A Ceres törpebolygó planetológiája

Szerző: Balogh Gábor

A Ceres (1), a kisbolygóöv királynője eddig a legkisebb, valamint a Naphoz legközelebbi törpebolygó a Naprendszerben, és az egyetlen, ami a kisbolygóövben található. A 4 Vesta proto-planéta is törpebolygó planetológiailag, az ide való besorolását csak azért nem kapta meg, mert a déli sarkon egy hatalmas becsapódás lerobbantotta anyagának egy részét, és emiatt alakja nem gömbölyű. Ez a besorolás talán változni fog, hiszen a törpebolygók definíciójának része a gömb alak, de ez természetesen az objektum kialakulására és fejlődésére kell, hogy utaljon, nem pedig későbbi sorsára. 

A Ceres törpebolygó. Kép: Wikipedia

A 940 kilométeres, gömb alakú Ceres volt az első aszteroida, amelyet felfedeztek (Giuseppe Piazzi, a palermói csillagászati obszervatóriumában 1801. január 1-jén). Eredetileg bolygónak vélték, de az 1850-es években aszteroidává minősítették, miután számos más, hasonló pályán lévő objektumot is találtak. Később természetesen aszteroidáról törpebolygónak sorolták át. Nevét Ceresről, a földművelés római istennőjéről kapta (2). Tömege a kisbolygóöv mintegy negyedét adja. Eredetileg az ismert aszteroidák körülbelül 75%-át alkotó C-típusú kisbolygók közé sorolták be, tehát a szenes kondritokból álló kisbolygók közé, de átsorolták a C egy alosztályába, a G-típusba (3), miután kőzetei hidratált filloszilikátokat, agyagásványokat tartalmaznak (4), emiatt az UV-tartományban színképe erős abszorpciós vonalakat tartalmaz.

Egy zseniális törvény, ami nem létezik, de gyakran működik.

A Titius-Bode törvény (5,6) „Titius–Bode law” melyet magyarul kicsit árnyaltabban Titius–Bode-szabálynak neveznek, egy empirikus szabály, amely megadja a bolygók hozzávetőleges távolságát a Naptól. Először 1766-ban jelentette be Johann Daniel Titius német csillagász, de csak 1772-től népszerűsítette és pontosította Johann Elert Bode. A szabály működése feltehetőleg a pályarezonanciák hatásával magyarázható, miszerint a bolygók pályarezonanciái olyan területeket hoznak létre, amelyekben nem alakulhatnak ki stabil bolygópályák. Stabil pályák csak a Naptól való bizonyos távolságokra korlátozódhatnak. Titius-Bode szabálya inkább matematikai érdekesség, mint fizikai törvény.

Johann Elert Bode még természetesen azt hitte, a 2,8 csillagászati egység távolságra felfedezett Ceres a hiányzó bolygó, csillagászati jelet is kapott. A problémák akkor kezdődtek, amikor sorra fedezték fel az újabb és újabb égitesteket hasonló pályákon. Be kellett ismerni, hogy ezek nyilvánvalóan nem bolygók, Sir William Herschel 1802-ben nevezte el ezeket az égitesteket aszteroidának, „csillagszerűnek”. Hamarosan meg is született a hipotézis, hogy bár ezek nem bolygók, de talán egy korábbi felrobbant bolygó törmelékei – ez a hipotetikus bolygó a Phaeton nevet kapta (7).

A Földre érkező meteoritok vizsgálata azonban meglepő eredmény hozott. Noha egy kis részük akondrit, tehát differenciált törpebolygóról származik, többségük mégis a Naprendszer eredeti, nyers, ősi anyagából áll, a kondritokból (8, 9). Az ismert aszteroidák többsége a Mars és a Jupiter pályája között kering a Nap körül, kialakulásukkor a Jupiter hatalmas tömege által keltett pályarezonanciák a megszületett planetezimálok 99%-át eltávolította, maradékuk bolygóvá alakulását pedig meggátolta. A kisbolygóöv tehát olyan égitestekből áll, mely nagyrészt a Naprendszer bolygóinak nyersanyaga, olyan kisbolygókból, melyek nem álltak össze egy nagyobb bolygóvá. A Ceres azonban kivétel.

A Ceres planetológiája

Tudjuk, hogy a Ceres nagyméretű, szferoid, nyilvánvalóan differenciált égitest, nem ősi, egyszerű planetezimál. Lehet-e a Ceres olyan felépítésű, mint a Föld és a föld-típusú bolygók vasmaggal, nehéz szilikátos köpennyel és bazaltos kéreggel? Ennek rögtön ellentmond alacsony sűrűsége, ami 2,077 g/cm³. Másik tény, hogy a Vestával ellentétben, a Ceresről nincsenek beazonosított akondritok.

Problémánk nyitja Naprendszerünk kezdeti ásványtana. Noha Naprendszerünk hozzávetőleges összetétele 98% gáz, 1,5% jegek, 0,5% fémek, ezeknek az anyagoknak az eloszlása nem véletlenszerű. A legtöbb gáz nyilvánvalóan a Napban található, a bolygókat, ezek holdjait, valamint a kisebb égitesteket tekintve a Nap közelében a jegek (vízjég, ammónia és metánjég) természetesen nem stabilok, ezek csak a Naptól messze létezhettek, a kőbolygókat alkotó fémek és szilikátok viszont eltűrték csillagunk közelségét. A Naptól való távolság szerint, ahhoz legközelebbi anyagok a fémek, a szilikátok, távolodva tőle a szén, majd a jegek következnek. A Ceres régiójában a fémek már ritkábbak, gyakoribb a szilikát és a szén, differenciációja tehát elegendő fém hiányában nem volt tökéletes, a kevés radioaktív izotóp nem tudta kellően felmelegíteni az égitestet.

De nézzük csak mit talált a Dawn szondája (10, 11), mely 2015 tavaszán állt pályára a törpebolygó körül. A Ceres gravitációjára és domborzatára vonatkozó információk alapján ki lehet jelenteni, hogy Ceres valóban differenciált égitest. Ceres felszínének albedója 0,09, amely meglehetősen sötét a külső Naprendszer holdjaihoz képest. Ennek oka a Ceres felületének viszonylag magas hőmérséklete, a Dawn által mért maximális hőmérsékletet −38°C volt. Vákuumban a jég nem stabil ezen a hőmérsékleten, a felszíni jég szublimációja által hátrahagyott szenes anyag magyarázhatja a Ceres sötét felületét. Noha felszínét ez a sötét, szenes anyag borítja, kérge jég, hidratált ásványok és evaporitok keveréke. Ez alatt egy túltelített sós vizes réteg, majd a hidratált szilikátokból, agyagokból álló köpeny következik. Mélyebbre már nem „látott” le a Dawn, de feltételezések szerint magja száraz szilikátok és fémek keverékéből állhat, semmiképp sem olvadt, aktív, forró fémmagból (12).

A Ceres belső felépítése a Dawn szonda adatai alapján. Kép: Wikipedia

A Ceres felszínformái is különlegesek. Az égitesten megfigyelhető alacsony kráterek is azt jelzik, hogy viszonylag lágyabb rétegeken, valószínűleg vízjég felett fekszenek. A Kerwan-kráter például rendkívül lapos, 284 kilométer átmérőjű, ami a Tethys és az Iapetus nagy, lapos krátereire emlékeztet. Mérete alapján kifejezetten sekély, és nincs központi csúcsa.

A Kerwan crater. Kép: Wikipedia

Sok hosszú, egyenes vagy finoman ívelt kanyont talált Dawn. Kialakulásukért valószínűleg több különböző mechanizmus is felelős lehet. Ezek némelyike Ceres kérgének a zsugorodása miatt keletkezhetett, amikor a belső hő fokozatosan kisugárzódik az űrbe, a feszültségek megtörhették a sziklás, jeges talajt (13).

Kanyonok a Ceresen. Kép: Wikipedia

A Ceresen huszonkét azonosított hegy (montes) található. Ezek többségének felszínformái az idő múlásával jelentősen eltűntek, és csak a régi kriovulkánok várható alakjának modellezése után azonosították őket. A legismertebb hegyek egyike a Ceresen az Ahuna Mons (14), egy kriovulkán (15), mely körülbelül 6 kilométer magas és 15 kilométer széles. Lejtőin világos csíkok futnak felülről lefelé, melyek valószínűleg sóban gazdag ásványokból állnak. A hegy alacsony kráterszáma azt sugallja, hogy ez a kriovulkán nem lehet 200 millió évnél régebbi, ezt a jég plasztikus relaxációjának modelljei is alátámasztják (15).

Az Ahuna Mons. Kép: Wikipedia

A Ceres törpebolygón számos fényes foltszerű felszínformát (faculae) is felfedezett a Dawn űrszonda 2015-ben. A legfényesebb folt az Occator kráter közepén található, az úgynevezett “5. fényes folt”. 130 fényes területet fedeztek fel Ceresen, amelyekről azt gondolják, hogy sóban – magnézium-szulfát-hexahidritben (MgSO4 · 6H2O) és ammónia-vegyületekben gazdag (16, 17), mely ásványok a Ceres belsejéből származnak.

Az Occator kráter közepén található, az úgynevezett “5. fényes folt”.
Kép: Wikipedia
A Cerealia Facula az Occator kráterben.
Kép: Wikipedia

A Dawn űrszonda egyik legizgalmasabb felfedezése az Ernutet-kráter régiójában talált szerves molekulák voltak. A bizonyítékok arra utalnak, hogy ez a szerves anyag is a Ceres mélyéből,  egy belső, folyékony vizet tartalmazó rétegből származhat (18, 19).

Források:

  1. Asteroid (1) Ceres – Summary, https://newton.spacedys.com/astdys/index.php?pc=1.1.0&n=1
  2. Schmadel, Lutz (2003). Dictionary of minor planet names (5th ed.). Germany: Springer. p. 15. ISBN 978-3-540-00238-3.
  3. Tholen, D. J. (1989). “Asteroid taxonomic classifications”. Asteroids II. Tucson: University of Arizona Press. pp. 1139–1150. ISBN 978-0-8165-1123-5.
  4. The surface composition of Ceres: Discovery of carbonates and iron-rich clays, http://irtfweb.ifa.hawaii.edu/~elv/icarus185.563.pdf
  5. Hoskin, Michael: Bodes’ Law and the Discovery of Ceres. Observatorio Astronomico di Palermo “Giuseppe S. Vaiana”
  6. Bode’s law, https://www.britannica.com/science/Bodes-law
  7. Chisholm, Hugh, ed. (1911). “Phaëthon” . Encyclopædia Britannica. 21 (11th ed.). Cambridge University Press. p. 342
  8. Wood, J.A. (1988). “Chondritic Meteorites and the Solar Nebula”. Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 16: 53–72
  9. Systematics and Evaluation of Meteorite Classification https://www.lpi.usra.edu/books/MESSII/9014.pdf
  10. “Dawn at Ceres”, https://solarsystem.nasa.gov/system/downloadable_items/2733_dawn-ceres.pdf
  11. Legacy of NASA’s Dawn, Near the End of its Mission, https://www.jpl.nasa.gov/news/legacy-of-nasas-dawn-near-the-end-of-its-mission
  12. Modelling the internal structure of Ceres, https://www.aanda.org/articles/aa/pdf/2015/12/aa27083-15.pdf
  13. Dawn Journal: Ceres’ Intriguing Geology, https://www.planetary.org/articles/0630-dawn-journal-ceres-intriguing-geology
  14. Ahuna Mons, https://planetarynames.wr.usgs.gov/Feature/15409
  15. Ceres takes life an ice volcano at a time, https://phys.org/news/2018-09-ceres-life-ice-volcano.html
  16. Dawn And Ceres: A Dwarf Planet Revealed, https://www.forbes.com/sites/kevinanderton/2016/03/26/dawn-and-ceres-a-dwarf-planet-revealed-infographic/?sh=40e671614c07
  17. New Clues to Ceres’ Bright Spots and Origins, https://www.jpl.nasa.gov/news/new-clues-to-ceres-bright-spots-and-origins
  18. Dawn Discovers Evidence for Organic Material on Ceres, http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=6751
  19. The Origin of Organic Matter on Ceres, https://www.calacademy.org/explore-science/the-origin-of-organic-matter-on-ceres

A Ceres „220 éves”

Szerző: Csaba György Gábor

Előzmények

Évezredek óta folyik a világ szerkezetének, mozgásainak kutatása. Ezalatt sokat változott már a „világ” fogalma is. Kezdetben talán csak magát a Földet jelentette, majd az égitesteket is beleértették. A kutatás hajtóereje nem puszta kíváncsiság volt, hanem gyakorlati szempontok is. Egyrészt szükség volt naptárra az időbeli tájékozódáshoz a mezőgazdaságban (és a közigazgatásban), de a naptárkészítés még ma sem könnyű feladat. Viszont felismerték, hogy a Nap járása irányítja a napszakok és az évszakok váltakozását, s az égi mozgások szabályosságait figyelve az ég mintegy naptárként használható. Hasonlóképpen segítik az égitestek a térbeli irányok kijelölését is, ami szintén szükséges és hasznos dolog. Másrészt az égitesteket istenként tisztelték, járásukban a földi események előjeleit keresték, ezért megfigyeléseiket gondosan följegyezték – évezredekkel később élt csillagász utódaik nagy örömére. Már időszámításunk kezdete előtt több ezer évvel Fölfedezték a szabad szemmel látható bolygókat is.

Az egyiptomiak, bár az egész világot meglehetősen kicsinynek gondolták, már tudták, hogy a Hold van legközelebb a Földhöz, és helyesen állapították meg a bolygók, valamint a Nap távolságának sorrendjét. Talán a Föld gömb alakját is ismerték.

A görög Eratoszthenész (kb. i. e. 190-125) meglehetősen jó közelítéssel meghatározta Földünk nagyságát; később Hipparkhosz (kb. i. e. 190-125) a holdfogyatkozások megfigyelése alapján geometriai úton sikeresen meghatározta a Hold méretét és a Földtől mért távolságát. A többi égitest távolságára azonban csak igen pontatlan becslések léteztek; Arisztarkhosz (kb. i. e. 310-230) úgy mérte, hogy a Nap mintegy 19-szer van messzebb, mint a Hold – valójában kb. 400-szor -, de kortársai még ezt az erősen alulbecsült értéket is túl nagynak vélték.

Hosszú idő telt el, míg a csillagászok, fejlettebb eszközök birtokában, jobb adatokat kaptak. Kialakult a Naprendszer pontosabb képe; nyilvánvalóvá vált az is, hogy a csillagok igen messze vannak: ahogy Kopernikusz (1473-1543) fogalmazta, annyira, hogy távolságukhoz képest a Föld-Nap távolság elhanyagolható.

Johannes Kepler (1571 – 1630)

Kepler (1571 – 1630) nagyon alaposan vizsgálta a bolygók mozgását, sőt arra is kíváncsi volt, miért épp olyanok e mozgások, amilyenek. A választ még nem tudta megadni, bár igen közel jutott hozzá; ez csak Newtonnak (1643-1727) sikerült. Kepler a „Mysterium cosmographicum” című, 1596-ban megjelent művében azt a furcsa gondolatot fejtette ki, hogy a Naprendszer szerkezetét az öt szabályos test magyarázza. Egy nagy gömbbe, mely a Szaturnusz pályáját ábrázolja, szerkesszünk kockát, abba ismét azt belülről érintő gömböt a Jupiternek. Ebbe tetraédert, amibe a Mars pályát tartalmazó gömb illik, abba dodekaédert, benne a Föld pályájával. Abban ikozaéder, benne a Vénusz gömbje; végül oktaéder és a Merkúr. Mivel csak öt szabályos test létezik, Kepler úgy gondolta, ezzel nemcsak a bolygópályák méreteit, illetve arányait magyarázta meg jól, hanem azt is, miért épp hat bolygó van. Merthogy persze még nem ismerte a Naprendszer többi tagját.

A Kepler által tervezett Naprendszer-modell

De nem ragaszkodott túl következetesen ehhez a – később maga által is elismerten rossz és erőszakolt – modellhez. Észrevette ugyanis bolygórendszerünk bizonyos aránytalanságát: a Mars és a Jupiter közt túl nagy a távolság! A Naprendszer Kepler szemében „nem volt szép” – korrekcióra szorult. Ezért feltételezte, hogy van ott még egy ismeretlen bolygó; ahogy ő fogalmazta: „Inter Iovem et Martem interposui planetam”. Vagyis mégsem csak hat nagybolygó létezhet…? Talán itt jelent meg először a Mars és a Jupiter közt keringő égitest(ek) létezésének gyanúja.

A Harmonices mundi címlapja

További munkája során kimutatott rengeteg valóságos összefüggést a bolygópályák és keringési idők között. Ezek egy újabb kötetet töltenek meg, a Harmonices Mundi-t (1619). Később Newton lelte meg e könyv képlet-rengetegében azt a szabályt, amit ma Kepler III. torvényeként ismerünk, és amit Newton le is vezetett mechanikája és a gravitációs törvény alapján. De ez már másik történet.


A Titius-Bode szabály és az „égi rendőrség”

Volt-e valaki a következő 100-150 évben, aki Kepler ötletére felfigyelt volna, nem tudjuk. De később egy porosz tudósnak, bizonyos Titius (1729-1796) professzornak mégis föltűnt a dolog. (Tudósunk eredeti neve Johann Daniel Tietz volt, amit a kor szokása szerint Titiusra latinítva használt. Nemcsak humanista divatból; inkább azért, mert mint a legtöbb német név, a Tietz is a tudományok nyelvén, latinul nemigen lenne ragozható.) A tudós 1761-től Wittenbergben a matematika és a fizika professzora volt; ő építette városában az első villámhárítót. (Ezt 1752-ben találta föl B. Franklin, tehát professzorunk meglehetősen „naprakészen” követte a tudomány haladását.) Egyetemi munkája mellett Titius segítette az első rendszeresen megjelenő wittenbergi újság szerkesztését és kiadását is, melynek megjelent 11 évfolyama ma szinte kincsesbánya a kutatók számára. Angol, francia és latin nyelvből fordításokat készített, amivel némi hírnevet is szerzett.

1766-ban egy fordításába (Charles Bonnet Contemplation de la Nature című könyvébe) belevette néhány saját ötletét is. Ezek egyike az volt, hogy a bolygók Naptól mért közepes távolságai nem véletlenszerűen következnek egymásra, hanem – ahogy Kepler is sejtette – meghatározott matematikai törvényszerűség szerint.

Tekintsük azt a sorozatot, amely 0-val kezdődik, következő eleme 3, majd a többi mind az előző elem kétszerese! Így a 0, 3, 6, 12, 24, 48, 96 stb. sorozathoz jutunk. Adjunk mindegyikhez 4-et, és az eredményt osszuk 10-zel! Képlettel fölírva:

a = 0,4 + 0,3 · 2n, ahol n = -∞, 0, 1, 2…

Így az a = 0.4, 0.7, 1, 1.6, 2.8, 5.2, 10 stb. számsort kapjuk, vagyis nagyjából a bolygók naptávolságát, ha a Föld-Nap távolságot vesszük egységnek. (A Föld-Nap távolság, azaz 150 millió km egy távolság – mértékegység, neve „csillagászati egység”.) A Merkúr valóban 0.4 CsE-re, a Vénusz 0.72 CsE-re, a Föld 1 CsE-re, a Mars 1.52 CsE-re, a Jupiter 5.2 CsE-re, és a Szaturnusz, az akkor ismert legkülső bolygó 9.54 CsE-re van a Naptól. De mint látható, a Titius-számok közül a 2.8-hoz nem tartozik planéta.

Johann Elert Bode (1747-1826) német csillagász 1772-ben elolvasta Titius fordítását, megtalálta benne a sorozatot, a szabályosság megtetszett neki és újra közölte, azzal a megjegyzéssel, hogy — amint maga Titius is vélte — talán a 2.8 CsE-nél is van bolygó, amelyet még nem ismerünk.

1781-ben William Herschel (1738-1822) fölfedezte az Uránuszt, amelynek naptávolsága 19.2 CsE. Ez a Titius-Bode szabály alapján 19.6 CsE volna, ami elég jó egyezés, így az új bolygó megerősíteni látszott a szabályt.

A Zách Xavér Ferenc (Franz Xaver von Zach; teljes nevén Zách Xavér Ferenc János) pesti szülőházán elhelyezett emléktábla a Városház utca és a Gerlóczy utca sarkán

A magyar Zách Xavér Ferenc báró (1754-1832), aki szabadkőműves is volt, egész életében a külföldet járta, és igen népszerű volt tudományos és előkelő körökben (jól ismerte többek között Herschelt; a Royal Society is tagjai sorába iktatta), II. Ernő szász-gothai herceg udvarában felvetette egy új, korszerű csillagvizsgáló létesítésének tervét. Az obszervatórium 1789-re el is készült a Seeberg tetején. Zách indította meg az első tudományos folyóiratokat (az 1797-től 1799-ig havonta megjelent „Allgemeine Geographischen Ephemeriden”-t, és a szintén havonta, 1800 és 1814 közt megjelenő „Monatliche Correspondenz”-et, mely az első csillagászati szaklap volt a világon). Ő szervezte az első nemzetközi tudományos konferenciát a seebergi csillagdában 1798-ban; ő volt az első, akinek eszébe jutott, hogy bizonyos tudományos munkákat célszerű lenne több kutató közös munkájával elvégezni.

Ötletének egy konkrét megvalósítása végett hívott össze hat csillagászt a lilienthali magáncsillagdába, melynek tulajdonosa és igazgatója Johann Hieronymus Schröter (1745-1816) volt. A többi meghívott Heinrich Wilhelm Olbers (1758-1840), Karl Ludwig Harding 1765-1834), Johann Gildemeister (1753-1837) és Ferdinand Adolf von Ende (1760-1817) volt. Zách azt javasolta nekik, hogy kezdjenek közösen kutatni a feltételezett ismeretlen bolygó után. Elnevezték magukat „égi rendőrség”-nek, és nekiláttak a kutatás megtervezésének. Tudták, hogy szinte reménytelen mennyiségű munkát kell elvégezniük, ráadásul csillagászati fényképezés még nem létezvén, mindezt szabad szemmel. Felosztották az Állatövet 24 zónára, és egyet-egyet kisorsoltak egymás közt. Úgy gondolták, a többinek az észlelésére levélben más csillagászokat kérnek föl. Ez meg is történt. Maguk is – már amelyikük – megkezdték a munkát.

Siker!

A sikert mégsem ők érték el.

Giuseppe Piazzi (1746 – 1826) olasz theatinus szerzetes (és szintén szabadkőműves!) csillagász, a palermói csillagvizsgáló alapítója és igazgatója ekkoriban azzal foglalkozott, hogy új és kitűnő műszereivel egy nagy csillagkatalógus adatait ellenőrizze. Természetesen ez is nagy munka; megfeszített figyelmet és komoly fáradságot igényelt, bár sokat könnyített rajta a tiszta itáliai égbolt és a jó műszerek.

Giuseppe Piazzi (1746 –1826)

Segítette észleléseit Niccolò Cacciatore (magyarul „Vadász Miklós”, latinosan Nicolaus Venator) nevű lelkes asszisztense is, akit csupán egy érdekesség kedvéért említünk itt. Ő ugyanis szerette volna nevét megörökíteni, és erre meglehetősen ötletes módot talált. Kiválasztott egy nem túl fényes, de jellegzetes, könnyen megtalálható csillagképet a nyári égbolton, a Delfint (Delphinus). Saját nevét megfordította (Nicolaus – Sualocin, Venator – Rotanev), és a Delphinus két legfényesebb csillagát e nevekkel látta el: az α Del lett a Sualocin, a β Del a Rotanev. Ma is így nevezik őket, de az ismeretterjesztő munkákban, ahol a csillagnevek jelentését, illetve eredetét közlik, rendszerint az áll: nevük „ismeretlen eredetű”, illetve „ismeretlen jelentésű”.

Piazzi megfigyelési adatai a Ceresről a Monatliche Correspondenz 1801 szeptemberi számában

Piazzi, aki nem tudott az „égi rendőrség”-ről, asszisztensével 1801. január 1.-jének estéjén is az említett katalógus ellenőrzésével foglalatoskodott. A Bika (Taurus) csillagkép egy részletét vizsgálva észrevett egy halvány fénypontot a távcső látómezejében, mely nem szerepelt a katalógusban. A következő éjszakákon is megkereste, és megállapította, hogy elmozdul a csillagok hátterén: estéről estére mintegy 4 ívperccel észak-nyugatabbra kerül. Követte, míg lehetett, összesen 41 éjszakán. Ezután részint műszere szerkezeti sajátosságai miatt, részint betegsége, részint pedig a kedvezőtlen időjárás következtében észlelés-sorozata megszakadt. Egyelőre nem is tudta folytatni, mert az égitest már túl korán nyugodott, s megfigyelése lehetetlenné vált az alkonyi fényben.

Piazzi megírta felfedezését a párizsi obszervatórium igazgatójának, majd további néhány éjszakai munka után más csillagászoknak – többek között Bode-nak – is azzal, hogy üstököst talált. De titokban sejtette, hogy objektuma mégsem üstökös, mert nem mutatta az üstökösök szokásos tulajdonságait: nem volt csóvája, sem kómája, és mozgásának jellege is más volt, mint az üstökösöké általában.

Áprilisban Zách is tudomást szerzett a felfedezésről, és akárcsak Bode, mindjárt megsejtette, hogy a keresett bolygóról van szó. Piazzi a Ceres nevet javasolta neki.

A bolygócska azonban egyelőre elveszett. Hónapok múlva előbújt ugyan a hajnali égen, de addigra természetesen továbbhaladt a pályáján, s nem lehetett tudni, merre keressék. Helyét Olbers is, Zách is sikertelenül próbálta kiszámítani. Ekkor egy fiatal német matematikus, (a később a világ talán legnagyobb matematikusává lett) Karl Friedrich Gauss (1777-1855) vette kezébe a dolgot. Kidolgozott egy módszert a bolygók pályaszámítására, mellyel bármely bolygó pályaelemei meghatározhatók, ha róla legalább három különböző időpontban mért pozíció-adatok állnak rendelkezésre. Természetesen minél több és időben minél távolabbi adatunk van, annál pontosabb eredményeket kapunk. A rendelkezésre álló adatok alapján Gauss kiszámolta az égitest várható helyét, s ott Zách és Olbers újra meg is találta azt. Közepes naptávolsága 2,77 CsE-nek adódott, tehát lényegében megfelelt a Titius-Bode szabálynak.

E „szabályról” különben még ma is sok vita folyik. Egyesek véletlennek tartják, hiszen a Neptunusz naptávolságát már hibásan adja meg (30 CsE helyett 38,8 CsE). De nem lehetetlen, hogy a nagybolygók kölcsönös gravitációs hatása hosszabb idő alatt bármely bolygórendszerben létrehoz valami hasonló – esetleg más képlettel kifejezhető – összefüggést. Például Naprendszerünk óriásbolygóinak holdrendszerében is kimutathatók efféle, de konkrét alakjukban a Titius-Bode szabálytól teljesen eltérő szabályszerűségek.

Az „égi rendőrség” tehát elégedett lehetett: meglett a renitens égitest. Csakhogy a Ceres túl halvány, vagyis túl kicsi. Remélni lehetett, hogy a Ceres felfedezése még nem a végleges eredmény. Csakugyan, Olbers 1802-ben talált egy másik, hasonló pályájú és méretű bolygócskát, melyet Pallas-nak keresztelt el. Harding 1804-ben Lilienthalban meglelte a harmadik apróságot, amely a Juno nevet kapta; 1807-ben pedig Olbers a Vestát találta meg. További felfedezés egyelőre nem volt; úgy látszott, a feladatot megoldották.

A Ceres a 2007. szeptember 27-én indított Dawn űrszonda felvételén (kb. 46.000 km távolságból). Az Occator nevű becsapódási kráterben látható fényes foltok anyaga valószínűleg a törpebolygó mélyéről felszivárgó és a felszínen elpárolgó vízből kikristályosodott só

Mint tudjuk azonban, a történet korántsem ért véget. 1845-ben egy szorgalmas amatőrcsillagász, Karl Ludwig Hencke (1793-1866) felfedezte az 5. kisbolygót, az Astreá-t. Azóta egyre újabb kisbolygókat találnak, immár több százezerre rúg a számuk. (A Ceres-t ma már nem kisbolygónak, hanem törpebolygónak nevezzük.) Sok kisbolygót űrszondák látogattak meg, közeli felvételeket készítettek róluk, sőt anyagmintákat hoztak róluk. Egyre több érdekességet tudunk meg Naprendszerünk e különös parányairól. Az „égi rendőrség” munkája ma is folytatódik…


Az MTA oldalán megjelent cikk másodközlése.

