A kutatók eddig is tisztában voltak azzal, hogy a földtörténet korai időszakában planétánkat óriási méretű kisbolygók bombázták, de egy friss elemzés szerint ennek mértéke tízszerese volt a korábban feltételezettnél – számol be a Phys.org. Ez a 2,5-3,5 milliárd évvel ezelőtti, átlagosan 15 millió évente jelentkező becsapódássorozat a dinoszauruszokat kipusztító impakt eseményhez hasonló nagyságrendű volt. Ennek során egy-egy ütköző aszteroida mérete meghaladta egy városét, sőt elérhette egy megyéét is. A kutatók azt is vizsgálták, hogy mindez milyen hatással volt Föld kőzetburkának geokémiájára. Eddigi eredményeiket a Goldschmidt Geokémiai Konferencián ismertették.
Az ősi Föld környezeti viszonyai összehasonlíthatatlanul mostohábbak voltak a ma ismert anyabolygóhoz képest. A tudósok úgy gondolják, hogy planétánkat óriási számban bombázták 10 km-t is meghaladó méretű kisbolygók, és ez komoly hatással volt a felszín kémiai összetételre, valamint jelentősen befolyásolta az élet elterjedését. Akár egyetlen ilyen becsapódás is a 65 millió éve a dínókat a föld színéről eltörlő Chicxulub-eseménnyel összehasonlítható nagyságrendű volt. Tegyük azonban hozzá, hogy az ős-Föld viszonyai jelentősen különbözték a Chicxulub-korabelitől, így az impakt események hatásai is igen eltérőek voltak.
Fotó: SwRI/Simone Marchi, Dan Durda
A hasonló típusú becsapódási események során keletkezett kráterek láthatóak a Holdon, valamint a kőzetbolygókon, a Földön azonban a légkörrel összefüggő időjárási eróziós folyamatok, valamint a lemeztektonika eltüntette a szemünk elől ezen az ősi asztroblémek létezésének kézzel fogható bizonyítékait. Mindezek ellenére az ősi becsapódások „visszhangja” ott van beépülve a legrégebbi földi kőzetekben apró gömböcskék, ún. szferulák formájában. Egy-egy hatalmas becsapódás során a megolvadó és kirepülő anyag a légkörben lehült, majd a földre visszahullva üvegszerű formában épült be az alapkőzetbe. Minél nagyobb volt egy impakt esemény energiája, az erre utaló részecskék annál távolabbi helyeken is fellelhetők geológiai jelző-réteget képezve.
Dr. Simone Marchi, a Colorado állambeli Délnyugati Kutatóintézet munkatársa vezetésével most az egykori becsapódásoknak új modelljét dolgozták ki, majd ennek „működőképességét” az ősi szferula-rétegek adatainak statisztikai elemzése során „tesztelték”. Arra jutottak, hogy a Föld korai időszakára jellemző meteoritbombázás eddigi modelljei jelentősen alábecsülték a becsapódási események számát, amelynek bizonyítékait azonban az impaktitrétegek megőriztek. A becsapódások fluxusa egy tízszeres faktor bevezetését indokolja a 2,5-3,5 milliárd évvel ezelőtti jóval gyakoribb impakt eseményszám miatt. Mindez azt jelenti tehát, hogy ebben a korai földtörténeti időszakban egy-egy Chicxulub-jellegű esemény 15 millió éves gyakorisággal is bekövetkezhetett.
A kutató elmondta, hogy minél jobban megismerjük az ősi Föld viszonyait, annál jobban megértjük azt, hogy a kozmikus ütközések olyanok, mint elefánt a porcelánboltban. Energiájuk a földkéreg és a földi légkör fejlődéstörténetét alapvetően befolyásolta, ugyanakkor számuk és nagyságrendjük pontos ismeretének hiányában hatásukról a modellek gyakorta megfeledkeznek.
Példának okáért most már azt is vizsgálják, hogy a becsapódásoknak milyen szerepe volt a légkör oxigéntartalmának változásában, a légkör „evolúciójában”. A kutatási eredmények azt mutatják, hogy az intenzív becsapódások időszakában a légköri oxigén aránya drámain ingadozott. Tekintettel a gáznak a Föld fejlődéstörténetében, különösen pedig az élet fejlődésében játszott fontosságára, ez az összefüggés a további vizsgálatokat különösen fontossá teszi. Dr. Simone Marchi szerint ez jelenti majd a kutatások következő szakaszát.
Az arizonai Barringer-kráter. Fotó: Wikimedia Commons
Dr. Rosalie Tostevin, a Fokvárosi Egyetem kutatójának véleménye szerint ezek a nagyenergiájú becsapódások nyilvánvalóan hatalmas pusztítást végeztek, ugyanakkor erről az időszakról már csak minimális mennyiségű földi kőzetanyag tanúskodik. Ebből következtében kevés a közvetlen bizonyíték, a környezeti és ökológiai hatások pedig csak becsülhetők. Éppen ezért a Dr. Simone Marchi által felvázolt modell nagymértékben segíthet jobban megérteni a becsapódások számát és nagyságrendjét.
A kémiai markerek egyes értelmezése szerint az oxigénszint 2,5 milliárd évvel ezelőtt megkezdődött folyamatos emelkedése előtt is már az őslégkör tartalmazta az életadó gázt – mindez azonban továbbra is vitára ad okot a témával foglalkozó tudományos közösségben. Eddig ennek kérdéskörét jellemzően a Föld, mint égitest, valamint az élet fejlődése alapján értelmezték – most az erre vonatkozó vizsgálatok tehát kiegészültek a Földön kívüli (extraterresztrikus) erők hatásainak figyelembevételével.
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.
Szerző: Ivanics Ferenc, Bakonyi Csillagászati Egyesület
Amikor először felmerült bennünk, hogy látássérülteknek tartsunk csillagászati ismeretterjesztést, a legtöbben azt mondták, hogy ez lehetetlen. Pedig külföldön, nyugaton már találtunk hasonlóra példát. Tudomásunk szerint mi leszünk az elsők, akik hasonlóba kezdenek Magyarországon. Miután azonban elkészültünk a programmal, még nem tudtuk, hogy miként is fog ez működni.
Ezért (is) vettük fel a kapcsolatot a Vakok és Gyengénlátók Veszprém Megyei Egyesületének vezetőjével, Csehné Huszics Mártával, hogy segítsen a program tesztelésében. Ezáltal sikerült egy baráti találkozót szerveznünk a két szervezet között. Május 29-én találkoztunk a veszprémi központjukban. Elsődlegesen elmondható, hogy mindkét egyesület tagjai nagy izgalommal várták a 0. programnak nevezett találkozót.
Mi főként arra voltunk kíváncsiak, hogy valóban megvalósítható-e a program, vagyis sikerül-e átadni a látássérülteknek az élményt? Nos, bátran kijelenthetjük, hogy igen! Azzal, hogy végigtapogatják a maketteket, a felszínformákat vagy olyan folyamatokat, mint egy becsapódásos kráter képződése, illetve meghallgatják a hozzájuk tartozó magyarázó szövegeket, abszolút képesek megérteni azt, ami előttük van, pedig egy-egy folyamat sokszor még a látó ember számára is bonyolult vagy hihetetlen.
