Δευτέρα 16 Δεκεμβρίου 2019

Πλανήτης Αφροδίτη

"Ήταν ο πρώτος κατοικήσιμος πλανήτης στο Ηλιακό μας σύστημα;"

Venus Planet
Μια σύνθετη εικόνα του πλανήτη Αφροδίτη παραπάνω, όπως λήφθηκε από το Ιαπωνικό μη επανδρωμένο διαστημόπλοιο Akatsuki. (JAXA)

πλανήτης Αφροδίτη είναι σαν ένα σημείο ελέγχου για τη Γη", δήλωσε η πλανητικός επιστήμονας Sue Smrekar από το εργαστήριο Jet Propulsion της NASA, δήλωση η οποία  αντανακλά την πρόσφατη έρευνα στην οποία φαίνεται ότι ο πλανήτης Αφροδίτη μπορεί να έμοιαζε σαν τη Γη για τρία δισεκατομμύρια χρόνια, φιλοξενώντας τεράστιους ωκεανούς οι οποίοι θα μπορούσαν να είναι φιλικοί για τη ζωή όπως την ξέρουμε. "Πιστεύουμε ότι και η Γη και η Αφροδίτη αρχικά δημιουργήθηκαν με την ίδια σύνθεση, ίδιο νερό και διοξείδιο του άνθρακα. Έχουν όμως ακολουθήσει δύο εντελώς διαφορετικές διαδρομές. Οπότε γιατί συμβαίνει κάτι τέτοιο; Ποιες είναι οι βασικές αιτίες που ευθύνονται για τις διαφορές τους; "

Η Smrekar, αναφέρει ότι το εργαστήριο JPL θέλει πραγματικά να επιστρέψει στη Αφροδίτη, όπου οι επιστήμονες της NASA πιστεύουν ότι υπάρχουν ήπειροι, όπως στη Γη, οι οποίες θα μπορούσαν να έχουν σχηματιστεί μέσω παρελθοντικών εδαφικών υποβυθίσεων. Στο γραφείο της στο Εργαστήριο Jet Propulsion της NASA στην Πασαντένα της Καλιφόρνια, παρουσιάζει μια εικόνα 30 ετών της επιφάνειας της Αφροδίτης η οποία λήφθηκε από το μη επανδρωμένο διαστημικό σκάφος Magellan, υπενθυμίζοντας πόσος καιρός έχει περάσει από τότε που μια αμερικανική αποστολή βρέθηκε σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη. Η εικόνα αυτή αποκαλύπτει επίσης ένα κολακευτικό τοπίο: μια νεαρή επιφάνεια με τα περισσότερα ηφαίστεια από οποιοδήποτε άλλο αντικείμενο του Ηλιακού μας συστήματος, με γιγαντιαία ρήγματα, και πανύψηλες οροσειρές, καθώς και μια ατμόσφαιρα που θα μπορούσε να συνθλίψει ένα υποβρύχιο και θερμοκρασίες τόσο καυτές ώστε να λιώνει ο μόλυβδος (Έχει θερμοκρασία τήξης 327,5 C°).

Το τωρινό υπερθερμαινόμενο από τα αέρια του θερμοκηπίου κλίμα της Αφροδίτης, κάποτε ήταν παρόμοιο με το γήινο, με νερά  από ρηχούς ωκεανούς. Μπορεί ακόμη και να υπάρχουν ζώνες υποβύθισης (subduction zones) όπως στη Γη, περιοχές όπου ο φλοιός του πλανήτη βυθίζεται κατευθηνόμενος πλησιέστερα προς τον πυρήνα.

Η Smrekar συνεργάζεται με την Ομάδα Ανάλυσης Εξερεύνησης της Αφροδίτης (Venus Exploration Analysis Group - VEXAG), ένας συνασπισμός επιστημόνων και μηχανικών οι οποίοι διερευνούν τους τρόπους με τους οποίους θα είναι εφικτή μια εκ νέου επίσκεψη στον πλανήτη τον οποίο έχει χαρτογραφήσει η διαστημοσυσκευή Magellan πριν από πολλές δεκαετίες. Αν και οι προσεγγίσεις τους ποικίλουν, η ομάδα συμφωνεί ότι ο πλανήτης Αφροδίτη θα μπορούσε να μας πει κάτι ζωτικής σημασίας για τον πλανήτη μας: τι συνέβη με το υπέρθερμο κλίμα του πλανητικού μας δίδυμου, και τι σημαίνει αυτό για τη ζωή πάνω στη Γη;


Τροχιακές διαστημοσυσκευές

Η Αφροδίτη δεν είναι ο πλησιέστερος πλανήτης στον Ήλιο, αλλά είναι ο πιο καυτός στο Ηλιακό μας σύστημα. Μεταξύ της έντονης θερμότητας (900 βαθμοί Φαρενάιτ, ή 480 βαθμοί Κελσίου), τα διαβρωτικά νέφη από Θεϊκό οξύ, καθώς και μια συντριπτική ατμόσφαιρα που είναι 90 φορές πιο πυκνή από τη Γη, το να προσεδαφιστεί ένα διαστημόπλοιο είναι απίστευτα δύσκολο. Κανένα από τα εννέα σοβιετικά μη επανδρωμένα διαστημόπλοια που κατάφεραν αυτό το μεγάλο επίτευγμα δεν επέζησε  περισσότερο από 127 λεπτά.

Από τη σχετική ασφάλεια του διαστήματος, ένα τροχιακό διαστημόπλοιο (orbiter) θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει ραντάρ και φασματοσκοπία στην εγγύς υπέρυθρη ακτινοβολία για να παρατηρήσει κάτω από τα στρώματα των νεφών, να μετρήσει τις αλλαγές στο τοπίο με την πάροδο του χρόνου και να καθορίσει εάν το έδαφος κινείται ή όχι. Θα μπορούσε να αναζητήσει ενδείξεις για παρουσία νερού στο παρελθόν του πλανήτη, καθώς και την ηφαιστειακή δραστηριότητα αλλά και άλλες δυνάμεις που μπορεί να έχουν διαμορφώσει τον πλανήτη.

Η Smrekar, η οποία εργάζεται σε μια πρόταση για τροχιακά διαστημόπλοια και η οποία ονομάζεται VERITAS, δεν πιστεύει ότι η Αφροδίτη έχει τεκτονικές πλάκες όπως η Γη. Αλλά βλέπει πιθανές υποδείξεις υποβύθισης - οτι συμβαίνει όταν συγκλίνουν δύο πλάκες και η μία ολισθαίνει κάτω από την άλλη. Περισσότερα στοιχεία θα βοηθούσαν.

Τα στοιχεία αυτά όχι μόνο θα εμβαθύνουν την κατανόησή μας στο γιατί η Αφροδίτη και η Γη είναι τώρα τόσο διαφορετικοί. αλλά θα μπορούσαν να περιορίσουν τις συνθήκες εκείνες τις οποίες θα χρειαστούν οι επιστήμονες ώστε να ανακαλύψουν έναν εξωπλανήτη που να μοιάζει με τη Γη.



Εξερευνώντας τους ισχυρούς ανέμους

Τα τροχιακά διαστημόπλοια δεν είναι το μόνο μέσο μελέτης της Αφροδίτης από ψηλά. Οι μηχανικοί της JPL, Attila Komjathy και Siddharth Krishnamoorthy, έχουν σκεφθεί τη δημιουργία μιας σειράς από ειδικά μπαλόνια με ζεστό αέρα να συμπλέουν με τους ισχυρούς ανέμους στα ανώτερα επίπεδα της ατμόσφαιρας της Αφροδίτης, όπου επικρατούν παρόμοιες θερμοκρασίες με τη Γη.

"Δεν υπάρχει κάποια σχεδιασμένη αποστολή για τοποθέτηση μπαλονιών στην Αφροδίτη, αλλά τα μπαλόνια είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να εξερευνηθεί η Αφροδίτη επειδή η ατμόσφαιρα της είναι τόσο πυκνή και η επιφάνεια είναι τόσο τραχιά", δήλωσε ο Krishnamoorthy. "Το μπαλόνι είναι η ιδανική λύση, όπου είστε αρκετά κοντά για να πάρετε πολλές σημαντικές πληροφορίες, αλλά βρίσκεστε επίσης και σε ένα πολύ πιο καλοήθες περιβάλλον όπου οι αισθητήρες σας μπορεί πραγματικά να διαρκέσουν αρκετά ώστε να σας δώσουν κάτι σημαντικό".

Η ομάδα θα εξοπλίσει τα ειδικά αυτά μπαλόνια με σεισμόμετρα αρκετά ευαίσθητα ώστε να ανιχνεύουν σεισμούς στον πλανήτη. Στη Γη, όταν το έδαφος σείεται, η κίνηση αυτή μεταφέρεται με τη μορφή κυμάτων στην ατμόσφαιρα ως υποηχητικές κυματομορφές (το αντίθετο του υπερήχου). Ο Krishnamoorthy και ο Komjathy έχουν αποδείξει ότι η τεχνική αυτή είναι εφικτή χρησιμοποιώντας ασημένια μπαλόνια ζεστού αέρα, τα οποία μετρούσαν τα αδύναμα σήματα πάνω από περιοχές της Γης οι οποίες παρουσίαζαν σεισμική δραστηριότητα. Και αυτό είναι ένα ακόμη όφελος της πυκνής ατμόσφαιρας της Αφροδίτης, όπου το πείραμα θα δώσει πιθανώς ακόμα πιο ισχυρά αποτελέσματα.

"Αν το έδαφος κινείται λίγο, κλονίζει τον αέρα πολύ περισσότερο στην Αφροδίτη από ό, τι στη Γη", εξηγεί ο Krishnamoorthy.

Όμως, για να συλλέξει σεισμικά δεδομένα μια αποστολή με τα ειδικά αυτά μπαλόνια θα χρειαστεί να αντιμετωπίσει τους εξαιρετικά ισχυρούς ανέμους της Αφροδίτης. Το ιδανικό μπαλόνι, όπως καθορίστηκε από την ομάδα ανάλυσης της εξερεύνησης VEXAG, θα μπορούσε να ελέγξει τις κινήσεις του σε τουλάχιστον μία κατεύθυνση. Η ομάδα των Krishnamoorthy και Komjathy δεν έχει φτάσει μέχρι τώρα τόσο μακριά, αλλά έχουν προτείνει μια συμβιβαστική λύση: τοποθετώντας τα μπαλόνια ουσιαστικά σε σύμπλευση με τον άνεμο γύρω από τον πλανήτη με σταθερή ταχύτητα, στέλνοντας τα αποτελέσματά τους σε μία τροχιακή διαστημοσυσκευή. Είναι μια αρχή.


Εξαιρετικά ακραίοι προσεδαφιστές έρευνας 

Μεταξύ των πολλών προκλήσεων που αντιμετωπίζει ένας προσεδαφιστής (lander) στην Αφροδίτη  είναι τα σύννεφα που εμποδίζουν την ηλιοφάνεια: Χωρίς ηλιακό φως, η ηλιακή ενέργεια θα είναι πολύ περιορισμένη. Αλλά ο πλανήτης είναι πολύ θερμός για να επιβιώσουν άλλες πηγές ενέργειας. "Θερμοκρασία, είναι σαν να βρίσκεστε στον φούρνο της κουζίνας σας σε λειτουργία αυτοκαθαρισμού", δήλωσε ο μηχανικός του εργαστηρίου JPL Jeff Hall, ο οποίος εργάστηκε σε πρότυπα μπαλονιών και προσεδαφιστών για την Αφροδίτη. "Πραγματικά δεν υπάρχει πουθενά αλλού σαν το επιφανειακό περιβάλλον στο ηλιακό σύστημα".

Εξ ορισμού, η διάρκεια ζωής της αποστολής προσεδάφισης θα διακοπεί από τα ηλεκτρονικά του διαστημικού σκάφους που θα αρχίζουν να καταρρέουν μετά από λίγες ώρες. Ο Hall δηλώνει ότι η ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για να λειτουργήσει ένα σύστημα ψύξης ικανό να προστατεύει ένα διαστημόπλοιο θα απαιτούσε περισσότερες μπαταρίες από ό, τι θα μπορούσε να μεταφέρει ένας προσεδαφιστής.

"Δεν υπάρχει καμία ελπίδα να ψύξετε ένα προσεδαφιστή διατηρώντας τον δροσερό", πρόσθεσε. "Το μόνο που μπορείτε να κάνετε είναι να επιβραδύνετε το ρυθμό με τον οποίο καταστρέφεται."

Η NASA ενδιαφέρεται για την ανάπτυξη "θερμής τεχνολογίας" η οποία να μπορεί να επιβιώσει ημέρες ή και εβδομάδες σε ακραία περιβάλλοντα. Παρόλο που η ιδέα Land Venus του Hall δεν κατάφερε να φθάσει στο επόμενο στάδιο της διαδικασίας έγκρισης της, έφθασε όμως στην δημιουργία της τρέχουσας εργασίας η οποία σχετίζεται με την Αφροδίτη: ένα ανθεκτικό στη θερμότητα σύστημα γεώτρησης και δειγματοληψίας που θα μπορούσε να πάρει δείγματα εδάφους της Αφροδίτης για ανάλυση. Ο Hall συνεργάζεται με την εταιρεία Honeybee Robotics για την ανάπτυξη ηλεκτρικών κινητήρων επόμενης γενιάς οι οποίοι θα εκτελούν γεωτρήσεις σε ακραίες συνθήκες, ενώ ο μηχανικός του JPL, Joe Melko, σχεδιάζει ενα πνευματικό (με αέρα) σύστημα δειγματοληψίας.

Μαζί, συνεργάζονται με τα πρωτότυπα στο θάλαμο δοκιμών για την Αφροδίτη (Large Venus Test Chamber) του JPL φτιαγμένο από τοιχώματα μολύβδου, και οποίος μιμείται τις ακριβείς συνθήκες του πλανήτη με μια ατμόσφαιρα που προκαλεί 100% ασφυξία  από διοξείδιο του άνθρακα. Με κάθε επιτυχή δοκιμασία, οι ομάδες φέρνουν την ανθρωπότητα ένα βήμα πιο κοντά στην ώθηση των ορίων της εξερεύνησης σε αυτόν τον εξαιρετικά αφιλόξενο για την ζωή πλανήτη.

……………….*………………..

Ενημερωθείτε για θέματα Αστρονομίας και Επιστήμης στις ομάδες μας στο Facebook:


 Πηγές υπάρχουν επίσης και στις παραπομπές του κειμένου (οι λέξεις με τα μπλε ή κόκκινα γράμματα)

Απόδοση στα Ελληνικά : Δημήτρης Γκίκας.
 Για διορθώσεις μετάφρασης ως προς το πρότυπο κείμενο, απορίες, ή συμπληρώματα, γράψτε μας: gikasd63@hotmail.com  η αφήστε μήνυμα inbox στη Σελίδα:

Επίσης εάν θέλετε να δημοσιευτεί στο μπλόγκ μας κάποια δική σας εργασία, άρθρο, ή paper σχετικά με την επιστήμη, αποστείλατε τα άρθρα αυτά συνοδευόμενα απαραίτητα από τη σχετική βιβλιογραφία, και την σχετική έντυπη άδεια σας για δημοσίευση στο μπλόγκ μας, στη διεύθυνση: gikasd63@hotmail.com . Η δημοσίευση είναι εντελώς δωρεάν.

Εάν, κατά την άποψή σας, υπάρχουν επιστημονικά λάθη στο πρότυπο κείμενο η ομάδα μας δεν μπορεί να παρέμβει και να το αλλάξει χωρίς την συναίνεση του αρθρογράφου. Για οποιαδήποτε τέτοια αλλαγή επικοινωνήστε με την πηγή του άρθρου.

 Το κείμενο υπόκειται σε επικαιροποίηση αν υπάρξουν έγκυρες διορθώσεις ή νέα στοιχεία που αφορούν το θέμα του άρθρου. 

Για την ομάδα : @Aratosastronomy