Csillagászati szakmai út La Palma szigetére – első kézből

Szerző: Balázs Gábor

Miért pont La Palma? Tiszta égbolt, óriási távcsövek, és tökéletesen fényszennyezésmentes égbolt. Ezek csak azok a jellemzők, melyek már okot adnak a csillagászat iránt rajongóknak, hogy La Palma szigetére látogassanak. Ezekhez társul, hogy mivel délebbre van Magyarországtól, több mindent és azt is talán szebben láthatjuk innen. Legyen szó a Tejút középpontjáról, vagy arról az üstökösökről, melyekről Magyarországról lemaradtunk, de innen csodás fotókat készítettek róla. De hol kezdődött mindez? 2021. nyarán a Magyar Innovációs Szövetség 31. Ifjúsági Tudományos és Innovációs Tehetségkutató Versenyén I. helyezést értem el, melyhez társult egy különdíj is. A Kárpát-medencei Tehetségkutató Alapítvány jóvoltából egy öt napos szakmai út La Palma szigetén.

Elsőként 2021. szeptemberére volt tervezve az út, de a Cumbre Vieja vulkán kitörése és a koronavírus miatt végül 2022. tavaszán, május 23-án, hétfőn délután szálltunk fel a repülővel. Öt órával később már egy másik időzónában, az Atlanti-óceán közepén voltunk. Megérkeztünk Tenerifére. Innen hajóval indultunk tovább La Palma szigetére. Az út során a Teide látványa és a La Gomera szigetén látott Tyndall-jelenség megfigyelése volt a hajóút legszebb része.

Tyndall-jelenség La Gomera kikötőjéből a szerző felvételén.

Tíz óra elmúlt mikor megérkeztünk La Palma szigetére. Akkor még a vastag felhőréteg miatt nem láttuk a csillagos eget, de ez a partról nem volt másképp a további napokon sem. A következő napra volt először betervezve, hogy felmegyünk a hegyre, így felkészültem a másnapra.

Reggel már útnak is indultunk, a sziget alsó részét igyekeztünk megismerni, ellátogattunk a sziget déli csúcsához. Érdekes volt látni, ahogy a városi környezettől az alacsony, cserjés növényzet uralja a látképet, majd fekete és üres vulkanikus pusztát láttunk az ablakból. Első úticélunk a déli csúcs világítótornya és az itt található, Fuencaliente sólepárlók voltak. Előbbi piros-fehér csíkos festésével kitűnt a sötétszínű látképből, de mellette ott volt a szürke, 1903-ban felépített, 12 méter magas világítótorony is. Lefelé haladva a parthoz mellettünk egyre több sólepárló medencét láthattunk. A Spanyol Tudományos Örökség részének nyilvánított Fuencaliente sólepárlóknál a fekete vulkáni táj és a kék óceán közötti fehér sórétegek különleges látképet alkotnak. Teljesen más tanulni róla, mint elmenni és megnézni, hogyan is történik az effajta „sóbányászat”.

Következő cél a sziget nyugati részén található friss vulkáni táj volt. A szeptemberi vulkánkitörés helyszínén járva a vulkanikus tevékenység pusztító hatását láttuk. A kőfalak még érezhetően melegebbek voltak. A helyszínen a fekete, megszilárdult hosszú lávafolyam mellett a sötétszürke színű, több centiméter vastagon lerakódott vulkáni hamu és kisméretű törmelék réteget láttunk. Még a városban is. Az utak egy része még le volt zárva és vulkanológusok dolgoztak a helyszínen. Itt-ott zöld növények látszottak a vastag vulkáni törmeléklerakódás között. A távolban kiszárított kopasz fák és a vulkáni törmelékár nyoma látszódott.

Négy óra körül lehetett mikor indultunk fel, a hegyre. Hosszú út vezetett a hegycsúcsra. Az út szélén furcsa, de szép, lila világokat láttunk. Úgy néztek ki, mint egy lila torony. Ám ha a virágok mögé néztünk: a felhők már alattunk voltak. Folytatva utunkat a hegyre egyszer csak kupolák tűntek fel az ablakban. Az első megállónk a 10,4 méteres Gran Telescopio Canarias (GTC) volt. Mikor megérkeztünk, egy kis ideig csodáltunk a tájat, majd elindultunk belülről is megnézni az obszervatóriumot.

A GTC kupolája közelről.

Először a GTC vezérlőtermében jártunk ahol láttuk, hogyan készül fel a két ügyeletes csillagász az aznap esti mérések elvégzésére.

A GTC vezérlőterme.

Ezután felvettük védőfelszerelést és már mehettünk is a teleszkóphoz. Grandiózus látvány volt a 10,4 méter átmérőjű távcső. Főtükre hatszögletű tükörszegmensekből épül fel, melyek egyenként is jóval nagyobbak voltak, mint az általam eddig látott legnagyobb távcsövek. A 30 méter átmérőjű kupola alatt eltöltött időben végig vettük a műszereket, láttuk mozogni a távcsövet.  És persze képek is készültek. Több objektívet vittem, de a legkisebb gyújtótávolságú objektívem sem volt elég ahhoz, hogy minden beférjen egy képbe, így maradtak a panorámafelvételek:

A 10,4 méteres Gran Telescopio Canarias (GTC) távcsőről készült légyszemillesztett panorámafelvétel.

Úton a második állomásunkhoz feltűnt a Caldera de Taburiente vulkán krátere. A GTC után a Nordic Optical Telescope-hoz (NOT) látogattunk el. Ez a távcső már egy tüköregységből állt, illetve a NOT „csak” 2,5 méter átmérőjű. Itt az R2D2 tartály lepett meg a legjobban. A távcső akkor még parkolópozícióban volt, de mozogni ezt is láttuk, illetve a főtükrének fedőjét a kedvünkért fel is nyitották, így a 2,5 méteres tükröt is szemügyre vehettük. A kupolából csodás kilátás volt a távolabbi távcsövekre.

Kilátás a Nordic Optical Telescope kupolájából.

A harmadik obszervatórium, amit meglátogattunk, a MAGIC távcsőegyüttes és a Large Size Telescope (LST) volt. Ez a három távcső nem az optikai tartományban „lát”, hanem gamma sugarakat észlelnek velük. Ezek voltak a legnagyobb távcsövek, amiket ott láthattunk. Kettő 17 méter átmérőjű, az LST 23 méteres. Meglepő tény volt, hogy teljesen tiszta időben neutrínók észleléséhez az óceánt figyelik. Obszervatórium látogatásainkat egy igazán különleges téma fotózásával zártuk. Az utóbbi három távcső tükrén a naplemente látható. Csodás képek készültek itt.

A képek készítésénél viszont volt egy meglehetősen aggasztó gond: már pirosban villogott a fényképezőgép, merült az akkumulátor. Szerencsére az összes képet, amit szerettem volna el tudtam készíteni, így fáradtan és semmiképp sem csalódottan kezdtem meg a lefelé vezető utat. De előtte még megnéztük az LST teljesen sebességű mozgását is, ami egyben a teleszkóp kalibrációja is.Mikor visszaértünk a szállásra, feltettem az akkumulátort töltőre és letöltöttem a memóriakártyáról a frissen készített képeket. Mire végeztem már elmúlt 2 óra. Viszont volt egy jó időzítésünk is. Egy ritka bolygóegyüttállást volt látható 25-én hajnalban. Fel kellett készülnöm erre is.

25-e hajnali 3 óra, szól az ébresztő. Mellettem a fényképezőgép akkumulátorán a zöld led világít. Gyorsan leellenőriztük, hogy érdemes-e elindulni, fotózni. A GTC teljes égbolt kamerája alapján ígéretesnek tűnt az ég. Fél öt környékén már fent is voltunk a hegyen. Itt-ott felhők voltak az égen, de megérte a látványért felkelni. Végtelen mennyiségű csillag, a Tejút sávja már szinte vakít a magasban. Eddig még nem láttam annyi csillagot az égen, mint ott. A fő cél egy szép együttállás és a hajnali bolygósor megörökítése volt, előtte tejútfotózással. Itt a Tejút középpontja a szélességi körből adódóan magasabban van, a szinte zéró fényszennyezettség miatt a képeken is részletesebben látszódnak a fekete porködök. Na de nézzük a képet:

A Tejút középpontja La Palma szigetéről.

Dél felől most keletre fordulunk. Egy felhő takarja a Holdat, a felhő felett pedig már látszik a Mars és a Jupiter. Mintha egy szempár figyelt volna a felhő felett. Megmondani is nehéz, milyen benyomást keltett a látvány. Kis várakozás után elvonult a felhősáv, láthatóvá vált az, amire vártunk: a Jupiter, a Mars és a Hold együttállása. Nem csak maga az együttállás volt különleges, hanem a helyszín is, ahol fotóztam. Ekkor már néhány fátyolfelhő volt az égen, így Jupiter koszorút is tudtam észlelni és megörökíteni.

Elérkezett a pirkadat. Először a Szaturnusz kelt fel, majd a Neptunusz, őt követte a Jupiter-Mars-Hold szoros együttállása és végül a Vénusz is a horizont fölé került. Láthatóvá vált a bolygósor. Ekkor a média már a júniusi bolygósorról ír, én ezt lefotóztam innen. A helyszín a sziklás terepről a lila toronyvirágok sávjára változott.

A hajnali bolygósor május 25-én La Palmáról. Ekkor még a Mars és a Jupiter közelebb látszott egymáshoz.

Jött fel a Nap, egyre fényesebb az égbolt, „eltűnnek” az égitestek. Hajnal van. Ekkor a kaldera másik oldalán voltunk, a felhők felett. Napfelkelte van. Elnézünk jobbra és csodás látványban van részünk: rózsaszínfényben úszik a keménylombú fák között a Teide:

A napfelkelte színeiben úszó Teide, a Kanári-szigetek legmagasabb hegye.

Megvan a kép. Már épp indulnánk, mikor újabb fotótémát fedezünk fel. A felhők gyorsan mozogtak. Tökéletes hosszú expozíciós felvételekhez. De a lényeg: a látvány leírhatatlan. A fák a felhők között elég misztikus képet adnak. Elég hosszú ideig fotóztam a témát. Érdemes megjegyeznem, hogy itt már az alattunk lévő felhők felső határánál voltunk.

Végeztünk, indulunk. Majdnem elmúlt már 9 óra, így alvás nélkül mentem reggelizni. Persze az aksi ment a töltőre. Pihenésképp Santa Cruz de La Palma városát jártuk körbe. De gyorsan érkezett a 3 óra. Újra indulunk fel a hegyre. Először most a látogatóközpontba indultunk, majd ezt követően ismét a távcsövekhez. A látogatóközpontban már a távcsövekkel készült mély-ég felvételeket is láthattuk, illetve az összes itt található távcsőről megtudtunk mindent, amit érdemes.

A látogatás után ismét La Palma legmagasabb pontján voltunk. Alattunk vastag felhőréteg, de a kalderát így is szemügyre tudtuk venni. Itt fent egy igazán szép túraút található, egészen a kaldera közepéig. Igaz, én nem mentem el az út végéig, de a köztes pihenőn is nagyszerű kilátás volt.

Innen érdemes egyenként megnézni az obszervatóriumokat is.

Derült este elé nézünk, így már a naplemente előtt nyitott állapotban láthatjuk a kupolákat, ugyanis a távcsöveknek üzemi hőmérsékletre kell hűlniük. A szerző felvétele a GTC 10,4 méteres távcsövét mutatja.
A Galileo National Telescope kupolája.

A Nap már egyre közeledett a horizonthoz, így visszaindultam a hegycsúcsra. Ha valaki ott jár, mindenképp nézze meg, ahogy a lemenő Nap fényében La Palma szigete hogyan vet ilyen különleges formájú árnyékot Tenerifére. Ekkor keletre fotóztam, de most forduljunk nyugatra. Fotósok készülnek az estére. Egy különleges jelenséget terveznek megörökíteni, ahogy én is. Beálltam közéjük én is és elfoglaltam egy jó helyet. Közben egyre több fotós érkezett meg Roque del Los Muchachos tetejét jelző kőhöz.

De mire készült mindenki? A Roque de los Muchachos tetején, a felhők felett a tökéletes horizont lehetőséget adott arra, hogy egy, a Nappal kapcsolatos jelenséget is megörökítsek. Naplemente során a Napból érkező fény egyre vastagabb légtömegen halad keresztül, korongja oválissá torzul, színe egyre inkább a narancssárga felé tolódik. Horizonthoz való közelsége miatt a légkör más torzító jellegét is figyelembe kell venni, ez a légköri diszperzió. Lényege: a légkör a vörös, a zöld és a kék színeket elválasztja egymástól. Ezek együttese okoz ritka, alig pár másodpercig tartó jelenségeket, az ún. zöld villanást (green flash) és zöld permet. A légköri diszperzió miatt a rövid hullámhosszú (zöld, kék) színek fentebb csúsznak, ezért a jelenség minden esetben a Nap felső peremén jelentkezik. Dolgozik a gép, eredmény csak naplemente után lesz. Pár perccel később: SIKER! Az egyik képen látható a zöld perem:

Ritka, ún. zöld perem a szerző felvételén.

Ez az a jelenség, amit életemben először itt sikerült megfigyelnem. Oka lehet, hogy megfigyeléshez tiszta, pormentes levegő és nagy látótávolság szükséges.Innen picit lentebb kellett mennünk éjszakára, a MAGIC teleszkópok alá, de indulás előtt még készítettem innen egy nagyobb panorámafelvételt. A Nap egyre mélyebbre „kúszott” a horizont alá, megjelentek az első csillagok. Elkezdtem felkészülni az esti fotózásra. Helyszín, fókusz, objektívek. Mikor kész lettem a beállításokkal, elkészült az első esti kép.

A program része volt egy távcsöves bemutató is. Egy Dobson rendszerű tükrös távcsővel néztük mélyebbre az univerzumban. Galaxisok, gömbhalmazok, kettőscsillagok egymás után kerültek sorra. Hasonló érzés volt ez a távcsöves bemutató, mint 8 évvel ezelőtt, amikor elkezdtem a megfigyelő csillagászatot. Csak most egy tökéletesen fényszennyezésmentes éjszakai égen néztem mindezeket. Az idő tisztább volt, mint hajnalban. Temérdek csillag volt az égen és olyan dolgokat láthattam szabad szemmel, melyeket eddig még soha. De várjuk egy picit. Éjszaka van és nyugat felé valami mégis valami kúp alakú fény fénylik az égen. „Vajon mi lehet az?” hangzott el a kérdésem. „Oh, it’s the zodiacal light! (Az az állatövi fény!)” hangzott a válasz. Szóval itt láttam életemben először állatövi fényt is. Az általában halvány jelenséget csak a tiszta és igen sötét éjszakai égbolton lehet megfigyelni. Létrejöttét pedig a bolygóközi anyagot alkotó igen pici (<1 mm) porszemcsék okozzák, melyek az ekliptika vonalában visszaverik a Nap fényét. Az ottani csillagászok állítása is bebizonyosodott. A tökéletesen sötét éjszakai égbolt miatt állatövi fény kúpja nem elhalványodik, hanem az idő előrehaladtával lenyugszik a horizonton. Nem csak csodás látvány, hanem csodás élmény is volt a megfigyelése. Eljöttem a távcsöves bemutatóról, így megszületett az alábbi kép is:

Fényes állatövi fény La Palma egén és a szerző felvételén. Az előtéren látszik, hogy ilyenkor is van élet 2400 méter magasságban.

De mit is látunk? Az égen egészen a Jászol-halmazig nyúlik fel az állatövi fény, miközben alul egy asztrofotós kolléga keresi magának az ideális helyet éjszakára. De miközben fotózunk, a hegyről is elindulnak lefelé, így a képen egy autó fényszórójának vonala is feltűnik. Szó szerint mindenki mozgásban az állatövi fény alatt.

Ezt rövid képértékelés követte, egészen hajnali fél 1-ig. Ekkor már a Tejút sávja kezdett egyre magasabbra jönni, ideális helyen ahhoz, hogy megcsináljam életem első tejútpanorámáját is. Egy óra körül lehetett mikor elkezdtem elkészíteni a fotókat. Nem volt kis munka a panelekhez szükséges képek elkészítése, de végül sikerült. Száz képből és három hét munka után készült el az alábbi kép:

Tíz képes panorámafelvétel a kelő Tejútról. Előtérben a méréseiket végző távcsövekkel.

Elindultunk vissza, a szállásra. Ideje volt aludnom is.

26-án a sziget északi részét indultunk felfedezni, de aznap reggel már fürödtünk az óceánban is. Ebéd után az első állomás Los Tilos vízesése volt. Út közben rengeteg banánültetvényt láttunk, de néhol a teraszos növénytermesztést alkalmazták. Különös látvány volt a zöld, erdei környezet a fekete, vulkáni látkép után. A vízeséshez érve gyenge eső volt, és az esőkabátom a hotelben maradt, így kicsit el is áztam és a fényképezőgép is a kocsiban maradt. Ezután egy még különlegesebb helyre mentünk. Egy igen meredek útszakasz után egy különleges városkát látogattunk meg, de itt már jóval kellemesebb idő volt. A le- és feljutás meglehetősen fárasztó volt, és rájöttünk, hogy a postást sem fogjuk irigyelni, aki jogosan lehet szomorú, ha éppen ide kell levelet hoznia. A Proís de Candelaria városka különlegessége abban rejlik, hogy régen a kalózok elől menekültek ide, így egy barlangba építették fel a házakat. Szintén csodás volt, hogy a barlang bejáratának alakja belülről nézve a sziget alakját mutatja.

Esteledett mikor a vacsorahelyhez értünk. A teraszról a szeptemberben kitört vulkánt és a megszilárdult lávafolyamot a másik oldaláról vettük szemügyre, és az újonnan keletkezett szigetrészeket is láttuk már innen. Innen a vulkán tetejét is láthattuk már. A teraszról solfatara (kénes) kigőzölgést is láthattunk, ami egyértelműen jelzi az 50 év után kitört vulkán akkori aktivitását. Közben pedig az étterem rendkívül barátságos tulajával próbáltam beszélni, valami olasz angol keveréknyelven.

Ezek voltak kalandjaim La Palma szigetén. 27-én, pénteken reggel a La Palma-i reptérről indultunk át Tenerifére, majd onnan elkezdtük újabb 5 órás repülőutunkat haza, Magyarországra. A hazafelé tartó repülőút szintén egy emlékezetes látvány marad. Az ablakon át a magasból Dél-Európa nagyvárosait láttam éjszakai fényükben. Talán a spanyol városok látványa lett a legmaradandóbb a repülőútról.

Újabb naplemente, de már több mint tíz kilométer magasból..

Szombaton hajnali egy óra előtt landoltunk Budapesten. Összességében egy csodás utazás volt, remek lehetőségeink voltak éjszakai megfigyelésekre és még új dolgokat is láthattam innen. Fantasztikus látvány volt a természetes éjszakai égbolt látványa, a végtelen mennyiségű látható csillaggal és a Tejút fényes sávjával. Ha a Kanári-szigeteken járunk, már az éjszakai égbolt és a távcsövek látványa miatt mindenképp érdemes La Palmára ellátogatni. Az utazás és az elvégzett megfigyelések a Kárpát-Medencei Tehetségkutató Alapítvány támogatásával valósultak meg.

Egzotikus szén-mikrokristályokat találtak a cseljabinszki meteoritporban

Szerző: Ivanics-Rieger Klaudia

Amikor egy világűrből érkező test belép a Föld légkörébe, a felszíne nagy nyomásnak és hőmérsékletnek van kitéve. A légáramlás kis cseppeket szakít le a meteoroidról, porfelhőt képezve. A kutatók egyedülálló szénkristályokat találtak a 2013-ban hullott cseljabinszki meteorit így kialakult porában. A 2013. február 15-én a dél-uráli Cseljabinszk térségében lehullott szuperbolida a méretét tekintve egyedülálló jelenség volt, óriási közvélemény- és tudományos érdeklődést váltott ki. A 21. században a mai napig ez volt a legnagyobb meteoroid, és a legnagyobb bolida a Tunguszka-esemény után. E körülbelül 18 méteres kezdeti átmérőjű test lezuhanása semmilyen fejlett laboratóriumban nem megismételhető körülményeket teremtett, melyek által egyedülálló anyagokat hozott a bolygónkra. A cseljabinszki meteorit lezuhanását jelentős pusztulás kísérte, aminek következtében nagyszámú szilánk hullott a Föld felszínére. Szétesése gáz- és porcsóva képződésével, majd a porkomponens leülepedésével is együtt járt. A cseljabinszki porcsóvát, amely 80-27 km magasságban alakult ki, több műhold is észlelte. Evolúciója során kelet felé mozdult és négy nap alatt megkerülte az egész földgömböt. A meteoritpor lehullásának körülményei egyedülállónak tekinthetők: 8 nappal a meteorit megjelenése előtt havazás volt, amely határozott határvonalat hozott létre, lehetővé téve a porréteg kezdetének meghatározását. Körülbelül 13 nappal a meteorit lehullása után is volt egy havazás, amely viszont megőrizte az addigra már lehullott meteoritport. Oliver Gutfleisch kutató és munkatársai egy új kutatás során mikrométer méretű szén-mikrokristályokat találtak e cseljabinszki porban. Pásztázó elektronmikroszkóppal (SEM) vizsgálták meg e kristályokat és megállapították, hogy azok különféle szokatlan formákat öltöttek: zárt, kvázi gömb alakú héjak és hatszögletű rudak képe jelent meg a műszer alatt. „A meteoroid porkomponenséből származó szénkristályok egyedi morfológiai sajátosságaira összpontosítottunk” – magyarázták. – “Az első szénkristályt a por optikai mikroszkópos vizsgálata során találtuk meg, mivel a lapjai véletlenül a fókuszsíkban voltak. A későbbi, optikai elektronmikroszkóppal végzett vizsgálatok kimutattuk, hogy sok hasonló kristály volt a meteoritporban. Elektronmikroszkóppal azonban meglehetősen nehéz volt megtalálni őket kis méretük (körülbelül 10 µm) és alacsony fáziskontrasztjuk miatt.”

Optikai (a) és pásztázó elektronmikroszkóppal (b-d) készült felvételek a cseljabinszki meteoritpor szénkristályairól. Kép forrása: Taskaev et al., doi: 10.1140/epjp/s13360-022-02768-7.

A Raman-spektroszkópiával és röntgenkrisztallográfiával végzett további elemzések kimutatták, hogy a szénkristályok valójában a grafit egzotikus alakú formái. Ezen struktúrák valószínűleg úgy jöttek létre, hogy a grafénrétegek ismétlődés szerűen tapadtak a zárt szénatommagokhoz. E folyamatot a kutatók számos ilyen struktúra növekedésének molekuláris dinamikai szimulációival vizsgálták. A tudósok összegzésként a következőt nyilatkozták: „Azt találtuk, hogy számos lehetséges embriószén nanoklaszter – a buckminsterfullerén (C 60 ) és a polihexaciklooktadekán (-C 18 H 12 -) – lehet a fő gyanúsított, amelyek felelősek a vizsgálatban megfigyelt zárt héjú, kvázi gömb és hatszögletű rúdgrafit mikrokristályok kialakulásáért”

Forrás: sci-news.com

Leánykérés a sztratoszférában

Szerző: Góczán Bence

Az UPRA.space csapata mozgalmas tavasszal folytatja az idei tevékenységét. A nemzetközi Near Space Conference keretében szervezett workshop és hackathon mentorálás után két héten belül két sikeres ballonfelbocsátás került lebonyolításra.

Az április végi Near Space Hackathon repülésen az Alternatív Közgazdasági Gimnázium diákjai által készített CanSat kísérlet mellett, a csapat két oszlopos tagjának, Bodó Zsófi és Góczán Bence eljegyzési gyűrűje jutott közel 34 km-es magasságba.

Május 14-én, két héttel az előző repülés után ismét a magasba emelkedett az UPRA ballon platform, fedélzetén négy különböző kamerával. A repülés célja az UPRA.space csapata által fejlesztett multispektrális távérzékelő kamera tesztelése volt. Az eszköz korábbi verziója már többször repült, jelenleg a kamera továbbfejlesztésén dolgozik a csapat.

A Budapestről indított ballon 29 km-es magasságba jutott és lélegzetelállító felvételeket készített Magyarország természeti csodáiról. A repülés legmagasabb pontján egyszerre volt látható a Balaton, Dunakanyar, Velencei tó és Budapest is. A saját fejlesztésű távérzékelő kamera pedig infravörös és látható tartományban rögzített képeket, mely segítségével a növényzet aktuális állapota figyelhető meg.

A csapat azonban továbbra sem lazíthat, alig két hét múlva az UPRA.space képviselői a Müncheni Műszaki Egyetem (Technische Unversitat München – TUM) kisműholdas csapatával fognak magaslégköri ballont indítani. A repülés célja egy űrszemét detektáló cubesat műhold alrendszereinek a tesztelése. A ballon követésére használt rendszer az UPRA.space útmutatásával készült és ez lesz a harmadik repülése a TUM kisműholdas programjában.

Videó a lánykérésről: https://www.youtube.com/watch?v=Gfk09CdATlg
Videó a hackathonról: https://www.youtube.com/watch?v=iQfD9cIvVvY
További képek az UPRA Facebook és Instagram oldalán:
https://www.facebook.com/UPRA.space
https://www.instagram.com/upra.space

Fájdalmas földsúrolók

Szerző: Kovács Gergő

Sajnálatos módon az interneten és a közösségi oldalakon időnként fel-felbukkannak olyan cikkek, melyek egy-egy földközeli kisbolygó bolygónkhoz való hihetetlen mértékű közelítését (hogy az eredeti posztokat idézzem, “elhúzását”) vizionálja a témához nem értő érdeklődő számára. A gond csak az, sokszor hogy az sem ért a témához, aki ezeket a híreket írja. A Föld melletti “elhúzás” mellett igencsak kedvelik a “hatalmas” jelzőt a bolygónkat más nagyságrendben megközelítő kisbolygó tekintetében, természetesen indokolatlanul. Ki kell mondani: az ilyen posztok félrevezetőek, szakmaiatlanok, túlnyomórészt kimerítik a bulvár kategóriát, nem mellesleg még hírértékkel sem bírnak (“Nesze semmi, fogd meg jól!”).

Nincsenek szavak…

De mi a baj ezekkel a cikkekkel? Ezt fogom most kibontani!

Mi a két fő gond? Egyik az égitest távolságának, másik a méretének túldimenzionálása. Az első esetben szót kell ejteni arról, mit hívunk ún. földközeli, más néven földsúroló kisbolygónak (vagy üstökösnek). Ezen égitestek közös jellemzője az, hogy napközelpontjuk kisebb, mint 1,3 Csillagászati Egység (1 Cs.E. = 149,6 millió kilométer), így potenciálisan veszélyt jelenthetnek a Földünkre, azaz 10 millió éven belül vagy a Földnek (vagy egy másik kőzetbolygónak) ütköznek, vagy pedig kilökődnek a Naprendszerből.

A földközeli kisbolygók három fő típusa, az Amor-, az Apollo- és az Aten-család. Különbségeiket a napközelpontjaik közötti különbség adja. Az Amor-család napközelpontja a földpályán kívül helyezkedik el, míg az Apollo- és Aten-család esetében a földpályán belül. Az Amor- és az Apollo-család pályáik fél nagytengelyének (a pályaellipszis nagyobb átmérőjének fele) hossza nagyobb, mint egy Nap-Föld távolság, az Aten-család esetében kisebb.

A földközeli objektumok (más néven NEO-k, a Near Earth Object után) közt jelenlegi tudásunk szerint 27 000 kisbolygót ismerünk, valamint 100 üstököst. Egy szűk csoportjuk az ún. PHA-k, a potenciálisan veszélyes kisbolygók (Potentially Hazardous Asteroids), melyek közös jellemzője, hogy pályáiknak a Föld pályájával alkotott metszéspontja legfeljebb 0,05 Csillagászati Egységre, azaz kb. 7 480 000 kilométerre van a Földtől (viszonyításképp, a földpálya teljes hossza megközelítőleg 940 millió kilométer).

Amikor azt olvasom, hogy egy kisbolygó valójában a Föld-Hold távolság 20-szorosára halad el bolygónk mellett, nem igazán értem, miért kell azt “Föld melletti elhúzásnak” tálalni, a szenzációhajhászást leszámítva. Jóllehet a ~940 millió kilométert felölelő földpályán a több millió kilométeres közelítés igencsak jelentős közelítés, mégsem arról van szó, hogy az adott égitest vészesen megközelítse bolygónkat, magyarán szólva, ha több millió kilométerre halad el mellettünk, akkor szó sincs égbekiáltó közelségről, az ilyen posztok néhány sor után megcáfolják saját magukat. Egyszerűen, ilyen nagyságrendben nem beszélhetünk szoros közelítésről.

Ilyen messze “húzott el” a Föld mellett egy nemrég beharangozott kisbolygó…

Ez természetesen nem jelenti azt, hogy ne lennének olyan aszteroidák, melyek náluk sokkal közelebb kerülnek!

De mi a második gond? Nem más, mint a Földünket “megközelítő” kisbolygó méretének túldramatizálása. Ahogy fentebb is említettem, a “hatalmas” szóval, illetve szinonimáival igen gyakran találkozhatnak az olvasók. De mi számít annak? Egy száz méteres? Egy egy kilométeres? Vagy egy, ezeknél sokkal nagyobb, mondjuk a 223 kilométeres Psyche? Vagy az 525 kilométeres Vesta? Vagy azok az égitestek, melyek kisebb-nagyobb becsapódási eseménnyel jártak?

A cseljabinszki meteort “létrehozó” kisbolygó körülbelül 20 méteres lehetett, a Tunguszka-meteor szülőégitestje pedig megközelítőleg 65 méteres, a kisbolygók teljes méretskálájához viszonyítva azonban ezek ketten semmiképp sem mondhatók hatalmasnak (jóllehet a Tunguszka meteor komoly pusztítást okozott!), ahogy a mostanság gyakran felbukkanó bulvárhírekben szereplők sem. Egy kilométeres, vagy egy annál sokkal nagyobb aszteroida azonban már annak lenne mondható, de mégis, mi érdemli meg a “hatalmas” jelzőt? A 20 méteres cseljabinszki meteor? A hatalmas kihalást okozó, 10 kilométeres Chixculub-meteor? Bár ezek számunkra hatalmasak lehetnek (ahogy a hatásuk is), mégsem mondhatóak annak a kisbolygók közt…

A cseljabinszki és a Tunguszka-meteoroid mérete a new yorki Empire State Buildinghez és a párizsi Eiffel-toronyhoz képest.
Forrás: Phoenix CZE – Wikipedia; CC BY-SA 4.0

Ettől függetlenül vannak olyan földsúrolók, melyek a (nem is annyira távoli) jövőben gondot okozhatnak. Ilyen a sokat emlegetett 99942-es sorszámú, 450*170 méteres Apophis, melynél azonban muszáj tisztázni pár dolgot! Jóllehet 2004-es felfedezésekor igen komoly, 2,7%-os esélyt adtak annak, hogy a kisbolygó 2029-ben Földünknek ütközik, a legfrissebb számítások szerint viszont már szó sincs ütközésről, az égitest 2029. április 13-án kb. 30 000 kilométerre halad el a Föld mellett (ez megközelítőleg a geoszinkron műholdak keringési magassága), mely egyébként vidéki, fényszennyezésmentes ég alól igen látványos lesz, a kisbolygó egy 3,1 magnitúdós “csillagként” fog átrobogni az égen.

A (99942) Apophis mérete a new yorki Empire State Buildinghez és a párizsi Eiffel-toronyhoz képest. Forrás: Phoenix CZE – Wikipedia; CC BY-SA 4.0

Sokáig tartottak attól, hogy Apophis 2029-es közelsége után 2066-ban visszatér, és egyenesen a Földbe csapódik. A legújabb – és így legpontosabb – pályaszámításoknak hála, kijelenthetjük, hogy az aszteroida messze elkerüli a Földet: ekkor 10,4 millió kilométerre halad el bolygónk mellett. A 2029-es közelségekor ugyanis a Föld módosítja a kisbolygó pályáját: az addig az Aten-családba tartozó égitest (pályájának fél nagytengelye 2029-ig 0,92 Csillagászati Egység) átkerül az Apollo-családba (pályájának fél nagytengelye ekkor már 1,1 Csillagászati Egység lesz), a régebbi ütközést előrejelző számításokat így már nem veszik figyelembe, az Apophis kisbolygó a (földközeli objektumok becsapódásának veszélyét kategorizáló) Torino-skálán már 0 értékkel bír. Azt feltétlen meg kell említeni, hogy jelenleg egyetlen kisbolygó sem létezik, mely 0-nál nagyobb értékkel bírna a Torino-skálán.

A Torino-skála. A vízszintes tengelyen a becsapódás valószínűsége látható, a függőleges tengelyen pedig, hogy a becsapódás hány megatonna TNT erejének felelne meg. 0 esetén elhanyagolhatóan kicsi az esély az ütközésre vagy az égitest túl kicsi, hogy áthatoljon a Föld légkörén. 8-tól felfelé az ütközés egészen biztosan bekövetkezik, 10-nél pedig globális katasztrófa várható. Ilyen esemény >100 000 évente egyszer következik be. Forrás: Looxix, SkyIsMine, Wikipedia; CC BY-SA 3.0

Mit lehet összességében elmondani ezek után? Egy szó mint száz, nem biztos, hogy ezekkel a kifejezésekkel, mint “hatalmas” vagy “elhúz a Föld mellett”, megéri dobálózni, mert könnyen megeshet, hogy nem vagyunk tisztában sem a nagyságokkal, sem a távolságokkal.

A gépi tanulás felhasználása az antarktiszi meteoritkutatásban

Szerző: Rezes Dániel

Az Antarktiszon folytatott szisztematikus meteoritkutatás már a kezdetektől fogva jelentős eredményeket hozott a tudomány számára, azonban most egy hatékony gépi tanulási algoritmus segítségével a kutatóknak lehetősége nyílhat rá, hogy még megannyi darabbal bővíthessék az extraterresztrikus környezetből származó minták számát. A Science Advances nevű szaklapban megjelent cikkükben belga és holland szerzők arról számoltak be, hogy több mint 600 olyan területet azonosítottak a kontinensen, melyek potenciális meteoritlelőhelyek lehetnek a jövőbeli expedíciók számára.

Az ANSMET (Antarctic Search for Meteorites) kutatói begyűjtenek egy meteoritot az Antarktisz jegéről. (H. Raab/Wikipedia)

A meteoritok egyedülálló jelentőséggel bírnak a Naprendszer eredetének és fejlődésének megértésében. Ezeknek a kőzeteknek a legjelentősebb gyűjtőhelye az Antarktisz, a Földön fellelt meteoritok nagyjából 62%-át itt találták. Habár ez a kontinens nem az első számú lehullási helye a meteoritoknak – mivel a korábbi becslések ezt az Egyenlítő közelében valószínűsítik – azonban az egyik legjobb helyszín a megtalálásukhoz, mivel egyrészt a fekete olvadási kéreggel rendelkező meteoritok könnyen felismerhetőek a világos árnyalatú jegen és havon, másrészt pedig a jégtakaró mozgása zónákban koncentrálhatja a különböző időben és helyszínen lehullott kőzeteket. Emellett az sem elhanyagolható szempont, hogy a sarkvidéki klíma tökéletes az extraterresztrikus kőzetek konzerválására, így megvédve őket a mállás hatásaitól.

Az antarktiszi meteoritok koncentrálódásának két lehetséges folyamatát bemutató sematikus ábra Tollenaar et al. (2022) alapján. Az alapkőzetek barna színnel jelöltek. A kék színek a jeget jelölik (minél sötétebb, annál idősebb), míg a fehér a havat. A meteoritokat a fekete pöttyök jelzik. Ezeken felül az ábrán még láthatjuk a hó akkumulációját (felhalmozódását), vörös nyilakkal a jég ablációjának (szublimációjának) helyét, a jég ablációját elősegítő szelek irányát, valamint szürke nyilakkal a jégbe ágyazott meteoritok mozgását.

A meteoritok zónákban történő felhalmozódása izgalmas folyamat során jön létre. A jégmezőn lehullott meteoritok bizonyos idő elteltével befagynak a jégbe, majd a jégtakaró lassú mozgása során azzal együtt mozognak, mígnem elérnek egy topográfiai magaslatot (pl. hegyek, fedett kiemelkedések). Ennél az akadálynál a takaró rétegei felfelé hajlanak, ami lehetővé teszi azt, hogy a kőzetek egy sávban összpontosuljanak, miközben a felszín felé törnek. Azokon a területeken (ún. kék jégmezők), ahol a hó és jég vízpárává történő halmazállapot-változása (szublimációja) gyorsabb, mint a felhalmozódásának mértéke, ezek a koncentrálódási zónák kutathatóvá válnak.

Ezidáig azonban a meteoritok felderítése részben a szerencsén múlt, mivel a műholdképek elemzése rendkívül időigényes, a lelőhelyfelderítés pedig igen költséges. Erre a problémára próbált megoldást találni a kutatócsapat. A csapat a zónákban koncentrálódó meteoritok megtalálására egy gépi tanulási algoritmust kombinált olyan adatokkal, mint a jégtakaró mozgásának sebessége, a jégvastagság, a felszíni hőmérséklet, az alapkőzet morfológiája (alakja), valamint az ismert lelőhelyek elhelyezkedése. Az elemzés 613 lehetséges helyszínt adott, melyek közül több is sarkkutató bázisok közelében helyezkedik el.

A gépi tanulás a mesterséges intelligenciának az a része, mely számítógépeket tanít be matematikai adatmodellek segítségével úgy, hogy a műveletnek nincs közvetlen felügyelete. A metódus pontossága növelhető a bevitt adatok és tapasztalatok növekedésével. A számítógép úgy képes különböző feladatokra megoldást találni, illetve előrejelzéseket készíteni, hogy szabályrendszerek segítségével az adatokban mintázatokat keres, majd ezek segítségével adatmodelleket készít. A módszer az emberi gondolkodáshoz és annak fejlődéséhez hasonlóan a legfrissebb adatok és gyakorlati tapasztalatok útján képes önállóan feladatokat végrehajtani és önmagát fejleszteni.

Az antarktiszi meteoritok lehetséges lelőhelyeit mutató ábra Tollenaar et al. (2022) alapján. A középső kép az elemzések során kapott lehetséges lelőhelyeket mutatja, míg az azt körülvevő A-G jelű ábrák a már ismert lelőhelyeket jelzik. A bal alsó sarokban a meteoritok jelenlétének valószínűsége látható.

A kutatók által végzett munka azért fontos, mert az Antarktiszon ezidáig megtalált nagyjából 45000 meteorit a számítások alapján csak kevesebb mint 15 százaléka a felszínen még begyűjtésre váró mintáknak, így még számos kőzet vár megtalálásra a kék jégmezőkön. A térkép terepi tesztelése folyamatban van, a kutatócsapat nyilvánosan elérhetővé tette azt más expedíciók számára is. Habár a módszer hatásossága még nem bizonyított, remélhetőleg a jövőben a mesterséges intelligencia széles körű felhasználást tesz majd lehetővé az ilyen jellegű kutatásokban.

Források:
[1] https://www.sciencenews.org/article/machine-learning-meteorite-antarctica
[2] https://wheretocatchafallingstar.science/
[3] Tollenaar, V., Zekollari, H., Lhermitte, S., Tax, D. M., Debaille, V., Goderis, S., Claeys, P., & Pattyn, F. (2022). Unexplored Antarctic meteorite collection sites revealed through machine learning. Science Advances, 8(4), eabj8138., 14 p.
[4] https://azure.microsoft.com/hu-hu/overview/what-is-machine-learning-platform/

A cseljabinszki meteorit részese lehetett a Holdunkat létrehozó ütközésnek

Szerző: Ivanics-Rieger Klaudia

Az oroszországi Cseljabinszk városa felett 2013-ban felrobbant meteoritnak köze lehetett a Holdat létrehozó hatalmas ütközéshez. E lenyűgöző felfedezés a meteoritokban található ásványok mikroszkópos elemzésén alapul, mely új módszereket tár fel az űrben lezajló ütközések vizsgálatában. Bár további elemzésekre is szükség van, e technika új megoldást jelenthet a Naprendszer korai, erőszakos történetének megértéséhez, és ahhoz, hogyan fejlődött és minként érte el a mai formáját. „A meteoritok becsapódási kora gyakran ellentmondásos.” – nyilatkozta Craig Walton geológus, a Cambridge-i Egyetem kutatója. – „Munkánk azt mutatja, hogy még több bizonyítékot kell szereznünk, hogy biztosabbak lehessünk a hatástörténettel kapcsolatban – ez majdnem olyan, mint nyomozni egy ősi bűnügyi helyszínen.” Az aszteroidák és meteoritok egyfajta időkapszulaként szolgálnak a Naprendszer 4,5 milliárd évvel ezelőtti létrejöttéről, ezért gyakran tanulmányozzák őket. Naprendszerünk ugyanis az újszülött Napunk körül keringő gáz- és porkorongból, az úgynevezett protoplanetáris korongból alakult ki, a bolygók a kisebb kőzetdarabok ismétlődő, építő jellegű ütközései nyomán alakultak ki. Itt, a Földön és más bolygókon is rendkívül nehéz követni ezt a folyamatot, mivel ezt a geológiai és időjárási jelenségek már sokszor felülírták; így még a nagy felületi behatások (például óriási kráterek) is eltűnhettek. Az aszteroidák viszont többé-kevésbé változatlan formában keringenek az űrben, amíg a Föld gravitációs vonzása maga felé nem téríti őket, hogy végül meteoritként zuhanjanak le a bolygóra. A meteoritokban található ásványok azonban egy új módszer segítségével segíthetnek meghatározni az ősi ütközések korát. Ezek egyike a cirkonkristályok urán-ólom általi kormeghatározása. Amikor ugyanis a cirkon kialakul, uránt tartalmaz, viszont elutasítja az ólmot. Tehát a cirkonban található ólom az urán radioaktív bomlásának terméke kell, legyen. Az uránról tudjuk, hogy mennyi idő alatt bomlik le, ezért az ólomkomponensből következtethetünk a cirkon korára. Ezenkívül egy becsapódás részben vagy teljesen is „visszaállíthatja” a radioizotópos ásvány korát. Ennek segítségével a tudósok megállapították, hogy a cseljabinszki meteorit két becsapódáson ment keresztül, az egyik körülbelül 4,5 millárd éve, a másik pedig körülbelül 50 millió évvel történt. Walton és kollégái ezen dátumokat akarták megerősíteni azzal, hogy megvizsgálták, hogyan törtek szét a meteoritban található foszfát ásványok az egymást követő becsapódások során.

„A leggyakoribban előforduló primitív meteoritok foszfátjai fantasztikus célpontok a szülőégitesten történt sokkhatások kormeghatározására.” – mondta Sen Hu, a Kínai Tudományos Akadémia geofizikusa. Összehasonlításként az új urán-ólom kormeghatározást vették alapul, a kutatók megvizsgálták a foszfát ásványok széttöredezésének mikroszkopikus részleteit, valamint a becsapódás által kiváltott hő hatását a kristályszerkezetre. Azt találták, hogy a korábbi, 4,5 milliárd évvel ezelőtti becsapódás apró darabokra törte a foszfát ásványokat és magasabb hőmérsékletnek tette ki őket. A későbbi becsapódás kisebbnek tűnt, alacsonyabb nyomással és hőmérséklettel. A kutatócsoport által szerzett eredmények arra utalnak, hogy ez a becsapódás kevesebb mint 50 millió évvel ezelőtt történt. Valószínűleg ez volt az a becsapódás, amely a szülőégitestről letörte a meteoritot és ütközési pályára állította a Föld felé. A korábbi becsapódással kapcsolatos bizonyítékok alátámasztják azt az előzetes bizonyítékot, hogy 4,48-4,44 milliárd évvel ezelőtt több, nagy energiájú ütközés történt a világűrben. Ez az időkeret azért fontos, mert egybeesik a Naprendszer két, egymástól különálló formálódási időszakával: vagy az óriásbolygók vándorlásával vagy a Holdat létrehozó ősi ütközéssel.

„Az a tény, hogy ezekben az aszteroidákban jelenleg intenzív olvadás figyelhető meg, a Naprendszer átrendeződésére utalhat, akár a Föld-Hold rendszer kialakulásának, akár az óriásbolygók keringési mozgásának eredményeként.” – mondta Walton.

A bolygóvándorlások során az óriásbolygók (Jupiter, Szaturnusz, Uránusz és Neptunusz) a jelenlegi helyzetükhöz képest a Naptól távolabb alakultak ki, és idővel közelebb kerültek egymáshoz. Ez a mozgás sok gravitációs perturbációt okozott a korai Naprendszerben, ami számos ütközést eredményezett. A Hold kialakulásánál egy Mars-méretű, a Földhöz képest fele akkora égitest körülbelül 4,5 milliárd éve súroló ütközéssel csapódott a Földnek. A Theia fantázia-nevű égitest maga megsemmisült és a Földből is anyag szakadt ki, ezen anyagot a Föld gravitációs vonzása maga körül tartotta és a kőzettörmelékből néhány millió év alatt összeállt a Hold.

A kutatók szerint a következő lépés, hogy újra gondolják a Hold keletkezésének pontos idejét, a kutatás pedig több fényt deríthet erre a lenyűgöző rejtélyre.

Forrás: sciencealert.com

Hunga Ha’apai: az évszázad vulkánkitörése?

2022. január 15-én, szombaton a Tonga-szigetekhez tartozó Hunga Ha’apai szigetén hatalmas robbanásos vulkánkitörés történt, mely kitörés a becslések szerint a VEI (vulkánkitörési index) skálán 5-6-os erősségű lehetett. A szakértők szerint a mostanihoz hasonló vulkánkitörések ezer évente történnek meg. Jelen esemény hevességét azzal magyarázhatjuk, hogy a vulkán egy tenger alatti tűzhányó, kitörését a fölötte lévő nagy víztömeg csak felerősítette: a kb. 1000 °C-os magma és a hideg tengervíz találkozásakor (gondoljunk az égő olaj vízzel történő, nem túl szerencsés kimenetelű oltására!) a forró magmával érintkező víz azonnal gőzzé válik, melynek a térfogata így hirtelen sokszorosára nő, mely így még nagyobb felületen tud érintkezni a forró anyaggal, e folyamat pedig sokszor ismétlődhet. A kitöréskor kiszabaduló vulkáni hamu (és gőz) felhő körülbelül 20 kilométer magasra, a sztratoszféra magasságába tört fel, az eddigi vizsgálatok szerint pedig nem tartalmaz nagy mennyiségű SO2-t, így a kitörés klímára gyakorolt hatása nem lesz jelentős.

A kitörés helye, a Tonga-szigetekhez tartozó Hunga Ha’apai sziget.
Fotó: severe-weather.eu

A hatalmas vulkáni robbanást számtalan űreszköz is megörökítette:

(NASA/JMA)
(NOAA)

A kitörés után azonnal cunamiriadót rendeltek el szerte a Csendes-óceán térségében, mely később elérte Japán, Észak-Amerika és Dél-Amerika partjait is, a vulkánnak otthont adó szigetvilágon pedig hatalmas pusztítást vitt véghez.

A kitörés erősségét jól mutatja, mennyi maradt a szigetből:

A vulkánkitörésnek azonban volt egy további hatása: a tegnap hajnalban történt robbanás lökéshulláma megkerülte bolygónkat, hazánkat este 8 óra tájékán érte el, és okozott hirtelen légnyomás-növekedést! A vulkán távolsága Közép-Európától körülbelül 17 000 kilométer, azaz a lökéshullám óránként közel 1100 kilométeres sebességgel futott körbe bolygónkon! Ezt a hirtelen légnyomás-változást világszerte rögzítették, így hazánkban is, a mérőállomások adatai szerint átlagosan 0,5-1,0 hPa-os hirtelen légnyomásnövekedés, majd csökkenés történt, egyes helyeken azonban ez az érték meghaladta az 1 hPa-t. Később, (mivel a lökéshullám megkerülte bolygónkat) éjjel 1 óra magasságában egy második hullám is érkezett, mely átmeneti légnyomás-csökkenést idézett elő (OMSZ).

A légnyomás hirtelen ugrása Debrecenben, az Időkép/OMME grafikonján
A légnyomás hirtelen ugrásai az ország különböző pontjain, az OMSZ grafikonján

Andersen és a kis jégkorszak

Szerző: Ivanics-Rieger Klaudia

A fehér, hóval borított karácsonyok képét számunkra manapság nagyban meghatározzák az olyan, főleg dickensi és anderseni gyermekmesék, melyekben általában klasszikusan havas tájak, erdők, városok képe jelenik meg. Mindennek pedig oka az, hogy ezek az irodalmi művek az úgynevezett kis jégkorszak alatt vagy közvetlenül utána íródtak, a klimatikus esemény hatással volt a szerzőjükre.

Hans Christian Andersen és Charles Dickens

Fontos azonban megemlíteni, hogy a fehér karácsony tipikusan az északi-féltekén, tehát a fejlett országokban elterjedt nézet, hiszen ezen nemzetek hatása (elsősorban az angolszász, a német, holland és a szláv-orosz kultúra, illetve később az amerikai) mutatkozott meg az emberek mai elképzelésén a fehér karácsonyról és a hagyományokról. A déli országokban „zöld karácsonynak” hívják, hiszen itt az ünnep a meleg évszakra esik. A “fehér karácsony” fogalmát tulajdonképpen Charles Dickens írásai hozták be a köztudatba. A Karácsonyi énekben és más műveiben található ünnepi hófedte időszak ábrázolását gyermekkorának emlékei befolyásolták, amely egybeesett Anglia leghidegebb évtizedével. Ebben az időszakban az európai irodalom a gyermekek felé nyitott, ebben nagy szerepe volt Andersennek és Dickensnek (akik ismerték is egymást). A gyermekmunka és a szegények kihasználása azonban a korszak nagy problémája volt, a tél pedig ebben a hosszabb, hidegebb időszakban a nélkülözők számára egyet jelentett a túléléssel. Azt, hogy a telet az ember egy nehéz időszakként kezeli még a modern korban és a fejlett országokban, társadalmakban is, valószínűleg olyan evolúciós emlékekre vezethetők vissza, amikor az első embereknek még valóban meg kellett küzdenie a hideg időszakkal, mely számukra egyenlőt jelentett a halállal.

A 19. század fordulóján Európa a „kis jégkorszak” végét élte. A kifejezést 1939-ben François E. Matthes holland-amerikai geológus alkotott meg. A „kis jégkorszak elnevezés” arra az időszakra utal, amely során az éghajlat tartósan lehűlt (így hatást gyakorolt a gazdaságra, kultúrára, kereskedelemre stb.). E lehűlés a „középkori meleg időszak” végét követően, nagyjából a 17. század elején következett be, rendkívüli változást idézve elő az egész európai kontinensen. A lehűlés kezdete azonban igencsak vitatott. Sokan már a 16-14. századra vagy még korábbra teszik. De egy nagyon hosszú folyamat volt az, mely végül az 1800-as évek erőteljesebb lehűléséhez vezetett.

A globális hőmérséklet-csökkenés utolsó fázisa a “kis jégkorszak” volt – Wikipedia/RCraig09; CC BY-SA 4.0

Először is egyes elméletek úgy tartják, hogy a Salamas tűzhányó 1257/1258-as kitörése indította el a folyamatot. A legalább VEI 7-es vagy annál nagyobb erősségű kitörés Indonéziában nagyobb volt, mint a későbbi lehűléseket előidéző Tambora erupciója, oly annyira, hogy a vulkán el is pusztította önmagát. A vulkánkitörésből tartósan és nagy mennyiségben jutottak aeroszolok a légkör különböző magasságaiba, ezzel csökkentették a Föld felszínét elérő napsugárzást, ez lehűtötte a légkört, ami több éves, vagy évtizedes éhínséghez vezetett. A korabeli feljegyzésekből kiderül, hogy a meghosszabbodott telek miatt nem lehetett időben vetni és aratni, a termés csökkent, elpusztult a hideg, a fagyok és az esők miatt Európában, de másutt is. A kutatások és a bizonyítékok alapján lehetséges, hogy ez az óriási kitörés és ennek az időjárásra gyakorolt tartós hatásai a kis jégkorszak létrejöttéhez vezettek.

Ezt aztán a napsugárzásban hamarosan előálló napállandó-változás is elősegítette. A középkori meleg időszakot egy természetes lehűlés követte. A Föld élete során a hideg-meleg időszakok természetes módon váltakoznak, melyre hatnak a természeti katasztrófák és az emberi tevékenység is. 2016-ban nagy valószínűséggel igazolták, hogy egy 2300 éves ciklikus naptevékenység-ingadozás egyik része lett a kis jégkorszak. Elődje i.e. 1000 körül volt, amely például a korai görög településeket rendesen megtizedelte. A nap sugárzás maga is ciklikusan változik. Ezt egyrészt – ez főleg a napfoltok és napkitörések mértékéből mérhető – egy 11 évente bekövetkező aktív majd passzív időszak mutatja. Másrészt az úgynevezett napállandó változásai, amely a naptevékenység nyomán mindig kissé ingadozik. A napállandó a Nap kisugárzott energiamennyiségének az a része, mely eléri a földi légkört. Értéke a napfoltokkal összhangban ingadozik. A besugárzás értéke az év során hónaponként változik. Ennek oka a Nap-Föld távolságnak folyamatos változása, ahogy a Föld a Nap körül ellipszis alakú pályán kering. A Szamalasz kitörésekor zajlott az úgynevezett Wolf-minimum, – az időszak a nevét Rudolf Wolf (1816–1893) svájci csillagászról kapta, aki a naptevékenység történelmi rekonstrukcióját végezte – amely tovább erősítette a hőmérsékletcsökkenést. Ez például magyarázatot adhat arra a legendára is, hogy Mátyás királyt 1448-ban a Duna jegén koronázták meg.

A besugárzás változásai – Wikipedia/Leland McInnes; CC BY-SA 3.0

Az biztos, hogy a középkori meleg időszak olyan felfedezésekre volt hatással, mint Grönland, melyet 982-ben fedezett fel Erik Torwaldson vagy ismertebb nevén Vörös Erik. A „grönland” elnevezés etimológiája is arra utal, hogy ez a terület akkoriban zölddel borított, művelhető táj volt, bár a névadásban bujkál némi viking propaganda is, mely arra ösztönözze a telepeseket, hogy költözzenek a szigetre. De ehhez a korszakhoz illetve Vörös Erik fiához, Leif Eriksonhoz kötődik Amerika, Új-Fundland felfedezése is, melyhez szintén hozzájárult az enyhe éghajlat és a jég visszahúzódása.

A középkorban a Nap tevékenysége hosszabb ideig az átlagosnál alacsonyabb volt. A Wolf-minimumot a Spörer-minimum követte: az alacsony naptevékenység feltételezett 90 éves periódusa, körülbelül 1460-tól 1550-ig, amelyet John A. Eddy azonosított, nevét pedig Gustav Spörer német csillagászról kapta. Ezt az időszakot követte a Maunder-minimum, más néven “hosszú napfolt-minimum” 1645-1715 között. Ekkor a napfoltok rendkívül ritkák lettek. A minimumot Edward Walter Maunder (1851–1928) és felesége, Annie Russell Maunder (1868–1947) napcsillagászok írták le, akik azt tanulmányozták, hogy az idő múlásával hogyan változtak a napfoltok méretei. Ezen időszak alatt zajlott le a kis jégkorszak középső szakasza, az éghajlat pedig fokozottan lehűlt.

Norvég Karácsony, 1846-ban Adolph Tidemand festményén

Mindennek hatására a tengerek befagytak, ahogy sok tó és folyó is, mint például Londonban a Temze, melynek jegén évekig téli vásárokat tartottak. A jég megvastagodott és évszakváltáskor később olvadt el. A hajózás veszélyessé vált, mivel a tengeri jég távolabb terjeszkedett Izland és Grönland partjaitól. A telek hidegebbek, a nyarak rövidebbek és csapadékosabbak voltak. Ez élelmezésbizonytalansággal járt, – részben a kereskedelem elakadása, részben a terméspusztulás miatt – amely egész Európában problémákat okozott. A kegyelemdöfést az izlandi Laki vulkán 1783-as kitörése adta meg, mely miatt nagyon csapadékos és hideg lett az időjárás Európában, főleg a franciáknál. Tulajdonképpen ez vezetett a francia forradalomhoz, majd a napóleoni háborúkhoz. A terméskiesés emellett ösztönözte az amerikai kontinensre történő bevándorlást is.

De mi okozta a hideg időszakon belül azt drámai éghajlatváltozást, ami ennél egy még erőteljesebb lehűléshez vezetett? Az Indonéziában található Mount Tambora rétegvulkán heves kitörést produkált 1815-ben. S habár a vulkán Indonéziában található, a globális légkörzés miatt az esemény nagy hatással voltak az északi féltekére, ahogy a vulkanikus anyagot a szelek Európa felé sodorták. A kutatások arra mutattak rá, hogy a trópusokhoz közeli kitörések anyagszolgáltatása sokkal jobban elkeverednek a légkörben, mint magasabb szélességi körben létrejövő kitöréseké. 1815-re a 4300 méter magas vulkán alatt lévő magmakamra megtelt. Korabeli beszámolók szerint már 1812 óta zaj, morgás hallatszott a vulkánból, mely gyakran füstöt is eregetett. Végül 1815 április 5-én egy közepes erősségű erupcióval elkezdődött a több napig tartó kitöréssorozat, amelynek során 80 km3 mennyiségű vulkanikus anyag szabadult ki a légkörbe. A vulkánkitörési indexen az erupciók 7-es szintet értek el, ezzel ez lett a legnagyobb kitörés a Taupo 181-es erupciója óta. A kitöréssorozat során százszor nagyobb mennyiségű vulkanikus anyag került a légkörbe, mint a Mount Saint Helens 1980-as erupciójakor. Összesen mintegy 150 milliárd m3-nyi kőtörmelék, vulkáni hamu és egyéb anyag szabadult fel. A kitörés mintegy 60 000 ember halálát okozta a területen, de hatása az egész bolygón érezhető volt. A szulfát-aeroszolok több évig a légtérben maradtak, meggátolva, hogy a Nap sugarai elérjék a földfelszínt. Mindez az egyik leghidegebb periódushoz vezetett a történelem során. A nyár gyakorlatilag megszűnt létezni, a telek szokatlanul hidegek lettek. A jelenség mezőgazdaságra gyakorolt hatása óriási volt, milliók éheztek a Föld minden részén. A kitörés vulkanikus telet okozott. 1816 nyarán az északi féltekén a globális hőmérséklet 0,53 °C-kal csökkent. Ez a nagyon jelentős lehűlés közvetve vagy közvetlenül 90 000 halálesetért volt felelős. A Tambora-hegy kitörése volt tehát a legjelentősebb oka ennek az éghajlati anomáliának. Az 1815-ös kitörés kén-dioxidot bocsátott ki a sztratoszférába, amely globális éghajlati anomáliát okozott. 1815 tavaszán és nyarán tartós száraz köd volt megfigyelhető az Egyesült Államok északkeleti részén. A köd kivörösítette és tompította a napfényt, úgy, hogy szabad szemmel is láthatóak voltak a napfoltok. Sem szél, sem csapadék nem oszlatta el a ködöt, melyet később sztratoszférikus szulfát aeroszol fátyolként azonosítottak a tudósok. Ez a magas tefraszint gazdag vörös árnyalatokat a naplementékben. Az korábbi és későbbi évek festményei megerősítik, hogy ezek a feltűnő vörös színek nem voltak jelen a Tambora-hegy kitörése előtt illetve jóval később sem.

1816 maga pedig úgy vonult be a történelembe, mint „a nyár nélküli év”. Ekkor a globális átlaghőmérséklet körülbelül 0,4–0,7 °C-kal csökkent, amely elég ahhoz, hogy jelentős mezőgazdasági problémákat okozzon szerte a világon. 1816. június 4-én fagyokat jelentettek New Hampshire, Maine, Vermont és New York északi részén. Június 6-án leesett a hó Albanyban, és Dennysville, Maine államban. Június 8-án a vermonti Cabotban a hótakaró még mindig 46 cm mélynek bizonyult. Az ilyen körülmények legalább három hónapig fennálltak és tönkretették a legtöbb mezőgazdasági növényt. A lehűlés terméspusztuláshoz vezetett. Az élelmiszerárak meredeken emelkedtek, a gabonapiacok és a pékségek előtt tüntetések zajlottak, majd zavargások, gyújtogatás és fosztogatás történt számos európai városban. Egyes esetekben a zavargók „Kenyér vagy vér” feliratú zászlókat vittek magukkal. Bár az éhség idején gyakoriak voltak a zavargások, az 1816-os és 1817-es élelmiszerlázadások a francia forradalom óta a legmagasabb szintű erőszakot jelentettek. Ez volt a 19. század legrosszabb éhínsége. 1816 és 1819 között jelentős tífuszjárványok fordultak elő Európa egyes részein, így Írországban, Olaszországban, Svájcban és Skóciában, amelyeket a nyár nélküli év okozta alultápláltság és éhínség váltott ki. Több mint 65 000 ember halt meg. Hatalmas viharokat és abnormális esőzéseket, valamint Európa fő folyóinak (beleértve a Rajnát) árvizeit is az eseménynek tulajdonítják. A légkörbe kerülő vulkáni hamu hatására Magyarországon barna hó esett. Olaszország északi és észak-középső régiója valami hasonlót tapasztalt, egész évben vörös hó esett.

Az egész eseményt továbbiak súlyosbították. Több más vulkán is kitört, legalább VEI 4-es fokozattal: 1808-ban egy máig nem meghatározott, rejtélyes, VEI 6-os erejű erupció a Csendes-óceán délnyugati részén; 1812-ben a La Soufrière, a Saint Vincent és az Awu; 1813-ban a Suwanosejima a Ryukyu-szigeteken, Japánban; 1814-ben pedig a fülöp-szigeteki Mayon. Ezek a kitörések további jelentős mennyiségű vulkáni anyagot, szulfát aeroszolt halmoztak fel, emiatt még kevesebb napfény haladt át a sztratoszférán. Emellett ekkor zajlott a Dalton-minimum, egy újabb időszak, melynek során kevesebb napfoltot figyeltek meg. John Dalton meteorológusról nevezték el ezt az időintervallumot, mely 1790 és 1840 között zajlott, de nem volt annyira erős, mint a Maunder-minimum.

Hőmérsékleti anomáliák a múltban – USGS

A globális lehűlés eseménye hívta azonban életre a modern glaciológia tudományát. Megszilárdult az a korábbi feltételezés, hogy a gleccsereket az éghajlati erők formálták, illetve hogy nem a bibliai erők a felelősek a Föld felszínformálásáért. A kis jégkorszak bőséges lehetőséget adott arra, – főleg az 1800-as években – hogy a kor és a későbbi korok tudósai első kézből reflektáljanak a jégkorszak előre haladására és ellenőrizzék téziseiket. Bár itt sem mindig egyezik a tudósok véleménye, de végül az 1850-es évet kis jégkorszak végpontjaként ismerték el, amikor visszatértek a melegebb és szárazabb nyarak.

Korcsolyázók a rotterdami Pompenburg jegén 1825-ben, Bartholomeus Johannes van Hove festményén

A kis jégkorszak a kultúrára is hatással volt, a festők mellett számos irodalmi művet is megihletett. A fagyos tél visszaköszön Charles Dickens: Karácsonyi ének 1843-ban íródott művében. Bár a mű már a lehűléses időszak végén született, a havas, hideg telek és az éhínség, a szegények szenvedése nagy hatással volt Dickensre, aki a szegény gyermekek kihasználását, a sokszor kegyetlen gyermekmunkát látva írta meg világklasszikusát. De irodalomkutatók úgy tartják, hogy Mary Wollstonecraft Godwin 1816 nyarán kezdte el írni Frankenstein című regényét, amikor is a rossz idő miatt későbbi férjével, Percy Bysshe Shelleyvel és barátaikkal (köztük Byronnal) nem tudták élvezni a svájci nyaralást és a négy fal közé kényszerültek. Unaloműzőül Byron egy versenyt ajánlott: kinek a fejéből pattan ki a legijesztőbb rémtörténet. Egy viharos éjszaka és némi rémálom után így született meg Mary képzeletében Frankenstein alakja.

A Frankenstein szörnyét alakító Boris Karloff – Universal Studios, NBCUniversal

Emellett a tél motívuma többször visszaköszön Hans Christian Andersen műveiben, mint A kis gyufaárus lány, a kevésbé ismert Jégleány és természetesen a Hókirálynő című mesékben. A kis gyufaárus lány történetét – hasonlóan Dickenshez – a szegények, a szegény gyerekek szenvedése és a gazdagok által való kihasználása ihlette. A Hókirálynő esetén Andersenre egyrészt természetesen nagyban hatottak az észak-európai mítoszok. A skandináv legendák a jégről, hóról, sötétségről és a hidegről szóló történeteknek gazdag tárházát kínálták számára. Az egyik leghíresebb, jéghez kapcsolódó lény Skadi, a hegyek és a jég istennője, akit gyakran vadásznak és tehetséges síelőnek ábrázoltak. Részben az ő alakja ihlette Andersen Hókirálynőjét. De a karaktert egy valós személy, Jenny Lind svéd operaénekesnő (1820–1887) is megihlette, aki iránt Andersen romantikus érzelmeket táplált. A hölgy azonban elutasította az író közeledését, amely arra ösztönözte Andersent, hogy róla mintázza a rideg, szívtelen királynő alakját. Andersen önéletrajzában, az Életem igaz története című művében emellett azt is írja, hogy beteg apja egyszer intett a deres ablaknak, amelyen a jég olyan alakot hozott létre, amely hasonlított egy kitárt karú nőhöz. „Eljött értem” – viccelődött. Nem sokkal később pedig, apja halála után Andersen anyja azt mondta kisfiának, hogy „a jégleány elvitte őt”. Ennek a Jégleánynak megvan a maga története, mint Andersen egyik későbbi, 1861-ben írt meséjének főszereplője, egyben a Hókirálynő előképe. Ebben is egy házasodni kívánó, szerelmes fiúnak, az árva Rudynak bódítja el a személyiségét. A halálhoz kötődő hidegség gondolata, különösen egy elegáns, de veszélyes nő formájában tehát többször is megjelenik Andersen meséiben.

A Hókirálynő (dánul Snedronningen) témái a jó és rossz közötti harc, az érzelmek és a racionalitás ellentéte, a barátság, a felnőtté válás, a keresztény ideológia térnyerése a régi természeti vallásokkal szemben. Andersen 1844. december 5. és 12. között írta meg művét, mely legelőször az 1844. december 21-én kiadott Új mesék című könyvben jelent meg. A történet alapjául az ismert norvég Keletre a Naptól, Nyugatra a Holdtól népmese szolgált, melyet Andersen valószínűleg nagyanyjától hallott. Az író gyermekkorának több emlékét, élményét is beleszőtte: például a főszereplők házai az író odensei otthonát idézik, a „fehér méhek rajzása” pedig egy téli emléken alapul. A történet más részei bibliai ihletésűek, a szemléletmódot eltorzító ördögtükörtől a keresztény énekek és bibliai versek többszöri idézetéig. A mű emellett mélyen kapcsolódik Andersen saját nézeteihez a halálról, az ártatlanságról, a tisztaságról és a szerelemről. A Hókirálynőben Andersen lesz Kay maga, a főszereplő ártatlan fiú, akit a gyönyörű és elbűvölő, de végső soron hideg Hókirálynő vezetett: magával rántotta a szerencsétlen fiút, csakhogy elhagyta, miután ellopta a szívét. Ez egy erőteljes utalás a Jenny Linddel való kapcsolatára.

A Hókirálynő Elena Ringo festményén – CC BY 3.0

A mesében emellett figyelemre méltók a nemi szerepek. A kor más klasszikusaival, mint a Csipkerózsikával vagy a Hófehérkével ellentétben (melyekről ma már tudott, hogy nem olyan romantikus történetek, mint amilyeneknek a Disney később lefestette őket) nem egy férfi karakter menti meg és ébreszti fel a női karaktert, hanem egy hősnő menti ki férfi barátját a tulajdonképpeni halálból.

A mű számos más alkotót is megihletett, melyekből álljon itt néhány a teljesség igénye nélkül. A Hókirálynő megjelenik C.S. Lewis Narnia-krónikáinak második kötetében, Az oroszlán, a boszorkány és a ruhásszekrény című műben. A főszereplő, Gerda által megtett utazás ihlette Philip Pullmann: Az Úr sötét anyagai – Az arany iránytű első kötetében Lyra utazását északra. A Disney pedig 2013-ban Jégvarázs címmel készített belőle mesét, melyhez 2019-ben elkészült a folytatás is, de Elzáék és a Hókirálynő alakja megjelenik a Once upon a time… című fantasy sorozatban is. A Doctor Who egyik epizódjában, mely az 1800-as évek Londonjában játszódik, fontos szerepet kap a befagyott Temze.

A befagyott Temze – Abraham Hondius

A karácsony mai ünneplése tehát 19. századi német és angolszász hagyományokon alapul. Ma már nehéz elképzelni, de akkoriban a század elején még alig ünnepelték a karácsonyt. Sokan Viktória királynőnek tulajdonítják a változást, mert a német származású Albert herceggel kötött házassága mutatta be a karácsony néhány legszembetűnőbb aspektusát. A házasság miatt tehát erős volt a német hatás. Az egyik legismertebb tény a karácsonyfa jelképe. 1848-ban az Illustrated London News közzétett egy rajzot a királyi családról, amely egy feldíszített karácsonyfa körül ünnepel, ez a hagyomány Albert herceg németországi gyermekkorára emlékeztetett. Hamarosan Nagy-Britanniában minden otthonban volt egy fa, amelyet gyertyákkal, édességekkel, gyümölccsel, házi készítésű díszekkel és apró ajándékokkal díszítettek. Az 1880-as évekre a karácsonyi képeslapok küldése is rendkívül népszerűvé vált. E képeslapokon híresült el a betlehemi csillag hagyományos ábrázolása is (melyről ma már tudjuk, hogy a Jupiter és a Szaturnusz együttállása volt i.e. 7-8 környékén). 1848-ban egy brit cukrász, Tom Smith feltalált egy merész, új módot az édességek értékesítésére. Egy párizsi utazás ihlette, ahol bonbonokat – papírba csomagolt cukrozott mandulát – látott, kitalálta a karácsonyi ropogtatni valót: egy egyszerű, édességgel teli csomagot, amely szétpattan, ha széthúzzák. Így találta fel a szaloncukrot. Az otthonok díszítésénél az örökzöldek használata még középkori hagyományra épül. Az ajándékozás hagyományosan újévkor történt, de lassan áttevődött karácsonyra, így a viktoriánusok számára ünnep egyre fontosabbá vált. Ebben a hagyományos keresztény értékek és a Jézus születéséről való megemlékezés játszottak közre, bár tudjuk, hogy Jézus nem az időszámításunk kezdetén és nem december 24-én született. Az ünnep azért került erre a napra, mert a kereszténység így tüntetett el egy pogány ünnepet, amely a napkultuszhoz, a téli napfordulóhoz és a fény ünnepléséhez kötődött. Még Krisztus születésének ünnepének dátuma is ingadozott. Amíg a 4. században a római egyház elfogadta december 25-ét, később is inkább január 6-a volt az ünneplés napja, főleg német ajkú területeken – a mai Vízkereszt vagy németül Heilige Drei Könige, a három király, bölcs vagy mágus látogatása. Ekkor és ma is ez jelentette a karácsonyi időszak végét, nemcsak az egyházban, hanem úgy általában is. A szokások többi része is Németországból és Ausztriából származik, például a karácsonyi vásárok forgataga vagy a hógömb feltalálása. A modern ünnepekre nagy hatást gyakorolt később az amerikai kultúra – ahol Santa Claus hozza az ajándékot. Sok „amerikai” karácsonyi elem azonban Németországból illetve Hollandiából érkezett. ahol ezt a személyt Weinachtsmann-nak, vagyis Karácsonyembernek hívják. Ez a név is arra utal, hogy már Németországban is karácsony napján jött el és az ajándékokat hozta. Ábrázolása az 1840-es évek végén terjedt el, kezdetben barna, majd sokáig zöld ruhája volt, melyet az angolok is átvettek, ezt követte a piros.  Utóbbi szín már Szent Miklóshoz köthető, aki piros püspöki palástot viselt a rangja szerint. A keresztény kultúrkörben Szent Miklóst Magyarországon Miklós névnapján vagyis december 6-án ünnepeljük, más helyeken azonban valamilyen karácsonyi lény (télapó, Mikulós, Santa Claus, manó boszorkány vagy tündér) karácsonykor hozza az ajándékokat, és sok más hagyomány is kapcsolódik ide (hazánkban a betlehemezés, regölés, éneklés, a sváb településeken pedig a Christkindl-járás.) A karácsonyi lakoma gyökerei ugyan már a középkor előtti időszakra nyúlnak vissza, de a viktoriánus időszakban kezdett kialakulni az a fajta esti étkezés, amelyet ma a karácsonyhoz kötünk. A viktoriánusok a karácsony gondolatát is átalakították, így az a család köré épült. Tulajdonképpen Charles Dickens találta fel a viktoriánus karácsonyt és a fehér, havas karácsony fogalmát a Karácsonyi ének című könyvében, amely hozzájárult a fesztivál hagyományainak népszerűsítéséhez és terjesztéséhez. Az írás megszületésére nagy hatással voltak Dickens hóval kapcsolatos gyermekkori élményei, melyeket a kis jégkorszak végén élt meg. Dickens nyomán a család, a jótékonyság, a jóakarat, a béke és a boldogság témái magukba foglalják a viktoriánus karácsony szellemét, így nagyon is hozzájárulnak a ma ünnepelt karácsonyhoz.

Német, orosz és skandináv Télapó-ábrázolások

Összefoglalóan elmondhatjuk, hogy ha nem lett volna a kis jégkorszak, akkor mind történelmileg, mind kulturálisan sokkal szegényebbek lennénk. Dickens és Andersen nagyban hozzájárult a modern karácsonyi elképzelésekhez, hagyományokhoz. Maga az esemény jó példája annak, hogy az időjárás milyen hatással van a bolygóra és benne az emberre, társadalmi és gazdasági eseményeket idéz elő, s végső soron bemutatja, hogy a történelem nem egy lineáris idővonal, hanem egy hálózat, mely, ha egy helyen hatás éri, akkor az a hatás egészet képes befolyásolni.

Dupla ütközés hozhatta létre Holdunkat

Szerző: Kovács Gergő

A Hold keletkezésére a múltban számos elmélet született: egyes hipotézisek szerint kísérőnk a gyorsan forgó Földből szakadt ki; míg mások szerint a Hold eredetileg a Nap körül, elnyúlt pályán keringett, később pedig a Földhöz túl közel kerülve pályára állt bolygónk körül. Ma, a legelfogadottabb elmélet szerint 4,5 milliárd évvel ezelőtt egy Mars-méretű bolygócsíra, a Theia ütközött a Földnek, összeolvadva bolygónkkal. A kozmikus karambol során kirepülő törmelékből jött létre a Hold; továbbá egyes kutatások szerint feltételezhető, hogy a külső bolygórendszerben keletkezett, majd később a Föld közelébe került Theiáról származik bolygónk vízkészletének jelentős része.

Egy, a Planetary Science Journalban megjelent új tanulmány szerint a Holdat létrehozó bolygóütközés valójában két fejezetből állt. Az első ütközés során a Theia körülbelül 45 fokos szögben találta el a Földet, „lecsúszva” bolygónkról. Ekkor az égitest jelentős mértékben veszített Nap körüli keringési sebességéből. Néhány százezer évvel később történt a második ütközés. Ekkor a Theia már elég lassan mozgott ahhoz, hogy a Föld és a Theia végleg egybeolvadjon, anyaguk pedig összekeveredjen. E tanulmány, melynek az alapját több ezer számítógépes szimuláció szolgáltatja, nem csupán a Föld-Hold bolygórendszer keletkezésének pontosabb megismerésében segíthet, de választ adhat arra a kérdésre is, miért lett a Vénusz és a Föld ennyire eltérő?

3D szimuláció az első, feltételezetten súroló ütközésről. A Föld és a Theia itt egy órával az ütközés utáni állapotban láthatók
(A. Emsenhuber / University of Bern / University of Munich)

„A kulcs a planetológiai különbségekben rejlik.” – szögezte le Erik Asphaug, az Arizonai Egyetem munkatársa, a kutatás vezetője. Hogy miért különbözik ennyire a Vénusz és a Föld, a Hold adhatja meg a választ. „Nem érthetjük meg, hogyan keletkezett a Föld, anélkül, hogy tudnánk, hogyan jött létre a Hold.” – magyarázta Asphaug – „Ők mindketten ugyanazon kirakós részei.” A szimulációk pedig néhány új elemet tehetnek hozzá a már meglévő kirakóshoz.

Az első ütközéskor a Theia anyagának nagy része „továbbcsúszott”
(E. Asphaug et al. / Planetary Science Journal 2021 October)

Először is, a Theia sebessége nem lehetett sem túl gyors, sem túl lassú. Ha túl gyorsan ütközik a Földnek, a két égitest egy bolygóközi törmelékfelhővé robban szét. Ha túl lassan közelíti meg a bolygónkat, a Theia a Föld holdjává válik. Az eredeti, „egy ütközéses” modell nem magyarázza meg, miért e két fenti véglet közötti, ideális sebességgel ütközött a Theia a Földnek. Az új, „két ütközéses” modell azonban magyarázatot ad erre a kérdésre: kezdetben a Theia még nagy sebességgel mozgott, az első ütközés azonban lelassította annyira, hogy a második ütközés során összeolvadhasson bolygónkkal.

A második ütközés során a Földdel összeolvadó Theia létrehozott egy anyagkorongot, melyből később kialakult a Hold.
(E. Asphaug et al. / Planetary Science Journal 2021 October)

A másik probléma az eredeti modellel az, hogy a Holdnak javarészt a Theia anyagából kellene állnia. Az Apollo misszió során hozott holdkőzet minták azonban azt mutatták, a Hold összetétele nagyon hasonló a Földéhez. A Föld és a Theia dupla ütközése azonban lehetővé tette, hogy anyaguk alaposabb keveredése által egy, a Föld összetételéhez nagyon hasonló hold jöhessen létre.

Asphaug és csapata számára az igazi meglepetés az volt, mikor kiderült, az efféle dupla ütközések hogyan hatottak volna a Vénuszra. A szimulációk szerint a Földnek ferdén ütköző és így „lecsúszó” égitestek fele a Vénusz irányába haladt volna tovább, mely bolygó minden ilyen égitestet magába olvasztott volna. Minél több ilyen égitest végezte volna a Vénuszon, annál gazdagabb lett volna a külső Naprendszerből származó illóanyagokban; továbbá annál nagyobbak lettek volna a planetológiai különbségek közte és a Föld között. E felfedezés felrázta az eredeti kutatást: ha a Vénuszt több jelentős becsapódás érte, akkor többé nem az a kérdés, hogy „Miért van a Földnek holdja?”, hanem az, hogy „A Vénusznak miért nincs?” A legvalószínűbb az, hogy csak ez az egy ilyen esemény történt, amely a Holdat létrehozta; viszont ha több ilyen is volt, akkor a sorozatos kataklizmák eltüntethették a Vénusz már meglévő holdjait, ahogy az is lehetséges, hogy a Vénuszon történt becsapódások sokkal kisebb erejűek voltak. E kérdés megválaszolásához egy mintavevő küldetésre van szükség, mely felfedné, mennyire hasonlíthat a Vénusz kémiai összetétele a Föld-Hold rendszeréhez.

(Jelen cikk az Élet és Tudomány 2021/51-52-es számában megjelent cikk másodközlése.)

Ilyen volt a Planet Budapest 2021

Szerző: Rezsabek Nándor

U Thant, az ENSZ főtitkára 1969-ben felhívta a világ közvéleményének figyelmét az emberi környezeti válságára, a globálissá váló környezeti problémák súlyosságára. Ennek eredményeként 113 ország részvételével 1972-ben Stockholmban tartották meg “Az Emberi Környezet ENSZ Konferenciáját”. Ekkor a fenntartható fejlődés definíciója ugyan még nem jelent meg, de kijelölte azt az irányt, amelyben az elmúlt napokban a Planet Budapest 2021 Fenntarthatósági Expó és Világtalálkozó koncepciója is gyökerezik. A Környezet és Fejlődés Világbizottság 1987-ben közreadott “Közös jövőnk” jelentésében olvashattuk először a fogalom meghatározását, ekkor még leánykori nevén, harmonikus fejlődésként. 1992-ben Rio de Janeiróban már 172 ország vett részt a “Környezet és Fejlődés ENSZ Konferenciáján”, melynek a fenntartható fejlődés már központi gondolatává vált. A HUNGEXPO területén november 29. és december 5. között megrendezett Planet Budapest 2021-nek szintúgy.

A “Your Planet” – “Közönségprogramok a fenntarthatóságról” címmel egy hatalmas földgömb körül elrendezve, tematikusan járhattuk be a G pavilon területét. Bolygónk vízkészletén át az erdők rekreációs szerepéig. A napelemparkok legújabb technológiai megoldásit érintve a geotermikus energia hasznosítását sürgetve. A lineáristól a körforgásos gazdaság felé haladva. A Cousteau kapitány és a Calypso óceáni küldetéseitől a tengeri túlhalászás problémájáig. A már csak retro-társasjátékokban létező GELKA valamikori üdvös szerepére emlékezve az elektronikai hulladék keletkezésének megelőzésében. A “Nature Friendly Development”“Fenntarthatósági expón” az A pavilonban sok-sok kiállító között, az elmúlt évek során kialakított a szakmai kapcsolatok révén, többek között a veszprémi Pannon Egyetem környezettudomány-környezetmérnöki alap- és mesterképzéseivel, a Magyar Hidrogéntechnológiai Szövetség egyidejű klímasemlegességi és gazdaságfejlesztési céljaival ismerkedhettünk, a gödöllői Magyar Agrár- és Élettudományi Egyetem standján pedig kvíz segítségével mértük fel mezőgazdasággal összefüggő tudásanyagunkat. A fémdetektorokkal és rendőrsereggel kissé túlbiztosított rendezvényt fizikailag elhagyni könnyebb volt, mint korábban becsekkolni, ugyanakkor tematikája és jövőbe tekintése a környezettudatos hozzáállásban, a fenntarthatóvá váló mindennapjaink szintjén remélhetőleg megmarad.