Project Planitiko Systima

60
ΕΡΓΑΣΙΑ ΓΙΑ ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΗ ΚΑΙ ΣΥΜΠΑΝ ΘΕΜΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ : ΗΛΙΑΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ: ΠΛΑΝΗΤΕΣ - ΔΟΡΥΦΟΡΟΙ - ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΗΛΙΑΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΟΝΟΜΑΤΑ : ΕΛΕΝΗ ΜΠΑΦΑ ( 5216 ) ΣΤΕΦΑΝΟΣ ΠΑΠΑΘΑΝΑΣΙΟΥ( 5288 )

Transcript of Project Planitiko Systima

Page 1: Project Planitiko Systima

ΕΡΓΑΣΙΑ ΓΙΑ ΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΗ ΚΑΙ ΣΥΜΠΑΝ

ΘΕΜΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: ΗΛΙΑΚΟ ΣΥΣΤΗΜΑ: ΠΛΑΝΗΤΕΣ - ΔΟΡΥΦΟΡΟΙ - ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΗΛΙΑΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ

ΟΝΟΜΑΤΑ:

ΕΛΕΝΗ ΜΠΑΦΑ ( 5216 ) ΣΤΕΦΑΝΟΣ ΠΑΠΑΘΑΝΑΣΙΟΥ( 5288 )

Page 2: Project Planitiko Systima

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

H ΓΕΝΕΣΗ ΤΟΥ ΗΛΙΑΚΟΥ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ

Πριν από περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια ένα τεράστιο νέφος από αέρα και σκόνη άρχισε να συμπυκνώνεται σε μια απόμακρη γωνιά του γαλαξία μας. Τα βασικά συστατικά της αέριας φάσης του νέφους ήταν το υδρογόνο και το ήλιο, τα δύο στοιχεία που δημιουργήθηκαν κατά τη Μεγάλη Έκρηξη. Τα βασικά συστατικά της σκόνης ήταν το πυρίτιο και ο άνθρακας, στοιχεία που σχηματίστηκαν στους πυρήνες μεγάλων αστέρων του Γαλαξία μας, και τα οποία εξερράγησαν ως υπερκαινοφανείς. Το νεφέλωμα αυτό θα το ονομάσουμε στη συνέχεια ''ηλιακό'', επειδή από το κεντρικό τμήμα του δημιουργήθηκε ο αστέρας που σήμερα αποκαλούμε '' Ήλιο'', ενώ από το περιφερειακό του τμήμα δημιουργήθηκαν τα υπόλοιπα σώματα του ηλιακού συστήματος, τα οποία θα περιγράψουμε στη συνέχεια. Εξαιτίας της δύναμης της βαρύτητας το ηλιακό νεφέλωμα άρχισε να συστέλλεται, γεγονός που είχε για αποτέλεσμα την ελάττωση της δυναμικής του ενέργειας και την αύξηση της θερμοκρασίας του. Επειδή το υλικό του νεφελώματος ήταν αδιαφανές, η θερμότητα διέφευγε δύσκολα από την κεντρική περιοχή του προς τα εξωτερικά στρώματα, έτσι ώστε η θερμοκρασία στο κέντρο του ήταν σημαντικά υψηλότερη από ό,τι στην επιφάνειά του. Εξαιτίας της αδιαφάνειας του νεφελώματος, η ψύξη του γινόταν μόνο από την επιφάνεια του, η οποία, λόγω της χαμηλής θερμοκρασίας της, ακτινοβολούσε κυρίως στην περιοχή του υπερύθρου. Για τον λόγο αυτόν, αλλά και εξαιτίας της μικρής διαφοράς θερμοκρασίας μεταξύ του νεφελώματος και του περιβάλλοντος χώρου, η ψύξη ήταν βραδεία. Καθώς το νεφέλωμα εψύχετο, άρχισαν να σχηματίζονται διαδοχικά χημικές ενώσεις. Όταν η θερμοκρασία έπεσε κάτω από τα 2000Κ.,σχηματίστηκαν ενώσεις του αργιλίου, του ασβεστίου, του μαγνησίου και τιτανίου, ενώ κάτω από τα 1000Κ εμφανίστηκαν ενώσεις του πυριτίου και οξείδια μετάλλων. Στα 180Κ σχηματίστηκε πάγος από τους υδρατμούς και στα εξωτερικά μέλη του νεφελώματος, όπου η θερμοκρασία είχε πέσει στα 20Κ, σταθεροποιήθηκε το μεθάνιο. Αποτέλεσμα αυτής της συμπύκνωσης ήταν ο σχηματισμός κόκκων σκόνης από τη στερεά φάση διαφόρων χημικών ενώσεων, όπως π.χ. Ενώσεων και οξειδίων μετάλλων που αναφέρθηκαν παραπάνω, πάγου, στερεοποιημένου μεθανίου κτλ. Ας σημειωθεί ότι στις παραπάνω θερμοκρασίες τα βασικά συστατικά του ηλιακού νεφελώματος, υδρογόνο και ήλιο, εξακολουθούσαν να βρίσκονται στην αέρια φάση.

Page 3: Project Planitiko Systima

Λεπτομερείς υπολογισμοί για το τι συμβαίνει σε λεπτούς και σχετικά μεγάλης πυκνότητας δίσκους ύλης, έδειξαν ότι η ύλη παύει να είναι ομοιόμορφα κατανεμημένη, επειδή τείνουν να σχηματισθούν τοπικές συμπυκνώσεις. Έτσι στο ηλιακό νεφέλωμα τα αέρια και οι κόκκοι άρχισαν να συγκεντρώνονται και να σχηματίζουν όγκους ύλης με τυπική διάμετρο μερικά χιλιόμετρα. Για τις συνηθισμένες αστρονομικές κλίμακες χρόνου η όλη διαδικασία της ψύξης, της συμπύκνωσης και της συγκέντρωσης, δεν διήρκεσε μεγάλο χρονικό διάστημα-μόνο μερικές χιλιάδες χρόνια. Στο τέλος αυτής της περιόδου το ηλιακό νεφέλωμα είχε συμπυκνωθεί και είχε σχηματίσει έναν περιστρεφόμενο δίσκο, ο οποίος αποτελούνταν κυρίως από μικρά σώματα που ονομάστηκαν πλανητοειδείς. Οι πλανητοειδείς, στη συνέχεια, άρχισαν να συγκρούονται μεταξύ τους. Όταν οι συγκρούσεις γίνονταν με μεγάλες ταχύτητες, ώστε να είναι καταστροφικές, οι πλανητοειδείς διαμελίζονταν. Όταν πάλι ήταν πιο ήπιες, τα θραύσματα ενώνονταν, λόγω λόγω της αμοιβαίας βαρυτικής έλξης, για να σχηματίσουν μεγαλύτερες μονάδες. Η διαδικασία αυτή κατέληξε στη δημιουργία ενός αριθμού πρωτοπλανητών, οι οποίοι αποτελούνταν από τη συνένωση μεγάλου αριθμού πλανητοειδών και για το λόγο αυτό δεν ήταν διαφοροποιημένοι, δηλαδή η χημική τους σύσταση ήταν η ίδια σε κάθε θέση, από το κέντρο προς την επιφάνεια. Η στροφορμή του αρχικού νέφους, σε συνδιασμό με τη βαρυτική έλξη που ασκούσε ο Ήλιος στο ηλιακό νεφέλωμα και την τριβή, είχε ως αποτέλεσμα οι τροχιές των πρωτοπλανητών να βρίσκονται περίπου στο ίδιο επίπεδο. Στη συνέχεια η θερμοκρασία στο εσωτερικό των πρωτοπλανητών αυξήθηκε αφενός μεν λόγω βαρυτικής συστολής, αφετέρου δε λόγω έκλυσης ενέργειας κατά τη διάσπαση ραδιενεργών στοιχείων που περιείχαν. Τα στερεά υλικά έλιωσαν και τα βαρύτερα από αυτά(μέταλλα -κυρίως σίδηρος και νικέλιο) συγκεντρώθηκαν στο κέντρο του κάθε πρωτοπλανήτη ενώ τα ελαφριά (πυρίτιο και αέρια) ανέβηκαν στην επιφάνεια. Την περίοδο αυτή όλοι οι πλανήτες βρίσκονταν σε ρευστή ή αεριώδη κατάσταση και έτσι απέκτησαν σφαιρικό σχήμα, ώστε τελικά, 100.000.000 έτη μετά από τη δημιουργία τους, όλοι οι πλανήτες είχαν ήδη αποκτήσει το σχήμα και την τροχειά που έχουν και σήμερα. Με τον τρόπο αυτό δημιουργήθηκαν οι οκτώ από τους εννέα μείζονες πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος: ο Ερμής, η Αφροδίτη, η Γη, ο Άρης, ο Δίας, ο Κρόνος, ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας, τους οποίους στη συνέχεια μαζί με τον Πλούτωνα θα ονομάσουμε απλώς πλανήτες. Αργότερα, υπό την επίδραση του ισχυρότατου τότε ηλιακού ανέμου, οι πλανήτες της κεντρικής περιοχής (Ερμής, Αφροδίτη, Γη, Άρης) έχασαν την ατμόσφαιρά τους και η επιφάνειά τους ψύχθηκε

Page 4: Project Planitiko Systima

και στερεοποιήθηκε σε βάθος αντιστρόφως ανάλογο προς την ακτίνα τους. Αντίθετα, οι εξωτερικοί πλανήτες (Δίας, Κρόνος, Ουρανός, Ποσειδώνας) διατήρησαν την εκτεταμένη ατμόσφαιρά τους ενώ τα βαριά στοιχεία στον πυρήνα τους παρέμειναν σε ρευστή κατάσταση. Ένα μέρος από τους πλανητοειδείς που δεν συμμετείχαν στο σχηματισμό πρωτοπλανητών ενώθηκε και σχημάτισε δορυφόρους, οι οποίοι περιφέρονται γύρω από τους πλανήτες. Ένα άλλο μέρος σχημάτισε τους ελάσσονες πλανήτες (ή αστεροειδείς) και τους μετεωροειδείς, καθώς και τους κομήτες. Τα σώματα αυτά, είναι εξαιρετικά ενδιαφέροντα για την ιστορία του ηλιακού συστήματος, επειδή δίνουν στους αστρονόμους στοιχεία για τη σύσταση της ύλης στο αρχικό ηλιακό νεφέλωμα.

ΗΛΙΟΣ

Ο Ήλιος είναι ο αστέρας του ηλιακού μας συστήματος και το λαμπρότερο σώμα του ουρανού. Η φωτεινότητά του είναι τέτοια ώστε κατά την διάρκεια της ημέρας να μην επιτρέπει, λόγω της έντονης διάχυσης του φωτός, σε άλλα ουράνια σώματα να εμφανίζονται (με εξαίρεση την Σελήνη και σπανιότερα την Αφροδίτη). Στη σύγχρονη εποχή γνωρίζουμε πως ο Ήλιος είναι το κοντινότερο στην Γη άστρο. Η σημασία του Ήλιου στην εξέλιξη και την διατήρηση της ζωής στην Γη είναι καίρια, καθώς με τη θεμελιώδη διαδικασία της φωτοσύνθεσης προσφέρει την απαραίτητη ενέργεια για την ανάπτυξη των ζωντανών οργανισμών, και διατηρεί την επιφανειακή θερμοκρασία της Γης σε ανεκτά για τη ζωή επίπεδα.

Χαρακτηριστικά

Ο Ήλιος είναι ένας αστέρας της κύριας ακολουθίας με φασματικό τύπο G2 V, έχει δηλαδή μεγαλύτερη μάζα και θερμοκρασία απ΄ ό,τι ένα μέσο αστέρι αλλά σημαντικά μικρότερη από ένα μπλε γίγαντα. Ο χρόνος ζωής ενός αστέρα G2 της κύριας ακολουθίας είναι περί τα 10 δισεκατομύρια έτη· η ηλικία του Ηλίου εκτιμάται στα 5 δισεκατομύρια. Ο Ήλιος ακολουθεί μία τροχιά μέσα στον γαλαξία σε μία απόσταση 25.000 με 28.000 έτη φωτός από το κέντρο του, ολοκληρώνοντας μία περιφορά σε περίπου 226 εκατομμύρια έτη. Γύρω από τον Ήλιο έχουν τις τροχιές του οι οκτώ πλανήτες (η Γη είναι ο τρίτος πλανήτης από τον Ήλιο) με τους δορυφόρους τους, καθώς και άλλα σώματα όπως αστεροειδείς και κομήτες: όλα τα

Page 5: Project Planitiko Systima

σώματα συναποτελούν το Ηλιακό σύστημα.

Μορφή

Το σχήμα του Ηλίου, μετά από επιμελημένες μετρήσεις έδειξαν ότι είναι σχεδόν μία τέλεια σφαίρα με μέση διάμετρο 1.392.000 χλμ (109 γήινες διάμετροι) με μία πλάτυνση περί τα 9 εκατομμυριοστά, η οποία οφείλεται κυρίως στη βαρύτητα του πλανήτη Δία.

Περιστροφή

Η πλήρης σφαιρικότητα του Ήλιου εξηγείται από τη βραδεία του περιστροφή. Από την οπτική και την φασματοσκοπική εξέταση προκύπτει ότι η ηλιακή σφαίρα περιστρέφεται στον άξονά της από δυτικά προς ανατολικά και ο απαιτούμενος χρόνος περιστροφής, κατά μέσον όρο φθάνει τις 25 ημέρες και 23 λεπτά. Ο χρόνος όμως αυτός δεν είναι σταθερός σε όλα τα σημεία της επιφάνειάς του. Έτσι στη περιοχή του ηλιακού ισημερινού περιορίζεται στις 24 ημέρες και 15 ώρες, ενώ σε απόσταση 45° από αυτόν τον ισημερινό φθάνει περίπου στις 28,5 ημέρες ενώ στους πόλους παρατηρείται ακόμη μεγαλύτερος.

Σύσταση

Ο Ήλιος αποτελείται κατά 74% από υδρογόνο, κατά 25% από ήλιο και 1% από άλλα στοιχεία. Το υδρογόνο αποτελεί το κύριο καύσιμο για τις θερμοπυρηνικές αντιδράσεις που παράγουν την ενέργεια που ακτινοβολεί, ενώ το ήλιο προέρχεται κυρίως από τα προϊόντα της πυρηνικής σύντηξης του υδρογόνου. Ο Ήλιος δεν έχει σαφή επιφάνεια όπως έχουν οι γήινοι πλανήτες. Η πυκνότητα των αερίων μειώνεται σε συνάρτηση με την ακτίνα του Ηλίου με ένα νόμο αντιστρόφου τετραγώνου. Η ακτίνα του Ηλίου μετριέται από το κέντρο του άστρου έως τη φωτόσφαιρα, έξω από την οποία δεν λαμβάνει χώρα η πυρηνική σύντηξη. Στο κέντρο του Ηλίου η θερμοκρασία φθάνει τους 20 εκατομμύρια βαθμούς Κελσίου. Σε τέτοια θερμοκρασία τα άτομα έχουν χάσει τα ηλεκτρόνιά τους, βρίσκονται δηλαδή ιονισμένα και η κατάσταση της ύλης καλείται πλάσμα. Αυτό έχει σαν συνέπεια τα άτομα υπερθερμασμένα να κινούνται με μεγάλες ταχύτητες, να συγκρούονται μεταξύ τους σφοδρά έτσι ώστε δύο άτομα υδρογόνου να ενώνονται κολλάνε

Page 6: Project Planitiko Systima

κατά τη σύγκρουση. Αν ακολουθήσουν άλλες δύο συγκρούσεις τότε προστίθενται άλλα δύο άτομα υδρογόνου στο σύνολο φτιάχνοντας έτσι ένα σταθερό άτομο ηλίου. Τα τέσσερα μεμονωμένα άτομα υδρογόνου ζυγίζουν περισσότερο, πριν τη συγχώνευση, από ένα άτομο ηλίου που δημιουργήθηκε με τη συγχώνευση. Η υπόλοιπη μάζα μετατράπηκε σε ενέργεια, σύμφωνα με την εξίσωση μετατροπής του Άλμπερτ Αϊνστάιν: Ε=mc2.

Η ενέργεια του Ηλίου

Ο Ήλιος είναι μία τεράστια σφαίρα από διάφορα αέρια κυρίαρχα των οποίων είναι το υδρογόνο και το ήλιο. Η θερμοκρασία που επικρατεί στον Ήλιο είναι τόσο μεγάλη ώστε να εξαερώνονται ακόμη και τα μέταλλα. Η ποσότητα ενέργειας που παράγεται είναι απίστευτη. Έχει προσδιοριστεί πως σε κάθε δευτερόλεπτο ο Ήλιος εκπέμπει τόση ενέργεια όση θα έδινε μια έκρηξη 4 δισεκατομμυρίων βομβών υδρογόνου των 100 μεγατόνων η κάθε μία. Και όλα αυτά για ένα μόνο δευτερόλεπτο, ενώ ο Ήλιος εκπέμπει εδώ και 5 δισεκατομμύρια χρόνια και θα συνεχίσει τουλάχιστον για άλλα τόσα. Όπως αναφέρθηκε παραπάνω κάθε δευτερόλεπτο περίπου 655 εκατομμύρια τόνοι υδρογόνου από τη μάζα του ήλιου μετατρέπονται σε 650 εκατομμύρια τόνους ηλίου που συνεχίζουν να αποτελούν μάζα του Ήλιου. Από τη διαφορά αυτή 4,6 εκατομμύρια τόνοι μετατρέπονται σε ενέργεια. Η ύλη δηλαδή στη καρδιά των άστρων αποτελείται από μίγμα ελεύθερων πυρήνων και ελεύθερων ηλεκτρονίων. Επειδή το υδρογόνο είναι κύριο συστατικό των άστρων, αυτό σημαίνει πως το αστρικό πλάσμα αποτελείται κυρίως από ελεύθερα πρωτόνια που θα πρέπει να συνδεθούν μεταξύ τους για να σχηματίσουν το στοιχείο ήλιο. Υπό αυτές τις συνθήκες ο Ήλιος είναι ένας τεράστιος θερμοπυρηνικός αντιδραστήρας που μετατρέπει το υδρογόνο σε ήλιο. Και μάλιστα στη διάρκεια αυτή της διαδικασίας σε κάθε δευτερόλεπτο μετατρέπει σε ενέργεια 4,6 εκατομμύρια τόνους από τη μάζα του. Παρόλο όμως που χάνει τόση μάζα, είναι τόσο πολύ τεράστιος που και δισεκατομμύρια χρόνια να περάσουν θα χάσει μόλις το ένα εκατοστό της μάζας του. Όλα τα άστρα στον ουρανό ακτινοβολούν ενέργεια με τον ίδιο τρόπο έστω κι αν είναι μικρότερα ή μεγαλύτερα ή θερμότερα.

Ο θάνατος του Ηλίου

Η μάζα του Ηλίου δεν είναι τέτοια ώστε να τον οδηγήσει σε

Page 7: Project Planitiko Systima

κατάσταση καινοφανούς ή υπερκαινοφανούς. Ωστόσο εκτιμάται πως σε 4 με 5 δισεκατομμύρια έτη, με την εξάντληση των αποθεμάτων υδρογόνου και τη μεταστοιχείωσή τους σε ήλιο και κατόπιν σε βαρύτερα στοιχεία, θα αρχίσει να διαστέλλεται σχηματίζοντας έναν κόκκινο γίγαντα. Αυτό θα συμβεί διότι η πίεση από την σύντηξη των βαρύτερων στοιχείων είναι μεγαλύτερη από την αντίστοιχη του υδρογόνου, έτσι για να εξισορροπηθεί με την βαρύτητα θα μεγαλώσει ο όγκος του Ηλίου. Αν και είναι πιθανόν η έκταση του κόκκινου γίγαντα να περιέχει την τροχιά της Γης, πρόσφατες έρευνες υποστηρίζουν πως η διαδικασία επέκτασης σε κόκκινο γίγαντα θα προωθήσει τη Γη σε απομακρυσμένη τροχιά, αποτρέποντας την εξάχνωσή της. Μετά τη φάση του κόκκινου γίγαντα, ο Ήλιος θα γίνει ένας άσπρος νάνος, ο οποίος θα ψύχεται για τα επόμενα 5 δισεκατομμύρια έτη.

ΠΛΑΝΗΤΕΣ

Οι πλανήτες σύμφωνα με τον σύγχρονο ορισμό της Διεθνούς Αστρονομικής Ένωσης (IAU) είναι ουράνια σώματα που (α) βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο, (β) διαθέτουν επαρκή μάζα και βαρύτητα ώστε να έχουν αποκτήσει σφαιρικό σχήμα και (γ) κυριαρχούν στην τροχιακή ζώνη στην οποία κινούνται. Τα σώματα που καλύπτουν τα πρώτα δύο κριτήρια αλλά όχι αυτό της κυριαρχίας στην τροχιά τους, όταν δεν είναι δορυφόροι, λέγονται «πλανήτες νάνοι».

Η ετυμολογία της λέξης προέρχεται από την αρχαιοελληνική φράση «πλανήτες αστέρες» (άστρα που περι-πλανιούνται), σε αντίθεση με τους αστέρες που μοιάζουν ακίνητοι στον ουράνιο θόλο (εξ ού και η ονομασία «απλανείς αστέρες»). Είναι παράγωγο της λέξης "πλάνης" που σημαίνει περιπλανώμενος, χωρίς μόνιμη διαμονή .

Το αρχικό βήμα για τη δημιουργία των πλανητών είναι η βαρυτική συστολή ενός γιγάντιου νέφους αερίων. Καθώς αυτό συστέλλεται, λόγω περιστροφής πλαταίνει και σχηματίζει ένα δίσκο. Ένας αστέρας αρχίζει να σχηματίζεται στο κέντρο, που είναι και η θερμότερη περιοχή. Στον υπόλοιπο δίσκο η ύλη συμπυκνώνεται βαθμηδόν, για το σχηματισμό ολοένα μεγαλύτερων στερεών σωμάτων. Η «ανάφλεξη» του αστέρα προκαλεί την αποβολή της σκόνης και των αερίων που παρέμειναν.

Οι πλανήτες δεν έχουν την απαιτούμενη μάζα για την έναρξη

Page 8: Project Planitiko Systima

θερμοπυρηνικών αντιδράσεων όπως συμβαίνει με τα αστέρια, έτσι δεν έχουν την ικανότητα να εκπέμπουν ακτινοβολία. Το γεγονός της ορατότητας των πλανητών του Ηλιακού μας Συστήματος κατά τη διάρκεια της νύχτας οφείλεται στην ανάκλαση του ηλιακού φωτός (ετερόφωτα σώματα).

Ο μέχρι σήμερα πιο αποδεκτός κατάλογος πλανητών αποτελείται από τους 8 παρακάτω πλανήτες σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο, όπως φαίνονται στο διπλανό σχήμα:

Ερμής

Αφροδίτη

Γη

Άρης

Δίας

Κρόνος

Ουρανός

Ποσειδώνας

1. ΕΡΜΗΣ

Ο Ερμής είναι ο πλησιέστερος στον Ήλιο πλανήτης, και ο μικρότερος στο Ηλιακό Σύστημα. Το πρώτο διαστημόπλοιο που πέρασε από τον Ερμή ήταν ο Μάρινερ 10 (1974-75) οπότε και χαρτογραφήθηκε το 40-45% του πλανήτη. Το δεύτερο διαστημόπλοιο που τον επισκέπτεται είναι το MESSENGER, το οποίο

Page 9: Project Planitiko Systima

έχει πραγματοποιήσει τρεις διελεύσεις χαρτογραφώντας το 98% της επιφάνειας του πλανήτη. Η χαρτογράφηση θα ολοκληρωθεί το 2011, οπότε και αναμένεται να μπει σε τροχιά γύρω από τον πλανήτη. Ονομάστηκε με το όνομα του ελληνικού θεού Ερμή, ενώ οι Ρωμαίοι τον βάφτισαν με το όνομα του αντίστοιχου θεού τους Mercurius. Το αστρονομικό σύμβολό του είναι ένας κύκλος με ένα σταυρό από κάτω και ένα ημικύκλιο από επάνω. Συμβολίζει το κεφάλι του Θεού με το κερατοειδές κράνος του. Πριν τον 5ο αιώνα π.Χ. ο πλανήτης είχε δύο ονόματα καθώς εμφανίζεται εναλλάξ και στις δύο πλευρές του ήλιου. Το βράδυ ήταν ο Ερμής και το πρωί Απόλλων (θεός του ήλιου). Θεωρείται ότι πρώτος ο Πυθαγόρας διατύπωσε την άποψη ότι πρόκειται για τον ίδιο πλανήτη.

2. ΑΦΡΟΔΙΤΗ

Η Αφροδίτη είναι ο δεύτερος σε απόσταση από τον Ήλιο πλανήτης του Ηλιακού Συστήματος. Όταν παρατηρούμε την Αφροδίτη με γυμνό μάτι είναι το πιο λαμπερό αντικείμενο στον ουρανό μετά από τον Ήλιο και τη Σελήνη.

Θέση στο ηλιακό σύστημα

Η Αφροδίτη είναι ένας από τους τέσσερις εσωτερικούς, γαιώδεις πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος. Απέχει κατά μέσο όρο 108 εκατομμύρια χιλιόμετρα από τον Ήλιο. Η τροχιά της περιφοράς της Αφροδίτης γύρω από τον Ήλιο είναι σχεδόν κυκλική, αντίθετα με τους άλλους πλανήτες των οποίων οι ελλειπτικές τροχιές παρουσιάζουν μεγαλύτερη εκκεντρότητα. Η περίοδος περιφοράς είναι 0,62 γήινα έτη. Η ελάχιστη απόσταση από τη Γη είναι 38 εκατομμύρια χιλιόμετρα, ενώ η μέγιστη είναι 257 εκατομμύρια χιλιόμετρα· έτσι η Αφροδίτη είναι ο πλανήτης που βρίσκεται πιο κοντά στη Γη.

Φυσικά χαρακτηριστικά

Η Αφροδίτη έχει μάζα 4,87·1024 kg (0,83 της Γης και έκτη στο Ηλιακό Σύστημα). Η μέση πυκνότητά της είναι 5243 kg/m3. Η διάμετρός της είναι 12.104 km ή το 0,95 της διαμέτρου της γης. Λόγω της ομοιότητας σε μάζα και μέγεθος, χαρακτηρίζεται

Page 10: Project Planitiko Systima

μερικές φορές και αδελφός πλανήτης της Γης.. Η ατμόσφαιρα αποτελείται κατά 96% από διοξείδιο του άνθρακα και ένα μικρό ποσοστό αζώτου. Το βασικό συστατικό των νεφώσεων πάνω από το στρώμα του διοξειδίου του άνθρακα είναι θειικό οξύ. Αυτά τα δύο αέρια συνδυασμένα στην ατμόσφαιρα της Αφροδίτης συντηρούν ένα έντονο φαινόμενο του θερμοκηπίου. Για αυτό το λόγο, η Αφροδίτη έχει μια μέση επιφανειακή θερμοκρασία που διατηρείται σχεδόν σταθερή περίπου στους 460 oC (αρκετή για να λιώσει ένα κομμάτι μόλυβδο). Η πίεση στην επιφάνεια της Αφροδίτης είναι περίπου 90 ατμόσφαιρες. Μια τέτοια πυκνή ατμόσφαιρα προκαλεί έντονη διάθλαση στο ηλιακό φως και κάποιος παρατηρητής στην επιφάνεια του πλανήτη θα έβλεπε τα αντικείμενα καμπυλωμένα. Η σύσταση της Αφροδίτης είναι παρόμοια με αυτή της Γης. Η επιφάνειά της έχει πάρα πολλά (πάνω από 1600) ηφαίστεια, ηφαιστειακούς κρατήρες, όρη και πεδιάδες λάβας. Όμως αυτό δε σημαίνει ότι η Αφροδίτη είναι σήμερα γεωλογικά ενεργή. Η δραστηριότητα των ηφαιστείων της Αφροδίτης έχει τερματιστεί εδώ και περίπου 500 εκατομμύρια χρόνια, σύμφωνα με τις ενδείξεις. Δεν υπάρχει επίσης ούτε τεκτονική δραστηριότητα. Η περίοδος περιστροφής γύρω από τον άξονά της (η μέρα της Αφροδίτης) διαρκεί 243 γήινες μέρες, με αποτέλεσμα το ένα ημισφαίριο να είναι επί 120 περίπου μέρες βυθισμένο στο σκοτάδι, ενώ το άλλο να δέχεται όλη την ηλιακή ακτινοβολία. Αυτό έχει σαν αποτέλεσμα την εμφάνιση στην ατμόσφαιρά της ανέμων. Αυτοί, σε συνδυασμό με την μεγάλη πυκνότητα της ατμόσφαιρας και το έντονο φαινόμενο του θερμοκηπίου ισοκατανέμουν τη θερμοκρασία και έτσι δεν υπάρχει μεγάλη θερμοκρασιακή διαφορά ανάμεσα στα δυο ημισφαίρια. Η Αφροδίτη δεν έχει φυσικούς δορυφόρους, ούτε δακτύλιους. Ο πλανήτης διαθέτει μαγνητικό πεδίο, το οποίο όμως είναι πολύ πιο αδύναμο από αυτό της Γης. Από αυτό το γεγονός προκύπτει το συμπέρασμα ότι η Αφροδίτη δε διαθέτει ρευστό πυρήνα.

Τροχιά και περιστροφή

Η Αφροδίτη βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον ήλιο σε μια μέση απόσταση περίπου 108 εκατομμύρια χλμ, και ολοκληρώνει μια τροχιά κάθε 224,65 ημέρες. Αν και όλες οι πλανητικές τροχιές είναι ελλειπτικές, η τροχιά της Αφροδίτης είναι η πιο "στρογγυλή", με εκκεντρότητα 0,068. Όταν η Αφροδίτη βρίσκεται μεταξύ της Γης και του Ήλιου, σε θέση που ονομάζεται κατώτερη σύνοδος, πλησιάζει τη Γη περισσότερο

Page 11: Project Planitiko Systima

από οποιονδήποτε άλλο πλανήτη, και βρίσκεται σε απόσταση περίπου 40 εκατομμύρια χλμ. Αυτό συμβαίνει κάθε 584 ημέρες κατά μέσο όρο. Η Αφροδίτη περιστρέφεται γύρω από τον άξονά της μια φορά κάθε 243 ημέρες, εκτελώντας έτσι την πιο αργή περιστροφή από οποιονδήποτε άλλο πλανήτη. Λόγω του ότι η περιφορά της γύρω από τον Ήλιο διαρκεί κάπως λιγότερο, 224,7 γήινες μέρες, παρουσιάζει το παράδοξο ότι μία αστρική ημέρα στην Αφροδίτη διαρκεί περισσότερο από ένα έτος (243 και 224,7 γήινων ημερών αντίστοιχα). Εντούτοις, η διάρκεια της ηλιακής ημέρας στην Αφροδίτη είναι σημαντικά πιο μικρή από την αστρική ημέρα. Για έναν παρατηρητή στην επιφάνεια της Αφροδίτης ο χρόνος από μια ανατολή στην επόμενη θα ήταν 116,75 μέρες, ενώ η κατεύθυνση της κίνησης του ήλιου στον ουρανό θα ήταν από την δύση προς την ανατολή. Στον ισημερινό, η Αφροδίτη περιστρέφεται με 6,5 km/h, ενώ στη γη η αντίστοιχη ταχύτητα περιστροφής στον ισημερινό είναι περίπου 1.600 km/h.

3. ΓΗ

Η Γη είναι ο πλανήτης στον οποίο κατοικούν οι άνθρωποι, καθώς και εκατομμύρια άλλα είδη, και ο μοναδικός πλανήτης στον οποίο γνωρίζουμε ότι υπάρχει ζωή. Είναι ο τρίτος σε απόσταση πλανήτης από τον Ήλιο, ο πέμπτος μεγαλύτερος σε μάζα από τους πλανήτες του ηλιακού συστήματός μας και ο μεγαλύτερος μεταξύ των τεσσάρων πλανητών που διαθέτουν στερεό φλοιό. Ο πλανήτης σχηματίστηκε πριν περίπου 4.5 δισεκατομμύρια (4.5×109) έτη, έχει δε έναν φυσικό δορυφόρο, την Σελήνη. Ο αστρονομικός συμβολισμός της γης αποτελείται από έναν περικυκλωμένο σταυρό, αναπαριστώντας έναν μεσημβρινό και έναν παράλληλο· μία παραλλαγή, τοποθετεί τον σταυρό πάνω από τον κύκλο. Η λέξη Γη προέρχεται από το όνομα της αρχαιοελληνικής Θεάς με το όνομα Γαία.

Φυσικοί πόροι

Ο φλοιός της Γης περιέχει μεγάλες ποσότητες καυσίμων (κοιτάσματα): (Άνθρακας, Πετρέλαιο, Φυσικό Αέριο, Μεθάνιο). Αυτά τα κοιτάσματα χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ενέργειας καθώς και για την δημιουργία συνθετικών υλικών.

Page 12: Project Planitiko Systima

Κατά τις τεκτονικές διαδικασίες στον γήινο φλοιό, σχηματίστηκαν μεταλλευτικά κοιτάσματα. Τα κοιτάσματα αυτά μας παρέχουν μέταλλα καθώς και άλλα χρήσιμα χημικά στοιχεία (όπως το ορυκτό αλάτι).

Φυσικά Χαρακτηριστικά

Ο πυρήνας

Η μέση πυκνότητα της Γης είναι 5515 kg/m3, κατατάσσοντάς την ως τον πυκνότερο πλανήτη του ηλιακού συστήματος. Αφού η μέση πυκνότητα των επιφανειακών υλικών είναι περί τα 3000 kg/m3, συμπεραίνεται πως η πυκνότητα πρέπει να είναι ιδιαίτερα αυξημένη στον πυρήνα. Στα πρώτα στάδια της δημιουργίας του πλανήτη, πριν περίπου 4,5 δισεκατομμύρια (4.5×109) χρόνια, η Γη ήταν ολοσχερώς σε ρευστή κατάσταση, λόγω δε της βαρύτητας, πυκνότερα υλικά έρρευσαν προς το κέντρο κατά τη διάρκεια μίας διαδικασίας που καλείται πλανητική διαφοροποίηση, ενώ τα λιγότερο πυκνά υλικά έμειναν στην επιφάνεια. Ως αποτέλεσμα, ο πυρήνας αποτελείται κυρίως από σίδηρο (80%) καθώς και νικέλιο και πυρίτιο· ωστόσο άλλα πυκνά (πυκνότερα μάλιστα) υλικά όπως το ουράνιο και ο μόλυβδος, είναι είτε σπάνια για να αποτελούν σημαντικό ποσοστό του πυρήνα είτε έχουν την ιδιότητα να προσκολλώνται σε ελαφρύτερα υλικά και γι΄ αυτό απαντώνται κυρίως στον φλοιό.

Ο πυρήνας χωρίζεται σε δύο μέρη, έναν στερεό εσωτερικό πυρήνα με μία ακτίνα, περίπου 1250 km και έναν ρευστό εξωτερικό πυρήνα με μία ακτίνα περίπου 3500 km. Ο εσωτερικός πυρήνας πιστεύεται πως είναι στερεός και πως αποτελείται κυρίως από σίδηρο και νικέλιο. Ορισμένοι συμφωνούν πως ο εσωτερικός πυρήνας είναι στην μορφή του μονοκρυσταλλικού σιδήρου. Ο εξωτερικός πυρήνας που περιβάλλει τον εσωτερικό και εκτιμάται πως αποτελείται από ρευστό σίδηρο αναμεμειγμένο με ρευστό νικέλιο και ίχνη ελαφρύτερων στοιχείων. Είναι γενικά παραδεκτό πως η θερμική μεταφορά στον εξωτερικό πυρήνα σε συνδυασμό με την διέγερση από την περιστροφή της Γης (βλ. Δύναμη Coriolis), προκαλεί το γήινο μαγνητικό πεδίο μέσω μίας διεργασίας γνωστή ως Θεωρία του Δυναμό. Ο στερεός εσωτερικός πυρήνας είναι αρκετά θερμός ώστε να διατηρεί ένα μόνιμο μαγνητικό πεδίο (βλ. Θερμοκρασία Curie), πιθανό είναι όμως να δρα ως σταθεροποιητής προς το μαγνητικό πεδίο που γεννάται από τον εξωτερικό πυρήνα.

Page 13: Project Planitiko Systima

Κατά μια άλλη θεωρία, ο γήινος πυρήνας αποτελείται από υδρογόνο και ήλιο, τα οποία βρίσκονται στην ίδια κατάσταση με αυτήν του Ηλίου. Στον πυρήνα συμβαίνουν παρόμοιες πυρηνικές αντιδράσεις, όπως στον Ήλιο, γι' αυτό και παραμένει σε ρευστή κατάσταση, χωρίς να έχει ψυχθεί.

Σύμφωνα με πρόσφατες ενδείξεις εικάζεται πως ο εσωτερικός πυρήνας της Γης, ίσως περιστρέφεται ελαφρώς ταχύτερα από τον υπόλοιπο πλανήτη, κατά περίπου 2° ανά έτος.

Είναι εμφανές ότι και οι δύο πιο πάνω θεωρίες προσπαθούν να εξηγήσουν τα φαινόμενα που παρατηρούνται στην γήινη επιφάνεια, ωστόσο παραμένουν στο επίπεδο της θεωρίας, χωρίς να έχει υπάρξει απτή απόδειξη για καμία από αυτές.

Μανδύας

Ο μανδύας της Γης εκτείνεται σε ένα βάθος 2890 km. Η πίεση, στην βάση του μανδύα είναι περίπου 1.4 εκατομμύρια φορές μεγαλύτερη της ατμοσφαιρικής πίεσης (~140 GPa). Αποτελείται κατά μεγάλο μέρος από υλικά πλούσια σε σίδηρο και μαγνήσιο. Το σημείο τήξεως ενός υλικού εξαρτάται από την πίεση. Εφόσον η πίεση αυξάνει αρκετά κατά βάθος του μανδύα, το χαμηλότερο τμήμα είναι σχεδόν στερεό ενώ το ανώτερο τμήμα είναι πλαστικό (ημιτηγμένο). Το ιξώδες του ανώτερου μανδύα κυμαίνεται μεταξύ 1021 και 1024 Pa·s, ανάλογα με το βάθος. Έτσι ο ανώτερος μανδύας μπορεί να ρεύσει αρκετά αργά.

Η εξήγηση του γεγονότος πως ενώ ο εξωτερικός πυρήνας είναι ρευστός, ο κατώτερος μανδύας είναι στερεός/πλαστικός, βρίσκεται στο ανώτερο σημείο τήξεως των πλούσιων σε σίδηρο κραμάτων του μανδύα από τον σχεδόν καθαρό σίδηρο του πυρήνα. Ο δε εσωτερικός πυρήνας είναι στερεός λόγω της εξαιρετικά μεγάλης πίεσης κοντά στο κέντρο του πλανήτη.

Φλοιός

Ο φλοιός κυμαίνεται μεταξύ 5 και 70 km σε βάθος. Τα λεπτά τμήματα του φλοιού είναι κάτω από τους ωκεανούς (ωκεάνιος

Page 14: Project Planitiko Systima

φλοιός) και αποτελούνται από πυκνά πετρώματα μαγνησίου, σιδήρου και πυριτίου. Τα παχύτερα τμήματα του φλοιού είναι τα ηπειρωτικά τα οποία είναι λιγότερο πυκνά από τα ωκεάνια και αποτελούνται από πετρώματα πλούσια σε νάτριο, αλουμίνιο και πυρίτιο. Το όριο μεταξύ του φλοιού και του μανδύα παρουσιάζεται σε δύο διαφορετικές φάσεις: Αρχικά, μέσω μίας ασυνέχειας στην ταχύτητα των σεισμικών κυμάτων γνωστή ως ασυνέχεια του Mohorovicic ή απλά Moho. Η αιτία του Moho φαίνεται να οφείλεται στην αλλαγή της σύστασης των πετρωμάτων. Η δεύτερη φάση είναι μία χημική ασυνέχεια η οποία έχει παρατηρηθεί σε βαθιά τμήματα του ωκεάνιου φλοιού τα οποία έχουν εισχωρήσει στον ηπειρωτικό φλοιό και παρατηρούνται ως οφιολιθικές ακολουθίες.

Βιόσφαιρα

Η Γη είναι το μόνο μέρος που γνωρίζουμε όπου υπάρχει ζωή. Συχνά λέμε πως η ζωή του πλανήτη, σχηματίζει την «Βιόσφαιρα». Η βιόσφαιρα εκτιμάται πως άρχισε να εξελίσσεται πριν 3.5 δισεκατομμύρια (3.5×109) χρόνια. Η βιόσφαιρα μπορεί να ταξινομηθεί σύμφωνα με ζώνες γεωγραφικού πλάτους που περιέχουν σχετιζόμενη χλωρίδα και πανίδα. Οι πολικές ζώνες είναι αραιές σε ζωή ενώ αντίθετα, η περισσότερη γνωστή ζωή βρίσκεται στον Ισημερινό.

Ατμόσφαιρα

Η Γη έχει μία σχετικά παχιά ατμόσφαιρα η οποία αποτελείται από 78% άζωτο, 21% οξυγόνο και 1% αργό, με ίχνη από άλλα αέρια, περιλαμβανομένων διοξείδιο του άνθρακα και υδρατμούς. Η ατμόσφαιρα δρα ως ένα παρέμβλημα μεταξύ της Γης και του Ηλίου. Η σύσταση της ατμόσφαιρας της γης είναι ασταθής, η δε ισορροπία διατηρείται από την βιόσφαιρα. Τα στρώματα, η τροπόσφαιρα, στρατόσφαιρα, μεσόσφαιρα, θερμόσφαιρα και εξώσφαιρα, μεταβάλλονται από τόπο σε τόπο και εξαρτώνται και από τις εποχιακές μεταβολές.

Page 15: Project Planitiko Systima

Υδρόσφαιρα

Η Γη είναι ο μόνος πλανήτης του Ηλιακού μας Συστήματος όπου στην επιφάνειά της κυριαρχεί το υγρό στοιχείο. Το νερό καλύπτει το 71% της γήινης επιφάνειας (από το οποίο 97% είναι θαλάσσιο νερό και 3% γλυκό νερό (πιθανολογείται το 1,8%) και την χωρίζει σε πέντε ωκεανούς και επτά ηπείρους. Η τροχιά της Γης σε συνδυασμό με την ηφαιστειακή δραστηριότητα, τη βαρύτητα, το φαινόμενο του θερμοκηπίου, το μαγνητικό πεδίο και την ατμόσφαιρα πλούσια σε οξυγόνο είναι οι βασικές αιτίες που κάνουν τη Γη τον πλανήτη του νερού.

Αν και η τροχιά της Γης είναι αρκετά απομακρυσμένη ώστε να διατηρεί υγρό νερό, το φαινόμενο του θερμοκηπίου αποτρέπει το νερό από το να παγώσει. Παλαιοντολογικές ενδείξεις δείχνουν πως κάποια στιγμή μετά την αποίκηση των ωκεανών από τα μπλε-πράσινα βακτήρια, το φαινόμενο του θερμοκηπίου κατέρρευσε με αποτέλεσμα την πιθανή πήξη όλων των ωκεανών για μία περίοδο από 10 σε 100 εκατομμύρια χρόνια σε ένα γεγονός που καλείται «Γη - Χιονόμπαλα».

Σε άλλους πλανήτες, όπως στην Αφροδίτη, ο ατμός καταστρέφεται από την ηλιακή υπεριώδη ακτινοβολία και το υδρογόνο ιονίζεται και απομακρύνεται από τον πλανήτη μέσω του ηλιακού ανέμου. Αυτή είναι μία υπόθεση για την έλλειψη νερού στην Αφροδίτη, χωρίς υδρογόνο, το νερό αντιδρά με τα στερεά της επιφάνειας δημιουργώντας οξείδια.

Στην ατμόσφαιρα της Γης, ένα στρώμα όζοντος στην στρατόσφαιρα, απορροφά το μεγαλύτερο μέρος της ηλιακής υπεριώδους ακτινοβολίας, αποτρέποντας την αποσύνθεση του νερού. Επιπλέον, η μαγνητόσφαιρα, αποτρέπει την αλληλεπίδραση μεταξύ των στοιχείων της ατμόσφαιρας και του ηλιακού ανέμου.

Τέλος, τα ηφαίστεια εκπέμπουν συνεχώς ατμούς από το εσωτερικό. Η τεκτονική των πλακών της Γης ανακυκλώνουν τον άνθρακα και το νερό καθώς οι ασβεστόλιθοι εισέρχονται στον μανδύα και εξέρχονται μέσω των ηφαιστείων ως ατμός και διοξείδιο του άνθρακα. Εκτιμάται πως τα συστατικά του μανδύα περιέχουν τουλάχιστον 10 φορές την ποσότητα του νερού των ωκεανών, αν και το μεγαλύτερο μέρος είναι παγιδευμένο και ποτέ

Page 16: Project Planitiko Systima

δεν απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα.

Η Γη στο Ηλιακό Σύστημα

Η περίοδος περιστροφής της γης περί τον άξονα της είναι 23 ώρες, 56 λεπτά και 4.09 δευτερόλεπτα (μία αστρική ημέρα). Έτσι παρατηρώντας από την γη τα ουράνια σώματα, η κύρια φαινόμενη κίνησή τους είναι από τα ανατολικά προς τα δυτικά με μία ταχύτητα 15 °/ώρα = 15'/λεπτό, λ.χ. μία ηλιακή ή σεληνιακή διάμετρο ανά δύο λεπτά.

Η περιφορά της Γης γύρω από τον Ήλιο διαρκεί 365,2564 μέσες ηλιακές ημέρες (ή ένα αστρικό έτος). Παρατηρώντας από τη Γη, είναι μία φαινόμενη κίνηση του Ήλιου ως προς τα αστέρια περίπου 1 °/ημέρα ή μία ηλιακή ή σεληνιακή διάμετρο κάθε 12 ώρες, σε αντίθετη διεύθυνση από την κύρια φαινόμενη κίνηση (λόγω περιστροφής).

Η Γη έχει έναν Φυσικό Δορυφόρο, την Σελήνη, η οποία περιφέρεται γύρω από την γη κάθε 27 1/3 ημέρες (αστρικός μήνας). Παρατηρώντας από την γη την κίνηση, φαίνεται να κινείται με 12 °/ημέρα (μία σεληνιακή διάμετρο την ώρα), σε αντίθετη διεύθυνση από την κύρια φαινόμενη κίνηση. Λόγω της συνδυασμένης περιφοράς γύρω από τον ήλιο, ο χρόνος που μεσολαβεί μεταξύ δύο ίδιων φάσεων της σελήνης (π.χ. από πανσέληνο σε πανσέληνο) διαρκεί περίπου 29.54 ημέρες περίοδος που ονομάζεται συνοδικός μήνας (χονδρικά 30 ημέρες ή έναν ημερολογιακό μήνα).

Με σημείο αναφοράς τον Βόρειο Πόλο της Γης, η κίνηση της Γης, της Σελήνης και της αξονικής περιστροφής, είναι όλες αντίθετα στην φορά των δεικτών του ρολογιού.

Τα τροχιακά και αξονικά επίπεδα δεν είναι ακριβώς ευθυγραμμισμένα: Το τροχιακό επίπεδο Γης-Ηλίου ή αλλιώς Εκλειπτική (23.5 ° περίπου, η αιτία των εποχών) και το τροχιακό επίπεδο Γης-Σελήνης, σχηματίζουν γωνία, περίπου, 5 ° (αν ήταν απόλυτα ευθυγραμμισμένα, θα είχαμε μία έκλειψη Ηλίου ή Σελήνης κάθε μήνα).Η Σφαίρα του Hill (σφαίρα επιρροής) της γης έχει μία ακτίνα 1.5 Gm, μέσα στην οποία ο μόνος φυσικός δορυφόρος

Page 17: Project Planitiko Systima

μπορεί και περιφέρεται.

4. ΆΡΗΣ

Ο Άρης είναι πλανήτηs του Ηλιακού μας Συστήματος. Είναι ο τέταρτος κοντινότερος πλανήτης στον Ήλιο και ο δεύτερος πιο κοντινός πλανήτης στη Γη . Λέγεται και «κόκκινος πλανήτης» εξαιτίας του χρώματος που παρουσιάζει και που οφείλεται στο τριοξείδιο του σιδήρου (Fe2O3) στην επιφάνειά του. Περιβάλλεται από λεπτή ατμόσφαιρα με μέση πίεση περίπου στο ένα εκατοστό αυτής της Γης. Έχει δύο μικρούς δορυφόρους: τον Φόβο και τον Δείμο.

Ο Άρης είναι γνωστός ήδη από την προϊστορία, καθώς και ο πρώτος πλανήτης που παρατηρούμενος με τηλεσκόπιο αποκάλυψε, λόγω εγγύτητας, τα γενικά χαρακτηριστικά της μορφολογίας του, τα οποία θεωρήθηκαν (σωστά ως ένα βαθμό) ότι είναι παρόμοια με αυτά της Γης. Η ομοιότητα αυτή έδωσε βάση αφενός σε μια εκτεταμένη συζήτηση για την ύπαρξη ζωής σε αυτόν, αφετέρου σε σκέψεις μελλοντικής αποίκισής του. Ακόμα, είναι εύκολα προσεγγίσιμος από τις εξερευνητικές μας διαστημοσυσκευές, καθώς ένα ταξίδι προς τον Κόκκινο Πλανήτη απαιτεί χρόνο περίπου έξι μηνών όταν οι θέσεις Γης και Άρη είναι ευνοϊκές, κάτι που συμβαίνει περίπου ανά δυο χρόνια. Για τους λόγους αυτούς ο Άρης είναι ο καλύτερα εξερευνημένος πλανήτης έως σήμερα.

Ιστορία

Ο Άρης δημιουργήθηκε πριν από περίπου 4,2 δισ. έτη από τον πλανητικό δίσκο από τον οποίο δημιουργήθηκαν και οι υπόλοιποι πλανήτες. Σήμερα είναι σχεδόν σίγουρο ότι ο Άρης, στα αρχικά στάδια εξέλιξής του, καλυπτόταν σε ορισμένα σημεία του από υγρό νερό βάθους τουλάχιστον μερικών μέτρων, ενώ υπάρχουν και ενδείξεις για την ύπαρξη ενός τουλάχιστον ωκεανού. Έτσι, υπάρχει το ενδεχόμενο ο Άρης να φιλοξενούσε ζωή σε μορφή μικροβίων -που όμως είναι σίγουρο ότι δεν εξελίχτηκε παραπάνω- και υποστηρίζεται η άποψη ότι σε μια τέτοια περίπτωση η ζωή στη Γη θα μπορούσε να έχει προέλθει από τον Άρη. Το μικρό μέγεθος του

Page 18: Project Planitiko Systima

Άρη, που συνεπάγεται μικρή βαρύτητα, δεν του επέτρεψε να διατηρήσει την ατμόσφαιρά του. Καθώς η ατμόσφαιρα διέρρευσε στο διάστημα, έπεσε η ατμοσφαιρική πίεση και το υγρό νερό είτε εξατμίστηκε είτε διέρρευσε στο υπέδαφος και στους πόλους του πλανήτη. Έτσι ο Άρης έγινε ένας ερημικός και άνυδρος πλανήτης με μια αραιή ατμόσφαιρα, όπως τον γνωρίζουμε σήμερα. Ο Άρης βρίσκεται σε αυτή την κατάσταση εδώ και τουλάχιστον 500 εκατομμύρια έτη. Σύμφωνα με ορισμένες ενδείξεις, η «υγρή» περίοδος του Άρη αφορά μονάχα το αρχικό τμήμα της ιστορίας του.

Φυσικά Χαρακτηριστικά

Ατμόσφαιρα

Η ατμόσφαιρα του Άρη αποτελείται κατά 95,32% από διοξείδιο του άνθρακα, 2,7% άζωτο και 1,6% αργό. Είναι πολύ αραιή και η πίεση στην επιφάνεια του πλανήτη φτάνει κατά μέσο όρο το ένα εκατοστό αυτής στην επιφάνεια της Γης· έτσι, ένας αστροναύτης θα χρειαστεί οπωσδήποτε διαστημική στολή προκειμένου να περπατήσει στην επιφάνειά του. Λόγω της αραιής ατμόσφαιρας, η ταχύτητα του ήχου είναι μικρή, και οι ήχοι δεν διαδίδονται πολύ μακριά, παρά μόνο μερικές δεκάδες μέτρα. Έτσι ο Άρης, εκτός από άνυδρος και έρημος, είναι και σιωπηλός πλανήτης. Η χαμηλή πυκνότητα της ατμόσφαιρας έχει και άλλες συνέπειες: οι άνεμοι δεν είναι ιδιαίτερα ισχυροί, όμως καθώς η σκόνη που καλύπτει την επιφάνεια του πλανήτη είναι αρκετά ψιλή, οι αμμοθύελλες δεν είναι σπάνιο φαινόμενο. Σε ακραίες περιπτώσεις, μπορούν να καλύψουν ένα πολύ μεγάλο μέρος του πλανήτη· μια τέτοια αμμοθύελλα σημειώθηκε το 2001 και ξανά το 2007. Συχνή επίσης είναι και η εμφάνιση μικρών ανεμοστρόβιλων (dust devils) που μεταφέρουν τη σκόνη πάνω στην επιφάνεια του πλανήτη. Καθώς δεν πρόκειται για μια πολύ δυναμική ατμόσφαιρα, το κλίμα του Άρη είναι αρκετά προβλέψιμο και επαναλαμβάνεται σε κύκλους διάρκειας περίπου δυο Γήινων ετών, όσο δηλαδή διαρκεί και η περιφορά του γύρω από τον Ήλιο. Στην ατμόσφαιρα του Άρη παρατηρούνται επίσης αραιά σύννεφα διοξειδίου του άνθρακα, που εμφανίζονται πιο συχνά τη νύχτα και την αυγή, καθώς και αραιά σύννεφα από κρυστάλλους νερού όταν ο πλανήτης βρίσκεται πιο κοντά στον ήλιο και εξαερώνεται ο πάγος των πόλων του.

Page 19: Project Planitiko Systima

Λόγω της διαφορετικής σύστασης και πυκνότητας της ατμόσφαιρας σε σχέση με αυτή τη Γης, το χρώμα του ουρανού στον Άρη δεν είναι μπλε· είναι ένα κοκκινωπό ροζ που πλησιάζει κάπως σε απόχρωση το ροζ του σολωμού. Όταν η διαστημοσυσκευή Viking προσεδαφίστηκε στον Άρη και έστειλε την πρώτη εικόνα από την επιφάνειά του, οι τεχνικοί που χειρίζονταν το σύστημα απεικόνισης μιξάρισαν την εικόνα σύμφωνα με την μέχρι τότε εμπειρία τους, εμφανίζοντας τον ουρανό μπλε και προκαλώντας κατάπληξη στους επιστήμονες. Αν και η φωτογραφία αυτή κυκλοφόρησε στον τύπο, το λάθος διορθώθηκε αργότερα.

Γεωλογικά Χαρακτηριστικά

Ο Άρης έχει το ιδιόμορφο χαρακτηριστικό ότι αποτελείται από δυο μορφολογικά ανόμοια «τμήματα»: το βόρειο ημισφαίριο αποτελείται από «πεδιάδες» που χαρακτηρίζονται από σχετικά μικρή πυκνότητα κρατήρων και μεγαλύτερη λευκαύγεια, ενώ το νότιο ημισφαίριο βρίσκεται σε μεγαλύτερο υψόμετρο και είναι εμφανώς πιο καταπονημένο από προσκρούσεις μετεώρων. Εδώ βρίσκεται και ο κρατήρας Hellas basin, ο μεγαλύτερος του πλανήτη, με διάμετρο 2.300 χιλιόμετρα, σημάδι μιας εξαιρετικά βίαιης πρόσκρουσης περίπου 4 δις. χρόνια στο παρελθόν. Μια εξήγηση αυτής της διαφοράς μεταξύ των δυο ημισφαιρίων είναι ότι οι βόρειες «πεδιάδες» αποτελούσαν κάποτε τον πυθμένα ενός ωκεανού που κάλυπτε μεγάλο μέρος του πλανήτη. Πρόσφατες ανακαλύψεις δίνουν ενδείξεις που υποστηρίζουν μερικά αυτή την άποψη, χωρίς ωστόσο οριστικά συμπεράσματα.

Στον Άρη έχουν βρεθεί στοιχεία που αποτελούν ενδείξεις παλιότερης γεωλογικής ενεργότητας. Στον πλανήτη υπάρχουν τεράστια ηφαίστεια, ανάμεσά τους το (ανενεργό σήμερα) ηφαίστειο Όλυμπος, που είναι το ψηλότερο βουνό του ηλιακού συστήματος με ύψος περίπου είκοσι τέσσερα χιλιόμετρα. Το μεγάλο ύψος του ηφαιστείου οφείλεται στο γεγονός ότι στον Άρη, σε αντίθεση με τη Γη, δεν υπάρχει κίνηση τεκτονικών πλακών, κι έτσι η εκροή μάγματος συνεχίστηκε για εκατομμύρια χρόνια στο ίδιο σημείο ψηλώνοντας ολοένα τον Όλυμπο. Απτές ενδείξεις ηφαιστειακής δραστηριότητας έχουν βρεθεί στον κρατήρα Γκούσεβ, που εξερεύνησε το ρομπότ Spirit, με την ανεύρεση ηφαιστειακού βασάλτη και άλλων πετρωμάτων. Ο κρατήρας, που λόγω της μορφολογίας του πιστεύεται ότι αποτελούσε κατά το παρελθόν τεράστια λίμνη, βρέθηκε να καλύπτεται από υλικά που

Page 20: Project Planitiko Systima

εκτοξεύτηκαν από ένα ηφαίστειο λίγο βορειότερα.

Σήμερα η γεωλογική ενεργότητα του Άρη ανήκει στο παρελθόν· ο πλανήτης μπορεί να θεωρηθεί γεωλογικά νεκρός, αν και η ύπαρξη μεθανίου σε ίχνη σε ορισμένες περιοχές υποστηρίζεται ότι προκαλείται από περιορισμένη ηφαιστειακή δραστηριότητα, όπως και η πιθανολογούμενη έκλυση υγρού νερού σε ίχνη. Άφθονες είναι οι ενδείξεις για την ύπαρξη ροής νερού κατά το παρελθόν, κυρίως από την ύπαρξη φαραγγιών και φυσικά σχηματισμένων στραγγιστικών καναλιών. Το φαράγγι Valles Marineris, το μεγαλύτερο του ηλιακού συστήματος με μήκος περίπου 4.500 χιλιόμετρα, δεν προήλθε από αυτή τη διαδικασία αλλά από τη ρήξη του φλοιού του Άρη λόγω του βάρους των τεράστιων ηφαιστείων που βρίσκονται βορειότερα. Στις παρυφές του όμως, καθώς και σε πολλές άλλες περιοχές του πλανήτη, έχουν εντοπιστεί σχηματισμοί που έχουν προέλθει καθαρά από τη ροή κάποιου υγρού (νερού κατά πάσα πιθανότητα), όπως κοίτες αρχαίων ποταμών, mesas και άλλοι. Υποστηρίζεται ότι το νερό που προκάλεσε τη διάβρωση δεν έρρεε για πολύ μεγάλο (σε γεωλογική κλίμακα) χρονικό διάστημα στην επιφάνεια του πλανήτη, αλλά ότι μάλλον υπήρξαν περίοδοι «κατακλυσμών», κατά τις οποίες τεράστιες ποσότητες νερού έρρεαν για μικρότερα χρονικά διαστήματα, προκαλώντας αυτά τα αποτελέσματα.

Δορυφόροι

Ο Άρης έχει δυο μικρούς δορυφόρους, το Φόβο και τον Δείμο. Οι δορυφόροι αυτοί υποθέτουμε ότι είναι αστεροειδείς που μπήκαν σε τροχιά γύρω του λόγω της βαρυτικής έλξης του πλανήτη, όμως απομένει να εξερευνηθούν από κοντά προκειμένου να διαπιστωθεί αυτό (το 1999 θα εκτοξευτεί η ρωσο-κινεζική αποστολή Phobos-Grunt που θα μελετήσει το Φόβο από κοντά). Ο Φόβος περιστρέφεται γύρω από τον Άρη σε 7 ώρες και 39 λεπτά, σε μέση απόσταση από τον πλανήτη μόλις 9.377 χιλιόμετρα, εγγύτερα στο μητρικό του πλανήτη από κάθε άλλο δορυφόρο του ηλιακού συστήματος. Εικάζεται ότι, κάποια στιγμή στο μέλλον ο Φόβος θα πλησιάσει αρκετά κοντά στον Άρη ώστε να διασπαστεί από τις παλιρροϊκές δυνάμεις και να αποτελέσει έναν δακτύλιο γύρω από τον πλανήτη. Ο άλλος δορυφόρος, ο Δείμος, είναι αρκετά μικρότερος από το Φόβο και περιστρέφεται αρκετά μακρύτερα, σε απόσταση 23.460 χιλιομέτρων από τον Άρη, συμπληρώνοντας μια περιστροφή κάθε 1,2 μέρες περίπου.

Page 21: Project Planitiko Systima

5. ΔΙΑΣ

O Δίας είναι ο μεγαλύτερος πλανήτης του Ηλιακού Συστήματος σε διαστάσεις και μάζα. Είναι ο πέμπτος κατά σειρά πλανήτης ξεκινώντας από τον Ήλιο. Ο Δίας θα μπορούσε να περιλάβει στο εσωτερικό του όλους τους άλλους πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος. Η μάζα του είναι 318 φορές μεγαλύτερη από τη μάζα της Γης, και 2,5 φορές μεγαλύτερη του συνόλου των πλανητών και δορυφόρων. Ο όγκος του 1.318 φορές μεγαλύτερος από τον όγκο της Γης. Παρά ταύτα η πυκνότητά του είναι μόλις 1,33 έναντι της πυκνότητας της Γης που είναι 5,52 και κοντινή στην πυκνότητα του Ήλιου(1,4), λαμβάνοντας ως μονάδα τη πυκνότητα του ύδατος. Η μέση διάμετρός του είναι 142.000 χλμ. Η απόστασή του από τη Γη κυμαίνεται ανάμεσα στα 591.000.000 χλμ και 965.000.000 χλμ. (περίπου ± 5,2 α.μ.). Περιστρέφεται πάρα πολύ γρήγορα γύρω από τον άξονά του, περίπου σε 10 ώρες, πιο γρήγορα από όλους τους πλανήτες. Για την ακρίβεια περιστρέφεται σε 9 ώρες και 51 λεπτά. Με αυτό το ρυθμό της περιστροφής, ο Δίας, που είναι φτιαγμένος κατά κύριο λόγο από αέριο υδρογόνο παρουσιάζει πλάτυνση ίση προς 1/15. Ο χρόνος που χρειάζεται για μια περιφορά γύρω από τον Ήλιο είναι περίπου 12 γήινα χρόνια (11 έτη και 315 ημέρες Γης). Η ένταση του πεδίου βαρύτητας υπολογίζεται 2,5 φορές μεγαλύτερη της έντασης της Γης. Δέχεται δε από τον Ήλιο ποσότητα φωτός και θερμότητα ίση προς το 1/25 εκείνης που φθάνει στη Γη.

Ατμόσφαιρα

Με το τηλεσκόπιο δεν φαίνεται η επιφάνεια του πλανήτη, αλλά η πυκνή ατμόσφαιρα που τον περιβάλλει και η οποία παρουσιάζει πλατιές σκοτεινές ταινίες, παράλληλες προς τον ισημερινό του πλανήτη, που διαχωρίζονται από φωτεινές ζώνες. Η φωτεινότητα, το πλάτος και η θέση των ζωνών αλλάζουν συνέχεια όψη και εύρος, στο διάστημα ενός έτους. Η εναλλαγή σκοτεινών και φωτεινών ζωνών αντιπροσωπεύει περιοχές όπου αέρια ανεβαίνουν προς τα πάνω στην ατμόσφαιρα του Δία και άλλες όπου κατεβαίνουν προς τα κάτω. Η ατμόσφαιρα του Δία όπως και των άλλων τριών γιγάντων αερίων, περιέχει υδρογόνο περίπου 78%, ήλιο 11%, με το υπόλοιπο 1% να αποτελείται από αμμωνία, μεθάνιο, νερό και άλλες ενώσεις όπως το αιθάνιο, τo ακετυλένιο και το υδροκυάνιο. Η θερμοκρασία στην κορυφή των νεφών είναι -130 έως -140 βαθμοί κελσίου. Σε αυτές τις θερμοκρασίες το νερό και η αμμωνία βρίσκονται σε μορφή πάγου. Χαμηλότερα όμως τόσο η πίεση όσο

Page 22: Project Planitiko Systima

και θερμοκρασία αυξάνονται.

Χαρακτηριστικό της ατμόσφαιρας του Δία είναι η κόκκινη κηλίδα (ερυθρά κηλίδα) με διάμετρο τετραπλάσια του γήινου δίσκου. Καλύπτει περίπου το 1% της επιφάνειας του Δία, και φαίνεται να μετατοπίζεται αργά. Το χρώμα της και ο χρόνος περιστροφής αλλάζουν με την πάροδο των χρόνων. Υποστηρίζεται πως η μεγάλη κόκκινη κηλίδα είναι μια τεράστια καταιγίδα, ένας αντικυκλώνας, που κρατάει εδώ και 300 χρόνια ή νησίδα ατμοσφαιρικής ύλης μεταξύ υγράς και αεριώδους κατάστασης. Το 2005 μια ακόμα μεγάλου μεγέθους κηλίδα, η μικρή κόκκινη κηλίδα έκανε την εμφάνισή της κοντά στη μεγάλη. Παρόμοιοι σχηματισμοί έχουν παρατηρηθεί και στους άλλους γίγαντες αερίων, και υπάρχουν σε μεγάλους αριθμούς και στην ατμόσφαιρα του Δία. Ωστόσο, δεν έχουν το μέγεθος και τη διάρκεια της μεγάλης κόκκινης κηλίδας.

Μαγνητικό πεδίο

Ο Δίας έχει ισχυρότατο μαγνητικό δίπολο, 1.600 φορές ισχυρότερο από εκείνο της Γης. Η μαγνητόσφαιρά του, δηλαδή το μαγνητισμένο περιβάλλον του, σχηματίζεται γύρω του καθώς το μαγνητικό του πεδίο αλληλεπιδρά με τον ηλιακό άνεμο, αυτό το ταχύτατο, μαγνητισμένο και ιονισμένο αέριο που εκπέμπει συνεχώς ο Ήλιος στο διαπλανητικό χώρο με τεράστια ταχύτητα.

Διπολικά πεδία και μαγνητόσφαιρες έχουν η Γη, ο Κρόνος και οι άλλοι γίγαντες πλανήτες. Η μαγνητόσφαιρα του Δία μοιάζει με γιγάντια σφαιρική σταγόνα προς τον Ήλιο με ακτίνα 100 έως 150 ακτίνες του Δία, και ατρακτοειδής προς τη σκοτεινή πλευρά που εκτείνεται ίσως και πέρα από μία αστρονομική μονάδα. Ο Δίας έχει έντονες ζώνες ακτινοβολίας (ζώνες Van Allen) και εμφανίζεται πολικό σέλας όπως στη Γη. Η έκταση της μαγνητόσφαιρας αυξομειώνεται, καθώς μεταβάλλεται η πίεση του ηλιακού ανέμου και κάποια σωμάτια (ενεργητικά ηλεκτρόνια) που επιταχύνονται από τη μαγνητόσφαιρα φθάνουν έως τη Γη, όπου τα παρατηρούν τα διαστημόπλοια όταν υπάρχει μαγνητική σύνδεση με τον Δία μέσω του διαπλανητικού μαγνητικού πεδίου κάθε δεκατρείς μήνες.

Δορυφόροι

Page 23: Project Planitiko Systima

Από πάνω προς τα κάτω: Ιώ, Ευρώπη, Γανυμήδης και Καλλιστώ

Έχει επιβεβαιωθεί η ύπαρξη 63 δορυφόρων διαφόρων μεγεθών σε τροχιά γύρω από τον Δία από τους οποίους οι τέσσερις Γανυμήδης, Καλλιστώ, Ιώ και Ευρώπη ανακαλύφθηκαν από τον Γαλιλαίο όταν παρατήρησε τον ουρανό με το τηλεσκόπιό του το 1610, είναι πολύ μεγάλοι με διάμετρο από 4.980 έως 2.880 χλμ. Οι δύο πρώτοι είναι μεγαλύτεροι της Σελήνης. Αυτοί οι τέσσερις φαίνονται με απλά κιάλια κατά τη διεύθυνση του ισημερινού του πλανήτη.

