Balogh Gábor: Félelem és Rettegés

Phobosz és Deimosz, a különös Mars-holdak
/Félelem és Rettegés, Mars isten fiai/

A görög mitológiában Phobosz (Φόβος – félelem) és Deimosz (Δεῖμος – rettegés), Arész hadisten és Aphrodité fiai. Arész római megfelelője természetesen Mars isten. Ezekről a mitológiai ikertestvérekről nevezte el nagyon találóan Asaph Hall amerikai csillagász 1877-ben az általa felfedezett két holdacskát. A Mars két parányi holdja közel kering az anyabolygóhoz, valamint elég sötétek is, fény-visszaverődési képességük alacsony, tehát megfigyelésük nem könnyű. Érdekes módon, Johannes Kepler (1571-1630) már jóval korábban felvetette az ötletet, hogy a Marsnak két holdja kell, hogy legyen. Az ötlet nem tudományos alapokon született, hanem egyfajta számmisztikán, ami ráadásul hibás kiinduló adatokkal számolt. Kepler arra gondolt, hogy, ha a Földnek egy holdja van, a Jupiternek pedig – akkor még úgy tudták – négy, akkor a Marsnak minden bizonnyal kettő. 1727-ben Jonathan Swift a „Gulliver utazásai” művében szintén két holdacskáról ír – 150 évvel felfedezésük előtt.

A Phobosz a Mars felszínétől csaknem 6000 kilométerre kering, mérete 27 km × 21,6 km × 18,8 km. A Deimosz, a kisebbik hold, 10 km × 12 km × 16 km méretű, és mintegy 20060 kilométerre kering a vörös bolygó felszínétől. Mindkét hold keringése kötött, tehát mindig ugyanazt az oldalukat fordítják a Mars felé. A Phobosz sűrűsége 1,9 g/cm3, a Deimoszé 1,5 g/cm3.

Phobos és Deimos
Forrás: MarsNews

Hamarosan nyilvánvalóvá vált, hogy a két holdacska sok más tekintetben nagyon különös. Egyrészt, kis méretük folytán sosem tudnak teljes napfogyatkozást előidézni, ezzel szemben szinte minden nap gyönyörködhetünk a Phobosz holdfogyatkozásában.

Marsbéli „gyűrűs napfogyatkozás”
– avagy inkább Phobos-átvonulás.
Forrás: Jet Propulsion Laboratory

Ráadásul a Phobosz Mars körüli keringése gyorsabb, mint a Mars tengely körüli forgása, tehát bolygóját kevesebb, mint nyolc óra alatt kerüli meg. Csodálatos látvány lehet, amint naponta kétszer felkel nyugaton és kétszer lenyugszik keleten. A Deimosz távolabb kering anyabolygójától, keringési periódusa nagyobb, mint a vörös bolygó forgási ideje, ezért a Marsról nézve lassabban mozog az égen, mint a csillagok.

Az árapályerők folyamatosan lassítják a Phobosz mozgását, tehát közeledik a Marshoz, ötvenévente egy métert. Ez azt is jelenti, hogy mintegy 30-40 millió év múlva ugyanezen erők darabokra szaggatják a Phoboszt, létrehozva ezzel egy gyűrűt a Mars körül. Ennek kezdeti jeleit láthatjuk a nagyobbik Mars-holdon, ugyanis a Phobosz felszínén számtalan mély barázda található. Valószínűsíthető, hogy maga a hold szerkezete is töredezett, több darabból áll. A másik hold, a Deimosz viszont egyre távolodik a Marstól.

A Phobos párhuzamos barázdái
Forrás: NASA Visualization Explorer

A másik furcsaság a holdacskák sötét, különleges anyaga. A felszínt sötét, több méter vastag regolit, törmelékpor borítja. Mélyebben, maga a holdacskák anyaga szenes kondrit, hiszen spektrumuk, fényvisszaverő képességük és sűrűségük is az úgynevezett C-típusú kisbolygókéhoz hasonló.

A C-típusú kisbolygók az ismert kisbolygók mintegy háromnegyedét képviselik, legtöbbjüket a kisbolygóöv külső részén találjuk, körülbelül 3,5 csillagászati egységre a Naptól. Ezeknek a kisbolygóknak a színképe a szenes kondritokéval mutat hasonlóságot.

A szenes kondritokat jól ismerjük. Noha a megfigyelt hullások kis részét adják, a tudomány különleges figyelmet fordít rájuk. Noha főként szilikátokból állnak, számos fajtájuk tartalmaz jelentős mennyiségű vizet (3%-22%), szenet, sőt, szerves anyagokat is. Az illékony vegyületek és a víz jelenléte azt bizonyítja, hogy ezek a kőzetek sosem melegedtek 200°C fölé.

A Kaidun, egy CR2 típusú szenes kondrit
Forrás: Метеоритная коллекция Российской Академии Наук

A Kaidun meteorittal kapcsolatban több kutató is felvetette azt a lehetőséget, hogy talán a Phoboszról származik, mert az alapkőzet szenes kondrit, olyan alkáli kőzetdarabokat is tartalmaz, melyek differenciált égitestről származnak. Ez elvileg megfelel a Mars geológiájának.

Nos, mindez gyakorlatilag azt jelenti, hogy a vörös bolygó holdjai nem származhatnak a keletkező vagy a már kialakult Mars anyagából, hiszen az nem kondritos, hanem differenciált. Kézenfekvőnek tűnik, hogy a Mars befogta ezeket a holdacskákat, melyek eredetileg aszteroidák, azaz kisbolygók voltak. A legújabb számítógépes modellek szerint viszont ez csak úgy lehetséges, hogy az eredeti, befogandó aszteroida kettős kisbolygó volt. További ellentmondás a befogásos elmélet ellen, hogy a Phobosznak nagyon nagy a porozitása, mintegy 25-35%-át az üregek teszik ki. Mindezek talán arra utalnak, hogy a Phobosz úgy keletkezett, hogy egy C-típusú kisbolygó ütközött a vörös bolygóval, és a kilökött anyag állt össze a Mars körül.

Sok kérdőjel van tehát, ezekre talán megkapjuk a válaszokat a közeljövőben. 2020-ra tervezi a NASA a PADME (Phobos And Deimos & Mars Environment) küldetését. Egy másik fontos küldetés lehet a GULLIVER, melynek során a Deimoszról hoznának vissza mintákat, 2024-ben Oroszország is tervezi a sikertelen Fobos-Grunt misszió megismétlését.

Szerző: Balogh Gábor

 

Források:

Burns, J. A. “Contradictory Clues as to the Origin of the Martian Moons,” in Mars, H. H. Kieffer et al., eds., U. Arizona Press, Tucson, 1992

“Close Inspection for Phobos”. One idea is that Phobos and Deimos, Mars’s other moon, are captured asteroids. http://sci.esa.int/mars-express/31031-phobos/

Landis, G. A. “Origin of Martian Moons from Binary Asteroid Dissociation,” American Association for the Advancement of Science Annual Meeting; Boston, MA, 2001

Cazenave, A.; Dobrovolskis, A.; Lago, B. (1980). “Orbital history of the Martian satellites with inferences on their origin”. Icarus. 44: 730–744.

Mars’ Moons: Facts About Phobos & Deimos. https://www.space.com/20413-phobos-deimos-mars-moons.html

NASA Mars Fact Sheet. https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/marsfact.html

Ivanov, Andrei V. (4 September 2003). “The Kaidun Meteorite: Where Did It Come From?” https://web.archive.org/web/20090327135632/http://www.geokhi.ru/~meteorit/publication/ivanovlpsc03-e.pdf

Wiegert, P.; Galiazzo, M. (2017). “Meteorites from Phobos and Deimos at Earth?”. Planetary and Space Science. 142: 48–52.

Dénes Lajos: A nagy ordovician meteorzápor

2014-ben írtam egy öt részes bejegyzést a Csillagvárosba erről a témáról, azonban én a meteoritok szempontjából közelítettem meg ezt az eseményt. Most valahogy ismét előkerült a téma egy beszélgetés alkalmával…

“470 millió évvel ezelőtt volt egy hatalmas ütközés a Mars és a Jupiter között, két 100 km-es szikla ütközött össze, ez volt a legnagyobb karambol a Naprendszerben az elmúlt 1 milliárd évben.”

Ez elég erős állítás, és az erős állítások erős bizonyítást kívánnak. Engem a bizonyítás érdekelt. Nos, először tisztázzuk, hogy miről is van szó. Az ordovícium egy geológiai korszak ill. rendszer. Ez egy 485,4 ±1,9 és 443,4 ±1,5 millió évvel ezelőtti időszak. A korszakot Charles Lapwort határozta meg 1879-ben. Két geológus, Swdick és Murchison, vitatkozott azon, hogy az észak-walesi kőzetek a kambrium vagy a szilur korszakban keletkeztek-e. Lapworth megvizsgálta a két rétegben talált fosszíliákat és talált olyanokat is amelyek különböztek a kambriumi és sziluri leletektől. Javasolta, hogy külön kategóriát állítsanak fel emiatt és javasolta, hogy ordovíciumnak (Ordovician) nevezzék el egy Wales területén élt ordovik nevű kelta törzsről. Az 1906-os Nemzetközi Geológiai Kongresszus ezt hivatalosan el is fogadta.

Az ordovícium idején jellemzően magas volt a tengerek szintje. A tremadoc korszakból a valaha létezett legnagyobb transzgresszióra (relatív tengerszint-emelkedés) maradtak bizonyítékok. Az ordovíciumi kőzetek jórészt üledékesek és jelentős arányt képvisel köztük a mészkő. Az élet a tengerekben virágzott, a nemzetségek száma megnégyszereződött. Puhatestűek, kagylók, csigák, csigaházas polipok, állkapocs nélküli halak (ők az első igazi gerincesek), és a korszak végére megjelent az első állkapcsos hal is. Ezek annyiból érdekesek számunkra, hogy a korszak végére jellemző volt egy tömeges kihalás. 443 millió évvel ezelőtt, a tengeri nemzetségek 60%-a kihalt. Itt kezdődne a meteoritos történet…

Egy elmélet szerint 470 millió évvel ezelőtt a fő aszteroidaövben ütközött két kb. 100 km-es aszteroida. Ez az ütközés létrehozott egy hatalmas törmelékfelhőt. Ebből a törmelékfelhőből relatíve sok ütközött a Földel. Az ütközések gyakorisága legalább százszorosa annak, ami jelenleg tapasztalható. Ezek a törmelékek ettől az időponttól megtalálhatóak az üledékes kőzetekben. Az elmélet ehhez a meteorzáporhoz köt két drámai eseményt. Az egyik, egy sor hatalmas földcsuszamlás, a másik pedig egy tömeges kihalási esemény. Az elmélet abból indul ki, hogy a svéd mészkőbányák elértek egy olyan réteget ahol az addig szép fehér mészkőben „csúnya” zöld foltok jelentek meg. Ezek a furcsa foltok, csomók fosszilis meteoritok. Ez rendkívül ritka jelenség, ezelőtt a geológusok még nem láttak ilyet. Mario Tassinari nevű amatőr geológus azonosította 1980-ban, de a szakma nem fogadta el. Azóta a kutatók, főleg Birger Schmitz, (Svédországi Lund Egyetem), több mint 90 db meteoritot talált ebben a mészkőbányában. Azért ugye ez sem gyakori… Ezt felismerve, nekilátott egyéb bizonyítékok keresésének az azonos korú kőzetekben. Ez úgy történt, hogy a mészkövet savban oldotta, és apró krómszemcséket keresett benne. Króm van a Földön is, de a kémikusok valószínűsítették, hogy ezek a szemcsék az űrből érkeztek. Szorgos munkával talált ilyen szemcséket kínai, orosz, svéd, skót és argentin mintákban is. Azonban akkor talált egy részletes, írországi ásványi elemzést az ottani, hasonló korú kőzetekről és ezekben a kőzetekben is megtalálták a krómszemcséket. Az írek állítása szerint viszont a krómszemcsék erodált ofiolitból származnak. (Az ofiolit az óceáni kéreg kőzetegyüttese. Az óceánközépi hátság vidékén keletkezik, a Föld köpenyéből fölnyomuló magmából.) Kinek van igaza? A matematika kegyetlenül precíz, de sokszor segít a viták eldöntésében.

