A válaszok meg vannak írva a csillagokban (33)
Kráterek (3)
>>> előző rész folytatása >>>
Kuiper-öv objektumok
A 20. század vége felé a Naprendszerről alkotott képünk jelentős változáson ment át. Ez a megállapítás főleg a külső Naprendszerre vonatkozik. Miután a Neptunuszon túl további nagybolygókat nem sikerült felfedezni, a Plútóról pedig kiderült, hogy nagyon kicsi a tömege, sokan egy tizedik bolygó felfedezésére vártak, de csalódniuk kellett. Ahogy a Ceres esetében azt hitték, hogy bolygót találtak, amit pedig felfedeztek csak egy kisbolygó, a Plútóról szintén kiderült, hogy nem bolygó, csak egy „plomet”. A plomet kifejezés, melyet a planetezimál (bolygócsíra) és az angol comet (üstökös) szavak összevonásával hoztak létre, a nagyobb, néhány száz, vagy egy-két ezer km átmérőjű, sötét, nagy illóanyag-tartalmú, Chiron-szerű égitestek külön csoportját jelöli. A Plútón, Charonon, Tritonon és Chironon kívül ide sorolják a Nereidát, a Phoebét és a Damoclest is.
Az említett változást egyrészt a múlt század utolsó évtizedének eleje óta felfedezett kis égitestek sora hozta meg, másrészt az egyre nagyobb teljesítőképességű számítógépek, amelyek lehetővé tették, hogy a kis égitestek (kisbolygók, üstökösök) pályafejlődés-számításainál az összes bolygó hatását figyelembe vehessék.
A pályaszimulációk már a 70-es évek végén arra a következtetésre vezettek, hogy a kisbolygóöv jelenleg üres helyeiről a kisbolygókat a Jupiter zavaró hatása tüntette el, oly módon, hogy kidobta őket a Jupiter és Szaturnusz közötti térségbe, ami azt jelenti, hogy a Naptól távolabb újabb kisbolygóövek jöhettek létre. Ugyanez a mechanizmus a Szaturnusz esetében is működhetett.
A szimulációk szerint a Naprendszer keletkezése idején az óriásbolygók tízszer annyi tömeget dobhattak ki a bolygók térségéből, mint amekkora tömeg a nagybolygókban összegyűlt. A 80-as évek pályaszámításai pedig megerősítették azt a korábbi feltevést, hogy a periodikus üstökösök pályái nem származtathatók a gömb alakú Oort-felhő véletlen eloszlású körpályáiból, hanem léteznie kell egy lapos, korong eloszlású, másik tárolóhelynek is. Ez a korong összetevő nem ér véget a nagybolygókkal, hanem kisebb testeket, még a Naprendszer keletkezése idejéből megmaradt bolygócsírákat tartalmaz, amelyek távoli körpályákon keringenek. Ez a 35–40 csillagászati egységtől mintegy 100 csillagászati egység távolságig terjedő korong a Kuiper-öv.
A Kuiper-öv objektumok tehát a Neptunusz pályáján kívül keringenek, így hatásuk főleg a külső bolygókon érvényesül. Jeges összetételűek, alacsony sűrűségűek, apró méretűek. Egyes feltevések szerint a Plútó is ezekhez sorolható. A feltevést alátámasztja, hogy a Plútó sok mindenben különbözik a többi bolygótól.
A Plútó pályahajlása (inklinációja) az összes ismert bolygó pályahajlása közül a legnagyobb, pályasíkja mintegy 17 fokos szöget zár be az ekliptikával. Sűrűsége a vízéhez hasonló, ezért feltételezik, hogy a bolygó olyan, mint egy megfagyott vízből, ammóniából és metánból álló kozmikus jéghegy. Megfigyelték, hogy napközelpontban (perihéliumban) a Plútó az erősebb napsugárzás hatására főként nitrogénből álló légkört fejleszt. Ebben a légkörben, nyomokban metángáz is előfordul, a felszínen a spektroszkópiai mérések viszont metánjég jelenlétét jelezték. A Plútó, legnagyobb holdjával, a Charonnal, kettős rendszert alkot, a Plútó-Charon kölcsönös fedéssorozat pedig lehetővé tette, hogy nagy vonalakban feltérképezzék a felszínüket. A megfigyelések a Plútó felszínén sarki (poláris) sapkák jelenlétét mutatják.
A „plomet” kifejezés nézetem szerint a Plútó esetében vitatható és nem igazán helyénvaló, mert nem veszi figyelembe a tudománytörténeti hagyományt, hogy az égitestet széles körben bolygóként ismerik, ehhez a mivoltához pedig sokan ragaszkodnak. Arról nem is beszélve, hogy a Plútó Nap körüli keringése állandónak (stabilnak) tűnik – mivel nem mutatja jelét, hogy letérne a pályájáról, nem igazán viselkedik úgy, ahogy egy jellegzetes üstökös („comet”) tenné. Egyébként a két szó rövidített összevonását, a „plomet”-et erőltetettnek tartom, azzal együtt, hogy az új adatokat és eredményeket az első tudományos cáfolatig elfogadom, mert tisztelem mások munkáját. Ugyanakkor nem látom akadályát a hagyomány megőrzésének, viszont bolygó helyett a törpebolygó kifejezést találóbbnak és helyesebbnek tartom. Törpének a Plútó már csak azért is jogosan nevezhető, mert nemcsak ez a Naprendszer legkisebb bolygója, de hét olyan hold is van, amelyeknél kisebb. Ezek a Hold, Io, Europa, Ganymede, Callisto, Titan és a Triton.
Üstökösök
Szabálytalan feltűnésükkel és különös pályájukkal az üstökösök csak vendégei az égboltnak. Félelmetes alakjukkal mégis ezek a szabad szemmel megfigyelhető leglátványosabb, legnagyobb feltűnést keltő égitestek.
Babiloni és kínai csillagászok több mint négyezer évvel ezelőtti feljegyzéseiben üstökösök leírása is szerepel. Évezredeken át katasztrófák, háborúk vagy halálesetek előjelének tartották őket. Az ókorban az üstökösöket leginkább légköri jelenségnek vélték. Csak a 16. század derekán, Tycho Brahe dán csillagász (mellesleg asztrológus és alkimista) jött rá arra, hogy ezek az égitestek „a Hold mögött járnak”, azt pedig, hogy a tömegvonzás által megszabott pályákon keringenek, csak a newtoni mechanika megjelenése után, Edmund Halley angol csillagásznak sikerült bebizonyítania.
Az üstökösök kis sűrűségű és kis méretű, általában néhány (1–100) kilométer átmérőjű égitestek. Leginkább „piszkos hógolyóhoz” vagy jégröghöz hasonlíthatók, melyekben beágyazódott szilikátpor-részecskék és nagyobb kőzetdarabok is előfordulnak. A kőzetanyag mellett, összetételükben illóanyagok (gyakran víz) szintén kimutathatók.
Évente átlagosan 20–30 üstököst fedeznek fel, de olyanok, amelyek szabad szemmel is fényesnek tűnnek, csak ritkán jelennek meg. Legtöbbször csak akkor válnak láthatóvá, amikor a Jupiter pályáján belülre jutnak. Amikor felfedezik őket, az üstökösök csupán halvány fényfoltok, amelyek lényegesen kisebbek, mint a telihold. Amint azonban megközelítik a Napot, fokozatosan egyre fényesebbé válnak, miközben csóvát eresztenek – a nagyobb üstökösök csóvája óriási távolságokig is elnyúlhat.
Amikor az üstökös még messze van a Naptól, egyetlen szilárd testet, magot képez. A magnak akkor még nincs saját fénye, csupán a Nap fényét veri vissza, ezért annyira halvány, hogy a Földről nézve rendszerint nem látható. Amikor az üstökös három csillagászati egységen belül – vagyis az átlagos Föld-Nap távolság háromszoros értékén belül, azaz 450 millió kilométeren belül – megközelíti a Napot, a napsugárzás hatására a jeges magjából elpárolgó gázokat a kis tömegvonzás nem tudja megtartani. A gázok egy része így folyamatosan kiáramlik a bolygóközi térbe, más része azonban légkör formájában ideiglenesen még körülveszi a magot – ez a kóma. A napsugárzás hatására a kómát alkotó gázmolekulák atomokra bomlanak (disszociálnak), ionizálódnak és gerjesztődnek. Olyankor nemcsak a gázok gerjesztett fényét, de a magból kiszabadult szilárd részecskék tükröződő fényét is lehet észlelni – a kómának tehát porkomponense is van. A kóma nagysága az üstökös gáztartalékaitól és a Naptól való távolságától függ. Mérete akár az egymillió kilométert is elérheti, illetve hidrogénkomponense akár ennek tízszerese is lehet.
Miután az üstökös két csillagászati egységre megközelíti a Napot, a kóma gázaira a napszél mágneses tere is kezdi kifejteni a hatását. A Napból kiáramló, elektromosan töltött részecskék plazmaárama a kómából magukkal ragadják a gáz ionizált részecskéit, így a Nappal ellentétes irányban csóva jön létre. A csóva hossza 100 millió km is lehet, de nem minden üstökösnek van csóvája. Minél gazdagabb gáztartalékai vannak az üstökösnek, és minél jobban közelít a Naphoz, annál hosszabb és erősebb lesz a csóvája. Minden keringés azonban tömegvesztéssel jár, végül pedig az üstökös széteshet – Naphoz közeli objektumoknál ez a folyamat elég gyorsan végbemehet. A Shoemaker-Levy 9 üstökös esetében a szétdarabolódás mondhatni a csillagászok szeme előtt történt.
Az üstökösök kúpszelet alakú, leginkább elnyújtott ellipszis pályákon keringenek a Nap körül, melyekre, a bolygók és kisbolygók pályáival szemben, a nagy központkívüliség (excentricitás) és számos, az óriásbolygók által kiváltott zavaró hatás (perturbáció) jellemző. Az üstökösöket főként a Jupiter és a Szaturnusz térítheti el eredeti pályájukról. A zavaró hatások jelentősen megváltoztathatják az üstökösök keringési idejét, sőt, olyan erősek is lehetnek, hogy egy részük elhagyhatja a Naprendszert – így jönnek létre a hiperbolikus üstökösök.
Pályájuk szerint, a visszatérő üstökösök rövid- vagy hosszúperiódusúak lehetnek. A rövidperiódusúak 200 évnél hamarabb visszatérnek, ilyenek például a Jupiter- és Halley család tagjai. A Halley üstökös, amely az egyik legfényesebb visszatérő és egyben a legközismertebb, 76 éves periódusával jellegzetesnek tekinthető. 1910-ben való megjelenése akkora szenzációt keltett, hogy 1986-os visszatérése idején is elragadtatással beszéltek róla az akkor még élő szemtanúk. Nyerges Sándor 1904-es születésű esztergomi lakos visszaemlékezése arra, hogy 6 éves korában Nagyváradon milyen látványt és élményt jelentett az üstökös, Sragner (2008) csillagászati bibliográfiájába is bekerült. 1986-ban a Halley-üstököst japán, szovjet, amerikai és európai űrszondák vizsgálták. A Vega-1 és Vega-2 8900 illetve 8000 km-re repültek el az üstökös magjától, az Európai Űrhajózási Hivatal (ESA) Giotto nevű űrszondája pedig 600 km-re közelítette meg. A szondák mérései megerősítették, hogy az üstökösmag legfontosabb alkotórésze a vízjég. Megállapítást nyert, hogy a mag 53 óránként fordul meg a tengelye körül, „krumpli” alakú, méretei 15 x 8 x 8 km. Legnagyobb részét vékony, sötét réteg borítja.
Az üstökösök a Naprendszer pereméről származnak. A rövidperiódusú üstökösök lehetséges forrása a Kuiper-öv. A hosszúperiódusúak viszont általában több ezer éves keringési idejűek, és majdnem egy fél fényévre is eltávolodhatnak. Forrásuk a Naprendszert körbevevő Oort felhő, amely átlagban 45000 csillagászati egységnyire van a Naptól, és több százmilliárd potenciális üstököst foglal magába. Mivel az üstökösök bármilyen síkból jöhetnek, mindenféle szögben érkezhetnek, így akár szembe is ütközhetnek egy bolygóval. Noha ütközési sebességük nagy (30–60 km/s), mivel sűrűségük és méretük kicsi, nem tudnak nagyobb hatású becsapódást okozni, mint egy hasonló méretű, kisebb sebességű de nagyobb sűrűségű kisbolygó. A kisbolygókkal ellentétben, az üstökösök hatása erősebb a külső bolygókon, mint a belsőkön.
>>> folytatása következik >>>
Dorombi meséi
Történet, tudományos ismeretterjesztés, világkép.
• „Csillagos mesék” – igaz történetek, tudományos-ismeretterjesztő írások, a világról alkotott személyes meglátások.
• „Alternatív fikciók” – különleges történetek, amelyek a valóságból kiindulva többé-kevésbé az írói képzelet termékei.
• „Közérdekű vélemények” – olvasói írások, kommentek, igényes tartalmi és erkölcsi kivitelben.
Tartalmas kikapcsolódás, művelődés, kellemes időtöltés.
