Інформація про новину
  • Переглядів: 186
  • Дата: 17-06-2020, 03:17
17-06-2020, 03:17

13. Föld-típusú bolygók

Категорія: Tankönyvek magyar » Csillagászat





Попередня сторінка:  12. A föld és a hold
Наступна сторінка:   14. Óriásbolygók

1. A Merkúr - a Naphoz legközelebbi bolygó (3.7. ábra). A Földről nagyon nehéz tanulmányozni, mert állandóan a Nap sugaraiban „rejtőzködik”. Méreteit és

tömegét tekintve jobban hasonlít a Holdra, mint a Földre. Szinte alig van légköre, ezért a felszínét nappal nem védi semmi a Nap perzselő sugaraitól, éjszaka pedig a világűr dermesztő hidegétől. Nappal a hőmérséklet a bolygó felszínén eléri a +430 °C-ot, éjjelente azonban -200 °C-ra csökken. Ez az óriási hőmérsékletingadozás lassan megy végbe, mert a szoláris középnap a Merkúron 176 földi nappal egyenlő. Keringési ideje 88 földi nap.

A Merkúr gömb alakú; egyenlítői sugara (2439,7 ± ± 1,0) km (átmérője 4900 km), amely a Föld sugaránál körülbelül 2,6-szer kisebb. Az egyenlítői és poláris lapultsága jelentéktelen. A bolygó mértani középpontja nem esik egybe a tömegközéppontjával — az eltérés közel 1,5 km. A Merkúr felszínének területe 6,8-szer kisebb a Földénél, a térfogata — 17,8-szer.

A Merkúr tömege 3,30 • 1023 kg, azaz körülbelül 18-szor kisebb a Föld tömegénél. Átlagos sűrűsége megközelíti a Földét, értéke 5,43 g/cm3. A szabadesés gyorsulása a felszín közelében 3,70 m/s2 (a földi érték 0,38 része). Közepes távolsága a Naptól — 58 millió km. A bolygó mágneses tere nagyon gyenge, indukciója 300-szor kisebb a földinél. Természetes kísérői nincsenek.

A Merkúr teljes felszínét kráterek ezrei borítják, amelyek a felszínt eltaláló meteoritok nyomai. A krátereket a világkultúra jelentős képviselőiről nevezték el: Beethoven, Homérosz, Sevcsenko. Kivételt képez a sugaras Kuiper-kráter, mely Gerard Kuiper, az ismert bolygókutató tiszteletére kapta a nevét és a kis Hun Kal-krá-ter, amelyhez a hosszúsági rendszer kapcsolódik: a kráter a 20° délkörön fekszik, nevének jelentése ősi maja nyelven - húsz.

A Merkúr forgási tengelye merőleges a keringési pályájára, ezért a poláris kráterek alját soha nem világítja meg a Nap. Ezeken a helyeken sziklákkal kevert vízjég található. A hegyek magassága a Merkúron mindössze 2-4 km.

A Merkúron több száz kilométeren át elnyúló, 2—3 km magas, sziklafalhoz hasonló gerinceket és krátereket fedeztek fel (3.8. ábra). Valószínűleg akkor jöttek létre, amikor a fiatal bolygó kihűlt és összehúzódott. A 3.8. ábrán balra fent

látható nagy kráter a Sevcsenko, a felvétel egy közel 500 km szélességű felszínrészletet mutat be.

A Merkúr felszíne közelében hélium- és hidrogénatomokat, valamint argon- és nátriumatomokat mutattak ki. Forrásuk a napszél és a bolygó anyaga, amely folyamatosan ki van szolgáltatva a Nap melegének és sugárzásának.

A Merkúr a legkisebb a Föld-típusú bolygók közül. Napjainkig mindössze két űrszonda tanulmányozta. Az első a Mariner-10 volt, amely 1974-1975-ben háromszor repült el a bolygó közelében. A küldetés eredményeként néhány ezer 1 km/pixel közepes felbontású felvétel készült, amelyek a bolygó felszínének közel 45%-át mutatják be.

Az ezt követő földi kutatások lehetőséget nyújtottak a Merkúr felszínének és légkörének alaposabb megismerésére, valamint rámutattak a vízjég létezésének lehetőségére a poláris kráterekben.

2008-2015-ben a bolygót a NASA Messenger űrszondája tanulmányozta (3.9. ábra). A szondát 2004-ban indították. A Messenger összetett útvonalon repült, több gravitációs manővert végezve a Föld, a Vénusz és a Merkúr közelében. A Merkúr közelében háromszor repült el, majd 2011 márciusában bolygó körüli pályára állt. A Messenger feltérképezte a bolygó teljes felszínét, és sok más értékes információt is szolgáltatott a Naphoz legközelebbi égitestről. Az űrszonda felbecsülhetetlen szolgálatot tett a Merkúr tanulmányozásában.

2. A Vénusz - a Naprendszer második bolygója (3.10. ábra). Csaknem akkora méretű, mint a Föld, és a tömege egyenlő a Föld tömegének több mint 80%-ával. A Vénusz a reggeli és az esti égbolton nagyon fényes csillagként1 jelenik meg. Sűrű légköre sokáig elfedte felszínének titkait.

A tudósok még a XX. sz. közepén is úgy gondolták, hogy a bolygót trópusi erdők borítják. De a Vénuszra érkező űrszondák zord, élettelen, izzó pusztaságról készítettek felvételeket. A felszíni hőmérséklet 470 °С körüli, és alig változik a nap folyamán. A sűrű felhők kevés napfényt engednek át, és még akkor is szürkülethez hasonló rajta a megvilágítás, amikor a Nap magasan a horizont felett jár. A bolygón nincs víz, és gyakorlatilag oxigén sem található. Átmérője 12 100 km. Átlagtávolsága a Naptól — 108 millió km.

1 A Vénusz a Hold után az éjszakai égbolt legfényesebb égiteste. Mivel mindig a nappal kezdetén vagy végén ragyog fel az égbolton, Esthajnalcsillagnak, Hajnalcsillagnak vagy Esti csillagnak is nevezik.

Keringési ideje (egy év) — 224,7 földi nap,

a tengelyforgási idő (egy nap) - 243 földi nap, a szoláris középnap — 117 földi nap. A Vénusz az égbolt harmadik legfényesebb objektuma a Nap és a Hold után. Az emberiség már ősidők óta ismeri. A bolygó keringési pályája csaknem szabályos kör alakú, amelyen 35 km/s sebességgel mozog. Tengelyforgási iránya ellentétes a keringési irányával (retrográd). Természetes kísérővel nem rendelkezik.

A Vénusz felszínének nagyobb részét sima vulkáni síkságok alkotják. Legmagasabb hegysége a Maxwell Mountains — 11 km-re emelkedik ki a Vénusz átlagszintjéből (3.11. ábra). A legnagyobb krátereket és különböző felszíni formákat a történelemből vagy mitológiából ismert nők tiszteletére nevezték el: Ahmatova, Vojnich, Duncan, Orlova, vagy egyszerűen női neveket kaptak: Antonina, Valentina, Zoja, Irina, Nanah, Olga. A nagy fennsíkok-kontinensek nevei: Aphrodite Terra, Ishtar Terra, Lakshmi Planum.

Közel 500 millió évvel ezelőtt a Vénuszon globális geológiai katasztrófa következett be. Több százezer működő vulkán hatalmas lávamennyiséggel öntötte el a bolygó felszínét. A legmagasabb, már kialudt vulkán a Maat-hegy (3.12. ábra), amely az igazság és a rend egyiptomi istennőjéről kapta a nevét, csaknem 8 km-re magasodik a környező síkság fölé.

A bolygó domborzatának tanulmányozásához rádiólokációs módszert alkalmaztak. A Magellan űrszonda 1990-1994-ben a felhőzeten áthatoló radarhullámokkal tapogatta le a Vénusz felszínét. Az adatok alapján állították össze a bolygó domborzati térképét, és lehetőség nyílt háromdimenziós képek alkotására a felszín részleteiről (3.13. ábra).

A Vénusz atmoszférája főleg szén-dioxidból áll. A nyomás a bolygó felszínén a földi légkör nyomásánál 95-ször nagyobb. A jellegzetes kémiai összetétel és a nagy sűrűség miatt a Vénusz légköre hatalmas „üvegházként” viselkedik. Az extrém

magas felszíni hőmérsékletet az üvegházhatás okozza. A Vénusz felhőzete réteges. A felhők 48 és 70 km magasságban helyezkednek el, és kénsavcseppeket tartalmaznak. A szélsebesség a felszínen közel 1 m/s. A légkörben gyakran cikáznak villámok.

A Vénusz mágneses tere nagyon gyenge a lassú retrográd forgás következtében. Indukciója 104-szer kisebb a Földön mérhető értéknél. Magnetoszférája gyakorlatilag nincs, ezért a Naptól érkező töltött részecskék áramlata ütközik a bolygó atmoszférájával, magával ragadja az anyagát, és létrehoz egy ionnyalábot. A SOHO űrszonda megállapította, hogy ez a nyaláb 45 millió km hosszan húzódik a világűrben, azaz eléri a Földet.

3. A Mars - a negyedik bolygó a Naptól számítva (3.14. ábra). A megfigyelő számára élénkpiros színű csillagként látható az égbolton. Amatőr teleszkópok segítségével megfigyelhetők a Mars poláris sapkái és egyes nagyobb, sötét vonalakból és foltokból álló felszíni objektumok. A tudósok véleménye szerint ezek folyók, tavak és tengerek. A Mars és a Föld 15-17 évente rendszeresen megközelítik egymást, ezt nevezik nagy szembenállásnak. Ilyen alkalmakkor a Mars egész éjjel látható az égbolton, és különlegesen élénk narancsvörös színben ragyog.

A Mars — kis bolygó, nagyobb a Merkúrnál, de csaknem kétszer kisebb a Földnél (átmérője 6800 km). A Mars egyenlítői sugara 3 396 km, és az átlag poláris sugár 3 379 km (mindkét értéket nagy pontossággal határozta meg a Mars Global Surveyor űrszonda, amely 1999-ben kezdte meg küldetését a bolygó körüli pályáján). A Mars tömege 6,418 • 1023 kg, amely érték tízszer kisebb a Föld tömegénél, és a szabadesés gyorsulása a felszínén - 3,72 m/s2. Ez azt jelenti, hogy a Marson minden test csak a földi súlya harmadával rendelkezik. Közepes távolsága a Naptól 228 millió km. Felszíni hőmérséklete -70 °C-tól +20 °C-ig változik. Keringési ideje - 687 földi nap (1,9 földi év), tengelyforgási ideje -24 h 39 min. A Mars a földinél 500-szor gyengébb mágneses térrel rendelkezik. Van két holdja - a Phobos (gör. - félelem) és a Deimos {rémület).

Az űrszondák által a Mars felszínéről készített felvételek bebizonyították, hogy nem más, mint halott pusztaság, amelyet főként vörös homok és kövek borítanak. A Mars felszínének vörös színe a talaj magas vas-oxid tartalmával magyarázható (3.15. ábra).

A Mars felszínén a ritka légkör miatt nagyon szélsőséges a napi hőingadozás: nappal az egyenlítőn a hőmérséklet néha +15 °C-ig emelkedik, majd éjjel -65 °C-ra csökken. Télen a Mars felszínén hó és dér figyelhető meg, de a víz folyékony állapotban nem létezhet. A nyomás a bolygó felszínén 100-170-szer kisebb, mint a Földön. Az alacsony nyomás következtében a víz forráspontja +2 °С, így azonnal elpárolog.

A Marson nagyon sok becsapódási kráter figyelhető' meg. Ez arról tanúskodik, hogy a bolygó számtalan katasztrófát élt át, amelyek megváltoztatták a felszíni feltételeket. A Mars krátereit azoknak a tudósoknak a tiszteletére nevezték el, akik a vörös bolygót, valamint a Naprendszer többi bolygóját tanulmányozták. A Mars felszíne jól láthatóan aszimmetrikus. A déli félgömb felszíne idó'sebb, jellemzó'en kráterekkel, hegyekkel borított felföld, amely átlagosan 5 km-rel magasabb az északi félgömbnél. A Mars felszínéről készített felvételeken jól kivehető a számos kisebb és nagyobb kanyon. Szélességük helyenként elérheti a 600 km-t, mélységük átlagosan 5 km. A legmeghökkentőbb alakzat a Valles Marineris kanyonrendszer, amely a maga 200 km szélességével és 7 km mélységével csaknem 5000 km hosszan nyúlik el a bolygó egyenlítőhöz közeli térségében.

