Megérkezett a Dawn űrszonda a rejtélyes Ceres törpebolygóhoz

2015. március 6-án állt a Ceres törpebolygó körüli pályára a NASA Dawn űrszondája. A kisbolygó-öv legnagyobb égitestét még nem vizsgálta űreszköz közvetlen közelről. A sok vízjeget tartalmazó és néha vízgőzt kibocsátó Ceres valószínűleg egy fejlődésében megrekedt bolygókezdemény, amilyet korábban még nem láthattunk ilyen részletességgel. 

A NASA Dawn űrszondája az első, amely sikeresen pályára állt egy törpebolygó körül. Az űreszköz hozzávetőlegesen 61 000 kilométerre közelítette meg a Cerest, amikor annak gravitációs tere magyar idő szerint péntek 13 óra 39 perckor befogta. Pontosan 57 perccel később az amerikai űrügynökség Sugárhajtómű Laboratóriumának (JPL) küldetésirányítói jelzést kaptak az űrszondától, amely szerint az eszköz jól működik és halad előre ionhajtóművével.

A Dawn által március 1-én készített felvétel a Ceres törpebolygóról Forrás: NASA/JPL

A legutóbbi fotó március elsején készült az árnyékba burkolózó Ceresről. A szatellit pályagörbéje az űreszközt a törpebolygó Nappal ellentétes oldalára tette, és várhatóan április közepéig nem is lép ki onnan. Amikor azonban ez megtörténik, már lesz elegendő fény, hogy éles fényképfelvételek készüljenek az égitest felszínéről, így talán azt is megtudhatjuk, mi lehet az a két fénylő folt, amely már egy ideje lázban tartja a kutatókat és a laikusokat egyaránt.

Ionhajtással az aszteroidák zónájába

A Dawn űrszonda 2007. szeptember végén indult a Földről, hogy közelről megvizsgálja a két legérdekesebbnek tartott törpe illetve kisbolygót: a Vestát és a Cerest. A NASA űreszköze 2011 és 2012 között valamivel több mint egy éven át, hivatalosan 2012. szeptember 5-ig a Vestát tanulmányozta. A tervezett program sikeres befejezése után energiatakarékos ionhajtóművével továbbindult a Ceres felé. 2015. március 6-án, 3,5 km/s sebességkülönbséggel állt a kisbolygó körüli pályára.

Az aszteroidaövbe repülő Dawn űrszonda fantáziarajza Forrás: Origo

Az űrszonda eddigi, alapvetően sikeres működése során adódott már néhány probléma. 2014. szeptember 11-én másodszor kapcsolt biztonsági üzemmódba, feltehetően azért, mert az ionhajtómű egyik egységét eltalálta egy nagyenergiájú kozmikus sugár (töltött részecske) – valószínűleg kb. három évvel ezelőtt is hasonló átmeneti zavar lépett fel.

A Föld, a Hold és a Ceres méretarányát szemléltető infógrafika Forrás: NASA/JPL

Emiatt visszaesett a Dawn meghajtása, és a tervezettnél egy hónappal később ért a Cereshez. A szonda négy helyzetstabilizáló pörgettyűje közül kettő már hibásan működik, ezért a további műveleteket körültekintően kell megtervezni. Ez a hiba azonban nem veszélyezteti az űrszonda küldetését, mivel elég hidrazin üzemanyag áll rendelkezésre térbeli helyzetének stabilizálásához. A Ceres megközelítése után a Dawn először 13 500 km-re fog a kisbolygó körül keringeni, majd ezt a távolságot 4430, 1480 és végül 375 km-re csökkentik.

Kakukktojás a kisbolygó-övben

A Ceres a Jupiter és a Mars közötti aszteroidaöv legnagyobb kisbolygója, 950 kilométeres átmérőjével. Egészen 2006-ig a Ceres hivatalos besorolása kisbolygó volt, ekkortól azonban az új fogalom meghatározás szerint a törpebolygók kategóriájába került.

A Dawn által február 25-én készített fotók a Ceresről Forrás: NASA/JPL

Mint törpebolygó jelentős különbségeket mutat az aszteroida-öv tipikus kisbolygóihoz képest, amelyek amorf, nem pedig forgásgömb alakúak, és a méretük is lényegesen kisebb, mint a gömb alakú Ceresé. Ebből következik, hogy a Ceres egy olyan 4,57 milliárd éve kialakult bolygócsíra, amely elindult a nagybolygóvá válás „útján”, de megrekedt, és végül sem nagybolygó nem lett belőle, sem egy másik nagybolygó anyagába nem épült bele.

Sok vízjeget tartalmaz, amiből időnként egy kevés vízgőzt ritka légkörként ki is ereszt magából. Belső szerkezetéről és felszíni folyamatairól csak bizonytalan modelljeinek vannak. Nem tudni, mennyire differenciált, illetve volt-e egykor folyékony víz a felszíne alatt.

A Ceres feltételezett belső szerkezetét ábrázoló infógrafika Forrás: NASA/JPL

Noha a felszíne viszonylag változatlan lehet, és idős becsapódásos kráterek mellett sok egyéb alakzatra nem számítanak a szakemberek, elképzelhető, hogy jég is található rajta, sőt jeges pólussapka is van a sarki területein.

Új perspektívák a bolygókutatásban

A Cerest Giuseppe Piazzi palermói csillagász fedezte fel 1801. január elsején. A Ceres a Naprendszer törpebolygói között az egyik legkisebbnek számít, mind a Kuiper-övben keringő Plutó és a Quaoar, mind pedig az ezeknél is sokkal távolabbi Erisz nagyobbak.

A Ceres felfedezője, Giuseppe Piazzi palermói csillagász Forrás: Wikipedia Commons

Viszont a Ceres az első olyan törpebolygó, amelyet képletesen karnyújtásnyi közelségből tanulmányozhatunk a közeli hetekben. A Cereshez közeledő Dawn űrszonda első felvételein az egyébként viszonylag homogén felszínen sok becsapódásos kráter látszik. A képsorozatok nyomán az égitest forgása is jól kivehető. Két fényes folt is látszik a felszínén, amelyek eredete eddig ismeretlen.

Izgalmas kérdés a Dawn február 19-i felvételén az egyik nagy kráterben látható két fénylő folt eredete Forrás: NASA/JPL

A kutatás fontos lépés a Naprendszer apró égitesteinek vizsgálatában. A kisbolygók és üstökösmagok (valamint egyéb átmeneti égitestek) közel változatlan vagy alig átalakított állapotban őrzik a Naprendszer ősanyagát és ősállapotának nyomait. Elemzésük tehát segíthet meghatározni, miből keletkeztek a bolygók, köztük a Föld.

A cikk Kereszturi Ákos, a Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intézet munkatársának összeállítása alapján készült.