A Pluto hatalmas jégvulkánjai

Szerző: Rezes Dániel

A New Horizons űrszonda által visszaküldött felvételek és összetételi adatok azt mutatják, hogy a Pluto felszínének kora nagyon változatos. Ezeknek a koroknak az intervalluma a relatíve ősi, erősen kráterezett felszínektől a nagyon fiatal, kráterekkel nem vagy csak igen kis számban borított felszínekig terjed – számoltak be róla amerikai és francia kutatók a Nature Communications nevű szaklapban megjelent cikkükben.

A New Horizons űrszonda által a Pluto törpebolygóról készített nagy felbontású, kontrasztosított MVIC (Multispectral Visible Imaging Camera) kép,
mely a felszín összetételi különbségeit hivatott kiemelni.
Forrás: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Az 1930-ban felfedezett Pluto sokáig Naprendszerünk kilencedik bolygójának számított, azonban a Kuiper Öv távoli szegleteiben felfedezett hasonló égitestek (pl. Eris) felfedezése után a jeges Pluto törpebolygó besorolást kapott a Nemzetközi Csillagászati Uniótól (IAU, International Astronomical Union). Az égitestnek öt holdja van, melyeknek nevei Charon, Nix, Hydra, Kerberos és Styx. A Hold átmérőjének kétharmadával rendelkező Plutonak valószínűleg kőzetekből álló magja van, melyet vízjégből (és esetleg folyékony vízből) álló köpeny burkol. A törpebolygó felszínét metánból és nitrogénből álló jegek boríthatják. A -232°C átlagos felszíni hőmérsékletű Pluto vékony atmoszféráját nitrogén, metán és szén-monoxid alkotja. Az égitest légköre az üstökösökhöz hasonlóan napközelségben terjeszkedik, míg naptávolban összeomlik és kifagyva hóként a felszínre hull.

A New Horizons által készített panorámafelvétel a Pluto jégből felépülő hegyeiről és síkságairól. A kép a legközelebbi távolság elérését követő 15 perc múltán készült. A Pluto felszíne felett található légköri rétegek a Nap hátsó megvilágításában figyelhetőek meg.
Forrás: NASA/JHUAPL/SwRI

A Pluto megismerésében kulcsszerepet játszó New Horizons űrszonda 2006-ban indult útjára, hogy az első műszerként segítsen megismerni a Naprendszerünk peremén található Plutot és a távoli Kuiper Öv objektumait. Ezeknek az égitesteknek az építőelemei a Naprendszer keletkezéséből visszamaradt reliktum anyagok. A New Horizons olyan alap tudáshoz juttat minket útja során, mint az égitestek felszíni tulajdonságai, geológiai jellemzőik, belső felépítésük és légkörük.

A New Horizons felvétele a Wright Mons térségéről. A kiemelkedés a Pluto két potenciális kriovulkánja közül az egyik. A Wright Mons ~4-5 km magasságú
és ~150 km átmérőjű. Forrás: (Singer et al. 2022).

A kutatás középpontjában álló jégvulkánok (kriovulkánok) hasonlítanak a Földön is megfigyelhető vulkánokhoz, azonban forró kőzetolvadékból kristályosodott kőzetek helyett folyékony ammónia és víz fagyásából keletkezett jegekből épülnek fel. A felvezető bekezdésben említett fiatal, kevéssé kráterezett felszínek közé tartozik a Sputnik Planitia jégmezőtől délnyugatra található Wright és Piccard Montes, melyet hatalmas kiemelkedések és dimbes-dombos felszínek tarkítanak. Ehhez hasonló régiók a Naprendszer más pontjaiban nem találhatóak meg. A feltételezések szerint a Pluto ezen felszínformáját kriovulkáni folyamatok alakítják. Ezeknek a folyamatoknak a típusa és méretei egyedülállóak az általunk jelenleg ismert égitestek körében. A fő topográfiai kiemelkedés a Wright Mons, mely a környező területek fölé kb. 4-5 kilométerrel magasodik és nagyjából 150 kilométer szélességben terül el, valamint a Piccard Mons, mely nagyjából 225 km szélességű és csúcsa kb. 7 km magasságú. A Wright Mons fő topográfiai kiemelkedésének térfogata ~2,4×104 km3, mely hasonló a Mauna Loa térfogatához. Utóbbi Földünk egyik legnagyobb vulkánja.

A Wright és Piccard Montes terület geomorfológiájának és összetételi tulajdonságainak vizsgálatával a szakemberek megállapították, hogy a Pluto más területeivel ellentétes csekély kráterszám létrejöttéhez számos kitörési terület több 10 km3-nyi anyagának felszínformáló hatása szükséges. Ezeket figyelhetjük meg napjainkban több km magas dómokként, melyek időnként összeolvadva még komplexebb felszínformákat hoznak létre. A kutatók azt feltételezik, hogy ezeknek a fiatal, jégből álló masszív képződményeknek a létrejöttéhez a bolygó keletkezéskor visszamaradt (reziduális) belső hőjének hatékony visszatartására, valamint a korábban gondoltnál több hő jelenlétére volt szükség annak érdekében, hogy az égitest ennyire kései szakaszában is képes legyen ilyen vízjégben gazdag anyagokat mobilizálni.

Források:
[1] http://www.sci-news.com/space/pluto-cryovolcanoes-10663.html
[2] Singer, K. N. et al. (2022). Large-scale cryovolcanic resurfacing on Pluto. Nature Communications, 13(1):1-9.
[3] https://www.nasa.gov/mission_pages/newhorizons/overview/index.html
[4] https://solarsystem.nasa.gov/planets/dwarf-planets/pluto/in-depth/
[5] https://www.nasa.gov/image-feature/pluto-s-wright-mons-in-color

Cats of NASA

Szerzők: Bardócz Mátyás Vince, Pető Bercel, Szalay Tia (Coolstarz Csillagászati Szakkör, Nógrádsáp, Negyedik osztály)

A Mars átlagos távolsága a Naptól 227 900 000 km, ez 1,52 csillagászati egységnek-nek felel meg, ami 12 fényperc. Bizonyos időközönként, mikor a Mars közelebb kerül a Naphoz, erős porviharok tombolnak a felszínén. Ez olyan bolygó, amit szabad szemmel is lehet látni. A Naprendszer legnagyobb hegyét itt láthatjuk: a marsi Olümposzt, azaz az Olympus Mons-t. Légköre 96% szén-dioxidot, 2% argont, 2% nitrogént és 1% egyéb elemet tartalmaz. (Szalay Tia, azaz Tíá)

A Marsnak két holdja van: a Phobos és a Deimos. Mindkét holdat Asaph Hall fedezte fel 1877-ben. Az ókori görög mitológia két figurájáról, Árész hadisten két fiáról nevezték el. A Phobos jelentése „rémület”, a Deimos jelentése pedig „rettegés”. A Phobos és a Deimos nem szabályos alakú. Egyes kutatók szerint a két kis hold egy valaha létezett nagyobb égitest darabjai, de ha összehasonlítjuk, nyilvánvaló különbségeket fedezünk fel. (Pető Bercel, Cheese)

A Marson folyók és tavak voltak, amik talán élőhelyet biztosítottak a apró élőlényeknek. A bolygó légköre elvékonyodott, ezért a víz elpárolgott. Az MRO vizsgálja a kialakult sivatagokat. Folyékony vízre utaló jeleket talált az elmúlt 15 évben. Új kérdés lett a kutatás tárgya: valóban éltek itt apró élőlények meddig éltek itt? (Bardócz Mátyás Vince, Cat)

Pályamű címe: Cats of NASA
Pályázók: Bardócz Mátyás Vince, Pető Bercel , Szalay Tia
Pályázat youtube linkje: https://www.youtube.com/watch?v=LHdgcsti00o

A CoolCatZ csapat eheti podcastját halljátok! A mikrofonnál ma is Tia-Tíá , Matyi-Cat és Bercó-Cheese. Mai rendkívüli adásunk keretében bejelentkezik a marsi Cats of NASA kolónia. Ne is húzzuk az időt, kapcsoljuk a bázist!

  • Halló, halló, Mars, halló, halló, Cats of NASA! Gertrúd parancsnok jelentkezz!
  • Vau, vau!!
  • Mi a szösz? Gertrúd, minden rendben?
  • Igen, csak Dogi itt rohangál a marsi mintámmal. Állj meg, teeee…! Kedves földlakók, ne hozzatok husky-kat a Marsra, mert folyton ellopják a kőzeteiteket! Amúgy is, minek kutya a CoolCatZ telepre?!
  • Rendben parancsnok, a tanácsod tolmácsoljuk!
  • De kedves Gertrúd, mutasd be, kérlek, mitől más ti kolóniátok, mint a kínaiaké vagy az araboké?
  • Az AAA-111 rakétánkkal érkezett ide több tucat macska. A macskák pozitív hatását az emberi szervezetre már a 21. században is kimutatták. Tudjuk, hogy a dorombolásuk által gerjesztett hangfrekvencia pozitív hatással van a csontnövekedésre. Itt, a vörös bolygón ez felettébb praktikus, hiszen el tudjuk vele kerülni vagy legalábbis csökkenteni a csontritkulás kialakulását.

Rakétánk üzemanyaga is kissé összetett. A megszokott folyékony mellett mi szilárd hajtóanyagokat használunk. Kissé furán hangozhat elsőre, de mivel sok a cicánk, akik sokat esznek, és aki sokat eszik, az…. Így a keletkező felesleges anyagot hasznos energiává tudjuk alakítani. Űrhajónk újrahasznosítható, ez a példány is már többször megjárta a Hold-Mars utat. Föld alatti bázisok, alagutak hálózatát építettük ki. Könnyebben ki lehet kerülni így a földrajzi akadályokat: hegyeket, völgyeket.

Speciális kutatási- és csillagászati laborral rendelkezünk. Elsődleges kísérleti célunk: állatok képességeinek speciálisabbá tétele. Azaz emberek szállítását a nem túl praktikus roverek helyett velük szeretnénk megoldani. A cicatalp nem kopik el a marsi terepen, nem úgy, mint a régimódi gumik. Minket ezek a kedves jószágok szállítanak ide-oda kényelmes űr-foteljeinkben.

A kutatótornyunk elemeit is a marsi alapanyagból szereztük:. Az ittani kőzetek felhasználásával épült fel a körülbelül 100 földi méter magas obszervatórium. Távcsövünk megalkotója Dr. Selly Obama, a holdi egyetem egyik professzora. Ennek a helynek a különlegessége, hogy semmi sem működik napelemmel. Az energiát a cicák szolgáltatják. Marsi körülményekhez alkalmazkodó mókuskerekeket építettünk, azt hajtják éjjel-nappal váltott csapatokban.

A marsjáróinkat növénytermesztő laborrá alakítottuk, miután véglegesen tönkrementek a kerekeik. Az amerikai kollégák krumplit, a kínaiak salátát, az arabok céklát termesztenek a többi telepen. Mi viszont spenótot kivéve minden egyebet. Van banán ligetünk is. És bármilyen furcsa, a macskáink is előszeretettel fogyasztják a marsi banánt, mert teljesen más íze van, mint a földinek. Sokkal ízletesebb, laktatóbb. Igen, a hús, az egy nehéz kérdés…. A holdi kolóniával kötött szerződéseink keretében kapunk havonta szállítmányt. Mi ezért a felesleges marsjáróinkat belső részeit odaadjuk. A holdi terepen azok jól működnek újratervezve.

Cicáink másik speciális képessége, hogy roppant érzékenyek a marsi vízre. Tudjuk, hogy a macskák rendelkeznek egyfajta hatodik képességgel, megéreznek nem látott dolgokat: rossz energiákat, földrengések, özönvizek közeledtét. Nem egy példányunk talált már marsi-víz lelőhelyet ott is, ahol nem is sejtettük a jelenlétét annak…

  • Lassan műsorunk végére érünk. Mi az a tudományos munka, amit még meg szeretnél említeni?
  • A marsi kristályok…! Azon kívül, hogy szépek, könnyen be tudjuk azokat gyűjteni, rendelkeznek egyfajta mostanában felfedezett fényenergiával. Ez még új kutatási terület, de roppant ígéretesnek és hasznosnak bizonyul. Alapanyagként is fel fogják használni rakétajavításhoz, újabb kutató laborok alapanyagához is.

Etessétek meg a cicákat marsi banánnal! Akinek meg nincs cicája, szívesen küldünk, bár tudjuk, hogy a kék bolygó adottságai egészen mások. DE! A mi négylábúink remekül alkalmazkodnak minden körülményhez. Cicákat minden egyes kolóniára, holdira, földire, marsira!

Források:

http://www.bacse.hu/
https://hu.m.wikipedia.org/wiki/Mars_(bolyg%C3%B3)
https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-s-mro-finds-water-flowed-on-mars-longer-than-previously-thought
www.astro.u-szeged.hu
www.meteorologiainred.com

Képek: Kocsis ERzsó

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.

Az a bizonyos kék pont – a kapcsolatfelvétel napján

Szerző: Kocsis Erzsó

Ahhoz, hogy a kapcsolatfelvétel napján újra hosszú és eredményes életet kívánhassunk egymásnak, vegyünk egy korsó romulán sört a kezünkbe! Kék italunkba bele-belehörpintve csillagidőben és kvadránsok között sugározhatunk fel-és le.

Az akkori Dryden Repülési Kutatóközpont (ma Armstrong) 1976-ban a Star Trek legénységét látta vendégül az Enterprise űrsikló bemutatóján. Elöl, balról jobbra: James Fletcher, a NASA adminisztrátora; a sorozat sztárjai, DeForest Kelley, George Takei, Nichelle Nichols, Leonard Nimoy; Gene Roddenberry, a sorozat megalkotója. Egészen hátul még Carl Sagant is felfedezhetjük! (NASA)
Nichelle Nichols (középen) a SOFIA repülőgép belsejében (NASA)
George Takei és a robotűrhajós vulkáni köszöntést mutat (NASA)
Leonard Nimoy (középen) az Enterprise űrrepülőgép megérkezése után vulkáni köszöntést mutat az űrsikló előtt, 2012-ben New Yorkban (NASA)
A Nemzetközi Űrállomás 43. küldetésének tagja, Samatha Cristaforetti 2015-ben Vulcan-üdvözléssel emlékezik Leonard Nimoy-ra (NASA)

Az NCC-1701 USS Enterprise fedélzetén James Kirk kapitány valahogy így fogalmazott: az űr a legvégső határ. Ennek végtelenjét járja az Enterprise csillaghajó, melynek feladata, különös, új világok felfedezése, új életformák, új civilizációk fölkutatása, és hogy eljusson oda, ahová még ember nem merészkedett. Csillagidő 15-13-1. Épp elhagyja a Coridian körüli pályát a csillaghajó, megrakva természetes dilítiummal. A Gene Roddenbery által létrehozott univerzumban közel gömb alakú, csillag körüli stabil pályáján keringő égitesteket mellett suhan el.

Föld, 1976. Carl reggel óta nem találja a helyét. Csak pörgeti hol a Hold, hol a Mars modellét. Progád, retrográd, progád, retrográd a forgásirány. Sehogy se jó. Ujjai egyszer holdi kráteren, egyszer marsi kráteren dobolnak. A Jupiter Europa holdjának kérge alatti óceánja, a Szaturnusz Titan holdjának tengerei, tavai sem kötik most le. Nincs most kedve a kísérleteihez sem, amikben bizonyítaná, hogy aminosavak, azaz szerves molekulák keletkeznek egyszerű kémiai elemekből sugárzás hatására.

“Szóval, nektek van egy örökkévaló lelketek, ugye…?” Dr. Zefram Cochrane először találkozik a vulkániakkal 2062. április 5-én. A többi már történelem… (space.com)
Nimoy és Sagan, amikor az Enterprise parancsnoka és a “Kozmosz” tudósa találkozik,
hogy hosszú és eredményes életet kívánjon az univerzum minden élőlényének

Adjunk egy korsó romulán sört Mr Spocknak és Sagannak…! Egy villanás, egy lesugárzás, és a két univerzum végre összeér. A csillagász-planetológus ismeretterjesztő és a Starship parancsnoka (1976-ban alias Leonard Nimoy) egy közös képen is megjelennek. Miről értekezhet e két különböző világ szén-alapú egyede? Mr Spock tanult kollegája kérésére bemutatná a 40 Eridani csillaghármasa körül keringő T’Khasi szülőbolygóját. Ez igen kopár, kietlen és forró planéta, roppant száraz és sivatagos. Ám az elszórtan elhelyezkedő nagy kiterjedésű felszíni vízfelületek felkeltik a figyelmet. Gravitációja és hőmérséklete magas. Carlt emlékezteti a naprendszerbeli Vénuszra. Sagan kutatásaiban a bolygó felől fogott rádióhullámok vizsgálatából következtetett a forró felszíni hőmérsékletére. „A megoldás két dimenziós gondolkodásra vall”– refrektál a vulkáni, mikor a földi tudós a NASA Jet Propulsion Laboratory munkájáról, és a Naprendszer bolygóihoz indított Mariner szondák tervezésében való részvételéről mesél. Mr Spock bemutatja a Vulcan ikerbolygóját, a T’Khut is. A felszínén zajló vulkánkitörések, és porviharok olyanok, mint amik a mi vörös bolygónkon zajlanának…! Vannak közös pontok, amit a földlakó elégedett bólogatással, a félig-vulkáni egy határozott szemöldökráncolással nyugtáz.

Egy pohár romulán sör (Wikipedia)

Egy újabb korsó, egy újabb villanás, egy újabb sugárzás. Vakító napsütés, és a betonra begördülő hatalmas, vadonatúj űrsikló. Rajta pedig egy név, amitől mindkét univerzum képviselőjének eláll a lélegzete, kihagy a szíve egy-két ütemnyi dobbanást. Enterprise. Bár vakító a fény, mégsem attól szalad tele könnyekkel a sok szempár. A mi csillaghajónk. Miénk itt, a Földön, miénk ott a Föderációban. Miénk a 20. században, és miénk a 23. században is.

A szerző saját Star Trek univerzuma vulkáni köszönésben részesül

És egy újabb korsó, egy újabb villanás, egy újabb sugárzás. 1990. nyarán találjuk immár igen híres ismeretterjesztő-tudósunkat. 1977. szeptember 5. óta vár egy képre. A Voyager-1 akkor indult, rajta az aranylemezekkel, amit remélhetőleg valaki egyszer tud majd dekódolni. több, mint egy évtizednyi türelmes várakozás után végre a szonda visszafordulva egy utolsó képet készített a Földről. Ez az, amire gondolva mindenkinek ez jut eszébe: „Nézzenek ismét arra a pontra. Az itt van. Az otthonunk. Azok mi vagyunk. Ott van mindenki, akit szeretnek, mindenki, akit ismernek, mindenki, akiről valaha hallottak, az összes emberi lény, aki létezett.”

Ez a kék pont lehetett az, amit legelőször megpillantott az a bizonyos idegen hajó, amikor a végtelen űrben halkan surrant a 001-es szektorban. Ezt láthatta meg legelsőnek, mikor észlelte a Phoenix szubtér mintáját. Zefram Cochrane megépítette űrhajóját, így történt meg az emberi faj első térhajtóműves repülése. 2063. április 5-én az a bizonyos kék pont egyre nagyobb és nagyobb lett a vulkáni hajó ablakában. És végül kapcsolatba léptek az emberiséggel.

Valószínű, hogy 2061-ben már számos űrszondával tudjuk majd vizsgálni az újból megjelenő Halley üstökös magját. Pontosabb adatokat gyűjthetünk róla, mint 1986-ban, – akár a japán Suisei és Sakigake, akár szovjet-orosz Vega-1, a Vega-2, akár az ESA által kifejlesztett Giotto szondák. És ha ez megtörtént, valami egészen különleges napra virradhatunk 2063. április 5-én. Bekövetkezhet a nagy találkozás a szén-alapú lények és a vulkániak között.

A Vulcan bolygó (vulkáni nyelven: T’Khasi) (Paramount Pictures – Wikipedia)

Itt, a halványkék pöttyön élve addig is hosszú és eredményes életet kívánok mindenkinek!

Források:
https://hu.wikipedia.org/wiki/Vulcan_(Star_Trek)
https://hu.wikipedia.org/wiki/Carl_Sagan
https://hu.wikipedia.org/wiki/Halv%C3%A1nyk%C3%A9k_p%C3%B6tty
https://www.nasa.gov/image-feature/star-trek-and-nasa-celebrating-the-connection
https://www.nasa.gov/feature/50-years-of-nasa-and-star-trek-connections
https://www.space.com/star-trek-first-contact-day-2021-celebrations
https://hu.wikipedia.org/wiki/Voyager%E2%80%931
https://hu.wikipedia.org/wiki/Star_Trek:_Kapcsolatfelv%C3%A9tel
https://hu.wikipedia.org/wiki/Halley-%C3%BCst%C3%B6k%C3%B6s
https://planetology.hu/skol-a-kapcsolatfelvetel-napja/

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/

Lyα, Hédervári és a JWST

Szerző: Kocsis ERzsó

Még az első pandémiás hullám sodorta íróasztalomra Hédervári Péter – „Üstököskutatás az űrkorszakban” (1983) című művét. Ma is úgy vélem, hogy az akkori kométaváró (emlékszünk a C/2020 F3 (NEOWISE) meseszép látványára?) hangulat repítette pont ezt az írást az utamba, nem pedig az “Amiről a Föld mesél” (1967), vagy éppen az “Amiről a Hold mesél” (1969) köteteit. A Magvető Kiadó által megjelentetett mű három évvel a Halley-üstökös visszatérése előtt, 1983-ban látott napvilágot. A könyv bemutatásakor csak válogattam az egyes témákban, ami egy kisebb szakmai útmutatás volt az üstökösészlelés mikéntjéhez, valamint az üstököskutatás értelmezéséhez. A könyvben alaposan feltárt „látható semmi” nem más tehát, mint egy valódi égitest, nem pedig a puszta káprázat szülötte. Bőséges bizonyítékok tárulnak fel, adatok sora mesél róluk és bolygórendszerünk törvényeiről.

Semleges hidrogén oszlopsűrűség térképek a fentebb szereplő LAE-k modellezéséhez. Az ezekből álló kiterjedt fonalas struktúrák itt láthatóak. Ezek kapcsolatban állnak a vizsgált Lyα emisszióval (1502.01349.pdf (arxiv.org) (2.oldal))

Az akkoriban elfogadott modell a szovjet-orosz űrkutatás hőskorszakának egyik „terméke”. Az 1959-ben induló Luna-2 űrszonda 35 órán át mérte a napszelet. Ezeket az eredményeket megerősítette az ugyanabban az évben felbocsátott Luna-3 is. Ezen űreszközök világító ionizált nátriumfelhőket bocsátottak ki magukból. A kísérletek során azt lehetett távcsövekkel a Földről észlelni, hogy merre “fújja” azokat a napszél. Az ionszférában lejátszódó események alapján a kutatók feltételezték a napszél létezését. Biermann német csillagász már korábban az ötvenes évek elején utalt erre. Hazánkban Detre László pedig 1952-ben az üstököscsóvákra gyakorolt hatását is vizsgálta. Ám ekkoriban a kérdés kapcsán még nagy volt a bizonytalanság a tudományos körökben is.

MUSE adatok a Lyα fényességi funkcióiról és annak teljességi görbéjét mutatja be. A kék és piros LF-ek rövid/hosszú hullámú felmérésekből (Matthee 2015; Konno 2018), és a zöld a MUSE IFU felmérésből származnak (Drake 2017; semanticscholar.org).

A szovjet űrszondákkal indulhatott el a tényleges kutatások sora. Így ma már tudjuk, hogy a napszélben elsősorban elektronok, protonok és alfa részecskék érkeznek. Hatásukra aszimmetrikussá válik a Föld mágneses tere. Ennek következtében még a Van Allen-féle sugárzási öv (melyet a magnetoszféra foglal magába) alakja is módosul. A Földnek a Nappal átellenes félgömbje felett egy ún. mágneses csóva is kialakul. Ez fokozatosan beleolvad a bolygóközi mágneses térbe. Bolygónknak globális mágneses tere van, míg az üstökösöknél ez nem figyelhető meg. Mindez későbbi vizsgálódásom szempontjából fontos elem lesz.

A porgömbmodell szerint az üstökös kómája nem más, mint „gömbszerű atmoszféra”. Ez veszi körül a magot. Anyaga gázkeverék: elektronokból és pozitív ionokból álló plazma, valamint semleges részecskék alkotják. A hidrogénkorona az üstökös magjától nagyjából egymillió kilométerre kezdődik, és akár tízmillió kilométerre végződhet.

Az óriási Lyman-alfa-blob (balra) és egy művészi ábrázolás, hogyan nézne ki közelről (Wikipedia)

Ezt a modellt vetette el 1972-ben aztán Delsalfa. Legfőbb érve a Lyman-alfa haló felfedezése volt, mivel ezt a képződményt tartja a jégmag legfontosabb bizonyítékának. A Lyman-alfa haló az üstökös magjától körülbelül egymillió kilométerre kezdődik. A hidrogénkorona körülveszi az egész kómát, majd nagyságrendileg tízmillió kilóméterre terjed ki. Biermann feltételezte, hogy ha az üstökösmagban a jég a főszereplő, akkor a fényesebb kométákat öveznie kellene egy felhőnek is. Ezt hidrogén és hidroxilgyökök alkotják, amelyekben disszociáció révén megtörténik a vízmolekulák bomlási folyamata. A térben a társaitól izolálódó hidrogénatom sugárzásának szinte teljes egészét nem a látható fényhullámok tartományában bocsátja ki, hanem az igen távoli ibolyántúliban. Pontosan abban a vonalban, amelyben a Lyman-féle sorozatban az alfa jelzést kapta. Ez 121,6 nanométeres hullámhosszon mérhető.  Ezen feltevés 1970-ben igazolódott be az Orbiting Astronomical Observatory (OAO) mesterséges holdnak a Benett-üstökös esetében végzett vizsgálataival. A kométa körül elhelyezkedő nagy kiterjedésű felhőt Code és Lillie fedezték fel. Ennek legerősebb sugárzása a Lyman-alfa vonalban érkezik.

Ha az üstökösmagot jég alkotja, akkor a hidrogéngyökökben szereplő atomok száma hozzávetőlegesen a hidrogénatomok számával lesz azonos. A Tago-Sato-Kosaka, a Kohoutek és az Encke égi vándorok vizsgálata is hasonló eredményeket hozott. Másodpercenként 1030 atom szabadul ki ezek jégmagjából, ezáltal óriási mennyiségű gáz képződik. Whipple modellje is újabb megerősítést nyert ezáltal. Delsemme 1965-től végzett kutatásait többek között megállapították, hogy a magban a közönséges jég szublimál, amikor a Naptól 450 millió kilométernél közelebb halad el. A kómán belül erős kifényesedést kell észlelnünk, amikor a Lyman-féle vonalban vizsgálódunk vízből képződött jég esetében. Egy 40000 km átmérőjű fényességmaximum észlelhető volt a Tago-Sato-Kosaka üstökös belsejében is. Ez a megfigyelés egy speciális szűrővel készült, ami a színképnek minden egyéb tartományát kizárja. Csak a rövid hullámhosszú sugárzás detektálhatja az észlelő eszköz, az, ami a Lyman-alfa vonalak mentén keletkezik a megfelelő sávban.

A világegyetem egyik legnagyobb különálló objektuma, a LAB-1 nevű Lyman-alfa-blob (Wikipedia)

Lyman-alfa emissziós vonalat kibocsátó gáz hatalmas koncentrációja detektálható a távoli világűrben, az ún. Lyman-alfa foltokban (Lyman alpha blob, LAB), messze túl galaxisunk határain. Ezek a gáz-struktúrák a világegyetem legnagyobb ismert objektumai közé tartoznak, átmérőjük meghaladhatja a 400 000 fényévet is. Mivel a Lyman-alfa emissziós vonal az ultraibolya (UV) tartományban található, bolygónk légköre pedig hatékonyan szűri ki az UV-fotonokat, ezért ezek a képződmények csak annak köszönhetően válhattak a Föld felszínéről is észlelhetővé, hogy fényük a világegyetem tágulása miatt jelentős vöröseltolódást szenved. Földünk légköre hatékonyan szűri ki az UV-fotonokat, így azon a Lyman-alfa fotonok csakis vöröseltolódással tudnak átjutni. 2000-ben Steidel és társai, majd Matsuda és kollegái keresték a LAB-okat. Mai tudásunk szerint még nem ismert, hogy ezek galaxisok sűrű halmazát jelzik-e, illetve hogyan kapcsolódnak a környező csillagvárosokhoz. Azt sem tudjuk még, hogy milyen mechanizmus hozza létre a Lyman-alfa emissziós vonalat. Ám ezen halmazok értékes nyomokat rejthetnek a galaxisok kialakulásának magyarázatához.

A Lyα fotonok valószínűleg kiterjedt Lyα emissziót eredményeznek egyes galaxisok körül. Ilyen alacsony felületi fényességű Lyα halókat (LAH) észleltek ezen képződmények Lyα képeinek egymásra vetítésével. Eredetük vizsgálatához a kutatók nagy felbontású hidrodinamikus kozmológiai galaxisképződési szimulációt készítettek. Módszerükkel különböző megfigyelési szempont alapján az egyes halok átlagos Lyα felszíni fényességprofilját is kiszámították. Megállapították, hogy a megfigyelt LAH-ok léte nem magyarázhatók kizárólag a központi emittáló galaxisból (LAE) származó és a galaxis körüli gázban lévő hidrogénatomok által nagy távolságra eljutó fotonokkal. Ehelyett inkább a külső haló régióiból származó Lyα emisszió a felelős keletkezésükért. Világegyetemünk korai szakaszának megértésében a Lyα emittáló galaxisok megértése kulcsfontosságú lehet. A kozmikus reionizáció és a galaxisképződés feltárása ezen sugárzásátviteli számítások alapján lett modellezve. Így a következő generációs teleszkópokkal, mint például a JWST (James Webb Space Telescope), az E-ELT (European Extremely Large Telescope) és a TMT(Thirty Meter Telescope), ilyen LAE-ket is észlelhetnek majd.

Karantén utáni olvasmányélmények egyike volt Hédervári Péter „Üstököskutatás az űrkorszakban” (1983) című műve.. A korabeli tanulmányokat egészítettem ki a 21. századi felfedezésekkel. A modernkori üstököskutatás vizsgálata átívelt a Lyman-féle haló tanulmányozásáig. A II. kerület újlaki városrészében élő magányos ismeretterjesztő elmélkedéseinek idején még nem tudhatta, milyen messzire juthatott ezekkel az információkkal a hálás utókor! A LAE-k észlelésével jobban megérthetjük Világegyetemünk korai szakaszát. Az észlelés pedig többek között a nemrég felbocsátott James Webb űrteleszkóp segítségével is megtörténhet. Így jutottunk el a napszél, a hidrogénkorona, és Lyα segítségével Héderváritól a JWST-ig.

Forrás:
Hédervári Péter: Üstököskutatás az űrkorszakban
https://www.britannica.com/science/comet-astronomy/The-modern-era#ref1223651
https://www.semanticscholar.org/paper/On-the-Diffuse-Lyman-alpha-Halo-Around-Lyman-alpha-Lake-Zheng/71e36abe2156200c74716887f5f926c7ec5b368c
https://www.semanticscholar.org/paper/Small-scale-Intensity-Mapping%3A-Extended-Halos-as-a-Mas-Ribas-Hennawi/a1d3e01aad794118e28ae6bcde8ad5cc10b78f3f
https://www.semanticscholar.org/paper/Resolved-Lyman-%CE%B1-properties-of-a-luminous-galaxy-in-Matthee-Sobral/f1d2077d6bf0e614251c64056929b2bf61d9bdfb
https://en.wikipedia.org/wiki/Lyman-alpha_blob
Vincze Miklós, 2022: Szóbeli közlés

A korai marsi becsapódások megértése egy apró cirkon kristály segítségével

Szerző: Rezes Dániel

Egy híres marsi meteoritban talált 4,45 milliárd éves sokkolt cirkon szemcse szolgáltathat bizonyítékot a fiatal Marsot ért becsapódások jellegéről és a bolygónak az élet számára kedvező időszakáról – számoltak be ausztrál és angol kutatók legújabb, a Science Advances nevű szaklapban megjelent cikkükben. A felfedezés fontos, mivel megváltoztathatja az eddigi elképzeléseinket arról, hogy a Mars mikortól nyújthatott az élet esetleges kialakulása számára megfelelő környezeti feltételeket.

A felfedezést a szakemberek a 2011-ben, Marokkóban talált Northwest Africa (NWA; Északnyugat-Afrika) 7034 nevű meteoritban tették, melyről jelenleg tudományos körökben úgy tartják, hogy az egyik legidősebb marsi meteorit, melyet bolygónk felszínén találtak. A 320 gramm tömegű meteorit jellegzetes fekete színű külső felszíne és vágott felülete után a „Black Beauty” (Fekete Szépség) becenevet kapta. Ezeket a meteoritdarabokat – melyeknek az első felfedezett példánya az NWA 7034 volt – egyedüliként tartjuk számon, mint a Marsról származó regolit breccsa meteoritok. Ezek olyan kőzetek, melyek egy becsapódás hatására szakadtak ki a bolygó felszínét fedő, felaprózódott idősebb kőzetek törmelékeiből álló, regolit elnevezésű képződményből. Ilyen törmelékek például ebben a meteoritban a különböző magmás, impakt olvadék és más breccsák klasztjai.

A „Black Beauty” (Fekete Szépség) becenevű, 320 gramm tömegű Northwest Africa (NWA, Északnyugat-Afrika) 7034 marsi polimikt breccsa meteorit vágott felülete (NASA)

A meteoritban talált, korai marsi kéregből származó, 4,45 milliárd éves cirkon (tetragonális kristályrendszerű cirkónium-szilikát ásvány) kristály olyan tulajdonságokat mutat, melyeket a Földön csak nagy becsapódásoknál keletkező kráterek közelében figyeltek meg ásványszemcséken. Ez arra enged következtetni a kutatók szerint, hogy a Marsot a napjainkban gondoltnál később is érhették jelentősebb becsapódások, melyek megváltoztathatták az esetleges élet számára kedvező időintervallumot. A felfedezés azért is érdekes, mivel az NWA 7034 meteoritban még sosem találtak ilyen nagynyomású sokk-deformációs jelleget mutató ásványszemcsét.

Konyak színű, drágakő minőségű cirkon kristály (1,8×1,5×1,1 cm) az észak-pakisztáni Gilgit település közeléből
(Rob Lavinsky, iRocks.com – CC-BY-SA-3.0)

Tudományos körökben elfogadott, hogy a Naprendszer kezdeti időszakában a formálódó bolygókat nagy számban érték heves becsapódások. Mivel az NWA 7034 meteoritban ezidáig nem találtak ilyen becsapódásokra utaló nyomokat, a kutatók azt a következtetést vonták le, hogy a Mars esetében ez a meteoritok általi bombázás ~4,48 milliárd évvel ezelőtt lecsillapodott. Ez azt jelenti, hogy a bolygó a képződése után nem sokkal már a kezdetleges élet számára elfogadható volt.

A kutatók 66 cirkon szemcsét vizsgáltak meg, melyek közül csak ez az egy hordozta magán a nagy becsapódásokra jellemző, sokkhatásra bekövetkező szerkezeti deformáció egyik jellemző típusát, a cirkon ikresedését. Ezt a deformációs típust megfigyelték többek között holdi meteoritokban és a dinoszauruszokat kipusztító impaktor (becsapódó test) által létrehozott Chicxulub-kráter képződményeiben is. A vizsgálatok alapján a szemcse egy komplex becsapódásos szerkezet központi kiemelkedéséből származhat, ahol a pillanatnyi nyomásemelkedés mértéke elérte a 20-30 gigapascalt. Fontos eredmény, hogy ez az esemény a Marson a korábban gondoltnál 30 millió évvel később következhetett be, így az élet számára megfelelő körülmények is valamivel később jöhettek létre. Ez a korábbi tanulmányok szerint – melyek a sokk által létrehozott deformációk hiányát vették alapul – már 4,2 milliárd évvel ezelőtt bekövetkezhetett. Ezzel szemben a jelen tanulmány ennek létrejöttét a Marson egykor létező folyékony víz jelenlétének első bizonyítékaira, 3,9 és 3,7 milliárd év közé datálja.

50 mikrométer hosszúságú, sokkhatásra bekövetkezett ikresedést mutató cirkon szemcse az NWA 7034 meteorit darabjában pásztázó elektronmikroszkóp (SEM) visszaszórt elektron (BSE; backscattered electron) módjával készült képén (Cox et al. 2022).

A Mars a jövőben is a nagy impakt események kutatásának tárgya lesz, mivel ezek a becsapódások azok, melyek képesek létrehozni tömeges kihalási eseményeket. Ezen felül a marsi meteoritok segíthetnek megérteni azt, hogy mikor és miképp alakult ki saját bolygónkon az élet.

Források:
[1] https://www.sciencealert.com/the-first-evidence-of-extreme-asteroid-damage-has-been-found-in-a-martian-meteorite
[2] Cox, M. A., Cavosie, A. J., Orr, K. J., Daly, L., Martin, L., Lagain, A., Benedix, G. K., & Bland, P. A. (2022). Impact and habitability scenarios for early Mars revisited based on a 4.45-Ga shocked zircon in regolith breccia. Science Advances, 8(5), eabl7497.
[3] https://en.wikipedia.org/wiki/Northwest_Africa_7034

Óceánja lehet a Mimasnak

Szerző: Gombai Norbert

A Szaturnusz bolygó körül keringő Mimas holdat William Herschel fedezte fel 1789. szeptember 17-én. A 396,4 km átmérőjű égitest sokáig csak apró pontként volt látható a csillagászati távcsövek okulárjában. 1979 és 1981 között aztán a Pioneer 11, valamint a Voyager 1 és 2 űrszondák felvételeinek köszönhetően végre közelről is megszemlélhettük a Mimas kráterekkel, kráterláncokkal és szakadékokkal tagolt felszínét. 2010-től, a Cassini űrszonda által átküldött fényképek még több felszíni részletet mutattak meg. A hold kétségkívül legszembetűnőbb alakzata a 130 kilométer átmérőjű és helyenként 10 kilométer mély, az égitest méreteihez képest óriási becsapódási krátere, amelyet a hold felfedezője után Herschel-kráternek neveztek el. Ez a kráter egy olyan kataklizma nyomát őrzi, amely annak idején majdnem teljesen szétszaggatta a Mimast, létrehozva a holdacska Halálcsillaghoz (a Star Wars filmek ikonikus űrállomásához) hasonló külsejét.

Forrás: NASA/JPL

2014-ben egy amerikai, francia és belga kutatókból álló csoport a Cassini Image Science Subsystem (ISS) képeit vizsgálva olyan librációs anomáliát fedezett fel a Mimas mozgásában, amely a hold keringési jellemzőivel nem volt teljesen megmagyarázható. A kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy a librációs jelenséget vagy a hold nem hidrosztatikus egyensúlyban lévő, megnyúlt magja, vagy pedig egy, a felszín alatti, belső óceán jelenléte okozhatja.

