Εδώ στη Γη το χιόνι συντροφεύει συχνά τους χειμώνες μας και στολίζει τις βουνοκορφές. Χιονίζει όμως στους άλλους πλανήτες; Ή είναι ένα φαινόμενο που συναντούμε μόνο στη Γη; Η απάντηση έχει εξαιρετικό ενδιαφέρον.
Στη Γη, το χιόνι σχηματίζεται στα σύννεφα, σε συνθήκες αρκετά χαμηλής θερμοκρασίας. Οι υδρατμοί που αποτελούν τα σύννεφα παγώνουν και παίρνουν στερεά μορφή σχηματίζοντας παγοκρυστάλλους. Οι παγοκρύσταλλοι σιγά σιγά έρχονται σε επαφή με περισσότερους υδρατμούς, οι οποίοι επίσης παγώνουν και έτσι σταδιακά σχηματίζονται οι γνωστές μας νιφάδες χιονιού που πέφτουν τελικά στο έδαφος. Ας ταξιδέψουμε λοιπόν μαζί στο ηλιακό μας σύστημα, για να αναζητήσουμε περιοχές με χιόνι!
Άρης
Η πρώτη μας στάση είναι ο πλανήτης Άρης. Στην επιφάνειά του δεν υπάρχει νερό σε υγρή μορφή. Ωστόσο, στους πόλους του συναντούμε μεγάλες παγωμένες εκτάσεις που περιέχουν κυρίως νερό. Πάνω από αυτές τις εκτάσεις υπάρχει ένα στρώμα παγωμένου διοξειδίου του άνθρακα με πάχος από 1 μέχρι 8 μέτρα. Κατά τον χειμώνα η θερμοκρασία στις περιοχές αυτές μπορεί να πέσει κάτω από τους -150 βαθμούς Κελσίου. Χιονίζει, όμως, στον Άρη; Τα δεδομένα που έχουμε δείχνουν πώς πράγματι χιονίζει και μάλιστα έχουμε δύο διαφορετικούς τύπους χιονιού στους πόλους του πλανήτη.
Από τη μια πλευρά έχουμε χιόνι από παγωμένο νερό, όπως το συναντούμε στη Γη, με τη διαφορά ότι το χιόνι αυτό συνήθως δεν φτάνει στο έδαφος, αλλά μεταβαίνει απευθείας σε αέρια μορφή. Αυτό συμβαίνει διότι ο Άρης έχει υπερβολικά μικρή ατμοσφαιρική πίεση που οδηγεί σε εύκολη εξάτμιση του νερού. Άρα σε γενικές γραμμές έχουμε χιόνι από νερό, αλλά χωρίς να το στρώνει.
Η άλλη μορφή χιονιού του Άρη αποτελείται από παγωμένο διοξείδιο του άνθρακα. Το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας παγώνει και σχηματίζει παγοκρυστάλλους κυβικού σχήματος, στο πάχος μιας τρίχας των μαλλιών μας. Το χιόνι αυτό καταφέρνει και φτάνει τελικά στο έδαφος. Το συναντούμε κυρίως κατά τον αρειανό χειμώνα σε πολικές περιοχές που δεν τις βλέπει ο Ήλιος.
Οι χιονοπτώσεις από διοξείδιο του άνθρακα ανιχνεύθηκαν από την αποστολή Mars Reconnaissance Orbiter, ενώ οι χιονοπτώσεις από παγωμένο νερό από το σκάφος προσεδάφισης Phoenix. Σε κάθε περίπτωση, οι αρειανές χιονοπτώσεις είναι πιο σπάνιες και πιο ασθενείς από τις γήινες.
Ερμής και Αφροδίτη
Ας ταξιδέψουμε τώρα στους άλλους βραχώδεις πλανήτες. Ο πλανήτης Ερμής δεν έχει σχεδόν καθόλου ατμόσφαιρα, λόγω του ισχυρού βομβαρδισμού του από την ηλιακή ακτινοβολία. Άρα εδώ δεν παρατηρούμε χιονοπτώσεις. Ο δεύτερος πλανήτης από τον Ήλιο, η Αφροδίτη, έχει μια πολύ πυκνή ατμόσφαιρα αλλά και υπερβολικά υψηλές θερμοκρασίες που ξεπερνούν τους 460 βαθμούς Κελσίου. Άρα θα ήταν αδύνατο να βρούμε χιόνι όπως το γνωρίζουμε στη Γη.
Υπάρχει, όμως, μια παράξενη, εξωτική μορφή «χιονιού». Παρατηρήσεις της επιφάνειας του πλανήτη έδειξαν ότι σε υψόμετρα άνω των 2.600 μέτρων έχουν βρεθεί εκτάσεις που αντανακλούν έντονα το φως. Σύμφωνα με την επικρατούσα υπόθεση, αυτές οι εκτάσεις περιέχουν στερεοποιημένες ενώσεις θείου και μετάλλων όπως είναι ο μόλυβδος και το βισμούθιο. Οι ουσίες εξατμίζονται από την καυτή επιφάνεια της Αφροδίτης ή είναι απομεινάρια από ηφαιστειακές εκρήξεις. Όταν φτάνουν σε μεγάλα υψόμετρα παγώνουν και σχηματίζουν ένα είδος μεταλλικού παγετού στις κορυφές των βουνών. Άρα κατά μια έννοια θα μπορούσαμε να πούμε ότι στις βουνοκορφές της Αφροδίτης χιονίζει μέταλλα!
Γίγαντες και Δορυφόροι
Ας ταξιδέψουμε τώρα στους γίγαντες πλανήτες του ηλιακού μας συστήματος. Οι πλανήτες αυτοί δεν έχουν στερεό φλοιό, αλλά έχουν ατμόσφαιρες με σύννεφα, καταιγίδες και ισχυρότατους ανέμους. Σε κάποια από τα νέφη τους είναι πιθανό να δημιουργούνται παγοκρύσταλλοι. Η αποστολή Juno, για παράδειγμα, ανακάλυψε στον Δία λευκά σύννεφα, στα οποία τα υλικά στερεοποιούνται λόγω των πολύ χαμηλών θερμοκρασιών. Άρα ενδέχεται να εμφανίζεται χιόνι ή χαλάζι από παγωμένο μεθάνιο, ενώ δεν αποκλείεται να συνυπάρχουν και ίχνη νερού.
Ευρώπη
Ένα ακόμα πιο παράξενο είδος χιονιού ενδέχεται να εμφανίζεται στην Ευρώπη, έναν από τους τέσσερις μεγαλύτερους δορυφόρους του Δία. H Ευρώπη κάτω από την παγωμένη επιφάνειά της φιλοξενεί έναν ωκεανό, ο οποίος είναι θερμότερος όσο πλησιάζουμε προς τον πυρήνα της. Μέσα στον ωκεανό εμφανίζονται ανοδικά ρεύματα που εξωθούν υλικό από το εσωτερικό της Ευρώπης προς την παγωμένη επιφάνειά της. Λόγω της διαρκούς κίνησης το νερό δεν γίνεται σκληρός πάγος αλλά παίρνει μια μορφή που είναι πιο μαλακή και θυμίζει χιόνι. Αυτό το υποθαλάσσιο χιόνι ανέρχεται και εμπλουτίζει τον παγωμένο φλοιό της Ευρώπης. Με άλλα λόγια, στην Ευρώπη ενδέχεται να χιονίζει υποθαλάσσια …προς τα πάνω!
Ιώ
Ας παραμείνουμε στη γειτονιά του Δία και ας επισκεφθούμε τώρα τον ηφαιστειακό δορυφόρο Ιώ. Όπως έδειξαν οι παρατηρήσεις του διαστημικού τηλεσκοπίου Hubble, τα υλικά που εκτοξεύονται από τα πολυάριθμα ηφαίστεια του δορυφόρου φτάνουν στο διάστημα, παγώνουν και επιστρέφουν τελικά στην επιφάνειά του με τη μορφή χιονιού. Το χιόνι αυτό δε θυμίζει σε τίποτα αυτό που γνωρίζουμε στη Γη μιας και αποτελείται από διοξείδιο του θείου.
Εγκέλαδος
Συνεχίζοντας το ταξίδι μας συναντούμε τον γίγαντα πλανήτη Κρόνο και τον εξαιρετικά ενδιαφέροντα δορυφόρο του, Εγκέλαδο. Όπως και η Ευρώπη, ο Εγκέλαδος περιέχει έναν θερμό ωκεανό. Μάλιστα, έχουν παρατηρηθεί πίδακες που εκτοξεύουν νερό με τη μορφή υδρατμών. Ένα μέρος των υδρατμών καταλήγει στους δακτυλίους του Κρόνου, αλλά το μεγαλύτερο μέρος παγώνει και πέφτει στην επιφάνεια του Εγκέλαδου ως χιόνι. Το χιόνι που καλύπτει την επιφάνεια του δορυφόρου έχει πολύ μεγάλο πάχος, που μπορεί να φτάσει τις μερικές εκατοντάδες μέτρα σε κάποιες περιοχές. Αυτό το ανεξήγητα μεγάλο πάχος δείχνει ότι στο παρελθόν η δραστηριότητα των πιδάκων ήταν πολύ πιο έντονη.
Τρίτων
Κινούμενοι προς τις εξωτερικές περιοχές του ηλιακού μας συστήματος συναντούμε τον Ποσειδώνα και τον παγωμένο δορυφόρο του, Τρίτωνα. Η επιφάνεια του Τρίτωνα είναι καλυμμένη κυρίως από παγωμένο άζωτο. Κατά το καλοκαίρι, το άζωτο αυτό μεταβαίνει σε αέρια μορφή, ενώ κατά τον χειμώνα παγώνει και επιστρέφει στην επιφάνεια ως χιόνι. Επίσης, ο Τρίτωνας έχει πίδακες που εκτοξεύουν άζωτο σε αέρια μορφή, το οποίο επίσης παγώνει και πέφτει στην επιφάνεια του δορυφόρου.
Πλούτωνας
Ακόμα πιο μακριά απ’ τον Ήλιο βρίσκεται ο νάνος πλανήτης Πλούτωνας. Στον Πλούτωνα έχουν παρατηρηθεί οροσειρές καλυμμένες από παγωμένα υλικά, οι οποίες εκ πρώτης όψεως θυμίζουν πολύ τις χιονισμένες βουνοκορφές που συναντούμε στον πλανήτη μας. Όμως, αυτό που βλέπουμε είναι μια πολύ σπάνια μορφή χιονιού από μεθάνιο. Οι συνθήκες που απαιτούνται για τον σχηματισμό χιονιού από μεθάνιο είναι πολύ ξεχωριστές και για αυτό τις συναντούμε μόνο στα ψηλότερα βουνά του Πλούτωνα.
Χιόνι στον κομήτη 67/P (Churymov-Gerasimenko)
Δυστυχώς, είναι δύσκολο να παρατηρήσουμε τις χιονοπτώσεις στους εξωτικούς αυτούς κόσμους που ταξιδέψαμε σήμερα. Όμως η αποστολή Rosetta, που ταξίδεψε στον κομήτη 67P το 2014 μας επιφύλασσε μια μεγάλη έκπληξη. Γιατί κατάφερε να καταγράψει ένα απόκοσμο φαινόμενο!
Το βίντεο αυτό δημιουργήθηκε από διαδοχικές φωτογραφίες που τράβηξε η κάμερα του σκάφους και δίνει την αίσθηση χιονοθύελλας. Όμως, αυτό που βλέπουμε στην πραγματικότητα είναι κάτι αρκετά πιο σύνθετο. Στο βάθος, τα λευκά σημεία είναι άστρα που φαίνεται να κινούνται λόγω της κίνησης του σκάφους. Τα αντικείμενα που βρίσκονται πιο κοντά στην κάμερα και πέφτουν στην επιφάνεια του κομήτη είναι παγωμένα σωματίδια και σκόνη, πιθανότατα σε συνδυασμό με ίχνη κοσμικής ακτινοβολίας. Οι κομήτες περιέχουν μεγάλες ποσότητες παγωμένου νερού και σκόνης, οπότε αυτού του είδους οι θύελλες δεν είναι σπάνια φαινόμενα.
Όπως φαίνεται απ’ το σημερινό μας ταξίδι, το μόνο μέρος του ηλιακού συστήματος όπου πέφτει χιόνι όπως αυτό που συναντούμε στη Γη, είναι ο Άρης, αλλά ακόμα και εκεί, μάλλον δεν καταφέρνει να φτάσει στο έδαφος. Είτε σας αρέσει λοιπόν το κρύο είτε όχι, απολαύστε την ομορφιά του χιονιού εδώ στη Γη, γιατί δε θα τη βρείτε πουθενά αλλού στο ηλιακό μας σύστημα.
