Το μεγάλο φωτεινό σημάδι και το σημάδι συνοδός του που εντοπίστηκαν σε κρατήρα της Δήμητρας
Σε τροχιά γύρω από το νάνο πλανήτη Δήμητρα, το μεγαλύτερο ουράνιο σώμα της κύριας ζώνης των αστεροειδών, επρόκειτο να μπει την περασμένη Παρασκευή η διαστημοσυσκευή «Χαραυγή» («Dawn»). Καθώς πλησίαζε έστειλε ήδη φωτογραφίες αυτού του μακρινού βράχου, στις οποίες οι αστρονόμοι μπορούν για πρώτη φορά να διακρίνουν με σαφήνεια τα χαρακτηριστικά της επιφάνειάς του.
Η συνάντηση γίνεται 500 εκατομμύρια χιλιόμετρα μακριά από τη Γη, μετά από διαδρομή 5 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων στο Διάστημα, σε ένα ταξίδι που ξεκίνησε το Σεπτέμβρη του 2007. Κατά τη διάρκειά του η «Χαραυγή» επισκέφθηκε (περαστική) έναν άλλο νάνο πλανήτη, την Εστία, στέλνοντας πολύτιμες φωτογραφίες και άλλες μετρήσεις γι' αυτό το επίσης ελάχιστα γνωστό έως τότε ουράνιο σώμα. Η Εστία, δεύτερη σε μέγεθος στην κύρια ζώνη των αστεροειδών, έχει διάμετρο 525 χιλιομέτρων, ενώ η Δήμητρα, ο τελικός προορισμός της «Χαραυγής», έχει διάμετρο 950 χιλιομέτρων.
Πολλές πρωτιές
Νάνοι πλανήτες ονομάζονται σφαιρικά ουράνια σώματα που περιφέρονται γύρω από τον Ηλιο, αλλά δεν είναι αρκετά μεγάλα (σε αντίθεση με τους κανονικούς πλανήτες), ώστε να «καθαρίσουν» την τροχιά τους από άλλα παρόμοια σώματα (έλκοντάς τα βαρυτικά), που βρίσκονται σε ανάλογη απόσταση από τον Ηλιο.
Η αποστολή «Χαραυγή» της αμερικανικής NASA συγκεντρώνει αρκετές πρωτιές: Είναι η πρώτη που επισκέπτεται την Εστία και τη Δήμητρα, η πρώτη που τίθεται σε τροχιά γύρω από νάνο πλανήτη (η αποστολή «Νέοι Ορίζοντες» θα κάνει ένα κοντινό πέρασμα από το νάνο πλανήτη Πλούτωνα τον Ιούλη του 2015), η πρώτη που μπαίνει σε τροχιά γύρω από ένα μέλος της κύριας ζώνης των αστεροειδών, που βρίσκεται μεταξύ Αρη και Δία. Μερικά από τα επιστημονικά όργανα που διαθέτει είναι γερμανικής και ιταλικής κατασκευής.
Καλλιτεχνική απεικόνιση της «Χαραυγής» καθώς πλησιάζει τη Δήμητρα, με τον Ηλιο στο βάθος. Η γαλάζια ανταύγεια είναι το πραγματικό χρώμα των αερίων από τη λειτουργία του κινητήρα ιόντων
Το σκάφος έχει διαστάσεις 1,64 επί 1,27 επί 1,77 μέτρα, ενώ με τα φωτοβολταϊκά ισχύος 10 κιλοβάτ απλωμένα το πλάτος του φτάνει τα 19,7 μέτρα. Ζυγίζει 747 κιλά και μεταφέρει 425 κιλά αερίου ξένου ως προωθητικό και άλλα 45,6 υδραζίνης, επίσης ως προωθητικό. Ενα από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της αποστολής, είναι ότι ο κύριος κινητήρας του σκάφους είναι κινητήρας ιόντων. Λειτουργεί ιονίζοντας τα άτομα του ευγενούς αερίου ξένου και επιταχύνοντάς τα υπό την επίδραση ηλεκτρικού πεδίου, προσφέροντας πολύ μικρή προωθητική δύναμη (όση το βάρος ενός φύλλου χαρτιού!), ικανή, όμως, όταν εφαρμόζεται για μεγάλο χρονικό διάστημα να επιταχύνει τη «Χαραυγή» σε ταχύτητες διαπλανητικού ταξιδιού. Δεν χρειάζεται οξειδωτικό και γενικά έχει εξαιρετική απόδοση (χρησιμοποιεί μόλις 3,25 χιλιοστά του γραμμαρίου προωθητικό ανά δευτερόλεπτο!).
Μυστηριώδη φωτεινά σημάδια
Ενθουσιασμό και ερωτήματα προκαλούν στους επιστήμονες τα φωτεινά σημάδια που εντοπίστηκαν στις φωτογραφίες από τις κάμερες της «Χαραυγής», μέσα σε κρατήρες και άλλα σημεία της επιφάνειας της Δήμητρας. Το φωτεινότερο απ' αυτά έχει και ένα συνοδό σημάδι. Αν και είναι πρόωρο να βγουν συμπεράσματα, τα φωτεινά σημάδια δεν αποκλείεται να είναι πάγος νερού. Το Γενάρη του 2014, είχαν εντοπιστεί εκπομπές υδρατμών από διάφορες περιοχές της Δήμητρας. Υπάρχουν σαφείς ενδείξεις ότι κάτω από την επιφάνειά της βρίσκονται σημαντικές ποσότητες πάγου και οι υδρατμοί μπορεί να είναι αποτέλεσμα κρυοηφαιστειακής δραστηριότητας, ή απλώς αποτέλεσμα εξάχνωσης του πάγου, που βρίσκεται πολύ κοντά στην επιφάνεια. Αν ισχύει η εκτίμηση ότι το 25% της μάζας της Δήμητρας είναι νερό, τότε ίσως έχει περισσότερο γλυκό νερό απ' ό,τι η Γη! Η διαφορά είναι ότι το νερό δεν μπορεί να παραμείνει σε υγρή κατάσταση στην επιφάνειά της και θα βρίσκεται κυρίως στο μανδύα, με μορφή πάγου, υγρού νερού και ένυδρων ορυκτών.
Φωτογραφίες όψεων της Δήμητρας. Στη δεξιά φαίνονται ανοιχτόχρωμες περιοχές, ενώ στην αριστερή φωτογραφία στο κάτω δεξιά μέρος υπάρχει ένας παράξενος σχηματισμός, στον οποίο δόθηκε το όνομα «τηγανίτα». Η ιδιομορφία του βρίσκεται στο ότι είναι σχεδόν κυκλικός, αλλά τα χείλη του είναι πολύ ρηχά για να πρόκειται για μεγάλο κρατήρα πρόσκρουσης μετεωρίτη
Σε αντιδιαστολή με τα φωτεινά σημάδια στη Δήμητρα, η «Χαραυγή» είχε εντοπίσει σκούρα σημάδια και λωρίδες στην επιφάνεια της Εστίας. Η σύνθεσή τους αντιστοιχούσε σε σκουρόχρωμα συστατικά μετεωριτών προερχόμενων από την Εστία, που έχουν πέσει στη Γη. Επιβεβαίωσε ακόμα την ύπαρξη πυρήνα στο κέντρο της Εστίας και προσδιόρισε κατά προσέγγιση το μέγεθός του.
Φωτιά και πάγος
Η Εστία είναι ένα άνυδρο ουράνιο σώμα που έχει διαφοροποιηθεί και μορφοποιηθεί από τη φωτιά, από την ηφαιστειακή δραστηριότητα, σχηματίζοντας ένα φλοιό με ενδείξεις ανόδου υλικών από το εσωτερικό. Αντίθετα, η Δήμητρα πέρα από τα ένυδρα ορυκτά που έχει στην επιφάνειά της, ενδέχεται να έχει και μια πολύ αραιή ατμόσφαιρα, ίσως ακόμα και κάποιο βράχο ως δορυφόρο. Η στρωμάτωση του εσωτερικού της Εστίας και πιθανότατα και της Δήμητρας, τις διαφοροποιεί από τα υπόλοιπα σώματα της κύριας ζώνης των αστεροειδών και τις κάνει να μοιάζουν περισσότερο με τους βραχώδεις πλανήτες, όπως η Γη.
Η Δήμητρα θεωρείται ότι έχει σύνθεση ανάλογη με αυτή των μετεωριτών που ονομάζονται ανθρακούχοι χονδρίτες. Χαρακτηρίζεται «εμβρυονικός πλανήτης», καθώς βαρυτικές διαταράξεις που προκλήθηκαν από τον Δία πριν από δισεκατομμύρια χρόνια εμπόδισαν το σχηματισμό ενός ακόμα βραχώδους πλανήτη μεγέθους ανάλογου με τη Γη, στην περιοχή μεταξύ των τροχιών του Αρη και του Δία. Η Δήμητρα κατέληξε να είναι το μεγαλύτερο από τα απομεινάρια αυτής της ατυχούς απόπειρας σχηματισμού πλανήτη, που σήμερα είναι γνωστά ως κύρια ζώνη των αστεροειδών. Η μάζα της αποτελεί το 25% της συνολικής μάζας των σωμάτων της ζώνης.
Η αποστολή της «Χαραυγής» μπορεί να χαρακτηριστεί ως ματιά στην προϊστορία του ηλιακού μας συστήματος, καθώς οι αστεροειδείς θεωρούνται από τα αρχαιότερα και λιγότερο αλλοιωμένα από το πέρασμα του χρόνου στοιχεία του. Οι έγχρωμες φωτογραφίες, οι χάρτες χημικής και ορυκτολογικής σύνθεσης του εδάφους και οι μετρήσεις της βαρύτητας που έκανε η διαστημοσυσκευή στο πέρασμά της από την Εστία και που πρόκειται να κάνει κυρίως σε τροχιά γύρω από τη Δήμητρα, θα βοηθήσουν να καταλάβουμε πώς σχηματίστηκαν αυτά τα ουράνια σώματα, τις μεταξύ τους διαφορές, αλλά και να κατανοήσουμε από ποιες πρώτες ύλες σχηματίστηκαν οι μεγαλύτεροι πετρώδεις πλανήτες, όπως η Γη.
Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: http://dawn.jpl.nasa.gov
