Örs, Stella, Kamil2020. július 14., kedd
Föld

A rejtélyes Jupiter 1. rész

2009.11.06.Admin
National Geographic Magyarország

A gigászi és titokzatos Jupiter a Naprendszer legnagyobb bolygója. Most az űrkutatás legkorszerűbb eszközei igyekeznek kifürkészni ennek a rejtélyes óriásnak a titkait.

A Galileo
A Jupiterrel kapcsolatos ismereteink jelentős része egyetlen űrszondától, az Atlantisz űrrepülőgéppel 1989-ben felbocsátott Galileótól származik. A Földnél 11-szer nagyobb, de szilárd felszínnel szinte bizonyosan nem rendelkező Jupiter egy 140 ezer kilométer átmérőjű, gázból és folyadékból álló gömb. A rajta cikázó villámok ereje ezerszeresen meghaladja azokét, amelyek a Földön a legnagyobbnak számítanak. A Jupiternek a Szaturnuszéhoz hasonló gyűrűrendszere is van, de túl halvány ahhoz, hogy a teleszkópjaink észleljék. A Nagy Vörös Folt egyetlen óriási vihar, amelyben 400 km/órás szél tombol, és olyan nagy, hogy a Föld háromszor is elférne benne.

A monstrum körül 63 hold kering. A Galileo négyet vizsgál meg közülük: az Iót, az Európát, a Ganümédészt és a Kallisztót. Mindegyik önmagában is kitűnő célpontja volna egy önálló kutatóútnak.

A Jupiter rendszerét az űrszondák egész új nemzedéke készül felderíteni: A Júnó, az Europa Explorer és az Endurance nevű víz alatti szonda.

A Galileo útja előtt csak távolról vizsgálódhattunk. Az 1970-es években és a ’80-as évek elején a Pioneer és a Voyager által vethettünk néhány pillantást a Jupiterre és holdjaira, de ezek több kérdést vetettek fel, mint ahányat megválaszoltak. Hogyan alakult ki a Jupiter? Mi táplálja roppant viharait? És mitől olyan tevékenyek geológiai értelemben a holdjai?

Mielőtt ezekre a kérdésekre bármiféle választ kaptunk volna, le kellett küzdeni egy egyszerű akadályt: a Galileo nem képes magával vinni annyi üzemanyagot, amennyivel elérhetné az úticélját. A NASA mérnökeinek más módot kell találniuk a Jupiter megközelítésére. A megoldás zsenialitása abban állt, hogy a szonda nem is a Jupiter, hanem a Vénusz felé indult el. A Vénusz majd a Föld megközelítésével a Galileo a gravitációs parittya-hatást kihasználva átvette a bolygók mozgási energiájának egy részét. Így gyorsult fel eléggé ahhoz, hogy elérhesse a végső célt, a Jupitert.

A Galileótól mindenki különleges információkat várt. Először azonban oda kellett érnie. Alig 18 hónappal a pályára állítása után súlyos akadály merült fel: a Galileo rádióantennájának ernyője nem nyílt ki. Rosszabb nem is történhetett volna.

Lent a Földön a NASA mérnökei minden eszközzel igyekeztek áthidalni a problémát. Megpróbálták megrázni, abban bízva, hogy egyszerűen beszorult. Fel-le rángatták, és remélték, hogy egyszer csak kiakad. A küldetés már csak egy módon kerülhette el a teljes kudarcot. Az adatokat a Galileo másodlagos, kisteljesítményű navigációs antennáján át sugározzák vissza a Földre. Ezzel csak az volt a gond, hogy ezen az antennán 10 ezerszer lassabb az átvitel. A Galileo által gyűjtött adatoknak csupán néhány százaléka jutott vissza a Földre.

Randevú egy üstökössel
Az űrszonda már az utazása végén járt, amikor egy hatalmas üstökös közelítette meg a Jupitert, ütközőpályán. A Galileo az első sorból nézhette végig a műsort, eközben pedig nyomára juthat a Jupiter történetével kapcsolatos leglényegesebb kérdésnek is. Hogyan keletkezett?

A kutatók eddig úgy tartották, hogy a Jupiter a Nap kialakulásának maradékából álló, az időben megrekedt, ősi bolygó. Ha így van, akkor a Nap és a Jupiter összetétele nagyon hasonló. A becsapódó üstökös a mélyből is felkavarja az anyagot, így annak elemzésével a kutatók ellenőrizhetik az elméletet. Jóval többet kaptak annál, mint amire számítottak.

Az üstökös neve Shoemaker-Levy 9, röviden SL9. David Levy tagja volt annak a csoportnak, amely elsőként fedezte fel. Az írásos történelem kezdete óta először történt meg, hogy egy üstökös egy bolygóval ütközött. „Fogalmunk sem volt, hogy mennyi mindent megtudhatunk ebből” – emlékezett vissza Levy. Felvirradt a nap. A hegyek tetején és a világűrben több távcső szegeződött az égboltnak egyazon pontjára, mint korábban bármikor.

A Jupiter roppant tömegvonzása darabokra szaggatta a közeledő üstököst. 20 különálló töredék zuhant a bolygóba, köztük néhány másfél kilométeres darab is. A világ csillagászainak hamarosan lélegzetelállító látványban lett részük. A töredékek egyenként csapódtak be. A legnagyobb annyi energiát szabadított fel, ami 300 millió atombomba erejének felelt meg. A tűzgömb 3200 méterrel kiemelkedett a Jupiter felhői fölé. Minden töredék külön felhőt vetett ki. A Jupiter déli féltekéjén sorakozó sötét sebhelyek mérete a Földével vetekedett.

Az egyes becsapódásokból először a por- és gázfelhőt láthattuk, akár a Galileo, akár a Hubble űrtávcső közvetítésével. Ezt követően megfigyelhettük, amint a Jupiter déli félgömbjén kialakulnak az éjfekete felhők. A legnagyobb meglepetést mégsem a felhők okozták, hanem az ütközések által a légkör felső rétegeiben keltett lökéshullámok. Ezekre csak egy magyarázat lehetséges, amely a csillagászok számára mindent elárul. Amikor a Shoemaker-Levy 9 a Jupiterbe csapódott, a pocsolyába hulló kőhöz hasonlóan hullámokat keltett. A hullámok terjedési sebessége függ a légkör víztartalmától, azok pedig gyorsabbak voltak a vártnál. Így a csillagászok arra következtettek, hogy több ott a víz, mint előzőleg gondolták.

Borulnak az elméletek
A felfedezés meglepetésként hatott. Azt jelentette, hogy a Jupiter összetétele más, mint a Napé, s azzal fenyeget, hogy felborít mindent, amit a kutatók tudni véltek a Jupiter keletkezéséről. Új elméletre van szükség.

17 hónapon belül a Galileo is megérkezett, hogy közvetlenül elemezze a Jupiter vegyi összetételét. A rejtély csak ekkor oldódhat meg. Egy évvel az után, hogy az SL9 üstökös a Jupiterbe ütközött, a Galileo megkezdte a közelítés utolsó szakaszát.

Első feladata az volt, hogy közvetlen méréseket végezzen a Jupiter légkörének vegyi összetételéről, illetve a víz mennyiségéről. A Galileo egy kis szondát bocsátott le a Jupiter felhőibe. Ez a szél sebességét és a hőmérsékletet is megmérte a különböző mélységekben, hogy megkíséreljen magyarázatot találni a viharos idősjárásra.

Mindennapi tudomány – Irány a Jupiter!
A mintegy 140 ezer kilométer átmérőjű, főként hidrogén és hélium alkotta Jupiter egy igazi óriás, 63 holdjával kis túlzással afféle „miniatűr naprendszernek” is nevezhető. A lenyűgöző méretek azonban egyéb szélsőségekkel és furcsaságokkal is együtt járnak a Jupiter esetében: felszíne felett hol gigantikus, több száz kilométer magas vulkáni felhők gomolyognak az ég felé, hol meg Föld-nagyságú, több évszázados élettartamú viharok tombolnak lenyűgöző erővel – a jeges felszín alatt pedig mindeközben furcsa mozgások zajlanak, az élet esetleges jelenlétét sugallva a tudósok számára? És ha a Jupiter ígéretes kutatási terep az ember számára, Európa nevű holdja maga a beteljesülés, hisz – immár bizonyítottan – folyékony víz található a felszínén! A National Geographic filmjében izgalmas űrutazásra indulunk a Jupiterhez és holdjaihoz a Galileo űrszonda segítségével.

A film megtekinthető a National Geographic Channelen.
Mikor? November 6-án (pénteken) 21 órától.

Amikor már úton volt, a Galileo beindított hajtóműveit, és új pályára állt a Jupiter körül. Az általa készített felvételek minden korábbinál sok ezerszer részletesebbek. Két hónap elteltével aztán kész katasztrófa következett be: a döntő fontosságú adatokat rögzítő szalagos egység elakadt. Rájöttek, hogy ha a szalagos egység túl nagy sebességen működik, akkor a szalag hajlamos felforrósodni és elakadni, így újraprogramozták a szondát, hogy a szalagos egységet csak lassan használja, és nem is a végéig. Az antennával együtt ez már súlyosan korlátozta a felvehető és adatmennyiséget és Földre való továbbítás sebességét.

