Το χρονικό της εξέλιξης του Πλούτωνα από μία μυστηριώδη και ασαφή τηλεσκοπική καταγραφή σε έναν εξωτικό, χρωματιστό και ιδιαίτερα ενεργό κόσμο μοιάζει να έχει πυκνώσει τελευταία, χάρη στην αδιαμφισβήτητη επιτυχία της διαστημικής αποστολής "Νέοι Ορίζοντες".
Και έτσι όπως συμβαίνει πάντα στην επιστήμη, η νέα αστρονομική γνώση σωρεύεται εκθετικά, μετασχηματίζοντας ριζοσπαστικά την αντίληψη μας για τον μέχρι πρότινος καταφρονημένο πλανήτη-νάνο που σκιαγραφεί νωχελικά, αλλά απερίσπαστα τα όρια του ηλιακού μας συστήματος εδώ και 4.5 δισεκατομμύρια χρόνια (περίοδος περιφοράς ~248 έτη).
Την αδιατάρακτη ηρεμία του Πλούτωνα έμελλε να διαταράξει ένα "φιλοπερίεργο" διαστημικό σκάφος που εκτοξεύτηκε 9 χρόνια πριν, από το ακρωτήριο Κανάβεραλ, της Φλόριντα. Για να το καταφέρει αυτό διήνυσε επιτυχώς την ασύλληπτη απόσταση των 5 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων, με σκοπό την περάτωση μίας και μοναδικής στενής επαφής με τον απομακρυσμένο πλανήτη-νάνο και τους δορυφόρους του. H ημέρα που αυτό συνέβη -στις 14 Ιουλίου του 2015- είναι βέβαιο πως θα καταγραφεί ως ορόσημο στην εξερεύνηση του διαστήματος από την ανθρωπότητα.
Και ενόσω πανηγυρίζαμε εθουσιωδώς στα social media την άφιξη των εντυπωσιακών φωτογραφιών -που κατέφθαναν με ρυθμό μετάδοσης μικρότερο και από αυτόν μιας αργής dial-up σύνδεσης- οι επιστήμονες της αποστολής δεν άφησαν μέρα να πάει χαμένη, προσπαθώντας να εξαγάγουν ένα κάποιο νόημα από τα άρτι-αφιχθέντα δεδομένα και να τα συμπυκνώσουν σε μία ανάλυση μεστή, προορισμένη για επιστημονική δημοσίευση των πρώτων βασικών συμπερασμάτων που απορρέουν.
Προχθές, δημοσιεύτηκε αυτή η ανάλυση στο περιοδικό Science, επισημοποιώντας τα όσα κατά καιρούς έχουν αναφερθεί από τα μέσα και παραθέτοντας ακόμη περισσότερα ευρήματα που μέχρις στιγμής δεν γνώρισαν το φως της δημοσιότητας.
Ο Πλούτωνας δεν μοιάζει τελικά και τόσο με τον κόσμο του Άδη
Αν και εθεωρείτο κόσμος ανενεργός -εξαιτίας της απόστασης από τον ήλιο- και ως εκ τούτου σχεδόν αδιάφορος, τα δεδομένα των "Νέων Οριζόντων" πραγματικά εκπλήσσουν και αντιστρέφουν το κλίμα:
Η γαλάζια ατμόσφαιρα, τα παγόβουνα από άζωτο και μεθάνιο, οι αχανείς πολύχρωμες εκτάσεις, η έντονη γεωλογική δραστηριότητα, ο ραδιενεργός πυρήνας και τα εξίσου ενδιαφέροντα φεγγάρια που βρίσκονται σε τροχιά συγκαταλέγονται ανάμεσα στα πιο συναρπαστικά ευρήματα, τα οποία σταχυολογούμε παρακάτω:
Η ατμόσφαιρα
Μια θολή αχλή επικρατεί στην ατμόσφαιρα του Πλούτωνα, ιδίως σε υψόμετρο που εκτείνεται άνω των 150 χιλιομέτρων. Το μπλε φωτοστέφανο προδίδει την ύπαρξη σωματίδιων αρκετά μικρών ώστε να αντανακλούν στο αντίστοιχο φάσμα του ορατού και πιθανώς είναι μόρια αζώτου και μεθανίου, τα οποία ακολουθούν δύο πορείες:
- είτε απελεθερώνονται από τα δεσμά της αδύναμης βαρυτικής έλξης και χάνονται στο διάστημα για πάντα
- είτε διασπώνται λόγω της υπεριώδους ακτινοβολίας και ανασυντίθεται σε μόρια περιπλοκότερα, εμπλουτισμένα με άτομα υδρογόνου και άνθρακα. Ακολούθως, λόγω του αυξημένου βάρους τους, πέφτουν ξανά στην επιφάνεια, προσδίδοντας αυτό το φαιοκόκκινο χρώμα σε κάποιες περιοχές του πλανήτη.
