Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

4. ΓΕΛ Αλεξ/πολης Σχ.χρονιά 2014-15

Ηλιακό Σύστημα Εργασία Project Α Λυκείου

1

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

Περιεχόμενα

I. Ο Ήλιος………………………………………………………………..03

II. Ο Ερμής……………………………………………………………….10

III. Η Αφροδίτη……………………………………………………………18

IV. Η Γη…………………………………………………………………….23

V. Ο Άρης…………………………………………………………………26

VI. Ο Δίας………………………………………………………………….29

VII. Ο Κρόνος………………………………………………………………30

VIII. Ο Ουρανός…………………………………………………………….35

IX. Ο Ποσειδώνας………………………………………………………...39

X. Ο Πλούτωνας………………………………………………………….60

XI. Το νέφος του Όορτ……………………………………………………71

XII. Ζώνη Αστεροειδών……………………………………………………78

2

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

Ο Ήλιος

Ο Ήλιος είναι ο αστέρας του ηλιακού συστήματος και το λαμπρότερο σώμα του ουρανού. Είναι σχεδόν μια τέλεια σφαίρα με διάμετρο 1,4 εκατομμύρια χιλιόμετρα (109 φορές περισσότερο από τη Γη), και η μάζα του (2×1030 κιλά) αποτελεί το 99.86% της μάζας του ηλιακού συστήματος. Η φωτεινότητά του είναι τέτοια, ώστε κατά την διάρκεια της ημέρας να μην επιτρέπει, λόγω της έντονης διάχυσης του φωτός, σε άλλα ουράνια σώματα να εμφανίζονται (με εξαίρεση τη Σελήνη και σπανιότερα την Αφροδίτη). Ο Ήλιος είναι το κοντινότερο στη Γη άστρο, σε απόσταση 149,6 εκατομμυρίων χιλιομέτρων (1 ΑΜ). Ο Ήλιος είναι ο αστέρας του ηλιακού συστήματος και το

3

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξηςλαμπρότερο σώμα του ουρανού. Είναι σχεδόν μια τέλεια σφαίρα με διάμετρο 1,4 εκατομμύρια χιλιόμετρα (109 φορές περισσότερο από τη Γη), και η μάζα του (2×1030 κιλά) αποτελεί το 99.86% της μάζας του ηλιακού συστήματος. Ο Ήλιος ακολουθεί μία τροχιά μέσα στον Γαλαξία σε μία απόσταση 25.000 με 28.000 έτη φωτός από το κέντρο του, ολοκληρώνοντας μία περιφορά σε περίπου 226 εκατομμύρια έτη (Κοσμικό έτος)

Η σημασία του Ήλιου στην εξέλιξη και την διατήρηση της ζωής στη Γη είναι καίρια, καθώς με τη θεμελιώδη διαδικασία της φωτοσύνθεσης προσφέρει την απαραίτητη ενέργεια για την ανάπτυξη των ζωντανών οργανισμών, και διατηρεί την επιφανειακή θερμοκρασία της Γης σε ανεκτά για τη ζωή επίπεδα, καθώς επίσης και προκαλεί τα μετεωρολογικά φαινόμενα. Η σημασία του ήταν γνωστή από τα προϊστορικά χρόνια, με αποτέλεσμα ο Ήλιος να λατρεύεται ως θεότητα.

Χαρακτηριστικά

Ο Ήλιος είναι ένας αστέρας της κύριας ακολουθία,με χρόνο ζωής περί τα 10 δισεκατομμύρια έτη· η ηλικία του Ηλίου εκτιμάται στα 5 δισεκατομμύρια. Γύρω από τον Ήλιο έχουν τις τροχιές του οι οκτώ πλανήτες με τους δορυφόρους τους, καθώς και άλλα σώματα όπως αστεροειδείς και κομήτες: όλα τα σώματα συναποτελούν το Ηλιακό Σύστημα.

Ο Ήλιος είναι ένας αστέρας που ανήκει στο Πληθυσμό Ι, ή πλούσιο σε βαριά στοιχεία. Η διαμόρφωση του Ήλιου μπορεί να έχει προκληθεί από κρουστικά κύματα από έναν ή περισσότερους κοντινους υπερκαινοφανείς αστέρες. Αυτό προτείνεται από μια μεγάλη αφθονία των βαρέων στοιχείων στο ηλιακό σύστημα, όπως ο χρυσός και το ουράνιο, σε σχέση με την αφθονία των στοιχείων αυτών στο λεγόμενο Πληθυσμό ΙΙ (φτωχά σε βαριά στοιχεία) αστέρια. Τα στοιχεία αυτά θα μπορούσαν πλέον εύλογα να έχουν παραχθεί από ενδοεργονικές πυρηνικές αντιδράσεις κατά τη διάρκεια ενός υπερκαινοφανή, ή απόμεταστοιχείωση με απορρόφηση νετρονίων μέσα σε ένα τεράστιο δεύτερης γενιάς αστέρα.

Πυρήνας Ηλίου

Η παραγωγή ενέργειας από σύντηξη στον πυρήνα ποικίλλει ανάλογα με την απόσταση από το ηλιακό κέντρο Η κορυφή παραγωγής

4

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ ΤάξηςΟι ακτίνες γάμμα (υψηλής ενέργειας φωτόνια) που απελευθερώνονται στις

αντιδράσεις σύντηξης απορροφόνται σε μόλις λίγα χιλιοστά του ηλιακού πλάσματος και στη συνέχεια εκ νέου εκπέμπονται και πάλι σε τυχαία κατεύθυνση και σε ελαφρώς χαμηλότερη ενέργεια. Ως εκ τούτου, χρειάζεται πολύς χρόνος για την ακτινοβολία να φτάσει την επιφάνεια του Ήλιου. Οι εκτιμήσεις της διάρκειας του ταξιδιού του φωτονίου κυμαίνονται μεταξύ 10.000 και 170.000 ετών. Μετά από ένα τελικό ταξίδι μέσω του εξωτερικού στρώματος συναγωγής για τη διαφανή επιφάνεια της φωτόσφαιρα, τα φωτόνια διαφεύγουν ως ορατό φως. Κάθε ακτίνων γάμμα στον πυρήνα του Ήλιου μετατρέπεται σε αρκετά εκατομμύρια φωτόνια του ορατού φωτός πριν δραπετεύσει στο διάστημα.

Πάνω από τη φωτόσφαιρα το ορατό φως του ήλιου είναι ελεύθερο να διαδοθεί στο διάστημα, και η ενέργεια του ξεφεύγει εντελώς από τον Ήλιο. Η αλλαγή της αδιαφάνειας οφείλεται στη μείωση του ποσού των ιόντων υδρογόνου, τα οποία απορροφούν το ορατό φως εύκολα. Αντίστροφα, το ορατό φως που βλέπουμε παράγεται ως ηλεκτρόνια που αντιδρούν με άτομα του υδρογόνου για την παραγωγή H-ιόντων. Η φωτόσφαιρα είναι δεκάδες έως εκατοντάδες χιλιόμετρα παχιά, είναι ελαφρώς λιγότερο αδιαφανής από τον αέρα πάνω στη Γη. Επειδή το πάνω μέρος της φωτόσφαιρα είναι πιο δροσερό από το κάτω μέρος, μια εικόνα του Ήλιου φαίνεται πιο φωτεινή στο κέντρο από ό, τι στην άκρη και στα άκρα του ηλιακού δίσκου, σε ένα φαινόμενο γνωστό ως συσκότιση άκρου. Το φως του ήλιου έχει περίπου φάσμα μέλανος σώματος, το οποίο δείχνει ότι θερμοκρασία του είναι περίπου 6.000 Κ, που διανθίζεται με ατομικές γραμμές απορρόφησης από τα αδύναμα στρώματα πάνω από τη φωτόσφαιρα. Η φωτόσφαιρα έχει μια πυκνότητα σωματιδίων ~ 10 ^23/ m^3 (αυτό είναι περίπου το 0,37% του αριθμού των σωματιδίων ανά μονάδα όγκου της ατμόσφαιρας της Γης στην επιφάνεια της θάλασσας. Ωστόσο, τα σωματίδια στη φωτόσφαιρα είναι τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια, έτσι ώστε ο μέσος όρος των σωματιδίων στον αέρα είναι 58 φορές βαρύτερα).

Κατά τη διάρκεια των πρώτων μελετών του οπτικού φάσματος της φωτόσφαιρα, μερικές γραμμές απορρόφησης βρέθηκαν ότι δεν ανταποκρίνονται σε κανένα χημικό στοιχείο γνωστό στη Γη. Το 1868, ο Norman Lockyer υπέθεσε ότι αυτές οι γραμμές απορρόφησης ήταν εξαιτίας ενός νέου στοιχείου το οποίο ονόμασε Ήλιο, από το όνομα του ελληνικού θεού Ήλιου. Μόλις 25 χρόνια αργότερα,οι επιστήμονες μπόρεσαν να ανιχνεύσουν και να ταυτοποιήσουν το στοιχείο Ήλιο και στη Γη.

5

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ ΤάξηςΑτμόσφαιρα Ηλίου

Πάνω από τη φωτόσφαιρα εξακριβώνεται ότι υπάρχει ηλιακή ύλη και μάλιστα σε στρώμα μεγάλου πάχους. Αυτό ονομάζεται ηλιακή ατμόσφαιρα ή ατμόσφαιρα του Ηλίου. Η Ατμόσφαιρα του Ηλίου δεν είναι ορατή, διότι η θερμοκρασία της και κατ΄ επέκταση η λαμπρότητά της είναι μικρότερη από της φωτόσφαιρας, και τόσο που να αποκρύπτεται από το έντονο διάχυτο φως της ημέρας, όπως ακριβώς αποκρύπτονται και οι αστέρες. Γίνεται όμως ορατή στις ολικές εκλείψεις του Ηλίου ως λαμπρός φωτοστέφανος που περιβάλλει τον δίσκο του Ηλίου.

Η Ηλιακή ατμόσφαιρα διακρίνεται σε δύο επιμέρους στοιβάδες. Η πρώτη εξ αυτών που βρίσκεται αμέσως πάνω από τη φωτόσφαιρα καλείται χρωμόσφαιρα. Το ύψος της φθάνει περί τα 15.000 χλμ. (km), η δε θερμοκρασία της ανέρχεται στους 100.000° Κ. Παρουσιάζει έντονο ρόδινο χρώμα, εξ ου και έλαβε το όνομα χρωμόσφαιρα. Πάνω από την χρωμόσφαιρα βρίσκεται το στέμμα ή Ηλιακό στέμμα ή στέμμα Ηλίου του οποίου τα όρια φθάνουν σε απόσταση πέντε ηλιακών ακτίνων. Η θερμοκρασία του στέμματος ανέρχεται περίπου στους 1,5 Χ 106 βαθμούς.

Μαγνητικό πεδίο

Απεικόνιση του ηλιακού μαγνητικού πεδίου. Η σπειροειδής μορφή οφείλεται στην διαφορική περιστροφή του Ήλιου.

6

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ ΤάξηςΟ Ήλιος είναι ένα μαγνητικά ενεργό αστέρι. Διαθέτει ένα ισχυρό, εναλλασσόμενο

μαγνητικό πεδίο το οποίο αλλάζει από έτος σε έτος και αντιστρέφει την πολικότητα του περίπου κάθε έντεκα χρόνια, γύρω από το ηλιακό μέγιστο. Το μαγνητικό πεδίο του ήλιου επηρεάζει πολλά φαινόμενα που συνολικά ονομάζονται ηλιακή δραστηριότητα, όπως οι ηλιακές κηλίδες στην επιφάνεια του Ήλιου, οι ηλιακές εκλάμψεις, και ο ηλιακός άνεμος που μεταφέρει ύλη μέσα στο Ηλιακό Σύστημα. Οι επιπτώσεις της ηλιακής δραστηριότητας στη Γη περιλαμβάνουν το σέλας σε μέτρια έως υψηλά γεωγραφικά πλάτη, και η διακοπή των ραδιοφωνικών επικοινωνιών και ηλεκτρικής ενέργειας. Η ηλιακή δραστηριότητα θεωρείται ότι έπαιξε σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση και εξέλιξη του Ηλιακού Συστήματος. Η ηλιακή δραστηριότητα αλλάζει τη δομή της εξωτερικής ατμόσφαιρας της Γης.

Όλη η ύλη του Ήλιου είναι με τη μορφή αερίου και πλάσματος, λόγω των υψηλών θερμοκρασιών του. Αυτό καθιστά δυνατό ο Ήλιος να περιστρέφεται γρηγορότερα στον ισημερινό του (περίπου 25 ημέρες) από ό,τι σε υψηλότερα γεωγραφικά πλάτη (περίπου 35 ημέρες κοντά στους πόλους). Η περιστροφή του σε διάφορα γεωγραφικά πλάτη του ήλιου ωθεί τις γραμμές του μαγνητικού πεδίου να πλέκονται μεταξύ τους με τον καιρό, προκαλώντας στο μαγνητικό πεδίο βρόχους και εκρήξεις στην επιφάνεια του. Αυτό ίσως δημιουργεί τις ηλιακές κηλίδες και τις ηλιακές εκλάμψεις. Η ενέργεια συστροφής δημιουργεί το ηλιακό δυναμό και ένα 11-ετή ηλιακό κύκλο μαγνητικής δραστηριότητας, καθώς το μαγνητικό πεδίο του ήλιου αντιστρέφεται περίπου κάθε 11 χρόνια.

Το ηλιακό μαγνητικό πεδίο εκτείνεται πολύ πέρα από τον ίδιο τον Ήλιο. Ο μαγνητισμένος άνεμος ηλιακού πλάσματος παρασύρει το μαγνητικό πεδίο του Ήλιου στο χώρο που σχηματίζουν το λεγόμενο διαπλανητικό μαγνητικό πεδίο. Δεδομένου ότι το πλάσμα μπορεί να κινηθεί μόνο κατά μήκος των γραμμών του μαγνητικού πεδίου, το διαπλανητικό μαγνητικό πεδίο εκτείνεται ακτινωτά μακριά από τον Ήλιο. Στις μεγάλες αποστάσεις η περιστροφή του Ήλιου συστρέφει το μαγνητικό πεδίο και το φύλλο ρεύματος σε μία μορφή που μοιάζει με σπείρα του Αρχιμήδη και ονομάζεται σπείρα του Πάρκερ. Το διαπλανητικό μαγνητικό πεδίο είναι πολύ ισχυρότερο από ό,τι η δίπολη συνιστώσα του ηλιακού μαγνητικού πεδίου. Το μαγνητικό δίπολο πεδίο του Ήλιου με 50-400 μΤ (στη φωτόσφαιρα) μειώνει με τον κύβο της απόστασης σε περίπου 0,1 nT στην απόσταση της Γης. Ωστόσο, σύμφωνα με τις παρατηρήσεις διαστημόπλοιων στο διαπλανητικό πεδίο στη θέση της Γης είναι περίπου 100 φορές μεγαλύτερο στα περίπου 5 nT.

7

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ ΤάξηςΣύσταση

Ο Ήλιος αποτελείται κατά 74% από υδρογόνο, κατά 25% από ήλιο και 1% από άλλα στοιχεία. Το υδρογόνο αποτελεί το κύριο καύσιμο για τις θερμοπυρηνικές αντιδράσεις που παράγουν την ενέργεια που ακτινοβολεί, ενώ το ήλιο προέρχεται κυρίως από τα προϊόντα της πυρηνικής σύντηξης του υδρογόνου.

Ο Ήλιος δεν έχει σαφή επιφάνεια όπως έχουν οι γήινοι πλανήτες. Η πυκνότητα των αερίων μειώνεται σε συνάρτηση με την ακτίνα του Ηλίου με ένα νόμο αντιστρόφου τετραγώνου. Η ακτίνα του Ηλίου μετριέται από το κέντρο του άστρου έως τη φωτόσφαιρα, έξω από την οποία δεν λαμβάνει χώρα η πυρηνική σύντηξη.

