ΤΟ ΗΛΙΑΚΟ ΜΑΣ ΣΥΣΤΗΜΑ

Τα ηλιακά συστήματα αποτελούνται από πλανήτες, δορυφόρους, αστεροειδείς, κομήτες, αέρια, σκόνες και άλλα σωματίδια που περιφέρονται γύρω από ένα ή περισσότερα άστρα, με την ονομασία "'ήλιους". Κάποτε πίστευαν ότι τα ηλιακά συστήματα ήταν σχετικά ασυνήθιστα στο Σύμπαν, όμως μετά από τις νέες ανακαλύψεις των αστρονόμων οι αντιλήψεις άλλαξαν. Η καλύτερη κατανόηση του σχηματισμού των πλανητών και των άστρων, μας οδήγησε στη σκέψη ότι ο σχηματισμός των ηλιακών συστημάτων είναι πολύ πιο εύκολος απ' ότι κάποτε πίστευαν και ότι σίγουρα δεν είμαστε το μόνο ηλιακό σύστημα μέσα στον Γαλαξία μας. Με την πρόοδο της τεχνολογίας και με την καλυτέρευση των οπτικών συστημάτων και μεθόδων παρατήρησης, η έρευνα για τον εντοπισμό πλανητών γύρω από άλλα γειτονικά άστρα μπορεί να θεωρηθεί πολύ εύκολη υπόθεση. 

 

Το Ηλιακό μας Σύστημα

Στεκούμενοι πάνω στην μικρή μας γαλάζια σφαίρα ατενίζουμε τον κοσμικό ωκεανό εδώ και χιλιάδες χρόνια. Οι αρχαίοι αστρονόμοι παρατηρούσαν και μελετούσαν ανέκαθεν τα λαμπρά στίγματα φωτός που φαίνονταν να κινούνταν ανάμεσα στα άστρα και τα ονόμασαν πλανήτες που είναι παράγωγο της λέξης "πλάνης" που σημαίνει περιπλανώμενος, χωρίς μόνιμη διαμονή. Μ' αυτήν τη θαυμάσια λέξη οι αρχαίοι πρόγονοί μας ονόμασαν και καθόρισαν επακριβώς τα περιπλανώμενα αυτά ουράνια σώματα, που αλλάζουν θέσεις ανάμεσα στους απλανείς, δηλαδή στους -για μεγάλα χρονικά διαστήματα- ακίνητους θεωρούμενους αστέρες.

 

 

Οι πέντε γνωστοί κατά την αρχαιότητα πλανήτες πήραν το όνομά τους από την Ελληνική και Ρωμαϊκή μυθολογία, όπως για παράδειγμα ο Δίας (βασιλιάς των θεών), ο Αρης (ο θεός του πολέμου), ο Ερμής (αγγελιοφόρος των θεών), η Αφροδίτη (η θεά του Ερωτα και της Αγάπης) και ο Κρόνος (πατέρας του Δία και θεός της γεωργίας). Επίσης, οι γήινοι παρατηρητές παρακολουθούσαν τους κομήτες με τις εντυπωσιακές ουρές τους και τα μετέωρα ή βροχή διαττόντων αστέρων που εμφανίζονταν να πέφτουν από τον νυχτερινό ουρανό.

Από την εποχή ανακάλυψης του τηλεσκοπίου, έχουν βρεθεί τρεις ακόμα πλανήτες στο ηλιακό μας σύστημα: ο Ουρανός το 1781, ο Ποσειδώνας το 1846 και ο Πλούτωνας το 1930. Για να μπορέσουμε όμως να κατανοήσουμε καλύτερα το ηλιακό μας σύστημα και να δούμε από πια σώματα-μέλη αποτελείται, θα πρέπει να πάρουμε τα πράγματα από την αρχή.

Το ηλιακό ή πλανητικό μας σύστημα, αποτελείται βασικά από τον Ηλιο, που συγκεντρώνει το 99,8% της όλης μάζας του και από τους εννέα πλανήτες, που συγκεντρώνουν το υπόλοιπο 0,13%. Αυτοί κατά σειρά απόστασης από τον Ηλιο είναι: ο Ερμής, η Αφροδίτη, η Γη, ο Αρης, ο Δίας, ο Κρόνος, ο Ουρανός, ο Ποσειδώνας και ο Πλούτωνας, που περιστρέφονται γύρω από τον Ηλιο μας πάνω σε ελλειπτικές τροχιές.

Αν αναφερθούμε ειδικότερα στην οικογένεια των πλανητών, θα παρατηρήσουμε ότι μπορούμε να τους χωρίσουμε σε δύο μεγάλες κατηγορίες:

Τους πλανήτες που παρουσιάζουν χαρακτηριστικά όμοια με αυτά της Γης, όπως είναι ο Ερμής, η Αφροδίτη, η Γη και ο Αρης, τους οποίους γι' αυτό τον λόγο ονομάζουμε γήινους ή εσωτερικούς πλανήτες, επειδή βρίσκονται πιο κοντά στον Ηλιο. Οι πλανήτες αυτοί έχουν μικρή μάζα, μεγάλη πυκνότητα, σχετικά μικρές διαστάσεις και στερεή επιφάνεια με μεταλλική ή βραχώδη υφή.

Τους εξωτερικούς γίγαντες πλανήτες ή πλανήτες της οικογένειας του Διός, οι οποίοι έχουν μεγάλη μάζα και πολύ μεγαλύτερες διαστάσεις από τους γήινους πλανήτες, ενώ η πυκνότητα της ύλης τους μόλις που ξεπερνά εκείνη του ύδατος. Συνεπώς είναι τεράστιες αέριες σφαίρες, αποτελούμενες κυρίως από υδρογόνο και ήλιο. Στην κατηγορία αυτή ανήκουν οι πλανήτες Δίας, Κρόνος, Ουρανός και Ποσειδώνας.

Ο πλανήτης Πλούτωνας, ο μικρότερος απ' όλους τους πλανήτες, μοιάζει περισσότερο με τους γήινους πλανήτες. Και έχει μάζα το 1/400 της μάζας της Γης, ενώ απέχει από τον Ηλιο 40πλάσια απόσταση απ' όσο η Γη.

Οι πλανήτες, όμως, δεν είναι τα μοναδικά μέλη αυτής της οικογένειας. Σ' αυτήν περιλαμβάνονται: τα ουράνια σώματα που περιφέρονται γύρω από τους πλανήτες, οι δορυφόροι, με κυρίαρχη τη Σελήνη, πολλές χιλιάδες αστεροειδείς που κινούνται κυρίως σε τροχιές μεταξύ Αρη και Δία, μεγάλος αριθμός κομητών προερχόμενοι από τη ζώνη Κουίπερ και το νέφος του Ορτ πέρα από την τροχιά του Πλούτωνα, και τέλος άπειροι μετεωρίτες. Τα μέλη αυτής της οικογένειας, σε σχέση με τις τεράστιες αστρικές αποστάσεις, μοιάζουν να απέχουν ελάχιστα, έτσι ώστε το ηλιακό μας σύστημα να φαντάζει στο σύνολό του σαν ένα απειροελάχιστο κομμάτι ενός μικρού κόκκου του Σύμπαντος, ενός κομματιού, όμως, που έχει ένα ιδιαίτερο συναισθηματικό ενδιαφέρον για τον άνθρωπο, αφού είναι η πατρίδα του.

