Szekretár Zsolt: Emberes Apollo-küldetések

Úgy döntöttünk, hogy a Holdra lépünk! Úgy döntöttünk, hogy a Holdra lépünk, még ebben az évtizedben, és megteszünk más, [ehhez hasonló] lépéseket. Nem azért, mert könnyű, hanem mert nehéz… mert ez a cél képességeink és erőnk legjavát igényli, azért, mert ez olyan kihívás, amit készek vagyunk elfogadni, olyan, amit nem akarunk halogatni, és amit meg akarunk nyerni.”

John F. Kennedy amerikai elnök a Rice Egyetemen elmondott beszédéből, 1962. szeptember 12.

Az USA Űrkutatási Hivatalának (NASA) sorrendben harmadik, pénzügyi vonzatát tekintve kétség kívül eddigi legdrágább programja az Apollo program volt, melynek elsődleges célja az ember Hold közelbe, majd a Hold felszínére juttatása. Az Apollo-t megelőző korábbi két program: az egyemberes Mercury, – mellyel az USA is kilépett az űrbe; majd a kétfős Gemini, mely a Mercury tapasztalataira építve, a hosszabb távú küldetések űrhajóra és űrhajósra gyakorolt hatásának tanulmányozását, az űrséta és az űrrandevú, valamint dokkolási technika begyakorlását tűzte ki célul. E két program azért szültetett, hogy megteremtse az Apollo tudományos és műszaki hátterét.

Már 1961 áprilisában, az első ember, Jurij Gagarin kozmoszba lépése után pár héttel megszületett az elhatározás amerikai oldalon, hogy a Holdra lépés lehetne egy olyan kihívás, mellyel beérhetné, majd maga mögött hagyhatná az USA a Szovjetuniót. Verseny indult tehát az űrbeli elsőbbségért, és végső soron égi kísérőnkre tett első lépés megtételéért. Kennedy elnök a feladat mértékéhez mérten szűk határidőt adott annak megvalósítására. A Holdra szálláshoz szükség volt iparágak, nagyvállalatok, kutatóintézetek, üzemek és laborok együttműködésére, valamint széles körű társadalmi támogatottságra. Új anyagokat, technológiákat és tesztelési metódusokat kellett kifejleszteni, mely azt eredményezte, hogy a NASA tudományos szakembereinek és mérnökeinek együttes összlétszáma 1960 és 1966 között megkilencszereződött (1960: 10800 fő, 1966: 91700 fő).

A rakéta

A korábbiaktól hatalmasabb kihívás egy sokkal nagyobb hordozóeszközt igényelt, mint a Mercury program Redstone ill. Atlas rakétája, vagy a Gemini program Titan rakétája. Emiatt született meg a Saturn rakétacsalád, melyet Wernher von Braun és mérnökcsapata az amerikai hadsereg számára tervezett Jupiter/Juno középhatótávú ballisztikus rakétából fejlesztett tovább.

A rakétacsalád 3 tagból áll:

  • Saturn I – Tesztverzió. 1961-65 között 10db sikeres kilövés, ebből 5db Apollo tesztmodellel.
  • Saturn IB – Föld körüli küldetésekhez használt verzió.
    • Küldetések: Apollo–5, Apollo–7, Skylab–2, Skylab–3, Skylab–4, Apollo–Szojuz közös repülés
  • Saturn V – A Holdra induló küldetések rakétája.
    • Küldetések: Apollo–4, Apollo–6, Apollo–8, Apollo–9, Apollo–10, Apollo–11, Apollo–12, Apollo–13, Apollo–14, Apollo–15, Apollo–16, Apollo–17
    • Alverzió: Saturn INT–21 – Három helyett kétfokozatú, az USA első űrállomásához, Skylab programhoz használták

A  Saturn V rakéták 110,6m magasak, 10m átmérőjűek, tömegük 2970 tonna. 3 fokozatból állnak:

  1. S-IC: első fokozat, gyártója a Boeing, hajtóanyaga: kerozin (RP1), oxidálóanyag: folyékony oxigén (LOX), tolóereje 38703 kN, 5db Rocketdyne F1 hajtóműn keresztül leadva.

  2. S-II: második fokozat, gyártója a North American Aviation, hajtóanyaga: folyékony hidrogén (LH2), oxidálóanyag: folyékony oxigén (LOX), tolóereje 5166 kN, 5db Rocketdyne J2 hajtóműn keresztül leadva.

  3. S-IVB: harmadik fokozat, gyártója a Douglas Aircraft Company, hajtóanyaga: folyékony hidrogén (LH2), oxidálóanyag: folyékony oxigén (LOX), tolóereje 1032 kN, 1db Rocketdyne J2 hajtóműn keresztül leadva. Többször újraindítható fokozat

Az űrhajórendszer

Az űrhajórendszer két fő részből áll:

  • Parancsnoki modul (Command Module, CM)

Az Apollo űrhajórendszer központja – alakját tekintve csonkakúp alakú – parancsnoki modul. A küldetések során a kilövéstől a landolásig ez a 3 űrhajós fő élettere. Funkcióját tekintve betölti az „anyahajó” szerepét is, mivel a missziók során hordoz egy második űrjárművet is, a holdkompot.

Felépítését tekintve két részből áll: egy belső nyomásálló, szendvicsszerkezetű vázból és egy külső burkolatból. Az orr részben helyezkedik egy dokkolómechanika, valamint egy dokkoló folyosó a Holdkompba való közlekedés biztosításáért, illetve a földi landoláshoz szükséges ejtőernyők és segédernyők és ezek piroaktív kioldómechanikája. A CM belsejében tárolják a személyzet ellátmányát, a felszerelést, itt vannak a vezérlőpanelek és kijelzők. A lakótér körül helyezkednek el a víztartályok és az RCS (reaktív vezérlőrendszer – a köznyelvben: „fúvókák”) üzemanyagtartályai. Az RCS rendszer 12 fúvókája külső burkolat különböző pontjaiba van építve. A csonkakúp alját, a modul legszélesebb részét a hőpajzs foglalja el, mely az atmoszférába való visszatérésnél játszik kulcsszerepet. A CM gyártója a North American Aviation.

  • Szervizmodul (Service Module, SM)

A szervizmodul a parancsnoki modul alrendszere. Alakját tekintve henger alakú. Egyik végén a parancsnoki modulhoz csatlakozik, másik végén helyezkedik el a hajtóműve (ez a hajtómű gondoskodik a Hold körüli pályára állásért, annak elhagyásáért és a pályakorrekciókért). A modul feladata többes: meghajtó rendszer, elektromos ellátórendszer, létfenntartó rendszer, üzemanyag tároló, kommunikációs rendszer, a későbbi küldetésekben pedig itt helyezkednek el bizonyos tudományos berendezések, nagy felbontású kamerák is. A parancsnoki modulhoz egy ún. „köldökzsinór” jellegű kábelköteggel csatlakoznak a SM rendszerei. A szervizmodul Földre visszatérés előtt leválasztható. Feladatát a légkörben elégve fejezi be.

  • Holdkomp (Lunar Module vagy Lunar Excursion Module, LM vagy LEM)

    A szokatlan formájú holdkomp feladata az űrhajósok, – a küldetésparancsnok és a holdkomp pilóta – Holdfelszínre juttatása, valamint az onnan való visszatérés a Hold körül keringő parancsnoki modulhoz. Két fő részből áll, egy leszálló és egy visszatérő egységből. Ez idáig ez az egyedüli ember alkotta eszköz, mely idegen égitesten landolt, személyzettel. A küldetésüket a missziótól függően vagy földi légkörben, vagy a Hold felszínébe csapódva fejezték be.

Az utolsó, J típusú küldetések során egy nagyobb méretű LM-t (Extended Lunar Module, ELM) használtak nagyobb hajtóművekkel és megnövelt kapacitású üzemanyag-, valamint  oxigéntartályokkal, mivel ezekre a missziókra már egy 210kg tömegű holdjárót (LRV – Lunar Roving Vehicle) is vittek a holdkomp oldalához rögzítve. Gyártója a Grumman Aircraft.

A személyzet

A NASA Repülőszemélyzet Műveleti Igazgatója, Deke Slayton – aki maga is repült a Mercury programban –, volt felelős az űrhajósok (és tartalékuk) küldetésekbe sorolásáért. A asztronauták beosztásának volt egy rotációja, általánosságban elmondható, hogy egy küldetés tartalékszemélyzete két küldetéssel később ténylegesen is repült.

32 űrhajóst választottak ki az Apollo programba, ezek közül 24 hagyta el a Föld körüli pályát és repült a Hold körül, közülük 12 sétált is a Holdon. A 32-ből 3-an sajnos elhunytak az Apollo1 parancsnoki moduljában keletkezett tűzben. Minden küldetés parancsnoka a Mercury vagy a Gemini program veteránja volt.

Az Apollo űrhajók 3 személyesek:

  • Küldetésparancsnok (Commander – CMR):

Felelős a küldetés sikeres lebonyolításáért, az űrhajórendszer és a személyzet biztonságáért, ő a pilóta a felszállás, a Föld körüli, majd a Hold körüli pályaelhagyáskor, valamint ő irányítja a holdkompot a leszállás és a felszállás során.

  • Parancsnoki modul pilóta (Command Module Pilot – CMP):

A parancsnoki modul pilótája az a személy, aki mindenre kiterjedő ismerettel rendelkezik a CSM modult illetően. Repülőmérnökként működik közre a felszállás során, parancsnokként, amíg a küldetésparancsnok nincs a fedélzeten. Felelős a navigációért, és ezzel együtt az út közbeni pályakorrekciós műveletekért. A Hold körüli orbitális pályán maradva felvételeket készít a Hold felszínéről, míg másik két társa a holdkompot használva leszáll az égitest felszínére. Továbbítja a repülésirányítás utasításait a holdkomp felé, ha a közvetlen kapcsolat gyenge. A CMP feladata a keringés során a felszín fotózása is. E téren a korai Hold misszióknál egy Hasselblad fényképezőgéppel dolgozott, majd az Apollo–15 küldetéstől kezdve (J típusú küldetések) ő az, aki a működteti a szervizmodul oldalán elhelyezett tudományos berendezésegyüttes (SIM) nagy felbontású kameráit. Az exponált fotók begyűjtéséért űrsétát kellett tennie.

  • Holdkomp pilóta (Lunar Module Pilot – LMP):

A holdkomp pilótája – szerepét tekintve repülőmérnök, – volt felelős a parancsoki modul és a holdkomp szétválasztásától kezdve a holdkomp rendszereiért az újradokkolásig. A landolás során ellátja a parancsnokot információval. Kezeli a navigációs computert és más rendszereket, miután landolás során átváltottak kézi vezérlésre. A nem Holdra irányuló, vagy holdkompot nem szállító űrhajók esetén is a 3. pilótaülés hivatalosan a holdkomp pilóta megnevezést viseli.

(Lejjebb a küldetések személyzetének felsorolásánál zárójelben az űrhajósok korábbi küldetései szerepelnek. A tartalékszemélyzetként, valamint a földi irányításban való részvételt nem tüntettük fel.)

Küldetéstípusok

A NASA szakemberei a program gerinceként A-J betűkkel jelölt küldetésvariánsokat dolgoztak ki, melyek végső soron elvezetnek a holdraszállásig, közben pedig górcső alá veszik a küldetés összes technikai komponensét és tesztelik azokat. Minden egyes küldetéstípus az előzőre épült, bár menet közben volt, hogy átvariálták a sorrendet, vagy egyiket a másikba olvasztották.

  • A – A Saturn V rakéta és a parancsnoki/szervizmodul (CSM) személyzet nélküli tesztje
    • Küldetések: Apollo–4, Apollo–6
  • B – A holdkomp (LM) személyzet nélküli tesztje
    • Küldetés: Apollo–5
  • C – A parancsnoki/szervizmodul (CSM) emberes berepülése Föld körüli pályán
    • Küldetés: Apollo–7
  • D – A parancsnoki/szervizmodul (CSM) a holdkomppal (LM) együtt történő emberes berepülése
    • Küldetés: Apollo–9 (eredetileg Apollo–8)
  • E – Szimulált Holdra szállási műveletek Föld körüli elliptikus pályán, és a visszatéréshez használt hőpajzs tesztje. Kihagyott küldetéstípus.
  • F – Küldetés Hold körüli pályán, leszállás nélkül.
    • Küldetés: Apollo–10
  • G – Holdra szállás
    • Küldetés: Apollo–11
  • H – Hosszú időtartamú Holdon tartózkodás, két holdsétával, tudományos mérésekkel.
    • Küldetések: Apollo–12, Apollo–13 (tervezett), Apollo–14
  • I – A szervizmodul oldalán elhelyezett műszerekkel (SIM) történő tudományos megfigyelés és mérés hosszú időtartamú Hold körül keringés során. A J típusú küldetésekbe olvasztva.
  • J – Hosszú időtartamú (3 nap) Holdon tartózkodás, három holdsétával, tudományos megfigyelésekkel és a holdjáró (LRV) használatával.
    • Küldetések: Apollo–15, Apollo–16, Apollo–17

 

Apollo–1 (AS–204)

(tervezett) C típusú küldetés

Az első, személyzettel ellátott Apollo űrhajó az Apollo–1 (AS–204) lett volna, ám egy 1967. február 21.-én bekövetkezett végzetes baleset során a három kijelölt űrhajós életét veszítette gyakorlatozás során: a parancsnoki kabin légterét alkotó tiszta oxigén egy rövidzárlat hatására lángoló katlanná változtatta a szűk helységet, a személyzet a keletkezett szén-monoxid belélegzése miatt hunyt el.

A baleset másfél évre befékezte az űrprogramot. A kabint áttervezték és biztonságosabbá tették.

Személyzet:

  • Küldetésparancsnok (CMR): Virgil I. Grissom (Mercury–Redstone 4, Gemini–3)
  • Parancsnoki modul pilóta (CMP): Edward H. White (Gemini–4)
  • Holdkomp pilóta (LMP): Roger B. Chaffee

 

Apollo–7

C típusú küldetés

Hívójele:                            „Apollo–7”

Hordozóeszköz:              Saturn 1B (SA-205)

Hasznos teher:                Apollo–7 parancsnoki modul (CM-101) – COSPAR: 1968-089A

Apollo–7 szervízmodul (SM-101)

A küldetés hossza:         10 nap, 20 óra, 9 perc, 3 másodperc

Start:                                    1968. október 11. 15:02

Földet érés:                      1968. október 22. 11:11

Pályaelemek (keringési fázis):

Apoapszis:                         282,13 km (152,34 nm)

Periapszis:                          227,85 km (123,03 nm)

Inklináció:                           31,608°

Keringési idő:                   89,55 perc

Excentricitás:                    0,0045

Keringések száma:         163

Személyzet:

  • Küldetésparancsnok (CMR): Walter M. Schirra Jr. (Mercury–Atlas 8, Gemini–6A)
  • Parancsnoki modul pilóta (CMP): Donn F. Eisele

Holdkomp pilóta (LMP): R. Walter Cunningham

 

Apollo–8

Eredetileg D típusú küldetés, de a holdkomp gyártásának csúszása miatt csak az Apollo 9 tudta tesztelni a teljes űrhajórendszert. Az Apollo 8 egy kibővített E típusú küldetést hajtott végre, mellyel elsőízben kerülte meg ember a Holdat.

