ALTE DOCUMENTE
|
||||||||||
Mind az üstökösök, mind a meteorok csak "vendégei" égboltunknak, de látványos megjelenésük nagy feltűnést kelt. Az üstökösök olyan égitestek, amelyek külsejükben lényegesen felülmúlják a saját jelentéktelenségüket.
|
|
Az üstökösök félelmetes alakjukkal, szabálytalan feltűnésükkel és különös pályájukkal a szabad szemmel megfigyelhető leglátványosabb égitestek. Éjszakáról éjszakára csak lassan mozog az égen, míg néhány hét után elhalványodik vagy elvész a Nap ragyogásában. Az ilyen alkalomszerű mesés látvány ellenére az évente megjelenő mintegy 20 üstökös közül a legtöbb túl halvány ahhoz, hogy távcső nélkül észre lehessen venni, és legtöbbjük nem is fejleszt csóvát. |
Az üstökösök pályája
Az emberek ősidők óta figyelemmel kísérik az üstökösöket. A babiloni és a kínai csillagászok feljegyzéseiben több mint négyezer évvel ezelőtt üstökösök leírását is megtalálhat 12312u2015m juk. Az üstökösökre évezredeken át a legtöbben úgy tekintettek, mint katasztrófák, háborúk vagy halálesetek előjelére.
|
|
A legtöbb ókori csillagász légköri jelenségnek, a Föld "kipárolgásainak" vélte az üstökösöket. Egészen 1557-ig nem jöttek rá
arra, hogy ezek az égitestek "a Hold mögött járnak". Abban az évben
ugyanis feltűnt egy üstökös, amelyet Tycho Brache megvizsgált és
megállapította, hogy a csillagokhoz viszonyított helyzete Európa |
Az üstökösök általában elnyúlt ellipszis alakú pályán keringenek a Nap körül. Az üstökösök pályáira a bolygók és kisbolygók pályáival szemben jellemző a nagy excentricitás. Előfordul, hogy némelyik bolygó (főként a Jupiter és a Szaturnusz) zavaró hatására hiperbola pályára kényszerülnek és elhagyják a Naprendszert, de az is keringési idejük csökken. A Brookes-2 üstökös keringési ideje 1896-ban a Jupiter mellett elhaladva a korábbi 29 évről 7,07 évre változott.
Egyes feltevések szerint több mint 1 milliárd üstökös kering a Nap körül. Az üstökösök legtöbbször csak akkor válnak láthatóvá amikor a Naprendszer belső tartományába jutnak el, tehát legalább a Jupiter pályáján belülre.
Keringési idejük szerint osztályozva két nagy csoportjukat különböztetjük meg:
A hosszú periódusú üstökösök napkörüli keringésének periódusa 200 évnél nagyobb, akár 1 millió év is lehet. Pályexcentricitásuk 0 és 1 közötti érték. (Ez nagyon elnyúlt ellipszispályát jelent.) Pályasíkjuk és a Naprendszer szimmetriasíkja között általában semmiféle összefüggés nincs.
A rövid periódusú üstökösök periódusa kisebb mint 200 év (átlagosan 7 év), pályaexcentricitásuk 0 és 0,7 között van, pályasíkjuk illeszkedik a Naprendszer szimmetriasíkjához. ( Eredetileg ezek is hosszú periódusúak voltak, a bolygók perturbáló hatására váltak rövid periódusúakká.)
Amikor az üstökösöket felfedezik, csupán halvány fényfoltok, lényegesen kisebbek mint a telihold. Amint a nagyobb üstökösök megközelítik a Napot, fokozatosan fényes csóvát "eresztenek", amely a ködös középponti testtől óriási távolságokig nyúlhat.
Az üstökösök felépítése
Az üstökösök kisebb porból és jégből álló égitestek, amelyek legjobban egy "piszkos hógolyóhoz" hasonlíthatók. Ebbe a néhány kilométer (1 km - 100 km) átmérőjű jégrögbe szilikátpor-részecskék és nagyobb kőzetdarabok ágyazódtak be.
|
A képen az első röntgen-kép látható, amely üstökösről készült. (Hyakutake üstökös, 1996. március 27.) |
Amikor az üstökös még nagy távolságra van a Naptól, egyetlen szilárd testet képez, amelyet magnak nevezünk. A mag csak néhány 1 és 100 km közötti átmérőjű, kisebb nagyobb szilárd testek és porszemek alkotják, melyeket a megfagyott gázok jege (főleg vízjég) cementál össze, így lehet piszkos hógolyóhoz hasonlítani. (Ilyenkor a mag, amely csak a Nap fényét reflektálja még olyan halvány, hogy a Földről nézve rendszerint nem látható. A mag tömege igen kicsi, 1013 - 1017 kg között van. A mag tömegének maximális értékét olyankor lehetett megbecsülni, amikor az üstökös egy kisebb égitest pl. egy Jupiter-hold mellett haladt el, annak mozgásában semmiféle kimutatható perturbációt nem okozott.) |
|||
|
|
Amikor az üstökös a Naprendszer belsejébe, a Jupiter pályáján belülre kerül, a jég az üstökösmag koromszerű felszíne elnyeli a Nap melegét és az elpárologtatja a fagyott anyagot, a poranyag egy része kiszabadul. A világűr légritka terében a jég gázzá alakul anélkül, hogy közben folyékonnyá vált volna. (Ugyanez történik a Földön a szárazjéggel, a szilárd szén-dioxiddal.) Az elpárolgó gázokat a kis tömegű mag gravitációs vonzása nem tudja megtartani, így azok folyamatosan kiáramlanak a bolygóközi térbe, de egy részük légkör formájában körülveszi a magot, ez a kóma. |
|||
A kómát alkotó gázmolekulák gerjesztődnek valamint olyan mértékben veri vissza a napfényt, hogy a korábban észrevehetetlen foltocska hirtelen láthatóvá válik, így a kóma fényesen ragyogni kezd. A kóma mérete elérheti a több százezer km-t is. A magot és a kómát együtt az üstökös fejének nevezzük.
Egy fényesebb üstökös magja másodpercenként akár 100 tonna anyagot is veszíthet, úgyhogy az üstökös teljes szétoszlása előtt csak néhány ezer napközeli átmenetet élhet túl. A kóma sűrűsége roppant kicsi 10000 -1000000 részecske/cm3.
|
Amikor az üstökös 1,5 - 2 CSE-re megközelítette a Napot, a Napból kiáramló, elektromosan töltött részecskék (a napszél) magukkal ragadják a kómából a gázt és a port, így jön létre a csóva. A csóva egy kissé mindig meggörbül az üstökös haladási irányával ellentétes irányban, de mindig a Nappal ellentétes irányba húzódik. Nem Hosszú és erős csóvák akkor képződnek, ha az üstökösnek gazdag gáztartalékai vannak, és a Naptól való távolság kicsinnyé válik. A csóva hossza 100 millió km is lehet. A képen a West üstökös látható. (1976. március) |
|
A csóva lehet:
gázcsóva, mely meglehetősen egyenes csóva, a Nappal ellentétes irányban, pontosan az üstökös-Nap irányban helyezkedik el. (ioncsóvának is nevezik) Az ioncsóva sűrűsége még a kómáénál is kisebb.
porcsóva (színképe folytonos, ami a fénynek mikroszkopikus méretű porszemcséken való szóródására utal.) A kómából a csóvába áramló gázok által kiragadott szilárd porrészecskéket tartalmazó csóva. A por egy görbült sárgás csóvaként jelenik meg az üstökös feje mögött.
A csóvák alakjában a Naprendszerben meglevő, kiterjedt mágneses térnek is szerepe van. Ezzel magyarázhatók a néha dugóhúzószerűen csavarodott üstököscsóvák.Egyes csillagászok vélekedése szerint a friss üstökösök időről időre a hatalmas úgynevezett Oort-féle felhőkből kerülnek a belső Naprendszerbe. A felhő 40 - 50000 CSE-nyire van a Naptól és több száz milliárd potenciális üstököst foglal magába.
Az üstökösök élettartama
Fentebb már említettük, hogy az üstökösök hajlamosak szétesni. Naphoz közeli objektumoknál ez a folyamat elég gyorsan folyhat, a szétdarabolódás szó szerint a csillagászok szeme előtt történhet. (Shoemaker-Levy üstökös)
A keringésenként bekövetkező
tömegvesztésről (a Halley-üstökösnél az űrszondák mérései szerint 0 %) szerzett adatokból adódik az a meglepő felismerés,
hogy a feltűnő üstökösök közül sokan még nem lehetnek túl öregek. Ugyanez a
tömegveszteség az Encke üstökösnél 0 %. Az Encke üstökös rendkívül rövid periódusú objektum, és teljes
mértékben a Jupiter pályáján belül van. Ennek ellenére az üstökös a gyenge fénye miatt nem mindig látható.
Valószínűleg az Encke üstökösből néhány évszázad után
nem sok
A Halley üstökös
Halley
|
|
Kiszámította, hogy az üstökös 1758 karácsonyán ismét fel fog tűnni, bár azt is tudta, hogy ő ezt már nem éri meg. (102 évesnek kellett volna lennie.) Ezért egy különös kérést intézett a csillagászokhoz. Keressék meg az üstököst és emlékezzenek meg arról, hogy volt egy angol ember, aki megjósolta annak visszatérését. A világ teljesítette a kérését és az üstökös visszatérésekor Halleyről nevezték el. Legutóbb 1986-ban jelent meg és legközelebbi visszatérése 2061-ben esedékes. |
Az 1986 februári perihélium-átmenet után márciusban öt űrszondából álló flotta vizsgálta a Halley-üstököst. Két kis japán szonda, két szovjet szonda, a VEGA-1 és -2 8900 illetve 8000 km-re repültek el az üstökös magjától. Az Európai Űrhajózási Hivatal (ESA) Giotto nevű űrszondája mindössze 600 km-re száguldott el a magtól. A mérések megerősítették, hogy az üstökösmag legfontosabb alkotórésze a vízjég. Kiderült, hogy a hosszúkás, "krumpli" alakú, 15x8x8 km méretű mag 53 óránként fordul meg egyszer a tengelye körül. A mag legnagyobb részét vékony sötét kéreg borítja, amelynek fényvisszaverő képessége mindössze 2%.
Az egyik legfényesebb visszatérő, azaz periódikus üstökös.
|
|
A kép a Halley üstökös magját mutatja, ahogyan a Giotto űrszonda látta 25600 km távolságból 1986. márciusában. A Giottot az Európai Űrkutatási Hivatal küldte a Halley-üstökös tanulmányozására. |
A Shoemaker-Levy 9
A Shoemaker-Levy 9 üstököst 1993 márciusában fedezte fel a Shoemaker csillagász-házaspár valamint David Levy amatőrcsillagász, amikor a Palomar-hegyi csillagvizsgáló kisebb Schmidt távcsövének egyik felvételén apró "pamacsot" talált.
A szokásos elnevezési szabályok szerint megkapta a felfedezőkről a Shoemaker-Levy 9 nevet (ez a kilencedik üstökösfelfedezése a csoportnak), s az 1993e jelölést (1993-ban ez volt az ötödik üstökös -az a, b, c és a d után). A kis "pamacs" nagyjából akkora volt, mint a telehold átmérőjének a harmincad része. Az objektum viszonylag gyorsan mozgott, s így még új kisbolygóra vagy egy eddig ismeretlen üstökösre egyaránt gondolhattak a csillagászok. Amikor azonban nagyobb teljesítményű műszerekkel is vizsgálni kezdték, a Hawaii Egyetem 2 méteres tükrének nagy felbontóképességű CCD-kamerájával már olyan képet kaptak, amitől elállt a kutatók lélegzete.
Ezekből a képekből már egyértelművé vált, hogy nem csupán egy új, hanem egy egészen rendkívüli üstökös van a láthatáron. Közben többen arra is gondoltak, hogy esetleg igazában nem is egy üstökösről, hanem az üstökösmagoknál sűrűbb, kevesebb könnyű elemet tartalmazó kisbolygóról van szó. Egyelőre nem is az a legizgalmasabb az új objektumban, hogy üstökösnek meg kisbolygónak is lehetett gondolni; ennél jóval csodálatra méltóbb, hogy már az első Hawaii-beli felvételek szerint is ez esetben nem egyetlen, eddig ismeretlen naprendszerbeli vándort, hanem egy egész égitest-rajt sikerült lencsevégre kapni (legalább húsz nagyobb darabot azonosítottak). A pályaszámítások szerint pedig ez a bolygóközi raj olyan ellipszispályán mozog, amelynek fókuszpontjában nem a Nap van, hanem Naprendszerünk legnagyobb bolygója, a "majdnem csillag" Jupiter!
Egyelőre nem is az a legizgalmasabb az új objektumban, hogy üstökösnek meg kisbolygónak is lehetett gondolni; ennél jóval csodálatra méltóbb, hogy már az első Hawaii-beli felvételek szerint is ez esetben nem egyetlen, eddig ismeretlen naprendszerbeli vándort, hanem egy egész égitest-rajt sikerült lencsevégre kapni (legalább húsz nagyobb darabot azonosítottak). A pályaszámítások szerint pedig ez a bolygóközi raj olyan ellipszispályán mozog, amelynek fókuszpontjában nem a Nap van, hanem Naprendszerünk legnagyobb bolygója, a "majdnem csillag" Jupiter!