Ebben az esetben is így történt. A svéd minta azért tartalmazott annyi meteoritot, mert az ott talált kőzetminta rétegeinek minden centimétere közel 10 000 év alatt jött létre, ugyanis akkoriban tenger borította a felszínt. A fenéken iszapból, mészkősárból és szerves „hulladékból” keletkezett a kőzet, tehát egy nyugodt, stabil felszínre potyoghattak az égi vándorok. Ugyanakkor az ír kőzet ezerszer gyorsabban alakult ki, melynek során homok, kavics és a magas hegyekből lezúduló iszap alakult át kőzetté. Ha ezer kilogramm ír feldolgozott kőzetben található krómot célirányosan vizsgáltak, akkor minimális volt az a króm-mennyiség ami égi eredetű. Tehát matematikailag igen kevés a valószínűsége, hogy a két dolog összefüggjön egymással. Így megdőlni kezdett az az elmélet, miszerint a nagy fosszilis földcsuszamlást egy aszteroida-becsapódás okozta.

Schmitz nem adta könnyen magát, célirányos vizsgálatokba kezdett. Kezdetben volt két földtörténeti korszak, a kambrium és a szilur. Ezek közé beékelődött, Lapworthnak köszönhetően az ordovícium. (Ezen korszakok tovább vannak tagolva, korai, közép és késői korszakokra, mely korszakok tovább vannak finomítva…) Bár évmilliókról van szó, mégsem születik meg csak úgy egy új korszak, kell valamilyen különleges, jól mérhető, bizonyítható esemény ehhez. Az akkori tengeri élőlények 60%-a kipusztult. Ez nagyon jól mérhető.  Meteoritikában pl. a vékony csiszolatokat úgy is kell vizsgálni, hogy egy rácsot helyeznek a mintára és meg kell számolni, hány kerek, illetve hány szögletes, már sokkhatásnak kitett kondrum található az adott területen. Ezen arányok értéke befolyásolja, hogy milyen petrológiai osztályba sorolják a meteoritot. Mint azt tudjuk, egy mérés nem mérés, két mérés fél mérés, tehát nem mérés… Van tehát sok mérés, most már számíthatunk szórást… Volt, van egy másik anomália, miszerint az idősebb kőzetrétegek között fiatalabb réteget találtak. Erre a magyarázat lehet a földcsuszamlás, de mi okozta? A harmadik dolog amit észre vettek, hogy az ordovícium és szilur határán a kőzetréteg feltűnően sima felületű, erre a jég magyarázat. Persze ez nem egy hideg téli éjszaka, hanem egy jégkorszak jellemzője. Mivel a Föld stabil pályán kering a Nap körül, a lehűlés okát a Föld légkörének hirtelen megváltozása okozhatta. A fent leírt jelenségeket próbálják az elméletek megmagyarázni.

A lehetséges magyarázatok:
– meteoritzápor
– egy közeli szupernóva hatása
– felfokozott vulkáni és tektonikai tevékenység

Tehát Schmitz, aki egy hatalmas meteorit-záporral magyarázná a jelenséget, sokat kell kutatnia, mérnie és számításokat kell végeznie. Nem elég állítani, hogy egy hatalmas aszteroida vagy annak darabjai ütköztek a Földdel, tények kellenek. Meg kell határozni, hogy mekkora az a tömeg és energia, ami kiválthat egy ilyen mértékű változást az egész bolygó életében. A könnyű válasz: nagy! De ez az állítás ide kevés! Nagy meteoritban sok az irídium. Hol van az a kőzetréteg, ahol feltűnően sok az irídium (pl. olyasmi, mint a sokat emlegetett KT vonal vagy határ tartalmaz)? A kora megegyezik a vizsgált jelenség korával? Megváltoztathatta-e a légkört annyira, hogy kialakuljon egy jégkorszak? Ezekre és még rengeteg más kérdésre kell válaszolni Schmitznek.

Ezért különböző tudományágak szakértőitől kért segítséget. A több, mint 90 db meteorit és kőzetágy alapos vizsgálatába kezdtek. A meteoritekről megállapították, hogy L-kondritok, a mintákat porrá őrölve az elemzés szerint ugyanabból a szülőégitestből származnak. Izotópok segítségével Schmitz ki tudta mérni, hogy a fragmentekben lévő krómszemcsék mennyi ideig voltak kitéve a kozmikus sugárzásnak. Azt tapasztalta, hogy minél fiatalabb a vizsgált szikla, annál több ideig volt kitéve a sugárzásnak, ez is azt támasztotta alá, hogy egy hosszabb ideig tartó meteorit, ill. törmelékhullás nyomait találta meg. Egy 1964-es tanulmány amely először L-típusú kondritnak azonosította a mészkőben talált fosszilis meteoritot, az ún. sokk-életkorát 470 millió évesnek azonosította. Ez egy független mérés volt, az adatok összevágtak. Következett a spektrumanalízis. A vizsgálandó port elpárologtatják és a színképét összehasonlítják lehetséges kisbolygókéval. A mérés eredményeként azt állapították meg, hogy az „eredeti test” illetve, ami maradt belőle, stabil pályán kering. Pályája alapján a Gefion- aszteroidák családjába tartozik. A még napjainkban hulló L-típusú kondritok 20%-a származik a Gefion családból.

A Gefion vagy Gefionian család főleg „S-típusú” kisbolygóból, kb. 100 törzstagból áll. A természeti jelenségekre jellemző a hatványfüggvény-eloszlás. Ez azt jelenti, hogy a kis hatások gyakorisága nagy, a mérsékelt hatásoké kisebb, a nagyobbaké ritka és a nagyon nagy hatásoké igen ritka. Az elmélet arra apellál, hogy a megszámlálhatatlan apró krómszemcsék és a sok apró meteorit megléte miatt, teljesen ésszerű azt feltételezni, hogy nagyobb tömegű, krátert létrehozó becsapódás is érte a Földet az ordovícián korban. Megemlíti a Lockne-krátert Svédországban, vagy a Osmussaar-breccsát Észtországban. Persze ezt nehéz így igazolni, mert a kráterek gyorsan pusztulnak, tehát az üledékes kőzeteket kell vizsgálni a megfelelő földtörténeti korból. A vita tovább gyűrűzött. John Parnell az Aberdeen Egyetemből javasolta, hogy modellezzék, hogy a nagy becsapódások létrehozhattak-e hatalmas földcsuszamlásokat a kontinentális margók környékén. 13-14 hasonló, nagy csuszamlást feltételeznek az ordovíciumban világszerte. Ő külön kiemelte az Angliai Lake District 1500 méter vastag gyűrt, nyírt, hajtogatott üledékét. Persze ezzel nem mindenki értett egyet, mert a masszív földcsuszamlások nem ritkák. A tenger alatti kontinentális lejtők instabillá válhatnak, főleg a tektonikailag aktív területeken.

A Lake District egy vulkáni ív mellett fekszik. A földrengések megmagyarázzák a megcsúszást, nem kell feltételezni egy meteorit becsapódás hatását. 2008-at írunk és még nincs vége a történetnek. A kutatás tovább folyt. Újabb esetleges becsapódási pontokat feltételeznek, most Észak-Amerikában. Ilyen az Ames-kráter Oklahomában, vagy a Decorah kráter Iowaban, a Slate-szigetek krátertó és a Wisconsinban található Rock Elm-kráter. Az jól látszik az ábrán, hogy milyen egyezésekre alapoz Schmitz.

Az ábrát Schmitz és munkatársai készítették 2008-ban, nyolc részre osztva a korai és közép ordovícián korszakot, és az üledékes kőzetvizsgálati eredményeit ábrázolja. A fekete vonal mutatja a biológiai sokszínűséget, a fajok számát. A nagyobb kihalási eseményeket a kék vonal mutatja. A piros vonal mutatja azt, ahol megjelenik a földönkívüli króm és ahol az ozmium izotópok megváltozását mérték (az ozmium egyik vegyülete, az ozmium-tetroxid erősen mérgező, koncentrációja a levegőben nem haladhatja meg a 0,0016 mg/m^3 értéket. A fém már 107 g/m^3 koncentrációban a levegőben tüdő-, bőr- és szemkárosodást okoz. Hét izotópja ismert ezek arányából, a hozzáértők jól ellenőrizhető következtetéseket tudnak levonni). Látszik, hogy a fekete minimum és a piros maximum jól összevág. Schmitz elmélete, amit „Great Ordovician Biodiversification Event – GOBE” névvel illetett, arról szól, hogy egy környezeti katasztrófa miatt tömeges kipusztulás következett be, de fontos, hogy nem pusztult el minden élőlény. A hatalmas meteorzápor ill. nagyobb becsapódások miatt a Föld felszíne is változásokat szenvedett, tagoltabbá vált, növelve a lehetséges élőhelyek sokszínűségét. Lényeges változás történt a légkör összetételében. A légköri oxigén megnövekedett, és az abból képződő ózonréteg a felszínre érkező ibolyántúli sugárzást minimálisra csökkentette. Ezzel megnyílt a lehetőség a növények szárazföldi elterjedésére (az ózonréteg jelentősen a szilur végére vastagodott meg annyira, hogy a szárazföldi élet tömegesen megjelenhessen). Az elmélet pozitív szemléletére az utal, hogy a név nem a kihalási hullámot, hanem az azt követő, az élet burjánzására, a flóra és fauna hatalmas és gyors fejlődésére utal. Az elmélet még a mai napig sem bizonyított. A lényeg, hogy volt az adott időszakban kiemelkedő meteorithullási esemény, de azt nem állíthatjuk, hogy ez akkora volt, hogy módosítsa a 470 millió évvel ezelőtti Föld klímáját, biológiai arculatát. A legutolsó cikk a témáról, amit találtam, 2013-as.

Ez volt a 2014-es cikk vagy dolgozat.

