 |
Εικόνα 1: Σύγκριση Δία
και Γης.
|
Ο πλανήτης Δίας
O Δίας, ο μεγαλύτερος σε διαστάσεις και μάζα
πλανήτης του Ηλιακού Συστήματος, είναι ο πέμπτος κατά σειρά πλανήτης ξεκινώντας
από τον Ήλιο. Είναι γίγαντας αερίων με μάζα το ένα εικοστό της ηλιακής, αλλά
δυόμισι φορές μεγαλύτερη του αθροίσματος της μάζας των υπόλοιπων πλανητών του
ηλιακού συστήματος. Ο πλανήτης, γνωστός από την αρχαιότητα, συνδέθηκε με τη
μυθολογία και τις θρησκευτικές πεποιθήσεις πολλών πολιτισμών. Οι Ρωμαίοι
ονόμασαν τον πλανήτη από τον ελληνικό θεό Δία (Jupiter). Όταν φαίνεται από την
Γη, ο Δίας είναι το τρίτο φωτεινότερο αντικείμενο στον ουρανό τη νύχτα μετά τη
Σελήνη και την Αφροδίτη.
Ο
Δίας αποτελείται κυρίως από υδρογόνο και ήλιο. Πιθανώς έχει βραχώδη πυρήνα που αποτελείται
από βαρύτερα στοιχεία. Λόγω της ταχείας περιστροφής του, το σχήμα του είναι
πεπλατυσμένο σφαιροειδές με διόγκωση γύρω από τον ισημερινό. Η εξωτερική
ατμόσφαιρα είναι χωρισμένη σε ζώνες ανάλογες με τα γεωγραφικά πλάτη, με
αποτέλεσμα να εμφανίζει συχνές καταιγίδες κατά μήκος των ορίων αλληλεπίδρασής
τους. Ένα σημαντικό αποτέλεσμα είναι η Μεγάλη Ερυθρά Κηλίδα, μια απίστευτης
έντασης και διάρκειας καταιγίδα που υπήρχε τουλάχιστον από τον 17ο αιώνα, οπότε
και παρατηρήθηκε πρώτη φορά τηλεσκοπικώς. Γύρω από τον πλανήτη υφίσταται ένα
πλανητικό σύστημα δακτυλίων και μια ισχυρή μαγνητόσφαιρα. Περιβάλλεται επίσης
από τουλάχιστον 67 φεγγάρια [2012].
Ο
Γανυμήδης είναι ο μεγαλύτερος [διαμετρος μεγαλύτερη του Ερμή!]. Ο Δίας είναι τόσο
μεγάλος που θα μπορούσε να περιλάβει στο εσωτερικό του όλους τους άλλους πλανήτες
του Ηλιακού Συστήματος. Η μάζα του είναι 318 φορές μεγαλύτερη από τη γήινη και
2,5 φορές μεγαλύτερη του συνόλου των πλανητών και δορυφόρων. Ο όγκος του είναι
1.321 φορές μεγαλύτερος από τον όγκο της Γης. Παρά ταύτα η πυκνότητά του είναι
μόλις 1,33 [5,521 η γήινη πυκνότητα], κοντινή στην πυκνότητα του Ήλιου [1,4]. Η
διάμετρός του είναι 142.000 χλμ. Η ένταση του πεδίου βαρύτητας υπολογίζεται 2,5
φορές μεγαλύτερη της έντασης της Γης, ενώ δέχεται ηλιακή ποσότητα φωτός και
θερμότητα ίση προς το 1/25 εκείνης που φθάνει στη Γη!
ΣΥΝΘΕΣΗ:
Η ανώτερη ατμόσφαιρα του Δία αποτελείται από περίπου 88-90% υδρογόνο και περι
το 8-9% ήλιο. Δεδομένου ότι ένα άτομο ηλίου έχει περίπου τέσσερις φορές
μεγαλύτερη μάζα απ'ότι ένα άτομο υδρογόνου, η σύσταση αλλάζει ως αναλογία
μάζας. Έτσι, η ατμόσφαιρα αποτελείται περίπου από 75% υδρογόνο και 24% ήλιο
κατά μάζα, με το υπόλοιπο ένα τοις εκατό να αποτελείται από άλλα στοιχεία. Το
εσωτερικό περιέχει υλικά πυκνότερα έτσι ώστε η κατανομή να είναι περίπου 71%
υδρογόνο, 24% ήλιο, και 5% άλλα στοιχεία [κατά μάζα]. Η ατμόσφαιρα περιέχει
ίχνη μεθανίου [0,3%], υδρατμών [0,0004%], αμμωνία [0,026%], και ενώσεις
πυριτίου. Υπάρχουν επίσης ίχνη από άνθρακα, αιθάνιο [0,0006%], υδρόθειο, νέον,
οξυγόνο φωσφίνη και θείο. Το εξωτερικό στρώμα της ατμόσφαιρας περιέχει
κατεψυγμένους κρυστάλλους αμμωνίας! Οι ατμοσφαιρικές αναλογίες υδρογόνου και
ήλιου είναι κοντά στη θεωρητική σύνθεση του αρχέγονου ηλιακού νεφελώματος, του
“γεννήτορα” δηλαδή του Ηλιακού Συστήματος. Ο Δίας θεωρείται ότι αποτελείται από
ένα πυκνό πυρήνα, μείγμα στοιχείων, ένα στρώμα υγρού μεταλλικού υδρογόνου με
λίγο ήλιο που τον περιβάλλει, και ένα εξωτερικό στρώμα κυρίως υδρογόνου. Ο
πυρήνας περιγράφεται ως βραχώδης, αλλά λεπτομερειακώς η σύνθεση του είναι
άγνωστη, όπως και οι ιδιότητες των υλικών σε θερμοκρασίες και πιέσεις σε τέτοια
βάθη. Παλαιότερα είχε προταθεί από βαρυτικές μετρήσεις, ότι ο πυρήνας του Δία
έχει 12 έως 45 φορές τη μάζα της Γης, [3% -15%] της συνολικής μάζας του Δία. Ο
πυρήνας, κατά μερίδα αστρονόμων, μπορεί τώρα να απουσιάζει εντελώς, καθώς οι
μετρήσεις δεν είναι ακριβείς ώστε να αποκλειστεί η πιθανότητα αυτή.
ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑ:
Η ατμόσφαιρα του Δία, η μεγαλύτερη στο ηλιακό σύστημα, εκτείνεται σε πλάτος
μεγαλύτερο των 5.000 χιλιομέτρων. Με το τηλεσκόπιο δεν φαίνεται η επιφάνεια του
πλανήτη, αλλά η πυκνή του ατμόσφαιρα, η οποία παρουσιάζει σκοτεινές ταινίες,
παράλληλες προς τον ισημερινό του πλανήτη, που διαχωρίζονται από φωτεινές
ζώνες. Η φωτεινότητα, το πλάτος και η θέση των ζωνών αλλάζουν συνέχεια όψη και
πλάτος, στο διάστημα ενός έτους. Η εναλλαγή σκοτεινών και φωτεινών ζωνών
αντιπροσωπεύει περιοχές όπου αέρια ανεβαίνουν προς τα πάνω στην ατμόσφαιρα του
Δία και άλλες όπου κατεβαίνουν. Η ατμόσφαιρα του Δία όπως και των άλλων τριών γιγάντων
αερίων, περιέχει υδρογόνο περίπου 78%, ήλιο 11%, με το υπόλοιπο 1% να
αποτελείται από αμμωνία, μεθάνιο, νερό, αιθάνιο, ακετυλένιο και υδροκυάνιο. Η
θερμοκρασία στην κορυφή των νεφών είναι -130 έως -140 βαθμοί Κελσίου. Σε αυτές
τις θερμοκρασίες το νερό και η αμμωνία βρίσκονται σε στερεή μορφή. Χαμηλότερα
όμως τόσο η πίεση όσο και θερμοκρασία αυξάνονται.
Χαρακτηριστικό
της ατμόσφαιρας του Δία είναι η ερυθρά κηλίδα με διάμετρο τετραπλάσια του
γήινου δίσκου. Είναι ένας μόνιμος αντικυκλώνας 22 μοίρες νότια του ισημερινού.
Καλύπτει περίπου 1% της επιφάνειας του Δία, και φαίνεται να μετατοπίζεται αργά.
Το χρώμα και ο χρόνος περιστροφής αλλάζουν με την πάροδο των χρόνων.
Υποστηρίζεται πως η μεγάλη κόκκινη κηλίδα είναι μια τεράστια καταιγίδα
[αντικυκλώνας], που κρατάει εδώ και 300 χρόνια. Το 2005 μια ακόμα μεγάλου
μεγέθους κηλίδα, η μικρή κόκκινη, εμφανίστηκε κοντά στη μεγάλη.
ΔΑΚΤΥΛΙΟΙ ΤΟΥ ΔΙΑ:
Ο Δίας έχει ένα αμυδρό πλανητικό σύστημα δακτυλίων που αποτελείται από τρία
κύρια τμήματα: τον εσωτερικό δακτύλιο σωματιδίων,[φωτοστέφανο], ένα φωτεινό
κύριο δακτύλιο, και ένα εξωτερικό λεπτό “δακτυλίδι”. Αυτά τα δαχτυλίδια
φαίνεται να έχουν προέλθει από σκόνη, και όχι πάγο όπως στον Κρόνο. Ο κύριος
δακτύλιος είναι πιθανώς κατασκευασμένος από υλικό που χάνεται από τους
δορυφόρους Αδράστεια και Μήτις.
ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ:
Ο Δίας έχει ισχυρότατο μαγνητικό δίπολο, 14 φορές ισχυρότερο από το γήινο.
Κινήσεις αγώγιμων στοιχείων μέσα στο υδρογόνο σχηματίζουν ένα μαγνητικό πεδίο,
που παγιδεύει τα ιοντισμένα σωματίδια του ηλιακού ανέμου. Η μαγνητόσφαιρά του,
[μαγνητισμένο περιβάλλον], σχηματίζεται γύρω του καθώς το μαγνητικό του πεδίο
αλληλεπιδρά με τον ηλιακό άνεμο, το ταχύτατο, μαγνητισμένο και ιονισμένο αέριο
που εκπέμπει ο Hλιος στο διαπλανητικό χώρο με τεράστια ταχύτητα. Διπολικά πεδία
και μαγνητόσφαιρες έχουν η Γη, ο Κρόνος και οι άλλοι γίγαντες πλανήτες. Ο Δίας
έχει έντονες ζώνες ακτινοβολίας (ζώνες Van Allen), ενώ εμφανίζεται πολικό σέλας
όπως στη Γη. Η έκταση της μαγνητόσφαιρας αυξομειώνεται, καθώς μεταβάλλεται η
πίεση του ηλιακού ανέμου και κάποια σωμάτια (ηλεκτρόνια) που επιταχύνονται από
τη μαγνητόσφαιρα φθάνουν έως τη Γη.
Εικόνα 2: Από πάνω προς τα κάτω Ιώ Ευρώπη Γανυμήδης και Καλλιστώ
ΤΡΟΧΙΑ - ΔΟΡΥΦΟΡΟΙ:
Η απόστασή του από τη Γη κυμαίνεται ανάμεσα στα 591.000.000 χλμ και 965.000.000
χλμ. (περίπου 5,2 αστρονομικές μονάδες [AU]). Περιστρέφεται πολύ γρήγορα γύρω
από τον άξονά του, σε 9 ώρες και 51 λεπτά, πιο γρήγορα από όλους τους πλανήτες.
Ο χρόνος που χρειάζεται για μια περιφορά γύρω από τον Ήλιο είναι περίπου 12
γήινα χρόνια (11 έτη και 315 ημέρες Γης). Έχει επιβεβαιωθεί σήμερα η ύπαρξη 67
δορυφόρων διαφόρων μεγεθών σε τροχιά γύρω από τον Δία, Οι Γανυμήδης, Καλλιστώ,
Ιώ και Ευρώπη, ορατοί με τηλεσκόπιο, ανακαλύφθηκαν από τον Γαλιλαίο το 1610.
Αυτοί είναι πολύ μεγάλοι, με διάμετρο από 4.980 έως 2.880 χλμ. Οι δύο πρώτοι
είναι μεγαλύτεροι της Σελήνης. Από τους υπόλοιπους δορυφόρους του Δία, τα
ονόματα των μεγαλυτέρων είναι: Αμάλθεια, Ιμαλία, Ελάρα, Πασιφάη, Σινώπη,
Λυσιθέα, Κάρμη, Ανάγκη, Λήδα, Θήβη, Αδράστεια, Μήτις, Καλλιρρόη, Θεμιστώ,
Μεγακλείτη, Ταϋγέτη, Χαλδήνη, Ιοκάστη, Ερινόμη, Ισονόη, Πραξιδίκη, Αυτονόη,
Θυώνη, Ερμίππη, Αίτνη, Ευρυδόμη, Ευάνθη, Ευπορία, Σπονδή, Καλή, Πασιθέα,
Ηγεμόνη, Μνήμη, Αρχή, Κυλλήνη, Κόρη.
ΙΣΤΟΡΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ:
Στις 13/1/1610, όταν ανακαλύφθηκε και ο τέταρτος δορυφόρος του Δία, ο Γαλιλαίος
ονόμασε αυτούς «Πλανήτες των Μεδίκων». Ο Γερμανός αστρονόμος Μάγερ Σίμονς
ισχυριζόταν πως εκείνος είναι ο πρώτος που παρατήρησε τους εν λόγω δορυφόρους
στις 27/12/1609, και τους ονόμασε, «Αστέρες του Βρανδεμβούργου» και έπειτα
έδωσε σε κάθε ένα ιδιαίτερο όνομα από την ελληνική Μυθολογία, ονομάζοντας
Γανυμήδη τον μεγαλύτερο. Με την ανακάλυψη αυτών των δορυφόρων αποδείχθηκε, για
πρώτη φορά, ότι η Γη δεν είναι το κέντρο του Σύμπαντος, όπως πιστευόταν έως
τότε, αφού υπήρχαν τέσσερα ουράνια σώματα που περιφέρονταν γύρω από τον Δία.
Αυτό οδήγησε στην αποδοχή του ηλιοκεντρικού συστήματος που πρωτοδιατύπωσε
πολλούς αιώνες πριν ο Αρίσταρχος ο Σάμιος και επανάφερε πρώτος ο Κοπέρνικος.
1.
Ως βάση ορισμού του δείκτη πυκνότητας στη φυσική ορίζεται η πυκνότητα 1, που
έχει το νερό.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου