Τι Υπάρχει Πέρα από τους Πλανήτες;

Πλανήτης Χ. Έτσι ονόμασε ο αστρονόμος Πέρσιβαλ Λόουελ έναν άγνωστο πλανήτη που, όπως υπέθετε, διέγραφε τροχιά πέρα από τον Ποσειδώνα. Η έρευνά του για τον Πλανήτη Χ άρχισε το 1905 στο αστεροσκοπείο του στο Φλάγκσταφ της Αριζόνας. Μολονότι ο Λόουελ πέθανε προτού ανακαλυφτεί ο Πλανήτης Χ, η έρευνα την οποία είχε ξεκινήσει συνεχίστηκε. Τελικά, το 1930, στο αστεροσκοπείο του Λόουελ, ο Κλάιντ Τομπό ανακάλυψε τον πλανήτη Πλούτωνα. Ο Πλανήτης Χ πράγματι υπήρχε!

Οι αστρονόμοι άρχισαν αμέσως να αναρωτιούνται: “Θα μπορούσε να βρεθεί και άλλος Πλανήτης Χ;” Ακολούθησαν έξι δεκαετίες εντατικής αναζήτησης· μάλιστα, στα μετέπειτα χρόνια των ερευνών, χρησιμοποιήθηκαν ακόμη και διαστημόπλοια. Μολονότι ήρθαν στο φως χιλιάδες αστεροειδείς, άστρα, γαλαξίες και νεφελώματα, δεν εντοπίστηκαν καινούριοι πλανήτες.

Ωστόσο, η έρευνα δεν σταμάτησε. Οι επιστήμονες άρχισαν να χρησιμοποιούν νέες τεχνολογικές μεθόδους και ισχυρότερα τηλεσκόπια για να εντοπίσουν αντικείμενα που διαγράφουν τροχιά και τα οποία είναι εκατομμύρια φορές αμυδρότερα από ό,τι μπορεί να δει το γυμνό μάτι. Οι προσπάθειές τους ανταμείφθηκαν τελικά. Είναι εκπληκτικό το γεγονός ότι έχουν τώρα εντοπιστεί δεκάδες μικρότεροι πλανήτες πέρα από τον Πλούτωνα!

Πού βρίσκονται αυτοί οι μικροί πλανήτες; Πόσοι ακόμη ενδέχεται να ανακαλυφτούν; Πρόκειται άραγε για τα πιο απομακρυσμένα αντικείμενα του ηλιακού μας συστήματος;

Τα πιο Απομακρυσμένα Αντικείμενα

Το ηλιακό σύστημα αποτελείται από εννιά πλανήτες που διαγράφουν τροχιά γύρω από τον ήλιο. Εκτός αυτών, χιλιάδες βραχώδεις αστεροειδείς κινούνται στο διάστημα, κυρίως σε μια ζώνη ανάμεσα στον Άρη και στον Δία. Επίσης, έχουν εντοπιστεί σχεδόν χίλιοι κομήτες.

Ποια από αυτά τα αντικείμενα φτάνουν σε μεγαλύτερη απόσταση από τον ήλιο καθώς ταξιδεύουν; Οι κομήτες, και μάλιστα με μεγάλη διαφορά.

Η λέξη κομήτης σημαίνει «αυτός που έχει μακριά μαλλιά» και αναφέρεται στη μακριά, χειμαρρώδη ουρά που βρίσκεται πίσω από τη λαμπρή κεφαλή του. Οι κομήτες έχουν αποτελέσει τη βάση για πολλές δεισιδαιμονίες και εκρήξεις υστερίας. Διάφοροι παρατηρητές εξακολουθούν να αποκαλούν τις εμφανίσεις των κομητών οπτασίες. Αυτό έχει τις ρίζες του στις αρχαίες πεποιθήσεις σύμφωνα με τις οποίες οι κομήτες ήταν φαντάσματα. Γιατί έχουν προκαλέσει τόσο φόβο οι κομήτες; Ένας λόγος είναι ότι οι εμφανίσεις τους συνέπεσαν μερικές φορές με τραγικά γεγονότα.

Οι κομήτες εξακολουθούν να γεννούν φανατισμό. Το Μάρτιο του 1997, στην Καλιφόρνια των Η.Π.Α., 39 μέλη του θρησκεύματος Πύλη του Ουρανού αυτοκτόνησαν ομαδικά όταν ο κομήτης Χέιλ-Μπομπ πλησίαζε στον ήλιο. Γιατί; Επειδή περίμεναν να έρθει να τους πάρει ένα διαστημόπλοιο με εξωγήινους το οποίο υποτίθεται ότι κρυβόταν πίσω από τον κομήτη.

