A Naprendszer égitestjeinek kutatásával foglalkozó bolygótudomány remek lehetőséget kínál annak tanulmányozására, hogy ugyanazok a törvények a különböző környezeti feltételek következtében mennyire eltérő jelenségekhez vezettek a különböző bolygótesteken. Ennek eredményeként feltárhatjuk, hogy melyik bolygó miben hasonlít Földünkre, továbbá e távoli világok vizsgálata jelentős mértékben hozzájárult saját bolygónk jobb megismeréséhez is. Dr. Illés Erzsébet (MTA Csillagászati Kutatóintézet) cikkét A Földgömb című folyóirat Naprendszer-különszámából, a lap engedélyével közöljük.
Összehasonlító bolygótudomány
Az űrkutatás által kínált vizsgálati módszerek az utóbbi 50 évben legalább annyival járultak hozzá a természet megismeréséhez, mint az elmúlt évszázadok kutatásai együttvéve. Ugyanis ha egy jelenség-típusból kizárólag a földi példát ismerjük, akkor nem tudhatjuk, hogy mi véletlen és mi a törvényszerű. A kisebb eltéréseket létrehozó okokat pedig nem is vesszük észre a Földön, mert elvesznek a "zajban". Ha azonban más égitesten ez az uralkodó ok domináns, akkor ott könnyebb felfedezni, mint a Földön; felismerése után pedig beépíthetjük elméleteinkbe, s így a modellezések reálisabban mutathatják meg a többi tényező hatását a Földön.
Az ember alkotta űrszondák tehát különösebbnél különösebb világokat tárnak fel, s eleinte nagyon furcsa volt, hogy a bolygókutatók minden újabb bolygótestnél valami egyedi, látszólag hajánál fogva előrángatott magyarázattal álltak elő. Például a Vénusznál kénsavesőt, a Merkúrnál nátrium- és kálium-légkört, a Marsnál széndioxid-havat, a Jupiter Galilei-holdjai közül az Io esetében kén-vulkanizmust, az Europa fagyott jégkérge alatt globális vízóceánt, a Szaturnusz Titán nevű holdjánál rózsaszín szénhidrogén-havat, az Uránusz-holdaknál lávaként viselkedő, ammóniával kevert vízjeget, a Neptunusz Triton holdjánál pedig nitrogén-gejzíreket emlegettek... Csak lassan állt össze a kép, hogy miért érthető és szükségszerű magyarázat az, ami korábban légből kapott hipotézisnek tűnt, illetve hogy miért ennyire eltérők a természeti viszonyok a Naprendszer különböző égitestjein.
Eltérő anyagi összetétel
5 milliárd éve, a Naprendszer keletkezése során a bolygók egy poros gázfelhőből álltak össze, a csillaggá alakuló Naptól különböző távolságban. Minél közelebb keringett a bolygó, annál melegebb helyen gyűjtögette össze anyagát, s a porszemcsékből annál több illóanyag gőzölgött el, minél melegebb volt a hely. Ezért építettek magukba a Naphoz közelebb keletkezett bolygók főként fémeket és szilikátokat, a távolabb keletkezettek pedig már egyre több jeget is.
A Naprendszer születésének elképzelt látványa
Sőt, minél távolabb keletkeztek, annál alacsonyabb olvadáspontú jegeket. Így a Jupiter holdjain még leginkább vízjég található, a Szaturnusznál inkább ammóniajég, az Uránusznál metánjég, a Neptunusznál pedig már a nitrogénjég is kimutatható. Így érthető, hogy az űrszondák megfigyeléseinek magyarázatára mindig más anyag tulajdonságait kellett figyelembe venniük a szakembereknek.
Légkör, mágneses tér és folyadék kölcsönhatása
A Naprendszerben a Föld mellett 26 másik, 400 kilométernél nagyobb méretű, kérges bolygótest és négy óriásbolygó található, amelyeken tanulmányozhatjuk a természeti viszonyokat.
A sarki fény a Föld körül keringő Atlantis űrrepülőgépről fényképezve
A Merkúron - a Földhöz hasonlóan - van mágneses tér, de nincs légkör. Tehát ott megnézhetjük, hogy légkör nélkül hogyan játszódnak le a magnetoszféra folyamatai, például hogy a gázburokkal rendelkező bolygótesteken sarki fényt létrehozó töltött részecskék mit okoznak a Merkúron.