Σε τέτοια θερμοκρασία τα άτομα έχουν χάσει τα ηλεκτρόνιά τους, βρίσκονται δηλαδή ιονισμένα και η κατάσταση της ύλης καλείται πλάσμα. Αυτό έχει ως συνέπεια τα άτομα υπερθερμασμένα να κινούνται με μεγάλες ταχύτητες, να συγκρούονται μεταξύ τους σφοδρά έτσι ώστε δύο άτομα υδρογόνου να ενώνονται κολλάνε κατά τη σύγκρουση. Αν ακολουθήσουν άλλες δύο συγκρούσεις τότε προστίθενται άλλα δύο άτομα υδρογόνου στο σύνολο φτιάχνοντας έτσι ένα σταθερό άτομο ηλίου. Τα τέσσερα μεμονωμένα άτομα υδρογόνου ζυγίζουν περισσότερο, πριν τη συγχώνευση, από ένα άτομο ηλίου που δημιουργήθηκε με τη συγχώνευση. Η υπόλοιπη μάζα μετατράπηκε σε ενέργεια, σύμφωνα με την εξίσωση μετατροπής του Άλμπερτ Αϊνστάιν: Ε=mc2.

Η ενέργεια του Ηλίου

Ο Ήλιος είναι μία τεράστια σφαίρα από διάφορα αέρια κυρίαρχα των οποίων είναι το υδρογόνο και το ήλιο. Η θερμοκρασία που επικρατεί στον Ήλιο είναι τόσο μεγάλη ώστε να εξαερώνονται ακόμη και τα μέταλλα. Η ποσότητα ενέργειας που παράγεται είναι απίστευτη. Έχει προσδιοριστεί πως σε κάθε δευτερόλεπτο ο Ήλιος εκπέμπει τόση ενέργεια όση θα έδινε μια έκρηξη 4 δισεκατομμυρίων βομβών υδρογόνου των 100 μεγατόνων η κάθε μία. Και όλα αυτά για ένα μόνο δευτερόλεπτο, ενώ ο Ήλιος εκπέμπει εδώ και 5 δισεκατομμύρια χρόνια και θα συνεχίσει τουλάχιστον για άλλα τόσα.

Κάθε δευτερόλεπτο περίπου 655 εκατομμύρια τόνοι υδρογόνου από τη μάζα του ήλιου μετατρέπονται σε 650 εκατομμύρια τόνους ηλίου που συνεχίζουν να αποτελούν μάζα του Ήλιου. Από τη διαφορά αυτή 4,6 εκατομμύρια τόνοι μετατρέπονται σε ενέργεια. Η ύλη δηλαδή στην καρδιά των άστρων αποτελείται από μίγμα ελεύθερων πυρήνων και ελεύθερων ηλεκτρονίων. Επειδή το υδρογόνο είναι κύριο συστατικό των άστρων, αυτό σημαίνει πως το αστρικό πλάσμα αποτελείται κυρίως από ελεύθερα

8

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξηςπρωτόνια που θα πρέπει να συνδεθούν μεταξύ τους για να σχηματίσουν το στοιχείο ήλιο. Υπό αυτές τις συνθήκες ο Ήλιος είναι ένας τεράστιος θερμοπυρηνικός αντιδραστήρας που μετατρέπει το υδρογόνο σε ήλιο. Και μάλιστα στη διάρκεια αυτή της διαδικασίας σε κάθε δευτερόλεπτο μετατρέπει σε ενέργεια εκατομμύρια τόνους από τη μάζα του. Παρόλο όμως που χάνει τόση μάζα, είναι τόσο πολύ τεράστιος που και δισεκατομμύρια χρόνια να περάσουν θα χάσει μόλις το ένα εκατοστό της μάζας του. Όλα τα άστρα στον ουρανό ακτινοβολούν ενέργεια με τον ίδιο τρόπο έστω κι αν είναι μικρότερα ή μεγαλύτερα ή θερμότερα.

Ο θάνατος του Ηλίου

Η μάζα του Ηλίου δεν είναι τέτοια ώστε να τον οδηγήσει σε κατάσταση καινοφανούς ή υπερκαινοφανούς. Ωστόσο εκτιμάται πως σε 4 με 5 δισεκατομμύρια έτη, με την εξάντληση των αποθεμάτων υδρογόνου και τη μεταστοιχείωσή τους σε ήλιο και κατόπιν σε βαρύτερα στοιχεία, θα αρχίσει να διαστέλλεται σχηματίζοντας έναν κόκκινο γίγαντα. Αυτό θα συμβεί διότι η πίεση από τη σύντηξη των βαρύτερων στοιχείων είναι μεγαλύτερη από την αντίστοιχη του υδρογόνου, έτσι για να εξισοροπηθεί με τη βαρύτητα θα μεγαλώσει ο όγκος του Ηλίου. Αν και είναι πιθανόν η έκταση του κόκκινου γίγαντα να περιέχει την τροχιά της Γης, πρόσφατες έρευνες υποστηρίζουν πως η διαδικασία επέκτασης σε κόκκινο γίγαντα θα προωθήσει τη Γη σε απομακρυσμένη τροχιά, αποτρέποντας την εξάχνωσή της. Μετά τη φάση του κόκκινου γίγαντα, ο Ήλιος θα γίνει ένας άσπρος νάνος, που θα περιβάλλεται από ένα πλανητικό νεφέλωμα, ο οποίος θα ψύχεται για τα επόμενα 5 δισεκατομμύρια έτη.

9

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

Ο Έρμης

Ο Ερμής είναι ο πλησιέστερος στον Ήλιο πλανήτης, και ο μικρότερος στο Ηλιακό Σύστημα.

10

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ ΤάξηςΕτυμολογία

Ονομάστηκε με το όνομα του ελληνικού θεού Ερμή, ενώ οι Ρωμαίοι τον βάφτισαν με το όνομα του αντίστοιχου θεού τους Mercurius. Το αστρονομικό σύμβολό του είναι ένας κύκλος με ένα σταυρό από κάτω και ένα ημικύκλιο από επάνω (Unicode: ☿). Συμβολίζει το κεφάλι του Θεού με το κερατοειδές κράνος του. Πριν από τον 5ο αιώνα π.Χ. ο πλανήτης είχε δύο ονόματα καθώς εμφανίζεται εναλλάξ και στις δύο πλευρές του Ήλιου. Το βράδυ ήταν ο Ερμής και το πρωί ο Απόλλων (θεός του ήλιου). Θεωρείται ότι πρώτος ο Πυθαγόρας διατύπωσε την άποψη ότι πρόκειται για τον ίδιο πλανήτη. Σύμφωνα με την ελληνική μυθολογία ο Ερμής ήταν γιος του Δία και μιας από τις κόρες του Άτλαντα (την νύμφη Μαία). Είναι από τους παλαιότερους θεούς του αέρα και η λατρεία του διαπιστώνεται από την μαρτυρία του ονόματός του σε μυκηναϊκές επιγραφές. Ήταν επίσης γνωστός και με τα ονόματα Αργεϊφόντης (ως φονέας του τερατόμορφου γίγαντα Άργου), και Διάκτορας (από τον άνεμο αγωγιάτη). Στους ώμους του φορούσε φτερά και είχε φτερωτά πέδιλα και καπέλο. Ήταν γρήγορος, ορμητικός και δεν άφηνε τα ίχνη του πουθενά. Αντιληπτός γινόταν μόνο από τις πράξεις του. Μεταξύ των χαρακτηριστικών του περιλαμβάνεται η κλεψιά και η αρπαγή. Συνοπτικά δηλαδή οι αρχαίοι τον φαντάζονταν σαν ένα μεγάλο απατεώνα. Ήταν όμως και λόγιος καθώς και δεινός ρήτορας, γι’ αυτό και εκτελούσε χρέη αγγελιαφόρου των άλλων θεών.

11

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ ΤάξηςΒασικά στοιχεία

Ο Ερμής βρίσκεται τόσο κοντά στον Ήλιο ώστε είναι πολύ δύσκολο να τον διακρίνουμε καθαρά από τη Γη. Επί πλέον είναι και μικρός, ελάχιστα μόνο πιο μεγάλος από τη Σελήνη. Η ηλιακή του ημέρα (από ανατολή σε ανατολή) διαρκεί διπλάσιο χρόνο (176 γήινες ημέρες) απ’ ότι το έτος του, αν και μια πλήρης περιστροφή γύρω από τον άξονά του διαρκεί 59 γήινες ημέρες ενώ μια πλήρης περιφορά του γύρω από τον Ήλιο (με μέση ταχύτητα 48 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο) διαρκεί μόνο 88 γήινες ημέρες. Σε απόσταση μικρότερη των 70 εκατομμυρίων χιλιομέτρων ο πλησιέστερος αυτός πλανήτης στον Ήλιο καψαλίζεται συνεχώς από τις ακτίνες του. Είναι ένας χτυπημένος κατ’ επανάληψη μικρός κόσμος του οποίου οι κρατήρες οφείλονται κυρίως στη γειτνίασή του με τον Ήλιο, η τεράστια βαρύτητα του οποίου προσελκύει μικρούς και μεγάλους διαστημικούς βράχους με αποτέλεσμα ο Ερμής να βρίσκεται συνεχώς στο στόχαστρο των επερχόμενων εισβολέων. Η επιφάνειά του καλύπτεται από κρατήρες ανοιγμένους από μετεωρίτες που έπεσαν πάνω του πριν από αμνημόνευτους χρόνους.

Ατμόσφαιρα

Ο Ερμής περιβάλλεται από ένα λεπτό στρώμα ηλίου, οξυγόνου και υδρογόνου, ενώ οποιοδήποτε άλλο είδος ατμόσφαιρας κι αν είχε χάθηκε πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, αφού η βαρύτητά του, η οποία δεν υπερβαίνει το 1/3 της γήινης, δεν κατόρθωσε να την συγκρατήσει. Το ήλιο προέρχεται από τον ηλιακό άνεμο και φυλακίζεται από το μαγνητικό του πεδίο, ενώ η ποσότητα που υπάρχει είναι τόσο μικρή ώστε για να γεμίσουμε ένα απλό παιδικό μπαλόνι θα έπρεπε να συγκεντρώναμε όλο το αέριο που περιλαμβάνεται σε μια σφαίρα με διάμετρο 6,5 χιλιομέτρων. Σε σύγκριση, η ατμόσφαιρα της Γης είναι ένα τρισεκατομμύριο φορές πιο πυκνή από αυτήν του Ερμή.

12

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

ΘερμοκρασίαΧωρίς ουσιαστική ατμόσφαιρα γύρω από τον Ερμή δεν υπάρχουν

ούτε άνεμοι ούτε βροχές, δεν υπάρχει όμως ούτε προστασία από τη ζέστη ή από το κρύο. Στο αφήλιο του οι μεσημεριανές θερμοκρασίες στην επιφάνεια φτάνουν τους 285 βαθμούς Κελσίου, ενώ στο περιήλιο η θερμοκρασία ξεπερνάει τους 430 βαθμούς Κελσίου, 7,5 δηλαδή φορές την μέγιστη θερμοκρασία που έχει καταγραφεί ποτέ στην επιφάνεια της Γης (57,7 βαθμοί Κελσίου, στη Λιβύη τον Σεπτέμβριο του 1922). Στη θερμοκρασία αυτή, το ατσάλι χρειάζεται μερικά μόνο λεπτά για να κοκκινίσει ή να λιώσει ένα κομμάτι μολύβδου. Αντίθετα, οι μακρύτατες νύχτες του Ερμή είναι ιδιαίτερα παγερές και φτάνουν τους -180 βαθμούς Κελσίου, 7 δηλαδή φορές πιο κρύες από την κανονική θερμοκρασία που επικρατεί στην κατάψυξη ενός οικιακού ψυγείου. Θα αρκούσαν δηλαδή μερικά μόνο λεπτά στην επιφάνεια του Ερμή για να μετατραπεί κάποιος σε παγοκολόνα. Αυτή η διαφορά θερμοκρασίας που επικρατεί στον Ερμή (610 βαθμοί Κελσίου) είναι η μεγαλύτερη απ’ ότι σε όλους τους άλλους πλανήτες.

Χαρακτηριστικά

Η επιφάνεια του Ερμή μοιάζει πάρα πολύ με την επιφάνεια της Σελήνης, ενώ αντίθετα το εσωτερικό του μοιάζει περισσότερο μ’ αυτό της Γης παρ’ όλο που ο πυρήνας του, που αποτελείται κυρίως από σίδηρο και νικέλιο, είναι αναλογικά μεγαλύτερος απ’ αυτόν της Γης. Ο πυρήνας αυτός αποτελεί το 80% της μάζας του Ερμή και έχει διάμετρο 3.600 χιλιομέτρων. Ο πυρήνας δηλαδή του Ερμή είναι μεγαλύτερος από ολόκληρη τη Σελήνη, ενώ πάνω απ’ αυτόν βρίσκεται ο μανδύας του που έχει πάχος 600 χιλιομέτρων.

Ανάμεσα στα διάφορα χαρακτηριστικά της επιφάνειας που εντόπισε η διαστημική συσκευή Μάρινερ 10 ήταν και ένα τεράστιο λεκανοπέδιο που ονομάστηκε Λεκανοπέδιο των Θερμίδων (Caloris). Τo λεκανοπέδιο αυτό έχει διάμετρο 1.400 χιλιομέτρων, αποτέλεσμα μιας τεράστιας σύγκρουσης του Ερμή με έναν αστεροειδή που πρέπει να είχε διάμετρο 100 χιλιομέτρων. Ο αστεροειδής αυτός έπεσε στην επιφάνεια με ταχύτητα 500.000 χιλιομέτρων την ώρα, αφού δεν υπήρχε κανένα είδος ατμόσφαιρας για να ελαττώσει την ταχύτητά του η οποία οφείλονταν, κατά ένα μεγάλο μέρος, στην μεγάλη βαρυτική δύναμη που εξασκούσε πάνω στον επερχόμενο αστεροειδή ο Ήλιος. Ολόκληρη η επιφάνεια του Ερμή συγκλονίστηκε τότε από την σύγκρουση αυτή, ενώ τεράστιες ποσότητες λάβας διασκορπίστηκαν στην επιφάνεια.

13

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ ΤάξηςΕκτός όμως από το λεκανοπέδιο των Θερμίδων, η ένταση της σύγκρουσης

σχημάτισε και μια λοφώδη περιοχή στην εκ διαμέτρου αντίθετη επιφάνεια. Η τεράστια ενέργεια που απελευθερώθηκε κατά την σύγκρουση υπολογίζεται ότι πρέπει να έφτασε τα 1,2 τρισεκατομμύρια τρισεκατομμυρίων θερμίδες, που σημαίνει ότι μ’ αυτή την ποσότητα θερμίδων (σε τρόφιμα φυσικά) ολόκληρος ο πληθυσμός της Γης μας θα μπορούσε να επιζήσει επί 350 εκατομμύρια χρόνια. Ενώ αν οι θερμίδες αυτές περιλαμβάνονταν σε μία μόνο τούρτα τότε το ύψος της θα ξεπερνούσε τα 1.400 χιλιόμετρα και το κερασάκι στην κορυφή της θα είχε διάμετρο 120 χιλιομέτρων!

Η επιφάνεια του Ερμή καλύπτεται επίσης και από τεράστιες χαράδρες με μήκη που ξεπερνούν τα 500 χιλιόμετρα και ύψη που ξεπερνούν τα 3.000 μέτρα. Οι ειδικοί επιστήμονες υπολογίζουν ότι οι χαράδρες αυτές είναι ρήγματα που δημιουργήθηκαν καθώς ο τεράστιος σιδερένιος πυρήνας του Ερμή συρρικνώνονταν. Η συρρίκνωση αυτή επήλθε με την αργή στερεοποίησή του, που σημαίνει ότι ο Ερμής είναι σήμερα μικρότερος απ’ ότι ήταν πριν από μερικά δισεκατομμύρια χρόνια. Ένα τέτοιο ρήγμα ονομάζεται Santa Maria Rupes με βάθος 3.200 μέτρων. Αν ρίχνατε μια πέτρα από την κορυφή του ρήγματος αυτού θα χρειαζόταν 130 δευτερόλεπτα για να φτάσει στη βάση του, αφού η βαρύτητα του Ερμή είναι τρεις φορές μικρότερη από την βαρύτητα στη Γη. Ένας άνθρωπος δηλαδή με βάρος 75 κιλών στη Γη, στον Ερμή θα είχε βάρος 25 μόνο κιλών.

Φυσικά χαρακτηριστικά

Ακτίναισημερινού 2.439,7 ± 1,0 χλμ.[4]

Πλάτυνση 0[4]

Περιφέρεια ισημερινού 15.329 χλμ.

Εμβαδόν επιφάνειας 74.800.000 χλμ.2[5]

Όγκος 6,083·1010 χλμ.3[5]

Μάζα 3,3022·1023 χλγρ.[5]

Μέσηπυκνότητα 5,427 γρμ./εκ.3[5]

14

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

Βαρύτητα επιφάνειας 3,70 μ./δευτ.2,[5]

0,38 g

Ταχύτητα διαφυγής 4,25 χλμ./δευτ.[5]

Αστρονομική περίοδος

περιστροφής58,646 ημέρες[5]

Tαχύτητα περιστροφής 10,892 χλμ./ώρα,

(3,026 μ./δευτ.)

Κλίση άξονα 0,035180° ± 0,00167°

Λευκαύγεια 0,142

Θερμοκρασίαεπιφάνειας 80 K - 700 K,

(-193,15 °C °C -

426,85 °C)

Φαινόμενο μέγεθος -2,6 έως -5,7

Γωνιακή διάμετρος -4,5"– 13,0"

Η τελική κατάληξη του ΕρμήΤο πεπρωμένο του Ερμή είναι διαγεγραμμένο από τώρα. Αφού αυτός είναι ο

πλησιέστερος πλανήτης στον Ήλιο, θα είναι επίσης και ο πρώτος πλανήτης που θα καταστραφεί όταν ο Ήλιος μας φτάσει στο στάδιο της μετατροπής του σε κόκκινο γίγαντα. Σε πέντε δισεκατομμύρια χρόνια από σήμερα, ο Ήλιος θα αρχίσει να διογκώνεται και η επιφάνειά του θα φτάσει τον Ερμή και θα τον εξαερώσει. Η ίδια άλλωστε κατάληξη επιφυλάσσεται και για όλους τους άλλους εσωτερικούς πλανήτες του Ήλιου μας, ο οποίος θα μετατραπεί τότε σ’ έναν πατέρα ο οποίος, σαν τον αρχαίο θεό Κρόνο, θα καταπιεί τα ίδια του τα παιδιά.

Ταχύτητα διαφυγής 4,25 χλμ./δευτ.[5]

15

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

Αστρονομική περίοδος περιστροφής 58,646 ημέρες[5]

Tαχύτητα περιστροφής 10,892 χλμ./ώρα,

(3,026 μ./δευτ.)

Κλίση άξονα 0,035180° ± 0,00167°

Λευκαύγεια 0,142

Θερμοκρασίαεπιφάνειας 80 K - 700 K,

(-193,15 °C °C - 426,85 °C)

Φαινόμενο μέγεθος -2,6 έως -5,7

Γωνιακή διάμετρος -4,5"– 13,0"

16

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

ΕξερεύνησηΗ πρώτη διαστημική συσκευή που πέρασε από τον Ερμή ήταν ο Μάρινερ 10 ο

οποίος τον επισκέφτηκε τρεις φορές σε περίοδο ενός έτους, από τον Μάρτιο του 1974 έως τον Μάρτιο του 1975. Ο Μάρινερ 10, φωτογράφησε σχεδόν την μισή επιφάνεια του Ερμή, στέλνοντάς μας 10.000 φωτογραφίες που μας αποκάλυψαν μία επιφάνεια βλογιοκομμένη πραγματικά από μετεωρικούς κρατήρες. Μια επιφάνεια όπου την ημέρα τσουρουφλίζεται κυριολεκτικά από ένα τεράστιο Ήλιο και σε θερμοκρασίες που λιώνουν ακόμη και μέταλλα, ενώ την νύχτα παγώνει από το κρύο λόγω της έλλειψης οποιασδήποτε ατμόσφαιρας. Παρ’ όλα αυτά υπάρχουν ορισμένα σημεία στις πολικές περιοχές του Ερμή που θα μπορούσαν να είναι τα κύρια σημεία προσεδάφισης μελλοντικών διαστημικών αποστολών. Στα σημεία αυτά, που είναι προστατευμένα από τις καυτερές ακτίνες του Ήλιου, πρέπει να υπάρχει ακόμη και σήμερα πάγος και παγωμένο διοξείδιο του άνθρακα, υπολείμματα της αρχέγονης εποχής πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια όταν πάγωσαν για πρώτη φορά τα υλικά αυτά μετά την γέννηση του πλανήτη. Η ανάλυση παρόμοιων υλικών από κάποιο μελλοντικό διαστημόπλοιο θα μας έδινε σίγουρα πολλές πληροφορίες για την κατάσταση που επικρατούσε τότε. Το δεύτερο διαστημόπλοιο που τον επισκέπτεται είναι το MESSENGER, το οποίο έχει πραγματοποιήσει τρεις διελεύσεις χαρτογραφώντας το 98% της επιφάνειας του πλανήτη. Η χαρτογράφηση ολοκληρώθηκε το 2011, οπότε και μπήκε σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη.[6]

17

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

Η Αφροδίτη

Η Αφροδίτη είναι ο δεύτερος σε απόσταση από τον Ήλιο πλανήτης του Ηλιακού Συστήματος. Είναι το πιο λαμπρό αντικείμενο στον νυκτερινό ουρανό μετά τον Ήλιο και τη Σελήνη. Ονομάζεται από το λαό Αυγερινός ή Αποσπερίτης. Είναι παρόμοια στη Γη σε μέγεθος, αλλά πολύ διαφορετική σε φυσικά χαρακτηριστικά, καθώς καλύπτεται από πυκνά νέφη διοξειδίου του άνθρακα και διοξειδίου του θείου και η πίεση και θερμοκρασία στην επιφάνεια της είναι πολύ μεγαλύτερες από τις αντίστοιχες της Γης.

18

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ ΤάξηςΙστορία

Η Αφροδίτη ήταν γνωστή από τους αρχαίους χρόνους, καθώς είναι εύκολα ορατή στον ουρανό. Στην αρχαιότητα ονομάζονταν Εωσφόρος ("αυτός που φέρνει φως") όταν εμφανίζονταν το πρωί και Έσπερος το βράδυ. H θεά Αφροδίτη κατά τη μυθολογία ήταν η προσωποποίηση της ομορφιάς και η προστάτιδα του έρωτα. Έτσι είναι προφανής ο λόγος που δόθηκε το όνομα της πιο λαμπερής θεάς στο συγκεκριμένο πλανήτη.

Θέση στο ηλιακό σύστημαΗ Αφροδίτη είναι ένας από τους τέσσερις εσωτερικούς, γαιώδεις πλανήτες

του Ηλιακού Συστήματος. Απέχει κατά μέσο όρο 108 εκατομμύρια χιλιόμετρα από τον Ήλιο. Η τροχιά της περιφοράς της Αφροδίτης γύρω από τον Ήλιο είναι σχεδόν κυκλική, αντίθετα με τους άλλους πλανήτες των οποίων οι ελλειπτικές τροχιές παρουσιάζουν μεγαλύτερη εκκεντρότητα. Η περίοδος περιφοράς είναι 0,62 γήινα έτη. Η ελάχιστη απόσταση από τη Γη είναι 38 εκατομμύρια χιλιόμετρα, ενώ η μέγιστη είναι 257 εκατομμύρια χιλιόμετρα· έτσι η Αφροδίτη είναι ο πλανήτης που βρίσκεται πιο κοντά στη Γη.

Φυσικά χαρακτηριστικάΗ Αφροδίτη έχει μάζα 4,87·1024 kg (81,5% της Γης και έκτη στο Ηλιακό Σύστημα).

Η μέση πυκνότητά της είναι 5243 kg/m3. Η διάμετρός της είναι 12.104 km ή το 0,95 της διαμέτρου της Γης, μόλις 650 km μικρότερη από τη Γη. Λόγω της ομοιότητας σε μάζα και μέγεθος, χαρακτηρίζεται μερικές φορές και αδελφός πλανήτηςή δίδυμος πλανήτης της Γης. Ωστόσο, οι συνθήκες στην επιφάνεια της Αφροδίτης διαφέρουν σημαντικά από αυτές της Γης, λόγω της εξαιρετικά πυκνής ατμόσφαιράς της και της σύστασής της.

19

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ ΤάξηςΣυγκεκριμένα, η ατμοσφαιρική πίεση στην επιφάνεια της Αφροδίτης είναι

92 ατμόσφαιρες. Μια τέτοια πυκνή ατμόσφαιρα προκαλεί έντονη διάθλαση στο ηλιακό φως και κάποιος παρατηρητής στην επιφάνεια του πλανήτη θα έβλεπε τα αντικείμενα καμπυλωμένα. Επιπλέον, αποτελείται κατά 96,5% από διοξείδιο του άνθρακα και κατά 3,5% από άζωτο. Το βασικό συστατικό των νεφώσεων πάνω από το στρώμα του διοξειδίου του άνθρακα, είναι θειικό οξύ. Το διοξείδιο του άνθρακα και το θειικό οξύ, συνδυασμένα στην ατμόσφαιρα της Αφροδίτης συντηρούν ένα έντονο φαινόμενο του θερμοκηπίου. Για αυτό το λόγο, σε συνδυασμό και με την μεγάλη πυκνότητα της ατμόσφαιρας, η Αφροδίτη έχει μία εξαιρετικά υψηλή μέση επιφανειακή θερμοκρασία, που διατηρείται σχεδόν σταθερή στους 460 oC (αρκετή για να λιώσει ένα κομμάτι μόλυβδο), υψηλότερη ακόμα και από τον πλησιέστερο στον Ήλιο πλανήτη, τον Ερμή.

Η σύσταση της Αφροδίτης είναι παρόμοια με αυτή της Γης. Η επιφάνειά της έχει πάρα πολλά (πάνω από 1.600) ηφαίστεια, ηφαιστειακούς κρατήρες, όρη και πεδιάδες λάβας. Όμως αυτό δε σημαίνει ότι η Αφροδίτη είναι σήμερα γεωλογικά ενεργή. Η δραστηριότητα των ηφαιστείων της Αφροδίτης έχει τερματιστεί εδώ και 500 εκατομμύρια χρόνια, σύμφωνα με τις ενδείξεις. Δεν υπάρχει επίσης ούτε τεκτονική δραστηριότητα.

Η περίοδος περιστροφής γύρω από τον άξονά της (η ημέρα της Αφροδίτης) διαρκεί 243 γήινες ημέρες, με διαφορά η πλέον αργή περιστροφή μεταξύ των 8 μεγάλων πλανητών του Ηλιακού Συστήματος. Η Αφροδίτη δεν έχει φυσικούς δορυφόρους, ούτε δακτύλιους.Ο πλανήτης διαθέτει μαγνητικό πεδίο, το οποίο όμως είναι πολύ πιο αδύναμο από αυτό της Γης. Από αυτό το γεγονός προκύπτει το συμπέρασμα ότι η Αφροδίτη δε διαθέτει ρευστό πυρήνα.

Θέση στον ουρανό

20

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ ΤάξηςΣύγκριση μεγέθους των πλανητών (από αριστερά προς τα δεξιά): Ερμής,

Αφροδίτη, Γη, και Άρης.Η Αφροδίτη είναι ορατή με γυμνό μάτι από τη Γη. Μπορεί κανείς να τη δει είτε

νωρίς το πρωί, πριν την ανατολή του Ηλίου, ή λίγο μετά τη δύση του Ηλίου. Το επίπεδο της τροχιάς της Αφροδίτης γύρω από τον Ήλιο είναι σχεδόν ίδιο με αυτό της Γης· έτσι, παρατηρούνται από τη Γη διαβάσεις της Αφροδίτης μπροστά από τον ηλιακό δίσκο. Αυτές συμβαίνουν κάθε 120 έτη, σε ζευγάρια δυο διαβάσεων με διαφορά οκτώ χρόνων η μία από την άλλη. Το πιο πρόσφατο ζεύγος έγινε το 2004 και το 2012. Η επόμενη θα λάβει χώρα το Δεκέμβριο του 2117. Εκτός από εντυπωσιακά φαινόμενα, όταν παρατηρούνται με τηλεσκόπιο, οι διαβάσεις της Αφροδίτης αποτέλεσαν και τη βάση για πολύ χρήσιμα αστρονομικά πειράματα, καθώς επέτρεψαν τη μέτρηση της απόστασης της Γης από τον Ήλιο με σχετικά μεγάλη ακρίβεια.

Τροχιά και περιστροφήΗ Αφροδίτη βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον ήλιο σε μια μέση απόσταση 108

εκατομμύρια χλμ, και ολοκληρώνει μία τροχιά κάθε 224,65 ημέρες. Αν και όλες οι πλανητικές τροχιές είναι ελλειπτικές, η τροχιά της Αφροδίτης είναι η πιο «στρογγυλή», με εκκεντρότητα 0,068.

Όταν η Αφροδίτη βρίσκεται μεταξύ της Γης και του Ήλιου, σε θέση που ονομάζεται κατώτερη σύνοδος, πλησιάζει τη Γη περισσότερο από οποιονδήποτε άλλο πλανήτη, και βρίσκεται σε απόσταση περίπου 40 εκατομμύρια χλμ. Αυτό συμβαίνει κάθε 584 ημέρες κατά μέσο όρο.

Η Αφροδίτη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της μία φορά κάθε 243 ημέρες, εκτελώντας έτσι την πιο αργή περιστροφή από οποιονδήποτε άλλο πλανήτηΕξερεύνηση

Η Αφροδίτη είναι ο πιο εύκολα προσεγγίσιμος πλανήτης του ηλιακού συστήματος για αποστολές από τη Γη· ένα ταξίδι έως αυτήν απαιτεί, με τη σημερινή τεχνολογία, μόλις τέσσερις μήνες. Έτσι, υπήρξε στόχος πολλών μη επανδρωμένων εξερευνητικών διαστημικών αποστολών κυρίως από τις ΗΠΑ και τη Σοβιετική Ένωση, όμως το ενδιαφέρον ατόνησε κάπως όταν διαπιστώθηκαν οι ακραίες συνθήκες που επικρατούν στην επιφάνειά της. Προηγουμένως, πιστευόταν ότι κάτω από τα πυκνά σύννεφα μπορεί να υπήρχαν ωκεανοί και ενδεχομένως ζωή, κάτι εντελώς αντίθετο από αυτό που συμβαίνει πραγματικά.

Η πρώτη επιτυχημένη αποστολή ήταν ο Mariner 2 των Αμερικανών, που μας έστειλε τις πρώτες κοντινές φωτογραφίες από τον πλανήτη το 1962. Ακολούθησε η

21

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξηςσειρά Venera των Σοβιετικών, που κατάφερε την πρώτη προσεδάφιση με το Venera 3 του 1966 -την πρώτη προσεδάφιση ανθρώπινης κατασκευής σε άλλο πλανήτη- που ακολούθησαν τον επόμενο χρόνο τα Venera 4 και Mariner 5. Η πρώτη "μαλακή" προσεδάφιση στον πλανήτη έγινε με το Venera 7 του 1970 -πριν από αυτή την αποστολή, όλες οι υπόλοιπες είτε παρατήρησαν τον πλανήτη από τροχιάς είτε συντρίφτηκαν από την υψηλή πίεση της ατμόσφαιρας. Οι Σοβιετικοί συνέχισαν να στέλνουν διαστημοσυσκευές της σειράς Venera στην Αφροδίτη έως και το 1983, κάνοντας αναλύσεις του εδάφους και της ατμόσφαιρας και παίρνοντας φωτογραφίες της επιφάνειας (για πρώτη φορά με το Venera 9 του 1975).