Κατά την κίνησή τους περί το Δία άλλοτε υφίστανται "εκλείψεις", άλλοτε "διαβάσεις" (προ του δίσκου του Δία) και άλλοτε "επιπροσθήσεις".

6. ΚΡΟΝΟΣ

Ο Κρόνος είναι ο έκτος πλανήτης από τον Ήλιο και ο δεύτερος μεγαλύτερος του Ηλιακού Συστήματος μετά το Δία, με διάμετρο στον ισημερινό του 120.660 χιλιόμετρα. 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 2 το 1980-81. Από το 2004, η διαστημοσυσκευή Cassini βρίσκεται σε τροχιά γύρω απ' τον πλανήτη, μελετώντας τον διεξοδικά.

Φυσικά χαρακτηριστικά

Ο Κρόνος ανήκει στους λεγόμενους γίγαντες αερίων, στους εξωτερικούς δηλαδή πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος που αποτελούνται από ένα μικρό βραχώδη πυρήνα (στο μέγεθος της Γης περίπου) που σκεπάζεται από τεράστιες μάζες αερίων. Παρά το μέγεθός του, παραπλήσιο του Δία, η πυκνότητά του είναι χαμηλότερη από αυτή του Δία αλλά και από αυτή του νερού· αν υπήρχε μια δεξαμενή με νερό που να τον χωρούσε, θα επέπλεε μέσα σε αυτή. Όπως και ο Δίας, έτσι και ο Κρόνος ακτινοβολεί

Page 24: Project Planitiko Systima

περισσότερη ενέργεια από αυτή που παίρνει από τον Ήλιο. Το φαινόμενο αυτό πιθανώς οφείλεται στις κινήσεις του υδρογόνου και του ήλιου στο εσωτερικό του. Κάθε τριάντα χρόνια μια μεγάλη καταιγίδα, γνωστή με το όνομα Μεγάλη Λευκή Κηλίδα, καλύπτει ένα μέρος της επιφάνειάς του.

Ο Κρόνος είναι εμφανώς συμπιεσμένος στους πόλους και αυτό οφείλεται στην πολύ γρήγορη περιστροφή του πλανήτη γύρω από τον άξονά του. 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 και σε ελάχιστες ποσότητες ήλιο και μεθάνιο.

Μια πλήρης περιστροφή του πλανήτη γύρω από τον Ήλιο, δηλαδή ένα Κρόνιο έτος, διαρκεί 29,5 χρόνια.

Δορυφόροι

Έχει επιβεβαιωθεί η ύπαρξη 62 δορυφόρων διαφόρων μεγεθών σε τροχιά γύρω από τον Κρόνο, 52 από τους οποίους έχουν λάβει ονόματα. Ο μεγαλύτερος από αυτούς είναι ο Τιτάνας που είναι ο δεύτερος μεγαλύτερος δορυφόρος στο Ηλιακό Σύστημα και ο μοναδικός με πυκνή ατμόσφαιρα (αποτελούμενη από υδρογονάνθρακες και άζωτο). Είναι μεγαλύτερος και από τον πλανήτη Ερμή.

Οι δακτύλιοι του Κρόνου

Οι εντυπωσιακοί δακτύλιοι γύρω από τον Κρόνο, τον κάνουν έναν από τους ομορφότερους πλανήτες. 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

Page 25: Project Planitiko Systima

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) εξ αυτών είναι οι δακτύλιοι Α και Β που είναι οι πιο φωτεινοί και ο δακτύλιος C που είναι πιο αχνός. Το γνωστότερο κενό μεταξύ των δακτυλίων είναι το χάσμα Κασσίνι που χωρίζει τον Α από τον Β δακτύλιο. Το ανακάλυψε ο Τζιοβάννι 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 "Ε" δακτύλιος του Κρόνου αποτελείται από υλικό -πάγο νερού και οργανικές ενώσεις- που εκτινάσσεται από τον δορυφόρο Εγκέλαδο με τη μορφή πιδάκων.

Ο μεγαλύτερος 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.Τελευταία έχει παρατηρηθεί ότι οι δακτύλιοι είναι σχετικά

Page 26: Project Planitiko Systima

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 δακτύλιους, τα φεγγάρια παρασέρνουν υλικό πάνω από το επίπεδο του δακτυλίου, έως και σε ύψος μερικών χιλιομέτρων.

7. ΟΥΡΑΝΟΣ

O Ουρανός είναι ο έβδομος σε απόσταση από τον Ήλιο πλανήτης του Ηλιακού Συστήματος.

Ιστορία

Ο πλανήτης Ουρανός ανακαλύφθηκε το 1781 από τον Βρετανό αστρονόμο Ουίλιαμ Χέρσελ (William Herschel). Για τη φύση της ατμόσφαιρας και τη δομή του δόθηκαν πολύ χρήσιμες πληροφορίες από τη Διαστημική συσκευή της NASA Voyager 2, που πέρασε σε απόσταση 81.500 km από την κορυφή των νεφών του πλανήτη, στις 24 Ιανουαρίου 1986.

Γενικές πληροφορίες

Ο Ουρανός είναι ένας μεγάλος πλανήτης, ένας από τους τέσσερις γίγαντες αερίων του ηλιακού μας συστήματος. 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

Page 27: Project Planitiko Systima

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.

Μέγεθος

Σύγκριση της Γης με τον Ουρανό:

Page 28: Project Planitiko Systima

Ο Ουρανός είναι ο τέταρτος σε μάζα πλανήτης του Ηλιακού Συστήματος με μάζα 8,68·1025 kg (14,5 φορές αυτής της Γης). Η μέση πυκνότητά του είναι 1270 kg/m3 ή περίπου 30% μεγαλύτερη από αυτή του νερού. Η διάμετρός του είναι 54.188 km ή περίπου 4,5 φορές αυτή της Γης.

Γεωλογία/Ατμόσφαιρα

Ο Ουρανός είναι ένας γίγαντας αερίων, δηλαδή πλανήτης που αποτελείται κυρίως από αέρια. Στο κέντρο του υπάρχει ένας μικρός βραχώδης πυρήνας, που περιβάλλεται από ένα μίγμα νερού και αμμωνίας σε μεγάλη πίεση και θερμοκρασία. Η ατμόσφαιρά του αποτελείται από υδρογόνο (84%), ήλιο (15%) και κατώτερους υδρογονάνθρακες. Ποσότητες μεθανίου που βρίσκονται στο άνω μέρος της ατμόσφαιρας του πλανήτη απορροφούν το κόκκινο φως δίνοντάς του έτσι το χαρακτηριστικό του ανοικτό γαλαζοπράσινο χρώμα.

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.

8. ΠΟΣΕΙΔΩΝΑΣ

Ο Ποσειδώνας είναι ο όγδοος, κατά σειρά απόστασης από τον ήλιο, πλανήτης του Ηλιακού Συστήματος. Δεν είναι ορατός με

Page 29: Project Planitiko Systima

γυμνό μάτι, ενώ αν παρατηρηθεί με ισχυρό τηλεσκόπιο μοιάζει με πράσινο δίσκο. Ανακαλύφθηκε θεωρητικά το 1843, πριν παρατηρηθεί με τηλεσκόπιο, λόγω των βαρυτικών του επιδράσεων (παρέλξεις) που ασκούσε στον Ουρανό. Ο Γάλλος μαθηματικός αστρονόμος Ουρμπέν Λεβεριέ (Urbain Leverrier, 1811-1877) του αστεροσκοπείου των Παρισίων, υπολόγισε θεωρητικά και υπέδειξε την ακριβή θέση στην οποία επέτρεπε να βρίσκεται ένας άγνωστος πλανήτης, όπου και πράγματι βρέθηκε (παρατηρήθηκε) και καταγράφηκε στις 23 Σεπτεμβρίου του 1846 από τον Γερμανό αστρονόμο Γιόχαν Γκάλλε (Johan Galle) του αστεροσκοπείου του Βερολίνου.

Η διάμετρός του είναι περίπου 3,5 φορές μεγαλύτερη από αυτή της Γης, ενώ ο όγκος του είναι ίσος με 42 γήινους όγκους. Αντίθετα η πυκνότητα του είναι μικρή και για αυτόν τον λόγο η μάζα του είναι 17 φορές μεγαλύτερη από τη μάζα της Γης. Η επιτάχυνση της βαρύτητας στην επιφάνειά του φτάνει τα 13,47 m/sec2 .

Ατμόσφαιρα

Περιβάλλεται από πυκνή ατμόσφαιρα που αποτελείται κυρίως από μεθάνιο και υδρογόνο. Υπάρχει ακόμη και ήλιο, σε αναλογία πιθανότατα μικρότερη από 0,25:1 της συγκέντρωσης του υδρογόνου. Ο εντυπωσιακότερος σχηματισμός στην επιφάνεια του πλανήτη είναι η Μεγάλη Σκοτεινή Κηλίδα στο νότιο ημισφαίριο. Η Μεγάλη Σκοτεινή Κηλίδα είναι περίπου η μισή της Μεγάλης Ερυθρής Κηλίδας του Δία, με διάμετρο ίση με της Γης.

Δακτύλιοι

Στον Ποσειδώνα παρατηρήθηκαν τέσσερις δακτύλιοι, ανάλογοι με του Ουρανού και του Κρόνου, οι οποίοι είναι αρκετά λεπτοί και αμυδροί. Αποτελούνται από παγωμένο μεθάνιο και από σωματίδια σκόνης που προέρχονται από θραύσματα συγκρούσεων. Επειδή τα υλικά αυτά δεν είναι ομοιόμορφα κατανεμημένα, μερικά τμήματα των δακτυλίων φαίνονται πιο λαμπερά από άλλα. Εκτείνονται σε απόσταση από 40.000 χιλιόμετρα πάνω από τα σύννεφα του πλανήτη και μέχρι τα 63.000 χιλιόμετρα ενώ το πλάτος τους δεν ξεπερνάει τα 15 με 20 χιλιόμετρα. Ο εξωτερικός δακτύλιος ονομάζεται Δακτύλιος Adams και περιέχει τρία ανεξάρτητα τόξα:

Page 30: Project Planitiko Systima

την Ελευθερία, την Ισότητα και την Αδελφότητα. Ο αμέσως επόμενος ονομάζεται Γαλάτεια. Στη συνέχεια βρίσκεται ο Le Verrier (του οποίου οι απολήξεις ονομάζονται Lassell και Arago) και τέλος ο αμυδρός αλλά πλατύς δακτύλιος του Galle.

Μαγνητικό Πεδίο

Το μαγνητικό πεδίο του Ποσειδώνα μοιάζει με του Ουρανού και έχει παράξενο προσανατολισμό. Ο άξονας του μαγνητικού πεδίου σχηματίζει γωνία περίπου 50° με τον άξονα περιστροφής του πλανήτη. Ο λόγος της μεγάλης αυτής απόκλισης δεν είναι ακόμη γνωστός. Η ένταση του μαγνητικού πεδίου είναι περίπου ίση με το 1/5 της έντασης του γήινου μαγνητικού πεδίου. Το μαγνητικό πεδίο πιθανόν να δημιουργείται από κινήσεις αγώγιμου υλικού (ίσως νερού) στα μεσαία στρώματά του.

Δορυφόροι

Ο Ποσειδώνας, μέχρι σήμερα, έχει 13 γνωστούς δορυφόρους: Τα ονόματα των οποίων είναι τα εξής: Ναϊάδα, Θάλασσα, Δέσποινα, Γαλάτεια, Λάρισσα, Πρωτέας, Τρίτωνας, Νηρηίδα, Αλιμήδη, Σαώ, Λαομέδεια, Ψαμάθη, Νησώ.

9. ΠΛΟΥΤΩΝΑΣ

Ο Πλούτωνας (επίσημη ονομασία 134340 Πλούτωνας), είναι ένας πλανήτης νάνος του Ηλιακού Συστήματος. Βρίσκεται στα εξωτερικά τμήματα του Συστήματος κι έτσι χαρακτηρίζεται από πολύ χαμηλές θερμοκρασίες

Η μέση απόσταση του Πλούτωνα από τον Ήλιο είναι 39,48 αστρονομικές μονάδες, δηλαδή περίπου 5.906.000.000 χιλιόμετρα, ενώ η περιφορά του γύρω από τον Ήλιο συμπληρώνεται σε 248,09 γήινα έτη. Ωστόσο, λόγω της μεγάλης εκκεντρότητας της τροχιάς του, που είναι η μεγαλύτερη των πλανητών και ισούται με 0,24880766, ο Πλούτωνας στο περιήλιο πλησιάζει τον Ήλιο περισσότερο από τον Ποσειδώνα, περίπου σε απόσταση 4,5 δισεκ. χλμ., ενώ στο αφήλιο απομακρύνεται από τον Ήλιο σε απόσταση περίπου 7,4 δισεκ. χλμ. Εξάλλου η τροχιά του Πλούτωνα παρουσιάζει και τη μεγαλύτερη κλίση ως προς την εκλειπτική και

Page 31: Project Planitiko Systima

είναι ίση με 17,14°. Έτσι, όταν ο Πλούτωνας θεωρούνταν ακόμα πλανήτης, η θέση του "τελευταίου" πλανήτη του ηλιακού συστήματος εναλλασσόταν μεταξύ Ποσειδώνα και Πλούτωνα, καθώς η τροχιά του πρώτου μπαίνει "μέσα" από την τροχιά του δεύτερου, χωρίς ωστόσο να υπάρχει πιθανότητα να συγκρουστούν ποτέ.

Ο Πλούτωνας φαίνεται από τη Γη ως αστέρας 15ου μεγέθους. Η πραγματική του διάμετρος ισούται με 1.195 χλμ., δηλαδή με το 0,19 περίπου της Γης. Η μάζα του είναι, σύμφωνα με μετρήσεις του 2006, 1.305 ± 0.007 ×1022 kg, δηλαδή μόλις ίση προς το 0,0021 της γήινης και περίπου πέντε φορές μικρότερη από αυτή της Σελήνης. Στη μέση απόστασή του από τον Ήλιο, 40 φορές μεγαλύτερη από εκείνη της Γης, θα δέχεται και 1600 φορές μικρότερη ποσότητα θερμότητας και φωτός από ότι δέχεται η Γη, η δε μέση θερμοκρασία του στην επιφάνειά του υπολογίζεται στους -220° C. Ο Πλούτωνας πιθανόν αποτελείται από πετρώματα και πάγο, καθώς η μέση του πυκνότητα είναι σημαντικά μικρότερη από αυτή της Γης και ισούται με 2,03 g/cm3. Η επιφάνειά του καλύπτεται από ένα στρώμα παγωμένου αζώτου και ίχνη μεθανίου, το οποίο όταν ο Πλούτωνας είναι πιο κοντά στον Ήλιο εξαχνώνεται, σχηματίζοντας έτσι μια αραιή ατμόσφαιρα γύρω από τον πλανήτη. Δεν είναι βέβαιο ότι ο Πλούτωνας σχηματίστηκε ως πλανήτης την ίδια περίοδο που σχηματίστηκαν οι υπόλοιποι πλανήτες του Ηλιακού συστήματος. Μετά από πρόσφατες φωτογραφίες του διαστημικού τηλεσκόπιου Hubble, ο Πλούτωνας εμφανίζεται κατά τουλάχιστον 20% πιο κόκκινος από το παρελθόν. Σύμφωνα με τους επιστήμονες, αυτό οφείλεται στο γεγονός πως εισέρχεται σε μια νέα φάση στην περιφορά του γύρω από τον ήλιο, κάτι που κάνει τους πάγους από άζωτο στην επιφάνειά του να μεταβάλλονται, δίνοντας ένα πιο έντονο κόκκινο χρώμα στον πλανήτη νάνο.

Σύγχρονη θεώρηση

Η ανακάλυψη, τα τελευταία χρόνια, σωμάτων με μέγεθος ίσο ή και μεγαλύτερο του Πλούτωνα στη Ζώνη του Kuiper γέννησε αμφιβολίες για το κατά πόσον ο Πλούτωνας πρέπει πλέον να θεωρείται πλανήτης. Το 2006 η Διεθνής Αστρονομική Ένωση αποφάσισε να μη θεωρείται πλανήτης ο Πλούτωνας αλλά μάλλον πλανήτης νάνος. Τον Ιούνιο του 2008 η ίδια Ένωση εισήγαγε τον όρο πλουτωνίδες για να περιγράψει τον Πλούτωνα και όλα τα

Page 32: Project Planitiko Systima

υπόλοιπα σφαιρικά ουράνια σώματα που βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο και έχουν μάζα μικρότερη αυτής του Ποσειδώνα.

ΠΛΑΝΗΤΕΣ ΝΑΝΟΙ

Πλανήτης νάνος ή νάνος πλανήτης , όπως έχει οριστεί από την ΔΑΕ, είναι το ουράνιο σώμα το οποίο περιφέρεται γύρω από τον Ήλιο και έχει αρκετή μάζα για να έχει σφαιρικό σχήμα, αλλά να μην έχει καθαρίσει την τροχιά του από άλλα σώματα και δεν είναι δορυφόρος.

