το νερό στο ηλιακό μας σύστημα

Υπάρχουν  7 (;) μέρη στο ηλιακό μας σύστημα που είναι γνωστό ή πολύ πιθανό ότι έχουν νερό : η Γη , η Σελήνη , ο δορυφόρος του Δία  Ευρώπη ,  ο δορυφόρος του Κρόνου  Εγκέλαδος ,  ο Άρης , ο Ερμής  και ο αστεροειδής  Δήμητρα .

1. Νερό στον Εγκέλαδο

Τέσσερις τεράστιες στήλες υδρατμών και σωματιδίων πάγου εκτοξεύονται με μεγάλη ταχύτητα περίπου 2.500 χλμ την ώρα από τον Εγκέλαδο, το δορυφόρο του Κρόνου, γεγονός που υποδηλώνει ότι πιθανότατα προέρχονται από νερό σε υγρή μορφή, το οποίο βρίσκεται σε όχι μεγάλο βάθος κάτω από την παγωμένη επιφάνειά του, όπως π.χ. συμβαίνει στην Ανταρκτική.

Αυτό εκτιμούν οι επιστήμονες, σύμφωνα με δημοσιεύματα του Ρόιτερς και του περιοδικού «Nature» όπου έγινε η σχετική επιστημονική δημοσίευση των συνεργαζόμενων ερευνητών από το εργαστήριο Αεριοπροώθησης της NASA στην Καλιφόρνια, το πανεπιστήμιο του Κολοράντο και το πανεπιστήμιο της Κεντρικής Φλόριδα. Η έρευνα βασίζεται σε στοιχεία του διαστημοπλοίου «Κασίνι», μιας κοινής ευρω-αμερικανικής αποστολής, που εκτοξεύθηκε το 1997, βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον Κρόνο από το 2004 και το οποίο φέτος πέρασε πάνω από τον Εγκέλαδο και ουσιαστικά μέσα από τις στήλες, συλλέγοντας δείγματα παγωμένης σκόνης και αερίου.

Η νέα ανακάλυψη σημαίνει ότι ο Εγκέλαδος (που έχει διάμετρο περίπου 500 χλμ και είναι ένα από τα 60 φεγγάρια του Κρόνου) πιθανότατα έχει έναν υπόγειο ωκεανό νερού και άρα συνθήκες τέτοιες που θα μπορούσαν να υποστηρίξουν τη ζωή, τουλάχιστον σε μικροβιακή μορφή. Το «Κασίνι» από το 2005 είχε ανακαλύψει τεράστιους πίδακες να εκτοξεύονται από σχισμές κοντά στο νότιο πόλο του Εγκέλαδου (που ονομάστηκαν «Αλεξάνδρεια», «Κάιρο», «Βαγδάτη» και «Δαμασκός») και από τότε οι επιστήμονες διαφωνούν κατά πόσο υπάρχει στο δορυφόρο υπόγειο νερό, κάτι που τώρα φαίνεται να επιβεβαιώνεται. Η ταχύτητα εκτόξευσης των πιδάκων αποδίδεται από τους επιστήμονες στο ότι υπάρχουν υψηλές θερμοκρασίες κοντά στο σημείο τήξης των πάγων, οι οποίοι μετατρέπονται σε νερό.

Ορισμένοι επιστήμονες πάντως, όπως η γεωλόγος Σούζαν Κίφερ του πανεπιστημίου του Ιλινόις, δήλωσαν ότι δεν έχουν ακόμα πειστεί για την ύπαρξη νερού σε υγρή μορφή κάτω από την επιφάνεια του Εγκέλαδου και αντιπροτείνουν ότι οι πίδακες προκαλούνται από αέρια παγιδευμένα σε κλαθράτα (στερεά μίγματα -στην προκειμένη περίπτωση αερίων και πάγου- στα οποία μικρά μόρια μιας ένωσης παγιδεύονται σε κοιλότητες του κρυσταλλικού πλέγματος μιας άλλης ουσίας). Τα κλαθράτα, σύμφωνα με αυτό το εναλλακτικό μοντέλο, εκρήγνυνται απότομα και απελευθερώνουν με μεγάλη πίεση τους υδρατμούς που εκτοξεύονται στο διάστημα. Πρόσθετα στοιχεία που θα στείλει στο μέλλον η αποστολή «Κασίνι» αναμένεται να ξεκαθαρίσουν οριστικά το ζήτημα.