Öt hónappal később, hogy a Galileo kibocsátotta a szondát, utóbbi elmerült a Jupiter légkörében, hogy megmérje a víz és más vegyi anyagok mennyiségét. A kis műszernek pontosan a megfelelő szögben kellett elérnie a Jupiter légkörét. Ha túl meredeken érkezik, akkor elég, ha túl laposan, akkor visszapattan, mint a lapos kavics a víz színéről. Kétperces aerodinamikai fékezés után a szonda hangsebességre lassult. Kinyílt a fékezőernyő. Ekkor a szerkezet elnémult (A szonda ereszkedésének van egy szakasza, amikor a légkörrel való súrlódás annyira felforrósítja, hogy nem kaphatunk tőle rádiójeleket.) Miközben a szonda lassan leereszkedett a légkör 200 kilométeres rétegén át, az összegyűjtött adatokat a Galileóhoz továbbított, amely továbbküldte őket a Földre.

A szonda a Jupiter anyagának összetételét próbálta megállapítani. A kutatók meg voltak győződve róla, hogy a bolygó légkörébe leereszkedő szonda által rátalálnak az üstökös által felfedett vízpára rétegére, amely döntő bizonyítékokkal szolgál a bolygó kialakulásáról.

Újabb meglepő adatok
Ám a szonda víz helyett ritka gázban süllyedt, amely lefelé áramlott. Éppen egy száraz területre zuhant a felhők között. Hol van tehát a víz, amire számítottak? A Jupiternek a jelek szerint száraz és nedves foltjai vannak. Nem ezt várták. Felfedezték, hogy a Jupiteren hosszú távú időjárási mintázatok működnek. Olyan foltok vándorolnak rajta, amiket korábban nem vettek észre. A Galileo kezelői visszafojtották a lélegzetüket. A szonda még mélyebbre süllyedt, de vizet még mindig nem talált.

„A kevesebb, mint egy óra alatt gyűjtött adatok gyökeresen átformálták a Naprendszer kialakulásáról alkotott elképzelésünket.”

A szonda nagy arányban észlelt nehezebb elemek, így argon, kripton, szén és nitrogén jelenlétét. Ezekből kétszer-háromszor annyit talált, mint amennyi a Napban van. Ezek az elemek csak rendkívül alacsony hőmérsékleten csapódnak le, sokkal hidegebb helyen, mint amit a Jupiter jelenleg elfoglal. Kiderült, hogy a Jupiter légköre olyan összetevőket tartalmaz, amelyek a Naprendszer külső vidékeinek rendkívül hideg anyagából származnak.

A felfedezés szenzációt keltett a csillagászok körében és felkavarták a tudományos közvéleményt. Lehetséges volna, hogy az óriásbolygó a Naprendszer távoli, hidegebb részén keletkezett, és onnan vándorolt a jelenlegi helyére? Esetleg üstökösök és aszteroidák szállították ide a nehezebb elemeket és a vizet?

58 perc elteltével, még mielőtt egyértelmű választ talált volna, a szonda elnémult: elégett a Jupiter légkörének mélyén. A csillagászok számára mégis értékes bepillantást engedett a Jupiter légkörébe és a keletkezési folyamatába.

A nagy kérdés viszont válasz nélkül maradt. 2011-ben újabb űrszonda, a Júnó kísérli meg, hogy ráleljen a megoldásra.

A cikk első részét itt olvashatja.

Kapcsolódó cikk:
Pokoli Jupiter?

Hozzászólások

Így hasznosíthatjuk a csapadékvizet

Így hasznosíthatjuk a csapadékvizet

A WWF Magyarország ahhoz ad tippeket, ha lehetőségünk van rá, hogyan tartsuk meg a vizet házunk körül.

Környezetért felelős és tudatos választás

Környezetért felelős és tudatos választás

A Csípőtelken élő szarvasmarhák tápanyagban gazdag étrenden, jó tartási körülmények között élnek. A tőlük kapott tej a Sole-Mizo Zrt. szegedi üzeméből az elérhető legmodernebb, környezetkímélő Tetra Pak csomagolásban jut el a fogyasztókhoz.

A megszelídített Nílus: a Nasszer-tó és az egyiptomi mezőgazdaság

A megszelídített Nílus: a Nasszer-tó és az egyiptomi mezőgazdaság

Évezredeken át a Nílus éves áradása tette lehetővé a földművelést Egyiptomban, a modern mezőgazdaságnak azonban ez nem volt elegendő.

Mégis igaza lehet Heyerdahlnak?

Mégis igaza lehet Heyerdahlnak?

Amerikai géneket találtak Polinézia lakóiban a 12. század idejéből.

Üstökös a hajnali holdfényben

Üstökös a hajnali holdfényben

Az objektumot ez év március 27-én fedezte fel a NEOWISE

National Geographic 2020. júliusi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

9 960 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket