ΚΟΜΗΤΕΣ. Μάθηµα: Τεχνολογία Τάξη: Α2 Ονοµατεπώνυµο: Λαγαρός Παναγιώτης

Transcript

1 Μάθηµα: Τεχνολογία Τάξη: Α2 Ονοµατεπώνυµο: Λαγαρός Παναγιώτης ΚΟΜΗΤΕΣ Γενικά: Οι κοµήτες είναι από τα πιο εντυπωσιακά ουράνια σώµατα, τόσο λόγω του µεγέθους τους, που µπορεί να καταλαµβάνει 30 ο της ουράνιας σφαίρας, όσο και του σχήµατός τους. Πρόκειται για σώµατα µε µικρή πυκνότητα και µάζα µικρότερη από το ένα δισεκατοµµυριοστό της γήινης, που περιφέρονται γύρω από τον Ήλιο σε παραβολικές ή ελλειπτικές τροχιές. Οι συνηθισµένοι κοµήτες αποτελούνται από τρία µέρη: τον πυρήνα από πάγο και σκόνη, την κόµη από αέριο και σκόνη και την ουρά, που εµφανίζεται µόνο όταν ο κοµήτης προσεγγίζει τον Ήλιο. Οι πυρήνες των περισσοτέρων κοµητών θεωρούνται πως είναι βρόµικες χιονόµπαλες διαµέτρου περίπου ενός χιλιοµέτρου, µολονότι το ηλιακό σύστηµα περιέχει κάποιους κοµήτες µε πυρήνες που η διάµετρός τους υπερβαίνει τα δέκα χιλιόµετρα. Οι αρχαίοι Έλληνες τους αποκαλούσαν Αστρα µε µακριά µαλλιά, λόγω της περίφηµης ουράς τους, η οποία έχει µήκος 1 A.U. περίπου ( χλµ. ) και µε διεύθυνση αντίθετη από τον Ήλιο. Η ουρά οφείλεται στην εξάτµιση και εκτόξευση υλικού από τον κοµήτη λόγω της θερµοκρασίας του Ηλίου και της πίεσης των σωµατιδίων του ηλιακού ανέµου που φτάνουν την ταχύτητα των χλµ/δευτ. Πάντως, δεν υπάρχει κανόνας που να λεει ότι οι κοµήτες πρέπει οπωσδήποτε να έχουν ουρά. Το υλικό το οποίο σχηµατίζει τους κοµήτες, όπως πιστεύουµε σήµερα, είναι µέρος του πρωταρχικού πλανητικού νεφελώµατος, από το οποίο δηµιουργήθηκε ολόκληρο το πλανητικό µας σύστηµα. Για τον λόγο αυτόν η µελέτη της φύσης των κοµητών αποτελεί ένα ερευνητικό πεδίο µεγάλης σπουδαιότητας. Πραγµατικά, πολλαπλές διαστηµοσυσκευές από πολλές χώρες έχουν επισκεφτεί και πρόκειται να επισκεφτούν στο µέλλον κοµήτες-στόχους προσφέροντας ουσιαστικές πληροφορίες για τη χηµική σύσταση του πλανητικού µας συστήµατος. Για παράδειγµα αναφέρουµε ότι ο άνθρακας που υπάρχει στους κοµήτες δεν βρίσκεται στην απλή αεριώδη µορφή του µεθανίου ή του διοξειδίου του άνθρακα, όπως ήταν µέχρι τότε αποδεκτό, αλλά υπό µορφή συµπλοκών µορίων. Αυτό σηµαίνει ότι η µελέτη των κοµητών θα µας δώσει πολύτιµες πληροφορίες για αρχέγονες µορφές στοιχείων και µορίων µεγίστης βιολογικής σηµασίας. Κάθε κοµήτης αναφέρεται διεθνώς µε το όνοµα εκείνου που τον ανακάλυψε πρώτος. Στους ειδικούς καταλόγους της ιεθνούς Αστρονοµικής Ένωσης (IAU) αναφέρεται µε βάση το έτος ανακάλυψής του και ένα πεζό λατινικό γράµµα, το οποίο δηλώνει τη σειρά ανακάλυψης µέσα στο έτος. Έτσι, για παράδειγµα αναφέρουµε ο κοµήτης Bennet, ο κοµήτης IkeyaSeki ή ο κοµήτης 1970a, ο κοµήτης 1970b, k.o.k. Όµως µετά τον υπολογισµό της τροχιάς τους, αντί των γραµµάτων a,b,... χρησιµοποιούνται οι λατινικοί αριθµοί Ι, ΙΙ,...