Αυτός ο όρος προέκυψε το 2006 ως τρόπος κατηγοριοποίησης των σωμάτων του ηλιακού συστήματος, έπειτα από την ανακάλυψη όλο και μεγαλύτερων μεταποσειδώνιων αντικειμένων, με αποκορύφωμα την ανακάλυψη της Έριδας το 2005. Τα σώματα που έχουν καθαρίσει την τροχιά τους λέγονται πλανήτες, ενώ αυτά που δεν έχουν αρκετή μάζα για να έχουν σφαιρικό σχήμα αποτελούν τα μικρά σώματα του ηλιακού συστήματος. Οι νάνοι πλανήτες είναι ανάμεσα σε αυτές τις δυο κατηγορίες.

Η Διεθνής Αστρονομική Ένωση (ΔΑΕ) αναγνωρίζει 5 νάνους πλανήτες , τη Δήμητρα, τον Πλούτωνα, την Έριδα, το Μακεμάκε και τη Χαουμέια, όμως μόνο η Δήμητρα και ο Πλούτωνας έχουν παρατηρηθεί αρκετά ώστε να γνωρίζουμε ότι ανήκουν στην κατηγορία αυτή. Η Έρις έγινε δεκτή επειδή έχει μεγαλύτερη μάζα από τον Πλούτωνα. Επιπλέον, η ΔΑΕ αποφάσισε ότι όλα τα σώματα με όνομα και απόλυτο μέγεθος μικρότερο από +1 είναι νάνοι πλανήτες, όπως ο Μακεμάκε και η Χαουμέια. Προς το παρόν υπάρχουν περίπου 40 υποψήφιοι πλανήτες νάνοι.

Τωρινά μέλη

Σχετικά με το 2008, η ΔΑΕ έχει ταξινομήσει 5 σώματα ως πλανήτες νάνους. Δύο από αυτά, ο Πλούτωνας και η Δήμητρα, έχουν προκριθεί βάση απευθείας παρατηρήσεων. Τα υπόλοιπα 3, η Έρις, η Χαουμέια και ο Μάκιμάκι, θεωρούνται πλανήτες νάνοι με βάση μαθηματικά μοντέλα – ή στην περίπτωση της Έρις, επειδή είναι μεγαλύτερα από τον Πλούτωνα- και προκρίθηκαν βάση των κανόνων για την λαμπρότητά τους.

Page 33: Project Planitiko Systima

1. Δήμητρα - ανακαλύφθηκε την 1 Ιανουαρίου 1801, και θεωρούταν πλανήτης για μισό αιώνα πριν αναταξηνομηθεί ως αστεροειδής. Ταξινομήθηκε ως πλανήτης νάνος τις 13 Σεπτεμβρίου 2006.

2. Πλούτωνας - Ανακαλύφθηκε τις 18 Φεβρουαρίου 1930 και ταξινομήθηκε ως πλανήτης για 76 χρόνια. Αναταξηνομήθηκε ως πλανήτης νάνος τις 24 Αυγούστου 2006.

3. Έρις - ανακαλύφθηκε τις 5 Ιανουαρίου 2005. Αποκαλούταν δέκατος πλανήτης από τα ΜΜΕ. Έγινε δεκτή ως πλανήτης νάνος τις 13 Σεπτεμβρίου 2006.

4. Μακιμάκι - ανακαλύφθηκε τις 31 Μαρτίου 2005. Έγινε δεκτό ως πλανήτης νάνος τις 11 Ιουλίου 2008.

5. Χαουμέια - ανακαλύφθηκε τις 28 Δεκεμβρίου 2004. Έγινε δεκτό ως πλανήτης νάνος τις 17 Σεπτεμβρίου 2008.

Φυσικοί δορυφόροι

Οι περισσότεροι από τους πλανήτες περιβάλλονται από δορυφόρους, οι οποίοι περιφέρονται περί τον αντίστοιχο πλανήτη, ενώ συγχρόνως τον ακολουθούν στη μεταβατική κίνησή του γύρω από τον Ήλιο.

Φυσικός δορυφόρος ή φεγγάρι ονομάζεται κάθε φυσικό ουράνιο σώμα που περιφέρεται γύρω από έναν πλανήτη ή πλανήτη νάνο ή άλλο μικρότερο ουράνιο σώμα και υπακούει στους ίδιους νόμους της ουράνιας μηχανικής που ρυθμίζουν την κίνηση των πλανητών. Τους νόμους αυτούς προσδιόρισε ο Γερμανός αστρονόμος Γιοχάνες Κέπλερ. Οι φυσικοί δορυφόροι ονομάζονται επίσης δευτερεύοντες πλανήτες. Παρακάτω αναφέρονται οι κυριότεροι δορυφόροι του ηλιακού μας συστήματος ανά πλανήτη (στην παρένθεση αναγράφονται οι ονομασίες των δορυφόρων) είναι οι:

3. Γη, (Σελήνη)

4. Άρης, (Δείμος και Φόβος)

5. Δίας, 63 φυσικούς δορυφόρους (οι μεγαλύτεροι είναι: Γανυμήδης, Καλλιστώ, Ιώ και Ευρώπη, και είναι ορατοί ακόμη και με μικρό τηλεσκόπιο. Ανακαλύφθηκαν από τον Γαλιλαίο τον Ιανουάριο του 1610)

Page 34: Project Planitiko Systima

6. Κρόνος, 62 φυσικούς δορυφόρους (καθώς και ένα σύστημα δακτυλίων που μπορεί να θεωρηθεί ως σύνολο μυριάδων μικροσκοπικών δορυφόρων. Οι μεγαλύτεροι δορυφόροι είναι: Τιτάνας, Ρέα, Ιαπετός, Διώνη, Τηθύς, Εγκέλαδος και Μίμας. Στις 7 Αυγούστου του 2009 ανακαλύφθηκε ο 62ος δορυφόρος του Κρόνου και φέρει την προσωρινή ονομασία S/2009 S 1.)

7. Ουρανός, 27 φυσικούς δορυφόρους (οι μεγαλύτεροι είναι: Τιτάνια, Όμπερον, Ουμβριήλ, Άριελ και Μιράντα)

8. Ποσειδώνας, 13 φυσικούς δορυφόρους (οι μεγαλύτεροι είναι: Τρίτωνας, Πρωτέας και Νηρηίδα)

9. ο πλανήτης νάνος Πλούτωνας (Χάρων, Ύδρα και Νύχτα)

10. ο πλανήτης νάνος Χαουμέια (Χιιάκα και Ναμάκα)

11. ο πλανήτης νάνος Έρις (Δυσνομία)

Ωστόσο, οι διαρκείς έρευνες των επιστημόνων οδηγούν σε νέες ανακαλύψεις δορυφόρων.

Page 35: Project Planitiko Systima

2 ΜΕΡΟΣ

ΔΙΔΑΣΚΑΛΙΑ ΜΕ ΤΗ ΜΕΘΟΔΟ PROJECT

Α’ ΦΑΣΗ - ΕΥΑΙΣΘΗΤΟΠΟΙΗΣΗ

Ορισμός θέματος:

Το θέμα της διδασκαλίας είναι το Ηλιακό σύστημα, καθώς και οι πλανήτες και οι δορυφόροι που αποτελούν μέρος αυτού. Πιο συγκεκριμένα, η διδασκαλία ξεκινάει με τη δημιουργία του ηλιακού συστήματος, ακολουθεί η εξέλιξη και το τέλος του. Επίσης γίνεται

Page 36: Project Planitiko Systima

αναλυτική προσέγγιση στον καθέναν από τους πλανήτες και ενημερωτική προσέγγιση στους δορυφόρους τους.

Κριτήρια επιλογής του θέματος:

Ο λόγος για τον οποίο επιλέχτηκε το συγκεκριμένο θέμα είναι γιατί αφενός κινεί το ενδιαφέρον τόσο του εκπαιδευτικού, όσο και του μαθητικού συνόλου. Κι αυτό γιατί το ηλιακό σύστημα με τους πλανήτες του, προσφέρει ευρύ φάσμα δραστηριοτήτων και ποικιλία θεμάτων προς συζήτηση

Χαρακτηριστικά και σύνθεση τάξης:

Η διδασκαλία πραγματοποιείται στην Ε΄τάξη δημοτικού, η οποία αποτελείται από 18 μαθητές. Τα θρανία είναι χωρισμένα σε τρεις στήλες, με κάθε στήλη να αποτελείται από τρία θρανία. Το κάθε θρανίο έχει δύο μαθητές. Γενικά δεν συναντούμε ιδιαίτερα προβλήματα όσον αφορά την κατανόηση των παιδιών και την συνεργατικότητα που επιδεικνύουν. Πρέπει να αναφερθεί ότι δύο από τους μαθητές είναι αλλοδαπής καταγωγής, παρ' όλα αυτά ανταποκρίνονται επαρκώς στις απαιτήσεις της διδασκαλίας, καθώς γνωρίζουν καλά την ελληνική γλώσσα. Η τάξη διαθέτει το απαιτούμενο υλικό και τα κατάλληλα μέσα για τη διεξαγωγή και την υποστήριξη μιας διδασκαλίας στην οποία ο εκπαιδευτικός ενδέχεται να χρησιμοποιήσει σύγχρονα εκπαιδευτικά μέσα. Πιο συγκεκριμένα στην τάξη υπάρχουν: βιβλιοθήκη με μεγάλο αριθμό βιβλίων, χάρτες πολιτικοί και γεωφυσικοί, υπολογιστής και διαθέσιμος προτζέκτορας για την παρουσίαση εικόνων με μορφή slides.

Αναμενόμενα αποτελέσματα:

Αναμένεται από τους μαθητές να δείξουν ενδιαφέρον για το παρόν θέμα, συμμετοχικότητα στις συζητήσεις και προθυμία για την διεκπεραίωση των εργασιών και των δραστηριοτήτων που τους ανατίθενται από τον εκπαιδευτικό. Επίσης, κατά την ολοκλήρωση του project, τα παιδιά θα ήταν καλό να επιβεβαιώσουν ότι κατανόησαν πλήρως το θέμα μέσα από οποιοδήποτε μέσο αξιολόγησης.

B’ ΦΑΣΗ - ΟΡΓΑΝΩΣΗ

Page 37: Project Planitiko Systima

Χρονική διάρκεια: Το συγκεκριμένο project διαρκεί 1 μήνα. Για την διεξαγωγή του project θα χρησιμοποιηθούν εκτός από το μάθημα της Γεωγραφίας, αυτό της Ευέλικτης ζώνης και της Μουσικής. Συγκεκριμένα θα ξεκινήσει στις 1 Οκτωβρίου και θα τελειώσει στις 1 Νοεμβρίου.

Σκοπός και επιμέρους στόχοι:

Σκοπός της διδασκαλίας είναι η ενημέρωση και κατανόηση από την πλευρά των μαθητών τόσο για το ηλιακό σύστημα και τους πλανήτες του, όσο και για τις σχέσεις που το διέπουν. Οι μαθητές είναι ανάγκη να διευρύνουν το γνωστικό τους πεδίο και να γνωρίσουν για την ύπαρξη και άλλων πλανητών και όχι μόνο της Γης. Πιο συγκεκριμένα μαθαίνουν για την κίνηση των πλανητών, τους δορυφόρους που τους περιβάλλουν, την ύπαρξη δυνάμεων με μεγαλύτερη ισχύ και τέλος να τους δοθούν κάποιες εξηγήσεις σε τυχόν απορίες σχετικά με την κοσμογονία. Πιο συγκεκριμένα:H κάθε ομάδα αναλαμβάνει να μάθει τα χαρακτηριστικά του αντίστοιχου πλανήτη:-Ήλιου-Ερμή-Αφροδίτη-Γης-Άρη-Δία-Κρόνου-Ουρανού-Ποσειδώνα

Παιδαγωγικές και μεθοδολογικές προσεγγίσεις

Κατά τη διεξαγωγή της διδασκαλίας, αρχικά, γίνεται χρήση της συζήτησης μέσα στην τάξη όχι μόνο του εκπαιδευτικού με τους μαθητές, αλλά και συζήτηση και προβληματισμός μεταξύ των μαθητών. Η χρησιμοποίηση από μεριάς του δασκάλου μιας ταινίας για το θέμα που πρόκειται να διερευνηθεί και οι ερωτήσεις σχετικά με αυτή επιφέρουν στους μαθητές τον καταιγισμό ιδεών. Όλα τα μέλη της ομάδας εργασίας εκφράζουν ελεύθερα οποιαδήποτε λέξη, φράση ή θεματική ενότητα τους έρχεται στο μυαλό σχετικά με το επιλεγέν θέμα. Γράφονται όλες οι απόψεις χωρίς κανένα σχολιασμό ή αξιολόγηση. Αφού τελειώσει η διαδικασία αυτή, γίνεται λογική κατηγοριοποίηση – ταξινόμηση των ιδεών και ακολουθεί συζήτηση

Page 38: Project Planitiko Systima

για κάθε κατηγορία. Στη συζήτηση αυτή, οι μαθητές εκφράζουν τις γνώσεις και τις εμπειρίες τους, αποφασίζουν ποιες από τις κατηγορίες τους ενδιαφέρουν περισσότερο και αποφασίζουν πώς θα ήθελαν να τις ερευνήσουν. Γίνεται επίσης χρήση της μεθόδου. Ο εκπαιδευτικός στοχεύει στη δημιουργία ενός κλίματος προβληματισμού και αναζήτησης, που θα οδηγήσει ομαλά στην ερευνητική διαδικασία. Τέλος η διεξαγωγή ερευνών αποτελεί κύριο κεφάλαιο για τους μαθητές στην εκπαιδευτική διαδικασία. Σε αυτή τη φάση γίνεται η διατύπωση των ιδεών των παιδιών, ούτως ώστε να γίνει ακριβής ο προσδιορισμός του θέματος και των ορίων του, ενώ γίνεται χρήση και των παιχνιδιών ρόλων.

Μέσα διεξαγωγής του προγράμματος

Το πρόγραμμα εκπονείται με ποικιλία τεχνολογικών μέσων. Χρησιμοποιούνται βασικά το ίντερνετ για την άντληση πληροφοριών και η προβολή slides μέσω προτζέκτορα, όπου η προβολή εικόνων θα κινήσει το ενδιαφέρον των μαθητών. Τέλος, γίνεται επίδειξη φωτογραφικού υλικού και αποκομμάτων από εφημερίδες, περιοδικά κτλ., καθώς και η προβολή βίντεο.

Γ’ ΦΑΣΗ - Α ΝΑΘΕΣΗ ΕΡΓΑΣΙΩΝ-ΣΥΝΕΝΤΕΥΞΕΩΝ- ΑΝΑΖΗΤΗΣΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ

Αφόρμηση και παιδαγωγικές μέθοδοι που χρησιμοποιούνται: Με αφορμή τη συμπλήρωση των τριάντα πέντε ετών από την πρώτη εξόρμηση στο διάστημα, ο εκπαιδευτικός φέρνει στην τάξη μια ταινία που περιλαμβάνει τις πρώτες προσπάθειες του ανθρώπου να διεισδύσει πέρα από τα όρια του διαστήματος, στους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος . Η ταινία αυτή προβάλλεται στο μαθητικό σύνολο της τάξης με τη βοήθεια του προτζέκτορα που διαθέτει η βιβλιοθήκη του σχολείου. Πριν την προβολή της ταινίας ο εκπαιδευτικός προβαίνει σε συζήτηση με τους μαθητές στην οποία αφ’ ενός με τη μορφή ερωτήσεων προτρέπει τα παιδιά να εκφράσουν τις απόψεις τους για το

Page 39: Project Planitiko Systima

συγκεκριμένο θέμα και να ξεδιπλώσουν τις ιδέες τους και αφετέρου τους εξάπτει το ενδιαφέρον με τις γνώσεις του πάνω στο θέμα του διαστήματος και πιο συγκεκριμένα όταν η συζήτηση κατευθύνεται στους πλανήτες, την κίνησή τους και γενικότερα στη δημιουργία και εξέλιξη του ηλιακού συστήματος. Έτσι ο δάσκαλος δίνει το ερέθισμα για την προβολή της ταινίας που θα ακολουθήσει .Καθώς η ταινία προβάλλεται και τα παιδιά παρακολουθούν, ο δάσκαλος διακόπτει κατά διαστήματα την ταινία σε σημεία που θεωρεί ότι ίσως είναι δυσνόητα για τους μαθητές και τους τα εξηγεί με απλή μορφή, έτσι ώστε να τα κατανοήσουν. Στο τέλος της ταινίας λύνονται όλες οι απορίες των παιδιών, τυχόν άγνωστες λέξεις και ξεκινάει μια εκτενής συζήτηση στην οποία συμμετέχουν όλα τα παιδιά μαζί με τον εκπαιδευτικό. Στη συζήτηση αυτή οι μαθητές έχοντας αποκτήσει κάποιες γνώσεις από την ταινία όπως ονόματα πλανητών και κάποια χαρακτηριστικά τους προβαίνουν σε έναν καταιγισμό ιδεών, μέσα από τον οποίο προκύπτουν διάφορα χρήσιμα συμπεράσματα .Ο εκπαιδευτικός χρησιμοποιώντας διάφορες παιδαγωγικές μεθόδους προς τα παιδιά όπως κάποια ερωτηματολόγια με βασικές ερωτήσεις πάνω στο θέμα της ταινίας όπως επίσης και με το διάλογο αντιλαμβάνεται το επίπεδο των παιδιών και κατά πόσο αυτά μπορούν να ανταπεξέλθουν στις απαιτήσεις των εργασιών που πρόκειται να αναθέσει.

