Γενικό Λύκειο Φαλάνης. Τμήμα Β 1. Ερευνητική Εργασία. Αστρονομία-Μετεωρολογία. Σχολικό Έτος

Transcript

1

2 Γενικό Λύκειο Φαλάνης Τμήμα Β 1 Ερευνητική Εργασία Αστρονομία-Μετεωρολογία Σχολικό Έτος

3 ΣΚΟΠΟΣ ΕΡΕΥΝΑΣ Με την ερευνητική εργασία χωριζόμαστε σε ομάδες μέσα στις οποίες μαθαίνουμε να συνεργαζόμαστε, να ανταλλάσουμε απόψεις και να δεχόμαστε κάποιες από αυτές ακόμα κι αν δεν συμφωνούμε. Το ομαδικό πνεύμα προάγει την ευγενή άμιλλα και τη διαλλακτικότητα με αποτέλεσμα τη συλλογή πολλών διαφορετικών απόψεων που μας προσφέρουν σφαιρική και εμπεριστατωμένη γνώση σχετικά με το θέμα που ασχολούμαστε. Ο σκοπός της εργασίας μας πάνω στο θέμα της Μετεωρολογίας Αστρονομίας συνδέεται άμεσα με τους σκοπούς που η ίδια υπηρετεί. Σχετικά με την Αστρονομία θα προσπαθήσουμε να περιγράψουμε και να προσεγγίσουμε πως λειτουργεί το ποικιλόμορφο σύμπαν. Όσον αφορά τη μετεωρολογία θα προσεγγίσουμε και θα μελετήσουμε τα φυσικά και καιρικά φαινόμενα του πλανήτη μας και την επιρροή που ασκούν στην καθημερινότητα μας.. Γενικότερα, σκοπός είναι να εμπλουτίσουμε τις γνώσεις μας σε θέματα αστρονομίας και μετεωρολογίας προσεγγίζοντάς το πολύπλευρα.

4 Μαθητές του Β 1 ΑΓΟΡΟΥ ΑΙΚΑΤΕΡΙΝΗ ΑΛΑΤΑΣ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ ΒΟΥΒΟΥΣΑΣ ΠΑΝΤΕΛΕΗΜΩΝ ΓΚΑΜΠΕΤΑ ΔΕΣΠΟΙΝΑ ΓΚΙΟΝΑ ΑΠΟΣΤΟΛΟΣ ΔΡΟΥΓΚΑ ΑΘΑΝΑΣΙΑ ΖΕΡΒΑΣ ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΟΥΝΑ ΑΙΚΑΤΕΡΙΝΗ ΚΑΟΥΝΑ ΑΦΡΟΔΙΤΗ ΚΑΡΑΚΙΤΣΟΥ ΑΘΑΝΑΣΙΑ ΚΑΡΑΝΑΣΙΟΥ ΦΑΝΗ ΚΑΡΥΩΤΗ ΖΩΗ ΚΑΤΣΙΟΥΛΗ ΜΑΡΙΑ ΚΟΡΩΝΑ ΦΡΕΙΔΕΡΙΚΗ ΜΑΡΟΓΙΑΝΝΗ ΧΡΙΣΤΙΝΑ Υπεύθυνος καθηγητής Καρατζικάκης Μανώλης Σελιδοποίηση - Εξώφυλλο Ρούσσας Γιώργος

5 1 Πλανήτες και αστεροειδείς Α. Ορισμός-Ετυμολογία Πλανήτης, σύμφωνα με τον σύγχρονο ορισμό της Διεθνούς Αστρονομικής Ένωσης (IAU), ονομάζεται κάθε ουράνιο σώμα που περιφέρεται γύρω από έναν (τουλάχιστον) αστέρα ή αστρικό υπόλειμμα και καλύπτει τις ακόλουθες πρόσθετες προϋποθέσεις: 1. Έχει αρκετή μάζα ώστε να είναι σφαιρικό με την επίδραση της δικής του βαρύτητας. 2. Δεν έχει αρκετή μάζα ώστε να προκληθεί πυρηνική σύντηξη. 3. Έχει καθαριστεί η γειτονική του περιοχή από πλανητικά θραύσματα. Η ετυμολογία της λέξης «πλανήτης» προέρχεται από την αρχαιοελληνική φράση «πλανήτες αστέρες» (άστρα που περι-πλανιούνται), σε αντίθεση με τους ίδιους τους αστέρες που μοιάζουν ακίνητοι στον ουράνιο θόλο (εξ ου και η ονομασία «απλανείς αστέρες»). Είναι παράγωγο της λέξης «πλάνης» που σημαίνει περιπλανώμενος, χωρίς μόνιμη διαμονή. Ο όρος «πλανήτης» είναι αρχαίος, με δεσμούς με την ιστορία, με την αστρολογία, με την επιστήμη, με τη μυθολογία και με τη θρησκεία. Αρκετοί πλανήτες στο ηλιακό σύστημα είναι ορατοί με «γυμνό» μάτι. Αυτοί θεωρήθηκαν από πολλούς πολιτισμούς ως θεότητες ή ως απεσταλμένοι θεοτήτων. Καθώς η επιστημονική γνώση προχωρούσε, η ανθρώπινη θεώρηση για τους πλανήτες άλλαξε, συμπεριλαμβάνοντας έναν αριθμό διακριτών (ουρανίων) αντικειμένων. Το 2006 η Διεθνής Αστρονομική Ένωση επίσημα υιοθέτησε μια απόφαση ορισμού των πλανητών μέσα στο ηλιακό μας σύστημα. Ο ορισμός αυτός είναι αμφισβητούμενος, γιατί απέκλεισε πολλά ουράνια αντικείμενα με (περίπου) πλανητική μάζα, με βάση πού ή γύρω από τι περιφέρονται. Παρόλο που τα οκτώ

6 (8) πλανητικά ουράνια σώματα που ανακαλύφθηκαν πριν από το 1950 παρέμειναν ως πλανήτες και σύμφωνα με το σύγχρονο ορισμό, κάποια άλλα ουράνια σώματα, όπως η Δήμητρα, η Παλλάς, η Ήρα και η Εστία, που βρίσκονται όλα στην κύρια ζώνη των αστεροειδών, καθώς επίσης και ο Πλούτωνας, που ήταν το πρώτο μεταποσειδώνιο αντικείμενο που ανακαλύφθηκε, κάποτε θεωρήθηκαν ως πλανήτες, αλλά σύμφωνα με το σύγχρονο ορισμό θεωρήθηκαν πλανήτες νάνοι. Οι πλανήτες θεωρούνταν από τον Πτολεμαίο ότι περιφέρονται γύρω από τη Γη με φερόμενες και επικυκλικές κινήσεις. Παρόλο που η ιδέα της περιφοράς γύρω από τον Ήλιο είχε προταθεί πολλές φορές (με παλαιότερη γνωστή διατύπωση από τον Αρίσταρχο το Σάμιο), χρειάστηκε να φθάσει ο 17ος αιώνας, με την υποστήριξη των πρώτων τηλεσκοπικώναστρονομικών παρατηρήσεων, που πραγματοποιήθηκαν από το Γαλιλαίο Γαλιλέι, για να τεκμηριωθεί η ηλιοκεντρική θεωρία. Μάλιστα, με την προσεκτική ανάλυση των δεδομένων αυτών των παρατηρήσεων από τον Γιοχάνες Κέπλερ βρέθηκε ότι οι πλανητικές τροχιές δεν είναι κυκλικές αλλά ελλειπτικές. Καθώς τα εργαλεία παρατήρησης εξελίσσονταν, οι Αστρονόμοι είδαν ότι εκτός από την ίδια τη Γη και άλλοι πλανήτες περιστρέφονται γύρω από επικλινείς άξονες, και κάποιοι από αυτούς παρουσιάζουν φαινόμενα όπως τα πολικά παγοκαλύμματα και οι εποχές. Από την αυγή της Διαστημικής Εποχής, η κοντινή παρατήρηση με διαστημικούς βολιστήρες αποκάλυψε ότι η Γη και άλλοι πλανήτες μοιράζονται ορισμένα κοινά χαρακτηριστικά, όπως η ηφαιστειότητα, οι τυφώνες, οι τεκτονικές πλάκες, ακόμη και η υδρολογία. Το αρχικό βήμα για τη δημιουργία των πλανητών είναι η βαρυτική συστολή ενός γιγάντιου νέφους αερίων. Καθώς αυτό συστέλλεται, λόγω περιστροφής πλαταίνει και σχηματίζει ένα δίσκο. Ένας αστέρας αρχίζει να σχηματίζεται στο κέντρο, που είναι και η θερμότερη περιοχή. Στον υπόλοιπο δίσκο η ύλη συμπυκνώνεται βαθμηδόν, για το σχηματισμό ολοένα μεγαλύτερων στερεών σωμάτων. Η «ανάφλεξη» του αστέρα προκαλεί την αποβολή της σκόνης και των αερίων που παρέμειναν. Οι πλανήτες δεν έχουν την απαιτούμενη μάζα για την έναρξη θερμοπυρηνικών αντιδράσεων όπως συμβαίνει με τα αστέρια, έτσι δεν έχουν την ικανότητα να εκπέμπουν ακτινοβολία. Το γεγονός της ορατότητας των πλανητών του ηλιακού μας συστήματος κατά τη διάρκεια της νύχτας οφείλεται στην ανάκλαση του ηλιακού φωτός (ετερόφωτα σώματα). Β. Ιστορία Η ιδέα του πλανήτη έχει εξελιχθεί κατά την ύπαρξή του, από τους περιπλανώμενους αστέρες της αρχαιότητας στα γήινα αντικείμενα της επιστημονικής περιόδου. Η ιδέα έχει επεκταθεί για να περιλαμβάνει και αντικείμενα που δεν ανήκουν στο ηλιακό σύστημα, τους εξωηλιακούς πλανήτες. Οι πέντε κλασσικοί πλανήτες, που είναι ορατοί με γυμνό μάτι, είναι γνωστοί από την αρχαιότητα και είχαν σημαντικό αντίκτυπο στη μυθολογία και την αστρονομία. Στην αρχαιότητα, οι αστρονόμοι παρατήρησαν ότι κάποια συγκεκριμένα φωτεινά σώματα άλλαζαν θέση κατά μήκος του ουρανού σε σχέση με τα άλλα άστρα. Οι Αρχαίοι Έλληνες τα αποκάλεσαν πλανήτες αστέρες ή απλά πλανήτες. Από εκεί προέκυψε η σημερινή λέξη «πλανήτης». Στην αρχαία Ελλάδα, Κίνα και Βαβυλωνία και όλους τους προσύγχρονους πολιτισμούς, πιστευόταν σχεδόν καθολικά ότι η Γη ήταν το κέντρο του Σύμπαντος, και όλοι οι πλανήτες περιφέρονταν γύρω από τη Γη. Ο λόγος ήταν το γεγονός ότι οι πλανήτες έμοιαζαν να περιφέρονται γύρω από τη Γη κάθε μέρα και η κοινή αντίληψη ήταν ότι 2

7 3 η Γη ήταν σταθερή. Γ. Οι πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος Ο μέχρι σήμερα πιο αποδεκτός κατάλογος πλανητών αποτελείται από τους 8 παρακάτω πλανήτες σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο, όπως φαίνονται στο διπλανό σχήμα: 1. Ερμής 2. Αφροδίτη 3. Γη 4. Άρης 5. Δίας 6. Κρόνος 7. Ουρανός 8. Ποσειδώνας Ο Πλούτωνας από το 2006 έπαψε να θεωρείται επισήμως πλανήτης του Ηλιακού συστήματος, αλλά πλανήτης νάνος που ανήκει στη Ζώνη του Κάιπερ. Αυτή η άποψη ενισχύθηκε τα τελευταία χρόνια με την ανακάλυψη σωμάτων πέρα από την τροχιά του Πλούτωνα που είναι παρόμοια ή και μεγαλύτερα σε μέγεθος από αυτόν. Ο Ερμής, η Αφροδίτη, η Γη, και ο Άρης ταξινομούνται στους λεγόμενους «Γήινους Πλανήτες» καθώς έχουν παρόμοια σύσταση και μορφολογία με τη Γη(βραχώδεις με συμπαγή πυρήνα). Ο Δίας, ο Κρόνος, ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας, ανήκουν στην κατηγορία των «Αέριων Πλανητών» ή «Γιγάντων αερίων». Η σύστασή τους είναι αέρια (Υδρογόνο κυρίως), ενώ όλοι έχουν έναν ή περισσότερους δακτυλίους, οι εντυπωσιακότεροι των οποίων είναι οι Δακτύλιοι του Κρόνου. Επίσης άλλη μια κατάταξη των πλανητών είναι ανάλογα με τη θέση τους στο Ηλιακό σύστημα: διακρίνονται σε εσωτερικούς, που είναι αυτοί που βρίσκονται ανάμεσα στον Ήλιο και την Κύρια ζώνη αστεροειδών, και σε εξωτερικούς, που είναι οι υπόλοιποι.

8 4 Πλανήτες του Ηλιακού μας Συστήματος Ερμής Ο Ερμής είναι ο πλησιέστερος στον Ήλιο πλανήτης, και ο μικρότερος στο Ηλιακό Σύστημα. Ετυμολογία: Ονομάστηκε με το όνομα του ελληνικού θεού Ερμή, γιος του Δία και μιας από τις κόρες του Άτλαντα, της νύμφη Μαία, 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. 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. Η πρώτη καταγραφή του Ερμή έγινε από τον Τιμόχαρι τον Αλεξανδρινό. 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

9 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. 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 δια- 5 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

10 στημική συσκευή Μάρινερ 10 ήταν και ένα τεράστιο λεκανοπέδιο που ονομάστηκε Λεκανοπέδιο των Θερμίδων (Caloris). Τo 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. 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. Η Αφροδίτη ονομάζεται "αδελφή της Γης", ως προς την ομοιότητα της με την Γη. Η Αφροδίτη ήταν γνωστή από τους αρχαίους χρόνους, καθώς είναι εύκολα ορατή στον ουρανό. Στην αρχαιότητα ονομάζονταν Εωσφόρος ("αυτός που φέρνει την αυγη") όταν εμφανίζονταν το πρωί και Έσπερος το βράδυ. H θεά Αφροδίτη κατά τη μυθολογία ήτη 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 Σύστημα: Η 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, 6

11 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 χαρακτηριστικά: Η Αφροδίτη έχει μάζα 4, kg (81,5% της Γης και έκτη στο Ηλιακό Σύστημα). Η μέση πυκνότητά της είναι 5243 kg/m3. 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 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. 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 χρονικό διάστημα από την μία ανατολή Ηλίου μέχρι την επόμενη θα ήταν 116,75 γήινες ημέρες. Ακόμα και έτσι πάντως, το ένα 7

12 ημισφαίριο είναι στο απόλυτο σκοτάδι επί 58 μέρες, ενώ το άλλο δέχεται όλη την ηλιακή ακτινοβολία επί άλλες 58. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα την εμφάνιση στην ανώτερη ατμόσφαιρά της σφοδρών ανέμων. Αυτοί, σε συνδυασμό με την μεγάλη πυκνότητα της ατμόσφαιρας και το έντονο φαινόμενο του θερμοκηπίου ισοκατανέμουν τη θερμοκρασία και έτσι δεν υπάρχει μεγάλη θερμοκρασιακή διαφορά ανάμεσα στα δυο ημισφαίρια. 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. Τροχιά και περιστροφή: Η 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 πλανήτη. Λόγω του ότι η περιφορά της γύρω από τον Ήλιο διαρκεί κάπως λιγότερο, 224,7 γήινες μέρες, παρουσιάζει το παράδοξο ότι μία αστρική ημέρα στην Αφροδίτη διαρκεί περισσότερο από ένα έτος (243 και 224,7 γήινων ημερών αντίστοιχα). Εντούτοις, η διάρκεια της ηλιακής ημέρας στην Αφροδίτη είναι σημαντικά πιο μικρή από την αστρική ημέρα. Για έναν παρατηρητή στην επιφάνεια της Αφροδίτης ο χρόνος από μία ανατολή στην επόμενη θα ήταν 116,75 μέρες, ενώ η κατεύθυνση της κίνησης του ήλιου στον ουρανό θα ήταν από την δύση πρός την ανατολή. Στον ισημερινό, η Αφροδίτη περιστρέφεται με μόλις 6,5 km/h, ενώ στη Γη η αντίστοιχη ταχύτητα περιστροφής στον ισημερινό είναι km/h. Γη Η Γη αποτελεί τον τρίτο πιο κοντινό πλανήτη στον Ήλιο, τον πιο πυκνό και τον πέμπτο μεγαλύτερο σε μάζα στο Ηλιακό Σύστημα, και ειδικότερα τον μεγαλύτερο ανάμεσα στους γήινους πλανήτες, δηλαδή τους πλανήτες με στερεό φλοιό, και το μοναδικό γνωστό ουράνιο σώμα που φιλοξενεί ζωή. Σύμφωνα με ενδείξεις μέσω ραδιομετρικής χρονολόγησης και άλλων πηγών, η Γη σχηματίστηκε περίπου πριν από περίπου 4,54 δισεκατομμύρια έτη. Αλληλεπιδρά με τα άλλα αντικείμενα του χώρου μέσω βαρυτικών δυνάμεων, ιδιαίτερα με τον Ήλιο και τη Σελήνη, η οποία αποτελεί τον μοναδικό μόνιμο φυσικό δορυφόρο της. Η αλληλεπίδραση της Γης με το βαρυτικό πεδίο της Σελήνης δημιουργεί την παλίρροια των ωκεανών, σταθεροποιεί την κατεύθυνση του άξονα περιστροφής της Γης και σταδιακά μειώνει τον ρυθμό περιστροφής του πλανήτη μας. Κατά την διάρκεια μιας πλήρους περιστροφής γύρω από τον Ήλιο, η Γη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της περίπου 366,26 φορές, δημιουργώντας 365,26 ηλιακές ημέρες ή ένα αστρικό έτος. Ο άξονας περιστροφής της Γης έχει κλίση 23,4 με τον κάθετο στο επίπεδο τροχιάς της άξονα, με αποτέλεσμα να δημιουργούνται εποχικές διαφορές στην επιφάνεια της Γης με περίοδο ενός τροπικού έτους (365,24 ηλιακές μέρες). Η λιθόσφαιρα της Γης διαιρείται σε αρκετές άκαμπτες τεκτονικές πλάκες που 8

13 9 μετακινούνται πάνω στην επιφάνεια του πλανήτη, σε περιόδους που διαρκούν πολλά εκατομμύρια έτη. Το 71% της επιφάνειας της Γης καλύπτεται από νερό, με το υπόλοιπο να αποτελείται από διάφορες μορφές εδάφους όπως βουνά, έρημοι και πεδιάδες. Το θαλάσσιο σώμα της Γης μαζί με το νερό των λιμνών και των ποταμών στις ηπείρους και το νερό της ατμόσφαιράς της αποτελεί την υδρόσφαιρά της. Οι πολικές περιοχές της Γης καλύπτονται κατά κόρον με πάγο, συμπεριλαμβανομένου του στρώματος πάγου της Ανταρκτικής και του θαλάσσιου πάγου του Αρκτικού σώματος πάγου, η τροπική ζώνη γύρω από τον ισημερινό χαρακτηρίζεται από έντονες βροχοπτώσεις και πυκνή βλάστηση, ενώ στους παράλληλους κύκλους του τροπικού του Καρκίνου και του Αιγόκερω υπάρχουν αχανείς περιοχές ξηρών και άνυδρων περιοχών. Το εσωτερικό της Γης παραμένει ενεργό με έναν στερεό εσωτερικό πυρήνα μετάλλου, έναν εξωτερικό πυρήνα σε υγρή κατάσταση που παράγει το μαγνητικό πεδίο της και τον μανδύα της που μετακινεί, σε περιόδους πολλών εκατομμυρίων χρόνων, τις τεκτονικές πλάκες της λιθόσφαιρας. Κατά την διάρκεια των πρώτων δισεκατομμυρίων ετών από την δημιουργία της, στους ωκεανούς της Γης εμφανίστηκε ζωή, η οποία άρχισε να επηρεάζει και να μεταβάλει την ατμόσφαιρα και την επιφάνειά της, ενισχύοντας τον γρήγορο πολλαπλασιασμό τόσο αερόβιων, όσο και αναερόβιων οργανισμών. Από εκείνη την περίοδο μέχρι σήμερα, ο συνδυασμός