Sarki fény a Jupiter pólusánál
A Vénusznak sokkal sűrűbb, a Marsnak viszont jóval ritkább a légköre, mint Földünké, és egyiknek sincs mágneses tere. Ezeken a bolygókon megnézhetjük, hogy a földi légkör-magnetoszféra rendszer viselkedését leíró modellek képesek-e megmagyarázni a mágneses tér nélküli sűrű illetve ritka légkörökben mért eredményeket. A Vénusz és a Mars légköre ráadásul főleg szén-dioxidból áll, aminek üvegházhatását tehát mindkét égitesten tanulmányozhatjuk, de különböző felszíni légnyomás mellett.
A Föld mágneses tere olyan erős, hogy ebből a szempontból nem a belső bolygók közé, hanem inkább az óriásbolygók csoportjába kellene sorolni. A Vénusznak, a Marsnak, a Holdnak ugyanis nincs mágneses tere, a Merkúrnak pedig sokkal gyengébb, mint a Földé. Ezért a magnetoszféra-légkör kapcsolatot leíró modelljeinket leginkább az óriásbolygók tanulmányozása során tudjuk ellenőrizni.
Sarki fény a Szaturnuszon
A Földön van óceán is, ami kölcsönhatásban áll a légkörrel. A légköri szelek hullámokat keltenek, az óceáni áramlatok pedig hőt továbbítanak olyan területekre is, ahol egyébként hidegebb lenne. A Vénuszon és a Marson megnézhetjük, hogy óceán nélkül mennyire eltérők a légköri áramlások.
A Vénusz sűrű szén-dioxid légkörében a földitől eltérő, egycellás áramlási rendszer figyelhető meg, ami elsősorban a lassú forgási sebességgel magyarázható
Az óriásbolygóknak viszont sűrű légkörük és erős mágneses terük van, a légkör alatti rétegek pedig úgy viselkednek, mint egy nagy, az egész égitestet beborító óceán. A hasonlóság azonban itt sem tökéletes, mert a Földön az óceán nem globális, hanem kontinensek szabdalják részekre, s ezzel kényszerpályára terelik az óceáni áramlásokat.
Sajnos olyan példa nincs a bolygók között, ahol a légkör mellett lenne mágneses tér is, viszont hiányoznának az óceánok, és olyan sincs, ahol légkör mellett lenne óceán, de hiányozna a mágneses tér. Bár ez utóbbi variáció majdnem megvalósult a Szaturnusz Titán nevű holdján. Ott ugyanis a földinél nagyobb sűrűségű légkör van (ráadásul a fő összetevő ott is a nitrogén), nem találtak mágneses teret, metán-anyagú folyadékot viszont igen - ám nem óceán, hanem csak tavak formájában. Így ha nagyobb tengerek is lennének a Titánon, akkor ellenőrizni lehetne rajta a földi óceánok és a légkör kölcsönhatását leíró általános modelleket.
A Titánon a metán ugyanúgy viselkedik, mint a Földön a víz: gőz, folyadék és jég formájában egyaránt előfordul. Elpárolog, felhőket alkot, lecsapódik és folyóvölgyeket mélyít, majd tavakban gyűlik össze. Ilyen jelenséget a Földön és a Titánon kívül más bolygótesten nem vizsgálhatunk a Naprendszerben, mert máshol nem fordul elő.
Szénhidrogén-folyók által létrehozott völgyhálózat a Titán felszínén
Várják az érdeklődőket a bolygótudományi napon Az ELTE Planetológiai Műhelye és a Magyar Asztronautikai Társaság országos ismeretterjesztő rendezvényt szervez ELTE Bolygótudományi Nap címmel, amelyre a szervezők középiskolai diákokat, egyetemi hallgatókat s minden más érdeklődőt egyaránt várnak. A Naprendszer-kutatás izgalmas felfedezéseit bemutató előadások célja egyrészt a középiskolai diákok érdeklődésének felkeltése a bolygótudomány iránt, másrészt hogy az egyetemi hallgatóság és az érdeklődő nagyközönség bepillantást nyerjen a témakör legújabb eredményeibe. A részvétel ingyenes. Időpont: 2010. március 19., péntek. Helyszín: ELTE Lágymányosi Campus, Északi Tömb alagsor, Konferencia-terem (-1.75), 1117 Budapest, Pázmány Péter sétány 1/A. A program az Eötvös Loránd Tudományegyetem alapításának 375. évfordulójára emlékező jubileumi rendezvény-sorozat része, s az InfoPark Alapítvány támogatásával kerül megvalósításra. További információk és részletes program itt. |