Για το κλίμα στη Γη ίσως φταίει το φεγγάρι

Αν υπήρχε ένα είδος μουσικής των σφαιρών, όπως πρότεινε ο Κέπλερ πριν από αιώνες, θα συνόδευε τους επιβλητικούς πλανήτες του ηλιακού συστήματος που γλιστρούν γύρω-γύρω από τον Ήλιο και που μερικές φορές γνέφουν ο ένας στον άλλον με λεπτότητα.

Τακτοποιημένο, αρμονικό και προβλέψιμο μπορεί να φαίνεται όλο αυτό, και βραχυπρόθεσμα είναι, αλλά οι επιστήμονες που αναλύουν τις κινήσεις των πλανητών με ισχυρούς υπολογιστές συνειδητοποιούν ότι υπάρχει μια «κακοφωνία» στη μουσική των σφαιρών. Στο νέο επιστημονικό λεξικό το ηλιακό σύστημα είναι χαοτικό.

Οι συνέπειες του χάους στο ηλιακό σύστημα περιγράφηκαν στην επιστημονική επιθεώρηση Nature, πριν από χρόνια από μια ομάδα Γάλλων επιστημόνων με επικεφαλής τον Γάλλο Αστρονόμο στο Αστεροσκοπείο του Παρισιού και διευθυντή έρευνας στο Εθνικό Κέντρο Επιστημονικών Ερευνών της Γαλλίας (CNRS), Ζακ Λασκάρ.

Ο Γάλλος Ακαδημαϊκός, Ζακ Λασκάρ

«Από το 1880 χάρη στο έργο του Γεωργίου Δαρβίνου, υιού του διάσημου Τσάρλς Δαρβίνου, είναι γνωστό ότι, λόγω της παλιρροιακής αλληλεπίδρασης μεταξύ της Γης και της Σελήνης, η περιστροφή της Γης επιβραδύνεται και η Σελήνη απομακρύνεται από τη Γη. Από το 1969, χάρη στους ανακλαστήρες λέιζερ που τοποθέτησαν οι αστροναύτες των αποστολών Apollo στη Σελήνη υπολογίστηκε με εξαιρετική ακρίβεια ο ρυθμός αυτής της απομάκρυνσης στα 3,83 cm/έτος. Μετά τις σεληνιακές αποστολές, προσδιορίστηκε με μεγάλη ακρίβεια η ηλικία της Σελήνης στα 4,425 δισεκατομμύρια χρόνια. Ωστόσο, πριν από πενήντα και πλέον χρόνια έγινε αντιληπτό ότι με τον σημερινό ρυθμό τριβής που προκαλείται από τις παλίρροιες, το απλό παλιρροϊκό μοντέλο του Δαρβίνου υποδηλώνει ότι η Σελήνη δημιουργήθηκε και άρχισε να απομακρύνεται από την Γη πριν από περίπου 1,5 δισεκατομμύρια χρόνια, γεγονός που δε συμβιβάζεται με την ηλικία της», περιγράφει σε παλαιότερη συνέντευξή του σε γαλλικό μέσο ο Δρ. Λασκάρ, ο οποίος εργάζεται στη δυναμική των πλανητικών συστημάτων. Μάλιστα, το 1994 του απονεμήθηκε το αργυρό μετάλλιο του CNRS και το 1998 ο αστεροειδής “18605” ονομάσθηκε προς τιμήν του.

Ο διαπρεπής επιστήμονας έρχεται τώρα στην Αθήνα ως προσκεκλημένος της Ελληνικής Αστρονομικής Εταιρείας, η οποία γιορτάζει φέτος τα 30 της χρόνια, για να παρουσιάσει τα τελευταία ερευνητικά αποτελέσματα που απαντούν στο παράδοξο που περιγράφει παραπάνω. Ο Δρ. Λασκάρ έρχεται για πρώτη φορά στην Ελλάδα για να δώσει μια ανοικτή διάλεξη για το κοινό με θέμα: «Γη – Σελήνη: αναζητώντας ένα συνεπές σενάριο για την εξέλιξή τους» στις 28 Ιουνίου στο Ίδρυμα Ευγενίδου.

Ένα χαοτικό ηλιακό σύστημα

Ας πάρουμε όμως τα πράγματα με τη σειρά. Σε μεγάλα χρονικά διαστήματα, παρά την ισχυρή έλξη της Σελήνης από τον Ήλιο που καθορίζει κατά κύριο λόγο την κίνηση της Γης και των άλλων πλανητών, μια συσσώρευση μικρών αμοιβαίων βαρυτικών διαταραχών από γειτονικούς πλανήτες, σε συνδυασμό με τις δικές τους ελαφρώς ταλαντευόμενες περιστροφές, μπορεί να προκαλέσει σημαντικές διακυμάνσεις στις τροχιές και τους προσανατολισμούς των πλανητών. Οι αλλαγές αυτές συσσωρεύονται  εκθετικά και αυτό το σύνθετο αποτέλεσμα έχει εντυπωσιακές συνέπειες σε χρονικές κλίμακες εκατομμυρίων ετών. Οι επιστήμονες καταλήγουν στο συμπέρασμα ότι μια τέτοια συμπεριφορά είναι ουσιαστικά εντελώς απρόβλεπτη μακροπρόθεσμα.

