Το πιο ενδιαφέρον για το ηλιακό μας σύστημα, τον γαλαξία και το σύμπαν μας

stock.adobe.com

Σε αυτό το άρθρο, θα δώσουμε απαντήσεις στις πιο συνηθισμένες ερωτήσεις της ανθρωπότητας σχετικά με το ηλιακό μας σύστημα, τον γαλαξία και το σύμπαν μας. Αλλά πρώτα, ας δούμε τη διαφορά μεταξύ αυτών των εννοιών.

Το ηλιακό σύστημα είναι ένα πλανητικό σύστημα που περιλαμβάνει το κεντρικό αστέρι – τον Ήλιο, και όλα τα φυσικά διαστημικά αντικείμενα (πλανήτες, αστεροειδείς, κομήτες), ενωμένα με βαρυτική αλληλεπίδραση.

Ένας γαλαξίας είναι ένα βαρυτικά δεσμευμένο σύστημα από αστέρια, αστρικά σμήνη, διαστρικό αέριο και σκόνη, σκοτεινή ύλη και πλανήτες. Το ηλιακό μας σύστημα είναι μέρος του γαλαξία του Γαλαξία.

Το Σύμπαν είναι ό,τι υπάρχει φυσικά, το σύνολο του χώρου, του χρόνου και οι πιο διαφορετικές μορφές ύλης, όπως πλανήτες, αστέρια, γαλαξίες και συστατικά του διαγαλαξιακού χώρου. Το σύμπαν είναι τόσο μεγάλο που το μέγεθός του είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς και κανείς δεν ξέρει πόσο μεγάλο είναι.

 

Ποιος πλανήτης στο ηλιακό σύστημα είναι ο πιο ζεστός;

Ο πιο ζεστός πλανήτης του ηλιακού συστήματος είναι η Αφροδίτη. Η μέση θερμοκρασία στην επιφάνειά του είναι περίπου 470 βαθμοί Κελσίου. Αν και ο Ερμής είναι πιο κοντά στον Ήλιο, δεν έχει ατμόσφαιρα και η θερμότητα από την επιφάνειά του που θερμαίνεται από τον Ήλιο ακτινοβολείται ελεύθερα στον περιβάλλοντα χώρο. Η Αφροδίτη, από την άλλη πλευρά, έχει μια πυκνή ατμόσφαιρα που διατηρεί τη θερμότητα μέσω ενός ισχυρού φαινομένου του θερμοκηπίου.

 

Ποιος πλανήτης του ηλιακού συστήματος έχει τα μεγαλύτερα βουνά και ποιος έχει τα βαθύτερα βάθη;

Και στις δύο αυτές «υποψηφιότητες» ο κάτοχος του ρεκόρ στο ηλιακό σύστημα είναι ο Άρης. Σε αυτόν τον πλανήτη βρίσκεται το μεγαλύτερο βουνό του ηλιακού συστήματος – το σβησμένο ηφαίστειο Όλυμπος. Έχει ύψος περίπου 27 χιλιόμετρα και πλάτος στη βάση 520 χιλιόμετρα.

Εδώ βρίσκεται επίσης η βαθύτερη κατάθλιψη – το σύστημα φαραγγιών Valis Marineris. Σε μήκος, εκτείνεται για σχεδόν 4000 χιλιόμετρα και το βάθος του είναι από 2 έως 7 χιλιόμετρα.

 

Ποιοι πλανήτες του ηλιακού συστήματος έχουν δακτυλίους και από τι αποτελούνται αυτοί οι δακτύλιοι;

Σήμερα είναι γνωστό ότι και οι τέσσερις αέριοι γίγαντες έχουν δακτυλίους: ο Δίας, ο Κρόνος, ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας. Ο Κρόνος έχει τους πιο όμορφους και εμφανείς δακτυλίους. Αυτοί οι σχηματισμοί αποτελούνται από πολλά συμπαγή (πάγου) σώματα που αντανακλούν το φως του ήλιου, που κυμαίνονται σε μέγεθος από έναν κόκκο άμμου έως 20-30 μέτρα.

Παρά την εντυπωσιακή εμφάνιση των δαχτυλιδιών, η ποσότητα της ύλης που τους αποτελείται είναι εξαιρετικά μικρή. Αν συγκεντρώσουμε όλη την ουσία των δακτυλίων του Κρόνου σε έναν σφαιρικό μονόλιθο, η διάμετρος αυτού του μονόλιθου δεν θα υπερβαίνει τα 100 χιλιόμετρα.

Το πιο ενδιαφέρον για το ηλιακό μας σύστημα, τον γαλαξία και το σύμπαν μας

stock.adobe.com

 

Σε ποιο μήνα είναι η Γη πιο κοντά στον Ήλιο και σε ποιο μήνα είναι πιο μακριά από αυτόν;

Το σημείο στην τροχιά οποιουδήποτε πλανήτη πλησιέστερα στον Ήλιο ονομάζεται περιήλιο και το πιο απομακρυσμένο σημείο ονομάζεται αφήλιο. Στην παρούσα εποχή, ο πλανήτης μας διέρχεται από το περιήλιο στις 2-5 Ιανουαρίου και από το αφήλιο στις 1-5 Ιουλίου.

Παρεμπιπτόντως, πολλοί εκπλήσσονται όταν μαθαίνουν ότι η Γη είναι πιο κοντά στο φωτιστικό τον Ιανουάριο και πιο μακριά από αυτό – τον Ιούλιο. Αλλά μόνο οι κάτοικοι του βόρειου ημισφαιρίου, όπου ο Ιανουάριος είναι το μέσο του χειμώνα, μπορούν να εκπλαγούν. Στο νότιο ημισφαίριο, όπου ζει μόνο το 10% του παγκόσμιου πληθυσμού, αυτό το γεγονός είναι απίθανο να εκπλήξει κανέναν, γιατί τα μέσα του χειμώνα εδώ είναι Ιούλιος.

Όμως η αλλαγή των εποχών (άνοιξη, καλοκαίρι, φθινόπωρο, χειμώνας) δεν συμβαίνει καθόλου γιατί η Γη είτε πλησιάζει τον Ήλιο είτε απομακρύνεται από αυτόν. Κι όμως, πολλοί άνθρωποι εξακολουθούν να το σκέφτονται.

Ο κύριος λόγος για την αλλαγή των εποχών είναι η κλίση του άξονα της γης και όχι η απόσταση του πλανήτη μας από τον Ήλιο.

Γεγονός είναι ότι η Γη, εκτός από το ότι περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο, περιστρέφεται γύρω από έναν νοητό άξονα (μια γραμμή που διέρχεται από τον Βόρειο και τον Νότιο Πόλο). Αν ο άξονας της Γης ήταν σε ορθή γωνία με το επίπεδο της τροχιάς της, δεν θα είχαμε εποχές και όλες οι μέρες θα ήταν ίδιες. Χωρίς αξονική κλίση, η διάρκεια της ημέρας και της νύχτας θα ήταν η ίδια οπουδήποτε στη Γη, και κατά τη διάρκεια της ημέρας ο Ήλιος θα καταλάμβανε μια θέση πάνω από τον ορίζοντα στο ίδιο ύψος καθ' όλη τη διάρκεια του έτους.

Όμως ο άξονας περιστροφής της Γης έχει κλίση 23,44° σε σχέση με την κάθετη στο τροχιακό της επίπεδο. Αυτό προκαλεί εποχιακές αλλαγές στην επιφάνεια του πλανήτη μας με περίοδο ενός τροπικού έτους – 365,24 ηλιακές ημέρες.

 

Γιατί δεν υπάρχουν εποχές στον Ερμή;

Ο άξονας της περιστροφής του ίδιου του Ερμή είναι σχεδόν κάθετος στο επίπεδο της τροχιάς του, και επομένως δεν υπάρχουν εποχές σε αυτόν με την έννοια που βάζουμε σε αυτήν την έννοια στη Γη. Οι ακτίνες του ήλιου πέφτουν στις πολικές περιοχές του πλανήτη σχεδόν οριζόντια, και σε αυτές βασιλεύει αιώνιος χειμώνας (δεν υπάρχει απόλυτο σκοτάδι στους πόλους μόνο επειδή ο Ήλιος είναι πολύ μεγαλύτερος από τον Ερμή).