HÍREK: A Dawn és a Kepler alkonya, az Osiris hajnala, közeledés a Naphoz

A Dawn alkonya

Végéhez ért a Dawn űrszonda 11 éves, sikerekkel teli küldetése. Az űreszköz stabilizálásához szükséges üzemanyag kifogyott van, így a szonda működésképtelenné vált: antennái már nem tudnak a Föld felé fordulni, és a napelemtáblái sem fognak a Nap felé nézni, így az energiaellátása is véget ér. Bár ezek után még évtizedekig marad Ceres-körüli pályán, az űrszondáról már nem fogjuk hallani.

A Dawn tizenegy éve igen sikeres volt: két kisbolygóövbeli égitest körül is pályára állt, a Vesta kisbolygó, illetve a Ceres törpebolygó körül. Előbbin felfedezett egy hatalmas hegycsúcsot, a Rheasilvia-kráter közepén magasodó központi csúcsot, melyről kiderült, a marsi Olympus Mons után a legmagasabb hegycsúcs a Naprendszerben.

A Vesta a Dawn felvételén. A kép alsó felén látható a Rheasilvia-csúcs (NASA).

Utóbbin, a Ceres-en többek között felfedezett egy rejtélyes, világos foltcsoportot, az Occator-kráterben, melyről később megállapították, hogy a relatíve sötét égitesten “világító” pontok valójában sókiválások.

A Ceres, középen a rejtélyes Occator kréterrel (NASA).

A Ceres a Dawn felvételeiből összeállított animáción (NASA).

Mivel a Dawn hajtóanyaga bármikor elfogyhat, a NASA biztonsági okokból olyan pályára állította a szondát, melyen legalább két évtizedig stabilan fog a Ceres körül keringeni.

Forrás: NASA

Véget ért a Kepler missziója

A Dawn-nal ellentétben a Kepler missziója már véget ért, az űrtávcsőnek mostanra teljesen elfogyott a hajtóanyaga, így 9 évnyi működés után végleg leállt, továbbra is stabil pályán maradva a Nap körül. Küldetésének évei alatt több, mint 2600 Naprendszeren kívüli bolygót, más néven exobolygót fedezett fel, úgynevezett tranzit módszerrel, melynek során a csillagnak az előtte áthaladó bolygó okozta fényességcsökkenését mérte.  A több, mint 2600 felfedezett bolygó mellett még további 4600 exobolygó-jelölt, illetve 8 apró, lakhatósági zónában található kőzetbolygó felfedezése köthető a Kepler nevéhez.

A Kepler egy festő ábrázolásában. A küldetés rávilágított arra, hogy több bolygó lehet a Galaxisban, mint ahány csillag (NASA/Ames/Wendy Stenzel).

Forrás: NASA

Közeledik a Bennuhoz az OSIRIS-REx

Az OSIRIS-REx, mely december 3-án érkezik meg úticéljához, a Bennu kisbolygóhoz, pár napja egy káprázatos fotóval örvendeztetett meg minket. A montázs október 29-én, az aszteroidától 330 kilométerre készült.

A 330 km-re lévő Bennu aszteroida (NASA).

Forrás: NASA

Rekord közel a Naphoz a Parker Solar Probe

November 11-én kerül ember alkotta űreszköz legközelebb a Naphoz, a Parker Solar Probe mindössze 47 millió kilométerre közelíti meg központi csillagunkat, megdöntve  az amerikai-német Helios-2 1978-as, 43 millió kilométeres rekordját. A Nap külső légkörét vizsgáló űrszondának ez lesz az első “napsúrolása” a 24-ből, melyek során egyre kisebb távolságra suhan el csillagunk mellett.

Forrás: NASA

Szerző: Planetology.hu