A Hubble űrtávcső első alkalommal talált a vízpára meglétére utaló egyértelmű bizonyítékot a Jupiter legnagyobb holdján, a Ganymedesen.
A Ganymedes a Hubble Űrtávcső 1996-os felvételén. Fotó: HST/NASA/, J. Spencer
A Plutóénál több, mint 2,2-szer nagyobb sugarú Ganymedes a Naprendszer 9. legnagyobb objektuma és az egyetlen ismert hold, mely mágneses térrel rendelkezik. Szerkezete “differenciált”, tehát – pl. a Földhöz is hasonlóan – rétegekből áll, melyek egyikét nagy valószínűséggel egy felszín alatti óceán tölti ki. Ennek víztartalma a becslések szerint akár nagyobb is lehet, mint a földi óceánoké egyesítve. Jelen biológiai ismereteink egyértelműen kijelentik, hogy ahol víz található, ott akár az élet valamilyen formája is kialakulhatott. Emiatt a Ganymedes kéreg alatti óceánja kiemelt vizsgálat tárgyát képezi már régóta a Földön kívüli élet utáni kutatás terén.
A Ganymedes ultraibolya fényben, 1998-ban. Fotó: NASA/ESA/L.Roth
A Hubble űrtávcső STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph) nevű műszere már 1998-tól kezdve figyeli meg az UV-tartományban a Ganymedes auróráját. Az eredmények akkori vizsgálata a Föld (és más bolygók) aurórájában is megtalálható jellegzetességek jelenlétét tárta fel. A struktúrában található feltérképezett hasonlóságokat a Ganymedes atmoszférájában található molekuláris oxigén (O2), míg a különbségeket az atomos oxigén (O) jelenlétével magyarázták.
A Ganymedes a Juno felvételén. Fotó: /JPL-Caltech/SwRI/MSSS
2018-ban a Svédországban található Királyi Műszaki Intézet (KTH), Lorenz Roth által vezetett kutatócsoportja kezdett hozzá a Ganymedes aurórájával kapcsolatos vizsgálatoknak a Hubble űrtávcső COS (Cosmic Origins Spectrograph) nevű műszerével. Az új adatok vizsgálatával, valamint a STIS műszerből származó, 1998 és 2010 közötti archív adatok összehasonlításával arra a megdöbbentő eredményre jutottak, hogy közel sem található a korábbi magyarázat bizonyításához szükséges mennyiségű atomos oxigén a légkörben. Az eredetileg megfigyelt eltéréseket tehát valami más kell okozza.
A magyarázatot végül Roth és csapata a 2021 júniusában megjelent cikkében adta meg. A 2018-as megfigyelés során a Ganymedes két helyzetében vizsgálták annak auróráját. Egyik esetben mikor az árnyékban volt a Jupiter mögött, másik esetben pedig mielőtt még a napfényből a Jupiter árnyékába került volna. A két pozícióból származó adatok összehasonlítása során arra jutottak, hogy az egyenlítő körül a Nap megvilágítása képes annyira felmelegíteni a felszínt, hogy a vízjég alkotta tartományokból vízpára szublimáljon a légkörbe.
A felfedezés nagy bizakodással tölti el az Európai Űrügynökség (ESA), 2022-ben induló JUICE (JUpiter ICy moons Explorer) névre keresztelt programjában dolgozókat, melynek célja a Jupiter és annak három legnagyobb holdjának, ezek közül pedig első sorban a Ganymedesnek a vizsgálata lesz.
Források: [1] : https://esahubble.org/news/heic2107/ [2] : Roth, Lorenz, et al. “Evidence for a sublimated water atmosphere on Ganymede from Hubble Space Telescope observations.” arXiv preprint arXiv:2106.03570 (2021).
A Szaturnusz holdja, az Enceladus jeges héja alatt valószínűleg ismeretlen eredetű metántermelő folyamat zajlik – állítja egy új tanulmány, amelyet az Arizonai és a Párizsi Tudományegyetem kutatói publikáltak. Az Enceladusból feltörő hatalmas vizes anyagkidobódások már régóta egyaránt elbűvölik a tudósokat és a közvéleményt. Rengeteg kutatás és elmélet született a hatalmas óceánról, amelyről úgy vélik, hogy a hold sziklás magja és jeges héja közt húzódik. A Cassini űrszonda átrepült ezeken az anyagkidobódásokon és mintát vett belőle. A vegyi összetételben viszonylag magas koncentrációt észlelt olyan molekulákból, melyek a Föld óceánjainak mélyén is megtalálhatók az úgynevezett hidrotermális kürtőkben. A mintavevő csövekben különösen szokatlan mennyiségben találtak dihidrogént, szén-dioxidot és metánt. Regis Ferrier, az Arizonai Egyetem Ökológiai és Evolúciós Biológiai Tanszékének docense és a tanulmány két vezető szerzőjének egyike a következőt mondta: „Tudni akartuk, hogy a Cassini által meglepően nagy mennyiségben talált metán megmagyarázható-e olyan, a földiekhez hasonló mikrobákkal, amelyek ’megeszik’ a dihidrogént és metánt termelnek.” Hozzátette: „Ilyen, metanogénekként ismert mikrobák keresése az Enceladus tengerfenékén rendkívül nagy kihívást jelentő mély merülési missziókat igényel, amelyek viszont még több évtizedig nem lesznek a látóhatáron sem.” Ferriere és csapata ezért más, könnyebb utat választott: matematikai modelleket készítettek annak kiszámításához, hogy a különböző folyamatok, beleértve a biológiai metanogenezist, megmagyarázhatják-e a Cassini adatait. Ezen új matematikai modellek ötvözik a geokémiát és a mikrobiológiai ökológiát, hogy elemezzék a Cassini adatait és modellezzék azon lehetséges folyamatokat, amelyek a legjobban magyarázzák a megfigyeléseket. Arra a következtetésre jutottak, hogy a Cassini adatai magyarázhatók mikrobiális hidrotermális kürtők aktivitásával, vagy olyan folyamatokkal, amelyek ugyan nem tartalmaznak életformákat, de eltérnek a Földön ismertektől. A Földön hidrotermális aktivitás akkor következik be, amikor a hideg tengervíz beszivárog az óceáni aljzatba, leggyakrabban az óceánközépi lemezhatárok közelében, elhalad egy magmakamra közelében, ami felhevíti a vizet, az pedig magas hőmérsékleten ásványi anyagokat old ki. A Földön a metán is ilyen hidrotermális aktivitással állítható elő, de kis sebességgel. A metántermelés nagy része olyan mikroorganizmusoknak köszönhető, amelyek energiaforrásként hasznosítják a hidrotermálisan előállított dihidrogént, és metanogenezisnek nevezett folyamatban szén-dioxidból metánt állítanak elő. A csapat a hold körüli kémiai és fizikai folyamatok végső eredményeként vizsgálta az Enceladus anyagkidobódásának összetételét. A kutatók először felmérték, hogy a dihidrogén hidrotermális kitermelése miként illeszkedik a legjobban a Cassini megfigyeléseihez. Illetve, hogy e kitermelés „elég” ételt tud-e biztosítani a földiekhez hasonló, hidrogénnel táplálkozó metanogének populációjának fenntartásához. Ehhez kifejlesztettek egy, a fenntartásra vonatkozó dinamikus modellt. A termikus és energetikai adatokhoz a Földön ismert adatokat vették alapul. A szerzők ezt követően lefuttatták a modellt annak megállapítására, hogy egy adott kémiai feltételrendszer, például a hidrotermális folyadék dihidrogén-koncentrációja és a hőmérséklet megfelelő környezetet biztosítanak-e ezen mikrobák növekedéséhez. Megvizsgálták azt is, hogy egy hipotetikus mikróba populáció milyen hatást gyakorol a környezetére – például a dihidrogén és a metán szökési arányára. „Összefoglalva: nem csak azt tudjuk megítélni, hogy a Cassini megfigyelései összeegyeztethetők-e az élet számára élhető környezettel, hanem a várható megfigyelésekről kvantitatív előrejelzéseket is tehetünk, amennyiben a metanogenezis valóban bekövetkezne az Enceladus tengerfenéken” – magyarázta Ferriere. A becsült legmagasabb eredményekből arra lehet következtetni, hogy – az ismert hidrotermális kémia alapján – az abiotikus (biológiai segédanyag nélküli) metántermelés korántsem ad magyarázatot az anyagkidobódásokban mért metánkoncentráció mennyiségére. Azonban biológiai metanogenezis hozzáadásával elegendő metán keletkezik, így megfelelve a Cassini megfigyeléseinek. „Ettől még nyilvánvalóan nem jutunk arra a következtetésre, létezik élet az Enceladus óceánjában” – mondta Ferriere. „Inkább azt szerettük volna megérteni, mennyire valószínű, hogy az Enceladus hidrotermális kürtői lakhatók lehetnek-e a földszerű mikroorganizmusok számára. Úgy tűnik, hogy a Cassini adatokait a modelljeink legalábbis alátámasztják.” Hozzátette: „A biológiai metanogenezis úgy látszik, kompatibilis az adatokkal. Vagyis nem vethetjük el az „élet hipotézist”, ehhez ugyanis további adatokra van szükségünk, melyeket jövőbeli küldetésekből származtathatunk.”
Fantáziarajz, melyen a NASA Cassini űrszondája átrepül az Enceladus vizet kilövellő gejzíreinek egyikén. Forrás: NASA
A szerzők remélik, hogy tanulmányuk útmutatást nyújt a Cassini által tett megfigyelések jobb megértését célzó kutatásokhoz és arra ösztönzi a tudósokat, hogy tisztázzák azokat az abiotikus folyamatokat, amelyek elegendő metánt képesek termelni a jelenlegi adatokhoz. „A metán például származhat ős-szervi anyagok kémiai lebontásából, amelyek jelen lehetnek az Enceladus magjában és a hidrotermális folyamat révén részben dihidrogénné, metánná és szén-dioxiddá alakulhatnak. Ez a hipotézis nagyon elfogadható, főként, ha az Enceladus az üstökösök által hordozott szerves összetevőkben gazdag anyagok révén jött létre” – magyarázta Ferriere. „Mindez részben azon alapul, hogy mennyire tartjuk valószínűnek egy-egy hipotézisek alapját” – mondta. – „Például, ha rendkívül alacsonynak ítéljük az élet valószínűségét Enceladuson, akkor az abiotikus mechanizmusok sokkal valószínűbbek lesznek, még ha nagyon idegenek is ahhoz képest, amit itt a Földön ismerünk.” A szerzők szerint a tanulmány nagyon ígéretes előrelépés a módszertanában, mivel nem korlátozódik olyan speciális igényekre, mint például a jeges holdak belső óceánjai, illetve előkészíti az utat a Naprendszeren kívüli bolygók kémiai adatainak kezeléséhez, melyek a következő évtizedekben elérhetővé válhatnak.
Mint minden évben, idén sem maradnak el a parádés világító felhőjelenések. Az elmúlt napokban, hetekben a hajnali órákban voltak jellemző a másnéven NLC-nek emlegetett jelenség, de tegnap, július másodikán az esti égen kápráztatta el a megfigyelőket. Tavaly július 5-én este figyelhettünk meg a tegnapihoz hasonló kiterjedésű illetve fényességű világító felhőket.
Röviden amit érdemes tudni a jelenségről. A világító felhők nagy magasságban, 85-90 km között alakulnak ki. A magasság miatt képesek arra, hogy a nevükkel ellentétben nem világítanak, hanem a már horizont alatt tartózkodó nap fényét tükrözzék vissza a megfigyelő felé. Maradva a fénnyel való kölcsönhatásuknál. Színüket annak köszönhetik, hogy a fény alacsonyabb hullámhosszait képesek visszareflektálni.
A világító felhők létrejöttéhez elengedhetetlenek a magaslégköri felhők. Kép: Nightskyhunter.com
A világító felhők szoros összefüggésben állnak a klímaváltozással, elsősorban az emberi tevékenység során a légkörbe jutó metán miatt. A metán a magaslégkörben alkotóelemeire bomlik és szén-dioxid illetve víz keletkezik. Így kerül víz az egyébként legszárazabb légköri rétegbe.
A következő sorok pedig azoknak szólnak, aki eddig még nem láttak világító felhőket. Az NLC-k kialakulásához a nyári időszakban, a június 21-ei napforduló környékén állnak fenn a feltételek. A rendelkezésre álló idő sem mondható kevésnek. Magyarországon tipikusan a napforduló előtt illetve után 2-3 héttel szoktak világító felhő észlelések születni.
Ha a dátumunk stimmel, úgy már csak a megfelelő időpontban kell jó felé néznünk. Hogy a felhők megmutassák magukat, Napunknak 6 és 16 fok között kell a horizont alatt lennie. Ez este 21:30 és 23:00 (megközelítő értékek), hajnalban 2:30 és 4:00 óra között van. Az említett időpontokban, este északon, északnyugaton láthatóak, hajnalban északon, északkeleten. Az északi irány nem véletlen, ugyanis van a felhőknek még egy elnevezésük, ami az PMC (Polar Mesospheric Clouds), magyarul poláris (vagy sarki) mezoszférikus felhők, utalva arra, hogy a sarkpontok körül fognak centralizálódni.
És végezetül visszatérve a tegnap estére, nézzünk meg pár fotót!
A Naprendszer peremvidékéről érkezett nagy méretű üstököst fedeztek fel közel a Neptunusz pályájához közel, mintegy 30 CSE-re a Naptól, amely jelenleg már a naptól 20 CSE-re az Uránusz távolságában jár. A C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) üstökös a Naptól mintegy 10 CSE-re húzódó Szaturnusz pályája felé közeledik és tíz év múlva lesz ott napközelben.
A kis égitestről először 2014. október 20-án készített CCD felvételt a Sötét Energia kutatására irányuló égboltfelmérő program (Dark Energy Survey, DES) Victor M. Blanco elnevezésű 4 méteres teleszkópja Chilében, majd a következő négy évben számos további alkalommal is észlelte. Egyébként Victor Manuel Blanco (1918-2011) puerto-ricoi csillagász, aki extragalaxisok kutatásával foglalkozott és tiszteletére, emlékére nevezték el a CTIO 4 méteres távcsövét.
Mostanáig nem tudtunk a Naprendszernek erről az égitestjéről, mivel a kutatóknak a program 570 megapixeles CCD kamerájának mintegy 80 ezer felvételét kellett feldolgozni, ami becslésük szerint 15-20 millió óra CPU kapacitást igényelt. Pedro Bernardinelli brazil és Gary Bernstein amerikai asztrofizikusok a Pennsylvaniai Egyetemen ezért bukkantak rá csak idén, ezért kellett várni közel hét évet a felfedezés bejelentésére. Ez idő alatt a közeledő égitest a Neptunusz pályájának távolságából az Uránuszig jutott, de a 30 CSE távolság körül felfedezett üstökös sosem volt távolsági rekord a csillagászatban. Az első felvételeken az objektum látszó fényessége mintegy 22 magnitúdó volt és a Sculptor csillagképben mozgott. Akkor is és most is a déli félteke megfigyelői számára kedvező a láthatósága. A kis égitest ideiglenes elnevezése a kisbolygókra jellemző 2014 UN271 lett, mert a 2014-ben készült felvételen a nagy távolság miatt kisbolygónak látszott, még a 4 méteres távcső sem tudott porkómát kimutatni körülette, vagy annak mérete még a felbontás határa alatt volt.
A C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernsteion) üstökös felfedezése után három évvel készített felvétel a CTIO 4 méteres távcsövével készült 2017. októberben. A mintegy 21-22 magnitúdó közötti összfényességű halvány kis égitest a kör közepén látható a déli égbolton levő Phoenix (Főnix) csillagkép csillagai között (forrás: Dark Energy Survey/DOE/FNAL/DECam/CTIO/NOIRLab/NSF/AURA/P. Bernardinelli & G. Bernstein (UPenn)/DESI Legacy Imaging Surveys, T.A. Rector (University of Alaska Anchorage/NSF’s NOIRLab), M. Zamani (NSF’s NOIRLab) & J. Miller (NSF’s NOIRLab).
A NASA JPL pályaadatai szerint a C/2014 UN271 üstökös nagyon elnyújtott ellipszis pályán kering a nap körül, amelynek excentricitása 0,9996464 ± 0,000070, a pályája félnagytengelye 31 ezer CSE, kb. 6000 CSE bizonytalansággal. Napközelben 10,95 CSE-re halad el központi csillagunktól, ami a Szaturnusz pályájának közepes naptávolsága. Ez a második legnagyobb perihélium-távolság, amit egy Oort-felhőből érkező üstökösnél valaha megállapítottunk.
Napközelségét csak tíz év múlva, 2031. január 23-án éri el. Naptávolban kb. 62 ezer CSE-nél, azaz durván 0,97 fényév (!) távolságban fordul vissza, az Oort-féle üstökösfelhő legkülső peremvidékén. Az Oort-felhő külső határa mintegy 1,5 fényév távolságban van a Naptól, ami a Nap tömegvonzási tartományának határa. Az Oort-felhő peremvidékén a kis égitestek mozgására már erős gravitációs zavaró hatással vannak a közeli csillagok, nagy tömegű csillagközi gáz- és porfelhők, valamint a Tejútrendszer árapály-hatása, így a C/2014 UN271 üstökös is ki volt és ki lesz majd téve ezeknek a hatásoknak. Az alábbi ábra az Oort-felhő keresztmetszetét mutatja egy onnan a Naprendszer belső téréségébe térült üstökös elnyújtott ellipszis pályájával, aminek napközelpontja a nagybolygók naptávolságában (pl. a Szaturnusz pályájánál) van, mint például a C/2014 UN271 üstökös esetében. Ez üstökös a napközelsége után visszafordul majd és visszatér az Oort-felhő peremvidéke felé (más üstökösök például elhagyhatják a Naprendszert vagy túl közel kerülhetnek a Naphoz, ahol a magjuk szétesik, illetve elszublimál).
Az Oort-féle üstökösfelhő keresztmetszete egy onnan érkező ás oda visszatérő, hosszú keringési idejű, dinamikailag új üstökös elnyújtott pályájával. A Naptól mintegy 30-50 CSE között húzódik az Edgewort-Kuiper-öv, a rövid keringési idejű üstökösök forrásvidéke. A naptávolságokat és az Oort-felhő alakját logaritmikus távolság ábrázolás érzékelteti (forrás: Sky and Telescope online, 2021.06.25., NAO).
A C/2014 UN271 ellipszis pályáján mintegy 5,45 (± 1,63) millió év alatt kerüli meg a Napot. Az üstökös pályasíkja csaknem merőleges a földpálya (ekliptika) síkjára, a pályahajlás szöge mintegy 95,6 fok. Ez úgy lehetséges, hogy a pályaszámítók 90 fok feletti szöggel jelölik, ha az égitest retrográd, azaz a Föld keringési irányával ellentétes irányban járja körül a Napot. Már amennyire ezt a közel merőleges pálya esetében értelmezhetjük. Az üstökös már a Naptól távolodóban 2033. augusztusában fogja délről-észak felé metszeni a földpálya síkját.
A C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein) üstökös pályája napközeli szakasza. A pályasíkja csaknem merőleges a földpálya síkjára, az ettől való távolságot vetítővonal szakaszok érzékeltetik. A nagybolygók pályái a Neptunuszig jelölve vannak. (NASA/JPL).
A felfedezés június közepi bejelentése után azonnal számos déli teleszkópot irányítottak az új, különleges égitest irányába, hiszen azt három éve nem látta senki. Rosita Kokotanekova (Európai Déli Obszervatórium, ESO) és Tim Lister, valamint kutatótársaik (Las Cumbres Observatory, Kalifornia) és Luca Buzzi (SkyGems Remote Telescope, Namíbia) olasz amatőrcsillagász megfigyelései szerint is a friss felvételeken kómát mutat, vagyis a 2014 UN271 egy aktív üstökös. Ennek alapján gyorsan át is keresztelték, üstökös elnevezést kapott: C/2014 UN271 (Bernardinelli-Bernstein).
Felmerül a kérdés, hogyan képződhet gáz- és porkóma egy Naptól ennyire távoli üstökösnél? Az üstökösök vízjég kigázosodásának megindítására nagy naptávolságban nem elegendő a Nap, hanem a vízjégen kívül már alacsony hőmérsékleten kigázosodása képes szuperillékony szén-monoxid és szén-dioxid okozhatja a kóma kialakulását.
A kezdetben kisbolygónak látszó 2014 UN271 átmérőjére az első közelítő becslések mintegy 100-370 km-t adtak. Miután kiderült, hogy a kis égitestnek kómája van, tehát üstökösről van szó és a sajtóban erre alapozva jelentek meg a “szenzációs” hírek a “gigantikus”, “hatalmas”, „mega” üstökösről. Azonban a kutatók ekkor már hozzátették, hogy a kóma fényének járuléka miatt az üstökösmag kisebb lehet. Amennyiben a magja legfeljebb néhányszor tíz km, ez akkor már a nagyobb ismert üstökösök sorába helyezi a C/2014 UN271-et. A C/2014 UN271 üstökös magjának pontos méretének, közelítő alakjának, tengely körüli forgási idejének és egyéb fizikai tulajdonságainak, összetételének meghatározásához további megfigyelések szükségesek. E sorok írója a HST-vel végzett üstökösmegfigyelési tapasztalatai alapján megjegyzi, hogy az aktív, kómás üstökös magja fényének detektálása nem is olyan egyszerű feladat még a kis aktivitású, rövid keringési idejű (ekliptikai) üstökösöknél sem.
Így nézhet ki egy üstökösmag a Naptól távol a művészi elképzelés szerint. A felszínén a jeges-poros anyag lehetővé teszi, hogy kóma, esetleg csóva alakuljon ki (ESA, G. Bacon).
Emlékeztetőül, az 1997 tavaszán tőlünk szabad szemmel is látványos Hale-Bopp (C/1995 O1) üstökös magjának átmérője mintegy 60-80 km lehetett, ami a modern műszerek korában eddig megfigyelt legnagyobb üstökösmag méretnek felel meg (nagyobb méretű és kigázosodást is mutató kentauroknak és Neptunuszon túli objektumoknak már kötött légköre van, ami nem kóma, ezért nem üstökösök). A C/2014 UN271 sajnos nem lesz olyan látvány a napközelségekor 2031-ben, mint volt a Hale-Bopp 1997-ben.
Fontos kihangsúlyozni, hogy a C/2013 UN271 üstökös nem jelent veszélyt bolygónkra, hiszen csak a Szaturnusz pályájáig jut be, majd napközelsége után visszafordul és az üstökösfelhő peremvidékei felé folytatja útját távolodva a Naptól és bolygónktól is. Egyébként még akkor sem jelentene veszélyt, ha a belső Naprendszerbe kerülne, mert a bolygóközi tér nagyon nagy, és a mintegy 12 472 km közepes átmérőjű Földet bolygónk relatíve kicsi keresztmetszete miatt elenyészően kis eséllyel tudná eltalálni.
Források:
Discovery image of Comet Bernardinelli-Bernstein (annotated) (NOIRLab Public Image 2021.06.25.) https://noirlab.edu/public/images/noirlab2119b/ Giant Oort Cloud Comet Lights Up in the Outer Solar System (Sky and Telescope online, 2021.06.25.) https://skyandtelescope.org/astronomy-news/giant-oort-cloud-comet-lights-up-in-the-outer-solar-system/ Don’t panic! But a gigantic comet is currently inbound toward the Sun (Bad Astronomy, 2021.06.22.) https://www.syfy.com/syfywire/gigantic-comet-is-currently-inbound-toward-the-sun
Pedro Bernardinelli és Gary Bernstein csillagászok nemrégiben felfedeztek egy olyan űrbéli objektumot, amelynek Nap körüli pályája az Oort-felhőbe is benyúlik – 2014 UN271-nek nevezték el – számol be a Phys.org. A kutatók a felfedezést akkor tették, mialatt olyan 2014 és 2018 közt készült archív felvételeket tanulmányoztak, melyeket a sötét energia felméréséhez gyűjtöttek. A felfedezése óta az olyan szervezetek, mint az MMPL fórum, a Minor Planet Center és a JPL Solar System Dynamics nyomon követik az objektumot, akik megállapították, hogy a Földet legközelebb 2031-ben fogja megközelíteni. A tárgyat a mérések alapján egy nagyon kicsi bolygó és egy üstökös közé teszik – feltételezhető, hogy átmérője 100-370 km. Ha kiderül, hogy a spektrum nagyobbik végén található, akkor ez lenne az eddigi legnagyobb objektum az Oort-felhőben. De a tárgy útvonala felkeltette a csillagászok figyelmét – pályája csaknem merőleges a kilenc belső bolygó által létrehozott síkra, mélyen a Naprendszerbe és az Oort-felhőbe vezet.
Fotó: NASA
A számítások szerint egy útja a Nap körül 612 190 évet vesz igénybe. Jelenleg Naprendszer mélye felé halad, ami azt jelenti, hogy a csillagászoknak 10 év múlva lehetőségük lesz megfigyelni. Sam Deen, az MMPL fórumon posztoló amatőr csillagász “radikálisan kivételesnek” minősítette a leletet. Az objektum közeledtével az UN271 2014 tanulmányozása lehetővé teszi a kutatók számára, hogy elemezzék azt, amely néha a Naptól közel 10,9 csillagászati egységnyire is áthalad az Oort-felhőn – a Szaturnusz pályájának közelében. Amint közelebb kerül a Naphoz, valószínűleg üstökösszerű farka alakul majd ki, ahogy a felszínén a fagyott anyag párolog. Az azonban egyelőre nem világos, hogy a 2014 UN271 mennyire fényesen fog megjelenni az éjszakai égbolton itt a Földön – de valószínű, hogy fényereje valahol a Plútó vagy a Charon hold fénye közé esik; elég ahhoz, hogy erősebb távcsövekkel az amatőrök és a szakemberek is jól láthassák majd.
Először térképezték fel a napszél által felfújt hatalmas buborék, a helioszféra határát, az ún. heliopauzát, mely segít a tudósoknak jobban megérteni a napszél és a csillagközi szél kölcsönhatását – számol be a Phys.org.
A Nap által létrehozott kozmikus buborék határa, a heliopauza. Forrás: NASA/IBEX/Adler Planetarium
“A fizikai modellek hosszú évek óta elméletbe foglalták már ezt.” – fogalmazott Dan Reisenfeld, a Los Alamos Nemzeti Laboratórium tudósa, és az erről szóló, az Astrophysical Journal folyóiratba publikált tanulmány elsőszerzője. “De most először voltunk képesek ezt megmérni ezt és ebből egy háromdimenziós térképet készíteni.”
A helioszféra egy, a napszél által felfújt buborék, mely főleg protonokból, elektronokból és alfa-részecskékből (két proton+két neutron, azaz egy hélium-atommag – a szerk.) áll, mely megvédi Földünket a káros kozmikus sugárzástól. Reisenfeld és csapata a NASA Earth-orbiting Interstellar Boundary Explorer (IBEX) műholdjának adatait használta, mely műhold képes detektálni a helioszféra határvidékéről érkező részecskéket. Ezen a területen a napszél által felfújt buborék a csillagközi széllel ütközve össze hozta létre a heliopauzát.
“Ehhez olyan módszert használtunk, ami a denevér hangradarjára hasonlít. Ahogy az állat repülés közben minden irányba kibocsát jeleket, a beérkező hangokból létrehozza környezete mentális térképét, úgy használtuk mi a napszelet, hogy minden irányba feltérképezzük a helioszférát.” – mondja Reisenfield.
A méréshez olyan, semleges töltésű atomokat használtak, melyek a kozmikus szél és a Napból érkező részecskék összeütközéséből keletkeztek. Ezen részecskék száma a heliopauzának ütköző napszél-részecskék intenzitásától függ. Ez a napszél-intenzitás térben változó erősségű, megalkotva egy egyedi 3D-s formát. E térkép megmutatta, hogy a helioszféra határának minimális távolsága a Naptól 120 Csillagászati Egység (Nap-Föld távolság, ~150 millió km) távolságra van, míg az ezzel átellenes irányba 350 Csillagászati Egységig nyúlik el ez a határ, mely távolság egyben e mérési technika határa is. Összehasonlításképp, a Neptunusz pályájának átmérője 60 Csillagászati Egység.
Ahogy korábbi hírünkben beszámoltunk róla, június 7-én a Juno űrszonda eddig páratlanul közel, 1038 kilométerre repült el a Jupiter legnagyobb holdja, az 5262 kilométeres Ganymedes mellett. Egy nappal a Ganymedes-közelítés után már meg is érkeztek az első képek a Naprendszer legnagyobb holdjáról – olvasható a NASA oldalán.
A Juno űrszonda közelebb repült a Jupiter legnagyobb holdjához, mint eddig bármelyik űrszonda az elmúlt több, mint két évtizedben.
Hello, old friend. Yesterday our #JunoMission made the first close flyby of Jupiter’s giant moon Ganymede in more than 20 years, and the first two images have been received on Earth. 📸 More to come. See details at: https://t.co/zIVMO6waKHpic.twitter.com/2RiW3iSmIp
— NASA Solar System (@NASASolarSystem) June 8, 2021
Az első két felvételt a JunoCam, valamint a Stellar Reference Unit – Csillagászati Referenciaegység nevű kamerák készítették a Ganymedesről, olyan figyelemre méltó részleteket mutatva, mint meteoritkráterek, egymástól elkülönülő sötét és világos foltok, valamint olyan felszínformák, melyek tektonikus törésekhez köthetőek.
“Ez volt az az űrszonda, mely legközelebb repült ehhez az óriási holdhoz, egy nemzedék alatt.” – fogalmazott Scott Bolton, a Southwest Research Institute munkatársa, a Juno fő kutatásvezetője. “Időbe fog telni, mire bármilyen tudományos következtetést levonunk, de addig is egyszerűen csak csodálhatjuk ezt az égi csodát.”
A Ganymedes a Juno jún 7-ei felvételén. Kép forrása: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS
Az űrszonda, JunoCam nevű, látható fényben operáló kamerájának zöld csatornájában, a hold csaknem egy teljes oldalát megörökítette. Később, ha a kamera vörös és zöld csatornáinak képei is megérkeznek, a felvételekből képesek lesznek egy valódi színes kompotizot is készíteni, melyen a képfelbontás pixelenként 1 kilométer lesz. Az űrszonda továbbá a Stellar Reference Unit nevű, a Juno-t a pályán tartó navigációs kamerával is készített egy felvételt a hold árnyékos, pusztán a Jupiter fényében derengő feléről.
Ez a felvétel a Ganymedes árnyékos oldaláról készült a Stellar Reference Unit nevű kamerával. A kép felbontása 600 és 900 méter/pixel közé esik. Kép forrása: NASA/JPL-Caltech/SwRI
Az űrszonda a közeli jövőben további felvételeket fog küldeni a Ganymedesről. Emellett a Juno mélyebb betekintést fog nyújtani a hold összetételébe, mágneses terébe, ionoszférájába és jégburkába. A ’70-es évek óta feltételezzük, hogy a Ganymedes felszíne alatt a Naprendszer egyik (ha nem “a”) legnagyobb óceánja rejtőzhet két jégréteg közé szorulva. Itt feltétlen meg kell említeni, hogy az óceán alatti jégrétegre már más nyomás hat, így a jég a Földön is ismert I-es (hexagonális) fázis helyett VI-os (tetragonális) fázisban van, mely jégréteg alatt egy sziklás köpeny, illetve egy részben olvadt fémes mag található.
A Ganymedes felépítése. A két, eltérő sűrűségű jégréteg között a Naprendszer egyik legnagyobb óceánja lehet. Forrás: Kelvinsong – Wikipedia; CC BY-SA 3.0
Akárcsak az Europa, úgy a Ganymedes hold is ideális feltételeket biztosít az élet kialakulása számára. Későbbi kutatások felfedték, hogy a hold mágneses terére, és így a sarki fényére is hatással vannak a felszín alatti tengeráramlatok, bizonyítva a nagy mennyiségű folyékony víz jelenlétét.
A Juno a későbbiekben a Jupiter két másik holdja, az Europa és az Io mellett is elrepül, mielőtt küldetése végéhez érne.
Június 10-én gyűrűs napfogyatkozás lesz látható Európa, Észak-Amerika és Észak-Ázsia területén, a gyűrűs fogyatkozás sávja Északnyugat-Kanadán, az Északi-sarkon és Kelet-Szibérián halad át. Az esemény gyűrűs napfogyatkozás lesz, melynek során a földtávolban lévő Hold nem képes teljesen eltakarni a Napot, így csillagunk a totalitáskor egy gyűrű képében ragyog tovább.
A fogyatkozás Budapestről 12:04 és 13:27 közt lesz látható, a maximumot pedig 12:45-kor figyelhetjük meg. Az ország nyugati és keleti felén az időpontok néhány percet eltérnek. Forrás: Balázs Gábor/Stellarium/Parallaxis
Hazánkból a fogyatkozás mindössze 0,75-3,8%-os fázisú lesz, mely szabad szemmel nem/nagyon nehezen lesz érzékelhető. A Napot és a rajta lévő lévő apró “beharapást” kizárólag megfelelő napszűrővel vagy naptávcsővel nézzük! SOHA ne nézzünk távcsővel a Napba! A koncentrált fény- és hőhatás azonnali vakságot okoz!
Június 7-én a Juno űrszonda eddig páratlanul közel, 1038 kilométerre repül el a Jupiter legnagyobb holdja, az 5262 kilométeres Ganymedes mellett – számol be a NASA a Juno misszió oldalán. A fényképfelvételek mellett a Juno mélyebb betekintést nyújt a hold összetételébe, mágneses terébe, ionoszférájába és jégburkába.
A Ganymedes Jupiterrel átellenes féltekéje a Galileo űrszonda felvételén. (NASA/JPL)
“A Juno olyan érzékeny műszerek sorát foglalja magába, melyekkel úgy láthatjuk a Ganymedest, mint soha azelőtt” – fogalmazott Scott Bolton, a Southwest Research Institute munkatársa, a Juno fő kutatásvezetője. “Azzal, hogy ilyen közel repülünk el mellette, a Ganymedes kutatását XXI. századi szintre emeljük, kiegészítve a jövőbeli küldetéseket páratlan szenzorainkkal, és segítve a Jupiter-rendszerbe irányuló küldetések következő generációinak előkészítését.”
A Ganymedes geológiai térképei a NASA Voyager 1 és 2 űrszondáinak és a NASA Galileo űrszondájának legjobb rendelkezésre álló képeinek felhasználásával. Kép forrása: USGS Astrogeology Science Center/Wheaton/NASA/JPL-Caltech
A Juno műszerei már három órával a legnagyobb közelség előtt elkezdik az adatok gyűjtését. Az űrszonda ultraibolya spektrométerével (UVS), infravörös sarkifény-térképező műszerével (JIRAM) és mikrohullámú radiométerével (MWR) pillant a hold jégburka alá, új ismereteket gyűjtve az összetételéről és belső hőmérsékletéről.
UPDATE: június 8-án megérkeztek a Juno első képei a Ganymedesről:
Hello, old friend. Yesterday our #JunoMission made the first close flyby of Jupiter’s giant moon Ganymede in more than 20 years, and the first two images have been received on Earth. 📸 More to come. See details at: https://t.co/zIVMO6waKHpic.twitter.com/2RiW3iSmIp
— NASA Solar System (@NASASolarSystem) June 8, 2021
A Ganymedes a Juno jún 7-ei felvételén. Kép forrása: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS
A Geophysical Research Letters-ben megjelent friss tanulmány szerint a Jupiter Europa holdja belsejében elégséges a hő tenger alatti vulkánok működtetéséhez, számol be a Phys.org. Egy új kutatás és számítógépes szimulációk szerint a hold jeges felszíne tekintélyes méretű óceánt rejteget, mely alatt a sziklás köpeny elég forró lehet ahhoz, hogy olvadt állapotban legyen. A modell szerint a legtöbb hő és így a legaktívabb vulkanizmus a hold pólusai közelében lehet.
A 2024-ben induló, az Europahoz 2030-ban megérkező Clipper. Forrás: NASA/JPL-Caltech
A NASA 2024-ben induló, és a holdat 2030-ban elérő Clipper űrszondája több alkalommal is igen közel fog elszáguldani az Europa mellett, hogy részletesen feltérképezze annak felszínét és megvizsgálja a hold ritka légkörét is. Ahogy az űrszonda feltérképezi a holdat, annak felszínét, gravitációs és mágneses mezejét, illetve az ezekben jelentkező anomáliákat, megerősítést kaphatunk a vízalatti vulkanizmus létéről.
Az Europa jégpáncélja alatt folyékony vízréteg, egy olvadt szilikátköpeny és egy vasmag található; az új kutatás segít megérteni, hogyan képes a belső hőtermelés működésben tartani a tenger alatti vulkánokat. Forrás: NASA/JPL-Caltech/Michael Carroll
Bár a Clipper nem egy életnyomok után kutató misszió, segít jobban megismerni az Europa fizikai felépítését, így képes alátámasztani azt a feltevést, hogy az égitest képes lehet-e az élet kialakulásához szükséges feltételeket biztosítani. Továbbá segít jobban megértetni az élet kialakulását saját bolygónkon, valamint útmutatást adni az életnyomok más égitesteken történő kereséséhez.
#/media/File:Ganymede_diagram.svg){kind=link}