Πλανητικό σύστηµα Ερευνητική εργασία (Project) Α Λυκείου

Transcript

1 Πλανητικό σύστηµα Ερευνητική εργασία (Project) Α Λυκείου

2 Περιεχόµενα 1. Τροχιές πλανητών Φαινόµενες κινήσεις 1.1 Ηλιοκεντρικό Γεωκεντρικό µοντέλο πλανητικού συστήµατος 1.2 Νόµοι Kepler 1.3 Φαινόµενες κινήσεις πλανητών 2. Γήινοι πλανήτες Σύστηµα Γης - Σελήνης 3. Πλανήτες τύπου ία 4. Σχηµατισµός και εξέλιξη πλανητικού συστήµατος 5. Εξωγαλαξιακά πλανητικά συστήµατα 1

3 1. Τροχιές πλανητών Φαινόµενες κινήσεις 1.1 Ηλιοκεντρικό Γεωκεντρικό µοντέλο πλανητικού συστήµατος ΟΙ ΥΟ ΘΕΩΡΙΕΣ Κατά την πρώτη απ αυτές τόσο ο Ήλιος όσο και οι Πλανήτες πιστεύονταν πως κινούνταν γύρω από τη Γη η οποία και αποτελούσε το κέντρο του κόσµου (του σύµπαντος), εξ ου και η θεωρία αυτή ονοµάσθηκε, (Γη + κέντρο), γεωκεντρικό σύστηµα του κόσµου. Βασικός εκπρόσωπος αυτή της θεωρίας ήταν ο Κλαύδιος Πτολεµαίος.[2] Κατά την δεύτερη θεωρία οι Πλανήτες µεταξύ των οποίων συγκαταλέγονταν και η Γη, κινούνταν περί τον Ήλιο, ο οποίος και αποτελούσε το κέντρο του κόσµου, εξ ου και η θεωρία αυτή ονοµάσθηκε, (Ήλιος + κέντρο), ηλιοκεντρικό σύστηµα του κόσµου. Θεµελιωτές αυτής της θεωρίας ήταν οπυθαγόρας και η σχολή του και κυριότερος εκπρόσωπός της ο Αρίσταρχος ο Σάµιος.[3] Γεωκεντρική θεωρία Αυτή ήταν η κυρίαρχη άποψη στην αρχαιότητα. Στηρίζονταν στην γενική αντίληψη ότι η Γη βρισκόταν στο κέντρο του Σύµπαντος.Το σχήµα της ήταν σφαιρικό και αυτή ήταν ακίνητη. Βέβαια το σφαιρικό σχήµα δεν ήταν αποδεκτό από την αρχή. Μπορούµε όµως να πούµε µε βεβαιότητα ότι η άποψη αυτή για το σχήµα της είχε επικρατήσει τον 5ο π. Χ. αιώνα. Στην αρχή της φιλοσοφικής σκέψης (6ος π. Χ. αιώνας) πολλοί στοχαστές θεωρούσαν την Γη ως ένα επίπεδο, κυκλικό ή όχι, το οποίο ήταν αιωρούµενο. Την άποψη της σφαιρικότητας της Γης την υποστήριζαν πολλοί φιλόσοφοι της αρχαίας Ελλάδας. Ενδεικτικά αναφέρουµε τον Αναξίµανδρο, τον Εµπεδοκλή, τους Πυθαγόρειους φιλοσόφους, και κυρίως τον Παρµενίδη που διακήρυξε µε πάθος και βεβαιότητα την σφαιρικότητά της. Με την παρακµή όµως των επιστηµών µετά την ελληνιστική περίοδο και την κυριαρχία του ρωµαϊκού πρακτικού πνεύµατος η άποψη αυτή ξεχάστηκε και κυριάρχησε αυτή του επιπέδου σχήµατος. Αυτή η θέση διατηρήθηκε στην ύση και την Βυζαντινή Αυτοκρατορία µέχρι τον Μεσαίωνα. Ίσως σε αυτή την αντίληψη να στηρίζεται και η έκφραση Κάτω Κόσµος όταν αναφερόµαστε στον Κόσµο των νεκρών. Μιλάµε για τον Κόσµο που βρίσκεται κάτω από το επίπεδο που ζουν οι ζωντανοί. Το πρώτο γεωκεντρικό σύστηµα προτάθηκε από τον Φερεκύδη τον Σύριο.Αυτός σε µια πραγµατεία του που είχε γραφεί σε ιωνική διάλεκτο και ήταν γνωστή ως Επτάµυχος ανέφερε ότι ο Κόσµος αποτελείται από πτυχές σε κάθε µια από τις οποίες βρίσκεται ένας θεός. Οι επτά αυτές πτυχές ήταν µε την σειρά: το άπειρο διάστηµα, η κρυστάλλινη σφαίρα των απλανών αστέρων, η σφαίρα των πλανητών, η σφαίρα του Ηλίου, η σφαίρα της Σελήνης, η Γη και όλα αυτά που βρίσκονται κάτω από την Γη. Όπως θα δούµε και στην συνέχεια το γεωκεντρικό σύστηµα θεωρούσε ότι η Γη βρίσκόνταν στο κέντρο του Σύµπαντος και γύρω από αυτή σε κυκλική τροχιά κινούνταν οι λοιποί πλανήτες. Η σειρά των πλανητών ήταν η ακόλουθη σύµφωνα µε την διάταξη του Εύδοξου του Κνίδιου:Σελήνη, Ερµής, Αφροδίτη, Ήλιος, Άρης, ίας και Κρόνος. Ανάλογη ήταν και η διάταξη του Αριστοτέλη. Αυτή περιλάµβανε ένα γεωκεντρικό σύστηµα µε την Γη στο κέντρο και η οποία περιβάλλονταν από ένα σύνολο περιστρεφόµενων ηµιδιαφανών κρυστάλλινων σφαιρών όπου βρίσκονταν ο Ήλιος και οι πλανήτες.στην εξώτατη κρυστάλλινη σφαίρα συναντάµε τους απλανείς αστέρες. Ανάλογα συστήµατα υποστήριξαν οι περισσότεροι φιλόσοφοι. Ενδεικτικά αναφέρουµε τους Αναξίµανδρο, Αναξιµένη, ιογένη Απολλωνάτη,Εµπεδοκλή, Ξενοφάνη τον Κολοφώνιο, Παρµενίδη, Πυθαγόρα και Επίκουρο. 2

4 Ηλιοκεντρική θεωρία Με την διατύπωση από τους Πυθαγόρειους φιλοσόφους, αλλά και από άλλους της ίδιας εποχής φιλοσόφους όπως ο Θέων ο Σµυρναίος για παράδειγµα, της άποψης ότι η Γη δεν είναι στο κέντρο του Κόσµου είχε συντελεστεί ένα πολύ µεγάλο βήµα για την διατύπωση µιας θεωρίας που θα τοποθετούσε τον Ήλιο στο κέντρο. Το µεγάλο πρόβληµα, όπως θα δούµε και στην συνέχεια, που είχαν οι αστρονόµοι της εποχής ήταν η εξήγηση της ανάδροµης φαινόµενης πορείας των πλανητών Άρη, ία και Κρόνου. Τόσο η γεωκεντρική όσοκαι η πυροκεντρική θεωρία δεν έδιναν εξηγήσεις ικανοποιητικές σε αυτό το ερώτηµα. Τότε εµφανίστηκε ο Αρίσταρχος ο Σάµιος ο οποίος στην προσπάθειά του να δώσει ερµηνεία σε αυτό το φαινόµενο πρότεινε την τοποθέτηση του Ηλίου ακίνητου στο κέντρο του συστήµατος. Η παραπάνω υπόθεση του Αρίσταρχου αναφέρεται µεταξύ άλλων ( Πλούταρχος, Αέτιος κλπ) και από τον Αρχιµήδη στο έργο του Ψαµµίτης. Εκεί βρίσκουµε ότι: «Ο δε Αρίσταρχος ο Σάµιος συνέγραψε κάποιες υποθέσεις οι µεν απλανείς αστέρες και ο ήλιος µένουν ακίνητοι, η δε γη περιφέρεται σε περιφέρεια κύκλου γύρω από τον ήλιο ο οποίος βρίσκεται στο µέσον της διαδροµής» Είναι γεγονός ότι ο Αρίσταρχος µε τα όργανα και τα µέσα της εποχής του δεν ήταν δυνατόν να επιβεβαιώσει την θεωρία του. Η επικρατούσα άποψη ήταν αυτή της γεωκεντρικής θεωρίας, ανεξάρτητα από τις διαφορές που είχε κάθε σχολή. Η Γη ήταν η κατοικία των Θεών και εποµένως δεν ήταν δυνατόν να µην κατέχει το κέντρο ώστε να περιφέρονται γύρω από αυτή όλα τα υπόλοιπα ουράνια σώµατα ώστε να αποτίνουν φόρο τιµής σε αυτούς. Η εµφάνιση της ηλιοκεντρικής θεωρίας τάραξε τα νερά της Αστρονοµίας και όχι µόνο. Όλοι οι φιλόσοφοι και οι επιστήµονες της εποχής ασχολήθηκαν άµεσα ή έµµεσα µε αυτή. Λέγοντας άµεσα εννοούµε µε την µελέτη της θεωρίας αυτής και έµµεσα µε την µελέτη της αντιθέτου γεωκεντρικής ώστε να την επιβεβαιώσουν περισσότερο. Στο σηµείο αυτό βέβαια πρέπει να πούµε ότι οι περισσότεροι, αν όχι όλοι οι φιλόσοφοι που διατύπωσαν άλλες εκτός από την κυρίαρχη γεωκεντρική άποψη διώχθηκαν και εξορίστηκαν από τις πόλεις τους. Ο Φιλόλαος κατηγορήθηκε για αθεΐα και ο Αρίσταρχος φυγαδεύτηκε στην Αλεξάνδρεια.Είναι αλήθεια ότι η ηλιοκεντρική θεωρία όπως αυτή διατυπώθηκε από τον Αρίσταρχο τον Σάµιο είχε αρκετά προβλήµατα στην όλη αποδοχή της. Τα όργανα τα οποία χρησιµοποιούσε σε συνδυασµό µε την επικρατούσα άποψη που έδινε ιδιαίτερη αίγλη και κολακεία στους ανθρώπους τοποθετώντας τους στο κέντρο του Κόσµου δεν την έκαναν εύκολα αποδεκτή. Η άποψη του Αρίσταρχου εύκολα µπορούσε να εκληφθεί ως ασέβεια στην θεϊκή τάξη. Ο Πλούταρχος µας λέγει ότι ο Αρίσταρχος κατηγορήθηκε για αθεΐα και ήταν ο Στράτων αυτός που τον φυγάδεψε στην Αλεξάνδρεια.Αρκετοί µάλιστα φιλόσοφοι ήταν ανάµεσα στους κατήγορούς του. Ένας από αυτούς ο στωικός φιλόσοφος Κλεάνθης, µαθητής και διάδοχος του Ζήνωνα του Κιτιέα ιδρυτή της σχολής. Η φυγή του Αρίσταρχου δεν του επέτρεψε την µαθηµατική επεξεργασία του µοντέλου του, ούτε του έδωσε την δυνατότητα να δηµιουργήσει κάποιο σύστηµα πλανητικών τροχιών όπως αντίστοιχα υπήρχε στο γεωκεντρικό! Οι τροχιές των πλανητών κατά το Γεωκεντρικό σύστηµα πάνω και το Ηλιοκεντρικό σύστηµα κάτω. 3

5 ΚΛΑΥ ΙΟΣ ΠΤΟΛΕΜΑΙΟΣ Ο Πτολεµαίος θεωρούσε τη Γη σφαιρική κι ακίνητη, και µεγαλύτερη απ' όλα τα ουράνια σώµατα. Για να εξηγήσει την ανάδροµη κίνηση των πλανητών, εισήγαγε στο γεωκεντρικό µοντέλο των έκκεντρων κύκλων και επικύκλων που είχε ήδη προταθεί από τον Απολλώνιο τον Περγαίο και τον Ίππαρχο, την έννοια του "εξισωτικού σηµείου" ή "εξισωτή" (equant). Τοποθετώντας έναν παρατηρητή στο εξισωτικό σηµείο, τότε αυτός θα βλέπει το σώµα που περιφέρεται γύρω του σε έναν επίκυκλο, να διανύει σε ίσους χρόνους ίσες γωνίες (κάτι που παραπέµπει στον νόµο των ίσων εµβαδών του Κέπλερ). Το µοντέλο αυτό έδινε ικανοποιητικά αποτελέσµατα, µε σφάλµα της τάξης µόνο λίγων µοιρών, γι' αυτό και επικράτησε για 14 αιώνες. Στη «Μεγίστη Σύναξιν» ο Πτολεµαίος καταγράφει µεν το γεωκεντρικό σύστηµα του Ίππαρχου, αλλά το συστηµατοποιεί και το συνδυάζει µε δικές του παρατηρήσεις, µε αποτέλεσµα µία πλήρη αστρονοµική σύνθεση που περιελάµβανε κατάλογο αστέρων και αστερισµών, ένα προβλεπτικό µοντέλο για τις µελλοντικές θέσεις των ουράνιων σωµάτων και τις µελλοντικές εκλείψεις Ηλίου και Σελήνης, καθώς και µία προτεινόµενη αντίληψη του Σύµπαντος ως ένα σύνολο οµόκεντρων σφαιρών, όπου οι πλανήτες, ο Ήλιος και η Σελήνη κινούνται ο καθένας στην επιφάνεια της δικής του κοσµικής σφαίρας ενώ οι απλανείς αστέρες τοποθετούνται συλλήβδην στην εξώτερη σφαίρα. Στο έργο του «Γεωγραφία» συλλέγει το σύνολο των γεωγραφικών γνώσεων της εποχής του και το εµπλουτίζει µε αναφορές ναυτικών, µε αποτέλεσµα µία σχετικά ακριβή περιγραφή της Ευρώπης (µε έµφαση βέβαια στην «πολιτισµένη» Μεσόγειο), της βόρειας Αφρικής, της Μέσης Ανατολής και της Αραβικής χερσονήσου. Στο µνηµειώδες έργο του «Τετράβιβλος» ο Πτολεµαίος συνοψίζει τον κορµό γνώσης της ελληνιστικής µαντικής ωροσκοπικής αστρολογίας σε µία εκτενή, εκλογικευµένη και συστηµατοποιηµένη επιτοµή που ταίριαζε µε το γεωκεντρικό σύστηµα της Μεγίστης Σύναξης. Ο Πτολεµαίος, ο οποίος θεωρούσε τη µαντική αστρολογία πιθανοκρατικό εργαλείο αλλά όχι αλάνθαστο οδηγό, απέρριπτε άλλους διαδεδοµένους τύπους µαντείας όπως η αριθµολογία, ενώ παρέδωσε κι ένα εγχειρίδιο οπτικής και µία µελέτη επάνω στη θεωρία της µουσικής, όπου συµφωνούσε µε τους πυθαγόρειους στην αντιστοίχιση µαθηµατικών αναλογιών στα µουσικά χρονικά διαστήµατα. ΑΡΙΣΤΑΡΧΟΣ Ο Αρίσταρχος ο Σάµιος έζησε µεταξύ του 310 και του 230 πχ. Είχε δάσκαλο τον Στράτωνα από την Λάµψακο, (λυκειάρχη του Λυκείου του Αριστοτέλη στην Αλεξάνδρεια το 287 π.χ.). υστυχώς δεν σώζεται το βιβλίο στο οποίο ανέφερε την ηλιοκεντρική θεωρία του ο Αρίσταρχος. Γνωρίζουµε για αυτή του την θεωρία µέσω του Αρχιµήδη, από το βιβλίο του "Ψαµµίτες". Αντίθετα όµως από την κοινή πεποίθηση, ΕΝ ήταν ο πρώτος που έκανε την ανακάλυψη ότι η γη δεν είναι το κέντρο τού ηλιακού συστήµατος. Ήταν ο πρώτος που τόλµησε να µιλήσει ανοιχτά γι' αυτήν, στους "πολιτισµένους" πολυθεϊστές τής Ελλάδος. Και φυσικά καταδιώχθηκε για αθεΐα. Σε αυτή πρωτοστάτησε ο Κλεάνθης, ο ηγέτης τών Στωικών 4

6 φιλοσόφων στην Αθήνα, ο οποίος ζητούσε τη θανάτωση ή εξορία του Αρίσταρχου επειδή τον θεώρησε "άθεο" (Κανονική Ιερά Εξέταση δηλαδή στη φωτισµένη Αθήνα τής αρχαιότητας). Η ιδεολογική αποµόνωση του Αρίσταρχου φαίνεται ότι ήταν τόσο επιτυχής, που κανείς από τους σύγχρονους αλλά και µεταγενέστερους του δεν υποστήριξε την θεωρία του. Αναφέρεται µόνο ο Σέλευκος ο Βαβυλώνιος, έναν αιώνα µετά τον Αρίσταρχο, να προσπαθεί να διαδώσει την ηλιοκεντρική θεωρία αλλά και αυτός χωρίς αποτέλεσµα. ΠΥΘΑΓΟΡΑΣ Για την ακρίβεια, πριν από τον Αρίσταρχο, µίλησε για το θέµα αυτό δυόµισι αιώνες ενωρίτερα ο Πυθαγόρας, ο οποίος ανέφερε και τη σφαιρικότητα τής γης. Ο Πυθαγόρας γεννήθηκε (κι αυτός) στη Σάµο το 580 π.χ. Και τις σχετικές διδασκαλίες περί τής κίνησης τής γης γύρω από άλλο ουράνιο σώµα, ως διδασκαλία του Πυθαγόρα, τη φανέρωσε σε φιλοσοφικούς κύκλους πρώτος ο Πυθαγόρειος Ικέτας, και έπειτα ο Πυθαγόρειος Έκφαντος και ο µαθητής του Πλάτωνα Ηρακλείδης ο Ποντικός. ΠΛΑΤΩΝΑΣ Αργότερα ο Πλάτωνας ( π.χ.) προσπάθησε να παρουσιάσει ένα ηλιοκεντρικό µοντέλο µε την αντίληψη της οµαλής κυκλικής κίνησης των ουρανίων σωµάτων γύρω απ την κεντρική εστία, θέλοντας ίσως να δώσει µια νοµοτελειακή και µαθηµατικά αρµονική όψη του Σύµπαντος. Επηρεασµένος απ τις πλατωνικές ιδέες ο Εύδοξος παρουσιάζει την υφήλιο σαν ένα σύστηµα οµόκεντρων σφαιρών. Σε κάθε πλανήτη αποδίδει τέσσερις οµόκεντρες σφαίρες, ενώ στον Ήλιο και τη Σελήνη τρεις. ΦΙΛΟΛΑΟΣ Ο Πυθαγόριος Φιλόλαος ο Κροτωνιάτης, έζησε τον 5ο αιώνα π.χ., και ήταν µαθητής του Λύση, ενός από τους δύο Πυθαγόριους που επέζησαν της καταστροφής τών Πυθαγορίων από τον ηγεµόνα του Κρότωνα. Ο ίδιος ο Φιλόλαος κατηγορήθηκε αδίκως ότι ήθελε να επιβάλει την τυραννία στον Κρότωνα (συνηθισµένη, για την εποχή, κατηγορία για να εξοντώσουν τους όποιους πολιτικούς αντιπάλους) και δολοφονήθηκε. Ο Φιλόλαος υποστήριξε ένα κοσµολογικό µοντέλο, στο οποίο το κέντρο του κόσµου ήταν η Κεντρική Εστία. Γύρω από την εστία αυτή περιστρεφόταν ο Αντίχθων, µετά η Γη που βρισκόταν πάντα σε θέση αντιδιαµετρική µε τον Αντίχθωνα, µετά η Σελήνη και ο Ήλιος που ανακλά το φως της εστίας, και µετά όλα τα άλλα κοσµικά σώµατα. Σύµφωνα µε τον ιογένη Λαέρτιο, ο Φιλόλαος ήταν ο πρώτος που υποστήριξε την κυκλική κίνηση της Γης (αν και αναφέρει και την πιθανότητα να ήταν ο Ικέτας ο Συρρακούσιος). Η ιδέα εποµένως ότι η Γη µπορεί να κινείται γύρω από ένα άλλο κέντρο υπάρχει ήδη δύο αιώνες πριν από την εποχή που έζησε ο Αρίσταρχος. ΗΡΑΚΛΕΙ ΗΣ Κατόπιν ο Ηρακλείδης ο Πόντιος, (4ος αιώνας π.χ.), είχε θητεύσει στην Ακαδηµία τού Πλάτωνα. Βρήκε ότι η γωνιακή απόσταση του Ερµή και της Αφροδίτης από τον Ήλιο είναι πάντα µικρότερη από κάποιο όριο, γεγονός που ορθώς ερµήνευσε ότι οφείλεται στο ότι οι δύο αυτοί πλανήτες περιφέρονται γύρω από τον Ήλιο και όχι γύρω από την Γη. Πάντως και γι αυτόν ο Ήλιος και οι υπόλοιποι πλανήτες περιστρέφονται γύρω απ τη Γη. Για να εξηγήσει δε τις ηµερήσιες κινήσεις των ουρανίων σωµάτων δέχτηκε ότι η Γη περιστρέφεται και η ίδια γύρω απ τον άξονά της. 5

7 Από αυτούς επηρεάστηκε αργότερα (κατά το 280 π.χ.) ο Αρίσταρχος ο Σάµιος, µαθητής τού µαθητή τού Αριστοτέλη, Στράτωνα, και τόλµησε να το πει δηµόσια, κάτι που οι άλλοι δεν είχαν τολµήσει. Έτσι έδωσε το όνοµά του στην ηλιοκεντρική θεωρία. Τη θεωρία της κίνησης της Γης γύρω από τον ήλιο και γύρω από τον εαυτό της, θα την είχαν διατυπώσει πρώτοι ο Πυθαγόρας και οι µαθητές του, οι οποίοι όµως, για τον φόβο τέτοιων διώξεων από τους δεισιδαίµονες πολυθεϊστές, χρησιµοποιούσαν κώδικες και αλληγορίες και σύµβολα κατά τη διδασκαλία, και εξασκούσαν τους µαθητές τους στο «νόµο της σιγής». Με τον τρόπο αυτό, ο παγανιστικός σκοταδισµός φίµωσε και στο τέλος κατέπνιξε την επιστηµονική αυτή γνώση, ώσπου ξεχάστηκε για 2000 ακόµα χρόνια. Ας δούµε όµως πού έµαθε ο Πυθαγόρας αυτές τις πληροφορίες για τα ουράνια σώµατα: Ο νεαρός Πυθαγόρας έγινε µαθητής του φιλόσοφου Φερεκύδη στη Λέσβο, του Ερµοδάµαντα στη Σάµο, και του µεγάλου Θαλή και του Αναξίµανδρου στη Μίλητο. Ο τύραννος της Σάµου Πολυκράτης του έδωσε συστατικές επιστολές για τον Φαραώ Άµαση και ο Πυθαγόρας ταξίδεψε στην Αίγυπτο όπου έγινε δεκτός από τους αρχιερείς της Μέµφιδος και της Ηλιούπολης. Λέγεται ότι µυήθηκε σε όλα τα αιγυπτιακά µυστήρια και ότι έµεινε στην Αίγυπτο είκοσι ολόκληρα χρόνια, περνώντας πλέον για Αιγύπτιος, ώσπου ο Πέρσης βασιλιάς Καµβύσης κατέλαβε τη χώρα, διέλυσε τη δυναστεία των Φαραώ, και ο Πυθαγόρας αιχµαλωτίστηκε µαζί µε άλλους Αιγυπτίους λόγιους, και µεταφέρθηκε ως σκλάβος στη Βαβυλώνα. Εκεί κατάφερε να διακριθεί και να επιζητούν συναναστροφές µαζί του Πέρσες Μάγοι και σοφοί Χαλδαίοι, για ανταλλαγές γνώσεων και διδασκαλιών, και έπειτα από δώδεκα χρόνια διαµονής στη Βαβυλώνα (όπου οι γνώσεις του είχαν χαρακτηριστεί αρκετά σηµαντικές για να κυκλοφορούν ελεύθερες). Ο προσωπικός γιατρός του Πέρση βασιλιά, ο Έλληνας ηµοκείδης, µεσολάβησε και κατάφερε επιτέλους να αφεθεί ελεύθερος ο Πυθαγόρας, µε τον όρο να επιστρέψει στην πατρίδα του τη Σάµο και όχι στην Αίγυπτο. Αυτός όµως µόλις απέκτησε την ελευθερία του ταξίδεψε σε όλη την Εγγύς Ανατολή, και λένε ότι έφτασε µέχρι και την Ινδία, πάντοτε αναζητώντας σπάνιες γνώσεις και σπάνιους ανθρώπους. ΘΕΩΡΙΑ Αστρονοµική θεωρία, που δέχεται τον Ήλιο ως απλανή αστέρα, γύρω από τον οποίο περιστρέφονται οι πλανήτες. Το ηλιοκεντρικό σύστηµα θεµελιώθηκε από τους Πυθαγόρειους και διατυπώθηκε από τον Αρίσταρχο το Σάµιο. Στην αρχαιότητα όµως κυριαρχούσε η αντίθετη άποψη, που δεχόταν το γεωκεντρικό σύστηµα, δηλ. ότι κέντρο του πλανητικού συστήµατος ήταν η ακίνητη Γη, γύρω από την οποία περιφέρονταν οι πέντε τότε γνωστοί πλανήτες ( Ερµής, Αφροδίτη, Άρης ίας και Κρόνος) και ακόµα ο Ήλιος και η Σελήνη, που κατατάσσονταν στους πλανήτες. Ανάµεσα στους υποστηριχτές του γεωκεντρικού συστήµατος ήταν ο Αριστοτέλης, ο Πλάτωνας, ο Πτολεµαίος κ.ά. Ο Αρίσταρχος ο Σάµιος το 300 π.χ. υποστήριξε πρώτος το ηλιοκεντρικό σύστηµα. Η θεωρία του όµως δεν εκτιµήθηκε, εξαιτίας του κύρους των απόψεων του Αριστοτέλη και του Πτολεµαίου. Το γεωκεντρικό σύστηµα επικράτησε µέχρι το 160 µ.χ. αι. Το 1506 ο Πολωνός αστρονόµος και µοναχός Νικόλαος Κοπέρνικος ( ), αφού µελέτησε τους αρχαίους Έλληνες και διαπίστωσε τις ατέλειες του γεωκεντρικού συστήµατος, υποστήριξε το ηλιοκεντρικό σύστηµα. Η απόδειξη του ηλιοκεντρικού συστήµατος οφείλεται κυρίως στον Ιταλό αστρονόµο Γαλιλαίο, ο οποίος το 1610 παρατήρησε τις φάσεις της Αφροδίτης. Οριστικά επικράτησε στην Αστρονοµία το 1838, όταν ο Γερµανός αστρονόµος Μπέσελ ανακάλυψε την ετήσια παράλλαξη των αστέρων. Το ηλιοκεντρικό σύστηµα ονοµάζεται κοπερνίκειο σύστηµα, προς τιµή του Κοπέρνικου, µολονότι 6

8 ο Αρίσταρχος ήταν ο πρώτος που το υποστήριξε. ΗΛΙΟΚΕΝΤΡΙΚΟ ονοµαστηκε το σύστηµα που πρότεινε ο Κοπέρνικος και θεωρούσε ότι ο Ήλιος και όχι η Γη είναι το κέντρο γύρω από το οποίο περιφέρονται οι πλανήτες. Η επαναστατική ιδέα του εκτοπισµού της Γης από το κέντρο του σύµπαντος προκλήθηκε από το ότι οι ίδιες οι παρατηρήσεις των κινήσεων των ουρανίων σωµάτων από τους αστρονόµους µπόρεσαν να κατευθύνουν µια θεωρία αλλαγής του κοσµοειδώλου και όχι η προσκόλληση των παρατηρήσεων στη θεωρία, όπως συνέβαινε από την αρχαιότητα. Μια διαδικασία δύσκολή, γεµάτη ιδεολογικές και φιλοσοφικές µάχες, που προκάλεσε ρήξεις τόσο στην αρχαία ελληνική αυθεντία όσο και στις κύριες θέσεις της Καθολικής Εκκλησίας. Η αδυναµία της πτολεµαϊκής αστρονοµίας να δώσει µια φυσική και όχι απλώς µια µαθηµατική απάντηση, στα ανοµοιόµορφα φαινόµενα που παρατηρούνταν στον ουράνιο θόλο, οδήγησε µια σειρά αστρονόµων και φυσικών φιλοσόφων να κοιτάξουν µε µια άλλη µατιά τον κόσµο. Ο διαφορετικός τρόπος σκέψης τους, οι νέες µαθηµατικές τεχνικές που ανέπτυξαν, η κατασκευή νέων επιστηµονικών οργάνων όπως το τηλεσκόπιο και η προσήλωση στις παρατηρήσεις του ουράνιου θόλου, κλόνισαν την πίστη των ανθρώπων στις κοινές ενδείξεις των αισθήσεών τους. Ενδείξεις που υποδεικνύουν ότι η Γη βρίσκεται πράγµατι στο κέντρο του σύµπαντος. Η νέα δοµή του σύµπαντος που προτάθηκε µε τον ηλιοκεντρισµό, εξήγησε τις εµφανείς ανωµαλίες των πλανητικών κινήσεων. Κινήσεις που έως τότε έπρεπε να ακολουθούν την τελειότητα του κύκλου και τις φιλοσοφικές πεποιθήσεις που τις συνόδευαν. ηλαδή οι παρατηρήσεις έπρεπε να δικαιολογούνται απόλυτα µε την θεωρία που είχαν υποδείξει ο Πλάτωνας και ο Αριστοτέλης. Με την µετατόπισητου Ήλιου στο κέντρο του σύµπαντος ερµηνεύθηκαν µια σειρά φαινοµένων ανοίγοντας τον δρόµο για την εποχή της «Νευτώνειας επιστήµης». Οι αντιδράσεις στην κοπερνίκειο θεωρία ΚΟΠΕΡΝΙΚΟΣ Αρχικά, το «De revolutionibus» δεν προκάλεσε οξείες αντιδράσεις ίσως ο πρόλογος του Οσιάνδρου είχε επιτελέσει το σκοπό του. Χρειάσθηκε να περάσουν τρία χρόνια από την πρώτη έκδοση για την πρώτη καταγεγραµµένη αντίδραση: τότε ένας οµινικανός µοναχός, ο Τζιοβάνι Μαρία Τολοζάνι, συνέγραψε µία πραγµατεία αποκηρύσσοντας τη θεωρία και υπερασπιζόµενος την απόλυτη αλήθεια της Αγίας Γραφής. Μετά την πρώτη δεκαετία του 17ου αιώνα, αρκετοί αστρονόµοι και άλλοι µορφωµένοι άνθρωποι γνώριζαν πλέον για τη νέα θεωρία. Ανάµεσα στους πρώτους υποστηρικτές, κατά τον πρώτο βιογράφο του Κοπέρνικου, τον Πιέρ Γκασεντί, συγκαταλέγονταν οι: Ραιτικός, Ιωσήφ Σκάλιγκερ, Κοµένιος, Τζιορντάνο Μπρούνο, Γιοχάνες Κέπλερ, Μαρέν Μερσέν και Ρενέ Ντεκάρτ (Καρτέσιος). Ανάµεσα στους πρώτους πολέµιους της κοπερνίκειας θεωρίας ξεχώριζαν οι: Φίλιππος Μελάγχθων, Μαρτίνος Λούθηρος, Ιωάννης Καλβίνος και Χριστόφορος Κλάβιος. Ο Τυχό Μπραχέ εµφανίζεται παραδόξως ως υποστηρικτής, παρά το ότι πίστευε πως η Γη ήταν ακίνητη. Πολλοί ιστορικοί της Επιστήµης έχουν συζητήσει για το λόγο που πέρασαν 60 χρόνια µετά το θάνατο του Κοπέρνικου και την πρώτη έκδοση του έργου του µέχρι την πρώτη επίσηµη αντίδραση. Η προσωπικότητα του Γαλιλαίου και η έλλειψη παρατηρησιακών δεδοµένων υπέρ ή κατά της θεωρίας αναφέρονται συχνά ως τέτοιοι λόγοι. Τελικά, το 1616 ο Καρδινάλιος Μπελαρµίνε έδωσε στο Γαλιλαίο µια διαταγή από τον Πάπα να υιοθετήσει τη θέση ότι το ηλιοκεντρικό σύστηµα ήταν καθαρά υποθετικό. Μετά από αυτό το βήµα, το "De revolutionibus" εντάχθηκε στον «Κατάλογο Απαγορευµένων Βιβλίων» (Index Librorum Prohibitorum) της Ρωµαιοκαθολικής Εκκλησίας. εν απαγορεύθηκε επισήµως, αλλά απλώς αποσύρθηκε από την κυκλοφορία «για διορθώσεις που θα διευκρίνιζαν ότι η θεωρία δεν είχε καµιά σχέση µε την πραγµατικότητα», ήταν δηλαδή µία µαθηµατική επινόηση όπως π.χ. είναι οι µιγαδικοί αριθµοί, για τη διευκόλυνση των υπολογισµών. Παρότι όµως τέτοιες «διορθώσεις» 7