Ο Ερμής είναι ο πλησιέστερος πλανήτης στο καυτό μας αστέρι. Ωστόσο, τα αποτελέσματα των μελετών του Ερμή υποδηλώνουν ότι υπάρχουν παγετώνες στους πόλους του (το στρώμα των παγετώνων μπορεί να φτάσει τα δύο μέτρα και καλύπτεται με ένα στρώμα σκόνης).

 

Ποιο είναι το μέγεθος και η ηλικία του μεγαλύτερου κρατήρα μετεωρίτη στην επιφάνεια της Γης;

Ο μεγαλύτερος από όλους τους κρατήρες στους οποίους βρέθηκαν τα υπολείμματα υλικού μετεωρίτη είναι ο κρατήρας Barringer στην Αριζόνα των ΗΠΑ. Είναι ένα καλοδιατηρημένο βαθούλωμα με διάμετρο περίπου 1200 μέτρα και βάθος περίπου 200 μέτρα.

Οι άκρες του υψώνονται περίπου 50 μέτρα πάνω από τη γύρω πεδιάδα. Πιστεύεται ότι από τον σχηματισμό του κρατήρα, η άκρη έχει χάσει 15-20 μέτρα ύψος στην κορυφή της άκρης ως αποτέλεσμα της φυσικής διάβρωσης.

Ο κρατήρας προέκυψε πριν από περίπου 50.000 χρόνια μετά την πτώση ενός μετεωρίτη 50 μέτρων που ζύγιζε 300.000 τόνους και πετούσε με ταχύτητα περίπου 50.000 km/h. Η έκρηξη από την πτώση ήταν παρόμοια σε ισχύ με την έκρηξη 8000 ατομικών βομβών παρόμοιων με αυτές που έπεσαν στη Χιροσίμα.

Χάρη στην καλή του διατήρηση, αυτός ο κρατήρας είναι ένας από τους πιο διάσημους στη Γη. Συχνά γυρίζεται σε επιστημονικά ντοκιμαντέρ, ιδίως από το Discovery και το BBC. Ο κρατήρας της Αριζόνα είναι ένα από τα ορόσημα της πολιτείας της Αριζόνα. Το επισκέπτονται πολλοί τουρίστες καθημερινά.

Στην άκρη του κρατήρα υπάρχει ένα μουσείο, το επίσημο φυλλάδιο του οποίου αναφέρει τα εξής:

«Ενώ υπάρχουν σημάδια πρόσκρουσης μεγαλύτερης κλίμακας στη Γη, αυτός ο κρατήρας ήταν ο πρώτος που αποδείχθηκε ότι είναι μετεωρικής προέλευσης και είναι ο καλύτερα διατηρημένος από την αρχική του εμφάνιση».

Ο κρατήρας Barringer αναγνωρίστηκε ως το πιο σεληνιακό τοπίο στη Γη και ήταν εκεί που όλοι οι αστροναύτες που επρόκειτο να πάνε σε μια πτήση στη Σελήνη υποβλήθηκαν σε μέρος της εκπαίδευσης.

Το πιο ενδιαφέρον για το ηλιακό μας σύστημα, τον γαλαξία και το σύμπαν μας

wikimedia.org

 

Ποιο είναι το μέγεθος του μεγαλύτερου γνωστού κρατήρα μετεωρίτη στο ηλιακό σύστημα και πού βρίσκεται;

Ο μεγαλύτερος γνωστός κρατήρας μετεωρίτη, Valhalla, βρίσκεται στο φεγγάρι του Δία Callisto. Έχει μια φωτεινή κεντρική περιοχή διαμέτρου περίπου 600 χιλιομέτρων και ένα σύστημα ομόκεντρων κορυφογραμμών που εκτείνονται σε απόσταση 1500 χιλιομέτρων από το κέντρο του κρατήρα.

 

Πόσο επικίνδυνοι είναι οι αστεροειδείς;

Η κλίμακα κινδύνου αστεροειδών, που υιοθετήθηκε από τη Διεθνή Αστρονομική Ένωση, βαθμολογείται από 0 έως 10 βαθμούς. Το Zero παίρνει έναν αστεροειδή του οποίου η τροχιά τέμνεται με την τροχιά της Γης, αλλά δεν έχει καμία πιθανότητα σύγκρουσης. Δέκα σημάδια ενός αστεροειδή, η πτώση του οποίου μπορεί να οδηγήσει σε μια παγκόσμια κλιματική καταστροφή.

Μεταξύ των περίπου 2000 αστεροειδών με διάμετρο μεγαλύτερη από ένα χιλιόμετρο, που διασχίζουν την τροχιά της Γης, όλοι είναι «μηδενικοί».

 

Γιατί ο νυχτερινός ουρανός είναι σκοτεινός;

Εάν το σύμπαν ήταν άπειρο σε χώρο και χρόνο, τότε σε οποιαδήποτε κατεύθυνση θα υπήρχε κάποιο αστέρι στη γραμμή όρασης. Ολόκληρη η επιφάνεια του νυχτερινού ουρανού θα έπρεπε να φαίνεται εκθαμβωτικά φωτεινή, όπως η επιφάνεια του ήλιου. Η αντίφαση αυτής της δήλωσης με αυτό που παρατηρούμε στην πραγματικότητα ονομάζεται παράδοξο Olbers (ή παράδοξο Szezo-Olbers).

Το παράδοξο του Olbers, γνωστό και ως παράδοξο του σκοτεινού νυχτερινού ουρανού, είναι ένα επιχείρημα στην αστροφυσική και τη φυσική κοσμολογία ότι το σκοτάδι του νυχτερινού ουρανού έρχεται σε αντίθεση με την υπόθεση ενός άπειρου και αιώνιου στατικού σύμπαντος. Το σκοτάδι του νυχτερινού ουρανού είναι ένα από τα στοιχεία για ένα δυναμικό σύμπαν όπως το μοντέλο της Μεγάλης Έκρηξης.

Αυτό το παράδοξο δεν μπορεί να εξηγηθεί στο πλαίσιο της θεωρίας του ακίνητου Σύμπαντος. Ωστόσο, είναι εύκολο να εξαλειφθεί, δεδομένου ότι το σύμπαν ξεκίνησε ως αποτέλεσμα της λεγόμενης Μεγάλης Έκρηξης και ότι η ηλικία του είναι «μόνο» 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια. Τα πιο μακρινά αντικείμενα που μπορούμε να δούμε δεν απέχουν περισσότερο από 13,7 δισεκατομμύρια έτη φωτός από εμάς και το φως από πιο μακρινά αντικείμενα απλά δεν έχει καταφέρει ακόμα να μας φτάσει (η ταχύτητα του φωτός, όπως γνωρίζετε, δεν είναι άπειρο και είναι 300.000 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο). Γι' αυτό ο νυχτερινός ουρανός είναι σκοτεινός.

 

Ποιο αστέρι είναι το πιο λαμπρό;

Το λαμπρότερο αστέρι στον νυχτερινό ουρανό είναι το Alpha Canis Major, πιο γνωστό ως Σείριος (στα ελληνικά για το αστραφτερό). Αυτό το αστέρι μπορεί να παρατηρηθεί από οποιαδήποτε περιοχή της Γης, με εξαίρεση τις βορειότερες περιοχές της. Βρίσκεται σε απόσταση 8,6 ετών φωτός από το ηλιακό σύστημα και είναι ένα από τα πιο κοντινά αστέρια στη Γη.

Η διάμετρος του Σείριου είναι σχεδόν διπλάσια από αυτή του ήλιου, η μάζα του είναι 2,35 μάζες του αστέρα μας, η θερμοκρασία στην επιφάνειά του είναι περίπου 10.000 βαθμοί Κέλβιν (στην ορατή επιφάνεια του Ήλιου είναι περίπου 6000 Κέλβιν). Ταυτόχρονα, η φωτεινότητα του Σείριου είναι 25 φορές μεγαλύτερη από την ηλιακή.

Λόγω της σχετικής εγγύτητας του Σείριου σε εμάς, η κίνησή του στην ουράνια σφαίρα είναι πολύ πιο αισθητή από αυτή άλλων άστρων: τα τελευταία 2000 χρόνια, έχει αλλάξει τη θέση του στον ουρανό κατά περίπου 44 λεπτά τόξου, που είναι ένα και μισή διάμετρος της σελήνης σε πανσέληνο. Στην κίνησή του προς την κατεύθυνση της οπτικής γωνίας του παρατηρητή, ο Σείριος μας πλησιάζει με ταχύτητα περίπου 8 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο.

Ο Σείριος είναι ένα δυαδικό αστέρι, το δεύτερο συστατικό του οποίου είναι ένας λευκός νάνος γνωστός ως Σείριος Β. Έχει πολύ χαμηλότερη φωτεινότητα και επομένως είναι δύσκολο να διακριθεί δίπλα στην ακτινοβολία του ίδιου του Σείριου.

Το πιο ενδιαφέρον για το ηλιακό μας σύστημα, τον γαλαξία και το σύμπαν μας

Ο Σείριος (κάτω) και ο αστερισμός του Ωρίωνα (δεξιά). Τα 3 φωτεινότερα αστέρια σε αυτήν την εικόνα – ο Σείριος, ο Μπετελγκέζ (πάνω δεξιά) και ο Προκύων (πάνω αριστερά) – σχηματίζουν το Χειμερινό Τρίγωνο. | wikimedia.org

 

Πόσα αστέρια υπάρχουν στο σύμπαν;

Το 2004, Αυστραλοί αστρονόμοι μέτρησαν όλα τα αστέρια στο ορατό σύμπαν. Για να γίνει αυτό, επέλεξαν ένα τυχαίο τετράγωνο του ουρανού, μέτρησαν τη φωτεινότητά του, την υπολόγισαν εκ νέου από τη φωτεινότητα του μέσου αστεριού στον αριθμό των αστεριών και επέκτεινε το αποτέλεσμα σε ολόκληρη την ουράνια σφαίρα. Συνολικά, πήραμε 70 εξάξιο (7 με 22 μηδενικά) αστέρια. Αυτός είναι 10 φορές μεγαλύτερος από τον αριθμό των κόκκων άμμου σε όλες τις ερήμους και σε όλες τις παραλίες της Γης.

 

Πόσο μεγάλη είναι η ηλικία του Σύμπαντος και με βάση ποια δεδομένα προσδιορίζεται;

Το 2003, με τη βοήθεια ενός διαστημικού ανιχνευτή που εκτοξεύτηκε από τη NASA (Εθνική Υπηρεσία Αεροναυτικής και Διαστήματος των ΗΠΑ), εξοπλισμένο με ειδικό εξοπλισμό, πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις της θερμοκρασίας της ακτινοβολίας μικροκυμάτων υποβάθρου με ακρίβεια ενός εκατομμυριοστού του βαθμός. Τα αποτελέσματα αυτών των μετρήσεων κατέστησαν δυνατό να διαπιστωθεί ότι η ηλικία του Σύμπαντος είναι 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια και ότι ο σχηματισμός της πρώτης γενιάς αστεριών ξεκίνησε 200 εκατομμύρια χρόνια μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.

 

Πόσο μεγάλος είναι ο γαλαξίας μας;

Ο Γαλαξίας μας (ο Γαλαξίας) έχει πολύπλοκο σχήμα, στην πρώτη προσέγγιση μπορεί να συγκριθεί με μια γιγάντια φακή (φακός).

Η συντριπτική πλειονότητα της γαλαξιακής ύλης (αστέρια, διαστρικό αέριο, σκόνη) καταλαμβάνει φακοειδή όγκο περίπου 100.000 έτη φωτός σε διάμετρο και πάχος περίπου 12000 έτη φωτός στο κεντρικό τμήμα. Ένα άλλο (σημαντικά μικρότερο) τμήμα της γαλαξιακής ύλης γεμίζει έναν σχεδόν σφαιρικό όγκο με ακτίνα περίπου 50.000 έτη φωτός. Τα κέντρα των φακοειδών και σφαιρικών συστατικών του Γαλαξία συμπίπτουν.

 

Υπέροχο ταξίδι στους πλανήτες του ηλιακού συστήματος

Στο πρόγραμμα αναπαραγωγής βίντεο, μπορείτε να ενεργοποιήσετε τους υπότιτλους και να επιλέξετε τη μετάφρασή τους σε οποιαδήποτε γλώσσα στις ρυθμίσεις

 

Ταξίδι μέσω του Γαλαξία

Στο πρόγραμμα αναπαραγωγής βίντεο, μπορείτε να ενεργοποιήσετε τους υπότιτλους και να επιλέξετε τη μετάφρασή τους σε οποιαδήποτε γλώσσα στις ρυθμίσεις