Új Szó, 2022. január (75. évfolyam, 1-24. szám)
2022-01-26 / 20. szám
www.ujszo.coml 2022. január 26. TUDOMÁNY ÉS TECHNIKA 113 keletkeznek a Föld-szerű bolygók? A kutatás rávilágított arra, hogy a bolygórendszerek sokkal gyorsabban is keletkezhetnek, mint azt korábban a tudósok gondolták (Shutterstock) Hogyan MTI-HÍR Bolygóbölcsők sokaságát hozhatja létre az a fizikai folyamat, amit egy nemzetközi kutatócsoport fedezett fel Ragály Zsolt, az ELKH Csillagászati ás Földtudományi Kutatóközpont (CSFK) Konkoly Thege Miklós Csillagászati Intózetónek tudományos főmunkatársa vozetósóvel. Az új bolygókeletkezési hipotézis magyarázatot adhat többek között arra, hogyan keletkeztek a Föld-szerű bolygók vagy a Jupiter méretű óriásbolygók. A felfedezésről az Angol Királyi Csillagászati Társaság havilapjában, a Monthly Notices of the Royal Astronomical Society szaklapban számoltak be a kutatók - tájékoztatta az Eötvös Loránd Kutatási Hálózat (ELKH) az MTI-t. Mint a közleményben olvasható, bár az Univerzum leggyakoribb objektumai a bolygók, mégsem értjük teljesen a keletkezésüket. A huszadik században az az elgondolás vált elfogadottá, hogy a csillagok hatalmas gázfelhők közepén keletkeznek. A folyamat során az impulzusmomentum megmarad, és a gázfelhő maradványa összelapul egy koronggá. Ez a protoplanetáris korong, amelyben a bolygók keletkeznek. Kutatók különböző elméleteket dolgoztak ki arra vonatkozóan, hogy ebből a maradványanyagból hogyan sűrűsödik össze egy bolygó. A jelenlegi ismeretek szerint a bolygókeletkezésre két eltérő hipotézis létezik: az egyik a gravitációs instabilitás, a másik pedig a bolygómag-akkréció elmélete. Maga a bolygókeletkezés folyamata annyira bonyolult, hogy ezeknek az összehúzódó gázfelhőknek a viselkedése csak numerikus szimulációk segítségével vizsgálható, azaz csak nagy teljesítményű számítógépek segítségével modellezhető. Az ilyen típusú vizsgálatok alapján a két korábbi elmélet nem teljesen helytálló. A bolygókeletkezésnél fontos szempont, hogy a protoplanetáris korongok nem léteznek örökké, élettartamuk általában kevesebb mint ötmillió év. Ennyi idő alatt kell tehát létrejönniük a bolygóknak. A Jupiter keletkezéséhez például először közel tíz földtömegnyi szilárd anyagnak, majd közel háromszázszor akkora tömegű gázköpenynek kellett összegyűlnie. A gravitációs instabilitás ugyanaz a fizikai folyamat, ami a csillagokat létrehozza. Numerikus hidrodinamikai szimulációk vizsgálata arra az eredményre vezetett, hogy egy Jupiter méretű gázcsomó nem tud összesürűsödni, mert a folyamat közben a gáz annyira felmelegszik, hogy nem engedi tovább sűrűsödni az anyagot. A számítások szerint tehát az elmélet a protoplanetáris korong fizikai tulajdonságai miatt nem, vagy csak a csillagtól nagy távolságban működőképes. A bolygómag-akkréció hipotézise szerint a protoplanetáris korong kis méretű porszemcséi ütközésük során összetapadnak, majd összeállnak a bolygócsírák, amelyek később bolygókká növekednek. Mint írják, ezzel a feltevéssel kapcsolatban több probléma is ismert. Az egyik legnagyobb az, hogy a folyamat során a szikla méretűre növekedett szilárd testek - az úgynevezett planetezimálok - a korong gázának közegellenállása miatt gyorsan bezuhannak a csillagba, így a korongból hamar eltűnnek a bolygók építőkövei. A Regály Zsolt által vezetett nemzetközi kutatócsoport egy olyan fizikai folyamatot fedezett fel, amely bolygóbölcsők sokaságát hozhatja létre a protoplanetáris korongban, ezzel lehetséges magyarázatot adva a Föld-szerű vagy a Jupiter méretű óriásbolygók keletkezésére. Az eddig is ismert volt, hogy a protoplanetáris korongokban kialakulhat anticiklonális örvény, amelyben a gáz a csillag körüli keringéssel ellentétes irányban örvénylik. Az anticiklonális örvények igen hatékonyan tudnak szilárd anyagot begyűjteni, ezért bennük megnő a valószínűsége a porszemcsék találkozásának és összetapadásának. Az ilyen örvény emellett még meg is óvja az ott létrejött planetezimálokal a csillagba történő beeséstől, így az örvényekben ideális feltételek alakulnak ki a bolygókeletkezéshez - olvasható a beszámolóban. A gáz és a porszemcsék dinamikáját a korong viszkozitása, azaz a benne lévő anyag belső súrlódásának mértéke befolyásolja. Az új elmélet szerint a korong viszkozitása függ at; tói, hogy mennyi por van a környezetben. Ennek az okát abban kell keresni, ; hogy a korong viszkozitása egy bonyolult folyamat, a szabad ionok és a csillag mágneses terének kölcsönhatá- i sa révén alakul ki. A kutatók hipotézise szerint a protoplanetáris korongok dinamikáját maga a por is befolyásolja, hiszen az megkötheti a korongban lévő szabad ionokat, ami lecsökkentheti a viszkozitás mértékét. Ha a korongban valahol kis mértékű porsürüsödés jelenik meg, ott lecsökken a szabad ionok száma, és ezért alacsonyabb lesz a viszkozitás. Ahol lecsökken a viszkozitás, ott a gázdinamika miatt megnő a gáz sűrü- i sége is, ami beszippantja a port, ennek : hatására pedig még jobban lecsökken a viszkozitás. Ezen pozitív visszacsatolás következtében kis örvények keletkeznek, amelyek újabb örvényeket keltenek. A kutatók kétdimenziós numerikus hidrodinamikai szimulációk segítségével vizsgálták az örvények számát, illetve hogy mennyire stabilak; menynyi port gyűjtenek. A vizsgálat szerint az örvénykaszkád hosszú életű örvényeket hoz létre, amelyek hamar potenciális bolygóbölcsőkké válnak, ez pedig egy teljes bolygórendszer keletkezését eredményezheti. A kutatás rávilágított arra, hogy a bolygórendszerek sokkal gyorsabban is keletkezhetnek, mint azt korábban a tudósok i gondolták. A fentiek alapján elmondható, hogy ez az egyedülálló felfedezés magyarázatot adhat a bolygókeletkezés régóta kutatott jelenségére. Ahhoz, hogy a hipotézis teljes bizonyosságot nyer! jen, még szükség van az örvénykaszkád részletesebb, háromdimenziós vizsgálatára. A projekt folytatásával a kutatók választ kaphatnak arra is, hogyan keletkezhetett a Naprendszer és az attól lényegesen eltérő szerkezetű, távoli bolygórendszerek - öszszegezték az eredményeket az ELKH i közleményében. Európa kimarad az 5G és a légi közlekedés konfliktusából Figyelembe véve, hogy Európa nagyvárosaiban évek óta működnek 5G-s mobilhálózatok a 3400-3800 MHz-es sávban a légi közlekedés bárminemű zavarása nélkül, jó eséllyel kijelenthető, hogy a probléma ha létezik is, korántsem olyan akut, mint az USA-ban (Shutterstock) Nem túlzás azt állítani, hogy az Egyesült Államok légi közlekedésében szinte kaotikus állapotokat okozott, hogy két helyi mobilszolgáltató el kívánta indítani az országban az 5G-szolgáltatást a tavaly megszerzett C sávban - az amerikai légügyi hatóság erre megkongatta a vészharangot, az események pedig azóta felgyorsultak. De hogy érinti mindez Európát? Már-már szappanoperába illő dráma zajlik az amerikai Szövetségi Légi Közlekedési Hatóság (angol rövidítése alapján FAA), egyes légitársaságok és a helyi piac két legnagyobb mobilszolgáltatója, az AT&T és a Verizon főszereplésével az Egyesült Államokban. Az ügy voltaképpen két helyi hatóság, a már említett FAA és a helyi hírközlés-felügyeleti szerv, a Szövetségi Kommunikációs Bizottság (FCC) szakmai együttműködésére, pontosabban annak hiányára, illetve az ezzel járó kommunikációs csörtére vezethető vissza. Az amerikai helyzet ezen a héten vett újabb fordulatokat, amikor az AT&T és a Verizon bejelentette, hogy nem vár tovább, és január 19-ével - korlátozott adóteljesítménnyel - bekapcsolja az országban az első olyan 5G-s állomásokat, melyek a C sávban üzemelnek. A határidő közeledtével az események alaposan felgyorsultak, egy nappal az antennák tervezett bekapcsolása előtt a nagyobb amerikai légitársaságok egyenesen katasztrofális következményeket vetítettek előre arra az esetre, ha az 5G-s cellákat élesítik a szolgáltatók, ezzel párhuzamosan több külföldi légitársaság is közölte, hogy bizonyos típusú repülőgépek a bekapcsolást követően nem repülnek majd egyes amerikai repülőterekre. A 3 legnagyobb amerikai mobilszolgáltató az FCC tavalyi spektrumaukcióján összesen 81 milliárd dollárt fizetett az új 5G-s spektrumlicencekért. Csak a Verizon 45, az AT&T pedig 23 milliárd dollárt áldozott arra, hogy 5G-s hálózatát bővíthesse. A napokban az FAA az utolsó pillanatban végül az amerikai polgári légiflotta 62%-a számára zöldjelzést adott a rossz látási viszonyok közepette történő megközelítéshez és landoláshoz az érintett repülőterek körzetében. A probléma gyökerét az Egyesült Államokban alapvetően az jelenti, hogy a modern 5G-s hálózatok által használt egyes spektrumszeletek és a többek közt a polgári légi közlekedésben működő rádiófrekvenciás magasságmérők (RADALT) által használt frekvenciatartomány közel van egymáshoz (a C sávban üzemelő 5G-s hálózatok az USA-ban a 3700- 3980 MHz-es tartományt használják, míg a légi közlekedés által használt RADALT-berendezések globálisan a 4200-4400 MHz-es sávban üzemelnek). Bár normál esetben a 220 MHznyi védősáv elegendő kellene legyen, a RADALT-berendezések jelenlegi szűrőkarakterisztikája miatt fennállhat az interferencia kockázata, amire a légi közlekedés biztonságát mindenkor szavatolni hivatott amerikai légügyi hatóság érthető módon meglehetősen érzékenyen reagált. Fontos leszögezni ugyanakkor, hogy az 5G-s sávok kiosztása és felhasználása máshol alapvetően eltérhet az amerikaitól, így pl. Európában a 3400-3800 MHz-es sávban működhetnek az 5G-technológia bevezetésére is alkalmas mobilszélessávú hálózatok. Az uniós országokban - így hazánkban is - a hálózatok megvalósítása az európai szinten harmonizált műszaki előírások szerint történik, ezek a műszaki előírások tartalmazzák az esetleges védősávokat és a sávon kívüli sugárzásokra vonatkozó határértékeket is. A felső sávhatártól 400 MHz-re lévő 4200-4400 MHz sáv konkrét alkalmazásaira már nem terjednek ki ezek az előírások, így az 5G-bázisállomások sugárzásaira nincs külön előírás a 4200-4400 MHz-es frekvenciasávban üzemelő magasságmérők védelmében. Figyelembe véve, hogy Európa ' nagyvárosaiban évek óta működnek 5G-s mobilhálózatok a 3400- 3800 MHz-es sávban a légi közlekedés bárminemű zavarása nélkül, jó eséllyel kijelenthető, hogy a probléma, ha létezik is, korántsem olyan akut, mint az USA-ban. A legtöbb ország és érintett szereplő ezzel együtt azon a véleményen van, hogy a zavartatási probléma hosszú távú megoldását a fedélzeti magasságmérők követelményeinek módosítása és a fedélzeti berendezések kiegészítő szűrövei történő kötelező ellátása jelentheti majd. (hwsw)
