ΑρχικήΕπικοινωνίαΠρόσβασηΣυχνές ΕρωτήσειςΠεριεχόμενα
Επιλογές για ΑΜΕΑ:Enlarge fontsReduce fonts
ΤΟ ΙΔΡΥΜΑ
ΥΠΟΤΡΟΦΙΕΣ
ΕΚΔΟΤΙΚΟ ΤΜΗΜΑ
ΒΙΒΛΙΟΘΗΚΗ
ΠΛΑΝΗΤΑΡΙΟ
ΔΙΑΔΡΑΣΤΙΚΗ ΕΚΘΕΣΗ Ε&Τ
ΟΡΓΑΝΩΣΗ ΣΥΝΕΔΡΙΩΝ
ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ
Σύνθετη αναζήτηση
  ΨΗΦΙΑΚΕΣ ΣΥΛΛΟΓΕΣ
ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΙΔΡΥΜΑΤΟΣ
ΨΗΦΙΑΚΗ ΒΙΒΛΙΟΘΗΚΗ
ΑΣΤΡΟΠΥΛΗ
ΨΗΦΙΑΚΟΣ ΚΟΣΜΟΣ
Valid HTML 4.01 Transitional
ΝέαΗμερολόγιοΠρόγραμμα ΠροβολώνΕνημερωτικό ΔελτίοΔ. Τύπου
 
ΙΔΡΥΜΑ ΕΥΓΕΝΙΔΟΥΝΕΑ - ΕΙΔΗΣΕΙΣ
PrintEmailBack

Οι κομήτες και η διαστημική αποστολή Rosetta

Αλέξης Δεληβοριάς 

 

Στις 2 Μαρτίου συμπληρώθηκαν 14 χρόνια από την εκτόξευση της διαστημικής αποστολής Rosetta, της σπουδαιότερης μέχρις στιγμής αποστολής που υλοποιήθηκε για την μελέτη ενός κομήτη. Μ’ αυτήν την αφορμή, θα αναφερθούμε εδώ εκτενέστερα στους κομήτες και στην θρυλική πλέον αποστολή Rosetta, τα δεδομένα της οποίας αναμένεται να συμβάλουν ακόμη περισσότερο στην αποκρυπτογράφηση των μυστικών που οι κομήτες κρύβουν στο εσωτερικό τους.

Οι κομήτες, όπως εξάλλου και οι αστεροειδείς, είναι διαστημικά λείψανα της γένεσης του Ηλιακού μας συστήματος. Σε αντίθεση, όμως, με τους αστεροειδείς, οι κομήτες σχηματίστηκαν σε σχετικά μεγαλύτερες αποστάσεις από τον Ήλιο, γι’ αυτό και περιέχουν μεγάλες ποσότητες παγωμένων αερίων. Με μέγεθος που κυμαίνεται από μερικές εκατοντάδες μέτρα μέχρι και μερικές δεκάδες χιλιόμετρα, οι κομήτες αποτελούνται από σαθρές συσσωματώσεις πετρωμάτων, σκόνης και πάγου, αναμεμιγμένων με μικρότερες συγκεντρώσεις παγωμένων πτητικών ενώσεων, όπως μονοξείδιο και διοξείδιο του άνθρακα, μεθάνιο και αμμωνία. Οι κομήτες που μας έχουν «επισκεφθεί» μέχρι σήμερα περιφέρονται γύρω από τον Ήλιο με περιόδους που κυμαίνονται από λίγα χρόνια μέχρι και αρκετές εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια, ενώ ανάλογα με την διάρκεια της περιόδου τους προέρχονται από δύο διαφορετικές περιοχές του Ηλιακού συστήματος.

