Ο Δίας είναι ο πέμπτος πλανήτης από τον Ήλιο, ο μεγαλύτερος στο ηλιακό σύστημα. Οι ραβδώσεις και οι στροβιλισμοί στην επιφάνειά του είναι κρύα, αιολικά σύννεφα αμμωνίας και νερού. Η ατμόσφαιρα είναι κυρίως ήλιο και υδρογόνο, και η περίφημη Μεγάλη Ερυθρά Κηλίδα είναι μια γιγάντια καταιγίδα μεγαλύτερη από τη Γη που διαρκεί εκατοντάδες χρόνια. Ο Δίας περιβάλλεται από 53 επιβεβαιωμένα φεγγάρια, καθώς και 14 προσωρινά, για συνολικά 67. Οι επιστήμονες ενδιαφέρονται περισσότερο για τα τέσσερα μεγαλύτερα αντικείμενα που ανακαλύφθηκαν το 1610 από τον Γαλιλαίο Γαλιλαίο: Ευρώπη, Καλλιστώ, Γανυμήδη και Ιώ. Ο Δίας έχει επίσης τρεις δακτυλίους, αλλά είναι πολύ δύσκολο να τους δεις και δεν είναι τόσο κομψοί όσο αυτοί του Κρόνου. Ο πλανήτης πήρε το όνομά του από τον υπέρτατο ρωμαϊκό θεό.
Συγκριτικά μεγέθη του Ήλιου, του Δία και της Γης
Ο πλανήτης απομακρύνεται από το φωτιστικό κατά μέσο όρο 778 εκατομμύρια χιλιόμετρα, δηλαδή 5,2 αστρονομικές μονάδες. Σε αυτή την απόσταση, το φως χρειάζεται 43 λεπτά για να φτάσει στον γίγαντα του αερίου. Το μέγεθος του Δία σε σύγκριση με τον Ήλιο είναι τόσο εντυπωσιακό που το βαρύκεντρό τους εκτείνεται πέρα από την επιφάνεια του άστρου κατά 0,068 της ακτίνας του. Ο πλανήτης είναι πολύ μεγαλύτερος από τη Γη και πολύ μικρότεροςπυκνός. Ο όγκος τους συσχετίζεται ως 1:1321 και η μάζα τους - ως 1:318. Από το κέντρο προς την επιφάνεια, το μέγεθος του Δία σε km είναι 69911. Αυτό είναι 11 φορές ευρύτερο από τον πλανήτη μας. Το μέγεθος του Δία και της Γης μπορεί να συγκριθεί ως εξής. Αν ο πλανήτης μας είχε το μέγεθος ενός νικελίου, τότε ο γίγαντας των αερίων θα είχε το μέγεθος μιας μπάλας του μπάσκετ. Το μέγεθος του Ήλιου και του Δία σε διάμετρο σχετίζονται με 10:1 και η μάζα του πλανήτη είναι 0,001 της μάζας του φωτιστικού.
Τροχία και περιστροφή
Ο γίγαντας του φυσικού αερίου έχει τη μικρότερη μέρα στο ηλιακό σύστημα. Παρά το μέγεθος του Δία, μια μέρα στον πλανήτη διαρκεί περίπου 10 ώρες. Ένας χρόνος, ή περιστροφή γύρω από τον Ήλιο, διαρκεί περίπου 12 γήινα χρόνια. Ο ισημερινός έχει κλίση ως προς την τροχιακή του τροχιά μόνο κατά 3 μοίρες. Αυτό σημαίνει ότι ο Δίας περιστρέφεται σχεδόν κάθετα και δεν έχει τόσο έντονες αλλαγές στις εποχές που συμβαίνουν στον δικό μας και σε άλλους πλανήτες.
Σχηματισμός
Ο πλανήτης σχηματίστηκε μαζί με ολόκληρο το ηλιακό σύστημα πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια όταν η βαρύτητα τον έκανε να σχηματιστεί από στροβιλιζόμενη σκόνη και αέριο. Το μέγεθος του Δία οφείλεται στο γεγονός ότι έχει συλλάβει το μεγαλύτερο μέρος της μάζας που έχει απομείνει μετά το σχηματισμό του άστρου. Ο όγκος του είναι διπλάσιος από την υπόλοιπη ύλη άλλων αντικειμένων του ηλιακού συστήματος. Είναι φτιαγμένο από το ίδιο υλικό με ένα αστέρι, αλλά ο πλανήτης Δίας δεν έχει μεγαλώσει αρκετά σε μέγεθος ώστε να πυροδοτήσει μια αντίδραση σύντηξης. Πριν από περίπου τέσσερα δισεκατομμύρια χρόνια, ο γίγαντας του φυσικού αερίου βρέθηκε στη σημερινή του θέση στο εξωτερικό ηλιακό σύστημα.
Δομή
Η σύνθεση του Δία είναι παρόμοια με αυτή του ήλιου - κυρίως ήλιο και υδρογόνο. Βαθιά στην ατμόσφαιρα, η πίεση και η θερμοκρασία αυξάνονται, συμπιέζοντας το αέριο υδρογόνο σε υγρό. Εξαιτίας αυτού, ο Δίας έχει τον μεγαλύτερο ωκεανό στο ηλιακό σύστημα, που αποτελείται από υδρογόνο αντί για νερό. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι στα βάθη, ίσως στα μισά του δρόμου προς το κέντρο του πλανήτη, η πίεση γίνεται τόσο μεγάλη που τα ηλεκτρόνια συμπιέζονται από τα άτομα υδρογόνου, μετατρέποντάς το σε υγρό ηλεκτρικά αγώγιμο μέταλλο. Η γρήγορη περιστροφή του γίγαντα αερίου προκαλεί ηλεκτρικά ρεύματα σε αυτόν, δημιουργώντας ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο. Είναι ακόμα άγνωστο εάν ο πλανήτης έχει έναν συμπαγή κεντρικό πυρήνα ή αν πρόκειται για μια παχιά πολύ καυτή σούπα από σίδηρο και πυριτικά ορυκτά (όπως χαλαζία) με θερμοκρασίες έως 50.000 °C.
Επιφάνεια
Ως γίγαντας αερίων, ο Δίας δεν έχει πραγματική επιφάνεια. Ο πλανήτης αποτελείται κυρίως από περιστρεφόμενα αέρια και υγρά. Δεδομένου ότι το διαστημικό σκάφος δεν μπορεί να προσγειωθεί στον Δία, δεν μπορεί να πετάξει και αλώβητο. Οι ακραίες πιέσεις και θερμοκρασίες βαθιά μέσα στον πλανήτη θα συνθλίψουν, θα λιώσουν και θα εξατμίσουν ένα πλοίο που προσπαθεί να το χτυπήσει.
Ατμόσφαιρα
Ο Δίας μοιάζει με μια χρωματιστή ταπετσαρία από ζώνες και κηλίδες σύννεφων. Ο πλανήτης αερίου πιθανότατα έχει τρία ξεχωριστά στρώματα νεφών στον «ουρανό» του, τα οποία μαζί εκτείνονται σε περίπου 71 χιλιόμετρα. Το πάνω μέρος αποτελείται από πάγο αμμωνίας. Το μεσαίο στρώμα, πιθανότατα, σχηματίζεται από κρυστάλλους υδροθειώδους αμμωνίου και το εσωτερικό στρώμα σχηματίζεται από πάγο νερού και ατμό. ΛΑΜΠΡΌΣΤα χρώματα των παχύρρευστων ζωνών του Δία μπορεί να είναι εκπομπές αερίων που περιέχουν θείο και φώσφορο που αναδύονται από το εσωτερικό του. Η γρήγορη περιστροφή του πλανήτη δημιουργεί ισχυρά δινορεύματα, χωρίζοντας τα σύννεφα σε μακριές σκοτεινές ζώνες και φωτεινές ζώνες.
Η έλλειψη μιας στερεής επιφάνειας για την επιβράδυνσή τους επιτρέπει στις ηλιακές κηλίδες του Δία να διατηρηθούν για πολλά χρόνια. Ο πλανήτης καλύπτεται από πάνω από δώδεκα επικρατούντες ανέμους, ορισμένοι από τους οποίους φτάνουν ταχύτητες 539 km/h στον ισημερινό. Η Κόκκινη Κηλίδα στον Δία έχει διπλάσιο μέγεθος από τη Γη. Ο σχηματισμός ενός στροβιλιζόμενου οβάλ σχήματος παρατηρείται στον γιγάντιο πλανήτη για περισσότερα από 300 χρόνια. Πιο πρόσφατα, τρία μικρά οβάλ σχημάτισαν μια μικρή Κόκκινη Κηλίδα, περίπου το μισό μέγεθος από το μεγαλύτερο ξάδερφο. Οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν ακόμη αν αυτά τα οβάλ και οι ζώνες που περικυκλώνουν τον πλανήτη είναι ρηχά ή εκτείνονται πολύ στα βάθη.
Δυνατότητα ζωής
Το περιβάλλον του Δία μάλλον δεν ευνοεί τη ζωή όπως τη γνωρίζουμε. Οι θερμοκρασίες, οι πιέσεις και οι ουσίες που χαρακτηρίζουν αυτόν τον πλανήτη είναι πιθανότατα πολύ ακραίες και θανατηφόρες για τους ζωντανούς οργανισμούς. Ενώ ο Δίας είναι ένα απίθανο μέρος για ζωντανά όντα, δεν μπορούμε να πούμε το ίδιο για μερικά από τα πολλά φεγγάρια του. Η Ευρώπη είναι ένα από τα πιο πιθανά μέρη για αναζήτηση ζωής στο ηλιακό μας σύστημα. Υπάρχουν στοιχεία για έναν τεράστιο ωκεανό κάτω από τον παγωμένο φλοιό που θα μπορούσε να υποστηρίξει ζωή.
Δορυφόροι
Πολλοί μικροί και τέσσερις μεγάλοι δορυφόροι του Δία σχηματίζουν το ηλιακό σύστημα σε μικρογραφία. Πλανήτης 53επιβεβαιωμένοι δορυφόροι, καθώς και 14 προσωρινοί, σε σύνολο 67. Αυτοί οι πρόσφατα ανακαλυφθέντες δορυφόροι έχουν αναφερθεί από αστρονόμους και έχουν λάβει προσωρινό χαρακτηρισμό από τη Διεθνή Αστρονομική Ένωση. Μόλις επιβεβαιωθούν οι τροχιές τους, θα συμπεριληφθούν στη μόνιμη λίστα.
Τα τέσσερα μεγαλύτερα φεγγάρια - η Ευρώπη, η Ιώ, η Καλλιστώ και ο Γανυμήδης - ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά το 1610 από τον αστρονόμο Galileo Galilei χρησιμοποιώντας μια πρώιμη έκδοση του τηλεσκοπίου. Αυτά τα τέσσερα φεγγάρια αντιπροσωπεύουν μια από τις πιο συναρπαστικές λεωφόρους εξερεύνησης σήμερα. Η Ιώ είναι το πιο ηφαιστειακά ενεργό σώμα στο ηλιακό σύστημα. Ο Γανυμήδης είναι ο μεγαλύτερος από αυτούς (ακόμη και μεγαλύτερος από τον πλανήτη Ερμή). Το δεύτερο μεγαλύτερο φεγγάρι του Δία, η Καλλιστώ, έχει λίγους μικρούς κρατήρες, κάτι που δείχνει μικρή τρέχουσα επιφανειακή δραστηριότητα. Ένας ωκεανός υγρού νερού με συστατικά για τη ζωή μπορεί να βρίσκεται κάτω από τον παγωμένο φλοιό της Ευρώπης, καθιστώντας τον δελεαστικό θέμα για μελέτη.
Δαχτυλίδια
Ανακαλύφθηκαν το 1979 από το Voyager 1 της NASA, οι δακτύλιοι του Δία προκάλεσαν έκπληξη καθώς αποτελούνταν από μικροσκοπικά σκοτεινά σωματίδια που φαίνονται μόνο στον ήλιο. Τα δεδομένα από το διαστημόπλοιο Galileo υποδηλώνουν ότι το σύστημα δακτυλίων μπορεί να σχηματιστεί από τη σκόνη των διαπλανητικών μετεωροειδών που συνετρίβη σε μικρούς εσωτερικούς δορυφόρους.
Μαγνητόσφαιρα
Η μαγνητόσφαιρα του αέριου γίγαντα είναι μια περιοχή του διαστήματος υπό την επίδραση του ισχυρού μαγνητικού πεδίου του πλανήτη. Εκτείνεται σε απόσταση 1–3 εκατομμυρίων χλμΟ Ήλιος, ο οποίος είναι 7–21 φορές το μέγεθος του Δία και στενεύει σε σχήμα ουράς γυρίνου κατά 1 δισεκατομμύριο km, φτάνοντας στην τροχιά του Κρόνου. Το τεράστιο μαγνητικό πεδίο είναι 16-54 φορές ισχυρότερο από αυτό της γης. Περιστρέφεται με τον πλανήτη και συλλαμβάνει σωματίδια που έχουν ηλεκτρικό φορτίο. Κοντά στον Δία, συλλαμβάνει ορδές φορτισμένων σωματιδίων και τα επιταχύνει σε πολύ υψηλές ενέργειες, δημιουργώντας έντονη ακτινοβολία που βομβαρδίζει τους κοντινούς δορυφόρους και μπορεί να βλάψει τα διαστημόπλοια. Το μαγνητικό πεδίο προκαλεί μερικά από τα πιο εντυπωσιακά σέλας στο ηλιακό σύστημα στους πόλους του πλανήτη.
Έρευνα
Παρόλο που ο Δίας ήταν γνωστός από την αρχαιότητα, οι πρώτες λεπτομερείς παρατηρήσεις αυτού του πλανήτη έγιναν από τον Γαλιλαίο Γαλιλέι το 1610 χρησιμοποιώντας ένα πρωτόγονο τηλεσκόπιο. Και μόλις πρόσφατα το επισκέφθηκαν διαστημόπλοια, δορυφόροι και ανιχνευτές. Το 10ο και το 11ο Pioneers, το 1ο και το 2ο Voyager ήταν οι πρώτοι που πέταξαν στον Δία τη δεκαετία του 1970, και στη συνέχεια ο Galileo στάλθηκε σε τροχιά του γίγαντα αερίου και ένας καθετήρας κατέβηκε στην ατμόσφαιρα. Το Cassini τράβηξε λεπτομερείς φωτογραφίες του πλανήτη στο δρόμο του προς τον κοντινό Κρόνο. Η επόμενη αποστολή Juno έφτασε στον Δία τον Ιούλιο του 2016
Σημαντικά συμβάντα
- 1610: Ο Galileo Galilei έκανε την πρώτη λεπτομερή παρατήρηση του πλανήτη.
- 1973: Το πρώτο διαστημόπλοιο Pioneer 10 διέσχισε τη ζώνη των αστεροειδών και πέταξε δίπλα από τον γίγαντα αερίου.
- 1979: Τα Voyagers 1 και 2 ανακαλύπτουν νέα φεγγάρια, δακτυλίους και ηφαιστειακή δραστηριότητα στην Ιο.
- 1992: Ο Οδυσσέας πέταξε δίπλα από τον Δία στις 8 Φεβρουαρίου. Η βαρύτητα άλλαξε την τροχιά του διαστημικού σκάφους μακριά από το επίπεδο της εκλειπτικής, φέρνοντας τον ανιχνευτή στην τελική του τροχιά πάνω από τον νότιο και βόρειο πόλο του Ήλιου.
- 1994: Ο κομήτης Shoemaker-Levy συγκρούστηκε στο νότιο ημισφαίριο του Δία.
- 1995-2003: Το διαστημόπλοιο Galileo έριξε μια ανιχνευτή στην ατμόσφαιρα του γίγαντα αερίου και έκανε μακροχρόνιες παρατηρήσεις του πλανήτη, των δακτυλίων και των φεγγαριών του.
- 2000: Το Cassini έκανε την πλησιέστερη προσέγγισή του στον Δία σε απόσταση περίπου 10 εκατομμυρίων χιλιομέτρων, τραβώντας μια εξαιρετικά λεπτομερή έγχρωμη μωσαϊκή φωτογραφία του γίγαντα αερίου.
- 2007: Εικόνες που τραβήχτηκαν από το διαστημόπλοιο New Horizons της NASA καθ' οδόν προς τον Πλούτωνα δείχνουν νέες προοπτικές για τις ατμοσφαιρικές καταιγίδες, τους δακτυλίους, την ηφαιστειακή Ίο και την παγωμένη Ευρώπη.
- 2009: Οι αστρονόμοι παρατήρησαν την πρόσκρουση ενός κομήτη ή αστεροειδούς στο νότιο ημισφαίριο του πλανήτη.
- 2016: Εκτοξεύτηκε το 2011, το Juno έφτασε στον Δία και άρχισε να διεξάγει σε βάθος μελέτες της ατμόσφαιρας του πλανήτη, της βαθιάς δομής και της μαγνητόσφαιρας του για να αποκαλύψει την προέλευση και την εξέλιξή του.
Ποπ κουλτούρα
Το τεράστιο μέγεθος του Δία συναγωνίζεται τη σημαντική παρουσία του στην ποπ κουλτούρα, συμπεριλαμβανομένων ταινιών, τηλεοπτικών εκπομπών, βιντεοπαιχνιδιών και κόμικ. Ο γίγαντας του φυσικού αερίου έγινε εξέχον χαρακτηριστικό στην ταινία επιστημονικής φαντασίας των αδελφών Wachowski, Jupiter Ascending, και τα διάφορα φεγγάρια του πλανήτη έγιναν το σπίτι του Cloud Atlas, του Futurama, του Halo και πολλών άλλων ταινιών. Στο Men in Black, όταν ο πράκτορας Jay (Will Smith) μιλάει για ένα από ταΗ δασκάλα του φαινόταν να είναι από την Αφροδίτη, ο πράκτορας Kay (Tommy Lee Jones) απάντησε ότι ήταν στην πραγματικότητα από ένα από τα φεγγάρια του Δία.
