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.

Őseink aszteroida-becsapódás miatt jöhettek le a fáról

Szerző: Ivanics-Rieger Klaudia

Amikor 66 millió évvel ezelőtt egy aszteroida becsapódott, és kiirtotta a nem madár-szerű dinoszauruszokat, illetve a földi élőlények háromnegyedét, a főemlősök és az erszényesek ekkor még egyedüliként a fán élő emlősök közé tartoztak. A fán élő fajokat pedig különösen veszélyeztette az aszteroida becsapódása miatt kialakult erdőtüzek által okozott pusztítás. Egy új tanulmányban a számítógépes modellek, fosszilis minták és ma is élő emlősöktől származó genetikai információk feltárják, hogy – bár a túlélő emlősök többsége nem függött úgy a fáktól – az a néhány fán élő emlősfaj (mint az ember ősei is) elég alkalmazkodó volt, hogy túlélje a veszteséget. A tanulmány rámutat a kréta-tercier (K-T) határként ismert kihalási eseménynek az emlősök korai evolúciójára és diverzifikációjára gyakorolt ​​hatására. „Az egyik lehetséges magyarázata annak, hogy a főemlősök hogyan élték túl a K-T eseményt – annak ellenére, hogy fákon élő lények voltak – bizonyos viselkedési rugalmasságnak tulajdonítható, ami kritikus tényező lehetett a túlélésükben.” – nyilatkozta Jonathan Hughes, tudományos munkatárs. ­– „A legkorábbi emlősök nagyjából 300 millió évvel ezelőtt jelentek meg, és a virágzó növények terjeszkedésével párhuzamosan diverzifikálódhattak körülbelül 20 millió évvel a K-T esemény előtt. Amikor az aszteroida becsapódott, az emlősök közül sok elpusztult. Ugyanakkor a túlélő emlősök kitöltöttek minden új ökológiai rést, amelyek akkor nyíltak meg, amikor a dinoszauruszok és más fajok kihaltak.” – fejezte be Hughes.

A tanulmányban a kutatók megvizsgálták a filogenetikai, vagyis a különböző élőlénycsoportok közötti evolúciós rokonságokat az emlősök között. Ezután az egyes, ma is élő emlősöket három kategóriába sorolták a preferált élőhelyük alapján: fán lakó, félig fán lakó és talajlakó. Olyan számítógépes modelleket is terveztek, amelyek rekonstruálták az emlősök evolúciós történetét. A K-T réteg környékéről származó emlőskövületek nagyon ritkák és nehezen használhatók fel az állatok élőhely-preferenciájának értelmezésére. A kutatók összehasonlították az élő emlősöktől ismert információkat a rendelkezésre álló kövületekkel, hogy ezekből további következtetéseket vonjanak le. Általában a modellek azt mutatták, hogy a túlélő fajok túlnyomórészt nem fán lakó voltak, de akadt két lehetséges kivétel: a főemlősök és az erszényes állatok ősei. A főemlős ősökről és legközelebbi rokonairól minden modellben azt találták, hogy közvetlenül a K-T esemény előtt is fán éltek. A modellrekonstrukciók felénél az erszényes ősökről is kiderült, hogy fán élők voltak.  A kutatók azt is megvizsgálták, hogy az emlősök csoportja hogyan változhatott az idők során. Hughes végül így zárta a nyilatkozatát: „Kiderült, hogy a K-T eseményt megelőző szűk időszakban nagy kiugrás történt. A fán élő és félig fán élő fajok nagyon gyorsan átköltözködtek a fátlan területekre és talajlakó élőlényekké váltak.”

A késő-pleisztocén korú Pica-üveg eredete

Szerző: Rezes Dániel

Az idei év egy érdekes és fontos új felfedezéséről szóló tanulmány a közelmúltban került publikálásra és azóta is közkézen forog a meteoritok és kapcsolódó képződmények kedvelői és szakértői között, a tanulmány témáját adó impakt (becsapódásos) eredetű üveg darabjai pedig hirtelen a figyelem középpontjába kerültek. De mi is és hogyan keletkezett ez a különleges képződmény, mely Pica-üveg néven vált ismertté?

2012-ben az észak-chilei Atacama-sivatagban található Pica kisváros közelében, attól déli irányban, egy 75 km hosszúságú, É-D irányú területen megszámlálhatatlanul sok késő-pleisztocén korú (kb. 12,3-11,5 ezer éves), szilikátüveg anyagú blokkot fedeztek fel. A képződményeket öt különböző, egymáshoz közeli helyszínen azonosították. Ezeken a területeken a sivatagot 1-100 m2 területű foltokban borítják a gyakran fél méteres méretet is elérő, gyűrt-csavart, tipikusan zöld-fekete színű, hólyagüreges üvegblokkok.

(A) A Pica-üveg eddig ismert lelőhelyei É-Chilében. A 2-es számmal jelzett terület közelében fekszik a Pica nevű település. (B) Nagy méretű, sötét árnyalatú üvegből álló táblák eredeti helyzetükben a sivatagi környezetben (Schultz et al. 2021).

A Pica-üveg keletkezésére több elmélet is született, eleinte felszínközeli bolidák (hangrobbanással járó tűzgömbök) termékeként tartották számon, később viszont heves bozóttüzeknek tulajdonították a képződmény létrejöttét. Utóbbi feltételezést azonban az üveg tulajdonságai (pl. morfológia, összetétel) nem erősítik meg, így időszerűvé vált a mélyreható vizsgálat az igazság felderítésére. A friss tanulmányban elvégzett terepi és laborvizsgálatok során a kutatók visszatértek a korábbi elmélethez és nem csupán bizonyították az alacsony magasságban bekövetkezett légköri robbanás üvegképző szerepét, hanem megbecsülték a bolida természetét is.

(A) Nagy méretű gyűrt üvegblokk. (B) Üvegblokk, mely két eltérő tulajdonságú oldallal rendelkezik. Az egyik oldal üledékekben gazdag, érdes felületű, míg a másik oldal sima és folyásnyomokkal tarkított. (C) Tipikus zöld, gyűrt, hólyagüreges üveg vékonycsiszolatának képe. (D) Olvadt állapotában egymásra hajtott rétegekből álló üvegtömb vágott felülete (Schultz et al. 2021).

A kutatók egymástól 30 km-re található két helyszínről összesen több, mint 300 mintát gyűjtöttek, melyekből több, mint 70 vékonycsiszolatot készítettek a vizsgálatok elvégzéséhez. A vékonycsiszolatok ezres nagyságrendben tartalmaztak olyan ásványszemcséket és kőzettörmelékeket, melyek a helyi üledékektől idegenek. Ilyen ásványszemcsék például a Ni-troilit, buchwaldit, Si-tartalmú klórapatit, kalcium-alumínium-gazdag zárványok (CAI; calcium-aluminium-rich inclusion), korundot és perovszkitot tartalmazó Ca-Al-Ti-gazdag refraktórikus szemcsék, illetve vizes átalakulást szenvedett, Mg-gazdag szilikátokat és troilitet tartalmazó szemcsék. Az üveg olyan ZrO2 polimorf módosulatokból (pl. baddeleyit) és kovából álló képződményeket is tartalmaz, melyek cirkon szemcsék szételegyedéséből jöttek létre több, mint 1670°C hőmérsékleten. Ez utóbbi gyakori indikátora a jelentős méretű becsapódásoknak. Az extraterresztrikus ásványok és klasztok arra utalnak, hogy a Pica-üveget létrehozó bolida igen változatos összetételű volt, nagy valószínűséggel egy heterogén anyagú üstökös. Az üstökös-eredetet erősíti meg az egzotikus ásványszemcsék hasonlósága a NASA Stardust küldetése által a 81P/Wild üstökösből gyűjtött ásványszemcsékkel, valamint az, hogy vizes átalakulást szenvedett szemcsék is megtalálhatóak az üvegben.

Ősi Ca-Al-Ti-gazdag refraktórikus klaszt Pica-üvegben, mely perovszkit, geikielit, korund és Fe-szulfid ásványfázisokból épül fel (Schultz et al. 2021).

Az öt elkülönülő területen fellelhető üvegek egyidejű keletkezésére két különböző elképzelést valószínűsítenek a tanulmány szerzői. Az egyik szerint az üvegek egyetlen égitest alacsony magasságú és kis beesési szöggel rendelkező röppályájú, egymást követő darabolódása során bekövetkező robbanásaikor keletkeztek, míg a másik szerint az üvegek keletkezéshez egy már korábban feldarabolódott égitest különböző darabjainak magas beesési szöggel (>30° a vízszintestől) történő légkörbe lépésére és robbanásaira volt szükség.

A szerzők az összegzésben kiemelik, hogy a Pica-üveg képződésének ideje egybeesik a dél-amerikai jégkori megafauna eltűnésével, mely egy olyan esemény volt, ami minden más kontinensen bekövetkező hasonló eseménynél nagyobb léptékkel rendelkezett. A feltételezésnek – miszerint a jelentős területet érintő légköri robbanásnak meghatározó szerepe lett volna a kihalásban – a bizonyítása még várat magára, napjainkban még csak érdekes egybeesésként könyvelhető el.

Források:
[1] Schultz, P. H., Harris, R. S., Perroud, S., Blanco, N., & Tomlinson, A. J. (2021). Widespread glasses generated by cometary fireballs during the late Pleistocene in the Atacama Desert, Chile. Geology, 5 p.