Αυτό είναι το διάγραμμα του ηλιακού μας συστήματος. Προσέξτε τη διασταύρωση των τροχιών του Ποσειδώνα και Πλούτωνα. Μεταξύ του 1979 και 1999, οι δύο αυτοί πλανήτες αντάλλαξαν τις θέσεις τους σε σειρά ως προς τον Ηλιο έτσι ώστε ο Ποσειδώνας ήταν στην πραγματικότητα ο πιο απόμακρος πλανήτης από τον Ηλιο. Σήμερα ο Πλούτωνας έχει πάρει την θέση που του αρμόζει ως ο πιο απομακρυσμένος και παγωμένος πλανήτης του ηλιακού συστήματός.   

 

Πόσο μεγάλο είναι το Ηλιακό μας Σύστημα;

Είναι πολύ δύσκολο για μας να καταλάβουμε πόσο μεγάλο είναι το Ηλιακό μας Σύστημα. Οι επιστήμονες μας λένε, ότι ο μεγαλύτερος αριθμός που μπορεί το μυαλό μας να αντιληφθεί, ή να αρπάξει, είναι ο αριθμός εκατό χιλιάδες (100.000). Όταν αρχίζουμε να μιλάμε για τις αποστάσεις μεταξύ των πλανητών, οι οποίες μετριούνται σε εκατομμύρια, ή δισεκατομμύρια, χιλιόμετρα, το μυαλό μας αρχίζει να ζαλίζεται. Όταν μάλιστα προσθέσεις τη συνήθεια που έχουν οι μεγάλοι να κάνουν τα πράγματα πολύ πιο δύσκολα απ' ότι πρέπει, τότε γίνονται ακόμα πιο δύσκολα. Αυτό που θα προσπαθήσουμε να κάνουνε εδώ, είναι να εξηγήσουμε το μέγεθος του ηλιακού συστήματος με έναν απλούστερο τρόπο και επίσης θα σας δώσουμε μια ιδέα για το πόσο απέχουν οι πλανητικοί μας γείτονες από τον Ήλιο.

Θα προσπαθήσουμε να σας δείξουμε το μέγεθος του ηλιακού συστήματος πραγματοποιώντας έναν φανταστικό "περίπατο" από τον Ήλιο προς όλους τους πλανήτες της γειτονιάς μας. Πρόκειται για έναν μοναδικό περίπατο, μιας και κάθε "βήμα" που θα κάνετε αντιστοιχεί με ένα εκατομμύρια εξακόσιες χιλιάδες χιλιόμετρα! Για τους πρώτους τέσσερις πλανήτες, Ερμής, Αφροδίτη, Γη και Άρης, θα έχετε τη δυνατότητα να κάνετε αυτά τα βήματα αν βρισκόσασταν μέσα σε ένα ποδοσφαιρικό γήπεδο. Κατόπιν αυτού, οι αποστάσεις είναι υπερβολικά μεγάλες, εκτός και αν βρίσκεστε σε έναν ανοιχτό χώρο χωρίς σύνορα και φυσικά εμπόδια. Αν πραγματικά αποφασίσετε να περπατήσετε τις αποστάσεις για τους πρώτους τέσσερις πλανήτες, βεβαιωθείτε ότι ένας από τους γονείς σας θα στέκεται ακίνητος στη γραμμή του τέρματος αναπαριστώντας τον Ήλιο. Όταν θα αρχίσετε να κάνετε τα βήματα, προσέξτε το κάθε βήμα σας να μην είναι κάτω του ενός μέτρου. Αν, από την άλλη, δεν έχετε τη δυνατότητα να βρείτε ένα γήπεδο ποδοσφαίρου, τότε απλά φανταστείτε το παρακάτω παράδειγμα.

Επίσης, κατά το ταξίδι μας διαμέσου του ηλιακού συστήματος, ξεκινώντας πάντα από τον Ήλιο, θα σας αναφέρουμε το χρόνο που θα χρειαζόσασταν να επισκεφτείτε τους πλανήτες με το αυτοκίνητό σας τρέχοντας με την ταχύτητα των 110 χιλιομέτρων την ώρα, όπως επίσης και πετώντας με το αεροπλάνο με 1000 χιλιόμετρα την ώρα. Θυμηθείτε, οι πλανήτες δεν βρίσκονται σε ευθεία γραμμή από τον Ήλιο. Συνεχώς κινούνται γύρω από το μητρικό μας άστρο, και είναι πολύ δύσκολο και σπάνιο να ευθυγραμμιστούν. Οι αποστάσεις που χρησιμοποιούμε από τον Ήλιο προς τους πλανήτες αντιπροσωπεύουν πάντοτε τον μέσο όρο.      