Αλλά δεν είχαν όλοι οι άνθρωποι παράλογες απόψεις σχετικά με τους κομήτες. Τον τέταρτο αιώνα Π.Κ.Χ., ο Αριστοτέλης διατύπωσε την άποψη ότι οι κομήτες ήταν νέφη φωτεινών αερίων τα οποία βρίσκονταν ψηλά στον ουρανό. Μερικούς αιώνες αργότερα, ο Ρωμαίος φιλόσοφος Σενέκας υποστήριξε σωστά ότι οι κομήτες ήταν ουράνια σώματα που διέγραφαν τροχιά.

Όταν εφευρέθηκε το τηλεσκόπιο και ανακαλύφτηκε από τον Νεύτωνα ο νόμος της βαρύτητας, η μελέτη των κομητών ξεχώρισε ως τομέας επιστημονικής έρευνας. Το 1705, ο Έντμοντ Χάλεϊ είχε ήδη καθορίσει ότι οι κομήτες διαγράφουν μακριές, ελλειπτικές τροχιές γύρω από τον ήλιο. Επιπλέον, παρατήρησε ότι οι κομήτες που είχαν εμφανιστεί τα έτη 1531, 1607 και 1682 είχαν παρόμοιες τροχιές, και ανάμεσά τους μεσολαβούσαν τακτά χρονικά διαστήματα περίπου 75 ετών. Ο Χάλεϊ υποστήριξε ορθά ότι και στις τρεις αυτές περιπτώσεις εμφανίστηκε ο ίδιος κομήτης ο οποίος διέγραφε τροχιά και αργότερα ονομάστηκε κομήτης του Χάλεϊ.

Οι ερευνητές γνωρίζουν τώρα ότι οι κομήτες έχουν ένα στερεό πυρήνα, του οποίου η διάμετρος συνήθως κυμαίνεται από 1 έως 20 χιλιόμετρα. Ο πυρήνας θα μπορούσε κατάλληλα να περιγραφεί ως ένα σκοτεινό, βρώμικο παγόβουνο που αποτελείται ως επί το πλείστον από υδάτινο πάγο ανακατεμένο με σκόνη. Ορισμένες κοντινές φωτογραφίες του κομήτη του Χάλεϊ που πάρθηκαν από το διαστημόπλοιο Τζιότο το 1986 δείχνουν πίδακες αερίων και σκόνης να βγαίνουν από τον κομήτη. Αυτά τα εκπεμπόμενα υλικά αποτελούν τη λαμπρή κεφαλή και ουρά του κομήτη που είναι ορατές από τη γη.

Οικογένειες Κομητών

Υπάρχουν δύο οικογένειες κομητών που διαγράφουν τροχιά γύρω από τον ήλιο. Η ταξινόμηση των κομητών βασίζεται στην τροχιακή τους περίοδο, δηλαδή στο χρόνο που χρειάζονται για να συμπληρώσουν μια περιστροφή γύρω από τον ήλιο. Οι βραχυπερίοδοι, ή αλλιώς περιοδικοί, κομήτες—όπως ο κομήτης του Χάλεϊ—χρειάζονται λιγότερο από 200 χρόνια για να κάνουν ένα ταξίδι γύρω από τον ήλιο. Διαγράφουν τροχιά κοντά στην εκλειπτική, δηλαδή στην ουράνια σφαίρα μέσα στην οποία η γη και οι υπόλοιποι πλανήτες περιστρέφονται γύρω από τον ήλιο. Μπορεί να υπάρχουν ένα δισεκατομμύριο περιοδικοί κομήτες, οι περισσότεροι από τους οποίους διαγράφουν τροχιά πέρα από τους ακρότατους πλανήτες Ποσειδώνα και Πλούτωνα, δισεκατομμύρια χιλιόμετρα μακριά από τον ήλιο. Κατά καιρούς, οι τροχιές μερικών από αυτούς, όπως του κομήτη Ένκε, έλκονται πλησιέστερα προς τον ήλιο εξαιτίας της προσέγγισής τους σε κάποιους πλανήτες.

Τι γίνεται με την τροχιά που διαγράφουν οι κομήτες μακράς περιόδου; Ανόμοια με τους βραχυπερίοδους ομολόγους τους, οι κομήτες μακράς περιόδου περιστρέφονται γύρω από τον ήλιο από όλες τις κατευθύνσεις. Σε αυτούς περιλαμβάνονται ο κομήτης Χιακουτάκε και ο κομήτης Χέιλ-Μποπ, των οποίων οι πρόσφατες εμφανίσεις ήταν εντυπωσιακές. Ωστόσο, δεν πρόκειται να ξαναεμφανιστούν προτού περάσουν χιλιάδες χρόνια!

