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

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.