2. Νερό στην Ευρώπη

Η έντονη ακτινοβολία θα σκότωνε έναν άνθρωπο σε 10 λεπτά, αν βέβαια δεν είχε πεθάνει νωρίτερα από ασφυξία (καθώς η ατμόσφαιρα είναι σχεδόν ανύπαρκτη) ή δεν είχε παγώσει από την έκθεση σε θερμοκρασίες -150 βαθμών Κελσίου, ή δεν είχε πέσει σε κάποιο βάραθρο βάθους εκατοντάδων μέτρων στον πάγο. Σ’ αυτό το αφιλόξενο μέρος πρόκειται να γίνει μέσα στην επόμενη δεκαετία μια αποστολή αυτόματης διαστημοσυσκευής της NASA, που το κόστος της θα ξεπεράσει τα 4 δισεκατομμύρια δολάρια. Το ουράνιο σώμα – στόχος της αποστολής είναι η Ευρώπη, ένας από τους τέσσερις μεγαλύτερους δορυφόρους του Δία.

Αν και εχθρική προς τον άνθρωπο και τις ανώτερες μορφές ζωής που αναπτύχθηκαν στη Γη, η Ευρώπη – με διάμετρο 2.600 χιλιόμετρα, δηλαδή λίγο μικρότερη από τη Σελήνη – είναι παραδόξως ένα από τα λίγα σημεία στο ηλιακό μας σύστημα που ενδέχεται να έχει αναπτυχθεί κάποια μορφή ζωής. Κάτω από την επικίνδυνη επιφάνειά της βρίσκεται ένας τεράστιος ωκεανός, μια θερμή θάλασσα που καλύπτει ολόκληρη τη σφαίρα του δορυφόρου και ενδεχομένως να έχει περισσότερο νερό απ’ ό,τι όλοι οι ωκεανοί της Γης μαζί. Η ύπαρξη νερού και μάλιστα νερού σε υγρή μορφή συνοδεύεται πάντα από τη πιθανότητα εμφάνισης ζωής.
Ωκεάνιοι κόσμοι

Η αποστολή στην Ευρώπη επιλέχθηκε σε βάρος μιας νέας, δεύτερης αποστολής προς τον Τιτάνα, το μεγάλο δορυφόρο του Κρόνου. Θα είναι μια αποστολή χωρίς άμεση επαφή με το υπό εξέταση αντικείμενο, καθώς απορρίφθηκε για οικονομικούς λόγους η πρόταση η διαστημοσυσκευή να φέρει και μια άκατο που θα κατέβει στην επιφάνεια της Ευρώπης για να πραγματοποιήσει γεώτρηση, ώστε να προσδιοριστεί καλύτερα το πάχος της παγωμένης κρούστας που περιβάλλει το δορυφόρο και ενδεχομένως να παρθούν δείγματα από νερό που θα εξεταζόταν για ενδείξεις ζωής. Ετσι, το αυτόματο σύστημα που θα σταλεί στην Ευρώπη θα επιχειρήσει την πιο σύνθετη και ενδελεχή εξέταση ενός ουράνιου σώματος από τροχιά. Η διαστημοσυσκευή θα χρειαστεί έξι χρόνια για να φτάσει στην Ευρώπη και με βάση τις προδιαγραφές της θα θεωρηθεί πετυχημένη αν αντέξει τρεις μήνες σε τροχιά πριν πάθει κάποια σημαντική βλάβη και βγει εκτός λειτουργίας. Το βασικό πρόβλημα είναι το ισχυρό ρεύμα φορτισμένων σωματιδίων που δημιουργεί το μαγνητικό και βαρυτικό πεδίο του γίγαντα πλανήτη, για την αντιμετώπιση του οποίου η διαστημοσυσκευή θα φέρει ειδική θωράκιση στα πιο ευαίσθητα σημεία της.

Κάτω από τη θρυμματισμένη επιφάνεια της Ευρώπης υπάρχει ένας τεράστιος ωκεανός. Η καλλιτεχνική απεικόνιση τομής των ανώτερων στρωμάτων δείχνει το ενδεχόμενο το παγοκάλυμμα να είναι λεπτό (κέντρο) εφόσον υπάρχει έντονη υποθαλάσσια ηφαιστειακή δραστηριότητα, ή πιο παχύ (δεξιά), με ένα εκτεταμένο στρώμα πάγου που θα κινείται τόσο αργά όσο οι παγετώνες στη Γη, εμποδίζοντας τη βύθιση οργανικών ουσιών από την επιφάνεια
Με βάση την επιστημονική γνώση του εικοστού αιώνα, ο πλανήτης Αρης συγκέντρωνε τις περισσότερες πιθανότητες να έχει εμφανίσει εξωγήινη ζωή. Ομως οι πολλές αποστολές που έγιναν προς αυτόν, με διαστημοσυσκευές σε τροχιά γύρω του, αλλά και αυτοκινούμενα εξερευνητικά συστήματα στην επιφάνειά του, δεν έδωσαν κάτι συγκεκριμένο για την εμφάνιση ζωής στο παρελθόν, πολύ περισσότερο για την ύπαρξη κάποιων μικροβίων σήμερα. Ούτε εντοπίστηκε πουθενά στον Αρη νερό σε υγρή μορφή. Το επιστημονικό ενδιαφέρον ήταν φυσικό να στραφεί και προς την Ευρώπη, έναν κόσμο που στην κυριολεξία κολυμπάει στο νερό. Τον περασμένο Φλεβάρη η αμερικανική NASA και η ευρωπαϊκή ESA συμφώνησαν να πραγματοποιήσουν εξερευνητικές αποστολές προς τους μεγάλους δορυφόρους του Δία, μια ομάδα στην οποία συγκαταλέγεται ο μεγαλύτερος δορυφόρος στο ηλιακό μας σύστημα, αλλά και ουράνια σώματα με ωκεανούς, βγαλμένα θαρρείς από μυθιστορήματα επιστημονικής φαντασίας.

Οι μέχρι τώρα γνώσεις μας για τους δορυφόρους του Δία προέρχονται από τα σύντομα περάσματα των παλιών αποστολών Παϊονίρ και Βόγιατζερ και τις πιο εκτεταμένες εξερευνήσεις του Δία από τις διαστημοσυσκευές «Γαλιλαίος» και «Κασσίνι» (που βρίσκεται ακόμα σε τροχιά γύρω από τον Κρόνο). Παράλληλα με το εξερευνητικό σύστημα που θα στείλει η NASA στην Ευρώπη το 2020, η ESA θα στείλει ένα άλλο αυτόματο σύστημα προς τον Γανυμήδη, ένα από τα μεγάλα φεγγάρια του Δία (η απόφαση για την αποστολή αυτή δεν είναι ακόμα οριστική). Και οι δύο διαστημοσυσκευές θα φτάσουν στο σύστημα του Δία γύρω στο 2026 και θα μελετήσουν τον πλανήτη και τους δορυφόρους του επί ένα ή δύο χρόνια, μπαίνοντας τελικά σε τροχιά γύρω από τους απώτερους στόχους του.
Κρίσιμο το πάχος του πάγου

Το αυτόματο σύστημα που θα κάνει τις παρατηρήσεις της Ευρώπης θα έχει βάρος 4,5 τόνους και θα μπει σε τροχιά περίπου 100 χιλιόμετρα πάνω από την επιφάνεια. Το ισχυρό του ραντάρ θα «δει» βαθιά μέσα στον πάγο, φτάνοντας ενδεχομένως μέχρι το υγρό νερό, ενώ άλλα όργανα θα κάνουν λεπτομερή χαρτογράφηση της επιφάνειας που μοιάζει με θρυμματισμένο τσόφλι αυγού, θα αναλύσουν την εξαιρετικά αραιή ατμόσφαιρα και θα μετρήσουν την ακτινοβολία που στέλνει ο Δίας.

Η Ευρώπη είναι από τα πιο παράξενα από γεωλογικής άποψης ουράνια σώματα στο ηλιακό μας σύστημα, με χιλιάδες ρωγμές πάνω στον πάγο, διαφόρων σχημάτων και προσανατολισμών. Αν αποδειχτεί ότι ο πάγος είναι λεπτός και πορώδης, όπως ο πάγος της γήινης Αρκτικής, τότε μια «σούπα» πλούσια σε οργανικές χημικές ενώσεις και οξυγόνο από την «δαρμένη» από ακτινοβολία επιφάνεια μπορεί να έχει διεισδύσει στο εσωτερικό, στον ωκεανό που υπάρχει από κάτω, εμπλουτίζοντάς τον με τα απαραίτητα συστατικά στοιχεία της ζωής. Αν όμως το παγοκάλυμμα είναι παχύ (οι περισσότεροι επιστήμονες εκτιμούν ότι πρέπει να είναι τουλάχιστον 15 χιλιόμετρα) τότε υπάρχει πολύ μικρή πιθανότητα για επαφή της παγωμένης επιφάνειας με τη θάλασσα από κάτω και ανάλογα μικρές πιθανότητες για εμφάνιση ζωής. Ο πάγος μπορεί να είναι είτε ένα προστατευτικό κάλυμμα, είτε ένα αδιαπέραστο καπάκι. Στην περίπτωση παγοκαλύμματος μεγάλου πάχους η μόνη άλλη δυνατότητα για εμφάνιση ζωής είναι αν υπάρχουν υποθαλάσσια ενεργά ηφαίστεια που να προσφέρουν τις απαραίτητες ουσίες, αλλά και την απαραίτητη ενέργεια για βιολογική εξέλιξη της χημικής «σούπας».

3. Νερό στον Άρη

Επιστήμονες της NASA, ύστερα απο τα ευρήματα που ξέθαψε το ρομποτικό μηχανημα Phoenix, κατέληξαν στο συμπέρασμα οτι το υπέδαφος του “κόκκινου πλανήτη” είναι παγωμένο. Η απόδειξη απεικονιζόταν σε μια σειρά απο φωτογραφίες που είχε αποστείλει το Phoenix, ενώ προηγουμένως είχε ανοίξει ένα αυλάκι με το ρομποτικό του άκρο. Κατά την εσκαφή στο Βόρειο Πόλο του Άρη, διαπιστώθηκε απο τους επιστήμονες , οτι το “όχημα” της NASA ανέσκαψε μερικά άσπρα κομμάτια στο μέγεθος κύβου.

Μετά από τρεις ημέρες, το σημείο εκείνο φωτογραφήθηκε ξανά και αυτο που παρατηρήθηκε ηταν οτι το υλικό που προυπήρχε είχε εξαφανιστεί. Η ένδειξη αυτή, οδήγησε στο συμπέρασμα οτι πρόκειται για πάγο που εξαχνώθηκε, καθώς οι συνθήκες χαμηλής θερμοκρασίας καιατμοσφαιρικής πίεσης που επικρατούν στο πλανήτη Άρη, μπορούν να μετατρέψουν τον πάγο αποστερεά σε αέρια κατάσταση, χωρίς να λιώσει και να μετατραπεί ενδιάμεσα σε υγρό.

Η NASA αρχικά, πίστευε ότι κάτω απο την έρημη επιφάνεια του Άρη υπήρχε ένα απέραντο “σεντόνι” πάγου, συμπέρασμα στο οποίο οδήγησε η αποστολή του δορυφόρου “Odyssey” το 2002ανιχνεύοντας στο “κοκκινο πλανήτη” το στοιχείο υδρογόνο. Οι παρατηρήσεις του Phoenixεπιβεβαιώνουν την αρχική θεωρία που είχαν διατυπώσει οι επιστήμονες της Διαστημικής υπηρεσίας των Η.Π.Α., καταρρίπτοντας το ενδέχομενο το υλικό που βρέθηκε να είναι αλάτι.

4. Νερό στη Σελήνη

Είναι αλήθεια, υπάρχει νερό στη Σελήνη και μάλιστα σε σημαντικές ποσότητες! Σύμφωνα με τους επιστήμονες της NASA, το πείραμα βομβαρδισμού του φεγγαριού που έλαβε χώρα τον περασμένο μήνα στέφθηκε από επιτυχία, αφού οι αναλύσεις των στοιχείων που συλλέχθηκαν έδειξαν ότι 100 κιλά πάγου εκτινάχθηκαν από τον κρατήρα στον οποίο προσέκρουσε ο πύραυλος Centaur. Πρόκειται για μία πολύ καλή είδηση, αφενός επειδή τα αποθέματα πάγου μπορούν να μετατραπούν σε πόσιμο νερό για μελλοντικές επανδρωμένες αποστολές και στο απώτερο μέλλον ίσως διευκολύνουν τον ανθρώπινο εποικισμό στη Σελήνη.

Οι επιστήμονες ελπίζουν ακόμη ότι αναλύοντας τον πάγο που βρίσκεται αποθηκευμένος εδώ και δισεκατομμύρια χρόνια στη Σελήνη, θα μπορέσουν να «διαβάσουν» την ιστορία του ηλιακού μας συστήματος και να ξεκλειδώσουν τα μυστικά της δημιουργίας της Γης.

Με ταχύτητα 9.000 χιλιομέτρων την ώρα ο πύραυλος της αποστολής LCROSS προσέκρουσε στις 9 Οκτωβρίου δύο φορές στον κρατήρα Cabeus κοντά στον νότιο πόλο του φεγγαριού, μία περιοχή η οποία θεωρήθηκε από τους επιστήμονες πιθανή αποθήκη πάγου.

Σύμφωνα με τις αναλύσεις φασματικών δεδομένων, «περίπου μία ντουζίνα κουβάδες των 8 λίτρων» εκτινάχθηκε κατά την πρώτη πρόσκρουση, δηλαδή το σύννεφο που υψώθηκε 1,6 χιλιόμετρο περιείχε τουλάχιστον 90 λίτρα νερού. «Δεν βρήκαμε απλώς λίγο νεράκι, βρήκαμε μία σημαντική ποσότητα», δήλωσε ο Αντονι Κολαπρέτ, επικεφαλής ερευνητής της αποστολής LCROSS, σε συνέντευξη Τύπου της NASA το βράδυ της Παρασκευής. Το νερό μεταφέρθηκε πιθανότατα στην επιφάνεια της άνυδρης Σελήνης μέσω μίας βροχής κομητών.

Ο λόγος για τον οποίο ο κρατήρας Cabeus -και ίσως και άλλοι ακόμα- αποθήκευε μεγάλη ποσότητα πάγου για δισεκατομμύρια χρόνια, είναι το γεγονός ότι βρίσκεται βυθισμένος στο σκοτάδι σε θερμοκρασία -230 βαθμών Κελσίου.

«Μαζί με το νερό στον Cabeus υπάρχουν ενδείξεις άλλων ουσιών που παρουσιάζουν μεγάλο ενδιαφέρον. Οι περιοχές της Σελήνης που βρίσκονται σε μόνιμο σκοτάδι είναι παγίδες που μαζεύουν και συντηρούν υλικά για δισεκατομμύρια χρόνια», είπε ο Κολαπρέτ. «Το συναρπαστικό είναι ότι χτυπήσαμε μόνο ένα σημείο», σχολίασε ο Πίτερ Σουλτζ, καθηγητής γεωλογίας στο Πανεπιστήμιο Μπράουν, και προσέθεσε ότι «είναι όπως όταν ερευνάς για πετρέλαιο. Οταν το ανακαλύψεις σε ένα σημείο, είναι πολύ πιθανό να βρεις κι άλλο εκεί κοντά».

5. Νερό στη Δήμητρα

Αστρονόμοι διαπίστωσαν ότι ο αστεροειδής Δήμητρα, που είναι ο μεγαλύτερος γνωστos αστεροειδής, ενδέχεται να περιέχει περισσότερο καθαρό νερό από όσο περιέχει όλη η Γη.Η Δήμητρα, με διάμετρο 930 χιλιομέτρων, όσο δηλαδή το μέγεθος του Τέξας, έχει μάζα που αποτελεί περίπου το 25% της συνολικής μάζας αντικειμένων που βρίσκονται στη Ζώνη των Αστεροειδών. Μια ομάδα αστρονόμων, υπό την καθοδήγηση του Peter Thomas του πανεπιστημίου του Κορνέλ, τράβηξαν 267 φωτογραφίες του αστεροειδή με τη βοήθεια του Διαστημικού Τηλεσκόπιου Hubble. Στη συνέχεια, με τη μελέτη αυτών των φωτογραφιών αλλά και με προσομοιώσεις σε ηλεκτρονικούς υπολογιστές, εκτίμησαν ότι η Δήμητρα έχει ένα βραχώδη πυρήνα και ένα λεπτό εξωτερικό φλοιό. Το σχήμα της είναι σφαιρικό, γεγονος που υποδηλώνει ότι η βαρύτητα είναι αρκετά ισχυρή σε αυτόν

για να διαμορφώνει το σχήμα του. Όμως, τα πράγματα δεν σταματούν εδώ. Διότι οι υπολογισμοί δείχνουν πως το εσωτερικό του αστεροειδή, ανάμεσα στον πυρήνα και τον φλοιό, πρέπει να είναι γεμάτο με παγωμένο νερό. Σε αυτό συνηγορεί άλλωστε και η χαμηλή πυκνότητα της Δήμητρας. Αυτή η περιοχή με το νερό εκτιμάται ότι αποτελεί περίπου το ένα τέταρτο του όγκου της Δήμητρας. Σε αυτή την περίπτωση, όπως ανακοίνωσε το Επιστημονικό Ινστιτούτο Διαστημικού Τηλεσκοπίου που διαχειρίζεται το Hubble για λογαριασμό της NASA και της ESA, ο αστεροειδής πρέπει να έχει περισσότερο καθαρό νερό από τη Γη. Συγκεκριμένα, η Γη έχει συνολικά 1,4 δισεκατομμύρια κυβικά χιλιόμετρα, εκ των οποίων τα 41 εκατομμύρια είναι φρέσκο, καθαρό νερό. Στη Δήμητρα υπολογίζεται ότι υπάρχουν 200 εκατομμύρια κυβικά χιλιόμετρα καθαρού νερού. Το 2015 η NASA με το πρόγραμμα Dawn θα αποστείλει διαστημόπλοιο στη Δήμητρα, προκειμένου να μελετηθεί εκτενέστερα η σύσταση της

Advertisements
This entry was posted in σχετικά κ΄άσχετα με τις φυσ.επιστήμες, χημεία Β γυμν. and tagged , , . Bookmark the permalink.

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Google+

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google+. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Σύνδεση με %s