oldalak

Naprendszer

Története

Felépítése

Égitestjei

Gázóriások

Törpebolygók-

Holdak-

Üstökösök

 

 

Hírdetések

 




felhasznaló név

jelszó

Regisztráció

Eu- vonal

 

REKLAM

 

A Naprendszer megismerésének története

A Naprendszer megismerésének története nagyjából három fő korszakra osztható fel, amelyeket két technikai vívmány választ el egymástól: a távcső feltalálása és az űrrepülések kezdete.

A távcső előtti idők

A heliocentrikus világkép alapműve, a Nikolausz Kopernikusz által írt De Revolutionibus egyik oldala

A csillagászati megfigyeléseknek időben nincs kezdőpontjuk, már az őskor sámánjai is megfigyelték az eget. Ezek a megfigyelések azonban kizárólag szabad szemes megfigyelések voltak. A csillagászat forradalma az ókori kultúrák idejére esik – bár ez nyilvánvalóan csak sok évezredes tapasztalat egyszerre történő megjelenése az írásos rögzítés jóvoltából –, már ekkor tudták, hogy bizonyos égitestek elmozdulnak a csillagokhoz képest. Ezeket az objektumokat bolygóknak nevezték el, amelyek az európai kultúrkörben római istenségek után kaptak nevet: a Jupiter az istenek királyáról, a Mars a hadistenről, a Merkúr az istenek hírvivőjéről, a Vénusz a szépség és szerelem istennőjéről, a Szaturnusz az idő istenéről. A korai megfigyelők ismerték a hosszú csóvát húzó üstökösöket és a hullócsillagnak nevezett meteorokat is. A csillagászati megfigyelések fő mozgatórugója a gazdaság volt. A mezőgazdaság részéről pontos csillagászati időjelzésre (az évszakok beköszöntésének, áradások eljöttének ismeretére), a kereskedő hajósok részéről pedig pontos csillagászati helymeghatározásra teremtődött meg az igény, ezért szisztematikussá vált az égbolt megfigyelése. Ezen megfigyelések alapján rajzolódott ki a Naprendszer kezdeti képe is, amelyben azonban az észlelési tapasztalatok alapján a geocentrikus világkép uralkodott.

Egyiptomi csillagászok mérték ki először pontosan az év hosszát, azt az időt, amely alatt az égbolt egy teljes fordulatot tesz meg a Földhöz képest.[21] A Naprendszerre vonatkozó konkrét felfedezésekben az ókori görögök jeleskedtek. Thalész nyitotta meg a nagy csillagászati felfedezések sorát, amikor megállapította, hogy a Holdat a Nap világítja meg.[22] Ezzel kétféle égitesttípusra osztályozta az általuk megfigyelhető objektumokat: saját fénnyel rendelkező és nem rendelkező égitestekre. Mindössze egy emberöltővel később Püthagorasz sejtette meg[23] – igaz inkább hibás spekuláció alapján, mintsem tudományos igénnyel –, hogy a Föld, a Nap és a Hold gömbölyű. Arisztotelész a kortársai által zavaros fejűnek tartott Püthagorasz után 150 évvel ismét felvetette, hogy a három fő égitest gömbölyű, és megtoldotta azzal, hogy az őket elválasztó távolságok különbözőek.[24] A három görög gondolkodó tehát a térbe helyezte a Naprendszert. A következő csillagászati eredmény a Föld, mint bolygó méretének megmérése volt. Eratosztenész egyiptomi utazásai során a kutak mélyére délben lesütő Nap és egy bot árnyékának összefüggéséből sikeresen számította ki a Föld kerületét.[25] A szamoszi Arisztarkhosz a Nap távolságának mérésével kísérletezett, és – bár bődületes hibát vétett – eredményként azt kapta, hogy a Nap sokkal nagyobb, mint a Föld, ezért valószínűleg nem a Nap kering a Föld körül, hanem fordítva.[26] Ez volt a heliocentrikus világkép első megsejtése, ám a római térhódítás miatt a görög tudományok fejlődése megállt, nézeteik elterjedése megakadt.