Μέχρι πρόσφατα οι περισσότεροι επιστήμονες θεωρούσαν ότι οι κομήτες μικρής περιόδου προέρχονται από την Ζώνη Kuiper. Επειδή, ωστόσο, ο τροχιές των περισσότερων σωμάτων της Ζώνης αυτής είναι λίγο έως πολύ σταθερές, οι περισσότεροι αστρονόμοι θεωρούν πλέον ότι ο κομήτες μικρής περιόδου προέρχονται από τον Διασκορπισμένο Δίσκο (Scattered Disk). Σύμφωνα με το Πρότυπο της Νίκαιας1,  στα πρώτα στάδια της εξέλιξης του Ηλιακού μας συστήματος, η αρχέγονη Ζώνη Kuiper βρισκόταν σε μικρότερη απόσταση από τον Ήλιο, ενώ διαμορφώθηκε σ’ αυτήν που γνωρίζουμε εξαιτίας των βαρυτικών «αναταράξεων» που προκλήθηκαν στο πρώιμο Ηλιακό σύστημα κατά την μετανάστευση των πλανητών. Παράλληλα, όμως, εξαιτίας αυτών των πολύπλοκων βαρυτικών αλληλεπιδράσεων, πολλά ακόμη ουράνια σώματα της αρχέγονης Ζώνης Kuiper συγκρότησαν έναν άλλον «πληθυσμό» αντικειμένων, με ιδιαίτερα ελλειπτικές τροχιές που τέμνουν την Εκλειπτική2. Τα περιήλια των αντικειμένων αυτών βρίσκονται σε μικρή απόσταση από την τροχιά του Ποσειδώνα και ως εκ τούτου μπορούν να επηρεαστούν από την βαρυτική του έλξη και να εκτραπούν προς το εσωτερικό Ηλιακό σύστημα, να μετατραπούν δηλαδή σε κομήτες μικρής περιόδου. Τα σώματα αυτά απαρτίζουν τον Διασκορπισμένο Δίσκο. Οι περισσότεροι αστρονόμοι, μάλιστα, θεωρούν ότι τουλάχιστον 1.000 φορές μακρύτερα από τη Ζώνη Kuiper, υπάρχει ένα αραιό σφαιρικό νέφος παγωμένων σωμάτων, που βρίσκεται στις παρυφές της βαρυτικής «κυριαρχίας» του Ήλιου. Πρόκειται για το Νέφος Oort, που αποτελεί την σχεδόν ανεξάντλητη δεξαμενή των κομητών με μεγάλη περίοδο.

Οι περισσότεροι κομήτες παραμένουν αδρανείς στις δύο αυτές περιοχές. Κάποιες φορές, όμως, εξαιτίας των βαρυτικών αλληλεπιδράσεων που ασκούνται πάνω τους, ξυπνούν από την «χειμερία νάρκη» τους και εκτινάσσονται προς το εσωτερικό τμήμα του Ηλιακού συστήματος. Οι κομήτες μικρής περιόδου επηρεάζονται συνήθως από τις βαρυτικές αλληλεπιδράσεις των γιγάντιων πλανητών, κυρίως του Ποσειδώνα. Αντιθέτως, ο κομήτες μεγάλης περιόδου εκτρέπονται από το Νέφος Oort εξαιτίας των βαρυτικών επιρροών που ασκούνται από γειτονικά μας άστρα, από νέφη αερίων και σκόνης, τα οποία «συναντά» το Ηλιακό σύστημα, καθώς περιφέρεται γύρω από το γαλαξιακό κέντρο κ.ο.κ..

