Καθώς η διαστημοσυσκευή Juno τέθηκε σε τροχιά γύρω από τον Δία στις 4 Ιουλίου, ας δούμε με συντομία τις βασικές γνώσεις που έχουμε ήδη αποκομίσει για τον βασιλιά των πλανητών του Ηλιακού μας συστήματος. Ο Δίας (φωτογρ. NASA/JPL/Space Science Institute) είναι ο μεγαλύτερος σε μάζα και διαστάσεις πλανήτης του Ηλιακού μας συστήματος.

Η διάμετρός του είναι τόσο μεγάλη, ώστε κατά μήκος της θα χωρούσαν 11 πλανήτες σαν την Γη, ενώ θα μπορούσαμε να «στριμώξουμε» στο εσωτερικό του περισσότερους από 1.300 γήινους πλανήτες.

Έχοντας μάζα σχεδόν 2,5 φορές μεγαλύτερη από το σύνολο της μάζας όλων των υπολοίπων πλανητών, ο Δίας και οι δεκάδες δορυφόροι που περιφέρονται γύρω του μοιάζουν κάπως με ένα ηλιακό σύστημα σε μικρογραφία.

Είναι χαρακτηριστικό ότι εάν ο αέριος αυτός γίγαντας είχε συσσωρεύσει στα πρώτα στάδια της δημιουργίας του 80 φορές περισσότερα υλικά, η θερμοκρασία και η πίεση στο εσωτερικό του θα ήταν τόσο μεγάλη, ώστε η επακόλουθη έναρξη των πυρηνικών αντιδράσεων σύντηξης θα τον είχε κατατάξει στην οικογένεια των άστρων και όχι των πλανητών.

Σε πενταπλάσια περίπου απόσταση από τον Ήλιο σε σχέση με τον πλανήτη μας, ο Δίας συμπληρώνει μια τροχιά γύρω του σε 11,86 χρόνια. Επειδή, όμως, η τροχιά του είναι ελλειπτική, η απόσταση μεταξύ του περιηλίου και του αφηλίου του, δηλαδή η απόσταση μεταξύ του πλησιέστερου και του πιο απομακρυσμένου σημείου της τροχιάς του από τον Ήλιο, μεταβάλλεται κατά 75 εκατ. km. Σε αντίθεση με τον πλανήτη μας, η κλίση του άξονα περιστροφής του Δία είναι μόλις 3,13°, γεγονός που υποδεικνύει ότι ο πλανήτης αυτός δεν υπόκειται σε σημαντικές εποχιακές εναλλαγές, όπως συμβαίνει με την Γη.

Η διάρκεια του ημερονυκτίου στον Δία δεν υπερβαίνει τις 10 περίπου ώρες. Ο Δίας, δηλαδή, περιστρέφεται γύρω από τον εαυτό του ταχύτερα από οποιονδήποτε άλλον πλανήτη του Ηλιακού συστήματος, γεγονός που παραμορφώνει το σφαιρικό του σχήμα, έτσι, ώστε η διάμετρός του στον ισημερινό να είναι σχεδόν 10.000 km μεγαλύτερη από την διάμετρο στους πόλους του.

Επειδή, μάλιστα, ο Δίας δεν είναι ένα στερεό συμπαγές σώμα, ο ρυθμός περιστροφής του δεν είναι ο ίδιος για ολόκληρο τον πλανήτη, αλλά μεταβάλλεται ανάλογα με το γεωγραφικό πλάτος, με τον ρυθμό περιστροφής του κοντά στους πόλους να είναι περίπου 5 λεπτά βραδύτερος απ’ αυτόν στον ισημερινό.

Ο Δίας αποτελείται κυρίως από υδρογόνο και ήλιο, ενώ η ατμόσφαιρά του εμπεριέχει και ίχνη άλλων ενώσεων, όπως μεθάνιο και υδρατμούς, καθώς και παγοκρύσταλλους αμμωνίας, απ’ τους οποίους αποτελούνται τα ορατά νέφη του.

