Φορητό Ψηφιακό Πλανητάριο - Planetarium On The Go English version 

Το 2015 η διαστημοσυσκευή New Horizons μετά από 9 χρόνια διαπλανητικού ταξιδιού εξερεύνησε τον Πλούτωνα και πριν λίγες ημέρες πέρασε δίπλα από την Εσχάτη Θούλη. Η συνάντηση ήταν σύντομη καθώς το σκάφος κινείται με ταχύτητα 14 km/s, μεγαλύτερη από 50.000 km/h. Κατά τη διέλευση συνέλεγε συνεχώς δεδομένα και στη συνέχεια καθώς απομακρύνονταν, έστειλε μήνυμα στη Γη ότι εκτέλεσε τις προγραμματισμένες εντολές και ότι η μνήμη του είναι γεμάτη. Το σήμα ταξιδεύοντας με την ταχύτητα του φωτός χρειάστηκε 6 ώρες ώστε να διατρέξει την απόσταση των 6,5 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων και να φθάσει σε εμάς. Από την απόσταση αυτή ο πομπός ισχύος 12 W του σκάφους μεταδίδει πληροφορίες με ρυθμό 1 kbit/s, που σημαίνει ότι θα χρειαστούν 20 μήνες για να διαβιβαστεί το σύνολο της πληροφορίας. Μετά από κάθε τέτοια συνάντηση ένας καινούργιος κόσμος, που μέχρι πρότινος δεν διακρίνονταν παρά σαν μια κουκκίδα φωτός, αποκαλύπτεται, αποκτά χαρακτηριστικά και προχωρά την έρευνα για την κατανόηση του ηλιακού μας συστήματος.

Ο Πλούτωνας και η Εσχάτη Θούλη βρίσκονται πέρα από την τροχιά του Ποσειδώνα, σε μία περιοχή με εκατοντάδες χιλιάδες αντικείμενα που ονομάζεται Ζώνη του Κάιπερ (Kuiper Belt). Ο Πλούτωνας είναι το μεγαλύτερο από αυτά τα αντικείμενα που έχουμε ανακαλύψει μέχρι στιγμής. Παρόμοιο μέγεθος έχει ο νάνος πλανήτης Έρις μα 27% μεγαλύτερη μάζα. Η διαφορά αυτή της μάζας ισοδυναμεί με τη συνολική μάζα όλων των ουράνιων σωμάτων στη ζώνη των αστεροειδών. Η Έρις ανακαλύφθηκε το 2005 και οφείλει το όνομά της στη διχόνοια που προκάλεσε για το αν πρέπει ή όχι να ονομάζεται ο Πλούτωνας πλανήτης. Τελικά από το 2006 προσθέσαμε μία νέα κατηγορία αντικειμένων στην περιγραφή του ηλιακού μας συστήματος, τους νάνους πλανήτες.

 

2019 Planet 9 Batygin Brown

Credit: R. Hurt/JPL-Caltech

Τα αντικείμενα πέρα από τον Ποσειδώνα είναι δύσκολο να παρατηρηθούν, καθώς δεν είναι πολύ μεγάλα και βρίσκονται πολύ μακρυά, με αποτέλεσμα να φαίνονται πολύ αμυδρά. Παρόλα αυτά έχουν βρεθεί αρκετά, και τα πιο απομακρυσμένα έχουν μία ιδιαιτερότητα. Κάποιος θα περίμενε να έχουν τυχαία προσανατολισμένες τροχιές. Όμως αυτές κείτονται προς μία κατεύθυνση, κάτι που είναι εξαιρετικά απίθανο να συμβεί τυχαία. Μαθηματικά μοντέλα προτείνουν σαν εξήγηση, την ύπαρξη ενός μεγάλου πλανήτη μετά τον Ποσειδώνα με αντίθετα προσανατολισμένη τροχιά, τον Πλανήτη Εννέα. Η καλύτερη προσομοίωση προβλέπει έναν πλανήτη με μάζα περί τις 10 γήινες μάζες, που δεν πλησιάζει ποτέ σε απόσταση 200 AU από τον Ήλιο (1 AU, αστρονομική μονάδα, είναι η μέση απόσταση της Γης από τον Ήλιο, περί τα 150 εκ. Km, ο Ποσειδώνας απέχει 30 AU από τον Ήλιο). Η τροχιά του προβλέπεται αρκετά ελλειπτική μα δεν μπορεί να προσδιοριστεί με ακρίβεια, το πιο απομακρυσμένο σημείο της εκτιμάται σε απόσταση 500 με 1.200 AU (75 με 180 δισεκατομμύρια km) από τον Ήλιο. Και η περίοδο περιφοράς σε 10.000 με 20.000 έτη. Οι μέχρι τώρα έρευνες δεν μπορούν να ανιχνεύσουν τόσο αμυδρά αντικείμενα, ώστε να εντοπίσουν έναν παρόμοιο ουράνιο σώμα σε αυτές τις αποστάσεις. Τα επόμενα χρόνια πιο ευαίσθητα τηλεσκόπια ίσως ανακαλύψουν αυτόν τον πλανήτη, εφόσον φυσικά υπάρχει.

 

2019 ultima thule

Cretid: NASA/JHU-APL/SWRI

Η ονομασία Εσχάτη Θούλη προέρχεται από την αρχαία Θούλη, στα βόρεια της Βρετανίας, την οποία αναφέρει ο αρχαίος Έλληνας εξερευνητής Πυθέας τον 4ο π.Χ. αιώνα. Στην κλασική και μεσαιωνική λογοτεχνία το Ultima Thule είχε μεταφορική σημασία και σήμαινε οποιοδήποτε απομακρυσμένο μέρος ευρισκόμενο πέρα από τα “σύνορα του γνωστού κόσμου”.

Οι πρώτες χαμηλής ανάλυσης εικόνες από το New Horizons αποκαλύπτουν ότι η μήκους 33 km Εσχάτη Θούλη απαρτίζεται από δύο περίπου σφαιρικά αντικείμενα τα οποία συνενώθηκαν αμέσως μετά τη γέννηση του ηλιακού συστήματος. Αυτή η ένωση δεν ήταν βίαιη. Τα μοντέλα προβλέπουν ότι τα δύο σώματα περιφέρονταν γύρω από το κοινό κέντρο βάρους τους με περίοδο 3 με 4 ωρών, όταν ήρθαν σε επαφή με ταχύτητα περπατήματος σε μια συνάντηση πιο μοιάζει περισσότερο με τη σύνδεση δύο διαστημικών σκαφών παρά με σύγκρουση.

Αμέτρητα αντικείμενα όπως η Εσχάτη Θούλη - το οποίο είναι επίσημα γνωστό ως 2014 MU69 - τελικά δημιούργησαν τους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος. Αλλά αυτό δεν συνέβη με την Εσχάτη Θούλη, η οποία παραμένει στην αρχική της κατάσταση για αιώνες σε μια κοσμική κατάψυξη 6,5 δισεκατομμύρια km μακρυά από τον ήλιο. Αυτός είναι και ο λόγος που είναι σημαντική η μελέτη ενός τέτοιου ουράνιου σώματος, καθώς πρόκειται για τα παλαιότερα και πιο πρωτόγονα αντικείμενα που μπορεί να συναντήσει κανείς οπουδήποτε στο σημερινό ηλιακό σύστημα.

 

2019 Pluto

Πλούτωνας - πατήστε για μεγάλη ανάλυση!! Cretid: NASA/JHUAPL/SwRI

Η κύρια αποστολή της διαστημοσυσκευής New Horizons ήταν η εξερεύνηση του Πλούτωνα, τον οποίο προσέγγισε το 2015 για να τον μετατρέψει από μία θολή κουκκίδα σε ένα νέο κόσμο.