Az élmény, amit megtapasztaltunk, mindkét fél számára fantasztikus volt. A látássérültek igazán hálásak voltak nekünk, amiért egy olyan világot tettünk számukra elérhetővé, tapinthatóvá, mely – elmondásuk szerint – eddig teljesen kiesett számukra. Azonban nekünk is ki kell fejeznünk a hálánkat, ugyanis mi is rengeteg élményt és tapasztalatot szereztünk általuk. Tulajdonképpen elmondható, hogy mindkét fél „profitál” ebből a programból. Kölcsönösen adtunk egymásnak, s általuk mi is gazdagabbá váltunk. Így végül valamennyien sok újdonságot „vittünk haza”.
Egyesületünk számára ez volt az egyik legszebb élmény. A látássérültek hihetetlen partnerek, emellett fantasztikus nyitottsággal élik életüket a világ dolgaira. Mivel mindkét fél segített a másiknak, ezért ez egy közös projekt volt, melyben együtt dolgoztunk, s tudjuk, érezzük, így lesz ez a jövőben is. E közös munka pedig számunkra is szemléletformáló erőként hatott. Nekünk ugyanis eddig szinte semmilyen tapasztaltunk nem volt a látássérültekkel. Így meg kellett tanulnunk boldogulni az ő világukban. Szerencsére azonban nagyon segítőkészek voltak, így tagjaink hamar megtanulták kezelni a helyzetet.
Miközben kölcsönösen segítettük egymást, számunkra hatalmas élményt jelentett bevezetni egy látássérültet a csillagászat világába. Ezen élmény hatására úgy döntöttünk, hogy egy újabb állomással egészítjük ki a programot. Mivel e projekt részben látóknak is készült, úgy döntöttünk, hogy egy érzékenyítés keretében bevezetjük őket a vakok világába, méghozzá játékos formában.
Ehhez egy úgynevezett mystery boxot készítünk. Ez egy olyan doboz, melybe nem lehet belátni semelyik irányból, csak egy fekete szövettel fedett nyílás van rajta, melyen a kezeket lehet bedugni. Előzetesen elhelyezünk benne egy makettet, majd megkérjük a látó személyt, hogy pusztán a tapintás alapján próbálja meg kitalálni, melyik makettet tartja a kezében. Annyiban puskázhat, hogy lát maga előtt egy kártyát, melyen négy hasonló alakzat van (például kráterek) és ebből kell kitalálnia, hogy melyiket tapintja.
Mindezzel hazánkban egy olyan egyedi programot szeretnénk létrehozni, mely vakok és látók számára is egyenlő élményt nyújt, ezáltal közelebb hozva egymáshoz mindkét felet. Miközben együtt dolgoztunk, folyamatosan elcsodálkozunk azon, hogy a látássérülteknek mennyire fantasztikus a háttértudásuk és a tájékozottságuk. Mindabból, amit átéltünk, ki merjük jelenteni, hogy ez egy „gyönyörű barátság kezdete lehet”.
A 0. programon nagyon sokat tanultunk és rengeteg tanácsot kaptunk. Ezeket mind hasznosítjuk a projekt folytatásában. Már most elkezdjük a módosításokat az eszközparkon, illetve elindítjuk a további programok szervezését. Zárásként elmondhatjuk, hogy eddig ez az egyik legnehezebb, mégis legtöbb élményt adó programunk. Nehéz, mert rengeteg odafigyelést és új magatartásformák kiépítését teszi szükségessé, hiszen látássérültekkel dolgozunk. Oda kell figyelni a mozgásunkra, a beszédünkre stb., ami hihetetlen módon kifárasztja az embert. Ezt a fáradtságot mégis pozitívan éljük meg, hiszen a program közben a legnagyobb élményt nyújtja számunkra. Ahogy együtt örülünk a látássérültekkel, mikor figyeljük, ahogy érintés útján megértik a csillagászat világát, s akkor tudjuk, hogy ez a program igenis működőképes. S aztán halljuk a rengeteg hálát, a köszönetet, a szívből jövő öleléseket…És ezek azok a dolgok, melyek miatt e projekt vált számunkra – az összes eddigi közül – a legkedvesebbé.
Most már tudjuk, hogy megérte a sok befektetett munka, és igenis lehetséges ez a program. Úgy véljük, hogy képesek vagyunk egy hidat létrehozni e két világ között, s így egy új univerzum nyílik meg mindkét fél számára. A látássérültekkel kialakított különleges kapcsolat miatt pedig azt érezzük, hogy minden eddigi formabontó programunk közül ez a legemberibb.
A Psyche kisbolygót 1852. március 17-én fedezte fel Annibale de Gasparis Nápolyban. Psyche-ről (Ψυχή), az emberi lelket megszemélyesítő mondabeli királylányról kapta a nevét. Átmérője 278×232× 164 km, a 12 legnagyobb tömegű kisbolygó egyike, legnagyobb az M típusúak, a fémes kisbolygók között.
Fantáziarajz a Psyche kisbolygóról. Forrás: Maxar/ASU/P.Rubin/NASA/JPL-Caltech
Ami egyedülállóvá teszi ezt az égitestet, az a keletkezése utáni története, hiszen egy olyan, erdetileg mintegy 500 kilométer átmérőjű, a Vestához hasonló protoplanétáról, törpebolygóról van szó, mely ütközések során elvesztette kérgét és köpenyét, hátrahagyva a protoplanéta lehámozott vasmagját (1). Tömege 2.41×10^19 kg, sűrűsége csaknem 4 g/cm3 (2).
Földi elemzése azt mutatja, hogy alakja szabálytalan. Hatalmas tömeghiány van az egyenlítő közelében, mely a Vesta Rhestailvia kráterére emlékeztet. A déli pólus közelében két további kisebb (50–70 km átmérőjű) kráterszerű mélyedés is található (3).
Hatalmas tömegű vasról és egyéb fémekről van szó tehát. Az amerikai Forbes üzleti magazin 1×10^15 dollárra becsüli az értékét (4). Természetesen ez az érték a hipotetikus, de jól jelzi esetleges jövőbeli anyagi értékét, amennyiben ez az ásványkincs kiaknázható lesz. Tudományos szempontból is rendkívüli fontossággal bír. A NASA Psyche küldetése 2022-re tervezett, kilövése egy SpaceX Falcon Heavy rakétával fog történni, várhatóan 2026 januárjában érkezik majd meg a kisbolygóhoz (5).
Jelenlegi megfigyelések azt mutatják, hogy a Psyche fém-piroxén összetételű. Ez, és mért sűrűsége egyaránt összhangban van a mezosziderit meteoritokkal (≈ 4,25 g/cm3) és a Steinbach meteoritokkal (≈ 4,1 g/cm3) (6, 7). Felszínének mintegy 90%-a fémes (vas és nikkel), 10%-a szilikátos kőzet, mely 6% ortopiroxént tartalmaz (8, 9).
További érdekesség, hogy a NASA Mauna Kea-i NASA IRTF teleszkópja 2016 októberében hidroxil-ionokat talált az aszteroida felszínén, melyek vízjégre utalhatnak. Mivel úgy tudjuk, hogy a Psyche száraz körülmények között képződött, víz jelenléte nélkül, a hidroxil-ionok bizonyára jeges planetezimálok, üstökösök segítségével érhették el a Psychét (10, 11)
Kialakulása és további sorsára vonatkozó hipotézisek szerint tehát az eredeti, 500 kilométer átmérőjű protoplanétát ért, legalább három, hatalmas impakt esemény lecsupaszította a kérgét és a köpenyt. A megmaradt fémes magot vékony szilikátos mezosziderit réteg borítja. Planetológiailag ebben az esetben a Psyche analóg lenne a Merkúrral, mely szintén elvesztette külső rétegeit (12).
A mezoszideritek vitathatatlanul a differenciált meteoritok egyik legrejtélyesebb csoportja. A mezoszideritek nagyjából azonos arányú Fe-Ni fémből és szilikátokból álló breccsák. A pallazitokkal ellentétben, ahol a szilikátok mély köpenyi eredetűek, a mezoszideritekben lévő szilikátok bazaltos, gabbrós és piroxenites összetételűek (13), hasonlóak a Vestai eukritokhoz. A mezoszideritek fémösszetétele egyforma, ami arra utal, hogy a fém olvadt volt, amikor a szilikátokkal keveredett (14). Számos innovatív modell megpróbálta megmagyarázni a kéreganyag és a protoplanéta magjának fémes keverékét (15), ezek a modellek olvadt planetezimálok nagy, differenciált aszteroidák felszínére gyakorolt hatását kutatják (16, 17) kis sebességű impakt esemény keretében.
A mezoszideritek másik szokatlan jellemzője a nagyon lassú metallográfiai hűlési idő (18, 19). Ez arra utal, hogy a mezosziderit szülőégitestnek nagynak kellett lennie. A mezoszideritek fiatal 39Ar-40Ar kora (3,95 milliárd év) szintén ezt igazolja (20), valamint a tény, hogy sok mezosziderit esetében tapasztalták metamorfizmus jeleit. Ez a változás elsősorban hő és nyomás hatására következik be.
Sok jel arra mutat tehát, hogy a mezoszideritek szülőégiteste a Psyche kisbolygó (25) – ez azonban további kérdéseket vet fel. Hol van a hatalmas impakt esemény által létrehozott Psyche kisbolygócsalád, miként ezt a Vesta esetében tapasztaljuk? (21, 22). A mezoszideritek oxigén-izotópos elemzései azt mutatják, hogy ezek a Vestai eredetű HED meteoritokkal (Howardit-Eukrit-Diogenit) kapcsolatosak, vagy esetleg egy olyan másik szülőégitestről, mely a Vesta környezetében alakult ki a szoláris ködben (23, 24). A Psyche kisbolygó jelenlegi átlagos naptávolsága 2,921 CSE, a Vestáé pedig 2,362 CSE.
A Dhofar 007 eukrit polimikt breccsa (26) durvaszemcsés gabbrós klasztere például arról tanúskodik, hogy eredetileg kumulált kőzet volt, amely az anyaégitest kérgében kristályosodtak ki, tehát kétlépcsős utókristályosodási folyamaton ment át: gyors lehűlés magas hőmérsékleten és lassú lehűlés alacsonyabb hőmérsékleten. Ez utóbbi a mezoszideritekhez hasonló ütem. Ez a kétlépcsős hőtörténet és a mezoszideritek fémes részeihez hasonló sziderofil elemek relatív bősége arra utalhat, hogy a Dhofar 007 meteorit egy mezosziderit-zárvány (27).
Sok a fehér folt tehát a Psyche kialakulása és későbbi fejlődése, valamint a mezoszideritek eredete körül. A NASA 2022-es küldetése remélhetőleg a kérdések egy részére választ fog adni, de erre 2026-ig, a szonda megérkezéséig várnunk kell.
Források:
Elkins-Tanton, L.T.; Asphaug, E.; Bell, J.; Bercovici, D.; Bills, B.G.; Binzel, Richard P.; et al. (March 2014): “Journey to a Metal World: Concept for a Discovery Mission to Psyche”, https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2014/pdf/1253.pdf
Viikinkoski, M.; Vernazza, P.; Hanuš, J.; Le Coroller, H.; Tazhenova, K.; Carry, B.; et al. (6 November 2018). “(16) Psyche: A mesosiderite-like asteroid?” https://www.aanda.org/articles/aa/pdf/2018/11/aa34091-18.pdf
Hanuš, J.; Viikinkoski, M.; Marchis, F.; Ďurech, J.; Kaasalainen, M.; Delbo’, M.; Herald, D.; Frappa, E.; Hayamizu, T.; Kerr, S.; Preston, S.; Timerson, B.; Dunham, D.; Talbot, J. (2017). “Volumes and bulk densities of forty asteroids from ADAM shape modeling”, https://www.aanda.org/articles/aa/pdf/2017/05/aa29956-16.pdf
NASA Will Reach Unique Metal Asteroid Worth $10,000 Quadrillion Four Years Early, https://www.forbes.com/sites/bridaineparnell/2017/05/26/nasa-psyche-mission-fast-tracked/?sh=3efc908d4ae8
The Psyche mission, https://www.jpl.nasa.gov/missions/psyche
Mission to a Metallic World: A Discovery Proposal to Fly to the Asteroid Psyche. Future Planetary Exploration
Callahan, Jason (30 March 2015). “Discovery lives”, https://www.thespacereview.com/article/2722/1
Atkinson, Nancy. “Pure Metal Asteroid Has Mysterious Water Deposits”. Universe Today, https://www.universetoday.com/131738/pure-metal-asteroid-found-with-mysterious-water-deposits/
Takir, Driss; Reddy, Vishnu; Sanchez, Juan A.; Shepard, Michael K.; Emery, Joshua P. (2016). “Detection of water and/or hydroxil on asteroid (16) Psyche”. The Astronomical Journal. 153 (1): 31., https://arxiv.org/abs/1610.00802
Asphaug, E.; Reufer, A. (2014). “Mercury and other iron-rich planetary bodies as relics of inefficient accretion”. Nature Geoscience. 7 (8): 564–568., https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2014NatGe…7..564A/abstract
Assessment of the Mesosiderite-Diogenite Connection and an Impact Model for the Genesis of Mesosiderites, https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2014/pdf/2554.pdf
Compositions of large metal nodules in mesosiderites: Links to iron meteorite group IIIAB and the origin of mesosiderite subgroups, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0016703790901347
Impact versus internal origins for mesosiderites, https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/JB088iS01p0B257
Evolutionary History of the Mesosiderite Asteroid: A Chronologic and Petrologic Synthesis, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0019103583710183
Formation of mesosiderites by low-velocity impacts as a natural consequence of planet formation, https://www.nature.com/articles/318168a0
Thermal and shock history of mesosiderites and their large parent asteroid, https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/001670379600110X
The metallographic cooling rate method revised: Application to iron meteorites and mesosiderites, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1111/j.1945-5100.2001.tb01815.x
Bogard and Garrison, (1998): 39Ar-40Ar ages and thermal history of mesosiderites. Geochim. Cosmochim. Acta, 62, 1459-1468.
Davis, D. R.; Farinella, Paolo & Francesco, M. (1999). “The Missing Psyche Family: Collisionally Eroded or Never Formed?”. Icarus. 137 (1): 140., https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1999Icar..137..140D/abstract
Fugitives from the Vesta family, https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2008Icar..193…85N/abstract
Chronological Evidence for Mesosiderite Formation on Vesta, https://www.hou.usra.edu/meetings/metsoc2019/pdf/6242.pdf
New enclaves in the Vaca Muerta mesosiderite: Petrogenesis and comparison with HED meteorites, http://adsabs.harvard.edu/pdf/1991AMR…..4..263K
16 Psyche: A mesosiderite-like asteroid? https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2018/11/aa34091-18/aa34091-18.html
Yamaguchi, A., Setoyanagi, T., & Ebihara, M. (2006). An anomalous eucrite, Dhofar 007, and a possible genetic relationship with mesosiderites. Meteoritics & Planetary Science, 41(6), 863-874.
Szerző: Ivanics Ferenc, Bakonyi Csillagászati Egyesület
Egyesületünk mindig is arra törekedett, hogy bárki számára közelebb hozza, élményszerűvé és kézzelfoghatóvá tegye a csillagászat és az űrkutatás világát. Már-már vesszőparipánkká vált, hogy a tudományos ismeretterjesztés interaktív formában mindenkinek elérhetővé váljon. Mégis, vannak olyan emberek, akik esetén elsőre lehetetlennek tűnik mindez. Ők a látássérültek. A mi fejünkben azonban már három évvel ezelőtt megfogant egy gondolat: szerettük volna valamiképpen az ő számukra is elérhetővé tenni az Univerzumot. Mind a mai napig, ha valaki a csillagászati ismeretterjesztésre gondol, akkor általában egy távcsöves bemutató képe villan fel lelki szemei előtt. Egy ilyen bemutató azonban, ahol elsődlegesen a szemünket használjuk, egy vak ember számára nem releváns. Egyesületünk már az első pillanattól kezdve azon volt, hogy a hagyományos, távcsöves ismeretterjesztés mellett, azzal egyenrangú programokat dolgozzon ki. Programjainknak már indulásunktól kezdve részei a kézzelfogható makettek, modellek és kőzetek. Ebből kiindulva hamar meg is született az ötlet: kézzelfoghatóvá kell tenni a világűrt, hiszen a látássérültek leginkább a kezüket, a tapintást használják tájékozódásra. Fő eszközünk pedig a nemrég már hazánkban is elterjedt és az átlagember számára elérhetővé vált 3D nyomtatás lett. Azonban az ötlet hosszú éveken keresztül csak álom maradt, mivel más programokra koncentráltunk. Tavaly, az év második felében azonban végre elkezdtük ennek az új és formabontó, részben kísérleti programnak a megvalósítását.
Mivel egy vidéki, nonprofit egyesület vagyunk minimális erőforrásokkal, először is támogatókra, szponzorokra volt szükség, hogy álmunk valóra váljon. Szerencsére nem kellett messzire mennünk az ajkai Schwa-Medico, illetve a budapesti Thermo Épgép Kft. egyből projektünk mellé álltak anyagi támogatásukkal. Ezután 2020 decemberében végre belevághattunk a program gyakorlati megvalósításába, ami korántsem volt olyan könnyű, mint azt elsőre gondoltuk.
A fő lépés természetesen a tapintható makettek és modellek legyártása volt. Ennek első elemeként kidolgoztunk egy tematikát, ami részletesen bemutatja saját bolygórendszerünket. Jelenlegi programunkban a Naprendszer égitesteit szándékozunk bemutatni. Végül 46 db égitestet választottunk ki nyomtatásra, azok esetenként több érdekes felszíni formájával (ismertebb kráterek, vulkánok, kanyonok, stb.) egyetemben. Így a 3D nyomtatással előállított modellek száma összesen 77 darab lett. A 3D nyomtatás során gyártott modelleket az interneten ingyenesen elérhető adatbázisokból és a NASA honlapjáról töltöttük le. A 3D nyomtatott elemek mellé 9 darab egyedileg készített modell került. Az összesen 86 modell mellé 3 darab valódi meteoritot és egy becsapódások során képződő úgynevezett tektitet is adtunk. Ezen égi kövek már régóta részét képezik bemutatóinknak, ezért semmiképp sem maradhattak ki. A bemutatóhoz egyrészt egy kőmeteoritot választottunk, másrészt két vasmeteoritot, így a főbb típusok képviselve vannak.
A vasmeteoritok közül az egyik az argentin Campo del Cielo egy 3,5 kg-os példánya. A másik az amerikai Canyon Diablo. Utóbbi azért került a gyűjteménybe, mert 3D nyomtatással elkészíttettük mellé a főtömeg által vájt arizonai Barringer-krátert. A vasmeteoritoknak nemcsak a tapintásuk vagy a súlyuk, hanem a szaguk is érdekes, ezért is kerültek bele a tematikába. Egy negyedik kőzet is része a programnak, egy metamorf kőzet, azon belül egy tektit. Rá a kráterképződés bemutatásánál „lesz szükség”. Itt pedig meg kell említenünk, hogy nem minden modellünk született meg 3D nyomtatásból. Egyes makettek egyedi módon, kézzel készültek, ezeket mind Surányi Zoltán tagtársunk állította elő. Két üstökös-modell és az aszteroida-becsapódás folyamatát bemutató hat tábla került ki a kezei közül. Ezek mellett évekkel ezelőtt ajándékba kaptunk egy gittből készült holdfelszínt. Ez azt a területet ábrázolja az Esők Tengerén, ahová a Luna-2 űreszköz 1959-ben becsapódott, vagyis itt érte el először ember alkotta tárgy egy idegen égitest felszínét. A holdfelszín-makettet, mely az egyik legnagyobb a gyűjteményünkben, Vértes Ernő amatőrcsillagász készítette 1974-ben az egykori veszprémi csillagászati szakkör részére. A modell tehát csaknem ötven éves, készítője nem is sejthette, hogy egyszer egy ilyen, az országban egyedi és első programban kap majd helyet. A makettet Surányi Zoltán tagunk újította fel, egy hónapig dolgozva rajta.
A többi makett viszont már 3D nyomtatással készült. Bár egyesületünk is rendelkezik egy ilyen speciális nyomtatóval, egyértelmű volt, hogy az kevés, ezért más segítség után kellett néznünk. Szerencsére az ismerősi körben több embert is találtunk, aki rendelkezik 3D nyomtatóval, például Lisztmaier Gábor. Ők a kisebb maketteket készítették el. Voltak azonban nagyméretű illetve olyan makettek, melyek sok részből álltak, így „házilag” nem lehet őket előállítani. Emellett hamar felmerültek problémák az otthoni nyomtatáskor, mind a magunk, mind a többiek részéről: a nyomatók a fokozott igénybevétel miatt többször felmondták a szolgálatot, emiatt csúszott is a program, bár erre fel voltunk készülve. Szerencsére a nagyobb makettek előállításában segítséget kaptunk a VARINEX Zrt-től, akik ingyen, minden munkatársukat bevonva dolgoztak makettjeinken. Így ők is szponzorjainkká váltak. Az ő kezük alól került ki egy méretarányos naprendszer-modell, egy nagyméretű Tycho-kráter és egy vetületi földtérkép, mely több mint harminc négyzetlapból áll (a földtérkép összeszerelve 1,4 m x 0,7 m).
Ezeket a nyomtatott modelleket aztán mind le kellett festeni. A munka oroszlánrészét Ivanics-Rieger Klaudia végezte. Joggal merülhet fel, hogy miért festjük le a modelleket, ha egyszer vakok számára készültek? Ennek több oka is van. Egyrészt, más programjainkban is szeretnénk felhasználni őket. Másrészt a festés információkkal lát el minket az adott felszínen kitapintható objektumokról. Harmadrészt látók is részt vesznek majd a Tapintható Univerzum programján. Negyedszer pedig a vakok és gyengénlátók közé a színvakok is beletartoznak, nekik pedig, még ha nem is ismerik fel a pontos színeket, azok fontosak a kontrasztok érzékeléshez. Néhány objektum lefestése egyszerű volt: a Hold vagy a Mars esetén elég volt egy-egy adott színnel, szürkével vagy vörössel dolgozni. De egyes bolygók, például a Jupiter már nem volt ilyen könnyű, a vetületi földtérkép festése pedig csaknem egy hetet vett igénybe.
A festés után a makettek fakeretet, illetve állványt kaptak, ezeket ismét Surányi Zoltán készítette el. Ezekre a keretekre kerülnek majd az információs panelek.
A sok makettet természetesen tárolni és szállítani kell valamiben. Ebben másik egyesületi tagunktól, Vágó Gábortól kaptunk segítséget, aki beszerezte a tárolóeszközöket, illetve biztosította a makettek védőcsomagolását. Közben rengeteget gondolkodtunk azon, hogy a program konkrétan hogyan fog megvalósulni. Végül abban egyeztünk meg, hogy a legjobb egy hanganyag összeállítása lesz. Ehhez először írtunk hetvenhét darab rövid, általában egy perc alatt elmondható szócikket az adott makettről, a legfontosabb információkkal. Ezeket a szócikkeket egyesületi tagunk, Nagy Richárd rögzítette hanganyag formájában. Rengeteg munka volt a csaknem nyolcvan szócikk felmondása, amit néha többször is meg kellett tenni, mire végre elnyerték végső formájukat. A hanganyag a honlapunkról lesz elérhető kétféle módon: QR-kód illetve úgynevezett NFC chip formájában, melyeket okostelefon segítségével lehet majd aktiválni, meghallgatni. A chipek beszerzését illetve a szükséges informatikai hátteret egyesületünk informatikusa, Csánitz László biztosította.
A program azonban nem jöhetett volna létre a Vakok és Gyengénlátók Veszprém Megyei Egyesülete nélkül. Először is rengeteg ötletet és jó tanácsot kaptunk a program megvalósításával kapcsolatban az egyesület elnökétől, Csehné Huszics Mártától. Emellett szükségünk volt Braille-írással nyomtatott elnevezésekre is, az összes, tehát mind a 90 modellhez. Ezeket Lebcelterné Veiland Orsolya készítette el számunkra. Ezek a szövegek a chipekkel és QR-kódokkal együtt a makettek keretein, tartóin kapnak majd helyet.
A továbbiakban hosszú és folyamatos együttműködést tervezünk a Vakok és Gyengénlátók Veszprém Megyei Egyesületével. A programot először náluk mutatjuk majd be, de ez inkább lesz egy baráti találkozó és egy kísérleti jellegű teszt. Miután pedig tovább finomítottunk rajta, reméljük, hogy rengeteg helyre eljuthatunk vele, hogy elvigyük a tapintható Univerzumot vakoknak és látóknak egyaránt.
Több mint fél évet töltöttünk e programunk előkészítésével. Egyesületünk minden tagja hozzátett valamit azért, hogy létrejöhessen valami igazán érdekes. A munka során felmerült sok-sok nehézség mellett hihetetlen erőt adott számunkra azoknak a cégeknek és magánembereknek az önzetlen támogatása, akik velünk együtt egy újfajta élményt szeretnének ajándékozni azoknak az embertársainknak, akiknek, nincs lehetőségük megszemlélni a kozmosz csodáit. Az új interaktív programunk még nem debütált ugyan, azonban a munkánkat segítő szakemberek (mondhatom, hogy a barátaink), cégek és munkatársaik elsöprő lelkesedésén keresztül már most sok örömet hozott számunkra. Majdnem két tucat ember, három cég, ismerve vagy ismeretlenül, de azért dolgozott össze, hogy az eltérő érzékeléssel élő társaink mosolyát vagy áhítatát figyelve tanúi legyünk annak, hogy ezek a távoli világok miképp rajzolódnak ki érzékelésük vásznán…
Ez lesz az a pont, amikor munkánk elnyeri valódi értelmét! Köszönjük támogatóinknak, hogy hittek a projekt céljában és értékében!
Dr. Avi Loeb csillagász, és Amir Siraj egyetemi hallgató a Harvard Egyetemről erre a kérdésre keresik a választ. 2020. augusztusában, a The Astrophysical Journal Letters című tudományos folyóiratban közzétett elméletük szerint elképzelhető, hogy központi csillagunknak a régmúltban volt egy hasonló tömegű kettős kísérője, amely ugyanabból a sűrű molekuláris gázfelhőből alakulhatott ki, mint a Nap.
De miért fontos és érdekes ez az elmélet? Persze azon kívül, hogy nagyon menő volna kikönyökölni a teraszra és a kettős naplementében gyönyörködni, hasonlóan a Csillagok Háborúja ikonikus jelenetéhez.
A kulcs az Oort-felhőben rejlik, illetve annak kialakulásában. Miért és hogyan alakult ki a Naprendszer távoli, külső peremén elhelyezkedő, sok milliárdnyi jeges szikladarabból és üstökösből álló törmelékfelhő?
Az Oort-felhő távolsága Napunktól Csillagászati Egységekben – a távolságot jelző vízszintes skála logaritmikus
Az általánosságban elfogadott elmélet szerint az Oort-felhő annak a protoplanetáris korongnak a maradványa, amelyből a Naprendszer égitestjei is képződtek. A felhő az elképzelések szerint két részből áll. A korong alakú belső felhőből, amelynek modelljét Jack G. Hills csillagász vetette fel saját, üstökös kutatási eredményeire alapozva a 80-as évek elején (a belső felhőt ezért Hills-felhőnek is nevezünk), valamint egy gömbszimmetrikus, úgynevezett külső Oort-felhőből. Az Oort-felhő belső pereme a Naptól kb. 2.000 CSE (1 csillagászati egység = Föld-Nap távolság, nagyjból 150 millió km) távolságban helyezkedik el, míg külső pereme kb. 10.000 CSE (egyes elképzelések szerint akár 100.000 CSE) távolságra tehető. Csak az összehasonlítás kedvéért a Plutó 30-50 CSE távolságra kering a központi csillagtól. Az Oort- felhőt alkotó főleg víz-, metán- és etánjégből álló üstökösmagok és egyéb objektumok eredetileg a Naphoz sokkal közelebb jöttek létre, mígnem a nagybolygók gravitációs kölcsönhatásainak köszönhetően elnyújtott elliptikus, vagy parabolikus pályára álltak, a Naprendszer távoli vidékei felé lökődtek ki, olykor elhagyva a Nap gravitációs vonzáskörzetét. Az Oort-felhőt az azt alkotó objektumok közötti igen gyakori ütközések, a közeli csillagok gravitációs hatásai, átvonulásai, valamint a galaktikus ár-apály hatások is alakították.
Az Oort-felhő becsült távolsága a belső Naprendszerhez képest
A probléma ezzel a modellel az, hogy nem képes megnyugtatóan megmagyarázni a belső és külső Oort-felhő közötti anyageloszlás arányát. Loeb és Siraj szerint amint bevezetjük egy korai csillag-kísérő jelenlétét a modellbe nem csak közelebb kerülünk a megfigyelt állapothoz, de további érdekes kérdésekre is válaszokat kaphatunk.
Megfigyelési tapasztalatok szerint a Naphoz hasonló csillagok többnyire kettős rendszerekben fordulnak elő. A számítási modellek szerint a kettős csillagrendszerek sokkal hatékonyabbak az objektumok befogásában, mint az egyedülálló csillagok. Ha az elmélet helytálló és bizonyítást nyerne, hogy az Oort-felhő valóban egy korai Nap-kísérő csillag segítségével keletkezett, az jelentős következményekkel járna a Naprendszer kialakulásának eddig elfogadott elméletére vonatkozólag. Sőt, érdekes válaszokat adhatna az élet kialakulásával kapcsolatos kérdésekre is, hiszen az Oort-felhőben levő üstökösök jelentős szerepet játszhattak a Földi élet megjelenésében, például vizet és szállíthattak bolygónkra, vagy éppen a dinoszauruszok kihalását okozták.
Mi több, az elmélet hatással lehet a sokat emlegetett Kilencedik bolygó hipotézisre is. Egy, a Pluto pályáján túl keringő, akár Neptunusz méretű eleddig felfedezetlen égitestre, amelynek létezésére csak a Kuiper-öv bizonyos objektumainak egyedi pályaadataiból következtethetünk.
Természetesen az Oort-felhővel és a hipotetikus Kilencedik bolygóval (és lehetséges kísérőivel) kapcsolatos felvetések csak további megfigyelések útján nyerhetnek bizonyítást. A közvetlen fotografikus megfigyelések meglehetősen nagy kihívást jelentenek a csillagászok számára az óriási távolság, a hatalmas vizsgálandó terület, valamint a cél objektumok természete miatt. Mindazonáltal a chilei Vera C. Rubin Obszervatórium 8,4 m-es teleszkópja várhatóan idén megkezdi a Legacy Survey of Space and Time nevű programját, amelyben a tervek szerint a teljes, a távcső számára elérhető déli égboltot többször is lefényképezik. A megfigyelési program főbb céljai között – egyebek mellett – szerepel a Naprendszer kisebb égitestjeinek feltérképezése, különös tekintettel a Föld-közeli aszteroidákra (NEA) és Kuiper-övben található objektumokra (KBO), valamint a már említett Kilencedik bolygó utáni kutatás is. Az LSST felmérésnek köszönhetően várhatóan 10-szeresére, akár 100-szorosára is megnőhet az azonosított és katalogizált objektumok száma.
Jogosan tehetjük fel a kérdést: ha Napunknak tényleg volt egy kísérő csillaga, akkor hová lett? Miért nem élvezhetjük a kettős naplementét a Balaton partján? Loeb és Siraj azt feltételezik, hogy a keletkezési csillaghalmazban elhaladó egyéb csillagok gravitációs hatása szétszakította a Nap és kísérője közötti kapcsolatot és évmilliárdokkal ezelőtt kirepítette központi csillagunk párját a galaktikus térbe. A Nap rég elveszett társa mára már bárhol lehet a Tejútrendszerben.
Lehet-e megzenésíteni az egyes bolygókat, dallamba önteni azt, amit az egyes planétákról kollektív módon gondolunk/érzünk? Továbbá bebizonyítani azt, hogy a klasszikus zene erre a legalkalmasabb? Gustav Holst (1874-1934) angol zeneszerzőnek sikerült, mégpedig 1918. szeptember 29-én a londoni Queen’s Hall-ban. A zenészcsaládból származó, német-skandináv felmenőkkel rendelkező Holst egy Spanyolországba tett kirándulás során kapta az ihletet egy asztrológiával foglalkozó ismerősétől a bolygókról szóló kompozíció elkészítésére [1]. Bár az eredeti koncepció asztrológiai indíttatású volt, néhány motívum arra enged következtetni, a szerző máshonnan is gyűjtött információkat az egyes égitestekről. A következőkben, döntően a saját benyomásaim által született elemzés jön Gustav Holst – The Planets hét részes szvitjéről.
Mars – “A háború hozója”
Hogy miért ő az első a bolygók sorában, miért cserélt helyet a Merkúrral, rejtély, az azonban tagadhatatlan, hogy (és akár ez is lehet a fő ok) a Mars kezdete, az egyszerű ismétlődő ritmusok (melyet szaknyelven ostinato-nak hívnak) [2] tökéletes kezdést adnak nemcsak ennek a résznek, de a teljes sorozatnak is. Mintha kardok és pajzsok ritmikus, az ellenséget megfélemlítő egymáshoz csapását hallanánk. Vagy épp fegyverropogást. A bolygót vörösre színező vas-oxid miatt az emberiség évezredek óta a háborúval és vérontással asszociálta a bolygót. Holst-nak ebben a műben sikerült megalkotnia minden birodalmi induló, minden háborús zene ősatyját: sokak szerint a későbbi, nagy sikerű filmek/filmsorozatok harci indulói mind-mind a Mars “utódai“.
Vénusz – “A béke hozója”
Ebben a remekműben a szépség és a béke tökéletesen feloldódnak egymásban. A Vénusz a biztonság, a nyugalom, a női szeretet keltette bölcsőmeleg tömény kivonata. A mű megalkotásának idejében a Vénuszt a Föld ikertestvérének tekintették, feltételezve, hogy ott is virágzik az élet, esetleg még hozzánk hasonló, intelligens létformának is otthont ad a bolygó. Csak a XX. sz. második felében kezdett fény derülni arra, hogy a Vénusz teljesen élettelen, kopár, forró világ, ahol a megszaladt üvegházhatás miatt 450 Celsius fokos forróság tombol a planéta egészén, beleértve a sarkokat és az éjszakai oldalt is; mindennaposak a savas esők és a légnyomás a földinek a 92-szerese, annyi, mint bolygónk óceánjainak vízszintje alatt egy kilométer mélységben.
Merkúr – “A szárnyas hírnök”
A Merkúr, ahogy a zeneszám címe (“A Szárnyas Hírnök”) is sugallja, a görög/római mitológiából kapott ihletet. A hellén mondavilágban Hermész (a római Mercurius), az istenek hírvivője, kit szárnyas csizmái repítettek útján, pásztorként pedig síppal terelte nyájait. E két motívum szépen észrevehető a műben: a Merkúrt hallgatva mintha egy apró, fürge madár röpködne sebesen körülöttünk, amit szinte csak egy-két pillantás erejéig látunk meg, majd szökken is tovább. A bolygó az égen pont ilyen: tünékeny, a Nap közelsége és gyors keringése miatt nehezen megpillantható. Csak napnyugta után vagy napkelte előtt van esély a megpillantására, kizárólag jól látható horizont mellett, akkor is csak egy-két hétig. Ha az időjárás is kegyes hozzánk.
Jupiter – “A vidámság hozója”
Elérkeztünk a legnagyobb tömegű bolygóhoz, a planéták királyához, a Jupiterhez! Az antik mitológiában betöltött főisteni pozícióját a Jupiter dallamai tökéletesen visszaadják, hatalmat, erőt, magabiztosságot, továbbá jókedvet és vidámságot sugároznak. A vonósok szapora munkája talán a bolygó igen gyors forgására utalhat, az ünnepélyes dallamok, dobok, rézfúvósok pedig tudtunkra adják: a leghatalmasabb, legnagyobb tömegű, holdak legnépesebb családjával rendelkező égitesttel van dolgunk, melynek gravitációs ereje alól semmi sem vonhatja ki magát a Naprendszerben. A Jupiter ki is érdemli mindezt: tömege két és félszerese a Naprendszer többi bolygója együttes tömegének, továbbá ha a többi bolygót egybegyúrnánk, sem kapnánk akkora égitestet, mint a Jupiter.
Szaturnusz – “Az öregkor hozója”
Ha a Jupiter a bolygók főistene, akkor a Szaturnusz a főisten apja, egy sokkalta hatalmasabb entitás, nemcsak a görög/római mitológiában, hanem itt is. Már az első néhány hang, az eddig hallott legepikusabb nyitány rögtön egyértelművé tette, ha lehetne egyfajta hatalmi sorrendet felállítani az egyes bolygók között, akkor a Szaturnusz “személye” jóval a Jupiter fölött állna. Az első két perc periodikusan ismétlődő hangjai mintha egyfajta órajárást szemléltetnének, az idő múlását, mely motívum többször vissza is tér.
A zene lassan, szinte észrevétlenül “erősödik be”, hogy a mű közepe tájékán, továbbra sem veszítve emelkedettségéből, megmutassa, mekkora erővel is bír. A csúcspontján pedig megkondul a “harang“, mely jelképezhet temetést, de lehet egyfajta utolsó figyelmeztetés is. Akár mindkettő. Ez a rész magáról az időről szól, a jellegzetes zenei minta pedig már a mű elején ott volt. Nem lehet véletlen, hogy ennyire az időt és annak múlását juttatja eszünkbe ez a dallam, hiszen a római mitológiában Szaturnusz istent az idő jelképének tekintették, görög megfelelője, Kronosz (a görögök a mai napig így hívják a Szaturnuszt!) isten neve pedig ott van szinte minden, idővel kapcsolatos fogalomban. Az már csak hab a tortán, ha arra gondolunk, a Szaturnusz “mindössze” 100 millió éves gyűrűje csupán egy pillanat a bolygó életében…
Ahogy a mű elején, úgy a végén is az idő múlása jön velünk szembe. Mintha csak egy metronóm csendülne fel, azonban a hangulat itt már közel sem sötét és alvilági, inkább egyfajta megkönnyebbülést hozó.
Uránusz – “A mágus”
Amilyen a neve, olyan a zenéje maga. Valóban mintha egy mágus dala lenne. Szinte kiszámíthatatlanul pattog különböző végállapotok közt, mintha felül állna a Naprendszer törvényein és pimaszul kacagva körbetáncolna minden más bolygót. Szinte érezni belőle a humort, különcséget és furcsaságot, de az Uránusz valóban furcsa: forgástengelyének hajlásszöge (97,77 fok) miatt kilóg a bolygók sorából, e “rendellenessége” miatt pedig 21 éves évszakok váltják egymást a bolygón. Pályáját pedig a Neptunusz 1846-os felfedezéséig (e planéta okozta/okozza az Uránusz pályazavarait) a csillagászok nem tudták megbízható pontossággal előrejelezni.
Neptunusz – “A misztikus”
A sorozat talán legjobban sikerült, ugyanakkor a legnehezebben emészthető darabja. A mű megkomponálásának idejében (1914-1916) erről, mint Naprendszerünk “határ-égitestjéről” még igen keveset tudtak. Csak a Voyager-2 hozta kissé közelebb számunkra a Neptunuszt, mikor 1989-ben elhaladt a gázóriás mellett. Addig pedig maradt a tény, hogy bár Galilei távcsövével 1612/1613-ban látta az égitestet, de csillagnak vélte, felfedezni csak később, 1846-ban fedezte fel Urbain Le Verrier francia matematikus, kizárólag a matematika segítségével.
A hangszerek (főleg a hárfa, celeszta és a fafúvósok) választása, a kórus, a dallamok mind-mind hozzájárulnak ahhoz a misztikus légkörhöz, amiben találjuk magunkat. Ez a mű hibátlanul visszaad minden olyan érzést, mely az emberben megfogalmazódhat, nemcsak egy emberi ésszel felfoghatatlanul messze keringő gázbolygóról, de magáról a világűrről is. Végtelen, titokzatos, éteri, és megannyi titkot rejt magában. Gustav Holst-nak e művében sikerült hallható formába önteni azt, aminek a valódi megértésére az emberi elme már kevés…
Mit lehetne összességében írni róluk, túl a fentieken? A Bolygók szvit számos későbbi zeneszerző számos művére lehetett hatással, megannyi motívum, dallamrész fedezhető fel későbbi klasszikusokban. Ez jó eséllyel nem is a véletlen műve, zseniális szerzeménye temérdek későbbi zeneszerzőt ihlethetett meg. De ez így van rendjén. Holst maradandót alkotott. Aki szerint a klasszikus zene unalmas, mindenképp hallgassa meg őket, meg fog változni a véleménye!
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 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.
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).
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).
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: WikipediaA 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:
Asteroid (1) Ceres – Summary, https://newton.spacedys.com/astdys/index.php?pc=1.1.0&n=1
Schmadel, Lutz (2003). Dictionary of minor planet names (5th ed.). Germany: Springer. p. 15. ISBN 978-3-540-00238-3.
Tholen, D. J. (1989). “Asteroid taxonomic classifications”. Asteroids II. Tucson: University of Arizona Press. pp. 1139–1150. ISBN 978-0-8165-1123-5.
The surface composition of Ceres: Discovery of carbonates and iron-rich clays, http://irtfweb.ifa.hawaii.edu/~elv/icarus185.563.pdf
Hoskin, Michael: Bodes’ Law and the Discovery of Ceres. Observatorio Astronomico di Palermo “Giuseppe S. Vaiana”
Ceres takes life an ice volcano at a time, https://phys.org/news/2018-09-ceres-life-ice-volcano.html
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
New Clues to Ceres’ Bright Spots and Origins, https://www.jpl.nasa.gov/news/new-clues-to-ceres-bright-spots-and-origins
Dawn Discovers Evidence for Organic Material on Ceres, http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=6751
The Origin of Organic Matter on Ceres, https://www.calacademy.org/explore-science/the-origin-of-organic-matter-on-ceres
Amikor Johann Gottfried
Galle német csillagász 1864. szeptemberének 23. estéjén elhelyezkedett a Linden
utcai Berliner Steinwarte (Új Berlini Obszervatórium) 244 mm-es Fraunhoffer
refraktorának okulárja mögött, még nemigen tudta mire számítson. Aznap kapta
kézhez Le Verrier francia csillagász levelét, amiben kollégája gondos
számításai egy új, addig ismeretlen bolygó felfedezését ígérték. Galle
figyelmesen beállította a mechanika tárcsáit, majd várakozással telve a
szemlencsébe pillantott. A pozíció finom, majd 1 fokos állítgatása után szinte
azonnal megpillantotta a kékesen ragyogó kis korongot. A nyolcadik bolygó
létezése végre bizonyítást nyert. Az új planétát a felfedezője után Le
Verrier-nek nevezték el először, azonban kék színe miatt hamarosan megkapta a
nemzetközileg is elismert Neptunusz nevet.
17 nappal később, 1846.
október 10-én William Lasse angol csillagász már könnyedén megtalálta a
Neptunuszt 60 cm-es, saját maga által tervezett távcsövével a Times-ban
közzétett koordináták alapján sőt, felfedezte, hogy a bolygónak van egy
kísérője is. A 2.705 km átmérőjű holdat – amely a 7. legnagyobb hold a
Naprendszerben – csak Lasse halála után 1880-ben keresztelték el Tritonra egy
francia csillagásznő Camille Flammarion javaslatára. A névadás azonban csak
1930-ban vált hivatalossá.
A Triton felfedezését
követően több, mint száz évet kellett várni a következő Neptunusz hold
megtalálásáig. A holland-amerikai csillagász, Gerard Kuiper (igen, AZ a Kruiper
akiről az aszteroidák és kisbolygók százaiból álló Neptunuszon túli anyagfelhőt
elnevezték) a texasi Fort Davis mellett álló, Lock hegyi McDonald
Obszervatórium 2.1 m-es tükrös távcsövének Neptunuszt ábrázoló fotó lemezeit
vizsgálva, 1949.május 1-én fedezte fel a kék gázóriás körül keringő, majd 360
km átmérőjű Nereida holdat. Amit Kuiper akkor még nem tudott, hogy ő igazából a
bolygó harmadik legnagyobb kísérőjét találta meg. A Triton utáni második
legnagyobb Neptunusz hold – a Proteusz – felfedezéséig még egy kicsit várni
kellett.
Az 1977. augusztusában
útnak induló Voyager-2 űrszonda tizenkét évnyi száguldás után 1989-ben érte el
a Neptunuszt és további hat, a Triton pályaívétől jócskán beljebb keringő
holdat fedezett fel. Ezek a holdak a Proteusz, a Larissza, a Deszpina, a
Galatea, a Thalassza és a Naiad.
2002-2003-ban egy
nemzetközi tudósokból álló csoport öt további un. irreguláris, 40 km – 62 km
átmérőjű holdacskát fedezett fel. Ezek a Halimédesz, a Szaó, a Laomédeia, a
Pszamathé és a Nészó. A Voyager-2 által felfedezett égitestekről és ez utóbbi
holdakról egy későbbi cikkben fogunk részletesen írni.
2013. júliusában Mark
Showalter a SETI Institute kutatója és kollégái a Hubble Űrteleszkóp
Neptunusz felvételeinek vizsgálata közben felfedeztek egy újabb aprócska
holdat: az S/2004 N 1-et. Showalter eredetileg a Neptunusz halvány gyűrűit és a
bolygó gravitációjának azokra gyakorolt ár-apály hatását vizsgálta, azonban a
fotók átnézésekor feltűnt neki egy parányi szürke folt, amely újra és újra
megjelent a Neptunuszról készült archív Hubble fényképeken is. Az űrtávcső
kiemelkedően magas érzékenységének és nagy felbontásának köszönhetően Showalter
a fotókból képes volt meghatározni a holdacska 23 órás keringési idejét,
valamint a Neptunusztól való közelítően 105.000 km-es keringési távolságát.
Amikor azt írom, hogy a “parányi”, meg “holdacska” azzal csak érzékeltetni
próbálom a tényt, hogy az S/2004 N 1 közel százmilliószor halványabb, mint a
szabad szemmel még látható leghalványabb csillag. A felfedezésnek köszönhetően
a Neptunusz ismert holdjainak száma 14-re emelkedett.
A Neptunusz belső holdjai és átmérőik. Fotó: NASA/STScI
Az új hold, ami azóta a
– hagyományoknak megfelelően – a római mitológia egy vízi kreatúrája után
megkapta a Hippokampusz nevet, kb. 34-35 km átmérőjű és kb. 12.000 km-rel
beljebb kering a 418 km átmérőjű Proteusz hold pályájánál. Ez a távolság még
planetáris mértékben is meglehetősen kicsi. Nem beszélve arról, hogy “normál
esetben” egy Proteusz méretű hold a gravitációjának köszönhetően meg kellett
volna tisztítsa az ívet ahol kering, kitaszítva, vagy magához vonzva minden
útjába kerülő kisebb objektumot. Hogy lehet akkor, hogy a kis Hippokampusz
vígan rója a köröket, látszólag fittyet hányva nagyobb testvére gravitációs
hatásaira?
Showalter és társai azt
feltételezik, hogy a régmúltban egy aszteroida, vagy üstökös becsapódásának
következtében a Hippokampusz kiszakadt a Proteusz hold testéből, majd az
ütközés hatására kissé arrébb Neptunusz körüli pályára állt. Ezt a
feltételezett forgatókönyvet támasztják alá a Voyager-2 már említett, 1989-es
látogatása alkalmával a Proteuszról készült felvételek is. A Proteusz
fotóin tisztán kivehető Pharos kráter kb. 250 km-es kiterjedésével egy
olyan óriási kataklizma nyoma, amelyet könnyen megmagyarázná a kis Hippokampusz
létezésével kapcsolatos kérdéseket.
Művészi ábrázolás a Hippocampusról. Fotó: NASA/STScI
A rendelkezésre álló
bizonyítékok érdekes részleteket adnak a Neptunusz hold-rendszerének eddig is
ismert, erőszakos múltjához. Miután a bolygó gravitációja befogta a Kruiper-öv
egy óriási objektumát, a később Tritonra keresztelt holdat, az erősen
excentrikus pályára állt a gázóriás körül alaposan megzavarva a már ott keringő
hold és törmelékfelhőt számtalan ütközést és becsapódást okozva. Miután a
Triton keringése kiegyensúlyozottabbá vált és a gravitációs viszonyok némileg
stabilizálódtak, kialakult a Proteusz, mint második
generációs hold, amely eredetileg jóval közelebb keringett a Neptunuszhoz. Az
anyabolygó ár-apály hatásainak köszönhetően a Proteusz egyre kijjebb sodródott,
mígnem összeütközött egy üstökössel, vagy aszteroidával. Ennek az égi
karambolnak a nyoma a Pharos kráter, illetve a Proteuszból kiszakadt
törmelékből összeállt aprócska harmadik generációs hold, a Hippokampusz.
Csillagászok egy csoportja – köztük Dave Tholen, Scott Sheppard és az Eris törpebolygó egyik felfedezője, Char Trujillo – megerősítette, hogy megvan a Naptól legtávolabbi ismert objektum, a 2018 AG37, másik nevén “Farfarout” (“Messzimesszi”), melynek 2019-es felfedezése után mostanra sikerült a pontos pályadatait meghatározni, így mostanra ez az égitest lett a legtávolabb lévő ismert objektum Naprendszerünkben.
A 2018 AG37 “Farfarout” távolsága a Naprendszer más égitestjeihez képest. Az objektum jelenleg kb. 132 Csillagászati Egységre található a Naptól Forrás: Roberto Molar Candanosa, Scott S. Sheppard from Carnegie Institution for Science, and Brooks Bays from University of Hawaiʻi.A 2018 AG 37 pályája Forrás: Wikipedia/Tomruen – JPL [1]; CC BY-SA 4.0
A furcsa becenévre azért volt szükség, hogy megkülönböztessék az eddigi csúcstartótól, a 2018 VG18 “Farout” (“Messzi”) nevű objektumtól, melynek legnagyobb távolsága a Naptól 120 Cs.E. Az új rekorder napközelpontja 27, naptávolpontja pedig 175 Csillagászati Egység (összehasonlításképp, a Pluto közepes naptávolsága 39,9 Cs.E.). Az égitest Nap körüli keringési ideje ~1000 év, pályája metszi a Neptunuszét, mely megmagyarázhatja az égitest elnyúlt pályáját, a Farfarout feltehetően a Neptunusz gravitációs zavaró hatásának köszönheti orbitális tulajdonságait.
.jpg){kind=link}