A Mars belső erőinek hatására alakultak ki az elképesztő méretű, mára már kialudt vulkánok. A legnagyobb az ősi pajzsvulkánok közül (és az egész Naprendszerben) az Olympus Mons (3.16. ábra), amely 27 km-rel magasodik a Tharsis-hátság fölé. Alapjának átmérője eléri a 600 km-t. Ezek a képződmények közel 400 millió éve alakultak ki.

A Mars híres poláris sapkáit közel 3 km vastagságú, porral keveredett jégrétegek alkotják. A poláris sapkák felső rétege szárazjégből (fagyott szén-dioxid gáz — CO^) áll, kevés vízjéggel (H,0) szennyeződve. A hőmérséklet a sarki területeken akár -110 °С alá is ereszkedhet. Amikor az egyik féltekén beköszönt a tél, a megfelelő poláris sapka elkezd növekedni, és eléri az 57° szélességet az északi, és a 45° szélességet a déli féltekén. Tavasszal a sapkák olvadni kezdenek. Az ősz beköszöntővel, amikor elkezdődik a sarki sapkák kialakulása, kékesfehér felhők figyelhetők meg a bolygó légkörében.

A kiszáradt folyómedrek által szabdalt, rejtélyes völgyek (3.17. ábra) a víz és a szél eróziója következtében alakultak ki, koruk több mint egymilliárd évesre tehető. 1999-ben hozták nyilvánosságra azoknak a kutatásoknak az eredményeit, amelyek bizonyítják, hogy a Marson egykor létezett egy vízóceán. Ezt a Mars Global Surveyor űrszonda által készített felvételen látható domborzati sajátosságok elemzése során sikerült megállapítani. Addig létezhetett óceán és jelentős mennyiségű víz a Marson, ameddig elég magas volt a bolygó felszíni hőmérséklete. A Mars kezdetben közel egymilliárd éven át fokozatosan lehűlt. Vékony atmoszférája nem akadályozta meg, hogy a víz egy része „eltűnjön” a bolygóközi térben. A hőmérséklet csökkenése következtében a homokkal keveredett fagyott víz létrehozta a felszín alatti jégréteget, a krioszférát, amelyben a felhalmozódott víz mennyiségét egyenértékűnek becsülik azzal a víz-mennyiséggel, amely közel 1 km vastag rétegben boríthatná be a bolygót.

A Mars légköre nagyon kis sűrűségű és főként szén-dioxid alkotja. A szélsebesség a bolygó felszínén nem haladja meg a 15 m/s értéket. A Mars az egyetlen bolygó, amelyen globális méretű porviharokat figyelhetünk meg. Ezek a viharok üvegházhatást okoznak, mivel a porfelhők nem engedik át a napfényt a felszínig. A bolygó felszíne ennek következtében erősen lehűl, a por és a légkör környező része viszont felmelegszik. A Mars légkörében nagyon gyakori a portölcsérek - úgynevezett porördögök - kialakulása, amelyek akár 8 km magas oszlopokat is alkothatnak. A felhők szilikát- és jégporból állnak — ez a por olyan magasra is emelkedhet az atmoszférában, hogy elfedi akár az Olympus Monst is.

KÉRDÉSEK A TANULTAKHOZ

1. Miért nincs állandó légköre a Merkúrnak?

2. A Földhöz viszonyítva melyik bolygó kering a tengelye körül ellentétes irány-ban?

3. Nevezd meg azokat a Föld-típusú bolygókat, amelyeken megfigyelhető az évszakok váltakozása!

4. A Vénusz távolabb kering a Naptól, mint a Merkúr. Miért magasabb ennek ellenére a felszíni hőmérséklet a Vénuszon?

5. Mivel bizonyítható, hogy a Marson valaha létezett cseppfolyós halmazállapotú víz?

6. Nevezd meg azokat a Föld-típusú bolygókat, amelyeken létezhet élet!

 

Ez a csillagászat tankönyve 11. évfolyamának anyaga Szirotyuk, Mirosnicsenko

 



Попередня сторінка:  12. A föld és a hold
Наступна сторінка:   14. Óriásbolygók



^