Δορυφόροι Γαλιλαίου

Το ιστορικό της ανακάλυψης

Τον Ιούνιο του 1609 ο ιταλός καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Πάδοβας Γαλιλαίος Γαλιλέι έστρεψε προς τον ουρανό για πρώτη φορά τον μικρό του οπτικό σωλήνα που είχε κατασκευάσει με βάση τις πληροφορίες που είχε πάρει από έναν γνωστό του στην Ολλανδία. Ήταν ένα όργανο απλούστατο στη σύλληψη, με δύο μικρούς φακούς στερεωμένους στο εσωτερικό ενός σωλήνα μήκους μικρότερου του ενός μέτρου.
Κοιτάζοντας τον έναστρο ουρανό με το απλό εκείνο όργανο, και παρόλη την θαμπάδα της εικόνας που αποκαλύφθηκε στα μάτια του, ο Γαλιλαίος κατόρθωσε να αντικρίσει μία πληθώρα άστρων που ήσαν αόρατα με γυμνό μάτι διαπιστώνοντας έτσι ότι η ζώνη του Γαλαξία μας αποτελείται στην πραγματικότητα από χιλιάδες ή και εκατομμύρια ακόμη άστρα τα οποία λόγω των μεγάλων τους αποστάσεων μοιάζουν να σχηματίζουν την αμυδρά φωτισμένη Γαλαξία Οδό των αρχαίων Ελλήνων που οι Ρωμαίοι ονόμαζαν Via Lactea (δρόμο από γάλα). Ο απλός εκείνος οπτικός σωλήνας έγινε γνωστός με την ονομασία τηλεσκόπιο, ένας προσδιορισμός που προτάθηκε για πρώτη φορά το 1612 από τον Έλληνα μαθηματικό Ιωάννη Διμιζιάνι, που εκτελούσε χρέη γραμματέως σ’ έναν Ιταλό καρδινάλιο, αν και ο όρος δεν καθιερώθηκε παρά αρκετές δεκαετίες αργότερα.
Μερικούς μήνες μετά τις πρώτες του παρατηρήσεις τα μάτια του Γαλιλαίου άστραψαν και πάλι όταν έστρεψε ένα άλλο τηλεσκόπιο, 10 φορές μεγαλύτερης ισχύος από το πρώτο του, προς το μέρος του λαμπρού πλανήτη Δία που ήταν γνωστός από την αρχαιότητα. Το βράδυ της 7ης Ιανουαρίου 1610, τα μάτια του Γαλιλαίου αντίκρισαν τρία φωτεινά σημάδια να περιβάλουν τον Δία σαν εξαπτέρυγα ενώ τις αμέσως επόμενες ημέρες τα παρατήρησε να αλλάζουν συνεχώς θέση. Στις 11 Ιανουαρίου ένα τέταρτο αντικείμενο προστέθηκε στα άλλα τρία και τότε ήταν που κατάλαβε ότι επρόκειτο για δορυφόρους που περιφέρονταν γύρω από τον Δία. Μ’ αυτόν τον τρόπο επιβεβαιώθηκε και πρακτικά η Κοπερνίκεια άποψη ενός ηλιοκεντρικού συστήματος (που πρώτος είχε προτείνει ο Αρίσταρχος ο Σάμιος) και το γεγονός ότι η Γη δεν είναι το κέντρο του Σύμπαντος.

Ονομασία

Ο Γαλιλαίος περιέλαβε τις λεπτομέρειες των αστρονομικών αυτών παρατηρήσεων στο βιβλίο του Sidereus Nuncius (= «Αστρικός αγγελιοφόρος») που εκδόθηκε τον Μάρτιο του 1610. Στο βιβλίο του αυτό ο Γαλιλαίος αναφέρονταν στους νέο-ανακαλυφθέντες δορυφόρους του Δία ως Sidea Medicea (άστρα των Μεδίκων) προς τιμήν του Κόζιμο Β’, Μεγάλου Δούκα της Τοσκάνης, που ανήκε στην ισχυρότατη οικογένεια των Μεδίκων, υπήρξε μαθητής του Γαλιλαίου και μετέπειτα εργοδότης του. Η ονομασία όμως αυτή δεν κράτησε πολύ, αφού ο Γερμανός αστρονόμος Σίμων Μάγερ (1573-1624), που υποστήριζε ότι είχε παρατηρήσει τους δορυφόρους του Δία από τον Νοέμβριο του 1609, τους έδωσε τα ονόματα προσώπων που συνδέονται με τις μυθολογικές ιστορίες του Δία, όπως είχε άλλωστε εισηγηθεί προηγουμένως και ο Γιοχάνες Κέπλερ (1571-1630). Έτσι οι τέσσερις αυτοί μεγαλύτεροι δορυφόροι του Δία βαφτίστηκαν το 1614 με τα ονόματα που είναι γνωστοί σήμερα, Ιώ, Ευρώπη, Γανυμήδης και Καλλιστώ, αν και πολλές φορές συλλογικά αναφέρονται ακόμη ως δορυφόροι του Γαλιλαίου.

