A Hét 1985/2 (30. évfolyam, 27-52. szám)
1985-11-07 / 45. szám
Tudomány-technika Naprendszerünknek jelenleg 9 nagybolygója és mintegy 2 500 kisbolygója ismert. Ez azonban távolról sem jelenti azt, hogy csak ennyi létezik. A kisbolygók legnagyobb képviselőit ugyan javarészt már felfedezték, de számtalan olyan kisbolygó is létezik, amelyeket számunkra kedvezőtlen pályájuk miatt még nem sikerült felfedezni. Az utóbbi évtizedben megnőtt az érdeklődés a bolygórendszer külső térségei iránt. A pontos csillagászati mérések alapján ugyanis arra lehet következtetni, hogy léteznie kell még legalább egy óriásbolygónak a Pluto pályáján kívül. Már az ókorban ismerte az emberiség az öt legfényesebb bolygót: a Merkúrt, a Vénuszt, a Marsot, a Jupitert és a Szaturnuszt. A Naprendszer 7-ik bolygóját (a 6-ik ugyanis a Föld), az Uránuszt Herschel fedezte fel 1781-ben — véletlenül! Ez a bolygó egyébként a legnagyobb fényessége idején szabad szemmel is látható, mint nagyon halvány pontocska. Mozgása azonban szabad szemmel nem követhető, ezért történhetett, hogy bolygó mivoltát mindössze 200 éve ismerjük. Valószínű természetesen, hogy nagyon sokan láthatták már annak előtte is. Ez a bolygó azonban nem úgy rótta égi útját, mint ahogy azt a csillagászok elvárták volna. A pályaszámítások elvégzése után kiderült, hogy 49 évvel a felfedezés után (1830-ban) 20, 63 évvel később (1844-ben) már 120 ivmásodpercnyi eltérés mutatkozott a számított és a mért pozíciók között. Ekkor már sokan sejtették, hogy ezt az eltérést egy eddig ismeretlen bolygó okozza — csillagászati szaknyelven perturbálja az Uránusz pályáját. Leverrier francia csillagász megpróbálta kiszámítani a perturbációk alapján az új bolygó helyzetét. E számítások eredményét figyelembe véve 1846. szeptember 23-án Galle német csillagász valóban fel is fedezte a számított hely közvetlen közelében az új bolygót, amely később a Neptunusz nevet kapta. A Neptunusz felfedezése azonban nem magyarázta meg maradéktalanul az Uránusz pályaháborgásait, sőt a Neptunusz mozgásában is jelentkeztek perturbációk. Tehát kell még egy bolygónak léteznie! Az új bolygó pozíciójának a kiszámítására két teljesen eltérő mód kínálkozott. Az első, a pontatlanabb módszer — amelyet Pickering és Grigull választott — üstökösök pályaadatainak feldolgozásával kívánt közelebb kerülni a probléma megoldásához. Ismeretes ugyanis, hogy a külső bolygókhoz egy-egy üstököscsalád tartozik. Az ilyen üstököscsaládok tagjainak Naptól mért legnagyobb távolsága — az afélium — megegyezik az anyabolygó Naptól mért közepes távolságával. Grigullnak sikerült egy olyan üstököscsalád létét felfedeznie, amelynek aféliumpontja jóval a Neptunusz pályáján túl található. Ezzel sikerült megállapítania, hogy léteznie kell a 9. bolygónak. > Lowell a másik — pontosabb — módszert választotta. Ő a Neptunusz és az Uránusz pályaháborgásaiból próbálta — sikerrel — meghatározni a 9. bolygó helyzetét. Az 1914-ben kiszámított pozíció alapján Clyde Tombaugh-nak 1930. február 18-án sikerült megtalálnia egy január 24-én készített fotolemezen a 9. bolygót, a Plútót. A pályaháborgások mértékéből ítélve azonban a Plútónak egy óriásbolygónak kellett volna lennie, nem pedig Föld-tipusúnak, — mint akkor képzelték. A perturbációkat csak úgy sikerült megmagyarázni, ha a Plútót rendkívül nagy sűrűségűnek feltételezték. Emiatt a Pluto több mint 40 évig nagyon rejtélyes égitestnek mutatkozott, csak távolságát és az átmérőjét ismerték több-kevesebb pontossággal. A bolygó többi adatai helyén a csillagászati táblázatokban sokáig kérdőjelek szerepeltek. 1977-ben Cruikshank nagyon pontos fényelektromos méréseket végzett, amelyek eredményei alapján viszonylag pontosan-eikerült megállapítani a Pluto átmérőjét, amely 2 700 km-nek adódott. Ezzel nyilvánvalóvá vált, hogy a perturbációt egy újabb bolygó okozza. Ezeket az adatokat erősítette meg Christy, akinek 1978. június 22-ikén sikerült felfedezni a Plútó holdját a Charont! E hold felfedezése fontos támpont volt a 10. bolygót kereső csillagászok számára, ugyanis az égimechanika törvényszerűségei alapján a Charon keringésidejéből nagyon pontosan meg tudjuk állapítani a Plútó tömegét. A Plútó tömege a Föld tömegének 1/383-ad része, tehát semmiképpen sem okozhatja az Uránusz és a Neptunusz pályaháborgásait. Ez azt jelenti, hogy léteznie kell még legalább egy óriásbolygónak, jóval a Plútó pályáján túl — ami megmagyarázná a már említett perturbációkat. A csillagászok egyre erőteljesebben kezdtek foglalkozni a 10. bolygó problémájával. Már 1972-ben Brady és Carpenter megkísérelte meghatározni az új bolygó helyzetét a Halley üstökös pályaváltozásai alapján. A Halley üstökös mozgása alapján szerezhető valamennyi információt — a régi kínai megfigyelésektől napjainkig — computerrel feldolgozták. E számítások alapján a következő adatokat kapták a bolygóról: naptávolság 63,5 CSE'l, keringési idő 464 év, tömege 3 Szaturnusz tömegnyi, keringése ellentétes irányú mint a többi bolygóé (tehát retrográd), a pályája 120°-os szöget zár be a többi bolygó pályasikjával. A bolygó felkutatása azonban a nagy erőfeszítések ellenére eredménytelenül végződött. Rawlins és Hammerton a már jól bevált módszer szerint láttak az új bolygó pályájának kiszámításához. Az Uránusz, Neptunusz és a Pluto perturbációit elemezve számították ki a bolygó pályáját. Megkezdődött a számítások alapján az üj bolygó felkutatása, de ez is eredménytelenül végződött. Később rájöttek, hogy a számítások nem voltak pontosak. 1973-ban — mikor számításaikat végezték — még nem ismerték pontosan a Neptunusz és a Pluto tömegét, ugyanakkor a pályájukat sem (sem a Neptunusz, sem a Plútó nem járta még körül a Napot felfedezésük óta). Szerencsére a Neptunuszt már jóval a felfedezés előtt észlelték, sőt egy csillagtérképre pontosan berajzolták pozícióit! A csillagászt Lalandenak hívták, az észlelés időpontja pedig 1795. május 8-ika ill. 10-ike volt. Az ő általa megfigyelt és az eddig ismert Neptunusz pálya perturbációjából kiszámított pozíció között 1,2" eltérést találtak, amit valószínűleg a 10. bolygó gravitációs hatása okozott. Újabban egészen más módszerrel próbálják a 10. bolygó pályáját meghatározni. Az ún. katasztrófa-elmélet szerint a Pluto valamikor a Neptunusz holdja volt. A 10. bolygó erősen megközelítette a Neptunuszt, majd óriási gravitációja segitségével napkörüli pályájára állította a Plútót. Lehetséges, hogy az árapály erők hatására ekkor szakadt le a Plútóról a Charon. Az sem kizárt, hogy a Plútó azelőtt a 10. bolygó holdja volt. A katasztrófa-elméletet támasztja alá az a tény, hogy a Neptunusz és a Pluto pályája keresztezi egymást, sőt a Pluto néha még közelebb is kerül a Naphoz, mint a Neptunusz (mint például jelenleg), ugyanakkor nagy a Plútó pályahajlása is (inklináció). A 10. bolygó naptávolságát és keringési idejét, a bolygópályák rezonanciái alapján tudjuk hozzávetőlegesen megállapítani. A bolygók keringési periódusai ugyanis meghatározott arányban állnak egymással. 3 Szatumusz-periódus megfelel 1 Urénuszperiódusnak, 2 Uránusz-periódus egyenlő 1 Neptunusz-periódussal, 3 Uránusz-periódus pedig 1 Pluto-periódussal egyenértékű. Ezek alapján feltételezhetjük, hogy a keresett bolygó olyan pályán kering, amelynek periódusa 2 Pluto- vagy 3 Neptunusz-periódusnak felel meg. Ebben az esetben a keringési időre 495 évet, a naptávolságra pedig 62,5 CSE-t kapunk. Figyelembe véve a katasztrófa-elméletet, könnyen rájöhetünk, hogy a napközelpont kb. 30 CSE lehet, a naptávolpont pedig 92,5 CSE. Ha a sűrűsége megegyezik a Neptunuszéval. akkor átmérője kb. 25 000 km lehet, s ha a Neptunuszhoz hasonló az albedója, akkor napközeiben 1,5, naptávolban pedig 6,4 magnitúdóval halványabb mint a Neptunusz. Valószínű, hogy a bolygó 1795 táján nagyon közel tartózkodott a Neptunuszhoz, ez azt jelenti, hogy jelenleg naptávolban tartózkodik, vagyis nagyon nehezen megfigyelhető. (A naptávolpontot kb. 2042-ben éri el.) Annak ellenére, hogy jelenleg nagyon halvány, a csillagászok mindent megtesznek a minél előbbi felfedezéséért. Már többször hirt kaptunk arról, hogy a felfedezés megtörtént, de mindig kiderült, hogy csak egy új kisbolygót, esetleg távoli üstököst sikerült megfigyelni. A hamarosan Föld-körüli pályára álló amerikai Űrteleszkópnak is nagy szerepet szánnak a 10. bolygó felfedezésében. Ha létezik egyáltalán a 10. bolygó — márpedig a mérések azt mutatják —, akkor valószínű, hogy még ebben az évezredben sikerül felfedezni. V|[)A ') CSE — csillagászati egység; a Nap—Föld középtávolsága (149 500 000) km 16