Mit találtam róla most? Először is megosztom a Metageologist 2013 Szeptember 30-án megjelent cikkét, hogy az érdeklődő eredetiben is olvashassa, amit itt összefoglaltam [2]. Két dolog miatt is érdekes és megéri elolvasni: egyrészt itt láthat szép fotókat, másrészt legalul van egy komment. Ezt a Metageologist írta 2017. 02. 04-én. Egy link látható, ami a Sience Daily oldalára viszi az érdeklődőt. A cím nem körülményeskedik sokat…

A mítosz összeomlott: nincs kapcsolat a hatalmas aszteroida becsapódás, és a biológiai sokféleség növekedése között [3]. Pár mondatban összefoglalom, hogy miként omlott össze a mítosz. Állítás: az ordovicianban volt egy hatalmas meteorzápor, ez megváltoztatta a földi környezeti feltételeket, éghajlati változásokat okozott, a légkör összetétele is megváltozott. A domborzati viszonyok átalakultak, fokozódott a vulkanizmus. Az élőlények 60%-a kipusztult ugyan, de a megmaradt élet, amely túlélte ezt a kataklizmát, hihetetlen fejlődésen ment keresztül. Cáfolat: A technika fejlődésével sokkal pontosabban tudták megállapítani a fosszíliák korát. A régebbi mérés a fosszíliák korát pontatlanul határozta meg. Most a cirkonkristályok elemzésével nagyon pontosan megállapítható az az időpont, amikor a cirkonkristály a felszínre kerül. Ez megegyezik a megnövekedett vulkáni aktivitás korával. Az adódott, hogy a meteorzápor később történt, legalább 2 és fél millió évvel, mint a megnövekedett vulkáni aktivitás miatt a felszínre került láva, és az ebben található cirkonkristályok kora. Ebben a hamurétegben az „új élőlények” fosszíliái is megtalálhatók. Tehát a meteorzápor nem okozhatta a tömeges kihalást. A cirkonkristályos kormeghatározásról is csak pár mondatot írok, mert kiváló linkeket adok a cikk végén. A régi (>50000 év) vulkánkitörések legelterjedtebben használt geokronológiai módszere a cirkonkristályokon végzett kormeghatározás. A cirkónkristály egy cirkónium-szilikát (ZrSiO4) ásvány. Ezek az emberi hajszál vastagságával összemérhető, tehát 100-300 mikrométer nagyságú szemcsék. Ezen kristályok esetében a kristályszerkezetben lévő „hibák” segítenek a kormeghatározásban. Az ásványok kristályrácsába a fő alkotókon kívül, elemhelyettesítéssel beépülhetnek nyomnyi mennyiségben idegen elemek is, ha azok ionjainak mérete és töltése közel van a fő komponenséhez. A cirkon ásványban így a cirkóniumot helyettesíteni tudja a hafnium, továbbá az urán és a tórium is. Az uránnak két radioaktívan bomló, instabil izotópja van, a 238 és 235 tömegszámú izotópok, míg a tórium izotópjai közül a 232 tömegszámú atom stabilizálódik radioaktív bomlással, a végállapot valamilyen ólomizotóp (206, 207, 208 izotópok). A vulkáni képződményből kinyert cirkonkristályokon történik az izotópmérés. Két fontos dolgot kell figyelembe venni. Az első, hogy az izotópok mennyiségéből, az adott izotóprendszerre jellemző felezési idő figyelembe vételével meg tudjuk határozni a jó keletkezési időt, fontos feltétel, hogy a keletkezés után az izotópok a kristályban maradjanak, azaz zárt maradjon a rendszer (azaz csak annyi származék-izotóp legyen, ami a radioaktív bomlás során keletkezett és annyi instabil izotóp, ami a radioaktív bomlás után visszamaradt). Ez az állapot különböző izotópok, különböző ásványok esetében más és más hőmérséklet elérése után áll be. A cirkonkristály akkor válik ki, ha a kőzetolvadékban a cirkónium mennyisége már olyan értéket ér el, hogy az olvadék „túltelítetté” válik ebben az elemben. A cirkonkristályban kb. 900 Celsius fok alatt már nem távoznak el az urán és az ólom izotópok, azaz a kristályosodás a záródási hőmérséklet alatt történik. Viszont a héliumizotóp csak 180 Celsius fok alatt marad benn a kristályban. A mérés elve az, hogy a láva a felszínen percek – órák alatt lehűl 180 fok alá, tehát a héliumizotópok is a kristályba zárva maradnak. Tehát, amennyiben megmérjük a cirkonkristályban lévő héliumizotópot és az urán- és ólomizotópokat, akkor ki tudjuk számolni, hogy a vulkánkitörés óta mennyi idő telt el. A kormeghatározáshoz szükséges izotópok mennyiségét lézerablációs ICP-tömegspektrométerrel végzik. Ez persze nem ilyen egyszerű ahogy leírtam, ez nagyon bonyolult mérés [4]. Tehát szerintem szerencsés gyakran ellenőrizni néhány tudományos állítást, hiszen a tudomány nem az igazságot írja le, hanem a legvalószínűbbet.

Ez így van jól!

Dénes Lajos

Források:
[1] http://www.csillagvaros.hu/forum/viewtopic.php?f=24&t=2254&start=630#p46780
[2] http://all-geo.org/metageologist/2013/09/the-great-ordovician-meteor-shower/
[3] https://www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170203110156.htm
[4] http://tuzhanyo.blogspot.hu/2018/03/piciny-cirkon-kristalyokbol-kinyert-ido.html

Horváth Miklós: A Mars bolygóról

A Mars bolygóról.

Naprendszerünk tagjai közt bizonyára a Mars bolygó az, melyet a physikai astronomia leginkább ismer. Physikája némely pontjaira nézve azonban a vélemények eltérők. Ennélfogva nem tartom érdektelennek C. Flammárion azon észleletei, s ezekből vont következtetései ismertetését, melyeket a Mars legközelebbi oppositiója alkalmával ez év első felé­ben tett.*

„A Mars — így ir Flammarion — északi felét fordította felénk, mely a délinél kevésbbé ismeretes. Az északi sarkot egy fénylő fehér folt jelöli, mely — ha az athmosphaera, mind a Marsé mind a Földé, eléggé tiszta — a bolygó tányéra körvonalain túlterjedni látszik. Az északi sarkvidék jelenleg nem igen nagy terjedelmű ; néha úgy tetszik ez a szemnek, mint egy fehér borsószem, mely a tányér alsó szélén ragyog, s helyzetéből ítélve, a függélyes átmérő alsó végétől 40°-nyi távolságra fekszik kelet felé (csillagászati távcső fordított képe szerint).

Az északi sark hótömegei jelenleg nem nyúlnak a szélesség (marsi) 80-dik fokán túl; némely években azonban a 6o°-on is átlépnek. A hóvidék változásai a déli sarknál még jelentékenyebbek. Igen valószínű, hogy az északi sark környékét tenger borítja, egy sarktenger; sötét folt látható e helyütt, bár melyik oldalát fordítsa is felénk a bolygó. Úgy látszik, hogy ezen sarktenger a szél. 45°-áig terjed, néhol még tovább, keskeny szárazulat (kontinens) által a 65— 75°-ig a hosszúsági kör irányában ketté vágva. Egy hosszú és keskeny tenger nyúlik északról dél felé, hol terjedelmes tengerrel, a déli tengerrel áll összeköttetésben, mely az egyenlítő túlsó oldalán a deli félgömbre benyú­lik. Rendesen úgy látszik, hogy ezen csatorna a két tenger összekötő ere, néha azonban mintha északi végén folytonossága meg volna szakadva, s derékszög alatt kanyarúlatot képezne. Az északi félgömbön jelenleg ősz van; az északi sark hótömegei nagyobb részben el vannak olvadva; a déli sarkon, mely most láthatatlan, az ellenkező történik. A déli vidéket, kö­zel a tányér széleihez, fehér szalag határolja. Vájjon a hó-e ez, mely a déli szél. 40 °-ig lenyúlik, vagy felhő? Az utóbbi valóbbszínü. A bolygó felülete a szárazulat és tenger eloszlódására nézve a Földé­től igen különbözik. Míg Földünk felületének 3/4-de víz, addig a Marson több a kontinens mint a tenger. A párolgásnak ott is ugyanazon hatá­sai vannak mint a Földön, s a színképi elemzés kimutatta, hogy a Mars légköre épp úgy vízgőzökkel van tele, mint a miénk, és hogy tengerei, felhői épp olyan vízből állanak, mint a mieink. A kontinens vörhenyes színét kevésbbé intensivnek találtam ezen évben mint rendesen. A vörhenyes szín okát eleinte az atmosphaerában keresték.*

E magyarázattól elállottak, mióta bizonyossá vált, hogy a tányér széle nem oly annyira színes, mint közepe, sőt majdnem fehér. Ha a vörhenyes színt az atmosphaera okozná, a tünemény éppen ellenkező lenne; mert ezen esetben a színességnek az atmosphaera-réteg vastagságával — melyen a visszaverődött sugarak áthaladnak — aránylagos mértékben erősbülnie kellene. A planétát alkotó anyagokban rejlik-e az ok? Föltehető volna ez akkor, ha analógia útján nem kellene azt következtetnünk, hogy a Mars szárazulatai nem sivatagok, sőt inkább, hogy az atmosphaera, az eső, a nap termékenyítő melege és mindazon elemek befolyása alatt, melyek a Földön a növényvilág keletkezését előidézték, ott is vegetatiónak kellett létrejönni, mely a planéta physikai és chemiai alkotásával összefüggésben van. Ha tehát az, mit látunk, nem az anyag belseje, hanem a felület, úgy a vörhenyes szín oka nem lehet egyéb, mint a vegetatió, bárminő legyen is az. Igaz ugyan, hogy ama színesség semmi változást nem mutat az évszakok folyamában, hasonlókat azokhoz, melyeket Földünkön észlelhetni, bárha évszakai intensitásra nézve egyenlők a miéinkkel: de a felületét födő vegetatio lehet a miénktől nagyon kü­lönböző, s év folytában kevesebb változásnak kitéve. Marsra vonatkozó észleleteink eredményei tehát a következőkben állíthatók össze:

1. A sarkvidékeket váltogatva hó fedi az évszakok és azon változások szerint, melyeknek oka a pálya nagy excentricitása. Jelenleg a sarki jég a szél. 8o°-ig ér.

2. Felhői és szelei vannak hasonlóan a Földéhez; az atmosphaera télen inkább van telítve párákkal, mint nyáron.

3. Felülete egyenletesebben van szárazulatra és tengerre oszolva, mint a Földé; valamivel több a száraz mint a tenger.

4. Meteorologiája közel ugyanaz mint a Földé: a víz ugyanazon physikai és chemiai állapotú, mint saját gömbünkön.

5. A kontinens vörhenyes vegetatio által látszik borítva.

6. Végre következtethetni, hogy e planétán organikus állapotok vannak, kevéssé különbözők azoktól, melyek a Földön az életet létrehozták.

Horváth Miklós

A Természettudományi Közlöny 1873 novemberi számában megjelent írás másodközlése. A cikket eredeti helyesírással közöljük.

Szerző: Planetology.hu

Kormos Balázs: Egy különleges holdi meteorit nyomában

Szeretném veletek megosztani eddigi legkülönlegesebb holdi meteoritom legszebb darabját. Korábban volt róla szó, hogy bizony ezek a holdi eredetű kőzetek, (melyek meteoritként érkeztek a Földre) tartalmazhatnak Fe-Ni-t. Arról is szó volt, hogy a Fe-Ni szemcsék a Holdba becsapódó meteoritok darabjai, melyek belekerültek az ütközési olvadékba,ahogy nyilván más litológiai klasztok is így kerültek ebbe a gyönyörű földpátos breccsába (és egyéb holdi meteoritokba).

Úgy tudom, hogy az NWA5000 600 millió éven át különböző becsapódásoknak és hőmérsékleti változásoknak kitéve alakult szépen lassan, (ez egyébként meglepően kevés idő) amikor is egy nagy becsapódás megadta neki a kezdő lökést felénk.

Az NWA5000 egy komplex Hold felföldi breccsa, melyekben igen nagy mértékben található leukogabbró törmelék. A leukogabbró tartalmaz anortitot és pigeonitot. A pigonit egy rendkívül érdekes ásvány, mely monoklin kristályrendszerrel rendelkezik, valamint a piroxén csoportok tagja. Úgy tudom, hogy a gyors lehűlésre utal ez az ásvány.

Viszont ugorjunk vissza mondandóm elejére. Nem utolsó sorban a fentebb említett Fe-Ni szemcsék közül egyet be is mutatok számotokra. Úgy tudom NWA5000-ből származó Fe-Ni fotó most kerül közzé elsőként hazai gyűjteményből. Végszóként ez a legszebb holdi meteorit, amit valaha láttam.

A Mars bolygó physikai viszonyairól

A Mars múlt évi augusztus, szeptember és október havában beállott oppositiója alkalmával többféle megfigyelések történtek, melyek e bolygó physikai viszonyait illetőleg nagyobb fontosságúak, és átalánosabb érdekeltséget keltenek. Erre nézve érdekesnek tartjuk a következőkben három angol csillagász megfigyeléseinek eredményét közölni. A greenwichi csillagfigyelőn ismételve vizsgálta Maunder a Mars színképét, annak eldöntésére, hogy e színkép milyen származású tulajdonké­pen, mutatja-e e színkép, hogy a Marsnak légköre van, vagy lehet-e belőle a bolygó felületének különbségeire kö­vetkeztetést vonni. Augusztus hó 23-ikán és szeptember 26-ikán Maunder összehasonlította a Mars színképét a Holdéval, mely akkor körülbelül ugyanazon magasságban volt a látóhatár felett. A Fraunhofer-féle vonalokon kivül mind a két alkalommal gyenge elmosódott elnyelési csíkok látszottak. Ugyanezek a sötét csíkok — számra nyolczan — szept. 21-ikén is mutatkoztak, a midőn a Holddal nem történt összehasonlítás. E csíkok közt csak három látszott a Hold színképében is, a többiek csak a Mars színképében fordúltak elő. Szeptember 12-ikén, midőn a „Dawes Ocean“-nak nevezett nagy, sötét folt foglalta el a bolygó korongjának közepét, megvizsgálta Maunder, hogy mutatkozik-e különbség a spectrumban, ha ez a korong különböző részeiből származik. A sötét folt (a „Dawes tenger”) sokkal gyöngébb színképet adott mint a korong többi részei; különösen feltűnt ez annak vörös és sárga részé­ben, de új elnyelési csíkok nem voltak láthatók. A sarkfoltok színképe D és F vonalak közt igen fényes volt, igen gyenge volt azonban benne a vörös. A Mars-színkép vörös vége sokkal halvá­nyabb volt közel a széléhez mint má­sutt, a violaszínű rész ellenben a korongnak minden pontjain egyenlő erősnek látszott. Az egész Mars-oppositió ideje alatt, a midőn az időjárás és más körülmények ezt megengedték, Christie és Maunder a bolygóról rajzokat készítettek. Ez alkalommal apróbb változásokat vettek észre, melyek a Mars légkörében történő változásokra mutatnak.

Nehezen dönthető el, hogy ezek a változások a saját légkörünkből vagy a Mars légköréből erednek-e? A korong kerülete sokkal világosabbnak mutatkozott, mint a korong többi részei. Ezenkívül még fehér foltok megjelenését is észlelték a Mars korongjának különböző helyein, mi arra látszik mutatni, hogy olykor felhők is keletkeznek a Mars légkörében. Madeira szigetén Green készített a Marsról 41 rajzot. Ezek közt a 12 legsikerültebbet a Royal Societynak küldte be. Ezek a rajzok bizonyosságot tesznek a Mars légkörének tisztaságáról, mivel éjről éjre a különféle részletek ugyanazon alakban mutatkoznak. A rajzok egyszersmind arról is tanúskodnak, hogy a Marsnak légköre van. Emellett bizonyít a részletek elmosódása a korong szélein, különösen pedig a sarkok közelében, hol a csekélyebb mérséklet következtében a vízgőzök nagyobb mértékben csapódnak le. Augusztus hó 21-ikén Green igen érdekes figyelést tett, midőn a délkör irányában haladó fehér sávokat látott,melyek az északi sark felé irányúltak, és a mint látszik, hideg légárámoknak az egyenlítő felé tartó áramlását mutatták. Szeptember 29-ikén ellenben a „de la Rue Oczeán” keleti szélét, a Mars korongjának egyik legélesebb részletét, két helyen felhők borították. A sarki hó-öv kisebbedését világosan észre lehetett venni, néhány, a madeirái utazás előtt készített rajzon. Ez az öv több mint kétszer akkorának mutatkozott, mint szeptember 29-ikén.


Schiaparelli 1888-as Mars térképe [1]

Egy harmadik Mars-észlelő John Brett augusztus 2-ikétől október 8-ikáig 9 hüvelykes refractorral vizsgálta bolygónkat Anglia déli csúcsán, igen kedvező légköri viszonyok között. Eszközének jóságát mutatja az, hogy vele a külső Marsholdat és a Neptun nehezen kivehető holdját is látta. Brett-nek megfigyelései azonban nem elégítenek ki abban a mértékben, mint a két előbbi figyelőé, a mennyiben az eddigi figyelések eredményeivel nem egyeznek A Marsot egészben véve rósz telescopicus tárgynak nyilvánítja, a mennyiben korántsem olyan jól és élesen látható, mint a Jupiter, de még úgy sem mint a Saturnus. A Mars légkörét figyelőnk kevéssé átlátszónak mondja. A bolygó rézvörös színéből hajlandó anyagának vörösen izzó állapotjára következtetni. A sarki fehér foltokat nem hótömegnek tekinti, hanem a Mars teste felett lebegő sűrű felhőlepelnek tartja, mely csakis a kevésbbé meleg sarkvidéken keletkezik, s igy többi részei tiszta légkört mutatnak. Brett nézetét avval támogatja, hogy az úgynevezett hófoltok a sarkvidéken — saját megfigyelései nyomán — nem közvetetlenül a Mars felületén vannak, hanem felette mint felhők lebegnek. Ezt a fölvételt erősíti Brettnek egy észlelése, mely szerint a fehér sarkfoltok árnyékot vetnek. (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society).

Heller Ágost

A Természettudományi Közlöny 1878 márciusi számában megjelent írás másodközlése. A cikket eredeti helyesírással közöljük.

Gesztesi Albert: Ahol egy nap hosszabb, mint egy év

Egy nap a Merkúron.

A dermesztően hideg, koromsötét éjszakában hirtelen vakító fény villan. A Nap hatalmas korongja felbukkan a keleti látóhatáron, és nagyon lassan egyre feljebb kúszik a csillagokkal teli, sötét égbolton. Egyszerre valami furcsa dolog történik! A Nap megáll az égen, majd elindul visszafelé, a látóhatárhoz közeledik. Aztán ott, ahol az imént felkelt, lenyugszik. Ismét a sötétség birodalma lesz a táj. De nem sokáig, mert a Nap újra felkel, s miközben korongja egyre kisebbedik, a zenit felé közeleg. Perzselő sugaraitól több száz fokra hevülnek a sziklák. Nem egy fantasztikus regényből idéztem, ez a valóság! A Merkúron.

A Merkúr [NASA]

A Merkúr az öt, szabad szemmel is látható bolygó egyike. Ősidők óta ismerik. A görögök Hermésznek, a rómaiak Mercuriusnak nevezték. Mercurius volt az istenek gyorslábú hírnöke. Ez az égitest valóban gyorsan mozog az égen. Csillagokhoz viszonyított helyzete egyik napról a másikra jelentősen megváltozhat. Eléggé fényes csillagnak látszik olykor a hajnali, máskor az alkonyi égen. Megfigyelése elég nehéz, mert soha nem távolodik el 27,8 ívpercnél jobban a Naptól.

Egészen 1962-ig az volt a csillagászok véleménye, hogy a Merkúr kötött tengelyforgású. Ekkor az arecibói 305 méteres rádióteleszkóppal vizsgálták a bolygó termikus rádiósugárzását és azt a meglepő eredményt kapták, hogy a megvilágított és az éjszakai oldala közel egyenlő hőmérsékletű. Ebből azt a következtetést vonták le, hogy vagy van a Merkúrnak valami csekély légköre, vagy valamivel gyorsabban forog a tengelye körül, mint ahogy azt eddig hitték. Végül 1965-ben radarmérésekkel megállapították, hogy tengelyforgási ideje 59 nap. Forgástengelye pedig merőleges a keringési síkjára. Azóta a bolygónál járt űrszondák – a Mariner-10 és a Messenger – megerősítették ezt az értéket.

Furcsa érték ez az 59 – egészen pontosan 58,6462 – nap. Ez a Merkúr keringési idejének (87,96934 földi nap) pontosan a 2/3-ad része! Tehát, amíg a Merkúr kétszer megkerüli a Napot, addig éppen háromszor fordul meg a tengelye körül. Ennek azután érdekes következményei vannak. A bolygó felszínén álló (képzeletbeli) megfigyelő számára egy merkúri nap hossza 176 földi napnak felel meg, azaz éppen kétszer hosszabb, mint egy merkúri év!

Ha egészen pontosak akarunk lenni, akkor be kell látnunk, hogy valamennyi direkt irányban forgó bolygó esetében hosszabb egy nap, mint amennyi idő alatt megfordul a tengelye körül. Földünk például 23 óra, 56 perc és 4 másodperc alatt végez egy 360 fokos fordulatot. Ám a Föld viszonylag gyorsan forog a keringési sebességéhez képest. Az olyan lassan forgó, de gyorsan keringő égitestnél, mint a Merkúr, egészen furcsa következményekkel jár. Végül is arról van szó, hogy a keringés és forgás szögsebessége nagyon közel van egymáshoz, sőt időről-időre az egyik meghaladhatja a másikat.

Az első ábra azt mutatja, hogy egy, a Merkúr felszínén egy bizonyos pontban álló megfigyelő (piros cövek) számára 88 napig a látóhatár fölött van a Nap. A második ábra pedig a 88 napos éjszakát mutatja.

A Merkúr pályája erősen excentrikus (e = 0,20563069). Napközeli (perihélium) és naptávoli (afélium) pontja között nagy a különbség. Perihéliumban 46 millió, aféliumban viszont 70 millió km-re jár a Naptól (kerekített értékek). Márpedig – Kepler második törvénye értelmében – a bolygók napközelben gyorsabban, naptávolban lassabban haladnak pályájukon. A Merkúr is így tesz, de eközben a tengelyforgási sebessége nem változik, egyenletes marad. Van úgy, hogy a pályájának bizonyos szakaszán a tengelyforgás szögsebessége meghaladja a pályamenti sebességet. Ennek eredmény pedig az lesz, hogy a Nap furcsa dolgokat művel az égen.

Igencsak meglepődne a Merkúron álló megfigyelő, aki a napkeltét figyeli. A Nap felbukkan ugyan a keleti horizonton, egy darabig emelkedik, majd megáll és lenyugszik. Kis idő múlva ismét felkelne, majd egyre kisebbedve emelkedne magasra az égbolton. Elérve delelési magasságát, a nyugati látóhatárhoz közeledve egyre nagyobbnak és nagyobbnak látszana, majd annak rendje szerint lenyugodna. De nem végleg! Mert kis idő múlva ott ahol lenyugodott, ismét felkelne. Rövid időre mutatná meg magát, ismét lenyugodna, most már véglegesen, hogy beállhasson a 88 napig tartó koromsötét és fagyos éjszaka.

Ha megfigyelőnk máshol, mondjuk az előbbi helyéhez viszonyítva 90 fokkal keletre állna a Merkúron, akkor egészen máképpen látná mozogni a Napot. Felkelésében és lenyugvásában nem volna semmi különös. Napkelte után azonban a Nap egyre növekedve közeledne égi útjának tetőpontjához, majd azon egy kicsit túlhaladva megállna és még mindig növekedve, lassan elindulna visszafelé. Ezután ismét irányt váltva, fokozatosan kisebbedve folytatná útját a nyugati látóhatár felé, ahol egyszerűen lenyugodna. Az égen ezt a hurkot, vagy „bukfencet” körülbelül 20 földi nap alatt csinálja meg. Ebben az időszakban van a Merkúr legközelebb a Naphoz. Megjegyzendő: a Merkúr egén átlagosan háromszor akkorának látszik a napkorong, mint a Földről nézve.

Napközelben a bolygó felszíne körülbelül kétszer annyi energiát kap a Naptól, mint naptávolban. Ráadásul, – mint láttuk – hurkot is csinál az égen, tehát hosszabb ideig tartózkodik a zenit tájékán. Nem csoda tehát, hogy a Merkúrnak ezek a területei, az úgynevezett „forró pontok” sokkal több besugárzást kapnak, mint más vidékei. Két ilyen található a Merkúron, egymástól 180 fok távolságban, a két átellenes oldalon. Viszont azok a helyek, ahonnan a kettős napfelkeltét és napnyugtát lehet látni, az úgynevezett „hideg pontok”.  No, azért a hideg pontok sem hidegek, hiszen ezeken a helyeken nappal 320-330 C fok a hőmérséklet, míg a forró pontokban ez az érték meghaladhatja a 430 C fokot is! Éjszakánként viszont mindenütt -170 C fokig hűl a felszín. A Naprendszerben ezen az égitesten tapasztalhatók a legnagyobb napi hőingások.

Az űrszondák által készített képeken a Merkúr nagyon hasonlít a Holdhoz. A laikus érdeklődő könnyen összetéveszti őket. Mindkét égitest felszínét kör alakú képződmények, becsapódásos eredetű meteorkráterek borítják. A Holdtól eltérően azonban a Merkúron nincsenek nagy lávasíkságok, úgynevezett tengerek. Viszont egyes részeken a kráterek között lágyan domborodó, sima terülteteket láthatunk. Úgy gondoljuk, hogy ezek a legősibb kéregdarabok maradványai, amelyek a bolygó kialakulását követő teljes megolvadás után először szilárdultak meg. A kráterek egy része – hasonlóan a Holdhoz – központi csúccsal rendelkezik, mások körül sugaras szerkezet látható. Ezek a sugarak a becsapódáskor kidobott anyag visszahullásánál keletkezett másodlagos kráterekből állnak. Más vidékeken kisebb lávafolyásokra utaló nyomok is felfedezhetők.

A Merkúr legnagyobb és jellegzetes felszíni formája a Caloris-medence. A bolygó átmérőjének csaknem egyharmadát kitevő, mintegy 1300 km átmérőjű körkörös alakzat. Nem sokkal a bolygó kialakulása után, egy hatalmas kozmikus testtel való ütközéskor keletkezett. A becsapódás keltette rengéshullámok alakították ki a többszörös gyűrűs szerkezetet, amelyen belül a kéreg részben meg is olvadt. A rengéshullámok minden irányban szétterjedve és a Merkúr belsején is áthatolva a becsapódással szemközti oldalon, a bolygó túlsó oldalán találkoztak, és ott egy rendkívül kusza, magas csúcsokkal tarkított, felszabdalt térszín jött létre.

A Caloris szó magyarul „forró”. Nem véletlenül nevezték el ezt a helyet Caloris-medencének. Ez ugyanis az egyenlítőtől kicsit északabbra, a Merkúr egyik forró pontján van. A másik forró pont az átellenes oldalon, az előbb említet összetöredezett vidék. E két terület között – keletre és nyugatra – félúton vannak a viszonylag hidegebb pontok.

A Merkúr térképezéséhez elengedhetetlen, hogy a Földünkéhez hasonló földrajzi fokhálózattal rendelkezzen. A Merkúr fokhálózatát a Nemzetközi Csillagászati Unió (IAU) 16. bizottsága a következőképpen határozta meg: legyen a bolygó 0 fokos kezdő délköre az 1950. évi első perihélium-átmenetkor (vagyis egy adott égitest pályájának a Naphoz legközelebbi pontján való áthaladásakor) az Egyenlítőn az a pont, amely éppen akkor pontosan a Nap alatt volt. Később ezt a délkört valamilyen, a Mariner-10 felvételein jól látható alakzathoz akarták kötni. Nos, az az érdekes, hogy a 0 délkörről a Mariner-10 sohasem készített felvételt, mert valahányszor fényképezett, ez éppen az árnyékos oldalon volt. Találtak viszont a felvételeken egy jól definiálható kicsi krátert, a Hun-Kal-t, amely pontosan 20 fok nyugati hosszúsági körön és a 0,23 fok déli szélességen fekszik. Nevét azért kapta, mert állítólag azték nyelven a hun kal „huszadik”-at jelent. Gyakorlatilag ez tekinthető a Merkúr Greenwichének. (5. ábra)


A Hun Kal kráter [NASA]

Gesztesi Albert

Dénes Lajos: A kézzelfogható űr

Meteoritekről akarok írni, arról, hogy miért érdekesek számomra. Mindenki magából indul ki, így én is. Amikor megvettem az első példányaimat, mindent tudni akartam róluk. Hol, mikor hullott, mennyit találtak belőle, milyen a típusa, mennyit ér…

Később megnyugszik az ember és más is érdekelni kezdi. Hogyan jöttek létre? Milyen anyagokból, ásványokból állnak? Hogyan állapítják meg a származásukat, a korukat, az alkotórészeiket? Ezek az űrből jött kövek mennyire jellemzőek csak a Naprendszerünkre? Máshol is ilyen testek keletkeznek? Még hosszan tudnám folytatni a kérdéseket, amik felmerültek bennem.

További kérdések helyett viszont inkább azokat a válaszokat írom le, amiket tanulmányaim során találtam az adott téma kapcsán. A cikk olvasásakor úgy tűnhet, hogy felugrom a fa tetejére és lefelé mászok, hogy elérjem a fatörzsét, de én ezt úgy látom, hogy először kikészítem a szálakat, amikből később erős kötelet verek.

Manapság divat mindent az Ősrobbanástól vagy a régi görögöktől kezdeni, én mégis csak a második generációs csillagok, pontosabban ilyen típusú naprendszerek kialakulásától kezdem és a terjedelem miatt nagy lépéseket teszek majd.

Talán meglepő, de a Naprendszer kialakulásának helytálló leírása a 18. században született. Két úriember egymástól függetlenül (Immanuel Kant – Naturgeschichte und Theorie des Himmels (1755); Pierre-Simon Laplace Exposition du systeme du monde (1795)) dolgozta ki, de ugyanarra a megállapításra jutottak, az utókor pedig az elméletet Kant-Laplace nebula/ősköd elméletnek nevezte el.

Az elmélet szerint egy forró gázködből jött létre a Naprendszer, amely a gravitáció miatt zsugorodott és hűlt. Idővel egyre gyorsabban forgott és gömb alakúvá vált. A centrifugális erő miatt a gömbből korong lett, a korongról pedig övek váltak le és ezekből bolygók keletkeztek, a központi anyagból pedig a Nap lett.

A ma elfogadott elmélet szerint a második generációs naprendszerek olyan gázfelhőből alakulnak ki, amelyben a hidrogénen és héliumon kívül már szinte minden elem jelen van. Ennek oka az, hogy csillagászati léptékkel számítva egy közeli szupernóva-robbanás által létrejött nehezebb elemek keveredtek a gázfelhőbe. A Naprendszerünk kialakulásakor biztosan bekeveredtek a kezdeti nebulába még egy vörös óriáscsillag levetett planetáris ködében lévő nehezebb elemek is. Ezt arra alapozzák a kutatók, hogy például a Murchison vagy az Orgueil meteoritokban található óriás grafitszemcsék kialakulása a vörös óriásokra jellemzőek.

A fenti ábrán az látható, hogy a Naprendszerhez hasonló rendszer egy 100 csillagászati egység méretű korongból alakult ki. A felső, kék intervallumok mutatják a mérésekhez használt eszközöket, lent a korongot alkotó anyag állapotát illetve a sugárzási jellemzőit. [1]

Tudom, hogy a Naprendszerben élet és halál ura a Nap, de én most csak a szilárd anyagok kialakulásával szeretnék foglalkozni. Tehát adott pár tízezernyi atom/cm³ gáz- és poranyag, amiből kialakul egy fiatal csillag és bolygórendszer, valamint az aszteroidák, üstökösök és minden más.

A fentiekből már kiderült, hogy a hidrogén és hélium felhőbe belekeveredtek nehezebb elemek egy közeli szupernóva robbanása miatt. A szilárd elemek szemcsemérete mikronnál kisebb, nagyjából a cigarettafüst koromszemcséivel hasonlatos. [2]

Ezt a gáz- és porkeveréket a Naprendszer esetében 6 milliárd évesre becsülik, a mai elnevezése pedig „korong”.

Új szál:

Jó lenne tudni, hogy hogyan jöhetnek létre struktúrák! Elnézést kérek azoktól, akik számára ez evidens, de nem egy kémialaborban vagyunk, ahol egy kémcsőben kevergetünk mindenféle elemeket és majdcsak lesz valami belőle. Szerintem nem triviális az, hogy az űrben, gyakorlatilag vákuumban magától kialakuljon valamilyen ásványalkotó molekulalánc. Ebben talán nagy szerepet játszik a mindent átjáró kozmikus sugárzás, ami létrehozhat az atomokból ionokat és akkor szerencsés esetben molekulák, szilikátos alkotórészek, vegyületek is létrejöhetnek, bár ez inkább a gáz és porkorong sűrűsödésekor lesz inkább jellemző.

Csillagkeletkezési helyeken (NGC 2070 és M 42) sikerült spektroszkópiai méréssel kimutatni a H3+ (Ejtsd: H 3 plusz) , azaz háromcentrumú kötéssel kötött hidrogén magokat (protonokat) amelyeknek csupán két elektronja van. Ez a leggyakoribb ion az univerzumban és nagyon reagens. Rengeteg vegyület kialakulását vezették le a H3+ -ból.


Vegyületek keletkezése születő naprendszerekben [3]

A korongban lévő turbulenciák miatt, a statikus elektromos töltöttség vonzása okán, vagy a mágneses tér erővonalai mentén, a kialakulóban lévő csillag rendszertelen kitörései hatására kerülhetnek elemek egymás közelébe és az agresszív töltött részecskék kapcsolódhatnak velük.

A csillaggá összehúzódó kozmikus por- és gázköd fölmelegedett, központi forró tartományai létrehozták a Napot, a keringő ködből pedig anyagcsomók váltak ki, azok megformálták a Naprendszer ásványait, melyek aztán ütközésekkel fokozatosan nagyobb égitestekké halmozódtak. A Nap körüli por- és gázköd anyagát kétféle erő halmozta nagyobb testekké. Az egyik erő az elektromágneses és kvantumos hatások együttese, amely ásványszemcséket hozott létre. Apró szemcsékben kristályok váltak ki, melyek az ütközések során összetapadtak, és egyre nagyobb anyaghalmazokká álltak össze. A másik erő, a gravitáció, mely fokozatosan jutott szervező szerephez a bolygók kialakulása során. [4] [5]


Bolygócsírák kialakulása a szoláris ősködben (Bérczi és Lukács, 2001) [10] 

Az összehúzódást valószínűleg egy „közeli” csillag felrobbanása indította el, amely mint csillagszél elkezdte mozgatni a viszonylag homogén elrendezésű gáz és por elegyet. Az általa szállított nehezebb elemek bekeveredése kis csomókat hozhatott létre. Ez a folyamat kb. 4,7 milliárd évvel ezelőtt kezdődött. A felhőben lévő kis csomósodások növekedni kezdtek, összetapadtak, a gravitáció vagy statikus feltöltődés miatt is vonzhatták egymást. Majd hógolyószerűen növekedni kezdtek.  Ebben a forgó, korong alakú felhőben lezajló folyamatok határozták meg a Naprendszer égitesteinek tulajdonságait, így a mozgásukat, az anyagi összetételüket és az ettől függő felszíni alakzataikat is. Az ún. Lewis-Barshay-féle modell szerint a kondenzációs folyamatokat és az anyagi összetételt nagyban befolyásolta a Naptól való távolság.


A Lewis-Barshey-féle modell [6]

A Lewis-Barshay-féle modell szerint a fő kőzetalkotó szilikátok alkották a belső bolygók övében kiváló ásványok nagy részét. Ezek olvadékcseppeket alkottak egykor, mert a korai Nap kitörései egyes tartományokban úgy fölforrósították a por- és gázködöt, hogy az addig már kialakult és összetapadt kristályok megolvadtak, majd lehűltek. A 0,1-1 milliméteres nagyságú gömböcskékre (ezek a kondrumok), fokozatosan tapadt rá a körülöttük található por is. A kondrumok és a maradék poranyag összetapadással és ütközésekkel ez egyre nagyobb égitestekké halmozódott.

A Naphoz közel, forró tartományokban kiváló ásványok [6]

Az egykor megolvadt cseppek fokozatosan kihűltek, kikristályosodtak. Ezeket az ásványokat találhatjuk meg a bolygók, törpebolygók, kisbolygók, aszteroidák stb. anyagában. Az alkotórészek azonosak, de a történetük más és más, attól függően, hogy melyik égitest kialakulásában vettek részt.


Az EX Lupi rendszer kitörése [7][8]

Ma a kutatók nagyon sok születő vagy fiatal naprendszert figyelnek folyamatosan.

Ilyen megfigyelt naprendszer az EX Lupi rendszer amely 2008-ban egy kitörés alkalmával 5 magnitúdóval lett fényesebb, ez százszoros fényesedést jelent. Sikeresen pályáztak a Spitzer űrtávcső mérésre és azt sikerült 10 μm infra színképelemzéssel kimérni, és a pár évvel korábbi mérés összehasonlításával megállapítani, hogy az eddig amorf szilikátos anyag a kitörés hatására megolvadt és kikristályosodott. A spektrumot összehasonlítva a földi kalibrációs mérésekkel, olivin kristályok kialakulását figyelték meg. A megfigyelésben két magyar kutatócsapat is részt vett és közösen publikálták az eredményt. (Nature 2009) [7][8]

Még egy szál, hogy kötelünk erősebb legyen!

Az ős-Napban meginduló magfúziós folyamat jelentősen felfűtötte a felhő központi részét. A szoláris köd belső vidékeiről a gázok, illetve a porszemcsékből felszabaduló illékony anyagok a Napból áramló részecskesugárzás, a napszél segítségével a külső területekre kerültek. A belső bolygókezdemények, bolygócsírák összeállásában főleg szilárd szemcsék vettek részt. Távolabb, ahol elég hideg volt a víz kicsapódásához, a vízjég-szemcsék száma ugrásszerűen megnőtt. Az ennél távolabbi tartományban már a víz is részt vett a planetezimálok felépítésében.

Catherine Walsh (Leiden University) munkája, a rajzon egy, a szilikát-öv és a jég-öv határán lévő szemcsét láthatunk [2].

Számomra a legizgalmasabb terület! A szilikátos magnak, ami akár szenet is tartalmazhat, sőt akár szénszemcse is lehet, hasonló szerepe van, mint az esőcseppek kondenzációs magjának. A jég körbeöleli a magot, és itt már elindul a kémia! Bonyolult molekulák jöhetnek létre. Látható, hogy a szemcse mérete már ellenáll a kozmikus sugárzásnak, ezalatt azt értem, hogy az eltalált, átalakult vagy gerjesztett atom vagy molekula megmarad a szemcsében, további reakciókra alkalmas állapotban. Persze, lehet hogy pár molekula elszublimál, hiszen alig van gravitációs hatása egy ilyen szemcsének, de ez már akkor is egy struktúra, ami tovább fejlődhet…


A fősorozat előtti csillagok vázlatos szerkezete [9]

A szoláris ködből jelentős mennyiségű gázt csak az óriásbolygók tudtak magukhoz kötni, de azok is csak az összeállás későbbi fázisában, amikor már kellően nagyméretű és gravitációjú maggal rendelkeztek. A gázbolygók nagy kiterjedésű légköre azért tudott megmaradni, mert a Naptól távol alacsonyabb a hőmérséklet, emiatt kisebb a gázok hőmozgása, továbbá a napszél ereje is gyengébb.

Később a bolygócsírák további növekedésében már nem a por- és gázgyűjtés jelentette a fő szerepet, hanem az egymással való összeütközés és összeolvadás.

Sok szálunk van már, ideje pár olyan szálat is beszőni, amik gyengítik a kötelünket, nehogy elbízzuk magunkat.

Az első nagy probléma az, hogy hatalmas változásnak kell bekövetkeznie ahhoz, hogy a korongból csillag születhessen.


Fentről lefelé: a részecskék száma, hőmérséklet, kiterjedés, a mágneses tér változása, a forgás sebessége. [2]

Az akkréció problémája abból áll, hogy hogyan veszíti el a perdületét a korong anyaga, miért hullik a születő protocsillag felületére? Arról van szó, hogy kb. 5 AU kiterjedésű koronganyag bespirálozzon és létrehozza a Napot, ahhoz a perdületének az 50-ed részére kell csökkennie.

A perdület-megmaradás miatt valaminek el kell vinnie a többlet-perdületet, de mi? Súrlódás a korongon belül? Ne feledjük, a korong sűrűsége földi léptékben mérve nagyon jó vákuum. A korongban vannak turbulenciák? Lehet, és az a részecske, ami elviszi a másik perdületét az majd távolodni fog, az anyag „időt nyer”, hogy bolygó anyaga lehessen, és ne hulljon be a protocsillagba. Ma ez a legelfogadottabb elmélet.

A por lecsatolódása azt a problémát jelenti, hogy laboratóriumi kísérletek alapján, ha poranyag ütközik, akkor a legvalószínűbb az, hogy a szemcsék összetapadnak. Magam is láttam egy filmet, ami egy ISS kísérletet mutatott be. Az űrhajós kevés sót és cukrot szórt egy nylonzacskóba, kissé felfújta a zacskót, majd megrázta, hogy a por keveredjen és láss csodát a cukor és só szemcsék összetapadtak! Fontos információt adott, hogy az űrhajósok úgy kávéznak és teáznak, hogy egy erősebb zacskóban víz van, benne a kávé őrlemény vagy a teafű. Ezt megmikrózzák majd erősen összerázzák, ha kész, a kupakot lecsavarják és egy beépített szűrőn keresztül kiszívják. Nos, egy ilyen tasakot kicsit összeráztak, a teafű lassan, de határozottan csomósodott. De amikor a kísérletező az ujjával erősen megdörzsölte a zacskót a folyamat hirtelen felgyorsult, nyilván a statikus töltődés hatására.


Egy kép az ISS-en történt kísérletről [Youtube]

Viszont, ha a kis porgömböcskék elérik a kb. egy centiméteres határt, a modellek szerint, akkor már nem tapadnak össze, hanem elpattannak egymástól. Ez viszont baj! Talán a statikus töltődés segít összetartani a nagyobb cseppeket, vagy a nagyobbakhoz előbb kisebbek tapadnak? Esetleg, por vagy távolabb már a jég? Ki tudja? Az is igaz, hogy a centis gömböcskék már kezdenek a Kepler pályára állni, tehát az ütközési sebesség sok esetben nagyon alacsony, de rugalmas ütközés esetén az űrben el kellene pattanniuk. Szerencsére nem teszik mindig!

Messzire azonban nem jutunk, mert itt a következő akadály.

Az “egy méteres határ”-probléma abból áll, hogy amikor a test már ekkora, teljesen lecsatolódik a gáztól. Tehát, ha a gáz valamiért mozogni, örvényleni kezd, például egy korai napkitörés miatt, a test erre már nem reagál, hanem átcsörtet a gázon. Igen ám, de akkor súrlódik! Tehát a test, a Kepler törvények által meghatározott pályán kering, a gázrészecskék viszont a nyomásváltozásokra való tekintettel akár lassabban is keringhetnek, mint azt az adott pálya megkövetelné, vagy akár „keresztbe” mozdulhat pályáján a születő csillag körül. Így viszont egy kvázi közegellenállást jelent a már tömör testnek, aminek pár tízezer év alatt illene belehullania a fiatal csillagba.

Kibúvót két elmélet is adhat, persze lehet, hogy a kettő hatása együtt jelentkezik…

Az elsőt az támasztja alá, hogy fiatal, születő naprendszereknél láttak spirálkarokat a korongon belül. A por és gáz keverék, bár ritka, de mégis van nyomása, hőmérséklete, ezen nyomásgradiensek  eredője létrehozhat nyomás maximumokat, ami lassíthatja a sziklák bespirálozódását. Tehát, ha van belső szerkezete a korongnak, márpedig több (főleg ALMA mérés) szerint van ilyen, akkor ez kissé megtarthatja az anyagot.

A második esetében az a teória, hogy a test nagyon gyorsan „hízik”. Minél nagyobb a test, az apró ütközések hatása kiegyenlíti egymást, a test igyekszik tisztára söpörni a pályáját és így már megmarad.

A probléma feloldását próbálja megmutatni a következő két ábra [2]:

Még két információ. Minden elmélet szerint, a bolygóképződésnek nagyon gyorsan kell bekövetkeznie! Csillagászatban ez pár tízezer évet jelen csupán. A másik az, hogy nagyon nagy korongból keletkező csillagoknak, kevés bolygója lehet. Két Nap-tömegnyi anyag már olyan gyorsan húzódhat össze, hogy nem marad anyag a bolygók létrejöttéhez. De ez nagyon vékony jég, nem megállapítás, csak egy vélemény a sok közül.

A bolygócsírákból, planetezimálokból száz darab körüli becslések a legelfogadottabbak.

A nagyobb testek gravitációs hatása zavarja, perturbálja egymás pályáját, vagy ütköznek, vagy szerencsés esetben a megfelelő rezonancia pályákra kerülnek, így megmaradnak.


Korai Naprendszerünk egy fantáziarajzon [Forrás]

Ennyit szerettem volna, ha valaki azt hiszi, hogy nem is a meteoritekről írtam, akkor az téved! Minden test potenciális meteoroid, csak a méretétől függően másként nevezik, de ha egy darabkája eléri a Föld légkörét, akkor meteorrá válik, és ha eléri a Föld, vagy más égitest felszínét, és meg is találjuk, akkor már meteorit lesz a neve! Szerencsés ember az, aki kezében tarthat egy darabot a világűrből. Én szerencsés vagyok. Köszönöm!

 

Források:

[1] Kóspál Ágnes: ESA / MTA CSFK CSI – Csillagkörüli korongok dinamikája, Fiatal Csillagász és Asztrofizikus Kutatók Találkozója 2014

[2] Ábrahám Péter: MTA CsFK Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézet – Miért olyanok a  bolygórendszerek? Atomcsill, 2016. (http://atomcsill.elte.hu/letoltes/foliak/12_evf/atomcsill_12_06_Abraham_Peter.pdf)

[3] Szidarovszky Tamás: ELTE TTK Kémiai Intézet -Analysis of the Rotational-Vibrational States   of the Molecular Ion H3+

[4] Lukács Béla: MTA – Lukács Béla

[5] Bérczi Szaniszló: ELTE TTK KAVŰCS – Bolygótestek Atlasza 2001

[6] Bérczi Szaniszló: ELTE TTK Fizikai Intézet, Anyagfizikai Tanszék – A Naprendszer égitestjeinek fejlődése – Fizikai Szemle 2007/3. 88.o.

[7] Kóspál Ágnes: ESA / MTA CSFK CSI – Cold CO gas in the disk of the young eruptive star EX Lup

[8] Ábrahám Péter: MTA CsFK Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézet – Brightness variations of the FUor-type eruptive star V346 Nor ⋆

[9] Kun Mária: MTA Konkoly Thege Miklós Csillagászati Kutatóintézete – FIATAL CSILLAGOK ÉS KÖRNYEZETÜK KÖLCSÖNHATÁSAI Fizikai Szemle 2005/9.

[10] Gyollai Ildikó: MTA CSFK – TERMIKUS ÉS SOKKMETAMORF JELENSÉGEK EGY KIS ÉGITEST FEJLŐDÉSÉBEN A MAGYARORSZÁGI ÉS ANTARKTISZI METEORITOK PETROGRÁFIAI , RAMAN – ÉS INFRAVÖRÖS SPEKTROSZKÓPIÁS VIZSGÁLATA ALAPJÁN

[11] Dénes Lajos: – No mi a ménkű ez?!  http://mek.oszk.hu/14900/14919/#

Sztrókay Kálmán: A naprendszer eredete

Sztrókay Kálmán: A naprendszer eredete

„A naprendszer keletkezésének problémája már attól az időtől kezdve foglalkoztatta az astronómusokat, a mikor Kepler lángelméje felismerte a bolygók valódi mozgásának törvényeit s ezzel világossá vált, hogy a Nap és a bolygók között kezdettől fogva szoros kapcsolatnak kellett lennie. A bolygók és a holdak mozgásánál a legfeltűnőbb az, hogy valamennyi csaknem köralakú pályákban mozog s ez a különös egyöntetűség – a melynek okán már Newton, Euler, Lagrange is sokat gondolkodtak – volt Laplace kiindulási pontja is, mikor ő a naprendszer keletkezéséről szóló hipotézisét megcsinálta, melyet most már mindenki ismer s a melyet az iskolákban is mint igazságot tanítanak. Laplace szerint a naprendszer valaha egy hatalmas kiterjedésű köd volt, a mely középpontja, a mai Nap körül forgott s forgása mindig nagyobb és nagyobb sebességgel történt, a minek következtében a ködgömb egyenlítője mentén előbb egy–egy gyűrű fejlődött le s a gyűrűk később összetömörültek: bolygókká váltak, a melyek most már ugyanazon a helyen keringtek tovább, a melyen mint gyűrűk leváltak. Ez a hipotézis megmagyarázza a bolygók közel köralakú pályáit, azok belsejének magas hőfokát s leginkább ez volt az oka annak, hogy ellentmondás nélkül terjedt el annyira. Az újabb időben azonban a tudós világ nehezen fogad el egy–egy hipotézist s alaposan megvizsgálja, hogy nem talál-e bennük ellentmondást. Szinte azt lehetne mondani, hogy a modern természettudományok nem annyira hipotézisek felállításával, mint inkább azok megdöntésével foglalkoznak, a mi alapjában véve sokkal több haszonnal is jár. A Laplaceelmélet is elérte sorsát s a legutóbbi időkben – habár egyelőre még kevesen tudnak róla végleg megdöntöttnek, helytelennek bizonyult s helyet adott egy újabbnak, a spirális- köd hipotézisének, a mely az eddigi tudásunk alapján még minden tekintetben megállja helyét.

Rezsabek Nándor: Tudomány, technika, irodalom – Sztrókay Kálmán emlékezete c. könyvének borítója. A borító az ELTE Gothard Asztrofizikai Obszervatórium archívumából és ifj. Sztrókay Kálmán jóvoltából Sztrókay Kálmán hagyatékából származó illusztrációk, valamint Rezsabek Nándor felvételének felhasználásával készült.

A Laplace-féle hipotézisnek most adta meg See I. I. a kegyelemdöfést az Astronomische Nachrichten legutóbbi számában, a hol beszámol röviden a csillagrendszerek keletkezésének kérdése körül végzett vizsgálatairól, melyek a Researches on the Stellar Evolution czímű nagy munkájának második kötetét fogják betölteni. Az ő vizsgálatai elsősorban arra irányultak, hogy a bolygók és holdak különös körpályáinak okát találja meg s éppen eme körpályákból következteti, hogy a Laplace-féle hipotézis – a mely tulajdonképpen ugyanebből a tényből indul ki – ellentmondásban van a fizikai alaptörvényekkel. Abból ugyanis, hogy a naprendszer mozgási energiájának mindig ugyanakkorának kellett lennie, kiszámította, hogy mekkora volt a Nap forgási ideje akkor, mikor még az egyes bolygók mostani pályájáig ért, vagyis, mikor a bolygók leszakadtak róla. Világos, hogy ennek a forgási időnek akkorának kell lennie, mint a mekkora az illető bolygó mostani, ismert keringési ideje.

Ez azonban egyáltalán nem így van. A számítások olyan nagy forgási időt adnak, hogy azok egyáltalában nem hozhatók kapcsolatba a bolygók megfigyelt keringési idejével, így például, a mikor a Nap anyaga a föld pályájáig ért, akkor a Nap 3192 év alatt végzett egy körforgást, a Neptun esetében pedig 2.888.533 év alatt, holott a Neptunnak mostani keringési ideje csak 165 év. A Laplace-féle elmélet tehát ellentmondásban van a fizika alapelveivel és így a bolygók nem keletkezhettek úgy, a mint Laplace mondta, azaz nem szakadhattak le a folyton kihűlő, összehúzódó és gyorsuló mozgással forgó Nap testéből s így egy más hipotézishez kell fordulnunk, ha a naprendszer keletkezéséről akarunk magunknak képet alkotni. Ha a Laplace-féle felfogást elvetjük, akkor csak egy lehetőség van, a mely szerint a bolygók rendszere keletkezhetett. Azt biztosan állíthatjuk, hogy ködből keletkezett, sőt csaknem megfigyelési tény is ez, mert hiszen millió ködfoltot látunk a csillagos égboltozaton, a melynek csillag, vagy legalább is sűrűsödés van a közepében s a melyek mindnyájan egy–egy példái a születő csillagrendszereknek. A ködfoltok legelterjedtebb alakja a spirális köd, a mely úgy keletkezik, hogy két áramlat találkozik s a találkozás után a fizika törvényeivel megmagyarázható hatások alatt forogni kezd. A forgó ködtömeg természetesen lassanként hűlni és sűrűsödni kezd a középpontjában s így jön létre a czentrális test, mint a mi rendszerünkben a Nap. Ha pedig egy idegen, mondjuk szilárd test kerül a ködbe, akkor a gravitáczió törvénye szerint ellipszis alakú pályában fog mozogni benne s az ellipszis méreteit a test kezdő sebessége fogja meghatározni. A ködben való mozgás alatt a test folyton nagyobbodik, mivel annak anyaga köréje gyülemlik s így keletkezik idők folyamán a bolygó. Abban nincsen semmi valószínűtlenség, hogy idegen, a kezdetbeli köd anyagához hozzá nem tartozó testek közbeléptét tételezzük fel, mert a világegyetemben mindenesetre sok kozmikus anyag vándorol idestova, a miről – mivel nem világítanak – nem szerezhetünk tudomást. Ilyenek például az üstökösök, a melyek tulajdonképpen nem tartoznak a szorosan vett naprendszerhez, hanem a távol világűrből jönnek s mint tudjuk, apró testecskék conglomerátumai. A ködben keringő testek további mozgását vizsgálva, elsősorban a bolygók mostani köralakú pályáinak okát kell megtalálnunk, mert hiszen semmi okunk sincs azt feltételezni, hogy az összes pályák már kezdettől fogva ilyenek voltak. Ennek semmi valószínűsége nincs és kell lennie egy közös oknak, a mely a kezdetben többé-kevésbé elnyúlt ellipszis pályákat csaknem teljes körökké gömbölyítette be.

Könnyű megtalálni ezt az okot abban, hogy a bolygók kezdettől fogva a ködben, tehát egy ellentálló közegben mozogtak, mert, mint az elméleti vizsgálatok mutatják, ha egy test valamely ellentálló közegben a nehézkedési erő hatása alatt ellipszisben mozog, akkor a folytonos ellentállás következtében az ellipszis nagytengelye és excentrumossága folyton kisebbedik, azaz pályája mindinkább közeledik a köralak felé. Így érthető, hogy naprendszerünk minden egyes tagja olyan egyöntetűen közeledik a körpályában való mozgás felé s eme új hipotézisünk segítségével ellentmondások nélkül sikerül képet alkotnunk a mi kis világegyetemünk eredetéről. Ha pedig végigtekintünk a bolygók és azok holdjainak során, még sok olyan tüneményre is akadunk, a mely a fentebb elmondottakkal szép összhangzásban van, de a melyet a Laplace-féle hipotézis sehogysem tudna megmagyarázni. Ilyen például a Mars belső holdjának, a Phoebosnak mozgása, a mely égi test a Mars forgási idejének egyharmadrésze alatt végez egy keringést és így mindig nyugaton kel fel. Azután a Saturnus belső gyűrűjének szintén igen gyors mozgása, a melyek azt bizonyítják, hogy azok sohasem képezték a főbolygó egy részét, sohasem szakadtak le róla.

A Naprendszer létrejötte egy fantáziarajzon. Forrás: NASA/JPL

Végeredményben tehát teljesen napirendre térhetünk a Laplace-féle hipotézis felett s helyet engedünk a spirálisköd elméletének, a mely mint láttuk minden tekintetben megfelel mai természettudományi ismereteinknek. Sőt azt is reméljük, hogy némileg beigazolást is nyerhet és pedig az által, hogy segélyével előre megállapíthatunk egy olyan tényt, a melyet eddig nem ismertünk. A Neptunon túl levő bolygókra gondolunk. Bajos dolog ugyanis azt hinni, hogy a naprendszer a Neptunnal végződjék, mert hiszen e bolygó is még erősen köralakú pályában mozog, a mi arra vall, hogy valamikor nagyon sűrű közegben mozgott, tehát az eredeti spirális-köd az ő pályáján még messze túl terjedt. See azt állítja ezek alapján, hogy a Neptunnal távolabb is kell lennie biztosan egy s valószínűbben két, sőt esetleg három ismeretlen bolygónak. Számításokat is végezett, hogy az első bolygó pályaelemeit meghatározza s meg is jelöli az égboltozat ama helyét, ahol körülbelül jelenleg tartózkodik. E bolygónak a Naptól való távolsága, a földpálya sugarát véve egységnek, 43 lenne (a Neptuné 30), a következő két ismeretlené pedig 56 és 72. Hogy valóban sikerül-e majd csak az egyiket is felfedezni, az nagy kérdés, mert bizonyos, hogy ezek a bolygók láthatatlanok s csakis a fényképezés segélyével lesznek megtalálhatók.

Ha azonban sikerülni fog az idők folyamán a felfedezésük, akkor ez épp olyan fényesen fogja igazolni a spirális-köd hipotézisának helyességét, a mint annak idején a gravitáció igazságát mutatta meg Leverrier és Adams, a kik szintén számítás útján határozták meg az akkor még ismeretlen Neptunnak helyét és pályaelemeit.”

