A Naprendszer különös holdjai

Rejtélyeiket csak lassan fedik fel

Naprendszerünk eddig ismert 212 kísérő égiteste közül több is igen sok kérdést vet fel kialakulása, szerkezete, felszíni formái kapcsán. A Jupiter Galilei-holdjairól, a Szaturnusz körül keringő Titanról és az Enceladusról, valamint a Plútó kísérőiről már korábban írtam. Most pedig gondolatban keressünk fel további holdakat, melyek titkai most oldódnak meg, vagy még megoldásra várnak.

Kezdjük a sort külső bolygószomszédunk nagyobbik égi kísérőjével, a Phobosszal, mely – akárcsak kisebbik társa, a Deimos – szabálytalan alakú űrszikla, s mindkettő a Mars és a Jupiter közötti belső kisbolygóövezetből származik, a planéta a gravitációs erejével fogta be azokat. A Phobos a Mars pályasíkjában kering, elég közel az egyenlítőjéhez, és annyira közel a felszínhez, hogy a sarkvidékekről nem is látszik. A 27 x 21, 6 x 18,8 km-es hold csaknem háromszor gyorsabban kering a vörös bolygó körül, mint a planéta a saját forgástengelye körül, ami ahhoz vezet, hogy a kísérő égitest naponta kétszer emelkedik a Mars látóhatára fölé, majd ereszkedik a horizont alá, ráadásul nyugaton kel fel, és keleten nyugszik le. A bolygó és a hold közötti árapályerők azonban egyre lassítják a keringését, száz év alatt két méterrel, így egyre közelebb kerül a planétához, s az árapályerők mintegy 30-50 millió év múlva darabokra szakítják: a Mars tömegvonzása miatt a nagyobbak becsapódnak a felszínbe, a kisebbekből pedig gyűrű alakul ki a bolygó körül.

A kutatások szerint a Phobos belső szerkezete szivacsos, így üregek sokasága rejtőzik a mélyben, míg felszínét kráterek és barázdák szabdalják. Az előbbiek közül a legnagyobb a 9 km átmérőjű Stickney-kráter, az utóbbiak keletkezésére viszont még nincs általánosan elfogadott magyarázat. Egyesek mintha radiálisan indulnának ki a nevezett kráterből, és talán a becsapódás ereje hozta létre azokat. Ám az árkok döntően egymással párhuzamosan futnak. Sokuk kráterek láncolatának tűnik, vagyis kisebb kozmikus karambolok emlékét őrzik, míg másokról elképzelhető, hogy a hold réteges belső szerkezetének a felszíni nyomai, és akkor keletkezhettek, amikor a Phobos még egy nagyobb aszteroida részét képezte, mely később egy kozmikus ütközés miatt darabjaira esett szét. A repedések okait tehát csak a jövőbeli kutatások deríthetik ki.

Most pedig a belső Naprendszerből száguldjunk ki a külső Naprendszer két legmesszebb keringő nagybolygójához: az Uránuszhoz és a Neptunuszhoz. Az előbbi planéta öt legnagyobb holdja közül a legkisebb, a Miranda az egyik legkülönösebb égi kísérő. A jeges kőszikla mindössze 700 ezer négyzetkilométer kiterjedésű felszínét a hatalmas kráterek mellett a Grand Canyonnál akár tizenháromszor mélyebb szakadékok(!), valamint hosszú barázdák szabdalják, a roppant töredezett felszínt pedig minden bizonnyal a hold erős geológiai aktivitása alakította (alakítja) ki. A kanyonok tulajdonképpen a törésvonalak nyomvonalát jelölik, míg egyes barázdált formákból jégforrások törnek fel, emellett a jégvulkanizmusra is akadnak bizonyítékok. De mi idézte/idézi elő a geológiai aktivitást? Minden bizonnyal a felmelegedő és ezért felemelkedő belső jégtömegek mozgása. S mitől melegedhettek/ melegedhetnek fel a belső jégtömegek? Az amerikai Browne Egyetem kutatói kiderítették, hogy a jelenleg körpályán keringő égitest korábban elnyújtott ellipszis alakú pályán mozgott, így az Uránusz árapályereje mikor összenyomta, mikor kitágította a holdat, az árapályerő pedig hő­ener­giá­vá alakult át, ami felmelegítette a Miranda belsejét. Maga a pálya az időben váltakozhat is, amellett az égitest kölcsönös pályarezonanciában áll egy másik Uránusz-holddal, az Ariellel, és annak árapálykeltő ereje is hozzájárulhat (hozzájárulhatott) a geológiai aktivitáshoz.

A Neptunusz két égi kísérője is igen érdekes világ. A bolygó legnagyobb holdja, a Triton egyúttal a Naprendszer hetedik legnagyobb kísérő égiteste, s méretesebb, mint a Plútó, melyhez sűrűségét, hőmérsékletét és kémiai összetételét tekintve is hasonlít. Felszínét pedig – akárcsak a nevezett törpebolygóét – 55 százalékban nitrogénjég borítja, 15-35 százaléknyi vízjéggel, 10-20 százaléknyi szárazjéggel, vagyis fagyott széndioxiddal, valamint kevés metánjéggel és fagyott szén-monoxiddal együtt. Ritka s főleg nitrogénből álló légköre a Plútóhoz hasonlóan a nitrogénjég szublimációja (a folyadékállapot kikerülése melletti párolgása) során alakult ki, s emellett metánt és nyomokban szén-monoxidot is tartalmaz. Felszíne változatos, a déli sarkvidékén pedig jégvulkánok működnek, melyek több kilométer magasba lövellik fel a folyékony nitrogénből és metánból, valamint a porból álló keveréket, a Voyager–2 amerikai űrszonda pedig 8 km magas kilövellést is lencsevégre kapott. Ugyancsak érdekes, hogy a Triton retrográd mozgású, vagyis a Neptunusz tengelyforgásával ellenkező irányban kering a bolygó körül, amivel egyedülálló a nagyobb holdak között. Valószínűleg Kuiper-övi jövevény, amit a Neptunusz gravitációs erejével befogott.

A bolygó harmadik legnagyobb holdja, a Nereida roppant elnyúlt pályán kering, bolygóközelben 1 372 000 km-re közelíti meg a planétát, bolygótávolban viszont 9 655 000 km-re távolodik el tőle. Mindezek alapján feltételezik, hogy vagy szintén Kuiper-övi jövevény, vagy a Neptunusszal együtt alakult ki, csak a Triton befogásakor a nagyobbik kísérő égitest taszította ennyire különös pályára. Már korábban felfigyeltek a fényességváltozásaira, majd a magyar Kepler-kutatócsoport minden eddiginél pontosabban kimérte a hold fényességváltozásait, bebizonyítva, hogy azok kismértékűek (eredetük viszont egyelőre tisztázatlan), valamint a tengelyforgási idejét (11,6 óra). Ugyancsak kiderítették, hogy alakja nem teljesen gömb, de nem is nagymértékben elnyúlt, felszíne pedig egyenetlen, meredek falú kráterekkel, s talán nem is egyetlen jég- és kőtömb, hanem sok üreget és törmeléket tartalmazó égitest, amit csak a tömegvonzás tart egyben.

Mindemellett a Szaturnusz is különös holdakban bővelkedik, melyekre a következő írásomban térek ki.     

Lajos Mihály