Το επόμενο βήμα στην εξερεύνηση του πλανήτη έγινε με τη διαστημοσυσκευή Magellan της NASA που έφτασε στην Αφροδίτη το 1989 και χαρτογράφησε για τέσσερα χρόνια με ραντάρ το μεγαλύτερο μέρος του πλανήτη, αποκαλύπτοντας τα χαρακτηριστικά της επιφάνειας, τους μηχανισμούς που τη διαμορφώνουν καθώς και το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη.

Το Νοέμβριο του 2005 εκτοξεύτηκε η πρώτη Ευρωπαϊκή αποστολή προς την Αφροδίτη, το Venus Express, που είχε προγραμματιστεί να μείνει σε τροχιά γύρω της για ενάμισι χρόνο έτσι ώστε να μελετήσει κυρίως την ατμόσφαιρά της σε διάφορα μήκη κύματος, καθώς και το κλίμα και την επιφανειακή θερμοκρασία. Η αποστολή έφτασε σε τροχιά γύρω από το πλανήτη τον Απρίλιο του 2006 και συνεχίζεται μέχρι σήμερα.

22

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

H Γη

Η Γη είναι ο πλανήτης στον οποίο κατοικούν οι άνθρωποι, καθώς και εκατομμύρια άλλα είδη, και ο μοναδικός πλανήτης στον οποίο γνωρίζουμε ότι υπάρχει ζωή. Είναι ο τρίτος σε απόσταση πλανήτης από τον Ήλιο, ο πέμπτος μεγαλύτερος σε μάζα από τους πλανήτες του ηλιακού συστήματός μας και ο μεγαλύτερος μεταξύ των τεσσάρων πλανητών που διαθέτουν στερεό φλοιό. Ο πλανήτης σχηματίστηκε πριν από 4,5 δισεκατομμύρια (4,5•109) έτη, έχει δε έναν φυσικό δορυφόρο, την Σελήνη.Ο αστρονομικός συμβολισμός της γης αποτελείται από έναν περικυκλωμένο σταυρό, αναπαριστώντας έναν μεσημβρινό και έναν παράλληλο μία παραλλαγή, τοποθετεί τον σταυρό πάνω από τον κύκλο.Ο Πλανήτης Γη πραγματοποιεί τέσσερις κινήσεις:

1. Την Περιφορά, γύρω από τον Ήλιο,2. Την Ηλιακή μεταβατική περιφορά, που πραγματοποιεί ακολουθώντας την περιστροφή

του Ηλιακού συστήματος και3. Την Γαλαξιακή μεταβατική περιφορά, που πραγματοποιεί ακολουθώντας την

περιστροφή του Γαλαξία.4. Την Περιστροφή, γύρω από τον άξονά της.

Οι δύο πρώτες είναι και οι σημαντικότερες. Οι δύο τελευταίες,μειωμένου ενδιαφέροντος, παρουσιάζουν επιπρόσθετα εκτός των περιστροφών και τροχιακές περιφορές στον αστρικό χώρο που θα μπορούσαν έτσι να συναθροιστούν σε έξι (6).Η περίοδος περιστροφής της γης περί τον άξονα της είναι 23 ώρες, 56 λεπτά και 4.09 δευτερόλεπτα (μία αστρική ημέρα). Έτσι παρατηρώντας από την γη τα ουράνια σώματα, η κύρια φαινόμενη κίνησή τους είναι από τα ανατολικά προς τα δυτικά με μία ταχύτητα 15°/ώρα = 15'/λεπτόΗ περιφορά της Γης γύρω από τον Ήλιο διαρκεί 365,2564 μέσες ηλιακές ημέρες (ή ένα αστρικό έτος). Παρατηρώντας από τη Γη, είναι μία φαινόμενη κίνηση του Ήλιου ως προς τα αστέρια ~ 1°/ημέρα ή μία ηλιακή ή σεληνιακή διάμετρο κάθε 12 ώρες, σε αντίθετη διεύθυνση από την κύρια φαινόμενη κίνηση (λόγω περιστροφής).η Γη προέρχεται από το όνομα της αρχαιοελληνικής θεάς με το όνομα Γαία.

• Η Γη έχει έναν Φυσικό Δορυφόρο, την Σελήνη, η οποία περιφέρεται γύρω από την γη κάθε 27,3 ημέρες (αστρικός μήνας). Παρατηρώντας από την γη την κίνηση, φαίνεται να κινείται με 12 °/ημέρα (μία σεληνιακή διάμετρο την ώρα), σε αντίθετη διεύθυνση από την

23

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξηςκύρια φαινόμενη κίνηση. Λόγω της συνδυασμένης περιφοράς γύρω από τον ήλιο, ο χρόνος που μεσολαβεί μεταξύ δύο ίδιων φάσεων της σελήνης (π.χ. από πανσέληνο σε πανσέληνο) διαρκεί λίγο περισσότερο, για την ακρίβεια 29,54 ημέρες - η περίοδος αυτή ονομάζεται συνοδικός μήνας (χονδρικά 30 ημέρες ή έναν ημερολογιακό μήνα).

• Με σημείο αναφοράς τον Βόρειο Πόλο της Γης, η κίνηση της Γης, της Σελήνης και της αξονικής περιστροφής, είναι όλες αντίθετα στην φορά των δεικτών του ρολογιού.

• Τα τροχιακά και αξονικά επίπεδα δεν είναι ακριβώς ευθυγραμμισμένα: Το τροχιακό επίπεδο Γης-Ηλίου ή αλλιώς Εκλειπτική (σχεδόν 23,5° και η κλίση αυτή είναι η αιτία των εποχών του έτους) και το τροχιακό επίπεδο Γης-Σελήνης, σχηματίζουν γωνία ~ 5° (αν ήταν απόλυτα ευθυγραμμισμένα, θα είχαμε μία έκλειψη Ηλίου ή Σελήνης κάθε μήνα).

• Η Σφαίρα του Hill της γης έχει μία ακτίνα 1,5 Gm, μέσα στην οποία ο μόνος φυσικός δορυφόρος μπορεί και περιφέρεται.

ΒΙΟΣΦΑΙΡΑ Η Γη είναι το μόνο μέρος που γνωρίζουμε όπου υπάρχει ζωή. Συχνά λέμε πως η ζωή του πλανήτη, σχηματίζει την “Βιόσφαιρα”. Η βιόσφαιρα εκτιμάται πως άρχισε να εξελίσσεται πριν 3,5 δισεκατομμύρια (3,5•109) χρόνια. Η βιόσφαιρα μπορεί να ταξινομηθεί σύμφωνα με ζώνες γεωγραφικού πλάτους που περιέχουν σχετιζόμενη χλωρίδα και πανίδα. Οι πολικές ζώνες είναι αραιές σε ζωή, ενώ αντίθετα, τα περισσότερα γνωστά είδη ζωής βρίσκονται στον Ισημερινό.

Μέση ακτίνα 6.371,0 χλμ.

Εμβαδόν επιφάνειας 510.072.000 χλμ.

Όγκος 1,08321·1012 χλμ.3[2]

Μάζα 5,9736·1024 χλγρ   .  [2]

Μέση  πυκνότητα 5,515 γρμ./εκ.3

Περιστροφή 3600 λεπτά

24

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ ΤάξηςΈτος 365 νύχτες

25

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

Ο Άρης

Ο Άρης είναι ο τέταρτος (4) σε απόσταση πλανήτης του Ηλιακού μας Συστήματος, ο δεύτερος πλησιέστερος στη Γη και ο έβδομος σε μέγεθος και μάζα του Ηλιακού Συστήματος. Λέγεται συχνά και «ερυθρός πλανήτης» εξαιτίας του ερυθρού χρώματος που παρουσιάζει και οφείλεται στο τριοξείδιο του σιδήρου (Fe2O3) στην επιφάνειά του. O Άρης είναι ένας «γήινος πλανήτης» με λεπτή ατμόσφαιρα, επιφάνεια που συνδυάζει τους κρατήρες σύγκρουσης της Σελήνης και τα ηφαίστεια, τις κοιλάδες, τις ερήμους και τα πολικά παγοκαλύμματα της Γης. Φαίνεται ακόμη να έχει περιοδικά επαναλαμβανόμενες «εποχές». Ο Άρης διαθέτει ακόμη το Όρος Όλυμπος, το ψηλότερο γνωστό όρος στο Ηλιακό μας Σύστημα και την Κοιλάδα Μαρινέρις, τη μεγαλύτερη κοιλάδα. Το βαθύπεδο Βορεάλις που βρίσκεται στο βόρειο ημισφαίριο του πλανήτη καλύπτει το 40% της επιφάνειάς του και αποτελεί το υπόλειμμα μιας γιγάντιας σύγκρουσης.

Ο Άρης δημιουργήθηκε πριν από 4,2 δισ. έτη από τον πλανητικό δίσκο στον οποίο δημιουργήθηκαν και οι υπόλοιποι πλανήτες. Σήμερα είναι σχεδόν σίγουρο ότι ο Άρης, στα αρχικά στάδια εξέλιξής του, καλυπτόταν σε ορισμένα σημεία του από υγρό νερό βάθους τουλάχιστον μερικών μέτρων, ενώ υπάρχουν και ενδείξεις για την ύπαρξη ενός τουλάχιστον ωκεανού. Έτσι, υπάρχει το ενδεχόμενο ο Άρης να φιλοξενούσε ζωή σε μορφή μικροβίων (που όμως είναι σίγουρο ότι δεν εξελίχτηκε παραπάνω) και υποστηρίζεται η άποψη ότι σε μια τέτοια περίπτωση η ζωή στη Γη θα μπορούσε να έχει προέλθει από τον Άρη.

Ο Άρης έχει δυο μικρούς δορυφόρους, το Φόβο και τον Δείμο. Οι δορυφόροι αυτοί υποθέτουμε ότι είναι αστεροειδείς που μπήκαν σε τροχιά γύρω του λόγω της βαρυτικής έλξης του πλανήτη, όμως απομένει να εξερευνηθούν από κοντά προκειμένου να διαπιστωθεί αυτό (το 2011 εκτοξεύτηκε η ρωσο-κινεζική αποστολή Phobos-Grunt που θα μελετήσει το Φόβο από κοντά). Ο Φόβος περιφέρεται γύρω από τον Άρη σε 7 ώρες και 39 λεπτά, σε μέση απόσταση από τον πλανήτη 9.377 χιλιόμετρα, πιο κοντά από οποιονδήποτε άλλο πλανήτη του ηλιακού μας συστύματος. Εικάζεται ότι, κάποια στιγμή στο μέλλον ο Φόβος θα πλησιάσει αρκετά κοντά στον Άρη ώστε να διασπαστεί από τις παλιρροϊκές δυνάμεις και να σχηματίσει έναν δακτύλιο γύρω από τον πλανήτη. Ο άλλος

26

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξηςδορυφόρος, ο Δείμος, είναι αρκετά μικρότερος από το Φόβο και περιφέρεται αρκετά μακρύτερα, σε απόσταση 23.460 χιλιομέτρων από τον Άρη, συμπληρώνοντας μια περιφορά κάθε 1,2 μέρες.

Ο Άρης είναι και ο πλανήτης που έχει "εξαφανίσει" τις περισσότερες διαστημοσυσκευές που στάλθηκαν προς αυτόν: σχεδόν 1 στις 3 αποστολές κατέληξαν σε αποτυχία, κάτι που κάνει κάθε αποστολή στον Άρη, τουλάχιστον μέχρι την άφιξή της, πηγή αγωνίας για τους επιστήμονες.

Οι προσπάθειες για εξερεύνηση του πλανήτη ξεκίνησαν το 1960 από τους Σοβιετικούς με το πρόγραμμα Μάρσνικ, το οποίο δεν είχε ιδιαίτερη επιτυχία. Το 1964, το αμερικανικό Μάρινερ 4 πέρασε δίπλα από τον πλανήτη και έστειλε τις πρώτες φωτογραφίες από την επιφάνειά του, αποκαλύπτοντας έναν άνυδρο πλανήτη γεμάτο κρατήρες και κατά τα φαινόμενα χωρίς ζωή. Ακολούθησαν τα σκάφη του σοβιετικού προγράμματος Μαρς, που έγιναν τα πρώτα που προσεδαφίστηκαν στον πλανήτη και λειτούργησαν για λίγο μετά την προσεδάφιση.

Η πρώτη σημαντική εξερεύνηση έγινε από τα δυο σκάφη Βίκινγκ της NASA που προσεδαφίστηκαν στην επιφάνειά του, τον Αύγουστο και Σεπτέμβριο του 1976. Έστειλαν τις πρώτες φωτογραφίες από την επιφάνεια, μελέτησαν το κλίμα και εκτέλεσαν μια σειρά πειραμάτων για την ύπαρξη ή μη ζωής στον πλανήτη, με αμφιλεγόμενα αλλά πιθανότατα αρνητικά αποτελέσματα.

Άλλες ονομασίες Κόκκινος πλανήτης, Πυρόεις από τους αρχαίους Έλληνες.

Περίοδος περιφοράς 686,971 ημέρες,(1,8808 έτη)

Ακτίνα ισημερινού 3.396,2 ± 0,1 χλμ.

27

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ ΤάξηςΕμβαδόν επιφάνειας 144.798.500 χλμ.

Όγκος 1,6318·1011 χλμ.3

Μάζα 6,4185·1023 χλγρ.

Θερμοκρασία επιφάνειας 186 K - 293 K,(-87 C- 20 C)

Δορυφόροι 2 φυσικοί (Φόβος, Δείμος)

28

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

O ΔΙΑΣ

Ο Δίας είναι ένας γίγαντας αερίων. Είναι ο μεγαλύτερος πλανήτης του ηλιακού συστήματος. Είναι τόσο μεγάλος που θα μπορούσε να περιλάβει στο εσωτερικό του όλους τους άλλους πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος. Η μάζα του είναι 318 φορές μεγαλύτερη από τη μάζα της Γης, και 2,5 φορές μεγαλύτερη του συνόλου των πλανητών και δορυφόρων. Ο όγκος του είναι 1.321 φορές μεγαλύτερος από τον όγκο της Γης. Παρά ταύτα η πυκνότητά του είναι μόλις 1,33 έναντι της πυκνότητας της Γης που είναι 5,52 και κοντινή στην πυκνότητα του Ήλιου(1,4), λαμβάνοντας ως μονάδα την πυκνότητα του ύδατος. Η μέση διάμετρός του είναι 142.000 χλμ. Η ένταση του πεδίου βαρύτητας υπολογίζεται 2,5 φορές μεγαλύτερη της έντασης της Γης. Δέχεται δε από τον Ήλιο ποσότητα φωτός και θερμότητα ίση προς το 1/25 εκείνης που φθάνει στη Γη.

