ΓΙΑΤΙ ΧΑΝΕΙ ΤΑ ΔΑΧΤΥΛΙΔΙΑ ΤΟΥ Ο ΚΡΟΝΟΣ

Τον Δία συνηθίζεις να αναφέρεις, όταν ανεβαίνει το αίμα στο κεφάλι και μάλλον το κάνεις γιατί είναι ο μεγαλύτερος πλανήτης του Ηλιακού Συστήματος. Μάλλον δεν ξέρεις πως απομακρύνει από τη Γη επικίνδυνους αστεροειδείς. Βέβαια, μελέτη που δημοσιεύτηκε το 2017 αποκάλυψε ότι αυτήν τη δουλειά (να μας προστατεύει) την κάνει καλύτερα ο Κρόνος (αν ‘πατήσεις’ στο link, θα δεις και ‘live’ εικόνα από τη NASA).

Ο δεύτερος μεγαλύτερος πλανήτης είναι και ο πιο εντυπωσιακός, χάριν των δακτυλίων που τον περιβάλλουν. Επιστήμονες αποκαλύπτουν πως έχει ξεκινήσει η διαδικασία που θα τον κάνει όσο βαρετοί (εμφανισιακά) είναι οι άλλοι.

Τι έπαθε ο Κρόνος;

Ας γυρίσουμε πίσω στα σχολικά μας χρόνια, για να θυμίσουμε τι είναι το Ηλιακό Σύστημα, που σχηματίστηκε προ 4.6 δισεκατομμυρίων χρόνων -από τη βαρυτική κατάρρευση ενός γιγαντιαίου διαστρικού μοριακού νέφους: πρόκειται για το βαρυτικά δεσμευμένο σύστημα του Ήλιου και των αντικειμένων που περιφέρονται γύρω του.

Εκ των σωμάτων που περιφέρονται απευθείας γύρω από τον Ήλιο, τα μεγαλύτερα είναι οι τέσσερις γίγαντες αερίων και πάγου (Δίας, Κρόνος, Ουρανός και Ποσειδώνας -οι δυο πρώτοι αποτελούνται κυρίως από υδρογόνο και ήλιο) και οι τέσσερις γήινοι πλανήτες (Ερμής, Αφροδίτη, Γη και Άρης -έχουν σύσταση και μορφολογία παρόμοια με αυτήν της γης και αποτελούνται κυρίως από βράχο και μέταλλο). Ακολουθεί άγνωστος αριθμός νάνων πλανητών και μικρών σωμάτων. Τα σώματα που περιφέρονται έμμεσα γύρω από τον Ήλιο, λέγονται φυσικοί δορυφόροι.

Επειδή δεν ξέρω πότε πήγες σχολείο, να πω ότι το 2006 ο Πλούτωνας πέρασε από την κατηγορία του ‘πλανήτη’ σε αυτήν του ‘πλανήτη νάνου’. Σημειωτέων, τη λέξη ‘πλανήτης’ την επινόησαν οι Αρχαίοι Έλληνες, χωρίς όμως να δώσουν ορισμό. Αυτός προέκυψε το 2006, όταν η Διεθνής Αστρονομική Ένωση ανέφερε ότι “πλανήτης είναι ένα σώμα που περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο, έχει επαρκή μάζα για να είναι σφαιρικό και κυριαρχεί στην τροχιακή ζώνη, στην οποία κινείται -είναι βαρυτικά κυρίαρχο και δεν υπάρχουν κοντά του άλλα σώματα συγκρίσιμου μεγέθους, πέραν των δορυφόρων του και σώματα που υπόκεινται στη βαρυτική του επιρροή”. Και κάπως έτσι έκανε την έξοδο του ο Πλούτωνας, καθώς δεν πληρούσε τα κριτήρια.

Η συντριπτική πλειοψηφία της μάζας του Ηλιακού Συστήματος βρίσκεται στον Ήλιο που είναι το λαμπρότερο σώμα. Πιο κοντά του είναι ο Ερμής που τυγχάνει ο μικρότερος πλανήτης του συστήματος. Ακολουθεί η Αφροδίτη (το πιο λαμπρό ‘κομμάτι’ του ουρανού μετά τον Ήλιο και τη Σελήνη), μετά είναι η Γη, τέταρτος είναι ο Άρης (λέγεται ‘ερυθρός πλανήτης’ εξαιτίας του χρώματος του), έπειτα είναι ο μεγαλύτερος πλανήτης Δίας (στο εσωτερικό του θα χωρούσαν όλοι οι άλλοι), έκτος είναι ο Κρόνος, 7ος ο Ουρανός και 8ος ο Ποσειδώνας, που ήταν ο πρώτος πλανήτης που βρέθηκε με μαθηματική πρόβλεψη και όχι εμπειρική παρατήρηση.

Και οι οκτώ πλανήτες διαγράφουν σχεδόν κυκλικές τροχιές που βρίσκονται κοντά στο επίπεδο της τροχιάς της Γης.

Σε ό,τι αφορά τους γίγαντες αερίων, όλοι έχουν δακτυλίους, για λόγους που θα εξηγηθούν στη συνέχεια. Οι πιο ορατοί είναι αυτοί του Κρόνου που μαζί με τον Δία είναι οι πιο μεγάλοι και πιο καυτοί πλανήτες.

O Γαλιλαίος ήταν αυτός που ανακάλυψε πως ο συγκεκριμένος πλανήτης έχει δαχτυλίδια, το 1610. Για την ακρίβεια, έμοιαζαν σαν χέρια αυτά που έβλεπε. Ο Ολλανδός αστρονόμος, Christiaan Huygens είδε, στο πιο ισχυρό τηλεσκόπιο του, το 1655 “δακτυλίους που μοιάζουν να εξαφανίζονται, κάθε φορά που το επίπεδο πάνω στο οποίο βρίσκονται συμπίπτει με το επίπεδο της παρατήρησης τους από τη Γη”.

Ήταν και ο πρώτος που έκρινε ότι οι δακτύλιοι δεν ήταν όλα στερεά σώματα -αλλά αποτελούνταν από μικρότερα σώματα σε περιστροφή γύρω από τον πλανήτη. Όσο βελτιώνονταν τα όργανα παρατήρησης και μελέτης, οι επιστήμονες αποκτούσαν καλύτερη εικόνα για τη δομή και τη σύνθεση των δακτυλίων. Χρειάστηκε να περάσουν αιώνες για να διαπιστώσουν πως είναι πολύ πιο περίπλοκοι, από ό,τι φαντάζονταν.

Πώς απέκτησε τα δαχτυλίδια ο Κρόνος;

Ο Κρόνος είναι 760 φορές μεγαλύτερος από τη Γη και ο δεύτερος στη λίστα της μάζας (έχει 95 φορές αυτήν της Γης). Η πυκνότητα του είναι πιο αραιή και από το νερό (θα επέπλεε σε μπανιέρα -αν υπήρχε κάποια να τον χωρέσει, όπως αναφέρει το Space. Έχει πλάτος 120.000 χιλιόμετρα από τον ισημερινό του και 109.000 από πόλο σε πόλο. Περιστρέφεται περίπου μια φορά κάθε 10.5 ώρες.

Στον πυρήνα η θερμοκρασία φτάνει στους 11700°C και ακτινοβολεί 2,5 φορές περισσότερη ενέργεια στο διάστημα, από αυτή που λαμβάνει από τον Ήλιο. Για αυτό και βλέπουμε τους δακτυλίους (αντανακλούν πολύ ηλιακό φως).

Οι κίτρινες και χρυσές ζώνες που φαίνονται στην ατμόσφαιρα του Κρόνου, είναι αποτέλεσμα υπερταχέων ανέμων στην ανώτερη ατμόσφαιρα (μπορούν να φτάσουν έως και τα 1.800 km/h γύρω από τον ισημερινό του), σε συνδυασμό με τη θερμότητα που αναδύεται από το εσωτερικό του πλανήτη.

Ο Κρόνος περιστρέφεται περίπου μία φορά κάθε 10,5 ώρες. Η περιστροφή υψηλής ταχύτητας του πλανήτη αναγκάζει τον Κρόνο να διογκωθεί στον ισημερινό του και να ισοπεδωθεί στους πόλους του. Ο πλανήτης έχει πλάτος περίπου 120.000 χιλιόμετρα στον ισημερινό του και 68.000 μίλια (109.000 km) από πόλο σε πόλο.

Στη ‘γέννηση’ του ήταν όσο αδιάφοροι (εμφανισιακά) είναι οι άλλοι πλανήτες. Πριν από ένα έως 2.000.000 χρόνια απέκτησε τα εννέα δαχτυλίδια, που είναι φτιαγμένα από δισεκατομμύρια σωματίδια πάγου και πετρωμάτων, σε διάφορα μεγέθη (από αυτό ενός κόκκου ζάχαρης έως μικρής πόλης).