Αναμφίβολα, το εντυπωσιακότερο τμήμα ενός κομήτη είναι η ουρά του, που εκτείνεται ακόμη και σε μήκος δεκάδων εκατ. km. Οι ουρές των κομητών, όμως, σχηματίζονται μόνο όταν αυτοί πλησιάζουν τον Ήλιο. Έχοντας ελάχιστη ανακλαστικότητα, οι παγωμένοι πυρήνες των κομητών απορροφούν το μεγαλύτερο μέρος της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας του Ήλιου που προσπίπτει πάνω τους και θερμαίνονται, γεγονός που σε συνδυασμό με την πίεση της ηλιακής ακτινοβολίας και τον ηλιακό άνεμο εξαερώνει τα παγωμένα αέρια που εμπεριέχουν. Οι μεγάλες ποσότητες αερίων και σκόνης που απελευθερώνονται κατ’ αυτόν τον τρόπο από τον πυρήνα ενός κομήτη, σχηματίζουν γύρω του μία αραιή «ατμόσφαιρα», που ονομάζεται κόμη. Καθώς, όμως, η ηλιακή ακτινοβολία παρασύρει τα σωματίδια σκόνης μακριά, σχηματίζεται μία ουρά σκόνης, ενώ τα φορτισμένα σωματίδια του ηλιακού ανέμου ιονίζουν μέρος των αερίων της κόμης, σχηματίζοντας μία ουρά ιόντων. Γι’ αυτό και η διπλή ουρά ενός κομήτη «δείχνει» πάντα προς την αντίθετη κατεύθυνση απ’ αυτήν στην οποία βρίσκεται ο Ήλιος.

Οι πλανήτες μεταβάλλονται συνεχώς από τις γεωλογικές διεργασίες, την συντριβή κομητών και αστεροειδών, την «διάβρωση» που προκαλεί ο ηλιακός άνεμος κ.ά., φαινόμενα δηλαδή που ανανεώνουν διαρκώς την επιφάνειά τους. Οι κομήτες, αντιθέτως, παραμένουν κατά το μεγαλύτερο μέρος της ζωής τους αδρανείς και «παγωμένοι» στα πέρατα του Ηλιακού μας συστήματος, έχοντας στο εσωτερικό τους φυλακισμένα τα αρχέγονα υλικά της δημιουργίας τους. Το γεγονός αυτό καθιστά τους κομήτες μοναδικό «εργαλείο» για τη μελέτη της γένεσης και των πρώτων σταδίων της εξέλιξης του Ηλιακού συστήματος. Πολύ περισσότερο, όμως, οι κομήτες και οι αστεροειδείς μάς ενδιαφέρουν και για έναν ακόμη λόγο, αφού ο βομβαρδισμός της πρώιμης Γης από τέτοιους διαστημικούς εισβολείς ίσως να συνέβαλε στον εμπλουτισμό της με νερό, ενώ με την βοήθεια των κομητών ενδεχομένως να μεταφέρθηκαν στη Γη και οργανικές ενώσεις.
 
Αναμφισβήτητα, ο γνωστότερος κομήτης που μας έχει ποτέ επισκεφθεί είναι ο κομήτης του Χάλλεϋ, με περίοδο περίπου 75 χρόνια, που σημαίνει ότι το επόμενο ραντεβού μας μαζί του υπολογίζεται για το 2061. Το 1986, μάλιστα, στο τελευταίο πέρασμά του από την διαστημική μας γειτονιά, ένας στόλος πέντε διαστημοσυσκευών, 2 Σοβιετικών, 2 Ιαπωνικών και 1 Ευρωπαϊκής, προσπάθησαν να του αποσπάσουν από κοντά τα μυστικά που κρύβει. Η Ευρωπαϊκή διαστημοσυσκευή Giotto, ειδικότερα, κατάφερε να τον προσεγγίσει σε απόσταση «μόλις» 600 km. Αυτή, φυσικά δεν ήταν η μοναδική αποστολή για την μελέτη ενός κομήτη. Η διαστημοσυσκευή Stardust, για παράδειγμα, εκτοξεύθηκε τον Φεβρουάριο του 1999, προκειμένου να συλλέξει και να μεταφέρει στη Γη σωματίδια από τον κομήτη Wild–2, καθώς και σωματίδια μεσοαστρικής σκόνης. Η αποστολή ήταν επιτυχής και η διαστημοσυσκευή επέστρεψε από το διαστημικό της ραντεβού με τον κομήτη, απελευθερώνοντας τον Ιανουάριο του 2006 μία κάψουλα, η οποία μετέφερε στη Γη για πρώτη φορά τέτοιου είδους υλικό. Η διαστημοσυσκευή Deep Impact της NASA, από την άλλη, εκτοξεύθηκε τον Ιανουάριο του 2005, προκειμένου να μελετήσει την εσωτερική σύσταση του κομήτη Tempel–1. Για τον σκοπό αυτόν εξαπέλυσε μία βολίδα προς τον κομήτη τον Ιούλιο του 2005 και ανέλυσε τα υλικά του που εκτινάχθηκαν στο Διάστημα. Η πρόσκρουση της βολίδας στην επιφάνεια του κομήτη σχημάτισε έναν κρατήρα, ενώ η μετέπειτα ανάλυση των δεδομένων έδειξε ότι ο Tempel–1 εμπεριείχε περισσότερη σκόνη και λιγότερο πάγο απ’ αυτόν που περίμεναν οι αστρονόμοι.
 
Όπως είπαμε και παραπάνω, ένας από τους λόγους για τους οποίους οι αστρονόμοι μελετούν αυτά τα ουράνια σώματα είναι και η προσπάθειά τους να κατανοήσουν την προέλευση του νερού και των πρώτων πολύπλοκων οργανικών μορίων στον πλανήτη μας, που ήταν καθοριστικά για την εμφάνιση της ζωής σ’ αυτόν. Η προσπάθεια να απαντηθούν αυτά τα ερωτήματα οδήγησε τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος ESA στον σχεδιασμό μιας μοναδικής διαστημικής αποστολής για την μελέτη της χημικής σύστασης και των φυσικών χαρακτηριστικών ενός κομήτη. Η αποστολή αυτή ονομάστηκε Rosetta και εκτοξεύθηκε στις 2 Μαρτίου 2004, με προορισμό τον κομήτη 67P Churyumov-Gerasimenko (67P CG), που μας επισκέπτεται κάθε 6,6 χρόνια. Έχοντας ήδη λάβει τις απαραίτητες βαρυτικές ωθήσεις από την Γη και τον Άρη, προκειμένου να εισέλθει σε τροχιά προσέγγισης με τον κομήτη, το Rosetta τέθηκε τον Ιούνιο του 2011 σε «χειμερία νάρκη», προκειμένου να εξοικονομήσει ενέργεια. Τρία χρόνια αργότερα, επανήλθε σε πλήρη λειτουργία, όταν πλέον είχε πλησιάσει τον κομήτη αρκετά. Τον Αύγουστο του 2014 ξεκίνησε την χαρτογράφηση της επιφάνειάς του και την συλλογή άλλων δεδομένων, ενώ σε μία εντυπωσιακή «πρωτιά» του ESA, ένα μικρότερο διαστημικό όχημα που μετέφερε το Rosetta, με την ονομασία Philae3, προσεδαφίστηκε στον κομήτη στις 12 Νοεμβρίου του 2014, για να τον μελετήσει από κοντά. Δυστυχώς, όμως, το σημείο της προσεδάφισης ήταν τέτοιο που εμπόδιζε την ηλιακή ακτινοβολία να φτάσει στις ηλιακές του κυψέλες και να φορτίσει τις μπαταρίες του. Το Philae, ωστόσο, κατάφερε να αποστείλει τα επιστημονικά δεδομένα που κατέγραψε, προτού σταματήσει να λειτουργεί.

Η ανάλυση των δεδομένων μέχρι τώρα ανέδειξε σημαντικές, όσο και αναπάντεχες ανακαλύψεις, περιλαμβανομένου του ασυνήθιστου σχήματος του κομήτη με τους δύο λοβούς, οι οποίοι απ’ ό,τι φαίνεται σχηματίστηκαν ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλον και συνενώθηκαν στην διάρκεια μιας σύγκρουσης, όταν ακόμη το Ηλιακό μας σύστημα ήταν «νέο». Εξίσου σημαντικά και αναπάντεχα ήταν τα αποτελέσματα των αναλύσεων που σχετίζονται με τα αέρια που εκλύονται από τον πυρήνα του κομήτη, τα οποία περιλαμβάνουν μοριακό οξυγόνο και άζωτο, καθώς και νερό, με διαφορετική όμως «χημική υπογραφή» από το νερό των ωκεανών της Γης. Το αποτέλεσμα αυτό φαίνεται να υποδηλώνει ότι δεν ήταν τόσο οι κομήτες, όσο οι αστεροειδείς εκείνοι που εντέλει μετέφεραν νερό στον αρχέγονο πλανήτη μας, προσκρούοντας στην επιφάνειά του. Προφανώς, όμως, θα χρειαστούν πολλές περισσότερες μελέτες για την απάντηση αυτού του ερωτήματος, δηλαδή του πώς εμπλουτίστηκε εντέλει η Γη με το νερό που εμπεριέχει. Οι αναλύσεις των σχετικών δεδομένων δείχνουν ακόμα ότι μεταξύ των πολύπλοκων οργανικών ενώσεων που ανιχνεύθηκαν στον πυρήνα του κομήτη περιλαμβάνεται και το αμινοξύ γλυκίνη, ένα βασικό συστατικό, όχι μόνο του DNA, αλλά και της κυτταρικής μεμβράνης. Η ανακάλυψη αυτή μοιάζει να επιβεβαιώνει την πιθανότητα να μετέφεραν οι κομήτες στην Γη χημικές ενώσεις, καθοριστικές για την απαρχή της ζωής. Και σ’ αυτήν την περίπτωση, όμως, είναι ακόμη πολύ νωρίς για να εξάγουμε τελικά συμπεράσματα.
 
Η ιστορική αποστολή της Rosetta ολοκληρώθηκε στις 30 Σεπτεμβρίου 2016, με την ελεγχόμενη πρόσκρουσή της πάνω στον ίδιο κομήτη που μελετούσε για περισσότερα από δύο χρόνια. Η ανάλυση, όμως, των δεδομένων που συνέλεξε θα συνεχίζεται για πολλά ακόμη χρόνια.

----------------------------------------------

1Το Πρότυπο της Νίκαιας είναι μία πολύ ενδιαφέρουσα παραλλαγή στην κλασική θεωρία της προέλευσης του Ηλιακού συστήματος, η οποία προτάθηκε προκειμένου να επιλύσει ορισμένα της προβλήματα. Σύμφωνα μ’ αυτό, οι πλανήτες σχηματίστηκαν σε διαφορετικές τροχιές και «μετανάστευσαν» στις τωρινές τους τροχιές, εξαιτίας των πολύπλοκων βαρυτικών τους αλληλεπιδράσεων με την ύλη του πρωτοπλανητικού δίσκου και του ενός με τον άλλον.

2Κατά κανόνα, οι πλανήτες του Ηλιακού μας συστήματος, τα ουράνια σώματα της Ζώνης των Αστεροειδών και τα περισσότερα απ’ αυτά που απαρτίζουν την Ζώνη Kuiper κινούνται σε επίπεδα τα οποία λίγο ως πολύ συμπίπτουν με αυτό της Εκλειπτικής, δηλαδή με το επίπεδο που σχηματίζει η τροχιά της Γης γύρω από τον Ήλιο.

3Στην εικόνα διακρίνεται το διαστημικό όχημα Philae στην επιφάνεια του κομήτη, σε καλλιτεχνική αναπαράσταση (φωτογρ. ESA/ATG medialab).

 

ΙΔΡΥΜΑ ΕΥΓΕΝΙΔΟΥ © 2007Λ. Συγγρού 387 - 175 64 Π.ΦΑΛΗΡΟ - Τηλ: 210 9469600 - Fax:210 9417372 - Email: info@eef.edu.grΌροι ΧρήσηςΔικαιώματα