Bolygóvonat a hajnali égen, nézzük mi várható valójában

Szerző: Balázs Gábor

Bolygók sorakoznak a hajnali égen, egymás után rendre, szépen. De mi is fog történni a következő hajnalokon? Fontos leszögezni, nem az, amit oly sok helyen olvastunk az eseményről. Ennek a bolygósorakozónak tudományos jelentősége nincs, pusztán egy szép égi látványosság, sőt, hogy több bolygó látszik, máskor is megtörténik. Volt hasonló decemberben az esti égen, 2020 tavaszán és még előtte 2016-ban is. Ebből következik, hogy maga a bolygósorakozó nem egy ritka jelenség.

Bolygósor az esti égen 2020 decemberében

De akkor miért érdekes, ha nem ritka? Lényegében azért, mert a bolygók keletről nyugat felé haladva (balról jobbra) a Naptól való távolságuk sorrendjében láthatóak. De ez sem évezredenként egyszer. 2004 decemberében voltak a bolygók legutóbb hasonló sorrendben. A különbség most csupán annyi, hogy a bolygók közelebb látszódnak egymáshoz.

A bolygók állása 2004 decemberében (Forrás: Stellarium)

És nem kell évszázadokat várni a következőre sem. A sorrend 2040-ben ismét a Naptól való távolság szerint fog alakulni. Hogy minden bolygót láthatunk egy időben az égen, az egy másik kérdés. Ez utoljára 2020-ban történt meg és legközelebb 2161-ben lesz megfigyelhető.

Tehát miért különleges a mostani? Mert az előző kettő egy időben történik. Ugyanabban az időben minden bolygót megfigyelhetünk, ezek közül négyet szabad szemmel is láthatunk. Mindezt a bolygók Naptól való távolsága szerinti egymásutánban. Ez az egybeesés az, ami ténylegesen különlegessé teszi az elkövetkező hajnalokon látható bolygósort. Magát a sorrendet csupán az Uránusz és a Neptunusz töri meg, de ezeket a látvány tetőpontján már szabad szemmel most nem láthatjuk.

Hogyan látszik most és mikor lesz a legszebb?

Maguk a bolygók fényes csillagokként tűnnek fel a hajnali égen kelet, délkelet felé, mikor már pirkad. Először május végén, La Palmán fotóztam a már hasonló formációban álló bolygókat.

A június végén látható bolygósor május 25-én La Palma szigetéről. A délebbi részeken az együttállás látványosabb lesz a horizonttól való magasság miatt (nagyobb méretben itt)

Legutóbb június 13-án hajnalban készült kép már úgy a bolygósorról, ahogyan látszódni fog néhány nap múlva. Persze addig a bolygók elhelyezkedése picit változik.

A júniusi felállás 13-án hajnalban a szerző felvételén (nagyobb méretben itt)

Ahogy több helyen is írták, június 17. és 28. között lesz a legszebb a bolygóvonat látványa. De miért pont akkor? A bolygósorhoz június második felében csatlakozik a Merkúr, illetve ezekben a napokban az egyre csökkenő fázisú Hold szép együttállásokkal kápráztatja el a koránkelőket. Maga a bolygósor még július legelején is látható lesz, igaz, már a Merkúr és a Hold nélkül.

Vegyünk egy, a két szélső időpont közötti dátumot. Legyen június 22. Elsőként a Szaturnusz kerül a horizont felé 0:05 után. Mivel a ténylegesen látható bolygókról lesz most szó, így a soron következő a fényes Jupiter 1:27-től. Őt nemsokkal égi kísérőnk, a Hold fogja követni. 2 óra után már látható a földközelségéhez közeledő vöröses csillag, a Mars. Utóbbi három 25-én szép hármas együttállásban lesznek megfigyelhetők.

Mars-Hold-Jupiter hármas együttállás június 22-én. Ezt az együttállást érdemes már 3 óra környékén megkeresni (Forrás: Stellarium)
A Mars, a Hold és a Jupiter együttállása május 25-én a szerző felvételén La Palma szigetéről. Hasonló látványra számíthatunk 22-én is, mindössze a Mars és a Jupiter lesz kissé távolabb egymástól (nagyobb méretben itt)

2:54-től már elméletben látható az Uránusz is. Ez a bolygó vidéki égbolton szabad szemmel halvány csillagként, de látható, de jelen esetben a szürkületi égbolt fénye miatt mi már nem láthatjuk. A látható bolygókhoz utoljára a Vénusz fog csatlakozni 3:38-tól. Őt a Merkúr követi, de fontos leszögezni, hogy nagyon alacsonyan lesz a horizont felett, így több mint valószínű, hogy ez a bolygó már elveszik a felkelő Nap fényében.