2017-ben aztán további elemzések eredményeinek köszönhetően elvetették a belső óceán elméletét, mert az a Jupiter tektonikusan aktív Europa holdján észlelt, vagy annál nagyobb felszíni árapályfeszültségeket feltételezett volna. Mivel az árapályfeszültségek okozta felszíni repedések vagy más tektonikus tevékenységre utaló képződmények teljesen hiányoznak a Mimason, a tudósok inkább a Herschel kráterhez kapcsolódó aszimmetrikus tömeganomália jelenlétét tartották a libráció valószínűbb magyarázatának.

Forrás: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Az utóbbi évtizedek egyik legérdekesebb bolygókutatási felfedezése, hogy Naprendszerünkben gyakoriak azok a világok, amelyek kőzet- és jégrétegei alatt víz, adott esetben egész óceánok találhatóak. Az ilyen világok közé tartoznak az óriásbolygók jeges kísérői, mint például a Jupiter Europa holdja, vagy éppen a Szaturnusz Titan és Enceladus holdjai. A Földhöz hasonló, felszíni óceánokkal rendelkező égitesteknek egy meghatározott, szűk távolság-tartományban kell keringeniük a központi csillaguk körül ahhoz, hogy folyékony óceánok alakulhassanak ki felszínükön. A felszín alatti folyékony vízóceánokkal rendelkező világok (IWOWs – Interior Water Ocean Worlds) azonban sokkal nagyobb távolságtartományban is megtalálhatóak, ami nagy mértékben megnöveli a galaxisban valószínűleg létező lakható világok számát.

A közelmúltban Dr. Alyssa Rhoden (Southwest research Institute), a belső óceánokkal rendelkező holdak geofizikájának, valamint az óriásbolygók holdrendszereinek szakértője, olyan modellt dolgozott ki, amely a Mimas librációs anomáliáját, valamint a hold keringési és geológiai jellemzőit figyelembe véve mégis feltételezi egy belső, folyékony óceán jelenlétét. A hold bolygóközeli pályájának köszönhető árapály-folyamatok a keringési és forgási energiát hő formájában eloszlatják a Mimasban. Ahhoz, hogy a hold megfigyelt librációjából következtetett belső szerkezetnek megfeleljen, a Mimason belüli árapály-fűtésnek elég nagynak kell lennie ahhoz, hogy egy feltételezett óceán ne fagyjon meg, de elég kicsinek ahhoz, hogy egy vastag jeges burok maradjon fenn felette. A Rhoden vezette kutatócsoport az árapály-fűtési modellek segítségével numerikus módszereket dolgozott ki, megalkotva a legvalószínűbb magyarázatot a folyékony óceán fölötti, 22 és 32 kilométer közötti vastagságú, állandó állapotú jéghéj létezésére. A modell szerint a felszínen megfigyelhető kismértékű hőkiáramlás mértéke erősen függ az óceán feletti jégpáncél vastagságától.

Infravörös felvétel a Mimas felszíni hőmérsékleti viszonyairól. Forrás: NASA/JPL/GSFC/SWRI/SSI

Ennek az elméletnek a bizonyítására a Juno űrszonda a tervek szerint el fog repülni az Europa mellett, miközben mikrohullámú radiométerével megméri a hőkiáramlást a Jupiter holdon. A mérési adatok lehetővé teszik majd a tudósok számára, hogy megértsék, hogyan hat a hőáramlás az olyan rejtett óceáni világok jeges héjára, mint a Mimas.

Forrás: Phys.org

A Ryugu aszteroida mintáinak előzetes vizsgálata

Szerző: Rezes Dániel

Megtörtént a Japán Űrügynökség (JAXA; Japan Aerospace Exploration Agency) Hayabusa2 küldetése által a 162173 Ryugu aszteroida Földre szállított kőzetanyagának előzetes vizsgálata – számoltak be róla japán, francia, ausztrál, spanyol és angol kutatók közös cikkükben, mely a Nature Astronomy folyóiratban jelent meg. A mintagyűjtés még 2019. február 22-én történt, azonban közel három évbe telt, míg a mintákat a Földre szállították és előkészítették a vizsgálatokra. Ezek az ősi és földi hatásoktól mentes (ellentétben a meteoritokkal) anyagok ritka lehetőséget szolgáltatnak arra, hogy segítségükkel a Naprendszer kezdeti folyamatait vizsgáljuk.

A (162173) Ryugu kisbolygó a Hayabusa2 űrszonda felvételén
Forrás: ISAS/JAXA; CC BY 4.0

A (162173) Ryugu kisbolygó egy C típusú aszteroida, vagyis a Naprendszer egy olyan primitív kiségitestje, mely vízben és szerves vegyületekben gazdagodott, ezáltal bizonyítékot szolgáltat az élet eredetére és kezdeti fejlődésére vonatkozóan. A Ryugu érdekessége emellett, hogy potenciálisan veszélyes aszteroidaként tartják számon, vagyis pályája a Föld pályájához közel kerülhet és méretéből adódóan (~1 km átmérőjével) jelentős méretű kárt okozhat egy becsapódás alkalmával. A kisbolygó nevét a japán „Ryūgū-jō” szóból kapta, mely Sárkány Palotát jelent, a japán népmesék egy mágikus vízalatti épületét. Ebben a történetben egy Urashima Tarō nevű halász egy teknős hátán elutazik a palotába és visszatérve magával hoz egy titokzatos dobozt, úgy ahogy azt a Hayabusa2 is tette az aszteroidáról magával hozott kőzetmintákkal. A 2014. december 3-án útjára bocsájtott Hayabusa2 küldetés számos műszert vitt magával, melyek a távérzékeléses mérésekben és a mintagyűjtésben segítették, valamint négy darab kisméretű rovert, melyek az aszteroida felszínét elemezték és a mintagyűjtés helyszínének környezetét vizsgálták.

A Ryugu aszteroida felszíne a Hayabusa2 űrszonda felvételén
Forrás: JAXA, Chiba Institute of Technology, University of Tokyo, Kochi University, Rikkyo University, Nagoya University, Meiji University, University of Aizu, AIST; CC BY 4.0

A minták vizsgálata ebben az első, kezdeti fázisban non-destruktív (roncsolásmentes) módon történt meg (pl. Fourier-transzformációs infravörös spektroszkópia – FTIR) Japánban és a kőzet olyan jellemvonásait határozták meg a kutatók, mint a szemcseméret-eloszlás, sűrűség, porozitás, valamint különböző spektrális és szöveti tulajdonságok. Mindezek mellett a szakemberek kondrumok és a szenes kondritokban gyakori kalcium-alumínium-gazdag zárványok (Ca-Al-rich inclusions – CAIs) után is kutattak. Ezek az előzetes vizsgálatok kimutatták, hogy a minták agyagásványokat tartalmaznak, ami annak a jele, hogy a kiségitest egykor vizes átalakulást szenvedett el. A mintákban karbonátokat és szerves vegyületeket is azonosítottak. Ezek az összetevők csak kis hőmérséklettartományban stabilak, vagyis az aszteroidán nem történt jelentős mértékű termális metamorfózis. A tulajdonságok nagyban hasonlítanak az igen primitív CI (Ivuna-típusú) szenes kondritok ismertetőjegyeihez, azonban a Ryugu kőzetanyagának sűrűsége sokkal kisebb a nagy porozitás következtében. Utóbbi azt is jelenti, hogy ez az anyag sérülékenyebb, mint az ismert meteoritok, így egy esetleges légköri áthaladás során ezek a kőzetek teljesen elégnének a Föld atmoszférájában. Mivel a légköri áthaladás után csak a legsűrűbb anyagok maradnak meg egy meteoroid anyagából, ezért a Ryugu-ról vett minta reprezentatívabb a primitív naprendszerbeli anyagok összetételére és fizikai jellemzőire nézve, mint a napjainkig vizsgált bármely meteorit.

