28 | 06 | 2017

Κύριες επιλογές
Χρονική ταξινόμηση άρθρων
Powered by mod LCA
Οι Ειδήσεις από...

7 ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ ΤΗΝ ΑΠΟΣΤΟΛΗ JUNO ΚΑΙ ΤΟΝ ΔΙΑ

Στις 21 Ιουνίου 2016 το διαστημικό σκάφος της NASA, Juno, φωτογράφισε τον Δία με 4 δορυφόρους του, όταν απείχε από τον Δία 10,9 εκατομμύρια χιλιόμετρα (κλικ πάνω στην εικόνα για μεγέθυνση). Credit: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS

1. Τι σημαίνει Juno;

Πρόκειται για μια ρωμαϊκή θεότητα, αντίστοιχη με την Ήρα της ελληνικής μυθολογίας, σύζυγος του άρχοντα των θεών, Jupiter – αντίστοιχο του Δία. Juno βαφτίστηκε και το διαστημικό σκάφος της NASA που στις 4 Ιουλίου φτάνει στον πλανήτη Δία – τον μεγαλύτερο πλανήτη του ηλιακού μας – για να τον εξερευνήσει.

physicsgg.me - 01/07/2016

2. To Juno θα προσγειωθεί στην επιφάνεια του πλανήτη, όπως έγινε με το Curiosity τo 2012 στον πλανήτη Άρη;

Όχι. Αυτό είναι αδύνατον, γιατί ο Δίας είναι ένας γίγαντας πλανήτης που συνίσταται από αέρια (όπως ο Κρόνος, ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας). Το Juno θα τεθεί σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη και η εξερεύνησή του θα γίνει από απόσταση.

Το Juno θα πραγματοποιήσει 37 ελλειπτικές τροχιές γύρω από τους πόλους του Δία σε χρονικό διάστημα 20 μηνών (κλικ πάνω στην εικόνα για μεγέθυνση).

Το διαστημικό σκάφος Galileo που εισήλθε στην εξωτερική ατμόσφαιρα του Δία το 2003, επιβίωσε μεταδίδοντας δεδομένα στις ακραίες συνθήκες που επικρατούσαν μόνο για 78 λεπτά. Όταν η αποστολή του Juno ολοκληρωθεί, τον Φεβρουάριο του 2018, τότε θα πραγματοποιηθεί προγραμματισμένη βουτιά θανάτου μέσα στην πυκνή και ταραχώδη ατμόσφαιρα του τεράστιου πλανήτη.

3. Ποια αέρια αποτελούν τον πλανήτη Δία;

Η κατ’ όγκο περιεκτικότητα της ανώτερης ατμόσφαιρας του Δία είναι περίπου 88–92% υδρογόνο και 8–12% ήλιο, ενώ η κατά βάρος περιεκτικότητα είναι 75% υδρογόνο, 24% ήλιο και 1% άλλα στοιχεία. Στο εσωτερικό του η περιεκτικότητα είναι λίγο διαφορετική: 71% κατά βάρος υδρογόνο, 24% ήλιο και 5% άλλα βαρύτερα στοιχεία. Η μάζα του είναι λίγο μικρότερη από το ένα χιλιοστό της ηλιακής μάζας και δυόμισι φορές μεγαλύτερη από το άθροισμα της μάζας των υπόλοιπων πλανητών του ηλιακού συστήματος.

Εντυπωσιακή φωτογραφία του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble στην οποία φαίνεται το σέλας στον έναν πόλο του Δία

4. Ποια είναι η σχέση της πυκνότητας του Δία με την πυκνότητα της Γης;

Δεδομένου ότι η μάζα του είναι 318 φορές μεγαλύτερη από τη μάζα της Γης, ενώ ο όγκος του 1321 φορές μεγαλύτερος από τον όγκο της Γης, η πυκνότητα της Γης είναι 4,1 φορές μεγαλύτερη από την πυκνότητα του Δία.

5. Ποια είναι η σύσταση του εσωτερικού του πλανήτη Δία;

Ο Δίας διαθέτει έναν πυκνό πυρήνα που συνίσταται από μείγμα διαφόρων στοιχείων. Ο πυρήνας αυτός περιβάλλεται από ένα στρώμα υγρού μεταλλικού υδρογόνου (με λίγο ήλιο) και ένα εξωτερικό στρώμα κυρίως από μοριακό υδρογόνο. Οι επιστήμονες δεν είναι σίγουροι αν ο πυρήνας του πλανήτη είναι στερεός. Ο πυρήνας συχνά περιγράφεται ως βραχώδης, αλλά κάθε λεπτομέρεια στη σύνθεση του είναι άγνωστη, όπως και οι ιδιότητες των υλικών σε θερμοκρασίες και πιέσεις σε τέτοια βάθη. H ύπαρξη του πυρήνα αποδείχθηκε το 1997 διαμέσου μετρήσεων του βαρυτικού πεδίου του. Οι μετρήσεις αυτές έδειξαν ότι ο πυρήνας του Δία έχει 12 έως 45 φορές τη μάζα της Γης ή περίπου το 4% -15% της συνολικής μάζας του Δία. Η θερμοκρασία στον πυρήνα υπολογίζεται ότι είναι περίπου 36000Κ και η πίεση 3000 έως 4500 GPa. Στην περιοχή όπου το υδρογόνο βρίσκεται σε μεταλλική κατάσταση η θερμοκρασία είναι περίπου 10000 Κ και η πίεση 200 GPa.

Στον μυστηριώδη πυρήνα και ίσως στα ηλεκτρικά ρεύματα του μεταλλικού υδρογόνου οφείλεται το πολύ ισχυρό μαγνητικό πεδίο του Δία – δεκατέσσερις φορές ισχυρότερο από το μαγνητικό πεδίο της Γης.

6. Μπορεί να δημιουργηθεί στη Γη υγρό μεταλλικό υδρογόνο;

Ο ερευνητής McWilliams και οι συνεργάτες του από το πανεπιστημίου του Εδιμβούργου προσπάθησαν να προσομοιώσουν το εσωτερικό ενός αέριου γίγαντα όπως ο Δίας, δημιουργώντας υγρό υδρογόνο στο εργαστήριο [Optical Properties of Fluid Hydrogen at the Transition to a Conducting State]. Χρησιμοποίησαν παλμούς λέιζερ διάρκειας λίγων νανο-δευτερολέπτων και μια «μέγγενη» από διαμάντια για να συμπιέσουν και να θερμάνουν μια υδρογόνο στους 3000 Κ. Το υδρογόνο υπέστη μια αλλαγή φάσης στην οποία ούτε απορροφούσε ούτε εξέπεμπε φως. Η μελέτη αυτής της εξωτικής μορφής «σκοτεινού υδρογόνου» θα βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα την εξέλιξη του Δία, αλλά και των υπόλοιπων πλανητών του Ηλιακού Συστήματος..

Διάγραμμα φάσεων του υδρογόνου. Οι μαύρες γραμμές παριστάνουν τα όρια των φάσεων.

7. Ποια είναι τα βασικά ερωτήματα που φιλοδοξεί να απαντήσει η αποστολή Juno;

α. Κρύβεται στο εσωτερικό του Δία ένας στερεός πυρήνα και ποια είναι η σύστασή του;

β. Πώς δημιουργείται το μαγνητικό πεδίο του Δία;

γ. Πώς εμπλουτίσθηκε η ατμόσφαιρα του Δία με τις μικρές ποσότητες βαρύτερων στοιχείων, όπως λίθο, άνθρακας και άζωτο;

δ. Πόσο νερό περιέχει ο πλανήτης;

 

Βίντεο: εξερευνώντας το μαγνητικό πεδίο του Δία

 

πηγές:

1. Jupiter: https://en.wikipedia.org/wiki/Jupiter

2. Strange ‘dark hydrogen’ may exist deep inside giant gas planets: https://www.newscientist.com/article/2095284-strange-dark-hydrogen-may-exist-deep-inside-giant-gas-planets/

3. NASA’s Juno Peers Inside a Giant: http://www.nasa.gov/feature/goddard/2016/nasas-juno-peers-inside-a-giant/

Share in Facebook
Tweet it!