T�rt�net

M�r a prehisztorikus idõkben felismert�k azt, hogy az �gi objektumok a f�ldi r�gz�tett n�zõpontunkhoz viszony�tva mozognak. Az õsi kult�r�k is haszn�lt�k a horizont, zenit, nad�r, az �gt�jak fogalm�t. Az univerzum, mint t�r- �s idõbeli t�j�koz�d�si eszk�z szerepet kapott a F�ld minden kul�r�j�nak fejlõd�s�ben, erre utalnak a csillag�szati �s napt�ri fogalmakkal magyar�zott f�ldi objektumok (Stonehenge, egyiptomi piramisok, Nazca-vonalak, stb.)

A csillag�szati megfigyel�sek sor�n n�gyf�le "�gi mozg�st" figyeltek meg:

• A Tej�ton a k�l�nf�le csillagk�pek "v�ndorl�sa" az �gbolton a napt�ri �v sor�n
• A Nap "mozg�sa" Keletrõl Nyugat fel�
• A Hold mozg�sa a F�ld k�r�l
• Bolyg�k mozg�sa

  Ezek a megfigyel�sek k�tf�le k�vetkeztet�s levon�s�ra vezettek:

• A F�ld �ll �s a t�bbi �gitest k�r�l�tte forog
• A F�ld is mozog, s a t�bbi �gitest �ll, vagy szint�n mozog.

G�r�g gondolkod�k
Az elsõ vil�gk�palkot�k Platon (i. e. 437 - 347) �s Aristoteles (i. e. 384 - 322), akik az akkori eszk�z�k �s lehetõs�gek k�z�tt hatalmas logikai teljes�tm�nnyel v�zolt�k fel az �ltaluk ismert vil�g m�reteit, felt�telezhetõ hat�rait, anyag�t, v�ltoz�s- �s mozg�sform�it.

Geocentrikus vil�gk�p
Ptolemaiosz (120-160) form�lja rendszerbe a geocentrikus vil�gk�pet, k�z�ppontj�ban a F�lddel, a F�ld k�r�li szf�r�kon a csillagok �s bolyg�k p�ly�it bonyolult bolyg�ker�kszerû kapcsolatokkal.

Heliocentrikus vil�gk�p- mozg� vil�g
A geocentrikus vil�gk�pet a lengyel Kopernikusz (1473-1543) ford�totta ki a sark�b�l, a vil�gk�p k�z�ppontj�ba a Napot helyezve.
A n�met Kepler (1571-1630) �s az olasz Galilei (1564-1642) dolgozz�k ki a heliocentrikus vil�gk�p addig megismert r�szleteibõl alkothat� modellj�t, bolyg�k �s holdjaik mozg�s�nak szab�lyszerûs�gei alapj�n. Ebben az idõszakban ismerik fel a f�ny sebess�g�t, a Jupiter holdak kering�s�nek megfigyel�s�bõl levont k�vetkeztet�sek alapj�n.

T�gul� vil�g, pulz�l� vil�gegyetem
A 20. sz�zad elsõ �vtizedei kiterjesztett�k ismereteink hat�rait az igen nagy t�vols�gok �s az igen kis m�retek vil�ga fel�. A nagy t�vols�gok felismer�s�hez a csillag�szat �j eszk�zei, a kis m�retek vil�g�ba az atomi vil�g vizsg�lata �s a kvantumfizika vezetett.
Az �j ismeretek �tv�z�s�vel a vil�gk�pben gy�keres v�ltoz�st Einstein (1879-1955) munk�ja jelentette, aki kimutatta, hogy vil�grendszer�nkben egyed�l a f�ny sebess�ge �lland� �s f�ggetlen a koordin�tarendszerektõl, minden egy�b, sebess�g, t�vols�g �s idõ v�ltoz� a megfigyel�s hely�tõl �s idej�tõl f�ggõen. Kimutatta azt is, hogy a statikus, v�ltozatlan vil�g csak val�sz�nûtlen hat�reset, a vil�gegyetemnek dinamikusnak, t�gul�nak vagy zsugorod�nak kell lennie. Fridman orosz tud�s t�masztotta al� sz�m�t�sokkal, Hubble amerikai csillag�sz pedig megfigyel�sekkel az Univerzum t�gul�s�t.

V�r�s eltol�d�s, a t�gul�s bizony�t�ka

Hubble amerikai csillag�sz az 1920-as �vekben ismerte fel azt a jelens�get, hogy a galaxisokt�l �rkezõ f�nyt spektr�lis �sszetevõkre bontva a jellegzetes sz�nek a hosszabb hull�mhosszak, a v�r�s ir�ny�ba eltol�dnak. Az eltol�d�st a Doppler effektus alapj�n magyar�zva, �s Einstein relativit�s elm�let�nek t�teleit alkalmazva ez arra ny�jt bizony�t�kot, hogy az Univerzum objektumai a tõl�nk m�rhetõ t�vols�guk f�ggv�ny�ben n�vekvõ sebess�ggel t�volodnak tõl�nk - t�gul� vil�gegyetemben �l�nk.

A t�gul�snak a gravit�ci� miatt lassulnia kell a vil�gegyetem anyag�nak t�megvonz�sa miatt. Ha a sûr�s�g kellõen kicsi, a lassul�s gyenge, s a t�gul�s olyan m�rt�kû lenne, hogy az anyag sohasem tudna �gitesteket alkotni. Ha az anyag sûr�s�ge nagyobb, a vil�gegyetem a gravit�ci� hat�s�ra �sszeomlana. A mai megfigyel�sek alapj�n a vil�gegyetem�nk az �r�kk� t�gul� �s az �sszeoml� vil�gegyetem modellek k�z�tti igen sz�k egyens�lyi �sv�nyt k�veti. Jelenlegi �llapot�ban a vil�gegyetem �tlagsûrûs�ge 2 x 10^-29 g/cm^3. Ez f�ldi viszonyok k�z�tt elõ�ll�thatatlanul t�k�letes v�kumnak felel meg.

Az Univerzum kora �s m�rete
A t�gul� vil�gegyetem alapj�n k�vetkeztethet�nk a kezdeti pontra. Az 1980-as �vektõl ismert Hawking munk�ja, aki a t�gul� vil�gk�pbõl visszafel� indulva alkotta meg a Kezdeti Pillanat, Õsrobban�s, a Big Bang modellj�t.

Ha az univerzum t�gul, s t�gul�si sebess�ge idõben a t�vols�ggal fokozatosan nõ, akkor bizonyosan volt a folyamatnak egy kiindul�pontja a t�ridõben. Ez a pont, szingularit�s, a Big Bang, azaz a kezdetek kezdete. A vil�gegyetem t�rt�net�t �br�zolja sematikusan a k�vetkezõ �bra:

A Vil�gegyetem kor�t a jelenlegi csillag�szati ismeretek alapj�n 16 milli�rd �vre tehetj�k. A diagramon is felt�ntetett 1 mp idõpontban a mai univerzum anyaga egy 3 cm-es �tm�rõjû g�mb�t t�lt�tt ki, s hõm�rs�klete 10 milli�rd K volt. A mai fizikai �s matematikai eszk�z�kkel a folyamat a Big Bang-et k�vetõ T=10^-43 sec-ig (Planck idõ) visszavezethetõ. A Planck idõ az �n. kauz�lis horizont, melyn�l kor�bbi t�rt�netrõl jelet nem kaphatunk. A kiindul� t�ridõ (amely dimenzi� n�lk�li �n. szingularit�s) megismer�se ilyen elvi korl�tokba �tk�zik, �gy ez a megismer�snek m�retbeli �s idõbeli hat�rait jelenti.

Az Univerzum ma ismert �tm�rõje mintegy 16 milli�rd f�ny�v. Ez az a t�vols�g, amelyet mai eszk�zeinkkel k�pesek vagyunk �tfogni.

Az Univerzum szerkezete
Az anyag a Vil�gegyetem rendszer�n bel�l az egyetemesen �rv�nyes�lõ gravit�ci�nak engedelmeskedve rendezõdik.
A ma ismert legnagyobb egys�gek a lok�lis csoportok, amelyek galaxishalmazokat fognak �ssze. Ez alatti csoportok a galaxishalmazok. Ezek mindegyik�hez nagysz�m� galaxis tartozik. Ilyen galaxis a Tej�t, amelyhez bolyg�rendszer�nk kapcsol�dik. A galaxisokat csillagok �p�tik fel, egy-egy galaxisban milli�rdot meghalad� sz�m� csillag van.

A galaxisunkat (mely k�v�lrõl n�zve val�sz�nûleg a t�bbi galaxishoz hasonl�an spir�l), csak v�kony metszetben, �lbõl l�thatjuk, ez�rt kapta az �gbolton megjelenõ, csillagokban gazdag v�kony s�v a Tej�t nevet. A galaxisok centruma egyben gravit�ci�s s�lypontuk is. A galaxis magban uralkod� roppant m�rt�kû gravit�ci� miatt a galaxis magj�ban val�sz�nûleg fekete lyuk alakul ki. Egy ilyen fekete lyuk k�p�t l�thatod a Hubble teleszk�p k�pe alapj�n:

Fekete lyuk egy szomsz�dos galaxis k�z�ppontj�ban. A lyuk k�z�ppontj�ban l�tsz� felvillan�s az elnyelõdõ anyag utols� �zenete

A csillagok nagy t�megû, hidrog�nt, illetve h�liumot tartalmaz� �gitestek, amelyek a hidrog�n f�zi�ja, h�liumm� alakul�sa r�v�n hatalmas t�megû energi�t bocs�tanak ki magukb�l, legnagyobbr�szt sug�rz�s form�j�ban. A Nap a Tej�t galaxis egyik k�zepes m�retû, �s �lettartam�nak 2/3-�t m�r meg�lt csillaga, mely a lassan k�rbeforg� spir�lis karok egyik�n helyezkedik el.

Az anyag jelentõs r�sze az ûrben nem �gitestek, hanem csillagk�zi por alakj�ban jelentkezik. Ez a csillagk�zi por az akkr�ci�s �gitest keletkez�si modellben az �gitestek alapanyag��l szolg�l. A Hubble ûrteleszk�p felv�tele alapj�n a Hatty�-k�d k�pe l�that�:

A Swan Nebula k�d 3 milli� f�ny�v magass�g� anyagfelhõje. A Hubble ûrteleszk�p felv�tele

A Naprendszer

A Naprendszer 9 bolyg�t �s t�bb kisebb ûrobjektumot (t�bbek k�z�tt �st�k�st) mag�ba foglal� egys�g, amely a Nap, egy k�zepes csillag gravit�ci�s ter�ben alakult ki. A Naprendszer �tm�rõje mintegy 10 f�ny-�ra, azaz a f�ny a Plut� p�ly�j�nak �tm�rõj�t 10 �ra alatt futja be (A fenti k�pen l�that� k�pzõdm�nynek a Naprendszer teh�t mintegy n�gy milli�rdod - 4.5 x 10^-9 r�sze).

A Nap
�tm�rõje 1,4 milli� km, t�mege a F�ld t�meg�nek 333.430-szorosa. Sûr�s�ge 1,42 g/cm^-3. A neh�zs�gi gyorsul�s �rt�ke a Nap felsz�n�n a F�ld�nek 28-szorosa.

A napfoltokat 1611-ben fedezt�k fel.A nagyobbak �tm�rõje 85000 km f�l�tti. �lettartamuk n�h�ny napt�l t�bb h�napig tarthat. Elhelyezked�s�k a Nap egyenl�tõj�hez k�t�tt. A napfolt tev�kenys�g ciklikus, ciklusideje 11 �v. A napfolt tev�kenys�g, a f�ldi m�gness�g, a l�gk�r ioniz�ci�ja egym�shoz kapcsol�d� jelens�gek.
A Nap k�lsõ vil�g�t� atmoszf�r�ja a korona - hõm�rs�klete 1 milli� K k�r�li. Napsz�l form�j�ban kiterjed az eg�sz Naprendszerre. A korona alatti z�n�ban alakulnak ki a protuberanci�k, t�bbmilli� km-es g�z�vekkel. A k�vetkezõ r�teg a kromoszf�ra. A fotoszf�ra - 6200^oC - a nap l�that� felsz�n�t alkotja. A felsz�nrõl napkit�r�sek indulnak ki, amelyeket m�gneses viharok provok�lnak. Ezek a f�ldi t�vk�zl�sben is zavarokat okozhatnak.

A nap szerkezete �s felsz�ne r�szleges �s teljes napfogyatkoz�skor vizsg�lhat� a legkedvezõbb m�don. A hold �s napfogyatkoz�s l�trej�tt�t elõid�zõ egy�tt�ll�st mutatja be az al�bbi �bra:

Adatok a bolyg�-szomsz�dokr�l

A F�ld az �n. belsõ bolyg�k (Merkur, V�nusz, F�ld, Mars) egyike. A bolyg�k k�z�l f�ldi eszk�z eddig a Marsra �s a V�nuszra sz�llt le sikeresen. A V�nuszt a 20 szovjet Venyera (1980-1985) ûrszonda mellett az amerikai Magellan (1989) �s a Pioneer Venus Orbiter (1978) ûreszk�z�k l�togatt�k meg �s t�rk�pezt�k fel.

V�nusz
A bolyg� m�rete k�zel azonos a F�lddel, tengely k�r�li forg�sa azonban sokkal lass�bb, egy Venusz-nap 283 F�ld-nap hossz�s�g�. B�r a felsz�n 80 %-�t vulk�ni szerkezetek foglalj�k el, a marad�k 20 %-ot meteoritkr�terek; akt�v vulk�nt eddig nem fedeztek fel, s az atmoszf�r�ban sem detekt�ltak vulk�ni mûk�d�si term�keket. A Naprendszer egyik legmagasabb hegye, a Maxwell Magaslat (13000 m) itt tal�lhat�. A bolyg� felsz�n�n a k�reglemez-mozg�sok nyoma, riftesed�s, t�r�srendszerek l�that�k. A bolyg� felsz�n�n er�zi� nincs. Nagy impakt meteoritkr�terek (max. 300 km �tm�rõvel) figyelhetõk meg.

Mars
Atmoszf�r�j�nak sûr�s�ge a F�ld atmoszf�r�j�nak 1 %-a. L�gk�re 95 % sz�ndioxidb�l �s 5 % nitrog�nbõl �ll. Felsz�ni hõm�rs�klete 65 �s -130 F k�z�tt v�ltozik. Felsz�n�t a Mariner (1973) �s Viking ûrszond�k (1977) t�rk�pezt�k elõsz�r. Vulk�ni vonulatok, foly�v�z h�l�zat, meteor kr�terek jelenl�t�t ismerj�k. A felsz�ni objektumok m�retei a F�ld�n ismertn�l jelentõsebbek. Az Olympus Mons 24000 m magass�g� hegy, a Naprendszer legnagyobb vulk�ni szerkezete. A Valles Marineris kanyonszerû, 6000 m m�ly �s 230 km sz�less�gû v�lgyrendszer. A leg�jabb Mars-szonda igazolta, hogy a sarkokon tal�lt j�g v�zbõl van, �gy val�sz�nû, hogy a Marsnak kor�bban jelentõs mennyis�gû v�zzel bor�tott felsz�ne lehetett. A marsk�reg 15-130 km vastags�g�, alatta 2300-4100 m vastag k�peny jellegû k�pzõdm�ny val�sz�nûs�thetõ. A bolyg� magj�t 1200-1900 km �tm�rõjû z�na alkotja.

A Mars felsz�n�rõl k�z�lt k�pek sivatagi t�jat mutatnak, erõs felsz�nform�l� erõk, m�ll�s, �led�kk�pzõd�s nyomaival.

A bolyg�k �s a Hold fõbb t�meg- �s p�lyaadatait az al�bbi t�bl�zat foglalja �ssze:

A Naprendszerrõl eddig a legteljesebb inform�ci�t k�t ûrszonda, a Voyager-1 �s Voyager-2 szolg�ltatta. A szond�k a 70-es �vek sor�n indultak el a F�ldrõl, �s a Naprendszerben kifel� haladva az �sszes bolyg�t felkerest�k, majd elhagyt�k a Naprendszert. A Voyager-2 �tja a Plut� p�ly�j�val val� tal�lkoz�sig 10 �vig tartott. Az ûreszk�z�k �tj�t az al�bbi diagramon l�thatod. Az �szlelt inform�ci�k a 80-as �vek elej�tõl sz�mos k�zlem�nyben jelentek meg.

A bolyg�k gravit�ci�s ter�ben sz�mos hold kering. A Voyager szond�k ezekrõl a Holdakr�l is r�szletes inform�ci�kkal szolg�ltak. Sz�munkra a legfontosabb, �s egy�ttal az ember �ltal megl�togatott egyetlen szomsz�dos �gitest a Hold, amelyekrõl n�h�ny inform�ci�t az al�bbiakban foglaltunk �ssze:

Hold

Az Apollo-14 lesz�ll� modulja a Holdon.

A Hold a F�ld bolyg�ja. Val�sz�nûleg a F�ldtõl f�ggetlen ûrobjektum volt, amelyet a F�ld gravit�ci�s tere befogott, mintegy 3 milli�rd �vvel ezelõtt.
�tm�rõje 3476 km, fel�lete 38 milli� km², F�ldtõl m�rt k�zepes t�vols�ga 384 000 km, mintegy 60 f�ldsug�r. T�mege a F�ld�nek 1/84-ed r�sze, �tlagos sûr�s�ge 3,34 g/cm³. A neh�zs�gi erõ a f�ldinek kb 1/6-a.
A F�ld-Hold rendszer t�megk�z�ppontja a F�ld belsej�ben van.
L�gk�re rendk�v�l ritka, felsz�ni hõm�rs�klete +135 �s -150^oC k�z�tt ingadozik. Tengely k�r�li forg�s�nak ideje azonos a kering�si idõvel - 27.3 nap, �gy a F�ld fel� mindig ugyanazon fele fordul.
A Hold legfontosabb f�ldi hat�sa (a Nap hat�s�val �sszegzõdõ) �rap�lyerõ, a tengerek viz�nek szab�lyos f�ggõleges mozg�sa. Minden 24 �ra 50 percben k�tszer k�vetkezik be ap�ly �s dag�ly. Dag�ly a Hold zenit �s nad�r-�ll�s�val azonos ponton egyar�nt bek�vetkezik (egym�st�l 180 fokra), a Hold gravit�ci�s vonz�sa �s a centrifug�lis erõ k�vetkezt�ben. A dag�lyhull�m keletrõl nyugat fel� haladva j�rja k�rbe a F�ldet. A Hold �rap�lykeltõ hat�sa a F�ld�n a Naphoz k�pest 2.2-szeres. A Nap hat�sa �jhold �s telihold idej�n �rv�nyes�l a legjobban, amikor a Hold hat�s�hoz hozz�ad�dik. A dag�lyhull�m a sz�razulatoknak csap�dva energi�t ad �t, s egy olyan forg�nyomat�k j�n l�tre, mely a F�ld forg�s�t lass�tja. A nap hossza ez�rt 100 �venk�nt 0,0016 mp-cel n�vekszik. Az �rap�ly keltõ erõk hat�sa a f�ldi hõ egyik jelentõs forr�sa.

A Holdr�l m�r a m�lt sz�zad 60-as �vei �ta k�zvetlen tapasztalataink vannak. Az emberi t�rt�nelem egyik jelentõs m�rf�ldk�ve volt az Apoll�-program keret�ben az ember holdrasz�ll�sa (Armstrong, Apoll�-11). Az al�bbi k�p az Apoll�-14 holds�t�j�n k�sz�lt "holdtani t�rk�pet" mutatja be.

Meteoritok

A meteoritok a f�ldi l�gk�r�n �thatol�, s a felsz�nre becsapod� ûrobjektumok. A F�ld felsz�n�t val�szinûleg ugyan�gy bor�tott�k becsap�d�si kr�terek, mint a Hold�t vagy m�s �gitest�t, de ezek nyom�t a felsz�ni m�ll�s, er�zi� gyorsan elt�nteti, elfedi. Ennek ellen�re - fõk�nt a t�v�rz�kel�s t�rh�d�t�sa r�v�n - egyre t�bb f�ldfelsz�ni form�val kapcsolatosan felt�telezhetõ meteoritbecsap�d�ssal val� kapcsolat. Egy jelentõs m�retû - mintegy 10 km �tm�rõjû - kanadai becsap�d�si kr�ter ûrfelv�tel�t l�tj�tok az al�bbi k�pen:

A becsap�d� meteorit a l�gk�rben rendszerint felrobban �s elp�rolog, �gy anyaga m�r nem tal�lhat� meg a F�ld�n, de l�k�shull�m�nak nyomai, illetve a befogad� f�ldi k�pzõdm�nyekben kialakult nagy nyom�st jelzõ �sv�nyv�ltozatok megõrzõdnek.