Cikkek

Magunkról

Publikációink

Kurzusok

KIADVÁNYAINK

DVD | Videó | Hang

Oktatási segédanyagok

Térképek

Magyar kutatás
HungaroMars2008


Hunveyor, Husar
Gyakorló űrszondák


BESZÁMOLÓK
MTA-JSPS beszámoló

ADATBÁZISOK
Io hegyei adatbázis

Marsi klímadiagramok adatbázis

Tanárképzés | Szótárak

Extrák
Nyomtatható verzió

Az űrkutatás és az űrtechnológiák oktatása hazánkban (2000)

PLANETOLÓGIA oktatása Magyarországon
Bérczi Szaniszló, egyetemi docens, ELTE TTK Ált. Fizika Tanszék
Kozmikus Anyagokat Vizsgáló Űrkutató Csoport


 Az Eötvös Egyetemen, a TTK Csillagászati Tanszékén 1975-ben indult meg a Planetológia (később Planetológia és Kozmopetrográfia) c. tantárgy oktatása (Bérczi Sz.). A tantárgy a Naprendszer égitestjeit mutatja be, jegyzet is készült hozzá, s ez mindmáig elérhető ismeretanyag. A tantárgy programja jól érzékelteti, milyen területeket fog át ez a tantárgy:

PLANETOLÓGIA ÉS KOZMOPETROGRÁFIA

1. Bolygóerőterek, a bolygók környezete.
 Gravitációs erőtér. Mágneses erőtér. Bolygólégkörök kialakulása és fönnmaradásának feltételei.
2. A bolygótestek felszíne.
 Morfológia: a felszíni formák csoportosítása, fotogeológiai térképezése.
 Fizikai leírás és interpretáció különválasztása. Asztrogeológia.
3. Bolygótestek felszíni rétegtani térképezése.
 A sztratigráfia alapelvei. Asztrogeológiai kiterjesztésük égitestek felszínére. Kráterstatisztika.
 A Hold rétegsora. Kopernikuszi, Eratoszthenészi, Imbriumi, Nektári és Pre-Nektári Rendszer.
4. A kozmikus szondák által föltárt égitestek felszíne és sztratigráfiája.
 A Merkúr, a Mars és a Vénusz geológiája. A Jupiter Galilei féle holdjainak geológiája.
5. Anyagvizsgálatok a Naprendszerben. (Kozmopetrográfia I.)
 Meteoritek. Főbb típusaik. Kémiai és ásványos összetételük. Forráségitestjeik evolúciója. Színképük.
 Összevetésük a kisbolygók színképével. Meteoritek az Antarktiszról. Holdi és marsi meteoritek.
6. Holdkőzetek. (Kozmopetrográfia II.)
 A holdkőzetek kémiai és ásványos összetétele. Bazaltok, anortozitok. RFF-ek a holdkőzetekben.
 A holdkőzetek kialakulásának modellezése fázisdiagramokkal.
7. Holdkőzetek és holdfelszíni kőzettestek összehasonlítása.
 A Hold geokémiája és fejlődéstörténete. Földi és holdi bazaltok összehasonlítása.
 Az Apolló expedíciók mérései, a Hold belső szerkezete, a geofizika eredményei.
8. A földtest belső szerkezete.
 Nagy nyomáson bekövetkező ásványfázis-átalakulások. Germanát-analógia módszer.
 Gyémántpofás-satu-kísérletek eredményei. A földtest mélységi öveinek ásványszerkezetei.
9. Köpeny eredetű zárványok a föld felszíni kőzeteiben.
 Köpenyzárványok Kárpát-medencei bazaltokban. Kéreg-köpeny kapcsolatok. A RFF mennyiségének változása
 parciális olvadási folyamatokban. A szentbékkállai sorozat. RFF mérések holdi, marsi és akondrit kőzeteken.
10. A Naprendszer ásványos szerkezete, övei, kozmogeokémiája. (Kozmopetrográfia III.)
 A lehűlő szoláris köd gázaiból kicsapódó ásványok sorozata Lewis-Barshay és Larimer-Grossman
 modelljei szerint. Kettőskristályosodás a Naprendszerben.
11. Összefoglalás. Planetológia (Asztrogeológia) és kozmopetrográfia.
 Övesség a Naprendszerben, övesség a planetáris testek anyagában. Összehasonlító planetológia, ásvány-kőzettan és kozmogeokémia. Tudományágunk szemléletformáló szerepe és visszahatása a földtudományokra.

A Planetológiai oktatás témakörét rövid  holdi felszíntörténeti és sztartigráfiai bemutatóval illusztráljuk.

PLANETOLÓGIA, HOLDTÉRKÉPEK, FELSZÍNTÖRTÉNET
 A geológiai térképeken a kőzettestek a "főszereplők". Azokat a kőzettesteket ábrázolják, szép színes formában, amelyek a felszínre nyúlnak. Térképezik a felszínen megfigyelhető formákat és arra törekszenek, hogy azokat még a felszín alá nyúlásukban is nyomon kövessék. A kőzettest rétegekből rétegtani (sztratigráfiai) egységeket, sorozatokat állítanak össze.
 A földi rétegtan alapelveit követve térképezték föl a Holdat is, először távcsöves felvételek, később űrszonda fölvételek (Ranger, Lunar Orbiter) fölhasználásával. A legfiatalabb rétegek vannak legfölül, s az egyre idősebbek rendre lejjebb sorakoznak. (Steno 330 éve megjelent cikkében fogalmazta meg először ezt a rétegtani alaptörvényt, a települési törvényt.) A település sorrendjéről a rétegek átfedési viszonyai tudósítanak, de a távolabb eső, egymásra nem nyúló rétegeket is össze kell hasonlítani. Földi esetben a zárványok bezárásának elvét alkalmazva (a bezárt zárvány egykorú vagy idősebb a bezáró kőzetnél) fossziliákat használtak föl erre. Holdi esetben a holdi kőzettesteket jellemző "zárványként" krátereket, azok statisztikáját (és más módszert is) használják föl arra, hogy a rétegek egykorúságát és oldalirányú folytonosságát bizonyítsák.
 A holdon a sugársávos kráterek a legfiatalabbak (Kopernikuszi emelet), ezeket követik lejjebb a még mindig fiatalosan tagolt morfológiájú, de már sugársáv nélküli kráterek (Eratoszthenészi emelet). Mindkét fiatalabb emelet rétegei többnyire csak kráternyi foltokban vannak jelen a Hold felszínén, bár előfordulnak Eratoszthenészi marék is (és a Tycho vagy a Kopernikusz kráter sávjai is messzire nyúlnak, különösen telihold idején láthatjuk ezt). A foltnyi rétegtani egységek alatt nagy kiterjedésű kőzettesteket alkotó két emelet következik. Az egyik az Imbriumi, mely az Imbrium medencéhez kapcsolódott a definiáláskor kijelőlt területen (Imbriumi emelet). A másik, a még idősebb egység a Nektár medencéhez kapcsolódik (Nektári emelet). Legalul fekszik a krátermezőkkel borított terravidékek (pre-Nektári) emelete.
 Ez a relatív rétegtani egységsor és a hozzá kapcsolódó kronológiai sor az, amit azután "az óránkhoz igazított" az Apolló expedíciókon gyűjtött holdkőzeteken elvégzett abszolút kormeghatározás. Míg a gyakoribb földi kőzetek kora néhány 100 millió év, (ezeket tanulmányaink során a bennük lévő fossziliákkal is, és abszolút korukkal is megismerhetjük: ez a ca. 600 millió éves paleo-, mezo- és kaino-zoikumi emelet-sorozat), addig a holdi korokhoz milliárd éveket emlegetünk. Leegyszerűsítve azt mondhatjuk, hogy minden ott a Holdon tízszer olyan idős, mint a párja a Földön. (Ez a "párja" leginkább a bazaltokra vonatkozhat csak.) Mindez persze túlzott egyszerűsítés, mert a Földön is előfordulnak 2.7 - 3.8 milliárd éves kőzetek (pl. Kapvaal, Pilbara, Yilgarn kratonok), mégis, ezek ritkák. Míg a földi óceáni bazaltok többségükben néhány 100 millió évesek, a holdi bazaltok tízszer ilyen idősek, koruk 3,2 és 3,8 milliárd év között változik. A holdi terrák anortozitja még idősebb, 4,2 - 4.4 milliárd éves. A breccsák a legfiatalabbak, s előfordult közöttük néhány 100 millió éves is. Ez a radioaktív kormeghatározás az, amit távolból nem, csak begyűjtött anyagmintákon lehet elvégezni.
 Azokkal a kőzetmintákkal, amelyeket a térképezésből már ismert geológiai környezetből gyűjtöttek, rekonstruálni lehetett a Hold fejlődéstörténetét is. A holdi terrák anortozitjai és a bennük mért ritka földfémek eloszlása különös és fontos eseménysort bizonyított. Egykor a Hold külső rétegei megolvadtak s 4,4 milliárd évvel ezelőtt az egész égitestre kiterjedő magmaóceán borította a Holdat. A magmaóceán lehűlése során a plagioklász földpát (CaAl2Si2O8) az olvadékzóna tetején gyűlt össze, s létrehozta a világos színű felföldek anortozitját. A nagyobb sűrűségű ásványok az olvadékzóna aljára süllyedtek. Ez a differenciálódás hosszú ideig tartott. A vastagodó holdi kéregre történtek a nagy körkörös medencéket létrehozó becsapódások, melyek feltördelték a holdi kérget. A töréseken át bazaltos láva szivárgott a felszínre és egy - másfél milliárd éven át működő vulkáni tevékenységgel feltöltötte a Hold látható oldali medencéit. A bazaltok a hold köpenyéből származnak. Némelyik közülük titánban igen gazdag, mint például az Apolló 11 és 17  leszállási helyéről gyűjtöttek.
 A bazaltos vulkanizmus csendesedésével a nagy felszínformáló események elültek a Holdon. Az egyre vastagodó holdi kéregre egyre kevesebb becsapódás történt. A folyamatos kráterbombázás a talajt ma is állandóan őrli, keveri és süti össze breccsákká.  A NASA holdi vékonycsiszolat gyűjteménye több változatukat is bemutatja, s a  breccsa a breccsában szövet mellett a talaj anyagából összesült breccsát is tartalmaz. Ebben parányi üveggyöngyök is találhatók, amelyek a narancs színű talaj gömböcskéitől eltérően becsapódáskor megolvadt anyagból keletkeztek. Hasonló becsapódási szferulák a Földön is előfordulnak. Főleg a nagy korszakhatárokkal egybeeső becsapódások rétegeiben találhatók. Erre a jelenségre, hogy szferulákkal is lehet nagy rétegeket azonosítani, szintén a holdi anyagok vizsgálata hívta föl a figyelmet. Csakúgy, mint a külső rétegek kezdeti megolvadására, a Földön is, a holdi anortozitos kéreg keletkezésének fölismerése után gondoltak először. Az űrkutatás hazai oktatási területei közül másodikként a NASA holdkőzet mintáit mutatjuk be.
 

2001. 04.