---

Azáltal, hogy régen az égbolt fényszennyezés nélkül borult az emberek fölé, már nagyon korán észre lehetett venni, hogy bizonyos „csillagok” bolyonganak a többi, sok ezer „állóhoz” képest. A „miértre” adható válasz keresése vezetett Földünk valóságnak megfelelő elhelyezésére az Univerzumban: először a Nap Naprendszeren belüli középponti helyzetének, majd a Tejútrendszeren belüli, reális pozíciójának, végül Tejútrendszerünknek a Világegyetemen belül elfoglalt szerepének a felismeréséhez. 

E folyamatban voltak lényeges ugrások, többnyire a műszertechnika fejlődésének eredményeiként. Sok csillagász szorgalmas megfigyelő munkájának köszönhetően az ismeretek és ötletek halmazából rendre megfogalmazódtak fontos következtetések, amelyeket utólag már csak egy-egy tudós nevéhez kötve emlegetünk. Ezek azonban nem jöhettek volna létre nagyszámú előd szorgalmas munkája nélkül. 

De egy-egy tudományos felismerés nem mindig egyetlen emberhez köthető, és ilyenkor a résztvevőket már nem szokás felsorolni. Ilyen esetekben már többes szám harmadik, vagy többes szám első személyben beszélünk a felfedezésről, például „felismertük”, „felfedezték”. Egyre inkább érvényes ez napjainkban, amikor „nagyüzemmé” vált a kutatások jelentős része. Tisztességesebb esetben ezért születnek ma 20–30 vagy még több szerző (közöttük akad mérnök, számítástechnikai szakember stb.) által jegyzett cikkek, és gyakran még a háttérismeretekkel rendelkező kutató sem képes felismerni az egyes résztvevők munkásságának jelentőségét az eredmény létrejöttében. Egyre nagyobb nehézséget okoz ez a körülmény a tudományos fokozatra benyújtott dolgozatok elbírálásánál is, hiszen nehéz megítélni, hogy a szerzők milyen mértékben vettek részt a munkában. (Ha viszont „egyszerzős” a cikk, akkor felmerülhet a gyanú, hogy a szerző nem mutatja-e be sajátjaként mások munkásságát.) Éppen ezért e rövid áttekintésben is többnyire általános alany szerepel.

Nem csak bolygók vannak a Naprendszerben
A Nap-központú világkép Kopernikusz, Galilei, Kepler és Newton korában vált a tudományos világkép részévé, amelyben már nem istenségeket képviselő „égi testek”, hanem Földünkhöz hasonló égitestek szerepelnek. Földünkhöz hasonló világokká váltak az egyes bolygótestek, mint a láthatóan hegyekkel borított Hold (Galilei már az eljárást is megadta, amellyel a vetett árnyék hosszából a holdhegyek magassága meghatározható), vagy a némiképp elmosódott felszíni részleteket (Huygens 1659), illetve poláris jégsapkákat (Cassini 1666) mutató Mars.

1. ábra. Az ismert pályájú kisbolygók elhelyezkedése egy adott pillanatban a Mars és a Jupiter között húzódó fő kisbolygóövben 

Amikor 1781-ben Herschel felfedezte az Uránuszt, világossá vált, hogy a Naprendszer több bolygót tartalmaz, mint korábban hitték. Lázas keresés indult továbbiak felfedezésére. Az akkor már ismert Titius-Bode-szabály alapján hiányzott egy nagybolygó a Mars és a Jupiter közötti térségben. 1801-ben Giuseppe Piazzi e térségben fedezte ugyan fel a Cerest, de ezt hamarosan egész sor további „bolygó” követte, és ezek pályájának számítása vált a csillagászok fő feladatává (1. ábra). Ez a tevékenység nagymértékben elősegítette az égi mechanika fejlődését, és magával hozta a matematikáét is. Ugyanakkor az is világossá vált, hogy a Naprendszer szerkezete más, mint korábban hitték: a Mars és a Jupiter között nem egyetlen nagybolygó kering, hanem sok kisbolygó. Felmerült a kérdés: egy összetört nagybolygó törmelékeiről van szó? Vagy ott nem tudott összeállni egy igazi nagybolygó? Csak most, a XXI. században értettük meg igazán, hogy ezen utóbbi ment végbe, és ezt a hatalmas Jupiter gravitációjának zavaró hatása okozta.

A XIX. században az égi mechanika alapján végzett pályaszámítások pontosságának, magas színvonalának ékes bizonyítéka volt, hogy az ismert bolygókra gyakorolt gravitációs zavaró hatása alapján Urbain Jean Joseph Leverrier kiszámolta egy még ismeretlen, távoli bolygó helyzetét, és Johann Gottfried Galle 1846-ban ott meg is találta a Neptunuszt (2. ábra). Tulajdonképpen ezzel be is fejeződött a Naprendszer nagybolygóinak felfedezése, bár 1930-ban a Clyde Tombaugh által megtalált Plútó nyomán sokáig azt hitték a kutatók, hogy a lista tovább bővíthető. A Plútó azonban sehogyan sem illett a többi nyolc nagybolygó által képviselt trendbe: pályája szabálytalanabb, tömege, átmérője kisebb, sűrűsége ugyanakkor nagyobb a vártnál.

2. ábra. A Hubble-űrtávcső 1996-2002 közötti felvételei a Neptunusz felhőiről. Feltűnő ezek erős változékonysága (NASA/ESA/STScI/L. Sromovsky, P. Fry) 

Az 1940-es évek második felében Jan Hendrik Oort az üstököspályák vizsgálata nyomán felismerte, hogy a Naprendszerben legalább két tárolóhelynek (rezervoárnak) kell léteznie az üstökösök számára. Az egyik gömbszimmetrikus a Nap körül, és ebből mindenféle pályahajlású üstökösmag érkezhet a belső Naprendszerbe. Ez a rezervoár még az ősi szoláris köd kezdeti, gömbi eloszlását képviselheti. Az ekliptikával kis szöget bezáró másik tárolóhelyből származhatnak a periodikus üstökösök. Kenneth Edgeworth véleménye szerint amúgy is valószínűtlen, hogy az az anyaghalmaz, amelyből a Nap körül keringő nagybolygók összeálltak, hirtelen ért volna véget a Neptunusz pályájánál. Ezért várható, hogy ha nagybolygók már nem is, de jelentős számú kisebb égitest még összeállhatott, és keringhet ma is a Nap körül, túl a Neptunusz pályáján. Ezt az övezetet végül Gerard Kuiperről nevezték el. 

Az első Kuiper-övbeli objektumot (Kuiper Belt Object, KBO) 1992-ben fedezték fel, mert ekkorra javult már annyira a távcsövek teljesítőképessége, hogy egy 21–24 magnitúdós, vagyis igen halvány, mozgó égitest felfedezhetővé vált. Hatvan évvel a Plútó felfedezése után ismét végbement a Ceres társainak megtalálásakor a XIX. század elején lejátszódott történet, hogy tudniillik felül kellett vizsgálni a bolygó (vagy inkább nagybolygó) név odaítélését a Naprendszerben. Akkor a Ceres és társai a kisbolygó nevet kapták, 2006-ban a Plútót pedig törpebolygóvá minősítették. A csillagász társadalom ugyanis felismerte, hogy a Naprendszernek egy kis égitestekből álló második övét találták meg, s ennek a Plútó a legkorábban felfedezett tagja volt, akárcsak a Ceres az első kisbolygóövezeté.

Az egyszerű, szabályos Naprendszer képét 1977-ben újabb esemény zavarta meg: Charles Kowal felfedezte a Chiron kisbolygót, amely nem a fő kisbolygóövben mozog, hanem a Szaturnusz és az Uránusz közötti pályán. Hogyan kerülhetett oda? Talán a Mars és a Jupiter közötti térrészből vándorolt kijjebb? Vagy esetleg további kisbolygóövek is léteznek a Jupiter és a Szaturnusz, vagy a Szaturnusz és az Uránusz pályája között? 