Το πολύχρωμο υπερθέαμα μπορεί να σας εντυπωσίαζε, αλλά σίγουρα δε θα μπορούσατε να επιζήσετε εκεί για πολύ λόγω των εξαιρετικά χαμηλών θερμοκρασιών που επικρατούν ( < -230 °C), της προαναφερθείσας σύνθεσης και της ασύγκριτα χαμηλότερης πίεσης (κατά 100.000 φορές) σε σχέση με την επιφάνεια της Γης. Αυτό βέβαια δεν εμποδίζει τη δημιουργία ρευμάτων αέρα που πνέουν ακατάπαυστα στην επιφάνεια του Πλούτωνα και με τα χρόνια διαβρώνουν αργά την επιφάνεια, προκαλώντας κορυφογραμμές και ρυτιδώσεις.
Η επιφάνεια και η γεωλογία
Μία από τις μεγαλύτερες εκπλήξεις που επιφυλάσσει ο Πλούτωνας σε έναν απρόσμενο επισκέπτη είναι το εντυπωσιακό εύρος των γεωμορφολογικών μοτίβων του, το οποίο παρέχει πρόσθετες πληροφορίες για τον πλανήτη.
Αρχικά, θα περίμενε κανείς μία επιφάνεια διάτρητη από κρατήρες, χωρίς ιδιαίτερα υψώματα και πεδιάδες, όπως συμβαίνει με το σεληνιακό τοπίο. Στην πραγματικότητα, αυτό που συναντούμε είναι μία αξιόλογη ανομοιομορφία που συνίσταται σε "βουνά", παγετώνες, φαράγγια, κορυφογραμμές και επίπεδες εκτάσεις, όλα σε διάφορα μεγέθη, σχήματα, προσανατολισμούς και ηλικίες. Η ύπαρξη τους είναι ενδεικτική ενεργής γεωλογικής δραστηριότητας, με τις τεκτονικές δυνάμεις να πλάθουν ακόμη την κατά τόπους τραχιά επιφάνεια και να θέτουν τα πάντα προς αναδιαμόρφωση.
Το πιο ενδιαφέρον γεωλογικό χαρακτηριστικό στον Πλούτωνα θα επιχειρηματολογούσε κανείς πως είναι μία φωτεινή, λεία έκταση που φέρει το όνομα Sputnik Planum (Sputnik ονομαζόταν ο πρώτος τεχνητός δορυφόρος που τέθηκε σε τροχιά γύρω από τη Γη, το 1957), η οποία ρυτιδώνεται μόνο από αυλάκια. Τη ζώνη τροφοδοτούν με ρέον παγωμένο άζωτο παγετώνες που εντοπίζονται στα ανατολικά και αποσπώνται από τους ορεινούς όγκους, που ακόμη διαμορφώνονται/μετακινούνται, όπως ακριβώς συμβαίνει στη Γροιλανδία και την Ανταρκτική.
Μάλιστα το γεγονός ότι η πεδιάδα Sputnik Planum δε φέρει καμία υποψία σύγκρουσης με μετεωρίτη -και συνεκτιμώντας την υψηλή πιθανότητα αυτό να συμβεί, καθώς ο πλανήτης γίνεται στόχος "διερχομένων" λόγω γειτνίασης με τη ζώνη Kuiper- σημαίνει ότι σχηματίστηκε σχετικά πολύ πρόσφατα, ίσως όχι περισσότερο από 100 εκατομμύρια χρόνια πίσω. Ο γεωλογικός αυτός χρόνος μοιάζει με χθες ή προχθές.
Σφαίρα ή σφαιροειδές;
Ένα εύκολα ανιχνεύσιμο χαρακτηριστικό ενός ουράνιου σώματος είναι το σχήμα του, το οποίο μπορεί να παράσχει αρκετές ενδείξεις σχετικά με την εξέλιξη του στο χρόνο. Πιο συγκεκριμένα, αν ένα ουράνιο σώμα περιστρέφεται γρήγορα γύρω από τον άξονά του, δεν μπορεί να διατηρήσει το σφαιρικό του σχήμα (το οποίο διαμορφώνεται υπό την επίδραση κολοσσιαίων υδροστατικών πιέσεων λόγω της βαρύτητας) με αποτέλεσμα να διογκώνεται προς τα έξω.
Πολλοί παράγοντες επηρεάζουν αυτή τη διαδικασία, την οποία συναντούμε και στη Γη. Τεχνικά η Γη δεν είναι μια σφαίρα, αλλά ένα "πεπλατυσμένο σφαιροειδές". Ο χαρακτηρισμός αυτό αποδίδεται σε οποίαδήποτε wannabe "σφαίρα", η οποία εμφανίζει απόκλιση μεγαλύτερη του 1% μεταξύ οριζόντιου και κάθετου άξονα.
Ο Πλούτωνας, ωστόσο, αποδεικνύεται ότι ως επί το πλείστον είναι μια σφαίρα με διάμετρο 2.372 χλμ (μικρότερος από τη Σελήνη). Αυτό δε σημαίνει ότι δεν έχει περιστραφεί γρήγορα κατά το παρελθόν, παρά μάλλον ότι είναι ακόμη σχετικά θερμός και το σφαιρικό του σχήμα αποκαθίσταται ευκολότερα. Οι ερευνητές εικάζουν ότι η θερμότητα προέρχεται από το ραδιενεργό πυρήνα του και από τις παλιρροϊκές δυνάμεις μεταξύ Χάροντα και Πλούτωνα που προκαλούν τεκτονική τριβή.
Ένα ενδιαφέρον trivial και "πάσα" για να περάσουμε στον μεγαλύτερο δορυφόρο του Πλούτωνα, το Χάροντα, είναι ότι λόγω των ίδιων βαρυτικών παλιρροϊκών δυνάμεων τα δύο ουράνια σώματα είναι καταδικασμένα σε σύγχρονη περιστροφή (phase-locking), με αποτέλεσμα να βλέπουν πάντα ο ένας την ίδια πλευρά του άλλου. Κάτι παρόμοιο συμβαίνει μεταξύ Γης και Σελήνης, γι αυτό βλέπουμε πάντα την ίδια πλευρά της. Διαβάστε περισσότερα γι αυτό το ενδιαφέρον φαινόμενο εδώ.
Ο Χάροντας και άλλοι 4 μικροσκοπικοί δορυφόροι
Σε αντίθεση με το φεγγάρι της Γης που φέρει περίπου το 1/4 της διαμέτρου της, ο Χάροντας έχει διάμετρο λίγο μεγαλύτερη από το ήμισυ του Πλούτωνα, δηλαδή περί τα 1212 χλμ. Η αναλογία μάζας κρίνεται εξίσου μεγάλη για το δορυφόρο με αποτέλεσμα το βαρύκεντρο των δύο σωμάτων, να τοποθετείται εκτός του Πλούτωνα. Μια χαριτωμένη συνέπεια αυτού είναι ότι δεν περιστρέφεται μόνο ο Χάροντας γύρω από τον Πλούτωνα, αλλά και ο Πλούτωνας γύρω από τον Χάροντα!
Το φεγγάρι αυτό φιλοξενεί σημαντική ποσότητα παγωμένου νερού και εμφανίζει σημαντικό γεωμορφολογικό εύρος, με περιοχές υψηλής και χαμηλής ανακλαστικότητας, κρατήρες και φαράγγια, χαρακτηριστικά τα οποία αυξάνουν την πιθανότητα να συνεχίζεται ακόμη και σήμερα η γεωλογική δραστηριότητα. Οι ερευνητές θεωρούν το γεγονός αυτό αξιοσημείωτο, καθώς η μικρότερη μάζα του Χάροντα θα έπρεπε να έχει διευκολύνει σημαντικά την απώλεια θερμικής ενέργειας.
Την προσοχή ενός περαστικού επισκέπτη, όπως οι "Νέοι Ορίζοντες", θα έλκυαν δύο χαρακτηριστικά της επιφάνειας. Το πρώτο είναι ένα βαθύ φαράγγι μήκους 1200 χλμ, που διατρέχει όλη την πλευρά του Χάροντα, ενώ το άλλο είναι μία ωχρά κηλίδα που στιγματίζει το Βόρειο Πόλο και κάνει δορυφόρο του Πλούτωνα να μοιάζει με το Death Star από το Star Wars! Ο χρωματισμός της πιθανώς οφείλεται στις ίδιες ουσίες που κατακρημνίζονται και στον Πλούτωνα.
Οι άλλοι 4 δορυφόροι του Πλούτωνα είναι συγκριτικά μικροσκοπικοί και φέρουν τα εξής ονόματα: Νύχτα, Ύδρα, Κέρβερος και Στύγα.
Τα δεδομένα των παρατηρήσεων για τους δύο τελευταίους δεν έχουν φτάσει ακόμη στη Γη, αλλά γνωρίζουμε ήδη κάποια στοιχεία για τη Νύχτα και την Ύδρα.
- Nύχτα: Αποδεικνύεται ότι είναι ένα επιμηκυσμένο σώμα, σε αντίθεση με τον Πλούτωνα και το Χάροντα. Έχει πλάτος μόλις 40χλμ και χαρακτηρίζεται από φαιοκόκκινο χρώμα. Τα υλικά που το συναποτελούν εικάζεται ότι προήλθαν από σύγκρουση με μετεωρίτη και η υψηλή ανακλαστικότητα της επιφάνειας του υποδεικνύει σημαντικές ποσότητες πάγου και μάλιστα πιο καθαρότερες από ότι του Πλούτωνα και του Χάροντα.
- Ύδρα: Ο δορυφόρος αυτός φέρει σχήμα ακανόνιστο, καθόλου σφαιρικό, με διαστάσεις μεταξύ 43 - 33 χλμ. και εμφανίζει, επίσης, υψηλή ανακλαστικότητα.
Η υψηλή ανακλαστικότητα προβληματίζει ιδιαίτερα τους επιστήμονες, καθώς είναι αινιγματικό το πως δύο μικροσκοπικοί δορυφόροι στάθηκαν ικανοί να διατηρήσουν "καθαρό" πάγο για τόσο μεγάλο χρονικό διάστημα στην επιφάνεια τους. Θεωρούν ότι διάφορες διαδικασίες, όπως η μεταφορά υλικού από συγκρούσεις στον Πλούτωνα και η ακτινοβολία του ήλιου θα έπρεπε να έχουν προσδώσει μία φαιοκόκκινη απόχρωση στα δύο σώματα, κάτι που δε συμβαίνει.
Παράλληλά, οι "Νέοι Ορίζοντες" διερεύνησαν τη διαστημική γειτονιά του Πλούτωνα για επιπλέον δορυφόρους, άλλα δεν εντόπισαν κάποιο άλλο ουράνιο σώμα να βρίσκεται σε τροχιά.
Επόμενος προορισμός; Η Ζώνη του Kuiper
Το ταξίδι του μοναχικού διαστημικού σκάφους συνεχίζεται και έχουμε τόσα ακόμη να μάθουμε για το εξώτερο ηλιακό σύστημα. Πιο συγκεκριμένα, το σκάφος πρόκειται να προσεγγίσει και άλλα αντικείμενα της Ζώνης Kuiper με σκοπό την ενδελεχή παρατήρηση τους.
Η ζώνη αυτή εκτείνεται σε απόσταση μεταξύ 30 και 50 αστρονομικών μονάδων από τον Ήλιο και αποτελείται από δύο ειδών αντικείμενα: μικρά σώματα, παρόμοια με τον πλανήτη νάνο Πλούτωνα και πυρήνες κομητών. Θεωρείται ως μία δεύτερη ζώνη αστεροειδών, πέρα από την "κύρια" που τοποθετείται ανάμεσα στις τροχιές του Άρη και του Δία.
Υ.Γ.1: Η απόσταση που μας χωρίζει από τους "Νέους Ορίζοντες" είναι τόσο μεγάλη, ώστε οι τηλεπικοινωνίες που ταξιδεύουν από και προς τη Γη με ταχύτητα φωτός καθυστερούν ήδη 4 ώρες και 25 λεπτά (η Γη απέχει από τον Ήλιο 8,3 λεπτά, συγκριτικά). Ταυτόχρονα, αποδυναμώνεται τόσο η ισχύς των σημάτων, ώστε η λήψη των 32GB επιστημονικών δεδομένων δε θα ολοκληρωθεί παρά μόνο μετά το πέρας 16 μηνών (αρχής γενομένης από την 14η του Ιούλη, 2015). Η εξερεύνηση των παρυφών του ηλιακού μας συστήματος μόλις άρχισε. Stay tuned!
Υ.Γ.2: Μα δεν είναι αξιοθαύμαστο πόσα μπορούν να εξάγουν/συνάγουν οι επιστήμονες για το αντικείμενο μελέτης τους χάρη στο ορθολογικά συντεταγμένο σύστημα γνώσεων που έχουν δομήσει;
Αν ενδιαφέρεστε για τα πιο πρόσφατα άρθρα μου, έχετε ερωτήσεις ή επιθυμείτε να μου προτείνετε ένα θέμα, μπορείτε να με ακολουθήσετε στο Facebook και να επικοινωνήσετε μαζί μου.
