Τα μυστικά του σύμπαντος
Το Ηλιακό σύστημα βρίσκεται σε έναν από τους βραχίονες του σπειροειδούς Γαλαξία μας και απέχει 27.000 χιλιάδες έτη φωτός (δηλαδή περίπου 255 επί 10 στην 15η χιλιόμετρα!) μακριά από το κέντρο του. Το Ηλιακό σύστημα χρειάζεται περίπου 250 εκατομμύρια χρόνια για να συμπληρώσει μια τροχιά γύρω από το κέντρο του Γαλαξία μας καθώς τρέχει με μια ταχύτητα περίπου των 780.000 χμ/ώρα γύρω από το κέντρο του, και πιστεύεται ότι έχει κάνει ήδη 25 περιφορές.
Το Ηλιακό σύστημα έχει ακτίνα περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα (απόσταση Ήλιου-Ποσειδώνα). Περιλαμβάνει 8 πλανήτες (και 5 πλανήτες-νάνους). Οι τέσσερις πρώτοι είναι βραχώδεις πλανήτες: Ερμής, Αφροδίτη, Γη, Άρης, που είναι γνωστοί και ως εσωτερικοί πλανήτες (γήινοι) και οι υπόλοιποι τέσσερις είναι αέριοι γίγαντες-πλανήτες (δίινοι): Δίας, Κρόνος, Ουρανός και Ποσειδώνας που είναι γνωστοί και ως εξωτερικοί πλανήτες.
Πώς ορίζεται ένας πλανήτης;
Πλανήτης σύμφωνα με τον σύγχρονο ορισμό της Διεθνούς Αστρονομικής Εταιρείας (IAU), ονομάζεται κάθε ουράνιο σώμα που περιφέρεται γύρω από έναν αστέρα (ή και περισσότερους) και πληρεί τις εξής προϋποθέσεις:
α) Έχει αρκετή μάζα ώστε να είναι σφαιρικό υπό την επίδραση της δικής του βαρύτητας
β) Δεν έχει τόσο μεγάλη μάζα ώστε να προκληθεί πυρηνική σύντηξη
γ) Η γειτονική περιοχή του σώματος αυτού δεν περιέχει πλανητικά θραύσματα.
Σύμφωνα με την Διεθνή Αστρονομική Εταιρεία το Ηλιακό σύστημα αποτελείται από:
– 8 πλανήτες (Ερμής, Αφροδίτη, Γη, Άρης, Δίας, Κρόνος, Ουρανός και Ποσειδώνας)… [ήταν 9 πλανήτες (Πλούτωνας)]
– 5 πλανήτες-νάνους (Πλούτωνας, Δήμητρα, Haumea, Makemake και ’Eρις)
– 181 δορυφόρους
– περίπου 566.000 αστεροειδείς
– περίπου 3.100 κομήτες
Αξιοσημείωτο είναι να αναφέρω ότι όλοι οι πλανήτες και πολλά άλλα σώματα και δορυφόροι του Ηλιακού συστήματος έχουναρχαία Ελληνικά ονόματα. Οι αρχαίοι Έλληνες αστρονόμοι γνώριζαν ήδη (παρατηρώντας με γυμνό οφθαλμό) τους 5 πλανήτες: Ερμή, Αφροδίτη, Άρη, Δία και Κρόνο (τη Γη δεν την θεωρούσαν πλανήτη). Τα ονόματα δε των υπόλοιπων πλανητών (Ποσειδώνας, Ουρανός και Πλούτωνας) υπάρχουν στη αρχαία Ελληνική μυθολογία πριν την ανακάλυψη τους, από τηλεσκόπια τον 18ο αιώνα από Άγγλους και Γάλλους αστρονόμους.
Στο σημείο αυτό να αναφέρω επίσης ότι παρόλο που δεν έχουν βρεθεί στοιχεία στα αρχαία Ελληνικά κείμενα για την αυτού καθαυτού γένεση των πλανητών (και κατ’ επέκταση του Ηλιακού συστήματος), αναφορές σχετικά με την δημιουργία του κόσμου και τη γέννηση των θεών που κυβερνούν τον κόσμο (και που έδωσαν και τα ονόματά τους στους πλανήτες του ηλιακού συστήματος) βρίσκονται αποσπασματικά και σκόρπια σε αναφορές του Ομήρου, καθώς και στις πρώτες οργανωμένες απόπειρες θεογονικής και κοσμογονικής καταγραφής στα γραπτά του Ησίοδου περίπου το 740 π.Χ, όπως και στις Θεογονίες του Απολλόδωρου, Οβίδιου αλλά και στις πολύ ενδιαφέρουσες κοσμογονικές αναφορές του Ορφέα, στους Ορφικούς.