Ο Δίας θεωρείται ότι αποτελείται από ένα πυκνό πυρήνα με ένα μείγμα στοιχείων, ένα στρώμα υγρού μεταλλικού υδρογόνου με λίγο ήλιο που τον περιβάλλει, και ένα εξωτερικό στρώμα κυρίως από μοριακό υδρογόνο. Πέραν αυτής της βασικής διάρθρωσης, υπάρχει ακόμα μεγάλη αβεβαιότητα. Ο πυρήνας συχνά περιγράφεται ως βραχώδης, αλλά κάθε λεπτομέρεια στη σύνθεση του είναι άγνωστη, όπως και οι

29

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξηςιδιότητες των υλικών σε θερμοκρασίες και πιέσεις σε τέτοια βάθη. Το 1997, είχε προταθεί από βαρυτικές μετρήσεις, ότι ο πυρήνας του Δία έχει 12 έως 45 φορές τη μάζα της Γης, ή περίπου το 3% -15% της συνολικής Μάζας του Δία.[19]

Η ατμόσφαιρα του Δία είναι η μεγαλύτερη στο ηλιακό σύστημα, καθώς εκτείνεται σε πλάτος μεγαλύτερο των 5.000 χιλιομέτρων. Με το τηλεσκόπιο δεν φαίνεται η επιφάνεια του πλανήτη, αλλά η πυκνή ατμόσφαιρα που τον περιβάλλει και η οποία παρουσιάζει πλατιές σκοτεινές ταινίες, παράλληλες προς τον ισημερινό του πλανήτη, που διαχωρίζονται από φωτεινές ζώνες. Η φωτεινότητα, το πλάτος και η θέση των ζωνών αλλάζουν συνέχεια όψη και εύρος, στο διάστημα ενός έτους. Η εναλλαγή σκοτεινών και φωτεινών ζωνών αντιπροσωπεύει περιοχές όπου αέρια ανεβαίνουν προς τα πάνω στην ατμόσφαιρα του Δία και άλλες όπου κατεβαίνουν προς τα κάτω. Η ατμόσφαιρα του Δία όπως και των άλλων τριών γιγάντων αερίων, περιέχει υδρογόνο περίπου 78%, ήλιο 11%, με το υπόλοιπο 1% να αποτελείται από αμμωνία, μεθάνιο, νερό και άλλες ενώσεις όπως το αιθάνιο, το ακετυλένιο και το υδροκυάνιο. Η θερμοκρασία στην κορυφή των νεφών είναι -130 έως -140 βαθμοί Κελσίου. Σε αυτές τις θερμοκρασίες το νερό και η αμμωνία βρίσκονται σε μορφή πάγου. Χαμηλότερα όμως τόσο η πίεση όσο και θερμοκρασία αυξάνονται.

30

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

Χαρακτηριστικό της ατμόσφαιρας του Δία είναι η κόκκινη κηλίδα (ερυθρά κηλίδα) με διάμετρο τετραπλάσια του γήινου δίσκου. Είναι ένας μόνιμος αντικυκλώνας που βρίσκεται 22 μοίρες νότια του ισημερινού. Καλύπτει περίπου το 1% της επιφάνειας του Δία, και φαίνεται να μετατοπίζεται αργά. Το χρώμα της και ο χρόνος περιστροφής αλλάζουν με την πάροδο των χρόνων. Υποστηρίζεται πως η μεγάλη κόκκινη κηλίδα είναι μια τεράστια καταιγίδα, ένας αντικυκλώνας, που κρατάει εδώ και 300 χρόνια ή νησίδα ατμοσφαιρικής ύλης μεταξύ υγρής και αεριώδους κατάστασης. Το 2005 μια ακόμα μεγάλου μεγέθους κηλίδα, η μικρή κόκκινη κηλίδα έκανε την εμφάνισή της κοντά στη μεγάλη. Παρόμοιοι σχηματισμοί έχουν παρατηρηθεί και στους άλλους γίγαντες αερίων, και υπάρχουν σε μεγάλους αριθμούς και στην ατμόσφαιρα του Δία. Ωστόσο,

31

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξηςδεν έχουν το μέγεθος και τη διάρκεια της μεγάλης κόκκινης κηλίδας.

Ο Δίας έχει ισχυρότατο μαγνητικό δίπολο, 14 φορές ισχυρότερο από εκείνο της Γης. Κινήσεις αγώγιμων στοιχείων μέσα στο μεταλλικό υδρογόνο σχηματίζουν ένα μαγνητικό πεδίο, το οποίο παγιδεύει τα ιονισμένα σωματίδια του ηλιακού ανέμου. Η μαγνητόσφαιρά του, δηλαδή το μαγνητισμένο περιβάλλον του, σχηματίζεται γύρω του καθώς το μαγνητικό του πεδίο αλληλεπιδρά με τον ηλιακό άνεμο, αυτό το ταχύτατο, μαγνητισμένο και ιονισμένο αέριο που εκπέμπει συνεχώς ο Hλιος στο διαπλανητικό χώρο με τεράστια ταχύτητα.Διπολικά πεδία και μαγνητόσφαιρες έχουν η Γη, ο Κρόνος και οι άλλοι γίγαντες πλανήτες. Η μαγνητόσφαιρα του Δία μοιάζει με γιγάντια σφαιρική σταγόνα προς τον Ήλιο με ακτίνα 100 έως 150 ακτίνες του Δία, και ατρακτοειδής προς τη σκοτεινή πλευρά που εκτείνεται ίσως και πέρα από μία αστρονομική μονάδα. Ο Δίας έχει έντονες ζώνες ακτινοβολίας και εμφανίζεται πολικό σέλας όπως στη Γη.

Έχει επιβεβαιωθεί η ύπαρξη 67 δορυφόρων διαφόρων μεγεθών σε τροχιά γύρω από τον Δία από τους οποίους οι τέσσερις Γανυμήδης, Καλλιστώ, Ιώ και Ευρώπη ανακαλύφθηκαν από τον Γαλιλαίο όταν παρατήρησε τον ουρανό με το τηλεσκόπιό του το 1610, είναι πολύ μεγάλοι με διάμετρο από 4.980 έως 2.880 χλμ. Οι δύο πρώτοι είναι μεγαλύτεροι της Σελήνης. Αυτοί οι τέσσερις φαίνονται με απλά κιάλια κατά τη διεύθυνση του ισημερινού του πλανήτη.Με την ανακάλυψη αυτών των δορυφόρων αποδείχθηκε για πρώτη φορά ότι η Γη δεν είναι το κέντρο του Σύμπαντος, όπως πιστευόταν έως τότε, αφού υπήρχαν τέσσερα, έστω μικρά, ουράνια σώματα που περιφέρονταν γύρω από τον Δία. Αυτό οδήγησε στην

32

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξηςεγκαθίδρυση και αποδοχή του ηλιοκεντρικού συστήματος που πρωτοδιατύπωσε ο Αρίσταρχος ο Σάμιος και επανάφερε ο Κοπέρνικος λίγο πριν το Γαλιλαίο.Ο Γανυμήδης είναι ο μεγαλύτερος δορυφόρος του Ηλιακού Συστήματος.

33

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

Ο Κρόνος

Κρόνος είναι ο έκτος πλανήτης σε σχέση με την απόστασή του από τον Ήλιο και ο δεύτερος μεγαλύτερος του Ηλιακού Συστήματος μετά τον Δία, με διάμετρο στον ισημερινό του 120.660 χιλιόμετρα και ανήκει στους λεγόμενους γίγαντες αερίων. Λόγω της μεγάλης μάζας του Κρόνου και της μεγάλης βαρύτητας, οι συνθήκες που παράγονται στον Κρόνο είναι ακραίες. Οι εσωτερικές πιέσεις και θερμοκρασίες είναι πέρα από οτιδήποτε μπορεί να αναπαραχθεί πειραματικά στη Γη. Η εξωτερική ατμόσφαιρα έχει γενικά ήπια εμφάνιση, αν και μπορούν να εμφανιστούν χαρακτηριστικά μακράς διάρκειας ζωής. Η ταχύτητα του ανέμου στον Κρόνο μπορεί να φτάσει 1.800 χλμ/ώρα, πολύ μεγαλύτερη από εκείνη στον Δία. Ο Κρόνος διαθέτει εννέα δακτυλίους, οι οποίοι αποτελούνται από σωματίδια σκόνης και πάγου, και 62 δορυφόρους, χωρίς να συνυπολογίζονται οι μικροί δορυφόροι και οι έλικες. Ο μεγαλύτερος δορυφόρος του Κρόνου, ο Τιτάνας, είναι ο μόνος δορυφόρος στο Ηλιακό Σύστημα με πυκνή ατμόσφαιρα. Ο Κρόνος έχει μικρότερη πυκνότητα από το νερό δηλαδή αν τον ρίχναμε σε μία πισίνα θα επέπλεε. Ακόμα είναι εμφανώς συμπιεσμένος στους πόλους και αυτό οφείλεται στην πολύ γρήγορη περιστροφή του πλανήτη γύρω από τον άξονά του, τη μικρή πυκνότητά του και τη ρευστή κατάστασή του. Ο Κρόνος είναι μόλις 95 φορές βαρύτερος από τη Γη σε σύγκριση με τον Δία που είναι 318 φορές, ο οποίος είναι περίπου 20% μεγαλύτερος από τον Κρόνο. Θεωρείται ότι το εσωτερικό του είναι όμοιο με αυτό του Δία, δηλαδή αποτελείται από ένα μικρό βραχώδη πυρήνα (περίπου στο μέγεθος της Γης) που σκεπάζεται από τεράστιες μάζες αερίων. Ο πυρήνας είναι πυκνότερος από τη Γη (υπολογίζεται ότι είναι 9 με 22 φορές βαρύτερος από τη Γη, αν

34

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξηςκαι έχει το ίδιο μέγεθος). Το εσωτερικό του Κρόνου είναι καυτό και η θερμοκρασία του φτάνει στους 11.700 °C στον πυρήνα. Όπως και ο Δίας, έτσι και ο Κρόνος ακτινοβολεί περισσότερη ενέργεια από αυτή που παίρνει από τον Ήλιο, σχεδόν 2,5 φορές περισσότερη. Κάθε τριάντα χρόνια μία μεγάλη καταιγίδα, γνωστή με το όνομα Μεγάλη Λευκή Κηλίδα, καλύπτει ένα μέρος της επιφάνειάς του. Στον βόρειο πόλο του Κρόνου παρατηρήθηκε από τα Βόγιατζερ ένα μόνιμο χαρακτηριστικό εξάγωνων σύννεφων. Αντίθετα, στον νότιο πόλο ανακαλύφθηκε το 2006 από το Κασσίνι μία καταιγίδα με τη μορφή τυφώνα, στην οποία διαγράφεται καθαρά το "μάτι του κυκλώνα". Αυτό το γεγονός είναι αξιοσημείωτο διότι εκτός από τη Γη, το μάτι του κυκλώνα δεν είχε παρατηρηθεί σε κανένα άλλο πλανήτη. Ο Κρόνος έχει ένα εγγενές μαγνητικό πεδίο που έχει ένα απλό, συμμετρικό σχήμα, ένα μαγνητικό δίπολο.Ο μεγαλύτερος σε πλάτος δακτύλιος του Κρόνου ανακαλύφθηκε το 2009 από το τηλεσκόπιο Spitzer της NASA. Η μέγιστη διάμετρός του είναι 20 φορές η διάμετρος του Κρόνου. Απέχει από τον πλανήτη σχεδόν 6 εκατομμύρια χιλιόμετρα ενώ εκτείνεται προς τα έξω άλλα 12 εκατομμύρια χιλιόμετρα. Είναι διάχυτος, καθώς αποτελείται κατά κύριο λόγο από σωματίδια σκόνης και πάγου, και δεν διακρίνεται στο ορατό φως, εκπέμπει όμως υπέρυθρη ακτινοβολία. Η προέλευση των δακτυλίων δεν είναι πλήρως γνωστή. Πιστεύεται ότι δημιουργήθηκαν από μεγάλους δορυφόρους (φεγγάρια) που περιστρέφονταν γύρω από τον πλανήτη και θρυμματίστηκαν από την πρόσκρουσή τους με κομήτες και μετεωροειδείς. Η σύνθεση των δακτυλίων αφορά κυρίως σημαντικές ποσότητες πάγου νερού. Δορυφόροι: Περισσότεροι από 20. Τιτάνας, Ρέα, Διώνη, Τήθυς, Εγκέλαδος, Μίμας, Πάνας, Άτλας, Προμηθέας, Πανδώρα, Επιμηθέας, Υπερίωνας, Ιανός, Τελεστώ, Καλυψώ, Ελένη, Φοίβη, Ιαπετός, κ.ά.

35

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

Άλλες πληροφορίες: Είναι ο έκτος κατά σειρά αποστάσεως από τον Ήλιο και ο δεύτερος σε μέγεθος πλανήτης του ηλιακού μας συστήματος. Λάμπει στον ουρανό σαν αστέρι πρώτου μεγέθους και διαγράφει ελλειπτική τροχιά γύρω από τον ήλιο.

Γύρω από τον ισημερινό του οι αστρονόμοι βλέπουν τρεις ομόκεντρους δακτυλίους που αποτελούνται από πολύ μικρά σωματίδια αμμωνίας, παγοκρυστάλλους, μόρια σκόνης και βράχους σε μέγεθος σπιτιού και περιστρέφονται γύρω από τον πλανήτη χωρίς να μπορούν να ξεφύγουν από την έλξη του. Οι περίεργοι αυτοί δακτύλιοι έχουν πλάτος διαφορετικό. Ο πρώτος από τα έξω έχει πλάτος 18.000 χμ., ο δεύτερος 29.000 χμ. και ο τρίτος 16.000 χμ. Έτσι μαζί μ’ αυτούς η διάμετρος του Κρόνου φτάνει τις 270.000 χμ. Μερικές φορές, όταν η Γη βρεθεί στην προέκταση των δακτυλίων, δε φαίνονται οι δακτύλιοι και το γεγονός αυτό έκαμε συντριπτική εντύπωση στο Γαλιλαίο. Το πάχος τους είναι πολύ μικρό (15 χμ.) δηλαδή 10 φορές λεπτότερο από το φύλλο χαρτιού, αν υπολογίσει κανείς την αναλογία του πλάτους με την έκτασή τους.

36

Χαρακτηριστικά

Αφήλιο1.513.325.783 km

(10,11595804 AU)

Περιήλιο1.353.572.956 km

(9,04807635 AU)

Ημιάξονας τροχιάς1.433.449.370 km

(9,5820172 AU)

Εκκεντρότητα 0,055723219

Περίοδος περιφοράς10.832,327 ημέρες

(29,657296 χρόνια)[2]

Συνοδική Περίοδος 378,09 ημέρες

Μέση Ταχύτητα Τροχιάς 9,69 km/s

Κλίση

2,485240° ως προς

τηνΕκλειπτική

5,51° ως προς

τονΗλιακό ισημερινό

Μήκος του ανερχόμενου σημείου 113,642811°

Όρισμα του περιηλίου 336,013862°

Δορυφόροι 62

Φυσικά Χαρακτηριστικά

Ισημερινή Ακτίνα60.268 ± 4 km[3][4]

(9,4492 γήινες)

Πολική Ακτίνα54.364 ± 10 km[3]

(8,5521 γήινες)

Πεπλάτυνση 0,097 ± 0,00018 [5]

Επιφάνεια4,27 ×1010 km2

(83,703 γήινες)

Όγκος8,2713 ×1014 km3 [6]

(763,59 γήινες)

Μάζα5,6846 ×1026 kg[6]

(95,152 γήινες)

Μέση πυκνότητα 0,687 g/cm3 [6]

Επιφανειακή Βαρύτηταστον

Ισημερινό10,44 m/s2 [6]

Ταχύτητα Διαφυγής 35,5 km/s [6]

Αστρονομική περίοδος

περιστροφής

0,439-0,449 ημέρες

(10 h 32-47 min)[7]

Ταχύτητα περιστροφής στον

Ισημερινό

9,87 km/s

35.500 km/h

Κλίση άξονα 26,73°[6]

Ορθή αναφορά

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ ΤάξηςΟρισμένες παρατηρήσεις οδήγησαν τους αστρονόμους να συμπεράνουν ότι στο κέντρο του Κρόνου υπάρχει πυρήνας από σίδηρο με πάχος 22.000 χμ., γύρω στρώμα πάγου με πάχος 10.000 χμ. και πιο έξω η ατμόσφαιρά του με πάχος 26.000 χμ.