9 ετοιµάσθηκαν από τον Φρανσέσκο Ινγκόλι και άλλους, και έγιναν επισήµως δεκτές το 1620, το βιβλίο δεν ανατυπώθηκε ποτέ µε αυτές, και ήταν διαθέσιµο στις ρωµαιοκαθολικές χώρες µόνο µετά από ειδική αίτηση µελετητών µε κατάλληλες προϋποθέσεις. Το έργο παρέµεινε στον «Κατάλογο των Απαγορευµένων Βιβλίων» µέχρι το Πέρα από την ηλιοκεντρική θεωρία, οι παρατηρήσεις του Κοπέρνικου αποτέλεσαν λίγα µόλις χρόνια µετά το θάνατό του τη βάση για τη σύνταξη των «Tabulae prutenicae» («Πρωσικών Πινάκων», Prutenische Tafeln στα γερµανικά) από τον Γερµανό αστρονόµο και µαθηµατικό Έρασµο Ράινχολντ. Οι πίνακες αυτοί χρησιµοποιήθηκαν για την ηµερολογιακή µεταρρύθµιση του Πάπα Γρηγόριου ΙΓ HYPERLINK " "', αλλά και από ναυτικούς και θαλασσοπόρους εξερευνητές, που κατά τους προηγούµενους αιώνες συµβουλεύονταν τον «Πίνακα των Αστέρων» του Ρεγιοµοντάνου 1.2 Νόµοι Kepler Στις αρχές του 17ου αιώνα, ο Κέπλερ ήταν πεπεισµένος ότι ο Ήλιος βρίσκεται στο κέντρο, επηρεασµένος από τη συµβολή του Κοπέρνικου, όσο και από τις γενικότερες φιλοσοφικές του καταβολές. Όµως οι ανώµαλες τροχιές των πλανητών και πάλι δεν µπορούσαν να εξηγηθούν ικανοποιητικά µε τη µετατόπιση του Κοπέρνικου. Ταυτόχρονα, η πίστη του Κέπλερ στην ακρίβεια των υπολογισµών, στα αποτελέσµατα του τηλεσκοπίου και στην αναγκαιότητα του συνδυασµού των παρατηρήσεων µε τα γεωµετρικά µοντέλα, τον οδήγησαν να κατανοήσει τις κινήσεις των ουράνιων σωµάτων µε µια διαφορετική οπτική, την οπτική του φυσικού νόµου. [Λογικές αρχές που επιβεβαιώνονται τόσο µε τις παρατηρήσεις όσο και µε τη θεωρία και διέπουν όλα τα φυσικά φαινόµενα. Ο φυσικός νόµος προς το τέλος του αιώνα και έως τις µέρες, κυρίως µε τη συµβολή του Νεύτωνα, θα γίνει το σύνθηµα της Νέας Νευτώνειας Επιστήµης.] Για τον Κέπλερ, ο Ήλιος ήταν η πηγή της ζωής και της κίνησης. Μέσα του κρυβόταν µια κινητήρια δύναµη, η 'anima motrix' [κινητήρια ψυχή], η οποία µπορούσε να προκαλέσει όλες τις κινήσεις των ουράνιων σωµάτων. Αν και είχε βαθιά πίστη σε κάτι που δεν µπορούσε να το παρατηρήσει αλλά διαισθανόταν την ύπαρξή του, αποφάσισε να ελέγξει κατά πόσον η πίστη του σε µια φιλοσοφική αντίληψη µπορούσε να επιβεβαιωθεί από τις ίδιες τις ακριβείς παρατηρήσεις. Ο Κέπλερ ήθελε να κατανοήσει τις κινήσεις των πλανητών όχι βασιζόµενος σε µεταφυσικές αρχές, όπως συνήθιζαν οι προγενέστεροι αστρονόµοι, οι οποίοι συναρτούσαν τα αποτελέσµατα των παρατηρήσεών τους µε αυτά πίστευαν, αλλά βασιζόµενος σε φυσικές εξηγήσεις. Ο Κέπλερ πίστευε αρχικά ότι το κέντρο της κίνησης των πλανητών ήταν ο Ήλιος και ότι οι πλανήτες διαγράφουν γύρω από αυτόν κυκλικές τροχιές. Στα τέλη του 16ου αιώνα, ο Μπραχέ είχε αναθέσει στον Κέπλερ να συνεχίσει την µελέτη της τροχιάς διαφόρων πλανητών και κυρίως να υπολογίσει εκ νέου την τροχιά του πλανήτη Άρη. Η φαινοµενική τροχιά του Άρη παρουσίαζε τις µεγαλύτερες δυσκολίες ως προς την ερµηνεία βάσει των επικύκλων. Με το θάνατο του Μπραχέ, ο Κέπλερ είχε στην κατοχή του το σύνολο των αστρονοµικών παρατηρήσεων του Μπραχέ, ένα τηλεσκόπιο και ενθουσιασµό για να ανακαλύψει την αλήθεια. Κατά τη διάρκεια της εργασίας αυτής και εξαιτίας της εξαιρετικής δυσκολίας της, ο Κέπλερ ανακάλυψε ότι η απόσταση του Άρη από τον Ήλιο µεταβαλλόταν και ότι ο Άρης δεν διέγραφε κυκλική τροχιά. Τα θεωρητικά δεδοµένα πολλών χρόνων δεν συµφωνούσαν µε αυτά που παρατηρούσε ο Κέπλερ στον ουρανό. Ο Κέπλερ πίστευε πως, αν η τροχιά του Άρη ήταν κυκλική, θα µπορούσε µε τη χρήση πολλαπλών επικύκλων να καθορίσει και να προβλέψει την ακριβή του θέση. Η χρήση τους όµως δεν ανταποκρινόταν στα αποτελέσµατα που παρατηρούσε στον ουρανό. Μπορεί η κυκλική κίνηση να αρκούσε για µια γεωµετρική εξήγηση, δεν αρκούσε όµως για τη φυσική εξήγηση που αναζητούσε ο Κέπλερ. Μελετώντας προσεκτικότερα τα παρατηρησιακά δεδοµένα του πλανήτη Άρη, κατέληξε στο συµπέρασµα ότι οι πλανήτες διαγράφουν γύρω από τον Ήλιο ελλειπτικές τροχιές και διατύπωσε τον νόµο για την κίνηση των 8

