A válaszok meg vannak írva a csillagokban (37)
Kráterek (7)
>>> előző rész folytatása >>>
Égitestek felszín-története
A következő néhány példa főleg Hargitai et al. (2005), Hargitai (2007) összeállításaiban szereplő adatokon alapul, amelyeket néhány gondolatommal kiegészítettem.
Föld. Korához képest akár rövidnek is mondható, 70 millió éves összeállási időszaka után a Föld a többi égitesthez hasonló felszínnel rendelkezhetett. A 4,5 milliárd éve kezdődött korai bombázás nyomán létrejött kráterek nem maradtak meg – valószínűleg beolvadtak a magmaóceánba, melynek akkori létezése azonban csak feltételezés. A 3,8 milliárd évvel ezelőtti meteorbombázás során keletkezett nagyobb kráterek nyomai viszont talán még fellelhetők a kontinensek ősföldjein (kratonjain). Ilyen nyomokat jelezhetnének az akkor keletkezett nyomáskúpok és globális tektit-rétegek, ilyeneket azonban nem találtak. Ez viszont nem cáfolja az esetleges létezésüket, mert könnyen előfordulhat, hogy a nyomok nagyon is ott vannak, csak éppen a metamorfizáció miatt felismerhetetlenek. Az eddig feltárt kráterek 2 milliárd évesnél fiatalabbak, ezért a régebbi kráterek vagy a hozzájuk kapcsolódó nyomok felfedezése még várat magára.
Hold. Radiometrikus koradatok bizonyítják, hogy 4 milliárd évvel ezelőtt a Hold nagy kráterei (medencéi) már kialakultak. A Hold korai krátereinek kialakulása valószínűleg több ciklusban történt. Az erősen kráterezett Hold-fennsíkok kőzeteinek kora 3,8–4,6 milliárd év. A Mare Tranquillitatis, vagyis a Nyugalom tengere1 korára azonban, amely az egyik legkevésbé kráterezett és egyben az egyik „legfiatalabb” holdi terület, meglepő módon szintén sok, 3,8 milliárd év adódott. Azóta ott nem történt számottevő változás. A többi holdi bazalt-szerű kőzet kora is igen magas, 3,1–3,8 milliárd év. Holdi viszonylatban tehát a 4,6–3,1 milliárd éves kőzetekből álló kráterek szokványosak, a Földön azonban a 3 milliárd éves kőzetek már ritkaságszámba mennek.
A Tycho és Kopernikusz alakzatokat létrehozó nagy becsapódásokon kívül, az utóbbi 3,2 milliárd évben a Hold felszínén kevés lényeges változás játszódott le. A szórványos gázkitörések és meteor-becsapódásokon kívül, az állandó mikrometeor-bombázás az, ami említésre méltó. Mivel a vastag szilárd kéreg, valamint a köpeny konvekciós mozgásának korlátozott volta miatt nincsenek tektonikus rétegmozgások, a Hold világa majdhogynem változatlan.
Az Apollo és a Luna programok sikereseknek mondhatók a Holdról hozott kőzetminták tekintetében. A holdkőzetek radiometrikus kormeghatározása lehetővé tette különböző krátergyakoriságú holdi területek abszolút kormeghatározását. Jelenlegi tudásunk szerint a Holdat ugyanolyan gyakorisággal találják el meteorok, mint a többi égitestet. Ebből kifolyólag okkal valószínűsíthető, hogy más égitestek azonos krátergyakoriságú területei is olyan idősek, mint az így meghatározott holdi területek. Ez nem azt jelenti, hogy maguk a kráterek lennének egyidősek, azok ugyanis, mint már említettem, a becsapódási felszínnél mindig fiatalabbak. Mindössze a felszíni területeknek az összehasonlításáról van szó, de a lehetőségekhez képest már ez is éppen elég szép eredmény. Az égitestek különböző területeinek azonos krátergyakoriságát kráterszámlálással lehet kimutatni, így azok egymással korrelálhatók. Mivel a holdi területekhez immár abszolút kormeghatározások társulnak, az a szerencsés helyzet áll elő, hogy a holdi radiometrikus abszolút koradatok a teljes Naprendszer korrelált felszíneire érvényesek, tehát nem csak az égitest-felszínek különböző területeinek egymáshoz viszonyított korának megállapításáról van szó, mint általában, hanem években kifejezhető kormeghatározásról is.
Mars. A Holdhoz hasonlóan, a Marson is létezik „felföld” és „alföld”. Felszíne legnagyobb része narancsvörös homok- vagy kősivatag, a többit a fehér jégsapkák, illetve sötét árnyalatú területek teszik ki – ezeket hatalmas vízfelületeknek vélték, és a sötét Hold-régiókhoz hasonlóan tengereknek nevezték. A Holddal ellentétben, a Mars kráterei azonban egyenlőtlen eloszlást mutatnak, mivel az északi féltekén kevés van belőlük, a délin viszont sok. A déli félteke számos nagy méretű, kör alakú medencéi közül a 2000 km átmérőjű Hellasz a legnagyobb. A 300 méternél nagyobb, gyakran akár több száz kilométer átmérőjű kráterek valószínűleg kisbolygók becsapódásai nyomán alakultak ki, amit a méreteken kívül az is alátámaszt, hogy ezeknek az övezete a Mars pályája közelében húzódik.
A kráterszámlálási adatok alapján a marstan2 három marstörténeti főperiódust különít el. A legrégebbi korú a Noachi, ezt követi a Hesperi, legújabb pedig az Amazoni. Az Amazoni korú területeken a Mars nagy vulkánjai találhatók, valamint az északi, feltételezett óceán medencéje.
Az utóbbi időben a Marsra küldött kutatóműszerek egyre több, érdekes adatot szolgáltatnak. A talajban lévő jég után, egyes talajmintákban a víz jelenléte szinte biztosnak látszott, erre vonatkozóan azonban rögtön cáfolatok jelentek meg. Addig is, ameddig a bizonyítékok alapján biztos megállapítás nem születik, feltételezhető, hogy a régi krátereket vulkáni lávatakaró, illetve tengeri üledék takarja. A Marson megfigyelt jellegzetes, lebernyeges, fluidizált törmeléktakarójú kráterek szintén jég jelenlétére utalnak. Az ilyen törmeléktakaró valószínűleg a fagyott talajban (permafrostban) található vízjég hirtelen felolvadása és szétfröccsenése által a becsapódások pillanataiban keletkezik.
A Mars idős kráterei erősen erodáltak. Azok azonban, amelyek az Argyre medencét létrehozó becsapódás után keletkeztek viszonylag frissek. Ez azzal magyarázható, hogy az említett becsapódás feltehetően elfújta a Mars régi, sűrű légkörét, melynek következményeként azóta nem folyik víz a marsi folyóvölgyekben. Az Argyre a Mars legfiatalabb becsapódásos medencéje. Valószínűleg többgyűrűs. A ma jól látható sánca egy 900 km átmérőjű hegyes gyűrű, azonban 540, 1140, 2963 km-es gyűrűk létezése is lehetséges.
Vénusz. A krátersűrűség-számítás módszere jól működik a Hold és a Mars eseteiben, de a Vénusz esetében már problémás. A legnagyobb gondot a kis kráterek hiánya okozza, így a krátereloszlás tanulmányozása csak a nagyobbak alapján lehetséges. A képek felbontásának növelése nem segít, ugyanis ezzel nem lesz több kráter látható. A kis kráterek hiányát a sűrű és vastag légkör szűrő hatása okozza. A földi légkörrel szemben ugyanis, amely csak a kavicsméretnél kisebb meteorokat tudja kiszűrni, a vénuszi légkör a nagyobbakból is sokat eléget, felrobbant, vagy legalábbis jelentősen lelassít. Csak a nagyobb meteorok érik el a felszínt, ami azt eredményezi, hogy csaknem minden kráter átmérője nagyobb, mint 3 km. Ezt a méretet egyébként az elméleti számítások még a Magellán űrszonda képei előtt jelezték.
Kis kráterek hiányában a kráterszámlálás tehát csak a nagyobbakra hagyatkozhat. Különös módon, a nagyobb kráterek a Vénuszon nagyjából egyenletes sűrűséggel, de a többi égitesthez viszonyítva kis számban vannak jelen. A majdnem 1000 összeszámlált kráter több mint háromnegyede újnak néz ki. Ez magyarázható az erózió hiányával, de azzal is, hogy a kráterek jelentős része valóban relatív új. Noha sokszor nagy „lávamezőkön” vannak és nincsenek betemetődve, csak kevésnek a belseje tartalmaz láva-folyásokra utaló nyomokat.
A számítások azt mutatják, hogy a Vénusz felszínének kora csak 300–800 millió év. A Földet leszámítva, ez a legfiatalabb belső-naprendszeri felszín. Az egyenletes krátereloszlás miatt ráadásul úgy tűnik, hogy az egész felszín egységesen ilyen idős. Más égitestek felszínei nem dokumentálják ezt a kráterképző meteorhullást, ezért a vénuszi felszín korrelálása akadályokba ütközik. Nyitott kérdés, hogy mi történhetett nagyjából 500 millió évvel ezelőtt, ami teljesen eltüntette az összes régebbi krátert? Mivel a csak egyes helyeken előforduló folyamatos vulkánosság részben betemetődött krátereket is hagyna maga után, feltételezhető, hogy akkor nem ilyen, hanem egy planetáris méretű, katasztrofális vulkáni aktivitás játszódott le, amelynek lávái mindent elborítottak. Végül teljes felszín-újraképződés következett be, amely beolvasztotta az összes korábbi krátert.
Vajon mi okozhatott hirtelen planetáris vulkanizmust? Egy érdekes elmélet szerint a Vénusz nem folyamatosan, hanem szakaszosan, oszcillálva adja le a belső hőjét. A néhány száz millió évig nyugalomban lévő felszín alatt a fokozatosan növekvő hő hatására a kéreg egyre jobban elvékonyodik, majd egy bizonyos határon túl hirtelen „kirobban”, lávával borítván el a felszínt. A forró felszín leadja a hőtöbbletet, majd megszilárdul, a ciklus pedig újra elkezdődhet.
>>> 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.
Az első távcsöves megfigyelők a Hold sötét területeit tengereknek nézték, és azokat így nevezték el.
A szakirodalomban zavaró módon használt „Mars-geológia” (vagyis „Mars-földtan”) és ennek különböző változatai helyett javaslom az egyértelmű, helyénvaló és tömör marstan kifejezést, ugyanis itt nem a Földről, hanem a Marsról van szó.