14 της απόστασής της από τον Ήλιο, των φυσικών ιδιοτήτων της και της γεωλογικής της ιστορίας, επέτρεψε στην ζωή να ακμάσει και να εξελιχθεί. Χωρίς μεγάλη αμφισβήτηση, οι πρώτοι έμβιοι οργανισμοί εμφανίστηκαν στην Γη τουλάχιστον 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια πριν. Φυσικές ενδείξεις για προγενέστερη ζωή συμπεριλαμβάνουν γραφίτη, μια ουσία παραγόμενη από ζωή, που βρέθηκε σε ιζηματογενή πετρώματα στην νοτιοδυτική Γροιλανδία, καθώς και «υπολείμματα βιοτικών υλικών» που βρέθηκαν σε βράχους ηλικίας 4,1 δισεκατομμυρίων ετών στην Δυτική Αυστραλία. Η βιοποικιλότητα της Γης έχει αυξηθεί με συνεχή ρυθμό εκτός όταν διακόπτεται από μαζικές αφανίσεις. Παρόλο που οι ακαδημαϊκοί υπολογίζουν ότι περισσότερα από το 99% των ειδών ζωής (πάνω από 5 δισεκατομμύρια) που έχουν υπάρξει στην Γη έχουν εξαφανιστεί, υπάρχουν ακόμα περίπου εκατομμύρια σωζόμενα είδη, εκ των οποίων περί τα 1,2 εκατομμύρια έχουν μελετηθεί από τον άνθρωπο, ενώ πάνω από το 86% δεν έχουν καν περιγραφεί. Στη Γη ζουν επίσης πάνω από 7,5 δισεκατομμύρια άνθρωποι, οι οποίοι εξαρτιούνται από την βιόσφαιρα και τα ορυκτά της για την επιβίωσή τους. Ο ανθρώπινος πληθυσμός της Γης διαιρείται σε πλήθος κρατών που αλληλεπιδρούν μέσω διπλωματίας, διαμαχών, εμπορίου, μέσων επικοινωνίας και μετακινήσεων. 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. Η ονομασία της Γης στην ελληνική γλώσσα προέρχεται από το όνομα της θεάς της ελληνικής μυθολογίας Γαίας. Σχηματισμός: Το παλαιότερο υλικό που βρέθηκε στο Ηλιακό μας σύστημα χρονολογήθηκε στα 4,5672±0,0006 δισεκατομμύρια έτη πριν από σήμερα. Μέχρι τα 4,54±0,04 δισεκατομμύρια έτη πριν σχηματίστηκε η πρωταρχική Γη. Ο σχηματισμός και η εξέλιξη των σωμάτων του Ηλιακού μας Συστήματος συνέβηκε μαζί με το σχηματισμό και εξέλιξη του ήλιου μας. Θεωρητικά, τμήματα ενός ηλιακού νεφελώματος ενός όγκου ενός μοριακού νεφελώματος κατέρρευσε βαρυτικά, άρχισε να περιστρέφεται και να επιπεδοποιείται, μετατρεπόμενο σε περιαστρικό δίσκο, και μετά οι πλανήτες άρχησαν να αναπτύσσονται, παράλληλα με τον Ήλιο. Ένα νεφέλωμα περιέχει αέρια, κόκκους πάγου και σκόνη (που περιλαμβάνει αρχέγονα νουλκίδια). Στη θεωρία νεφελωμάτων, σχηματίστηκαν πλανητοθραύσματα (planetesimals) με επικάθηση. Ο σχηματισμός της αρχέγονης Γης συνεχίστηκε για εκατομμύρια χρόνια. Η διεργασία που οδήγησε στο σχηματισμό της Σελήνης, περίπου πριν 4,53 δισεκατομμύρια έτη αποτελεί θέμα εξελισσώμενης έρευνας. Η υπόθεση εργασίας είναι ότι σχηματίστηκε με επικάθηση υλικών που διέφυγαν όταν η Θεία, ένα ουράνιο σώμα μεγέθους του Άρη συγκρούστηκε με τη Γη. Σύμφωνα με αυτό το σενάριο, η μάζα της Θείας ήταν περίπου ίση με το 10% αυτής της Γης, και συγκρούστηκε με τη Γη με ανακλώμενη κρούση, και κάποιο ποσοστό της μάζας της συνενώθηκε με αυτήν της γης. Μεταξύ περίπου 4,1 και 3,8 δισεκατομμύρια έτη πριν, αρκετές συγκρούσεις με αστεροειδείς, κατά τη διάρκεια του Ύστερου Βαρέος Βομβαρδισμού, προκλήθηκαν σημαντικές αλλαγές στην ευρύτερη επιφάνεια της Σελήνης, λόγω και της βαρυτικής επίδρασης της Γης. Φυσικά χαρακτηριστικά Δομή: Το εσωτερικό της Γης είναι διαχωρισμένο σε ένα πυριτικό εξωτερικό φλοιό, ο οποίος είναι συμπαγής, έναν ημίρρευστο μανδύα, έναν ρευστό εξωτερικό πυρήνα ο οποίος είναι αρκετά πιο ιξώδης από τον μανδύα, καθώς και έναν στερεό εσωτερικό πυρήνα. Ο ρευστός 10

15 εξωτερικός πυρήνας δημιουργεί ένα ασθενές μαγνητικό πεδίο λόγω της θερμικής μεταφοράς του ηλεκτρικά αγώγιμου υλικού του. Οι θερμοκρασίες στο εσωτερικό της Γης φθάνουν ως τους ± 600 βαθμούς K. Η εσωτερική θέρμανση του πλανήτη είχε ως έναρξη την διαδικασία της συσσωμάτωσής του, έπειτα συνεχίστηκε μέσω της διάσπασης των ραδιενεργών στοιχείων όπως του ουρανίου, θορίου και κάλιου. Η ροή θερμότητας από το εσωτερικό του πλανήτη προς την επιφάνεια είναι μόνο το 1/ (0,005%) της ενέργειας που λαμβάνεται από τον Ήλιο. Παρόλ' αυτά αυτή η εσωτερική θερμότητα είναι αρκετή ώστε να λιώσει το υλικό το οποίο αναβλύζει συνεχώς στην επιφάνεια της Γης από το εσωτερικό, με την βοήθεια των ηφαιστείων και των ρωγμών στις μεσοωκεάνειες ράχες με τη μορφή μάγματος. Το μεγαλύτερο μέρος του γήινου φλοιού δεν είναι γηραιότερο από 100 εκατομμύρια (1 108) έτη τα αρχαιότερα τμήματα του φλοιού είναι περί τα 4,4 δισεκατομμύρια (4,4 109) έτη. Η δομή του πλανήτη στο εσωτερικό κατά βάθος είναι: 0 60 km - Λιθόσφαιρα (τοπικά κυμάινεται από 5 έως 200 km) 0-30/35 km - Φλοιός (τοπικά κυμάινεται από 5 έως 70 km) km - Άνω τμήμα του μανδύα km - Μανδύας km - Ασθενόσφαιρα km - Εξωτερικός πυρήνας km - Εσωτερικός πυρήνας Υδρόσφαιρα: Η Γη είναι ο μόνος πλανήτης του Ηλιακού μας Συστήματος όπου στην επιφάνειά της κυριαρχεί το υγρό στοιχείο. Το νερό καλύπτει το 71% της γήινης επιφάνειας (από το οποίο 97% είναι θαλάσσιο νερό και 3% γλυκό νερό (πιθανολογείται το 1,8%) και την χωρίζει σε πέντε ωκεανούς και επτά ηπείρους. Η τροχιά της Γης σε συνδυασμό με την ηφαιστειακή δραστηριότητα, τη βαρύτητα, το φαινόμενο του θερμοκηπίου, το μαγνητικό πεδίο και την ατμόσφαιρα πλούσια σε οξυγόνο είναι οι βασικές αιτίες που κάνουν τη Γη τον πλανήτη του νερού. Αν και η τροχιά της Γης είναι αρκετά 11

16 απομακρυσμένη ώστε να διατηρεί υγρό νερό, το φαινόμενο του θερμοκηπίου αποτρέπει το νερό από το να παγώσει, διατηρώντας την μέση θερμοκρασία της Γης στους 15 βαθμούς Κελσίου πάνω από το σημείο πήξης. Παλαιοντολογικές ενδείξεις δείχνουν πως κάποια στιγμή μετά την αποίκηση των ωκεανών από τα μπλε-πράσινα βακτήρια, πριν 600 εκατομμύρια χρόνια, το φαινόμενο του θερμοκηπίου κατέρρευσε, με αποτέλεσμα την ολική ψύξη της Γης και την πήξη όλων των ωκεανών για μία περίοδο από εκατομμύρια χρόνια, σε ένα γεγονός που καλείται «Χιονόμπαλα Γη» («Snowball Earth»). Σε άλλους πλανήτες, όπως στην Αφροδίτη, ο ατμός καταστρέφεται από την ηλιακή υπεριώδη ακτινοβολία και το υδρογόνο ιονίζεται και απομακρύνεται από τον πλανήτη μέσω του ηλιακού ανέμου. Αυτή είναι μία υπόθεση για την έλλειψη νερού στην Αφροδίτη, χωρίς υδρογόνο, το νερό αντιδρά με τα στερεά της επιφάνειας δημιουργώντας οξείδια. Στην ατμόσφαιρα της Γης, ένα στρώμα όζοντος στην στρατόσφαιρα, απορροφά το μεγαλύτερο μέρος της ηλιακής υπεριώδους ακτινοβολίας, αποτρέποντας την αποσύνθεση του νερού. Επιπλέον, η μαγνητόσφαιρα, αποτρέπει την αλληλεπίδραση μεταξύ των στοιχείων της ατμόσφαιρας και του ηλιακού ανέμου. Τέλος, τα ηφαίστεια εκπέμπουν συνεχώς ατμούς από το εσωτερικό. Η τεκτονική των πλακών της Γης ανακυκλώνουν τον άνθρακα και το νερό, καθώς οι ασβεστόλιθοι εισέρχονται στον μανδύα και εξέρχονται μέσω των ηφαιστείων ως ατμός και διοξείδιο του άνθρακα. Εκτιμάται πως τα συστατικά του μανδύα περιέχουν τουλάχιστον 10 φορές την ποσότητα του νερού των ωκεανών, αν και το μεγαλύτερο μέρος είναι παγιδευμένο και ποτέ δεν απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα. Ατμόσφαιρα: Η Γη έχει μία σχετικά πυκνή ατμόσφαιρα η οποία αποτελείται από 78% άζωτο, 21% οξυγόνο και 1% αργό, με ίχνη από άλλα αέρια, συμπεριλαμβανομένων διοξείδιο του άνθρακα και υδρατμούς. Η ατμόσφαιρα δρα ως ένα παρέμβλημα μεταξύ της Γης και του Ηλίου. Η σύσταση της ατμόσφαιρας της γης είναι ασταθής, η δε ισορροπία διατηρείται από την βιόσφαιρα. Τα στρώματα της ατμόσφαιρας, δηλαδή η τροπόσφαιρα, η στρατόσφαιρα, η μεσόσφαιρα, η θερμόσφαιρα και η εξώσφαιρα, μεταβάλλονται από τόπο σε τόπο και εξαρτώνται και από τις εποχιακές μεταβολές. Θεωρείται ότι η παρούσα σύσταση της ατμόσφαιρας είναι αποτέλεσμα της δράσης ζώντων οργανισμών. Ο εμπλουτισμός της ατμόσφαιρας της Γης με οξυγόνο άρχισε πριν 2,45 δις χρόνια. Μια μελέτη πετρωμάτων από τη Νότια Αφρική, ηλικίας 2,5 με 2,65 δις χρόνων έδειξε ότι ένα υπόστρωμα μικροοργανισμών παρήγαγε οξυγόνο. Τότε η σύσταση της ατμόσφαιρας δεν ήταν σταθερή και ανά περιόδους γινόταν πλούσια σε υδρογονάνθρακες, οι οποίοι έκαναν την ατμόσφαιρα ομιχλώδη, όπως είναι η σημερινή ατμόσφαιρα του Τιτάνα. Η αιτία αυτών των αυξομειώσεων ήταν η βιοσύνθεση μεθανίου. Κλίμα: Οι δύο μεγάλες περιοχές πολικών κλιμάτων, διαχωρίζονται με δύο, συχνά, στενές εύκρατες ζώνες από μία πλατιά ισημερινή ζώνη τροπικών προς υποτροπικών κλιμάτων. Ανάλογα την περιοχή, έντονες διακυμάνσεις παρατηρούνται στα μετεωρολογικά δεδομένα, όπως στην ετήσια βροχόπτωση η οποία μπορεί να κυμαίνεται από αρκετά μέτρα βροχής έως σχεδόν μηδενικές τιμές. Οι πλέον ακραίες θερμοκρασίες που έχουν καταγραφεί στον Πλανήτη είναι +58,0 C (υπό σκιά) στην Λιβύη και -89,2 C στον Ρωσικό σταθμό Βοστόκ στην Ανταρκτική. Η γη στο Ηλιακό Σύστημα: Η περίοδος περιστροφής της γης περί τον άξονα 12

17 13 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'/λεπτό, λ.χ. μία ηλιακή ή σεληνιακή διάμετρο ανά δύο λεπτά. Η 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 έχει έναν φυσικό δορυφόρο, την Σελήνη, η οποία περιφέρεται γύρω από την Γη κάθε 27,3 ημέρες, και η περίοδος αυτή ονομάζεται αστρικός μήνας. Παρατηρώντας από τη Γη την κίνηση, φαίνεται να κινείται με 12 /ημέρα (μία σεληνιακή διάμετρο την ώρα), σε αντίθετη διεύθυνση από την κύρια 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. Ανθρώπινος πληθυσμός: Ο συνολικός ανθρώπινος πληθυσμός της Γης επί του παρόντος εκτιμάται σε: κάτοικοι (εκτίμηση 27 Ιουλίου 2012). Τρεις άνθρωποι είναι μόνιμα σε τροχιά γύρω από την Γη, στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό η παραμονή τους είναι συ-

18 νήθως 6-μηνη, οπότε και αλλάζει το πλήρωμα. Μεταξύ των αλλαγών τους, υπάρχει ένας σημαντικός αριθμός ανθρώπων που κάνουν μικρότερα ταξίδια πάνω από την ατμόσφαιρα. Συνολικά, 400 άνθρωποι (αστροναύτες, κοσμοναύτες και ταϊκοναύτες) ταξίδεψαν στο διάστημα μέχρι το Η βορειότερη εγκατάσταση στον κόσμο είναι το Alert, στο νησί Έλσμιρ στον Καναδά. Η νοτιότερη εγκατάσταση βρίσκεται στον Σταθμό του Νότιου Πόλου Amundsen-Scott, στην Ανταρκτική, σχεδόν στην θέση του Νότιου Πόλου. Άρης Ο Άρης είναι ο τέταρτος σε απόσταση από τον Ήλιο πλανήτης του Ηλιακού μας Συστήματος (Η/Σ), 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 οφειλόμενο στο τριοξείδιο του σιδήρου (Fe2O3) στην επιφάνειά του. O Άρης είναι ένας «γήινος πλανήτης» με λεπτή ατμόσφαιρα, με 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. Στην περιφορά του γύρω από τον Ήλιο συνοδεύεται από δύο μικρούς δορυφόρους: τον Φόβο και τον Δείμο (= Τρόμο). Τον Σεπτέμβριο του 2015 η NASA ανακοίνωσε πως είχε στη διάθεση της στοιχεία τα οποία αποδεικνύουν την ύπαρξη νερού στον πλανήτη. Η ονομασία του πλανήτη Άρη προέρχεται από τον Ολύμπιο θεό του πολέμου της Ελληνικής Μυθολογίας τον Άρη. Οι ονομασίες των δύο δορυφόρων του δόθηκαν από τούς δύο γιους του μυθολογικού Άρη, τον Δείμο και τον Φόβο. Το αστρονομικό σύμβολο του πλανήτη Άρη είναι η "λογχοφόρος στρογγυλή ασπίδα". Ο Άρης είναι γνωστός ήδη από την προϊστορία, καθώς και ο πρώτος πλανήτης που παρατηρούμενος με τηλεσκόπιο αποκάλυψε, λόγω εγγύτητας, τα γενικά χαρακτηριστικά της μορφολογίας του, τα οποία θεωρήθηκαν (σωστά ως ένα βαθμό) ότι είναι παρόμοια με αυτά της Γης. Η ομοιότητα αυτή έδωσε βάση αφενός σε μια εκτεταμένη συζήτηση για την ύπαρξη ζωής σε αυτόν, αφετέρου σε σκέψεις μελλοντικής αποίκισής του. Ακόμα, είναι εύκολα προσεγγίσιμος από τις εξερευνητικές μας διαστημοσυσκευές, καθώς ένα ταξίδι προς τον Κόκκινο Πλανήτη απαιτεί (με την σημερινή τεχνολογία) χρόνο έξι μηνών όταν οι θέσεις Γης και Άρη είναι ευνοϊκές, κάτι που συμβαίνει ανά δυο χρόνια. Για τους λόγους αυτούς ο Άρης είναι ο καλύτερα εξερευνημένος πλανήτης έως σήμερα. Φυσικά Χαρακτηριστικά Εδαφολογία: Βάσει τροχιακών παρατηρήσεων και της εξέτασης συλλογής αρειανών μετεωριτών, η επιφάνεια του Άρη φαίνεται να αποτελείται κυρίως από βασάλτη. Κάποια στοιχεία δείχνουν ότι ένα μέρος της επιφάνειας του Άρη είναι πιο πλούσια σε διοξείδιο του πυριτίου από τον τυπικό βασάλτη, και μπορεί να είναι παρόμοιο με τους βράχους ανδεσίτη στη Γη ωστόσο, αυτές οι παρατηρήσεις μπορεί επίσης να εξηγηθούν από πυριτικό γυαλί. Ένα μεγάλο μέρος της επιφάνειάς του καλύπτεται από ψιλή σκόνη οξείδιου του σιδήρου (III). Αν και ο Άρης δεν παρουσιάζει στοιχεία ενός προ- 14

19 σφάτου μαγνητικού πεδίου, παρατηρήσεις δείχνουν ότι μέρη του φλοιού του πλανήτη έχουν μαγνητιστεί, και ότι εναλλασσόμενες μαγνητικές αναστροφές αυτού του δίπολου πεδίου έχουν λάβει μέρος στο παρελθόν. Αυτός ο παλαιομαγνητισμός των παραμαγνητικών ορυκτών έχει χαρακτηριστικά που μοιάζουν πολύ με τις εναλλασσόμενης κατεύθυνσης λωρίδες που βρίσκονται στον πυθμένα των γήινων ωκεανών. Μία θεωρία, που δημοσιεύτηκε το 1999 και επανεξετάστηκε τον Οκτώβριο του 2005, είναι ότι αυτές οι λωρίδες απεικονίζουν τις τεκτονικές πλάκες του Άρη πριν από 4 δισεκατομμύρια χρόνια, προτού το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη αποδυναμωθεί.[13] Σημερινά μοντέλα του εσωτερικού του πλανήτη, υποδεικνύουν ένα πυρήνα με ακτίνα χιλιόμετρα, που αποτελείται κυρίως από σίδηρο με ποσοστό 14-17% θείο. Αυτός ο πυρήνας από σουλφίδιο του σιδήρου είναι εν μέρει ρευστός, και έχει δύο φορές μεγαλύτερη συγκέντρωση ελαφρύτερων στοιχείων από ό,τι υπάρχει στον πυρήνα της Γης. Ο πυρήνας περιβάλλεται από ένα πυριτικό μανδύα που διαμόρφωσε πολλές από τα τεκτονικά και ηφαιστειακά χαρακτηριστικά του πλανήτη, αλλά τώρα φαίνεται να είναι ανενεργά. Το μέσο πάχος του φλοιού του πλανήτη είναι μάλλον 50 χιλιόμετρα, με μέγιστο πάχος 125 χιλιόμετρα.[14] Σε αντιδιαστολή, το μέσο πλάτος του φλοιού της Γης είναι κατά μέσο όρο 40 χιλιόμετρα, μόνο το ένα τρίτο του πάχους φλοιό του Άρη, σε σχέση με τα μεγέθη των δύο πλανητών. Κατά τη διάρκεια του σχηματισμού ηλιακού συστήματος, ο Άρης δημιουργήθηκε μακριά από τον πρωτοπλανητικό δίσκο, που ήταν σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο, ως το αποτέλεσμα μιας διαδικασίας εκρέουσας ύλης προσαύξησης. Ο Άρης έχει πολλές χημικές ιδιαιτερότητες, που σχετίζονται με τη θέση του στο Ηλιακό Σύστημα. Στοιχεία με συγκριτικά χαμηλά σημεία βρασμού όπως το χλώριο, ο φώσφορος και το θείο είναι πολύ πιο συχνά στον Άρη από τη Γη τα στοιχεία αυτά πιθανώς απομακρύνθηκαν από περιοχές κοντά στον ήλιο από τον ισχυρό ηλιακό άνεμο του νεαρού Ήλιου. Η ίδια η διαδικασία πιστεύεται ότι παρείχε αρχικά στον Άρη περισσότερο οξυγόνο από τη Γη οι αντιδράσεις μεταξύ του σιδήρου και της περίσσειας ποσότητας οξυγόνου μπορεί να είναι ο λόγος για τον οποίο ο Άρης έχει πολύ περισσότερο σίδηρο σε φλοιό και μανδύα από ό,τι η Γη. Μετά το σχηματισμό των πλανητών, όλα ήταν υποκείμενα στον «Ύστερο Βαρύ Βομβαρδισμό». Είναι εντυπωσιακό ότι το 60% της επιφάνειας του Άρη δείχνει ρεκόρ κρατήρων συγκρούσεις από εκείνη την εποχή. Μεγάλο μέρος της υπόλοιπης επιφάνειας του Άρη ίσως βρίσκεται κάτω από τεράστιους κρατήρες σύγκρουσης από αυτή την εποχή υπάρχουν ενδείξεις από ένα τεράστιο κρατήρα πρόσκρουσης 15

