Üstökösök - „piszkos hógolyók” • Hetedhéthatár

Népszerű tudomány

Üstökösök – „piszkos hógolyók”

Július 4-ikén a Deep Impact amerikai űrszonda 372 kilogrammos becsapódó egysége eltalálta a Tempel-1 üstököst. Az eseményre a Földtől 133 millió távolságban került sor. Az űrkutatás történetének első ilyen vállalkozása két szempontból is igen jelentős. Bebizonyosodott, hogy egy űrszonda képes magát pontosan rávezetni egy üstökösmagra. Ez fontos lehet, ha egyszer majd a Földet fenyegető üstököst vagy kisbolygót kell pályájáról eltéríteni. A 333 millió dollár költséggel megépített űrszonda neve egyébként az 1998-ban játszott Deep Impact című amerikai filmre utal vissza, ebben a Föld felé repülő, a Földet veszélyeztető üstököshöz űrhajót küld a NASA, hogy robbantsák fel. A tudományos jelentőséget az üstökösről szerzett új ismeretek adják. Az üstökösök a Naprendszer ősi anyagának hordozói, közelebbi megismerésük hozzásegít a Naprendszer történetének megismeréséhez. Az üstökösök valószínűleg ma is változatlanul magukban hordják azokat a jég- és porszemcséket, gázmolekulákat, amelyekhez hasonlókból 4,5 milliárd évvel ezelőtt a Naprendszer testjei kialakultak. Az üstökösök külső rétegét sugárzások, a bolygóközi tér pora és a napfény is alakította, de belsejükben változatlan lehet az ősi anyagösszetétel.

Az űrszondát idén január 12-én indították útjára, az üstökössel való találkozásig 430 millió kilométert tett meg. A célbavett üstökös elliptikus, a Mars és a Jupiter közé eső pályán kering a Nap körül, keringési ideje 5,5 év. Alakja hoszúkás, az üstökösmag mérete nagyjából 6×15 kilométer. A randevú előtt egy nappal a szonda kettévált és a becsapódó egység, az Impactor önálló tevékenységbe kezdett. Önálló navigációs rendszere volt, ezzel manőverezte magát az üstökös közelébe. A megközelítés során az Impactor önálló döntése alapján háromszor, becsapódása előtt 90, 35 és 12,5 perccel módosította saját pályáját. Önállló, „intelligens” döntésekre volt szükség, hiszen a nagy távolság miatt a Földről nem lehetett volna időben befolyásolni a történéseket. Bármilyen üzenet csak 7 perc alatt ért volna a Földről a szondához. Természetesen ugyanennyi idő kell a szonda jeleinek ideérkezéséhez A becsapódó egység pályamódosítás nélkül is eltalálta volna a mindössze néhány kilométeres üstökösmagot, de beprogrammozott

feladatának megfelelően az üstökös felszín legfényesebb tartományába akart becsapódni. Az üstökös felé tartó zuhanórepülése során az Impactor fényképfelvételeket is készített. Az Impactor becsapódását úgy tervezték meg, hogy ne térítse el az üstököst pályájáról, ugyanakkor a becsapódás hatására jókora mennyiségű anyag lövelljen ki az üstökösből, lehetőleg a mélyebb rétegekből is. A továbbrepülő egység feladata volt a becsapódás következményeinek a felmérése. A látható fény tartományban, illetve infravörösben készített felvételeket. Vette az Impactor rádiójeleit és egy másik hullámhosszon a Földre sugározta azokat saját megfigyelési eredményeivel együtt. A becsapódás következményeinek megfigyelésébe a földi és az űrbe telepített távcsövek is bekapcsolódtak. A kilövellő anyag a napfényben jól látható volt, a magas hőmérséklet miatt az anyagfelhőnek erős saját fénye is volt.

A becsapódó egység repülése során porszemekbe ütközött, kettő még a pályájáról is kimozdította, de az irányító rendszer visszakormányozta a tervezett útvonalra. 36 ezer kilométer/órás sebességgel, ferdén, körülbelül 25 fokos szögben csapódott be az üstökös felszínébe. Az első gyorsjelentések arról szóltak, hogy valószínűleg futballpálya nagyságú kráter keletkezett, a tervekben 100 méter széles és 28 méter mély kráter kialakulásával számoltak. Azóta kiderült, valószínűleg nem lesz képünk a kráterről, mert az üstökösből kiszakított anyag eltakarta a felvevőgépek elől a felszínt. A kráter méretét majd akkor lehet megbecsülni, ha a felvételek alapján meghatározzák a kilövellt anyag mennyiségét, az anyagfelhő kiterjedését. Az első becslések a kilövellt anyagot néhány tízezer tonnára teszik. A kráter valószínűleg nagyobb lehet a vártnál. Egyedül a Deep Impact becsapódó és elrepülő része 4500 felvételt készített, ehhez jönnek még az égi és földi távcsövek felvételei, a feldolgozás tehát hosszú ideig fog tartani. Az Impactor a becsapódása előtti pillantokban is fényképezett, ezeken 4 méter átmérőjű alakzatok is kivehetők. A képeken becsapódási krátereken kívül néhány nem várt formációt is észleltek, például egy nagyobb lapos, sima területet és egy hosszú, szabálytalan hátságot. A szakértőket a hold felszínére emlékeztették a képek. Ilyen részletgazdag felvételek még nem készültek üstökösről.

Olyan műszert nem vitt magával az űrszonda, amellyel közelről elemezni lehetett volna a kirepülő anyagok kémiai összetételét. A távoli távcsövek feltévételeiből azonban erre is következtetni lehet. Mindenesetre a becsapódó egységet szinte teljes egészében rézből építették, hogy ne zavarja az összetétel elemzését, ugyanis rezet nem mutattak ki eddig üstökösökben. A kirobbant felhőben sok, méreteiben hintőporhoz vagy púderhez hasonló szemcse volt. Az üstökösmagot tehát finom por borítja, valószínűleg valamilyen kristályos szilikátos anyag, de jóval finomabb, mint a tengerparti homok. A kirepült anyag kb. 5 kilométer/másodperc sebességgel mozgott, hőmérsékletét 2000 fokra becsülik. Egy másik mérésből 0,3 km/s kirepülési sebességre következtetnek. A finom por borítás alatt kemény lehet a felszín, minden bizonnyal vízjég. Az Impactor valószínűleg mélyen az üstökös belsejében olvadt szét, párolgott el. A hő hatására az ottlevő jég szublimált. A becsapódási kráterből órákkal az ütközés után is távozott még anyag, elsősorban vízmolekulák. Ezúttal is igazolódott a korábbi elmélet: az üstökösök olyanok, mint egy „piszkos hógolyó”. A mérési adatok, a felvételek feldolgozása még évekig eltarthat.

Eközben a Deep Impact űrszonda hibátlan állapotban maradt továbbrepülő egységének pályáját úgy módosította a NASA, hogy később újabb missziókra küldhessék. A július 20-ikán végrehajtott pályamódosításnak köszönhetően a szonda 2007. december végén a Föld közelében fog elrepülni. Új pályájának köszönhetően nem távozik a belső bolygók környezetéből. A NASA javaslatokat vár, milyen kutatási feladatra vessék be a továbbra is működőképes űrszondát.


Hozzászólások



Archívum

Partnereink

Hozzászólások

DISQUS