A Naprendszer megismerésének második nagy hulláma már a középkorra tehető, amikor a 15–16. századi nagy földrajzi felfedezések korában Európában is újra virágzásnak indult a tudomány, azon belül a csillagászat. Nikolausz Kopernikusz lengyel polihisztor az öt ismert bolygó mozgását tanulmányozta – amelyek Föld körüli keringését sosem sikerült pontos elméleti modellekkel alátámasztani –, és húsz évnyi megfigyeléssel, méréssel és töprengéssel rájött, hogy a bolygók keringésének központja nem a Föld, hanem a Nap. Nézeteit a De Revolutionibus Orbium Coelestium című művében tette közzé, amelyet ma a heliocentrikus világképet leíró alapműnek tekintünk.[27] Kopernikuszt egy dán csillagász, Tycho Brahe követte, aki harminc éves szisztematikus megfigyeléssel a bolygók mozgásának legpontosabb adattárát állította össze.[27] Brahe adatait felhasználva aztán Johannes Kepler számította ki a bolygók pályáit – közben megállapítva, hogy azok nem kör, hanem ellipszis pályán mozognak –, így hármuk munkája révén teljesült ki a Naprendszer ma ismert képe, amelyben a Nap a központi égitest és a bolygók ellipszispályán keringenek körülötte.

A távcső korszaka

Galileo Galilei, az első modern csillagász

A csillagászat tudományának, a Naprendszer és a világegyetem megismerésének a legnagyobb lökést egy holland találmány, a távcső égbolt felé fordítása adta. Alig egy évvel a találmány bemutatása után, 1609-ben Galileo Galilei, itáliai tudós az éjszakai égbolt szisztematikus megfigyelésébe kezdett, és megfigyeléseivel erős közvetett bizonyítékokat szolgáltatott a heliocentrikus világkép mellett, lényegében igazolva annak helyességét. Megfigyelései során felfedezte a Jupiter óriásholdjait.[27] A napokon át tartó megfigyelések során az időről időre eltűnő, majd újra előbukkanó holdakról azt a következtetést vonta le a tudós, hogy azok az anyabolygójuk körül keringenek. Ezzel először szolgáltatott bizonyítékot arra, hogy a Naprendszerben nem minden kering a Föld körül, azaz a geocentrikus világmodell hibás. Később sikerrel figyelte meg a Vénusz bolygó fényfázisait is, amelyek szintén azt bizonyították, hogy a bolygó nem a Föld, hanem az őt megvilágító Nap körül keringenek.

A napközpontú világkép bizonyítása után a távcső a felfedezések legfőbb eszköze lett. A bolygók családja három taggal bővült általa. Az Uránuszt 1781-ben William Herschel találta meg, a Neptunuszt Johann Galle pillantotta meg először 1846-ban Urbain Le Verrier számításai alapján, míg a – később a Nemzetközi Csillagászati Unió döntése alapján bolygóból törpebolygóvá visszaminősített – Plútó felfedezése (1930) Clyde Tombaugh nevéhez fűződik. A kisbolygók, sőt egyáltalán az egész kisbolygóöv is a távcsőnek köszönhetik felfedezésüket, mivel ezek az objektumok méretüknél fogva olyan kevés fényt vernek vissza, hogy messze a szabad szemes észlelhetőség határán kívül esnek, megpillantásuk csak fénygyűjtő eszköz segítségével lehetséges. Giuseppe Piazzi 1801. január 1-jén fedezte fel a Cerest, amelyet akkor kisbolygónak osztályoztak, s amelyet rövid időn belül követett a Pallasz, a Juno és a Vesta felfedezése. A bolygók holdjainak felfedezése is a távcsöves kutatások eredménye. A Mars két holdjának, a Jupiter és a Szaturnusz holdcsaládjainak tucatnyi tagjának megtalálása is a 19–20. század távcsöves kutatásainak eredménye. A távcsövek fejlődésével végül a naprendszeren belül a finomabb részletek megfigyelése vált kutatási területté (a kisebb objektumok felfedezése mellett, amely végül már az amatőr csillagászok felségterülete lett). Így például a Mars pólussapkájának változásai, a Vénusz felhőzetének mintázatának feltérképezése, a Jupiter sávjainak, viharainak megfigyelése mind a modern távcsöves megfigyelések feladatai voltak.

Az űrkorszak

Az űrkorszak a műholdak, űrszondák korszaka, az a legújabb kori fejlődési lépcsőfok, amelyben az ember képes kutatóeszközöket a világűrbe – gyakorlatilag a Naprendszerbe – juttatni és ezáltal még pontosabb adatokhoz, ismeretekhez jutni a bolygórendszerünkről. Az újdonsült eszközök nem csak távmegfigyeléseket tettek, tesznek lehetővé, hanem helyszíni megfigyeléseket, kutatásokat is, sőt a Hold esetében az ember jelenlétét és közreműködését a kutatásokban. A kutatások ilyen módon már nem kizárólag optikai megfigyelésekben kellett kimerüljenek, hanem széles körű, a fizika több területét érintő mérésekben, megfigyelésekben testesültek meg, úgymint hőmérséklet, nyomás, elektromágneses – a látható fény tartományán kívül az összes spektrumban –, tömegspektrométeres, sőt a leszálló szondák révén anyagvizsgálati mérésekben.

A kutatások az első ember alkotta tárgy, a Szputnyik–1 1957. október 4-i felbocsátásával kezdődtek, néhány primitív mérés (hőmérséklet, nyomás és rádiós elektronsűrűség-mérések) formájában.[29] Az ezt követő néhány év az űrbe jutás és az űrbeli navigáció képességének megszerzésével telt el, majd különböző műszerek feljuttatásával egyre részletesebb képet alkottak az űrkutatók a Naprendszerről (néhány csillagászati megfigyelőeszközön kívül – melyek elsősorban a Naprendszeren túli teret vizsgálják – a feljuttatott eszközök szinte kizárólag a bolygóközi teret vizsgálják). A Naprendszer objektumainak megismerése, ezen belül elsősorban a bolygók felderítése először az objektumok mellett elrepülő szondákkal, a rájuk telepített kamerákkal, spektrométerekkel és egyéb műszerekkel történt.

A bolygók – és más kulcsfontosságú helyek első – elérése

Dátum Esemény
1957. október 4. A Szputnyik–1, a világ első sikeres műholdjának startja
1959. január 4. A Hold elérése a Luna–1 révén
1962. december 14. Az első bolygó, a Vénusz elérése a Mariner–2-vel
1964. november 28. A Mariner–4 elrepült a Mars mellett
1973. december 3. A Pioneer–10 először ért el egy gázbolygót, a Jupitert
1974. március 29. A Mariner–10 elérte a Merkúrt
1979. szeptember 1. A Pioneer–11 elsőként érte el a Szaturnuszt
1986. január 24. A Voyager–2 elsőként érte el az Uránuszt
1989. augusztus 25. A Voyager–2 elsőként érte el a Neptunuszt
1991. október 29. A Galileo elsőként repül el egy kisbolygó mellett
2008. május 30. A Voyager–1 elérte a heliopauza előtti lökéshullámot

Az elrepülő szondák után hamar igény támadt az egyes égitestek körül pályára álló, majd a felszínre le is szálló kutatószondák iránt. A keringő és a leszállóegységek általában egymást kiegészítő kutatási programokra adtak lehetőséget: a keringő egységek globális adatokat szolgáltattak, míg a leszállóegységek egy kisebb helyszín lokális, de nagyon részletes megismerését tették lehetővé. A szilárd felszínnel rendelkező bolygók közül a Merkúr kivételével mindegyiken szállt már le kutatóegység, a két legnagyobb gázbolygónál pedig keringő egység tett felfedezőutat – tekintve, hogy itt nincs szilárd felszín, ahová le lehetne szállni, így ezekhez nem küldtünk leszállóegységeket –, sőt a Szaturnusz Titán holdjára is szállt már le űrszonda.[30] A Hold esetében még emberekkel végzett leszállásokra is sor került. Ezen eszközök révén a Naprendszerről meglévő tudásunk megtöbbszöröződött, az űrkorszakban szerzett ismeretek nagysága messze felülmúlja az előző több ezer év alatt felgyülemlett tudást.

Elsőkénti leszállások más bolygókon, vagy pályára állás körülöttük

Dátum Esemény
1966. február 3. A Luna–9 elsőként hajtott végre sima leszállást a Holdon
1970. december 15. Az első leszállás egy másik bolygó, a Vénusz felszínén a Venyera–7-tel
1971. december 2. A Marsz–3 teljesítette az első sima marsi leszállást
1995. december 7. A Galileo pályára állt a Jupiter körül
2001. február 12. A NEAR Shoemaker leszállt az Eros kisbolygón
2004. július 1. A Cassini–Huygens szonda Szaturnusz körüli pályára állt
2005. január 14. A Cassini szonda Huygens leszállóegysége leszállt a Titán holdon
1986. január 24. A Voyager–2 elsőként érte el az Uránuszt