Προγραμματισμός των διδακτικών δραστηριοτήτων

Ο τρόπος με τον οποίο θα κινηθούν οι ομάδες για τη διεκπεραίωση της εργασίας τους θα είναι ίδιος. Όλες οι ομάδες θα εκπονήσουν την εργασία τους επιλέγοντας προαιρετικά από τα παρακάτω βήματα:

1.Έρευνα σε βιβλιοθήκη

Βασική προτεραιότητα των μαθητών σε αυτό το στάδιο είναι η συλλογή των πληροφοριών. Οι βιβλιοθήκες, με τον μεγάλο αριθμό βιβλίων τόσο σε ποσότητα όσο και σε θεματολογία, προσφέρονται για την διευκόλυνση των μαθητών.

2.Έρευνα στο διαδίκτυο

Οι μαθητές μπορούν να κάνουν χρήση του διαδικτύου, καθώς σ' αυτό υπάρχει η δυνατότητα να βρουν τεράστιο

Page 40: Project Planitiko Systima

όγκο πληροφοριών, χρήσιμων για την έρευνά τους. Όσοι βέβαια από αυτούς δεν έχουν πρόσβαση σε αυτό από το σπίτι τους, μπορούν να χρησιμοποιήσουν τους υπολογιστές του σχολείου.

3.Συνεντεύξεις με κατοίκους, εργαζομένους, ειδικούς.

Τα παιδιά μπορούν να πάρουν συνέντευξη είτε από κοντινά τους πρόσωπα π.χ. Γονείς, παππούδες, γείτονες, φίλους, οι οποίοι θα τους παράσχουν χρήσιμες πληροφορίες σχετικά με τον πλανήτη που έχουν αναλάβει, είτε από ειδικούς π.χ. Αστρονόμους ή καθηγητές. Στη δεύτερη περίπτωση είναι πιθανό να βγάλουν χρησιμότερα και περισσότερα συμπεράσματα καθώς τα πρόσωπα ασχολούνται με το αντικείμενο αυτό καθαυτό.

4.Γράψιμο επιστολών (προς ειδικούς, οργανώσεις, κυβερνητικές υπηρεσίες πκλπ.)

Σε περίπτωση που η πρόσωπο με πρόσωπο επαφή με ειδικούς δεν είναι εφικτή, προτείνω στους μαθητές την σύνταξη επιστολών τόσο προς ειδικούς, όσο και προς οργανώσεις σχετικές με την αστρονομία.

5.Επίσκεψη στο αστεροσκοπείο της πόλης.

Τα παιδιά, με την επίσκεψη στο αστεροσκοπείο, θα έχουν τη δυνατότητα να έρθουν πιο κοντά στο πλανητικό σύστημα και να παρατηρήσουν τους πλανήτες που πάνω σ'αυτούς έχουν αναλάβει να εργαστούν.

12. Διεξαγωγή εργαστηριακών πειραμάτων

Ως δάσκαλος αναλαμβάνω να φέρω στην τάξη μερικά στοιχεία που βρίσκουμε στην επιφάνεια τόσο της Γης όσο και των άλλων πλανητών. Σκοπός αυτού είναι να δουν οι μαθητές από κοντά από τι ακριβώς αποτελείται η επιφάνεια των αντικειμένων της έρευνάς τους.(π.χ. Πυρίτιο, Αμμωνία)

Ανάθεση των εργασιών Αφού έχει ήδη επιλεγεί το θέμα της εργασίας, χωρίζω τους 18 μαθητές σε 9 ομάδες των δύο ατόμων η καθεμιά. Η κάθε ομάδα θα αναλάβει να εκπονήσει μία εργασία για έναν από τους πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος χωριστά. Αφήνω τους ίδιους τους μαθητές να ψάξουν και να μελετήσουν το ηλιακό σύστημα και τους

Page 41: Project Planitiko Systima

προτείνω να επιλέξουν τον πλανήτη-θέμα που τους ενδιαφέρει περισσότερο. Σε κάθε ομάδα δίνεται κ το όνομα του πλανήτη με τον οποίο πρόκειται να ασχοληθεί κατά την διαδικασία της έρευνας. H εκπαιδευτικός χρησιμοποιώντας τη μέθοδο project αναθέτει στα παιδιά της τάξης εργασίες πάνω στους πλανήτες και στους δορυφόρους τους, διάρκειας ενός μήνα. Οι εργασίες θα περιλαμβάνουν ανάλυση θεμάτων που θα έχουν επιλεγεί από τον ίδιο το δάσκαλο και θα συνδέονται διαθεματικά. Δηλαδή, η κάθε εργασία θα πραγματοποιείται με βάση τις συνθήκες ενός άλλου σχολικού μαθήματος είτε με μονοήμερα σχέδια εργασίας είτε με επεξεργασία του θέματος στο σπίτι και συνεχή έρευνα από τα παιδιά. Επομένως, η τάξη των δεκαοχτώ μαθητών χωρίζεται σε εννιά ομάδες των δύο ατόμων και οι εργασίες ανατίθενται ως εξής: Ομάδα 1 – Εργασία για τον πλανήτη ΓΗ:

Για τη συγκεκριμένη εργασία ο εκπαιδευτικός ορμώμενος από το γεγονός ότι η Γη είναι ο μόνος πλανήτης του ηλιακού μας συστήματος, όπου στην επιφάνειά του κυριαρχεί το υγρό στοιχείο, όπως επίσης και από το ότι η τροχιά της Γης σε συνδυασμό με την ηφαιστειακή δραστηριότητα, τη βαρύτητα, το φαινόμενο του θερμοκηπίου, το μαγνητικό πεδίο και την ατμόσφαιρα, λόγοι οι οποίοι καθιστούν τη Γη πλανήτη του νερού, αναθέτει στην Ομάδα 1 εργασία με θέμα τον <κύκλο του νερού>. Έτσι, η εργασία αυτή συνδυάζεται με το σχολικό μάθημα Φυσική, όπου αναφέρεται το φαινόμενο αυτό. Επομένως, το θέμα της εργασίας της ομάδας αυτής θα επεξεργαστεί διαθεματικά με τέτοιο τρόπο που τα παιδιά θα εμπλέξουν έννοιες δύο μαθημάτων( Γεωγραφία και Φυσική). Πιο συγκεκριμένα οι μαθητές θα μελετήσουν τον πλανήτη Γη παράλληλα με τη φυσική πηγή ενέργειας που συνδέεται με αυτόν, το νερό. Οι διδακτικοί στόχοι λοιπόν της εργασίας αυτής των παιδιών είναι να κατανοήσουν πλήρως το φαινόμενο του κύκλου του νερού μιας και το σχολικό βιβλίο της Φυσικής παρόλο που το αναφέρει δεν το αναλύει και να αντιληφθούν την αναγκαιότητά του για τον άνθρωπο. Κατά την ενασχόλησή τους με τη συγκεκριμένη εργασία, τα παιδιά είναι απαραίτητο να προβούν σε αναλυτική έρευνα με οποιαδήποτε μέθοδο αναζήτησης στοιχείων. Ο ένας μήνας αυτός που τους προσφέρεται τους δίνει τη δυνατότητα την πρώτη εβδομάδα να καταφύγουν στην πραγματοποίηση συνεντεύξεων, όπως για παράδειγμα ερωτήματα που μπορούν να θέσουν σε συγγενικά τους πρόσωπα αλλά και σε απλούς κατοίκους. Δηλαδή,

Page 42: Project Planitiko Systima

μπορούν να ζητήσουν και να ακούσουν γνώμες ανθρώπων για το τι είναι ο κύκλος του νερού και ποια τα στάδιά του. Αυτό θα βοηθήσει τα παιδιά στην εργασία τους ως προς τις αρχικές πληροφορίες που χρειάζονται για να ξεκινήσουν να πραγματεύονται το θέμα της εργασίας τους. Επιπρόσθετα, το σχολείο όντας αρωγός των παιδιών οργανώνει επισκέψεις σε κατάλληλους χώρους κατά τη δεύτερη και τρίτη εβδομάδα, στους οποίους ειδικοί θα έρθουν σε επαφή με τους μαθητές της συγκεκριμένης ομάδας και θα τους προσφέρουν τις απαραίτητες πληροφορίες για το πώς λειτουργεί ο κύκλος του νερού και πώς επηρεάζει τη ζωή μας, γεγονός το οποίο τους βοηθά να φέρουν σε πέρας μέχρι την τέταρτη εβδομάδα την εργασία που τους ανατέθηκε.

Ομάδα 2 – Εργασία για τον Ήλιο:

Στην ομάδα 2 ο εκπαιδευτικός επιδιώκει να προσελκύσει το ενδιαφέρον των παιδιών για τον πλανήτη Ήλιο, ο οποίος το πιο πιθανό είναι να τους είναι γνωστός. Αναθέτει λοιπόν στους μαθητές της τάξης μια εργασία θεωρώντας ότι θα κατανοήσουν καλύτερα κάποια φαινόμενα που πραγματοποιούνται ακατάπαυστα στο φυσικό περιβάλλον. Πιο συγκεκριμένα, παίρνοντας αφορμή από το γεγονός ότι ο πλανήτης Ήλιος παίζει πάρα πολύ σημαντικό ρόλο στην εξέλιξη και διατήρηση της ζωής στη Γη όπως επίσης απ’ το ότι είναι ο ακρογωνιαίος λίθος στη διαδικασία της φωτοσύνθεσης με βάση την οποία αναπτύσσονται οι ζωντανοί οργανισμοί αναθέτει το θέμα < η διαδικασία της φωτοσύνθεσης>. Οι διδακτικοί στόχοι αυτής της ανάθεσης αφορούν την κατανόηση της διαδικασίας της φωτοσύνθεσης και της λειτουργικότητάς της, την εμπέδωση της σημασίας του πλανήτη Ήλιου καθώς και των επιπτώσεων της ύπαρξής του στην εξέλιξη της ζωής. Η συγκεκριμένη εργασία που πραγματοποιείται από τους δύο μαθητές έχει επιλεγεί από το δάσκαλο να συνδεθεί διαθεματικά με το μάθημα της Φυσικής της ΣΤ’ τάξης του δημοτικού σχολείου. Τα παιδιά λοιπόν πρέπει παράλληλα με τη μελέτη του πλανήτη Ήλιου να ασχοληθούν και με τη φωτοσύνθεση, φαινόμενο που προκαλείται από τις ιδιότητες του πλανήτη αυτού. Αυτή η πορεία διεξαγωγής της εργασίας εκτός από τις ώρες αφοσίωσης και επεξεργασίας που απαιτεί από την πλευρά των παιδιών θα ακολουθήσει τα ίδια βήματα κάθε εργασίας που έχει ανατεθεί στους μαθητές της κάθε ομάδας. Δηλαδή θα απαιτήσει και αυτή ενδελεχή έρευνα με την αναζήτηση πληροφοριών από κάθε φορέα(κατά την πρώτη εβδομάδα).

Page 43: Project Planitiko Systima

Εκτός από τις συνεντεύξεις που αποτελούν αναγκαίο μέρος αυτής της έρευνας, οι οποίες θα προσανατολίσουν με το δικό τους τρόπο τους μαθητές έτσι ώστε να σχηματίσουν μια προσωρινή εικόνα της εργασίας στο μυαλό τους, πολύ σπουδαίο ρόλο παίζουν οι επισκέψεις σε ειδικούς χώρους(κατά τη δεύτερη εβδομάδα). Τέτοιοι χώροι είναι Γεωπονικά Μουσεία στα οποία μπορούν να παρακολουθήσουν εικονικές φωτοσυνθέσεις, ειδικά σχεδιασμένες από έμπειρα άτομα.

Ομάδα 3 – Εργασία για τον πλανήτη Ουρανό: Ο πλανήτης Ουρανός προσφέρει στον εκπαιδευτικό την ευκαιρία να συνδυάσει το μάθημα της Γεωγραφίας της ΣΤ’ τάξης με εκείνο της Θεατρικής Αγωγής της ίδιας τάξης, με ένα διαθεματικό τρόπο που στην προκειμένη περίπτωση εμπλέκει και τρίτο μάθημα, αυτό της Γλώσσας. Κι αυτό γιατί ο ίδιος ο πλανήτης περιτριγυρίζεται από δορυφόρους που φέρουν ονόματα έργων του Σαίξπηρ. Τα παιδιά επομένως αναλαμβάνουν με πρωτοβουλία του εκπαιδευτικού της τάξης ως θέμα της εργασίας τους, εκτός από τη γεωγραφική μελέτη του πλανήτη αυτού, να εντοπίσουν και να καταγράψουν σε μορφή λευκώματος πού ο πλανήτης Ουρανός και με τι τρόπο έχει αποτελέσει πηγή έμπνευσης για συγγραφείς, ποιητές και θεατρικούς σεναριογράφους. Οι διδακτικοί στόχοι για αυτή την εργασία είναι κυρίως να ενημερωθούν οι μαθητές και για κάτι διαφορετικό και να έρθουν ακόμα πιο κοντά στην τέχνη, η οποία σε αυτήν την ηλικία είναι δύσκολα προσεγγίσιμη. Η έρευνα του θέματος αυτού για τα παιδιά της συγκεκριμένης ομάδας διαθέτει πολλά πεδία αναζήτησης πληροφοριών και στοιχείων. Οι μαθητές έχουν τη δυνατότητα να ρωτήσουν συγγενικά τους πρόσωπα μεγάλης ηλικίας για το τι αποτελούσε και τι σήμαινε ο Ουρανός για εκείνους, τι ρητά υπήρχαν γι’ αυτόν και αν υπήρχαν και για το ποια είναι η γνώμη τους για την επιλογή αρχαίων ονομάτων στους δορυφόρους του. Επίσης, τα παιδιά κατά τη διάρκεια της προετοιμασίας τους, με πρωτοβουλία του σχολείου, παρακολουθούν διάφορες θεατρικές παραστάσεις οι οποίες χρησιμοποιούν τον πλανήτη Ουρανό ως πηγή έμπνευσης. Ακόμη, αξιοποιούν και αυτά που προσφέρει και το ίδιο το σχολικό κτίριο, για παράδειγμα τη βιβλιοθήκη του σχολείου διαβάζοντας με τη βοήθεια του εκπαιδευτικού αποσπάσματα κειμένων. Είναι εποικοδομητικό για τη διεκπεραίωση της εργασίας των παιδιών και πολύ καρποφόρο η επίσκεψη ιστορικών στο σχολείο τους(δεύτερη εβδομάδα), οι οποίοι προβαίνουν σε συζήτηση μαζί τους, τους αναλύουν και άλλες πτυχές αυτού του θέματος και έτσι πετυχαίνεται μια πολύπλευρη ανάλυση για το καλύτερο δυνατό

Page 44: Project Planitiko Systima

αποτέλεσμα.

Ομάδα 4 – Εργασία για τον πλανήτη Δία: Ο Δίας μπορεί να μελετηθεί όχι μόνο γεωγραφικά αλλά και από μαθηματικής σκοπιάς καθώς αυτό που κεντρίζει το ενδιαφέρον σε αυτόν τον πλανήτη είναι κυρίως το μέγεθός του. Αυτό είναι που οδηγεί τον εκπαιδευτικό στο να συνδυάσει διαθεματικά τη γεωγραφία αυτού του πλανήτη με τα μαθηματικά και να αναθέσει στους μαθητές αυτής της ομάδας μια σχετικά πιο δύσκολη εργασία καθώς απαιτούνται αρκετές μαθηματικές πράξεις. Τα παιδιά λοιπόν αναλαμβάνουν ως θέμα της εργασίας τους την απόδειξη με μορφή αριθμητικών πράξεων ότι ο πλανήτης Δίας: α) έχει μάζα 318 φορές μεγαλύτερη από τη μάζα της Γης και β) όγκο 1318 φορές μεγαλύτερο από τον όγκο της. Θεωρείται δεδομένο ότι τα παιδιά θα βρουν μόνα τους τη μάζα και τον όγκο της Γης μέσα από τους τύπους που θα τους έχουν δοθεί από τον εκπαιδευτικό και έπειτα θα προβούν στις πράξεις. Επίσης, ο δάσκαλος παίρνοντας αφορμή απ’ το ότι στο μάθημα της Φυσικής υπάρχει κεφάλαιο που αναφέρει τις ιδιότητες των μαγνητών, ζητάει από τους μαθητές παράλληλα με τη μελέτη του μαγνητικού πεδίου του πλανήτη Δία, να θυμηθούν και τις ιδιότητες των μαγνητών, κεφάλαιο που είχε διδαχτεί νωρίτερα στη χρονιά. Οι διδακτικοί στόχοι της εργασίας αφορούν την εξάσκηση των παιδιών στο μάθημα των Μαθηματικών, την επανάληψη σε ένα πολύ σημαντικό κεφάλαιο της Φυσικής (μαγνήτες) και τη μελέτη του Δία, πλανήτη που έχει απασχολήσει κατά καιρούς αρκετούς επιστήμονες. Η ομάδα που αναλαμβάνει αυτή την εργασία αποτελείται από τους δύο μαθητές της τάξης που εκδηλώνουν περισσότερο ενδιαφέρον, γιατί η εργασία αυτή θεωρείται απαιτητική και πιο δύσκολη. Γι’ αυτό το λόγο, οι μαθητές χρειάζονται συνεχή βοήθεια από τον δάσκαλό τους, η οποία τους προσφέρεται και αρκετή προσωπική δουλειά είτε με μονοήμερες εργασίες που τους αναθέτει ο εκπαιδευτικός, είτε με πολύωρη προσωπική έρευνα για να έρθουν στο επιθυμητό αποτέλεσμα. Επισκέπτονται, κατά τη δεύτερη εβδομάδα, το εργαστήριο Φυσικής του σχολείου τους, και με τη βοήθεια ειδικών πραγματοποιούν πειράματα με μαγνητικά πεδία έτσι ώστε να κατανοήσουν την έννοια τους και τα χαρακτηριστικά τους. Διαβάζουν επιστημονικά περιοδικά και εγκυκλοπαίδειες που υπάρχουν στην αγορά για αυτές τις συγκεκριμένες ηλικίες. ΄Ετσι οι μαθητές συγκεντρώνουν ένα πλήθος πληροφοριών, χρήσιμων για την εργασία τους.