20 στο βόρειο ημισφαίριο του Άρη, που εκτείνεται σε διαστάσεις χιλιόμετρα επί χιλιόμετρα, δηλαδή 4 φορές μεγαλύτερη από το Νότιο Πόλο- λεκάνη Aitken της Σελήνης, το μεγαλύτερο κρατήρα πρόσκρουσης που έχει ανακαλυφθεί μέχρι σήμερα. Αυτή η θεωρία προτείνει ότι Άρης χτυπήθηκε από ένα σώμα με το μέγεθος του Πλούτωνα πριν από περίπου τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια. Το γεγονός αυτό, που πιστεύεται ότι είναι η αιτία της διχοτόμησης των ημισφαιρίων του Άρη, δημιούργησε μία ομαλή βόρεια πολική λεκάνη που καλύπτει το 40% του πλανήτη. Ατμόσφαιρα: Ο Άρης έχασε τη μαγνητόσφαιρά του πριν από 4 δις έτη, [22] και έτσι ο ηλιακός άνεμος αλληλεπιδρά απευθείας με την ιονόσφαιρα του πλανήτη, απομακρύνοντας άτομα από αυτήν. [23] Η ατμόσφαιρα του Άρη αποτελείται κατά 95,32% από διοξείδιο του άνθρακα, 2,7% άζωτο και 1,6% αργό.[24] Είναι πολύ αραιή και η πίεση στην επιφάνεια του πλανήτη φτάνει κατά μέσο όρο τα 0,60 kpa,[25] δηλαδή λιγότερο από το ένα εκατοστό αυτής στην επιφάνεια της Γης (101,3 kpa). Πρακτικώς, είναι ίση με την ατμοσφαιρική πίεση στα 35 χιλιόμετρα υψόμετρο από την επιφάνεια της Γης. Κατά συνέπεια, ένας αστροναύτης θα χρειαστεί οπωσδήποτε διαστημική στολή, προκειμένου να περπατήσει στην επιφάνειά του. Λόγω της αραιής ατμόσφαιρας, η ταχύτητα του ήχου είναι μικρή, και οι ήχοι δεν διαδίδονται πολύ μακριά, μόλις μερικές δεκάδες μέτρα. Έτσι ο Άρης, εκτός από έρημος, είναι και σιωπηλός πλανήτης. Η χαμηλή πυκνότητα της ατμόσφαιρας έχει και άλλες συνέπειες: οι άνεμοι δεν είναι ιδιαίτερα ισχυροί, όμως καθώς η σκόνη που καλύπτει την επιφάνεια του πλανήτη είναι αρκετά ψιλή, οι αμμοθύελλες δεν είναι σπάνιο φαινόμενο. Σε ακραίες περιπτώσεις, μπορούν να καλύψουν πολύ μεγάλο μέρος του πλανήτη μια τέτοια αμμοθύελλα σημειώθηκε το 2001 και ξανά το Συχνή επίσης είναι και η εμφάνιση μικρών ανεμοστρόβιλων (dust devils) που μεταφέρουν τη σκόνη πάνω στην επιφάνεια του πλανήτη. Καθώς δεν πρόκειται για πολύ δυναμική ατμόσφαιρα, το κλίμα του Άρη είναι αρκετά προβλέψιμο και επαναλαμβάνεται σε κύκλους διάρκειας σχεδόν δυο γήινων ετών, όσο δηλαδή διαρκεί και η περιφορά του γύρω από τον Ήλιο. Στην ατμόσφαιρα του Άρη παρατηρούνται επίσης αραιά σύννεφα διοξειδίου του άνθρακα, που εμφανίζονται πιο συχνά τη νύχτα και την αυγή, καθώς και αραιά σύννεφα από κρυστάλλους νερού όταν ο πλανήτης βρίσκεται πιο κοντά στον ήλιο και εξαερώνεται ο πάγος των πόλων του. Λόγω της διαφορετικής σύστασης της ατμόσφαιρας σε σχέση με αυτή τη Γης και της ελάχιστης πυκνότητάς της, σε συνδυασμό με την αιωρούμενη σκόνη, το χρώμα του ουρανού στον Άρη δεν είναι μπλε είναι ένα κοκκινωπό ροζ που πλησιάζει κάπως σε απόχρωση το ροζ του σολωμού.[26] Όταν η διαστημοσυσκευή Viking προσεδαφίστηκε στον Άρη και έστειλε την πρώτη εικόνα από την επιφάνειά του, οι τεχνικοί που χειρίζονταν το σύστημα απεικόνισης αντιστοίχισαν τα χρώματα της εικόνας σύμφωνα με την μέχρι τότε εμπειρία τους, εμφανίζοντας τον ουρανό μπλε και προκαλώντας κατάπληξη στους επιστήμονες. Αν και η φωτογραφία αυτή κυκλοφόρησε στον Τύπο, το λάθος διορθώθηκε αργότερα. Γεωλογικά Χαρακτηριστικά: Ο Άρης έχει το ιδιόμορφο χαρακτηριστικό ότι αποτελείται από δυο μορφολογικά ανόμοια «τμήματα»: το βόρειο ημισφαίριο αποτελείται από «πεδιάδες» που χαρακτηρίζονται από σχετικά μικρή πυκνότητα κρατήρων και μεγαλύτερη λευκαύγεια, ενώ το νότιο ημισφαίριο βρίσκεται σε μεγαλύτερο υψόμετρο και είναι εμφανώς πιο καταπονημένο από προσκρούσεις μετεώρων. Μία εξήγηση αυτής της 16

21 διαφοράς μεταξύ των δυο ημισφαιρίων είναι ότι οι βόρειες «πεδιάδες» αποτελούσαν κάποτε τον πυθμένα ενός ωκεανού που κάλυπτε μεγάλο μέρος του πλανήτη. Πρόσφατες ανακαλύψεις δίνουν ενδείξεις που υποστηρίζουν μερικά αυτή την άποψη, χωρίς ωστόσο οριστικά συμπεράσματα. Μία άλλη εξήγηση είναι ότι στο βόρειο ημισφαίριο προσέκρουσε ένα σώμα με μέγεθος από το ένα δέκατο μέχρι τα δύο τρίτα του μεγέθους της Σελήνης, σχηματίζοντας έναν τεράστιο κρατήρα πρόσκρουσης στο βόρειο ημισφαίριο του Άρη, που έχει διαστάσεις χιλιόμετρα επί χιλιόμετρα, δηλαδή περίπου τέσσερις φορές μεγαλύτερη από το Νότιο Πόλο- λεκάνη Aitken της Σελήνης, το μεγαλύτερο κρατήρα πρόσκρουσης που έχει ανακαλυφθεί μέχρι σήμερα. Συνολικά, έχουν ανακαλυφθεί κρατήρες με διάμετρο μεγαλύτερη των πέντε χιλιομέτρων. Άλλο ιδιαίτερο χαρακτηριστικό είναι η λεκάνη Ελλάς (Hellas Basin). Πρόκειται για ιδιαίτερα βαθιά διαμόρφωση της επιφάνειας του πλανήτη, βαθύτερη από οποιαδήποτε αντίστοιχη της Γης. Στον Άρη έχουν βρεθεί στοιχεία που αποτελούν ενδείξεις παλιότερης γεωλογικής δραστηριότητας. Στον πλανήτη υπάρχουν τεράστια ηφαίστεια, ανάμεσά τους το (ανενεργό σήμερα) ηφαίστειο Όλυμπο (Olympus Mons), ανενεργό ηφαίστειο στο υψίπεδο Θαρσίς, που είναι και το ψηλότερο βουνό του ηλιακού συστήματος με ύψος μέτρα ή 3 φορές το υψόμετρο του Έβερεστ (8.848 μ.), που είναι το ψηλότερο βουνό της Γης.[30] Το μεγάλο ύψος του ηφαιστείου οφείλεται στο γεγονός ότι στον Άρη, σε αντίθεση με τη Γη, δεν υπάρχει κίνηση τεκτονικών πλακών, κι έτσι η εκροή μάγματος συνεχίστηκε για εκατομμύρια χρόνια στο ίδιο σημείο ψηλώνοντας ολοένα τον Όλυμπο. Απτές ενδείξεις ηφαιστειακής δραστηριότητας έχουν βρεθεί στον κρατήρα Γκούσεβ, που εξερεύνησε το ρομπότ Spirit, με την ανεύρεση ηφαιστειακού βασάλτη και άλλων πετρωμάτων. Ο κρατήρας, που λόγω της μορφολογίας του πιστεύεται ότι φιλοξενούσε κατά το παρελθόν μία τεράστια λίμνη, βρέθηκε να καλύπτεται από υλικά που εκτοξεύτηκαν από ένα ηφαίστειο λίγο βορειότερα. Σήμερα η γεωλογική ενεργότητα του Άρη ανήκει στο παρελθόν ο πλανήτης μπορεί να θεωρηθεί γεωλογικά νεκρός, αν και η ύπαρξη μεθανίου σε ίχνη σε ορισμένες περιοχές υποστηρίζεται ότι προκαλείται από περιορισμένη ηφαιστειακή δραστηριότητα, όπως και η πιθανολογούμενη έκλυση υγρού νερού σε ίχνη. Άφθονες είναι οι ενδείξεις για την ύπαρξη ροής νερού κατά το παρελθόν, κυρίως από την ύπαρξη φαραγγιών και 17

22 φυσικά σχηματισμένων στραγγιστικών καναλιών. Το φαράγγι Valles Marineris, το μεγαλύτερο του ηλιακού συστήματος με μήκος χιλιόμετρα, δεν προήλθε από αυτή τη διαδικασία αλλά από τη ρήξη του φλοιού του Άρη λόγω του βάρους των τεράστιων ηφαιστείων που βρίσκονται βορειότερα. Στις παρυφές του όμως, καθώς και σε πολλές άλλες περιοχές του πλανήτη, έχουν εντοπιστεί σχηματισμοί που έχουν προέλθει καθαρά από τη ροή κάποιου υγρού (νερού κατά πάσα πιθανότητα), όπως κοίτες αρχαίων ποταμών, mesas και άλλοι. Υποστηρίζεται ότι το νερό που προκάλεσε τη διάβρωση δεν έρρεε για πολύ μεγάλο (σε γεωλογική κλίμακα) χρονικό διάστημα στην επιφάνεια του πλανήτη, αλλά ότι μάλλον υπήρξαν περίοδοι «κατακλυσμών», κατά τις οποίες τεράστιες ποσότητες νερού έρρεαν για μικρότερα χρονικά διαστήματα, προκαλώντας αυτά τα αποτελέσματα. Το 2016, το Curiosity βρήκε κοιτάσματα Βορίου, Αιματίτη και άλλων αργιλικών ορυκτών στο όρος Σάρπ (Mount Sharp / Aeolis Mons),που βρίσκεται στον κρατήρα Gale. Δορυφόροι: 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 επρόκειτο να εκτοξευτεί η ρωσο-κινεζική αποστολή Phobos-Grunt που θα μελετούσε το Φόβο από κοντά, ωστόσο συνετρίβη αμέσως). Ο Φόβος περιφέρεται γύρω από τον Άρη σε 7 ώρες και 39 λεπτά, σε μέση απόσταση από τον πλανήτη μόλις χιλιόμετρα, εγγύτερα στον μητρικό του πλανήτη από κάθε άλλο δορυφόρο του ηλιακού συστήματος. Εικάζεται ότι, κάποια στιγμή στο μέλλον ο Φόβος θα πλησιάσει αρκετά κοντά στον Άρη ώστε να διασπαστεί από τις παλιρροϊκές δυνάμεις και να σχηματίσει δακτύλιο γύρω από τον πλανήτη. Ο άλλος δορυφόρος, ο Δείμος, είναι αρκετά μικρότερος από τον Φόβο και περιφέρεται αρκετά μακρύτερα, σε απόσταση χιλιομέτρων από τον Άρη, συμπληρώνοντας μια περιφορά κάθε 1,2 μέρες. Εξερεύνηση: Ο Άρης είναι μέχρι σήμερα ο πλανήτης στον οποίο έχουν σταλεί οι περισσότερες διαστημοσυσκευές, και για τον οποίο γνωρίζουμε τα περισσότερα από κάθε άλλον στο ηλιακό σύστημα. Αιτία για αυτό είναι η σχετική εγγύτητά του στον δικό μας πλανήτη, οι υποθέσεις για ύπαρξη ζωής στην επιφάνειά του καθώς και η σχετική ευκολία, σε σχέση με τον άλλο κοντινό σε μας πλανήτη, την Αφροδίτη, με την οποία θα μπορούσε να εγκατασταθεί ανθρώπινη αποικία στην επιφάνειά του. Το παράθυρο εκτόξευσης προς τον Άρη, η περίοδος δηλαδή κατά την οποία μπορεί να εκτοξευτεί μια διαστημοσυσκευή έτσι ώστε να πραγματοποιήσει το ταξίδι προς τον πλανήτη στον μικρότερο δυνατό χρόνο, ανοίγει κάθε δυο χρόνια. Ταυτόχρονα 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, που αστειευόμενοι μιλούν για την «κατάρα του Άρη». 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 προσε- 18

23 δαφίστηκαν 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 Έστειλαν τις πρώτες φωτογραφίες από την επιφάνεια, μελέτησαν το κλίμα και εκτέλεσαν σειρά πειραμάτων για την ύπαρξη ή μη ζωής στον πλανήτη, με αμφιλεγόμενα αλλά πιθανότατα αρνητικά αποτελέσματα. Η επόμενη φάση στην εξερεύνηση του Άρη ξεκίνησε τη δεκαετία του 1990, με τις αποστολές Mars Global Surveyor και Mars Pathfinder της NASA, που μελέτησαν τον πλανήτη από τροχιά και από την επιφάνειά του αντίστοιχα. Μετά από μερικές ακόμα αποτυχίες, το 2005 έφτασαν στον Άρη τα δίδυμα ρομπότ Spirit και Opportunity, που μελετούν από τότε την επιφάνειά του, και διαπίστωσαν την ύπαρξη, στο απώτατο παρελθόν, υγρού νερού στην επιφάνεια. Πολύτιμες πληροφορίες μας έστειλαν επίσης το Mars Express της ESA, που διαπίστωσε την ύπαρξη πάγου νερού στο υπέδαφος, και Mars Observer, που μεταφέρει την ισχυρότερη κάμερα που στάλθηκε ποτέ σε άλλο πλανήτη. Μία από τις τελευταίες εξερευνητικές αποστολές στον «Κόκκινο Πλανήτη», είναι της διαστημικής συσκευής Φοίνιξ της NASA, που εκτοξεύτηκε στις 4 Αυγούστου του 2007 και έφτασε στις αρκτικές περιοχές του βόρειου ημισφαιρίου του Άρη στις 25 Μαΐου του 2008,[32] μελετώντας τις πολικές περιοχές του μέχρι τον Νοέμβριο του ίδιου έτους. Το 2011 η αποστολή Phobos-Grunt, σε συνεργασία Ρωσίας- Κίνας, απέτυχε, με τη διαστημοσυσκευή να μένει στην τροχιά της γης και αργότερα να συντρίβεται. Στις 5 Αυγούστου του 2012, η NASA με το ρομπότ Curiosity, γνωστό επίσης και ως Mars Science Laboratory προσεδαφίστηκε με επιτυχία στην επιφάνεια του Άρη.[33] Τα μακροπρόθεσμα σχέδια της NASA προβλέπουν μια επανδρωμένη αποστολή στον Άρη, αλλά η εκτόξευσή της αποκλείεται να πραγματοποιηθεί πριν από το 2025 τουλάχιστον. Δίας O Δίας είναι ο μεγαλύτερος πλανήτης του Ηλιακού Συστήματος σε διαστάσεις και μάζα. Είναι ο πέμπτος κατά σειρά πλανήτης ξεκινώντας από τον Ήλιο. Στην Αστρονομία έχει το σύμβολο. Είναι ένας γίγαντας αερίων με μάζα λίγο μικρότερη από το ένα χιλιοστό της ηλιακής, αλλά δυόμισι φορές μεγαλύτερη του αθροί- 19

24 σματος της μάζας των υπόλοιπων πλανητών του ηλιακού συστήματος. Ο Δίας, μαζί με τον Κρόνο, τον Ουρανό και τον Ποσειδώνα, αναφέρονται ως αέριοι γίγαντες. Ο πλανήτης ήταν γνωστός από τους αστρονόμους της αρχαιότητας και συνδέθηκε με τη μυθολογία και τις θρησκευτικές πεποιθήσεις πολλών πολιτισμών. Οι Ρωμαίοι ονόμασαν τον πλανήτη από το ρωμαϊκό θεό Δία (Jupiter). Όταν φαίνεται από την Γη, ο Δίας μπορεί να φτάσει σε φαινόμενο μέγεθος -2,95, καθιστώντας τον κατά μέσο όρο, το τρίτο φωτεινότερο αντικείμενο στον ουρανό τη νύχτα μετά από τη Σελήνη και την Αφροδίτη. (Ο Άρης μπορεί να ταιριάξει σε σύντομα χρονικά διαστήματα τη φωτεινότητα του Δία σε συγκεκριμένα σημεία της τροχιάς του.) Ο Δίας αποτελείται κυρίως από υδρογόνο, με το ένα τέταρτο της μάζας να είναι ήλιο. Μπορεί επίσης να έχει βραχώδη πυρήνα που αποτελείται από βαρύτερα στοιχεία. Λόγω της ταχείας περιστροφής του, το σχήμα του Δία είναι αυτό ενός πεπλατυσμένου σφαιροειδούς (έχει μια μικρή, αλλά σημαντική διόγκωση γύρω από τον ισημερινό). Η εξωτερική ατμόσφαιρα είναι εμφανώς χωρισμένη σε διάφορες ζώνες σε διάφορα γεωγραφικά πλάτη, με αποτέλεσμα αναταραχή και καταιγίδες κατά μήκος των ορίων αλληλεπίδρασής τους. Ένα σημαντικό αποτέλεσμα είναι η Μεγάλη Ερυθρά Κηλίδα, μια τεράστια καταιγίδα που είναι γνωστό ότι υπήρχε τουλάχιστον από τον 17ο αιώνα, οπότε και παρατηρήθηκε για πρώτη φορά με τηλεσκόπιο. Γύρω από τον πλανήτη είναι ένα αχνό πλανητικό σύστημα δακτυλίων και μια ισχυρή μαγνητόσφαιρα. Περιβάλλεται επίσης από τουλάχιστον 67 φεγγάρια, συμπεριλαμβανομένων των τεσσάρων μεγάλων φεγγαριών του Γαλιλαίου, όπως ονομάζονται τα φεγγάρια που ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά από τον Γαλιλαίο το Ο Γανυμήδης, ο μεγαλύτερος από αυτά τα φεγγάρια, έχει διάμετρο μεγαλύτερη από εκείνη του πλανήτη Ερμή. Σύνθεση: Η ανώτερη ατμόσφαιρα του Δία αποτελείται από περίπου 88-92% υδρογόνο και το ήλιο αποτελεί 8-12% κατ 'όγκο τοις εκατό ή κλάσμα των μορίων του αερίου. Δεδομένου ότι ένα άτομο ηλίου έχει περίπου τέσσερις φορές μεγαλύτερη μάζα απ'ότι ένα άτομο υδρογόνου, η σύσταση αλλάζει όταν περιγράφεται ως αναλογία της μάζας που συνεισφέρουν τα διαφορετικά άτομα. Έτσι, η ατμόσφαιρα αποτελείται περίπου από 75% υδρογόνο και 24% ήλιο κατά μάζα, με το υπόλοιπο ένα τοις εκατό της μάζας να αποτελείται από άλλα στοιχεία. Το εσωτερικό περιέχει υλικά πυκνότερα έτσι ώστε η κατανομή να είναι περίπου 71% υδρογόνο, 24% ήλιο, και 5% άλλα στοιχεία κατά μάζα. Η ατμόσφαιρα περιέχει ίχνη μεθανίου, υδρατμών, αμμωνία, και ενώσεις με βάση το πυρίτιο. Υπάρχουν επίσης ίχνη από άνθρακα, αιθάνιο, υδρόθειο, νέον, οξυγόνο, φωσφίνη και θείο. Το εξωτερικό στρώμα της ατμόσφαιρας περιέχει κατεψυγμένους κρυστάλλους αμμωνίας. Με υπέρυθρες και υπεριώδεις μετρήσεις, ίχνη βενζολίου και άλλων υδρογονανθράκων έχουν επίσης βρεθεί. Οι ατμοσφαιρικές αναλογίες υδρογόνου και ήλιου είναι πολύ κοντά στη θεωρητική σύνθεση του αρχέγονου ηλιακού νεφελώματος. Ωστόσο, το νέον στην ανώτερη ατμόσφαιρα αποτελεί μόνο τα 20 μέρη ανά εκατομμύριο κατά μάζα, η οποία είναι δέκα φορές μικρότερη από την αφθονία αυτού του στοιχείου στον Ήλιο. Το ήλιο είναι επίσης εξαντλημένο, αν και είναι μόνο το 80% περίπου της σύνθεσης ηλίου του Ήλιου. Αυτή η εξάντληση μπορεί να είναι αποτέλεσμα της καθίζησης των στοιχείων αυτών στο εσωτερικό του πλανήτη. Η αφθονία των βαρύτερων αδρανών αερίων στην ατμόσφαιρα του Δία είναι περίπου δύο έως τρεις φορές μεγαλύτερη από του Ήλιου. 20

