1

A Naprendszer bemutatsaA Naprendszer ltalnos ttekintseltalnossgban fogalmazva a Naprendszeren rtjk a Napot a krltte kering kisebbnagyobb testek sszessgvel egytt. A Naprendszer alatt azt a tartomnyt is rtjk, amelyben a Nap gravitcis tere dominl. Ez krlbell 2 fnyv sugar gmb, amelynek hatrn a Nap vonzsa mr csak akkora nagysgrend mint a szomszdos csillagok. A Naprendszerbe a kvetkez gitesteket soroljuk:

Nap 9 nagybolyg s azok eddig ismert 61 holdja, krlbell 100000 kisbolyg stksk s meteorok bolygkzi interplanetris - anyag

A nagybolygk, kisbolygk, stksk s meteorok Kepler trvnyeinek megfelelen kzeltleg krplyn keringenek a Nap krl. Mozgsuk annl lassbb minl tvolabb vannak a Naptl. A bolygk kzl hatrozottan elliptikus plyn a Merkr s a Plt keringenek 0,206 illetve 0,250 excentricitssal.

A Naprendszer bolygiA Nap krl kilenc bolyg kering, s kzlk hetet holdak ksrnek. Kivtel a Merkr s a Vnusz. A bolygk naptvolsguk sorrendjben: Merkr, Vnusz, Fld, Mars, Jupiter, Szaturnusz, Urnusz, Neptunusz, Plt

A Naprendszer vizsglatakor tvolsgegysgknt a csillagszati egysget CSE - hasznljuk. A kilenc nagybolyg plyja -a Merkr s a Plt kivtelvel- szinte pontosan egy skban az gynevezett ekliptikban helyezkedik el, hasonlan ahhoz ahogyan egy hanglemez barzdi. (A Merkr inklincija 7 fokos, a Plt 17,1 fokos.) Mivel a bolygk a csillagokhoz kpest "kzel" vannak, tvcsben a kpk nem pontszer, hanem a tvolsg fggvnyben kisebb vagy nagyobb korongnak ltszanak. A legtvolabbi bolyg a Plt 100-szor messzebb van a Naptl, mint a legkzelebbi, a Merkr.

2 Valamennyi bolyg azonos irnyban kering a Nap krl s mozgsukat direkt irnynak nevezzk. A Vnusz az Urnusz s a Plt kivtelvel a tengelyforgsuk is direkt irny. Ugyanebben az irnyban forog a Nap is (a Nap szaki plusbl tekintve az ramutat jrsval ellenttes irnyban). gy a Naprendszernek jelents sszimpulzus-momentuma van, amelynek csak 200-ad rsze esik a Napra, a tbbi a bolygk Nap krli keringsbl ered. A bolygkat a Nap tmegvonzsa tartja ellipszisplyjukon. A Fld is pontosan ugyanakkora ervel vonzza a Napot, mint a Nap a Fldet. Az ugyanakkora ernek a hatsa a viszonylag kis tmeg Fldre szmottev, mg az risi tmeg Napra viszont elenysz. Ezrt kering a Fld a Nap krl s nem fordtva. Nemcsak a Nap s a krltte kering gitestek vonzzk egymst klcsnsen, hanem ilyen klcsnhats ll fenn maguk kztt a kering gitestek kztt is. A Naprendszer tagjainak mozgsban mdost szerepet a Nap utn elssorban a nagybolygk s azok holdjai kapnak. A bolygk s holdjaik, valamint a kisbolygk csaknem stabil rendszert alkotnak, amelyekben azonban hossz idtartam szakaszos s igen lass vltozsok lehetnek. Pldul a Fld plyaelemeinek vltozsa miatt vltozik a Fldnek a Naphoz viszonytott helyzete, ami ghajlatvltozsokat von maga utn (gondoljunk a jgkorszakokra MilankovicsBacsk elmlet).

Miniatrizlt NaprendszerA Naprendszer viszonylagos mreteinek ttekintshez a legjobb mdszer az, ha egy ersen kicsinytett modellt kpzelnk el. Kicsinytsk kpzeletben tmillirdod rszre a Naprendszert. Ez azt jelenti, hogy a modell 20 centimtere 1000000 kilomterrel lesz egyenl a vilgban. Ebben a modellben a Nap akkora lesz mint egy futball labda, nagyjbl 30 cm tmrj gmb. A Fld akkornak tnik mint egy borsszem, s mintegy 30 mterre kering a miniNap krl. A Fld plyjn bell kering a Vnusz s a Merkr, amelyek kzl az els ugyancsak borsszem mret, mg az utbbi csak akkora mint egy mustrmag. E kt kis golybis 12 illetve 21 mterre kering a futball labdtl. A Mars amely nem sokkal nagyobb a Merkrnl, majdnem 50 mterre kering a modellbeli Naptl. A legnagyobb bolyg, a Jupiter akkornak tnik mint egy golflabda (kb. 3 cm tmrj), s j 150 mterre helyezkedik el a futball labdtl. A Szaturnusz akkora mint egy jkora cseresznye, hres gyrjvel 300 mterre van a Naptl. A megtermett borsszemhez hasonl Urnusz s Neptunusz 600 illetve 900 mterre keringenek a kzpponttl. Vgl a Plt amely ugyancsak mustrmag mret 1,2 kilomterre esik a Naptl. Ne feledkezznk meg a kisbolygkrl sem, amelyekbl sok ezernyi kering a Mars s a Jupiter plyja kztt, mint megannyi porszem. A Hold amely egy jabb mustrmagocska, csupn fl arasznyi sugar plyn kering a Fld krl. Amikor erre a modellre, a kzponti labda krl arnytalanul nagy tvolsgokban kering piciny golycskkra tekintnk, nkntelenl is felmerl bennnk a gondolat, milyen res is a bolygrendszer. Ezek a tvolsgok tnyleg risiak, de a Nap s ms csillagok kzttiek mg sokkal hatalmasabbak. Ha a modellnkn fel akarjuk tntetni a legkzelebbi fnyes csillagot (amely egybknt az Alfa Centauri kettscsillag, s a Proxima Centauri vrs trpe csillag) az krlbell 8000 km tvolsgban lenne.

3

OsztlyozsA Naprendszerbeli gitestek osztlyozsa kisebb vita trgya. Hagyomnyos rtelemben a Naprendszer bolygkbl (a Nap krl kering nagy gitestekbl), azok kvetibl (ms nven holdakbl, azaz a bolygk krl kering klnbz mret objektumokbl), aszteroidkbl (a Nap krl kering "tmr testekbl", azaz kisbolygkbl), stkskbl (kicsiny jeges, hosszan elnylt plyj gitestekbl) ll. Sajnlatos mdon azonban kiderlt, hogy a Naprendszer ennl jval bonyolultabb. Szmos Pltnl nagyobb hold van, kett pedig nagyobb mint a Merkr. Szmos olyan holdacska van, amely valsznleg befogott kisbolyg. Az stksk nha szthullanak s nem lehet megklnbztetni az aszteroidktl. A Kuiper-v objektumai s a Chironhoz hasonl gitestek nem igazn illenek bele ebbe a smba. A Fld/Hold s Plt/Charon rendszereket (tmegarnyuk 81:1 illetve 9:1) nha "kettsbolygnak" vagy "ikerbolygnak" tekintik. Ms osztlyozsok alapjul a kmiai sszettel s/vagy az eredet szolglhat, melyek fizikailag megalapozottabbak lennnek, de ezek rendszerint vagy tl sok osztllyal, vagy tl sok kivtellel jrnnak. A legvgs kategria az, hogy az gitestek nagy rsze a maga nemben egyedlll. Jelenlegi tudsunk nem elegend ahhoz, hogy tiszta kategrikat ptsnk fel. A kvetkezkben csak a bolygk osztlyozsrl lesz sz.

A bolygk osztlyozsaA bolygkat tbbflekppen sorolhatjuk osztlyokba. Itt ngyflt nznk meg.

Fldhz viszonytott helyzet szerint, Anyagi sszettelk szerint, Mret szerint, Naphoz viszonytott helyzet szerint

Fldhz viszonytott helyzet szerint: o bels bolygk: a Fld plyjn bell kering kt bolyg: Merkr s a Vnusz. Mozgsuk gyorsabb a Fldnl, gy azt szablyos idkznknt utolrik, thaladnak a Fld s a Nap kztt. Ezt a helyzetet als egyttllsnak nevezik. A Fldrl nzve ugyanolyan fzisvltozsokat mutatnak mint a Hold. o kls bolygk: a Fld plyjn kvl kering hat bolyg: Mars, Jupiter, Szaturnusz, Urnusz, Neptunusz, Plt. Mozgsuk lassabb a Fldnl, gy ezeket a Fld szablyos idkznknt utolri. Ilyenkor a Nap a Fld s a krdses kls bolyg egy vonalban van egymssal, kzpen a Flddel. Ekkor mondjuk, hogy az gitest szembenllsban (oppozciban) van. Ez a legjobb alkalom a bolyg megfigyelsre, mert ekkor van a legkzelebb a Fldhz s egsz jszaka lthat. Ezek a bolygk majdnem mindig egszkben ltszanak. o Fld. anyagi sszettelk szerint: o Fld tpus vagy kzetbolygk: A ngy legbels bolyg: Merkr, Vnusz, Fld, Mars. A Flddel kzs sajtossgokat mutatnak. Mindegyikk kis mret, de arnylag nagy srsg, kzetek s fmek alkotjk, szilrd a felsznk, lass a forgsuk, kevs holdjuk van s nincsenek gyrik.

4 Jupiter tpus vagy gzbolygk: (risbolygknak is nevezik a kvetkez ngy bolygt) Jupiter, Szaturnusz, Urnusz, Neptunusz. Tbb tekintetben a Jupiterhez hasonltanak. A Fld tpus bolygknl sokkal kisebb srsgek, fknt hidrogn s hlium alkotja ket. A forgsuk gyors, vastag atmoszfrjuk van, gyrik s nagyon sok holdjuk van. o Plt. mret szerint: o kisebb bolygk: Merkr, Vnusz, Fld, Mars, Plt. tmrjk 13000 kilomternl kisebb. o risbolygk: Jupiter, Szaturnusz, Urnusz, Neptunusz. tmrjk 48000 kilomternl nagyobb. Naphoz viszonytott helyzet szerint: o bels Naprendszer: Merkr, Vnusz, Fld, Mars o kls Naprendszer: Jupiter, Szaturnusz, Urnusz, Neptunusz, Plto

A bels s kls Naprendszer kztti hatrt a Mars s a Jupiter kztt elhelyezked kisbolygvezet jelli ki.

Termszetes ksrk, holdakA Merkr s a Vnusz kivtelvel valamennyi bolyg krl termszetes ksrk vagy holdak keringenek. Ezek mrete igen vltozatos, a Merkrral is sszehasonlthat bolyg mret testektl egszen a nhny kilomter tmrj, kisbolygnyi mret szablytalan, aprcska testekig terjed. A holdak kzl legalaposabban a Fld krl kering Holdat trtk fel. Anyaguk klnbz kzet sszettel, de vannak jgbl ll gitestek is. A holdak felszne hasonlkppen vltozatos: egyeseket krterek bortanak, msok tkrsimk. A ngy risbolyg tmrje fltt kis s kzepes mret rszecskkbl s anyagtrmelkekbl ll gyrrendszerek keringenek. A Szaturnusz nagyszer rendszere mg fldi tvcsveken keresztl is feltnik. A Jupiter s Urnusz vkony s halvny gyri mr sokkal szernyebbek. A holdak klnfle klcsnhatsokban llnak bolygikkal, aminek kvetkezmnyei vannak, pldul az raply keletkezse a Fldn. A bolygra egy hold csak akkor kpes rdemi hatst kifejteni, ha tmege a bolygnak jelents hnyadt teszi ki. Bolygjuk tmeghez kpest a legnagyobb holdak a Hold (a Fld tmegnek 1/81-ed rsze) s a Charon (tmege a Plt tmegnek 1/9-e). Ezzel ellenttben a Jupiter legnagyobb holdjnak a tmege a bolyg tmegnek 1/10000 rsze alatt marad. A Fld tpus bolygk kzl a Fldnek nagy holdja van, a Marsnak pedig kt aprcska, amelyek kzel kr alak plyn keringenek a bolyg egyenltje fltt. A Jupiter 16 holdja kzl legnagyobb a Ganymede, tmrje a Jupiternek nagyjbl 1/27-e. Nyolc legbels holdja kzel kr alak plyn kering a bolyg egyenltjnek skjban, a kvetkez ngynek az egyenlt skjval kis szget bezr, elliptikus plyja van, a legkls ngy pedig retrogrd plyn kering. A Szaturnusz 18 holdja kzl a Titn rishold tmrje a Szaturnusznak 1/23-a. A holdak tbbsge kzel kr alak plyn, a bolyg egyenltjnek skja kzelben kering, de a Iapetus plyaskja e skkal szget zr be, a Phoeb pedig retrogrd irny. Az

5 Urnusznak 15 holdja kzl 10 kicsinyt 1986-ban fedezett fel a Voyager-2. Ezek a Miranda plyjn bell keringenek. Az Urnusz legnagyobb holdja a Titania, tmrje a bolygnak 1/32 rsze. A Neptunusz 8 holdja kzl legnagyobb a Triton, tmrje a Neptunusznak 1/18-a. A hold retrogrd plyn kering. A Nereida plyja feltnen elnylt. Tovbbi hat apr holdat a Voyager-2 1989-ben fedezett fel. A Plt egyetlen holdja a Charon, amelynek tmrje kicsit tbb mint a Plt tmrjnek a fele. Klnlegessgk a kttt kerings: mind a Plt, mind a Charon tengelyforgsi ideje megegyezik az egyms krli keringsi idejkkel. A holdak kzl ngyrl sikerlt kimutatni, hogy lland lgkrrel rendelkeznek. Ezek a kvetkezk: Titn, Europa, Triton, Io.

A gravitcis errlA nehzsgi ernek szmos figyelemre mlt kvetkezmnye is van. Mindaddig pldul, amg a srldsi erk nem jutnak szerephez a Vilgmindensg pontosan gy "mkdne" elre, mint visszafel az idk folyamn. Ha pldul egy olyan bolygn lnnk amely a Sirius csillag krl kering, s egyik rhajsunk a Naprendszer mozgsrl ksztett filmmel jnne vissza hozznk, nem tudnnk megmondani, hogy melyik e film vettsnek helyes irnya. Pusztn a bolygk mozgsnak tanulmnyozsa rvn nem tudnnk megklnbztetni egymstl a mltat s a jvt. A melegebb testek mindig arra trekszenek, hogy energijuk egy rszt kisugrozzk a hidegebbek fel. A Hold gravitcis ereje naponta vgigvonszolja a daglyokat a Fld krl. A tengervz s a tengerfenk srldsa, amely klnsen a kontinensek krl hzd sekly znban rvnyesl, lelasstja a Fld tengely krli forgst, ugyanakkor azonban gyorstja a Hold keringst, s ezltal a Hold fokozatos eltvolodst is elidzi. A srlds hfejldssel jr, amely kisugrzdik az rbe. gy azutn a htani megfigyelsek alapjn dnthetjk el, hogy melyek a mltbeli esemnyek, s melyik a jv irnya.

Nap

A Naprendszer messze legnagyobb tagja egy gznem sugrz gmb, a Nap.

tmr: 1,390,000 km. tmeg: 1.989e30 kg a mag hmrsklete: 15,000,000 K.

6

felszni hmrsklet: 5800 K

A Naprendszer tmegnek 99,87%-a koncentrldik benne, a fennmarad rsz hromnegyedt pedig a Jupiter teszi ki. tmrje a Fldnek 109, mg a Jupiternek kzel 10-szerese. risi tmege rvn a Nap hatalmas gravitcis ert fejt ki, s ez az er tartja egytt a rendszert, s irnytja valamennyi bolyg s kisebb gitest mozgst is. A Napbl rad fantasztikus mennyisg energia elssorban kzeli ibolyntli, lthat s infravrs sugrzs formjban hagyja el a csillagot, de emellett a Nap kisebb mennyisgben mindenfle ms sugrzst is kibocst, a gamma- s rntgensugaraktl egszen a rdihullmokig. A Nap elemi rszecskket is kisugroz, amelyet napszlnek neveznk. A Napbl msodpercenknt kisugrzott energia teljes mennyisgt a Nap sugrzsi teljestmnynek nevezzk, s ugyangy wattban fejezzk ki, mint egy villanykrte teljestmnyt. Ez az rtk 3,86e26 watt. A kisugrzott energiamennyisgnek legfeljebb csak tzmillirdod rsze ri el a Fldet. A fldi lgkr 1 ngyzetmterre merlegesen bees teljestmny mg gy is 1370 watt. Ez a mennyisg a naplland. A Nap szerkezete: o A Nap kzppontjban a hmrskletet kb. 15 milli K-re, a srsget pedig a rnehezed kls rtegek hatalmas nyomsa miatt 160000 kg/m3-re (a vz srsgnek 160-szorosra) becslik. A Nap rdiusznak mintegy egynegyedig terjed kzponti mag fzis atomermknt mkdik ahol az energia nagyenergij fotonok, gy gamma- s rntgensugrzs formjban szabadul fel a knnyebb elemek nehezebbekk val egyeslse kzben. A Nap magjban lejtszd fzis folyamatban proton-proton reakci zajlik le, melynek sorn hidrognatomok magjai (vagyis protonok) egyeslnek, s hliumatommagok jnnek ltre. Minden reakciban 4 proton egyesl egy-egy hliummagg, kett pedig talakul neutronn. Minden reakciban egy kicsiny tmeg energiv alakul t az E=mc2 kpletnek megfelelen. Br az egyes proton-proton reakcikban a

7 tmegnek csak 0,7%-a alakul t energiv, a lejtszd nagy szm reakcik miatt a Nap msodpercenknt 4 milli tonna anyagot hasznl fel fnyerejnek megtartsra. Az risi anyagveszts ellenre a Nap mg a mostanihoz hasonl szinten 5 - 6 millird vig sugrozhat. o Ezt veszi krl kb. a sugr 70%-ig a rntgensugrzsi zna. Ebben a tartomnyban a fotonok gyakran tkznek, elnyeldnek, majd vletlenszeren kisugrzdnak. Egy-egy fotont oly sokszor rik ilyen megprbltatsok, hogy legkevesebb tzezer, de akr 1 milli vig is eltarthat mire a felsznre r. o A Nap felsznkzeli kls, 25 - 30%-ot kitev rszben nagyarny konvekci zajlik. A h az anyag ramlsa rvn jut el a fotoszfrba, majd onnan sugrzdik ki a vilgrbe. Ezt a rteget konvektv znnak nevezik. A Nap tlagos srsge (1410 kg/m3) a Fld tlagos srsgnek csak egynegyede, a vz srsgnek pedig 1,4-szerese, ami azt sugallja, hogy a Napot fknt knnyebb kmiai elemek alkotjk: 73% hidrogn, 25% hlium, 2%-ban pedig nehezebb elemek. A Nap gyorsabban forog az egyenltjnl mint a plusokon. Az egyenltn mrt forgsi peridus 25 nap, a sarkok kzelben 35 nap. A Nap lgkre o A Nap "lthat" felszne a fotoszfra, amely vkony gznem rteg s gyakorlatilag az sszes napfny ebbl szrmazik. A fotoszfra hmrsklete mintegy 5800 K. o A fotoszfra fltt a pr ezer kilomter vastag ritkbb rteg a kromoszfra helyezkedik el. A kromoszfrban a fotoszfra fltt nhny szz kilomter magasban a hmrsklet 4300 K-re cskken. Ezutn a hmrsklet gyorsan n addig az tmeneti rtegig, amelyik a kromoszfrt a Nap legkls rtegt a korontl elvlasztja. o A korona a Nap rdiuszt tbbszrsen kitev tvolsgig terjed, hmrsklete 1 - 5 milli K kztt van. A kicsiny srsg korona belsejben a rszecskk mozgsa igen nagy. A korona tl halvny ahhoz, hogy specilis eszkzk nlkl ltni lehessen, ami all kivtel a teljes napfogyatkozs ideje, amikor a holdkorong legfeljebb nhny percre takarja el a fotoszfra vakt fnyt. A koronbl ramlanak ki azok a rszecskk amiket napszlnek neveznk. A Nap fehr fnye sznkpnek (spektrumnak) nevezett sznes fnysvra bonthat a vrstl a kkig s az ibolyig. A lthat spektrum pontosan olyan, mint a szivrvny, mert a levegben lebeg vzcseppek fnytr prizmaknt bontjk szneire a napfnyt. A prizmval ellltott spektrum szneirl elszr Newton mutatta ki, hogy tovbbi sznekre mr nem bonthatk. A napfny folyamatos sznkpben tbb ezer abszorpcis vonal tallhat. Az abszorpcis vonalak ujjlenyomatknt jellemzek a Nap mlyebb lgkrben tallhat kmiai elemekre.

A Nap lgkre

8

o

A fotoszfra fnyes granulk milliibl ll. A granulk tlagos lettartama 9 perc, ezalatt keletkeznek, alakjukat vltoztatjk s elenysznek. tmrjk kb. 1000 km. A granulk olyan cellk amelyekben a forr gzok a mlybl felfel igyekszenek s a granulk kztti sttebb kzkben sllyednek vissza. Kialakulhatnak szupergranulk, amelyek tbb szz elklnlt granult tartalmaz cellk.

o

A fotoszfra szembetnbb jelensgei a napfoltok, melyek umbrbl, stt kzponti rgibl s penumbrbl, az umbrt krlvev kevsb stt rgi, amelyet a kzppont fell sztgaz stt s vilgos szlak alkotnak.o

o

A napfoltok sttnek tnnek a fotoszfra ms rszeihez viszonytva, ami abbl addik, hogy krnyezetknl mintegy 2000 K-nel alacsonyabb a hmrskletk. Hmrskletk tlagosan 4000 K. A napfoltok mrete a piciny prusoktl a granula mreten keresztl a tbb millird ngyzetkilomterig terjedhet. A foltoknak kb. 5%-a olyan nagy, hogy kedvez krlmnyek mellett szabad szemmel is ltni lehet. Az tlagos foltcsoport lettartama kt ht, de nagyobbal ennl hosszabb ideig fennmaradnak. A napfoltok szma kb. 11,1 ves ciklussal vltozik. Az egyms utn kvetkez ciklusok maximumai kztt pedig kb. 80 ves peridust lehet felfedezni. Trtnelmi beszmolk szerint nem egy nagyobb sznet is volt a napfoltciklusban pl. a Maunder-fle minimum 1645 1715 kztt.

o

Protuberancik: A Nap legltvnyosabb jelensgei. A fels kromoszfra s a korona krnyez anyagnl alacsonyabb hmrsklet, de nagyobb srsg gazokbl ll felhk, szkkutak s lngnyelvek. Teljes napfogyatkozskor kzvetlenl is lthatk, de leginkbb azokon a hullmhosszokon figyelhet meg, amelyeken a hidrogn s a hlium fnyt

9 bocst ki vagy nyel el. Az elnyelsi hullmhosszakon vizsglt protuberancit filamentumnak is nevezik. A protuberancik lettartama vltozatos, akr egy vig is imbolyoghatnak a koronban.

o

Flerek: A Nap leghevesebb megnyilvnulsai, ms nven napkitrssek. Az sszetett napfoltcsoportokhoz kapcsold sszekuszldott mgneses trben felhalmozott energia robbansszeren felszabadul, s ennek kvetkeztben az ott lev elemi rszecskk nagy sebessgre gyorsulnak fel s kilkdnek. Ilyenkor nagy energij rszecskk zpora ri el a Fld mgneses mezejt illetve lgkrt. lettartama maximum pr ra. Egy napkitrs egy-kt percen bell elri maximlis fnyessgt.

o

Korona: A korona jval forrbb a fotoszfrnl s magas hmrsklete miatt a rntgensugrzsa igen ers, a fotoszfrval ellenttben, amelynek rntgensugrzsa elenysz. A napfoltmaximumokat kivve a korona szerkezete meglehetsen egyenetlen. A rntgen- s ibolyntli felvteleken stt foltokknt feltn koronalyukak hidegebb, alacsonyabb srsg s nyitott mgneses mezej kpzdmnyek (azaz a mgneses ervonalak valahol a bolygkzi trben zrdnak ahelyett, hogy visszakanyarodnnak a Nap fel). A koronalyukakbl indul ki a napszl. A teljes napfogyatkozs alkalmval szpen megfigyelhet. A Nap csak Kopernikusz utn (XVI. sz.) foglalhatta el az t megillet helyet a Naprendszer kzppontjban. Eltte ugyanis a ptolemaioszi geocentrikus elmlet volt az elfogadott.o

o

Ptolemaiosz

10

A Nap csak egy csillag a sok kzl, amely pusztn azrt ltszik olyan fnyesnek, mert rendkvl kzel van hozznk. Ha ugyanolyan tvol volna, mint a msodik legkzelebbi csillag, az Alfa Centauri, semmivel sem volna klnb, mint a tbbi fnyes csillag. Eltekintve a bolygrendszernkben elfoglalt kzpponti helytl, nincs semmi olyan klns ismertetjele amely megklnbztetn a Tejtrendszer sok millirdnyi hasonl csillagtl. A fldlakk szempontjbl termszetesen rendkvl fontos szerepet jtszik a Nap, mivel az lethez elengedhetetlenl fontos meleg s fny forrsa. A Nap szerepe nlklzhetetlen az emberisg letben, az emberisg lte viszont teljesen lnyegtelen az egsz Vilgegyetem szempontjbl.

A Nap bolygiBolyg ---------Merkr Vnusz Fld Mars Jupiter Szaturnusz Urnusz Neptunusz Plt Tvolsg (000 km) --------57,910 108,200 149,600 227,940 778,330 1,426,940 2,870,990 4,497,070 5,913,520 Sugr Tmeg (km) (kg) ------ ------2439 3.30e23 6052 4.87e24 6378 5.98e24 3397 6.42e23 71492 1.90e27 60268 5.69e26 25559 8.69e25 24764 1.02e26 1160 1.31e22 Felfedez ---------Dtum -----

Herschel Galle Tombaugh

1781 1846 1930

11

Merkr

A Merkr a Naphoz legkzelebbi, mrett tekintve pedig a nyolcadik legnagyobb bolyg.

Naptl mrt kzepes tvolsg: 57,910,000 km (0.38 CSE) tmr: 4,878 km tmeg: 3.30e23 kg

Merkr a rmai mitolgiban a kereskedelem istene. A rmaiak Hermsszel azonostottk, aki a grg mitolgiban az istenek kvete, az utasok oltalmazja, a holt lelkek vezetje.

Nla csak a Plt kisebb. A Merkrnl nagyobb tmrvel kt hold is bszklkedhet, ezek a Ganymede s a Titn. Igaz ugyan, hogy a Merkr srsge kb. hromszor nagyobb az t lekrz holdaknl. A Merkrt csak egyetlen rszonda, a Mariner-10 ltogatta meg. 1973-ban s 1974-ben hromszor replt el mellette. Felsznnek csak a 45%-t trkpeztk fel. A Merkr bolyg viszonylag fnyes, nla csak a Jupiter, a Vnusz s idnknt a Mars ragyog fnyesebben. Mgis elg nehz megfigyelnnk, mert mindig a Nap kzelben jr. Kicsiny plyatmrje miatt sohasem tvolodik el 28 foknl messzebbre a Naptl, s ezrt csak akkor figyelhet meg tvcs nlkl, amikor este vagy hajnalban a horizont kzelben tartzkodik. A bolyg szlelst az is nehezti, hogy korongjnak tmrje mg tvcsben is rendkvl kicsinynek ltszik. Als egyttllsban 12,9 vmsodperc a ltszlagos tmr, pedig ilyenkor ltszik a legnagyobbnak, minthogy ilyenkor van a Merkr a Nap s a Fld kztt. Fels egyttllsban, amikor a Nap tellenes oldaln tallhat, a bolygkorong ltszlagos tmrje csupn a maximlis egyharmada. A bolyg hromszor fordul meg tengelye krl, mialatt kt teljes keringst vgez a Nap krl. Az elmleti vizsglatok sorn kiderlt, hogy a keringsi s a forgsi peridus hossznak e klnleges arnyrt a bolyg testben fellpett ers daglysrlds a felels. A jelensg hasonl ahhoz, mint ami a Hold esetben jtszdott le, csak az a lnyeges klnbsg, hogy a Merkr rendkvli mrtkben elnylt ellipszis alak plyja idzte el, hogy a bolyg kt kerings alatt hrom forgst vgez, mg a Hold esetben a kt peridus tkletesen kiegyenltdtt. Amikor a Merkr a legkzelebb jr a Naphoz, plyamenti sebessge olyan nagy, hogy az ebbl add szgsebessg fellmlja a tengelyforgst. Ezrt azutn a bolyg felsznn ll kpzeletbeli megfigyel szmra olyan jelensg kvetkezne be, amely az egsz Naprendszerben egyedlll. Nhny napon t a Nap a szoksossal ellenttes irnyban haladna az gen, majd ismt megfordulva folytatn tjt az gitestek kztt. Ha a

12 megfigyelnk gy helyezkedne el a Merkron, hogy a perihliumtmenet idejn a Napot a keleti horizonton ltn, tanja lehetne annak, amint csillagunk feltnik a horizonton, visszafordul, lebukik az al, majd rviddel ksbb ismt felkel, hogy most mr folytassa is gi tjt.

A Merkr felszne a Holdhoz hasonl: krterekkel bortott fennskok s egyenletesebb felszn vulkanikus sksgok tagoljk. Felsznn terl el a mintegy 1400 km tmrj koncentrikus, kr alak Caloris medence, amely egy hatalmas becsapds sorn keletkezhetett. A Merkr felletnek minden ngyzetmterre hatszor annyi sugrzs rkezik a Napbl, mint a Fld azonos nagysg terletre. A bolyg nappali hmrsklete elg magas, tlagban 600 K (kb. 330 Celsius fok), mikzben elri a 750 K (480 Celsius fok) krli maximumot. Ugyanakkor jszaka a hmrsklet 90 K-re (kb. -180 Celsius fok) sllyed.

A Merkrnak nincs szrevehet srsg lgkre. Tekintettel arra ugyanis, hogy a bolyg napsttte oldala igen forr, fel kell tteleznnk, hogy mg a legnehezebb gzok is eltvoztak onnan. Radsul az sszes bolyg kzl a Merkr felsznnek fnyvisszaver kpessge a leggyengbb, leginkbb a stt holdtalajhoz hasonl. A Merkr felszne ltal szrt napfny sznkpi vizsglata is megersti, hogy a bolygnak nincs kimutathat lgkre.

Anyagi, kmiai sszettelt tekintve a Merkr Fld tpus bolyg. Kicsiny mrete ellenre a Merkr srsge kzel azonos a Fldvel, ami azt sugallja, hogy vastartalma a Fldnek nagyjbl a ktszerese lehet. A vas-nikkel mag a bolyg sugarnak nagyjbl a 75%-t teszi ki. Ez a mag kpviseli a bolyg tmegnek a 80%-t. A Merkr mgneses tere csaknem elri a Fldn mrt mgneses tr erssgnek 1%t. A Merkrnak nincs holdja.

13

Vnusz

A Vnusz a Naptl a msodik, mrett tekintve pedig a hatodik legnagyobb bolyg.

Naptl mrt kzepes tvolsga: 108,200,000 km (0.72 CSE) tmr: 12,103.6 km tmeg: 4.869e24 kg

Vnusz a rmai mitolgiban a kertek istennje. Aphroditval azonostottk, aki grg mitolgiban a szpsg s a szerelem istennje.

Amikor als egyttllsban van, minden ms bolygnl kzelebb jut hozznk, alig 42 milli kilomterre haladva el mellettnk.

Minthogy a Vnusz a legfnyesebb gitestek kz tartozik, a szpsg istennjrl neveztk el. A legfnyesebb bolygtestvrnk, csupn a Nap s a Hold ltszlagos fnyessge mlja fell az vt. Maximlis fnyessge idejn mintegy tizentszr fnyesebb a legfnyesebb csillagnl a Szriusznl. Derlt, Hold nlkli jszakn a Vnuszt eltakar trgyak rnykot vethetnek. Az a megfigyel, aki tudja, hogy melyik irnyban pillanthatja meg a bolygt, fnyes nappal, szabad szemmel is szreveheti.

14

A Vnusz a Merkrhoz hasonlan bels bolyg, s gy tnik szmunkra, hogy az egyik kitrsbl a msikba megy t a Nap krli keringse sorn. Hol Esti Csillagknt, hol Hajnalcsillagknt tlik szemnkbe. Nem vletlenl hvta a npnyelv Esthajnalcsillagnak. Egyes kori csillagszok gy vltk, hogy kt klnbz gitestet ltnak a Nap keleti illetve a nyugati oldaln. A hajnalban lthat Vnuszt fnyhoznak, Phoszporosznak, az alkonyatit pedig Atlasz firl Heszperosznak neveztk. Pthagorasz grg filozfus s matematikus ismerte fl elsknt, hogy Phoszporosz s Heszperosz ugyanaz az gitest. Bels bolygknt a Fldrl nzve ugyanolyan fzisvltozsokat mutat mint a Hold. Mivel a Vnusznak nincs holdja, tmegt csak ms gitestekre val gravitcis rvn tudjuk meghatrozni (pl. a bolyg mellett elhalad rszondk plyinak vltozsbl).

Minthogy a bolygnak mind a tmege, mind mrete, mind pedig tlagos srsge nagyon kzel ll a Fldre jellemz rtkekhez, gyakran nevezik ezt az gitestet "bolygtestvrnknek" vagy "bolygnvrnknek". A Vnuszt llandan elfedi ellnk sr felhtakarja. A Hold s a Merkur stt szn, felsznvel szemben a Vnusz a res fny mintegy hromnegyedt visszaveri.

A "bolygtestvri" kapcsolat ellenre felszne sokkal bartsgtalanabb, mint a Fld.

Az els Vnusz mellett elrepl rszonda a Mariner-2 volt 1962-ben. A ksbb bolygkrli plyra lltott Pioneer, Venyera s Magelln rszondk, valamint fldi rditvcsvek rvn az gitestet radarral feltrkpeztk. A Pioneer adatai szerint a felszn 70%-t hullmz dombokkal bortott sksgok, 20%-t jl elklnl lesllyedt mlyfldek, 10%-t nagyrszt 4 - 5 kilomterrel a felszn tlagos magassga fl emelked magasfldi "kontinensek" alkotjk. A bolyg forgsa nem direkt, mint a tbbi bolygtrs, hanem ppen azzal ellenttes (retrogrd). Mivel a bolyg felsznnek egyetlen alakzatt sem vehetjk szre az

15 gitestet burkol, ltszlag sr felhtakar miatt, a Vnusz tengelyforgsi peridust a bolyg felsznrl visszaverdtt radarjelek elemzsvel hatroztk meg, amely radarvisszhangok Vnusz-hegyekrl s Vnusz-vlgyekrl is hrt adtak.

Mind a Fld felsznrl, mind pedig a Vnusz kzelbe kldtt rszondkrl vgzett rdimegfigyelsek egyrtelmen azt mutattk, hogy a Vnusz felszne rendkvl forr, mintegy 750 K, ami csaknem 500 K-nel magasabb, mint amilyen az atmoszfra hinyban lenne. Ez a nagy forrsg az gynevezett veghzhats miatt alakulhatott ki. Az sszes bolygplyk kzl a Vnusz hasonlt legjobban a krhz, az excentricitsa kisebb mint 0,01. Anyagi, kmiai sszettelt tekintve a Vnusz Fld tpus bolyg. A Vnusz bels szerkezete nagyjbl a Fldhez hasonl. A Vnusz mgneses tere rendkvl gyenge, amiben bizonyra szerepet jtszik a nagyon lass 243 fldi napig tart retrogrd tengelyforgsa. A napszl a bolyg ionoszfrjval kvetlen klcsnhatsban van. A Vnuszbl az als egyttlls kzelben csak egy nagyon keskeny sarl ltszik. Alig szreveheten a sarl szarvacski sszezrulnak a bolyg krl, ami azt bizonytja, hogy a bolygnak szmottev lgkre van, s ennek a rszecskin szrdott napfnyt ltjuk a sarl vgei kztt. Lgkrnek f alkotrsze a szn-dioxid, a teljes lgkr tbb mint 96%-a. A lgkr nyomsa a fldinek 90-szerese. Sok csillagsz gy vli, hogy jval rgebben volt vz a Vnusz felsznn, de a Nap nvekv fnyereje miatt megemelkedett hmrsklet elg volt hozz, hogy megkezddjk az cenok fokozatos prolgsa, ami viszont a lgkrben nvelte meg a vzgz mennyisgt. Mivel a vzgz jl abszorbelja az infravrs sugrzst az veghzhats fokozdott, ami tovbb nvelte a hmrskletet s gyorstotta a prolgst. A Vnusz tengelynek kicsiny hajlsa (2 fok) miatt az idjrs nem mutat vszakos vltozsokat, st az ers veghzhats miatt a sarki s egyenlti, valamint a nappali s jszakai hmrskletek kztt sincs lnyeges klnbsg az alacsonyabban fekv lgrtegekben. A Vnusznak nincs holdja.

16

Fld

A Fld a Naptl a harmadik, mrett tekintve pedig az tdik legnagyobb bolyg.

Naptl mrt kzepes tvolsga: 149,600,000 km (1.00 CSE) tmr: 12,756.3 km tmeg: 5.976e24 kg

Az rutazsok s a holdraszllsok mindennl nyilvnvalbb tettk, hogy a Fld is csak a Naprendszer egyik bolyglya. Jllehet gy szoktunk bolygnkra tekinteni, mint a "terra firm"-ra, mint a stabilits szimblumra, a Fld valjban egy risi rjrm, amelynek tmrje majdnem 13000 kilomter, s amelyik 30 kilomteres msodpercenknti sebessggel szguld plyjn. Keringsn kvl a Nappal s Naprendszernk tbbi bolygjval egytt krlbell msodpercenknt 20 kilomteres sebessggel halad mozgst is vgez a Herkules (Hercules) csillagkp irnyba. A Fld tengely krli forgsa kvetkeztben az egyenlt minden pontja rnknt tbb mint 1600 kilomtert tesz meg. Tudjuk, hogy bolygnk 24 ra alatt vgez egy teljes krlfordulst. A forgs kvetkeztben fellp centrifuglis er hatsra az gitest belapult, az egyenlti vidkeken pedig kidudorodott. gy ma a Fld egyenlti sugara 21,5 kilomterrel hosszabb, mint a plusokat sszekt szakasz fele. Ha a Fld forgsa hirtelen lellna, akkor az cenok vize a sarkvidkek fel ramlana az egyenlttl, egszen addig, amg az egyenlti s a polris tmr ki nem egyenltdne. A hegyek csak az emberi idskln mrve nevezhetk llandnak. Az idk folyamn Fldnk felszne megemelkedett, megrepedezett s felgyrdtt. A Fld -szletse

17 ta- llandan fejldik, vltozik. Az erzis erk mindig a tektonikus erk ellen hatnak. Mg az utbbiak hatalmas cscsokat hoznak ltre, az elbbiek e cscsokat egyszer sziklkk puszttjk le. A klnbz erzis erk kzl minden ktsget kizran a vzzel kapcsolatosak a leghatkonyabbak. A felhk ltalban a magasabb vidkek fltt alakulnak ki. Ezek a terletek tbbnyire csapadkosabbak. A vz amely mindig az alacsonyabb szintek fel trekszik, lezdul a domboldalakon, erecskket alkotva, amelyek patakokk, majd folykk egyeslnek, s vgl hatalmas folyamokk duzzadva mlenek a tengerekbe. Ha replgprl nzzk a folykat, hatalmas sszefgg rendszernek ltjuk ket, felismerjk jellegzetes elgazsaikat, s azt, hogy a kisebb gak nagyobbakk, azok pedig vgl ffolyamm egyeslnek. A sarkvidkeken s a nagy tengerszint feletti magassgban a nagy jgtmegek gleccserekk llnak ssze, amelyek igen lassan cssznak lefel, letarolva az alattuk fekv felszni alakzatokat, s hatalmas U alak vlgyeket vgva a talajba. A tengerek partvidkn a szl hajtotta hullmok s az raply kvetkeztben llandan vltozik a partvonal alakja. A szl is nagyon fontos talajforml, felsznalakt er. A hmrskleti vltozsok ugyancsak erzis, rombol hatsak lehetnek: a melegeds hatsra bekvetkez tguls, valamint a lehls miatt fellp sszehzds sorn repedsek keletkeznek, s a kzetek lassan elmorzsoldnak. A folyk mly rkokat s kanyonokat vjnak maguknak. A folyvz erzis munkjnak s a Fld tengely krli forgsnak egyttes hatsa azt eredmnyezi, hogy a folymedrek inkbb kgyzva kanyargk, mint egyenesek. A Fld fiatal korban valsznleg teljesen hideg volt, bels rszeiben mgis volt bizonyos mennyisg radioaktv anyag, bizonyra urn, trium s a ntriumnak egyik izotpja. Ezeknek az anyagoknak a radioaktv bomlsa sorn tekintlyes mennyisg h szabadult fel, amely azonban csak igen lassan tudott kijutni a bels tartomnyokbl, s gy az vmillik sorn annyira sikerlt felmelegtenie bolygnk belsejt, hogy ott egyes anyagok cseppfolyss vlhattak. Ez a hmennyisg felels az sszes vulkni s gejzrtevkenysgrt. A Hold s a Nap tmegvonzsa (az elbbi nagyobb) aplyt s daglyt kelt, amelyek az cenok s tengerek vzfelsznnek sllyedsben s emelkedsben vehetk szre. A Hold gy "vonszolja" maga utn a Fld daglyvt bolygnk felsznn, hogy az pp ennek forgsval ellenttes irnyban haladjon. Emiatt a fldi napok vszzadonknt 0,02 msodperccel hosszabbodnak meg. Ez az rtk elhanyagolhatnak tnhet, de hossz vszzadok alatt annyira felszaporodik, hogy knnyen kimutathatv vlik. Ha pldul a teljes napfogyatkozsok bekvetkezsnek elre kiszmtott helyt sszevetjk a tnyleges hellyel, akr egyrs klnbsgeket is felfedezhetnk. Ha a Fld forgsa lassul, akkor viszont a Hold keringsnek kell megfelel arnyban gyorsulnia (a Fld ltal elvesztett mozgsi energia a Hold mozgsra tevdik t.) Meglep mdon, ha az gitest mozgsa gyorsul, akkor eltvolodik bolygnktl, s gy vgeredmnyben hosszabb idre lesz szksge, hogy egy teljes keringst vgezzen krlttnk. Szmtsok szerint a Hold vente 4,5 cm-rel tvolodik Fldnktl e jelensg hatsra. Ez az rtk persze szintn elhanyagolhatnak tnik a Fld-Hold tvolsghoz kpest. Ha azonban azt is figyelembe vesszk, hogy a daglysrlds amely a mltban -amikor a Hold sokkal kzelebb volt hozznk- lnyegesen nagyobb volt, akkor arra a kvetkeztetsre jutunk, hogy a kt gitestnek egymillird vvel ezeltt olyan kzel kellett lennie egymshoz, hogy szinte sszertek. Nyilvnval, hogy valamilyen oknl fogva a srldsi er kisebb volt. A kutatk felttelezik, hogy a vltozs a kontinensvndorlssal magyarzhat. A Fld skorban, amikor a kontinensek egyetlen szrazfldet alkottak, a daglysrldsnak sokkal kisebbnek

18 kellett lennie, mint napjainkban, mivel a kontinentlis selfek teljes terlete akkoriban sokkal kisebb volt.

A szrazfld, az gynevezett litoszfra a Fld felsznnek mintegy 30%-a. A fennmarad 70%-ot tengerek s cenok bortjk. Ez az gynevezett hidroszfra.

A Fld lgkre A fldi lgkr fknt nitrognbl (78%) s oxignbl (21%) ll. A tbbi alkotrsz kzl legnagyobb mennyisgben vzgz, argon s szndioxid fordul el. A talajszinten mrt tlagos nyoms 101325 Pa (1013 millibar) ami megfelel egy 0,76 m magas higanyoszlop vagy egy 10 m magas vzoszlop nyomsnak. Ezt a nyomst nevezik egy atmoszfrnak. A fldi lgkr sszettelnek vltozsai nagyon megnveltk az atmoszfra als rsze ltal befoghat hmennyisget -ezt a jelensget nevezik veghzhatsnak. Az ultraibolya sugarak elnyelse miatt a lgkr fels rtegben egy klnleges oxignmolekula-fajta keletkezik: az zon (O3), amely szinte teljesen megakadlyozza az ultraibolya sugarak tovbbi terjedst. Mg magasabban nyeldnek el a rntgensugarak, amelyek a molekulkrl s atomokrl elektronokat szaktanak le, s

19 azokat ionokk alaktjk. A lgkr fels rszben tbb ilyen, j elektromos vezetkpessg zna is van, amelyek hihetetlenl fontos szerepet jtszanak a rdizsban, tkrknt visszaverik a hosszabb hullm rdisugarakat a Fld krl, a rvidhullmokat viszont tbocstjk. A Van Allen sugrzsi vezetekben sszegylt elektronok s ionok alkalmanknt kikerlhetnek e znkbl, s lejuthatnak a lgkr fels rtegeibe, fknt bolygnk mgneses plusainak vidkre. Ezek a Fld mgneses tere ltal irnytott rszecskk sszetkznek a fels lgkr molekulival, s sugrzst

bocstanak ki, amely azutn a sarki fny csodlatos formiban s szneiben jelenik meg. Az atmoszfra vd bennnket a meteorok sokasgtl, kisebbektl s nagyobbaktl is, amelyek jjel-nappal bombzzl Fldnket. A kozmikus sugrzst, amely a vilgr minden rszrl, igen tvolrl jut el hozznk, ugyancsak a lgkr gyengti. Ha e sugarak gyengtetlenl rnnek el bennnket, jvtehetetlen krosodst okoznnak szervezetnkben. A lgkr rtegeio

o

o

troposzfra 0 -12 km magassgig, az idjrsi folyamatok jrsznek szntere, a hmrsklet felfel haladva cskken, 290 K-rl kb. 217 K-ig, amely minimumot a tropopauznl mintegy 10 kilomter magassgban ri el sztratoszfra a troposzfrtl 50 km magassgig, a hmrsklet a magassggal emelkedik, ez a rteg tartalmazza az zont; mezoszfra a kvetkez rteg, a hmrsklet a magassg nvekedsvel cskken, kb. 85 km magassgban a legalacsonyabb, 185 K termoszfra 85 kilomteres magassg fltt, ahol a ritka gzok a napfnytl felmelegszenek s elrik a nappali 1200 K-es, valamint a 800 K-es jszakai hmrskletet; kb. 500 kilomteres magassgban a knnyebb atomok (pl. hidrogn) kpesek kiszkni a lgkrbl.

Az veghzhats az tlagos felszni hmrskletet 290 Kelvin (17 Celsius) krl tartja, mintegy 35 K-nel magasabban, mint amekkora lgkr hinyban lenne. Az atmoszfra, klnsen az alsbb rtegek, a csillagszati megfigyelseket is befolysoljk. A le- s felszll lgramok eltrtik a csillagokrl s ms gitestekrl rkez fnysugarakat eredeti irnyuktl. A fentiekkel magyarzhat a csillagok fnynek pislkolsa, ami elkeni az gi objektumok fnyt, s ami megakadlyozza, hogy a finomabb rszleteket is tanulmnyozzuk. Azt is megfigyelhetjk, hogy a csillagok kpe tncol a tvcs ltmezejben, mikzben sznk s fnyessgk is vltozni ltszik. Mivel a csillagszoknak jobb kpekre volt szksgk, olyanokra, amelyeken kisebb szgtmrj rszletek is felismerhetk, knytelenek voltak teleszkpjaikat hatalmas lggmbkkel mintegy 30 kilomteres magassgba

20

felbocstani. A Fld krl kering mestersges holdakrl (s rtvcsvekrl) vgzett megfigyelsek egyik legnagyobb elnye ppen az, hogy ezek az eszkzk teljesen zavartalanul dolgozhatnak, minthogy a lgkr felett jrnak. A csillagkzi trben a csillagok fnye egyltaln nem szikrzik, s ilyen holdakrl a tvoli ultraibolya sugrzs ppen gy tanulmnyozhat, mint a Fld felsznre soha el nem jut tbbi elektromgneses hullm. Bolygnk lgkrnek molekuli a rjuk es napfnyt minden irnyban szrjk. Ez a szrs sokkal ersebb a kk fnyre, mint a vrsre, hisz ppen emiatt ltjuk kknek az gboltot. Ahogy az rhajsok bolygnk krl keringve tbbszr is felhvtk r a figyelmet, a kk szn ltalban is jellemz Fldnkre. gy klnsen jl kivehetk a fehr felhk megklnbztet jegyei. A spirl alak szeglyek mindig ciklonokra utalnak. Az szaki fltekn mindig az ramutatval ellenttes irnyban forognak, a dlin pedig azzal megegyezen.

A Fld belsejeA Fld tbb, klnbz koncentrikusan elhelyezked rtegbl ll. Hrom f rteg klnbzethet meg:o o

o

kvl a 10 - 40 km vastagsg s viszonylag knny kzetek alkotta fldkreg kpeny, amelyen a fldkreg nyugszik tovbbi hrom rszre bonthat: legkls rteg a litoszfra, szilrd, vastagsga nem ri el a 100 kilomtert kplkenyebb asztenoszfra legmlyebben a mezoszfra, amely szilrdabb az asztenoszfrnl a kpeny alatt tallhat a 3400 km sugar nagy srsg vas-nikkel mag, amely szilrd bels rszbl s az azt krlvev folykony halmazllapot anyagbl ll. Az tlagos srsg a kontinentlis kzetektl (2670 kg/m3) a bolyg belseje fel haladva a mag kzppontjig (13600 kg/m3) n.

A bolygk bels felptse rszletesebben rtelmezhet brmely szeizmikus jelensg tanulmnyozsval. Felhasznlhatk a bolyg felszne mentn, valamint a bolyg belsejn keresztlhalad kls vagy bels esemnyek elidzte rengshullmok. A bels esemny lehet fldrengs, a kls pedig meteorit-becsapds vagy mestersges robbants. A Fld mgneses tere egy egyszer mgnesrdhoz hasonlan viselkedik: ktplus, a tjoltje pedig az szaki s dli mgneses plusokat sszekt ervonalak mentn ll be. A mgneses tr irnya idvel vltozik, jelenleg az szaki mgneses plus (amit azrt neveznk szaki plusnak, mert az irnyt mgnesnek szaki plusa erre mutat, teht az valjban a Fld dli plusa mgneses rtelemben) az szaki szlessg 78,5 fokn, szaknyugat-Grnlandon helyezkedik el. Tanknyvek s elemi csillagszi knyvek sokszor perspektvban brzoljl a fldplyt, egy meglehetsen hosszra nyjtott ellipszis formjban. Ez az bra

21 helytelenl felfogva sokaknl beidegzdik egy letre, akik abban a hitben vannak s maradnak, hogy a fldplya nem egyb mint egy hosszan elnyl ellipszis. A valsgban a fldplya alig klnbzik a krtl. Az eltrs oly csekly, hogy papron nem is lehet mskpp brzolni, mint kr alakjban. Ha a paprra vetett fldplya tljt j nagyra, mondjuk 1 mterre vesszk is, brnk eltrse vkonyabb volna a ceruzavonalnl, amellyel a fldplyt megrajzoltuk. Az ilyen ellipszist mg nagyon j szemmel sem lehet megklnbztetni a krtl. A Fld tengelynek hajlsa 23,4 fokos, s ezt a trbeli irnyt a bolyg Nap krli mozgsa kzben is megtartja. Ezrt kerings kzben az szaki s dli fltekkre jut napfny mennyisge szakaszosan vltoz, azaz az idjrs a Fldn vszakos vltozsokat mutat.

A Fldnek egyetlen termszetes ksrje van, a Hold.

A Fld holdjaA Fldnek egyetlen termszetes ksrje van, a Hold.Hold ------Hold Tvolsg (000 km) -------384 Sugr (km) ----1738 Tmeg (kg) ------7.35e22

Hold

A Hold Fldnk egyetlen termszetes ksrje.

22

Fldtl mrt kzepes tvolsga: 384,400 km tmr: 3476 km tmeg: 7.35e22 kg

Luna a rmai mitolgiban az jjeli fny istennje.

A Hold keringsi ideje 27,3 nap. Elliptikus keringsi plyja folytn a Fldtl mrt tvolsga a fldkzeli 356410 km s a fldtvoli 406680 km kztt ingadozik. Ez tbb mint 10%-os ingadozst jelent.

Sajt tengelye krl ugyanannyi id alatt fordul meg, mint amennyit Fld krli keringse ignybe vesz, vagyis mindig ugyanazt az arct (flgmbjt) mutatja a Fld fel. Ez a jelensg az gynevezett kttt kerings.

A Holdat elszr egy szovjet rszonda, a Luna-2 ltogatta meg 1959-ben. Ember pedig elszr 1969. jlius 21-n 3 ra 56 perckor (UT) lpett a Hold felsznre Neil Armstrong szemlyben, aki az amerikai Apollo holdkutatsi program egyik rhajsa volt. o A Hold az els idegen gitest amelyre az ember eljutott.

o

(Edwin Aldrin aki Neil Armstrong utn nemsokkal lpett a Holdra) "Ez kis lps egy embernek, de risi ugrs az emberisgnek." (Neil Armstrong)

23

Az els tvcsves megfigyelk kezdetleges mszereikkel a Hold stt terleteit tengereknek nztk, a annak is neveztk el. Ezrt mondjuk azokat ma is marenak (tbbes szmban marinak), mert ez latinul tengert jelent; az egyik leghresebb ilyen terlet pldul a Mare Tranquillitatis, azaz a nyugalom tengere. Ms kisebb stt foltok a sinus (bl), lacus (t) vagy palus (mocsr, ingovny) nevet kaptk. A Hold topogrfijnak legfontosabb s legklnsebb alakzatai azonban -mint azt mr Galilei is megllaptotta- a hegysgek s kisebb-nagyobb krterek. Ezek a krterek a legklnbzbb tmrjek lehetnek, a 800-1000 kilomteresektl -amilyen pldul a Mare Orientale- a nhny arasz tmrj gdrcskkig. Egy adott mretnl nagyobb holdkrterek szma rohamosan nvekszik a mret cskkensvel. A csillagszok tbbsge gy vli, hogy a gdrk s lyukak akkor keletkeztek, amikor meteoritok csapdtak be a Hold felsznre.

A holdi tengerek talaja -sszehasonltva a felfldekvel- viszonylag sima. Egszen bizonyos, hogy valamilyen folykony (vagy kplkeny) anyag tlttte fel a terleteket, mikzben mlyen eltemette az elsdleges felszni alakzatokat, amelyeknek ma csupn a cscsai nylnak a tengerek alapszintje fl. A ltvny alapjn ltalban lvafeltltsekre lehet gondolni, s e nzetet a legtbb csillagsz tmogatja is. Egyesek szerint a tengereket feltlt anyag nem lva hanem por volt. Vlemnyk szerint a por a vilgrbl folyamatosan rkez meteoritok becsapdsa sorn keletkezik a Hold felszni kzeteibl; ha a porrszecskk elektromos tltsre tennnek szert, akkor gy ugrlnnak lefel a lejtkn s hegyoldalakon, mint a szcskk, mg vgl eljutnnak a legalacsonyabban fekv alfldekre, ahol vmillik folyamn akr tbb kilomter vastagsg rtegeket is alkothatnnak. A Hold mindig ugyanazt az oldalt mutatja felnk.

(A Hold tls oldala) A Hold tls oldala sokban klnbztt a jl ismert kzelebbi flgmbjtl. Pldul csupn egyetlen nagyobb mare tnik fel rajta, a Moszkva-tenger; jllehet a Hold innens feln legalbb tizentt ismernk, nmelyikk pedig tnylik a tloldalra is. E jelensg oka nem teljesen nyilvnval. Az egyik lehetsges magyarzat az, hogy az gitest innens felbe egy hatalmas stks csapdott be, amely risi sebhelyekknt hagyta maga utn a tengereket. A vz s leveg nlkli Hold felszne egszen ttzesedhet azon a tjon, ahol a Nap a zenitben tartzkodik, hmrsklete akr a 100 Celsius fokot is meghaladhatja. A hossz holdi jszakk alatt azutn, amelyek tbb mint 14 fldi napig tartanak, teljesen kihl a vidk, a hmrsklet elri a mnusz 150 Celsius fokot is. Minthogy a Holdnak nincs szrevehet lgkre, s nincsenek felhi, a holdi gbolt teljesen feketnek ltszik. A Hold felsznn ll rhajs a csillagokat nappal is tndklnek ltja, s mg a napkorong kzvetlen kzelben is megfigyelheti. Az gitesten az rnykok

24 lesek s feketk, mivel nincs a fldihez hasonl kk gbolt, amely megvilgtan azokat.

A holdi gbolton fnyesen ragyog a felhcskokkal tarktott kk bolyg, a Fld. Az a legfeltnbb, hogy a holdi megfigyel szmra a Fld tmrje mintegy ngyszer akkornak tnik, mint amekkornak a Hold ltszik tlnk. Msodszor a Fld fnyvisszaver kpessge legalbb ngyszer-tszr nagyobb mint a Hold. ppen ezrt a "telefld" krlbell nyolcvanszor annyi fnyt kld a Hold fel, mint amennyit a telehold hozznk reflektl. A Fld-fny hatst akkor vehetjk szre a legknnyebben, amikor a Hold sarlja a legkeskenyebb; a telefldrl az gitestre tkrzd fny annyira megvilgtja annak rnykban lev terleteit, hogy az egsz holdkorongot megpillanthatjuk. E jelensget gyakran gy emlegetik, mintha "a rgi Hold az jhold karjaiban" lenne lthat. A keskeny fnyes holdsarlt "kiegszt" fnyt pedig hamuszrke fnynek nevezik. Ezt a jelensget azrt lehet csak jhold idejn szlelni, mert amikor pldul nlunk flhold van, akkor a Holdon is "flfld" van s ilyenkor sokkal kevesebb fny rkezik a Holdra. Ez a kevesebb fny nem tudja a Hold rnykos rszt olyan ers mrtkben megvilgtani, hogy az a Fldrl is lthat legyen. A Holdrl vizsglva a Fldet, a 29,5 napos szindikus hnap folyamn bolygnk ugyancsak fnyvltozsokat mutat, jfldtl telefldig, majd ismt elsttlve jfldig. Az Apollo rhajk utasai ltal az gitest felsznn hagyott szeizmomterek elvgeztk a Hold bels felptst feltr ksrleteket. (A tbbi bolyg kzl egyedl a Marsra lehetett a Viking rszondkkal ilyen eszkzket juttatni.) A mrsekbl tbbek kztt az is kiderlt, hogy a Hold tls oldaln a kreg krlbell 15 km-rel vastagabb. A Holdnak valsznleg rszben megolvadt vezettel krlvett kismret (750 km) vasban gazdag magja van. Szilrd kpenynek vastagsga mintegy 1000 km, a kreg vastagsga pedig 60 - 75 km kztt vltozik. A mlysgi holdrengsek a kpeny als rszben zajlanak. A felszni medencket kitlt lva tbb szz kilomteres mlysgbl tr fel. Mivel a Hold csak a Nap sugrzst veri vissza, valamelyik fltekje mindig stt, mikzben a msik vilgos. jhold idejn a Hold egy vonalban van a Nappal, s a Fld felli flgmbje stt (ilyenkor nem ltjuk a Holdat jszaka). jhold utn a Hold a Naphoz kpest keleti irnyba mozog, emiatt a Nap s a Hold irnya ltal bezrt szg nvekszik, s egyre inkbb a megvilgtott flgmbje vlik lthatv. gy a keskeny sarl utn fokozatosan egy teljesen megvilgtott korong (telihold) tnik elnk. Ekkor a Hold a Naphoz kpest oppozciban van. Ettl kezdve a Hold ismt a Nap irnya fel kzelt, hogy 29,5 nap elteltvel vgl ismt jhold legyen. Mivel a Hold keringsi skja mintegy 5 fokkal hajlik az ekliptikhoz, az jhold tbbnyire a Nap felett vagy alatt halad el.

25

A Hold fellett kt jellemz felszni forma uralja:

o o

stt lvamez, viszonylag kevs krterrel vilgosabb szn fennsk sok krterrel. A krterek, mretket tekintve, a mikroszkopikus nagysg lyukacskktl egszen a hatalmas sncokkal vezett, 250 km tmrj mlyedsekig terjednek. A 20 kilomternl kisebb tmrj krterek tl alakak, az ennl nagyobbak formja sszetettebb: kzppontjukban hegycscs van, s faluk sokszor teraszos kikpzs.

sszettelket tekintve a holdkzetek nagyjbl a fldi kzetekre hasonltanak, a legnagyobb klnbsg viszont az, hogy a holdkzetek gazdagabbak nehezen olvad alkotrszekben, teht olyan magas forrspont anyagokban, mint amilyen pldul a titn, s igen szegnyek illkony (alacsony forrspont) anyagokban. Klnleges vonsuk, hogy vizet vagy hidratlt anyagokat egyltaln nem tartalmaznak. Az Apollo s a Luna programokban gyjttt kzetmintk tansga szerint a tengerek bazaltjainak kora 3,1 - 3,8 millird vre, a fennskok kzetei pedig 3,8 - 4,5 millird vre tehet, amely meghaladja brmely fldi kzetminta kort. Az utbbi 3,2 millird vben kevs lnyeges vltozs jtszdott le a Hold felsznn, eltekintve nhny nagy becsapdstl, amely egybknt ltvnyos alakzatokat hozott ltre, pl. a Tychot s a Kopernikuszt. A vastag szilrd kreg, valamint a kpeny konvekcis mozgsnak korltozott volta miatt a Holdon nincsenek tektonikus

26 rtegmozgsok. Szrvnyos gzkitrsektl s meteorit-becsapdsoktl eltekintve a Hold vilga halott s vltozatlan.

Fogy, vagy nvekszik?Ha a Hold korongja nem teljes, nem mindenki tudja rgtn megllaptani, hogy fogyban van-e a Hold vagy nvekvben? Az jhold vkony sarlja s a fogy Hold csak abban klnbzik, hogy domborodsuk kt ellenkez irnyba mutat. Az szaki fltekn az els negyed mindig jobbra mutat a dombor oldalval, az utols negyed ellenben balra. Hogyan jegyezzk ezt meg, hogyan llapthatjuk meg hiba nlkl, melyik Hold merre nz? Emlkeztehetsgnk segtsgre tbb szellemes mka siet. A magyar nyelvben a holdsarlnak a D illetve a C bethz val hasonlsgt hasznlhatjuk fel a Duzzad (Dagad) s Cskken szavakkal. A latinban ugyanezekkel a betkkel ppen a fordtott rtelm szavak kapcsolhatk ssze: Crescit = nvekszik, Decrescit = cskken. Ezrt neveztk a rmaiak a Holdat hazugnak (Luna mendax). E szablyt azonban csak az szaki fltekn alkalmazhatjuk. Ausztrliban pldul fordtva ll a dolog, st mg az szaki fltekn is alkalmatlan lehet a fenti szably, nevezetesen az egyenlthz kzelebb es szlessgi krkn. Mr a Krmflszigeten s a Kaukzusban is azt veszik szre, hogy a sarl ersen oldalt dl. Mg odbb a dli tjakon mr majdhogynem le is fekszik. Egszen kzel az egyenlthz a lthatron lebeg Hold mr szinte csnaknak tnik fel, amely a vzen himbldzik; nemhiba meslnek az arab mesk a Hold csnakjrl. Ha nem akarunk tvedni a Hold fzisaiban, csillagszati jelensgektl kell tancsot krnnk. A nvekv Holdat este ltjuk a nyugati gen, a fogy Holdat reggel ltjuk a keleti gen. A Hold a Naptl kapja a fnyt s ezrt a holdsarl kidudorod rsznek termszetesen a Nap fel kell fordulnia. A holdsarlt egybknt nem kt flkr, hanem egy flkr (ez a kls v) s egy fl ellipszis (amely a Hold megvilgtott rsznek hatra perspektvban, ez a bels v) hatrolja.

A Nap utn a Hold a legnagyobb fnyessg gitest a Fld gboltjn, amit a Hold 12,7 magnitds nagysgrendje is mutat. Ez azonban maximlis rtk. A Hold fnyessge valjban a fzisoktl fggen vltozik. Itt rdekes megjegyezni, hogy a flhold nem feleannyi fnyt ad mint a telehold, hanem annak csak kilencedrszt. Az els negyed idejben ugyanis gy esnek a napsugarak a Hold kiemelked rszeire, hogy azok hosszan elnyl rnykot vetnek. A sok kisebb-nagyobb rnyk (amelyek teljesen feketk a lgkr hinyban) egyttesen ersen cskkentik a Hold fnyessgt. A Hold az egyetlen gitest a Naprendszerben, amelynek felsznt a Fldrl kis tvcsvel vilgosan meg lehet figyelni. Az els holdtrkpet 1609-ben ksztettk, Galilei pedig 1610-ben nagyon pontos eredmnyekre jutva prblta meghatrozni a Hold hegyeinek magassgt. A Hold felszni alakzatait kiemelked szemlyisgekrl nevezik el. Lssunk egy-kt elnevezst: Bartk, Bolyai, Dosztojevszkij, Renoir, Bach, Shakespeare, Goya, Puskin, Rilke stb.

Mars

27

A Mars a Naptl a negyedik, mret szerint a hetedik legnagyobb bolyg.

Naptl mrt kzepes tvolsga: 227,940,000 km (1.52 CSE) tmr: 6,794 km tmeg: 6.4219e23 kg

Mars Itlia s Rma egyik legrgebbi istene. A rmai mitolgiban Mars (grgknl Arsz) hadisten, akinek a vrosfalakon kvl, a Mars-mezn emeltek templomot, mivel fegyveres hadak nem vonulhattak be a vros terletre. Neki szenteltk a mrcius hnapot, azaz a rgi kalendrium els hnapjt, amikor a tlz szertartsokat vgeztk.

Az els Marsot megltogat rszonda a Mariner-4 volt 1965-ben. 1877 ta amikor Schiaparelli bejelentette, hogy egyenes vonalakbl ll hlzatot fedezett fel a Mars felsznn, a bolyg rengeteg vitt vltott ki. Percival Lowell amerikai csillagsz szerint a vonalak rtelmes lnyek munkjnak eredmnyei, egy hatalmas csatornarendszer rszei, amelynek clja, hogy a sarki jgsapkk vidkrl vizet szlltson a szraz egyenlti terletekre. Azta j nhny sci-fi szerz foglalkozott ezzel a tmval, a nvnyi s az llati lnyek legklnbzbb fajtival npestve be a Marsot. A valsgban a bolyg felszne krterekkel srn bortott, de csatornknak mg a nyoma sem ltszik. A 300 mternl nagyobb, nemegyszer nhny szz kilomter tmrj krterek valsznleg a bolyg testbe csapd kisbolygk nyomn alakultak ki, ami azrt sem meglep, mert e parnyi gitestek vezete a Mars plyja kzelben hzdik. A Mars dli fltekje szmos nagy mret, kr alak medenct foglal magba, melyek kzl a 2000 km tmrj Hellasz a legnagyobb.

A Vikingek fnykpei alapjn ma mr biztosra vehet, hogy ezen az gitesten risi szerepe volt erzinak is a felszn kialaktsban. A Mars jellemz felszni alakzatai:

28o

A Mars legnagyobb vulknja az Olympus Mons egy hatalmas, szeld lejts vulkni pajzs, cscsn 80 km tmrj kalderval. Magassga 25 kilomter, mg az tmrje az alapjnl mintegy 600 km. Az enyhe lejtk s a hegyet krlvev lvatakark arra utalnak, hogy a kiemelkedst ltrehoz lva rendkvl folykony lehetett. A fldfelszn ehhez legjobban hasonlt kpzdmnye a Mauna Kea, Hawaii szigetn csak 9 km-re emelkedik ki a csendes-ceni talapzatbl s tmrje az alapjnl 225 km.

o

o

Tharsis: az Olympus Monstl 1000 km-re D-K-re hzd 5000 km hossz s 10 km magas fennsk, hrom risi vulkni pajzzsal (Arsia Mons, Pavonis Mons, Ascreaus Mons). Valles Marines: az egyenlttl 4000 km-re dlre hzd kanyonrendszer, amelynek maximlis szlessge elri a tbbszz kilomtert, mlysge pedig a 6 kilomtert. Keletkezse taln a szomszdos Tharsis felemelkedsvel ll sszefggsben (egy olyan bolygn ahol a kregmozgsok valsznleg gyengk voltak ahhoz, hogy lemezekre trdeljk a Mars 200 km vastag szilrd krgt, nem gy mint ahogyan ez a Fldn trtnt). Az gynevezett Marsarc, a felszni alkzatok fny-rnyk hatsnak eredmnye.

o

Nhny olyan krterre is felfigyeltek a kutatk, amelyek minden ktsget kizran akkor keletkezhettek, amikor nagyobb tmeg testek csapdtak az gitest felsznbe. E klns alakzatok azonban eltrnek a tbbitl abban, hogy szlesen elterl, sziromszeren elhelyezked "kimlsek" vezik ket. A tudsok vlemnye szerint ez azzal magyarzhat, hogy becsapdskor megolvadt a felszn alatti rtegekben felhalmozdott jgtmeg, s mintegy kenanyagul szolglt a sztfrccsen

29 marstalajnak. (Hasonlt lthatunk a nedves parti fvenyen homokbombkkal hadakoz gyerekek "csatatern".)

Klnsen rdekes a sarki hsapkk peremvidke, ahol tbb szz krtert rszben vagy teljesen fagyott, fehr anyag tlt ki. Ezt a fehr anyagot valaha fagyott vznek, zzmarnak tartottk, de ma inkbb szrazjgnek vagy legalbbis jg s szrazjg keverknek vlik. A Mars felsznn jelenleg nem tallhat cseppfolys vz, de szmos bizonytk arra utal, hogy a mltban volt valamennyi vz a bolygn. Tallhatk ugyanis kiszradt folymedrekhez hasonl domborzati kpzdmnyek s olyan csepp alak trmelk-lerakdsok, amelyeket ltalban ledket hordoz ers sodrs folyvizek raknak le az akadlyt kpez tereptrgyak krl. Elkpzelhet, hogy rgen, mg az aktv vulknok idejben voltak hirtelen s rvid ideig tart radsok. A vulknok rasztotta vzgz nagyobb eszseket eredmnyezhetett, s ezekbl tpllkozhattak a felszni vzfolysok. A Marsnak fknt szndioxidbl (96%) ll ritka lgkre van, a fennmarad rsz tbbsge nitrogn s argon. A lgkr nyomsa nem ri el a fldi lgkr nyomsnak a szzadrszt sem. A rendkvl ritka lgkr csak 10 K-nel emeli magasabbra a hmrskletet, mint amilyen lgkr hinyban lenne (ez az rtk a Fldnl 35 K). Az tlagos hmrsklet 230 K krl van, a szls rtkeket pedig a tli plus 135 K-es s az egyenlt 300 K-es hmrsklete kpviseli. A nappali s az jszakai hmrsklet kztt az eltrs a 60 K-t is elrheti. A Marson llva az gbolt nem kk sznnek ltszik, mint a nlunk tiszta idben, hanem inkbb halvny narancsvrsnek vagy rzsasznnek. A jelensget azzal magyarzhatjuk, hogy az idnknt feltmad heves porviharok sorn tmrdek mennyisg felszni por kerl a bolyg gzburkba, s csak hnapok mltn lepedik le. A legkisebb mret rszecskk azonban mg akkor is a lgkrben lebegve maradnak, s vrsre festik annak sznt. A heves szeleket, amelyek a 300 km/h sebessgre is kpesek az egyenlt s a sarkok kztti nagy hmrsklet-klnbsg idzi el. A Viking rszondk leszllhelyeinek krnykt por s ktrmelk fedi. A leszllegysgek vizsglatai a Mars talajban nem mutattak ki szerves anyag jelenltre utal nyomokat. Anyagi, kmiai sszettelt tekintve a Mars Fld tpus bolyg. tlagos srsge a Fldnl mintegy 30%-kal alacsonyabb (inkbb a Hold tlagos srsghez kzelt), teht a bolygnak nem lehet nagy mret fmes magja. A Mars kls bolyg lvn, a Vnusszal ellenttben nem mutatja az sszes lehetsges fnyvltozsi fzist a sarl alaktl a telemarsig. Amikor a Mars pontosan 90 fokos szgtvolsgban van a Naptl, korongjnak tbb mint a fele van

30 megvilgtva. Felszne legnagyobbrszt narancsvrs sznben tndkl, amit csupn itt-ott szaktanak meg a fehr hsapkk, illetve a sttebb rnyalat vezetek. A vrs terletek valsznleg homok- vagy ksivatagok. A stt znkat egy idben hatalmas vzfelleteknek vltk, s a stt Hold-rgikhoz hasonlan tengereknek "maria"-nak neveztk el. Forgstengelynek ferdesge (amely 24 fok, azaz a Fldvel csaknem azonos) miatt a Marson is vannak vszakos vltozsok, hasonlkppen mint Fldnkn. Minthogy azonban a marsi vek nagyjbl ktszer olyan hosszak mint a fldiek, az ottani vszakok is ktszer annyi ideig tartanak mint a Fldn. A Mars keringsi plyja a Fldnl jval elliptikusabb, s mert a bolygra jut napenergia a perihliumban 40%-kal nagyobb mint az afliumban az vszakok sokkal szlssgesebbek mint nlunk. Az vszakok vltakozsnak tudhat be, hogy amikor a Mars dli fltekjn tl van a dli jgsapka a bolyg dli flgmbjnek akr a felt is beborthatja, mg pldul ugyanott nyron a jgsapka gyakran el is tnik. Az szaki fltekn hasonl vltozsokat lehet megfigyelni azzal az eltrssel, hogy ott soha nem tnik el nyron a jgsapka; tlen pedig lehzdik az szaki flgmb felig. A Mars mgneses tere rendkvl gynge (pedig tengelyforgsi peridusa alig tbb mint fl rval hosszabb a Fldnl). Mivel a Mars plyja a Fldn kvl hzdik, a bolyg oppozciban (szembenllsban) figyelhet meg a legjobban, amikor legkzelebb jr Fldnkhz. A Marsnak kt kicsiny, a felsznhez kzel kering holdja van, amelyeket az 1877-es szembenlls alkalmval fedeztek fel. A felfedez igen tallan Phobosznak (flelem) s Deimosznak (rettegs) nevezte el ket.

A Mars holdjaiMarsnak kt kicsiny, a felsznhez kzel kering holdja van.Hold --------Phobos Deimos Tvolsg (000 km) -------9 23 Sugr (km) -----11 6 Tmeg (kg) ------1.08e16 1.80e15 Felfedez --------Hall Hall Dtum ----1877 1877

Phobos

Phobos a nagyobb, s a bels a Mars kt holdja kzl.

Marstl (a kzppontjtl) mrt tvolsg: 9378 km

31

rmr: 22.2 km (27 x 21.6 x 18.8) tmeg: 1.08e16 kg

Arsz (Mars) s Aphrodit (Vnusz) trvnytelen kapcsolatbl szrmaz egyik gyermek a grg mitolgiban. Deimos testvre. A Phobos grg sz jelentse "flelem", innen ered a fbia sz.

A Phobos kzelebb kering anyabolygjnak (Mars) felsznhez, mint brmely ms hold a Naprendszerben. Kevesebb mint 6000 km ez a tvolsg. A Naprendszer egyik legkisebb holdja. Ez az egyetlen olyan ismert hold, amelynek keringsi peridusa rvidebb az anyabolyg forgsi peridusnl, gy teht a Phobos nyugat-keleti irnyban (nyugaton kel s lassan halad kelet fel) mozog a Mars gboltjn.

Kpek a Phobosrl:

A Phobos felszne

Deimos

Deimos a kisebb, s a kls a Mars kt holdja kzl.

Marstl (a kzppontjtl) mrt tvolsg: 23459 km tmr: 12.6 km (15 x 12.2 x 11) tmeg: 1.8e15 kg

Arsz (Mars) s Aphrodit (Vnusz) trvnytelen kapcsolatbl szrmaz egyik gyermek a grg mitolgiban. Phobos testvre. A deimos sz grgl "rettegst" jelent.

32

A Deimos a legkisebb hold a Naprendszerben. A Deimos keringsi peridusa kb. 1,2-szerese a Mars forgsi peridusnak, gy lass mozgst vgez az gbolton, kt s fl napot tltve a horizont fltt.

Kpek a Deimosrl:

A Mars kt szablytalan alak holdja jobban hasonlt a kisbolygkra, mint a nagyobb holdakra. (A Phobosznak s a Deimosznak az tmrje: 22 illetve 12 km.) Az albbi kp a Mars kt holdjt hasonltja ssze a Gaspra (kb. 17 km hossz) kisbolygval, a mretarnyoknak megfelelen.

Balra alul lthatjuk a Deimost, jobbra lent pedig a Phobost.

Jupiter

33

A Jupiter a Naptl az tdik s messze a legnagyobb bolyg. Tmege ktszer akkora mint az sszes tbbi bolyg egyttvve.

Naptl mrt kzepes tvolsga: 778,330,000 km (5.20 CSE) egyenlti tmr: 142,984 km; sarki tmr: 133,708 km tmeg: 1.900e27 kg

A rmai mitolgiban Jupiter az g, a nappali vilgossg, a vihar istene, az istenek kirlya, akit a grg Zeusszal azonostottak. Zeusz a grg mitolgiban a legfelsbb istensg, az istenek s emberek ura, az olmposzi isteni csald feje; nevnek jelentse "fnyes gbolt". A Jupiter fnyessge, stt s vilgos svjai, Nagy Vrs Folt, kibocstott hje, a ShoemakerLevy 9 stks becsapdsa, holdjai, gyri. A Jupitert elszr a Pioneer-10 ltogatta meg 1973-ban, ksbb pedig a Pioneer-11, a Voyager-1, Voyager-2 s az Ulysses. A Galileo rszonda most (1996) van Jupiter krli plyn, s mg legalbb kt vig sugroz adatokat. (Fantziakp a Galileo lgkrkutat egysgrl.) Ltszlagos fnyessgt csupn a Vnusz s idnknt a Mars szrnyalja tl. A Jupiter minden ms ismert bolygnl gyorsabban forog tengelye krl. Egyenltje kzelben a felhk keringsi peridusa 9 ra 50 perc 30 msodperc, sokkal rvidebb, mint a kzepes szlessg terleteken. A sarki vezetekben a keringsi peridus ennl mintegy t perccel hosszabb. Mivel rendkvl gyorsan forog tengelye krl, ersen lapult; sarki tmrje mintegy 6%-kal rvidebb, mint az egyenlti. A Jupiter a gzbolygk csaldjba tartozik, s eltren a Fld tpus gitestektl nincs szilrd felszne. A lthat gomolyg felhrteg alatt talljuk a kb. 1000 km vastagsg hidrognben gazdag lgkrt, lejjebb pedig a folykony molekulris hidrogn mly cenjt (25000 km vastag). Tvcsvn t vizsglva a bolygt, feltnik, hogy srgs szn testt stt s vilgos svok rendszere fonja krbe. Ezeket az veknek nevezett jelensgeket mr kisebb tvcsvekkel, st egyszer kzi ltcsvel is meg lehet figyelni. A svrendszerben sokfle szablytalansg -mind vilgos, mind pedig stt- tnik fel idrl idre.

34 Alakjuk kr vagy elnylt ellipszis, fstgomolyaghoz hasonl vagy cskszer is lehet. Gyakran ezek a formk sszekapcsoldnak, ilyenkor a bolyg felszne gy ltszik, mintha foltos volna, vagy mintha a cskok sszefondtak volna. Ezek a mintk azonban folytonosan vltoznak.

A Jupiter felhtakarjnak legmeglepbb jelensge a Nagy Vrs Folt. Elsknt egy francia csillagsz, Cassini figyelte meg 1665-ben. Az ovlis alak folt mintegy 30 40000 km hossz s 14000 km szles, s gy helyezkedik el a bolyg felsznn, hogy nagytengelye prhuzamos a Jupiter egyenltjvel. Az idk folyamn mrete, alakja s szne is gyakran vltozott. 1878-ban lnk tglavrss vlt, de azta lnyegesen halvnyabb lett, s idnknt alig volt felismerhet. A Nagy Vrs Folt figyelemre mlt tulajdonsga, hogy hajhoz vagy sz szigethez hasonlan vndorol az t kzrefog svok mentn. A Pioneer s a Voyager rszondk kimutattk, hogy a Nagy Vrs Folt rvnyl vihar. Hossz lett rendkvli mreteinek ksznheti. Magasnyoms rginak tnik, amelynek teteje mintegy 8 kilomterrel a krnyez felhrteg felett helyezkedik el. A belsejben lev anyag az ramutat jrsval ellenttes krforgst vgez, ami teljesen normlis egy dli fltekn lv nagynyoms rendszerben. Valszn, hogy az anyag az alacsonyabban lv lgkri szintekrl ramlik felfel a folt tetejnek az irnyba, hogy azutn ott sztterjedve a folt szleinl ereszkedjen le. Mintegy 25000 kilomter mlyen, ahol a nyoms a fldinek a 3 milliszorost is elri a hidrognmolekulk sztszakadnak s az atommag krl mozg elektronjaik knnyen vezetik a ht s az elektromos ramot. Ilyen llapotban a hidrogn fmknt viselkedik, s ezrt fmes hidrognnek is nevezik (45000 km vastag). A Jupiter a Naptl kapott hmennyisg mintegy ktszerest bocstja ki a vilgrbe, s hmrsklete a centrumban 30000 K krl van. A csillagszok eltt sem egszen tisztzott a Jupiter bels hforrsa, s lehetsges, hogy mg mindig a bolygkpzds folyamn keletkezett ht sugrozza ki. Az mindenesetre kzenfekv, hogy a bolyg risi mgneses tert, amelynek a felhburok tetejn tzszerese a Fld felsznn mrtnek s a vilgr jelents rszre gyakorol hatst, a gyorsan forg bolyg fmes hidrognznjban lejtszd dinamelv folyamattal magyarzzk. Mivel a Jupiternek nincs szilrd felszne (gy a lgkr nem tud vele klcsnhatsba lpni), s ktszer annyi ht bocst ki, mint amennyit a Naptl kap, a lgkr mozgsait befolysol hajterk kzl a legfontosabb a bolyg bels hje. A bolyg hmrsklete mindentt egyforma, a magassg fggvnyben cskken. A Jupiter lgkrt 90%-ban hidrogn, illetve hidrognvegyletek, 10%-ban pedig hlium alkotja.

35

A Jupiterrel kapcsolatban az elmlt vek legnagyobb esemnye a 22 darabra szakadt Shoemaker-Levy 9 stks becsapdsa volt. (1994. 07. 16 - 22 kztt) Csaknem minden darab becsapdsnak ltszott a nyoma, a legnagyobbak a Nagy Vrs Folt mretvel veteked stt foltot hagytak maguk utn, amelyek kzl nmelyik mg 1995 elejn is lthat volt. A Jupiternek 16 holdjt ismerjk, 4 nagyot s 12 kicsit. A Jupiter holdjait Zeusz letben szerepl szemlyekrl neveztk el. A ngy legnagyobbat Galilei-holdaknak nevezzk (Galilei 1610-ben fedezte fel ket) melyek a kvetkezk: I, Ganmdsz, Eurpa, Kalliszt. Az tdik holdat, az Amalthet egszen 1892-ig nem talltk meg, ekkor fedezte fel Edward E. Barnard (1857-1923). Keringsi plyjuk alapjn a Jupiter holdjai hrom csoportra oszthatk: o a 8 legbels, kztk a Galilei-holdak s az Amalthea a Jupiter kzppontjtl szmtott 2 milli kilomteres tvolsgon bell helyezkednek el o a kvetkez 4 hold 11 s 12 milli kilomter kztt van o a legkls 4 hold 20 - 24 milli kilomter tvolsgra kering o a kls 8 hold valsznleg foglyul ejtett kisbolyg.

A Jupiternek gyri is vannak. A Jupiter mgneses tere ers s nagy kiterjeds, mgneses mezejnek tengelye 11 fokos szgben hajlik a forgstengelyhez.

A Jupiter holdjaiHold --------Metis Adrastea Amalthea Thebe Io Europa Ganymede Callisto Leda Himalia Lysithea Elara Ananke Carme Pasiphae Tvolsg (000 km) -------128 129 181 222 422 671 1070 1883 11094 11480 11720 11737 21200 22600 23500 Sugr (km) -----20 10 98 50 1815 1569 2631 2400 8 93 18 38 15 20 25 Tmeg (kg) ------9.56e16 1.91e16 7.17e18 7.77e17 8.94e22 4.80e22 1.48e23 1.08e23 5.68e15 9.56e18 7.77e16 7.77e17 3.82e16 9.56e16 1.91e17 Felfedez --------Synnott Jewitt Barnard Synnott Galilei Galilei Galilei Galilei Kowal Perrine Nicholson Perrine Nicholson Nicholson Melotte Dtum ----1979 1979 1892 1979 1610 1610 1610 1610 1974 1904 1938 1905 1951 1938 1908

36Sinope 23700 18 7.77e16 Nicholson 1914

A Jupiter gyriGyr ---Halo Main Gossamer Tvolsg (km) -------100000 122800 129200 Szlessg (km) --------22800 6400 850000 Tmeg (kg) ----? 1e13 ?

(A tvolsgot a Jupiter kzppontjtl a gyr bels szlig kell rteni.)

Kpek a Jupiterrl:

A Nagy Vrs Folt keleti rsze

Az SL9 kt rsznek becsapdsa s az Europa

Jupiter A HST felvtele az SL9 egyik darabjnak becsapdsi helyrl

37

A becsapdskor keletkezett robbans Jupiter

A Jupiter bels holdjaiA Jupiterhez kzel (a Galilei-holdakon bell) ngy kicsiny hold kering:

Metis, Adrastea, Amalthea, Thebe.

Metis

Metis (Jupiter XVI) a Jupiter legbels holdja.

Jupitertl mrt tvolsg: 128,000 km tmr: 40 km tmeg: 9.56e16 kg

a.k.a. 1979 J 3 Mtisz a grg mitolgiban keanosz lenya. Az rtelem istennje, Zeusz els felesge. Neve "megfontoltsgot" jelent.

Synnott fedezte fel 1979-ben. Metis s az Adrastea a A gyr anyagnak forrsai lehetnek.

Jupiter

f

gyrjben

fekszenek.

38

Adrastea

Adrastea (Jupiter XV) a Jupiter msodik holdja.

Jupitertl mrt tvolsg: 129,000 km tmr: 20 km (23 x 20 x 15) tmeg: 1.91e16 kg

a.k.a. 1979 J 1 Adraszteia az igazsgos vgrehajts istennje a grg mitolgiban, a bntetsek s jutalmak osztja. Nevnek jelentse "elkerlhetetlen, visszafordthatatlan".

David Jewitt vgzs egyetemi hallgat fedezte fel 1979-ben. (Danielson melett dolgozott) Metis s az Adrastea plyja a szinkronplya sugarn bellre esik. Plyjuk a Rochehatron is bell helyezkedik el. Lehet, hogy elg kis mretek ahhoz, hogy elkerljk az raply rl hatst, de a plyjuk vgl lehanyatlik. Az Adrastea a Naprendszer egyik legkisebb holdja.

Amalthea

Amalthea (Jupiter V) a Jupiter harmadik holdja.

Jupitertl mrt tvolsg: 181,000 km tmr: 189 km (270 x 166 x 150) tmeg: 7.17e18 kg

Amaltheia nimfa a grg mitolgiban, ms vltozat szerint kecske, mely tejvel tpllta a csecsem Zeuszt Krta szigetn, az Ida-hegyi barlangban, ahov anyja Rheia rejtette.

Barnard fedezte fel 1892-ben. Az Amalthea s a Himalia a Jupiter tdik, illetve hatodik legnagyobb holdja. Mreteik ugyan megegyeznek, mgis nagysguk csak 1/15 rsze a nagysgban elttk lev holdnak, az Europnak (a legkisebb Galilei-hold). Ahogyan a Jupiter holdjainak tbbsge, az Amalthea is kttt kerings. Az Amalthea felsznnek vrses sznt az Iobl szrmaz kn okozza.

39

Mrete s szablytalan alakja arra utal, hogy az Amlthea elgg ers s merev gitest. Felptsben inkbb a kisbolygkhoz hasonlt mint a Galilei-holdakra. Az Iohoz hasonlan, az Amalthea is nagyobb hmennyisget sugroz ki, mint amit a Naptl kap.

Kpek az Amaltherl:

Thebe

Thebe (Jupiter XIV) a Jupiter negyedik holdja.

Jupitertl mrt tvolsg: 222,000 km tmr: 100 km (100 x 90) tmeg: 7.77e17 kg

a.k.a. 1979 J 2 Thb Aszposz folyamisten lnya a grg mitolgiban.

Synnott fedezte fel 1979-ben.

A Jupiter kls holdjaiA Jupiter 8 kls holdja, keringsi plyjuk alapjn kt csoportba oszthat:

11 s 12 milli kilomter kztt: Leda, Himalia, Lysithea s Elara 20 - 24 milli kilomter tvolsgra: Ananke, Carme, Pasiphae s Sinope

A Jupitertl legtvolabb (a Galilei-holdakon tl) a kvetkez 8 kicsiny hold kering:

Leda, Himalia, Lysithea, Elara, Ananke, Carme, Pasiphae, Sinope.

40

LedaLeda (Jupiter XIII) a Jupitertl a kilencedik, s egyben az anyabolyg legkisebb holdja.

Jupitertl mrt tvolsg: 11,094,000 km tmr: 16 km tmeg: 5.68e15 kg

Lda sprtai kirlyn a grg mitolgiban. Az lnya volt Helen, akit Zeusz hatty kpben nemzett.

Kowal fedezte fel 1974-ben. Leda az Ananke s Sinope trsasgban a Naprendszer legkisebb holdjai kz tartozik.

HimaliaHimalia (Jupiter VI) a Jupiter tizedik holdja.

Jupitertl mrt tvolsg: 11,480,000 km tmr: 186 km tmeg: 9.56e18 kg

Himalia nimfa volt a grg mitolgiban, aki Zeusznak hrom fit szlt.

Perrine fedezte fel 1904-ben. A bels holdaktl eltren a Leda, Himalia, Lysithea s az Elara plyjnak jelents az inklincija a Jupiter egyenlti skjhoz viszonytva. (Mindegyik 28 fok krli.)

LysitheaLysithea (Jupiter X) a Jupiter tizenegyedik holdja.

Jupitertl mrt tvolsg: 11,720,000 km tmr: 36 km tmeg: 7.77e16 kg

Zeusz egyik kevese volt a grg mitolgiban.

Nicholson fedezte fel 1938-ban.

ElaraElara (Jupiter VII) a Jupiter tizenkettedik holdja.

Jupitertl mrt tvolsg: 11,737,000 km tmr: 76 km tmeg: 7.77e17 kg

41 Elar Zeusz Titosz nev ris finak az anyja a grg mitolgiban.

Perrine fedezte fel 1905-ben. Leda, Himalia, Lysithea s az Elara egyetlen kisbolyg maradvnya lehet, amit egykor befogott s darabjaira szaktott a Jupiter

AnankeAnanke (Jupiter XII) a Jupiter tizenharmadik holdja.

Jupitertl mrt tvolsg: 21,200,000 km tmr: 30 km tmeg: 3.82e16 kg

Anank az elkerlhetetlen, szksgszer vgzet istennje a grg mitolgiban. Anank kt trde kztt ors prg, amelynek a tengelye a vilg tengelye.

Nicholson fedezte fel 1951-ben. Ananke, Carme, Pasiphae s Sinope holdaknak szokatlan de hasonl plyjuk van. A Naprendszer egyik legkisebb holdja.

CarmeCarme (Jupiter XI) a Jupiter tizennegyedik holdja.

Jupitertl mrt tvolsg: 22,600,000 km tmr: 40 km tmeg: 9.56e16 kg

Carme egy krtai istenn anyja volt.

Nicholson fedezte fel 1938-ban. Ananke, Carme, Pasiphae s a Sinope holdakban az a klnsen furcsa, hogy mindegyikk retrogrd plyn kering.

PasiphaePasiphae (Jupiter VIII) a Jupiter tizentdik holdja.

Jupitertl mrt tvolsg: 23,500,000 km tmr: 50 km tmeg: 1.91e17 kg

Paszipha Hliosz lnya s Minsz krtai kirly felesge a grg mitolgiban. Amikor Minsz grett megszegve nem ldozta fel Poszeidnnak az ltala Krtra kldtt gynyr bikt, az isten termszetellenes vgyat bresztett Pasziphaban az llat irnt. Paszipha s a bika egyeslsbl szletett Mintaurosz (a bikafej szrnyeteg), melyet Minsz a labirintusba zrt.

42

P. Melotte fedezte fel 1908-ban. Ananke, Carme, Pasiphae s Sinope holdak plyja nagy szgben hajlik a Jupiter egyenlti skjhoz.

SinopeSinope (Jupiter IX) a Jupiter legkls holdja.

Jupitertl mrt tvolsg: 23,700,000 km tmr: 36 km tmeg: 7.77e16 kg

Sinope olyan asszony volt a grg mitolgiban, akinek Zeusz lltlag sikertelenl udvarolt.

Nicholson fedezte fel 1914-ben. Ananke, Carme, Pasiphae s a Sinope egyetlen kisbolyg maradvnya lehet, amit egykor befogott s darabjaira szaktott a Jupiter. A Naprendszer egyik legkisebb holdja.

Szaturnusz

A Szaturnusz a Naptl a hatodik, mrett tekintve a msodik legnagyobb bolyg.

Naptl mrt tvolsga: 1,429,400,000 km (9.54 CSE) egyenlti tmr: 120,536 km; sarki tmr: 108,728 km tmeg: 5.688e26 kg

Szaturnusz az egyik legsibb rmai isten. A vets, a vetmag istene, a knyrtelen id jelkpnek tekintettk. A grg mitolgiabeli titnnal, Kronosszal azonostottk; aki apjt Urnoszt megcsonktva, felesgl vve sajt lenytestvrt Rheit kerlt az gi trnra; s akinek azt jsoltk, hogy egyik fia fogja megfosztani a trnjtl. Ezrt valamennyi gyermekt alighogy megszlettek sorjban lenyelte, gy akarvn elkerlni a jslat beteljeslst. Rheia azonban kijtszotta Kronoszt: megszlte legkisebb fit Zeuszt, de egy beplyzott kvet adott

43 t frjnek. Zeuszt egy Krta szigeti barlangban felneveltk, majd felnve legyzte apjt, megmentette testvreit. Az korban is ismert bolygk kzl a Szaturnusz a legtvolabbi. Tvcsvel vizsglva pomps ltvny nyjt. A Jupiterhez hasonlan ezt a bolygt is az egyenltjvel prhuzamos, vilgos s stt cskokbl ll mintzat bortja, de a svok sokkal szablyosabbak, br kevsb krlhatroltak, mint a Jupiter svjai, s sznk is halvnyabb. A fnyl foltok is ritkbban tnnek fel.

A Szaturnuszt elszr a Pioneer-11 ltogatta meg 1979-ben, majd ksbb a Voyager-1 illetve a Voyager-2. A Szaturnusz korongja hatrozottan srgnak tnik, egyenlti terletei enyhn vrsesek, vei barns, sarkvidkei pedig kkesszrke rnyalatak. E sznek alkalmanknt mdosulhatnak, de klnsen szembetlek, ha vrs, srga s kk keresztl ksztett fotkat hasonltunk ssze. sznszrn A Szaturnusz gyri pontosan a bolyg egyenlti skjban fekszenek. Egy teljes Szaturnusz-v leforgsa alatt a bolyg gyrrendszert "alulrl" s "fellrl" egyarnt szemgyre vehetjk. Amikor a Szaturnusz valamelyik napfordulpontja kzelben jr, vagyis amikor a bolyg forgstengelye ppen felnk -illetve tlnk elmutat, az gitest majdnem kr alaknak ltszik. Ekkor trul fel elttnk legszebben a gyrrendszer, ekkor vehetjk szemgyre felletnek legnagyobb hnyadt. Ahogy a bolyg kzeledik egyik vagy msik napjegyenlsghez, teht azokhoz a helyzeteihez, ahol gyrjt ppen lrl figyelhetjk meg, egyre jobban szemnkbe tlik ellipszoidlis alakja, amely jcskn lapult. Egyenlti sugara 10%-kal haladja meg a polris sugart. A szaturnuszi napjegyenlsgek idejn a gyrrendszer hajlsszge minimliss vlik, a gyrk csupn keskeny vonalknt figyelhetk meg, st esetleg nhny rra -amg a Fld thalad a gyrk skjn- ltszlag el is tnhetnek. A Szaturnusz ltszlagos fnyessge nagymrtkben fgg attl, hogy ltirnyunkkal mekkora szget zr be a bolyg gyrrendszernek skja.

44

A Szaturnusz gyrit elsknt Galilei figyelte meg 1610-ben. Kezdetleges tvcsveivel azonban mg nem tudta megllaptani valdi szerkezetket. mg gy gondolta, hogy Szaturnusz hrom, egymshoz nagyon kzel kering bolygbl ll rendszer (melyek kzl a kzps mintegy hromszor akkora mret, mint a kt oldals), s nhny vvel ksbb amikor a Fld thaladt a gyrk skjn, a szem ell tvesztette a kt "ksrt", Galilei egy si mtoszt idzett fel, panaszosan megkrdezve: "Vajon a Szaturnusz lenyelhette gyermekeit?" Tbb mint negyven esztendnek kellett mg eltelnie addig, amg egy holland csillagsz, Huygens megadta a gyrk pontos lerst (1655). A gyrk klnll rszecskkbl plnek fel, amelyek mind nllan keringenek a bolyg krl a Kepler trvnyeknek megfelelen, ezrt a gyrrendszer kls rsze a leglassabban, mg a bels rsze a leggyorsabban mozog. Fldi tvcsveken t szemllve a Szaturnusz gyrrendszert hossz ideig hrom kln sszetevbl ll rendszernek ismertk. o A legkls gyr volt az A gyr, o melyet a 4000 kilomteres Cassini-rs vlasztott el a legfnyesebb B gyrtl, o a legbels pedig a bolyg korongjhoz kpest halvnynak, tltsznak tn C gyr (Ftyolgyr).

A Fldrl klnll gyrnek ltsz rszeket a rsektl csak a bennk tallhat sokkal tbb vkony gyr (elemi gyr) klnbzteti meg. Az jabban ismert gyrk:o o o

A D gyr klnsen halvny a Cassini-rs nem res, hanem tbb elemi gyrt tartalmaz az F gyr pedig szmos egyenknt nagyjbl 10 km szlessg, sszefond pszmbl ll. Az F gyrt felpt rszecskket kt terelhold, a Pandora s a Prometheus gravitcis hatsa rendezte keskeny szlakba.

A Szaturnusz fnyes gyri lesen klnbznek a Jupiter s az Urnusz sttebb rendszereitl. 1675-ben Cassini olasz csillagsz stt rst tallt a f gyrben. A rst mindaddig resnek tartottk, mg az els rszondk meg nem jelentek a Szaturnusz mellett, m ekkor kiderlt, hogy a Cassini-fle rsen bell szmos, elemi gyrkbl ll rendszer tallhat. (A Szaturnusz holdjainak gravitcis ereje hatssal van a gyrrendszerben kering rszecskkre, ennek hatsra jtt ltre a Cassini-rs.)

45

Roche 1850-ben kimutatta, hogy a bolygkhoz tlsgosan kzel kering holdak sztmorzsoldnak a gravitcis erk hatsra, mivel a bolyghoz kzelebbi rszei gyorsabban akarnak keringeni, mint a tvolabbiak. Ha a hold is s a bolyg is ugyanolyan srsg anyagbl pl fel, akkor ez a "veszlyzna" a bolyg kzppontjtl 2,44 bolygsugrnyi tvolsgban hzdik. A Szaturnusz legbels ismert holdja a Mimas e kritikus tvolsgon kvl van ugyan, de a gyrk teljes egszkben azon bell helyezkednek el. Elkpzelhet, hogy a gyrrendszer valaha a bolyg egyik holdja volt, amely szttredezett, vagy taln olyan anyagbl keletkezett, amelynek a bolygrendszer szletse ta sohasem volt lehetsge arra, hogy nagyobb gitestt lljon ssze

A Szaturnusz a gzbolygk csaldjba tartozik, s eltren a Fld tpus gitestektl nincs szilrd felszne. A bolyg tlagos srsge 0,7 g/cm3, minden ismert bolygnl, st mg a vznl is kisebb. A Szaturnusz lgkre hidrognbl s hidrognvegyletekbl, valamint 6% hliumbl ll. (Hasonl a Jupiterhez, csak ott kicsit nagyobb a hliumtartalom.) Hasonlan a Jupiterhez a Szaturnusz ktszer annyi ht bocst ki, mint amennyi a bolygra rkezik. Mivel a Szaturnusz kisebb tmeg, mint a Jupiter, sokkal gyorsabban hlt le, ami lehetv tette, hogy a hlium cseppecskk formjban kicsapdjon. Ez esszeren lehull a bolyg belsejben, miltal a lgkr hliumban elszegnyedik, a bels rsz viszont felmelegszik. Valsznleg ez lehet a nagyobb hkibocsts oka. A Szaturnusz lgkrnek szlviharai, lgrvnyei, hullmai s egymssal klcsnhatsban lv foltjai arrl tanskodnak, hogy e klns vilg belsejbl a h hevesen ramlik kifel. A Szaturnusz mgneses tere ers, s mgneses mezejnek tengelye 1 fokos szgben hajlik a forgstengelyhez. A Szaturnusz 18 holdjnak van neve, tbb holdja van mint brmelyik ms bolygnak. Biztos azonban, hogy tovbbi kismret holdak vrnak felfedezsre. A bolyg kzppontjtl mrt tvolsguk 133600 kilomtertl majdnem 13 milli kilomterig terjed. Legnagyobb kzlk a Titn, amely alig kisebb mint a legnagyobb Galilei-hold a Ganymede. Ngy holdnak az tmrje 1000 km felett van (1060 1530 km), nyolcnak az tmrje 80 s 500 km kztti, mg a maradk t hold tmrje 40 km alatt van. A legklst, a Phoebt kivve valamennyi direkt kerings hold. A Szaturnusz Phoebe nev holdja volt az els hold amit csillagszati fnykpfelvtelen fedeztek fel (1898-ban). A Phoebe keringsi irnya retrogrd.