Εξερεύνηση

Παρ' όλο όμως που έτσι τους δόθηκε μία πιο κλασσική και όμορφη ονομασία επί αιώνες μετά την ανακάλυψή τους οι πλανήτες του Γαλιλαίου δεν έπαψαν, στα περισσότερα τουλάχιστον τηλεσκόπια, να φαίνονται ως απλά φωτεινά σημεία που περιφέρονταν γύρω από τον Δία, αν και οι δύο απ’ αυτούς, ο Γανυμήδης (5.268 χλμ.) και η Καλλιστώ (4.806 χλμ.), είναι ίσοι ή μεγαλύτεροι από τον πλανήτη Ερμή (4.878 χλμ.) και τον νάνο πλανήτη Πλούτωνα (2.324 χλμ.). Έτσι οι πρώτες πραγματικές προσωπογραφίες των δορυφόρων του Δία καταγράφηκαν αιώνες μετά την ανακάλυψή τους χάρη στις φωτογραφικές μηχανές των διαστημικών συσκευών Βόγιατζερ 1 και Βόγιατζερ 2 οι οποίες προσπέρασαν το δορυφορικό σύστημα του Δία τον Μάρτιο και τον Ιούλιο του 1979. Η πραγματική όμως μελέτη και διερεύνησή τους άρχισε μερικά χρόνια αργότερα από μία διαστημοσυσκευή που πήρε το όνομα του ανθρώπου που τους ανακάλυψε.

Η διαστημική συσκευή Γαλιλαίος

Η νέας τεχνολογίας διαστημική συσκευή Γαλιλαίος εκτοξεύτηκε από το Διαστημικό Λεωφορείο Ατλαντίς στις 18 Οκτωβρίου 1989 και αποτελούσε μια κοινή προσπάθεια των Αμερικανικών και Ευρωπαϊκών Διαστημικών Υπηρεσιών για την εξερεύνηση του Δία και των δορυφόρων του. Η πολύχρονη και πολύπλοκη πορεία του τον οδήγησε αρχικά προς τους εσωτερικούς πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος. Απέκτησε έτσι βαθμιαία όλο και πιο μεγάλη ταχύτητα από τις βαρυτικές δυνάμεις της Αφροδίτης και της Γης.
Με βάρος πάνω από δύο τόνους και κόστος 1,5 δισεκατομμυρίου δολαρίων, περιλάμβανε προηγμένα όργανα παρατήρησης, με τα οποία έχει ήδη αποστείλει πληθώρα πληροφοριών για τον γιγάντιο πλανήτη και τους δορυφόρους του. Στα 6 χρόνια που χρειάστηκε για να φτάσει στον τελικό του προορισμό πέρασε προηγουμένως από την Αφροδίτη (τον Φεβρουάριο του 1990), το σύστημα Γης-Σελήνης (τον Δεκέμβριο του 1990 και τον Δεκέμβριο του 1992), και τους αστεροειδείς 951 Γκάσπρα (τον Οκτώβριο του 1991) και 243 Ίδη (τον Αύγουστο του 1993).
Μετά από την περιπετειώδη του διαδρομή ο Γαλιλαίος έφτασε τελικά στο δορυφορικό σύστημα του Δία τον Δεκέμβριο του 1995 και η πρώτη του δουλειά ήταν να εκτοξεύσει έναν μικρότερο βολιστήρα, ο οποίος εισχώρησε στο εσωτερικό των εξωτερικών νεφών του γιγάντιου πλανήτη. Με τη βοήθεια ενός αλεξιπτώτου η πτώση του ελαττώθηκε αρκετά ώστε τα διάφορα όργανά του να μπορέσουν να μας στείλουν επί 59 λεπτά πολύτιμες πληροφορίες για τις συνθήκες που επικρατούν στην ατμόσφαιρα του Δία, στην οποία εισχώρησε σε βάθος 200 χιλιομέτρων. Πληροφορίες που μελετήθηκαν επισταμένα από τους επιστήμονες για την εξαγωγή συμπερασμάτων που αφορούν όχι μόνο το Δία αλλά και τις ατμόσφαιρες των άλλων γιγάντιων πλανητών.