FORTH/Institute of Astrophysics

«Αυτό σημαίνει επίσης ότι όχι μόνο η απόσταση τους από τον Ήλιο αλλά και οι προσανατολισμοί των αξόνων περιστροφής των πλανητών, συμπεριλαμβανομένης της Γης, έχουν αλλάξει χαοτικά κάποια στιγμή στην ιστορία τους. Ο Άρης εξακολουθεί να υφίσταται έντονες αλλαγές, οι οποίες θα μπορούσαν να εξηγήσουν την προφανή ιστορία των ακραίων κλιματικών αλλαγών που συνέβησαν σε αυτόν και την εξαφάνιση του νερού που υπήρχε στην επιφάνειά του. Η Γη μπορεί να αποφύγει μια παρόμοια μοίρα λόγω της σταθεροποιητικής επιρροής της Σελήνης, η οποία Σελήνη, σε αντίθεση με τους δορυφόρους άλλων πλανητών, έχει το ιδιαίτερο χαρακτηριστικό ότι είναι αρκετά μεγάλη-μόλις 80 φορές μικρότερη σε μάζα από τη Γη», εξηγεί ο Καθηγητής Αστροφυσικής στο Τμήμα Φυσικής του Πανεπιστημίου Κρήτης και Διευθυντής του Ινστιτούτου Αστροφυσικής του Ιδρύματος Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ) αλλά και του Αστεροσκοπείου Σκίνακα, κ. Βασίλης Χαρμανδάρης, ο οποίος, κατά τη διάρκεια της εκδήλωσης στο Ίδρυμα Ευγενίδου, θα παρουσιάσει τον κ. Λασκάρ και το έργο του  στο κοινό της Αθήνας.

Ο Δρ Λασκάρ χρησιμοποιεί τόσο ιστορικά όσο και σημερινά δεδομένα για να προβλέψει τις κινήσεις των πλανητικών σωμάτων μέσα στο ηλιακό μας σύστημα. Οι πρώτοι ακριβείς υπολογισμοί της κίνησης των πλανητών έγιναν εφικτοί πριν από 350 χρόνια όταν ο Νεύτωνας έλυσε το λεγόμενο πρόβλημα των «δύο σωμάτων». Ο μεγαλύτερος φυσικός στην Ιστορία μπόρεσε να εξηγήσει πλήρως την κίνηση της Σελήνης αλλά και να προβλέψει πως θα κινηθεί στον ουρανό ένας κομήτης που ο τότε βασιλικός αστρονόμος Χάλεϋ είχε ανακαλύψει. Χάρη στην εντυπωσιακή ανάπτυξη της τεχνολογίας των υπολογιστών, αλλά και σε καινοτόμες μεθόδους υπολογισμών που ο Λασκάρ και η ομάδα του ανέπτυξαν, η παραδοσιακή ουράνια μηχανική είναι πιο σύγχρονη παρά ποτέ και ιδιαίτερα αποκαλυπτική!

Οι κινήσεις στη φύση είναι αρκετά ντετερμινιστικές

Η σχετικά νέα επιστήμη του χάους διερευνά τις συνδέσεις μεταξύ διαφορετικών ειδών ανωμαλιών. Οι κινήσεις στη φύση, όπως το νερό που ρέει ή οι οδοντωτοί κεραυνοί και οι σχηματισμοί νεφών που μπορεί να φαίνονται τυχαίοι και άτακτοι, με μια πιο προσεκτική εξέταση, αποκαλύπτεται συχνά ότι είναι αρκετά ντετερμινιστικοί, καθώς οι κινήσεις τους επί της αρχής καθορίζονται πλήρως από προηγούμενα γεγονότα σύμφωνα με τους φυσικούς νόμους. Μόνο πρόσφατα οι υπολογιστές υψηλής ταχύτητας επέτρεψαν στους επιστήμονες να πραγματοποιήσουν τους μακροσκελείς, πολύπλοκους υπολογισμούς που αποκάλυψαν τις χαοτικές κινήσεις των πλανητών.

Στηριζόμενοι σε αριθμητικές προσομοιώσεις, ο Δρ. Λασκάρ και οι συνεργάτες του ανακάλυψαν ότι χωρίς τη Σελήνη, η λοξότητα της Γης, δηλαδή η γωνία ανάμεσα στον άξονα της ημερήσιας περιστροφής της Γης και το επίπεδο της ετήσιας περιφοράς της γύρω από τον Ήλιο, μπορεί να είχε υποστεί χαοτικές διακυμάνσεις έως και 85 μοιρών. Αυτό μπορεί να συνέβη στο πρώιμο ηλιακό σύστημα προτού σχηματιστεί η Σελήνη και μπει σε τροχιά γύρω από τη Γη.

