A belső kisbolygóövezet

2021. február 2., 13:15 , 1042. szám

A Mars és a Jupiter pályája között több mint százezer eddig felfedezett kisbolygó (aszteroida) kering a Nap körül, melyek átmérője pár száz métertől több száz kilométerig terjed. S mellettük milliónyi, néhány méteres, illetve több tízméteres meteoroid is található ebben a kozmikus térrészben, melyet belső kisbolygóövezetnek nevezünk (míg a külső aszteroida­övezet a Neptunuszon túli Kuiper-öv). Létezését már kétszáz éve felfedezték, ám sokáig kérdéses volt: egy kataklizma során felrobbant bolygó maradványa, vagy olyan kisebb égitestek tömege, melyek nem tudtak planétává egyesülni?

Amikor Giuseppe Piazzi olasz csillagász 1801-ben egy kisebb égitestet fedezett fel a Mars és a Jupiter között – mely a Ceres nevet kapta –, a tudományos világ előbb bolygóként azonosította azt. Ám hamarosan újabb, még kisebb égitestekre bukkantak az említett térrészben: a Pallasra, a Junóra és a Vestára. Majd a csillagászat fejlődése révén mind több és több objektumot fedeztek fel a Mars és a Jupiter között, melyekről az is kiderült, hogy a gömb alakú Ceres (és a talán gömb alakú Pallas) kivételével szabálytalan alakú hatalmas kozmikus sziklák. Így az asztronómusok rájöttek, hogy a Naprendszer negyedik és ötödik planétája között egy kisbolygóövezet húzódik. Többségüket szénvegyületek alkotják, felszínük sötét, s jellemzően az övezet külső részén keringenek. Ugyancsak gyakoriak a szilikátásványokból felépült kisbolygók, melyek felszíne világosabb, s döntően az övezet belső tartományában találhatók. Ám vannak vasban vagy bazaltban gazdag aszteroidák is, újabban pedig jeges kisbolygókat fedeztek fel, melyek jege egyes esetekben – pályájuk napközeli részén – párologni kezd, akárcsak az üstökösöké, így ezek a különös égitestek időnként üstökösökké alakulnak át. S ugyancsak különösek azok a kisbolygók is, melyek különálló kövekből, sziklákból állnak, és csak a gravitáció tartja lazán egyben őket. Nem egy nagyobb aszteroida körül pedig kisebb űrszikla kering, tehát vannak saját holddal rendelkező kisbolygók, míg a Castalia és a Toutatis a radarképek szerint kettős aszteroida, melynek két tagja közös tömegközéppontjuk körül kering.

Ugyancsak figyelemre méltók az ún. földsúroló kisbolygók, melyek elnyújtott ellipszis alakú pályája metszi planétánk pályáját, így potenciális veszélyt jelentenek számunkra. Ne feledjük: a mezozoikum végén bekövetkezett tömeges kihalást egy vagy két aszteroida becsapódása és a miattuk felerősödött dekkáni vulkanizmus idézte elő. A NASA és az ESA (vagyis az Európai Űrügynökség) közös DART-programja pontosan e veszélyes égitestek megfigyelésével és kutatásával foglalkozik. Jelenleg a 370 m átmérőjű Apophis kisbolygó számít a legveszélyesebbnek, melynek becsapódásakor 1200 megatonna TNT robbanásával egyenlő energia szabadulna fel, a becslések szerint 24-szer több, mint az eddigi legerősebb termonukleáris bomba, az ún. Cár-bomba felrobbanásakor. Vagyis óriási pusztítást végezne. David J. Tholennek, a Hawaii Egyetem kutatójának a számításai szerint pedig megvan rá az esély, hogy 2068-ban becsapódjon a Földbe. S védekezhetünk-e jelenleg egy kisbolygó-becsapódás ellen? Ha földközelben telibe találnánk egy űrrakétával felbocsátott atom- vagy hidrogénbombával, csak azt érnénk el, hogy a szétrobbantása után egyetlen aszteroida helyett sok-sok kisebb égitest bombazáporát szenvednénk el. Inkább úgy kellene eltalálni, hogy csak megpöccintsük, és letérítsük a pályájáról…

De miként is jött létre a kisbolygóövezet? Korábban úgy vélték, hogy egy Föld típusú nagybolygó keringett itt a Naprendszer őskorában, ám összeütközött egy másik, ugyancsak méretes égitesttel, és szétrobbant. A feltételezett planéta még nevet is kapott: Phaetonnak nevezték el. Az aszteroidák és a kisebb égitestek pedig az elmélet szerint e kozmikus karambol révén jöttek létre. Ám a kisbolygók vizsgálata során kiderült, hogy kémiai összetételük annyira változatos, hogy nem lehetnek egyetlen bolygó, illetve egy belé becsapódó, azt szétrobbantó égitest maradványai. Ugyanakkor vannak aszteroidák, melyek kémiai összetétele azonos, és a pályájuk is hasonló. Ezek tehát nagyobb kisbolygók összeütközései során születtek meg, és ún. aszteroidacsaládokat alkotnak. Ám ha maga a kisbolygóövezet nem egy kozmikus karambol révén alakult ki, akkor miként jött létre? A válaszhoz vissza kell utaznunk a Naprendszer kialakulásának a korába. A jelenlegi elmélet szerint a bolygók úgy jönnek létre, hogy a fiatal csillag körül keringő protoplanetáris korongban keringő kisebb anyagdarabok a gravitáció miatt összetapadnak, s ha kellő mennyiségben tapadnak egymáshoz, végül bolygókká egyesülnek. A kellő nagyságúra növő égitestek aztán minden, a pályájukon keringő kisebb objektummal összeütköznek, és tisztára söprik a pályájukat. Viszont ha kisebb égitestek egy olyan sávban keringenek, melynek közelében egy nagy tömegű objektum, például egy óriásbolygó kering, akkor annak zavaró gravitációs hatása miatt egyetlen, ott keringő objektum sem tudja kitakarítani a pályáját, s az újabban elfogadott elmélet szerint a kisbolygóövezet a Jupiter zavaró hatása miatt tisztára nem söpört bolygópálya, a gázóriás akadályozta meg egy nagybolygó itteni kialakulását.

Vajon az aszteroidaövezet tömegének harmadát magába záró Ceres vált volna itt nagybolygóvá? A kérdés eldöntéséhez jobban meg kell ismerkednünk a nevezett égitesttel, mellyel behatóbban foglalkozom egy következő írásomban.

Lajos Mihály