Az egyre jobban szétszóródó raj a számítások szerint alig két évvel a felfedezés előtt jött létre egy üstökösnek a magjából, amely 1994. július 8-án túl közel került a Jupiterhez, s alig 35000 kilométerre száguldott el az óriásbolygó mellett. Ekkora távolságban már olyan hatalmasak a Naprendszerünk legnagyobb bolygójának a gravitációs erői, hogy árapály-hatásuk szétroppantotta, több darabra morzsolta Naprendszerünk túl közelre tévedt parányi -persze azért hegységnyi méretű- vándorát. Az egymástól csak kissé eltávolodott darabok érdekes gyöngysor alakot mutattak. Ennek a törmeléknek a néhány millió, néhány milliárd tonnás darabjai keringtek aztán tovább rendkívül megnyúlt ellipszispályán a Jupiter körül. De a számítások azt is megmutatták, hogy már nem sokáig tart ez a különleges mozgás. Szinte nyílegyenesen (annyira lapult ellipszispályán) zuhant a Jupiter felé a furcsa meteorraj.
|
|
1994. július 16-a és 22-e között csapódtak be a Jupiter bolygóra a Jupiter körüli pályára került Shoemaker-Levy 9 üstökös korábban széttöredezett magjának darabjai. A Jupiter váratlan "megkondítása" bizony évszázadunk egyik legérdekesebb csillagászati eseménye volt. Ilyen vagy hasonló jelenségnek a megfigyelésére még nem volt módja csillagásznak a történelemben. Közvetlenül nem lehetett érzékelni az első becsapódásokat, mert a Jupiter túlsó oldalán történtek. A nagyon gyors, alig tíz órás forgásidejű óriásbolygó azonban már röviddel a becsapódások után felénk fordította a becsapódások érintette területeket. |
|
A becsapódások után már az első sajtóbeszámolók óriási gombafelhőről, s egy nagyjában 1800 kilométeres átmérőjű tűzgolyóról számoltak be. A Jupiter mindig is a titkok bolygója volt. |
|
A becsapódó égitestről pedig különösképpen csupán feltevések lehettek. Azt, hogy viszonylag könnyű, jéggel összecementezett törmelékről, bolygóközi "hólabdáról", azaz üstökösmagnak a törmelékéről van-e szó, vagy pedig nehezebb, nagyrészt szilícium-dioxid , netán vastartalmú meteoritanyagról, nem lehetett egészen biztosan előre meghatározni. Éppen a "nagy ütközési kísérletnek" kellett feleletet adnia ezekre a kérdésekre.
|
|
Az első megfigyeléseket a Hubble Űrteleszkóp készítette 1994. július 16-án. A magok több mint öt napon át zuhogtak a Jupiterbe, a gázóriás déli félgömbjének 43 - 44 fokos szélessége környékét többször is végigsorozva. Ezen az ultraibolya képen a Shoemaker-Levy 9 üstökös darabjainak becsapódásai láthatók. (A kép az ultraibolya tartományban készült. A becsapódási foltok sötétnek látszódnak, mert a szétszóródott por elnyeli a Nap sugarait. A bolygó egyenlítője felett az Io látható.) |
|
|
Általánosan elmondható, hogy a kidobott anyagfelhők néhányszor tíz percig tartózkodtak a "magasban", majd anyaguk nagy része visszahullott, és kialakította a gyűrűszerű képződményt, amely sokkal tovább volt megfigyelhető. Az egymáshoz közeli becsapódások felhői néhány nappal az esemény után kezdtek "összenőni", összeérni, és rendkívül összetett szerkezetűekké váltak. Szétterjedésükben valószínűleg a magaslégköri szelek játszották a főszerepet. Az SL9 üstökös pusztulása az amatőrcsillagászok szempontjából is az 1994-es év egyik legfontosabb és legérdekesebb eseménye volt. |
A robbanások olyan kiterjedt légköri zavarokat okoztak a Jupiteren, amelyeket szinte bármilyen, jobb optikai minőségű távcsővel látni lehetett. A legkisebb műszer, amellyel megfigyelések készültek, 5 cm-es távcső volt -valószínűleg azért, mert ennél kisebb átmérőjű refraktorok alig vannak forgalomban. Aki nem használta ki a rendkívüli lehetőséget, és nem figyelte meg a hatalmas légköri zavarokat saját szemével, valószínűleg nem lesz tanúja hasonlónak.
Túl nagy sűrűségű becsapódó tömegek vagy túl ritka légkör esetében az égi parittyakő belefulladhatott volna a Jupiternek a légkörébe, és semmit sem vettünk volna észre az eseményekből. Mmnélél könnyebb, (üstökösmag-szerűbb) a becsapódó test, annál nagyobb magasságokban várhatunk robbanást.
1994 július 16-a és 22-e közötti események ezt az utóbbi feltevést igazolták. A becsapódások valóban látványosak voltak, nagyszámú mérést végeztek róluk, még közvetlen észleléseket is a Galileo Jupiterkutató szondával.
|