Με το να είναι η Σελήνη τόσο μεγάλη και κοντά στη Γη, τής ασκεί αρκετή βαρυτική έλξη που όχι μόνο δημιουργεί τις γνωστές μας παλίρροιες στους ωκεανούς και «σηκώνει» τον στερεό φλοιό της Γης έως και μισό σχεδόν μέτρο, αλλά παρέχει μια σταθεροποιητική ροπή στην τάση του πλανήτη να γέρνει. «Με αυτή την έννοια», κατέληξαν οι Γάλλοι ερευνητές, «θα μπορούσε κανείς να θεωρήσει ότι η Σελήνη λειτουργεί ως πιθανός ρυθμιστής του κλίματος για τη Γη».

Αν και οι επιστήμονες δεν θεωρούν ότι μια Γη χωρίς φεγγάρι θα ήταν απαραίτητα άψυχη, σίγουρα θα ήταν ένα πιο ζοφερό μέρος – και όχι μόνο για τους ερωτευμένους  τραγουδοποιούς της. «Αυτή η δυσάρεστη εξέλιξη δεν είναι απίθανη, μπορεί ακόμη να συμβεί. Η Σελήνη απομακρύνεται από τη Γη με ρυθμό 4 σχεδόν εκατοστά το χρόνο και κατά συνέπεια, μια θεωρία προβλέπει μια λοξότητα της Γης στις 60 μοίρες περίπου δύο δισεκατομμύρια χρόνια στο μέλλον», εκτιμά ο Καθηγητής Χαρμανδάρης.

Σύμφωνα με τον Δρα Λασκάρ, παρόλο που οι κινήσεις των πλανητών μας δεν έχουν αλλάξει πολύ εδώ και 3,5 δισεκατομμύρια χρόνια, εξ’ ορισμού το εσωτερικό ηλιακό σύστημα εξακολουθεί να είναι χαοτικό. Αυτό σημαίνει ότι δεν μπορούμε να προβλέψουμε ακριβώς τις θέσεις και τις κινήσεις των πλανητών στο παρελθόν ή το μέλλον πέρα ​​από 60 εκατομμύρια χρόνια.

Αυτό συμβαίνει επειδή στην ουράνια μηχανική οι τροχιακές κινήσεις των πλανητών και ακόμη και δευτερευόντων σωμάτων όπως οι αστεροειδείς, καθώς κινούνται γύρω από τον ήλιο έχουν δυναμική επίδραση στους άλλους πλανήτες του ηλιακού συστήματος. «Είναι ένα χαοτικό σύστημα με τον ίδιο τρόπο που ο καιρός είναι χαοτικός», έχει πει κατά καιρούς ο Γάλλος αστροφυσικός.

Και όπως οι μετεωρολόγοι εξακολουθούν να εργάζονται σκληρά για να κάνουν σωστές προβλέψεις σχετικά με την κλιματική αλλαγή και τις συνέπειές της για την ανθρωπότητα, έτσι και οι αστρονόμοι συνεχίζουν να ατενίζουν τα βράδια τα φωτεινά ουράνια σώματα που «πλανώνται» ανάμεσα στ’ αστέρια, τους πλανήτες μας και με τις νέες τεχνικές και γρήγορους υπολογιστές προβλέπουν όσο καλύτερα μπορούν τις θέσεις τους. Ακόμη και όταν αυτοί οι πλανήτες φαίνονται να κινούνται «ανάδρομα» και να μας ανησυχούν…

Σημείωση: Η Γαλλική Πρεσβεία, το Γαλλικό Ινστιτούτο της Ελλάδος και το Ίδρυμα Ευγενίδου θα υποδεχθούν τον Δρα Λασκάρ, διοργανώνοντας μια ειδική εκδήλωση κατά την οποία ο διαπρεπής Γάλλος αστρονόμο θα μιλήσει, με τον χαρισματικό λόγο και ευρηματικότητα που τον διακρίνει, για όλα τα παραπάνω.

Η εκδήλωση θα λάβει χώρα την Τετάρτη 28 Ιουνίου 2023 στις 19:00 μμ στο Αμφιθέατρο του Ιδρύματος Ευγενίδου στο Φάληρο (Λεωφ. Συγγρού 387, τηλ: 210 9469600). Η είσοδος για το κοινό είναι ελεύθερη και θα υπάρχει και ταυτόχρονη μετάφραση. Την εκδήλωση θα παρουσιάσει ο Διευθυντής του Ψηφιακού Πλανηταρίου Ιδρύματος Ευγενίδου κ. Μάνος Κιτσώνας, ο οποίος θα συντονίσει και τη συζήτηση με το κοινό που θα επακολουθήσει.