Page 45: Project Planitiko Systima

Ομάδα 5 – Εργασία για τη δημιουργία του ηλιακού συστήματος:

Ίσως το πιο ενδιαφέρον θέμα για εργασία αναλαμβάνει η 5 ομάδα. Οι μαθητές που ανήκουν στην ομάδα αυτή θα πρέπει μέσα στον μήνα που διαρκεί το project να γράψουν μία έκθεση για το πώς δημιουργήθηκε το ηλιακό μας σύστημα. Μαζί με αυτή, τους ανατίθεται και η κατασκευή ενός κολλάζ, με φωτογραφίες που πρέπει να συλλέξουν από εφημερίδες, περιοδικά, διαδίκτυο. Τα παιδιά έτσι, θα έχουν τη δυνατότητα να εκφράσουν τη δημιουργικότητά τους, αλλά και να διατυπώσουν τις σκέψεις τους και να καταγράψουν τις όποιες πληροφορίες καταφέρουν να βρουν. Βέβαια, καθ'όλη τη διάρκεια της αναζήτησης πληροφοριών, ο δάσκαλος είναι στο πλευρό των μαθητών του για οτιδήποτε χρειαστούν ως βοηθός περισσότερο και επόπτης. Κατά την πρώτη εβδομάδα έχει προγραμματιστεί όπως έχει αναφερθεί εκδρομή στο αστεροσκοπείο της πόλης, στην οποία θα συμμετέχουν όλες οι ομάδες της τάξης. Κατά τη δεύτερη εβδομάδα ακολουθεί η αναζήτηση και συλλογή πληροφοριών με τη βοήθεια του δασκάλου τόσο στη βιβλιοθήκη του σχολείου ή της πόλης, όσο και στους υπολογιστές του σχολείου. Κατά την τρίτη εβδομάδα τα παιδία θα πρέπει να ασχοληθούν με τη σύνταξη της έκθεσης, η οποία θα εκτείνεται περίπου 5??? σελίδες, καθώς και με την δημιουργία του κολλάζ. Τέλος, την τέταρτη εβδομάδα, ακολουθεί η παρουσίαση στην τάξη.

Ομάδα 6 – Εργασία για τον πλανήτη Κρόνο:

Όσον αφορά την έκτη ομάδα, αντικείμενο της εργασίας της είναι ο πλανήτης Κρόνος. Για να δώσει ο εκπαιδευτικός διαθετικό χαρακτήρα και προσέγγιση στο θέμα, συνδέει το μάθημα της γεωγραφίας με τη μυθολογία, αναθέτοντας στα παιδιά να βρούνε πληροφορίες για τον τιτάνα Κρόνο, πατέρα του Δία και του Ποσειδώνα. Πρέπει λοιπόν να αναζητήσουν το γενεαλογικό δέντρο των θεών του Ολύμπου και να καταγράψουν την ιστορία του Κρόνου. Η βιβλιοθήκη του σχολείου καθώς και το ίντερνετ είναι οι βασικότερες πηγές άντλησης πληροφοριών. Κατά την πρώτη εβδομάδα λοιπόν, η ομάδα θα επισκεφθεί το αστεροσκοπείο, όπως όλη η τάξη. Τη δεύτερη, θα επικεντρωθεί στην συλλογή πληροφοριών, με την διεξαγωγή συνεντεύξεων σε γονείς και μέλη της κοινότητας, ενώ κατά την τρίτη εβδομάδα θα ασχοληθεί με την σύνταξη της εργασίας. Στο τέλος του μήνα θα παρουσιάσουν ότι έχουν καταγράψει στην υπόλοιπη τάξη.

Page 46: Project Planitiko Systima

Ομάδα 7 – Εργασία για τον πλανήτη Αφροδίτη: Ο εκπαιδευτικός της ΣΤ’ τάξης προσπαθεί να φέρει πιο κοντά τους μαθητές της ομάδας 5 στον πλανήτη Αφροδίτη. Αυτό επιτυγχάνεται με το να τους αναθέσει μια εργασία την πρώτη εβδομάδα του project με θέμα <τη γεωγραφική μελέτη του συγκεκριμένου πλανήτη καθώς και την ανάλυση του φαινομένου του θερμοκηπίου>. Κι αυτό γιατί η ατμόσφαιρα της Αφροδίτης αποτελείται κατά 96% από διοξείδιο του άνθρακα και ένα μικρό ποσοστό αζώτου. Αυτά τα δύο αέρια συντηρούν ένα πολύ γνωστό φαινόμενο, αυτό του θερμοκηπίου. Με αυτό το θέμα ο δάσκαλος πετυχαίνει διαθεματική σύνδεση δύο μαθημάτων, της Γεωγραφίας και της Φυσικής, αφού το φαινόμενο του θερμοκηπίου είναι ήδη διδαγμένο στα παιδιά στο δεύτερο αντίστοιχα μάθημα. Οι διδακτικοί στόχοι που επιδιώκει εδώ ο εκπαιδευτικός είναι αφ’ ενός να ασχοληθούν τα παιδιά με τα χαρακτηριστικά του πλανήτη αυτού αλλά και γενικότερα με την Αφροδίτη και αφετέρου να αναλύσουν ξανά το φαινόμενο του θερμοκηπίου. Τα παιδιά αυτής της ομάδας σε διάρκεια δύο εβδομάδων, μπορούν να βρουν πληροφορίες για το θέμα τους με ποικίλους τρόπους. Δηλαδή, είναι σε θέση να ρωτήσουν γνωστά τους άτομα όπως συγγενείς τους που φυτεύουν χρησιμοποιώντας θερμοκήπια, να επισκεφθούν αγροκτήματα και να έρθουν σε επαφή με έμπειρα άτομα. Έτσι, μαθαίνουν τις βλαβερές επιπτώσεις του φαινομένου αυτού και ευαισθητοποιούνται περί του θέματος. Ακόμα κατανοούν πλήρως το τι σημαίνει όταν λέμε «φαινόμενο του θερμοκηπίου» και αποκτούν σφαιρική ενημέρωση. Τέλος, οι μαθητές με τη βοήθεια του διαδικτύου θα ολοκληρώσουν την αναζήτηση πληροφοριών.

Ομάδα 8 – Εργασία για τον πλανήτη Άρη: Ο Άρης είναι ένας πλανήτης του Ηλιακού μας συστήματος, ο οποίος έχει απασχολήσει και απασχολεί μέχρι σήμερα τους επιστήμονες. Γνωστός σαν ονομασία από τα παιδιά προκάλεσε έντονο ενδιαφέρον για να τον αναλάβουν ως θέμα της εργασίας τους. Έτσι λοιπόν ο δάσκαλος της τάξης αναθέτει την πρώτη εβδομάδα της διδασκαλίας του με μορφή project στα παιδιά εργασία με θέμα <τη μελέτη των χαρακτηριστικών του πλανήτη Άρη και την παρουσίαση της ιστορικής εξέλιξής του σε μορφή άρθρου, το οποίο πηγάζει από το σχολικό μάθημα της Γλώσσας και θα δημοσιευτεί στη εφημερίδα του σχολείου τους>. Με αυτό τον τρόπο το μάθημα της Γεωγραφίας συνδυάζεται με διαθεματικό τρόπο με τη Γλώσσα της ΣΤ’ τάξης. Τα παιδιά δηλαδή εκτός από το συγκεκριμένο πλανήτη και τη μελέτη που θα κάνουν πάνω σ’ αυτόν, θα εξασκηθούν και στη δημιουργία άρθρου, το οποίο έχουν μάθει να

Page 47: Project Planitiko Systima

κάνουν στο μάθημα της Γλώσσας. Αυτοί είναι και οι διδακτικοί στόχοι αυτής της εργασίας. Κατά τη διάρκεια της δεύτερης και τρίτης εβδομάδας οι μαθητές που έχουν αναλάβει αυτή την εργασία επισκέπτονται με την υποστήριξη του σχολείου το Πλανητάριο όπου προβαίνουν σε συζήτηση με ειδικούς η παρακολουθούν ταινίες που αφορούν μόνο τον πλανήτη αυτό και την εξέλιξη του. Ακόμη, μέσω διαδικτύου βρίσκουν πληροφορίες που θα εμπλουτίσουν το άρθρο τους και παλαιότερες κυκλοφορίες επιστημονικών περιοδικών που θα τους φανούν χρήσιμες.

Ομάδα 9 – Εργασία για τον πλανήτη Ποσειδώνα: Ο εκπαιδευτικός με αφορμή ότι ο πλανήτης Ποσειδώνας δεν είναι ορατός με γυμνό μάτι και ότι αν παρατηρηθεί μόνο με ισχυρό τηλεσκόπιο καταλαβαίνουμε ότι έχει τη μορφή πράσινου δίσκου, αναθέτει στα παιδιά της ομάδας την πρώτη εβδομάδα διδασκαλίας με project, να μελετήσουν γεωγραφικά αυτόν τον πλανήτη και να ενσωματώσουν στο θέμα τους την επίσκεψη σε αστεροσκοπεία, όπου θα γνωρίσουν καλύτερα τον κόσμο του ουρανού και του διαστήματος. Οι διδακτικοί στόχοι αυτής της ανάθεσης είναι να κατανοήσουν τα παιδιά όχι μόνο τον πλανήτη Ποσειδώνα αλλά και κάθε πλανήτη και γενικότερα ουράνιο σώμα είτε είναι ορατό είτε όχι. Την δεύτερη και τρίτη εβδομάδα προετοιμασίας της εργασίας τους τα παιδιά επισκέπτονται αστεροσκοπεία με τη συνοδεία του εκπαιδευτικού τους και παρατηρούν με τηλεσκόπια άστρα του ουρανού, τα οποία δεν φαίνονται με γυμνό μάτι καθώς και ταινίες ειδικά δημιουργημένες από έμπειρα άτομα του αστεροσκοπείου. Με αυτόν τον τρόπο οι δύο μαθητές της ομάδας ενθουσιάζονται με το θέμα της εργασίας τους και κανονίζουν συναντήσεις μεταξύ τους, όπου συζητούν, ανταλλάσουν απόψεις, βγάζουν τα δικά τους συμπεράσματα για όλα αυτά που άκουσαν και με τη βοήθεια του διαδικτύου αναζητούν και άλλα στοιχεία για την εργασία τους.

Δ’ ΦΑΣΗ - ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ – ΣΥΖΗΤΗΣΗ – ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ: Τα παιδιά κατά το τέλος της τρίτης εβδομάδας, ένα στάδιο πριν ολοκληρώσουν την εργασία τους και εφ’ όσον έχουν φτάσει σε ένα ικανοποιητικό σημείο της, παρουσιάζουν στην τάξη το έργο τους και τα αποτελέσματα της προσπάθειάς τους. Ακολουθεί συζήτηση όπου τα υπόλοιπα παιδιά της τάξης, τα οποία λειτουργούν ως κοινό, σχολιάζουν την κάθε εργασία που παρουσιάζεται και στη

Page 48: Project Planitiko Systima

συνέχεια εξάγονται χρήσιμα συμπεράσματα. Επιπρόσθετα, μετά από επιλογή του εκπαιδευτικού της τάξης, κάθε ομάδα αναλαμβάνει να ανταλλάξει εργασία με μία άλλη, να την επεξεργαστεί και να διατυπώσει την άποψή της γι’ αυτήν. Με αφορμή ότι οι μαθητές ολόκληρης της τάξης καταπιάνονται με διαφορετικά θέματα από αυτά που τους ανατέθηκαν αρχικά, συζητούν, κριτικάρουν, συμφωνούν, διαφωνούν και κάνουν ανταλλαγή ιδεών. Την εβδομάδα των παρουσιάσεων, η κάθε ομάδα επιδεικνύει την εργασία της στην υπόλοιπη τάξη και στη συνέχεια αξιολογείται. Κατά την παρουσίασή της, αναφέρει καταρχάς το θέμα της και στη συνέχεια αναλύει όλες τις εμπειρίες της. Δηλαδή, τους χώρους που επισκέφθηκε, τις συνεντεύξεις που πήρε σε διάφορα πρόσωπα, το υλικό που αναζήτησε από βιβλιοθήκες και διαδίκτυο, τις δυσκολίες που συνάντησε κατά την εκπόνηση της εργασίας της, τις εντυπώσεις της και το τι αποκόμισε από όλη αυτή την προσπάθεια. Τέλος, οι μαθητές από την πλειονότητα των ομάδων, για να εντυπωσιάσουν το ακροατήριο της αίθουσας προβάλλουν φωτογραφικό υλικό και βίντεο από τις στιγμές τους σε όλους τους χώρους που παρευρέθηκαν κατά τη διάρκεια της εργασίας τους. Ε’ ΦΑΣΗ - ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ

Προκειμένου να διαπιστωθεί από τον εκπαιδευτικό αν οι ομάδες που συμμετείχαν στις εργασίες, και γενικότερα στη διδασκαλία με τη μέθοδο project, έχουν ωφεληθεί από τη διαδικασία αυτή, απαιτείται αξιολόγηση των όσων μέχρι τώρα έχουν διδαχθεί. Για την αξιολόγηση λοιπόν, ο εκπαιδευτικός κάνει χρήση αρχικά του ερωτηματολογίου, και στη συνέχεια του παιχνιδιού ρόλων . Θα θέσει μέσω αυτού καίρια ερωτήματα σχετικά με το θέμα του project και θα προβεί σε συμπεράσματα κατά πόσον οι μαθητές κατανόησαν το θέμα των εργασιών τους . Το ερωτηματολόγιο θα τους παραδοθεί ως εξής:

1.Από πόσους πλανήτες αποτελείται το ηλιακό μας σύστημα;2.Nα βάλετε με τη σειρά τους πλανήτες αρχίζοντας από αυτόν

που είναι πιο κοντά και τελειώνοντας με εκείνον που βρίσκεται πιο μακριά.

3.Ποιός είναι ο μεγαλύτερος πλανήτης του ηλιακού μας συστήματος;

4.Ποιός είναι ο μικρότερος πλανήτης του ηλιακού μας συστήματος.

5.Πώς δημιουργήθηκε το ηλιακό σύστημα και οι πλανήτες του;6.Πόση είναι η απόσταση από τη Γη στον Ήλιο;

Page 49: Project Planitiko Systima

Ένας άλλος τρόπος με τον οποίο θα αξιολογήσει ο εκπαιδευτικός τους μαθητές, κατά την τέταρτη εβδομάδα, είναι και η διεξαγωγή θεατρικού παιχνιδιού. Κατά τη διεξαγωγή του, τα μέλη της κάθε ομάδας θα αναλάβουν την αναπαράσταση του πλανήτη-θέματος που έχουν αναλάβει. Έτσι, η ομάδα 1 θα αναπαραστήσει τη Γη, η ομάδα 2 τον Ήλιο κ. ο. κ. με τις ανάλογες κινήσεις της τροχιάς τους. Βέβαια , μιας και η αναπαράσταση και η δημιουργία σεναρίου είναι ένας ανασταλτικός παράγοντας για τους μαθητές, ο δάσκαλος θα αναλάβει να τους βοηθήσει στην πορεία και εξέλιξη της φάσης αυτής. Μέσα από το θεατρικό έργο των παιδιών, ο εκπαιδευτικός θα καταστεί ικανός να αντιληφθεί εάν τα παιδιά έχουν κατανοήσει τον εκάστοτε πλανήτη. Πέρα όμως από την αξιολόγηση, οι μαθητές, με το θεατρικό έργο, θα μπορέσουν να φθάσουν στη γνώση με τρόπο δημιουργικό και ψυχαγωγικό. Στα πλεονεκτήματα αυτής της φάσης μπορούμε να προσθέσουμε και το ότι ενισχύεται το ενδιαφέρον των μαθητών καθώς και η δημιουργικότητά τους αφού χρησιμοποιούν τη φαντασία τους. Βιβλιογραφία

http://science.nationalgeographic.com/science/ space/solar-system

http://www.nasa.gov/ http://www.wikipedia.org/ http://www.astronomy.com/asy/default.aspx?

c=ss&id=192