Τα φεγγάρια του Δία:Η πιο συναρπαστική γωνία του Ηλιακού Συστήματος

Τα φεγγάρια του Δία είναι από τα πιο απίστευτα ουράνια αντικείμενα σε ολόκληρο το ηλιακό σύστημα. Στην πραγματικότητα, μπορεί να περιέχουν ακόμη και εξωγήινη ζωή. Από έναν κόσμο ηφαιστείου που βράζει σε έναν παγωμένο κόσμο των ωκεανών, τα φεγγάρια του Δία έχουν προσελκύσει την προσοχή αστρονόμων και συγγραφέων επιστημονικής φαντασίας για αιώνες. Οι άνθρωποι δεν μπορούν ακόμα να ταξιδέψουν εκεί. Ωστόσο, οι επιστήμονες έχουν συλλέξει ένα απόθεμα συναρπαστικών πληροφοριών για τα φεγγάρια του Δία που δίνουν μια συναρπαστική εικόνα.

Η πολυσύχναστη γειτονιά του Δία

Ο Δίας είναι ο μεγαλύτερος πλανήτης του ηλιακού συστήματος. Ο όγκος του είναι περίπου 11 φορές το μέγεθος της Γης, με βαρυτική έλξη 2 φορές ισχυρότερη από αυτή της Γης. Δεν πρέπει να αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι ο Δίας έχει πολύ περισσότερα φεγγάρια που περιφέρονται γύρω του από το μοναχικό που έχουμε στη Γη. Οι επιστήμονες εντόπισαν συνολικά 79 φεγγάρια σε τροχιά γύρω από τον Δία, από έρημους διαστημικούς βράχους έως κόσμους μεγαλύτερους από τον Ερμή. Ο μόνος πλανήτης με περισσότερα φεγγάρια από τον Δία είναι ο ελαφρώς μικρότερος γείτονάς του, ο Κρόνος, με 83 φεγγάρια.

Δεδομένου ότι ο Δίας είναι ένας γίγαντας αερίου, δεν έχει μια πραγματική επιφάνεια στην οποία θα μπορούσαμε να περπατήσουμε. Είναι ένας από τους τέσσερις γίγαντες αερίου, που βρίσκεται πάνω από 527 εκατομμύρια μίλια μακριά από τη Γη. Οι άλλοι γίγαντες αερίου έχουν επίσης ενδιαφέροντα φεγγάρια - συγκεκριμένα το μεγαλύτερο φεγγάρι του Κρόνου, τον Τιτάνα, ο οποίος είναι υποψήφιος για εξωγήινη ζωή με βάση το μεθάνιο. Ωστόσο, ο Δίας παραμένει μοναδικός ακόμη και σε σύγκριση με πλανήτες με φεγγάρια όπως ο Τιτάνας.

Αυτό που είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρον για αυτή τη γωνιά του ηλιακού συστήματος είναι ότι ο Δίας και τα φεγγάρια του είναι σαν ένα δικό τους μικροηλιακό σύστημα. Τα τέσσερα μεγαλύτερα από τα φεγγάρια του Δία, που περιγράφονται παρακάτω, περιφέρονται γύρω από τον Δία όπως οι πλανήτες γύρω από τον Ήλιο. Στην πραγματικότητα, η Ευρώπη, το πιο πιθανό φεγγάρι να περιέχει ζωή, βρίσκεται ακόμη και στη δική της «ζώνη Goldilocks» σε τροχιά γύρω από τον Δία – όχι πολύ κοντά ή πολύ μακριά για να σχηματιστεί ζωή. Συγκριτικά, η Γη βρίσκεται σε αυτή τη θέση σε σχέση με τον Ήλιο. Η Αφροδίτη είναι πιο κοντά στον Ήλιο και πολύ ζεστή για ζωή, ενώ ο Άρης είναι πιο μακριά από τον Ήλιο και πολύ κρύος για ζωή. Σε σχέση με τον Δία, η Ιώ και ο Γανυμήδης θα ήταν η Αφροδίτη και ο Άρης, αντίστοιχα.

Τα φεγγάρια του Γαλιλαίου

Ενώ ο Δίας έχει συνολικά 79 φεγγάρια, υπάρχουν τέσσερα που είναι ενδιαφέροντα για τους αστρονόμους και τους εξερευνητές. Αυτά είναι τα τέσσερα μεγαλύτερα φεγγάρια του Δία, γνωστά ως φεγγάρια του Γαλιλαίου. Έχουν πάρει το όνομά τους από τον αστρονόμο Galileo Galilei. Ο Γαλιλαίος τους ανακάλυψε στις 7 Ιανουαρίου 1610, χρησιμοποιώντας ένα αυτοσχέδιο τηλεσκόπιο. Το στοιχειώδες τηλεσκόπιο του Γαλιλαίου θα μπορούσε να του δείξει μόνο φωτεινά σημεία φωτός, τίποτα σαν τις απίστευτες φωτογραφίες που έχουμε τώρα από τις επιφάνειες των φεγγαριών του Δία. Αυτοί οι τέσσερις κόσμοι είναι τόσο μοναδικοί όσο και συναρπαστικοί και συνεχίζουν να αιχμαλωτίζουν τους επιστήμονες για καλό λόγο.

Io:Volcanic Hotspot

Το πλησιέστερο φεγγάρι του Γαλιλαίου στον Δία είναι η Ιώ. Είναι επίσης μακράν το λιγότερο φιλόξενο από τα τέσσερα φεγγάρια. Η Ιώ είναι ο πιο ηφαιστειακά ενεργός κόσμος σε ολόκληρο το ηλιακό σύστημα. Τα σιντριβάνια λάβας από τα ηφαίστειά του μπορεί να είναι μίλια ψηλά. Η επιφάνεια αναδιαμορφώνεται συνεχώς από ηφαιστειακή δραστηριότητα. Αν ήταν δυνατό να σταθούμε στην επιφάνεια της Ιώ, θα βλέπαμε μια έρημο λίμνες λάβας και μοχθηρά ηφαίστεια κάτω από μια πολύ λεπτή ατμόσφαιρα διοξειδίου του θείου.

Η Ιώ μοιάζει λίγο με ένα «κακό δίδυμο» του φεγγαριού της Γης. Τα δύο φεγγάρια έχουν σχεδόν το ίδιο μέγεθος και το πλησιέστερο φεγγάρι στον πλανήτη που περιφέρονται. Ενώ η Ιώ είναι μια καταιγίδα λάβας και ηφαιστείων, ωστόσο, η Σελήνη είναι μια κρύα, ήσυχη έρημος με αμμώδη γκρίζα βουνά. Η βραχώδης επιφάνεια της Ιώ έχει ένα κιτρινοπράσινο χρώμα που προκαλείται από όλα τα θειούχα υλικά που την επικαλύπτουν.

Από όλα τα φεγγάρια του Γαλιλαίου, η Ιώ είναι ο λιγότερο πιθανός υποψήφιος να φιλοξενήσει εξωγήινη ζωή. Αν και δεν είναι απολύτως αδύνατο, υπάρχουν ορισμένοι ξεκάθαροι παράγοντες που κάνουν την εξωγήινη ζωή στην Io απίθανη. Η ηφαιστειακή επιφάνεια δεν θα ήταν φιλική για κανένα είδος ζωής, ειδικά όχι για τη ζωή όπως την ξέρουμε. Υπάρχει μια σαφής έλλειψη οξυγόνου, νερού και άνθρακα στην Ιο, τα οποία είναι ζωτικής σημασίας για την οργανική ζωή όπως τη γνωρίζουμε στη Γη. Επιπλέον, η Ιώ βρίσκεται τόσο κοντά στον Δία που η επιφάνειά της βομβαρδίζεται με 3.600 rem ακτινοβολίας κάθε μέρα, που είναι πολύ, πολύ περισσότερο από ό,τι θα μπορούσε να αντέξει οποιοσδήποτε άνθρωπος.

Ευρώπη:Ένα καταφύγιο για τη ζωή;

Το δεύτερο φεγγάρι του Γαλιλαίου και μακράν το πιο συναρπαστικό είναι η Ευρώπη. Για δεκαετίες τώρα, οι επιστήμονες θεωρούν την Ευρώπη την πιο πιθανή υποψήφια για εξωγήινη ζωή στο ηλιακό μας σύστημα. Είναι πολύ πιθανό η πρώτη μας επαφή με την εξωγήινη ζωή να είναι στους ωκεανούς της Ευρώπης. Αυτό μπορεί να ακούγεται σαν κάτι έξω από την επιστημονική φαντασία, αλλά είναι πολύ ριζωμένο στο επιστημονικό γεγονός.

Η Ευρώπη έχει μια παχιά, παγωμένη επιφάνεια που διασπάται από χαρακτηριστικές διπλές κορυφογραμμές πάνω από τον πλανήτη. Οι επιστήμονες έχουν στοιχεία που υποδηλώνουν ότι ένας τεράστιος υγρός ωκεανός νερού υπάρχει κάτω από αυτό το στρώμα πάγου. Εάν συμβαίνει αυτό, υπάρχει πιθανότητα κάποια μορφή ζωής να ευδοκιμεί στους σκοτεινούς ωκεανούς της Ευρώπης. Οι επιστήμονες και οι αστροβιολόγοι πιστεύουν ότι η εξωγήινη ζωή στην Ευρώπη, αν ήταν κάτι περισσότερο από μικροβιακή, θα ήταν κάτι σαν τα παράξενα ζώα που βρέθηκαν στα βαθύτερα μέρη των ωκεανών της Γης. Θα υπήρχε ελάχιστο έως καθόλου φως στους ωκεανούς της Ευρώπης, καθώς ολόκληρη η επιφάνεια καλύπτεται από πάγο. Ωστόσο, ο πάγος προστατεύει τον ωκεανό κάτω από την έντονη ακτινοβολία του Δία, η οποία θα ήταν κρίσιμη για κάθε ζωή που κατοικεί σε αυτό το φεγγάρι.

Ωστόσο, το νερό δεν είναι το μόνο συστατικό για τη ζωή στην Ευρώπη. Μπορεί να μην υπάρχει ηλιακό φως στους ωκεανούς της Ευρώπης, αλλά η ζωή βαθιά στους ωκεανούς μας αποδεικνύει ήδη ότι το φως του ήλιου δεν είναι απαραίτητο. Οι υδροθερμικοί αεραγωγοί θα μπορούσαν να παρέχουν θερμότητα, ενέργεια και θρεπτικά συστατικά κάτω από την επιφάνεια. Ακόμη και η ίδια η παγωμένη επιφάνεια θα μπορούσε να βοηθήσει στην υποστήριξη της ζωής λόγω του τρόπου με τον οποίο το οξυγόνο στον πάγο του νερού ανταποκρίνεται στην ακτινοβολία όπως η Ευρώπη λαμβάνει από τον Δία.

Εξερευνώντας την Ευρώπη

Φυσικά, όλα αυτά είναι θεωρίες στην καλύτερη περίπτωση για την ώρα. Μπορεί να μην μείνουν έτσι για πολύ, όμως. Το 2024, η NASA εκτοξεύει μια φιλόδοξη αποστολή στην Ευρώπη, έναν ανιχνευτή που ονομάζεται Europa Clipper, ο οποίος θα εισέλθει στην τροχιά της Ευρώπης το 2030. Το Europa Clipper θα μεταμορφώσει πλήρως την κατανόησή μας για το πιο συναρπαστικό φεγγάρι του Δία.

Θα καταγράψει λεπτομερείς επιφανειακούς χάρτες και πλήρεις χημικές και ορυκτές αναλύσεις, οι οποίες σχεδόν σίγουρα θα καθορίσουν εάν υπάρχει ή όχι πιθανή ζωή στους ωκεανούς της Ευρώπης. Στην πραγματικότητα, το Europa Clipper διαθέτει ακόμη και ένα ραντάρ που διεισδύει στον πάγο που θα μας πει περισσότερα για το τι υπάρχει κάτω από την παγωμένη επιφάνεια. Αυτή θα είναι η πρώτη αποστολή της NASA αφιερωμένη αποκλειστικά στην εξερεύνηση ενός φεγγαριού, με εξαίρεση το φεγγάρι της Γης.

Ganymede:The Magnet Moon

Το τρίτο φεγγάρι του Γαλιλαίου και το μεγαλύτερο φεγγάρι στο ηλιακό σύστημα είναι ο Γανυμήδης, ο οποίος είναι ακόμη μεγαλύτερος από τον πλανήτη Ερμή! Ο Γανυμήδης πιθανότατα έχει μια λεπτή ατμόσφαιρα οξυγόνου και μια επιφάνεια από παγωμένο βράχο. Μια μέρα στον Γανυμήδη θα ήταν μεγαλύτερη από μια εβδομάδα σε ημέρες της Γης.

Είναι ενδιαφέρον ότι ο Γανυμήδης είναι το μόνο φεγγάρι που είναι γνωστό ότι έχει μαγνητικό πεδίο, το οποίο δημιουργεί σέλας γύρω από τους πόλους του όπως αυτά που βλέπουμε στη Γη. Ο Γανυμήδης δίνει και στην Ευρώπη κάποιο ανταγωνισμό στην αναζήτηση εξωγήινης ζωής – οι επιστήμονες έχουν στοιχεία που υποδηλώνουν ότι ο Γανυμήδης έχει επίσης έναν ωκεανό με θαλασσινό νερό. Στην πραγματικότητα, ήταν τα σέλας που υπαινίχθηκε αυτό το ενδεχόμενο. Το 2015, οι αστρονόμοι χρησιμοποίησαν το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble για να παρατηρήσουν τις περίεργες λικνιστικές κινήσεις των σέλας που προκαλούνται από το μαγνητικό πεδίο του Γανυμήδη που αλληλεπιδρά με το Δία. Η κίνηση των σέλας δείχνει ότι υπάρχει μια τρίτη δύναμη που ενεργεί πάνω τους - το υγρό νερό κάτω από το φλοιό του Γανυμήδη.

Ωστόσο, ο ωκεανός του Γκανιμήδη είναι πολύ πιο μακριά από την επιφάνεια από ό,τι ο ωκεανός της Ευρώπης. Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι ο φλοιός που το περιβάλλει έχει πάχος 95 μιλίων, σε σύγκριση με τον σχετικά λεπτό φλοιό πάγου της Ευρώπης, μόλις 10 με 15 μίλια περίπου. Για να το θέσουμε σε προοπτική, το βαθύτερο που έχουν σκάψει ποτέ οι άνθρωποι στην επιφάνειά μας είναι 7,67 μίλια. Έτσι, θα είναι πολύ πιο δύσκολο για εμάς να ερευνήσουμε οποιονδήποτε ωκεανό στον Γανυμήδη σε σύγκριση με την Ευρώπη.

Callisto:Crater Wasteland

Το τέταρτο και τελευταίο φεγγάρι του Γαλιλαίου είναι το Callisto, το σπίτι ενός από τα παλαιότερα αμετάβλητα τοπία στο ηλιακό σύστημα. Είναι το δεύτερο μεγαλύτερο φεγγάρι του Δία και το τρίτο μεγαλύτερο φεγγάρι στο ηλιακό σύστημα, πίσω από τον Γανυμήδη και τον Τιτάνα, το μεγαλύτερο φεγγάρι του Κρόνου. Και πάλι, αυτό το φεγγάρι του Γαλιλαίου μπορεί επίσης να έχει έναν ωκεανό σε υγρό νερό θαμμένο κάτω από το φλοιό του!

Η Καλλιστώ είναι πιο μυστηριώδης από τα υπόλοιπα φεγγάρια του Δία. Στην πραγματικότητα, για μεγάλο χρονικό διάστημα, οι επιστήμονες πίστευαν ότι ήταν ένας εντελώς νεκρός κόσμος, χωρίς καμία γεωλογική δραστηριότητα. Η έλλειψη γεωλογικής δραστηριότητας σημαίνει ότι η επιφάνεια έχει παραμείνει αμετάβλητη για δυνητικά εκατομμύρια χρόνια, το εντελώς αντίθετο από την Ιώ. Η Καλλιστώ είναι το σώμα με τους περισσότερους κρατήρες στο ηλιακό σύστημα. Η επιφάνειά του είναι βράχος και πάγος, με πολύ λεπτή ατμόσφαιρα διοξειδίου του άνθρακα, υδρογόνου και οξυγόνου. Είναι ενδιαφέρον ότι το διαστημόπλοιο Galileo ανίχνευσε επίσης στοιχεία διοξειδίου του άνθρακα στην επιφάνεια του Callisto.

Εάν υπάρχει ένας ωκεανός υγρού νερού θαμμένος βαθιά κάτω από την επιφάνεια της Callisto, το νερό θα μπορούσε να αλληλεπιδρά με τον βραχώδη φλοιό της Callisto, δημιουργώντας τη δυνατότητα για ζωή. Ωστόσο, παραμένει ασαφές εάν ο υπόγειος ωκεανός του Callisto είναι ή όχι παγωμένος. Ευτυχώς, η παγκόσμια κοινότητα εξερεύνησης του διαστήματος εργάζεται για την εξερεύνηση της Callisto, επίσης. Μια ομάδα επιστημόνων από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος μαζί με την Ιαπωνία και τις ΗΠΑ έχουν προγραμματίσει να εκτοξεύσουν μια αποστολή ανίχνευσης το 2023, η οποία θα ρίξει μια πιο προσεκτική ματιά στο Callisto. Η αποστολή, Jupiter Icy Moon Explorer Ganymede Orbiter ή «JUICE», θα εισέλθει σε τροχιά γύρω από τον Γανυμήδη το 2034 και θα συλλέξει δεδομένα για τον Δία και τα τέσσερα φεγγάρια του Γαλιλαίου.

Θα επισκεφθούν ποτέ οι άνθρωποι τα φεγγάρια του Δία;

Είναι εξαιρετικά πιθανό ότι οι άνθρωποι εξερευνητές θα επισκεφθούν τα φεγγάρια του Δία αυτοπροσώπως μια μέρα. Ωστόσο, αυτή θα ήταν μια εξαιρετικά περίπλοκη αποστολή και πιθανότατα δεν θα συμβεί για τις επόμενες δεκαετίες. Υπάρχουν πολλές σημαντικές προκλήσεις που θα πρέπει να αντιμετωπίσουν οι επιστήμονες προκειμένου να καταστεί δυνατή μια αποστολή σαν αυτή.

Ένα από τα κύρια προβλήματα με την εξερεύνηση των φεγγαριών του Δία είναι ο χρόνος ταξιδιού για να φτάσετε στον Δία. Οι ανιχνευτές που αναφέρθηκαν παραπάνω έχουν εκτιμήσεις ταξιδιού σχεδόν μιας δεκαετίας για να φτάσουν από τη Γη στον Δία. Οι αστροναύτες θα έπρεπε να ζήσουν σε ένα μικρό, κλειστό χώρο με την ίδια μικρή ομάδα ανθρώπων για δέκα χρόνια μόνο για να φτάσουν στον Δία, συν άλλα δέκα για να επιστρέψουν. Μια αποστολή μετ' επιστροφής στα φεγγάρια του Δία θα ήταν ουσιαστικά μια ζωή για τους εξερευνητές επί του σκάφους. Συγκριτικά, τα σύγχρονα διαστημόπλοια μπορούν να μεταφέρουν ανθρώπους στον Άρη σε περίπου 9 μήνες, με τη SpaceX να ισχυρίζεται ακόμη και ότι το Starship της θα μπορούσε να κάνει το ταξίδι σε μόλις 6 μήνες.

Έτσι, η σκληρή πραγματικότητα είναι ότι κάθε ανθρώπινος εξερευνητής που ταξίδεψε στα φεγγάρια του Δία μπορεί να είναι εκεί για να μείνει για μεγάλο χρονικό διάστημα. Θα χρειαζόμασταν έναν επιτακτικό λόγο για να επιδιώξουμε μια αποστολή σαν αυτή, αλλά σημάδια ζωής σε οποιοδήποτε από τα φεγγάρια του Γαλιλαίου σχεδόν σίγουρα θα έκαναν το κόλπο.

Ο απίστευτος κόσμος του Δία

Ο Δίας είναι ένα από τα πιο συναρπαστικά ουράνια σώματα στο ηλιακό μας σύστημα. Κανένας άλλος πλανήτης δεν έχει τόσα πολλά ενδιαφέροντα φεγγάρια όλα σε ένα μέρος. Τα φεγγάρια του Γαλιλαίου συνεχίζουν να αιχμαλωτίζουν τη φαντασία επιστημόνων και συγγραφέων φαντασίας. Στο δεύτερο μισό του αιώνα, όταν οι εξερευνητές φτάνουν πέρα ​​από τη ζώνη των αστεροειδών στα βάθη του ηλιακού μας συστήματος, τα φεγγάρια του Δία θα είναι σχεδόν σίγουρα ο πρώτος σταθμός τους.

Στη δεκαετία του 2030, θα πάρουμε τις πρώτες μας από κοντά ματιές για το τι βρίσκεται κάτω από τις μυστηριώδεις επιφάνειες των φεγγαριών του Γαλιλαίου – ενδεχομένως ακόμη και των πρώτων ματιών μας από τους εξωγήινους γείτονές μας στο Jovian σύστημα.