10 πλανητών. Σύµφωνα µε αυτόν, οι πλανήτες περιστρέφονται γύρω από τον Ήλιο διαγράφοντας επίπεδες τροχιές. Οι τροχιές αυτές είναι ελλείψεις των οποίων ο Ήλιος καταλαµβάνει µία από τις εστίες. Συνεχίζοντας την έρευνά του και για τους άλλους πλανήτες, διατύπωσε τον νόµο σύµφωνα µε τον οποίο οι ταχύτητες των πλανητών στις τροχιές τους δεν είναι αµετάβλητες αλλά µεταβάλλονται κατά τρόπον ώστε η ευθεία γραµµή (επιβατική ακτίνα) που ενώνει τον πλανήτη µε τον Ήλιο να διαγράφει σε ίσα χρονικά διαστήµατα ίσες επιφάνειες (εµβαδά). Τα αποτελέσµατα αυτών των µελετών δηµοσιεύτηκαν το 1609 στο έργο του "Astronomia nova" [Νέα aστρονοµία]. Το 1619 εξέδωσε το έργο "Harmonice mundi" [Αρµονία των Κόσµων] στο οποίο εξηγούσε ότι οι κινήσεις των πλανητών ακολουθούν τους νόµους της µουσικής αρµονίας και διατύπωσε τον νόµο σύµφωνα µε τον οποίο τα τετράγωνα των χρόνων περιφοράς των πλανητών γύρω από τον Ήλιο είναι ανάλογα µε τους κύβους των µέσων αποστάσεων τους από τον ήλιο. Οι νόµοι αυτοί έχουν µείνει γνωστοί ως "οι τρεις νόµοι του Κέπλερ". Με τους δύο πρώτους νόµους, ο Κέπλερ ανέτρεψε µια παράδοση που κράτησε πάνω από δύο χιλιάδες χρόνια και ήταν προσηλωµένη στην εµµονή της κυκλικότητας. Οι παρατηρήσεις του καθοδηγούσαν τη θεωρία. Ξεκίνησε να µελετά την τροχιά του Άρη ακολουθώντας την παράδοση του κύκλου. Κατέρριψε την ιδέα της θεϊκής τελειότητας των ουρανών και της συµµετρίας της, η οποία οριζόταν έως τότε από τον κύκλο. Τελικά, ο κύκλος υπονοµεύτηκε ουσιαστικά µε την παρατήρηση του ουρανού από τον Γαλιλαίο και από τις ελλείψεις του Κέπλερ. Οι Νόµοι του Κέπλερ Ο Κέπλερ κληρονόµησε από τον Τύχωνα µεγάλο όγκο ακριβέστατων παρατηρησιακών δεδοµένων επί των θέσεων των πλανητών («εξοµολογούµαι ότι όταν πέθανε ο Τύχων, εκµεταλλεύτηκα την απουσία των κληρονόµων και πήρα τις παρατηρήσεις υπό την προστασία µου, ή µάλλον τις άρπαξα», αναφέρει σε γράµµα του το 1605). Το δύσκολο ήταν να ερµηνευθούν µε κάποια λογική θεωρία. Οι κινήσεις των άλλων πλανητών πάνω στην ουράνια σφαίρα παρατηρούνται από την οπτική γωνία της Γης, η οποία µε τη σειρά της περιφέρεται γύρω από τον Ήλιο. Αυτό προκαλεί µια φαινοµενικώς περίεργη «τροχιά», κάποτε µε τη λεγόµενη «ανάδροµη κίνηση». Ο Κέπλερ επικεντρώθηκε στην τροχιά του Άρη, αλλά πρώτα έπρεπε να γνωρίζει µε ακρίβεια την τροχιά της Γης. Με µία ιδιοφυή σκέψη, χρησιµοποίησε τη γραµµή που ενώνει τον Άρη µε τον Ήλιο, αφού γνώριζε τουλάχιστον ότι ο Άρης θα βρισκόταν στο ίδιο σηµείο της τροχιάς του κατά χρονικές στιγµές χωριζόµενες από ακέραια πολλαπλάσια της (γνωστής επακριβώς) περιόδου περιφοράς του. Από αυτό υπολόγισε τις θέσεις της Γης στη δική της τροχιά και από αυτές την αρειανή τροχιά. Κατάφερε να εξαγάγει τους Νόµους του χωρίς να γνωρίζει τις (απόλυτες) αποστάσεις των πλανητών από τον Ήλιο, αφού η γεωµετρική του ανάλυση χρειαζόταν µόνο τους λόγους των αποστάσεών τους από τον Ήλιο. Σε αντίθεση µε τον Τύχωνα, ο Κέπλερ έµεινε πιστός στο ηλιοκεντρικό σύστηµα. Ξεκινώντας από αυτό το πλαίσιο ο Κέπλερ προσπάθησε επί 20 χρόνια να συνταιριάσει τα δεδοµένα σε κάποια θεωρία. Τελικώς έφθασε στους εξής τρεις «Νόµους του Κέπλερ» για την κίνηση των πλανητών, που γίνονται δεκτοί σήµερα: Νόµος των ελλειπτικών τροχιών: Οι πλανήτες περιφέρονται περί τον Ήλιο σε ελλειπτικές τροχιές, των οποίων ο Ήλιος καταλαµβάνει τη µία από τις δύο εστίες. Νόµος των ίσων εµβαδών: Η επιβατική ακτίνα (η γραµµή που ενώνει ένα πλανήτη µε το κέντρο του Ήλιου) σε ίσους χρόνους σαρώνει ίσα εµβαδά. Ο λόγος είναι ότι ο κάθε πλανήτης κινείται ταχύτερα όταν βρίσκεται κοντά στο περιήλιο της τροχιάς του από ό,τι κοντά στο αφήλιο. Νόµος των περιόδων: Το τετράγωνο του χρόνου που απαιτείται για να συµπληρώσει ένας πλανήτης µία πλήρη περιφορά γύρω από τον Ήλιο (η περίοδος του πλανήτη) είναι ανάλογο του κύβου του µεγάλου ηµιάξονα της ελλειπτικής του τροχιάς, και η σταθερά της αναλογίας είναι η ίδια για όλους τους πλανήτες. 9

11 Εφαρµόζοντας αυτούς τους νόµους, ο Κέπλερ υπήρξε ο πρώτος αστρονόµος που προέβλεψε µε επιτυχία µία διάβαση της Αφροδίτης του Με τη σειρά τους, οι Νόµοι του Κέπλερ υπήρξαν συνήγοροι του ηλιοκεντρικού συστήµατος, αφού ήταν τόσο απλοί µόνο µε την παραδοχή ότι όλοι οι πλανήτες περιφέρονται γύρω από τον Ήλιο. Πολλές δεκαετίες µετά, οι Νόµοι του Κέπλερ εξάχθηκαν και εξηγήθηκαν µε τη σειρά τους ως συνέπειες των νόµων της κινήσεως και του Νόµου της Παγκόσµιας Έλξεως (βαρύτητας) του Ισαάκ Νεύτωνα. Ο Κέπλερ στην πραγµατικότητα ανεκάλυψε τον «τρίτο» Νόµο του πριν από τους άλλους δύο, στις 8 Μαρτίου 1618, αλλά απέρριψε την ιδέα µέχρι τις 15 Μαΐου 1618, οπότε και επαλήθευσε το αποτέλεσµά του, που δηµοσιεύθηκε στο Harmonice Mundi (1619). 1.3 Φαινόµενες κινήσεις πλανητών Η λεγόµενη φαινοµενική κίνηση των πλανητών είναι αυτή που παρατηρείται από τη Γη, έχοντας έτσι σχέση µε την γεωκεντρική θεωρία. Λόγω της πραγµατικής κίνησης των πλανητών γύρω από τον Ήλιο, παρατηρούµενοι από τη Γη που και αυτή περιστρέφεται, µε διαφορετική όµως ταχύτητα, δηµιουργείται το φαινόµενο διπλής κίνησης µε ανάδροµη φορά, δηλαδή άλλοτε να προτρέχει η Γη και άλλοτε ο πλανήτης.στη πρώτη περίπτωση ο πλανήτης έχει φαινόµενη κίνηση προς δυσµάς, ενώ στη δεύτερη περίπτωση έχει κίνηση προς ανατολάς. Λόγω της διπλής αυτής κίνησης των πλανητών ο χρόνος µεταξύ δύο διαδοχικών µεσουρανήσεων εκάστου πλανήτη είναι άλλοτε µεγαλύτερος και άλλοτε µικρότερος των 24 ωρών. Έτσι η διάρκεια της πλανητικής ηµέρας είναι 24 ώρες ± 4 λεπτά. Συνηθέστερα, η προς ανατολάς κίνηση ενός πλανήτη είναι µεγαλύτερης διάρκειας. Πριν ο παρατηρούµενος πλανήτης αλλάξει κατεύθυνση κίνησης δίνει την εντύπωση της στάσης (να σταµατά) στο αυτό σηµείο, το οποίο και ονοµάζεται στηριγµός της πλανητικής τροχιάς. Συνέπεια αυτών είναι κάθε πλανήτης να διαγράφει στην ουράνια σφαίρα διαδοχικά µεγάλα τόξα εκ υσµών προς Ανατολάς καλούµενα ορθοδροµικά, που χωρίζονται από άλλα µικρότερα εξ ανατολών προς δυσµάς καλούµενα αναδροµικά µεταξύ των οποίων λαµβάνουν χώρα οι καλούµενες στάσεις. Έτσι µια πλήρη περιφορά οποιουδήποτε πλανήτη, (παρατηρούµενου από τη Γη), γύρω από τον Ήλιο αποτελείται από ένα πλήθος ορθοδροµικών και αναδροµικών τόξων που χωρίζονται από τις στάσεις. Σύµφωνα µε το σχολικό εγχειρίδιο, αν παρατηρήσουµε τον Άρη για µερικούς µήνες κάθε νύχτα την εποχή που αυτός φαίνεται πιο λαµπρός, θα διαπιστώσουµε το εξής: Στην αρχή κινείται αργά προς την ανατολή µέσα στο ζωδιακό κύκλο και κοντά στην εκλειπτική. Αργότερα η ταχύτητά του ελαττώνεται και ο πλανήτης µοιάζει να σταµατά λίγο. Μετά και για τρεις µήνες, αρχίζει να κινείται προς τη δύση. Σιγά-σιγά η ταχύτητα της κίνησής του προς τη δύση µειώνεται και φαίνεται να σταµατά για λίγο. Μετά ξαναρχίζει πάλι να κινείται προς την ανατολή. Η κίνηση λοιπόν του Άρη για την περίοδο αυτή βλέπουµε να δηµιουργεί έναν βρόχο που λέγεται φαινόµενη κίνηση του Άρη και οφείλεται στο συνδυασµό της κίνησης του Άρη και της κίνησης της Γης γύρω από τον Ήλιο. Η κίνηση προς την ανατολή λέγεται ορθή ενώ η κίνηση προς τη δύση λέγεται ανάδροµη. Όπως έχει παρατηρηθεί από τη διδακτική εµπειρία, η έννοια του βρόχου, η ορθή και η ανάδροµη κίνηση των πλανητών µέσα στο χώρο είναι δυσνόητα στους περισσότερους µαθητές µε τον τρόπο που περιγράφονται στο σχολικό εγχειρίδιο. Η ίδια η περιγραφή της φαινόµενης κίνησης των πλανητών πάνω στην ουράνια σφαίρα είναι δύσκολο να αποτυπωθεί µε λέξεις. Με το πρόγραµµα Stellarium µπορούµε να προσοµοιώσουµε ρεαλιστικά την κίνηση του Άρη (καθώς και κάθε άλλου πλανήτη) κατά τη διάρκεια ενός βρόχου του (ορθή και ανάδροµη), να δείξουµε κάθε θέση που αυτός παίρνει πάνω στην ουράνια σφαίρα, και να παρουσιάσουµε ξεκάθαρα όλες αυτές τις έννοιες στους µαθητές. Για παράδειγµα µελετώντας την κίνηση του Άρη στην περίοδο [15], µεταξύ εκεµβρίου 2009 και Ιανουαρίου 2010 αυτός εισέρχεται σε ανάδροµη κίνηση και στη 10

12 συνέχεια σχηµατίζει βρόχο ο οποίος απλώνεται κατά µήκος των αστερισµών του ιδύµου, του Καρκίνου και του Λέοντα. Η εικόνα 8 παρουσιάζει ένα στιγµιότυπο της κίνησης αυτής πάνω στο πλέγµα του ισηµερινού. Στην εικόνα αυτή παρατηρούµε παράλληλα ότι και ο αστεροειδής Vesta εισέρχεται σε ανάδροµη κίνηση επίσης. Η Αφροδίτη έχει αποτελέσει αντικείµενο θαυµασµού εδώ και πολλές εκατοντάδες χρόνια, και έχει εµπνεύσει ποιητές, καλλιτέχνες αλλά και απλούς ανθρώπους. Ο λόγος είναι απλός Η Αφροδίτη είναι το πιο Λαµπρό αστέρι του Ηλιακού µας συστήµατος, και φαίνεται πάντα δια γυµνού οφθαλµού, µετά την Σελήνη η οποία είναι δορυφόρος της γης και όχι πλανήτης.ο λόγος που η Αφροδίτη είναι τόσο λαµπερή είναι ότι τα σύννεφα που την περιβάλλουν αντανακλούν µεγάλη ποσότητα ηλιακού φωτός που εκτός από την λάµψη της, εκεί οφείλει και την υψηλή θερµοκρασία που έχει.στα Λατινικά ή Ρωµαϊκά ονοµάζεται Venus, είναι η Θεά της οµορφιάς της χάρης, του έρωτα και της σεξουαλικής έκστασης. Είναι το στολίδι του Ουρανού, άλλωστε στην µυθολογία αναφέρεται πως όταν ο Κρόνος έκοψε τα Γεννητικά όργανα του πατέρα του (Ουρανού) αυτά έπεσαν στην θάλασσα και από τον αφρό που έγινε γεννήθηκε η Αφροδίτη. Αναφέρεται δε και ως Εωσφόρος αυτός που φέρει φως-, Αυγερινός κατά της πρωινές ώρες πριν την ανατολή του Ηλίου και Αποσπερίτης κατά την εµφάνιση της στον νυχτερινό ουρανό µόλις δύση ο Ήλιος- αφού είναι το πρώτο αστέρι που φαίνετε πριν νυχτώσει και το τελευταίο που χάνεται πριν ο Ήλιος βγεί. Η Ευθυγράµµιση Γης Αφροδίτης ή Αφροδιτιανό Φαινόµενο Μια τέτοια διέλευση της Αφροδίτης πραγµατοποιείται όταν µπορούµε να την δούµε να περνάει απευθείας µπροστά από τον Ήλιο, και είναι κάτι παρόµοιο µε το φαινόµενο που συµβαίνει κατά την Ηλιακή έκλειψη που η Σελήνη µπαίνει µπροστά από τον Ήλιο και τον κρύβει, η Αφροδίτη σε αυτήν την φάση φαίνεται σαν µια κουκίδα που διασχίζει τον Ήλιο. Ένα τέτοιο φαινόµενο µπορεί να γίνει µόνο µε τους εσωτερικούς πλανήτες που είναι η Αφροδίτη και ο Ερµής. Αν δεν έχετε ακόµη καταλάβει αναφερόµαστε στον συνοδικό κύκλο της Αφροδίτης ο οποίος συµβαίνει κάθε έτη, σε ζευγάρια δυο διαβάσεων µε διαφορά (+-) οκτώ χρόνων η µια από την άλλη. Να σηµειώσουµε πως ο κύκλος της Αφροδίτης είναι τέλειος. 11

13 *Συνοδικός κύκλος σηµαίνει σηµείο συνάντησης. Αν σχηµατίσουµε την διαδροµή αυτή της Αφροδίτης στον Ζωδιακό Κύκλο θα δούµε ότι σχηµατίζει ένα Πεντάκτινο. Το άξιο θαυµασµού είναι ότι η αριθµητική σχέση 5 προς 8 ακολουθεί όλες τις φάσεις της Αφροδίτης ηλαδή. Ένα έτος έχει 365 ηµέρες, αν το διαιρέσουµε δια του 5 έχουµε το γινόµενο των 73 ηµερών το οποίο αν το πολλαπλασιάσουµε µε το 8 παίρνουµε ως γινόµενο το 584 που είναι η συνοδική περίοδος της Αφροδίτης. Επίσης εµφανίζεται κατά 2/5( η κλίση µε βάση την εκλειπτική ως προς τον ισηµερινό του Ηλίου) µακρύτερα στον Ουρανό ως προς τα άστρα και κατά 3/5 αργότερα στον χρόνο. 2. Γήινοι πλανήτες Ερµής (πλανήτης) Ερµής Ψηφιακά επεξεργασµένη φωτογραφία του Ερµή που λήφθηκε από το διαστηµικό σύστηµα MESSENGER. Άλλες ονόµασίες Αφήλιο Περιήλιο Ηµιάξονας τροχιάς Εκκεντρότητα Ονοµασία Απόλλων, από τους αρχαίους Έλληνες όταν παρατηρούσαν τον Ερµή κατά την ανατολή του ηλίου τον έλεγαν Απόλλων, όταν τον παρατηρούσαν κατά τη δύση του τον έλεγαν Ερµή. [1] επίσης κατά την ελληνιστική περίοδο Χαρακτηριστικά τροχιάς χλµ., [2] (0, AU) χλµ., [2] (0, AU) χλµ., [2] (0, AU) 0, [3] 12