 

Ερμής

Ο πρώτος σταθμός του διαστημικού ταξιδιού μας είναι ο Ερμής, ο οποίος είναι και ο πλησιέστερος πλανήτης προς τον Ήλιο. Ο Ερμής βρίσκεται γύρω στα 56 εκατομμύρια χιλιόμετρα από τον Ήλιο. Για να το καταλάβετε καλύτερα κάντε 35 βήματα μπροστά και κοιτάξτε πίσω να δείτε πόσο μακριά βρίσκεται ο Ήλιος. Αν πετούσατε με αεροπλάνο και με ταχύτητα 1000 χλμ/ώρα (όπως είπαμε πιο πριν) και ξεκινούσατε από τον Ήλιο θα χρειαζόσασταν 7 χρόνια για να φτάσετε στον Ερμή! Αν τώρα οδηγούσατε το αυτοκίνητό σας θα φτάνατε σε 57 χρόνια.

Αφροδίτη

Ο δεύτερος σταθμός μας είναι ο πλανήτης Αφροδίτη. Ο πλανήτης πήρε το όνομά του από την θεά του έρωτα και της ομορφιάς, της Αφροδίτης και βρίσκεται σε απόσταση 104,5 εκατομμύρια χιλιόμετρα περίπου από τον Ήλιο, αυτό σημαίνει ότι θα πρέπει να κάνετε άλλα 30 βήματα μπροστά (συνολικά 65 βήματα από τον Ήλιο). Με αεροπλάνο θα φτάνατε σε 12 χρόνια και με αυτοκίνητο σε 106 χρόνια.

Γη

Η τρίτη στάση στο φανταστικό μας ταξίδι είναι το σπίτι μας, ο πλανήτης Γη. Η μέση απόσταση της Γης από το άστρο της ημέρας είναι περίπου 150 εκατομμύρια χιλιόμετρα, αυτό σημαίνει ότι θα πρέπει να κάνετε άλλα 28 βήματα εμπρός (συνολικά 93 βήματα από τον Ήλιο). Αξίζει να σημειωθεί ότι οι επιστήμονες χρησιμοποιούν την απόσταση Γης – Ήλιου ως αστρονομική μονάδα μέτρησης (Αστρονομική Μονάδα ή Astronomical Unit). Με αεροπλάνο θα φτάνατε από τον Ήλιο στη Γη σε 18 χρόνια και με αυτοκίνητο σε 152 χρόνια.

Άρης

Η τέταρτη στάση στη διαστημική πορεία μας μέσα στο ηλιακό σύστημα είναι ο Άρης, ο κόκκινος πλανήτης. Πρόκειται για την τελευταία στάση που μπορείτε να κάνετε εντός του ποδοσφαιρικού γηπέδου. Η μέση απόσταση του Άρη από τον Ήλιο είναι γύρω στα 220 εκατομμύρια χιλιόμετρα, ή συνολικά 137 βήματα μπροστά από τον Ήλιο. Με αεροπλάνο θα φτάνατε σε 26 χρόνια και με αυτοκίνητο σε 223 χρόνια.

Δίας

Ο Δίας, ο μεγαλύτερος πλανήτης του ηλιακού μας συστήματος, είναι ο πέμπτος πλανήτης σε απόσταση από τον Ήλιο και ο πρώτος από τους ονομαζόμενους "Εξωτερικούς Πλανήτες". Η μέση απόσταση από τον Ήλιο είναι σχεδόν 751 εκατομμύρια χιλιόμετρα. Αν προσπαθούσατε να πραγματοποιήσετε τα βήματα θα φτάνατε στα 400 μέτρα μακριά από τον Ήλιο (ή τον ακίνητο γονέα σας). Με αεροπλάνο θα φτάνατε σε 89 χρόνια και με αυτοκίνητο σε 762 χρόνια.

Κρόνος

Ο πλανήτης των δακτυλίων, είναι ο έκτος σε σειρά από τον Ήλιο. Αυτός ο γιγάντιος πλανήτης είναι περισσότερο από εννιά φορές πιο μακριά απ' ότι η Γη από τον Ήλιο. Η μέση απόσταση είναι περίπου 1370 εκατομμύρια (ή 1,370 δισεκατομμύρια) χιλιόμετρα. Αν περπατούσατε σε ανοιχτό χώρο κάνοντας ένα ένα τα βήματα θα φτάνατε σε απόσταση 800 μέτρων μακριά από τον Ήλιο. Σίγουρα θα κουραζόσασταν πάρα πολύ. Αν τώρα πετούσατε με το αεροπλάνο, θα χρειαζόσασταν 163 χρόνια για να διανύσετε την απόσταση από τον Ήλιο μέχρι τον Κρόνο, ενώ με το αυτοκίνητο σε 1.396 χρόνια.

Ουρανός

Ο μυστηριώδης γαλαζοπράσινος πλανήτης είναι ο έβδομος σε σειρά. Από τον Ουρανό ως τα εξώτερα όρια του συστήματός μας, οι αποστάσεις είναι πραγματικά τεράστιες. Η μέση απόσταση από τον Ήλιο είναι γύρω στα 2,7 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα. Αν προσπαθούσατε να περπατήσετε αυτήν την απόσταση θα φτάνατε στα 1600 μέτρα (ή 1,6 χιλιόμετρα) μακριά από τον γονέα σας. Με αεροπλάνο θα φτάνατε σε 328 χρόνια και με αυτοκίνητο σε 2.809 χρόνια.

Ποσειδώνας

Ο όγδοος σε σειρά πλανήτης, και ο προτελευταίος από τον Ήλιο, βρίσκεται σε απόσταση που αγγίζει τα 4,3 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα. Η απόσταση στο ξέφωτο θα έφτανε τα 2.400 μέτρα (ή 2,4 χιλιόμετρα) μήκος. Πρόκειται πράγματι για πολύ μεγάλη απόσταση. Το αεροπλάνο με το οποίο θα ταξιδεύατε θα έφτανε σε 513 χρόνια στον προορισμό του ενώ με το αυτοκίνητο θα φτάνατε σε 4.400 χρόνια.

Πλούτωνας

Ο μικρός Πλούτωνας είναι ο τελευταίος πλανήτης της οικογένειας του ηλιακού μας συστήματος. Ο σκοτεινός και συνάμα ψυχρός πλανήτης απέχει γύρω στα 5,6 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα από τον Ήλιο κατά μέσο όρο. Για να φτάνατε το σημείο του Πλούτωνα περπατώντας σε ανοιχτή πεδιάδα θα χρειαζόσασταν 3200 μέτρα βαδίσματος. Με αεροπλάνο θα φτάνατε σε 675 χρόνια ενώ αν προσπαθούσατε να πάρετε το αυτοκίνητό σας θα ήσασταν εκεί σε 5.700 χρόνια.

 

 

Πολλαπλά αστρικά συστήματα

Μερικά άστρα δεν ζούνε μόνα τους όπως ο Ηλιος μας, αλλά αντί αυτού περιφέρονται γύρω από ένα ή περισσότερα άστρα σχηματίζοντας ένα πολλαπλό αστρικό σύστημα. Ενα τέτοιο αστρικό σύστημα είναι αρκετά συνηθισμένο φαινόμενο στο Σύμπαν μέσα στο οποίο ζούμε, ιδιαίτερα για νεαρά άστρα που μόλις πρόσφατα γεννήθηκαν από ένα νεφέλωμα και δεν είχαν τον χρόνο να απομακρυνθούν αρκετά από το αστρικό τους σμήνος. Το σύστημα που αποτελείται από δύο άστρα ονομάζεται διπλό σύστημα, και αυτό που αποτελείται από τρία άστρα τριπλό σύστημα. Πολλές φορές τα διπλά και τριπλά συστήματα περιέχουν άστρα διαφορετικών μεγεθών και λαμπρότητας, που είναι αποτέλεσμα του θανάτου του ενός πριν από αρκετό καιρό πριν. Οταν ένα κίτρινο άστρο βρίσκεται σε τροχιά γύρω από ένα πολύ θερμότερο μπλε άστρο, το αποτέλεσμα στο μέλλον είναι ένα κίτρινο άστρο μέσης ηλικίας (όμοιο με τον Ηλιο) να περιφέρεται γύρω από έναν γαλάζιο ή γαλανόλευκο υπεργίγαντα. Μερικές φορές, το γαλάζιο αυτό άστρο καταρρέει σε μαύρη τρύπα, με αποτέλεσμα να καταβροχθίσει το κίτρινο άστρο.

 

Η έρευνα για τον εντοπισμό άλλων ηλιακών συστημάτων

Για αρκετό καιρό, η έρευνα για τον εντοπισμό άλλων ηλιακών συστημάτων εκτός του δικού μας ήταν άκαρπες. Ωστόσο, τον Οκτώβριο του1995, οι Michel Mayor και Didier Queloz του Geneva Observatory εντόπισαν τον πρώτο πλανήτη εκτός του ηλιακού συστήματος. γύρω από το άστρο 51 του Πήγασου. Από τότε η επίσημη έναρξη για το κυνήγι των πλανητών είχε αρχίσει. Από τότε μέχρι σήμερα έχουν βρεθεί αρκετοί πλανήτες αναγκάζοντας τους κοσμολόγους να αναθεωρήσουν τις θεωρίες τους για των σχηματισμό των πλανητών και γενικά των ηλιακών συστημάτων.

 

Τεχνικές ανεύρεσης άλλων ηλιακών συστημάτων

Υπάρχουν βασικά δύο τεχνικές για τον εντοπισμό πλανητών σε τροχιά γύρω από άλλα άστρα: η τεχνική της Αστρικής Κίνησης και η τεχνική Doppler. Και οι δύο αυτές τεχνικές βασίζονται στο γεγονός ότι αντικείμενα σε τροχιά γύρω από άστρα ασκούν μια ελαφρώς βαρυτική δύναμη πάνω στο άστρο, κάνοντάς το να ταλαντώνεται ελαφρώς στη διάρκεια της κίνησής τους και στο φως το οποίο παράγουν. Η πρώτη τεχνική της αστρικής κίνησης εκμεταλλεύεται τις μεταβολές στην κίνηση του άστρου εξαιτίας της περιφοράς των πλανητών γύρω από αυτό. Χρησιμοποιώντας τις ακριβές τοποθεσίες των άστρων (γνωστή ως αστρομετρία) οι αστρονόμοι μπορούν να εντοπίσουν τις παραπάνω ταλαντώσεις των άστρων. Η δεύτερη τεχνική Doppler, που είναι και η πρωτοπόρο τεχνική εντοπισμού πλανητών σε άλλα ηλιακά συστήματα, χρησιμοποιεί την μεταβολή των αστρικών φασμάτων του εκπεμπόμενου φωτός εξαιτίας της βαρυτικής επίδρασης των πλανητών που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από το άστρο. Με την μελέτη αυτών των μικρών μεταβολών, οι επιστήμονες μπορούν να υπολογίσουν την ακριβή τροχιά και την μάζα των περιφερόμενων πλανητών.