Σάββατο, 20 Ιανουαρίου 2018

Μετά τις ανακαλύψεις στον Πλούτωνα, στο δρόμο για το νέο διαστημικό στόχο


ΑΠΟΣΤΟΛΗ «ΝΕΟΙ ΟΡΙΖΟΝΤΕΣ

                           

Υψηλής ανάλυσης φωτογραφία του Πλούτωνα από το «Νέοι Ορίζοντες»


   Πέρασαν δυόμισι χρόνια από τότε που το σκάφος της αποστολής «Νέοι Ορίζοντες» έφτανε στο βασικό του στόχο, το νάνο πλανήτη Πλούτωνα (τον μόνο ανεξερεύνητο έως τότε από διαστημοσυσκευές), στέλνοντας εκπληκτικής ανάλυσης φωτογραφίες και πληθώρα άλλων πληροφοριών, που οι επιστήμονες θα μελετούν για πολλά χρόνια ακόμα. Η αποστολή αυτή της NASA αποκάλυψε έναν πλανήτη που ήταν πολύ πιο σύνθετος, γεωλογικά ποικίλος και ενεργός, συγκριτικά με αυτό που περίμεναν οι ερευνητές.


   Για να πετύχει το στόχο του το σκάφος «Νέοι Ορίζοντες» έπρεπε να φτάσει στον Πλούτωνα μέσα σε ένα χρονικό «παράθυρο» 9 λεπτών, ύστερα από 9,5 χρόνια πτήσης από τη Γη! Επιπλέον, έπρεπε να τον προσεγγίσει μέσα από ένα «παράθυρο» στο χώρο, διαστάσεων 56 επί 96 χιλιομέτρων, που μπορεί να φαίνεται μεγάλο, αλλά δεν είναι καθόλου, αν σκεφτεί κανείς ότι έπρεπε να βρει το στόχο ξεκινώντας από απόσταση 4,8 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων και με μικρή δυνατότητα διορθώσεων στην πορεία.
Γαλάζιος ουρανός.

   Ανάμεσα στις ανακαλύψεις που έκανε στον Πλούτωνα είναι η διαπίστωση ότι η αραιή ατμόσφαιρά του εκτείνεται εκατοντάδες χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια και έχει δεκάδες ομόκεντρα στρώματα ομίχλης, αλλά ελάχιστα σύννεφα. Μέτρησε την ατμοσφαιρική πίεση και τη βρήκε 11 εκατομμυριοστά της ατμοσφαιρικής πίεσης της Γης, όση είναι δηλαδή σε υψόμετρο 90 χιλιομέτρων πάνω από τη γήινη επιφάνεια, στα όρια μεταξύ ατμόσφαιρας και Διαστήματος. Διαπίστωσε ότι η διαφυγή των συστατικών της ατμόσφαιρας του Πλούτωνα γίνεται με ρυθμό 500 έως 1.000 φορές μεγαλύτερο απ' ό,τι περίμεναν οι επιστήμονες, ανάλογο δηλαδή με εκείνον των ατμοσφαιρών του Αρη και της Γης και καθόλου παρόμοιο με εκείνο των κομητών, όπως πρόβλεπαν τα μαθηματικά μοντέλα. Επιπλέον, διαπίστωσε ότι η ομίχλη δίνει ένα γαλάζιο χρώμα στην ατμόσφαιρα, κάνοντας τον ουρανό του να θυμίζει τον ουρανό της Γης.



   Η ομίχλη, που κατέγραψε η κάμερα της διαστημοσυσκευής, στην ατμόσφαιρα του μεγαλύτερου νάνου πλανήτη του ηλιακού συστήματος
Η αποστολή αποκάλυψε με ακρίβεια τις διαστάσεις του Πλούτωνα, επιβεβαιώνοντας ότι είναι ο μεγαλύτερος από τους νάνους πλανήτες, με διάμετρο 2.362 χλμ. (αν και μεγαλύτερης μάζας είναι η Εριδα). Αυτό ταυτόχρονα σημαίνει ότι δεδομένης (από αστρονομικούς υπολογισμούς) της μάζας του, η πυκνότητά του είναι λίγο μικρότερη απ' ό,τι υπολογιζόταν. Το μη πετρώδες μέρος του πλανήτη αποτελείται κυρίως από πάγο νερού και ίχνη πιο εξωτικών πάγων (όπως ο πάγος αζώτου). Με βάση τα νέα δεδομένα οι επιστήμονες εκτιμούν ότι είναι πολύ πιθανό σε ικανό βάθος, όπου η θερμοκρασία είναι υψηλότερη και σε συνδυασμό με την πίεση επιτρέπει υγρό νερό, να υπάρχει ολόκληρο στρώμα νερού σε υγρή μορφή.


Πεδιάδα Σπούτνικ

   Αποκαλύφθηκε ότι το στρώμα πάγου αζώτου στην επιφάνεια του Πλούτωνα είναι πολύ λεπτό, ακόμη και πάνω στα βουνά ύψους 5.000 μέτρων που εντοπίστηκαν. Το ανώτερο μέρος του φλοιού του είναι κυρίως πάγος νερού. Ο μεγαλύτερος παγετώνας του Πλούτωνα είναι η Πεδιάδα Σπούτνικ (προς τιμήν του πρώτου τεχνητού δορυφόρου της Γης, του σοβιετικού «Σπούτνικ»). Καλύπτει έκταση πολλών εκατοντάδων χιλιάδων τετραγωνικών χιλιομέτρων και είναι μοναδικό χαρακτηριστικό λείου εδάφους σε ολόκληρο το ηλιακό σύστημα. Οπως έδειξαν οι ροές πάγου στο εσωτερικό του, ο παγετώνας είναι ενεργός (αλλάζει μορφή) με κάποια πηγή θερμότητας να βρίσκεται από κάτω. Οι πάγοι του ανανεώνονται από τους παγετώνες και τις χιονοστιβάδες των οροσειρών που τον περιβάλλουν.

 

   Τμήμα της επιφάνειας του Πλούτωνα, πλάτους 80 χιλιομέτρων. Αριστερά λοφώδεις «ερημότοποι», στο κέντρο απότομα βουνά και δεξιά η άκρη του παγετώνα της Πεδιάδας Σπούτνικ
Ορισμένες περιοχές στον Πλούτωνα έχουν πάψει να είναι γεωλογικά ενεργές πριν από δισεκατομμύρια χρόνια, ορισμένες άλλες πριν από μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια, ενώ η Πεδιάδα Σπούτνικ φαίνεται να είναι ηλικίας μικρότερης των 30 εκατομμυρίων ετών. Οι επιστήμονες θεωρούσαν ότι λόγω του μικρού του μεγέθους ο Πλούτωνας θα είχε παγώσει αρκετά γρήγορα μετά το σχηματισμό του και δεν θα μπορούσε να διαμορφώνει νέο φλοιό. Αυτή η εκτίμηση αποδείχτηκε λανθασμένη, αν και δεν είναι γνωστό ποιες πηγές Ενέργειας τροφοδοτούν τις αλλαγές.

   Η αποστολή «Νέοι Ορίζοντες» έστειλε πολύτιμες φωτογραφίες και άλλες πληροφορίες και για τους 5 δορυφόρους του Πλούτωνα, κυρίως για τον μεγαλύτερο, τον Χάροντα, που έχει το μισό μέγεθος του Πλούτωνα, αλλά και για τους μικρότερους, τη Στύγα, τη Νύχτα, τον Κέρβερο και την Υδρα.
Ζώνη Κουίπερ


   Το 2016, η NASA ενέκρινε πενταετή επέκταση της αποστολής «Νέοι Ορίζοντες», κατά την οποία το σκάφος θα εξερευνήσει τη Ζώνη Κουίπερ, τον ευρύ δακτύλιο μικρών πλανητών και γενικά ουράνιων σωμάτων, που περιβάλλει τον Ηλιο, πέρα από την τροχιά του Ποσειδώνα. Κορυφαία στιγμή θα είναι η προσέγγιση στο μικρό σώμα KBO (Kuiper Belt Object) 2014 MU69, την Πρωτοχρονιά του 2019. Αυτός ο αρχαίος κοκκινωπός βράχος, που διατηρήθηκε στην «κοσμική κατάψυξη» μακριά από τον ήλιο επί 4 δισεκατομμύρια χρόνια, θα είναι το πιο παρθένο απομεινάρι από το σχηματισμό του ηλιακού συστήματος που θα έχει μελετηθεί ποτέ από ανθρώπινη διαστημοσυσκευή. Εχει διάμετρο 30,5 χιλιόμετρα και ενδέχεται να διαθέτει και μικροσκοπικά φεγγάρια (φυσικούς δορυφόρους). Οι επιστήμονες θεωρούν ότι ο Πλούτωνας και άλλα ανάλογα μικρά σώματα της Ζώνης Κουίπερ σχηματίστηκαν από πολλούς τέτοιους βράχους που συνενώθηκαν.


                             
   Διάγραμμα της διαδρομής της αποστολής «Νέοι Ορίζοντες» (δεν απεικονίζονται οι εσωτερικοί πλανήτες Αφροδίτη και Ερμής)

Το «Νέοι Ορίζοντες» θα συναντήσει το MU69, όταν η απόστασή του από τον Ηλιο θα είναι 44 φορές μεγαλύτερη από εκείνη της Γης. Το σκάφος θα χρησιμοποιήσει όλο το «οπλοστάσιο» των οργάνων του για να μελετήσει τη σύνθεση και τη γεωλογία του MU69, στο σύντομο πέρασμα δίπλα του. Θα αναζητήσει στοιχεία γεωλογικής δραστηριότητας, ίχνη ατμόσφαιρας και θα προσπαθήσει να εντοπίσει τυχόν δορυφόρους και δακτυλίους γύρω του, ενώ θα μετρήσει και τη θερμοκρασία στην επιφάνειά του.
   Πέρα από το κοντινό πέρασμα από το MU69, η διαστημοσυσκευή από το 2016 έως το 2021 θα μελετήσει τουλάχιστον δύο δεκάδες άλλα KBO, από σχετικά κοντινή απόσταση. Αυτές οι παρατηρήσεις θα βοηθήσουν να μπουν οι παρατηρήσεις για το MU69, στο σωστό πλαίσιο αναφοράς. Το σκάφος θα καταγράψει ακόμη τις ιδιότητες του διαστημικού περιβάλλοντος της Ζώνης Κουίπερ, τη διάχυτη σκόνη, το αέριο ήλιο, τον ηλιακό άνεμο και τα φορτισμένα σωματίδια σε αυτήν την απόμακρη περιοχή της σφαίρας επιρροής του άστρου του πλανητικού μας συστήματος.

   Οι επιστημονικοί υπεύθυνοι της αποστολής αισιοδοξούν ότι η NASA θα επιλέξει να επεκτείνει ακόμη περισσότερο την αποστολή «Νέοι Ορίζοντες», καθώς το σκάφος χαίρει άκρας «υγείας», ενώ τα διαθέσιμα καύσιμα πλοήγησης και η διαθέσιμη ηλεκτρική ενέργεια μπορούν να του επιτρέψουν να λειτουργεί και να επικοινωνεί με τη Γη έως τα μέσα της δεκαετίας του 2030, ή και ακόμη περισσότερο. Σε αυτήν την περίπτωση, θα μπορέσει να μελετήσει και άλλα, πιο μακρινά KBO, ίσως μάλιστα να κάνει και κοντινό πέρασμα σε κάποιο απ' αυτά.
                                  
   
   Το σκάφος «Νέοι Ορίζοντες» μπόρεσε να παρατηρήσει το έδαφος από δύο διαφορετικές γωνίες (όπως κάνουν τα μάτια μας), μετρώντας την παράλλαξη των κορυφών των βουνών και άλλων ανυψωμένων χαρακτηριστικών της επιφάνειας του Πλούτωνα, δηλαδή πόσο φαίνονται να μετακινούνται οπτικά, συγκρινόμενα με τα πιο χαμηλά εδάφη, επιτρέποντας έτσι τη μέτρηση του ύψους τους.

Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: «Scientific American»
Αναδημοσίευση από το Ριζοσπάστη 20-1-2018

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου