Γιατί η Δήμητρα εξάπτει τη φαντασία των επιστημόνων;

Η NASA ανακοίνωσε πριν από λίγες μέρες ότι αποφάσισε να παρατείνει για δεύτερη φορά (σε σχέση με τον αρχικό προγραμματισμό της) την αποστολή του σκάφους Dawn στον νάνο πλανήτη Δήμητρα, το μεγαλύτερο σώμα στη ζώνη των αστεροειδών μεταξύ Αρη και Δία. Γιατί οι επιστήμονες επιμένουν στην εξερεύνηση της Δήμητρας; Ποια μυστικά μπορεί να κρύβει; Ας ρίξουμε μια ματιά στο τι γνωρίζουμε μέχρι στιγμής για τον γεμάτο εκπλήξεις, όπως αποδείχθηκε, γιγάντιο βράχο του ηλιακού μας συστήματος.

Οταν ανακαλύφθηκε στις αρχές του 19ου αιώνα η Δήμητρα, αν και αρχικά θεωρήθηκε πλανήτης, τελικά οι επιστήμονες εκείνης της εποχής κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι επρόκειτο απλώς για έναν μεγάλο αστεροειδή. Ομως η Δήμητρα όπως φαίνεται ασκούσε μια παράξενη έλξη στους επιστήμονες, οι οποίοι κάποια στιγμή αποφάσισαν ότι πρέπει να ταξιδέψουμε σε αυτήν και να τη γνωρίσουμε από κοντά. Η NASA αποφάσισε να στείλει ένα σκάφος στη Δήμητρα και τον Μάρτιο του 2015 το σκάφος έφτασε στον νάνο πλανήτη κάνοντας μια στάση πρώτα σε έναν μικρότερο νάνο πλανήτη του ηλιακού μας συστήματος, την Εστία.

Οι πρώτες παρατηρήσεις και μετρήσεις του Dawn έδειξαν ότι η μέση θερμοκρασία στην επιφάνεια της Δήμητρας είναι μείον 113 βαθμοί Κελσίου. Διαπιστώθηκε ότι ο νάνος πλανήτης αποτελείται από ένα παράξενο μείγμα βράχων και πάγου σε ποσοστό 60% και 40% αντίστοιχα, που οι επιστήμονες δεν έχουν δει αλλού στο ηλιακό μας σύστημα.

Η Δήμητρα, που έχει ηλικία 4,5 δισ. ετών, διαθέτει στην επιφάνειά της πολύ νερό σε μορφή πάγου, η προέλευση του οποίου παραμένει επίσης απροσδιόριστη. Δεν αποκλείεται μάλιστα να υπάρχουν μεγάλες ποσότητες υπόγειου νερού ή και ένας υπόγειος ωκεανός, όπως στον δορυφόρο Εγκέλαδο, αν και το πιθανότερο είναι ότι αυτός υπήρξε κάποτε, αλλά όχι πια σήμερα. Ο,τι κι αν συμβαίνει, οι ερευνητές θεωρούν πιθανό ότι η Δήμητρα μπορεί ακόμη και τώρα να φιλοξενήσει (μικροβιακή) ζωή.

Ακόμη, οι επιστήμονες ανακάλυψαν στον νάνο πλανήτη φορτισμένα ηλιακά σωματίδια, καθώς ο ηλιακός άνεμος αλληλεπιδρά με τη Δήμητρα, από το οποίο συμπεραίνεται ότι η τελευταία ίσως διαθέτει μια ασθενή ατμόσφαιρα.

Οι κρατήρες και το ηφαίστειο

Το Dawn αμέσως μόλις έφτασε στη Δήμτρα εντόπισε δύο ασυνήθιστα λαμπερές κηλίδες μέσα στη λεκάνη ενός κρατήρα διαμέτρου 98 χλμ. Ο κρατήρας ονομάστηκε Occator. Η φύση αυτών των κηλίδων παραμένει αδιευκρίνιστη, ωστόσο οι ερευνητές εικάζουν ότι πρόκειται για πάγο ή άλατα που ήρθαν στην επιφάνεια λόγω κάποιας πρόσκρουσης. Αλλοι επιστήμονες εικάζουν ότι πιθανώς πρόκειται για ένα ηφαίστειο που αντί για πυρακτωμένα υλικά εκτοξεύει νερό. Αργότερα διαπιστώθηκε ότι στον κρατήρα σχηματίζεται τακτικά ομίχλη, η παρουσία της οποίας σύμφωνα με τους ειδικούς ενισχύει το σενάριο της παρουσίας πάγου σε αυτόν. Ανάλογο φαινόμενο εντοπίστηκε στη συνέχεια και σε έναν ακόμη κρατήρα της Δήμητρας, τον Kupalo.

Το Dawn εντόπισε στη Δήμητρα ένα όρος που έλαβε την ονομασία Ahuna Mons. Το όρος έχει ύψος περίπου πέντε χιλιάδες μέτρα με απότομες αλλά ομαλές πλαγιές και από ψηλά μοιάζει με μια γιγάντια πυραμίδα. Ολα τα στοιχεία υποδεικνύουν ότι το όρος αυτό είναι στην πραγματικότητα ένα μεγάλο ηφαίστειο πάγου (κρυοηφαίστειο), το οποίο εκτιμάται ότι δημιουργήθηκε μάλιστα σχετικά πρόσφατα, πριν από περίπου 200 εκατομμύρια χρόνια.

Προς το παρόν παραμένει ασαφές με ποια υλικά τροφοδοτείται το κρυομάγμα του εν λόγω ηφαιστείου. Το κρυομάγμα πιθανώς αποτελείται από ένα μείγμα αλάτων χλωρίου ή αμμωνίας και παγωμένου νερού. Πάντως ορισμένοι πλανητικοί επιστήμονες δεν έχουν ακόμη πεισθεί ότι όντως το Ahuna Mons είναι κρυοηφαίστειο και περιμένουν περισσότερα στοιχεία επ’ αυτού.

Πριν από 7 μήνες η NASA ανακοίνωσε ότι το Dawn εντόπισε πάνω στη Δήμητρα οργανικά μόρια που περιέχουν άνθρακα, μόρια που αποτελούν τους θεμελιώδεις λίθους της ζωής στη Γη. Οι οργανικές ουσίες φαίνεται να έχουν σχηματισθεί στον ίδιο τον πλανήτη και να μην προέρχονται από πτώσεις αστεροειδών ή κομητών. Ερευνητές, με επικεφαλής την Μαρία Κριστίνα Ντε Σάνκτις του Εθνικού Ινστιτούτου Αστροφυσικής της Ιταλίας στη Ρώμη, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στην επιθεώρηση «Science», δήλωσαν ότι η Δήμητρα εμφανίζει ομοιότητες με τους δορυφόρους του Δία και του Κρόνου Ευρώπη και Εγκέλαδο, οι οποίοι έχει διαπιστωθεί ότι διαθέτουν υπόγειους ωκεανούς.

Είναι η πρώτη σίγουρη ανακάλυψη οργανικών μορίων σε σώμα που βρίσκεται στη μεγάλη ζώνη αστεροειδών μεταξύ Αρη και Δία. Τέτοια οργανικά μόρια έχουν μέχρι σήμερα βρεθεί σε μετεωρίτες και αστεροειδείς.

Οι οργανικές ουσίες στη Δήμτρα είναι κυρίως συγκεντρωμένες σε μια περιοχή έκτασης περίπου 1.000 τετραγωνικών χιλιομέτρων. Προς το παρόν, οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν την ακριβή χημική σύσταση αυτών των οργανικών μορίων.

Μετά την απόφαση για τη νέα παράταση το Dawn θα πάρει εντολές αλλαγής τροχιάς από το κέντρο ελέγχου στη Γη (το Εργαστήριο Αεριώθησης JPL στην Πασαντίνα της Καλιφόρνιας) για να κατέβει χαμηλότερα από κάθε άλλη φορά, σε ύψος έως 200 χιλιομέτρων από την επιφάνεια της Δήμητρας, ενώ έως τώρα δεν είχε πλησιάσει χαμηλότερα από τα 385 χιλιόμετρα. Προτεραιότητα για τους επιστήμονες, κατά τη δεύτερη παράταση της αποστολής, αποτελεί το να συλλέξουν στοιχεία μέσω του φασματομέτρου ακτίνων γάμμα και νετρονίων του σκάφους, ώστε να κατανοήσουν καλύτερα τη σύνθεση του ανώτερου στρώματος της Δήμητρας και της ποσότητας του πάγου που περιέχει.

Ακόμη το Dawn θα τραβήξει με την κάμερά του εικόνες της γεωμορφολογίας της Δήμητρας και θα κάνει ορυκτολογικές μετρήσεις μέσω ενός άλλου φασματομέτρου που διαθέτει. Οταν το σκάφος ξεμείνει από καύσιμα υδραζίνης, θα παραμείνει σε σταθερή τροχιά γύρω από τον μικρό πλανήτη, σαν τεχνητός δορυφόρος του. Για να προφυλαχθεί η Δήμητρα από μια πιθανή μόλυνση με γήινα μικρόβια, εάν το Dawn έπεφτε πάνω της, επελέγη η λύση μιας σταθερής τροχιάς στο διηνεκές, ακόμη κι όταν πια δεν θα μπορεί να επικοινωνήσει με τη Γη, κάτι που αναμένεται να συμβεί στο τέλος του 2018.