 

A Vasárnapi Ujság 1909/28. számában megjelent írás másodközlése. A Sztrókay család hozzájárulásával. A cikket eredeti helyesírással közöljük.

A lodranit meteoritok forráségitestje

Szerző: Kormos Balázs

A lodranitok egy családba tartoznak az akapulkoit primitív akondrit meteorittípussal. A gyűjtők nagy kedvencei. De most egyelőre térjünk ki kizárólag a lodranitokra. Ez a típusú meteorit ugyebár szintén egy primitív akondrit. Fe-NI és szilikátos ásványok alkotják, főleg olivin és piroxén. Nevét az első ilyen típusú meteorithullásról kapta mely 1868. október 1-jén fényes nappal délután 2 órakor történt tanúk szeme láttára a pakisztáni, Lodhranban. Rendkívüli módon hasonlított a földi olivin bronzitokra a vas-nikkel (Fe-Ni) zárványokat leszámítva, valamint, hogy ilyen szépséges példányt még soha nem találtak a Föld nevű planétán.

A lodranit olyasmi, mint egy durvább szemcséjű akapulkoit és innen is a következtetés, hogy a forrás égitestjük azonos lehet. A főbb ásványai az alacsony mennyiségű kalcium piroxén és olivin, valamint plagioklász és troilit. Mellékesen találhatunk még benne például szulfidokat, foszfidot és krómot. Ezek tudatában és színképük alapján nagy valószínűséggel a lodranit és akapulkoit akondritok forrás égitetjei az S típusú kisbolygók. S és a C típusú kisbolygók voltak az elsőként viszonylag pontosabban leírt kisbolygók. Az S típusú kisbolygók mérsékleten fényesek, hasonlóan az M típusú fémes aszteroidákhoz. Az S típus annyit tesz, hogy silicaceous kisbolygó, ami egy szilikátos kompozitra utal. Az aszteroida öv 17%-át teszi ki ez a típus.

 

Egy ritka és különleges primitív akondrit, a szerző gyűjteményéből.

Tehát kicsit vissza ugorva mérsékleten fényes, fémes és magnézium szilikátos égitestek. Az aszteroida öv belső részében keringenek központi csillagunk körül. Legnagyobb képviselőik: (3) Juno, (29) Amphitrite, (7) Iris, (8) Flora, (9) Metis, (433) Eros, (532) Herculina és a (951) Gaspra. Ezek közül máris kiragadnék egy elég alaposan vizsgált és igen kellemetlen veszélyes pályán mozgó kisbolygót, az Erost. A (433) Eros egy Apollo-típusú kisbolygó (Apollo-Amor pontosabb megnevezésben) is egyben vagyis földközeli. 34,4×11,2×11,2 km a mérete. Ez a második legnagyobb földközeli aszteroida. 1898-ban fedezték fel. Sajnos megvan az esély rá, hogy találkozzon a Földdel, de ebbe talán jobb bele se gondolni. Hasonló mérető krátert ütne, mint a Chicxulub kráter, melyet ugyebár a dínók kihalásával együtt emlegetnek.

A (433) Eros (NASA) (1)

De maradjunk az űrben, és inkább legyünk az Eros felszínén. A NEAR-Shoemaker szonda látogatta meg az Erost kétszer is. Elsőként 1998-ban majd 2001. február 12-én bravúros manőverezéssel leszállt a felszínére. Rögtön ki is derült, hogy az Eros sűrűsége megegyezik a Föld kérgének sűrűségével. A NEAR-Shoemaker széles körben fotózta és térképezte fel a kisbolygót, ami nem volt éppen egyszerű az erősen változó gravitációs tényezők miatt. A végeredmény, ami jelen estben a legfontosabb számunkra, az aszteroidáról kidobódott törmelék forráshelye, mely egyetlen hatalmas becsapódási kráter. Éppen ezen okok miatt feltételezik (összesítve a tényeket: S és egyben Apollo-típusú, vagyis földközeli kisbolygó valamint a színképe alapján), hogy a lodranit meteoritok a (433) Erosról származnak.

Randevú az ’Oumuamua-val

Szerző: Kovács Gergő

2017. október 19-e felvillanyozta a csillagászokat, egy olyan égitestet találtunk, melyet ez idáig még soha. A Hawaii-szigeteken lévő Haleakala Obszervatórium Pan-STARRS1 1,8 méter átmérőjű távcsövével fedezték fel az ideiglenesen C/2017 U1 (PANSTARRS) névre keresztelt égitestet, mely ekkor már túl volt perihéliumán és egyre távolodott a Földtől. Az igazán különös benne a pályája és a sebessége volt, melyek egyértelműen bizonyították, hogy az égitest a Naprendszerünkön kívülről, a csillagközi térből érkezett. Bár minden bizonnyal számtalan ilyen objektum „tör be” Naprendszerünkbe, még nem volt lehetőségünk arra, hogy megfigyelhessünk egy ilyen csillagközi vándort. Mostanáig.

Az ’Oumuamua pályája (NASA/JPL és iVirtualtelescope.net) (1)

Az égitest pályája erősen elnyúlt (excentricitása egészen pontosan 1,1994), olyannyira hogy ellentétben a naprendszerbeli égitestekkel, ez az égitest hiperbolapályán mozog. Ez az egyik bizonyítéka annak, hogy az ’Oumuamua kívülről érkezett, a másik pedig a sebessége, mely a csillagközi térben, a Naphoz képest 26,4 km/s volt; a 2017. szeptember 9-ei perihéliumakor pedig egészen 87,3 km/s-ra gyorsult.

Az ’Oumuamua pályája összehasonlítva egy üstökös pályájával. (Brooks Bays / SOEST Publication Services / UH Institute for Astronomy) (2)

Az égitestet nem sokkal felfedezése után, üstökös-aktivitás híján C/2017 U1-ről A/2017 U1-re nevezték át (C=comet, A=asteroid), majd később az A-ból I, mint „Interstellar” lett, valamint egy nevet is kapott, így lett a neve 1I/2017 U1 (’Oumuamua). A furcsa név a hawaii bennszülött nyelven „messziről elsőként érkezett hírnök”-öt jelent, ennél a névnél már csak a Ráma lett volna találóbb. Akik olvasták Arthur C. Clarke: Randevú a Rámával c. nagyszerű sci-fijét, azok tudják: a regény és a valóság között zavarba ejtő hasonlóságok vannak…

Apropó! Ez idáig egyetlen olyan formájú égitesttel sem találkoztunk, mint az ’Oumuamua. Meglehetősen fura objektumról van szó: kb. 400 méter hosszú és csak kb. 40 (!) méter széles. A tengelye körül (ami kb. félúton van a hossztengelyen, arra merőlegesen) kb. 7,3 óra alatt fordul meg. Emiatt, valamint hosszúkás, szivar-szerű alakja miatt fényessége rendkívül gyorsan változik, 7,3 óra alatt a tízszeresére nő, vagy épp a tizedrészére csökken. Színe, vélhetően a kozmikus sugárzás miatt mélyvörös, mások szerint ez szén jelenlétére utal. Emellett nagyon sötét anyagból áll, a látható fény 96%-át elnyeli, anyaga pedig vélhetően rendkívül sűrű, valószínűleg fémből és/vagy kőből áll.

Fantáziarajz az ’Oumuamua-ról (ESO / M. Kornmesser) (3)

Természetesen ez a bizarr, szivar-szerű forma és a Naprendszeren kívüli eredet sokak fantáziáját megmozgatta. Voltak, akik azt gondolták, hogy az ’Oumuamua furcsa alakja nem természetes eredetű, hanem tudatosan az űrutazáshoz lett megtervezve: ha csillagközi utazásokra építenénk egy űrhajót, a formája valószínűleg pont ilyen lenne. Elnyúlt formája és a „menetirány” felé néző részének kis felülete minimalizálja az űrbéli por és gázok keltette súrlódást. Ezt gondolták a Breakthrough Listen (Áttörő Lehallgatás) kutatói is, akik a Green Bank-i rádióteleszkóppal „lehallgatták” az ’Oumuamua-t, azonban 10 órányi megfigyelés sem hozott eredményt. Ennek fényében (jó eséllyel, bár nem száz százalékosan) ki lehet jelenteni, hogy az ’Oumuamua „csak” egy csillagközi aszteroida.

De mégis, hogyan lehet ilyen bizarr alakja? Egy nemrég publikált tanulmány, melyet az ELTE Gothard Asztrofizikai Obszervatórium és a MTA-BME Morfodinamikai Kutatócsoportja kutatói végeztek, arra jutott, hogy az égitest szokatlan alakját természetes kopás is képes lehet létrehozni. A kisbolygók alakját több minden befolyásolhatja, ilyenek az ütközés okozta darabolódás vagy a mikrometeoritok okozta kopás. Azonban az sem mindegy, hogy az adott kisbolygó egy darabból álló, ún. monolitikus égitest, vagy sok darabból álló „kőrakás”? Ha kőrakás-típusú az égitest, akkor kvázi gömb-alakot vesz fel az erodálódás során, ha azonban egyetlen tömbből álló monolit, akkor azon először nagy síklapok jönnek létre, majd az égitest fokozatosan elvékonyodik. Az ’Oumuamua, alakja miatt jó eséllyel egy monolitikus aszteroida, mely, mivel nagyon hosszú ideig bolyongott a csillagközi térben, távol a nagyobb égitestektől, eljuthatott a mikrometeoritok okozta kopás végállapotába.

Egy lehetséges magyarázat az ’Oumuamua alakjának létrejöttére (Domokos és mtsai, 2017) (4)

Mi lesz a további sorsa ennek a furcsa jövevénynek? Miközben e sorokat olvassuk, az ’Oumuamua már kifelé halad a Naprendszerből, körülbelül 38 km/s-os sebességgel. Érdekesség, hogy az ’Oumuamua gyorsabb, mint bármelyik ember alkotta űrszonda, beleértve a Pioneer- és Voyager-űrszondákat vagy a New Horizons-t. Ilyen sebességgel a Jupiter pályáját idén májusban, a Szaturnuszét jövő év januárban, a Neptunuszét pedig 2022-ben fogja keresztezni. Ezt követően pedig örökre elhagyja Naprendszerünket.

 

Források:

https://solarsystem.nasa.gov/planets/oumuamua/indepth

https://www.sciencealert.com/interstellar-extrasolar-asteroid-weirder-than-we-knew-oumuamua

https://www.nasa.gov/planetarydefense/faq/interstellar

https://www.eso.org/public/archives/releases/sciencepapers/eso1737/eso1737a.pdf

https://www.nasa.gov/feature/solar-system-s-first-interstellar-visitor-dazzles-scientists

https://www.space.com/39100-interstellar-object-oumuamua-alien-life-search.html

https://www.csillagaszat.hu/hirek/gyorshir-felfedeztek-az-elso-csillagkozi-kisbolygot/

https://www.csillagaszat.hu/hirek/ilyet-meg-soha-nem-lattunk-ujabb-informaciok-az-elso-csillagkozi-kisbolygorol/

https://qubit.hu/2017/11/21/eloszor-jutott-a-fold-kozelebe-egy-masik-csillagrendszerbol-szarmazo-aszteroida

https://www.csillagaszat.hu/hirek/nr-egyeb-naprendszer/apro-objektumok/nr-apro-kisbolygok/magyar-kutatok-szerint-termeszetes-folyamatok-is-kialakithattak-a-csillagkozi-kisbolygo-alakjat/

http://www.letya.hu/2014/02/arthur-c-clarke-randevu-ramaval/

http://www.appy-geek.com/Web/ArticleWeb.aspx?regionid=3&articleid=123447159

https://breakthroughinitiatives.org/news/14