Ένα από τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά γνωρίσματα που περίμεναν να δουν οι επιστήμονες ήταν οι κρατήρες, καθώς ανάλογα με την πυκνότητα των κρατήρων μπορούμε να έχουμε μια εκτίμηση της ηλικίας της επιφάνειας ενός σώματος. Όταν επέστρεψαν οι πρώτες φωτογραφίες από το New Horizons το αποτέλεσμα ήταν απρόσμενο. Ενώ περιμέναμε να δούμε πολλούς κρατήρες, κάτι παρόμοιο με τη Σελήνη, αντικρίσαμε μέρη με λίγους ή και καθόλου κρατήρες. Μια μεγάλη περιοχή χωρίς κρατήρες σημαίνει ότι είναι νέα. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι αυτές οι περιοχές του Πλούτωνα μπορεί να είναι μόλις εκατό εκατομμυρίων ετών ή νεότερες, δηλαδή πολύ πρόσφατες από γεωλογική άποψη! Αυτό με τη σειρά του σημαίνει ότι μέρος της επιφάνειας του Πλούτωνα έχει αναδημιουργηθεί, αλλά ποια διαδικασία θα μπορούσε να το κάνει αυτό στον κρύο, κατεψυγμένο Πλούτωνα;

2019 Sputnik Planum Pluto

Sputnik Planum, οι κερματισμένες πλάκες είναι οι κορυφές στηλών μεταφοράς θερμότηταςCretid: NASA/JHUAPL/SwRI

Το κύριο χαρακτηριστικό κοιτάζοντας τον πλανήτη είναι μία λευκή περιοχή σε σχήμα καρδιάς. Η περιοχή ονομάζεται Tombaugh Regio (από τον Clyde Tombaugh ο οποίος πρώτος ανακάλυψε τον Πλούτωνα) και η αριστερή πλευρά Sputnik Planum. Κοιτώντας από κοντά την πολύ επίπεδη αυτή περιοχή διακρίνουμε κερματισμένες πλάκες που μοιάζουν σχεδόν με κύτταρα. Η καλύτερη εκτίμηση είναι ότι αυτό που βλέπουμε είναι ένα παγωμένο κέλυφος αζώτου που καλύπτει ένα πιο ρευστό εσωτερικό. Κάποια πηγή θερμότητας βαθιά μέσα στον Πλούτωνα προκαλεί ρεύματα μεταφοράς κάτω από την επιφάνεια, με την άνοδο θερμού ρευστού και τη βύθιση ψυχρότερου υλικού. Οι πλάκες είναι οι κορυφές αυτών των στηλών μεταφοράς, με θερμό υλικό που ωθείται προς τα πάνω στο κέντρο των πλακών και ψυχρό υλικό να βυθίζεται στις άκρες. Το υλικό δεν είναι πρέπει να είναι ακριβώς υγρό μα πιο παχύρρευστο ας πούμε σαν οδοντόκρεμα.

 

2019 pluto cracks

Μεγάλες ρωγμές στην επιφάνεια του Πλούτωνα - Cretid: NASA/JHUAPL/SwRI

Ποια είναι όμως η πηγή θερμότητας; Είναι πιθανό ότι μια μικρή ποσότητα ραδιενεργών υλικών υπάρχει βαθιά μέσα στον Πλούτωνα και καθώς αυτά τα στοιχεία διασπώνται θερμαίνουν το περιβάλλον τους. Οι επιστήμονες διερεύνησαν αυτή την πιθανότητα λόγω αρκετών πολύ μεγάλων ρωγμών που παρατηρήθηκαν στην επιφάνεια του Πλούτωνα. Αυτό που βρήκαν είναι συγκλονιστικό, ο Πλούτωνας μπορεί να έχει έναν ωκεανό υγρού νερού κάτω από την επιφάνεια του!

 

2019 Internal Structure of Pluto

Credit: NASA/JHUAPL/SwRI

Οι ρωγμές μπορεί να σχηματίστηκαν καθώς το νερό πιο κοντά στην επιφάνεια πάγωσε και διαστάλθηκε, πιέζοντας την πάνω επιφάνεια του φλοιού. Αν αυτό επιβεβαιωθεί θα μας δείξει ότι νερό σε υγρή μορφή μπορεί να υπάρξει σε κόσμους, που πριν λίγο καιρό θεωρούνταν αδύνατο ή εξαιρετικά απίθανο.