που δηλώνουν τώρα τη σειρά διάβασής τους από το περιήλιο της τροχιάς τους (π.χ, 1970 Ι, 1970 ΙΙ...) Η ονοµασία C/1996 B2 σηµαίνει ότι ήταν ο δεύτερος κοµήτης που ανακαλύφτηκε κατά το δεύτερο ήµισυ του Ιανουαρίου (το γράµµα Β + τον αριθµό 2) το έτος Το γράµµα A καλύπτει την περίοδο 1-15 Ιανουαρίου, το B την περίοδο 16-31

2 Ιανουαρίου, το C 1-15 Φεβρουαρίου, k.o.k. (το I παραλείπεται και το Z δεν χρησιµοποιείται). Το σύµβολο C/ µαρτυρεί ότι πρόκειται για κοµήτη της κατηγορίας των µακροπεριόδων. Οι µακροπερίοδοι αποτελούν τη µεγαλύτερη πλειοψηφία (- 84%), παρουσιάζουν τροχιές σχεδόν παραβολικές και είναι µη περιοδικοί, πράγµα που σηµαίνει πως δεν γνωρίζουµε αν και πότε θα επανέλθουν. Η περίοδος περιφοράς τους µπορεί να είναι µεταξύ και ετών. Το σύστηµα αυτής της ονοµασίας των κοµητών, άρχισε την 1 η Ιανουαρίου του 1995 και είναι όµοιο µε αυτό των αστεροειδών. Αν πάτε σε έναν Κοµήτη: Αν στεκόσασταν πάνω σε έναν κοµήτη καθώς πλησιάζει τον Ήλιο, ίσως θα έλιωνε κάτω από τα πόδια σας. Οι κοµήτες είναι γιγάντιες χιονόµπαλες, οι οποίες όταν προσεγγίζουν τον Ήλιο ένα µέρος του πάγου τους εξατµίζεται. Το αέριό τους εξωθείτε µε τη µορφή ταχύτατων πιδάκων, τα οποία περιέχουν ακόµα και µικρά θραύσµατα βράχων. Για παράδειγµα αναφέρουµε ότι µικρά θραύσµατα του διάσηµου κοµήτη Χάλλεϋ προκάλεσαν ζηµιά στη διαστηµοσυσκευή Giotto κατά τη διάρκεια περάσµατός της µέσα από την ουρά του το Η ανάλυση του πρώτου δείγµατος από την ουρά κοµήτη δηµιουργεί ένα νέο µυστήριο για τους πλανητολόγους: Πώς είναι δυνατόν υλικά που σχηµατίστηκαν σε υψηλές θερµοκρασίες να κατέληξαν στους κοµήτες, που συχνάζουν στην πιο µακρινή και κρύα ζώνη του Ηλιακού Συστήµατος; Τα πυριγενή υλικά περιέχονταν στα δείγµατα σκόνης που συνέλεξε το σκάφος Stardust της NASA από την κόµη του κοµήτη Βιλντ-2 το Η κάψουλα µε τους µικροσκοπικούς κόκκους έπεσε µε αλεξίπτωτο στην έρηµο της Γιούτα τον Ιανουάριο. Η σκόνη περιέχει µεταξύ άλλων υλικά που βασίζονται στο ασβέστιο, το αλουµίνιο και το πυρίτιο τα οποία δηµιουργούνται σε θερµοκρασίες αρκετών εκατοντάδων βαθµών Κελσίου. «Ήταν µεγάλη έκπληξη. Νοµίζαµε ότι οι κοµήτες είναι ψυχρά σώµατα που σχηµατίστηκαν όταν τα πάντα ήταν παγωµένα» σχολίασε ο Μάικλ Ζολένσκι της NASA, παρουσιάζοντας τα αποτελέσµατα της ανάλυσης στο