Κρόνος και Ουρανός

Κρόνος

Βασικά στοιχεία

Ο Κρόνος είναι ο έκτος πλανήτης σε σχέση με την απόστασή του από τον Ήλιο και ο δεύτερος μεγαλύτερος του Ηλιακού Συστήματος μετά τον Δία, με διάμετρο στον ισημερινό του 120.660 χιλιόμετρα και ανήκει στους λεγόμενους γίγαντες αερίων. Το όνομά του προέρχεται από τον Κρόνο της αρχαίας ελληνικής μυθολογίας και σχετίζεται με την λέξη χρόνος. Σχεδόν ταυτίζεται με το Ρωμαϊκό θεό Saturn, απ' όπου προέρχονται και οι άλλες ευρωπαϊκές ονομασίες. Λόγω της μεγάλης μάζας του Κρόνου και της μεγάλης βαρύτητας, οι συνθήκες που παράγονται στον Κρόνο είναι ακραίες. Οι εσωτερικές πιέσεις και θερμοκρασίες είναι πέρα από οτιδήποτε μπορεί να αναπαραχθεί πειραματικά στη Γη. Το εσωτερικό του Κρόνου πιθανώς αποτελείται από έναν στερεό πυρήνα σιδήρου, νικελίου, πυριτίου και ενώσεις οξυγόνου και περιβάλλεται από ένα βαθύ στρώμα μεταλλικού υδρογόνου, ένα ενδιάμεσο στρώμα του υγρού υδρογόνου και υγρού ηλίου, καθώς και ένα εξωτερικό στρώμα αερίων.^[9] Το ηλεκτρικό ρεύμα μέσα στο στρώμα μεταλλικού υδρογόνου είναι πιθανό να δημιουργεί ένα πλανητικό μαγνητικό πεδίο, που είναι ελαφρώς πιο αδύναμο από το γήινο μαγνητικό πεδίο αν συγκριθούν στις επιφάνειες των πλανητών και περίπου το ένα εικοστό της ισχύος του πεδίου γύρω από τον Δία. Η εξωτερική ατμόσφαιρα έχει γενικά ήπια εμφάνιση, αν και μπορούν να εμφανιστούν χαρακτηριστικά μακράς διάρκειας ζωής. Η ταχύτητα του ανέμου στον Κρόνο μπορεί να φτάσει 1.800 χλμ/ώρα, πολύ μεγαλύτερη από εκείνη στον Δία. Ο Κρόνος διαθέτει εννέα δακτυλίους, οι οποίοι αποτελούνται από σωματίδια σκόνης και πάγου, και 62 δορυφόρους, χωρίς να συνυπολογίζονται οι μικροί δορυφόροι και οι έλικες. Ο μεγαλύτερος δορυφόρος του Κρόνου, ο Τιτάνας, είναι ο μόνος δορυφόρος στο ηλιακό σύστημα με πυκνή ατμόσφαιρα. Για αιώνες τον θεωρούσαν τον τελευταίο (εξώτατο) πλανήτη του Ηλιακού Συστήματος, καθώς είναι γνωστός από την αρχαιότητα. Πολλά από αυτά που σήμερα γνωρίζουμε για τον πλανήτη και τους δορυφόρους του, μας έγιναν γνωστά από την εξερεύνηση των Βόγιατζερ 1 και Βόγιατζερ 2 το 1980-81. Από το 2004, η διαστημική συσκευή Cassini βρίσκεται σε τροχιά γύρω απ' τον πλανήτη, μελετώντας τον διεξοδικά.
Εσωτερική Δομή
Αν και δεν υπάρχει κάποια άμεση πληροφορία για την εσωτερική δομή του Κρόνου, θεωρείται ότι το εσωτερικό του είναι όμοιο με αυτό του Δία, δηλαδή αποτελείται από ένα μικρό βραχώδη πυρήνα (περίπου στο μέγεθος της Γης) που σκεπάζεται από τεράστιες μάζες αερίων. Ο πυρήνας είναι πυκνότερος από τη Γη (υπολογίζεται ότι είναι 9 με 22 φορές βαρύτερος από τη Γη, αν και έχει το ίδιο μέγεθος) και καλύπτεται από ένα παχύ στρώμα μεταλλικού υδρογόνου και από πάνω από ένα στρώμα υγρού υδρογόνου και στα τελευταία χίλια χιλιόμετρα από πυκνή αέρια ατμόσφαιρα.Το εσωτερικό του Κρόνου είναι καυτό και η θερμοκρασία του φτάνει στους 11.700 °C στον πυρήνα. Όπως και ο Δίας, έτσι και ο Κρόνος ακτινοβολεί περισσότερη ενέργεια από αυτή που παίρνει από τον Ήλιο, σχεδόν 2,5 φορές περισσότερη. Το φαινόμενο αυτό πιθανώς οφείλεται στις κινήσεις του υδρογόνου και του ήλιου στο εσωτερικό του, και πιο συγκεκριμένα σε σταγονίδια ηλίου, τα οποία προκαλούν θερμότητα μέσω της τριβής καθώς πέφτουν κάτω από το ελαφρύτερο υδρογόνο. Όμως ο κύριος μηχανισμός παροχής ενέργειας είναι ο μηχανισμός Kelvin-Helmholtz, δηλαδή μία αργή, βαρυτική συρρίκνωση του πλανήτη.
Ατμόσφαιρα
Η περιστροφή των αερίων που σκεπάζουν τον πλανήτη δεν γίνεται ομοιόμορφα. Η περιστροφή των περιοχών στον ισημερινό διαρκεί 10 ώρες και 14 λεπτά και αυτή των υπόλοιπων περιοχών 10 ώρες και 39 λεπτά. Η ατμόσφαιρά του αποτελείται κυρίως από υδρογόνο σε ποσοστό 96,3% και σε μικρές ποσότητες από ήλιο (3,25%). Επίσης έχουν εντοπιστεί ελάχιστες ποσότητες μεθανίου, αιθανίου, ακετυλενίου, αμμωνίας και φωσφίνης. Τα υψηλότερα νέφη του Κρόνου αποτελούνται από κρυστάλλους αμμωνίας, ενώ τα κατώτερα φαίνεται ότι αποτελούνται είτε από υδρόθειο του αμμωνίου (NH₄SH) είτε από νερό.^[16] Η ατμόσφαιρα έχει σημαντικά μικρότερη περιεκτικότητα σε ήλιο σε σύγκριση με αυτή του Ήλιου. Η ποσότητα στοιχείων βαρύτερων του ηλίου δεν είναι επακριβώς γνωστή, αλλά θεωρείται ότι ταιριάζουν με αυτές του Ηλιακού συστήματος όταν αυτό βρισκόταν στην φάση δημιουργίας. Η συνολική μάζα αυτών των στοιχείων υπολογίζεται ότι είναι 19–31 φορές αυτής της Γης, και συγκεντρώνεται κυρίως στον πυρήνα του Κρόνου.
Δακτύλιοι
Οι εντυπωσιακοί δακτύλιοι γύρω από τον Κρόνο παρατηρήθηκαν για πρώτη φορά από τον Γαλιλαίο, ο οποίος, μη μπορώντας να εξηγήσει αυτό που έβλεπε, καθώς και το φαινόμενο της "εξαφάνισης" των δακτυλίων ανά περιόδους, νόμισε ότι επρόκειτο για τρία σώματα. Το φαινόμενο της "εξαφάνισης" εξήγησε το 1666 ο Ολλανδός αστρονόμος Κρίστιαν Χόυχενς, που εξήγησε ότι οι δακτύλιοι έμοιαζαν να εξαφανίζονται κάθε φορά που το επίπεδο πάνω στο οποίο βρίσκονται συνέπιπτε με το επίπεδο της παρατήρησής τους από τη Γη. Ο Χόυχενς ήταν επίσης ο πρώτος που εισήγαγε την υπόθεση πως οι δακτύλιοι δεν ήταν όλα στερεά σώματα αλλά αποτελούνταν από μικρότερα σώματα σε περιστροφή γύρω από τον πλανήτη. Οι δακτύλιοι χωρίζονται σε πολλές περιοχές με κενά ανάμεσά τους λαμβάνοντας ονόματα γράμματα του λατινικού αλφαβήτου ξεκινώντας με τον εγγύτερο Α. Οι πιο εμφανείς (σε πλάτος) είναι οι δακτύλιοι Α και Β που είναι οι πιο φωτεινοί και ο δακτύλιος C που είναι πιο αμυδρός. Το γνωστότερο κενό μεταξύ των δακτυλίων είναι το χάσμα Κασσίνι που χωρίζει τον Α από τον Β δακτύλιο. Το ανακάλυψε ο Τζιοβάνι Κασσίνι τo 1675 από τον οποίο και έλαβε το όνομά του. Το 1837 ο αστρονόμος Γιόχαν Ένκε, παρατήρησε ένα μικρότερο κενό στη μέση περίπου του δακτυλίου A όπου και αυτό πήρε το όνομά του (χάσμα Ένκε). Ο δακτύλιος Ε του Κρόνου αποτελείται από υλικό -πάγο νερού και οργανικές ενώσεις- που εκτινάσσεται από τον δορυφόρο Εγκέλαδο με τη μορφή πιδάκων. Ο μεγαλύτερος σε πλάτος δακτύλιος του Κρόνου ανακαλύφθηκε το 2009 από το τηλεσκόπιο Spitzer της NASA. Η μέγιστη διάμετρός του είναι 20 φορές η διάμετρος του Κρόνου. Απέχει από τον πλανήτη σχεδόν 6 εκατομμύρια χιλιόμετρα ενώ εκτείνεται προς τα έξω άλλα 12 εκατομμύρια χιλιόμετρα. Είναι διάχυτος, καθώς αποτελείται κατά κύριο λόγο από σωματίδια σκόνης και πάγου, και δεν διακρίνεται στο ορατό φως, εκπέμπει όμως υπέρυθρη ακτινοβολία. Ο δακτύλιος βρίσκεται στην περιοχή που κινείται ένας από τους πιο απομακρυσμένους δορυφόρους του Κρόνου, η Φοίβη. Ο δακτύλιος δημιουργήθηκε από υλικό του δορυφόρου, ενώ θεωρείται υπεύθυνος και για την μαύρη κηλίδα του δορυφόρου Ιαπετού. Η προέλευση των δακτυλίων δεν είναι πλήρως γνωστή. Πιστεύεται ότι δημιουργήθηκαν από μεγάλους δορυφόρους (φεγγάρια) που περιστρέφονταν γύρω από τον πλανήτη και θρυμματίστηκαν από την πρόσκρουσή τους με κομήτες και μετεωροειδείς. Η σύνθεση των δακτυλίων αφορά κυρίως σημαντικές ποσότητες πάγου νερού. Κομμάτια πάγου δείχνουν να περιστρέφονται μαζί με θραύσματα μετάλλων, κόκκους σκόνης και κομμάτια βράχων. Ακόμη έχει παρατηρηθεί ότι οι δακτύλιοι είναι σχετικά ασταθείς στην πυκνότητα και την περιστροφή τους, κι αυτό σημαίνει αφενός ότι δημιουργήθηκαν σχετικά «πρόσφατα» (μιλώντας με αστρονομικές χρονικές κλίμακες) και αφετέρου ότι κάποια στιγμή θα διαλυθούν. Σύμφωνα με τις τελευταίες παρατηρήσεις του Κασσίνι συμπεραίνεται πως οι συχνές αλλαγές που παρατηρούνται στη μορφολογία του δακτυλίου F του Κρόνου, οποίος βρίσκεται περί τα 3.400 χλμ πέρα από τον δακτύλιο Α, οφείλονται στη βαρυτική έλξη που ασκούν σε αυτόν τα "περαστικά" φεγγάρια Πανδώρα και Προμηθέας, που περιφέρονται στην ίδια απόσταση με τον δακτύλιο, και είναι υπεύθυνα για τη διατήρηση της συνοχής του. Ακόμα παρατηρήσεις που έγιναν πρόσφατα κατά τη διάρκεια της ισημερίας του Κρόνου, οπότε το επίπεδο των δακτυλίων ευθυγραμμίστηκε με τον ήλιο, δείχνουν πως, καθώς περνούν δίπλα από τους δακτυλίους, τα φεγγάρια παρασέρνουν υλικό πάνω από το επίπεδο του δακτυλίου, έως και σε ύψος μερικών χιλιομέτρων.
Ουρανός

Βασικά στοιχεία
Ο Ουρανός είναι ο έβδομος σε απόσταση απο τον Ήλιο, ο τρίτος μεγαλύτερος και ο τέταρτος σε όγκο πλανήτης του Ηλιακού Συστήματος. Το όνομα προέρχεται από την αρχαία ελληνική θεότητα του ουρανού, ο οποίος ήταν πατέρας του Κρόνου και παππούς του Δία. Δεν είναι εύκολα ορατός με γυμνό μάτι από τη Γη, όπως οι άλλοι πλανήτες, καθώς έχει φαινόμενο μέγεθος +5,5 - +6,0, και αυτό σε συνδυασμό με την αργή κίνησή του δεν αναγνωρίστηκε στους αρχαίους χρόνους ως πλανήτης. Ο Ουίλιαμ Χέρσελ ανακοίνωσε την ανακάλυψή του τις 13 Μαρτίου 1781, επεκτείνοντας για πρώτη φορά στην ιστορία τα όρια του ηλιακού συστήματος. Ο Ουρανός ήταν ο πρώτος πλανήτης που ανακαλύφθηκε με τηλεσκόπιο. Ο Ουρανός είναι ένας μεγάλος πλανήτης, ένας από τους τέσσερις γίγαντες αερίων του ηλιακού μας συστήματος, αλλά στη δομή μοιάζει περισσότερο με τον Ποσειδώνα, παρά με τους άλλους δύο. Λόγω της μεγάλης απόστασής του από τη Γη, είναι μόλις ορατός με γυμνό μάτι. Το 1977 ανακαλύφθηκε ότι ο Ουρανός έχει ένα σύστημα από δακτυλίους και ο Βόγιατζερ 2, κατά τη διάρκεια της προσέγγισης του πλανήτη τον Ιανουάριο του 1986 μελέτησε τη δομή των δακτυλίων αυτών και ανακάλυψε 10 ακόμη δορυφόρους του, ανεβάζοντας τον αριθμό τους στους 15. Όλοι οι δακτύλιοι και οι δορυφόροι βρίσκονται σχεδόν στο ίδιο επίπεδο, το επίπεδο του Ισημερινού του πλανήτη. Έχει έναν πετρώδη πυρήνα, στο μέγεθος της Γης, που καλύπτεται από έναν βαθύ "ωκεανό" νερού και αμμωνίας, ο οποίος περιβάλλεται από μια ατμόσφαιρα που αποτελείται από υδρογόνο, ήλιο και μεθάνιο. Το χαρακτηριστικό που ξεχωρίζει τον Ουρανό από όλους τους άλλους πλανήτες του ηλιακού συστήματος είναι ότι ο άξονας περιστροφής γύρω από τον εαυτό του βρίσκεται σχεδόν πάνω στην εκλειπτική, το επίπεδο δηλαδή πάνω το οποίο βρίσκεται η τροχιά του γύρω από τον Ήλιο. Έτσι, καθώς ο Ουρανός περιστρέφεται γύρω από τον ήλιο και τον εαυτό του, μοιάζει σαν να "κυλά" πάνω στην τροχιά του. καθώς οι δορυφόροι και οι δακτύλιοί του περιστρέφονται κάθετα στον ισημερινό του πλανήτη, το όλο σύστημα μοιάζει σαν ένας "στόχος". Το αποτέλεσμα στο «ημερολόγιο» του Ουρανού είναι ότι κάθε πόλος έχει πολύ μεγάλη περίοδο νύκτας και μια πολύ μεγάλη περίοδο ημέρας, 21 γήινα έτη. Το χαρακτηριστικό αυτό του Ουρανού έχει επιπτώσεις και στη μαγνητόσφαιρά του, που μοιάζει με τιρμπουσόν που συστρέφεται στην πλευρά του πλανήτη που είναι στραμμένη μακριά από τον Ήλιο. Αυτή η απόκλιση από τα όσα ισχύουν για τους υπόλοιπους πλανήτες δεν έχει εξηγηθεί μέχρι σήμερα. Είναι πιθανό να είναι το αποτέλεσμα κάποιου συμβάντος πρόσκρουσης στο μακρινό παρελθόν του πλανήτη.
Θέση στο ηλιακό σύστημα
Ο Ουρανός απέχει κατά μέσο όρο 2.870 εκατομμύρια χιλιόμετρα από τον Ήλιο. Η τροχιά της περιφοράς του Ουρανού γύρω από τον Ήλιο είναι ελλειπτική, με εκκεντρότητα 4,61%. Η περίοδος περιφοράς του είναι 84,01 γήινα έτη. Η περίοδος περιστροφής γύρω από τον άξονά του είναι 17,9 ώρες. Η ελάχιστη απόστασή του από τη γη είναι 2,57 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα.

Δορυφόροι

Ο Ουρανός έχει 27 γνωστούς δορυφόρους. Οι πρώτοι τέσσερις δορυφόροι ανακαλύφθηκαν τον 18ο και 19ο αιώνα από τους αστρονόμους Ουίλιαμ Χέρσελ και Ουίλιαμ Λάσελ. Ένας ακόμα ανακαλύφθηκε από τον Γκέραρντ Κάιπερ το 1948. Άλλοι δέκα δορυφόροι ανακαλύφθηκαν με τη διέλευση του Βόγιατζερ 2 το 1986. Από τότε συνεχώς ανακαλύπτονται νέοι δορυφόροι αυτού του πλανήτη από παρατηρητήρια στη Γη. Οι δορυφόροι του Ουρανού παίρνουν τα ονόματά τους από ήρωες των θεατρικών έργων του Σαίξπηρ. Αρκετοί από τους δορυφόρους του Ουρανού παρουσιάζουν ιδιομορφίες που τους κάνουν εξαιρετικά ενδιαφέροντες για τους ειδικούς επιστήμονες, όπως η Μιράντα, που μοιάζει να έχει διαλυθεί από κάποιο συμβάν πρόσκρουσης και τα κομμάτια της να επανασυγκολλήθηκαν. Τα περισσότερα φεγγάρια του Ουρανού είναι μαύρα, λόγω της διάσπασης των υλικών που βρίσκονται στην επιφάνειά τους από την ακτινοβολία. Τα ονόματα των δορυφόρων του Ουρανού είναι: Άριελ, Ουμβριήλ, Τιτάνια, Όμπερον, Μιράντα, Κορδήλια, Οφηλία, Μπιάνκα, Χρυσηίδα, Δεισδαιμόνα, Ιουλιέτα, Πόρσια, Ροζαλίντα, Μπελίντα, Πακ, Κάλιμπαν, Σύκοραξ, Πρόσπερο, Σέτεβος, Στεφάνο, Τρινκούλο, Φρανσίσκο, Μαργαρίτα, Φερδινάνδος, Περδίτα, Μάμπ και Κιούπιντ.
Δακτύλιοι

Ο Ουρανός έχει ένα πολύπλοκο σύστημα δακτυλίων, το οποίο ήταν το δεύτερο που ανακαλύφθηκε στο ηλιακό σύστημα μετά απ´αυτό του Κρόνου. Οι δακτύλιοι αποτελούνται από εξαιρετικά σκούρα σωματίδια με διαστάσεις μεταξύ λίγων μικρόμετρων μέχρι κλάσματα του μέτρου. Αποτελούνται από 13 δακτυλίους, εκ των οποίων λαμπρότερος είναι ο δακτύλιος e. Όλοι με την εξαίρεση δύο είναι πολύ στενοί, με πλάτος λίγων χιλιομέτρων. Φαίνεται ότι είναι αρκετά νέοι. Βρίσκονται σε αποστάσεις από 38.000 έως 51.000 km από το κέντρο του Ουρανού.

Κατσαβουνίδης Παύλος