Ο Ουρανός

37

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

Ο Ουρανός είναι ο έβδομος σε απόσταση από τον Ήλιο, ο τρίτος μεγαλύτερος και ο τέταρτος σε μάζα πλανήτης του Ηλιακού Συστήματος.Ηταν ο πρώτος πλανήτης που ανακαλύφθηκε με τηλεσκόπιο. Ο Ουρανός είναι ένας μεγάλος πλανήτης, ένας από τους τέσσερις γίγαντες αερίων του ηλιακού μας συστήματος, αλλά στη δομή μοιάζει περισσότερο με τον Ποσειδώνα, παρά με τους άλλους δύο. Λόγω της μεγάλης απόστασής του από τη Γη, είναι μόλις ορατός με γυμνό μάτι.Το 1977 ανακαλύφθηκε ότι ο Ουρανός έχει ένα σύστημα από δακτυλίους και ο Βόγιατζερ 2, κατά τη διάρκεια της προσέγγισης του πλανήτη τον Ιανουάριο του 1986 μελέτησε τη δομή των δακτυλίων αυτών και ανακάλυψε 10 ακόμη δορυφόρους του, ανεβάζοντας τον αριθμό τους στους 15. Έχει έναν πετρώδη πυρήνα, στο μέγεθος της Γης, που καλύπτεται από έναν βαθύ "ωκεανό" νερού και αμμωνίας, ο οποίος περιβάλλεται από μια ατμόσφαιρα που αποτελείται από υδρογόνο, ήλιοκαι μεθάνιο.Το χαρακτηριστικό που ξεχωρίζει τον Ουρανό από όλους τους άλλους πλανήτες του ηλιακού συστήματος είναι ότι ο άξονας περιστροφής γύρω από τον εαυτό του βρίσκεται σχεδόν πάνω στην εκλειπτική, το επίπεδο δηλαδή πάνω το οποίο βρίσκεται η τροχιά του γύρω από τον Ήλιο.Το αποτέλεσμα στο «ημερολόγιο» του Ουρανού είναι ότι κάθε πόλος έχει πολύ μεγάλη περίοδο νύκτας και μια πολύ μεγάλη περίοδο ημέρας, 21 γήινα έτη.

38

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ ΤάξηςΟ πλανήτης Ουρανός ανακαλύφθηκε το 1781 από τον Βρετανό αστρονόμο

William Herschel. Για τη φύση της ατμόσφαιρας και τη γεωλογία του δόθηκαν πολύ χρήσιμες πληροφορίες από το διαστημόπλοιο της NASA Voyager 2, το οποίο έφτασε σε απόσταση 81.500 km από την κορυφή των νεφών του πλανήτη, στις 24 Ιανουαρίου 1986. Γενικές πληροφορίες Ουρανός είναι ένας μεγάλος πλανήτης, μόλις ορατός με γυμνό μάτι. Η μεγάλη γωνία που σχηματίζει ο άξονας περιστροφής του, 98μοίρες, (σχεδόν οριζόντιος), του προσδίδει ένα μοναδικό χαρακτηριστικό στο Ηλιακό σύστημα. Το αποτέλεσμα στο <<ημερολόγιο>> του Ουρανού είναι ότι κάθε πόλος έχει πολύ μεγάλη περίοδο νύκτας και μια πολύ μεγάλη περίοδο ημέρας, 21 γήινα έτη. Το 1977 ανακαλύφθηκε ότι ο Ουρανός έχει ένα σύστημα από δακτυλίους και ο Βόγιατζερ 2, κατά τη διάρκεια της πτήσης δίπλα του τον Ιανουάριο του 1986, ανακάλυψε 10 ακόμη δορυφόρους του, ανεβάζοντας τον αριθμό τους στους 15. Όλοι οι δακτύλιοι και οι δορυφόροι βρίσκονται σχεδόν στο ίδιο επίπεδο, στο επίπεδο του Ισημερινού του. Οι περισσότερες γνώσεις μας για τον Ουρανό προέρχονται από τον Βόγιατζερ 2. Έχει έναν πετρώδη πυρήνα, στο μέγεθος της Γης, που καλύπτεται από έναν πολύ βαθύ ωκεανό υπέρθερμου νερού, ο οποίος περιβάλλεται από μια ατμόσφαιρα που αποτελείτε από υδρογόνο και ήλιο.

39

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

Ο Ουρανός είναι ένας πλανήτης που αποτελείται κυρίως από αέρια. Το κέντρο του αποτελείται από στερεοποιημένο μεθάνιο και η ατμόσφαιρά του από υδρογόνο (84%), ήλιο (15%) και κατώτερους υδρογονάνθρακες. Ποσότητες μεθανίου που βρίσκονται στο άνω μέρος της ατμόσφαιρας του πλανήτη απορροφούν το κόκκινο φως δίνοντάς του έτσι το χαρακτηριστικό του ανοικτό γαλαζοπράσινο χρώμα.

Ο Ουρανός έχει τουλάχιστον 27 δορυφόρους. Οι πρώτοι τέσσερις δορυφόροι ανακαλύφθηκαν τον 18ο και 19ο αιώνα από τους αστρονόμους W. Herschel και W. Lassel. Ένας ακόμα ανακαλύφθηκε από τον G. Kuiper το 1948. Άλλοι δέκα δορυφόροι ανακαλύφθηκαν με τη διέλευση του Voyager 2 το 1986. Από τότε συνεχώς ανακαλύπτονται νέοι δορυφόροι αυτού του πλανήτη από παρατηρητήρια στη Γη. Οι δορυφόροι του Ουρανού παίρνουν τα ονόματά τους από τους ήρωες των θεατρικών έργων του Σαίξπηρ. Αρκετοί από τους δορυφόρους του Ουρανού παρουσιάζουν ιδιομορφίες που τους κάνουν εξαιρετικά ενδιαφέροντες για τους ειδικούς επιστήμονες.

40

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

Ο Ποσειδώνας

41

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ ΤάξηςΟ Ποσειδώνας είναι ο όγδοος, κατά σειράαπόστασης από τον ήλιο, πλανήτης του Ηλιακού Συστήματος. Δεν είναι ορατός με γυμνό μάτι, ενώ αν παρατηρηθεί με ισχυρό τηλεσκόπιο μοιάζει με πράσινο δίσκο. Στην αστρονομία συμβολίζεται με την τρίαινα Ψ.Ανακαλυμμένος στις 23 Σεπτεμβρίου 1846, ο Ποσειδώνας ήταν ο πρώτος πλανήτης που βρέθηκε σύμφωνα με μαθηματική πρόβλεψη και όχι από εμπειρικές παρατηρήσεις. Οι απροσδόκητες μεταβολές στην τροχιά του Ουρανού οδήγησε τον Αλέξ Μπουβάρντ να συμπεράνει ότι η τροχιά του υπόκειται σε βαρυτική διαταραχή από έναν άγνωστο πλανήτη. Ο Ποσειδώνας στη συνέχεια παρατηρήθηκε από τον Γιόχαν Γκότφριντ Γκάλε σε απόσταση μικρότερη από μία μοίρα από τη θέση που προέβλεψε ο Ουρμπέν Λεβεριέ, και το μεγαλύτερο φεγγάρι του, ο Τρίτωνας, ανακαλύφθηκε λίγο αργότερα, αν και κανένα των υπόλοιπων 12 δορυφόρων του πλανήτη δεν ανιχνεύτηκε τηλεσκοπικά μέχρι τον 20ο αιώνα. Τον Ποσειδώνα έχει επισκεφθεί ένα μόνο διαστημόπλοιο, το Βόγιατζερ 2, το οποίο πέταξε από τον πλανήτη στις 25 Αυγούστου. Η εσωτερική δομή του Ποσειδώνα μοιάζει με αυτή του Ουρανού. Η ατμόσφαιρά του αποτελεί περίπου το 5 με 10 τις εκατό της συνολικής μάζας και και 10 με 20 % της ακτίνας του πλανήτη. Στις κατώτερες περιοχές της ατμόσφαιρας του πλανήτη υπάρχουν αυξημένες συγκεντρώσεις μεθανίου, αμμωνίας και νερού. Σταδιακά, αυτή η περιοχή θερμαίνεται και συμπυκνώνεται σχηματίζοντας ένα υπέρθερμο, υγρό μανδύα με θερμοκρασία μεταξύ 2.000 και 5.000 βαθμών Κέλβιν. Ο μανδύας έχει μάζα 10 με 15 φορές μεγαλύτερη από τη γήινη και είναι πλούσιος σε νερό, αμμωνία και μεθάνιο. Αυτό το μείγμα αναφέρεται πολλές φορές ως πάγος, αν και είναι ένα καυτό, υπέρπυκνο υγρό. Σε βάθος 7.000 χιλιομέτρων οι συνθήκες είναι τέτοιες που το μεθάνιο μπορεί να διασπάται και σχηματίζονται διαμάντια.

Ο πυρήνας του Ποσειδώνα αποτελείται από σίδηρο, νικέλιο και πυρίτιο, με μάζα 1,2 φορές μεγαλύτερη από αυτή της Γης. Η πίεση στο πυρήνα είναι 7 Mbar (700 GPa), εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από αυτή στην επιφάνεια της Γης, και με θερμοκρασία περίπου 5,400 K. ....Ο Ποσειδώνας ήταν ο πρώτος πλανήτης που ανακαλύφθηκε εξαιτίας της επίδρασης που είχε πάνω στην τροχιά ενός άλλου πλανήτη, συγκεκριμένα του Ουρανού. Ο Ποσειδώνας ήταν ο τελευταίος πλανήτης που επισκέφθηκε το Voyager προς το τέλος του 12χρονου ταξιδιού του μέσα στο Ηλιακό μας σύστημα.

42

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης…

Ο

Ποσειδώνας είναι 30 φορές πιο μακριά από τον Ήλιο από όσο είναι η Γη, γι' αυτό, μέχρι πρόσφατα, δε γνωρίζαμε πολλά γι' αυτόν τον πλανήτη.Οι εικόνες του Voyager έχουν δείξει πως ο Ποσειδώνας έχει έντονο γαλάζιο χρώμα. Αυτό προκαλείται από το μεθάνιο της ατμόσφαιράς του, η οποία αποτελείται κυρίως από υδρογόνο και ήλιο.

Η ατμόσφαιρα του Ποσειδώνα βρίσκεται σε πλήρη δράση. Έχει ζώνες, όπως ο Δίας, μια μεγάλη σκοτεινή κηλίδα και μικρά άσπρα σύννεφα. Όνομα: Ποσειδώνας

43

Ο πλανήτης Ποσειδώνας

Ανακάλυψη

Ανακαλύφθηκε απόΟυρμπέν Λεβεριέ,

John Couch Adams καιΓιόχαν Γκότφριντ Γκάλε

Ανακαλύφθηκε στις 23 Σεπτεμβρίου 1846[1]

Χαρακτηριστικά τροχιάς[2]

Αφήλιο4.553.946.490 km

(30,44125206 AU)

Περιήλιο4.452.940.833 km

(29,76607095 AU)

Ημιάξονας τροχιάς4.503.443.661 km

(30,10366151 AU)

Εκκεντρότητα 0,011214269

Περίοδος περιφοράς60.190 ημέρες

(164,79 χρόνια)[3]

Συνοδική Περίοδος 367,49 ημέρες[4]

Μέση Ταχύτητα Τροχιάς 5,43 km/s [4]

Κλίση1,767975° ως προς τηνΕκλειπτική

6,43° ως προς τον Ηλιακόισημερινό[5]

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

Πλούτωνας

44

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

εικονα 1: Ο νάνος πλανήτης Πλούτωνας και ο δορυφόρος του ο Χάροντας

Η ανακάλυψη

Ο ιδρυτής του αστεροσκοπείου του Flagstaff της Αριζόνα Πέρσιβαλ Λόουελ (P. Lowell, 1855-1916)

είχε υπολογίσει τη θέση στην οποία θα έπρεπε να βρίσκεται ο Πλούτωνας από τις παρέλξεις που

ασκούσε στον πλανήτη Ποσειδώνα. Πράγματι στις 21 Ιανουαρίου του 1930 ανακαλύφθηκε

φωτογραφικά ως νέος πλανήτης από τον Αμερικανό αστρoνόμο Κλάιντ Τόμπω (Cl. Tombaugh), ο

οποίος βασίστηκε εν μέρει στις μελέτες των παρέλξεων του Ουρανού και του Ποσειδώνα που

πραγματοποίησε ο Λόουελ.

Ο Πλούτωνας μαζί με το δορυφόρο του, Χάροντα, που ανακαλύφθηκε το 1978, αποτελεί διπλό

πλανήτη, ενώ το 2006 ανακαλύφθηκαν κι άλλοι δυο μικροί δορυφόροι σε τροχιά γύρω του. Τον

Ιούνιο του 2006, οι δυο αυτοί δορυφόροι ονομάστηκαν Νύχτα, από τη μυθολογική οντότητα Νύχτα,

μητέρα του Πλούτωνα, και Ύδρα, από το εννιακέφαλο τέρας, φύλακα του Κάτω Κόσμου. Επειδή

όμως υπάρχει ήδη αστεροειδής ονόματι Νυξ (δηλαδή Νύχτα), αποφάσισαν να χρησιμοποιούν την

λίγο διαφορετική ορθογραφία Nix (Νιξ) στα αγγλικά για το δορυφόρο του Πλούτωνα. Τον Ιούλιο του

2011, το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Χαμπλ ανακάλυψε άλλον ένα δορυφόρο, ο οποίος έχει διάμετρο

μόλις 13 με 34 χιλιόμετρα.[1] Είναι γνωστός ως S/2011 (134340) 1 ή Ρ4. Τέλος, ο S/2012 (134340)

1 είναι ο πέμπτος κατά σειρά ανακάλυψης και μικρότερος σε μέγεθος δορυφόρος του Πλούτωνα.

Ανακαλύφθηκε από το ΔΤΧ στις 26 Ιουνίου του 2012 και ανακοινώθηκε στις 11 Ιουλίου του ίδιου

έτους, σχεδόν ένα χρόνο μετά την ανακάλυψη του δορυφόρου S/2011 (134340) 1.

Γενικά χαρακτηριστικά

Η μέση απόσταση του Πλούτωνα από τον Ήλιο είναι 39,48 αστρονομικές μονάδες, δηλαδή

5.906.000.000 χιλιόμετρα, ενώ η περιφορά του γύρω από τον Ήλιο συμπληρώνεται σε 248,09

γήινα έτη. Ωστόσο, λόγω της μεγάλης εκκεντρότηταςτης τροχιάς του, που είναι η μεγαλύτερη των

πλανητών και ισούται με 0,24880766, ο Πλούτωνας στο περιήλιο πλησιάζει τον Ήλιο περισσότερο

από τον Ποσειδώνα, σε απόσταση 4,5 δισεκ. χλμ., ενώ στο αφήλιο απομακρύνεται από τον Ήλιο σε

απόσταση 7,4 δισεκ. χλμ. Εξάλλου, η τροχιά του Πλούτωνα παρουσιάζει και τη μεγαλύτερη κλίση ως

45

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

προς τηνεκλειπτική και είναι ίση με 17,14°. Έτσι, όταν ο Πλούτωνας θεωρούνταν ακόμα πλανήτης, η

θέση του "τελευταίου" πλανήτη του ηλιακού συστήματος εναλλασσόταν μεταξύ Ποσειδώνα και

Πλούτωνα, καθώς η τροχιά του πρώτου μπαίνει "μέσα" από την τροχιά του δεύτερου, χωρίς ωστόσο

να υπάρχει πιθανότητα να συγκρουστούν ποτέ. Δεν είναι βέβαιο ότι ο Πλούτωνας σχηματίστηκε ως

πλανήτης την ίδια περίοδο που σχηματίστηκαν οι υπόλοιποι πλανήτες του Ηλιακού συστήματος.

Ο Πλούτωνας φαίνεται από τη Γη ως αστέρας 15-ου μεγέθους. Η πραγματική του ακτίνα ισούται με

1.153 ± 10 χλμ. ή με το 0,18 της γήινης. Η μάζα του είναι, σύμφωνα με μετρήσεις του 2006, 1.305 ±

0.007 ×1022 kg, δηλαδή μόλις ίση προς το 0,0021 της γήινης και 5 φορές μικρότερη από αυτή

της Σελήνης. Η ταχύτητα περιστροφής στον Ισημερινό του, είναι μόλις 47,18 χλμ/ώρα και το

ημερονύκτιό του έχει διάρκεια 6 ημέρες και 9 ώρες της Γης, αλλά οι μακρές ημέρες του φωτίζονται

μόνο με λυκόφως.

46

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

47

Χαρακτηριστικά τροχιάς

Αφήλιο7.375.927.931 km(49,30503287 AU)

Περιήλιο4.436.824.613 km(29,65834067 AU)

Ημιάξονας τροχιάς5.906.376.272 km(39,48168677 AU)

Εκκεντρότητα 0,24880766

Περίοδος περιφοράς90.613,305 ημέρες(248,09 χρόνια)

Συνοδική Περίοδος 366,73 ημέρες

Μέση Ταχύτητα Τροχιάς 4,666 km/s

Κλίση

17,14175° ως προς την Εκλειπτική11,88° ως προς τον Ηλιακό ισημερινό

Μήκος του ανερχόμενου σημείου

110,30347°

Όρισμα του περιηλίου 113,76329°

Δορυφόροι 5

Φυσικά Χαρακτηριστικά

Ισημερινή Ακτίνα1.153 ± 10 km(0,18 γήινες)

Πολική Ακτίνα - km

Πεπλάτυνση -

Επιφάνεια1,665 ×107 km2

(0,033 γήινες)

Όγκος6,39 ×109 km3

(0,0059 γήινες)

Μάζα (1,305 ± 0,007 ×1022 kg

Μέση πυκνότητα 2,03 ± 0,06 g/cm3

Επιφανειακή Βαρύτητα στον Ισημερινό

0,658 m/s2

Ταχύτητα Διαφυγής 1,229 km/s

Αστρονομική περίοδος περιστροφής

-6,387230 ημέρες(6 days 9 h 17 min 36 s)

Ταχύτητα περιστροφής στον Ισημερινό

47,18 km/h

Κλίση άξονα 119,591 ± 0,014°

Ορθή αναφοράτου βόρειου πόλου

133,046 ± 0,014°

Απόκλιση −6,145 ± 0,014°

Λευκαύγεια 0,49–0,66

Φαινόμενο μέγεθος ως 13,65

Θερμοκρασία

ελάχ.

μέση μεγ.

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

Εξερεύνηση

Ο Πλούτωνας είναι το τελευταίο από τα βασικά σώματα του ηλιακού συστήματος που δεν έχει

εξερευνηθεί. Το Βόγιατζερ 1 θα μπορούσε θεωρητικά να τον εξερευνήσει, όμως μετά την

προσπέλαση του δορυφόρου Τρίτωνα του πλανήτη Ποσειδώνα μπήκε σε τροχιά που το οδήγησε

πάνω από την εκλειπτική.

48

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

Ο Πλούτωνας, ο Χάροντας, η Νιξ και η Ύδρα από το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble.

49

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ ΤάξηςΚατά τη δεκαετία του 1990, προτάθηκε η αποστολή της διαστημοσυσκευής Pluto-Kuiper Express, που τελικά δεν χρηματοδοτήθηκε. Μετά από πιέσεις πολιτικών και επιστημόνων, καθώς σε μερικές δεκαετίες ο Πλούτωνας δεν θα είναι εύκολα προσπελάσιμος, διότι λόγω διαρκώς αυξάνουσας απόστασης η ατμόσφαιρά του θα έχει παγώσει και πέσει στην επιφάνειά του σαν χιόνι (οπότε για 200 χρόνια δεν θα μπορεί να μελετηθεί), εγκρίθηκε η αποστολή της διαστημοσυσκευής New Horizons, (Νέοι Ορίζοντες), που εκτοξεύτηκε στις αρχές του 2006 και θα φτάσει στο σύστημα του Πλούτωνα το 2015.(!!!!!)

Ατμόσφαιρα

Στην παρούσα φάση, ο Πλούτωνας έχει όντως μία εξαιρετικά αραιή ατμόσφαιρα, με εμφάνιση πιθανώς σαν παγωμένη ομίχλη και με επιφανειακή ατμοσφαιρική πίεση 0,3 pascal, μόλις το 1/350.000 της γήινης. Αποτελείται από άζωτο, μεθάνιο και μονοξείδιο του άνθρακα, τα οποία προέρχονται από την εξάχνωση μέρους του παγωμένου στρώματος που καλύπτει τον πλανήτη.

Επιφάνεια

Στη μέση απόστασή του από τον Ήλιο, 40 φορές μεγαλύτερη από εκείνη της Γης, δέχεται και 1.600

φορές μικρότερη ποσότητα θερμότητας και φωτός από ότι δέχεται η Γη, ενώ επί του παρόντος

δέχεται 1.000 φορές μικρότερη. Πρόσφατα, η μέση θερμοκρασία του στην επιφάνειά του, εκτιμήθηκε

στους 43 °K (−230 °C), δηλαδή 10 °C χαμηλότερα από όσο πιστευόταν παλαιότερα, ενώ η ελάχιστη

φτάνει στους 33 °K (−240 °C). Ο Πλούτωνας πιθανόν αποτελείται από πετρώματα και πάγο, καθώς

η μέση του πυκνότητα είναι σημαντικά μικρότερη από αυτή της Γης και ισούται με 2,03 g/cm3.

Μετά από πρόσφατες φωτογραφίες του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble, ο Πλούτωνας εμφανίζεται

κατά τουλάχιστον 20% πιο κόκκινος από το παρελθόν. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, αυτό

50

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

οφείλεται στο γεγονός πως εισέρχεται σε μία νέα φάση στην περιφορά του γύρω από τον Ήλιο, κάτι

που κάνει τους πάγους από άζωτο στην επιφάνειά του να μεταβάλλονται, δίνοντας ένα πιο έντονο

κόκκινο χρώμα στον πλανήτη-νάνο.

Ο Πλούτωνας είναι τόσο μακριά, ώστε οι μακρές ημέρες του φωτίζονται μόνο με λυκόφως, όπως δείχνει αυτή η

καλλιτεχνική αναπαράσταση με υπολογιστή. Ακόμα και τώρα, που βρίσκεται σχετικά πιο κοντά, ο Ήλιος

φαίνεται 1.000 φορές πιο αμυδρός από όσο στη Γη. Στην ίδια αναπαράσταση, διακρίνεται η «σαν παγωμένη

ομίχλη» ατμόσφαιρά του, όγκοι παγωμένου μεθανίου στην επιφάνειά του, καθώς και ο Χάροντας.

Συγκεκριμένα, η επιφάνειά του καλύπτεται από ένα στρώμα παγωμένου αζώτου και ίχνη μεθανίου,

το οποίο όταν ο Πλούτωνας είναι πιο κοντά στον Ήλιο εξαχνώνεται, σχηματίζοντας έτσι μία

αραιή ατμόσφαιραγύρω από τον πλανήτη. Λόγω της έκκεντρης τροχιάς του Πλούτωνα, όταν

απομακρύνεται από τον Ήλιο, η ατμόσφαιρά του σταδιακά παγώνει και πέφτει στην επιφάνειά του

σαν χιόνι.

51

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

Σύγχρονη θεώρηση

Η ανακάλυψη, τα τελευταία χρόνια, σωμάτων με μέγεθος ίσο ή και μεγαλύτερο του Πλούτωνα

στη Ζώνη του Kuiper γέννησε αμφιβολίες για το κατά πόσον ο Πλούτωνας θα έπρεπε πλέον να

θεωρείται πλανήτης. Το 2006, η Διεθνής Αστρονομική Ένωση αποφάσισε να μη θεωρείται πλανήτης

ο Πλούτωνας, αλλά μάλλον πλανήτης νάνος.[2][3][4][5] Τον Ιούνιο του 2008 η ίδια Ένωση εισήγαγε τον

όρο πλουτωνίδες για να περιγράψει τον Πλούτωνα και όλα τα υπόλοιπα σφαιρικά ουράνια σώματα

που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο, πέρα από την τροχιά

του Ποσειδώνα (μεταποσειδώνια αντικείμενα) και είναι πολύ μικρά για να χαρακτηριστούν πλανήτες,

αλλά αρκετά μεγάλα ώστε η βαρύτητα να τους έχει δώσει σφαιρικό σχήμα

52

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

Ο ΥΠΟΒΙΒΑΣΜΟΣ ΕΝΟΣ ΘΕΟΥΟ πλανήτης Πλούτωνας δεν είναι πλέον… πλανήτης: σύμφωνα με την απόφαση της 26ης συνόδου της Διεθνούς Αστρονομικής Ένωσης στην Πράγα που ελήφθη στης 24 Αυγούστου, ο Πλούτωνας, αλλά και ο αστεροειδής Κέρες καθώς και το νεοανακαλυφθέν ουράνιο σώμα UB 313, κατατάσσονται πλέον στη νέα κατηγορία των πλανητών νάνων. Έτσι το ηλιακό μας σύστημα αποτελείται πλέον από 8 πλανήτες, 3 πλανήτες νάνους και χιλιάδες άλλα μικρότερα σώματα όπως αστεροειδείς και κομήτες.Εδώ και χρόνια η κοινότητα των αστρονόμων αμφιταλαντευόταν ως προς αυτό το ζήτημα, καθώς, όσο τα τηλεσκόπια και οι διαστημοσυσκευές μας διεισδύουν πέρα από την τροχιά του τελευταίου μεγάλου πλανήτη Ποσειδώνα, στη λεγόμενη ζώνη του Kuiper, ανακαλύπτουμε όλο και περισσότερ μεγαλύτερα σώματα, τα οποία, χωρίς να είναι αρκετά μεγάλα ώστε να αποκληθούν πλανήτες, δεν είναι και τόσο μικρά ώστε να αποτελούν απλούς αστεροειδείς.Έτσι πλέον ο Πλούτων αποτελεί ένα μέτρο σύγκρισης με το οποίο μελλοντικά θα εντάσσονται στην κατηγορία των πλαηντών νάνων και άλλα παρόμοιου μεγέθους σώματα τα οποία βρίσκονται πολύ πέρα από την τροχιά του Ποσειδώνα, βαθιά μέσα στη ζώνη του Kuiper.Γεγονός είναι ότι επί δύο εβδομάδες πριν τη λήψη της τελικής απόφασης, το σώμα των συνέδρων ήταν διακείμενο μάλλον προς τη διατήρηση της έως τότε υφιστάμενης κατάστασης, σύμφωνα με την οποία, το ηλιακό μας σύστημα θα διέθετε 12 πλανήτες, μεταξύ των οποίων τόσο ο Πλούτων, όσο και η Κέρες αλλά και το UB 313. Ωστόσο, αυτή η εποχή χαρακτηρίζεται από έντονες διεργασίες και προετοιμασία για αποστολές διαστημοπλοίων και κατασκευή νέων μεγάλων τηλεσκοπίων, τα οποία θα οδηγήσουν στην ανακάλυψη νέων πλανητοειδών στις εσχατιές του ηλιακού μας συστήματος. Έτσι οι αστρονόμοι ψήφισαν με το πνεύμα των μελλοντικών ανακαλύψεων παρά με γνώμονα το σεβασμό στην παράδοση. Πάντως ενδιαφέρουσες ήταν οι απόψεις πολλών παραγόντων της αστρονομικής κοινότητας, μερικές από τις οποίες σάρκασαν τον τρόπο με τον οποίο ελήφθη η συγκεκριμένη απόφαση. Χαρακτηριστικές ήταν οι δηλώσεις του αστρονόμου Mike Brown του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας (Caltech), ο οποίος ανακάλυψε τον πλανητοειδή UB 313: «μέσα από αυτή την τρελή διαδικασία που έμοιαζε με τσίρκο, κατά κάποιον τρόπο βρέθηκε η άκρη».Η απόφαση για τον… υποβιβασμό του Πλούτωνα από πλανήτη σε πλανήτη νάνο έκανε το γύρο του κόσμου από όλα τα μέσα μαζικής ενημέρωσης και έλαβε πολύ μεγάλη δημοσιότητα. Άλλωστε ήταν και ένας από τους σκοπούς του 26ου συνεδρίου της Διεθνούς Αστρονομικής Ένωσης ο οποίος συγκέντρωσε 2.400 αστρονόμους από όλον τον κόσμο, ήταν ακριβώς να ευαισθητοποιήσει την κοινή γνώμη και να τη στρέψει, έστω και πρόσκαιρα, στο χώρο της αστρονομίας και του διαστήματος. Πολλοί σχολιαστές αλλά και το κοινό που

53

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξηςκατέθεσε την άποψή του στα fora των διάφορων αστρονομικών και μη websites θεωρούν ότι αυτή η απόφαση δεν παίζει κάποιο ουσιαστικό ρόλο στις μελλοντικές ανακαλύψεις. Όμως κάπου εδώ ας θυμηθούμε και τα λόγια του Ουμπέρτο Έκο, ο οποίος είπε ότι «τα πάντα είναι θέμα σημειολογίας»: καθώς φτάνουμε στο τέλος της πρώτης δεκαετίας του 21ου αιώνα και γίνεται όλο και πιο επιτακτική η ανάγκη για εξεύρεση πόρων και προσέλκυση ενδιαφέροντος για την εξερεύνηση του διαστήματος, είναι απαραίτητη η ανανέωση και της ορολογίας με την οποία εκφράζονται οι νέες ανακαλύψεις.

Δορυφόροι

Ο Πλούτωνας μαζί με το δορυφόρο του, Χάροντα, που ανακαλύφθηκε το 1978, αποτελεί διπλό πλανήτη, ενώ το 2006 ανακαλύφθηκαν κι άλλοι δυο μικροί δορυφόροι σε τροχιά γύρω του. Τον Ιούνιο του 2006, οι δυο αυτοί δορυφόροι ονομάστηκαν Νύχτα, από τη μυθολογική οντότητα Νύχτα, μητέρα του Πλούτωνα, και Ύδρα, από το εννιακέφαλο τέρας, φύλακα του Κάτω Κόσμου. Επειδή όμως υπάρχει ήδη αστεροειδής ονόματι Νυξ (δηλαδή Νύχτα), αποφάσισαν να χρησιμοποιούν την λίγο διαφορετική ορθογραφία Nix (Νιξ) στα αγγλικά για το δορυφόρο του Πλούτωνα. Τον Ιούλιο του 2011, το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Χαμπλ ανακάλυψε άλλον ένα δορυφόρο, ο οποίος έχει διάμετρο μόλις 13 με 34 χιλιόμετρα.[1] Είναι γνωστός ως S/2011 (134340) 1 ή Ρ4. Πρόσφατα ονομάσθηκε Cerberus από το ομώδυνο σκύλο με τα τρία κεφάλια της Ελληνικής μυθολογίας που φύλαγε τις Πύλες του Αδη στό Νεκρομαντείο Αχέροντα. Τέλος, ο S/2012 (134340) 1 είναι ο πέμπτος κατά σειρά ανακάλυψης και μικρότερος σε μέγεθος δορυφόρος του Πλούτωνα. Ανακαλύφθηκε από το ΔΤΧ στις 26 Ιουνίου του 2012 και ανακοινώθηκε στις 11 Ιουλίου του ίδιου έτους, σχεδόν ένα χρόνο μετά την ανακάλυψη του δορυφόρου S/2011 (134340) 1. Πρόσφατα του δόθηκε το όνομα Styx από την Ελληνική Μυθολογία.

54

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

Το Νέφος του Οορτ

Το Νέφος του Όορτ είναι μια υποθετική σφαιρική περιοχή του εξωτερικού ηλιακού συστήματος. Βρίσκεται σε απόσταση περίπου 50.000 AU από τον Ήλιο[1], χίλιες φορές πιο μακριά από τον Πλούτωνα ή περίπου ένα έτος φωτός. Η απόσταση αυτή τοποθετεί το Νέφος του Όορτ περίπου στο ένα τέταρτο της απόστασης από τον Εγγύτατο του Κενταύρου, το κοντινότερο δηλ. ως προς τον Ήλιο αστέρι. Τα αντικείμενα του Νέφους του Όορτ αποτελούνται κυρίως από πάγους νερού, αμμωνίας, και μεθανίου. Πιστεύεται ότι το Νέφος του Όορτ είναι η πηγή όλων των κομητών που εισέρχονται στο Ηλιακό σύστημα[2]. Μόλις τέσσερα αντικείμενα που έχουν ανακαλυφθεί πιθανολογείται ότι ανήκουν στο Νέφος του Όορτ, τα 90377 Σέντνα, 2000 CR105, 2006 SQ372, και2008 KV42.

55

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

ΘΕΩΡΙΑ

Η αρχική ιδέα ανήκει στον Εσθονό αστρονόμο Ερνστ Έπικ (Ernst Julius Öpik), που το 1932 υποστήριξε ότι οι κομήτες προέρχονται από ένα νέφος στις εξωτερικές περιοχές του Ηλιακού Συστήματος.[3] Η ιδέα αυτή επανεισάχθηκε το 1950 από τον Ολλανδό αστρονόμο Γιαν Όορτ (Jan Hendrick Oort).[4] Η λογική ήταν η εξής: εφόσον όλοι οι κομήτες κάποια στιγμή καταστρέφονται μέσα στο Ηλιακό Σύστημα, λόγω της βαρύτητας τουΉλιου ή των μεγάλων πλανητών, δεν θα έπρεπε μετά από πέντε δισεκατομμύρια χρόνια ύπαρξης του Ηλιακού Συστήματος να παρατηρούνται πια κομήτες. Άρα πρέπει να υπάρχει μια πηγή πυρήνων κομητών η οποία στέλνει συνεχώς κομήτες στο εσωτερικό Ηλιακό Σύστημα. Αν ληφθούν υπόψη και οι τροχιές των κομητών μεγάλης περιόδου, η πηγή αυτή πρέπει να απέχει κάπου 50.000 AU από τον Ήλιο και να περιέχει εκατομμύρια πυρήνων. Λόγω του γεγονότος ότι οι κομήτες μεγάλης περιόδου έρχονται έξω απ' την εκλειπτική, η πηγή τους πρέπει να

56

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

περιβάλλει σφαιρικά το Ηλιακό Σύστημα.

Δημιουργία

Τα αντικείμενα του Νέφους του Oort εικάζεται ότι δημιουργήθηκαν μαζί με τους πλανήτες και τα υπόλοιπα σώματα του ηλιακού μας συστήματος, πριν από περίπου 4.6 δισεκατομμύρια χρόνια.[1] Η βαρυτική τους αλληλεπίδραση όμως κυρίως με τους μεγάλους πλανήτες άλλαξε τις τροχιές τους και τα εξακόντισε έξω από το ηλιακό σύστημα, θέτοντάς τα σε ελλειπτικές ή παραβολικές τροχιές. Αλληλεπιδράσεις με τα βαρυτικά

57

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

πεδία άλλων αστεριών (που παίζουν ρόλο σε τέτοιες αποστάσεις) έδωσαν στο Νέφος του Oort τη σφαιρική κατανομή του.[1]

Τον Ιούνιο του 2010, ο Χάρολντ Λέβισον (Harold F. Levison) μαζί με τους συνεργάτες του πρότειναν, βασισμένοι σε προσομοιώσεις, ότι ο Ήλιος "παρέσυρε κομήτες από άλλα αστέρια κατά τη γέννησή του". Τα αποτελέσματα αυτά υποννοούν ότι "ένα σημαντικό ποσοστό των κομητών του Νέφους του Όορτ, ενδεχομένως μεγαλύτερο από 90%, προέρχεται από

άλλα αστέρια".[5]

Υποψήφια αντικείμενα Νέφους του Όορτ

Αριθμός

Όνομα

Ισημερινή

Διάμετρος(km)

Περιήλιο(AU)

Αφήλιο(AU)

Έτος Ανακάλυ

ψης

Ανακαλύφθηκε από

58

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

90377 Σέντνα1,180–1,800

76.1 892 2003Brown, Trujillo, Rabinowitz

148209

2000 CR105

~250 44.3 397 2000Παρατηρητήριο Λάουελ

–2006 SQ372

50–100 24.17 2,005.38 2006 SDSS

–2008 KV42

58.9 km[6] 20.217 71.760 2008

Τηλεσκόπιο Καναδά-Γαλλίας-Χαβάης

10 ΠΡΑΓΜΑΤΑ ΓΙΑ ΤΟ ΝΕΦΟΣ ΤΟΥ ΟΟΡΤ ΚΑΙ ΤΗ ΖΩΝΗ ΚΟΥΙΠΕΡ

Η ζώνη Kuiper και το Νέφος του Oort είναι περιοχές του διαστήματος. Τα γνωστά παγωμένα αντικείμενα και κομήτες και στις δύο περιοχές είναι πολύ μικρότερα από ό, τι το φεγγάρι της Γης

Η ζώνη Kuiper και το Νέφος του Oort περιβάλλουν τον ήλιο μας, ένα αστέρι. Η ζώνη Kuiper είναι ένας δακτύλιος σε σχήμα ντόνατ, που εκτείνεται μόλις πέρα από την τροχιά του Ποσειδώνα από περίπου 30-55 AU. Το νέφος του Oort είναι ένα σφαιρικό κέλυφος, καταλαμβάνει χώρο σε απόσταση μεταξύ πέντε χιλιάδες και 100 χιλιάδες ΑΕ.

59

New Horizons: Kuiper Belt Explorer

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

3. Κομήτες μακράς περιόδου (που ολοκληρώνουν την τροχιά τους σε περισσότερα από 200 χρόνια) προέρχονται από το νέφος Oort. Οι κομήτες μικρής περιόδου (που ολοκληρώνουν την τροχιά τους σε περισσότερα από 200 χρόνια γύρω από τον Ήλιο) κατάγονται από την ζώνη Kuiper. 4. Μπορεί να υπάρχουν εκατοντάδες χιλιάδες παγωμένα σώματα

μεγαλύτερα από 100 χιλιόμετρα (62 μίλια) και εκτιμάται ότι υπάρχουν τρισεκατομμύρια κομήτες ή περισσότερα σώματα εντός της ζώνης Kuiper. Το νέφος του Oort μπορεί να περιέχει περισσότερα από ένα τρισεκατομμύριο παγωμένα σώματα.

5. Ορισμένοι πλανήτες νάνοι εντός της ζώνης Kuiper έχουν λεπτή ατμόσφαιρα που καταρρέει όταν η τροχιά τους τους μεταφέρει μακρύτερα από τον ήλιο.

6. Αρκετοί πλανήτες νάνοι στην ζώνη Kuiper έχουν μικροσκοπικά φεγγάρια.

7. Δεν υφίστανται γνωστοί δακτύλιοι γύρω από κάθε πλανήτη σε κάθε περιοχή του χώρου.

8. Η πρώτη αποστολή στην ζώνη Kuiper ονομάζεται New Horizons. Η αποστολή θα φθάσει στον Πλούτωνα το 2015.

9. Δεν υπάρχει περιοχή στο νέφος του Όορτ που είναι σε θέση να υποστηρίξει τη ζωή όπως την ξέρουμε.

10. Τόσο η ζώνη Kuiper όσο και το Νέφος του Oort πήραν το όνομα τους από τους αστρονόμους που προέβλεψαν την ύπαρξή τους κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1950: Gerard Kuiper και Jan Oort.

60

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

Ζώνη Αστεροειδών

61

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

Η Κύρια Ζώνη των Αστεροειδών είναι περιοχή ανάμεσα στις τροχιές του Άρη και του Δία στην οποία εντοπίζονται οι περισσότεροι αστεροειδείς του ηλιακού συστήματος. Η ζώνη αυτή εκτείνεται από 2,1 έως 3,3 Α.Μ. από τον Ήλιο και περιλαμβάνει εκαντοντάδες χιλιάδες αστεροειδείς διαφόρων τύπων, των οποίων το μέγεθος ποικίλλει σε πολύ μεγάλο βαθμό, δηλ. από μερικές εκατοντάδες μέτρα (όπως ο Δάκτυλος) μέχρι εκατοντάδες χιλιόμετρα (όπως η Παλλάς και η Εστία). Οι αστεροειδείς της δεν παρουσιάζουν ομοιόμορφη κατανομή αλλά σχηματίζουν ομάδες και συγκεντρώσεις αστεροειδών με ίδια στοιχεία τροχιάς καθώς και διεσπαρμένες ζώνες με ελάχιστα σώματα (γνωστές ως κενά Kirkwood). Το μεγαλύτερο σώμα της ζώνης των αστεροειδών, η Δήμητρα, ανακηρύχθηκε πλανήτης νάνος το 2006 και περιέχει περίπου το 1/3 της συνολικής μάζας της ζώνης.

62

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

Εάν εξαιρέσουμε τα αναρίθμητα μικροσκοπικά θραύσματα που εμπεριέχει η Ζώνη των Αστεροειδών, οι περισσότεροι βράχοι που την απαρτίζουν έχουν μέγεθος που κυμαίνεται από λίγα μέτρα μέχρι το ένα τέταρτο περίπου της διαμέτρου της Σελήνης. Οι τέσσερεις μεγαλύτεροι μάλιστα, στους οποίους έχουν δοθεί τα ονόματα Δήμητρα, Εστία, Παλλάδα και Υγεία, έχουν μάζα μεγαλύτερη από το μισό της συνολικής μάζας που εμπεριέχει η Ζώνη των Αστεροειδών. Ανάλογα με τη χημική τους σύνθεση, οι αστεροειδείς της Ζώνης αυτής διακρίνονται σε 3 βασικές κατηγορίες: σε εκείνους που αποτελούνται κατά βάση από άνθρακα, σ’ αυτούς που εμπεριέχουν κυρίως πυρίτιο και σε αυτούς που αποτελούνται από νικέλιο και σίδηρο. Καθώς περιφέρονται στην ελλειπτική τροχιά τους γύρω από τον Ήλιο, η βαρύτητα του Δία ή ακόμα και «στενές επαφές» με τον Άρη, μεταβάλλουν τις τροχιές τους εκσφενδονίζοντας ορισμένους από αυτούς στο πλανητικό διάστημα, σε τροχιές οι οποίες τέμνουν τις τροχιές των πλανητών του Ηλιακού μας Συστήματος. Άλλοι πάλι, βρίσκονται αιχμάλωτοι σε βαρυτικά σμήνη που είτε προηγούνται είτε ακολουθούν το Δία στην τροχιά τους, ενώ και πολλοί από τους μικρότερους δορυφόρους των εξωτερικών γιγάντιων πλανητών του Ηλιακού μας Συστήματος θα πρέπει να είναι αστεροειδείς, που και αυτοί αιχμαλωτίστηκαν βαρυτικά.

Μεταξύ του Άρη και του Δία κινούνται αρκετές χιλιάδες ουράνια σώματα διαφόρων μεγεθών, που αποκαλούνται αστεροειδείς.

Μερικοί από αυτούς έχουν ελλειπτικές τροχιές, οι οποίες πλησιάζουν ή τέμνουν τη Γήινη τροχιά.

63

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

Οι αστεροειδείς είναι είτε συντρίμμια αρχέγονων συγκρούσεων ή απομεινάρια από την εποχή της δημιουργίας του Ηλιακού Συστήματος.

Ο πρώτος (και μεγαλύτερος) αστεροειδής που ανακαλύφθηκε το 1801 ονομάστηκε Δήμητρα.

Μόνο 33 γνωστοί αστεροειδείς ξεπερνούν σε διάμετρο τα 200 χιλιόμετρα και έχουν καταρρεύσει βαρυτικά σε σφαιρικό σχήμα. Οι υπόλοιποι έχουν σχήμα ακανόνιστο.

Το 1991 και το 1993 το διαστημόπλοιο Γαλιλαίος επισκέφθηκε δύο αστεροειδείς.

ΔήμητραΜετά την ανακάλυψη του πρώτου αστεροειδούς ακολούθησε μία ταχεία

ανακάλυψη πολλών άλλων μεγάλων αστεροειδών στην ζώνη αυτή. Στην αρχή οι νεοανακαλυφθέντες πλανήτες έπαιρναν ονόματα θεών και πλασμάτων από την ελληνική μυθολογία, επειδή όμως είναι πάρα πολλοί σταμάτησε αυτός ο τρόπος ονοματοδοσίας και στους υπόλοιπους δόθηκαν αριθμοί. Οι μεγαλύτεροι και γνωστότεροι αστεροειδείς της ζώνης αυτής είναι η Εστία, η Παλλάς, η Υγεία, η Ήρα, η Ευφροσύνη, η Ευνομία, η Ψυχή, η Ευρώπη, η Ματθίλδη, ο Έρως (βλέπε σχήμα), ο Χείρωνας και πολλοί άλλοι.

Στις μέρες μας (2006), η αστρονομία έχει διαχωρίσει την Δήμητρα (Ceres), την οποία πλέον δεν θεωρεί αστεροειδή αλλά νάνο πλανήτη, αφενός μεν εξαιτίας του σχήματός της το οποίο είναι σχεδόν σφαιρικό λόγω της αρκετά μεγάλης μάζας και κατά συνέπεια βαρύτητας της, αφετέρου δεν εξαιτίας του σχετικά μεγάλου μεγέθους της (διάμετρος σχεδόν 1000Km). Εκτός της διάκρισης μεταξύ αστεροειδών και νάνων πλανητών, στην αστρονομία υπάρχει και μία διάκριση προς τα μικρότερου μεγέθους σώματα. Έτσι, χαρακτηρίζουμε ως μετεωροειδείς τα σώματα με διάμετρο μικρότερη των 50m και σύσταση επίσης μετάλλων και πέτρα όπως και των αστεροειδών της ζώνης αυτής. Τέλος υπάρχουν και οι κομήτες οι οποίοι όμως αποτελούνται από παγωμένο νερό.

64

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

Η Δήμητρα, είναι τόσο μεγάλη σε σχέση με τους υπόλοιπους αστεροειδείς που μόνη της καταλαμβάνει το 40% της συνολικής μάζας των αστεροειδών στην ζώνη αυτή. Οι επτά μεγαλύτεροι αστεροειδής συμπεριλαμβανομένης της Δήμητρας καταλαμβάνουν το 70% της συνολικής μάζας. Γίνεται φανερό από αυτό πως οι πάρα πολλοί αστεροειδείς που υπάρχουν στην ζώνη, έχουν πολύ μικρό μέγεθος. Από την άλλη, για να αντιληφθούμε πλήρως το μέγεθός της, πρέπει να αναφέρουμε ότι σε συγκρινόμενη με την Σελήνη μας η Δήμητρα, είναι κατά πολύ μικρότερή της, περίπου ίση με το 4% της.

ΌνομαΔιάμετρος

(km)

Μέση απόσταση

από τον Ήλιο(σε AU)

Ημερομηνία ανακάλυψης

Από τον

1 Δήμητρα (Ceres)

975×909 2.766 1 Ιανουαρίου 1801 Piazzi, G.

4 Εστία (Vesta) 578x560x458 2.361 29 Μαρτίου 1807 Olbers, H. W.

2 Παλλάς 570×525×500 2.773 28 Μαρτίου 1802 Olbers, H. W.

65

Το Ηλιακό Σύστημα Project Α’ Τάξης

10 Υγιεία 407 3.136 12 Απριλίου 1849 de Gasparis, A.

511 Νταβίντα 326 3.170 30 Μαΐου 1903 Dugan, R. S.

704 Ιντεράμνια 317 3.067 2 Οκτωβρίου 1910 Cerulli, V.

52 Ευρώπη 300 3.099 4 Φεβρουαρίου 1858 Goldschmidt, H.

624 Έκτωρ 370×195 5.203 10 Φεβρουαρίου 1907 Kopff, A.

3 Ήρα (Juno) 290x240 2.668 1 Σεπτεμβρίου 1804 Harding, K. L.

87 Σύλβια 261 3.490 16 Μαΐου 1866Norman Robert Pogson

31 Ευφροσύνη 256 3.148 1 Σεπτεμβρίου 1854 Ferguson, J.

15 Ευνομία 255 2.644 29 Ιουλίου 1851 de Gasparis, A.

16 Ψυχή 253 2.919 17 Μαρτίου 1851 de Gasparis, A.

65 Κυβέλη 237 3.437 8 Μαρτίου 1861 Tempel, E. W.

324 Βαμβέργη 228 2.682 25 Φεβρουαρίου 1892 Palisa, J.

24 Θέμις 228 3.129 5 Απριλίου 1853 de Gasparis, A.

66