ΠΟΣΟ  ΑΚΙΝΗΤΟΙ ΕΙΜΑΣΤΕ  ΚΑΘΩΣ ΚΑΘΟΜΑΣΤΕ ΣΤΗΝ ΚΑΡΕΚΛΑ       ΤΟΥ ΣΠΙΤΙΟΥ ΜΑΣ ! !

21/1/21 | 0 | 0 | 587 εμφανίσεις

ΣΤΑΥΡΟΣ  Ι. ΑΥΓΟΛΟΥΠΗΣ

Καθηγητής Αστρονομίας Α.Π.Θ.

  1. Εισαγωγικά

Η Αστρονομία είναι η παλαιότερη παρατηρησιακή επιστήμη. Το βίωμα του έναστρου ουρανού ανέκαθεν υποβάλλει στον άνθρωπο την επιθυμία να κατανοήσει τη λειτουργία του Σύμπαντος, αλλά και να συνδεθεί μαζί του. Τα διάφορα ουράνια σώματα μάς δίνουν την ευκαιρία να τα παρατηρήσουμε και να αντιληφθούμε την ομορφιά του Σύμπαντος  (Εικόνα 1).

Εικόνα 1:   Η εικόνα μιας περιοχής του χειμωνιάτικου ουρανού γύρω από τον αστερισμό του Ωρίωνα. Τα λαμπρά αστέρια του Ωρίωνα, με την χαρακτηριστική τους διάταξη παραπέμπουν τον παρατηρητή στη μορφή του μυθικού κυνηγού Ωρίωνα με τη ζώνη και το ξίφος του.

 Η παρατήρηση των αντικειμένων και των φαινομένων μέσα στο απέραντο Σύμπαν προχωρούσε πάντα παράλληλα με την πορεία του ανθρώπου για την κατανόηση του αγνώστου και, επομένως, με τον αγώνα του για τη δημιουργία των επιστημών. Είναι επομένως πολύ χρήσιμο να προσπαθήσουμε να αντιληφθούμε την Αστρονομία και ως μία ιστορική επιστήμη.

Για να αντιληφθούμε τη θέση μας μέσα στο χώρο του απέραντου Σύμπαντος πρέπει να περπατήσουμε μέσα από πολλά μονοπάτια που με πολύ κόπο χάραξε η επιστήμη της Αστρονομίας. Η εξέλιξη της σύγχρονης τεχνολογίας έχει οδηγήσει σήμερα την επιστήμη της Αστρονομίας σε πάρα πολύ υψηλό επίπεδο. Δεν μπορούμε όμως να αγνοούμε τους αρχαίους Έλληνες φιλοσόφους και αστρονόμους που στηριγμένοι στη λογική θεμελίωσαν την επιστήμη αυτή και γενικότερα την επιστημονική σκέψη.

Εδώ στη χώρα μας η μελέτη του έναστρου ουρανού έλαβε διαστάσεις επιστημονικές και, σε αντίθεση με τους άλλους λαούς (Σουμέριους, Βαβυλώνιους, Αιγύπτιους, Ινδούς, Κινέζους κ.α.), αναζητήθηκαν κοσμολογικά μοντέλα για την ερμηνεία των παρατηρησιακών δεδομένων και όχι για την απλή καταγραφή τους.

Εδώ ο Αριστοτέλης (384-322 π.Χ.) συστηματοποίησε τις φυσικές επιστήμες και ο Αρίσταρχος ο Σάμιος (310-230 π.Χ.) διατύπωσε πρώτος την ηλιοκεντρική θεωρία, όπως ακόμη και ο ίδιος ο Κοπέρνικος στα μέσα του 16ου αιώνα αναφέρει στα χειρόγραφά του. Γι’ αυτόν το λόγο πλέον το ηλιοκεντρικό πλανητικό σύστημα αποκαλείται Αριστάρχειο και όχι Κοπερνίκειο, όπως δυστυχώς λεγόταν μέχρι πρόσφατα ακόμη και στα σχολικά βιβλία της χώρας μας (βλ. βιβλ. 1).

Ο Άρατος ο Σολεύς (305-240 π.Χ.), για να κάνει την Αστρονομία πιο προσιτή και πιο ενδιαφέρουσα στους απλούς ανθρώπους, πραγματοποίησε την επιθυμία του βασιλιά της Μακεδονίας Αντίγονου Γονατά και μετέφερε σε ποιητική μορφή το αστρονομικό έργο του Εύδοξου του Κνίδιου (407-354 π.Χ.), μέσα στο οποίο υπήρχαν πολλές γνώσεις για το Σύμπαν, τόσο από τους Ίωνες φιλοσόφους, όσο και από τους φιλοσόφους της Μεγάλης Ελλάδος (βλ. βιβλ. 4).

Ο Άρατος ο Σολεύς χρησιμοποίησε τον «δακτυλικό εξάμετρο», τον τυπικό στίχο της αρχαίας ελληνικής επικής ποίησης, κατά το πρότυπο των ομηρικών επών, της Ιλιάδας και της Οδύσσειας, και γι’ αυτό το λόγο θεωρείται ο «Όμηρος της Αστρονομίας», τυγχάνοντας πολλών ευμενών σχολιασμών από τον «πατέρα της Αστρονομίας» Ίππαρχο (190-120 π.Χ.).

Αναφέρω τον Άρατο διότι ακόμη και ο Απόστολος Παύλος, καθώς ήταν συμπατριώτης του Άρατου, και γνωρίζοντας τη λατρεία που είχαν οι Αθηναίοι για τα αστρονομικά ποιήματα του Άρατου, ξεκίνησε την ομιλία του στον Άρειο Πάγο στην Αθήνα με απαγγελία ορισμένων στίχων του ποιήματος «Φαινόμενα και Διοσημεία» του Άρατου, προκειμένου να φέρει κοντά του τους Αθηναίους.

Σήμερα βέβαια πανίσχυρα «μάτια» σε τροχιά γύρω από τη Γη, αλλά και τεράστια τηλεσκόπια σκαρφαλωμένα στις πιο υψηλές ερημικές και κατάξερες κορυφές της Γης, σαρώνουν το διαστημικό περιβάλλον σε διάφορα μήκη κύματος για να μας χαρίσουν εικόνες εκπληκτικής ομορφιάς και σημαντικής επιστημονικής αξίας. Μ’ αυτά ακτινογραφούμε το Σύμπαν, αναζητώντας να αντιληφθούμε τα μυστικά που κρύβει το φως των μακρινών γαλαξιών για να κατανοήσουμε τη δημιουργία του Σύμπαντος και τα στάδια εξέλιξής του μέχρι τη σημερινή μορφή του, κάνοντας μάλιστα τώρα χρήση και των καινούριων «τηλεσκοπίων βαρυτικών κυμάτων».

Το 2009 είχε κηρυχθεί από την UNESCO ως «Παγκόσμιο Έτος Αστρονομίας» και είχε ως κεντρικό σύνθημα: «Το Σύμπαν στη διάθεσή σου να το ανακαλύψεις». Έτσι για τον 21ο αιώνα η επιστήμη της Αστρονομίας φιλοδοξεί να γίνει μια φυσική προέκταση της Γεωγραφίας.

  1. Οι έξι κοσμικές κινήσεις μας

Α) Η περιστροφή της Γης

Κατά τη διάρκεια της νύχτας βλέπουμε τα αστέρια να διαγράφουν τοξοειδείς τροχιές που οφείλονται στην ημερήσια περιστροφή της Γης γύρω από τον άξονά της.

Ο άξονας περιστροφής της Γης τέμνει τον ουράνιο θόλο σε ένα σημείο. Δίπλα στο σημείο αυτό βρίσκεται τώρα ο πιο λαμπρός αστέρας του αστερισμού της Μικρής Άρκτου, που για το λόγο αυτό είναι ακίνητος και λέγεται «Πολικός αστέρας» και το ύψος του ισούται με το γεωγραφικό πλάτος του τόπου του παρατηρητή. Επομένως, τα αστέρια του Βόρειου ημισφαίριου της Γης φαίνονται να κινούνται κυκλικά γύρω από τον Πολικό Αστέρα (βλ. βιβλ.1).

Η περιστροφή αυτή της Γης γίνεται με ταχύτητα 1.673,5 χιλιομέτρων την ώρα, εάν βρισκόμαστε κάπου κοντά στον Ισημερινό της. Συνεπώς, τρέχουμε και εμείς ως κάτοικοί της με αυτήν την ταχύτητα των 28 περίπου χιλιομέτρων το λεπτό. Αν, βέβαια, κατοικούμε σε βορειότερες ή νοτιότερες χώρες, τότε η ταχύτητα περιστροφής της Γης, και επομένως και η δική μας, είναι μικρότερη, ενώ στον Βόρειο και στον Νότιο Πόλο της Γης μηδενίζεται.

Β) Η περιφορά της Γης

Η ετήσια περιφορά της Γης γύρω από τον Ήλιο έχει ως αποτέλεσμα την αλλαγή της όψης της ουράνιας σφαίρας για την ίδια ώρα από βραδιά σε βραδιά. Αυτή η αλλαγή όμως γίνεται αισθητή μόνον με το πέρασμα πολλών εβδομάδων και έτσι βλέπουμε ότι διαφέρει σε αστερισμούς ο έναστρος χειμωνιάτικος νυχτερινός ουρανός από τον νυχτερινό καλοκαιρινό ουρανό (βλ. βιβλ.1).

Η περιφορά αυτή της Γης γύρω από τον Ήλιο γίνεται σε ένα έτος και συγκεκριμένα σε 365,2422 ημέρες με μια μέση ταχύτητα 108.000 χιλιομέτρων την ώρα. Επομένως αυτή τη στιγμή κινούμαστε και εμείς με ταχύτητα 30 περίπου χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο.

Η ταχύτητα όμως αυτή δεν είναι σταθερή, διότι η περιφορά της Γης γύρω από τον Ήλιο γίνεται σύμφωνα με τον δεύτερο νόμο του Kepler, που σημαίνει ότι είναι μεγαλύτερη όταν η Γη βρίσκεται κοντά στον Ήλιο και μικρότερη όταν βρίσκεται μακριά από τον Ήλιο.

Η Γη μας βρίσκεται στην πιο κοντινή της απόσταση από τον Ήλιο, δηλαδή στο περιήλιο της ετήσιας τροχιάς της, το χειμώνα και συγκεκριμένα στις αρχές Ιανουαρίου απέχει μόλις 147 εκατομμύρια χιλιόμετρα, ενώ στην πιο μακρινή της απόσταση από τον Ήλιο, δηλαδή στο αφήλιο της τροχιάς της, βρίσκεται το καλοκαίρι και συγκεκριμένα στις αρχές Ιουλίου απέχει περίπου 152 εκατομμύρια χιλιόμετρα.

Η κίνηση αυτή της Γης γίνεται πάνω σε ένα επίπεδο που σχηματίζει γωνία ίση με 23,5 μοίρες με το επίπεδο του ισημερινού της. Το επίπεδο αυτό λέγεται εκλειπτική και η γωνία λέγεται λόξωση της εκλειπτικής  (Εικόνα 2).

Εικόνα 2:  Η Γη κατά την ετήσια περιφορά της γύρω από τον Ήλιο διέρχεται από το πλησιέστερο σημείο (περιήλιο) περίπου στις 2 Ιανουαρίου και από το πιο απομακρυσμένο (αφήλιο) περίπου στις 2 Ιουλίου.

Εξαιτίας της γωνίας αυτής των 23,5 μοιρών αλλάζει κατά τη διάρκεια ενός έτους η κλίση των ακτίνων του Ήλιο (βλ. βιβλ.2).

Η μεταβολή της θερμοκρασίας οφείλεται κυρίως στη μεταβολή της κλίσης των ακτίνων του Ήλιου που πέφτουν στην επιφάνεια της Γης. Επομένως, η εναλλαγή των εποχών του έτους οφείλεται καθαρά στην λόξωση της εκλειπτικής πάνω στην οποία κινείται η Γη μ’ αυτήν την ταχύτητα των 108.000 χιλιομέτρων την ώρα, όπως αναφέραμε προηγουμένως.

Με την ταχύτητα αυτή, κάθε φορά που η Γη, κατά την ετήσια περιφορά της γύρω από τον Ήλιο, συναντά μικρές πέτρες και σκόνη έχουμε τότε τα μετέωρα ή τους διάττοντες ή τα πεφταστέρια όπως συνήθως τα αποκαλούμε. Τα σώματα αυτά καθώς εισέρχονται στην ατμόσφαιρα της Γης αναφλέγονται, λόγω τριβής με τα μόριά της, και εξαερώνονται με αποτέλεσμα ο αέρας να φωτοβολεί και να σχηματίζονται φωτεινά ίχνη. Συνήθως τέτοιο υλικό αφήνουν πίσω τους οι κομήτες κατά μήκος της τροχιάς τους.

Γ) Η ιδία κίνηση του Ήλιου μας

Οι αστέρες του Γαλαξία μας κινούνται λόγω βαρυτικών αλληλεπιδράσεων. Ο Ήλιος μας, και επομένως όλο το ηλιακό μας σύστημα, κινείται προς μια κατεύθυνση της ουράνιας σφαίρας με ταχύτητα 20 ±0,5 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο (βλ. βιβλ.3).

Στην κίνηση αυτή συμμετέχει και η Γη μας και επομένως όλοι εμείς, ανεξάρτητα από το εάν καθόμαστε ή όχι στην καρέκλα του γραφείου μας, κινούμαστε με 20 περίπου χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο λόγω της ιδίας δηλαδή της δικής του κίνησης που κάνει ο Ήλιος μας.

Η κίνηση αυτή γίνεται προς ένα σημείο της ουράνιας σφαίρας που λέγεται άπηξ και το οποίο βρίσκεται κοντά στον πολύ γνωστό λαμπρό αστέρα Βέγα του αστερισμού της Λύρας.

Για να γίνουν εντυπωσιακά αντιληπτές με γυμνό μάτι αυτές οι ιδίες κινήσεις των αστέρων στην ουράνια σφαίρα πρέπει να περάσουν πολλές χιλιάδες χρόνια. Οι κινήσεις αυτές είναι η αιτία της αλλαγής των σχημάτων των αστερισμών.

Δ) Η περιστροφή του Γαλαξία μας

Ο Ήλιος μας, και μαζί του όλο το ηλιακό μας σύστημα, συμμετέχει στην περιστροφική κίνηση του Γαλαξία μας που γίνεται γύρω από το κέντρο του με γραμμική ταχύτητα 250 περίπου χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο (βλ. βιβλ. 3).

Ο Γαλαξίας μας ανήκει στην κατηγορία των σπειροειδών γαλαξιών, όπως και ο γειτονικός μας γαλαξίας της Ανδρομέδας (Μ31).

Ο Ήλιος μας είναι ένα από τα 200 περίπου δισεκατομμύρια αστέρια του Γαλαξία μας και βρίσκεται στη σπείρα του Ωρίωνα. Είναι ένας μεσαίου μεγέθους αστέρας και απέχει 26.000 έτη φωτός από το κέντρο του Γαλαξία μας, ο οποίος έχει διάμετρο 100.000 έτη φωτός. Ο Γαλαξίας μας, με πάχος 10.000 έτη φωτός, μοιάζει με τον δίσκο του αθλήματος της δισκοβολίας.

Συμμετέχοντας λοιπόν ο Ήλιος μας στην περιστροφική κίνηση του Γαλαξία μας, τρέχουμε και εμείς ως κάτοικοι του πλανήτη Γη με την τεράστια αυτή ταχύτητα των 250 περίπου χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο γύρω από το κέντρο του Γαλαξία μας.

Ε) Ο εναγκαλισμός του Γαλαξία μας με τον γαλαξία της Ανδρομέδας

Από τα περίπου τρεις χιλιάδες αστέρια που μπορούμε να δούμε με γυμνούς οφθαλμούς μια καθαρή νύχτα μακριά από τα φώτα των πόλεων, ένα μόνο και μάλιστα από τα πιο αμυδρά που βλέπουμε στον αστερισμό της Ανδρομέδας, όχι μόνο δεν ανήκει στον Γαλαξία μας, αλλά είναι ένας ολόκληρος γαλαξίας.

Αυτό το αμυδρό αστεράκι είναι ο γαλαξίας Μ31 ή γαλαξίας της Ανδρομέδας, όπως είναι περισσότερο γνωστός. Είναι ο δίδυμος γαλαξίας του δικού μας Γαλαξία και βρίσκεται σε απόσταση μόλις περίπου 2 εκατομμυρίων ετών φωτός.

Έχει διάμετρο περίπου 120 χιλιάδες έτη φωτός, είναι δηλαδή κατά 20 χιλιάδες έτη φωτός μεγαλύτερος από τον δικό μας Γαλαξία με τον οποίο αποφάσισαν να ενώσουν τις τύχες τους.

Αποφάσισαν, σε 5 δισεκατομμύρια χρόνια, τρέχοντας με 300 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο, να συνενωθούν σχηματίζοντας έναν μεγάλο γαλαξία. Στην κίνηση αυτή του Γαλαξία μας συμμετέχει και ολόκληρο το ηλιακό μας σύστημα και επομένως ο καθένας μας τρέχει με 300 χιλιόμετρα το δευτερόλεπτο προς την κατεύθυνση του γαλαξία της Ανδρομέδας (βλ. βιβλ. 5).

Ο Ήλιος μας είναι ένα από τα 200 περίπου δισεκατομμύρια αστέρια του Γαλαξία μας. Οι γαλαξίες όμως γενικά με τα πολλά δισεκατομμύρια των αστέρων τους είναι σχεδόν άδειοι από αστέρες σε τέτοιο βαθμό που αν θεωρήσουμε ένα αστέρι σαν τον Ήλιο μας να έχει τις διαστάσεις του νομίσματος των 2 Ευρώ, τότε το επόμενο αστέρι θα βρίσκεται σε απόσταση 300 χιλιομέτρων μακριά. Επομένως από μια τέτοια συνένωση του Γαλαξία μας με τον γαλαξία της Ανδρομέδας, το πρόβλημα δεν θα είναι οι συγκρούσεις των αστέρων τους, αλλά η έντονη αστρογέννηση νέων αστέρων από τα νεφελώματα των αερίων και της σκόνης τους, καθώς σε πολλά απ’ αυτά θα διαταραχθεί η ισορροπία τους και θα καταρρεύσουν σχηματίζοντας νέα αστέρια.

Στ) Η κίνηση του Γαλαξία μας προς το γαλαξιακό σμήνος της Παρθένου

Ο Γαλαξίας μας μαζί με την παρέα του των 50 περίπου γαλαξιών, που συγκροτούν το Τοπικό Σμήνος Γαλαξιών, κινούνται με ταχύτητα περίπου 500 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο προς την κατεύθυνση του αστερισμού της Παρθένου. Επομένως, μαζί με τον Γαλαξία μας τρέχουμε και εμείς μαζί με όλο το ηλιακό μας σύστημα με αυτή την ιλιγγιώδη ταχύτητα, αν και αισθανόμαστε ακίνητοι πάνω στον όμορφο πλανήτη μας (βλ. βιβλ. 1).

Με τα μέσα που διαθέτουμε σήμερα είναι δυνατό να παρατηρηθούν μέσα στο Σύμπαν περισσότεροι από 10 δισεκατομμύρια γαλαξίες σε αποστάσεις πολλών εκατομμυρίων ή δισεκατομμυρίων ετών φωτός. Το Σύμπαν είναι γεμάτο από γαλαξίες και συγκεκριμένα αν οι γαλαξίες με τη γνωστή κατά μέσο όρο διάμετρο των 100.000 ετών φωτός απεικονισθούν με τις διαστάσεις του νομίσματος των 2 Ευρώ, τότε μέσα στο Σύμπαν συναντάμε γαλαξίες κάθε μισό περίπου μέτρο. Αντίθετα, οι γαλαξίες με τα πολλά δισεκατομμύρια των αστέρων τους είναι σχεδόν άδειοι από αστέρες.

Οι γαλαξίες συνήθως κατατάσσονται σε σμήνη γαλαξιών και πάρα πολύ σπάνια εμφανίζονται μεμονωμένοι. Στην αστερισμό της Παρθένου ανήκει ένα καταπληκτικό σμήνος γαλαξιών που βρίσκεται σε απόσταση περίπου 60 εκατομμυρίων ετών φωτός και περιλαμβάνει περίπου 3.000 γαλαξίες (Εικόνα 3).

Εικόνα 3:   Το εκπληκτικό σμήνος γαλαξιών της Παρθένου. Περιέχει τουλάχιστον 3000 γαλαξίες και βρίσκεται σε απόσταση 60 εκατομμυρίων ετών φωτός, αποτελώντας έτσι έναν τεράστιο ελκυστή του δικού μας τοπικού σμήνους γαλαξιών.

Ο δικός μας Γαλαξίας ανήκει και αυτός, όπως αναφέραμε προηγουμένως, σ’ ένα μικρό σμήνος που περιέχει γύρω στους 50 γαλαξίες με πιο γνωστούς τον γαλαξία της Ανδρομέδας και τους δυο μικρούς συνοδούς γαλαξίες του, το Μεγάλο και το Μικρό Μαγγελανικό Νεφέλωμα.

Το μικρό αυτό σμήνος, που λέγεται “ Τοπικό Σμήνος”, κινείται προς το μεγάλο σμήνος των γαλαξιών της Παρθένου, που αποτελεί έναν τεράστιο ελκυστή, με την ταχύτητα των 500 χιλιομέτρων το δευτερόλεπτο, που αναφέραμε προηγουμένως, και έτσι τρέχει και ο καθένας μας και μ’ αυτήν την τεράστια ταχύτητα.

  1.   Σ. Αυγολούπης,   Το Εγγύς Διαστημικό Περιβάλλον της Γης – Ιστορία, Τεχνολογία και επιστήμη της                                  Αστρονομίας,  Β΄  Έκδοση,  (Εκδ. Πλανητάριο),  Θεσσαλονίκη 2010.
  2. Σ. Αυγολούπης, Στοιχεία Αστρονομίας,  Β΄  Έκδοση,  (Εκδ. Πλανητάριο),  Θεσσαλονίκη 2018.
  3. Σ. Αυγολούπης – Ι. Σειραδάκης, Παρατηρησιακή Αστρονομία, Γ΄ Έκδοση, (Εκδ. Πλανητάριο), Θεσσαλονίκη 2020.
  4. Σ. Αυγολούπης – Θ. Μαυρόπουλος, Άρατος ο Σολεύς, Φαινόμενα και Διοσημεία,  (Εκδ. Ζήτρος), Θεσσαλονίκη 2007.
  5. Σ. Αυγολούπης, Αρχή & Τέλος, Η Ιστορία του Σύμπαντος, Β΄  Έκδοση,  (Εκδ. Πλανητάριο), Θεσσαλονίκη 2016.

*Το κείμενο δημοσιεύτηκε στο περιοδικό “Παγχαλκιδικός Λόγος”

Category: Επιστήμη, Φάκελος Καλοκαίρι

Leave a Reply

 characters available

 


Το σχόλιο της ημέρας

    24/2/21 | (1 σχόλια)
    Αντώνης Μανιτάκης, Οµότιµος καθηγητής Νοµικής του ΑΠΘ, Πρόεδρος του επιστηµονικού συµβουλίου της Νοµικής Σχολής του Πανεπιστηµίου Λευκωσίας  To άρθρο πραγματεύεται την (αντι)συνταγματικότητα του πειθαναγκαστικού εμβολιασμού μιας ειδικής κατηγορίας προσώπων, που επιτελούν δημόσιο λειτούργημα και έρχονται σε προσωπική επαφή με ...

Ροή Ειδήσεων


Εορτολόγιο

Φωτογραφία της ημέρας