 

2019 pluto mountains

Βουνά στον Πλούτωνα - Credit: NASA/JHUAPL/SwRI

Ο Πλούτωνας δεν έχει τεκτονικές πλάκες όπως η Γη, συνεπώς η δημιουργία βουνών θα ήταν απροσδόκητη... και όμως υπάρχουν βουνά σε αυτόν τον μικροσκοπικό κόσμο. Και δεν είναι μικρά, κάποια ορθώνονται 3.500 μέτρα πάνω από την επιφάνεια! Αυτά είναι πιθανό να αποτελούνται από πάγο νερού. Στην επιφανειακή θερμοκρασία του Πλούτωνα στους -230 ° C ο πάγος είναι τόσο σκληρός όσο ο βράχος εδώ στη Γη. Είναι επίσης επικαλυμμένα με ένα στρώμα πάγου από μεθάνιο, το οποίο μπορεί να έχει πέσει σαν χιόνι ακριβώς όπως το νερό πέφτει σαν χιόνι στα βουνά της Γης.

 

2019 Pluto methane snow on the mountains

Εικόνες του Πλούτωνα στο ορατό φως (αριστερά) και στο υπέρυθρο (δεξιά) αποκαλύπτουν χιόνι μεθανίου στα βουνάCredit: NASA/JHUAPL/SwRI

2019 Pluto blue skies

Γαλάζιος ουρανός στον Πλούτωνα - Credit: NASA/JHUAPL/SwRI

Όταν το σκάφος New Horizons προσπέρασε τον Πλούτωνα γύρισε προς τα πίσω παίρνοντας εικόνες με τον Πλούτωνα φωτισμένο από πίσω από τον Ήλιο. Η σκέψη ήταν να δούμε αν μπορούσε να φανεί η λεπτή ατμόσφαιρα του Πλούτωνα. Η παραπάνω εικόνα καθιστά σαφές ότι θα μπορούσε! Το κύριο συστατικό της ατμόσφαιρας είναι το άζωτο, ακριβώς όπως και στη Γη. Επίσης όπως και εδώ, τα μόρια του Αζώτου σκεδάζουν περισσότερο τα μπλε φωτόνια στο φως του Ήλιου, δίνοντας στην ατμόσφαιρα του Πλούτωνα μία μπλε απόχρωση!

 

2019 pluto darkside cloud

Στρώματα στην ατμόσφαιρα του Πλούτωνα - Credit: NASA/JHUAPL/SwRI

Προς έκπληξή μας η ατμόσφαιρα εμφανίζεται σε στρώσεις, με δεκάδες ξεχωριστά στρώματα. Τα στρώματα οφείλονται σε πολύπλοκα οργανικά μόρια που σχηματίζονται όταν υπεριώδη ακτινοβολία από τον μακρινό Ήλιο διασπά τα απλά μόρια όπως το μεθάνιο, τα οποία στη συνέχεια αναδιοργανώνονται σε μόρια όπως το ακετυλένιο και το αιθυλένιο.

 

2019 pluto charon

Ο Πλούτωνας και ο Χάροντας, σε σωστή κλίμακα και φωτεινότητα (αλλά όχι σε απόσταση). Ο Χάροντας είναι πιο σκοτεινός σε σύγκριση με τον Πλούτωνα - Credit: NASA/JHUAPL/SwRI

Ο Πλούτωνας χρειάζεται 248 χρόνια για μία περιφορά γύρω από τον Ήλιο. Το μέγεθός του είναι 70% της Σελήνης, η μάζα του 18% της Σεληνιακής και μόλις 0,2% της Γήινης μάζας. Έχει ένα μεγάλο φεγγάρι τον Χάροντα και τέσσερα μικρότερα. Ο Χάροντας είναι μισός σε μέγεθος από τον Πλούτωνα και αρκετά μεγάλος ώστε το κέντρο περιφοράς των δύο σωμάτων να βρίσκεται έξω από τον Πλούτωνα.

 

2019 pluto moons family

Ο Χάροντας κάτω και τα τέσσερα μικρότερα φεγγάρια του Πλούτωνα: Νύχτα, Ύδρα, Κέρβερος και Στύγα - Credit: NASA/JHUAPL/SwRI

Όλα τα φεγγάρια του Πλούτωνα ονομάζονται από μυθολογικές μορφές που έχουν σχέση με τον κάτω κόσμο. Το όνομα Πλούτωνας προτάθηκε από την 11χρονη Βενετία Μπέρνι το 1930.

--

Από τον Κωνσταντίνο Σακκά