Hívójele:                            „Apollo–8”

Hordozóeszköz:              Saturn V (SA-503)

Hasznos teher:                                Apollo–8 parancsnoki modul (CM-103) – COSPAR: 1968-118A

Apollo–8 szervizmodul (SM-103)

A holdkomp tömegazonos modellje (LTA-B – Lunar Module Test Article B) 

A küldetés hossza:         6 nap, 3 óra, 0 perc, 42 másodperc

Start:                                    1968. december 21. 12:51 – Cape Canaveral LC-39A

Földet érés:                      1968. december 27. 15:51 – Csendes-óceán

Pályaelemek (keringési fázis):

Föld:
Apoapszis:                         185,18 km (99,99 nm)

Periapszis:                          184,4 km (99,5 nm)

Inklináció:                           32,509°

Keringési idő:                   88,19 perc

Excentricitás:                    0,00006

Keringések száma:         1,5

Hold:

Aposzelénium:                                312,06 km (168,5 nm)

Periszelénium:                                 111,12 km (60 nm)

Inklináció (retrográd):   168°

Személyzet:

  • Küldetésparancsnok (CMR): Frank Borman (Gemini–7)
  • Parancsnoki modul pilóta (CMP): James A. Lovell Jr. (Gemini–7, Gemini–12)

Holdkomp pilóta (LMP): William A. Anders

Apollo–9

D típusú küldetés

Hívójele:                            CSM: „Gumdrop”

LM: „Spider”

Hordozóeszköz:              Saturn V (SA-504)

Hasznos teher:                                Apollo–9 parancsnoki modul (CM-104) – COSPAR: 1969-018A

Apollo–9 szervizmodul (SM-104)

Apollo–9 holdkomp (LM-3) – COSPAR: 1969-018C

A küldetés hossza:         10 nap, 1 óra, 0 perc, 54 másodperc

Start:                                    1969. március 3. 16:00 – Cape Canaveral LC-39A

Űrséta (EVA):                   1 db, 77 perc

Földet érés:                      1969. március 13. 17:00 – Atlanti-óceán

Pályaelemek (keringési fázis):

Föld:
Apoapszis:                         186,57 km (100,74 nm)

Periapszis:                          184,61 km (99,68 nm)

Inklináció:                           32,552°

Keringési idő:                   88,2 perc

Excentricitás:                    0,000149

Keringések száma:         151

Személyzet:

  • Küldetésparancsnok (CMR): James A. McDivitt (Gemini–4)
  • Parancsnoki modul pilóta (CMP): David R. Scott (Gemini–8)
  • Holdkomp pilóta (LMP): Russell L. Schweickart

Apollo–10

F típusú küldetés

Hívójele:                            CSM: „Charlie Brown”

LM: „Snoopy”

Hordozóeszköz:              Saturn V (SA-505)

Hasznos teher:                                Apollo–10 parancsnoki modul (CM-106) – COSPAR: 1969-043A

Apollo–10 szervizmodul (SM-106)

Apollo–10 holdkomp (LM-4) – COSPAR: 1969-043C

A küldetés hossza:         8 nap, 0 óra, 3 perc, 23 másodperc

Start:                                    1969. május 18. 16:49 – Cape Canaveral LC-39B

Földet érés:                      1969. május 26. 16:52 – Csendes-óceán

Pályaelemek (keringési fázis):

Föld:

Apoapszis:                         185,79 km (100,32 nm)

Periapszis:                          184,66 km (99,71 nm)

Inklináció:                           32,546°

Keringési idő:                   88,2 perc

Excentricitás:                    0,000086

Keringések száma:         1,5

Hold:

Periszelénium:                 314,84 km (170 nm)

Aposzelénium:                                111,49 km (60,2 nm)

Inklináció (retrográd):   174,4°

Személyzet:

  • Küldetésparancsnok (CMR): Thomas P. Stafford (Gemini–6A, Gemini–9)
  • Parancsnoki modul pilóta (CMP): John W. Young (Gemini–3, Gemini–10)
  • Holdkomp pilóta (LMP): Eugene A. Cernan (Gemini–9A)

Fotók:

 

Apollo–11

G típusú küldetés

Hívójele:                            CSM: „Columbia”

LM: „Eagle”

Hordozóeszköz:              Saturn V (SA-506)

Hasznos teher:                                Apollo–11 parancsnoki modul (CM-107) – COSPAR: 1969-059A

Apollo–11 szervizmodul (SM-107)

Apollo–11 holdkomp (LM-5) – COSPAR: 1969-059C

A küldetés hossza:         8 nap, 3 óra, 18 perc, 35 másodperc

Start:                                    1969. július 16. 13:32 – Cape Canaveral LC-39A

Holdra szállás:                 1969. július 20. – Nyugalom Tengere (Mare Tranquillitatis)

Holdon töltött idő:        21 óra, 36 perc

Holdi űrséta (LEVA):      1 db, 2 óra, 31 perc, 40 másodperc

Földet érés:                      1969. július 24. 16:50 – Csendes-óceán 

Pályaelemek (keringési fázis):

Föld:

Apoapszis:                         185,94 km (100,4 nm)

Periapszis:                          183,16 km (98,9 nm)

Inklináció:                           32,521°

Keringési idő:                   88,18 perc

Excentricitás:                    0,000021

Keringések száma:         1,5

Hold:

Aposzelénium:                 314,28 km (169,7 nmi)

Periszelénium:                 111,12 km (60 nmi)

Inklináció (retrográd):   178,7°

Személyzet:

  • Küldetésparancsnok (CMR): Neil Armstrong (Gemini–8)
  • Parancsnoki modul pilóta (CMP): Michael Collins (Gemini–10)
  • Holdkomp pilóta (LMP): Edwin E. Aldrin Jr. (Gemini–12)

Fotók:

 

Apollo–12

H típusú küldetés 

Hívójele:                            CSM: „Yankee Clipper”

LM: „Intrepid”

Hordozóeszköz:              Saturn V (SA-507)

Hasznos teher:                                Apollo–12 parancsnoki modul (CM-108) – COSPAR: 1969-099A

Apollo–12 szervizmodul (SM-108)

Apollo–12 holdkomp (LM-6) – COSPAR: 1969-099C

A küldetés hossza:         10 nap, 4 óra, 36 perc, 24 másodperc

Start:                                    1969. november 14. 16:22 – Cape Canaveral LC-39A

Holdra szállás:                 1969. november 19. – Viharok óceánja (Oceanus Procellarum)

Holdon töltött idő:        1 nap, 7 óra, 31 perc

Holdi űrséta (LEVA):      2 db, 7 óra, 45 perc, 18 másodperc

Földet érés:                      1969. november 24. 20:58 – Csendes-óceán

Pályaelemek (keringési fázis):

Föld:

Apoapszis:                         185,39 km (100,1 nm)

Periapszis:                          181,13 km (97,8 nm)

Inklináció:                           32,54°

Keringési idő:                   88,16 perc

Excentricitás:                    0,000032

Keringések száma:         1,5

Hold:

Aposzelénium:                 315,21 km (170,2 nm)

Periszelénium:                 114,19 km (61,66 nm)

Inklináció (retrográd):   165,6°

Személyzet:

  • Küldetésparancsnok (CMR): Charles Conrad Jr. (Gemini–5, Gemini–11)
  • Parancsnoki modul pilóta (CMP): Richard F. Gordon Jr. (Gemini–11)
  • Holdkomp pilóta (LMP): Alan L. Bean

Fotók:

 

 

Apollo–13

(tervezett) H típusú küldetés

Hívójele:                            CSM: „Odyssey”

LM: „Aquarius”

Hordozóeszköz:              Saturn V (SA-508)

Hasznos teher:                                Apollo–13 parancsnoki modul (CM-109) – COSPAR: 1970-029A

Apollo–13 szervizmodul (SM-109)

Apollo–13 holdkomp (LM-7) – COSPAR: 1970-029C

A küldetés hossza:         5 nap, 22 óra, 54 perc, 41 másodperc

Start:                                    1970. április 11. 19:13 – Cape Canaveral LC-39A

Földet érés:                      1970. április 17. 18:07 – Csendes-óceán

Pályaelemek (keringési fázis):

Föld:

Apoapszis:                         185,76 km (100,3 nm)

Periapszis:                          183,9 km (99,3 nm)

Inklináció:                           32,547°

Keringési idő:                   88,19 perc

Excentricitás:                    0,0001

Keringések száma:         1,5

Hold:

Nem állt Hold körüli pályára.

Személyzet:

  • Küldetésparancsnok (CMR): James A. Lovell Jr. (Gemini–7, Gemini–12, Apollo–8)
  • Parancsnoki modul pilóta (CMP): John L. Swigert Jr.
  • Holdkomp pilóta (LMP): Fred W. Haise Jr.

Fotók:

 

 

Apollo–14

H típusú küldetés

Hívójele:                            CSM: „Kitty Hawk”

LM: „Antares”

Hordozóeszköz:              Saturn V (SA-509)

Hasznos teher:                                Apollo–14 parancsnoki modul (CM-110) – COSPAR: 1971-008A

Apollo–14 szervizmodul (SM-110)

Apollo–14 holdkomp (LM-8) – COSPAR: 1971-008C

A küldetés hossza:         9 nap, 0 óra, 1 perc, 58 másodperc

Start:                                    1971. január 31. 21:03 – Cape Canaveral LC-39A

Holdra szállás:                 1971. február 5. 9:18 – Fra Mauro fennsík

Holdon töltött idő:        1 nap, 9 óra, 30 perc

Holdi űrséta (LEVA):      2 db, 9 óra, 22 perc, 31 másodperc

Földet érés:                      1971. február 9. 21:05 – Csendes-óceán

Pályaelemek (keringési fázis):

Föld:

Apoapszis:                         185,39 km (100,1 nm)

Periapszis:                          183,16 km (98,9 nm)

Inklináció:                           31,12°

Keringési idő:                   88,18 perc

Excentricitás:                    0,0002

Keringések száma:         1,5

Hold:

Aposzelénium:                 312,98 km (169 nm)

Periszelénium:                 107,6 km (58,1 nm)

Inklináció (retrográd):   166°

Személyzet:

  • Küldetésparancsnok (CMR): Alan B. Shepard, Jr. (Mercury–Redstone 3)
  • Parancsnoki modul pilóta (CMP): Stuart A. Roosa
  • Holdkomp pilóta (LMP): Edgar D. Mitchell

Fotók:

 

Apollo–15

J típusú küldetés

Hívójele:                            CSM: „Endeavour”

LM: „Falcon”

Hordozóeszköz:              Saturn V (SA-510)

Hasznos teher:                                Apollo–15 parancsnoki modul (CM-112) – COSPAR: 1971-063A

Apollo–15 szervizmodul (SM-112)

Apollo–15 holdkomp (LM-10) – COSPAR: 1971-063C

Holdjáró (LRV-1)

A küldetés hossza:         12 nap, 7 őra, 11 perc, 53 másodperc

Start:                                    1971. július 26. 13:34 – Cape Canaveral LC-39A

Űrséta (EVA):                   1 db, 39 perc, 7 másodperc

Holdra szállás:                 1971. július 30. 22:16 – Hadley-hegység (Mons Hadley)

Holdon töltött idő:        2 nap, 18 óra, 55 perc

Holdi űrséta (LEVA):      4 db, 19 óra, 7 perc, 53 másodperc

Földet érés:                      1971. augusztus 7. 20:45 – Csendes-óceán

Pályaelemek (keringési fázis):

Föld:

Apoapszis:                         169,46 km (91,5 nm)

Periapszis:                          165,94 km (89,6 nm)

Inklináció:                           29,679°

Keringési idő:                   87,84 perc

Excentricitás:                    0,0003

Keringések száma:         1,5

Hold:

Aposzelénium:                 315,02 km (170,1 nm)

Periszelénium:                 106,86 km (57,7 nm)

Inklináció (retrográd):   151,28°

Személyzet:

  • Küldetésparancsnok (CMR): David R. Scott (Gemini–8, Apollo–9)
  • Parancsnoki modul pilóta (CMP): Alfred M. Worden
  • Holdkomp pilóta (LMP): James B. Irwin

Fotók:

 

Apollo–16

J típusú küldetés 

Hívójele:                            CSM: „Casper”

LM: „Orion”

Hordozóeszköz:              Saturn V (SA-511)

Hasznos teher:                                Apollo–16 parancsnoki modul (CM-113) – COSPAR: 1972-031A

Apollo–16 szervizmodul (SM-113)

Apollo–16 holdkomp (LM-11) – COSPAR: 1972-031C

Holdjáró (LRV-2)

A küldetés hossza:         11 nap, 1 óra. 51 perc, 5 másodperc

Start:                                    1972. április 16. 17:54 – Cape Canaveral LC-39A

Űrséta (EVA):                   1 db, 1 óra, 23 perc. 42 másodperc

Holdra szállás:                 1972. április 21. 2:23 – Descartes fennsík

Holdon töltött idő:        2 nap, 23 óra, 2 perc

Holdi űrséta (LEVA):      3 db, 20 óra, 14 perc, 14 másodperc

Földet érés:                      1972. április 27. 19:45 – Csendes-óceán 

Pályaelemek (keringési fázis):

Föld:

Apoapszis:                         169,09 km (91,3 nm)

Periapszis:                          1166,68 km (90 nm)

Inklináció:                           32,542°

Keringési idő:                   87,85 perc

Excentricitás:                    0,0002

Keringések száma:         1,5

Hold:

Aposzelénium:                 315,39 km (170,3 nm)

Periszelénium:                 107,6 km (58,1 nm)

Inklináció (retrográd):   169,3°

Személyzet:

  • Küldetésparancsnok (CMR): John W. Young (Gemini–3, Gemini–10, Apollo–10)
  • Parancsnoki modul pilóta (CMP): Thomas K. Mattingly II
  • Holdkomp pilóta (LMP): Charles M. Duke, Jr.

Fotók:

 

Apollo–17

J típusú küldetés

Hívójele:                            CSM: „America”

LM: „Challenger”

Hordozóeszköz:              Saturn V (SA-512)

Hasznos teher:                                Apollo–16 parancsnoki modul (CM-114) – COSPAR: 1972-096A

Apollo–16 szervizmodul (SM-114)

Apollo–16 holdkomp (LM-12) – COSPAR: 1972-096C

Holdjáró (LRV-3)

A küldetés hossza:         12 nap, 13 óra, 51 perc, 59 másodperc

Start:                                    1972. december 7. 05:33 – Cape Canaveral LC-39A

Űrséta (EVA):                   1 db, 1 óra, 5 perc, 44 másodperc

Holdra szállás:                 1972. december 11. 19:54 – Taurus–Littrow völgy (Vallis Taurus–Littrow)

Holdon töltött idő:        3 nap, 3 óra

Holdi űrséta (LEVA):      3 db, 22 óra, 3 perc, 57 másodperc

Földet érés:                      1972. december 19. 19:24 – Csendes-óceán 

Pályaelemek (keringési fázis):

Föld:

Apoapszis:                         167,24 km (90,3 nm)

Periapszis:                          166,68 km (90 nm)

Inklináció:                           28,526°

Keringési idő:                   87,83 perc

Excentricitás:                    0,0000

Keringések száma:         2

Hold:

Aposzelénium:                 314,84 km (170 nm)

Periszelénium:                 97,41 km (52,6 nm)

Inklináció (retrográd):   159,9°

Személyzet:

  • Küldetésparancsnok (CMR): Eugene A. Cernan (Gemini–9A, Apollo–10)
  • Parancsnoki modul pilóta (CMP): Ronald E. Evans
  • Holdkomp pilóta (LMP): Harrison H. Schmitt

Fotók:

 

 

Törölt küldetések

Az Apollo program záróküldetése eredetileg az Apollo–20 repülése lett volna, de költségvetési okokból, a közvélemény érdektelensége, az Apollo–1, valamint az Apollo–13 balesete miatt, a legyártott hardverek ellenére három küldetést: az Apollo–18-at, az Apollo–19-et és az Apollo–20-at törölték.

  • A személyzet rotációja alapján az Apollo–18 kijelölt személyzete: Richard Gordon Jr. (CMR, korábbi küldetései: Gemini–11, Apollo–12), Vance D. Brand (CMP) és Harrison H. Schmitt (LMP) lett volna, az űrprogram rövidebbé válása után Schmittet áttették az Apollo–17 küldetésbe.

  • Az Apollo–19 misszió során Fred W. Haise Jr. (CMR, korábbi küldetése: Apollo–13), William Reid Pogue (CMP) és Gerard Paul Carr (LMP) repült volna. Haise később repült az űrsiklóval, Pogue és Carr pedig a Skylab programban vett részt.

  • Az eredetileg utolsónak tervezett Apollo küldetés személyzetére vonatkozóan csak feltételezések léteznek: az Apollo–20 valószínűleg Stuart A. Roosa (CMR), Paul J. Weitz (CMP) és Jack R. Lousma (LMP) irányítása alatt repülhetett volna.

A megmaradt hardverek sorsa:

  • Az Apollo–18 küldetéshez gyártott Saturn V rakétát a Skylab–1 űrállomás pályára állítására használták, a 3. fokozata kivételével.

  • A Johnson Űrközpontban kiállított Saturn V rakéta az Apollo–19 1. fokozatából, az Apollo–20 2. fokozatából és az Apollo–18 3. fokozatából áll, valamint egy soha be nem fejezett parancsnoki/szervizmodulból.

  • A Kennedy Űrközpontban kiállított Saturn V rakéta 1. fokozata egy statikus tesztekhez használt (az eredetivel tömegazonos) tesztpéldány (S-IC-T), a 2. és 3. fokozata az Apollo–19 küldetéshez gyártott Saturn rakétáé, parancsnoki/szervizmodulja szintén (az eredetivel tömegazonos) tesztpéldány (ún. boilerplate).

  • Az Apollo–20 1. fokozata a John C. Stennis Űrközpontban van kiállítva. 3. fokozata át lett alakítva a Skylab tartalék fokozatává, ma a Smithsonian Intézetben tekinthető meg.

  • Az utolsó komplett Saturn IB a Kennedy Űrközpontban tekinthető meg, eredetileg a Skylab mentőküldetéshez használták volna.

  • Az Apollo–18 küldetéshez gyártott, félkész holdkomp a Long Island-i (New York) „Cradle of Aviation” Múzeumban van kiállítva.

Szerző: Szekretár Zsolt

Fotók: NASA

Zerinváry Szilárd: Nem teljesen kötött a Merkur tengelyforgása

A Föld két legfontosabb mozgása a tengelyforgása és a Nap körüli keringése. A tengelyforgás ideje 23 óra 56 perc és 4 másodperc, a napkörüli keringés ideje pedig 365 nap 5 óra 48 perc és 46 másodperc. A két mozgás időtartama tehát különböző. Az ilyen bolygó tengelyforgását kötetlennek nevezzük.

Naprendszerünkben azonban több olyan égitestet ismerünk, amelyeknek a keringési és tengelyforgási ideje megegyezik egymással. Ezeknek az égitesteknek a tengelyforgását kötöttnek nevezzük. Jó példa erre a Hold, melynek tengelyforgási ideje megegyezik az egyszeri földkörüli keringési idejével. De nemcsak a mellékbolygók világában találunk példát a kötött tengelyforgásra. Hiszen a bolygók közül a Merkurt mind ez ideig úgy tartottuk számon, mint amelynek a tengelyforgása kötött. A szakkönyvekben úgy olvashatjuk, hogy a Merkur keringési, illetve tengelyforgási ideje 87 nap 23 óra 16 perc, vagyis 87 970 földi nap. (1. sz. ábra.)

1. ábra. Mi a különbség a Hold (I) és a Merkur (II) tengelyforgása közt?
I. Amíg a Hold egy keringést végez, azalatt egyszer megfordul a tengelye körül. Ezért a P-vel jelzett felszíni pontja mindig szembe kerül a Földdel.
II. A Merkur tengelyforgása valamivel gyorsabb, mint a keringése. Emiatt P felszíni pontnak a Földhöz viszonyított helyzete eltolódik. Az ábrán a P pont eltolódása a szemléletesség kedvéért erősen túlzott.

A Merkur kötött tengelyforgását a csillagászok azzal magyarázták, hogy ez a bolygó van a legközelebb a Naphoz és emiatt a Nap tömegvonzása fékezőleg hatott a Merkur tengelyforgására. Ezt a fékező erőt a szakirodalomban árapálykeltő erőnek nevezik. A csillagászok kimutatták, hogy az árapálykeltő erő fordítva arányos a két égitest tömegközéppontjait egymástól elválasztó távolság köbével. Ha például egy csillag körül két bolygó kering és az egyik bolygó háromszor közelebb van a csillaghoz, mint a másik, akkor a közelebbi bolygóval szemben 33-szor, vagyis 27-szer erősebben nyilvánul meg az árapálykeltő erő fékező hatása, mint a másik bolygóval szemben. Ha figyelembe vesszük, hogy a Merkur 57,8, a Föld pedig 149,5 millió km középtávolságban kering a Naptól, akkor megállapíthatjuk, hogy a Merkur kereken 2,6-szer közelebb van a Naphoz, mint a Föld. Ennek megfelelően a Merkurral szemben érvényesülő árapálykeltő erő 2,63-szor, vagyis 17,6-szor nagyobb, mint a Földdel szemben érvényesülő hasonló erő. Ezek alapján könnyen érthető volt, hogy a Merkur tengelyforgása az idők folyamán kötötté vált.

Mindez természetesen nem jelenti azt, hogy a Merkur egyenlítői pontjai nem végeznek rotációs mozgást a térben. Hiszem a Merkur is forog a tengelye körül, csak abban különbözik a Földtől, hogy a tengelyforgási ideje megegyezik a keringési idejével. A Föld egyenlítői pontjai 464 méter utat tesznek meg egy másodperc alatt a tengelyforgás következtében. Ekkora tehát az egyenlítői pontok úgynevezett lineáris sebessége. Ugyanezt a sebességet kiszámíthatjuk a Merkur egyenlítői pontjaira vonatkoztatva is. A Merkur egyenlítőjének kerülete 16 200 km. Másrészről figyelembe véve, hogy a bolygó egyenlítői pontjai kereken 88 nap alatt tesznek meg egy teljes körutat, a Merkur egyenlítői pontjainak a rotációból adódó lineáris sebességére 0,002 km/sec, vagyis 2 méter/sec érték adódik.

Ezzel nagy vonalaiban elmondtuk azt is, amit a bolygó tengelyforgásáról eddig tudtunk. Egy újabb megfigyelési eredmény alapján azonban bizonyos fokig revideálnunk kell a Merkur tengelyforgásával kapcsolatos álláspontunkat. A Pic du Midi obszervatórium kutatói ugyanis a közelmúltban megállapították, hogy a Merkur bolygó tengelyforgása sem teljesen kötött, mint ahogy azt régebben gondoltuk. Az érdekes felfedezés előzményei röviden a következők.

A Pic du Midi obszervatóriumban még 1942–1944 között nagyszámú fényképfelvételt készítettek a Merkurról az ottani 38, illetve 60 cm-es refraktorok segítségével. A felvételek alapján egy új, az eddigieknél (Schiaparelli, Lovell és Antoniadi térképeire gondolunk!) pontosabb térképet készítette a kutatók a bolygó látható félgömbjéről. Mi ugyanis csak a bolygó egyik félgömbjét ismerjük. Erről meggyőzhet bennünket a 2. sz. ábra. Ha meggondoljuk, hogy a bolygó mindig ugyanazon félgömbjét fordítja a Nap felé, akkor megállapíthatjuk, hogy alsó együttállás idejében nem az a félgömbje esik felénk, mint felső együttállása idejében. A mellékelt ábra azonban arról is meggyőz bennünket, hogy ezt a félgömbjét, illetve az azon levő felszíni képződményeket nem láthatjuk, tekintettel arra, hogy ezt a félgömböt nem világítják meg, vagyis nem teszik láthatóvá számunkra a napsugarak. Az éjszakai félgömb hőmérsékletét meg tudjuk mérni (a mérések -265 C°-ot adtak eredményül), de a felszíni képződményeit nem ismerhetjük meg. Közbevetőleg megjegyezzük, hogy a radar csillagászati alkalmazása a remélhetőleg nem is olyan távoli jövőben lehetővé fogja tenni, hogy ezt a félgömböt is „letapogassuk” és letérképezzük. Erre a kérdésre különben még visszatérünk.

2. ábra. Így látjuk a Merkur fázisait pályájának különböző pontjaiban.

A Pic du Midi obszervatóriumban készített új Merkur térképen 28 felszíni képződmény látható. De nem ez az érdekes, hanem az, hogy az elmúlt fél évszázad alatt a bolygó egyes felszíni részleteinek a merkurográfiai (a geográfiai szó analógiájára) helyzete észrevehetően megváltozott. A kutatók ugyanis összehasonlították egymással az 1942. évben készült, illetve a Schiaparelli által 1889-ben rajzolt térképeket. Munkájuk során megállapították, hogy a Merkuron látható és egymással azonosított képződmények merkurográfiai hosszúsága kereken 10°-kal változott meg időközben. Ez a megállapítás elég volt ahhoz, hogy a kutatók kiszámítsák az egyszeri keringés és tengelyforgás időtartamának a különbségét. Ezt a számítást könnyen követhető, egyszerűsített alakban bemutatjuk az olvasóknak.

Induljunk ki abból, hogy 1889–1942 között 53 év, vagyis kereken 19 360 nap telt el. Másrészről említettük azt is, hogy a Merkur keringési ideje 88 nap. Egyszerű osztással meggyőződhetünk arról, hogy az 1889–1942 között eltelt 53 év alatt 220 keringést végzett a bolygó a Nap körül. ezek szerint a 10°-os eltérés 220 keringés folyamán halmozódott fel. Ebből egy keringésre 2,7 szögperc esik. Ez a 2,7 szögperc a bolygó egyenlítőjének 1/8000-ed részével egyenlő.

Ezzel eljutottunk a számításunk utolsó üteméhez. Kérdés, hogy mennyivel egyenlő a 88 napos keringési idő 1/8000-ed része. A két számra vetett futólagos pillantás alapján is megállapíthatjuk, hogy a mi esetünkben szó sem lehet napokról, vagy órákról: legfeljebb percekről beszélhetünk.

A számítást elvégezve 15,8 percet kapunk eredményül. Láthatjuk tehát, hogy a keringés és a tengelyforgás időtartama közötti különbség 16 perc körül mozog.

Mindez azt jelenti, hogy a bolygó tengelyforgása – ha szigorúan kezeljük a dolgot – nem tekinthető mégsem teljesen kötöttnek. Viszont ebből következik az is, hogy a terminátor vonala (a nappali és az éjszakai félgömb határvonala) a bolygó felszínén nyugati irányban fokozatosan eltolódik. Ahhoz, hogy a Nap a jelenlegi éjszakai félgömböt világítsa meg, nyilván annyiszor 53 év szükséges, ahányszor nagyobb a 180° a 10°-nál, tekintettel arra, hogy ez az állapot 180°-os szögelfordulás esetében következik be. Ebből következik, hogy:

53,18= 954, vagyis kereken ezer év múlva válik nappali félgömbbé a jelenlegi éjszakai félgömb. Ezt a számot azonban mindenképpen csak nagyságrendi számnak tekinthetjük. Ennek két oka van. Először is további pontos megfigyelések szükségesek az eltolódás mértékének még pontosabb tisztázása céljából. Másodszor, azt is figyelembe kell vennünk, hogy az árapálykeltő erő fékező hatása az elkövetkező időben is tovább fogja csökkenteni a bolygó tengelyforgásának a szögsebességét. Hiszen ez az erő arra irányul, hogy a két mozgás időtartamát (vagyis a keringés és a tengelyforgás időtartamát) tökéletesen szinkronizálja. Minden valószínűséggel állíthatjuk tehát, hogy ez a 180°-os szögeltérés nem 1000 év, hanem hosszabb idő alatt fog végbemenni. Megjegyezzük egyébként, hogy minden idevonatkozó számítást megnehezít az, hogy a bolygónak nincs holdja és ezért még ma sem ismerjük egészen pontosan a tömegét.

Kérdés ezek után, hogy vajon előreláthatólag mikor fogjuk megismerni a bolygó éjszakai félgömbjét? Láttuk, hogy körülbelül ezer évig kellene erre várnunk, ha ki akarnánk „böjtölni” a bolygó 180°-os szögelfordulását. Utaltunk azonban már arra is, hogy a radar csillagászati alkalmazása révén ezt az időt valószínűleg le fogjuk tudni rövidíteni. Hiszen a radar fejlődése igen gyors. Előre megjósoljuk tehát, hogy ebben a versenyben az emberi technika fog győzni. Mire a bolygó „rászánja” magát, hogy 180°-kal elforduljon (a Naphoz viszonyítva), addig már régesrég le fogjuk térképezni radarral az éjszakai félgömbjét.

Az eddig mondottakból egy érdekes további következtetést vonhatunk le. Amennyiben ugyanis szigorúan kezeljük a kérdést, kiderül, hogy a bolygó nyugati és keleti terminátorának a vidéke nem azonos hőmérsékletű. Ezt a 3. sz. ábránk szemlélteti. Az ábrán P-vel a bolygó északi sarkát, AB-vel pedig a jelenlegi terminátor vonalát ábrázoltuk. Felvetődik tehát a kérdés, hogy melyik pontban magasabb a bolygó hőmérséklete: az A vagy a B pontban?

3. ábra. Melyik terminátor közelében magasabb a hőmérséklet a Merkuron? (L. a szöveget.)

Ha figyelembe vesszük, hogy a bolygó tengelyforgása direkt (vagyis nyugat–keleti) irányú, könnyen választ adhatunk erre a kérdésre. Haladjunk csak gondolatban visszafelé a bolygó múltjába és azonnal világossá válik előttünk, hogy az A és B pontok helyzete bizonyos idővel napjaink előtt nem egyezett meg a jelenlegivel. Eszerint az A pont az A1-gyel, a B pont mondjuk valahol B1-gyel jelölt helyzetben volt a Naphoz képest. Ilyen módon a B pontot a múltban nagyobb szög alatt érték a napsugarak, mint jelenleg. A B pont tehát még feltehetőleg bizonyos maradék hőmennyiséget őriz azokból az időkből. Ezzel szemben az A pont a múltban A1 helyzetben, vagyis a bolygó éjszakai félgömbjén volt. Ez a pont egyre nagyobb szög alatt részesül a Nap sugaraiban. Mindezt egybevetve a B pontban lehűlés, az A pontban pedig felmelegedés folyik, vagyis a B pont környéke valamivel magasabb hőmérsékletű, mint az A ponté.

A kérdéssel kapcsolatban még egy újabb felfedezésről is megemlékezünk. A Pic du Midi obszervatórium kutatói azt is megállapították, hogy 1889–1942 között az egyes felszíni képződmények merkurográfiai szélessége is észrevehetőleg megváltozott. A képződmények szélességváltozását figyelembe véve a csillagászok kiszámították, hogy a bolygó egyenlítőjének síkja 7°-os szöget zár be pályasíkjával. Ennek a hajlásszögnek az értéke napjainkig ismeretlen volt. Összehasonlítás céljából egyébként megemlíthetjük, hogy a Föld pályasíkja és egyenlítői síkja 23° 27’-es szöget zárnak be egymással.

Végül megemlíthetjük, hogy az ebben a rövid beszámolónkban közölt adatokat csak a közelmúltban publikálták a Pic du Midi obszervatórium kutatói. Az 1942–1944 között készített felvételek pontos kimérése, az 1889. évi térképpel való egybevetése és az új Merkur-térkép megrajzolása ugyanis huzamosabb időt vett igénybe. Ezt az időt meghosszabbította az is, hogy az obszervatórium sokoldalú munkaprogramja miatt a kutatók természetesen nemcsak ezzel az egyetlen kérdéssel foglalkoztak az elmúlt évek során.

A Csillagok Világa 1956/3-4. számában megjelent írás másodközlése. A Zerinváry család hozzájárulásával. A cikket eredeti helyesírással közöljük.

Szerző: Planetology.hu

Gesztesi Albert: A Vénusz a Földre kacsint

A Vénusz a szabad szemmel látható égitestek közül – a Nap és a Hold után – a harmadik legfényesebb a földi égbolton. Ragyogó csillagként tündököl hol az esti, hol pedig a hajnali égen. Olyan fényes, hogy néha UFO-nak nézik. Megfelelő távcsővel még a nappali égen is megkereshető! Mivel közelebb kering a Naphoz, mint mi (vagyis „belső” bolygó), ezért nem figyelhető meg egész éjszaka. Az ókori görögök az alkonyi égbolton látható Vénuszt Hesperosnak, a hajnalit pedig Phosphorosnak nevezték, bár valószínűleg tisztában voltak vele, hogy azonos égitestről van szó. A rómaiak a hajnali Vénuszt Lucifernek, azaz „fényhozó”-nak, míg az estit Vespernek nevezték. Mi magyarok egyszerűen intéztük el a kérdést, Esthajnalcsillagnak mondjuk a Vénuszt. Természetesen minden korban ismert volt, általában mint a szerelem és szépség istennőjének égi megfelelője.

Távcsővel szemlélve a Vénusz csalódást okozhat sok embernek. Azon kívül, hogy a Holdéhoz hasonló megvilágítottsági fázisokat mutat, semmi egyéb részletet nem lehet fölfedezni rajta. A Vénusz alakváltozásait elsőként Galilei vette észre, és naplójába a következő bejegyzést tette: „Cynthiae figuras aemulater mater amorum” azaz a szerelem anyja a Hold formáját utánozza. Olyan, mint egy szép, fényes biliárdgolyó. Már korai időkben felismerték a csillagászok, hogy ennek okát sűrű, összefüggő felhőzetében kell keresni. Vastag légkörére utalt az is, hogy a sarló alakú Vénusz „szarvainak” csúcsa a bolygókorong középpontjától számolva 180 foknál nagyobb szöget alkotnak, vagyis túlnyúlnak a bolygókorong átmérőjének vonalán. Sokáig a Vénuszt a Föld nővérének is tekintették, mert hasonló méretű, megfelelő távolságban kering a Naphoz, így feltételezték, hogy felhőzete alatt a miénkhez hasonló világ rejtőzhet. Ma már tudjuk, hogy egy nagyon barátságtalan égitestről van szó. Soha fel nem szakadó – kénes savakkal teli – felhői pokoli világot rejtenek el szemünk elől. Felszínén a légnyomás akkora, mint a földi óceánokban 900 méter mélységben, a hőmérséklet pedig olyan magas, hogy az ólom megolvad.

Bármilyen kitartóan figyelték a csillagászok egyre jobb és jobb teleszkópokkal a Vénuszt, az évszázadok alatt egy pillanatra sem sikerült a felszínét meglátni. Ezért azután a legutóbbi időkig rejtély maradt a forgástengelyének helyzete és tengelyforgási ideje. Egyesek 24 óra körülinek, mások egy vénuszi évnek gondolták. Persze mindig voltak próbálkozások. Sokan foltokat véltek látni a felhőzetén, amiből megpróbálták kiszámítani a forgási periódusát. Nézzünk néhány érdekességet ezek közül!

1834-ben Kolozsváron jelent meg Brassai Sámuel „Bevezetés a’ világ’, Föld’ és Státusok esmeretére” című könyve, amelyből az alábbi részt másoltam ki:

Camille Flammarion Népszerű csillagászattan című könyvében olvasom a következőket: „A Vénus napjai is valamicskével hosszabbak, mint a mieink, de csak igen kevéssel. Cassini már 1666-ban úgy találta a szorgos megfigyelésekből, hogy a nap 23 óra és 15 percig tart. E megfigyelések igen nehezen végbevihetők, a bolygó fénye és szabálytalanságának kicsiny volta miatt, melyeket alig hogy kivehetni. Bianchini 1827-ban 23 óra 22 percet határozott meg. Schroeter a múlt század végén 23 óra 21 percnyinek találta. Egész pontosan De Vico határozta meg a körülforgási időt 1841-ben Rómában, s szerinte az 23 óra 21 perc, 24 másodperc. Ez a megegyezés a Föld körülforgási idejével nagyon feltűnő.

E világ éve, mint mondtuk, 224 földi napból áll, tehát 231 ottani napból, miután az kissé rövidebb.”

Másik érdekes megfogalmazást találtam Dr. Császár Károly: A csillagos ég (Népszerű csillagászati ismeretek) című könyvében, amely 1869-ben jelent meg:

 

„Ha valamely tárgynak távolságát s látszólagos nagyságát ismerjük, úgy felette könnyű, miként azt már mondottam, annak valódi nagyságát meghatározni.

S igy kiszámíttatott, hogy Vénusz átmerője 1694 földr. mértföld, a mi igen közel áll Földünkéhez (ez t. i. 1719 mértföldet teszen.)

Hasonlólag majdnem ugyanazon időtartamú tengelye körüli forgása. Ez ugyanis 23 órát s 21 perczet teszen, tehát 37 perczczel kevesebbet mint Földünké. Különböző változásaiban Vénusz épen nem tüntet elő szabályos alakokat. Midőn növekszik szarvai majd csipkézettek-, majd tompultaknak látszanak.

Ezen egyenetlenségek egyrészt arra szolgáltak, hogy tengelye körüli forgásának tartamát kényelmesen lehetett megmérni, másrészt kétségtelen tanúi annak, hogy Vénusz fölülete korántsem sima, hanem hogy azon hegységek léteznek mint Földünkön. Váljon ezen emelkedések oly magasságot érnek-e el, a mint mondják? Váljon Vénusz fölületén találkoznak-e oly magas hegyek, melyek Thibet legmagasabb csúcsát ötszörte Európa óriását a Mont-Blanc-ot tizszerte fölülmúlnák? — Ezen kérdésekre nem válaszolunk határozottan, hanem későbbi eredményekre várunk.

Már most kérdezzük, mikép váltakoznak Vénuszon nap s éj? Ez függ azon módtól, mely szerint Vénusz a Nap felé majd a sarkvidékeket, majd pedig az egyenlitői részt fordítja továbbá függ a Nap s tengelye körüli forgásának viszonlagos időtartamától. Azért térjünk vissza a mondottakra.

Vénusz megfordul tengelye-körül 23 óra 21 perez alatt. Eve tart 225 földi napig; ez tehát 231 tengely forgást foglal magában vagy a mi ugyanaz Vénusz éve 231 Vénusz-napból áll; ennélfogva Vénuszon minden nap 23 óra s 26 perezböl áll.”

 

Már-már nevetségesnek tűnik, hogy Spridon Gopčević szerb-osztrák csillagász, aki Leo Brenner néven szeretett publikálni, 1895-ben megállapítja, hogy a Vénusz forgásideje: 23 óra, 57 perc és 36,2396 másodperc. Hogy jutott erre az eredményre, számomra titok.

Dr. Wonaszek Antal a Kis-Kartali csillagda „observátora” 1902-ben megjelent munkájában a Vénusz tengelyforgási idejét 224 napban adta meg. Ő tehát úgy vélte, hogy kötött tengelyforgást végez, mindig ugyanazt az oldalát fordítja a Nap felé.

Ha nincs olyan felszíni képződmény, amely elmozdulásából a forgást meg lehetne állapítani, marad a színképelemzés. A 19. század végén erre már meg voltak a technikai feltételek. Amennyiben forog, akkor a bolygó korong két szélének színképe különbözik egymástól. Ha a forgás következtében egyik széle közeledik hozzánk, akkor a kék, a másik széle meg távolodik, tehát a vörös irányba tolódik el a színképe. Mivel nem sikerült változást kimutatni a Vénusz keleti és nyugati peremének színképében, arra következtettek, hogy nagyon lassan forog. Az 1800-as évek második felében Giovanni V. Schiaparelli és Percival Lowell 224 napos rotációs időt mértek, vagyis kötött tengelyforgást állapítottak meg.

Cholnoky Jenő és Kövesligethy Radó által írt A világegyetem (1913) című könyvéből az alábbi részt szeretném kiemelni:

„Vénusz 225 nap alatt forog egyszer a Nap körül, de tengelyforgása idejét jelenleg még bizonytalannak kell mondanunk. Foltjai nagyon határozatlanok, és minthogy napról napra ugyanazokat látjuk alig csekély eltolódással, azt kell hinnünk, hogy tengelyforgása vagy nagyon közel 24 óra, vagy pedig 225 nap. A spektroszkóp segítségével le tudjuk mérni a sebességet, amellyel valamennyi fényforrás a látás irányában mozog. Vénusz tengelyforgása folytán keleti széle hozzánk közeledik, nyugati széle pedig távolodik. A spektroszkóppal megmérhetjük e sebességet és a legújabb mérések inkább amellett szólnak, hogy 225 napos tengelyforgással van dolgunk.”