Forrás: Stellarium
A Naprendszer június 22-én. A nyíl mutatja, merre nézünk hajnalban. Forrás: https://www.theplanetstoday.com/

De mi szükséges a megfigyeléshez? Elsősorban fontos szem előtt tartanunk, hogy nem lesz szabad szemmel látható a Naprendszer összes bolygója. Második legfontosabb, szinte tökéletesen tiszta keleti, délkeleti horizontra lesz szükség ahhoz, hogy a legjobb időpontban láthassuk az összes látható bolygót.

Ahogy a fenti időpontokból is látszik, a teljes sor megfigyelésére igen rövid idő áll majd rendelkezésre. A Vénusz 3/4 4 felé lesz olyan magasan, hogy már jól látható legyen, de 4 óra után már a felkelő Nap fénye már folyamatosan elvesz a látványból az idő előrehaladtával. Ekkor már csak a négy, fényesebb bolygó (Vénusz, Mars, Jupiter, Szaturnusz) fog látszódni. Távcsővel ezt a jelenséget nem érdemes megfigyelni, hiszen maguk a bolygók 105 fokos látószögben sorakoznak. Ez a jelenség tényleg a csak szabad szemes alkalmak egyike. Ellenben aki a bolygókat távcsővel szeretné megnézni, azok ténylegesen láthatják a legtöbb bolygót. Akár még a Merkúrt is.

És ha le szeretném fotózni?

Első és legfontosabb: egy stabil állvány. Enélkül igen nehéz lesz a jelenség megörökítése. A bolygók az égbolton szétszórva lesznek, így a lehető legkisebb gyújtótávolságú objektívünket vegyük elő. Így sem biztos, hogy egy képen látszódni fog az összes bolygó, ezért nagy valószínűséggel panorámafotót kell készítenünk. A fentebb látható, június 13-án készült fotó is egy 3 képes panorámafotó.

Ha már objektív. A csillagokat pontszerűnek látjuk és törekedünk arra, hogy a képeken is annak lássuk őket. Hogy ne hosszú csíkok legyenek a csillagok és persze a fő attrakciók, a bolygók, be kell tartanunk az 500-as szabályt. Röviden elmagyarázva: 500-at elosztjuk az általunk használt objektív gyújtótávolságával így megkapjuk azt a leghosszabb záridőt másodpercben, aminek használatával még pontszerűek maradnak a csillagok. Ha viszont NEM full frame fényképezőgépet használunk, ezt az értéket tovább kell osztani 1,6-al. A számítás szemléltetéséhez a Canon 2000D-t és egy alap 18-55-ös objektívet veszek alapul. A legkisebb gyújtótávolsága 18 mm. 500/18 eredménye 27,8. Mivel crop szenzoros gépről van szó, ezért tovább kell osztani 1,6-al. 27,8/1,6 eredménye 17,4 így a leghosszabb használható záridő 17 másodperc.

Full frame gép esetében: 500/fobj

Crop szenzoros gép esetében: (500/fobj)/1,6

Akik pedig az együttállások között szeretnének válogatni, azoknak összeszedtem a Hold együttállásait 18-a és 27-e között. (A képek az adott dátum égboltjának 3:55 perckori állapotát mutatják.)

Először a Hold a Szaturnusz közelíti meg 18-án.

A bolygósor 18-án hajnalban. Forrás: Stellarium

Majd 21-e és 23-a között a Jupiter és a Mars közelében láthatjuk égi kísérőnket.

A bolygósor 21-én hajnalban. Ekkor a Hold a Jupitert látogatja meg. Forrás: Stellarium
A bolygósor 22-én hajnalban. Forrás: Stellarium
A bolygósor 23-án hajnalban. A Mars bolygó mellett láthatjuk az egyre fogyó Holdat. Forrás: Stellarium

Bónusz: 26-án hajnalban a vékony hajnali holdsarló a Vénusz és a Fiastyúk nyílthalmaz között fog elhaladni. Ennek sikeres megfigyelése, netán megörökítése igazán maradandó élmény.

Hold-Vénusz-Fiastyúk együttállás 26-án. Forrás: Stellarium
A bolygósor 26-án hajnalban. Forrás: Stellarium

És egy igazi kihívás:

A bolygósor 27-én hajnalban. Forrás: Stellarium

“Kásagolyók” felelősek a hiányzó ammóniáért az Uránuszon és Neptunuszon

Szerző: Kovács Gergő

Nagy, ammónia és vízjég keverékéből álló, kásás golyók lehetnek a felelősek az Uránusz és Neptunusz légkörében látszólag hiányzó ammóniáért, mely rejtély hosszú ideje foglalkoztatja a tudósokat – számol be a Phys.org. Egy, Tristan Guillot által írt, és a 2021-es EPSC-n (Europlanet Science Congress) bemutatott tanulmány rámutatott arra, hogy a két bolygó légkörében lévő “kásagolyók” nagyon hatékonyak lehetnek az ammónia mélyebb, átlátszatlan légköri rétegekbe történő szállításában, elrejtve ezt a vegyületet a műszereink elől.