25 Με βάση την φασματοσκοπία, ο Κρόνος θεωρείται ότι έχει παρόμοια σύνθεση με τον Δία, αλλά οι άλλοι γίγαντες αερίου, ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας έχουν σχετικά πολύ λιγότερο υδρογόνο και ήλιο. Ωστόσο, λόγω της έλλειψης εισόδου διαστημοπλοίων στην ατμόσφαιρα, ώστε να έχουμε μετρήσεις υψηλής ποιότητας, πιθανότατα τα βαρύτερα στοιχεία δεν είναι σε αφθονία στους εξωτερικούς πλανήτες πέρα από τον Δία. Μάζα: Ο Δίας έχει μάζα 2,5 φορές όσο η μάζα όλων των άλλων πλανητών του ηλιακού συστήματος μαζί - ως μέγεθος μάζας είναι τόσο μεγάλο, ώστε το βαρύκεντρο του συστήματος Δία - Ήλιου βρίσκεται επάνω από την επιφάνεια του Ήλιου σε απόσταση 1,068 ηλιακές ακτίνες από το κέντρο του Ήλιου. Αν και αυτός ο πλανήτης κάνει τη Γη να μοιάζει με νάνο, με διάμετρο 11 φορές μεγαλύτερη, είναι πολύ λιγότερο πυκνός. Ο όγκος του Δία είναι ίσος με το γήινο, αλλά ο πλανήτης είναι μόνο 318 φορές βαρύτερος από τη Γη. Ο Δίας έχει ακτίνα ίση με 0,10 φορές την ακτίνα του Ήλιου,[16] και έχει μάζα φορές τη μάζα του ήλιου, κάνοντας τους να έχουν περίπου ίση πυκνότητα. Η "μάζα του Δία» (MJ ή MJup) χρησιμοποιείται συχνά ως μονάδα για την περιγραφή μάζας των άλλων αντικειμένων, ιδιαίτερα για εξωηλιακούς πλανήτες και καφέ νάνους. Έτσι, για παράδειγμα, η μάζα του εξωηλιακού πλανήτη HD b είναι 0,69 MJ, ενώ ο COROT-7b έχει μάζα 0,015 MJ. Ατμοσφαιρικά Χαρακτηριστικά: 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. Τροχιά: 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 έως χλμ. Οι δύο πρώτοι είναι μεγαλύτεροι της Σελήνης. Αυτοί οι τέσσερις φαίνονται με απλά κιάλια κατά τη διεύθυνση του ισημερινού του πλανήτη. Κατά την κίνησή τους περί το Δία άλλοτε υφίστανται "εκλείψεις", άλλοτε "διαβάσεις" (προ του δίσκου του Δία) και άλλοτε "επιπροσθήσεις". Ονόματα μερικών από τους υπόλοιπους δορυφόρους είναι: Αμάλθεια, Ιμαλία, Ελάρα, Πασιφάη, Σινώπη, Λυσιθέα, Κάρμη, Ανάγκη, Λήδα, Θήβη, Αδράστεια, Μήτις, Καλλιρρόη, Θεμιστώ, Μεγακλείτη, Ταϋγέτη, Χαλδήνη, Αρπαλύκη, Καλύκη, Ιοκάστη, Ερινόμη, Ισονόη, Πραξιδίκη, Αυτονόη, Θυώνη, Ερμίππη, Αίτνη, Ευρυδόμη, Ευάνθη, Ευπορία, Ορθωσία, Σπονδή, Καλή, Πασιθέα, Ηγεμόνη, Μνήμη, Αοιδή, Θελξινόη, Αρχή, Καλλιχόρη, Ελίκη, Καρπώ, Ευκελάδη, Κυλλήνη, Κόρη. 21

26 Κρόνος Ο Κρόνος είναι ο έκτος πλανήτης σε σχέση με την απόστασή του από τον Ήλιο και ο δεύτερος σε μέγεθος του Ηλιακού συστήματος μετά τον Δία, με διάμετρο στον ισημερινό του χιλιόμετρα και ανήκει στους λεγόμενους γίγαντες αερίων. Το όνομά του προέρχεται από τον Κρόνο της αρχαίας ελληνικής μυθολογίας και σχετίζεται με την λέξη χρόνος. Σχεδόν ταυτίζεται με τον θεό Saturnus των Ρωμαίων, απ' όπου προέρχονται και οι άλλες ευρωπαϊκές ονομασίες. 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. Το εσωτερικό του Κρόνου πιθανώς αποτελείται από έναν στερεό πυρήνα σιδήρου, νικελίου, πυριτίου και ενώσεις οξυγόνου και περιβάλλεται από ένα βαθύ στρώμα μεταλλικού υδρογόνου, ένα ενδιάμεσο στρώμα του υγρού υδρογόνου και υγρού ηλίου, καθώς και ένα εξωτερικό στρώμα αερίων.[9] Το ηλεκτρικό ρεύμα μέσα στο στρώμα μεταλλικού υδρογόνου είναι πιθανό να δημιουργεί ένα πλανητικό μαγνητικό πεδίο, που είναι ελαφρώς πιο αδύναμο από το γήινο μαγνητικό πεδίο αν συγκριθούν στις επιφάνειες των πλανητών και περίπου το ένα εικοστό της ισχύος του πεδίου γύρω από τον Δία. 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 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. Για αιώνες τον θεωρούσαν τον τελευταίο (εξώτατο) πλανήτη του Ηλιακού συστήματος, καθώς είναι γνωστός από την αρχαιότητα. Πολλά από αυτά που σήμερα γνωρίζουμε για τον πλανήτη και τους δορυφόρους του, μας έγιναν γνωστά από την εξερεύνηση των Βόγιατζερ 1 και Βόγιατζερ 2 το Από το 2004 η διαστημική συσκευή Κασσίνι βρίσκεται σε τροχιά γύρω απ' τον πλανήτη, μελετώντας τον διεξοδικά. Φυσικά Χαρακτηριστικά: Ο Κρόνος είναι εμφανώς συμπιεσμένος στους πόλους και αυτό οφείλεται στην πολύ γρήγορη περιστροφή του πλανήτη γύρω από τον άξονά του, τη μικρή πυκνότητά 22

27 του και τη ρευστή κατάστασή του. Η ισημερινή διάμετρος του Κρόνου είναι 10% μεγαλύτερη από την πολική ( χλμ. έναντι χλμ. Ο Κρόνος είναι ο μόνος πλανήτης στο Ηλιακό σύστημα του οποίου η πυκνότητα είναι μικρότερη από αυτή του νερού. Αν και ο πυρήνας του Κρόνου έχει σαφώς μεγαλύτερη πυκνότητα από το νερό, η συνολική πυκνότητα του Κρόνου είναι 0.69 g/cm³ εξαιτίας της αέριας ατμόσφαιρας. 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. Εσωτερικά Δομή: Αν και δεν υπάρχει κάποια άμεση πληροφορία για την εσωτερική δομή του Κρόνου, 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 και έχει το ίδιο μέγεθος) και καλύπτεται από ένα παχύ στρώμα μεταλλικού υδρογόνου και από πάνω από ένα στρώμα υγρού υδρογόνου και στα τελευταία χίλια χιλιόμετρα από πυκνή αέρια ατμόσφαιρα.[12] Το εσωτερικό του Κρόνου είναι καυτό και η θερμοκρασία του φτάνει στους 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. Το φαινόμενο αυτό πιθανώς οφείλεται στις κινήσεις του υδρογόνου και του ήλιου στο εσωτερικό του, και πιο συγκεκριμένα σε σταγονίδια ηλίου, τα οποία προκαλούν θερμότητα μέσω της τριβής καθώς πέφτουν κάτω από το ελαφρύτερο υδρογόνο. Όμως ο κύριος μηχανισμός παροχής ενέργειας είναι ο μηχανισμός Kelvin - Helmholtz, δηλαδή μία αργή, βαρυτική συρρίκνωση του πλανήτη Ατμόσφαιρα: Η περιστροφή των αερίων που σκεπάζουν τον πλανήτη δεν γίνεται ομοιόμορφα. Η περιστροφή των περιοχών στον ισημερινό διαρκεί 10 ώρες και 14 λεπτά και αυτή των υπόλοιπων περιοχών 10 ώρες και 39 λεπτά. Η ατμόσφαιρά του αποτελείται κυρίως από υδρογόνο σε ποσοστό 96,3% και σε μικρές ποσότητες από ήλιο (3,25%). Επίσης έχουν εντοπιστεί ελάχιστες ποσότητες μεθανίου, αιθανίου, ακετυλενίου, αμμωνίας και φωσφίνης. Τα υψηλότερα νέφη του Κρόνου αποτελούνται από κρυστάλλους αμμωνίας, ενώ τα κατώτερα φαίνεται ότι αποτελούνται είτε από υδρόθειο του αμμωνίου (NH4SH) είτε από νερό. Η ατμόσφαιρα έχει σημαντικά μικρότερη περιεκτικότητα σε ήλιο σε σύγκριση με αυτή του Ήλιου. Η ποσότητα στοιχείων βαρύτερων του ηλίου δεν είναι επακριβώς γνωστή, αλλά θεωρείται ότι ταιριάζουν με αυτές του Ηλιακού συστήματος όταν αυτό βρισκόταν στην φάση δημιουργίας. Η συνολική μάζα αυτών των στοιχείων υπολογίζεται ότι είναι φορές αυτής της Γης, και συγκεντρώνεται κυρίως στον πυρήνα του Κρόνου. Οι δακτύλιοι του Κρόνου: Οι εντυπωσιακοί δακτύλιοι γύρω από τον Κρόνο παρατηρήθηκαν για πρώτη φορά από τον Γαλιλαίο, ο οποίος, μη μπορώντας να εξηγήσει αυτό που έβλεπε, καθώς και το φαινόμενο της «εξαφάνισης» των δακτυλίων ανά περιόδους, νόμισε ότι επρόκειτο για τρία σώματα. Το φαινόμενο της «εξαφάνισης» εξήγησε το 1666 ο Ολλανδός αστρονόμος Κρίστιαν Χόυχενς, που εξήγησε ότι οι δακτύλιοι έμοιαζαν να εξαφανίζονται κάθε φορά που το επίπεδο πάνω στο οποίο βρίσκονται συνέπιπτε με το επίπεδο της παρατήρησής τους από τη Γη. Ο Χόυχενς ήταν επίσης ο πρώτος που εισήγαγε την υπόθεση πως οι δακτύλιοι δεν ήταν όλα στερεά σώματα αλλά αποτελούνταν από μικρότερα σώματα σε περιστροφή γύρω από τον πλανήτη. 23

28 Οι δακτύλιοι χωρίζονται σε πολλές περιοχές με κενά ανάμεσά τους λαμβάνοντας ονόματα γράμματα του λατινικού αλφαβήτου ξεκινώντας με τον εγγύτερο Α. Οι πιο εμφανείς (σε πλάτος) είναι οι δακτύλιοι Α και Β που είναι οι πιο φωτεινοί και ο δακτύλιος C που είναι πιο αμυδρός. Το γνωστότερο κενό μεταξύ των δακτυλίων είναι το χάσμα Κασσίνι που χωρίζει τον Α από τον Β δακτύλιο. Το ανακάλυψε ο Τζιοβάνι Κασσίνι τo 1675 από τον οποίο και έλαβε το όνομά του. Το 1837 ο αστρονόμος Γιόχαν Ένκε, παρατήρησε ένα μικρότερο κενό στη μέση περίπου του δακτυλίου A όπου και αυτό πήρε το όνομά του (χάσμα Ένκε). Ο δακτύλιος Ε του Κρόνου αποτελείται από υλικό -πάγο νερού και οργανικές ενώσεις- που εκτινάσσεται από τον δορυφόρο Εγκέλαδο με τη μορφή πιδάκων. 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. Ο δακτύλιος βρίσκεται στην περιοχή που κινείται ένας από τους πιο απομακρυσμένους δορυφόρους του Κρόνου, η Φοίβη. Ο δακτύλιος δημιουργήθηκε από υλικό του δορυφόρου, ενώ θεωρείται υπεύθυνος και για την μαύρη κηλίδα του δορυφόρου Ιαπετού. 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. Κομμάτια πάγου δείχνουν να περιστρέφονται μαζί με θραύσματα μετάλλων, κόκκους σκόνης και κομμάτια βράχων. Ακόμη έχει παρατηρηθεί ότι οι δακτύλιοι είναι σχετικά ασταθείς στην πυκνότητα και την περιστροφή τους, κι αυτό σημαίνει αφενός ότι δημιουργήθηκαν σχετικά «πρόσφατα» (μιλώντας με αστρονομικές χρονικές κλίμακες) και αφετέρου ότι κάποια στιγμή θα διαλυθούν. Σύμφωνα με τις τελευταίες παρατηρήσεις του Κασσίνι συμπεραίνεται πως οι συχνές αλλαγές που παρατηρούνται στη μορφολογία του δακτυλίου F του Κρόνου, οποίος βρίσκεται περί τα χλμ πέρα από τον δακτύλιο Α, οφείλονται στη βαρυτική έλξη που ασκούν σε αυτόν τα "περαστικά" φεγγάρια Πανδώρα και Προμηθέας, που περιφέρονται στην ίδια απόσταση με τον δακτύλιο, και είναι υπεύθυνα για τη διατήρηση της συνοχής του. Ακόμα παρατηρήσεις που έγιναν πρόσφατα κατά τη διάρκεια της ισημερίας του Κρόνου, οπότε το επίπεδο των δακτυλίων ευθυγραμμίστηκε με τον ήλιο, δείχνουν πως, καθώς περνούν δίπλα από τους δακτυλίους, τα φεγγάρια παρασέρνουν υλικό πάνω από το επίπεδο του δακτυλίου, έως και σε ύψος μερικών χιλιομέτρων. Ουρανός Ο Ουρανός είναι ο έβδομος σε απόσταση από τον Ήλιο, ο τρίτος μεγαλύτερος και ο τέταρτος σε μάζα πλανήτης του Ηλιακού συστήματος. Το όνομα προέρχεται από την αρχαία ελληνική θεότητα του της Γης, που καλύπτεται από έναν βαθύ "ωκεανό" νερού και αμμωνίας, ο οποίος περιβάλλεται από μια ατμόσφαιρα που αποτελείται από υδρογόνο, ήλιο και μεθάνιο. Το χαρακτηριστικό που ξεχωρίζει τον Ουρανό από όλους τους άλλους πλανήτες του ηλιακού συστήματος είναι ότι ο άξονας περιστροφής γύρω από τον 24

29 εαυτό του βρίσκεται σχεδόν πάνω στην εκλειπτική, το επίπεδο δηλαδή πάνω το οποίο βρίσκεται η τροχιά του γύρω από τον Ήλιο. Έτσι, καθώς ο Ουρανός περιστρέφεται γύρω από τον ήλιο και τον εαυτό του, μοιάζει σαν να "κυλά" πάνω στην τροχιά του. Καθώς οι δορυφόροι και οι δακτύλιοί του περιστρέφονται κάθετα στον ισημερινό του πλανήτη, το όλο σύστημα μοιάζει σαν ένας "στόχος". Το αποτέλεσμα στο «ημερολόγιο» του Ουρανού είναι ότι κάθε πόλος έχει πολύ μεγάλη περίοδο νύχτας και μια πολύ μεγάλη περίοδο ημέρας, 21 γήινα έτη. Το χαρακτηριστικό αυτό του Ουρανού έχει επιπτώσεις και στη μαγνητόσφαιρά του, που μοιάζει με τιρμπουσόν που συστρέφεται στην πλευρά του πλανήτη που είναι στραμμένη μακριά από τον Ήλιο. Αυτή η απόκλιση από τα όσα ισχύουν για τους υπόλοιπους πλανήτες δεν έχει εξηγηθεί μέχρι σήμερα. Είναι πιθανό να είναι το αποτέλεσμα κάποιου συμβάντος πρόσκρουσης στο μακρινό παρελθόν του πλανήτη.ουρανού, ο οποίος ήταν πατέρας του Κρόνου και παππούς του Δία. Δεν είναι ορατός με γυμνό μάτι από τη Γη, όπως οι άλλοι πλανήτες, καθώς έχει φαινόμενο μέγεθος +5,5 - +6,0, και αυτό σε συνδυασμό με την αργή κίνησή του δεν α ν α γ ν ω ρ ί σ τ η κ ε στους αρχαίους χρόνους ως πλανήτης. Ο Ουίλιαμ Χέρσελ ανακοίνωσε την ανακάλυψή του τις 13 Μαρτίου 1781, επεκτείνοντας για πρώτη φορά στην ιστορία τα όρια του ηλιακού συστήματος. Ο Ουρανός ήταν 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, δεν είναι σχεδόν καθόλου 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. Όλοι οι δακτύλιοι και οι δορυφόροι βρίσκονται σχεδόν στο ίδιο επίπεδο, το επίπεδο του Ισημερινού του πλανήτη. Έχει έναν πετρώδη πυρήνα, στο μέγεθος Εσωτερική Δομή: Η μάζα του Ουρανού είναι περίπου 14,5 φορές μεγαλύτερη της Γης, καθιστώντας τον, τον λιγότερο ογκώδη μεταξύ των μεγάλων πλανητών. Ωστόσο, η διάμετρός του είναι ελαφρώς μεγαλύτερη από αυτή του Ποσειδώνα, περίπου τέσσερις φορές η διάμετρος της 25

30 Γης. Μία συνολική πυκνότητα 1,27 g / cm ³ κάνει τον Ουρανό το δεύτερο λιγότερο πυκνό πλανήτη, μετά τον Κρόνο. Η τιμή αυτή υποδεικνύει ότι αποτελείται από διάφορους πάγους, όπως του νερού, της αμμωνίας και του μεθανίου. Η συνολική μάζα των παγωμένων υλικών στο εσωτερικό του Ουρανού δεν είναι επακριβώς γνωστή, καθώς διαφορετικά στοιχεία προκύπτουν ανάλογα με το μοντέλο που έχει επιλεγεί ωστόσο, πρέπει να είναι μεταξύ 9,3 και 13,5 γήινων μαζών. Το υδρογόνο και το ήλιο αποτελούν μόνο ένα μικρό μέρος του. Συνολικά, με μάζα μεταξύ 0,5 και 1,5 γήινων μαζών. Το υπόλοιπο μέρος της μάζας που δεν είναι παγωμένο (0,5-3,7 γήινες μάζες) εξηγείται από βραχώδη υλικά.το καθιερωμένο μοντέλο της δομής Ουρανός είναι ότι αποτελείται από τρία στρώματα: το βραχώδη πυρήνα στο κέντρο, ένα παγωμένο μανδύα στη μέση και μια εξωτερική στιβάδα αέριου υδρογόνου ή ηλίου. Ο πυρήνας είναι σχετικά μικρός, με μάζα μόλις 0,55 γήινες μάζες και με ακτίνα μικρότερη από το 20% του Ουρανού. Ο μανδύας αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος του πλανήτη, με μάζα ίση περίπου με 13,4 γήινες μάζες, ενώ τα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας είναι σχετικά μικρής σημασίας, καθώς ζυγίζουν περίπου 0,5 γήινες μάζες και εκτείνονται για το τελευταίο 20 % της ακτίνας του Ουρανού. Η πυκνότητα του πυρήνα του Ουρανού είναι περίπου 9 g / cm ³, με πίεση στο κέντρο της τάξεις των 8 εκατομμυρίων μπαρ (800 GPa) και θερμοκρασία περίπου 5000 Κ. Ο μανδύας πάγου δεν αποτελείται στην πραγματικότητα από πάγο με τη συμβατική έννοια του όρου, αλλά από ένα καυτό και πυκνό υγρό που αποτελείται από νερό, αμμωνία και άλλες πτητικές ουσίες. Αυτό το υγρό, το οποίο έχει υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, αποκαλείται μερικές φορές ωκεανός νερού-αμμωνίας. Η σύνθεση στο μεγαλύτερο μέρος του Ουρανό και του Ποσειδώνα είναι πολύ διαφορετική από αυτή του Δία και του Κρόνου, με τον πάγο να δεσπόζει στα αέρια, και ως εκ τούτου να δικαιολογεί την ξεχωριστή κατάταξη τους ως γίγαντες πάγου. Μπορεί να υπάρχει ένα στρώμα ιόντων νερού, όπου τα μόρια του νερού διασπώνται σε μια σούπα ιόντων υδρογόνου και οξυγόνου, και πιο βαθιά κάτω ιονικό νερό στο οποίο το οξυγόνο αποκρυσταλλώνεται, αλλά τα ιόντα υδρογόνου επιπλέουν ελεύθερα εντός του πλέγματος του οξυγόνου. Ενώ το παραπάνω μοντέλο είναι εύλογα πρότυπο, δεν είναι μοναδικό άλλα μοντέλα επίσης πληρούν τις παρατηρήσεις. Για παράδειγμα, εάν σημαντικές ποσότητες υδρογόνου και βραχώδους υλικού αναμειγνύονται στον παγωμένο μανδύα, η συνολική μάζα των πάγων στο εσωτερικό του θα είναι μικρότερη, και, αντιστοίχως, η συνολική μάζα των βράχων και του υδρογόνου θα είναι μεγαλύτερη. Προς το παρόν τα διαθέσιμα δεδομένα δεν επιτρέπουν στην επιστήμη να προσδιορίσει ποιο μοντέλο είναι σωστό. Το υγρό στην εσωτερική δομή του Ουρανού σημαίνει ότι δεν έχει στερεή επιφάνεια. Η αέρια ατμόσφαιρα βαθμιαία μεταβαίνει στο εσωτερικό υγρό στρώμα. Ωστόσο, για λόγους ευκολίας, περιστρεφόμενο πεπλατυσμένο σφαιροειδές ορίζεται το σημείο στο οποίο η ατμοσφαιρική πίεση ισούται με 1 bar (100 kpa) και είναι συμβατικά το επίπεδο το οποίο ορίζεται ως "επιφάνεια ". Ο Ουρανός έχει ισημερινές και πολικές ακτίνες της τάξης των ± 4 και ± 20 χλμ, αντίστοιχα. Αυτή η επιφάνεια θα πρέπει να χρησιμοποιείται σε αυτό το άρθρο ως σημείο μηδέν για τα ύψη. Σύνθεση: Η σύνθεση της Ουράνιας ατμόσφαιρας είναι διαφορετική από τη σύνθεση ολόκληρου του πλανήτη, επειδή αποτελείται κυρίως από μοριακό υδρογόνο και ήλιο. Το μοριακό κλάσμα του ηλίου, δηλαδή ο αριθμός των ατόμων ηλίου ανά μόριο αερίου, είναι 0,15 ± 0,03 στην ανώτερη τροπόσφαιρα, που αντι- 26

31 στοιχεί σε κλάσμα μάζας 0,26 ± 0,05. Η τιμή αυτή είναι πολύ κοντά στο πρωτοηλιακό κλάσμα μάζας του ηλίου ± 0,01, που δείχνει ότι το ήλιο δεν έχει μετακινηθεί προς το κέντρο του πλανήτη, όπως συνέβη στους γίγαντες αερίου. Το τρίτο πιο άφθονο συστατικό της ατμόσφαιρας του Ουρανού είναι το μεθάνιο (CH4). Το μεθάνιο έχει εξέχουσες ζώνες απορρόφησης στο ορατό και στο εγγύς υπέρυθρο (IR) φάσμα, καθιστώντας τον Ουρανό γαλαζοπράσινου ή κυανού χρώματος. Τα μόρια μεθανίου αντιπροσωπεύουν το 2,3% της ατμόσφαιρας από το μοριακό κλάσμα κάτω από το επίπεδο του σύννεφου μεθανίου στο επίπεδο πίεσης 1,3 bar (130 kpa) αυτό αντιπροσωπεύει περίπου 20 με 30 φορές την αφθονία άνθρακα που βρέθηκε στον Ήλιο. Η αναλογία ανάμειξης είναι πολύ χαμηλότερη στην ανώτερη ατμόσφαιρα, λόγω της εξαιρετικά χαμηλής θερμοκρασίας της, η οποία υποβαθμίζει το επίπεδο κορεσμού και προκαλεί στο επιπλέον μεθάνιο πήξη. Η αφθονία των λιγότερο πτητικών ενώσεων, όπως η αμμωνία, το νερό και το υδρόθειο στην κατώτερη ατμόσφαιρα είναι ελάχιστα γνωστές. Ωστόσο, είναι πιθανόν να είναι επίσης υψηλότερες από αυτές του Ήλιου. Μαζί με το μεθάνιο, ίχνη διαφόρων υδρογονανθράκων βρίσκονται στη στρατόσφαιρα του Ουρανού, οι οποίοι πιστεύεται ότι παράχθηκαν από μεθάνιο το οποίο υπέστη φωτόλυση από την ηλιακή υπεριώδη ακτινοβολία (UV). Περιλαμβάνουν αιθάνιο (C2H6), ακετυλένιο (C2H2), προπίνιο (CH3C2H) και διακετυλένιο (C2HC2H). Η φασματοσκοπία αποκάλυψε, επίσης, ίχνη υδρατμών, μονοξειδίου του άνθρακα και διοξειδίου του άνθρακα στην ανώτερη ατμόσφαιρα, τα οποία μπορεί μόνο να κατάγονται από μια εξωτερική πηγή, όπως από σκόνη και τους κομήτες Ποσειδώνας Ο Ποσειδώνας είναι ο όγδοος, κατά σειρά απόστασης 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 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 δια- 27

32 ταραχή 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 ο μεγαλύτερος δορυφόρος 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 Ο Ποσειδώνας έχει παρόμοια σύνθεση με τον Ουρανό, ενώ και οι δύο έχουν συνθέσεις που διαφέρουν από εκείνες των μεγαλύτερων γιγάντων αερίων, Δία και Κρόνου. Η ατμόσφαιρα του Ποσειδώνα, ενώ είναι παρόμοια με του Δία και του Κρόνου στο ότι αποτελείται κυρίως από υδρογόνο και ήλιο, μαζί με τα ίχνη υδρογονανθράκων και, ενδεχομένως, του αζώτου, περιέχει μεγαλύτερο ποσοστό των «πάγων», όπως νερό, αμμωνία και μεθάνιο. Οι αστρονόμοι κατηγοριοποιούν ενίοτε τους Ουρανό και Ποσειδώνα ως «γίγαντες πάγου», προκειμένου να τονίσουν τις διακρίσεις αυτές. Το εσωτερικό του Ποσειδώνα, όπως και του Ουρανού, αποτελείται κυρίως από πάγο και βράχους. Ίχνη μεθανίου στις εξώτερες περιοχές του πλανήτη ευθύνονται εν μέρει για την μπλε εμφάνιση του πλανήτη. Σε αντίθεση με τη σχετικά ήρεμη ατμόσφαιρα του Ουρανού, η ατμόσφαιρα του Ποσειδώνα είναι αξιοσημείωτη για τα ενεργά και ορατά καιρικά φαινόμενα της. Όταν το Βόγιατζερ 2 προσέγγισε τον Ποσειδώνα, για παράδειγμα, στο νότιο ημισφαίριο του πλανήτη υπήρχε μία μεγάλη σκοτεινή κηλίδα, συγκρίσιμη με τη Μεγάλη Ερυθρά Κηλίδα στο Δία. Αυτές οι καιρικές συνθήκες καθοδηγούνται από τους ισχυρότερους συνεχείς ανέμους κάθε πλανήτη στο ηλιακό μας σύστημα, καθώς καταγράφονται ταχύτητες ανέμου τόσο υψηλές όσο χιλιόμετρα ανά ώρα. Λόγω της μεγάλης απόστασης από τον Ήλιο, η εξωτερική ατμόσφαιρα του Ποσειδώνα είναι ένα από τα πιο κρύα μέρη στο ηλιακό σύστημα, με τη θερμοκρασία στις κορυφές σύννεφων να πλησιάζουν τους -218 C (55 K). Ωστόσο, η θερμοκρασία στο κέντρο του πλανήτη είναι περίπου Κ (5.000 C). Ο Ποσειδώνας έχει ένα αχνό και κατακερματισμένο σύστημα δακτυλίων, οι οποίοι είχαν ανιχνευτεί κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1960, όμως, ήταν αναμφισβήτητα η ύπαρξή τους επιβεβαιώθηκε μόνο το 1989 από το Voyager 2. Εσωτερική Δομή: 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 τις εκατό 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 και 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 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. Ατμόσφαιρα: Σε μεγάλο υψόμετρο, η 28

33 ατμόσφαιρα του Ποσειδώνα είναι 80% υδρογόνο και 19% ήλιο.[23] Ένα ίχνος ποσότητας του μεθανίου είναι επίσης παρόν. Οι ευδιάκριτες ζώνες απορρόφησης του μεθανίου συμβαίνουν σε μήκη κύματος πάνω από 600 nm, στο κόκκινο και το υπέρυθρο τμήμα του φάσματος. Όπως και με τον Ουρανό, αυτή η απορρόφηση του ερυθρού φωτός από τον ατμοσφαιρικό μεθάνιο είναι μέρος αυτού που δίνει στο Ποσειδώνα το μπλε χρώμα του,[24] αν και η έντονη γαλάζια απόχρωση του Ποσειδώνα διαφέρει από την ηπιότερη, γαλαζοπράσινη του Ουρανού. Δεδομένου ότι η ατμοσφαιρική περιεκτικότητα σε μεθάνιο του Ποσειδώνα είναι παρόμοια με αυτή του Ουρανού, κάποιο άγνωστο ατμοσφαιρικό συστατικό θεωρείται ότι συμβάλλει στο χρώμα του Ποσειδώνα. Η ατμόσφαιρα Ποσειδώνα υποδιαιρείται σε δύο κύριες περιοχές: το χαμηλότερο στρώμα της τροπόσφαιρας, όπου θερμοκρασία μειώνεται με το υψόμετρο και τη στρατόσφαιρα, όπου αυξάνεται η θερμοκρασία με το ύψος. Τα όρια μεταξύ των δύο, η τροπόπαυση, εμφανίζεται σε πίεση 0,1 bars (10 kpa). Η στρατόσφαιρα δίνει συνέχεια θέση για τη θερμόσφαιρα σε πίεση μικρότερη από 10 5 με 10 4 μικρομπάρ (1 έως 10 Pa). Η θερμόσφαιρα βαθμιαία μεταβάλλεται στην εξώσφαιρα. Τα μοντέλα δείχνουν ότι η τροπόσφαιρα του Ποσειδώνα είναι χωρισμένη σε σύννεφα διαφορετικών συνθέσεων ανάλογα με το υψόμετρο. Τα σύννεφα στο πάνω επίπεδο εμφανίζονται σε πιέσεις κάτω από ένα μπαρ, όπου η θερμοκρασία είναι κατάλληλη για να συμπυκνώσει το μεθάνιο. Για πιέσεις μεταξύ του ενός και πέντε ατμόσφαιρες (100 και 500 kpa), τα σύννεφα της αμμωνίας και του υδροθείου πιστεύεται ότι σχηματίζονται. Πάνω από μια πίεση των πέντε μπαρ, τα σύννεφα μπορεί να αποτελούνται από αμμωνία, θειούχο αμμώνιο, υδρόθειο και νερό. Βαθύτερη νέφη πάγου και νερού θα πρέπει να βρίσκονται σε πιέσεις περίπου 50 ατμοσφαιρών (5,0 MPa), όπου η θερμοκρασία φθάνει τους 0 C. Από κάτω, σύννεφα της αμμωνίας και υδροθείου μπορεί να σχηματιστούν. Έχουν παρατηρηθεί στον Ποσειδώνα σύννεφα μεγάλου υψομέτρου να ρίχνουν σκιές στα αδιαφανή σύννεφα από κάτω. Υπάρχουν, επίσης, σε μεγάλο υψόμετρο λωρίδες νεφών που τυλίγονται γύρω από τον πλανήτη σε σταθερό γεωγραφικό πλάτος. Αυτές οι περιμετρικές ζώνες έχουν πλάτος της τάξης των χλμ. και βρίσκονται περίπου χλμ. πάνω από την επιφάνεια των νεφών. To φάσμα του Ποσειδώνα δείχνει ότι η κατώτερη στρατόσφαιρα του είναι θολή λόγω της συμπύκνωσης των προϊόντων της υπεριώδους φωτόλυσης του μεθανίου, όπως το αιθάνιο και το ακετυλένιο. Η στρατόσφαιρα είναι επίσης το σπίτι μικρών ποσοτήτων μονοξειδίου του άνθρακα και υδροκυάνιου. Η στρατόσφαιρα του Ποσειδώνα είναι θερμότερη από ότι του Ουρανού, λόγω της αυξημένης συγκέντρωσης των υδρογονανθράκων. Για λόγους που παραμένουν ασαφείς, η θερμόσφαιρα του Ποσειδώνα είναι σε ανώμαλα υψηλές θερμοκρασίες περίπου 750 Κ. Ο πλανήτης είναι πολύ μακριά από τον Ήλιο για να έχει παραχθεί αυτή η θερμότητα από την υπεριώδη ακτινοβολία. Ένας υποψήφιος μηχανισμός θέρμανσης είναι η ατμοσφαιρική αλληλεπίδραση με τα ιόντα του μαγνητικού πεδίου του πλανήτη. Άλλοι υποψήφιοι είναι κύματα βαρύτητας από το εσωτερικό τα οποία διαχέονται στην ατμόσφαιρα. Η θερμόσφαιρα περιέχει ίχνη διοξειδίου του άνθρακα και νερό, που μπορεί να έχουν κατατεθεί από εξωτερικές πηγές, όπως οι μετεωρίτες και σκόνη. 29

34 30 Αστεροειδείς Οι αστεροειδείς είναι τα μικρά σώματα του Ηλιακού συστήματος, που είναι σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο. Η συντριπτική πλειονότητα των αστεροειδών είναι συγκεντρωμένη σε δύο Ζώνες: στην Κύρια ζώνη αστεροειδών και στη Ζώνη του Κάιπερ. Οι αστεροειδείς θεωρούνται κατάλοιπα από το σχηματισμό του Ηλιακού συστήματος και υπολογίζεται ότι υπάρχουν εκατομμύρια. Θέση: Οι περισσότεροι αστεροειδείς της Κύριας Ζώνης βρίσκονται στην Ζώνη των Αστεροειδών, μια περιοχή ανάμεσα στις τροχιές του Άρη και του Δία και σε απόσταση περίπου 3 αστρονομικές μονάδες (AU) από τον Ήλιο. Υπάρχουν όμως και αλλού, όπως στα σημεία Λαγκράντζ του Δία και του Άρη, την κίνηση των οποίων ακολουθούν. Τέτοιοι αστεροειδείς ονομάζονται «Τρωικά αντικείμενα». Οι δύο φυσικοί δορυφόροι του Άρη, Φόβος και Δείμος, είναι αστεροειδείς που μπήκαν σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη. Κάποιοι από τους αστεροειδείς έχουν και οι ίδιοι μικρούς δορυφόρους, ενώ έχουν ανακαλυφθεί και κάποια τριπλά συστήματα. Οι αστεροειδείς της Ζώνης του Κάιπερ βρίσκονται πέρα από την τροχιά του Ποσειδώνος, και για το λόγο αυτό είναι γνωστοί και με τη γενική ονομασία Μεταποσειδώνια Αντικείμενα (Transneptunian Objects, TNOs), στην οποία και παραπέμπουμε για περισσότερα. Επίσης μεταξύ της τροχιάς του Δία και του Ποσειδώνα περιφέρονται αστεροειδείς οι οποίοι είναι γνωστοί ως κένταυροι. Ανακάλυψη των Αστεροειδών: Ο πρώτος αστεροειδής και ταυτόχρονα και ο μεγαλύτερος, ο 1 Δήμητρα, ανακαλύ-

35 Ο πρώτος αστεροειδής που φωτογραφήθηκε από κοντά φθηκε τυχαία την Πρωτοχρονιά του 1801 από τον Τζουζέπε Πιάτζι, που στην αρχή νόμιζε ότι είχε ανακαλύψει ένα καινούριο άστρο. Η απόσταση του αντικειμένου υπολογίστηκε από τον Καρλ Φρίντριχ Γκάους κάπου ανάμεσα στον Άρη και το Δία. Τα επόμενα έξι χρόνια ανακαλύφθηκαν άλλοι τρεις αστεροειδείς, οι 2 Παλλάς, 3 Ήρα και 4 Εστία. Λόγω του μικρού τους μεγέθους, όμως, και της τυχαίας κατανομής τους στο χώρο, η ανακάλυψή τους ήταν δύσκολη κι έτσι, μετά από μερικά χρόνια άκαρπων προσπαθειών, η έρευνα για νέους αστεροειδείς εγκαταλείφθηκε. 38 χρόνια αργότερα, ο Καρλ Λούντβιχ Χένκε, που είχε συνεχίσει την έρευνα, ανακάλυψε τον 5 Αστραία και δύο χρόνια μετά τον 6 Ήβη. Έτσι ανανεώθηκε το ενδιαφέρον, και η μόνη χρονιά μέχρι σήμερα που δεν ανακαλύφθηκαν καινούριοι αστεροειδείς ήταν το Το 1891, ο Μαξ Βολφ είχε την έμπνευση να χρησιμοποιήσει φωτογραφίες του ουρανού με μεγάλο χρόνο έκθεσης, στις οποίες το ίχνος των αστεροειδών εμφανιζόταν σαν γραμμή, σε αντίθεση με τα σταθερά άστρα. Αυτό οδήγησε σε επανάσταση στον τομέα, με 248 αστεροειδείς να ανακαλύπτονται μόνο από τον ίδιο, αριθμός ίσος με αυτούς που είχαν ανακαλυφθεί στα ενενήντα χρόνια που προηγήθηκαν. Μέχρι το τέλος του εικοστού αιώνα, είχαν ανακαλυφθεί και καταγραφεί σε καταλόγους μερικές χιλιάδες αστεροειδείς, χωρίς ωστόσο ιδιαίτερη επιμονή στην καταγραφή τους λόγω του μεγάλου αριθμού τους. Μετά το 1990 το ενδιαφέρον για τους αστεροειδείς αναθερμάνθηκε, κυρίως λόγω της ανησυχίας για μια πιθανή σύγκρουση ενός από αυτούς με τη Γη, πράγμα που θα είχε καταστροφικές συνέπειες. Έτσι ξεκίνησε μια προσπάθεια για εντοπισμό, καταγραφή και υπολογισμό της τροχιάς όσο το δυνατόν περισσότερων αστεροειδών, τόσο με συσκευές σε τροχιά όσο και με γήινα τηλεσκόπια. Η έρευνα αυτή έχει μέχρι στιγμής χαρτογραφήσει εκατοντάδες χιλιάδες αστεροειδείς, από τους οποίους 600 έχουν διάμετρο πάνω από ένα χιλιόμετρο και έχουν τροχιές που μπορούν να τους φέρουν κοντά στη Γη. 31

36 32 Αντικείμενα του Ηλιακού μας Συστήματος Εκτός από τους πλανήτες, τους δορυφόρους τους και τους δακτυλίους τους, εντός του βαρυτικού πεδίου του Ήλιου συναντούνται διάφορα μικρότερα ουράνια αντικείμενα όπως αστεροειδείς και κομήτες. Οι δύο κύριες ζώνες τέτοιων αντικειμένων στο Ηλιακό σύστημα είναι η Κύρια Ζώνη Αστεροειδών, μεταξύ των πλανητών Άρη και Δία, και η Ζώνη του Κάιπερ, πέρα από τη τροχιά του Ποσειδώνα. Η τελευταία, μαζί με τααντικείμενα Διασκορπισμένου Δίσκου και τα αντικείμενα του Νέφους του Όορτ σχηματίζουν την ομάδα τωνμεταποσειδώνιων Αντικειμένων. Σε αυτές τις περιοχές, πέρα από τους δεκάδες χιλιάδες μικρούς αστεροειδείς, συναντώνται και πλανήτες νάνοι όπως η Δήμητρα, ο Πλούτωνας, η Χαουμέια, ο Μακεμάκε και η Έρις. Αστεροειδείς συναντώνται να κινούνται και σε άλλες περιοχές του Ηλιακού συστήματος όπως στην περιοχή εσωτερικά της τροχιάς του πλανήτη Άρη (γεωπλήσια αντικείμενα) ή παγιδευμένα στα δύο Λαγκρανζιανά σημεία της τροχιάς του Δία (Τρωικοί αστεροειδείς). Μεταξύ των διαφόρων περιοχών κινούνται, επίσης, ελεύθερα αντικείμενα όπως κομήτες, κένταυροι ήδιαπλανητική σκόνη. Ο ηλιακός άνεμος, ροή σωματιδίων από τον Ήλιο, σχηματίζει στο διαστρικό ενδιάμεσο μια φυσαλίδα, γνωστή ωςηλιόσφαιρα, η οποία περικλείει τον Ήλιο, τους πλανήτες και τις ζώνες των αστεροειδών. Η διάμετρος της, μέχρι το εξωτερικό της όριο το οποίο ονομάζεται Ηλιόπαυση, φτάνει, σύμφωνα με πρόσφατα (2012) δεδομένα, τις 122 Αστρονομικές Μονάδες (AU). Πέρα από την Ηλιόπαυση, στο ένα τέταρτο της απόστασης από το κοντινότερο αστέρι του Ήλιου, τον Εγγύτατο Κενταύρου, και φορές μακρύτερα από τα όρια της Ηλιόσφαιρας, πιστεύεται πως υπάρχει μια σφαιρική περιοχή με αντικείμενα που αποτελούνται κυρίως από πάγο. Η υποθετική αυτή περιοχή αυτή ονομάζεται Νέφος του Όορτ. Θεωρείται πως περικλείει το Ηλιακό σύστημα και αποτελεί την πηγή των κομητών μακράς περιόδου. Ζώνη των Αστεροειδών Το «σύνορο» που χωρίζει τους εσωτερικούς απ' τους εξωτερικούς πλανήτες είναι η Κύρια Ζώνη Αστεροειδών. Πρόκειται για εκατοντάδες χιλιάδες μικρά σώματα, διαμέτρου από μερικά μέτρα έως εκατοντάδες χιλιόμετρα, που όμως όλα μαζί έχουν μάζα μόλις όσο το ένα χιλιοστό της Γης. Οι αστεροειδείς είναι το υλικό για έναν πλανήτη που τελικά δεν σχηματίστηκε, λόγω της μεγάλης έλξης του Δία, ή από κάποιον πλανήτη που υπήρχε εκεί (ανάμεσα στον Άρη και τον Δία) και για κάποιο λόγο καταστράφηκε και διασπάστηκε σε περίπου αστεροειδείς. 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

37 33 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, ηδήμητρα, ανακηρύχθηκε πλανήτης νάνος το 2006 και περιέχει περίπου το 1/3 της συνολικής μάζας της ζώνης. Αρκετά ρομποτικά διαστημόπλοια, λεγόμενες διαστημομηχανές, έχουν περιπλανηθεί σε αυτήν την περιοχή του διαστήματος όπως το "Πρωτοπόρος 10" ή Πάιονηρ 10 και το Dawn της NASA, το Rosetta της ESA και πολλά άλλα. Ζώνη του Κάιπερ-Πλούτωνας Η Ζώνη του Κάιπερ βρίσκεται σε απόσταση AU και αποτελείται από μικρά, παγωμένα σώματα. Τα σώματα της ζώνης που, λόγω έλξης από τους μεγάλους πλανήτες, μπαίνουν στο Ηλιακό σύστημα λέγονται Κένταυροι. Η Ζώνη του Κάιπερ (ΔΦΑ: /ˈkʌɪpə bɛlt/, αγγλικά: Kuiper belt) ή Ζώνη του Κούιπερ, είναι μεγάλο σύνολο μικρών σωμάτων στην περιοχή του εξωτερικού Ηλιακού συστήματος. Είναι ένας δίσκος στο επίπεδο της κίνησης των πλανητών και σε απόσταση από 30 μέχρι 50 περίπου αστρονομικές μονάδες από τον Ήλιο. Ο Πλούτωνας, που βρίσκεται στις 39,5 AU, ήταν ο μικρότερος από τους πλανήτες (με διάμετρο μικρότερη από την Σελήνη) μέχρι τον αποχαρακτηρισμό του, και αυτός για τον οποίο έχουμε τα λιγότερα στοιχεία. Αποτελεί διπλό σύστημα με το δορυφόρο του Χάροντα (συνολικά ο Πλούτωνας έχει 5 δορυφόρους). Ο Πλούτωνας θεωρείται πλέον πλανήτης νάνος, μιας και στη Ζώνη του Κάιπερ έχουν ανακαλυφθεί σώματα του ίδιου ή και μεγαλύτερου μεγέθους από αυτόν και αφού το ελάχιστο όριο μεγέθους για πλήρη πλανήτη τέθηκε μεγαλύτερο από αυτόν. Μαύρη τρύπα Μαύρη τρύπα (ή μαύρη οπή, αγγλικά: black hole) είναι μια συγκέντρωση μάζας

38 34 σημαντικά μεγάλης ώστε η δύναμη της βαρύτητας να μην επιτρέπει σε οτιδήποτε να ξεφεύγει από αυτή, παρά μόνο μέσω κβαντικής συμπεριφοράς. Το βαρυτικό πεδίο είναι τόσο δυνατό, ώστε η ταχύτητα διαφυγής κοντά του ξεπερνά την ταχύτητα του φωτός. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα ότι τίποτα, ούτε καν το φως, δεν μπορεί να ξεφύγει από τη βαρύτητα της μαύρης τρύπας, εξ ου και η λέξη «μαύρη». Ο όρος "μαύρη τρύπα" είναι ευρύτατα διαδεδομένος και επινοήθηκε το 1967 από τον Αμερικανό αστρονόμο και θεωρητικό φυσικό Τζον Γουίλερ. Δεν αναφέρεται σε τρύπα με τη συνήθη έννοια (οπή), αλλά σε μια περιοχή του χώρου, από την οποία τίποτα δεν μπορεί να επιστρέψει. Μία μαύρη τρύπα είναι το σημείο εκείνο του διαστήματος, όπου κάποτε υπήρχε ο πυρήνας ενός γιγάντιου άστρου, ένας πυρήνας που περιείχε περισσότερα υλικά από δυόμισι ηλιακές μάζες και ο οποίος στην τελική φάση της εξέλιξης του άστρου έχασε την πάλη του ενάντια στη βαρύτητα, με αποτέλεσμα τα υλικά του να καταρρεύσουν και να συμπιεστούν περισσότερο ακόμα και από τα υλικά ενόςαστέρα νετρονίων. Αν ήταν εφικτό να συμπτυχθεί ολόκληρη η Γη στο μέγεθος ενός κερασιού, θα είχε μετατραπεί σε μαύρη τρύπα. Παρομοίως, αν ο Ήλιοςσυμπτυσσόταν σε μια ακτίνα τριών χιλιομέτρων (στα 4 εκατομμυριοστά του τωρινού του μεγέθους), θα είχε μετατραπεί σε μαύρη τρύπα. Φυσικά, δεν υπάρχει καμία γνωστή διαδικασία που θα μπορούσε να μετατρέψει τη Γη ή ακόμα και τον Ήλιο, σε μαύρη τρύπα. Διασκορπισμένος δίσκος Ο διασκορπισμένος δίσκος (scattered disc) είναι περιοχή του ηλιακού συστήματος όπου μεταποσειδώνια αντικείμενα διανύουν τροχιές με περιήλια γύρω στις AU και αφήλια που ξεπερνούν τις 100 AU. Τα αντικείμενα διασκορπισμένου δίσκου συγκαταλέγονται στα μακρινότερα και πιο ψυχρά αντικείμενα του Ηλιακού συστήματος. Πιστεύεται ότι από εκεί προέρχονται οι κομήτες με βραχεία περίοδο εμφάνισης. Τα αντικείμενα του διασκορπισμένου δίσκου, ΑΔΔ ή SDO (Scattered Disk Objects) βρίσκονται στον διασκορπισμένο δίσκο, δηλ. μία απόμακρη περιοχή του ηλιακού συστήματος και αποτελούν μια υποκατηγορία των μεταποσειδώνιων αντικείμενων. Έχουν εκκεντρότητα τόσο μεγάλη όσο 0,98, κλίση όσο 45 μοίρες, ενώ τα περιήλια είναι με-

39 γαλύτερα από 30 ΑΜ. Αυτές οι τροχιές είναι αποτέλεσμα της «διασκόρπισής» από τους αέριους γίγαντες, ενώ εξακολουθούν να επηρεάζονται από τον Ποσειδώνα. Αν και τα περιήλιά τους βρίσκονται στις ΑΜ, τα αφήλια ξεπερνούν τις 100 ΑΜ. Εξαιτίας της ασταθούς φύσης των σωμάτων, ο διασκορπισμένος δίσκος θεωρείται η κοιτίδα των περιοδικών κομητών, με ενδιάμεσο στάδιο αυτό των Κενταύρων. Έπειτα οι αέριοι γίγαντες τα μετατρέπουν σε κομήτες. Κομήτες Οι κομήτες είναι ουράνια σώματα που σε αντίθεση με τους απλανείς αστέρες και τους πλανήτες παρουσιάζουν όψη νεφελώδη, ενώ η ύλη από την οποία συνίστανται επιμηκύνεται υπό μορφή μακριάς κόμης (= μακριά μαλλιά) όταν διέρχονται κοντά από τον Ήλιο. Κάθε κομήτης αποτελείται από τρία μέρη, τον πυρήνα, την κόμη και την ουρά. Οι τροχιές των κομητών είναι ελλειπτικές με εκκεντρότητα που τείνει προς τη μονάδα (1). Οι κομήτες είναι ουράνια σώματα που σε αντίθεση με τους απλανείς αστέρες και τους πλανήτες παρουσιάζουν όψη νεφελώδη (κόμη), ενώ η ύλη από την οποία συνίστανται μερικές φορές επιμηκύνεται υπό μορφή μακριάς ουράς όταν διέρχονται κοντά από τον Ήλιο. Αυτά τα φαινόμενα παρατηρούνται εξαιτίας της δράσης της ηλιακής ακτινοβολίας και του ηλιακού ανέμου στον κομήτη. Όταν πλησιάζει τον Ήλιο η ηλιακή θερμότητα τον ζεσταίνει και χάνει τα πτητικά υλικά από τη επιφάνεια του, από σχισμές που δημιουργούνται καθώς τα υλικά εκτοξεύονται με μεγάλη ταχύτητα, γύρω στα 1000 μέτρα το δευτερόλεπτο. Έτσι εκτοξεύονται ιόντα νερού (που εξαχνώνονται από τον πάγο), διοξείδιο του άνθρακα, σκόνη, οργανικές ενώσεις και μικρά πετρώδη κομμάτια με αποτέλεσμα να δημιουργούνται στο διάστημα δυο ουρές, η ουρά σκόνης και η ουρά ιόντων που παρασύρει ο ηλιακός άνεμος. Ηλιόπαυση Ως Ηλιόσφαιρα ορίζεται μια τεράστια δομή, ελλειψοειδούς σχήματος, αποτελούμενη από σωματίδια του ηλιακού 35

40 36 ανέμου, η οποία περιβάλει τον Ήλιο και τους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος. Σε απόσταση, οποία ποικίλει από 80 με 100 AU έως 200 AU, βρίσκεται η περιοχή που ονομάζεται όριο κρουστικού κύματος (termination shock). Στο σημείο αυτό τα φορτισμένα σωματίδια του ηλιακού ανέμου επιβραδύνονται ύστερα από σύγκρουση με τα σωματίδια του διαστρικού μέσου καθώς και λόγω μαγνητικών πεδίων. Η περιοχή πέρα από το όριο αυτό ονομάζεται ηλιοσφαιρικός κολεός (heliosheath) και έχει σχήμα οβάλ. Το εξωτερικό όριο της Ηλιόσφαιρας ονομάζεται Ηλιόπαυση. Ως Ηλιόπαυση ορίζεται η περιοχή όπου τα εξερχόμενα σωματίδια του ηλιακού ανέμου και τα εισερχόμενα σωματίδια από τη μεσοαστρική περιοχή έχουν ισοδύναμη πίεση. Στη περιοχή της Ηλιόπαυσης, το 2009, ανακαλύφθηκε, σε απόσταση σχεδόν 16 δισ. χλμ. από τη Γη, ζώνη από σωματίδια υδρογόνου, τα οποία κάποτε ήταν φορτισμένα θετικά (δηλαδή ήταν σκέτα πρωτόνια). Τα σωματίδια αυτά σχηματίζουν στενή ζώνη, η οποία είναι δύο με τρεις φορές φωτεινότερη από οτιδήποτε άλλο στον ουρανό. Η ανακάλυψη της ζώνης υδρογόνου έγινε από την αποστολή ΙΒΕΧ. Μέχρι το 2012 υπήρχε η άποψη πως εξωτερικά της Ηλιόσφαιρας, στις 230 AU, δημιουργείτο ένα τοξοειδές Κύμα Κρούσης (αγγλ. Bow Shock), εξαιτίας της κίνησης του Ήλιου μέσα στον Γαλαξία. Παρόμοιες περιοχές παρατηρούνται συχνά σε πολλά αστέρια στο σύμπαν. Ωστόσο, με βάση νέα δεδομένα από την αποστολή ΙΒΕΧ το 2012, τα οποία μελετήθηκαν σε σύγκριση με δεδομένα από τις αποστολές Voyager 1 και 2, αποδείχθηκε πως το Ηλιακό σύστημα δεν δημιουργεί τέτοια περιοχή, πιθανόν λόγω της μικρότερης ταχύτητας ( μίλια την ώρα, έναντι των μιλίων την ώρα που πιστεύαμε ως τότε), με την οποία κινείται αυτή την στιγμή ο Ήλιος στο διαστρικό μέσο. Νέφος του Όορτ Τελικό σύνορο του Συστήματος είναι το υποθετικό Νέφος του Όορτ. Είναι παρόμοιο με τη Ζώνη του Κάιπερ όσον αφορά τα σώματα που το αποτελούν, βρίσκεται όμως πολύ πιο μακριά, στις AU, και σχηματίζει σφαίρα που περικλείει το Ηλιακό σύστημα, ενώ η Ζώνη του Κάιπερ είναι περιορισμένη στην εκλειπτική. Από εκεί θεωρείται ότι προέρχονται οι κομήτες με μεγάλες περιόδους, όπως ο Κομήτης του

41 ται ότι το Νέφος του Όορτ είναι η πηγή όλων των κομητών που εισέρχονται στο Ηλιακό σύστημα. Μόλις τέσσερα αντικείμενα που έχουν ανακαλυφθεί πιθανολογείται ότι ανήκουν στο Νέφος του Όορτ, τα Σέντνα, 2000 CR105,2006 SQ372, και 2008 KV Σχηματισμός και εξέλιξη του Ηλιακού μας Συστήματος Χάλεϋ. Τυπικά, το όριο του Ηλιακού συστήματος είναι εκεί που η βαρύτητα του Ήλιου παίζει μικρότερο ρόλο από τη βαρύτητα άλλων σωμάτων ή του Γαλαξία, δηλαδή πρακτικώς στα μισά της απόστασης μέχρι το πιο κοντινό άστρο. Εναλλακτικά, το Ηλιακό Σύστημα τελειώνει εκεί που το μαγνητικό πεδίο του Γαλαξία γίνεται ισχυρότερο από το μαγνητικό πεδίο του Ήλιου, και δημιουργείται κρουστικό κύμα με τον ηλιακό άνεμο (ηλιόπαυση). Το Νέφος του Όορτ είναι μια υποθετική σφαιρική περιοχή του εξωτερικού ηλιακού συστήματος. Βρίσκεται σε απόσταση περίπου AU από τον Ήλιο, 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, καιμεθανίου. Πιστεύε- Το ηλιακό σύστημα δημιουργήθηκε από την κατάρρευση ενός τεράστιου μοριακού νέφους πριν από 4,568 δις έτη. Το αρχικό νέφος είχε διαστάσεις αρκετών ετών φωτός και δημιούργησε πολλά άστρα. Καθώς η περιοχή που θα γινόταν το ηλιακό σύστημα, γνωστή ως προηλιακό νέφος, κατέρρευσε, η διατήρηση της στροφορμής το ανάγκασε να περιστραφεί ταχύτερα. Το κέντρο στο οποίο συγκεντρώθηκε η περισσότερη μάζα γινόταν όλο και θερμότερο από το δίσκο, ο οποίος το περιέβαλλε. Καθώς το συρρικνωμένο νεφέλωμα περιστρεφόταν, σχηματίστηκε ένας πρωτοπλανητικός δίσκος με διάμετρο 200 AU και ένα καυτό πρώταστρο στο κέντρο. Οι πλανήτες σχηματίστηκαν από συσσώρευση υλικού από αυτό το δίσκο. Μέσα στα επόμενα 50 εκατομμύρια χρόνια, οι συνθήκες στον Ήλιο επέτρεψαν την εκκίνηση θερμοπυρηνικής σύντηξης στον πυρήνα του. Από αυτό το σημείο και για τα επόμενα 10 δισεκατομμύρια χρόνια ο Ήλιος θα ανήκει στην κύρια ακολουθία. Το ηλιακό σύστημα θα έχει αυτή τη μορφή που έχει σήμερα μέχρι ο Ήλιος να εξελιχθεί σε ερυθρό γίγαντα. Αυτό αναμένεται να συμβεί σε περίπου 5 δισεκατομμύρια χρόνια.

42 38 Μετεωρολογία Η Μετεωρολογία ανήκει στις Θετικές επιστήμες, με κύριο αντικείμενο την έρευνα τηςατμόσφαιρας στο σύνολό της και των φαινομένων που συμβαίνουν σε αυτή. Επειδή τα φαινόμενα που επηρρεάζουν την καθημερινή μας ζωή είναι εκείνα που συμβαίνουν στο κατώτερο στρώμα της ατμόσφαιρας, που παρατηρούνται δηλαδή ως «τροπές», ως μεταβλητές αυτού του στρώματος, ονομάσθηκε αυτό τροπόσφαιρα. Επειδή όμως τα φαινόμενα αυτά και οι αρχαίοι Έλληνες τα ονόμαζαν «μετέωρα» για αυτό και η επιστήμη που τα μελετά ονομάστηκε Μετεωρολογία και τα φαινόμενα Μετεωρολογικά φαινόμενα. Τα σημαντικότερα αυτών των φαινομένων είναι η ατμοσφαιρική πίεση, οι μεταβολές της θερμοκρασίας, οι μετακινήσεις αερίων μαζών, η εξάτμιση, η υγρασία, ο σχηματισμός και η εξέλιξη των νεφών, η συμπύκνωση και υγροποίηση των υδρατμών, τα ατμοσφαιρικά κατακρημνίσματα, καθώς και οι μορφές απόθεσης. Επίσης εκείνα που συμπεριλαμβάνουν τον ατμοσφαιρικό ηλεκτρισμό, δηλαδή οι καταιγίδες, και εκείνα που οφείλονται στην ίδια την ατμόσφαιρα όπως διάθλαση, ανάκλαση κλπ. ως και η σπουδή των φαινομένων πάνω από ξηρά ή θάλασσα και σχέσεων αυτών, αποτελούν αντικείμενο της Μετεωρολογίας. Στη σπουδή των φαινομένων, η Μετεωρολογία αναζητά τις γενεσιουργές αιτίες αυτών και τους παράγοντες που

43 συμβάλουν, φθάνοντας στο σημείο της σχετικής χάραξης αυτών σε χάρτες και από την μικρή χρονικά πρόβλεψη να φθάσει στην ασφαλή πρόβλεψη για μακρύτερο χρονικά διάστημα που αποτελεί και τον κυριότερο στόχο της. Κύρια στοιχεία της Μετεωρολογίας, καλούμενα και «Μετεωρολογικά στοιχεία», είναι η Ατμοσφαιρική πίεση, η Θερμοκρασία ατμοσφαίρας ή θερμοκρασία αέρος και η Υγρασία ατμόσφαιρας ή υγρασία αέρος. Αυτά τα στοιχεία που είναι ποσοτικά αποτελούν και τις αιτίες της όποιας ατμοσφαιρικής διατάραξης, αποτελέσματα της οποίας είναι τα παρατηρούμενα μετεωρολογικά φαινόμενα Παρατήρηση: Η παρατήρηση και παρακολούθηση αυτών των μετεωρολογικών στοιχείων ονομάζεται μετεωρολογική παρατήρηση η οποία και απαιτεί ειδικά σχεδιασμένα επιστημονικά όργανα (μετεωρολογικά όργανα). Υπάρχουν όμως και δευτερεύοντα στοιχεία που δεν απαιτούν όργανα όπως π.χ. η κατάσταση θαλάσσης, οι τύποι νεφών, η ηλιοφάναεια κ.ά. Έτσι οι μετεωρολογικές παρατηρήσεις διακρίνονται σε «ενόργανες» και σε «εξ όψεως» παρατηρήσεις. αντιλήψεις τους τα ενσωμάτωναν στις διάφορες δοξασίες τους. Όμως αυτές οι προβλέψεις που στηρίζονταν κυρίως στους αστέρες ήταν ατελείς. Ωστόσο όμως ήταν χρήσιμες στις κύριες τότε ασχολίες τους, στη γεωργία και την κτηνοτροφία. Οι αρχαίοι όμως Έλληνες που εξ ανάγκης βρέθηκαν, μετά τους τρεις κατακλυσμούς του αρχαίου ελλαδικού χώρου, να αναπτύσσουν την Ναυτιλία όχι μόνο συμπλήρωναν τις παρατηρήσεις τους δίνοντας αλληγορικές ερμηνείες αλλά έφθασαν και να τις κωδικοποιούν. Η Ελληνική Μυθολογία είναι πλούσια σε τέτοια παραδείγματα. Από την μελέτη των κειμένων των αρχαίων Ελλήνων σοφών και μετεωρολόγων συνάγεται το συμπέρασμα ότι από τον 5ο αιώνα π.χ. οι Έλληνες συνέχισαν τις αντίστοιχες προσπάθειες των προαναφερομένων λαών. Συγκεκριμένα ο Αριστοτέλης, γύρω στο 350 π.χ., δημοσίευσε 4 ευμεγέθη βιβλία που τα ονόμασε "Μετεωρολογικά". Σε αυτό το πελώριο κατ έκταση και σπουδαιότητα έργο, συνέλεξε όλες τις γνωστές τότε παρατηρήσεις - γνώσεις όχι μόνο για τον καιρό αλλά και για την θάλασσα και τον Ου- 39 Κλάδοι: Ιδιαίτεροι κλάδοι αυτής της Επιστήμης είναι: η Πρακτική Μετεωρολογία, η Δυναμική Μετεωρολογία, η Αερολογία (που προβαίνει στις μετρήσεις), η Περιγραφική Μετεωρολογία, η Ναυτική Μετεωρολογία (που αφορά κυρίως τους ναυτικούς), η Κλιματολογία, η Γεωργική Μετεωρολογία, η Φαινομενολογία και η Βιοκλιματολογία. Ιστορία: Το ενδιαφέρον του ανθρώπου για την μελλοντική γνώση του καιρού είναι τόσο παλαιό, ώστε χάνεται στα βάθη των μυθολογικών αιώνων. Αρχαίοι λαοί όπως Ινδοί, Αιγύπτιοι, Ασσύριοι, Βαβυλώνιοι, κ.λπ. παρατηρούσαν τα διάφορα φαινόμενα και κατά τις δυνάμενες

44 ρανό. Τα "Μετεωρολογικά" του Αριστοτέλη για δύο χιλιάδες χρόνια απετέλεσαν το πρότυπο διδακτικό βιβλίο της Μετεωρολογίας και όχι μόνο. Επίσης ο Θεόφραστος, μαθητής του Αριστοτέλη, έγραψε το βιβλίο των "Σημείων" που θα μπορούσε να χαρακτηρισθεί συνδυασμός της τότε επιστήμης και παράδοσης. Περιείχε δε πολλούς κανόνες ειδικά για την πρόγνωση του καιρού, καθώς και μερικές ενδείξεις που τότε πίστευαν ότι μπορούσαν να φανερώσουν πως θα είναι ο καιρός το επόμενο έτος ή και ακόμα πιο μετά. Συγκεκριμένα το έργο αυτό περιελάμβανε 80 "σημεία" περί βροχής, 45 περί ανέμων, 50 για καταιγίδες, 24 για καλοκαιρίες, ακόμη και 7 για πρόγνωση ολόκληρου έτους (ετήσιες) και πέραν αυτού χρονικά. Αυτά τα έργα αποτελούν και την ιστορική απαρχή της επιστημονικής συστηματοποίησης των μετεωρολογικών παρατηρήσεων επιτυγχάνοντας έτσι την επιστημονική πλέον ερμηνεία των διαφόρων φαινομένων. Τούτο είχε ως συνέπεια, η συσσωρευμένη σοφία της Ελληνικής Μυθολογίας να παραχωρεί αργά αργά την θέση της στην "στατιστική", μέθοδο ετήσιας επανάληψης που εκδηλώθηκε στην αρχή με τις ετήσιες εορτές, π.χ. Ελευσίνια μυστήρια, με την οποία προχώρησαν έτσι στη πρόγνωση του καιρού. Η μέθοδος αυτή βελτιούμενη συνέχεια χρησιμοποιείται μέχρι και σήμερα αρκετά. Εκ της μεθόδου αυτής οι αρχαίοι Έλληνες κατέγραψαν τα συμπεράσματα και τις προγνώσεις τους σε ημερολόγια που τα ονόμαζαν "Παραπήγματα". Αυτά εξέθεταν στην αρχαία αγορά για να πληροφορούνται οι ενδιαφερόμενοι τι πρόκειται να συμβεί σχετικά με τον καιρό και τα άλλα ουράνια φαινόμενα. Όταν ο ελληνικός πολιτισμός παρήκμασε, η σοβαρή μελέτη για τον καιρό κυριολεκτικά εξαφανίστηκε. Οι Ρωμαίοι πρόσθεσαν πολύ λίγα στην μελέτη του καιρού δανειζόμενοι τις γνώσεις των Ελλήνων σοφών σε αντίθεση με τους νόμους, την πολιτική, την βιομηχανία και μηχανική που ασχολήθηκαν ευρύτερα. Είκοσι πέντε αιώνες, σχεδόν, έπρεπε να περάσουν για να φθάσουμε από τα "παραπήγματα" των αρχαίων Ελλήνων στα σύγχρονα Δελτία Καιρού. Στον Μεσαίωνα πολύ λίγα έγιναν για την κατανόηση του καιρού. Οι δεισιδαιμονίες όμως εκείνης της περιόδου αλλά και οι μέχρι σήμερα σχετικές παροιμίες παραμένουν αξιοπρόσεχτες. Πηγές (Μετεωρολογία) "American Practical Navigator" H.O. No 9, U.S.Navy Hydrographic Office 1958 "Admiralty Manual of Navigation" Volume II, - Her Magesty's Stationery Office, London 1960 "Meteorology for Mariners Met O. 593, - Her Magesty's Stationery Office, London 1967 "Ναυτική Μετεωρολογία" Χ. Περογιαννάκη, ταξίαρχου Π.Α. τ. Γενικού Διευθυντπου ΕΜΥ, - Ίδρυμα Ευγενίδου 1974, Αθήνα. "Νεώτερον Εγκυκλοπαιδικόν Λεξικόν Ηλίου" "Μεγάλη Ελληνική Εγκυκλοπαίδεια Δραδάκη" Τα Σύννεφα ανήκουν σε μια Μεγάλη Οικογένεια Στον ουρανό δεν υπάρχουν μόνο οι σωρείτες. Για τους μετεωρολόγους υπάρχουν δέκα είδη νεφών, ταξινομημένα με βάση τέσσερις μεγάλες κατηγορίες: τους σωρείτες, τους θύσανους, τα στρώματα και τους μελανίες. Ας τα παρατηρήσουμε λίγο από κοντά. Για τα πρώτα έχουμε ήδη μιλήσει. Οι θύσανοι όμως είναι πολύ διαφορετικοί. Κινούνται σε ύψος ως μέτρων. Μοιάζουν συχνά με λεπτές λευκές κλωστές που τις τραβά ο αέρας. Αντί- 40

45 41 θετα, τα στρώματα βρίσκονται πολύ πιο χαμηλά (κάτω από τα μέτρα) και έχουν ομοιόμορφο γκρίζο χρώμα, ενώ οι μελανίες έχουν χρώμα σκούρο γκρίζο. Να προσθέσουμε πως αυτά τα διαφορετικά σύννεφα συχνά αλληλοσυνδυάζονται. Μιλάμε τότε για θυσανοσωρείτες, θυσανοστρώματα, στρωματοσωρείτες, μελανοστρώματα κτλ. Ορισμός και ιστορική αναδρομή: Είναι η επιστήμη η οποία ασχολείται με τα διάφορα φαινόμενα που συμβαίνουν στην ατμόσφαιρα και διερευνά τον τρόπο με τον οποίο δημιουργούνται και εξελίσσονται χρονικά. Ο όρος μετεωρολογία προέρχεται από την αρχαία Ελληνική λέξη μετέωρον, με την οποία χαρακτηριζόταν κάθε αντικείμενο που αιωρείται στην ατμόσφαιρα, όπως τα σύννεφα, οι σταγόνες βροχής, το χαλάζι κλπ. Για τους Αρχαίους Έλληνες φιλόσοφους, η μετεωρολογία δεν αποτελούσε ξεχωριστή επιστήμη, αλλά συνδεόταν στενά με την Αστρονομία. Από τις πρώτες παρατηρήσεις που σχετίζονταν με την Μετεωρολογία είναι εκείνες που πραγματοποίησε ο Θαλής, το 640 π.χ., ο οποίος απέδωσε τη διαδοχή των τεσσάρων εποχών του έτους στην συνεχή των θέσεων του Ήλιου στον ουρανό, και τις διαχώρισε (όπως άλλωστε ισχύει και σήμερα) με βάση την εαρινή και τη φθινοπωρινή ισημερία, καθώς και με το χειμερινό και το θερινό ηλιοστάσιο. Στο χώρο της Μετεωρολογίας εντάσσονται επίσης οι παρατηρήσεις του Ιπποκράτη, τον 5ο αιώνα π.χ., ο οποίος μελέτησε με πολύ προσοχή τις μετεωρολογικές συνθήκες που πρέπει να επικρατούν στις εποικούμενες περιοχές, ώστε να προστατεύεται η υγεία των κατοίκων. Έτσι τέθηκαν οι βάσεις του κλάδου της Μετεωρολογίας, ο οποίος είναι γνωστός ως Βιομετεωρολογία. Η πρώτη όμως συστηματική μελέτη επί των μετεωρολογικών φαινομένων προέρχεται από τον Αριστοτέλη, το 340 περίπου π.χ., και είναι γνωστή με την ονομασία Μετεωρολογικά. Στο έργο αυτό παραθέτει παρατηρήσεις και ερμηνείες πολλών μετεωρολογικών φαινομένων, όπως ο σχηματισμός της βροχής και του χαλαζιού, οι άνεμοι, το φαινόμενο της άλω κ.λπ. Είναι γεγονός ότι μερικές από τις απόψεις του Αριστοτέλη απείχαν από την πραγματικότητα και μάλιστα σε μερικές περιπτώσεις αντέκρουσαν άλλες

46 Η τρύπα του όζοντος Τα εντόνως θερμά καλοκαίρια που ιδιαιτέρως τον τελευταίο καιρό διανύουμε, σημαίνουν ότι δεχόμαστε ισχυρή ηλιακή ακτινοβολία, γεγονός που ενισχύει τον προβληματισμό μας σχετικά, με την επικίνδυνη υπεριώδη ηλιακή ακτινοβολία σε συνδιασμό, βέβαια με το υφιστάμενο καθεστώς της μείωσης του στρώματος του όζοντος στην ατμόσφαιρα. Το όζον ως συστατικό της ατμόσφαιρας εμφανίζεται σε σημαντική ποσότητα σ εκείνο το ανώτερο μέρος της που ονομάζεται στρατόσφαιρα. Κάτω από την στρατόσφαιρα βρίσκεται η τροπόσφαιρα στην οποία συντελούνται όλα τα καιρικά φαινόμενα. Γενικά η μείωση του όζοντος στην ατμόσφαιρα δεν κατανέμεται ομοιόμορφα. Στον Ισημερινό είναι ελάχιστη ενώ αυξάνεται βαθμιαία με το γεωγραφικό πλάτος. Διεθνώς το στρώμα του όζοντος μειώθηκε το 1992 κατά 10% κατά μέσο όρο σε σχέση με το 1991 που η μείωση ήταν 2%. ορθότερες ερμηνείες φαινομένων, που είχαν ήδη εκφραστεί προγενέστερα από άλλους Αρχαίους Έλληνες φιλόσοφους. Για παράδειγμα, ο Αναξαγόρας είχες εκφράσει την άποψη ότι το χαλάζι δημιουργείται στην καταιγίδα κυρίως κατά το θέρος και σε περιοχές που θερμαίνονται πολύ, διότι ο θερμαινόμενος αέρας υφίσταται ανωστικές δυνάμεις, ώστε το νέφος εξαναγκάζεται να ανέρχεται σε ύψη όπου επικρατούν χαμηλές θερμοκρασίες, με αποτέλεσμα να παγώνουν οι σταγόνες του νερού που περιέχει. Αντίθετα, ο Αριστοτέλης απέρριψε την θεωρεία αυτή και πρόβαλε την θεωρεία ότι η χαλαζόπτωση προκαλείται από τις καθοδικές κινήσεις, στις οποίες συχνά εμπλέκονται καταιγιδοφόρα νέφη. Παρ όλα αυτά σε πολλές άλλες περιπτώσεις ατμοσφαιρικών φαινομένων, όπως ο σχηματισμός βροχής, το φαινόμενο της άλω κ.λπ., οι ερμηνείες που δόθηκαν από τον Αριστοτέλη ήταν αξιοθαύμαστα τεκμηριωμένες. Οι απόψεις του Αριστοτέλη εξακολουθούσαν να γίνονται πλήρως αποδεκτές μέχρι και την εποχή της Αναγέννησης. Το πρώτο βήμα για την εξέλιξη της Μετεωρολογίας κατά την αποχή αυτή πραγματοποιήθηκε με την ανακάλυψη δύο οργάνων, του βαρομέτρου, και του θερμομέτρου. Αν και η αρχική σύλληψη της ιδέας και των δύο αυτών εφευρέσεων οφείλεται στο Γαλιλαίο (G.Galilei), το μεν βαρόμετρο κατασκευάστηκε πρώτη φορά από τον Τορικέλι (E. Torricelli), το 1643, το δε θερμόμετρο, στη μορφή με την οποία είναι γνωστό και σήμερα από τον Κέλσιο (A. Celcius), το Παράλληλα είχε αρχίσει να πραγματοποιείται σταδιακά και η διαλεύκανση όλων των θεμελιωδών φυσικών νόμων, οι οποίοι υπεισέρχονται άμεσα ή έμμεσα στις φυσικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρα στην ατμόσφαιρα, με αποτέλεσμα να καθίστανται δυνατή και η διερεύνηση των τελευταίων. Πάντως, η εξέλιξη της Μετεωρολογίας, ακόμη και μετά τον 18ο αι. συνεχίστηκε με σταθερό μεν αλλά σχετικά αργό ρυθμό. Παράλληλα τον 18ο και 19ο αι., έγιναν πολλές προσπάθειες για την θεωρητική εξήγηση ορισμένων, βασικών χαρακτηριστικών της συμπεριφοράς της ατμόσφαιρας, όπως της γενικής κυκλοφορίας της ατμόσφαιρας από τους Χάντλεϊ (J. Handley), το 1735, και Φέρελ (W. Ferrel) το 1856, της κυκλοφορίας στα βαρομετρικά χαμηλά (μετωπικές υφέσεις και κυκλώνες των τροπικών) από τους Ρέντφιλντ (W. Redfield) και Ριντ (W. Reid), το 1840, του ρόλου της λανθάνουσας θερμότητας στη δημιουργία των καταιγίδων από τον Έσπι (J. Espy), την ίδια περίπου εποχή, κ.λπ.. Σημαντικό σταθμό στην εξέλιξη της Μετεωρολογίας αποτέλεσε η χάραξη των πρώτων χαρτών καιρού, το 1820, από τον Μπραντ (G. Brandes). Από τους χάρ- 42

47 43 Ηλιακές καταιγίδες και Επίφυση Σύμφωνα με μελέτη που δημοσιεύθηκε στο New Scientist το 1998, υπάρχει άμεση σχέση μεταξύ των ηλιακών καταιγίδων του Ήλιου και της ανθρώπινης βιολογικής επίδρασης. Ζώα και άνθρωποι έχουν ένα μαγνητικό πεδίο που τους περιβάλλει (η λεγόμενη ΑΥΡΑ) κατά τον ίδιο τρόπο το μαγνητικό πεδίο που περιβάλλει τη Γη ως προστάτης. Η Ηλεκτρομαγνητική δραστηριότητα από τον ήλιο επηρεάζει (αρνητικά) τις ηλεκτρονικές συσκευές μας όπως επηρεάζει και το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο του ανθρώπου (Άλλους θετικά και άλλους αρνητικά. Αναλόγως το DNA του καθ' ενός). Είμαστε δηλαδή σωματικά, ψυχικά, συναισθηματικά ηλεκτρομαγνητικά "εξαρτώμενοι" από τις διακυμάνσεις του ήλιου, κάποιοι μπορεί να αισθανθείτε υπνηλία, και άλλοι γίνονται επίσης εξαιρετικά "ενεργοί". Ηλεκτρομαγνητικές καταιγίδες και η σχέση τους με την Επίφυση... Η Επίφυση στον εγκέφαλο μας, επηρεάζεται επίσης από την ηλεκτρομαγνητική δραστηριότητα που προκαλεί στον αδένα παράγωγη υπερβολικής μελατονίνης, μια ορμόνη η οποία μπορεί να προκαλέσει υπνηλία αλλά είναι επίσης γνωστό ότι μερικοί άνθρωποι έχουν θετικές "παρενέργειες", συνήθως αυτοί που έχουν επίγνωση των συνεπειών (Η μελατονίνη δρα στον οργανισμό ως αντιοξειδοτικό και δεν αφήνει τα κύτταρα να γεράσουν και να πεθάνουν τόσο γρήγορα. Πιο απλά αυξάνει την ζωή) Η Επίφυση επίσης αναφέρεται ως το τρίτο μάτι, και το τρίτο μάτι είναι επίσης γνωστό ως το εσωτερικό μάτι. Το τρίτο μάτι είναι ένα μυστικιστικό με απόκρυφη έννοια η οποία βρίσκετε στο μέτωπο. Είναι επίσης η πύλη που οδηγεί μέσα στην εσωτερική "σφαίρα" και χώρους της ανώτερης συνείδησης. Μεταξύ χριστιανών μυστικιστών, ο όρος χρησιμοποιείται με ευρεία έννοια για να δείξει μια μη-δυϊστική προοπτική. Στη Νέα Εποχή πνευματικότητας, το τρίτο μάτι μπορεί να συμβολίζει μια κατάσταση Φώτισις ή την επίκληση του σε νοητικές εικόνες που έχουν βαθιά προσωπική πνευματική ή ψυχολογική σημασία. Το τρίτο μάτι συχνά συνδέεται με τα οράματα, τη διόραση (η οποία περιλαμβάνει τη δυνατότητα να παρατηρήσουν τσάκρας και την αύρα), πρόγνωση, και εξωσωματικές εμπειρίες. Οι άνθρωποι που έχουν αναπτύξει την ικανότητα φέρεται να βλέπουν τρεις "οντότητες" στα μάτια τους, μερικές φορές γνωστή ως μάντεις. Για τους λόγους που οι περισσότεροι από εσάς γνωρίζετε οι άνθρωποι τείνουν να έχουν τους αδένες της επίφυσης έντονα ασβεστοποιημένες σε κατάσταση ύπνου. Το Φθόριο (που έχει βρεθεί στο νερό της βρύσης, στις οδοντόπαστες, και τα μεταποιημένα τρόφιμα) είναι μόνο ένα από τα πράγματα που προκαλεί την ασβεστοποίηση της επίφυσης. Το Φθόριο είναι το χειρότερο συστατικό που προσκολλάται στην επίφυση, όπου σχηματίζει κρυστάλλους φωσφορικού ασβεστίου περισσότερο από οπουδήποτε αλλού στο σώμα.

48 τες αυτούς έγινε για πρώτη φορά φανερή στην πράξη η ύπαρξη βαρομετρικών συστημάτων στην επιφάνεια. Από το 1855 και μετά, άρχισαν να ιδρύονται οι πρώτες Μετεωρολογικές υπηρεσίες στον κόσμο. Πρώτη ιδρύθηκε η Γαλλική μετεωρολογική υπηρεσία, με έδρα το Αστεροσκοπείο του Παρισιού και διευθυντή τον Λεβεριέ (U. Leverrier), αμέσως μετά ακολούθησε η ίδρυση των μετεωρολογικών υπηρεσιών των Η.Π.Α., της Αγγλίας, και της Ολλανδίας. Η δημιουργία μετεωρολογικών υπηρεσιών στις υπόλοιπες χώρες της δυτικής και της κεντρικής Ευρώπης συνεχίστηκε κατά τις επόμενες δεκαετίες. Για την επίτευξη της συνεργασίας μεταξύ διάφορων μετεωρολογικών υπηρεσιών κατά τη σύνταξη χαρτών καιρού, οργανώθηκε μία σειρά από διεθνή συνέδρια στην Βιέννη το 1873, στη Ρωσία το 1874, στο Μόναχο το 1891 και στο Παρίσι το 1896, όπου καθορίστηκαν όλες οι απαραίτητες προδιαγραφές. Το 1878 ιδρύθηκες ο διεθνής Μετεωρολογικός Οργανισμός, ο οποίος από το 1950 μετονομάστηκε σε Παγκόσμιο Μετεωρολογικό Οργανισμό (W.M.O.). Ένα μεγάλο βήμα για την ανάπτυξη της σύγχρονης Μετεωρολογίας συντελέστηκε κατά τη διάρκεια της δεύτερης δεκαετίας του 20ου αιώνα, όταν ο Μπιέρκνες (J. Bjerkness), το 1919, ολοκλήρωσε το βασικό μοντέλο των μετωπικών υφέσεων, το οποίο στη συνέχεια βελτιώθηκε από τον ίδιο, το 1921, και από τον Σολμπεργκ (J Solberg) το Εξίσου θεμελιώδες βήμα αποτέλεσε και η ανάπτυξη της θεωρίας για τον σχηματισμό της βροχής από τον Μπερζερόν (T. Bergeron), το 1933, και τον Φιντάϊσεν (Κ. Findeisen), το Όμως η ανάπτυξη της σύγχρονης Μετεωρολογίας σηματοδοτήθηκε ουσιαστικά κατά την Τρίτη δεκαετία του 20ου αι. από τις θεωρητικές έρευνες που πραγματοποίησαν σχετικά με τη δυναμική συμπεριφορά της ατμόσφαιρας ο Τζέφρις (H. Jeffreys), το 1926, οι Ροσμπι (C. -G. Rossby) και Χόργουιτζ (B. Haurwitz), το 1927, κ.ά. Παράλληλα κατά τις αρχές της ίδια δεκαετίας (το 1922), χάρη σε μία μελέτη που ολοκληρώθηκε ύστερα από επίπονη δεκαετή προσπάθεια από τον Ρίτσαρντσον (L. F. Richardson), τέθηκαν και τα θεμέλια για την επίτευξη της πρόγνωσης καιρού με την αξιοποίηση ατμοσφαιρικών μοντέλων μέσω ηλεκτρονικών υπολογιστών. Τέλος, στα τέλη της δεκαετίας του 1930, άρχισε σταδιακά η πραγματοποίηση καθημερινών μετρήσεων στην ανώτερη ατμόσφαιρα από τους μετεωρολογικούς σταθμούς με τις ραδιοβολήσεις, οι οποίες, μαζί με την γρήγορη εξέλιξη των σύγχρονων τεχνικών μέσων για παρατηρήσεις μετά τα μέσα του 20ου αιώνα, συνέβαλαν στην ταχεία εξέλιξη των μετεωρολογικών γνώσεων. Κλάδοι της Μετεωρολογίας: Η Μετεωρολογία περιλαμβάνει τρεις βασικούς κλάδους, τη Φυσική, τη δυναμική, και τη Συνοπτική Μετεωρολογία. Η Φυσική Μετεωρολογία μελετά τη φυσική δομή και τη χημική σύσταση 44

49 της ατμόσφαιρας, τη διάδοση της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας (ηλιακή ακτινοβολία, ραδιοκύματα κ.λπ.), καθώς και των ακουστικών κυμάτων στην ατμόσφαιρα, τις φυσικές διεργασίες που υπεισέρχονται στο σχηματισμό των νεφών και του υετού γενικά και, τέλος, μία ευρεία κατηγορία θεμάτων που σχετίζονται με ορισμένες φυσικές και χημικές διεργασίες που λαμβάνουν χώρο στην ατμόσφαιρα. Πρόσφατα στον κλάδο της Φυσικής Μετεωρολογίας τείνει να ενταχθεί και η Αερονομία. Η Δυναμική Μετεωρολογία μελετά την ανάπτυξη και τη χρονική εξέλιξη των ατμοσφαιρικών κινήσεων και τη διαλεύκανση της συμπεριφοράς τους, μέσω μαθηματικής ανάλυσης με τη βοήθεια φυσικών νόμων που διέπουν την κίνηση των ρευστών. Η Συνοπτική Μετεωρολογία έχει ως αντικείμενο την περιγραφή, την ανάλυση και την πρόγνωση, βάσει εμπειρικών μεθόδων, των μεγάλης (συνοπτικής) κλίμακας ατμοσφαιρικών κινήσεων. Κατά τις τελευταίες δεκαετίες, με την εξέλιξη των φυσικών μοντέλων εξομοίωσης της ατμόσφαιρας και τη συνεχή βελτίωση των προγνωστικών δυνατοτήτων τους, η Συνοπτική Μετεωρολογία έχει αρχίσει να υποκαθίσταται σταδιακά από την αριθμητική πρόγνωση του καιρού. Άλλοι αρκετά σημαντικοί κλάδοι της Μετεωρολογίας ασχολούνται με τη μελέτη των επιδράσεων των διαφόρων μετεωρολογικών συνθηκών στις ανθρώπινες δραστηριότητες. Έτσι, η Γεωργική Μετεωρολογία μελετά την επίδραση των καιρικών συνθηκών στην ανάπτυξη των φυτών κυρίως των γεωργικών καλλιεργειών, εκδίδονται μάλιστα ειδικά δελτία πρόγνωσης για τους καλλιεργητές, ώστε να λαμβάνουν προληπτικά προστατευτικά μέτρα, η Βιομετεωρολογία μελετά την επίδραση των καιρικών συνθηκών στον άνθρωπο, η Αεροναυτική Μετεωρολογία (Ναυτική και Αεροπορική) μελετά τις συνθήκες που επηρεάζουν τις αεροναυτικές μεταφορές, ενώ η Ραδιομετεωρολογία μελετά την επίδραση που ασκούν διάφορες φυσικές διεργασίες της ατμόσφαιρας στις ασύρματες τηλεπικοινωνίες. Εκτός από τους παραπάνω κλάδους, ζωτική σημασία έχει και η υποδομή που έχει δημιουργηθεί για συνεχή επαγρύπνηση σε περιοχές όπου δημιουργούνται άκρως επικίνδυνα καιρικά φαινόμενα, όπως οι συφώνες ξηράς, οι γραμμές λαίλαπας οι κυκλώνες των τροπικών κ.λπ. Κατά τον 21ο αιώνα η Μετεωρολογία έχει πραγματοποιήσει μεγάλα άλματα λόγω της ταυτόχρονης εξέλιξης των ηλεκτρονικών υπολογιστών και των διαστημικών αποστολών, βάζοντας ένα πολύ δυναμικό και ισχυρό όπλο στην μάχη της πρόβλεψης του καιρού τους δορυφόρους. Τα εργαλεία - θερμόμετρο πλαστικό - βροχόμετρο πλαστικό με στήριγμα - θερμόμετρο ψηφιακό - GALITTO θερμόμετρο Γαλιλαίου - ρολόι με θερμόμετρο & υγρόμετρο κλπ Μετεωρολογικοί Σταθμοί Davis Βόρειας Αττικής Μετεωρολογικός Σταθμός Αγίου Στεφάνου (Λόφος - Δάσος Κουρεμένου - Κεραία) 380μ. Μετεωρολογικός Σταθμός Νέας Κηφισιάς 278μ. Μετεωρολογικός Σταθμός Κηφισιάς 290μ. Μετεωρολογικός Σταθμός Κηφισιάς Αλώνια 315μ. Μετεωρολογικός Σταθμός Πεντέλης 495μ. (Εθνικό Αστεροσκοπείο Αθηνών) Μετεωρολογικός Σταθμός Αυλώνα 165. Μετεωρολογικός Σταθμός Πάρνηθας 1230μ. Μετεωρολογικός Σταθμός Παραλίας Μαραθώνα 45

50 46 Στοιχεία από το ηλιακό μας σύστημα Μελέτη που έχει συνταχθεί από τον Διευθυντή του Ευγενιδείου Πλανηταρίου (Αθήνα), Διονύση Σιμόπουλο, και που έλαβε δημόσια προβολή το 2002, καταγράφει τα εξής μέγιστα μεγέθη στο Ηλιακό σύστημα: Η μεγαλύτερη σε έκταση οροσειρά του Ηλιακού συστήματος βρίσκεται στον φυσικό δορυφόρο της Γης, τη Σελήνη. Ονομάζεται Κολδιέρες και βρίσκεται στα όρια της Ανατολικής Θάλασσας (Mare Orientale). Το μήκος της είναι χλμ. Δηλαδή 1,5 φορά περισσότερο σε μήκος, των Απεννίνων (600 χλμ) και του Καυκάσου (520) αν τύχαιναν να συνέχιζε η μία την άλλη. Το υψηλότερο όρος στο Ηλιακό σύστημα είναι το όρος Όλυμπος, ηφαίστειο και βρίσκεται στον πλανήτη Άρη. Έχει ύψος 25 χιλιόμετρα, δηλαδή τρεις φορές το ύψος τουέβερεστ. Αλλά και ως ηφαίστειο, αν συγκριθεί με το Μάουνα Κέα, που εξέχει από τον πυθμένα του Ειρηνικού 10 χλμ., γίνεται αντιληπτή η διαφορά. Αν ο Όλυμπος του Άρη βρισκόταν στη Γη, η βάση του θα κάλυπτε όλο τον ελληνικό ηπειρωτικό χώρο μαζί με το Αιγαίο. Ο κρατήρας του Ολύμπου του Άρη έχει διάμετρο 85 χλμ. Παρά ταύτα ο μεγαλύτερος ηφαιστειακός κρατήρας είναι ο κρατήρας Άρσια επί του ομώνυμου ηφαιστείου, που βρίσκεται επίσης στον Άρη και έχει διάμετρο 110 χλμ. Η μεγαλύτερη χαράδρα, με πολλές επιμέρους, που έχει παρατηρηθεί, βρίσκεται επίσης στον Άρη, στη λεγόμενη "κοιλάδα του Μάρινερ". Η τεράστια αυτή χαράδρα εκτείνεται σε μήκος χλμ. με μέγιστο πλάτος 600 χλμ και μέγιστο βάθος 7 χλμ. Μια τόση μεγάλη σε έκταση χαράδρα αν βρισκόταν στη Γη θα εκτεινόταν από την Πορτογαλία μέχρι ταουράλια όρη. Η μεγαλύτερη κοιλάδα με κρατήρες βρίσκεται επίσης στον Άρη και ονομάζεται "Ελλάς". Η διάμετρός της φθάνει τα χλμ. Ο μεγαλύτερος κρατήρας που δημιουργήθηκε από πρόσκρουση με αστεροειδή βρίσκεται στη Σελήνη. Πρόκειται για την τεράστια λεκάνη Αϊτκέν που έχει διάμετρο χλμ., βάθος 3 χλμ. και βρίσκεται στον Νότιο Πόλο της. Τον κρατήρα αυτόν μελέτησε επισταμένα η διαστημοσυσκευή "Κλημεντίνη"(Clementine) το Υπολογίζεται πως ο αστεροειδής που δημιούργησε αυτόν τον κρατήρα θα πρέπει να είχε μέγεθος 200 τουλάχιστον χλμ. η δε πρόσκρουση θα πρέπει να έγινε μερικά εκατομμύρια χρόνια μετά τον σχηματισμό της. Παρόμοιος τέτοιος κρατήρας βρίσκεται και στον πλανήτη Ερμή με διάμετρο χλμ. και φέρει την ονομασία "Λεκάνη των Θερμίδων". Ο λαμπρότερος όμως τέτοιος κρατήρας του Ηλιακού συστήματος βρίσκεται στη Σελήνη και ονομάζεται "Αρίσταρχος", η διάμετρος του οποίου φθάνει τα 84 χλμ. και το βάθος του τα 4,8 χλμ. Σημειώνεται επίσης ότι τέτοιοι κρατήρες έχουν εντοπιστεί και στη Γη. Ο μεγαλύτερος είναι εκείνος που ανακαλύφθηκε στις αρχές της δεκαετίας του 1990 κοντά στη χερσόνησο Γιουκατάν στο Μεξικό και

51 47 είναι υποβρύχιος. Η διάμετρός του φθάνει τα 180 χλμ. και υπολογίζεται πως δημιουργήθηκε μετά από πρόσκρουση με αστεροειδή μεγέθους 8-10 χλμ., πριν από 65 εκατομμύρια χρόνια με συνέπεια την εξαφάνιση των δεινοσαύρων. Ο δε αρχαιότερος επίσης τέτοιος γήινος κρατήρας είναι αυτός που βρίσκεται στο Κεμπέκ του Καναδά και ονομάζεται Μανικουάγκαν ηλικίας 212 εκατομμυρίων ετών. Υπολογίζεται πως η αρχική του διάμετρος ήταν 100 χλμ. πλην όμως λόγω διαβρωτικών παραγόντων φαίνεται να έχει περιοριστεί στα 70 χλμ. Η μεγαλύτερη εδαφολογική δραστηριότητα (αντί του όρου γεωλογική) που παρατηρείται στα σώματα του Ηλιακού συστήματος είναι στη Γη, την Αφροδίτη και την Ιώ (φυσικό δορυφόρο του Δία), η δε μεγαλύτερη εξ αυτών παρατηρείται στην Ιώ. Ο πολύχρωμος αυτός δορυφόρος βρίσκεται υπό συνεχή ηφαιστειακή έξαρση. Το 1979 καθώς ο "Βόγιατζερ" την προσπερνούσε στέλνοντας φωτογραφίες της επιφάνειάς της, έκπληκτοι οι επιστήμονες αντελήφθησαν την έκρηξη ενός τεράστιου ηφαιστείου. Στη σειρά των φωτογραφιών αποκαλύφθηκε ένας μεγάλος αριθμός ηφαιστείων παρόμοιων με αυτά της Γης και Αφροδίτης. Η έξαρση αυτή ερμηνεύεται από το γεγονός ότι ο δορυφόρος Ιώ δέχεται τεράστιες ελκτικές δυνάμεις τόσο από τον πλανήτη Δία, όσο και από τους άλλους δύο δορυφόρους, Ευρώπη και Γανυμήδη, από διαφορετικές γωνίες, με συνέπεια να δημιουργούνται τεράστιες παλιρροϊκές δυνάμεις που σχεδόν ανεβοκατεβάζουν την επιφάνειά του. Οι παλίρροιες αυτές θερμαίνουν το εσωτερικό της. Έτσι θειούχα αέρια ξεπηδούν στην επιφάνειά της με τεράστιες ηφαιστειακές εκρήξεις κατά τις οποίες πυρακτωμένα υλικά πετάγονται σε ύψος 300 χλμ. ενώ απελευθερώνονται τεράστιοι πίδακες διοξειδίου του θείου. Οι πίδακες αυτοί στη συνέχεια ψύχονται και πέφτουν στο έδαφος υπό μορφή όμορφου χρωματιστού χιονιού. Υπολογίζεται πως ετησίως το "χιόνι" αυτό φθάνει σε ύψος τα 10 εκατοστά. Η μεγαλύτερη θερμοκρασία επιφάνειας πλανήτη είναι αυτή που παρατηρείται στην Αφροδίτη όπου η μέση θερμοκρασία φθάνει τους 480 βαθμούς Κελσίου. Αντίθετα την μικρότερη τέτοια θερμοκρασία επιφάνειας κατέχει ο δορυφόρος Τρίτωνας (του πλανήτη Ποσειδώνα) του οποίου η θερμοκρασία επιφάνειάς του φθάνει τους -235 βαθμούς Κελσίου. Η μεγαλύτερη διαφορά θερμοκρασίας που απαντάται στο Ηλιακό σύστημα είναι αυτή του μικρού πλανήτη Ερμή, όπου η μέγιστη φθάνει τους 427 βαθμούς Κελσίου ενώ κατά την νύκτα κατέρχεται στους μείον 183 βαθμούς Κελσίου. Έτσι η διαφορά αυτή αγγίζει τους 600 βαθμούς Κελσίου.

52 Η μεγαλύτερη ατμοσφαιρική καταιγίδα, που συμβαίνει στο Ηλιακό σύστημα, αν και μόλις μια δεκάδα πλανητών και φυσικών δορυφόρων φέρουν ατμόσφαιρα, είναι εκείνη του πλανήτη Δία, στα κατώτερα στρώματα της ατμόσφαιράς του. Πρόκειται για τη «Μεγάλη Κόκκινη Κηλίδα» που παρατηρείται συνέχεια τα τελευταία 400 χρόνια. Η γιγάντια αυτή φαινομενική κηλίδα έχει σχήμα οβάλ και τριπλάσιο μέγεθος της Γης. Φαίνεται σαν κυκλώπειο μάτι που παρακολουθεί τον Δία. Διαπιστώθηκε πως τεράστια ρεύματα αερίων ρέουν από τα ανατολικά προς τα δυτικά ενώ στο βάθος αυτά κινούνται αντίθετα. Αυτή η καταιγίδα περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της κάθε 7 γήινες ημέρες. Παρόμοια τέτοια καταιγίδα ανακαλύφθηκε από τον Βόγιατζερ και στον γαλαζωπό πλανήτη Ποσειδώνα. Ονομάστηκε «Μεγάλη Σκοτεινή Κηλίδα» και είναι λίγο μεγαλύτερη από το μέγεθος της Γης. Παρατηρήσεις που έγιναν αργότερα από το διαστημικό τηλεσκόπιο Χαμπλ έδειξαν πως η καταιγίδα αυτή σήμερα έχει πια εξαφανιστεί. Οι ισχυρότεροι άνεμοι που έχουν παρατηρηθεί στο Ηλιακό σύστημα είναι αυτοί που συμβαίνουν στον πλανήτη Ποσειδώνα, των οποίων η ταχύτητα φθάνει τα χλμ. την ώρα. Ο μεγαλύτερος πλανήτης είναι φυσικά ο Δίας. Στο εσωτερικό του θα μπορούσαν να χωρέσουν όλοι οι άλλοι πλανήτες και οι δορυφόροι τους, αφού ο όγκος του είναι φορές μεγαλύτερος της Γης. Η διάμετρός του φθάνει τα χλμ., ενώ η μάζα του είναι 318 φορές μεγαλύτερη της Γης. Αντίθετα ο μικρότερος πλανήτης είναι ο Ερμής που έχει και τη μικρότερη μάζα. Ο μεγαλύτερος φυσικός δορυφόρος στο ηλιακό σύστημα είναι ο δορυφόρος του Δία Γανυμήδης, που είναι μεγαλύτερος από τον πλανήτη Ερμή. Οι περισσότεροι δακτύλιοι περιφερομένων υλικών βρίσκονται στον Κρόνο. Υπολογίζονται σε διαφορετικούς που περικλείουν τον Κρόνο. Αποτελούνται από μικρά σώματα σκόνης, πάγου, και βράχων μεγέθους μέχρι λεωφορείου. Αρχίζουν από το επίπεδο των νεφών του Κρόνου και φθάνουν σε απόσταση μέχρι χιλιόμετρα. Συγκριτικά μοιάζουν με πίτα διαμέτρου μέτρων και πάχους 5 χιλιοστών. Αν θεωρηθούν αυτά δορυφόροι τότε ο Κρόνος κατέχει τους περισσότερους. Επίσημα τους περισσότερους δορυφόρους έχει ο Δίας με 63 και ακολουθούν ο Κρόνος με 62 και ο Ουρανός με 27. Η μεγαλύτερη ημέρα, δηλαδή 48

53 49 διάρκεια μίας πλήρους περιστροφής περί τον άξονα, πλανήτη στο Ηλιακό σύστημα, παρατηρείται στην αργοκίνητη Αφροδίτη που φθάνει τις 243,16 γήινες ημέρες. Αντίθετα τη μικρότερη ημέρα κατέχει ο ταχυκίνητος Δίας που ολοκληρώνει μία πλήρη περιστροφή περί του άξονά του σε 9 ώρες, 50 λεπτά και 30 δευτερόλεπτα γήινου χρόνου. Το μεγαλύτερο έτος, δηλαδή διάρκεια μιας πλήρους περιστροφής περί τον Ήλιο, πλανήτη στο Ηλιακό σύστημα κατέχει ο πλέον απομακρυσμένος πλανήτης Ποσειδώνας, που ολοκληρώνεται σε 164,8 γήινα χρόνια. Αντίθετα τη μικρότερη διάρκεια περιστροφής περί τον Ήλιο, το μικρότερο έτος κατέχει ο Ερμής που ολοκληρώνει αυτό σε 87,97 γήινες ημέρες. Βέβαια αυτό συμβαίνει από το γεγονός ότι ο Ερμής απέχει από τον Ήλιο μόλις 57,9 εκατομμύρια χιλιόμετρα σε αντίθεση με τον Ποσειδώνα που απέχει 4,5 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα. Κοντινότερος επίσης πλανήτης στη Γη είναι η Αφροδίτη που απέχει σε ελάχιστη απόσταση 42,4 εκατομμύρια χιλιόμετρα. Η μεγαλύτερη ταχύτητα περιφοράς γύρω από τον Ήλιο σημειώνεται στον "φτεροπόδαρο" Ερμή όπου η μέση ταχύτητά του είναι χλμ την ώρα, ενώ ο πιο "αργοκίνητος" πλανήτης είναι ο Ποσειδώνας με μέση ταχύτητα χλμ την ώρα. Ο μεγαλύτερος αστεροειδής του Ηλιακού συστήματος είναι η 1 Δήμητρα που βρίσκεται ανάμεσα στις τροχιές του Άρη και του Δία. Έχει διάμετρο 940 χλμ. και είναι ο πρώτος αστεροειδής που ανακαλύφθηκε, την Πρωτοχρονιά του Πρώτος όμως αστεροειδής που φωτογραφήθηκε ήταν ο 951-Γκάσπρα, από τη διαστημοσυσκευή Γαλιλαίος, στις 28 Οκτωβρίου του 1991 (από απόσταση χλμ.). Ο συχνότερος κομήτης, δηλαδή με συντομότερη περίοδο εμφάνισης είναι ο κομήτης Ένκε που ανακαλύφθηκε το 1786 και που επισκέπτεται το Ηλιακό σύστημα ανελλιπώς κάθε 3,31 χρόνια. Μάλιστα ο κομήτης αυτός είναι και ο πρώτος που παρατηρήθηκε με ραντάρ το Η πλουσιότερη βροχή διαττόντων που έχει παρατηρηθεί ήταν η βροχή των Λεοντιδών στις 17 Νοεμβρίου του 1966, όταν ο νυκτερινός ουράνιος θόλος καλύφθηκε από περίπου 1000 "πεφταστέρια", (όπως λέγονται κοινώς), ανά λεπτό και επί 40 λεπτά της ώρας. Η βροχή αυτή οφείλεται στον Κομήτη Τεμπλ-Τατλ που επιστρέφει στη πορεία της Γης κάθε 32,9 χρόνια και μέσα από τη σκόνη του οποίου διέρχεται η Γη.