Οι χαρακτηριστικές ζώνες που διακρίνονται στην ορατή ατμόσφαιρά του οφείλουν την πορτοκαλί και καφετιά απόχρωσή τους σε διάφορες χημικές ενώσεις, οι οποίες καθώς ανέρχονται από το εσωτερικό του Δία, αλλάζουν χρώμα εξαιτίας των φωτοχημικών αντιδράσεων που προκαλεί η ηλιακή υπεριώδης ακτινοβολία. Το γνωστότερο ίσως χαρακτηριστικό του Δία είναι η Μεγάλη Κόκκινη Κηλίδα, μια τεράστια περιστρεφόμενη θύελλα, η οποία μαίνεται εδώ και τουλάχιστον 300 χρόνια.
 
Όσο, όμως, διεισδύουμε βαθύτερα στο εσωτερικό του Δία, η διαρκώς αυξανόμενη θερμοκρασία και πίεση συμπιέζουν το αέριο υδρογόνο όλο και περισσότερο, μετατρέποντάς το σταδιακά σε ρευστό.

Σε ακόμη μεγαλύτερα βάθη, η πίεση γίνεται τόσο μεγάλη, ώστε τα ηλεκτρόνια αποδεσμεύονται από τα άτομα υδρογόνου, οπότε το ρευστό υδρογόνο μετατρέπεται σε ένα ηλεκτρικά αγώγιμο ρευστό ηλεκτρονίων και πρωτονίων, που ονομάζεται μεταλλικό υδρογόνο. Η ταχύτατη περιστροφή του Δία γύρω από τον άξονά του ενεργοποιεί ηλεκτρικά ρεύματα σ’ αυτήν την περιοχή, στα οποία οφείλεται το μαγνητικό του πεδίο, που είναι 10 φορές ισχυρότερο απ’ αυτό της Γης.

Είναι επίσης ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι ο Δίας ακτινοβολεί περισσότερη θερμότητα απ’ όση προσλαμβάνει από τον Ήλιο. Αυτή η θερμική ακτινοβολία που εκλύει ο Δίας οφείλεται κατά πάσα πιθανότητα στην βαρυτική συστολή του πλανήτη, κατά τα πρώτα κυρίως στάδια σχηματισμού του, πριν από σχεδόν 4,5 δισ. χρόνια. Επειδή την εποχή εκείνη, ο Δίας συσσώρευε όλο και μεγαλύτερες ποσότητες ύλης και η μάζα του αυξανόταν διαρκώς, η βαρυτική έλξη προς το κέντρο του μεγάλωνε επίσης.

Η αυξανόμενη, όμως, βαρύτητα του αρχέγονου Δία, επέδρασε στον ίδιο τον πλανήτη, συρρικνώνοντάς τον και μετατρέποντας μέρος από τη βαρυτική του ενέργεια σε θερμότητα.

Η μετατροπή αυτή οφείλεται στο γεγονός ότι καθώς ένα ουράνιο σώμα εκπέμπει θερμότητα και η θερμοκρασία του μειώνεται, η εσωτερική του πίεση, που αντιστέκεται στη δύναμη της βαρύτητας η οποία προσπαθεί να το συρρικνώσει, μειώνεται γι’ αυτό και το σώμα συστέλλεται. Η μικρή αυτή συστολή συμπιέζει το ουράνιο σώμα με συνέπεια την εκ νέου αύξηση της εσωτερικής του θερμότητας και την επανάληψη αυτού του κύκλου.

Ο Δίας διαθέτει τους περισσότερους δορυφόρους από οποιονδήποτε άλλον πλανήτη του Ηλιακού συστήματος. Σύμφωνα με τα τελευταία δεδομένα, ο Δίας περιβάλλεται από 67 δορυφόρους, μεγαλύτεροι των οποίων είναι ο Γανυμήδης, η Καλλιστώ, η Ιώ και η Ευρώπη. Οι τέσσερεις αυτοί δορυφόροι, γνωστοί και ως οι δορυφόροι του Γαλιλαίου, προς τιμή του αστρονόμου που τους ανακάλυψε, είναι κόσμοι εντυπωσιακοί.

Αντιθέτως, οι περισσότεροι από τους άλλους δορυφόρους του Δία είναι «ανώμαλοι» δορυφόροι. Πρόκειται δηλαδή για μικροσκοπικούς δορυφόρους, που κινούνται σε πολύ μεγάλες αποστάσεις από τον Δία, σε ιδιαίτερα ελλειπτικές τροχιές και σε επίπεδα που σχηματίζουν μεγάλες γωνίες ως προς το ισημερινό επίπεδο του πλανήτη, ενώ πολλοί απ’ αυτούς έχουν ανάδρομες τροχιές.

Λίγο μεγαλύτερη απ’ την Σελήνη, η Ιώ είναι το τρίτο μεγαλύτερο φεγγάρι του Δία και το πλέον ενεργό ηφαιστειακά σώμα του Ηλιακού συστήματος. Η θερμότητα που συντηρεί την ηφαιστειακή της δραστηριότητα προέρχεται από το φαινόμενο της παλιρροϊκής θέρμανσης.

Καθώς, δηλαδή, η Ιώ κινείται σε ελλειπτική τροχιά γύρω από τον Δία, ο γιγάντιος πλανήτης, αλλά και οι γειτονικοί δορυφόροι Ευρώπη και Γανυμήδης ασκούν πάνω της παλιρροϊκές δυνάμεις, οι οποίες οφείλονται στο γεγονός ότι η βαρυτική τους έλξη είναι ελάχιστα μεγαλύτερη προς την πλευρά του δορυφόρου που τους αντικρίζει, απ’ όσο προς την αντίθετη πλευρά. Καθώς, λοιπόν, η Ιώ έλκεται διαρκώς προς διαφορετικές κατευθύνσεις, οι παλιρροϊκές αυτές δυνάμεις παράγουν μέσω της τριβής αρκετή θερμότητα, που διατηρεί το εσωτερικό της ρευστό, συντηρώντας έτσι την ηφαιστειακή της δραστηριότητα.

Ο δεύτερος από τους δορυφόρους του Γαλιλαίου σε απόσταση από τον Δία είναι η Ευρώπη, το ουράνιο σώμα για το οποίο υπάρχουν οι σοβαρότερες ως τώρα ενδείξεις ότι κάτω από το παχύ στρώμα πάγου που το καλύπτει εκτείνεται ένας ωκεανός νερού.

Ο ωκεανός αυτός παραμένει σε υγρή κατάσταση επειδή οι παλιρροϊκές δυνάμεις που ασκεί ο Δίας στην Ευρώπη, «τεντώνουν» τον φλοιό της προς διαφορετικές κατευθύνσεις, παράγοντας θερμότητα.

Ο τρίτος από τους δορυφόρους του Γαλιλαίου, αλλά και ο μεγαλύτερος του Ηλιακού συστήματος, είναι ο Γανυμήδης, οποίος αποτελείται ως επί το πλείστον από πυριτιούχα πετρώματα και πάγο.

Μεγαλύτερος ακόμη και από τον πλανήτη Ερμή, ο Γανυμήδης είναι ο μοναδικός δορυφόρος για τον οποίο γνωρίζουμε ότι διαθέτει το δικό του μαγνητικό πεδίο, το οποίο κατά πάσα πιθανότητα ενεργοποιείται εξαιτίας ενός ρευστού μεταλλικού πυρήνα. Σύμφωνα, μάλιστα, με τελευταίες έρευνες που χρηματοδότησε η NASA, είναι πιθανό να μην υπάρχει ένας μόνο αλλά περισσότεροι ωκεανοί στο εσωτερικό του, στοιβαγμένοι ο ένας πάνω από τον άλλο, οι οποίοι χωρίζονται μεταξύ τους με στρώματα πάγου.

Με διάμετρο που υπερβαίνει τα 4.800 km, τέλος, η Καλλιστώ είναι ο δεύτερος μεγαλύτερος δορυφόρος του Δία, ελάχιστα μικρότερος σε μέγεθος από τον πλανήτη Ερμή, αλλά και αρκετά ελαφρύτερος, αφού η μάζα της μόλις που φτάνει το ένα τρίτο της μάζας του Ερμή.

Ο δορυφόρος αυτός, που αποτελείται κατά κύριο λόγο από πετρώματα και πάγο, είναι ένας γεωλογικά νεκρός δορυφόρος, η επιφάνεια του οποίου δεν διαμορφώθηκε από γεωτεκτονικές δυνάμεις, αλλά κατά κύριο λόγο από τις αμέτρητες πτώσεις αστεροειδών και κομητών.

Η πρώτη διαστημοσυσκευή που σχεδιάστηκε, προκειμένου να διέλθει δίπλα από τον Δία, αλλά και να επιβιώσει στο περιβάλλον υψηλής ακτινοβολίας που τον περιβάλλει ήταν το Pioneer 10 της NASA, που εκτοξεύτηκε τον Μάρτιο του 1972. Σχεδόν έναν χρόνο αργότερα, τον Απρίλιο του 1973, εκτοξεύθηκε και η διαστημοσυσκευή Pioneer 11, η οποία φωτογράφησε τις πολικές περιοχές του Δία, και κατέγραψε σημαντικές μεταβολές στην μαγνητόσφαιρα που τον περιβάλλει, οι οποίες οφείλονται στην αλληλεπίδρασή της με τον ηλιακό άνεμο.

Την σκυτάλη της εξερεύνησης του Δία ανέλαβε στην συνέχεια η θρυλική διαστημοσυσκευή Voyager 1, που εκτοξεύτηκε τον Σεπτέμβριο του 1977. Το Voyager 1 κατέγραψε βίαιες θύελλες και αστραπές στην ατμόσφαιρα του Δία και επιβεβαίωσε ότι περιβάλλεται από μαγνητικό πεδίο.

Ανακάλυψε ακόμα ότι ο Δίας διαθέτει και αυτός ένα σύστημα δακτυλίων, εντελώς διαφορετικό όμως από αυτό του Κρόνου, καθώς και τρεις νέους δορυφόρους του. Εκτός αυτού, ο εντοπισμός 9 ενεργών ηφαιστείων στην Ιώ μας έδωσε την πρώτη απόδειξη για την ύπαρξη ενός γεωλογικά ενεργού ουράνιου σώματος εκτός του πλανήτη μας, ενώ απεικόνισε την επιφάνεια της Ευρώπης, του Γανυμήδη και της Καλλιστώς.

Η διαστημοσυσκευή Galileo, που εκτοξεύθηκε τον Οκτώβριο του 1989 και έφτασε στον Δία 6 χρόνια αργότερα, ήταν η πρώτη που τέθηκε σε τροχιά γύρω του. Ανάμεσα στις σημαντικότερες ανακαλύψεις της περιλαμβάνονται οι ζώνες ακτινοβολίας του Δία, η παραπλήσια με τον Ήλιο περιεκτικότητά του σε ήλιο, η εντυπωσιακή ανανέωση της επιφάνειας της Ιούς από την ηφαιστειακή δραστηριότητα και ισχυρές ενδείξεις για την ύπαρξη ενός υπόγειου ωκεανού στην Ευρώπη. Επιπλέον, το Galileo μετέφερε στον Δία και έναν μικρό ανιχνευτή ο οποίος, προτού βυθιστεί στην πυκνή ατμόσφαιρά του και καταστραφεί από τις μεγάλες πιέσεις και θερμοκρασίες στο εσωτερικό του, κατάφερε να συλλέξει δεδομένα για τα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιράς του, υπολογίζοντας μεταξύ άλλων την θερμοκρασία, την πίεση, την χημική της σύνθεση, καθώς και την ταχύτητα του ανέμου.

Εκτός αυτού, το Galileo πραγματοποίησε πολλές διελεύσεις από τους τέσσερεις μεγαλύτερους δορυφόρους του Δία, συλλέγοντας ακόμη περισσότερα δεδομένα γι’ αυτούς. Η αποστολή του Galileo ολοκληρώθηκε στις 21 Σεπτεμβρίου 2003, όταν οι ελεγκτές του από την Γη μετέβαλαν την τροχιά του, οδηγώντας τον να καταστραφεί στο εσωτερικό του Δία.

Η τελευταία, μέχρι στιγμής, διαστημοσυσκευή που σχεδιάστηκε για την εξερεύνηση του Δία είναι το Juno, που εκτοξεύθηκε στις 5 Αυγούστου 2011 και έφτασε στον προορισμό του στις 4 Ιουλίου 2016, οπότε και τέθηκε σε τροχιά γύρω του για περίπου 1 έτος. Περισσότερα, όμως, γι’ αυτήν την διαστημική αποστολή στο επόμενο αστρονομικό μας θέμα.

π