14 Περίοδος περιφοράς 87,929 ηµέρες, [2] (0,2408 έτη) Συνοδική περ. Περιφοράς 115,88 ηµέρες [3] Μέση τροχιακή ταχύτητα 47,87 χλµ./δευτ., [3] χλµ./ώρα Μέση ανωµαλία 174,796 [2] Κλίση τροχιάς 7,005 (ως προς την Εκλειπτική), 3,38 (ως προς τον Ηλιακό ισηµερινό) ορυφόροι Ακτίνα ισηµερινού Πλάτυνση Περιφέρεια ισηµερινού Φυσικά χαρακτηριστικά 2.439,7 ± 1,0 χλµ. [4] 0 [4] χλµ. Εµβαδόν επιφάνειας χλµ. 2[5] Όγκος 6, χλµ. 3[5] Μάζα 3, χλγρ. [5] Μέση πυκνότητα 5,427 γρµ./εκ. 3[5] Βαρύτητα επιφάνειας 3,70 µ./δευτ. 2, [5] 0,38 g Ταχύτητα διαφυγής 4,25 χλµ./δευτ. [5] Αστρονοµική περίοδος περιστροφής 58,646 ηµέρες [5] Tαχύτητα περιστροφής 10,892 χλµ./ώρα, Κλίση άξονα 0, ± 0,00167 Λευκαύγεια 0,142 Θερµοκρασία επιφάνειας 80 K K, (-193,15 C C - 426,85 C) Φαινόµενο µέγεθος -2,6 έως -5,7 Γωνιακή διάµετρος -4,5" 13,0" Ατµοσφαιρική πίεση επιφανείας Ατµοσφαιρική σύσταση Ατµόσφαιρα σχεδόν µηδενική 42% οξυγόνο 29% Νάτριο 22% Υδρογόνο 6% Ήλιο 0,5% Κάλιο 13

15 Ο Ερµής είναι ο πλησιέστερος στον Ήλιο πλανήτης, και ο µικρότερος στο Ηλιακό Σύστηµα. Ετυµολογία 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 ία 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 Αργειφόντης (από τον άνεµο Αργείτη), και ιάκτορας (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. Εθεωρείτο µάλιστα και ως ο εφευρέτης και κατασκευαστής του αυλού, της σύριγγας και της λύρας, και ήταν ο πρώτος δάσκαλος των µουσικών αυτών οργάνων. Αυτός ήταν που συνόδευε τους νεκρούς στον Άδη και συµπαραστέκονταν στους οδοιπόρους και τους ταξιδιώτες. Γι αυτό και οι αρχαίοι τον τιµούσαν µε ένα πλήθος πρόσκαιρων µνηµείων όπως ήσαν οι Ερµαίοι λόφοι (σωροί λίθων στη µέση των οποίων στήνονταν µία επιµήκης πέτρα ή στήλη που συµβόλιζε τον θεό). Βασικά 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 14

16 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. Θερµοκρασία Χωρίς 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 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 15

17 συσκευή Μάρινερ 10 ήταν και ένα τεράστιο λεκανοπέδιο που ονοµάστηκε Λεκανοπέδιο των Θερµίδων (Caloris). To λεκανοπέδιο αυτό έχει διάµετρο 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 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. Εκτός 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 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 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 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. Η τελική κατάληξη του Ερµή Το 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. 16

18 Η 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 Ο Μάρινερ 10, φωτογράφησε σχεδόν την µισή επιφάνεια του Ερµή, στέλνοντάς µας 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 θα ολοκληρωθεί το 2011, οπότε και αναµένεται να µπει σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη. 17

19 Αφροδίτη Πραγµατική µη επεξεργασµένη φωτογραφία της Αφροδίτης. Ονοµασία Άλλες ονόµασίες Έσπερος και Εωσφόρος από τους αρχαίους Έλληνες. Επίσης λέγεται Αυγερινός και Αποσπερίτης. Χαρακτηριστικά τροχιάς Αφήλιο Περιήλιο χλµ., (0, AU) χλµ., (0, AU) Ηµιάξονας τροχιάς χλµ., (0, AU) Εκκεντρότητα 0,0068 Περίοδος 224,700 ηµέρες, (0,6152 έτη) περιφοράς Συνοδική περ. 583,92 ηµέρες [1] Περιφοράς Μέση τροχιακή 35,02 χλµ./δευτ., ταχύτητα χλµ./ώρα Μέση ανωµαλία 50,44675 Κλίση τροχιάς 3,39471 (ως προς την Εκλειπτική), 3,86 (ως προς τον Ηλιακό ισηµερινό) ορυφόροι Ακτίνα ισηµερινού 6.051,8 ± 1,0 χλµ. [2] Πλάτυνση 0 [2] Περιφέρεια χλµ. ισηµερινού Πολική περιφέρεια χλµ. Εµβαδόν επιφάνειας Όγκος χλµ. 2 9, χλµ. 3 Φυσικά χαρακτηριστικά 18

20 Μάζα Μέση πυκνότητα Βαρύτητα επιφάνειας Ταχύτητα διαφυγής 4, χλγρ. 5,204 γρµ./εκ. 3 8,87 µ./δευτ. 2, 0,904 g 10,46 χλµ./δευτ. Αστρονοµική περίοδος -243,018 ηµέρες περιστροφής Tαχύτητα περιστροφής 6,52 χλµ./ώρα, (1,81 µ./δευτ.) Κλίση άξονα 177,3 [1] Λευκαύγεια 0,67 Θερµοκρασία επιφάνειας 735 K, [1] (460 C) Φαινόµενο µέγεθος -3,8 έως -4,89 Γωνιακή διάµετρος Ατµοσφαιρική επιφανείας Ατµοσφαιρική σύσταση 9,7" 66,0" [1] Ατµόσφαιρα πίεση 9, Νιούτον/µ. 2[1] 96,50% ιοξείδιο του άνθρακα [1] 3,50% Άζωτο 0,0015% ιοξείδιο του θείου 0,007% Αργό 0,002% υδρατµοί 0,0017% Μονοξείδιο του άνθρακα 0,0012% Ήλιο 0,0007% Νέον Η Αφροδίτη είναι ο δεύτερος σε απόσταση απο τον Ήλιο πλανήτης του Ηλιακού Συστήµατος. Όταν παρατηρούµε την Αφροδίτη µε γυµνό µάτι είναι το πιο λαµπερό αντικείµενο στον ουρανό µετά απο τον Ήλιο και τη Σελήνη. Ονοµάζεται από το λαό Αυγερινός ή Αποσπερίτης. Ιστορία 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. 19

21 Θέση στο ηλιακό σύστηµα Η Αφροδίτη είναι ένας από τους τέσσερις εσωτερικούς, γαιώδεις πλανήτες του Ηλιακού Συστήµατος. Απέχει κατα 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 απο 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 χαρακτηριστικά Η Αφροδίτη έχει µάζα 4, kg (81,5% της Γης και έκτη στο Ηλιακό Σύστηµα). Η µέση πυκνότητά της είναι 5243 kg/m 3. Η διάµετρός της είναι 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 πλανήτης ή 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. Συγκεκριµένα, 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 o C (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 ηφαιστείων της Αφροδίτης έχει τερµατιστεί εδώ και 20 ενεργή. Η δραστηριότητα των 500 εκατοµµύρια χρόνια, σύµφωνα µε τις ενδείξεις. εν 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. Επιπλέον, περιστρέφεται κατά την ανάδροµη φορά, δηλαδή από τα ανατολικά προς τα δυτικά. Λόγω της «ανάποδης» περιστροφής της, ωστόσο, το µήκος της ηλιακής ηµέρας είναι σηµαντικά µικρότερο - για έναν παρατηρητή στην επιφάνεια της Αφροδίτης, το