A Naprendszer

Szerző: Csaba György Gábor

Naprendszerünk, mint közismert, Földünk legszűkebb kozmikus környezete. Kiterjedését nem könnyű meghatározni, hiszen nincsenek a térben kitűzött határai. Jobb híján azt mondhatjuk: a Naprendszer addig terjed ki, ameddig a Nap gravitációja erősebb a környező csillagokénál („dinamikai Naprendszer”). Minthogy viszont a csillagok meglehetősen rendszertelenül oszlanak el körülöttünk, az így meghatározott Naprendszer alakja amőba-szerű, távolról sem gömbszimmetrikus lenne. Átlagban a Naptól mintegy 2,5 – 3 fényév (nem egészen 1 parsec) távolságig tart; talán kényelmesebb egy ekkora sugarú gömbbel modellezni.

Naprendszerünk legbelső részében található a bolygórendszer. Ehhez tartozik központi égitestünk, az egészet gravitációs erejével összetartó Nap; továbbá a nagybolygók, a törpebolygók, a kisbolygók, üstökösök, valamint az interplanetáris anyag, amely porból és ritka gázból áll. Az egészet „átfújja” a napszél, és át-meg áthatják különféle erőterek (interstelláris mágneses tér, elektromágneses sugárzások stb.).

A nagybolygók olyan égitestek, amelyek csillag (esetünkben a Nap) körül keringenek, elég erős a gravitációjuk ahhoz, hogy gömb alakúak legyenek, és pályájuk mentén „kisöpörték” az apróbb égitesteket. Lényegében egy közös síkban keringenek a Nap körül, e síktól csak néhány foknyit térnek el. A törpebolygók is gömb alakúak, de pályájuk mentén nem söpörték tisztára a teret. Nem feltétlenül tartják magukat a Naprendszer szimmetriasíkjához közel. A kisbolygók már ahhoz is kicsik, hogy gömb alakjuk legyen; pályájuk inklinációja lényegében tetszőleges lehet.

A Naprendszer külső tartománya és a bolygórendszer közt a Kuiper-öv helyezkedik el. Ehhez sok kis- és törpebolygó tartozik, melyek meglehetősen ritkán és szabálytalanul oszlanak el. Legkívül az Oort-felhő van, a Naptól 1 – 2 fényévnyire; ezt sok, millió vagy inkább milliárd apró, néhány km méretű üstökösmag alkotja. Őket a Földről nem lehet észlelni; de ha valamiért, valószínűleg a közeli csillagok gravitációs zavaró hatása miatt, egyik-másik beesik a Naprendszer belső terébe, és közel jut a Naphoz, akkor a Nap sugárzása miatt anyaga egy része szublimál, s az üstökösmag körül „kómát” alkot. Ennek anyagát a napszél elfújja, így alakul ki az üstökös „csóvá”-ja. Ez, illetve a rajta szóródó napfény szabad szemmel is láthatóvá válhat. A kis égitest, pályáján tovább haladva, idővel persze újra elhalványul (bár a csillagászok sokáig követni tudják műszereikkel), majd eltűnik: távozik Naprendszerünkből.

Ha egy üstökös pályáját valamelyik óriásbolygó gravitációs hatása úgy módosítja, hogy közel ellipszis alakúvá lesz, akkor ez az üstökös nem repül ki a Naprendszerből, hanem többször is körbejárja a Napot. Minden alkalommal párolog, míg minden illó anyaga elfogy, s csak egy kőhalmaz marad belőle. Ez persze tovább kering, de immár sok apró darabja egymástól független pályán. Idővel szétszóródnak a pálya mentén: létrejött egy meteorraj.

A rendszer közepén levő Nap egy „élete” delén járó sárga törpecsillag. Tömege kb. 2·1030 kg, ami az egész Naprendszer össztömegének kb. 99,8%-a. Körülötte – pontosabban: vele közös tömegközéppontjuk körül – keringenek a bolygók, stb.

A bolygórendszert külső és belső bolygókra oszthatjuk, de ez csak egy mesterséges felosztás. Eszerint belső bolygó a Merkúr és a Vénusz, mivel ezek vannak közelebb a Naphoz, mint a Föld. A többi nagybolygó, a Marssal kezdve, a külső bolygók. Lényeges fizikai tulajdonságaik alapján viszont föld-típusú, illetve óriás– (vagy gáz-) bolygókat különböztetünk meg. A Föld-típusúak a Merkúr, Vénusz, Föld és a Mars. Ezek kicsik, átlagos sűrűségük nagy (3,93 és 5,51 g/cm3 közt), légkörük nincs vagy vékony, holdjuk nincs vagy kevés (a Földnek 1 holdja van, a Marsnak 2 egészen kicsiny és szabálytalan alakú). Ellenben az óriásbolygók, a Jupiter, Szaturnusz, Uránusz és a Neptunusz hozzávetőlegesen egy nagyságrenddel nagyobbak, mint a föld-típusúak, légkörük vastag és sűrű; átlagsűrűségük kicsi (0,69 és 1,64 g/cm3 közé esik), sok holdjuk és gyűrűrendszerük van. A két bolygótípust egy kisbolygó-övezet is elválasztja egymástól: sok kisbolygó kering a Mars és a Jupiter pályája közt.

Ha a rendszer méretarányait akarjuk elképzelni, tekintsük át 100 milliószoros kicsinyítésben. Ekkor a Föld kb. 13 cm átmérőjű, majdnem pontosan gömb alakú labda; rajta 0,08 mm magas, pici ránc a Himalája. Ha rálehelünk a golyóra, s lesz rajta egy vékony pára-réteg: ez vastagabb, mint az óceánok.

A Föld-labdától kb. 4 méterre kering egy dió: a Hold. A Nap 1,5 km-re van, 14 m átmérőjű forró, fényes gömb. A Kuiper-öv a Naptól mintegy 60 km-e kezdődik. A legközelebbi állócsillagok, a Nap „testvérei” ebben a modellben legalább 400 ezer km-re lennének, tehát még a valódi Holdnál is messzebb. (E 400 ezer km-ből már megtette az ember az első 4 métert, a Holdig. Ezt nevezik néha úgy, talán némileg nagyképűen: a világűr meghódítása…)

A Voyager-szondák már elhagyták a bolygórendszert, s most a Naprendszer külső tere felé haladnak. Még sok évezredbe telik, amíg áthaladva az Oort-felhőn, kijutnak Naprendszerünkből a csillagközi térbe. Igaz, gyakran olvasunk olyan hírt, amely szerint e szondák már „hivatalosan” is elhagyták a Naprendszert. Ezekben a hírekben a Naprendszer határát a heliopauzával, a nap által létrehozott „plazmabuborék” határával veszik azonosnak. Ez valahol 18 milliárd km-nél van, modellünkben tehát a Naptól kb. 180 kilométerre. Kétségkívül van különbség a heliopauzán kívüli és belüli plazma fizikai adatai közt, ezért a határt így is lehet definiálni. Ekkor a Naprendszert sokkal kisebbnek tekintjük, mint a „dinamikai” definíció szerint, és ami elég furcsa lenne: ekkor az Oort-felhő már – messze a „határon túl” lévén – nem tartoznék rendszerünkhöz.

Új Neptunusz-holdat fedeztek fel

A SETI Institutes kutatócsoportja, Mark Showalter vezetésével, új holdat talált a Neptunusz körül, méghozzá az eddigi legkisebbet: átmérője alig haladja meg a 30 kilométert. Az új hold neve Hippocamp lett, mely a görög mitológiában Poszeidón uszonnyal rendelkező, vízen és víz alatt is úszni képes “lova” volt.

Az apró hold felfedezéséhez jelentős újítások voltak szükségesek. /Mark R. Showalter, SETI Institute/

A Hippocamp eredetét még homály fedi, a legvalószínűbb azonban az, hogy a hold a Proteus legnagyobb kráterét létrehozó becsapódás során jött létre, 4 milliárd évvel ezelőtt. Az ekkor történő anyagkidobódás során lökődött ki a Proteusból ez az égitest, mely később, az árapályerők és ütközések hatására tovább aprózódhatott.

A Hippocamp eltörpül a Neptunusz többi holdja mellett. /Mark R. Showalter, SETI Institute/

A kutatás vezetője rámutatott arra, hogy ez a felfedezés nem jöhetett volna létre a Hubble űrtávcső nélkül, mely szerinte az egyik leghatékonyabb eszköz és az egyetlen, mellyel ilyen méretű égitestekre rá lehet bukkanni.

Forrás: Astronomy.com