MIT LÁTHATNAK AZ ŰRHAJÓSOK?
A világűrből, más égitestek felszínéről megfigyelhető optikai jelenségek
Ha elhagyjuk bolygónkat és egy űrhajó ablakából nézünk vissza otthonunkra, vagy egy másik bolygó, hold felé, esetleg landolunk is ott, szokatlan optikai látványosságok tárulhatnak szemünk elé. Néhányuk ismerős, ám a körülmények, a nézőpont változása így is szokatlanná teszi őket.
SARKI FÉNYEK
Képzeletbeli utazásunkat természetesen a Föld körül kell kezdenünk! A legtöbb, bolygónk légkörében lejátszódó jelenséget a felszínről is láthatjuk, így pl. sarki fényt, éjszakai világító felhőt, légkörfényt, a magasba törő felhők árnyékát, vulkánkitörések által a magasba dobott szennyező anyagokat, eltorzult nap- vagy holdkeltéket, stb. A magasból azonban mindezen jelenségekről átfogóbb képet kaphatunk.
Sarki fény az ISS fedélzetéről (kép forrása: http://earthobservatory.nasa.gov )
Animált felvétel az ISS fedélzetéről
Az Antarktisz körüli sarki fény oválisa a világűrből (kép: NASA)
A sarki fények hosszan elhúzódó, kanyargó, vibráló oszlopsorokként jelennek meg előttünk. Ha elég távol vagyunk bolygónktól, akkor a sarkvidéket körbeölelő oválist teljes egészében megláthatjuk. Ilyen látvány a felszínről sosem nyílik fel előttünk! Ma már tudjuk, hogy sarki fények nem csak a Földön vannak, hiszen szondáink fényképeiről láthattunk a Jupiter vagy a Szaturnusz sarkvidékei körül is a mienkhez hasonló fénylő alakzatot.
Sarki fény a Szaturnuszon (fotó: http://www.nasaimages.org )
Sarki fény a Jupiteren (Fotó NASA, ESA, forrás: http://apod.nasa.gov )
Valószínű, hogy egyszer felfedezzük majd az Uránusz és a Neptunusz auróráit is, hisz ezek a bolygók is rendelkeznek magnetoszférával, így ott is adottak a körülmények a sarki fényhez. A Mars egykoron szintén rendelkezett mágneses térrel, de megszűnt a dinamóhatás, így mára nem maradt sok a mágnességéből. Néhány éve fedeztek fel azonban olyan területeket a felszínén, amelyek erősebb mágnességet mutatnak - így teljesen nem kizárható, hogy kedvező körülmények esetén valami sarki fényhez hasonló jelenség kialakulhasson ezen területek felett, azonban ennek azért is csekély az esélye, mivel a marsi légkör sem dúskál gerjeszthető gázokban.
Mágnesség a Mars felszínén (forrás: NASA)
Animáció a Mars képzeletbeli auróráiról - amelyek ez esetben távolról sem sarki fények.
LÉGKÖRFÉNY
A következő jelenség szintén légkörünk magasabb régiójához kötődik, a felszínről ezt csak az extrém módon sötét, fényszennymentes égbolton lehet látni, megörökíteni. A jelenség a légkörfény (angolul ismert neve airglow), a kb. 80-100km magasságban lévő gázoknak a sarki fénytől eltérő és bonyolultabb fénylése miatt alakul ki, ám a sarki fényekkel ellentétben ez a bolygónk teljes felszíne felett jelen van.
Légkörfény, a zöldesen derengő sávok csak rendkívül sötét egű helyeken pillanthatók meg. (Fotó Doug Zubenel, forrás: http://www.twanight.org )
A Nap extrém UV sugárzása (121 nm-10 nm) hatására a magaslégkörben lép fel gerjesztés, ez a bolygónk nappali oldalán a legerősebb, de valamennyire az éjjeli égboltra is jut belőle. A gerjesztett N és O atomok aztán ütköznek egymással s a termoszféra egyéb részecskéivel, majd az ütközések és az ekkor lejátszódó kémiai reakciók hatására lépnek alacsonyabb energiaszintre s bocsátanak ki fényt. Az égboltfény erőssége is követi a napciklust, maximumkor erősödik fel. A Föld körüli pályán keringő űrhajós szelíd zöld buborékként láthatja a bolygónkat körbeölelő légkörfényt.
Légkörfény az ISS fedélzetéről (Fotó: NASA, forrás: http://eol.jsc.nasa.gov)
A Vénusz körül, 96-110 km magasságban is megfigyeltek a mi légkörfényünkhöz hasonló jelenséget, ám ez csak az éjszakai oldalon és csak infravörös tartományban észlelhető, a létrehozója pedig a légkörben lévő nitrogénoxid. E fénylés keltette anomáliákat a Vénusz spektrumában korábban már a Földről is észlelték pl. a Keck-I telekszkóp segítségével.
A vénuszi "éjfény" (nightglow) szintén a Nap extrém-UV sugárzása eredményeként alakl ki. (Kép: ESA, forrás: http://www.astronomy.com)
ÉJSZAKAI VILÁGÍTÓ FELHŐK
A magasabb szélességek egét nyári éjszakákon bevilágító kékesfehér felhők kiválóan láthatóak a világűrből is. Az NLC-k kiterjedt kékes lepelként borulnak a bolygó fölé, ha kissé oldalról figyeljük, akkor pedig leheletfinom réteget alkotnak a légkörben. A színük ugyanolyan ragyogó kékesfehér, mintha a felszínről csodálnánk. (Az AIM műholdat kimondottan az NLC-k tanulmányozása céljából bocsátották fel.)
Éjszakai világító felhő (NLC) az ISS fedélzetéről (Fotó NASA, forrás: http://science.nasa.gov )
Éjszakai világító felhő oldalról nézvést (Fotó NASA, forrás: http://earthobservatory.nasa.gov)
LÉGKÖRÜNK, MINT LENCSE
Légkörünk erős lencseként is működik, ezt időnként nap(hold)-keltekor, nap(hold)-nyugtakor idelenn is észlelhetjük, holdunk, napunk kerek alakja tojássá laposodik. Orbitális pályáról ez a hatás még erősebb, így készülhetett az ISS fedélzetéről néhány varázslatosan szép holdkelte, holdnyugta felvétel, amelyeken égi kísérőnk egészen extrém módon ellaposodik, torzulásának folyamata szépen követhető, ahogy belemerül a Föld légkörébe, vagy kiemelkedik abból.
A légkörünk lencsehatása a szép kerek Holdat tojássá változtatja (Fotó NASA, forrás: http://spaceflight.nasa.gov)
FOGYATKOZÁSOK, HOLDÁRNYÉK
A világűrből jól látható egy napfogyatkozás alkalmával a Hold árnyéka, más bolygókon is láthatjuk azok holdjainak árnyékát (jó távcsővel akár a Földről is), illetve az adott bolygó felszínéről láthatjuk annak holdját elvonulni a Nap előtt. A Mars felszínén a körülötte keringő Mars Express szonda fotózta a Phobos árnyékát, a felszínén a marsjáró pedig a nagyobbik holdacska elvonulását a Nap előtt, ami így részleges fogyatkozásnak megfelelő látványt nyújtott. A kisebbik hold, a Deimos csak apró foltként látszik a Nap korongján, ha a Mars felszínéről nézzük.
Napfogyatkozás a Marson - A Phobos elvonul a Nap előtt (Kép: NASA, Opportunity, forrás: http://solarsystem.nasa.gov)
A Phobos árnyéka (fotó: ESA, Mars Express, forrás: http://www.universetoday.com)
Animáció a Phobos okozta részleges fogyatkozásról (Kép NASA, forrás: http://www.bibalex.org/eclipse2006/MarsEclipses.htm )
Animáció a Deimos Nap előtti elvonulásáról (Kép NASA, forrás: http://www.bibalex.org/eclipse2006/MarsEclipses.htm )
A Hold árnyéka a Földön a hazánkból is látott 1999-es teljes napfogyatkozás idején (Fotó: MIR, forrás: http://apod.nasa.gov)
VULKÁNKITÖRÉS ANYAGA A SZTRATOSZFÉRÁBAN
Vannak olyan ritka alkalmak, amikor a világűrből követhető egy hatalmas vulkánkitörés által a légkör magasabb régiójába feljuttatott por helyzete. A legutolsó ilyen alkalom 1991-ben volt, a Pinatubo kitörését követően, amikor látványos aeroszol- és porréteg alakult ki légkörünkben, idelentről ragyogó színes napnyugtákat és egy kis globális hőmérsékletcsökkenést okozva, odafentről pedig jól láthatóvá tette a sztratoszféra réteges voltát. A bolygónk látszó peremét fényképezve mintegy keresztmetszetében figyelheti meg űrhajósunk a kialakult vulkáni anyagréteget, pont úgy, ahogy egy tankönyv magyarázó ábrája mutatná.
A Pinatubo 1991-es kitörése után így festett a sztratoszférában lévő vulkáni anyag. (a kép nagyban, Fotó NASA, forrás:http://eoimages.gsfc.nasa.gov)
METEOROK, BECSAPÓDÁSOK
Időről időre előfordul, hogy látványosabb meteorok érik el a légkört, s ott felizzanak. Szerencsés esetben ilyen jelenség tanúja is lehet az űrhajósunk, akár célirányosan is figyelheti egy meteorzápor szépségeit, ahogy tette ezt az ISS legénysége 2001-ben; felejthetetlen élményben volt részük: a Föld éjjeli oldala felett átrepülve gyors felvillanások sokaságát láthatták alant! Természetesen más bolygókat is elérnek a meteorok, néha nagyobb méretű égitestek ütköznek nekik, amint azt nem egy alkalommal sikerült már a Jupiteren megfigyelni földi észlelőknek.
A Leonidák meteorzápora 1997-ben az MSX műholdról (Fotó NASA, forrás: http://apod.nasa.gov)
A Shoemaker-Levy széttöredezett darabjai 1994-ben a Jupiterbe csapódtak (fotó: NASA, forrás: http://jumk.de)
VILLÁMOK
Szintén látványos lehet fentről megfigyelni egy nagyobb kiterjedésű zivatarzóna villámait e nézőpontból. Paolo Nespoli űrhajós számos remek felvételt készített az ISS fedélzetéről, többek közt villámló zivatarfelhőkről is. A zivatarok egyes villámai felett kialakuló felsőlégköri elektro-optikai jelenségeket (TLE) is megfigyelhetjük a világűrből, az űrsiklóról már 1989-ben készült videófelvétel is vörös lidércekről (Ausztrália felett). Villámlást a Vénusz és a Jupiter légkörében is észleltek már, s a Cassini űrszonda is készített felvételeket a Szaturnusz légkörében, a képeken kívül rádiójeleket is érzékelt, amelyek villámlásoktól erednek. A Titán légkörébe ereszkedő Huygens szonda is érzékelt olyan jeleket, amelyek eredhetnek villámlásból is, ám ez még nem bizonyíték arra, hogy e hold felett is villámok cikáznak. Megfelelő légkör esetén azonban egészen közönséges esemény lehet a villámlás más bolygókon is.
Villámok egy zivatarzónában az ISS fedélzetéről, a zöldes burok a bolygónk körül a fentebb már említett légkörfény (Fotó: ESA/NASA, forrás:http://www.flickr.com/photos/europeanspaceagency/5342036817/in/photostream/)
Animált felvétel egy zivatarzónáról, az ISS-ről
Villámlás a Szaturnuszon (Fotó: Cassini, NASA, forrás: http://photojournal.jpl.nasa.gov)
Animáció a fenti szaturnuszi villámlásokról sajnos lassú, nagy fálj.
MEGCSILLANÓ TAVAK
A Föld körül keringve bolygónk tavain, tengerein gyakran látunk megcsillanó napfényt, azonban ugyanilyen csillanást megörökített a Cassini is a Titán felszínén. A Titán esetében ez a felvétel volt az első képi bizonyítéka annak, hogy folyadék halmazállapotú anyag is van a holdon. Egy-egy távoli bolygóról, holdról az ilyen csillanások elárulhatják, hogy felszínükön folyékony halmazállapotú anyag található.
Megcsillan a napfény a Titán északi féltekéjének egyik taván (Fotó Cassini, NASA, forrás:http://photojournal.jpl.nasa.gov)
IDŐJÁRÁSI ESEMÉNYEK, JELENSÉGEK
Időjárási eseményeket is megfigyelhetünk, Földünk kiterjedt ciklonrendszerei, egy-egy hurrikán igen látványos képet nyújt a világűrből. Hasonló ciklonok, felhőrendszerek a gázbolygókon sokkal nagyobb kiterjedésben láthatóak. A Titán felhőit is ismerjük ma már, ám a földihez hasonló látványban már a Mars felszínére leszállt szondák is részesítettek minket. A Mars felett a mi cirruszainkhoz hasonló, széndioxidjég miniatűr kristályai alkotta fátyolfelhőket fényképeztek, külön érdekesség volna, ha egyszer e felhőkön valószínűsíthetően kialakuló halójelenségeket is megörökítené egy szonda. Sajnos a szerencsétlen véget ért Mars Polar Lander szonda előzetes programtervei tartalmazták a marsi halók megfigyelését. E halók elméleti modellezése Les Cowley is Michael Schroeder mukája nyomán mindenesetre már rég készen áll a Mars, a Jupiter és a Szaturnusz légkörére. (Egy adott égitest légkörének összetételétől függően ilyen természetesen máshol is kialakulhat s a megjelenő formavilág a felhőalkotó jégkristályok kémiai alapanyagától, a kristályok formáitól függ.)
A marsi időjárás szintén a földire hasonlító jelensége a porördögök megjelenése - ezen forgószeleket a Spirit marsárónak szerencsére sikerült is megörökíteni.
Porördögök tánca a Mars felszínén (fotó: Spirit rover, NASA, forrás: http://science.nasa.gov)
Éjszakai világító felhő a Mars felszínéről (Fotó: Mars Pathfinder, NASA, forrás:http://www.newscientist.com)
A Mars esetében a legmeglepőbb azonban az ottani éjszakai világító felhők megfigyelése. A Mars Pathfinder egyik felvételén egy napkelte előtti időpontban látható kékesfehéren világító felhősávokat figyelhetünk meg, e felhő teljesen úgy fest, mint a földi NLC-k, azonban anyaga széndioxidjég, s a földihez hasonló méretű kristályokból áll. A felhő mintegy 100 km-rel a Mars felszíne felett helyezkedik el, ahol már a Mariner szondák is felfedeztek széndioxidjeget a múlt század hatvanas éveiben. A felvétel arra szolgál bizonyítékul, hogy képes felhőalkotó mennyiségben összeállni a szárazjég a vörös bolygó felső légkörében. Mivel az NLC esetében csak a jégkristályok mérete a fontos, így más bolygók légkörének megfelelő rétegében is kialakulhat hasonló jelenség, felfedezésük még várat magára. Talán a jövő űrhajósai lehetnek azok, akik majd megpillantják őket!