A Szaturnusz holdjaiSzaturnusz 18 holdjnak van neve, tbb holdja van mint brmelyik ms bolygnak. Biztos azonban, hogy tovbbi kismret holdak vrnak felfedezsre.Tvolsg Sugr Tmeg

46Hold (000 km) ---------- -------Pan 134 Atlas 138 Prometheus 139 Pandora 142 Epimetheus 151 Janus 151 Mimas 186 Enceladus 238 Tethys 295 Telesto 295 Calypso 295 Dione 377 Helene 377 Rhea 527 Titan 1222 Hyperion 1481 Iapetus 3561 Phoebe 12952 (km) -----10 14 46 46 57 89 196 260 530 15 13 560 16 765 2575 143 730 110 (kg) ------? ? 2.70e17 2.20e17 5.60e17 2.01e18 3.80e19 8.40e19 7.55e20 ? ? 1.05e21 ? 2.49e21 1.35e23 1.77e19 1.88e21 4.00e18 Felfedez ---------Showalter Terrile Collins Collins Walker Dollfus Herschel Herschel Cassini Reitsema Pascu Cassini Laques Cassini Huygens Bond Cassini Pickering Dtum ----1990 1980 1980 1980 1980 1966 1789 1789 1684 1980 1980 1684 1980 1672 1655 1848 1671 1898

A Szaturnusz gyriTvolsg Gyr (km) ---- -------D 67000 C 74500 B 92000 Cassini-rs A 122200 F 140210 G 165800 E 180000 Szlessg (km) --------7500 17500 25500 14600 500 8000 300000 Tmeg (kg) -----? 1.1e18 2.8e19 6.2e18 ? 1e7? ?

(Tvolsgot a Szaturnusz kzppontjtl a gyr bels szlig kell rteni.)

A Szaturnusz bels hat holdjaA Szaturnusz legbels hat holdja:

Pan Atlas, Prometheus, Pandora, Epimetheus, Janus.

Pan

47 Pan (Szaturnusz XVIII) a Szaturnusz legbels holdja.

Szaturnusztl mrt tvolsg: 133,583 km tmr: 20 km

a.k.a. 1981 S 13 Pn a grg mitolgiban a nyjak, erdk s mezk istene. Pnnak kecskelbai, kecskeszarvai voltak s testt szr bortotta. Szletsekor apjnak nem tetszett, de az istenek mulatsgosnak talltk s a Pn ("mindenkinek tetsz") nevet adtk neki. Pn mint a termszet elemi erinek istene, oktalan rmletet gynevezett pni flelmet kelt.

Mark R. Showalter fedezte fel 1990-ben a Voyager foti alapjn. Pan az Encke-rsen bell, a Szaturnusz A-gyrjben kering.

Atlas

Atlas (Szaturnusz XV) a Szaturnusz msodik holdja.

Szaturnusztl mrt tvolsg: 137,670 km tmr: 30 km (40 x 20)

a.k.a. 1980 S 28 Atlasz titn a grg mitolgiban. Promtheusz testvrbtyja. Rendkvli erejrl hres Olmposz eltti istensg. Az istenek ellen harcol titnok legyzse utn Atlasznak az gboltot kellett tartania, Nyugat legszln.

R. Terrile fedezte fel 1980-ban a Voyager foti alapjn. Az Atlas az A-gyr terelholdjnak tnik.

Prometheus

Prometheus (Szaturnusz XVI) a Szaturnusz harmadik holldja.

Szaturnusztl mrt tvolsg: 139,350 km tmr: 91 km (145 x 85 x 62) tmeg: 2.7e17 kg

48 a.k.a. 1980 S 27 Promtheusz a grg mitolgiban Iapetosz titn fia, Epimtheusz testvre. Ellopta az Olmposzrl a tzet s az embereknek adta. Ezrt a tettrt Zeusz szrnyen megbntette. Promtheusz nevnek jelentse "elre gondolkod, megfontol".

S. Collins s trsai fedeztek fel 1980-ban a Voyager foti alapjn. A Prometheus az F-gyr bels terelholdja.

Kpek a Prometheusrl:

felszne

Pandora

Pandora (Szaturnusz X) a Szaturnusz negyedik holdja.

Szaturnusztl mrt tvolsg: 141,700 km tmr: 84 km (114 x 84 x 62) tmeg: 2.2e17 kg

a.k.a. 1980 S 26. Pandora volt a grg mitolgiban az els asszony, akit Zeusz, Promtheusz tzlopst megbntetend kldtt az emberek kz, hogy sodorja bajba s ksrtsbe az emberisget. Pandortl semmifle ajndkot nem volt szabad elfogadni. Pandora megtvesztette Promtheusz testvrt s kinyitotta az istenektl kapott szelenct, amelybe az emberi bnket s gondokat zrtk, gy a betegsgek s a bajok sztszledtek a Fldn. Csak a remny maradt benn, mivel Pandora lecsapta az edny fedelt. Ekknt az emberisg a jobb jvnek mg a remnyt is elvesztette.

Collins s trsai fedeztk fel 1980-ban a Voyager fotjn.

(A Prometheus a Pandora s az F-gyr)

A Pandora az F-gyr kls terelholdja.

Epimetheus

49

Epimetheus (Szaturnusz XI) a Szaturnusz tdik holdja.

Szaturnusztl mrt tvolsg: 151,422 km tmr: 115 km (144 x 108 x 98) tmeg: 5.6e17 kg

a.k.a. 1980 S 3 Epimtheusz a grg mitolgiban Iapetosz titn fia, Promtheusz testvre. Az felesge volt Pandora. Epimtheusz nevnek jelentse "utlag fontol".

Walker, Larson, s Fountain fedezte fel 1978-ban s 1980-ban a Voyager 1 is megerstette. Az Epimetheus s a Janus kzs plyn keringenek (plyasugaraik csak 50 km-rel trnek el, ami kevesebb, mint akrmelyikk sugara). 4 venknt, egymshoz igen kzel elhaladva, klcsnsen plyt cserlnek. A kpen lthat stt vonal a hold felsznn, a Szaturnusz F-gyrjnek az rnyka.

Kpek az Epimetheusrl:

felszne

Janus

Janus (Szaturnusz X) a Szaturnusz hatodik holdja.

Szaturnusztl mrt tvolsg: 151,472 km tmr: 178 km (196 x 192 x 150) tmeg: 2.01e18 kg

a.k.a. 1980 S 1 Janus a rmai mitolgiban a be- s kijratok, ajtk istene. Istene minden kezdetnek, az v els hnapjnak, minden hnap els napjnak, az emberi let kezdetnek. Ellenkez irnyba

50 nz kt arccal, valamint 365 ujjal (az v napjainak megfelelen) brzoltk. A janur hnap nevnek gykere.

Audouin Dollfus francia csillagsz fedezte fel 1966-ban. Az Epimetheus s a Janus kzs plyn keringenek (plyasugaraik csak 50 km-rel trnek el, ami kevesebb, mint akrmelyikk sugara). 4 venknt, egymshoz igen kzel elhaladva, klcsnsen plyt cserlnek.

A Szaturnusz kzps hat holdjaA Szaturnusz 18 holdjbl a kzps hat: Mimas, Enceladus, Tethys, Telesto, Calypso, Dione.

Mimas

Mimas (Szaturnusz I) a Szaturnusz hetedik holdja. Szaturnusztl mrt tvolsg: 185,520 km tmr: 392 km tmeg: 3.80e19 kg A grg mitolgiban egy Hphaisztosz ltal megsebestett titn volt. Herschel fedezte fel 1789-ben.

51

A Mimason tallhat 130 km tmrj krtert Herschellrl neveztk el. A Krter tmrje kiteszi a hold tmrjnek az egyharmadt. A snc, amely a krtert krlveszi, csaknem 10 km (!) magas, s kzppontjban egy kb. 6 km magas hegycscs emelkedik. (Olyan mintha szeme lenne.)

Enceladus

Enceladus (Szaturnusz II) a Szaturnusz nyolcadik holdja. Szaturnusztl mrt tvolsg: 238,020 km tmr: 500 km tmeg: 8.40e19 kg Gigsz a grg mitolgiban. A gigszokkal folytatott harcban Athn rhajtotta Szikelia (a mai Sziclia) szigett. Herschel fedezte fel 1789-ben. Az Enceladus a Naprendszer legnagyobb albedj (.9-nl nagyobb ) giteste. A fnyt jobban visszaveri mint a frissen esett h, gy arra kell kvetkeztetni, hogy a felsznt szennyezdsmentes, tiszta jgnek kell bortania. Felsznnek nagy rszt repedsekkel tarktott sima sksgok bortjk. Ugyanakkor 35 kmnl is nagyobb krtereket tallhatunk rajta. Az Enceladus a Szaturnusz E-gyrjben kering.

Tethys

Tethys (Szaturnusz III) a Szaturnusz kilencedik holdja.

52

Szaturnusztl mrt tvolsg: 294,660 km tmr: 1060 km tmeg: 7.55e20 kg

Thetisz a legismertebb tengeristenn (nereidk) a grg mitolgiban. Akhilleusz anyja.

Cassini fedezte fel 1684-ben. A Tethys felsznt srn bortjk becsapdsi krterek, ami azt is jelenti, hogy a felszn mai alakja igen rginek tekinthet. Klnsen feltn rajta egy 400 km-es (Odysseus) krter. A Telesto s a Calypso a Tethys librcis pontjban keringenk, mgpedig 60 fokkal a Tethys eltt, illetve utn. Plyjukban osztoznak a Tethys plyjn.

Telesto

Telesto (Szaturnusz XIII) a Szaturnusz tizedik holdja.

Szaturnusztl mrt tvolsg: 294,660 km tmr: 29 km (34 x 28 x 36)

a.k.a. 1980 S 13 keanosz s Thetisz egyik lnya a grg mitolgiban.

Smith, Reitsema, Larson s Fountain fedezte fel 1980-ban fldi megfigyelsek sorn. A Telesto s a Calypso a Tethys librcis pontjban keringenk, mgpedig 60 fokkal a Tethys eltt, illetve utn. Plyjukban osztoznak a Tethys plyjn. A Naprendszer egyik legkisebb holdja.

Calypso

Calypso (Szaturnusz XIV) a Szaturnusz tizenegyedik holdja.

Szaturnusztl mrt tvolsg: 294,660 km tmr: 26 km (34 x 22 x 22)

a.k.a. 1980 S 25

53 Tengeri nimfa a grg mitolgiban. Kalpsz ht teljes esztendeig magnl tartotta Odsszeuszt, elrejtette a vilg szeme ell, mgsem tudta elfeledtetni a hssel hazjt.

Pascu, Smith s trsai fedeztk fel 1980-ban fldi megfigyels alkalmval a HST szmra ksztett kamerkkal. A Telesto s a Calypso a Tethys librcis pontjban keringenk, mgpedig 60 fokkal a Tethys eltt, illetve utn. Plyjukban osztoznak a Tethys plyjn. A Calypso s a Telesto egyarnt a Naprendszer legkisebb holdjai kz tartozik.

Dione

Dione (Szaturnusz IV) a Szaturnusz tizenkettedik holdjai:

Szaturnusztl mrt tvolsg: 377,400 km tmr: 1120 km tmeg: 1.05e21 kg

Din a grg mitolgiban Aphrodit anyja s Zeusz felesge.

Cassini fedezte fel 1684-ben. A Dione srsge 1,43 g/cm3, amivel a legnagyobb srsg Szaturnusz hold. A Tethys nla csak alig kisebb.

Kpek a Dionrl:

A Szaturnusz kls hat holdjaA Szaturnusz 18 holdja kzl a kls hat:

Helene, Rhea, Titan, Hyperion,

54

Iapetus, Phoebe.

Helene

Helene (Szaturnusz XII) a Szaturnusz tizenharmadik holdja.

Szaturnusztl mrt tvolsga: 377,400 km tmr: 33 km (36 x 32 x 30)

a.k.a. 1980 S 6, Dione B Helen a grg mitolgiban sprtai kirlyn, a vilg legszebb asszonya.

Laques and Lecacheux fedezte fel 1980-ban, fldi megfigyelllomsrl.

Rhea

Rhea (Szaturnusz IV) a Szaturnusz tizennegyedik holdja, s a msodik legnagyobb.

Szaturnusztl mrt tvolsg: 527,040 km tmr: 1530 km tmeg: 2.49e21 kg

sistenn a grg mitolgiban, Kronosz (Urnosz) felesge, Zeusz anyja.

Cassini fedezte fel 1672-ben.

Kpek a Rherl:

55

Titn

A Titn a Szaturnusz legnagyobb, a Naprendszernek pedig a msodik legnagyobb holdja (a Ganymede utn). A Szaturnusztl a holdak plyasugr szerinti sorrendjben a tizentdik.

Szaturnusztl mrt tvolsga: 1,221,830 km tmr: 5150 km tmeg: 1.35e23 kg

Titnok a grg mitolgiban az els istennemzedk, Gaia-Fldanya s g-Urnosz gyermekei. A titnok archaikus istensgek, akik a termszet elemi erit testestik meg, annak minden kataszrfjval egytt. A Titn felerszt valsznleg sziliktmagbl ll, msik felnek tbbsgt pedig a vzbl s metnjgbl ll takar alkotja. A Titnnak lland lgkre van, amelynek mintegy 85 - 95%-a nitrogn, 5 - 10%-a argon s krlbell 1%-a metn, tovbb olyan kisebb mennyisg alkotrszek, mint hidrogn-cianid (az l anyag felptse szempontjbl alapvet fontossg nukleinsavak alapvet ptkve). Talajmenti hmrsklete kb. 95 K, lgkri nyomsa pedig msflszerese a fldinek. A Titnt mr egszen kicsi tvcsvel is meg lehet figyelni. Ezrt fedezhette fel Huygens mr 1655-ben.

Kpek a Titnrl:

56

(A HST felvtele.) A Titan felszne.

Hyperion

Hyperion (Szaturnusz IV) a Szaturnusz tizenhatodik holdja. Szaturnusztl mrt tvolsga: 1,481,100 km tmr: 286 km (410 x 260 x 220) tmeg: 1.77e19 kg Hperion a grg mitolgiban egy a titnok kzl. Gaia s Urnosz fia, Hliosz apja. (Hliosz a grg mitolgiban a Nap istene. A legsibb Olmposz eltti isten, elemi ereje letet teremt, s vaksggal sjtja a bnsket.)

Bond s Lassell fedezte fel 1848-ban. A Hyperion a legnagyobb szablytalan alak (nem gmbszer, hosszks) gitest a Naprendszerben. A Proteus ugyan nagyobb nla, de kevsb szablytalan. Az albedja csupn 0.3, ami arra utal, hogy a felszne meglehetsen szennyezett.

Iapetus

57

Iapetus (Szaturnusz IV) a Szaturnusz tizenhetedik holdja, s a harmadik legnagyobb. Szaturnusztl mrt tvolsg: 3,561,300 km tmr: 1460 km tmeg: 1.88e21 kg Iapetosz titn a grg mitolgiban. Gaia s Urnosz fia. Atlasz s Promtheusz apja.

Cassini fedezte fel 1671-ben. Ez a hold csaknem akkora, mint a Rhea, br srsge valamivel kisebb. Az Iapetus srsge csak 1,1, azaz a hold taln teljes egszben jegekbl ll.

Phoebe

Phoebe (Szaturnusz IX) a Szaturnusz legkls holdja. Szaturnusztl mrt tvolsg: 12,952,000 km tmr: 220 km tmeg: 4.0e18 kg Phoib a grg mitolgiban Hliosz napisten lnya. t tartottk a delphoi templom s jsda megalaptjnak.

Pickering fedezte fel 1898-ban. A legtbb Szaturnusz hold fnyesnek ltszik, a Phoebe