Διάστημα: Στη νέα αποστολή της NASA η Ήρα θα προσπαθήσει να ξεσκεπάσει τα μυστικά του Δία

H νέα αποστολή της NASA με το όνομα Juno, μας μαθαίνει πώς σχηματίζονται και εξελίσσονται τα πλανητικά συστήματα

Η νέα αποστολή της NASA στον Δία ονομάζεται Juno (το ρωμαϊκό όνομα της θεάς Ήρας) και, όπως η στερεοτυπικά ζηλιάρα σύζυγος του άρχοντα των θεών, φτάνει εκεί για να αποκαλύψει τα μυστικά του. Βέβαια, στην εποχή των μαύρων τρυπών, της σκοτεινής ενέργειας και των βαρυτικών κυμάτων, μπορεί εύλογα να αναρωτιέται κανείς: Έχει ακόμα μυστικά ο Δίας; Και αν τα έχει, μας ενδιαφέρουν;

Η εκπληκτική απάντηση είναι πως ναι, και ναι, πολύ!  Παρόλο που, του Ήλιου εξαιρουμένου, ο Δίας περιέχει το μισό περίπου υλικό του Ηλιακού συστήματος, δεν είναι καθόλου ξεκάθαρο το πώς σχηματίστηκε και δεν ξέρουμε καν από τι ακριβώς είναι φτιαγμένο το εσωτερικό του.

Επιφανειακά φαίνεται να περιέχει περίπου τα ίδια υλικά με τον Ήλιο, που σημαίνει ότι σχηματίστηκαν από το ίδιο νέφος. Οποιεσδήποτε προσμίξεις άλλων στοιχείων όμως, θα μας δώσουν ενδείξεις για τη θέση στην οποία δημιουργήθηκε, τη μετέπειτα εξέλιξή του, και την εσωτερική του δομή (η οποία είναι από μόνη της ένα πλούσιο πεδίο έρευνας). Έτσι, όχι μόνο μπορούμε να μάθουμε για την ιστορία της κοσμικής μας γειτονιάς, αλλά και να ανακαλύψουμε πώς σχηματίζονται κι εξελίσσονται τα πλανητικά συστήματα γενικότερα.

101.000 χιλιόμετρα πάνω από τα σύννεφα που σκεπάζουν τον νότιο πόλο του Δία. Φωτογραφία τραβηγμένη από την JunoCam. Εικόνα: NASA

Ωστόσο, αυτό δεν είναι ιδιαίτερα απλό. Για να ανακαλύψουμε τη εσωτερική σύσταση ενός ουράνιου σώματος, το μόνο στοιχείο που έχουμε στα χέρια μας είναι το φως που φτάνει στα τηλεσκόπια και στα άλλα όργανα μέτρησης. Υποθέτοντας ότι αυτό το φως είναι αρκετά λαμπρό για να το αναλύσουμε φασματοσκοπικά, μπορούμε να έχουμε μια ιδέα των στοιχείων που το εκπέμπουν. Ακόμα κι έτσι όμως, ανάλογα με το μήκος κύματος που μετράμε, μπορεί να βλέπουμε μόνο την ατμόσφαιρα, ή μόνο την επιφάνεια του ουράνιου σώματος. Για να αποκαλύψουμε την εσωτερική σύνθεση ενός πλανήτη, πρέπει να γίνουμε πιο δημιουργικοί.

Συγκρίνοντας τις μετρήσεις της Juno με διαφορετικά μοντέλα ροής και σύνθεσης, για πρώτη φορά θα μπορέσουμε να «δούμε» στο εσωτερικό του αρχαίου γίγαντα.