Mikroszkópi kép a Hayabusa2 egyik mintakamrájában található kőzetanyagról (Yada et al. 2021)

Az előzetes vizsgálatok segítséget nyújtanak a kutatóknak a részletesebb vizsgálatok megtervezésében. Ez azért fontos, mert az elkövetkező vizsgálatok már destruktív (roncsolásos) módon történnek, melyek felemésztik ezeknek a nagyon fontos és értékes mintáknak egy részét. Egy nemzetközi megállapodás részeként a minták 10 százalékát a NASA kapta meg. Ez az amerikai-japán együttműködés az egymástól függetlenül elvégzett vizsgálatok eredményeinek összehasonlítását és ellenőrzését teszi lehetővé. A megállapodás keretében a JAXA a Ryugu mintáiért cserébe megkapja a NASA OSIRIS-Rex küldetése során a Bennu aszteroidáról gyűjtött minták egy hányadát 2023-ban, a minták megérkezését követően. A vizsgálatokat nagy várakozás övezi, mivel fényt deríthetnek a víz eredetére és a Naprendszer korai időszakának viszonyaira.

Források:
[1] https://www.lpi.usra.edu/planetary_news/2022/01/18/rock-and-dust-plucked-from-asteroid-ryugu-primitive-hydrated-and-porous/
[2] Yada, T., Abe, M., Okada, T., Nakato, A., Yogata, K., Miyazaki, A., … & Tsuda, Y. (2021). Preliminary analysis of the Hayabusa2 samples returned from C-type asteroid Ryugu. Nature Astronomy, 7 p.
[3] https://en.wikipedia.org/wiki/162173_Ryugu
[4] https://en.wikipedia.org/wiki/Hayabusa2
[5] https://solarsystem.nasa.gov/missions/hayabusa-2/in-depth/

Hamis biológiai nyomok: megtévesztő jelek a marsi élet kutatásában

Szerző: Rezes Dániel

A Journal of the Geological Society nevű szaklapban jelent meg brit kutatók legújabb összefoglaló cikke azokról az ismert fizikokémiai folyamatokról, melyek képesek az életnyomokhoz hasonló megjelenésű struktúrákat alkotni. Ilyen nyomok lehetnek például több más jelenség mellett bizonyos molekulák és ásványok. Az összegzést a kutatók azért készítették el, hogy rávilágítsanak arra, hogy ezek a megtévesztő markerek milyen környezetben és hogyan jöhettek létre a korai Marson. A tudósok nagy figyelmet szenteltek azoknak a képződményeknek, melyekkel a NASA Perseverance rovere és az ESA jövőbeli Rosalind Franklin rovere találkozhat és megmintázhat a marsfelszíni vizsgálati területen.

A tudományos világban gyakran hallani arról, hogy a marsi élet kutatásában valótlan következtetésekre alapozott pozitív eredmény jöhet létre az által, hogy a detektált anyagok és mintázatok hasonlítanak az élet által létrehozott és hátrahagyott termékekre. Ennek a kockázatnak a csökkentésére jelentős erőfeszítéseket kell tenni, hogy a fokozódó számú, marsjárókkal végrehajtott küldetések valós sikereket érjenek el a marsi élet kutatásában.

A cikkben a szerzők a hamis biológiai nyomok számos példáját összegyűjtötték, melyeket napjainkig földi kőzetekben és meteoritokban laboratóriumi körülmények között azonosítottak a világ több intézményében. A bemutatott jelek között szerepelnek olyan képződmények, melyek baktériumsejteknek vagy éppen szénalapú szerves molekuláknak látszanak. Azonban azt is kiemelték, hogy sok más jelenség várhat még felfedezésre, mivel a Mars geológiájára vonatkozó önszerveződő abiotikus folyamatok nem szisztematikusan megkutatottak.

Organikus és inorganikus biomorfok (McMahon & Cosmidis 2021)

A múltban sok alkalommal tévesztették meg a kutatókat hamis biomarkerek. Ismertek olyan képződmények ősi földi kőzetekben és marsi meteoritokban is, melyek mikrobák fosszilis maradványinak látszanak, azonban mélyre ható vizsgálatuk bizonyította a biológiaitól eltérő eredetüket. Megjegyzendő azonban, hogy mivel az élet feltételezhetően abiotikus geokémiai reakciók önszervező folyamatainak eredménye, a természetes abiotikus termékek összetettsége nem alábecsülendő.

Mivel az élet jelei nagyon hasonlítanak az élettelen folyamatok által létrehozott termékekre, a Marson talált bárminemű fosszíliára hasonlító nyom eredete bizonytalan. Azonban a szerzők bíznak abban, hogy a hamis biológiai jelek problémája kezelhető. A jelenségek interdiszciplináris (több tudományt, szakterületet érintő) vizsgálata és megértése által érzékenyebben el tudjuk majd különíteni az élet eredeti és hamis nyomait mind a földi és marsi, mind pedig a Naprendszer többi égitestjének vizsgálata során.

Pásztázó elektronmikroszkóp (SEM) szekunder elektron (SE) módjával készült közismert kép az Allan Hills (ALH) 84001 nevű marsi meteorit törött felületén található láncszerű struktúráról

„A cikkünk egy figyelemfelhívás, melyben az életet utánozó folyamatok jobb megismerését kezdeményezzük a marsi körülmények között azért, hogy elkerüljük ugyanazokat a hibákat, melyeket már többször elkövettünk.” – nyilatkozzák optimistán a jövőbe tekintve Dr. Sean McMahon és Dr. Julie Cosmidis, a tanulmány szerzői.

Források:
[1] http://www.sci-news.com/space/martian-false-biosignatures-10290.html
[2] McMahon, S., & Cosmidis, J. (2021). False biosignatures on Mars: anticipating ambiguity. Journal of the Geological Society, 25 p.