NEAR to Eros - egyre közelebb a szerelemhez<br/>

Az amerikai NEAR űrszonda minden eddiginél közelebb merészkedett az Eros kisbolygóhoz. Képes összeállításunkban a kutatás eddigi eredményeit foglaljuk össze.

A szonda jelenleg mindössze 50 km-es magasságú pályán kering a kisbolygó körül. A kutatók remélik, hogy ebből a távolságból sikerül a felszín ásványi jellemzőinek részletes feltérképezése és olyan információk gyűjtése, amelyek segítséget nyújthatnak egy esetleges, bolygónkba történő kisbolygó-becsapódás esetén.

Több mint két hónap telt már el a történelmi pillanat óta, amikor a NEAR űrszonda - az emberiség történetében elsőként - pályára állt egy kisbolygó körül. Azóta is folyamatosan érkeznek Földünkre az új és minden eddiginél részletesebb adatok, amelyek képes összefoglalása található az alábbiakban.

A Földtől mintegy 240 millió km-re keringő NEAR űrszonda már több, mint az emberiség tudományos küldötte, a NASA ugyanis átkeresztelte ?NEAR Shoemaker" űrszondának. Az új név tiszteletadás Dr. Eugene M. Shoemaker előtt, aki geológusként a Naprendszer megismerésének, vagyis a planetológiai kutatásoknak egyik úttörője volt. A becsapódási események szakértőjeként bebizonyította, hogy az arizonai Barringer-kráter egy 49 000 évvel ezelőtti becsapódás eredménye. Felállította a Hold geológiai idősorát, valamint számos üstököst fedezett fel kollegáival és feleségével együtt. Ezek között volt a Shoemaker-Levy 9 üstökös is, amely 1994-ben több mint 20 darabra szakadt, és a Jupiterbe csapódott. Már 1985 óta foglalkozott egy a NEAR-hez hasonló kisbolygó-kutató űrszonda gondolatával, lehetséges műszereivel és feladataival.

A NEAR Shoemaker űrszonda. Egy év alatt elvégzendő vizsgálatainak célja az Eros pontos alakjának és felszíni formáinak meghatározása, illetve feltérképezése, geológiai jellemzőinek tanulmányozása, a Földre érkező rádióadások Doppler-eltolódása alapján a kisbolygó gravitációs erőterének megismerése, elemi és ásványi összetételének megállapítása, valamint esetleges mágneses mezejének kimutatása, végül pedig mindezeken keresztül eredetének és fejlődésének vizsgálata.

A NEAR Shoemaker műszerei: több színképtartományban működő kamera, infravörös-spektrométer, lézeres magasságmérő, röntgen-spektrométer, gamma-spektrométer, magnetométer.

A NEAR Shoemaker tervezett pályája. A korábbi, 200 km-es sugarú pályát április 11-én 100 km-esre csökkentették, majd április 30-án 50 km-es magasságra hozták le a szondát. Az űrszonda így minden eddiginél közelebb került az Eroshoz. A repülésirányítók számára komoly navigációs nehézséget jelent a kis méretből adódó gyenge gravitáció és a szabálytalan alak, amik miatt folyamatosan pályakorrekciókra van szükség. A küldetés végén az űrszonda néhány tíz km-re megközelíti a kisbolygó felszínét - ekkor a jelenleginél kb. ötször jobb felbontásban vizsgálhatjuk majd formakincsét. Meglehetősen kockázatos, és még nem is biztos elképzelés, hogy végül leszáll a kisbolygóra, aztán újra felemelkedik, és visszatekint az így keletkezett ?nyom"-ra.

Egyre közelebb az Eroshoz. Egy szemléletes montázs arról, hogy megközelítése során miként vált egyre nagyobbá a kisbolygó a NEAR Shoemaker ?szemében". A felvételek 2000. január 22. és február 12. között készültek, miközben az űrszonda és az Eros közötti távolság 29 000 km-ről 2025 km-re csökkent.

Az Eros alakja. Szemléletesen kirajzolódik az égitest leginkább talán amerikai mogyoróra emlékeztető, elnyúlt formája. Megfigyelhető holdja nincs, légköre sincs, a nappali oldalon kb. 100 Celsius-fok, az éjszakain pedig kb. -150 Celsius-fok a felszíni hőmérséklet. Forgástengelye körül 5 óra 17 perc alatt tesz meg egy fordulatot. Forgása és elnyúlt formája miatt látszó fényessége tág határok között változik attól függően, hogy felületének hányadrészét világítja meg a Nap, illetve hogy mennyit látunk belőle.

Az Eros két féltekéje. Az ábra alapján elképzelhető az Eros forgása, szabálytalan alakja ellenére is (az Egyenlítő természetesen merőleges a forgástengelyre, a kezdő hosszúsági kört pedig megállapodással egy egyedi formájú kráterhez rögzítették, hasonlóan a Föld esetében alkalmazott módszerhez a greenwichi csillagvizsgálónál). A felső rész a keleti, az alsó pedig a nyugati félteke. Az előbbin egy furcsa bemélyedés (nyereg), az utóbbin pedig egy nagy becsapódási kráter a meghatározó forma. A felvételek még egy korábbi keringési fázisban, 355 km-es távolságból készültek, a megkülönböztethető legkisebb részletek kb. 35 m-esek.

Az Eros méretei. A 33x13x13 km-es nagyságú kisbolygó mellett eltörpül az Empire State Building 381 m magas tömbje. A felvétel a felszíntől 206 km-re készült, de legfelső részén, az Eros peremén jól kivehető több hatalmas sziklatömb is, amelyek kb. 80 m-esek. A kép bal felső részén annak a gerincszerű, környezetéből kiemelkedő sávnak látszik egy darabja, ami körbefutja az egész kisbolygót.

Az első felvétel. Ez volt a legelső kép, amit a NEAR Shoemaker már Eros körüli pályáról készített a felszínről, 2000. február 14-én. A nyugati félteke nagy krátere látható rajta, 330 km-es távolságból. Átmérője 5,5 km, oldalfala 0,9 km magas. A felszínről készült felvételeken ismerős kép tárult a kutatók szeme elé: a kisbolygón igen sok kráter található, hasonlóan a Hold vagy a Merkúr felszínéhez. A kráterszámlálások alapján az égitest korára meglehetősen magas érték adódik, a Naprendszer közel 5 milliárd éves történetének kezdeti szakaszában alakulhatott ki.

A kráter. Az előbbi felszínformát mutatja ez az ábra is, de egy későbbi felvételen, 204 km-es távolságból. A legnagyobb felbontás itt már 20 m/pixel. Peremének alsó részén két kisebb, kb. 2 km-es átmérőjű kráter helyezkedik el, jobbra barázdák indulnak ki belőle egymással párhuzamosan, az alján pedig egy nagy, kb. 50 m-es sziklatömb látszik, amelynek még az árnyéka is kivehető (a megvilágítás az ábra jobb felső sarka felől érkezik). A felszínen máshol is találhatók ilyen nagy méretű, több tíz m-es szikladarabok. Ezek tulajdonképpen az égitest belsejének természetes feltárásai (becsapódások/ütközések eredményeként kerültek a felszínre), így vizsgálatuk információkkal szolgálhat a kisbolygó belsejéről.

A kráter délben. Ezen a magas napállásnál készült felvételen egyértelműen megfigyelhetők a felszín eltérő színű (pontosabban eltérő albedójú, azaz fényvisszaverő képességű) részletei. A nagy beesési szög miatt ugyanis minimális az árnyékhatás, ami miatt könnyebb a tényleges albedo-különbségek elkülönítése azoktól a fényességkülönbségektől, amelyek csupán a domborzat okozta árnyékolás miatt alakulnak ki. A kráterek falain világosabb és sötétebb részek váltakoznak, jelezve az Eros réteges szerkezetét. Ennek alapján azt gondolják a kutatók, hogy az Eros korábban egy nagyobb égitest része volt, amely elég nagy méretű lehetett ahhoz, hogy belsejében differenciálódási folyamatok induljanak meg (belső hő okozta megolvadás és sűrűség szerinti elkülönülés, vagyis rétegekbe rendeződés). Ám később valami miatt - a legvalószínűbb egy hatalmas ütközés egy másik, hasonló méretű objektummal - ez az égitest szétrobbant, nagyszámú kisbolygót hozva így létre a Mars és a Jupiter pályái között.

A nyereg. Az Eros egy rendkívül érdekes területe a ?mogyoró formát" kialakító nyeregszerű bemélyedés. A képen a legkisebb megkülönböztethető részletek 35 m-esek. E forma területén jóval kisebb a krátersűrűség, illetve a kráterek mérete is, mint a kisbolygó többi részén, ezért azt feltételezik, hogy az Eros kialakulása után jött létre, valamilyen különleges folyamat (talán egy csuszamlás) hatására.

A nyereg belseje. A 200 km-es távolságból készült felvételen (20 m/pixel-es felbontás) számos gerinc (illetve azokat elválasztó árok) látszik, amelyek futása követi a nyereg alakját. Sok sziklatömb található a képen, a kisbolygó pereméhez közeli világosabb részek pedig itt is az eltérő rétegekre utalnak.