ELLENFÉNY
A cikk végére egy látványos jelenséget tartogattam. Az ellenfény vagy egyes esetekben dicsfény néven látható tünemény elég közönséges, itt a Földön is könnyedén megfigyelhető. Kétféle formában létezik: a mindennapokban a harmatos füvön a fejünk árnyéka körül kialakuló fényes udvar, illetve teljesen száraz, finoman poros felületen látszó fénylés lehet. A levegőből is látható, ha pl. hőlégballonnal utazunk egy száraz, poros földterület (vagy harmaros szántó, rét) felett.
Buzz Aldrin feje körüli dicsfény - vagyis ellenfény - a Hold porában (Fotó NASA, forrás: http://inapcache.boston.com )
Az űrhajósok először a Holdon találkoztak e jelenséggel - s mivel ott egyelőre nincsenek se golfpályák, se parkok, természetesen a száraz porban kialakuló formájával. Az Apollo program holdra szálló űrhajósai egytől egyig megörökítették saját magukat dicsfénnyel a sisakjuk körül - lám, milyen hiú az ember! Több tucat képen látható a jelenség, ha a Nap a fotós háta mögül sütött, s a fotós árnyéka a holdporra vetült (az árnyalak szemének helye az antiszoláris pont), a fényudvar is megjelent. Néhány, még a leszállóegységből készül kép is mutatja, természetesen ilyenkor a modul árnyékában van az antiszoláris pont. Türelmeseknek az Apollo-projekt teljes képtára, sok érdekes fotóval, persze nem csak ellenfényről.
Azonban ezzel nincs vége az ellenfény történetének! 2004-ben a Mars felszínén is lefényképezték, a Mars Exploration Rover leszállásakor, mintegy 1400 méteres magasságból. A fotón az ellenfényen kívül látható a leszállóegység pöttyszerű árnyéka is, ami itt az antiszoláris pontot jelzi.
A marsi ellenfény, a rover árnyékával a kráterperemtől kissé balra (fotó NASA, forrás: http://photojournal.jpl.nasa.gov)
Ellenfény a Szaturnusz gyűrűinek porán (fotó Cassini / NASA, forrás: http://photojournal.jpl.nasa.gov)
A következő állomás a Szaturnusz, amelynek gyűrűin vált láthatóvá az ellenfény, szerencsére a Cassini lefényképezte több alkalommal is már. (Egy montázs szintén a Szaturnuszról, látható, hogy a fényfolt együtt repült a szondával a gyűrűk felett.)
A porszemcsék azért látszanak fényesebbnek környezetüknél, mert az antiszoláris pontban (illetve annak közelében) a saját árnyékukat eltakarják, míg a távolabbi szemcsék esetében már fokozatosan megmutatkozik az árnyék hatása is. Mivel a szemlélő (vagy a kamera, amely számunkra megörökíti) háta mögül süt a napfény, a koherens visszaverődés hatására pont abba az irányba verődik vissza a legtöbb fény a porszemcsékről, amerről a fény eredetileg érkezett. Az észlelő ebben a fényútban áll (kering), így válik számára láthatóvá a fényes folt a Szaturnusz gyűrűin. Ha közelebb volna a gyűrűhöz, akkor akár a Cassini árnyékát is látnánk a fényfolt közepén (ahogy láttuk a Mars esetében a leszállóegység árnyékát, vagy látjuk saját árnyékunkat a Hold felszínén). Minden olyan porral borított felületen kialakulhat e jelenség, amelyre a hátunk mögül süt a nap, így valószínűleg még gyakran lesz alkalmunk különféle bolygók, holdak felszíne felett elrepülő, azokra leszállni készülő szondák, űrhajók segítségével megpillantani.
Fátyolfelhők a Mars egén - vajon mikor látjuk meg az első marsi halójelenségeket?(kép NASA,fForrás: http://www.martiansols.com)
Bizonyára lesznek olyan jelenségek is, amelyek a Földön nem ismertek, mert az itteni körülmények közt nem tudnak kialakulni, de egy idegen égitesten már igen. Ezek felfedezése különösen izgalmas lehet, hiszen földhöz ragadt ismereteink alapján kell majd megtalálni őket s fizikai tudásunkat felhasználva rájönni miértjükre. Lehet, hogy már most ott lapul néhány az űrszondák hatalmas mennyiségű fotója közt, csak még nem tudjuk, hogy amit látunk, az valami érdekes jelenség is lehet.
A megismerésnek csak a fantáziánk szabhat határt! Addig is nézzük együtt a Mars romantikus, kék naplementéjét!
©Landy-Gyebnár Mónika 2011.
A világűrből, más égitestek felszínéről megfigyelhető optikai jelenségek
Ha elhagyjuk bolygónkat és egy űrhajó ablakából nézünk vissza otthonunkra, vagy egy másik bolygó, hold felé, esetleg landolunk is ott, szokatlan optikai látványosságok tárulhatnak szemünk elé. Néhányuk ismerős, ám a körülmények, a nézőpont változása így is szokatlanná teszi őket.
SARKI FÉNYEK
Képzeletbeli utazásunkat természetesen a Föld körül kell kezdenünk! A legtöbb, bolygónk légkörében lejátszódó jelenséget a felszínről is láthatjuk, így pl. sarki fényt, éjszakai világító felhőt, légkörfényt, a magasba törő felhők árnyékát, vulkánkitörések által a magasba dobott szennyező anyagokat, eltorzult nap- vagy holdkeltéket, stb. A magasból azonban mindezen jelenségekről átfogóbb képet kaphatunk.
Sarki fény az ISS fedélzetéről (kép forrása: http://earthobservatory.nasa.gov )
Animált felvétel az ISS fedélzetéről
Az Antarktisz körüli sarki fény oválisa a világűrből (kép: NASA)
A sarki fények hosszan elhúzódó, kanyargó, vibráló oszlopsorokként jelennek meg előttünk. Ha elég távol vagyunk bolygónktól, akkor a sarkvidéket körbeölelő oválist teljes egészében megláthatjuk. Ilyen látvány a felszínről sosem nyílik fel előttünk! Ma már tudjuk, hogy sarki fények nem csak a Földön vannak, hiszen szondáink fényképeiről láthattunk a Jupiter vagy a Szaturnusz sarkvidékei körül is a mienkhez hasonló fénylő alakzatot.
Sarki fény a Szaturnuszon (fotó: http://www.nasaimages.org )
Sarki fény a Jupiteren (Fotó NASA, ESA, forrás: http://apod.nasa.gov )
Valószínű, hogy egyszer felfedezzük majd az Uránusz és a Neptunusz auróráit is, hisz ezek a bolygók is rendelkeznek magnetoszférával, így ott is adottak a körülmények a sarki fényhez. A Mars egykoron szintén rendelkezett mágneses térrel, de megszűnt a dinamóhatás, így mára nem maradt sok a mágnességéből. Néhány éve fedeztek fel azonban olyan területeket a felszínén, amelyek erősebb mágnességet mutatnak - így teljesen nem kizárható, hogy kedvező körülmények esetén valami sarki fényhez hasonló jelenség kialakulhasson ezen területek felett, azonban ennek azért is csekély az esélye, mivel a marsi légkör sem dúskál gerjeszthető gázokban.
Mágnesség a Mars felszínén (forrás: NASA)
Animáció a Mars képzeletbeli auróráiról - amelyek ez esetben távolról sem sarki fények.
LÉGKÖRFÉNY
A következő jelenség szintén légkörünk magasabb régiójához kötődik, a felszínről ezt csak az extrém módon sötét, fényszennymentes égbolton lehet látni, megörökíteni. A jelenség a légkörfény (angolul ismert neve airglow), a kb. 80-100km magasságban lévő gázoknak a sarki fénytől eltérő és bonyolultabb fénylése miatt alakul ki, ám a sarki fényekkel ellentétben ez a bolygónk teljes felszíne felett jelen van.
Légkörfény, a zöldesen derengő sávok csak rendkívül sötét egű helyeken pillanthatók meg. (Fotó Doug Zubenel, forrás: http://www.twanight.org )
A Nap extrém UV sugárzása (121 nm-10 nm) hatására a magaslégkörben lép fel gerjesztés, ez a bolygónk nappali oldalán a legerősebb, de valamennyire az éjjeli égboltra is jut belőle. A gerjesztett N és O atomok aztán ütköznek egymással s a termoszféra egyéb részecskéivel, majd az ütközések és az ekkor lejátszódó kémiai reakciók hatására lépnek alacsonyabb energiaszintre s bocsátanak ki fényt. Az égboltfény erőssége is követi a napciklust, maximumkor erősödik fel. A Föld körüli pályán keringő űrhajós szelíd zöld buborékként láthatja a bolygónkat körbeölelő légkörfényt.
Légkörfény az ISS fedélzetéről (Fotó: NASA, forrás: http://eol.jsc.nasa.gov)
A Vénusz körül, 96-110 km magasságban is megfigyeltek a mi légkörfényünkhöz hasonló jelenséget, ám ez csak az éjszakai oldalon és csak infravörös tartományban észlelhető, a létrehozója pedig a légkörben lévő nitrogénoxid. E fénylés keltette anomáliákat a Vénusz spektrumában korábban már a Földről is észlelték pl. a Keck-I telekszkóp segítségével.
A vénuszi "éjfény" (nightglow) szintén a Nap extrém-UV sugárzása eredményeként alakl ki. (Kép: ESA, forrás: http://www.astronomy.com)
ÉJSZAKAI VILÁGÍTÓ FELHŐK
A magasabb szélességek egét nyári éjszakákon bevilágító kékesfehér felhők kiválóan láthatóak a világűrből is. Az NLC-k kiterjedt kékes lepelként borulnak a bolygó fölé, ha kissé oldalról figyeljük, akkor pedig leheletfinom réteget alkotnak a légkörben. A színük ugyanolyan ragyogó kékesfehér, mintha a felszínről csodálnánk. (Az AIM műholdat kimondottan az NLC-k tanulmányozása céljából bocsátották fel.)
Éjszakai világító felhő (NLC) az ISS fedélzetéről (Fotó NASA, forrás: http://science.nasa.gov )
Éjszakai világító felhő oldalról nézvést (Fotó NASA, forrás: http://earthobservatory.nasa.gov)
LÉGKÖRÜNK, MINT LENCSE
Légkörünk erős lencseként is működik, ezt időnként nap(hold)-keltekor, nap(hold)-nyugtakor idelenn is észlelhetjük, holdunk, napunk kerek alakja tojássá laposodik. Orbitális pályáról ez a hatás még erősebb, így készülhetett az ISS fedélzetéről néhány varázslatosan szép holdkelte, holdnyugta felvétel, amelyeken égi kísérőnk egészen extrém módon ellaposodik, torzulásának folyamata szépen követhető, ahogy belemerül a Föld légkörébe, vagy kiemelkedik abból.
A légkörünk lencsehatása a szép kerek Holdat tojássá változtatja (Fotó NASA, forrás: http://spaceflight.nasa.gov)
FOGYATKOZÁSOK, HOLDÁRNYÉK
A világűrből jól látható egy napfogyatkozás alkalmával a Hold árnyéka, más bolygókon is láthatjuk azok holdjainak árnyékát (jó távcsővel akár a Földről is), illetve az adott bolygó felszínéről láthatjuk annak holdját elvonulni a Nap előtt. A Mars felszínén a körülötte keringő Mars Express szonda fotózta a Phobos árnyékát, a felszínén a marsjáró pedig a nagyobbik holdacska elvonulását a Nap előtt, ami így részleges fogyatkozásnak megfelelő látványt nyújtott. A kisebbik hold, a Deimos csak apró foltként látszik a Nap korongján, ha a Mars felszínéről nézzük.
Napfogyatkozás a Marson - A Phobos elvonul a Nap előtt (Kép: NASA, Opportunity, forrás: http://solarsystem.nasa.gov)
A Phobos árnyéka (fotó: ESA, Mars Express, forrás: http://www.universetoday.com)
Animáció a Phobos okozta részleges fogyatkozásról (Kép NASA, forrás: http://www.bibalex.org/eclipse2006/MarsEclipses.htm )
Animáció a Deimos Nap előtti elvonulásáról (Kép NASA, forrás: http://www.bibalex.org/eclipse2006/MarsEclipses.htm )
A Hold árnyéka a Földön a hazánkból is látott 1999-es teljes napfogyatkozás idején (Fotó: MIR, forrás: http://apod.nasa.gov)
VULKÁNKITÖRÉS ANYAGA A SZTRATOSZFÉRÁBAN
Vannak olyan ritka alkalmak, amikor a világűrből követhető egy hatalmas vulkánkitörés által a légkör magasabb régiójába feljuttatott por helyzete. A legutolsó ilyen alkalom 1991-ben volt, a Pinatubo kitörését követően, amikor látványos aeroszol- és porréteg alakult ki légkörünkben, idelentről ragyogó színes napnyugtákat és egy kis globális hőmérsékletcsökkenést okozva, odafentről pedig jól láthatóvá tette a sztratoszféra réteges voltát. A bolygónk látszó peremét fényképezve mintegy keresztmetszetében figyelheti meg űrhajósunk a kialakult vulkáni anyagréteget, pont úgy, ahogy egy tankönyv magyarázó ábrája mutatná.
A Pinatubo 1991-es kitörése után így festett a sztratoszférában lévő vulkáni anyag. (a kép nagyban, Fotó NASA, forrás:http://eoimages.gsfc.nasa.gov)
![a kép nagyban](http://eoimages.gsfc.nasa.gov/ve/11337/STS043_SO2_2.jpg"){kind=link}
METEOROK, BECSAPÓDÁSOK
Időről időre előfordul, hogy látványosabb meteorok érik el a légkört, s ott felizzanak. Szerencsés esetben ilyen jelenség tanúja is lehet az űrhajósunk, akár célirányosan is figyelheti egy meteorzápor szépségeit, ahogy tette ezt az ISS legénysége 2001-ben; felejthetetlen élményben volt részük: a Föld éjjeli oldala felett átrepülve gyors felvillanások sokaságát láthatták alant! Természetesen más bolygókat is elérnek a meteorok, néha nagyobb méretű égitestek ütköznek nekik, amint azt nem egy alkalommal sikerült már a Jupiteren megfigyelni földi észlelőknek.
A Leonidák meteorzápora 1997-ben az MSX műholdról (Fotó NASA, forrás: http://apod.nasa.gov)
A Shoemaker-Levy széttöredezett darabjai 1994-ben a Jupiterbe csapódtak (fotó: NASA, forrás: http://jumk.de)
VILLÁMOK
Szintén látványos lehet fentről megfigyelni egy nagyobb kiterjedésű zivatarzóna villámait e nézőpontból. Paolo Nespoli űrhajós számos remek felvételt készített az ISS fedélzetéről, többek közt villámló zivatarfelhőkről is. A zivatarok egyes villámai felett kialakuló felsőlégköri elektro-optikai jelenségeket (TLE) is megfigyelhetjük a világűrből, az űrsiklóról már 1989-ben készült videófelvétel is vörös lidércekről (Ausztrália felett). Villámlást a Vénusz és a Jupiter légkörében is észleltek már, s a Cassini űrszonda is készített felvételeket a Szaturnusz légkörében, a képeken kívül rádiójeleket is érzékelt, amelyek villámlásoktól erednek. A Titán légkörébe ereszkedő Huygens szonda is érzékelt olyan jeleket, amelyek eredhetnek villámlásból is, ám ez még nem bizonyíték arra, hogy e hold felett is villámok cikáznak. Megfelelő légkör esetén azonban egészen közönséges esemény lehet a villámlás más bolygókon is.
Villámok egy zivatarzónában az ISS fedélzetéről, a zöldes burok a bolygónk körül a fentebb már említett légkörfény (Fotó: ESA/NASA, forrás:http://www.flickr.com/photos/europeanspaceagency/5342036817/in/photostream/)
Animált felvétel egy zivatarzónáról, az ISS-ről
Villámlás a Szaturnuszon (Fotó: Cassini, NASA, forrás: http://photojournal.jpl.nasa.gov)
Animáció a fenti szaturnuszi villámlásokról sajnos lassú, nagy fálj.
MEGCSILLANÓ TAVAK
A Föld körül keringve bolygónk tavain, tengerein gyakran látunk megcsillanó napfényt, azonban ugyanilyen csillanást megörökített a Cassini is a Titán felszínén. A Titán esetében ez a felvétel volt az első képi bizonyítéka annak, hogy folyadék halmazállapotú anyag is van a holdon. Egy-egy távoli bolygóról, holdról az ilyen csillanások elárulhatják, hogy felszínükön folyékony halmazállapotú anyag található.
Megcsillan a napfény a Titán északi féltekéjének egyik taván (Fotó Cassini, NASA, forrás:http://photojournal.jpl.nasa.gov)
IDŐJÁRÁSI ESEMÉNYEK, JELENSÉGEK
Időjárási eseményeket is megfigyelhetünk, Földünk kiterjedt ciklonrendszerei, egy-egy hurrikán igen látványos képet nyújt a világűrből. Hasonló ciklonok, felhőrendszerek a gázbolygókon sokkal nagyobb kiterjedésben láthatóak. A Titán felhőit is ismerjük ma már, ám a földihez hasonló látványban már a Mars felszínére leszállt szondák is részesítettek minket. A Mars felett a mi cirruszainkhoz hasonló, széndioxidjég miniatűr kristályai alkotta fátyolfelhőket fényképeztek, külön érdekesség volna, ha egyszer e felhőkön valószínűsíthetően kialakuló halójelenségeket is megörökítené egy szonda. Sajnos a szerencsétlen véget ért Mars Polar Lander szonda előzetes programtervei tartalmazták a marsi halók megfigyelését. E halók elméleti modellezése Les Cowley is Michael Schroeder mukája nyomán mindenesetre már rég készen áll a Mars, a Jupiter és a Szaturnusz légkörére. (Egy adott égitest légkörének összetételétől függően ilyen természetesen máshol is kialakulhat s a megjelenő formavilág a felhőalkotó jégkristályok kémiai alapanyagától, a kristályok formáitól függ.)
A marsi időjárás szintén a földire hasonlító jelensége a porördögök megjelenése - ezen forgószeleket a Spirit marsárónak szerencsére sikerült is megörökíteni.
Porördögök tánca a Mars felszínén (fotó: Spirit rover, NASA, forrás: http://science.nasa.gov)
Éjszakai világító felhő a Mars felszínéről (Fotó: Mars Pathfinder, NASA, forrás:http://www.newscientist.com)
A Mars esetében a legmeglepőbb azonban az ottani éjszakai világító felhők megfigyelése. A Mars Pathfinder egyik felvételén egy napkelte előtti időpontban látható kékesfehéren világító felhősávokat figyelhetünk meg, e felhő teljesen úgy fest, mint a földi NLC-k, azonban anyaga széndioxidjég, s a földihez hasonló méretű kristályokból áll. A felhő mintegy 100 km-rel a Mars felszíne felett helyezkedik el, ahol már a Mariner szondák is felfedeztek széndioxidjeget a múlt század hatvanas éveiben. A felvétel arra szolgál bizonyítékul, hogy képes felhőalkotó mennyiségben összeállni a szárazjég a vörös bolygó felső légkörében. Mivel az NLC esetében csak a jégkristályok mérete a fontos, így más bolygók légkörének megfelelő rétegében is kialakulhat hasonló jelenség, felfedezésük még várat magára. Talán a jövő űrhajósai lehetnek azok, akik majd megpillantják őket!
ELLENFÉNY
A cikk végére egy látványos jelenséget tartogattam. Az ellenfény vagy egyes esetekben dicsfény néven látható tünemény elég közönséges, itt a Földön is könnyedén megfigyelhető. Kétféle formában létezik: a mindennapokban a harmatos füvön a fejünk árnyéka körül kialakuló fényes udvar, illetve teljesen száraz, finoman poros felületen látszó fénylés lehet. A levegőből is látható, ha pl. hőlégballonnal utazunk egy száraz, poros földterület (vagy harmaros szántó, rét) felett.
Buzz Aldrin feje körüli dicsfény - vagyis ellenfény - a Hold porában (Fotó NASA, forrás: http://inapcache.boston.com )
Az űrhajósok először a Holdon találkoztak e jelenséggel - s mivel ott egyelőre nincsenek se golfpályák, se parkok, természetesen a száraz porban kialakuló formájával. Az Apollo program holdra szálló űrhajósai egytől egyig megörökítették saját magukat dicsfénnyel a sisakjuk körül - lám, milyen hiú az ember! Több tucat képen látható a jelenség, ha a Nap a fotós háta mögül sütött, s a fotós árnyéka a holdporra vetült (az árnyalak szemének helye az antiszoláris pont), a fényudvar is megjelent. Néhány, még a leszállóegységből készül kép is mutatja, természetesen ilyenkor a modul árnyékában van az antiszoláris pont. Türelmeseknek az Apollo-projekt teljes képtára, sok érdekes fotóval, persze nem csak ellenfényről.
Azonban ezzel nincs vége az ellenfény történetének! 2004-ben a Mars felszínén is lefényképezték, a Mars Exploration Rover leszállásakor, mintegy 1400 méteres magasságból. A fotón az ellenfényen kívül látható a leszállóegység pöttyszerű árnyéka is, ami itt az antiszoláris pontot jelzi.
A marsi ellenfény, a rover árnyékával a kráterperemtől kissé balra (fotó NASA, forrás: http://photojournal.jpl.nasa.gov)
Ellenfény a Szaturnusz gyűrűinek porán (fotó Cassini / NASA, forrás: http://photojournal.jpl.nasa.gov)
A következő állomás a Szaturnusz, amelynek gyűrűin vált láthatóvá az ellenfény, szerencsére a Cassini lefényképezte több alkalommal is már. (Egy montázs szintén a Szaturnuszról, látható, hogy a fényfolt együtt repült a szondával a gyűrűk felett.)
A porszemcsék azért látszanak fényesebbnek környezetüknél, mert az antiszoláris pontban (illetve annak közelében) a saját árnyékukat eltakarják, míg a távolabbi szemcsék esetében már fokozatosan megmutatkozik az árnyék hatása is. Mivel a szemlélő (vagy a kamera, amely számunkra megörökíti) háta mögül süt a napfény, a koherens visszaverődés hatására pont abba az irányba verődik vissza a legtöbb fény a porszemcsékről, amerről a fény eredetileg érkezett. Az észlelő ebben a fényútban áll (kering), így válik számára láthatóvá a fényes folt a Szaturnusz gyűrűin. Ha közelebb volna a gyűrűhöz, akkor akár a Cassini árnyékát is látnánk a fényfolt közepén (ahogy láttuk a Mars esetében a leszállóegység árnyékát, vagy látjuk saját árnyékunkat a Hold felszínén). Minden olyan porral borított felületen kialakulhat e jelenség, amelyre a hátunk mögül süt a nap, így valószínűleg még gyakran lesz alkalmunk különféle bolygók, holdak felszíne felett elrepülő, azokra leszállni készülő szondák, űrhajók segítségével megpillantani.
Fátyolfelhők a Mars egén - vajon mikor látjuk meg az első marsi halójelenségeket?(kép NASA,fForrás: http://www.martiansols.com)
Bizonyára lesznek olyan jelenségek is, amelyek a Földön nem ismertek, mert az itteni körülmények közt nem tudnak kialakulni, de egy idegen égitesten már igen. Ezek felfedezése különösen izgalmas lehet, hiszen földhöz ragadt ismereteink alapján kell majd megtalálni őket s fizikai tudásunkat felhasználva rájönni miértjükre. Lehet, hogy már most ott lapul néhány az űrszondák hatalmas mennyiségű fotója közt, csak még nem tudjuk, hogy amit látunk, az valami érdekes jelenség is lehet.
A megismerésnek csak a fantáziánk szabhat határt! Addig is nézzük együtt a Mars romantikus, kék naplementéjét!
©Landy-Gyebnár Mónika 2011.