Μια τεράστια ομάδα κομητών μακράς περιόδου κινείται στα ακρότατα μέρη του ηλιακού μας συστήματος. Αυτό το σμήνος έχει ονομαστεί Νέφος Όορτ, από το όνομα του Ολλανδού αστρονόμου που πρόβλεψε πρώτος την ύπαρξή του, το 1950. Πόσοι κομήτες αποτελούν αυτό το νέφος; Οι αστρονόμοι υπολογίζουν ότι ο αριθμός τους ξεπερνάει το ένα τρισεκατομμύριο! Μερικοί από αυτούς τους κομήτες ταξιδεύουν σε αποστάσεις που φτάνουν ή και ξεπερνούν το ένα έτος φωτός από τον ήλιο.a Σε αυτές τις αποστάσεις, μια και μόνο περιστροφή μπορεί κάλλιστα να απαιτεί πάνω από δέκα εκατομμύρια χρόνια!

Μυριάδες Μικροί Πλανήτες

Οι μικρότεροι πλανήτες που εντοπίστηκαν πρόσφατα, τους οποίους αναφέραμε στην αρχή του άρθρου, βρίσκονται στην περιοχή πέρα από τον Πλούτωνα, μαζί με τους βραχυπερίοδους κομήτες. Από το 1992, οι αστρονόμοι έχουν ανακαλύψει περίπου 80 από αυτά τα πλανητοειδή σώματα. Ίσως υπάρχουν δεκάδες χιλιάδες τέτοια σώματα με διάμετρο μεγαλύτερη των 100 χιλιομέτρων. Αυτοί οι μικροί πλανήτες απαρτίζουν τη ζώνη Κουίπερ, η οποία πήρε το όνομά της από τον επιστήμονα που υποπτεύθηκε την ύπαρξή της σχεδόν πριν από 50 χρόνια. Τα αντικείμενα της ζώνης Κουίπερ αποτελούνται προφανώς από ένα συνδυασμό βράχων και πάγου.

Άλλαξαν άραγε οι πρόσφατες ανακαλύψεις αυτών των μικρών πλανητών τις απόψεις μας για το εσωτερικό ηλιακό σύστημα; Και βέβαια! Ο Πλούτων, ο δορυφόρος του που ονομάζεται Χάρων, ο δορυφόρος του Ποσειδώνα που ονομάζεται Τρίτων και μερικά άλλα παγωμένα αντικείμενα του εσωτερικού ηλιακού συστήματος πιστεύεται τώρα ότι προήλθαν από τη ζώνη Κουίπερ. Μάλιστα, ορισμένοι αστρονόμοι πιστεύουν ότι ο Πλούτων δεν πληρεί πια τις προϋποθέσεις για να συγκαταλέγεται στους κύριους πλανήτες!

Από Πού Προήλθαν;

Πώς ήρθε σε ύπαρξη η αφθονία των κομητών και των μικρότερων πλανητών που βρίσκονται στη ζώνη Κουίπερ; Οι αστρονόμοι υποστηρίζουν ότι αυτά τα αντικείμενα αναπτύχθηκαν από ένα αρχέγονο νέφος σωματιδίων σκόνης και συμπυκνούμενου πάγου, τα οποία συγκολλήθηκαν σχηματίζοντας μεγαλύτερα αντικείμενα. Ωστόσο, αυτά τα αντικείμενα ήταν πολύ αραιά διασκορπισμένα, και γι’ αυτό δεν μπόρεσαν να συνεχίσουν να αναπτύσσονται και να μετατραπούν σε μεγάλους πλανήτες.

Οι κομήτες μακράς περιόδου αποτελούν και αυτοί βασικό μέρος του ηλιακού συστήματος. Συνολικά αυτοί οι κομήτες έχουν μάζα περίπου 40 φορές μεγαλύτερη από της γης. Πιστεύεται ότι οι περισσότεροι σχηματίστηκαν στις αρχές της ιστορίας του ηλιακού συστήματος, στην περιοχή όπου βρίσκονται οι εξωτερικοί γιγάντιοι, αεριώδεις πλανήτες.

Ποια δύναμη εκτόξευσε αυτούς τους κομήτες θέτοντάς τους στην παρούσα τροχιά τους τόσο μακριά από τον ήλιο; Προφανώς, μεγάλοι πλανήτες, όπως ο Δίας, έδρασαν σαν ισχυρές βαρυτικές σφεντόνες σε όσους κομήτες βρέθηκαν κοντά τους.

Εξερεύνηση των Κομητών

Οι κομήτες αποτελούνται από μερικά από τα πλέον αρχέγονα υλικά του ηλιακού συστήματος. Πώς μπορούν να εξερευνηθούν περαιτέρω αυτά τα συναρπαστικά αντικείμενα; Οι περιστασιακές επισκέψεις μερικών κομητών στο εσωτερικό ηλιακό σύστημα μας δίνουν τη δυνατότητα να τους μελετήσουμε από κοντά. Διάφορες διαστημικές υπηρεσίες σχεδιάζουν να στείλουν αρκετά διαστημόπλοια προκειμένου να εξερευνήσουν κομήτες τα επόμενα χρόνια.

Ποιος ξέρει τι μπορεί να βρεθεί ακόμη στο ηλιακό μας σύστημα; Τα νέα δεδομένα που έχουν ανακαλυφτεί και κατανοηθεί σχετικά με μακρινά αντικείμενα τα οποία διαγράφουν τροχιά γύρω από τον ήλιο προσδίδουν κύρος στη Γραφική περικοπή του εδαφίου Ησαΐας 40:26: «Σηκώστε ψηλά τα μάτια σας και δείτε. Ποιος τα δημιούργησε αυτά; Αυτός που εξάγει το στράτευμά τους κατά αριθμό, που τα καλεί όλα ονομαστικά».

[Υποσημειώσεις]

[Πλαίσιο στη σελίδα 27]

ΚΟΜΗΤΕΣ ΚΑΙ ΒΡΟΧΕΣ ΜΕΤΕΩΡΩΝ

Όταν παρατηρείτε τη θεαματική λάμψη των μετεώρων που διασχίζουν τον ουρανό, μήπως αναρωτιέστε αν προήλθε από κάποιον κομήτη; Ίσως έτσι να έχουν τα πράγματα. Όταν ένας κομήτης πλησιάζει τον ήλιο, ο παγωμένος πυρήνας του σταδιακά αποσυντίθεται, απελευθερώνοντας μια σειρά από κομματάκια βράχων, ή αλλιώς μετεωροειδή. Αυτά τα κομματάκια δεν είναι τόσο ελαφριά όσο η σκόνη στην ουρά του κομήτη, και γι’ αυτό δεν εκτινάσσονται στο διάστημα από τον ηλιακό άνεμο. Αντίθετα, σχηματίζουν μια αλυσίδα από συντρίμμια τα οποία περιστρέφονται γύρω από τον ήλιο ακολουθώντας την τροχιά του κομήτη από τον οποίο προήλθαν.

Κάθε χρόνο, η γη συναντά αρκετά από αυτά τα μετεωρικά ρεύματα. Η βροχή των Λεοντίδων στα μέσα Νοεμβρίου είναι αποτέλεσμα του υλικού που άφησε πίσω του ο κομήτης Τέμπελ-Τατλ. Αυτή η βροχή δημιουργεί ένα απαράμιλλο θέαμα κάθε 33 χρόνια. Τα άτομα που παρακολουθούσαν στον ουρανό τη βροχή των Λεοντίδων το 1966 ανέφεραν ότι έβλεπαν πάνω από 2.000 μετέωρα ανά λεπτό—πραγματική καταιγίδα! Το 1998, αυτή η βροχή παρήγαγε εκθαμβωτικές πύρινες σφαίρες, και είναι βέβαιο ότι αξίζει να την παρατηρήσει κανείς τον ερχόμενο Νοέμβριο.

[Διάγραμμα/Εικόνες στη σελίδα 24-6]

1. Κομήτης Χέιλ-Μπομπ το 1997

2. Έντμοντ Χάλεϊ

3. Πέρσιβαλ Λόουελ

4. Κομήτης του Χάλεϊ το 1985

5. Κομήτης του Χάλεϊ το 1910

6. Πίδακες αερίων και σκόνης βγαίνουν από τον κομήτη του Χάλεϊ

[Ευχαριστίες]

1) Tony και Daphne Hallas/Astro Photo· 2) Culver Pictures· 3) Ευγενής παραχώρηση από Lowell Observatory/Dictionary of American Portraits/Dover

4) Ευγενής παραχώρηση από Anglo-Australian Observatory, φωτογραφία από David Malin· 5) National Optical Astronomy Observatories· 6) the Giotto Project, HMC principal investigator Dr. Horst Uwe Keller, the Canada-France-Hawaii telescope

[Διάγραμμα]

(Για το πλήρως μορφοποιημένο κείμενο, βλέπε έντυπο)

7. Τροχιές ορισμένων κομητών

Κομήτης Κοχούτεκ

Κομήτης του Χάλεϊ

Ήλιος

Γη

Κομήτης Ένκε

Δίας

[Εικόνες]

8. Προτού συγκρουστεί με τον Δία το 1994, ο κομήτης Σουμέικερ-Λέβι 9 είχε διασπαστεί σε 21 τεμάχια

9. Η επιφάνεια του Πλούτωνα

10. Κομήτης Κοχούτεκ, 1974

11. Ο αστεροειδής Ίδη και ο δορυφόρος του Δάκτυλος

[Ευχαριστίες]

8) Dr. Hal Weaver και T. Ed Smith (STScI), και NASA· 9) A. Stern (SwRI), M. Buie (Lowell Obs.), NASA, ESA· 10) Φωτογραφία NASA· 11) NASA/JPL/Caltech