Τι θα κάνει λοιπόν η Juno για να πετύχει αυτό που δεν κατάφεραν προηγούμενες αποστολές; Περνώντας ξανά και ξανά κοντά στον πλανήτη, μέσα από την εχθρική, γεμάτη φορτισμένα σωματίδια ατμόσφαιρά του, θα μετρήσει με απίστευτη ακρίβεια το βαρυτικό και το μαγνητικό του πεδίο. Οι λόγοι για τους οποίους το μαγνητικό πεδίο του Δία είναι εξαιρετικά ενδιαφέρον είναι πολλαπλοί και θα τους καλύψουμε σε επόμενο άρθρο. Εδώ θα σταθούμε στη βαρύτητα, γιατί εκ πρώτης όψεως φαίνεται τετριμμένη, αλλά εδώ γίνεται ένα ισχυρό εργαλείο.

Ένα τελείως σφαιρικό σώμα που περιστρέφεται σε όλα του τα βάθη με την ίδια ταχύτητα κι έχει παντού την ίδια πυκνότητα έχει ένα εντελώς συμμετρικό βαρυτικό πεδίο. Αλλά ο Δίας δεν είναι στερεός· ως αεριώδης γίγαντας, μπορεί στο εσωτερικό του να φιλοξενεί ροές ρευστού, ή διαφορές στην πυκνότητα (που σημαίνουν διαφορές στην σύνθεση), που να επηρεάζουν τη συμμετρία του βαρυτικού πεδίου. Συγκρίνοντας τις μετρήσεις της Juno με διαφορετικά μοντέλα ροής και σύνθεσης, για πρώτη φορά θα μπορέσουμε να «δούμε» στο εσωτερικό του αρχαίου γίγαντα.

H δομή του κυκλωνικού προτύπου που παρατηρείται στον νότιο πόλο του Δία. Όπως ακριβώς και ο βόρειος πόλος του, ο νότιος πόλος του Δία περιλαμβάνει έναν κεντρικό κυκλώνα, αλλά περιβάλλεται από πέντε κυκλώνες με διάμετρο που κυμαίνεται από 5.600 έως 7.000 χιλιόμετρα σε διάμετρο. Εικόνα: NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/INAF/JIRAM

Ο τρόπος που γίνεται η μέτρηση του βαρυτικού πεδίου είναι ευφυέστατος. Η Juno δεν μετρά μόνο τη δύναμη που ασκεί πάνω της ο Δίας, αλλά και τη δύναμη που ασκεί ο Δίας στη Γη, μετρώντας τη διαφορά στο χρόνο άφιξης ενός σήματος από τη θέση της στη Γη. Έτσι, μετρά την επιτάχυνση της βαρύτητας σε δύο σημεία ταυτόχρονα και μπορεί να υπολογίσει τυχόν ασυμμετρίες. Τα πρώτα αποτελέσματα λοιπόν δείχνουν ότι οι αντιπροσωπευτικές ζώνες και δίνες που βλέπουμε στην ατμόσφαιρα του Δία (ακόμα κι από τη Γη με ένα μικρό τηλεσκόπιο) είναι μακροχρόνια φαινόμενα, που φτάνουν βαθιά μέσα στον πλανήτη -κάτι μοναδικό στο Ηλιακό μας σύστημα- και ότι ο πλανήτης έχει μία έντονη ασυμμετρία Βορρά-Νότου, πιθανόν σε όλο του το βάθος.

Οι ανακαλύψεις σίγουρα δεν σταματούν εδώ. Με κάθε νέο πέρασμα της Juno κοντά από τον σύζυγό της, μαθαίνουμε ολοένα και περισσότερα για αυτόν και φτάνουμε κάθε φορά πιο κοντά στις μυστηριώδεις απαρχές του ηλιακού μας συστήματος, και στις πιο ουσιώδεις αναζητήσεις του ανθρώπινου είδους: από πού προερχόμαστε, και πόσο κοινή είναι η ύπαρξή μας στο Σύμπαν;

in ,

Αξιολογήστε το άρθρο

16 points
Upvote Downvote

ΣΧΟΛΙΑΣΤΕ

Παρακαλούμε Συνδεθείτε για να σχολιάσετε
  Εγγραφείτε  
Ειδοποίηση για