Συνέδριο Πλανητικής και Σεληνιακής Επιστήµης. Μια εξήγηση για την παρουσία των πυριγενών υλικών είναι ότι σχηµατίστηκαν κοντά στον Ήλιο και αργότερα κινήθηκαν προς τα έξω, στη ζώνη όπου συµπυκνώθηκαν οι κοµήτες και οι πλανήτες. Αυτό θα σήµαινε ότι τα υλικά του πρώιµου Ηλιακού Συστήµατος αναµειγνύονταν πολύ περισσότερο από ό,τι πίστευαν οι επιστήµονες. Παλαιότερα είχε διατυπωθεί µια θεωρία σύµφωνα µε την οποία σωµατίδια από το εξώτερο Ηλιακό Σύστηµα περιοδικά πλησίαζαν προς τον Ήλιο και στη συνέχεια εκτοξεύονταν πάλι πίσω. Αν και η θεωρία αυτή έχει εν πολλοίς απορριφθεί, τα αποτελέσµατα της ανάλυσης του Stardust ίσως δώσουν νέα ώθηση στο αφιλεγόµενο µοντέλο. Μια άλλη εξήγηση, ανέφερε ο ρ Ζολένσκι, είναι ότι ορισµένα από τα υλικά των κοµητών σχηµατίστηκαν σε άλλο πλανητικό σύστηµα, διέσχισαν το διαστρικό κενό και κατέληξαν έπειτα από αιώνες στο Ηλιακό Σύστηµα.

3 Αυτό είναι δυνατό να διευκρινιστεί µε προσδιορισµό της αναλογίας ισοτόπων στο δείγµα. Περίπου 150 επιστήµονες συνεχίζουν την ανάλυση των κόκκων, µια διαδικασία που θα χρειαστεί αρκετά χρόνια για να ολοκληρωθεί. Πόσο µεγάλο είναι το Ηλιακό µας Σύστηµα; Είναι πολύ δύσκολο για µας να καταλάβουµε πόσο µεγάλο είναι το Ηλιακό µας Σύστηµα. Οι επιστήµονες µας λένε, ότι ο µεγαλύτερος αριθµός που µπορεί το µυαλό µας να αντιληφθεί, ή να αρπάξει, είναι ο αριθµός εκατό χιλιάδες ( ). Όταν αρχίζουµε να µιλάµε για τις αποστάσεις µεταξύ των πλανητών, οι οποίες µετριούνται σε εκατοµµύρια, ή δισεκατοµµύρια, χιλιόµετρα, το µυαλό µας αρχίζει να ζαλίζεται. Όταν µάλιστα προσθέσεις τη συνήθεια που έχουν οι µεγάλοι να κάνουν τα πράγµατα πολύ πιο δύσκολα απ ότι πρέπει, τότε γίνονται ακόµα πιο δύσκολα. Αυτό που θα προσπαθήσουµε να κάνουνε εδώ, είναι να εξηγήσουµε το µέγεθος του ηλιακού συστήµατος µε έναν απλούστερο τρόπο και επίσης θα σας δώσουµε µια ιδέα για το πόσο απέχουν οι πλανητικοί µας γείτονες από τον Ήλιο. Θα προσπαθήσουµε να σας δείξουµε το µέγεθος του ηλιακού συστήµατος πραγµατοποιώντας έναν φανταστικό περίπατο από τον Ήλιο προς όλους τους πλανήτες της γειτονιάς µας. Πρόκειται για έναν µοναδικό περίπατο, µιας και κάθε βήµα που θα κάνετε αντιστοιχεί µε ένα εκατοµµύρια εξακόσιες χιλιάδες χιλιόµετρα! Για τους πρώτους τέσσερις πλανήτες, Ερµής, Αφροδίτη, Γη και Άρης, θα έχετε τη δυνατότητα να κάνετε αυτά τα βήµατα αν βρισκόσασταν µέσα σε ένα ποδοσφαιρικό γήπεδο. Κατόπιν αυτού, οι αποστάσεις είναι υπερβολικά µεγάλες, εκτός και αν βρίσκεστε σε έναν ανοιχτό χώρο χωρίς σύνορα και φυσικά εµπόδια. Αν πραγµατικά αποφασίσετε να περπατήσετε τις αποστάσεις για τους πρώτους τέσσερις πλανήτες, βεβαιωθείτε ότι ένας από τους γονείς σας θα στέκεται ακίνητος στη γραµµή του τέρµατος αναπαριστώντας τον Ήλιο. Όταν θα αρχίσετε να κάνετε τα βήµατα, προσέξτε το κάθε βήµα σας να µην είναι κάτω του ενός µέτρου. Αν, από την άλλη, δεν έχετε τη δυνατότητα να βρείτε ένα γήπεδο ποδοσφαίρου, τότε απλά φανταστείτε το παρακάτω παράδειγµα. Επίσης, κατά το ταξίδι µας διαµέσου του ηλιακού συστήµατος, ξεκινώντας πάντα από τον Ήλιο, θα σας αναφέρουµε το χρόνο που θα χρειαζόσασταν να επισκεφτείτε τους πλανήτες µε το αυτοκίνητό σας τρέχοντας µε την ταχύτητα των 110 χιλιοµέτρων την ώρα, όπως επίσης και πετώντας µε το αεροπλάνο µε 1000 χιλιόµετρα την ώρα. Θυµηθείτε, οι πλανήτες δεν βρίσκονται σε ευθεία γραµµή από τον Ήλιο. Συνεχώς κινούνται γύρω από το µητρικό µας άστρο, και είναι πολύ δύσκολο και σπάνιο να ευθυγραµµιστούν. Οι αποστάσεις που χρησιµοποιούµε από τον Ήλιο προς τους πλανήτες αντιπροσωπεύουν πάντοτε τον µέσο όρο. Ερµής Ο πρώτος σταθµός του διαστηµικού ταξιδιού µας είναι ο Ερµής, ο οποίος είναι και ο πλησιέστερος πλανήτης προς τον Ήλιο. Ο Ερµής βρίσκεται γύρω στα 56 εκατοµµύρια χιλιόµετρα από τον Ήλιο. Για να το καταλάβετε καλύτερα κάντε 35 βήµατα µπροστά και κοιτάξτε πίσω να δείτε πόσο µακριά βρίσκεται ο Ήλιος. Αν πετούσατε µε αεροπλάνο και µε ταχύτητα 1000 χλµ/ώρα (όπως είπαµε πιο πριν) και ξεκινούσατε από τον Ήλιο θα χρειαζόσασταν 7 χρόνια για να φτάσετε στον Ερµή! Αν τώρα οδηγούσατε το αυτοκίνητό σας θα φτάνατε σε 57 Αφροδίτη Ο δεύτερος σταθµός µας είναι ο πλανήτης Αφροδίτη. Ο πλανήτης πήρε το όνοµά του από την θεά του έρωτα και της οµορφιάς, της Αφροδίτης και βρίσκεται σε απόσταση 104,5 εκατοµµύρια χιλιόµετρα περίπου από τον Ήλιο, αυτό σηµαίνει ότι θα πρέπει να κάνετε άλλα 30 βήµατα µπροστά (συνολικά 65 βήµατα από τον Ήλιο). Με αεροπλάνο θα φτάνατε σε 12 χρόνια και µε αυτοκίνητο σε 106 Γη

4 Η τρίτη στάση στο φανταστικό µας ταξίδι είναι το σπίτι µας, ο πλανήτης Γη. Η µέση απόσταση της Γης από το άστρο της ηµέρας είναι περίπου 150 εκατοµµύρια χιλιόµετρα, αυτό σηµαίνει ότι θα πρέπει να κάνετε άλλα 28 βήµατα εµπρός (συνολικά 93 βήµατα από τον Ήλιο). Αξίζει να σηµειωθεί ότι οι επιστήµονες χρησιµοποιούν την απόσταση Γης Ήλιου ως αστρονοµική µονάδα µέτρησης (Αστρονοµική Μονάδα ή Astronomical Unit). Με αεροπλάνο θα φτάνατε από τον Ήλιο στη Γη σε 18 χρόνια και µε αυτοκίνητο σε 152 Άρης Η τέταρτη στάση στη διαστηµική πορεία µας µέσα στο ηλιακό σύστηµα είναι ο Άρης, ο κόκκινος πλανήτης. Πρόκειται για την τελευταία στάση που µπορείτε να κάνετε εντός του ποδοσφαιρικού γηπέδου. Η µέση απόσταση του Άρη από τον Ήλιο είναι γύρω στα 220 εκατοµµύρια χιλιόµετρα, ή συνολικά 137 βήµατα µπροστά από τον Ήλιο. Με αεροπλάνο θα φτάνατε σε 26 χρόνια και µε αυτοκίνητο σε 223 ίας Ο ίας, ο µεγαλύτερος πλανήτης του ηλιακού µας συστήµατος, είναι ο πέµπτος πλανήτης σε απόσταση από τον Ήλιο και ο πρώτος από τους ονοµαζόµενους Εξωτερικούς Πλανήτες. Η µέση απόσταση από τον Ήλιο είναι σχεδόν 751 εκατοµµύρια χιλιόµετρα. Αν προσπαθούσατε να πραγµατοποιήσετε τα βήµατα θα φτάνατε στα 400 µέτρα µακριά από τον Ήλιο (ή τον ακίνητο γονέα σας). Με αεροπλάνο θα φτάνατε σε 89 χρόνια και µε αυτοκίνητο σε 762 Κρόνος Ο πλανήτης των δακτυλίων, είναι ο έκτος σε σειρά από τον Ήλιο. Αυτός ο γιγάντιος πλανήτης είναι περισσότερο από εννιά φορές πιο µακριά απ ότι η Γη από τον Ήλιο. Η µέση απόσταση είναι περίπου 1370 εκατοµµύρια (ή 1,370 δισεκατοµµύρια) χιλιόµετρα. Αν περπατούσατε σε ανοιχτό χώρο κάνοντας ένα ένα τα βήµατα θα φτάνατε σε απόσταση 800 µέτρων µακριά από τον Ήλιο. Σίγουρα θα κουραζόσασταν πάρα πολύ. Αν τώρα πετούσατε µε το αεροπλάνο, θα χρειαζόσασταν 163 χρόνια για να διανύσετε την απόσταση από τον Ήλιο µέχρι τον Κρόνο, ενώ µε το αυτοκίνητο σε Ουρανός Ο µυστηριώδης γαλαζοπράσινος πλανήτης είναι ο έβδοµος σε σειρά. Από τον Ουρανό ως τα εξώτερα όρια του συστήµατός µας, οι αποστάσεις είναι πραγµατικά τεράστιες. Η µέση απόσταση από τον Ήλιο είναι γύρω στα 2,7 δισεκατοµµύρια χιλιόµετρα. Αν προσπαθούσατε να περπατήσετε αυτήν την απόσταση θα φτάνατε στα 1600 µέτρα (ή 1,6 χιλιόµετρα) µακριά από τον γονέα σας. Με αεροπλάνο θα φτάνατε σε 328 χρόνια και µε αυτοκίνητο σε Ποσειδώνας Ο όγδοος σε σειρά πλανήτης, και ο προτελευταίος από τον Ήλιο, βρίσκεται σε απόσταση που αγγίζει τα 4,3 δισεκατοµµύρια χιλιόµετρα. Η απόσταση στο ξέφωτο θα έφτανε τα µέτρα (ή 2,4 χιλιόµετρα) µήκος. Πρόκειται πράγµατι για πολύ µεγάλη απόσταση. Το αεροπλάνο µε το οποίο θα ταξιδεύατε θα έφτανε σε 513 χρόνια στον προορισµό του ενώ µε το αυτοκίνητο θα φτάνατε σε Πλούτωνας

5 Ο µικρός Πλούτωνας είναι ο τελευταίος πλανήτης της οικογένειας του ηλιακού µας συστήµατος. Ο σκοτεινός και συνάµα ψυχρός πλανήτης απέχει γύρω στα 5,6 δισεκατοµµύρια χιλιόµετρα από τον Ήλιο κατά µέσο όρο. Για να φτάνατε το σηµείο του Πλούτωνα περπατώντας σε ανοιχτή πεδιάδα θα χρειαζόσασταν 3200 µέτρα βαδίσµατος. Με αεροπλάνο θα φτάνατε σε 675 χρόνια ενώ αν προσπαθούσατε να πάρετε το αυτοκίνητό σας θα ήσασταν εκεί σε 5.700