Τα σωματίδια πιστεύεται ότι είναι συντρίμμια (σωματίδια σκόνης, βραχώδεις αστεροειδείς, μεγάλες πέτρες πάγου) που έχουν απομείνει από κομήτες, αστεροειδείς ή θρυμματισμένα φεγγάρια. Μελέτη του 2016 πρότεινε ότι οι δακτύλιοι μπορεί να είναι πτώματα νάνων πλανητών. Το Cassini (θα σου πω σε λίγο τι είναι αυτό) αποκάλυψε την ύπαρξη κάθετων σχηματισμών, σε μερικά από τα δαχτυλίδια -με σωματίδια που συσσωρεύονται σε προσκρούσεις και κορυφογραμμές ύψους άνω των 3 χιλιομέτρων. Ανακάλυψε και τη ‘βροχή δακτυλίου’ (περίμενε, λέμε) με ασυνήθιστα πολύπλοκες χημικές ουσίες.

Ο μεγαλύτερος δακτύλιος έχει έκταση 7.000 φορές τη διάμετρο του πλανήτη. Οι κύριοι δακτύλιοι έχουν συνήθως πάχος περίπου 9 μέτρων. Ονομάστηκαν αλφαβητικά (από το A έως το G), με τη σειρά που ανακαλύφθηκαν. Όταν βλέπουμε φωτογραφίες του Κρόνου, τα δαχτυλίδια δείχνουν ακίνητα. Αυτό που συμβαίνει είναι ότι όλα τα ‘κομμάτια’ που συνθέτουν τα δαχτυλίδια, κουνιούνται γύρω από τον Κρόνο σε μια τροχιά.’

Επί μια δεκαετία το Cassini μελετούσε τον Κρόνο

Μέχρι σήμερα η επιστήμη δεν είναι σίγουρη για το πότε και το πώς σχηματίστηκαν τα δαχτυλίδια. Αστρονόμοι έχουν διατυπώσει πολλές ιδέες. Η επικρατέστερη θέλει τα δαχτυλίδια να έχουν σχέση με τα φεγγάρια του Κρόνου. Παρεμπιπτόντως, να πούμε πως το φεγγάρι δεν είναι πλανήτης, αλλά “ουράνιο σώμα περιφερόμενο γύρω από τη Γη” και κατ’ επέκταση “δορυφόρος σε τροχιά γύρω από άλλον πλανήτη”. Αυτό που λες ‘φεγγάρι’ είναι η Σελήνη. Με την ευκαιρία να πούμε και ότι ο φυσικός δορυφόρος είναι “το ουράνιο σώμα που περιστρέφεται γύρω από έναν πλανήτη ή αστεροειδή”.

Επειδή είναι τόσο μεγάλος πλανήτης και έχει τόσα πολλά φεγγάρια (από 62 έως 82 -δημιουργούνται και καταστρέφονται διαρκώς), δεν αποκλείεται πριν πολλά χρόνια να είχε περισσότερα -και κάποια να έσπασαν, κατόπιν σύγκρουσης τους με ιπτάμενα αντικείμενα, όπως οι κομήτες και οι αστεροειδείς.

Ό,τι σωματίδιο έμεινε από τη σύγκρουση, παρέμεινε σε τροχιά γύρω από τον Κρόνο και έγινε δακτύλιοι. Που αλλάζουν συνέχεια, καθώς όπως κινούνται τα σωματίδια γύρω από τον πλανήτη, κάποιες φορές προσκρούουν μεταξύ τους και διαλύονται. Η δεύτερη θεωρία θέλει τα δαχτυλίδια να δημιουργήθηκαν από ένα φεγγάρι που διαλύθηκε, όταν έφτασε πολύ κοντά στον Κρόνο -λόγω της τεράστιας βαρύτητας του.

Οι αποστολές που έγιναν βοήθησαν στην περαιτέρω κατανόηση. Η πρώτη (Pioneer 11) έφτασε στον προορισμό του, το 1979. Ακολούθησε το Voyager, με το Cassini να μένει δέκα χρόνια στο σημείο -για μελέτες. Ο αυτόνομος διαστημικός ανιχνευτής ήταν προϊόν συνεργασίας της NASA (Αμερικανική υπηρεσία διαστήματος), της ESA (Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος) και της ISA (Ιταλική Υπηρεσία Διαστήματος). Επιδόθηκε σε εξερευνητικές πτήσεις από τις 15/10 του 1997 έως τις 15/9 του 2017 (όταν συνετρίβη στον Κρόνο, βάσει πλάνου). Το 2004 ‘πρωτασχολήθηκε’ με τον Κρόνο.

Ο διαστημικός ανιχνευτής Cassini έφτασε πιο κοντά από όλους στους δακτύλιους και συνέλεξε δεδομένα τα οποία επεξεργάζονται ακόμα οι επιστήμονες.

Η αποστολή έδωσε 350 φωτογραφίες, σε αυτό που έως σήμερα είναι η μοναδική προσγείωση σε πλανήτη του εξωτερικού ηλιακού συστήματος. Οι 126 εικόνες ήταν από τα δαχτυλίδια. Ανακαλύφθηκαν έξι νέα φεγγάρια και δυο νέοι δακτύλιοι. Η πρώτη μελέτη των στοιχείων βοήθησε τους ειδικούς να καταλάβουν ότι τα σωματίδια και άλλα κομμάτια που αποτελούν τους δακτυλίους του Κρόνου, επηρεάζονται από την ακτινοβολία του Ήλιου που με τη σειρά του τα ηλεκτρίζει.

Έτσι, τα ‘στέλνει’ σε μια σπειροειδή τροχιά γύρω από τον πλανήτη, πριν φτάσουν κοντά στην ατμόσφαιρα και ‘απορροφηθούν’ από αυτήν. Ως εκ τούτου, κάποια μέρα δεν θα ξαναδούμε δαχτυλίδια. Για την ακρίβεια, δεν θα τα δουν μετά 300 εκατομμύρια χρόνια.

Όλα αυτά αναφέρθηκαν από το The Atlantic, όπου ξεκαθαρίστηκε ότι κάθε χρόνο τα δαχτυλίδια χάνουν μέρος του υλικού τους, με τους μετεωρίτες και την η ακτινοβολία του ήλιου “να διαταράσσουν τα μικρά, σκονισμένα κομμάτια της ύλης του δακτυλίου και να τα ηλεκτρίζουν. Τα σωματίδια μετασχηματίζονται, συντονίζονται με τις γραμμές του μαγνητικού πεδίου του Κρόνου και αρχίζουν να κινούνται σπειροειδώς, κατά μήκος αυτών των αόρατων μονοπατιών. Όταν τα σωματίδια πλησιάζουν πολύ στην κορυφή της ατμόσφαιρας του Κρόνου, η βαρύτητα τα τραβάει μέσα και εξατμίζονται στα σύννεφα του πλανήτη”.

Το φαινόμενο λέγεται ‘ring rain’ (‘βροχή δακτυλίου’).

To ‘ring rain’ ήταν γνωστό από το ’80 και την αποστολή Voyager της ΝASA, εν τούτοις οι εξελίξεις είναι πιο γρήγορες από ό,τι εκτιμούσαν οι επιστήμονες. Το Cassini έκανε ακόμα πιο δυσοίωνες τις προβλέψεις (μεταφέροντας τις εικόνες που αποδείκνυαν πως η βροχή ήταν πιο έντονη από ό,τι πίστευαν οι επιστήμονες: το 2018 αφορούσε ‘βροχόπτωση’ 10.000 κιλών, ανά δευτερόλεπτο (ταχύτητα με την οποία γεμίζεις μια πισίνα ολυμπιακών διαστάσεων, σε μισή ώρα). Κάντο εικόνα. Να βοηθήσω.

Επιστήμονες εξήγησαν στο The Atlantic πως μετά την εξαφάνιση των δακτυλίων, δεν αποκλείεται η μια νέα διαδικασία να δημιουργήσει νέο σετ. “Έτσι κι αλλιώς, ο κόσμος είναι γνωστός σχεδιαστής κοσμηλάτων. Ο Δίας, ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας έχουν όλα δαχτυλίδια. Είναι αχνά, αλλά είναι εκεί. Δεν αποκλείεται να ήταν πιο ογκώδη παλαιότερα. Οι κοσμικές δυνάμεις εργάζονται ήδη για την επόμενη προσθήκη του ηλιακού συστήματος. Σε διάστημα μεταξύ 20 και 80 εκατομμυρίων ετών από τώρα, ο Φόβος, ένα μικρό φεγγάρι του Άρη, πιθανότατα θα διασπαστεί. Τα θραύσματα θα στροβιλιστούν γύρω από τον κόκκινο πλανήτη και θα γίνουν ένα νέο, όμορφο χαρακτηριστικό. Φανταστείτε τον Άρη με δαχτυλίδια” καταλήγει το άρθρο.