Az Uránusz és Neptunusz a HST képein. Forrás: NASA, ESA, A. Simon (NASA Goddard Space Flight Center), M.H. Wong és A. Hsu (University of California, Berkeley)

A jelenlegi, infravörösben, illetve rádióhullámok tartományában történt műszeres megfigyelések rámutattak arra, hogy az Uránusz és Neptunusz esetében, a Jupiterrel és Szaturnusszal összevetve hiányzik az ammónia a légkörben. Ez a felfedezés rendkívül meglepő, miközben tudjuk, hogy ezen égitestek egyébként igen gazdagok más vegyületekben, például metánban, mely ugyancsak megtalálható abban az ősi gázfelhőben, melyből Naprendszerünk létrejött.

Két lehetőség van: az egyik az, hogy az egyes bolygók egyéni körülmények közt, különböző (az Uránusz és Neptunusz esetén ammóniaszegény) anyagfelhőből születtek; a másik pedig, hogy a két planéta esetén egy specifikus jelenség a felelős az ammónia hiányáért. Guillot, a CRNS és a nizai Lagrange Laboratórium kutatója szerint a jégóriásoknál hiányzó vegyület kérdésére a válasz egy, a Jupiter esetén született friss felfedezés lehet.

“A Juno megmutatta, hogy a Jupiter légkörében az ammónia bőségesen jelen van, de általában a vártnál mélyebben, köszönhetően a kásagolyók létrejöttének. Amit a Jupiter esetében tanultunk, az egy hihető megfejtés lehet az Uránusz és Neptunusz rejtélyére.” – állítja Guillot.

A “kásagolyók” formálódása az óriásbolygók légkörében. Forrás: NASA/JPL-Caltech/SwRI/CNRS

A Juno megfigyelései megmutatták, hogy az ammónia-vízjég alkotta gömbök igen gyorsan létrejöhetnek a gázbolygó viharaiban, annak köszönhetően, hogy az ammónia igen hatékonyan képes cseppfolyósítani a vízjég kristályokat, még igen alacsony, 90 Celsius fokos hőmérsékleten is. A modellek rámutattak arra, hogy ezek a kásagolyók a Jupiter légkörében egy kilogrammosra, vagy akár még nehezebbre is nőhetnek, valamivel nagyobbra, mint a legnagyobb, jégesőkben hulló jegek a Földön. Ahogy ezek, súlyuknál fogva süllyedésbe kezdenek, igen hatékonyan szállítják és ejtik csapdába az ammóniát a bolygó alsó felhőrétegeiben.

“A termodinamikai kémia törvényei szerint ez a folyamat az Uránuszon és Neptunuszon még hatékonyabb, mint a Jupiteren, és ezen kásagolyók magterülete nagyobb és mélyebb rétegekre is kiterjed.” – állítja Guillot – “Így, az ammónia vélhetően rejtve marad ezen óriásbolygók légköreinek mélyén, túl a jelenlegi műszeres érzékelésünk határain.”

Montázs a négy óriásbolygóról. Forrás: Jupiter: NASA/SwRI/MSSS/Gerald Eichstädt/Seán Doran; Szaturnusz: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute; Uránusz és Neptunusz: NASA/ESA/A. Simon (NASA Goddard Space Flight Center), M.H. Wong és A. Hsu (University of California, Berkeley)

Hogy meghatározzák azt, hogy ezen kásagolyók milyen mélyre szállítják az ammóniát és vizet, egy megfelelő műszerezettségű űrszonda látogatásáig várnunk kell. “Hogy teljesen megértsük ezt a folyamatot, egy erre a célra szánt misszióra van szükségünk, hogy feltérképezhessük a mélyebb légköri struktúrákat és megérthessük a hidrogénlégkörrel való keveredést. Az Uránusz és Neptunusz egy kritikus összekötő elem az óriásbolygók, mint a Jupiter és Szaturnusz közt, valamint azon jégóriások közt, melyeket napjainkban fedezünk fel a Tejútrendszerben.”

Bolygós rövidhírek: felfedezték az Uránusz első röntgensugarait

Szerző: Rezes Dániel

A NASA („National Aeronautics and Space Administration”, Nemzeti Repülési és Űrhajózási Hivatal) Chandra űrtávcsőjét (CXO, „Chandra X-Ray Observatory”) használó csillagászok először detektálták az Uránuszról érkező röntgensugarakat. Ez a fontos felfedezés a jövőben a kutatók segítségére lehet a Naprendszer eme hatalmas gázbolygójának részletesebb megértésében.

A Föld és az Uránusz méretének összehasonlítása. Forrás: NASA

Naprendszerünk hetedik bolygója – melynek átmérője Földünk átmérőjének négyszerese – a többi bolygótól jelentősen eltérő tulajdonsággal rendelkezik. Ez a jellegzetesség a Nap körüli keringés síkjának és a bolygó forgástengelyének egymáshoz viszonyított szögében keresendő. Az Uránusz esetében ez a szög közel 90°, így a bolygó látszólag az oldalán fekve forog Nap körüli keringése során. Ezt a szokatlan sajátságot valószínűleg egy Föld-méretű égitesttel történt ősi ütközés során szerezte. A kis méretű kőzetmaggal rendelkező gázbolygót majdnem teljes egészében hidrogén és hélium építi fel, jellegzetes zöldeskék színét a légkörében található metántól nyeri el. Az Uránusz gyűrűrendszere két részre bontható és 27 ismert holddal is rendelkezik.

Sarki fények az Uránuszon. Forrás: ESA/Hubble; CC BY 4.0

Mivel az egyetlen, Uránusz mellett elhaladó űreszköz a Voyager-2 volt, ezért a csillagászoknak a Föld közelében található Chandra és Hubble űrtávcsövekre kell hagyatkozniuk a gázbolygó tanulmányozása során. Az új tanulmányban a kutatók a Chandra 2002-es és 2017-es megfigyeléseit használták fel. Az első megfigyelés kiértékelésénél tisztán észlelték a röntgensugarakat, míg utóbbinál egy valószínűsített röntgensugár flare (kitörés) is látható.
Felmerül azonban a kérdés, hogy mi okozza az Uránusz röntgensugár-kibocsátását? A csillagászok már korábban megfigyelték, hogy a Szaturnusz és a Jupiter is kibocsát röntgensugárzást, melynek okozójaként a Napot azonosították. A folyamat hasonlít ahhoz, amikor a földi légkör szórja a beérkező napsugárzást. Azonban ez a jelenség nem az egyedüli okozója az Uránusznál megfigyelt röntgensugárzásnak, a feltételezés szerint legalább még egy forrásból ered ilyen hullámhosszú sugárzás. Ennek a forrásnak a felderítésével a bolygó megértésére vonatkozó fontos következtetéseket lesznek képesek levonni a kutatók.

Közeli infravörösben készült hamisszínes fotó az Uránuszról. Forrás: NASA/Hubble

Az Uránusz röntgensugarainak további forrására ezidáig két lehetőség született. Az egyik szerint a Szaturnusz gyűrűihez hasonlóan az Uránusz gyűrűi is képesek röntgensugárzás kibocsátására. Ez a folyamat úgy zajlik, hogy a bolygó közvetlen űrbéli környezetében található töltött részecskék (pl. elektronok, protonok) ütköznek a gyűrű anyagával, melynek következménye a röntgensugárzás kibocsátása. Emellett egy másik lehetséges forrás az Uránusznál is tapasztalható aurora jelenség. Ez a folyamat hasonlít a Földön megfigyelt sarki fényhez, azonban fontos különbség, hogy bolygónkon más a kibocsátott sugárzás hullámhossz-tartománya. A földi sarki fény akkor keletkezik, amikor a világűrből érkező, nagy energiájú elektronok a Föld mágneses erővonalai mentén a sarkok felé gyűjtődnek és a légkörben lelassulnak. A jelenség a Jupiternél is hasonló, azonban az Uránusz esetében nem tisztázott egyértelműen.
Az Uránusz a többi naprendszerbeli bolygóhoz képest különleges feltételeket kínál a röntgensugárzás vizsgálatára szokatlan tengelyferdesége és mágneses mezője révén. Ezek a tulajdonságok rendhagyóan komplex és változatos aurora-jelenség létrejöttét tették lehetővé ezen a hatalmas gázbolygón. Az Uránusz röntgensugarainak és azok forrásainak vizsgálata a jövőben lehetőséget teremt az Univerzum megannyi különleges objektumának (pl. növekvő fekete lyukak, neutroncsillagok) megértésére. Ehhez pedig a csillagászok hűséges társa a Chandra űrtávcső.

Források:
[1] https://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/images/first-x-rays-from-uranus-discovered.html
[2] Dunn, W. R., Ness, J. U., Lamy, L., Tremblay, G. R., Branduardi‐Raymont, G., Snios, B., Kraft, R. P., Yao, Z., & Wibisono, A. D. (2021). A Low Signal Detection of X‐Rays From Uranus. Journal of Geophysical Research: Space Physics, 126(4), e2020JA028739., 11 p.
[3] https://solarsystem.nasa.gov/planets/uranus/in-depth/