Árnyék és fény. Ezen a felvételen jól látható a megvilágítás hatása a felszín képére. A napfény alacsony beesési szöge miatt meghatározók a megvilágításbeli különbségek, ami lehetővé teszi a felszíni domborzat alapos tanulmányozását. Ebben a lézeres magasságmérő február 29-ei üzembe helyezése is fontos segítséget jelent, mivel ezzel a műszerrel olyan részekről is információkat nyerhetünk, amelyek éppen árnyékban vannak és a kamerával készült felvételeken nem vizsgálhatók. Részletes adatai alapján készül majd el az Eros 3 dimenziós domborzati modellje. A műszer 290 km-es távolságból kezdte meg a felszín vizsgálatát, ám tervezett működési magassága 50 km, ami sokkal pontosabb méréseket tesz lehetővé.

A nyugati félteke színesben. Ezen a felvételen az Eros olyan, amilyennek az emberi szem látná, ha láthatná: világos karamellszínű.

A keleti félteke színesben.

Az Eros felszínének ásványi összetétele. Az infravörös spektrométer a kisbolygóról visszavert napfény elemzése alapján képes meghatározni a felszín anyagait. Az észlelt spektrumban a piroxén és az olivin dominál, amelyek a Földön is fontos kőzetalkotó szilikátok (főleg bazaltos kőzetekben). A kisbolygó sűrűsége ennek megfelelő, a legújabb adatok alapján kb. 2,4 g/cm³, vagyis hasonló a földkéregéhez. Ez alapján tömör szerkezetű, S típusú kisbolygó (az S betű a szilikáttartalomra utal).

Az elemi összetétel meghatározása a röntgen- és a gamma-spektrométerek feladata. 2000. március 2-án két napkitörés hatására rövid ideig intenzív röntgensugárzás érte az Eros felszínét, így a röntgen-spektrométer elkészíthette első méréseit. Szilícium, alumínium, magnézium, kalcium és vas jelenlétét sikerült kimutatni, ám mennyiségi jellemzőik pontos meghatározásához ez az egy mérés nem elegendő. Erre majd alacsonyabb pályáról lesz lehetőség, a kapott eredmények pedig fontos részleteket jelenthetnek az Eros múltjának megismerésében. Hasonló a helyzet a gamma-spektrométer adataival is, amely műszert az Eros vizsgálatán kívül az Univerzum gammakitöréseinek tanulmányozásában is használják.

A magnetométer feladata az Eros mágneses jellemzőinek vizsgálata. Jelenleg nem ismert olyan kisbolygó, amelyről egyértelműen állítható, hogy van mágneses tere, csupán a Gaspra és az Ida mutatja ennek halvány jeleit (amelyeket a Jupiter felé tartó Galileo űrszonda vizsgált meg 1992-ben, illetve 1993-ban, miközben elrepült mellettük). Ám a Földön vannak mágneses tulajdonságú meteoritok, amelyek egykor akár kisbolygók részei is lehettek, így elképzelhető, hogy egy kisbolygónak is lehet önálló mágneses tere. Ez a NEAR Shoemaker jelenlegi pályájáról azonban még biztosan nem észlelhető, a későbbiekben pedig komoly problémát jelenthet majd elkülönítése a napszél, illetve az űrszonda saját mágneses terétől.

Az űrfelvételek számos apró részletét visszaadják ugyan a felszínnek, ám nem képesek bemutatni az égitest forgását. Az alábbi három, letölthető animáció azonban pótolja ezt a hiányosságot.

1. animáció: NEAR to Eros: a kisbolygó közeledik.

2. animáció: a nagy kráter.

3. animáció: a nyereg.

Mindezekből jól látható, hogy az Eros nem csupán egy egyszerű kődarab, amely már évmilliárdok óta kering a Nap körül, hanem egy izgalmas és geológiailag változatos égitest, amitől a kutatók fontos válaszokat várnak számos, a Naprendszer kialakulásával kapcsolatos kérdésre. A küldetés nagy része még hátravan, az új eredmények folyamatosan nyomon követhetők a NEAR honlapján.

Sik András

Ajánló:

Április 30-án a szonda alacsonyabb pályára állt.

Korábban:

Mint azt valószínűleg a legtöbb dinoszaurusz elmondhatná a kedves Olvasónak, igencsak érdemes az olyan égitesteken rajta tartani a szemünket, mint az Eros kisbolygó. Ismerkedjen meg a hozzá hasonló égi objektumokkal! 2000. február 14. A NASA Near Earth Asteroid Rendezvous nevű űrszondája sikeresen pályára állt az Eros kisbolygó körül. A manőver után egy órával a felszín első igazi közelképe is elkészült.