Az 1938-as keltezésű Természet világa I. kötet – A csillagos ég. Szerk.: Dr. Wodetzky József. Idézet a könyvből:

„A Venus felületén a legnagyobb távcső sem mutat részleteket, legfeljebb fényesség különbségeket, de ezekből nem lehet tengelyforgást megállapítani. Az észlelők egy része szürkés foltokat vélt látni a Venus felületén. Mozdulatlanságukból azt következtették, hogy a Venus mindig ugyanazon oldalát mutatja a Nap felé. […] Azt gondolhatnánk, hogy a fényképezés egyszerre el tudja dönteni ezt a kérdést, pedig nem így áll a dolog. Ezekből sem lehetett a tengelyforgást kimutatni. A színkép vonaleltolódás Doppler-Fizeau –féle elvének alkalmazása sem vezetett eredményre, mert például Belopolski és Lowell egymásnak ellentmondó eredményeket kaptak méréseikből. Felmerült ez a gondolat, hogy talán a tengelyhajlás olyan nagy, hogy belesik a pálya síkjába. Amikor tehát a tengely felénk mutat, a színkép nem mutat semmiféle Doppler-hatást. Azt is feltételezték, hogy a Venus forgástengelye állandóan a Nap felé mutat. De forgási időt ebből nem lehet levezetni.

Ugyancsak az észlelések mutatták azt is, hogy e bolygó forgató tengelye még jobban hajlik a pályájához, mint a Földé, és azzal 55 fokú szöget képez. Ebből következik, hogy az évszakok, melyek 56 földi, vagy 58 vénusbeli napig tartanak, sokkal nagyobb szélsőségeket mutatnak, mint a mieink.”

Színszűrők alkalmazásával, főleg a fény ultraibolya tartományában a Vénusz korongján világosabb és sötétebb foltokat találtak. Ezek mozgása alapján az 1960-as években nagyjából 4 napos forgási periódust állapítottak meg. Ami igaz is, meg nem is. Ugyanis ezzel a módszerrel a felhőborítás forgási idejét sikerült megmérni és nem a bolygó szilárd felszínét. Ma már az űrszondák vizsgálataiból tudjuk, hogy a Vénusz felhőzete úgynevezett szuperrotációt végez, aminek periódusa valóban 4 nap körüli.

Tovább folytak a kutatások. 1958-ban Robert S Richardson amerikai csillagásznak érdekes ötlete támadt: hátha a Vénusz retrográd forgást végez? Ötletére azonban nem tudott magyarázatot adni. (Retrográd, azaz fordított irányú. Definíció szerint, ha a Naprendszerre az ekliptika északi pólusa felől tekintünk, akkor a bolygók keringési és forgási iránya az óramutató járásával ellentétes irányú, ezt nevezzük direkt iránynak.)

D. Kraus amerikai rádiócsillagász észrevette, hogy a Vénuszról érkező rádiózörejek 12 nap alatt 13-szor ismétlődnek. Ebből 22 óra 17 perces periódus adódik. Ugyanez az adat szerepel Kulin – Zerinváry: A távcső világa 1958-as kiadásában is. Igen ám, de mi van, ha nem a felszínről érkeznek a rádiózörejek, hanem az atmoszféra viharaiból?

Végül is, a Vénusznál járt űrszondáknak köszönhetően, ma már nagyon pontosan ismerjük e szégyenlősen felhőfátyol mögé rejtőző éteri hetéra adatait. Most már nem kétséges, hogy valóban retrográd irányban forog tengelye körül, amely csaknem merőleges a keringési síkjára. 243,0185 földi napig tart amíg egy teljes, 360 fokos fordulatot végez. Ezt nevezzük sziderikus periódusnak. A Napot 224,70069 év alatt kerüli meg, ez a vénuszi év hosszúsága. Szörnyű lassú, ráadásul ellenkező irányú forgására egyelőre nem tudunk magyarázatot adni. Tény viszont, hogy egy vénuszi sziderikus nap kb. 20 nappal hosszabb, mint a vénuszi év. Azonban a Vénusz egy pontján álló (képzeletbeli) megfigyelő számára a Nap két delelése között „csak” 116,8 nap telik el, vagyis ennyi ideig tart egy szinódikus nap. (Megjegyzem, a felszínen álló megfigyelő a sűrű és összefüggő felhőtakaró miatt sohasem láthatja a Napot.)

Nem furcsa? De igen! Ám vannak furcsább dolgok is.

Számítsuk ki, hogy két vénusz-konjunkció (együttállás) között mennyi idő telik el! A Föld és a Vénusz sziderikus és szinódikus keringési adataiból ezt könnyen elvégezhetjük. A képlet a következő: 1/PVénusz(szid) – 1/PFöld(szid) = 1/PFöld(szin). Tehát a sziderikus keringési idők reciprokának különbsége a szinódikus periódus reciprokát adja. Az adatokat behelyettesítve azt kapjuk, hogy kb. 1,6 évenként, kerekítve 584 naponként kerül a Vénusz a Föld és a Nap közé (alsó konjunkció).

Miért is érdekes ez?

Számoljunk tovább! A Föld 365,256 nap alatt tesz egy teljes 360 fokos kört a Nap körül. Ebből az következik, hogy 1 nap alatt 0,985 fokot halad előre a pályáján. Két vénusz-konjunkció alatt 575 fokot tesz meg. Ez egy teljes fordulatnak, és még 215 foknak felel meg.

Most nézzük a Vénuszt! A fenti adatok ismeretében kiszámíthatjuk, hogy a bolygó naponta 1,4812 fokot fordul el a forgástengelye körül. Egy konjunkciós periódus alatt 584 × 1,4812 = 865,02 fokot fordul. Ha ebből 2 teljes 360 fokos fordulatot levonunk, kerekítve marad 145 fok. Igen ám, de ez retrográd irányban történt, tehát 360-ból ki kell vonni! 360 – 145 = 215. Vagyis egy konjunkciós periódus után 215 fokot fordul el a térben.

Meglepő dolog következik ebből: valahányszor a Vénusz alsó együttállásba (konjunkcióba) kerül a Földdel, mindig ugyanazt a felét fordítja a Föld felé! A Vénusz „rákacsint” a Földre.

Végül még egy érdekességre hívnám fel a figyelmet. Öt Föld-Vénusz konjunkció hossza 2920 nap, ami éppen nyolc földi évnek felel meg. Tehát, ha az év egy adott napján megfigyeljük, hogy a Vénusz hol látható az égen a csillagkörnyezetéhez viszonyítva, akkor nyolc év elteltével ugyanazon a napon ugyanott fogjuk találni. Nem mondom, hogy hajszálpontosan ugyanott, de az eltérés rendkívül kicsi, ami főleg a földpálya lapultságából és a pálya precessziójából ered. Ezt a nyolc éves periódust valószínűleg ismerték már az ókorban is. Például a dél-Angliai Newgrange megalitikus építmény kőfaragványai között találtak erre utaló ábrázolásokat. Mivel öt konjunkciót foglal magába, régen a Vénusz pentagrammájának is nevezték.

Szerző: Gesztesi Albert

Könyvajánló: Arthur C. Clarke – A Mars titka

Az emberiség végre kinőtte bölcsőjét, a Földet és létrehozott egy állandó települést a Marson. A történetben a híres sci-fi író, Martin Gibson az Ares nevű személyszállító űrhajó első (teszt)útján a Marsra utazik, hogy beszámolókat írjon az ottani Mars-kolónia életéről és mindennapjairól. A három hónapos út során megismerkedik a legénység tagjaival és szorgalmasan írja az űrutazásról szóló cikkeit. Közben megismerkedünk az űrpor “hatásaival”, majd megérkezve magával a vörös bolygóval és holdjaival is. Betekintést nyerünk továbbá az első Mars-telepesek életébe, de észre vesszük azt is, hogy a bolygó titkokat is rejteget…

A mű a szerző egyik korai, 1951-es könyve, mely kis csúsztatásokkal, de ma is megállja a helyét a sci-fi könyvek közt.

Arthur C. Clarke: A Mars titka.
Budapest, 1957. Bibliotheca Kiadó.
Fordította: Pethő Tibor.
Lektor: Zerinváry Szilárd. 219 p.

Szerző: Planetology.hu

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