Ο δορυφόρος αυτός είναι ένα από τα πιο παγωμένα σώματα του Ηλιακού συστήματος, με επιφανειακή θερμοκρασία που δεν υπερβαίνει τους -235 °C. Και όμως, σ’ αυτόν τον παγωμένο κόσμο, το Voyager 2 ανακάλυψε ενεργούς πίδακες στην περιοχή του πόλου του, που θερμαίνεται από τον Ήλιο. Οι πίδακες αυτοί εκτινάσσουν ένα μείγμα αζώτου, μεθανίου και σκόνης ακόμη και σε ύψος 8 km, το οποίο παγώνει και ξαναπέφτει στην επιφάνειά του σαν χιόνι.
Υπάρχουν, ωστόσο, πολλά που συνεχίζουμε να αγνοούμε για τους παγωμένους γίγαντες του Ηλιακού μας συστήματος. Για παράδειγμα, πώς σχηματίστηκαν εντέλει οι δύο αυτοί πλανήτες και γιατί έχουν τις τροχιές που παρατηρούμε; Με ποιον ακριβώς τρόπο σχηματίστηκε το σύστημα δορυφόρων του κάθε πλανήτη; Ποια είναι η ακριβής χημική σύσταση της ατμόσφαιράς τους και ποια είναι η εσωτερική τους δομή; Γιατί ο Ουρανός δεν διαθέτει κάποια ισχυρή πηγή εσωτερικής θερμότητας, όπως ο Ποσειδώνας;
Η μοναδική μέχρι στιγμής διαστημοσυσκευή που έχει επισκεφθεί τον Ουρανό και τον Ποσειδώνα ήταν το Voyager 2, στα δεδομένα του οποίου οφείλονται πολλά απ’ όσα γνωρίζουμε σήμερα για τους δύο αυτούς πλανήτες. Το Voyager 2 προσέγγισε τον Ουρανό στην πλησιέστερη δυνατή απόσταση τον Αύγουστο του 1986 (περίπου 80.000 km πάνω από τα νέφη της ατμόσφαιράς του), προτού συνεχίσει το ταξίδι του προς τον Ποσειδώνα, τον οποίο και προσέγγισε στις 25 Αυγούστου 1989 (μόλις 5.000 km πάνω από τον βόρειο πόλο του). Η θρυλική αυτή διαστημοσυσκευή, που εκτοξεύθηκε τον Αύγουστο του 1977, εξήλθε από τον ηλιόσφαιρα τον Νοέμβριο του 1918 και κινείται πλέον στο μεσοαστρικό Διάστημα, ακολουθώντας τα ίχνη του Voyager 1, της δίδυμης διαστημοσυσκευής της, που επισκέφθηκε τον Δία και τον Κρόνο.
Μετά από 30 και πλέον χρόνια, το ενδιαφέρον για τους δύο αυτούς πλανήτες μοιάζει να αναθερμαίνεται. Με δεδομένο, μάλιστα, ότι η αποστολή αυτή, εάν εντέλει υλοποιηθεί, θα εκτοξευθεί μετά από τουλάχιστον 40 χρόνια τεχνολογικής εξέλιξης και επιστημονικών ανακαλύψεων, δεν υπάρχει αμφιβολία ότι θα διευρύνει εντυπωσιακά τις γνώσεις μας γι’ αυτούς. Απ’ ό,τι φαίνεται, δηλαδή, προκρίνεται η υλοποίηση μίας αποστολής με ορίζοντα εκτόξευσης τα τέλη της δεκαετίας του 2020. Προς τα τέλη της επόμενης δεκαετίας, μάλιστα, οι θέσεις των πλανητών θα είναι τέτοιες, ώστε μία διαστημοσυσκευή με προορισμό τον Ποσειδώνα θα μείωνε σημαντικά την διάρκεια του ταξιδιού της προς τον πιο απομακρυσμένο πλανήτη του Ηλιακού μας συστήματος, με την βοήθεια της βαρυτικής ώθησης από τον Δία.
Η υποστήριξη των επιστημόνων για την υλοποίηση αυτής της αποστολής κερδίζει όλο και περισσότερο έδαφος. Είναι χαρακτηριστικό ότι στην τελευταία Δεκαετή Επισκόπηση, που προσδιόριζε τις ερευνητικές προτεραιότητες της NASA για την δεκαετία που ακολούθησε, η υλοποίηση μίας αποστολής προς τον Ουρανό και τον Ποσειδώνα ήταν τρίτης προτεραιότητας. Η πρώτη από τις αποστολές που προκρίθηκαν ήταν μία με προορισμό τον Άρη και στόχο την επιστροφή δειγμάτων από την επιφάνειά του, καθώς και μία δεύτερη με προορισμό την Ευρώπη, έναν από τους δορυφόρους του Δία.
Η επόμενη Δεκαετής Επισκόπηση της NASA αναμένεται να δημοσιευθεί στις αρχές της επόμενης δεκαετίας. Μία ομάδα επιστημόνων, μάλιστα, έχει ήδη δημοσιεύσει μία μελέτη για την αποστολή δύο διαστημοσυσκευών προς το εξωτερικό Ηλιακό σύστημα. Η πρώτη απ’ αυτές θα περάσει δίπλα από τον Ουρανό, αφήνοντας ένα ρομποτικό όχημα να «βυθιστεί» στην πυκνή του ατμόσφαιρα, ενώ η δεύτερη θα τεθεί σε τροχιά γύρω από τον Ποσειδώνα.
Πηγή:https://www.eef.edu.gr/el/arthra/epistrofi-ston-oyrano-kai-ston-poseidona/?fbclid=IwAR2VcWVMkYKfqmcWKQ9ZQPNBTbGLZlD0ireVlITsn4KfO7erI27K0y8taVU
Σχόλια
Δημοσίευση σχολίου