Ο Ουρανός, ο έβδομος πλανήτης από τον Ήλιο, περιφέρεται στο εξωτερικό ηλιακό σύστημα, περίπου 3,2 δισεκατομμύρια χιλιόμετρα από τη Γη. Είναι ένας τεράστιος κόσμος – τέσσερις φορές η διάμετρος της Γης, 15 φορές η μάζα και 63 φορές ο όγκος.
Ο Ουρανός δεν έχει επισκεφτεί διαστημικά ανιχνευτές για περισσότερα από 35 χρόνια και βρίσκεται σε μια από τις λιγότερο εξερευνημένες περιοχές του ηλιακού μας συστήματος. Αν και οι επιστήμονες έχουν μάθει πολλά γι ‘αυτό μέσω τηλεσκοπικών παρατηρήσεων και θεωρητικών εργασιών από την πτήση του Voyager 2 το 1986, ο πλανήτης παραμένει ένα μυστήριο.
Είναι εύκολο να χωρίσουμε το ηλιακό σύστημα σε δύο μεγάλες ομάδες: μια εσωτερική ζώνη με τέσσερις βραχώδεις πλανήτες και μια εξωτερική ζώνη με τέσσερις γιγάντιους πλανήτες. Αλλά η φύση, όπως πάντα, είναι πιο περίπλοκη. Ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας, ο όγδοος πλανήτης από τον ήλιο, είναι πολύ διαφορετικοί από τους άλλους. Και οι δύο είναι γίγαντες πάγου που αποτελούνται σε μεγάλο βαθμό από ενώσεις όπως νερό, πάγος, αμμωνία και μεθάνιο. Είναι μέρη όπου η μέση θερμοκρασία είναι μείον 320 έως μείον 350 βαθμούς Φαρενάιτ (μείον 212 βαθμοί Κελσίου).
Με πρόσφατες ανακαλύψεις εξωπλανητών -κόσμων έξω από το ηλιακό μας σύστημα που βρίσκονται τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα μακριά- οι αστρονόμοι έμαθαν ότι οι γίγαντες πάγου είναι κοινοί σε όλο τον γαλαξία. Προκαλούν την κατανόησή μας για τον σχηματισμό και την εξέλιξη των πλανητών. Ο Ουρανός, συγκριτικά κοντά μας, είναι ο ακρογωνιαίος λίθος μας για να μάθουμε περισσότερα γι ‘αυτούς.
Μια νέα αποστολή
Πολλοί στη διαστημική κοινότητα –όπως εγώ– προτρέπουν τη NASA να εκτοξεύσει ένα ρομποτικό διαστημόπλοιο για να εξερευνήσει τον Ουρανό. Στην πραγματικότητα, ένα τέτοιο ταξίδι κατατάχθηκε ως κορυφαία προτεραιότητα για μια νέα εμβληματική αποστολή της NASA στην δεκαετή έρευνα πλανητικών επιστημόνων το 2023.
Αυτή τη φορά, το διαστημόπλοιο δεν θα πετούσε απλώς δίπλα από τον Ουρανό, όπως έκανε το Voyager 2. Αντίθετα, ο ανιχνευτής θα περνούσε χρόνια περιφέροντας και μελετώντας τον πλανήτη, τα 27 φεγγάρια και τους 13 δακτυλίους του.
Ίσως αναρωτιέστε γιατί ένα διαστημόπλοιο θα σταλούσε στον Ουρανό και όχι στον Ποσειδώνα. Είναι ζήτημα τροχιακής αρχιτεκτονικής. Λόγω των θέσεων και των δύο πλανητών τις επόμενες δύο δεκαετίες, ένας διαστημικός ανιχνευτής από τη Γη θα έχει ευκολότερη τροχιά για να φτάσει στον Ουρανό από τον Ποσειδώνα. Εκτοξευόμενος την κατάλληλη στιγμή, το τροχιακό θα έφτανε στον Ουρανό σε περίπου 12 χρόνια.
Εδώ είναι μερικά μόνο από τα βασικά ερωτήματα που θα μπορούσε να απαντήσει ένας τροχιακός Ουρανός: Από τι ακριβώς αποτελείται ο Ουρανός; Γιατί ο Ουρανός γέρνει στο πλάι του το καλοκαίρι, έτσι ώστε οι πόλοι του να δείχνουν σχεδόν απευθείας προς τον Ήλιο – ο οποίος είναι διαφορετικός από όλους τους άλλους πλανήτες του ηλιακού συστήματος; Τι δημιουργεί το παράξενο μαγνητικό πεδίο του Ουρανού, το οποίο έχει διαφορετικό σχήμα από αυτό της Γης και δεν ταιριάζει με την φορά περιστροφής του πλανήτη; Πώς λειτουργεί η ατμοσφαιρική κυκλοφορία σε έναν γίγαντα πάγου; Τι μας λένε οι απαντήσεις σε όλα αυτά τα ερωτήματα για το σχηματισμό γιγάντων πάγου;
Παρά την πρόοδο που έχουν σημειώσει οι επιστήμονες σε αυτά και σε άλλα ζητήματα μετά την πτήση του Voyager 2, δεν υπάρχει υποκατάστατο για άμεσες, κοντινές και επαναλαμβανόμενες παρατηρήσεις από ένα διαστημόπλοιο σε τροχιά.
Τα δαχτυλίδια και αυτά τα φεγγάρια
Οι δακτύλιοι γύρω από τον Ουρανό, πιθανότατα κατασκευασμένοι από βρώμικο πάγο, είναι λεπτότεροι και πιο σκούροι από εκείνους γύρω από τον Κρόνο. Ένας τροχιακός Ουρανός θα έψαχνε για «κύματα» σε αυτό, παρόμοια με τα κύματα σε μια λίμνη. Η ανακάλυψή τους θα επέτρεπε στους επιστήμονες να χρησιμοποιήσουν τους δακτυλίους ως γιγάντιο σεισμόμετρο για να μας βοηθήσουν να μάθουμε περισσότερα για το εσωτερικό του Ουρανού, ένα από τα μεγάλα μυστήρια του.
Τα φεγγάρια, που ονομάζονται συχνότερα από λογοτεχνικούς χαρακτήρες από τα γραπτά του Σαίξπηρ και του Πόουπ, αποτελούνται κυρίως από παγωμένα μείγματα πάγου και βράχου. Πέντε από τα φεγγάρια είναι ιδιαίτερα εντυπωσιακά. Οι Miranda, Ariel, Umbriel, Titania και Oberon είναι όλα αρκετά μεγάλα ώστε να είναι σφαιρικά και αντιμετωπίζονται ως μικροσκοπικοί κόσμοι από μόνα τους.
Κατά τη διάρκεια της πτήσης του, το Voyager 2 κατέγραψε εικόνες χαμηλής ανάλυσης των νότιων ημισφαιρίων των φεγγαριών. (Τα αόρατα ακόμα βόρεια ημισφαίρια του παραμένουν μεταξύ των πιο σημαντικών ανεξερεύνητων συνόρων του ηλιακού μας συστήματος.) Αυτές οι εικόνες περιλαμβάνουν φωτογραφίες από ηφαίστεια πάγου στο Ariel – μια δελεαστική ένδειξη παλαιότερης γεωλογικής και τεκτονικής δραστηριότητας και πιθανώς υπόγειου νερού.
Η δυνατότητα των ωκεανών και της ζωής
Αυτό οδηγεί σε ένα από τα πιο συναρπαστικά μέρη της αποστολής: Πολλοί πλανητικοί επιστήμονες πιστεύουν ότι το Ariel, και πιθανώς τα περισσότερα ή όλα τα άλλα πέντε φεγγάρια, θα μπορούσαν να είναι ένας ωκεάνιος κόσμος που φιλοξενεί μεγάλα, υπόγεια σώματα υγρού νερού μίλια κάτω από το στερεό, παγωμένο επιφάνεια ψέματος φεγγαριού. Το να μάθουμε αν υπάρχουν ωκεανοί στα φεγγάρια είναι ένας από τους κύριους στόχους της αποστολής.
Αυτός είναι ένας λόγος για τον οποίο ένας τροχιακός θα φέρει πιθανότατα ένα μαγνητόμετρο – για να ανιχνεύσει τις ηλεκτρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις ενός υπεδάφους ωκεανού καθώς ένα από τα φεγγάρια του ταξιδεύει μέσω του μαγνητικού πεδίου του Ουρανού. Τα όργανα για τη μέτρηση των βαρυτικών πεδίων των φεγγαριών και οι κάμερες για τη μελέτη της επιφανειακής γεωλογίας τους θα ήταν επίσης χρήσιμα.
Το υγρό νερό είναι απαραίτητη προϋπόθεση για τη ζωή όπως το ξέρουμε. Καθώς ανακαλύπτονται οι ωκεανοί, οι επιστήμονες θα θέλουν να αναζητήσουν άλλα συστατικά για τη ζωή στα φεγγάρια – όπως ενέργεια, θρεπτικά συστατικά και οργανική ύλη.
Δεν έχει γίνει ακόμη συμφωνία
Δεν έχει οριστεί ημερομηνία εκτόξευσης για την αποστολή και η NASA δεν έχει ακόμη δώσει επίσημη έγκριση για χρηματοδότηση. Το κόστος θα ήταν πιθανότατα πάνω από ένα δισεκατομμύριο δολάρια.
Ένας κρίσιμος παράγοντας που πρέπει να ληφθεί υπόψη: Ο Κόσμος λειτουργεί με το δικό του χρονοδιάγραμμα και οι τροχιές των διαστημικών σκαφών προς τον Ουρανό θα αλλάζουν με τα χρόνια καθώς οι πλανήτες κινούνται στις τροχιές τους. Στην ιδανική περίπτωση, η NASA θα εκτόξευε μια αποστολή το 2031 ή το 2032 για να μεγιστοποιήσει την τροχιά και να ελαχιστοποιήσει τον χρόνο ταξιδιού. Αυτή η περίοδος είναι μικρότερη από όσο φαίνεται. Χρειάζονται χρόνια σχεδιασμού – ακόμα και χρόνια κατασκευής του διαστημικού σκάφους – προτού είναι έτοιμο για εκτόξευση. Γι’ αυτό τώρα είναι η ώρα να ξεκινήσετε τη διαδικασία και να χρηματοδοτήσετε μια αποστολή σε αυτόν τον συναρπαστικό κόσμο.
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύτηκε από το The Conversation, έναν μη κερδοσκοπικό, ανεξάρτητο ειδησεογραφικό οργανισμό που σας φέρνει γεγονότα και αξιόπιστες αναλύσεις για να σας βοηθήσει να κατανοήσετε τον περίπλοκο κόσμο μας. Σας αρέσει αυτό το άρθρο; Εγγραφείτε στο εβδομαδιαίο ενημερωτικό δελτίο μας.
Το έγραψε ο: Mike Sori, Πανεπιστήμιο Purdue.
Διαβάστε περισσότερα:
Ο Μάικ Σόρι λαμβάνει χρηματοδότηση από τη NASA.