E kérdésekre a válasz a Kuiper-objektumok felfedezése után vált világossá. Közülük ugyanis egyesek bedobódnak a nagybolygók felségterületére, és a nagybolygók szinte továbblökik őket egymásnak. Egy részük millió évek alatt olyan közel kerül a Naphoz, hogy üstökössé válik. Azóta az is kiderült, hogy ha egy ilyen égitest sokáig kering a Nap körül, akkor teljesen elveszíti illó anyagát, szétesik szilárd részecskék halmazává, meteorrajjá, majd egyszerű porcsíkká válik, amely hozzájárul az állatövi fényt és az ellenfényt létrehozó poranyaghoz.

Nem csak a Nap körül keringenek testek a Naprendszerben
Azt a tényt, hogy a Holdon kívül sem minden égitest kering közvetlenül a Nap körül Naprendszerünkben, elsőként Galilei ismerte fel, és bizonyította be 1610-ben a fényes Jupiter-holdak felfedezésével. Ezt a XVII. és XVIII. században még számos hold felfedezése követte a távolabbi óriásbolygók, a Szaturnusz, illetve az Uránusz körül (Huygens a Titant 1655-ben, Cassini a Japetust 1671-ben, a Rheát 1672-ben, a Tethyst és a Dionét 1684-ben, Herschel a Titaniát és az Oberont 1787-ben, a Mimast és az Enceladust 1789-ben találta meg). A XIX. században további 8 holdat, a XX. század első felében újabb nyolcat fedeztek fel, majd az űrszondák segítségével legalább további százat. Nagyjából az átlagos látszó fényesség sorrendjében haladtak egyre halványabb holdak felfedezése felé a távcsövek teljesítőképességének javulásával. Galilei és Huygens még csak 5, Cassini 10, Herschel 14 magnitúdós holdakat látott meg távcsövével. A XIX. században ez a határmagnitúdó 16-ra, a XX. század első felében 19-re módosult. Ma már földi távcsövekkel is lehetséges a Jupiter körül 1–2 km-es, a Szaturnusznál 8-10 km-es, az Uránusznál 60-100 km-es holdak megpillantása. Természetesen a bolygók mellett elhaladó, vagy körülöttük tartósan keringő űrszondák ennél sokkal kisebb testeket is lefényképeznek. Lassan már a bolygógyűrűk nagyobb darabkái is belekerülnek a holdakat tartalmazó, egyre hosszabb és követhetetlenül bonyolulttá váló listákba.

3. ábra. Három felvétel a Szaturnuszról (2004. január 24., 26. és 28.). A Hubble-űrtávcsővel készített képeken jól látszik a sarki fény jelenségének napokon keresztül tartó fejlődése (NASA/ESA/STScI/J. Clarke) 

Statisztikai szempontból azonban fontosak ezek a felfedezések, különösen a pályák meghatározása, mivel jól mutatják a Naprendszer szerkezetét, utalhatnak a bolygótestek összeállási folyamatára, sőt a Naprendszer alkotóelemeinek pályastabilitási vizsgálataiban is nagy szerepet játszanak. Az ezredforduló táján az is nyilvánvalóvá vált, hogy a Szaturnusz gyűrűje, amelyet először Galilei látott, de igazi természetét Cassini ismerte fel (3. ábra), nem akkora különlegesség, mivel minden óriásbolygó körül létezik valamiféle gyűrű. Sőt még a belső bolygók körül is létrejöhet, a Hold keletkezésekor Földünk körül is létezhetett néhány millió évig. 

Az azonban valóban egyedülálló a Naprendszerben, hogy a Szaturnuszt olyan fényes, jégdarabokból álló gyűrű veszi körül, amelyet már a legelső földi távcsövekkel észre lehetett venni. A többi gyűrűt mintegy 300 évvel később, egészen más módszerekkel sikerült csak felfedezni (töltött részecskék eloszlásából, illetve csillagfedés foto­metriai észlelésével), mert nagyon sötét por alkotja őket. A Galileo űrszonda helyszíni mérései mutatták meg, hogy a sötét porgyűrűket az óriásbolygókhoz közeli kis holdak porlása hozza létre meteorikus testek becsapódása következtében. Ilyen sötét porgyűrűje a Szaturnusznak is van, de ezt még a mai földi óriástávcsövekkel sem látjuk. A Szaturnusz különleges, fényes jéggyűrű-rendszerét valamiféle jégből álló test, véleményem szerint egy befogott óriási üstökösmag szétdarabolódása hozhatta létre, midőn az üstökösmag a Szaturnusz Roche-határán belülre került és szétesett (Illés 2005).

Nem csak fénypontoknak láthatjuk a bolygókat
Az égitestek „isteni, szeplőtlen mivoltán” az első sebet Galilei megfigyelései ejtették, amikor a Holdon nemcsak megpillantotta a hegyeket, de magasságukat is meghatározta. Ettől vált nyilvánvalóvá, hogy a Hold és a bolygók is Földünkhöz hasonló világok. A XVII. században Huygens a Mars felszínén látott alakzatokat, Cassini pedig poláris jégsapkákat (4-5. ábra), illetve a Jupiteren foltokat (ha az általa észlelt folt a Nagy Vörös Folt volt, akkor az óriásbolygó légkörében már 340 éve tombol ez az óriási vihargóc - 6. ábra). A Jupiter abban az időben különösen gyakran volt a távcsöves megfigyelések célpontja változó színvilága, jellegzetes foltjai miatt. A csillagászati fényképezés megjelenése előtti időben készített rajzsorozatok a Jupiterről még ma is fontosak lehetnek, mivel hosszú periódusú vagy ritka jelenségek vizsgálatára alkalmasak. Ilyen például a Nagy Vörös Folt fejlődése, vagy a sötét övek színváltozásai, illetve a fehér foltok fel- és eltűnése. Például Konkoly Thege Miklós és a Gothard testvérek, Jenő és Sándor Jupitert ábrázoló rajzain olyan jelenségeket lehetett találni, amelyek a Shoemaker-Levy-9 üstökös 1994. évi becsapódásakor keletkezett foltokra emlékeztettek (7-8. ábra). E megfigyelések adalékok lehetnek olyan statisztikai vizsgálatokhoz, amelyekből kideríthető, hogy milyen gyakorisággal fordulhat elő olyan üstökösbefogás, amely szerintünk a Szaturnusz jéggyűrűjét hozta létre.

4. ábra. A Hubble-űrtávcső 1995 februárjában készített felvétele a Marsról. Az északi sarki sapkát és a sötétebb-világosabb albedóalakzatokat jószemű csillagászok korábban, Mars-közelségek idején, gyengébb felbontású távcsövekkel is láthatták már 
 

5. ábra. A Mars-talaj legfelső 1 méterének víztartalma a Mars Express mérései szerint. A kék színnel jelölt területeken találták a legtöbb vizet 
 

6. ábra. A Jupiter dinamikus légköre a Nagy Vörös Folt környezetében a Hubble-űrtávcsővel 2008-ban készített felvételen (NASA/ESA/STScI)

7. ábra. A Shoemaker?Levy-9 üstökös darabjainak becsapódásakor létrejött nagy foltok a Jupiter légkörében a Hubble-űrtávcső ultraibolya sávban készített felvételén 1994. július 21-én (NASA/ESA/STScI) 

8. ábra. Konkoly Thege Miklós 1879-ben készített rajzai a Jupiterről. A jobb alsó képen azonos szélességi kör mentén felsorakozó sötét foltsor a Shoemaker?Levy-9 üstökös becsapódásaihoz hasonló eseményre utalhat 

Az igazi forradalmi változást a bolygófelszínek vizsgálatában az űrkutatásnak köszönhetjük. A bolygókat és holdjaikat megközelítő űrszondák egyre nagyobb felbontású képeket továbbítottak (2., 3., 6. ábra).

Nem csak távolról láthatjuk és figyelhetjük meg a bolygókat
Ez a lehetőség csak 1957, az első szputnyik felbocsátása után valósulhatott meg. Kereken ötven éve, 1959-ben indultak az első űrszondák a Hold felé. Később szondák tucatjai közelről fényképezték egy-egy bolygó felszínét, illetve mértek közvetlen környezetükben. Sok helyen le is szálltak a felszínre, és azon mozogtak is. 

Először saját Földünket ismerhettük meg szputnyik-távlatból. A mesterséges holdak légköri fékeződése derített fényt arra, hogy az atmoszféra a 200 km feletti tartományokban is elég sűrű, és a Nap elektromágneses és korpuszkuláris sugárzása óriási változásokat idéz elő a sűrűségekben (Illés 2008, Illés - Almár 2009). Ugyancsak a műholdak révén derült fény arra is, hogy a Föld mágneses környezete milyen bonyolult, hogy sugárzási övezetek léteznek, amelyekben elektromosan töltött, nagyenergiájú részecskék cikáznak (van Allen-övezetek, 1958). A napszél létét, vagyis a Napból kiáramló töltött részecskék áramát is helyi (in situ) mérések bizonyították, mint ahogy azt is, hogy a befagyás miatt a napszél magával vonszolja a Nap mágneses terét a bolygóközi térbe. Az egész bolygórendszer tulajdonképpen ebben a mágneses környezetben mozog. Lökésfrontja olyan nagy távolságban van, hogy a Voyager-1 szonda csak mintegy 20 000 Nap-sugárnyi távolságban kezdte ezt a határt megközelíteni. (A földi magnetoszféra hasonló lökésfrontja alig 10-15 Föld-sugárnyi, a Jupiteré pedig 40-100 Jupiter-sugárnyi távolságban van.) 

Eljutottak az űrszondák a Mars (1965) közelébe és a Vénuszra is (1965). 1986-ban megtörtént az első üstökös-megközelítés is (VEGA, Giotto), amikor kiderült, hogy ezen kicsi, de nagyon látványos égitestek magja a várakozással ellentétben nagyon sötét felszínű, és hogy az intenzív porkibocsátás felszínüknek csak kis területeire korlátozódik. Kimutatták továbbá, hogy bennük a vízgőz és a szén-dioxid után a harmadik leggyakoribb illó anyag a metilalkohol. Ezen utóbbi fontos megállapítás az óriásbolygók jégholdjainak vulkanizmusával kapcsolatban is, ugyanis a laboratóriumi kísérletek szerint az egyébként hígan folyó víz-ammónia keverékhez már kevés metilalkoholt adagolva nagyon nagy viszkozitású folyadékot kapunk. Érthető lett a vulkáni formák hasonlósága az Uránusz- és Neptunusz-holdak, illetve a Föld típusú bolygók között.

A 1960-as években a szomszédos bolygók felé indított űrszondák közelfelvételei alapján nagy meglepetésre kiderült, hogy e bolygótestek felszíne is tele van kráterekkel, nemcsak a Holdé. Tehát a kozmikus bombázás folyamatának nagy szerepe kellett, hogy legyen a Naprendszer életében. Ezzel eldőlt az évszázados vita a holdkráterek becsapódásos vagy vulkanikus eredetéről az előbbi javára. A kráterek nagy száma egyrészt lehetővé tette a felszíni részletek relatív korának meghatározását, másrészt rávilágított arra, hogy a bolygótestek összeállása ütközések sorozatán keresztül valósult meg. Az Apollo-talajminták radioaktív kormeghatározásával lehetőség nyílt a holdfelszín részleteire vonatkozó abszolút kor meghatározására is, és így nagyjából sikerült felvázolni a Naprendszer történetét. 

Ami a bolygótestek összeállását illeti, előfordulhatott az is, hogy egy egyszer már összeállt égitestet egy újabb nagy ütközés darabjaira szétvert. Különösen a holdak között kerülhetett sor olyan eseményekre, hogy akár többször is végbement az összeállási folyamat. Az ütközés mikéntjében, vagyis abban, hogy az éppen milyen geometriával valósult meg, óriási lehetett a véletlen szerepe. Az ütközések nagy száma arra is enged következtetni, hogy a Naprendszerben egy-egy bolygótestnek vagy pályájának különleges tulajdonságát is esetleg különleges geometriájú ütközésekkel magyarázhatjuk.

A Földhöz képest nagy tömegű Holdunk keletkezését is egy ilyen különleges ütközéssel magyarázzák. Ez a hipotézis az Apollo-minták és a későbbi holdszondák mérései alapján bizonyítottnak is vehető. Sőt ugyanazon érvek alapján hasonló módon keletkezhetett a Plútó holdja, a Charon is, amit megerősít, hogy a Plútó körül néhány évvel ezelőtt további törmelékholdakat is találtak.

A Naprendszerben kifelé induló Voyager szondák az óriásbolygók holdjaival kapcsolatban több meglepetéssel is szolgáltak. Legelsőként kell említenünk az árapályfűtést, mint korábban nem jelentőségének megfelelően értékelt jelenséget. Ezt a Földön a Hold által kiváltott árapály alapján már korábban is tárgyalta a tudomány, de hogy ilyen drámai következményei lehetnek, az meglepetésként hatott (például az árapályfűtés következménye az Io folyamatos vulkanizmusa egy a belsejében olvadtan tartott magmaóceán hatására (9. ábra), vagy az Europa 100 km vastag vízóceánja egy legfeljebb 10-20 km vastag jégkéreg alatt, vagy a kicsi Enceladus hold gejzírjei). Másodikként említjük az árapályfeszültségek helyi változása következtében fellépő globális repedésrendszereket (Europa, Ganymedes, Enceladus).

E megfigyelések igazolták az 1970-es évekbeli elméleti következtetéseket a Naprendszer kémiai övességére vonatkozóan. Ezek szerint a Naprendszer keletkezésekor a bolygótestekbe gyűlő anyag a begyulladó ősi Nap körül felmelegedett. A felmelegedés következtében a helyi hőmérsékletnek megfelelően kigázosodtak a szemcsék, a gáz halmazállapotú anyagot pedig a napfény kifújta. A keletkező testek csak a szilárd szemcsékből álltak össze. Miután a szilárd szemcsék az ősi Nap körüli hőmérsékletnek megfelelően a Naphoz közeledve egyre kevesebb illó anyagot tartalmaztak, ezért látjuk belül a szilikátbolygókat, a „hóhatáron” kívül pedig az óriásbolygókat, amelyek a nagy mennyiségű vízjég szemcse jelenléte miatt már olyan nagy, 10-15 földtömegnyi magot tudtak összegyűjteni, hogy még a környezetükben megmaradt gázt is magukhoz tudták kötni. Ezért gázóriások az óriásbolygók, és ezért jégholdak a holdjaik.
 

9. ábra. Az Io a Galileo űrszonda felvételén 

Összeállás pedig akkor történt, ha kis relatív sebességgel ütköztek a szemcsék. Tudjuk, hogy egy szupernóva-robbanás lökésfrontja által megnyomott, poros gázköd összehúzódásából közös folyamat eredményeként jöttek létre a Nap és a bolygók. Ennek következtében az egész köd az öröklött perdülettel forgott, amelynek tengelye lett a kialakuló központi csomósodás, tehát a kialakuló Nap forgástengelye is. Minden porszemcse tehát ezen tengelyre merőleges síkban, körpályán keringett. A gravitáció sugárirányban húzta össze a gázködöt, de azt csak a tengellyel párhuzamos komponensre tudta végrehajtani, s ennek következtében jött létre egy korong alakú sűrűbb rész. Ennek fő síkjában a sokkal nagyobb részecskesűrűség miatt álltak össze a kialakuló kis testek. Mozgásukat azonban a szoláris köd gázanyaga fékezte, így egyre zsugorodó pályákon egyre közelebb keringtek az ősi Naphoz.

A nagyobb anyagcsomók azonban külső rezonáns helyeiken „megfogták”, és nem engedték tovább fékeződni a kisebbeket. Ezzel ezeken a helyeken nagyobb részecskesűrűséget hoztak létre, és elindíthatták egy következő test felnövekedését, amiatt, hogy ezek a kis testek közel azonos pályán csaknem azonos sebességgel mozogva lágy ütközésekkel tapadhattak egymáshoz. Ez a gázfékezéses szekvenciális bolygókeletkezés a Titius-Bode-szabály alapja.
A kialakuló bolygórendszernek ezt a szép, rezonáns szerkezetét két eseménysorozat is feldúlta. Az egyik az, hogy amikor a testek már nagyra nőttek, egymás mozgását zavarták, és ütközéseik katasztrofálisak voltak. A másik pedig az, hogy amikor a két legnagyobb bolygó, a Jupiter és a Szaturnusz migrációja folyamán nagyon szoros rezonanciába került egymással, akkor nagyon sok kis testet „parittyáztak” ki vagy befelé a tágabb környezetükből. Ennek következtében a nagy relatív sebesség miatt még kisbolygó méretű testek esetén is óriási energiájú ütközések zajlottak le, és ilyenkor a találkozási geometria véletlen voltából következően különféleképpen sérülhetett a kialakuló Naprendszer szép szabályossága. A véletlen megváltoztathatta a tengelyállásokat, a test forgássebességét, a pályahajlásokat és a pályaexcentricitást is. Ezért jelenleg a Titius-Bode-szabály csak közelítés. 

A bolygók migrációjának felismeréséhez tulajdonképpen a naprendszerkutatási eredményeken túl a távoli csillagok körül keringő exobolygók, elsősorban az úgynevezett forró Jupiterek felfedezése járult hozzá.  A Naprendszerre addig kidolgozott elméletek ugyanis nem tudták magyarázni, hogy sok exobolygós rendszerekben a csillaghoz nagyon közel találtak óriásbolygókat. A Naprendszer keletkezését szimuláló újabb számítógépes modellek aztán azt mutatták, hogy miközben az óriásbolygók kidobják a kisebb testeket, eközben maguk is arrébb vándorolnak, migrálnak az ellenhatás következtében.

Nem csak megfigyelhetjük a bolygókat
A bolygótestek aktív vizsgálata a Hold megradarozásával kezdődött 1946-ban egyidejűleg Magyarországról (Bay Zoltán és csoportja) és az Egyesült Államokból. Ez bár csak néhány elküldött radarimpulzus volt (amelyek visszhangját venni tudták), akkor is „nagy lépés volt az emberiségnek”. A nagy rádiótávcsövek megépítésével aztán az 1960-as évektől kezdve a környező bolygók (Merkúr, Vénusz), majd az 1970-es években már a távoli Szaturnusz felé is küldtek radarhullámokat. A gyűrűkkel kapcsolatban már akkor megállapították, hogy azokat centiméter nagyságú vízjég-darabkák alkotják, és csak néhány nagyobb, 10 m-es lehet közöttük. Ez már akkor arra utalt, hogy ott inkább széttört egy test, nem pedig lecsapódásból keletkeztek a gyűrű szemcséi. Ezt az eredményt a Szaturnusz rendszerében 2004 óta keringő Cassini űrszonda meg is erősítette.

A Hold és a bolygók felé küldött űrszondák aztán az égimechanikát teljesen kísérleti tudománnyá tették, amennyiben az odaküldés, az ellendítés, a bolygótesek körüli keringés problémáját néha egészen rafinált módon is meg tudták oldani (Smart, Voyagerek) annak érdekében, hogy minél kevesebb üzemanyaggal és/vagy minél rövidebb idő alatt érhesse el az űrszonda a céltestet (10. ábra). A számítástechnika megszületése és szédületes fejlődése nélkül erre sor sem kerülhetett volna. Ugyanakkor nagy húzóerőt is jelentett az űrkutatás ehhez a fejlődéshez, mint ahogy az egész űripar a miniatürizálás fejlődéséhez is.

10. ábra. Az ESA Smart űrszondájának bonyolult pályája, amelyen minimális hajtóanyaggal (ionhajtóművel) jutott el a Földtől a Holdig 

Abból pedig, hogy mennyire nem sikerült a tervezett pályára állítani vagy vezérelni a szondákat, pontosabban lehetett meghatározni a célbolygók tömegét, s így a következő szondákat már egészen közel vezérelhették (például a Pioneer szondák százezer km-re repültek el a Jupiter mellett, utánuk a Voyagerek már ezer km-re megközelíthették a bolygót).

A közeli elrepülések vagy keringések lehetővé tették a bolygótestek tömegeloszlásának a meghatározását is (például 1967-ben a masconok létének felfedezését a Holdon és 2007 körül a Galileo szondával a Ganymedesen is). Sőt még a belső szerkezetre is lehetett következtetni. Másképpen hat ugyanis egy homogén szilárd, egy köpennyel borított, cseppfolyós vagy sűrűbb magú test a mellette elhaladó űrszonda pályájára. Így például a Cassini szonda pályaváltozásai azt mutatták, hogy a Titan kérge alatt is található vízóceán.

Befejezés
Az elmúlt évtizedekben a Naprendszerről alkotott képünk egyre pontosabbá, egyben egyre bonyolultabbá is vált. Erre kívántam utalni azzal, hogy e cikk valamennyi alcíme a „nem csak” szóval kezdődik. A csillagászok évszázadokon keresztül a bolygók mozgásával, esetleg tömegpontokra ható gravitációs hatásával foglalkoztak csupán, az olyan „finom” gravitációs zavaró hatások, mint az árapály, csak a Föld-Hold rendszer kapcsán kerültek az érdeklődési körükbe. Ehhez képest az űrszondák – elsősorban az óriásbolygók holdjairól  készített – felvételei nyomán vizsgálat tárgyává váltak az olyan másodlagos effektusok is, mint az árapályfűtés, a rezonáns helyzetek okozta erőltetett excentricitás, a napszél és az égitestek kölcsönhatása, a por- és részecskeáramok, a poros plazma szerepe egy-egy óriásbolygó bonyolult rendszerében stb. E kölcsönhatások és folyamatok megismerése jelentősen gazdagította a csillagászatot, de még a földtudományokat is. 
 

AJÁNLOTT IRODALOM:
Illés Erzsébet (1996): A Hold új arca. Természet Világa, 127/3, 120-123. o.
Illés Erzsébet (2005): A bolygógyűrűk eredete. Természet Világa, 136/3, 106?109. o. és 136/4, 178-180. o.
Illés Erzsébet (2008): Az űrkutatás hőskora. Meteor, 2. sz., 8?14. o., 3. sz., 12-17. o.
Illés Erzsébet – Almár Iván (2009): Felsőlégköri kutatásaink az űrkutatás hajnalától napjainkig. Magyar Tudomány, 3. sz., 311-322. o.
Illés Erzsébet (2009a): A Naprendszer Hamupipőkéje – a megmagyarázott Europa. Élet és Tudomány, LXIV, 5. sz., 134?137. o.
Illés Erzsébet (2009b): A Cassini szonda a Szaturnusz rendszerében. Természet Világa, 140/6, 253-256. o.

---

Természet Világa,

Feltárul a Világegyetem, 2009 http://www.termvil.hu/archiv/  http://www.chemonet.hu/TermVil/