Πώς λοιπόν δημιουργήθηκε ο Ήλιος, οι πλανήτες, οι δορυφόροι τους και οι εκατοντάδες χιλιάδες αστεροειδείς;
Έχουν αναπτυχθεί πολλές θεωρίες για την προέλευση του Ηλιακού συστήματος. Καμμία όμως από αυτές δεν μπορεί να χαρακτηριστεί ως εντελώς ικανοποιητική. Από την άλλη όμως πιστεύεται ότι έχουμε κατανοήσει κατά ένα πολύ μεγάλο μέρος το πώς δημιουργήθηκε το Ηλιακό σύστημα.
Επιγραμματικά να σημειώσω ότι πρώτη φορά ήταν που το 1755 ο Γερμανός φιλόσοφος E. Kant, πρότεινε επίσημα τη θεωρία ότι οι πλανήτες προέκυψαν από τη συμπύκνωση ενός νέφους αερίων και σκόνης.
Άλλοι επιστήμονες στη συνέχεια όπως οι Laplace, Kuiper, Hoyle και λοιποί, επέκτειναν και συμπλήρωσαν τη θεωρία αυτή και ύστερα από αρκετές περαιτέρω βελτιώσεις καθιερώθηκε η θεωρία της λεγόμενης νεφελικής συμπύκνωσης που προτείνει ό,τι ο Ήλιος και οι πλανήτες σχηματίστηκαν από ένα περιστρεφόμενο νεφέλωμα, το οποίο ψύχθηκε, κατέρρευσε (στο κέντρο του σχηματίστηκε ο Ήλιος) και όπως το νεφέλωμα συνέχισε να συμπυκνώνεται σε δακτυλίους γύρω και σε απόσταση από το κέντρο του, αυτή η διαδικασία σχημάτισε τους πλανήτες. Η αργή περιστροφή του Ήλιου όμως με αυτή τη θεωρία δεν μπορεί να εξηγηθεί.
Η νεφελική θεωρία
Στις μέρες μας η πιο εξελιγμένη αποδεκτή θεωρία είναι η νεφελική θεωρία που υποστηρίζεται από εκτεταμένες προσομοιώσεις και παρατηρήσεις για την σύνθεση του Ηλιακού συστήματος.
Μελετώντας τους μετεωρίτες, οι οποίοι πιστεύεται ότι παραμένουν ίδιοι από την πρώιμη φάση του Ηλιακού συστήματος οι διαστημικοί φυσικοί έχουν διαπιστώσει ότι το Ηλιακό σύστημα έχει ηλικία περίπου 4,6 δισεκατομμυρίων ετών. Σχηματίστηκε όταν διαταράχθηκε ένα προϋπάρχον σύννεφο αερίου και σκόνης (νεφέλωμα) από την κοντινή έκρηξη ενός αστέρα (σουπερνόβα ή αλλιώς υπερκαινοφανής αστέρας).
Αυτή η έκρηξη δημιούργησε τεράστια και πολλαπλά ωστικά κύματα τα οποία διατάραξαν και συμπίεσαν αυτό το νέφος αερίου και σκόνης. Το κλονισμένο νεφέλωμα από την έκρηξη αυτή, άρχισε να στροβιλίζεται και να συμπυκνώνεται καθώς η βαρύτητα του αυξανόταν όλο και περισσότερο σχηματίζοντας έτσι ένα αστρικό (το ηλιακό) νεφέλωμα. Ας φανταστούμε μια πατινέρ που στροβιλίζεται όλο και γρηγορότερα καθώς μαζεύει τα χέρια της κοντά στο σώμα της, έτσι και το ηλιακό νεφέλωμα άρχισε να περιστρέφεται καθώς συστελλόταν. Άρχισε να θερμαίνεται όλο και περισσότερο και να γίνεται όλο και πιο πυκνό στο κέντρο του (σχηματίζοντας τον Ήλιο).
Ταυτόχρονα με την ανάπτυξη της φυγόκεντρης δύναμης, άρχισε να δημιουργείται και ένας πεπλατυσμένος δίσκος σκόνης και αερίων που στροβιλιζόταν και επεκτεινόταν (φανταστείτε το στροβιλισμό που κάνουν στην επιφάνεια του οι φυσαλίδες του καφέ μας όταν τον ανακατεύουμε και σιγά-σιγά επιβραδύνεται). Το υλικό του δίσκου άρχισε ταυτόχρονα να ψύχεται προς τα έξω, αλλά όχι ομοιόμορφα.
Με με την πάροδο του χρόνου ο δίσκος αυτός άρχισε να γίνεται όλο και λεπτότερος και διαταραχές πυκνότητας δημιούργησαν τοπικές συμπυκνώσεις στην περιφέρειά του, τα λεγόμενα πλανητοειδή. Αυτά άρχισαν να συγκρούονται και πολλά από αυτά αποτέλεσαν τους πυρήνες μεταγενέστερων πλανητών (πρωτο-πλανήτες). Η αρχική σύσταση των πρωτο-πλανητών ήταν ίδια, αλλά λόγω του διαφορετικού μεγέθους και της απόστασης τους από το κέντρου του περιστρεφόμενου δίσκου του νεφελώματος, διαφοροποίησαν στην πορεία διαφορετική χημική σύσταση.
Κοντά στο κέντρο του περιστρεφόμενου ηλιακού νεφελώδους δίσκου, σχηματίστηκαν λοιπόν βραχώδεις πλανήτες όπως η Γη -γιατί μόνο ένα βραχώδες υλικό θα μπορούσε να αντέξει τη μεγάλη θερμότητα από τον ήλιo- ενώ στις εξωτερικές πιο κρύες περιοχές του σχηματίστηκαν, από επακόλουθες τυχαίες τοπικές διαταραχές στροβιλισμού, γιγαντιαίοι αέριοι πλανήτες όπως ο Δίας και ο Κρόνος (που έχουν πολύ μικρότερη πυκνότητα από τους βραχώδεις εσωτερικούς πλανήτες, και αποτελούνται από αέριο ή υγροποιημένο/παγωμένο υδρογόνο και ήλιο).
Το θαυμαστό Ηλιακό μας σύστημα
Ας δούμε τώρα μερικά ενδιαφέροντα χαρακτηριστικά του Ηλιακού μας συστήματος.
– Οι αποστάσεις μεταξύ των πλανητών δεν είναι σταθερές, αλλά αυξάνονται καθώς απομακρυνόμαστε από τον Ήλιο.
– Οι πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος κινούνται σε ελλειπτικές τροχιές γύρω από τον Ήλιο, κατά την αντίθετη φορά των δεικτών του ρολογιού και ο καθένας τους έχει και διαφορετική τροχιακή κλίση.
– Όλοι οι αέριοι γίγαντες πλανήτες έχουν στερεούς πυρήνες, παγωμένες επιφάνειες και περιβάλλονται από ψυχρές ατµόσφαιρες (υδρογόνο, ήλιο, μεθάνιο και αμμωνία).
– Οι βραχώδεις, εσωτερικοί πλανήτες, εκτός από τη Γη, έχουν πολύ ασθενές μαγνητικό πεδίο. Αντίθετα, οι αέριοι πλανήτες και κυρίως ο Δίας έχουν ισχυρότατο μαγνητικό πεδίο και επίσης όλοι έχουν σύστημα δακτυλίων.
– Η ατμόσφαιρα της Γης πιστεύεται ότι δημιουργήθηκε από την έκλυση αερίων από το εσωτερικό της. Κυρίως από τον πυρήνα της. Πιστεύεται ότι σε κάποια φάση της εξέλιξης της ο πυρήνας της έλιωσε και λόγω της πολύ μεγάλης θερμότητας που δημιουργήθηκε, απελευθερώθηκαν μεγάλες ποσότητες αερίων από τις ραδιενεργές διασπάσεις στην επιφάνεια της, δημιουργώντας την σημερινή ατμόσφαιρα της. Δηλαδή, το αέριο αυτό σώμα που την περιβάλλει και φτάνει σε ύψος περίπου 3,500 χμ. λέγεται ατμό-σφαιρα. (Ας αναφέρουμε εδώ ότι η ατμόσφαιρα της Γης δεν είναι μόνο οξυγόνο όπως πιστεύουν οι περισσότεροι. Αποτελείται ουσιαστικά από 78% άζωτο, 21% οξυγόνο, 0,9% αργό, 0,03 διοξείδιο του άνθρακα, ευγενή αέρια και ίχνη υδρογόνου και όζοντος.
Θα υπάρχουν για πάντα η Γη και το Ηλιακό σύστημα;
Τα αστέρια γεννιούνται και πεθαίνουν... Ο Ήλιος είναι ένας μεσήλικας αστέρας. Σε περίπου 5 δισεκατομμύρια χρόνια από τώρα πιστεύεται ότι θα διογκωθεί, καθώς τα εξωτερικά στρώματα του θα επεκταθούν και θα γίνει ένας ερυθρός γίγαντας. Καθώς θα συμβαίνει αυτό, οι περισσότεροι από τους εσωτερικούς πλανήτες του θα καταστραφούν (συμπεριλαμβανομένου της Γης), αν και μια θεωρία υποστηρίζει ότι κατά τη διάρκεια αυτής της ηλιακής εξέλιξης πολύ πιθανόν να αλλάξει και η τροχιά/απόσταση πολλών πλανητών καθώς θα μετατοπισθούν και απομακρυνθούν προς τα έξω και σε απόσταση πολύ μεγαλύτερη από τη σημερινή τους.
Έπειτα από 100 εκατομμύρια χρόνια, μετά από αυτή τη φάση της διόγκωσης του, ο Ήλιος ακολουθώντας τους νόμους της αστρικής εξέλιξης, δεν θα είναι πλέον σε θέση να παράγει ενέργεια και θα μετατραπεί σε έναν λευκό νάνο, φτάνοντας στο μέγεθος ενός ψυχρού, μοναχικού πλανήτη…
Πηγές:
