49ο ΓΕΝΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΑΘΗΝΩΝ
Πρόλογος Εισαγωγή: Πλανητικά Καιρικά Φαινόμενα Ερμής Αφροδίτη Άρης Δίας Κρόνος Ουρανός Ποσειδώνας Πλούτωνας Δορυφόροι
Γη Επίλογος ΕΤΗΣΙΑ ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΜΕΤΕΩΡΟΛΟΓΙΚΩΝ ΠΑΡΑΜΕΤΡΩΝ 2019 Βιβλιογραφία
Αφροδίτη
Η Αφροδίτη είναι ο δεύτερος σε απόσταση από
τον Ήλιο πλανήτης του Ηλιακού Συστήματος και ο
πρώτος γείτονας μας.
Είναι το πιο λαμπρό αντικείμενο στον νυκτερινό ουρανό μετά τη Σελήνη. Ονομάζεται
από το λαό Αυγερινός ή Αποσπερίτης. Είναι παρόμοια στη Γη σε μέγεθος,
αλλά πολύ διαφορετική σε φυσικά χαρακτηριστικά, καθώς καλύπτεται από πυκνά νέφη
διοξειδίου του άνθρακα και διοξειδίου του θείου και η πίεση
και θερμοκρασία στην επιφάνεια της είναι πολύ μεγαλύτερες από τις
αντίστοιχες της Γης. Η Αφροδίτη ονομάζεται "αδελφή της Γης", ως προς την
ομοιότητα στο μέγεθός της με την Γη.
Η Αφροδίτη δεν απομακρύνεται ποτέ μακριά από τον ήλιο, που φθάνει 72-ημέρες
πριν και μετά από την κατώτερη κλίση.
Μια ημέρα στην Αφροδίτη, ισοδυναμεί με 243 γήινες, ενώ η ανατολή του Ήλιου γίνεται από την δύση. Αυτή η αργή και αντίθετη με τους άλλους πλανήτες περιστροφή, είναι ένα μόνο από τα μυστήρια που κρύβει ο δεύτερος αυτός πλανήτης του Ήλιου, αφού για δεκαετίες οι επιστήμονες διαφωνούσαν συνεχώς σχετικά με το τι υπήρχε κάτω από τα σύννεφα που βλέπαμε, τι είδους δηλαδή επιφάνεια θα βρίσκαμε στην Αφροδίτη.
Αφροδίτη – Γη σε αντιπαράθεση Η πυκνή, παχιά ατμόσφαιρα της Αφροδίτης
Ο γειτονικός μας αυτός πλανήτης είχε παίξει από παλιά το ρόλο της "δίδυμης" αδελφής της Γης μας λόγω του μεγέθους της κι έτσι θεωρούσαμε την Αφροδίτη ως έναν όμορφο και φιλόξενο κόσμο. Οι σύγχρονες όμως διαστημικές συσκευές, μας απεκάλυψαν μια επιφάνεια με θερμοκρασία 480 βαθμών Κελσίου, και ατμοσφαιρική πίεση 90 φορές μεγαλύτερη από εκείνη της Γης μας. Η ύπαρξη πυκνής ατμόσφαιρας διοξειδίου του άνθρακα στην Αφροδίτη είναι υπεύθυνη για το φαινόμενο του θερμοκηπίου που παρατηρείται. Ο πλανήτης δεν ψύχεται ποτέ και η μέση θερμοκρασία του (465 βαθμοί Κελσίου) είναι μεγαλύτερη ακόμη και από την θερμοκρασία τήξης του μολύβδου, ενώ σε περίπτωση που δεν υπήρχε ατμόσφαιρα ή ήταν πολύ πιο αραιή, η θερμοκρασία θα ήταν γύρω στους 60 βαθμούς Κελσίου!. Η πίεση στην Αφροδίτη είναι τόσο μεγάλη, ώστε, με τα γήινα δεδομένα, θα αντιστοιχούσε σε πίεση στον πάτο ενός ωκεανού βάθους περίπου ενός χιλιομέτρου, ενώ ο πλανήτης μαστιγώνεται από κυκλωνικούς ανέμους ταχύτητας 360 χιλιομέτρων την ώρα.
Τα τελευταία χρόνια μελετήθηκε η επιφάνεια της με ραντάρ που άφησαν διαστημικές συσκευές, αποκαλύπτοντας για πρώτη φορά ολόκληρη σχεδόν την επιφάνειά της. Η χαρτογράφηση αυτή μας αποκάλυψε τρία υψίπεδα σε μέγεθος ηπείρων, ενεργά ηφαίστεια ψηλότερα από την Οροσειρά Έβερεστ, χαράδρες βάθους τριών χιλιομέτρων, και μερικούς ρηχούς αλλά μεγάλου πλάτους κρατήρες μετεωριτών. Το καυτό έδαφος περιλαμβάνει λίμνες από υλικά που στη Γη θα βρίσκονταν σε στερεά κατάσταση. Δεν υπάρχει καθόλου νερό στην επιφάνεια της Αφροδίτης, η οποία κατά τα δύο τρίτα είναι ομαλές πεδιάδες διάσπαρτες από χιλιάδες ηφαίστεια, μερικά ακόμη ενεργά και με διάμετρο από ένα έως 240 χιλιόμετρα, από τα οποία χύνεται λάβα που έχει σκάψει κανάλια μήκους έως 7.000 χιλιομέτρων, πιο μακριά και από το Νείλο. Η υψηλότερη οροσειρά, που λέγεται Μάξγουελ, έχει μήκος 870 χιλιομέτρων και φθάνει σε ύψος 11,3 χιλιομέτρων, ξεπερνώντας κατά πολύ το Έβερεστ.
To Όρος Μάατ της Αφροδίτης, ύψους 5 χλμ, σε τρισδιάστατο μοντέλο που δημιουργήθηκε με δεδομένα από το ραντάρ του Venus Express
Στην Αφροδίτη υπάρχουν 156 ηφαίστεια. Επίσης, διαθέτει μεγάλες ηφαιστειακές οροσειρές, όπως είναι η περιοχή Aphrodite Terra, στην οποία υπάρχουν πολλά και μεγάλα ηφαίστεια, ανάμεσά τους και το Maat Moons. Ως αποτέλεσμα της έντονης ηφαιστειακής δραστηριότητας, ρέει συνεχώς λάβα σε όλα τα μήκη και πλάτη του πλανήτη.
Το αμερικανικό διαστημόπλοιο Μαγγελάνος, απεκάλυψαν αρκετές λεπτομέρειες της επιφανείας της με τη χρήση ραντάρ. Υπάρχουν όμως αρκετά μυστήρια. Καταρχήν ο καιρός της Αφροδίτης δεν μπορεί να κατανοηθεί από μια απλή σύγκριση με τον καιρό της Γης. Πολλά από τα ακραία καιρικά φαινόμενα που λαμβάνουν χώρα εκεί είναι ανεξήγητα. Για παράδειγμα, αν και ο πλανήτης περιστρέφεται γύρω από τον εαυτό του αργά εντός 243 ημερών, ισχυρότατες και ταχύτατες θύελλες σαρώνουν όλη την ανώτερη ατμόσφαιρά του εντός μόλις τεσσάρων ημερών.
Αλλά και η καλυμμένη από το πέπλο της παχιάς ατμόσφαιράς της επιφάνεια της Αφροδίτης είναι μυστηριώδης. Ενώ στη Γη ηφαιστειακές εκρήξεις συμβαίνουν με σταθερό ρυθμό και οι τεκτονικές πλάκες μετατοπίζονται συνεχώς εκτονώνοντας την ενέργεια που παράγεται στο εσωτερικό της, κάτι τέτοιο δεν φαίνεται να συμβαίνει στην Αφροδίτη. Εκεί, οι παλαιότεροι κρατήρες φαίνονται να έχουν ηλικία 500 εκατομμυρίων ετών, κάτι που σημαίνει ότι ο πλανήτης ενεργεί σαν χύτρα πιέσεως βρασμού, δηλαδή, όταν η εσωτερική πίεση αυξηθεί σημαντικά, ολόκληρος ο πλανήτης συγκλονίζεται από μια κοσμογονική πλανητική έκρηξη η οποία αναδιατάσσει τους επιφανειακούς σχηματισμούς καταστρέφοντας όσους είχαν σχηματισθεί παλιότερα. Αυτό φαίνεται να συνέβη πριν από 500 εκατομμύρια έτη και έτσι μπορεί να εξηγεί την απουσία παλαιότερων κρατήρων.
Φαίνεται να υπάρχει στενή αλληλεπίδραση μεταξύ της επιφάνειας και της ατμόσφαιρας της Αφροδίτης, παρόμοια της αλληλεπίδρασης των ωκεανών και της ατμόσφαιρας της Γης. Πώς όμως επηρεάζει ολόκληρο τον πλανήτη το ισχυρότατο «φαινόμενο θερμοκηπίου» της Αφροδίτης; Στη Γη, η παρούσα βιομηχανική επανάσταση με τους εκλυόμενους ρύπους και την ερημοποίηση έχουν δημιουργήσει ένα παρόμοιο «φαινόμενο θερμοκηπίου» που παρόλο που εμφανίζεται σε πολύ μικρότερη κλίμακα, αρχίζει ήδη να έχει σημαντικές συνέπειες για τον πλανήτη μας.
Η πυκνή ατμόσφαιρα δεν επιτρέπει σε μικρά αντικείμενα (μετεωρίτες) να πέσουν στο έδαφος της, αφού τα αντικείμενα αυτά διαλύονται ταχύτατα στον αέρα. Γι' αυτό και στην επιφάνειά της υπάρχουν μόνο τεράστιοι κρατήρες που έχουν δημιουργηθεί από την πτώση μεγάλων αστεροειδών. Σε συνδυασμό με όλα τα υπόλοιπα ατμοσφαιρικά και γεωλογικά χαρακτηριστικά, έχει δημιουργηθεί ένα άγριο όσο και εντυπωσιακό περιβάλλον. Έχουν εντοπιστεί 900 κρατήρες, ο μικρότερος εκ των οποίων έχει διάμετρο 1,5 χλμ. και ο μεγαλύτερος 280 χλμ. Οι περισσότεροι από αυτούς διατηρούνται στην ίδια ακριβώς κατάσταση με αυτή που ήταν τις πρώτες ώρες μετά τη δημιουργία τους.
Η επιφάνεια της Αφροδίτης, διάσπαρτη από κρατήρες και εμφανή τα σημάδια ηφαιστιακής δραστηριότητας
Η παλαιότερη αντίληψη ότι η Αφροδίτη είναι γεωλογικά νεκρή, έχει πια εγκαταλειφθεί, καθώς έχουν βρεθεί ενδείξεις συνεχιζόμενης τεκτονικής και ηφαιστειακής δραστηριότητας, όπως τονίσθηκε και στο πρόσφατο διεθνές συνέδριο σεληνιακής και πλανητικής επιστήμης στο Τέξας. Νεότερα στοιχεία δείχνουν ότι ο επιφανειακός φλοιός της Αφροδίτης είναι σπασμένος σε πλάκες διαμέτρου 500 έως 1.000 χιλιομέτρων, που φαίνεται να κινούνται αργά, όπως οι πλάκες πάγου στους γήινους ωκεανούς, ασκώντας πιέσεις η μία στην άλλη.
Οι μελλοντικοί επισκέπτες της Αφροδίτης αν υπάρξουν ποτέ, θα αντικρίσουν μια επιφάνεια πέρα και απ' αυτήν ακόμη την επιστημονική φαντασία. Γιατί η επιφάνεια της Αφροδίτης είναι μία καυτή έρημος με ασθενείς ανέμους που δεν κατορθώνουν να διαβρώσουν τα βράχια, ακόμη και μετά την πάροδο εκατομμυρίων χρόνων.
Η υψηλή θερμοκρασία που επικρατεί εκεί αποτελούσε ένα πραγματικό αίνιγμα έως ότου αναγνωρίστηκε ότι η αιτία ήταν το διοξείδιο του άνθρακα που δεν επιτρέπει στην υπέρυθρη ακτινοβολία να διαφύγει στο διάστημα.
Τα πυκνά νέφη της Αφροδίτης, που αποτελούνται από διοξείδιο του άνθρακα (98%), λειτουργούν σαν θερμοκήπιο και είναι υπεύθυνα για τις υψηλές θερμοκρασίες του πλανήτη. Σε μια γεμάτη από διοξείδιο του άνθρακα ατμόσφαιρα (96%), υπάρχει λίγο άζωτο (3,5%) και θειικό οξύ με πολύ μεγάλη πυκνότητα οι άνεμοι κινούνται μόνο με ταχύτητα 360 χιλιομέτρων την ώρα.
Ζεστά δε αέρια κινούνται σπειροειδώς από τον ισημερινό προς τις πολικές περιοχές και μετακινούν τα πυκνά νέφη θειικού οξέος σε όλον τον πλανήτη. Η ηλιακή θερμότητα βοηθάει να δημιουργηθούν πολύ γρήγοροι άνεμοι μεταφέροντας τα αέρια αυτά τόσο στα ανώτερα επίπεδα της ατμόσφαιρας, όσο και προς τις ψυχρότερες πολικές περιοχές, όπου μειώνεται η θερμοκρασία των αερίων. Εν συνέχεια χάνουν πάλι ύψος και μετακινούνται πίσω προς τον ισημερινό.
Η επιφάνεια της Αφροδίτης στην περιοχή προσεδάφισης του Venera 13 το 1982
Στην επιφάνεια της Αφροδίτης, δεν υπάρχουν θερμοκρασιακές διακυμάνσεις κατά τη μέρα ή τη νύχτα. Η θερμότητα είναι σε ολόκληρο τον πλανήτη παγιδευμένη από μια ατμόσφαιρα γεμάτη με διοξείδιο του άνθρακα. Έστω κι έτσι, οι κυριότερες διαφορές στη θερμοκρασία οφείλονται στην τοπογραφία του πλανήτη. Όπως ακριβώς συμβαίνει και στη Γη, στην κορυφή των βουνών επικρατούν χαμηλότερες θερμοκρασίες απ' ότι στις πεδινές περιοχές. Έτσι λοιπόν, το κρύο στην Αφροδίτη είναι όταν το θερμόμετρο δείχνει 447 βαθμούς Κελσίου, ενώ αυτό που λέμε ζέστη είναι οι 477 βαθμοί Κελσίου. Οι απίστευτες αυτές θερμοκρασίες που παρατηρούνται στην Αφροδίτη οφείλονται στο πιο ισχυρό φαινόμενο θερμοκηπίου, που έχει παρατηρηθεί ποτέ στο ηλιακό μας σύστημα.
Ο πυρήνας της πιστεύεται πως αποτελείται από νικέλιο και σίδηρο αλλά δεν δημιουργεί κανένα μαγνητικό πεδίο. Ο Pioneer όμως ανακάλυψε περιέργως ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο στην ιονόσφαιρα της, που αυξάνεται στους πόλους της μέσω αντιδράσεων με τον ηλιακό άνεμο.
Πριν λίγα χρόνια το διαστημικό τηλεσκόπιο Chandra κατάφερε για πρώτη φορά να φωτογραφίσει εκπομπή ακτίνων X από την Αφροδίτη. Αυτή δημιουργείται από τις ακτίνες του ήλιου που βομβαρδίζουν τα ηλεκτρόνια των ατμοσφαιρικών αερίων. Έτσι αναγκάζουν τα άτομα να εκπέμπουν φθορίζουσα ακτινοβολία με τη μορφή ακτίνων X.
Χαρακτηριστικό παράδειγμα που αποσαφηνίζει τον σύνθετο τρόπο με τον οποίο η ατμόσφαιρα ενός πλανήτη διαμορφώνει τα καιρικά του φαινόμενα αποτελεί η Αφροδίτη.
Τα πυκνά νέφη θειικού οξέος που την καλύπτουν, ανακλούν το μεγαλύτερο ποσοστό της ηλιακής ακτινοβολίας που προσπίπτει στην επιφάνειά της, καθιστώντας την Αφροδίτη το λαμπρότερο σώμα στον νυχτερινό ουρανό, μετά την Σελήνη φυσικά.
Μεσημβρινά (βόρεια–νότια) συστατικά της ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας στην ατμόσφαιρα της Αφροδίτης. Η μεσημβρινή κυκλοφορία είναι πολύ μικρότερη από την ζωνική κυκλοφορία, που μεταφέρει θερμότητα μεταξύ των περιοχών του πλανήτη που έχουν μέρα και των νυχτωμένων.
Επιπλέον, επειδή η Αφροδίτη, σε αντίθεση με τον πλανήτη μας, δεν διαθέτει εσωτερικά παραγόμενο μαγνητικό πεδίο (πιθανότατα εξαιτίας της πολύ αργής περιστροφής της γύρω από τον άξονά της), ο ηλιακός άνεμος παρέσυρε στο Διάστημα τα ελαφρύτερα στοιχεία, όπως το υδρογόνο και το οξυγόνο, αφήνοντας πίσω του μια εντελώς άνυδρη ατμόσφαιρα.
Με επιφανειακές θερμοκρασίες που υπερβαίνουν τους 450 °C, η Αφροδίτη είναι ο θερμότερος και πλέον άνυδρος πλανήτης του Ηλιακού μας συστήματος. Το πυκνό στρώμα νεφών θειικού οξέως που την καλύπτει σε υψόμετρο 45–70 km πάνω από την επιφάνειά της κινείται με ταχύτητες που αγγίζουν τα 370 km/h.
Το βαθύτερο, όμως, αίτιο για αυτήν την ταχύτατη περιστροφή της ατμόσφαιρας της Αφροδίτης παραμένει άγνωστο, όπως άγνωστος εξακολουθεί να παραμένει και ο μηχανισμός που ενεργοποιεί τις μεγάλες περιστρεφόμενες δίνες που έχουν εντοπιστεί στους πόλους της.
Όπως και ο κάποτε ζεστός και υγρός Άρης, η Αφροδίτη ίσως πολύ παλιά είχε κατάλληλες συνθήκες για φιλοξενία ζωής. Οι επιστήμονες θεωρούν πιθανό ότι η Αφροδίτη είχε μεγάλους ωκεανούς για πάνω από ένα δισεκατομμύριο χρόνια στην πρώιμη ιστορία της. Το πότε και πως χάθηκε όλο αυτό το νερό, αποτελεί ένα από τα μεγάλα αινίγματα που ζητούν απάντηση από μια μελλοντική αποστολή. Μερικοί προειδοποιούν ότι, αν συνεχιστεί ανεξέλεγκτη η κλιματική αλλαγή στον πλανήτη μας, μπορούμε να δούμε στην Αφροδίτη το μέλλον της Γης.