Bevezető gondolatok
 Az anyag fejlődése során stabil struktúrákat épít fel. Egy-egy ilyen struktúra valamelyik kölcsönhatás energiaminimumát, potenciálgödrét jelenti. A kialakult struktúrára jellemző, hogy időben csak nagyon lassan változik. Folyamatok zajlanak benne, főleg dinamikus, de egyensúlyi folyamatok. A Galaxist alkotó csillagok száma nem növekszik észrevehetően, Naprendszerünk is csaknem a mai bolygóelrendezést mutatja már 4 milliárd éve. Persze a változékonyság azon múlik, hogy milyen időléptékkel mérjük. A sárga csillagok belselyükben hidrogénből héliumot, a vörös óriás csillagok már szenet, nitrogént és oxigént építenek föl.A Galaxisban tehát egy megfordíthetetlan folyamat zajlik, amely megváltoztatja kémiai (elemi) összetételét. A bolygók kezdeti melegüket szétsugározzák, hűlnek az ásványok, kőzetek átrendeződnek rajtuk, bennük. A kis tömegű bolygók hamar kihűlnek, de a nagyobbak - Földnyi tömegűek - melege évmilliárdos körforgáshoz elég.

Bolygótestek és kristályok
 A mikro-makro határán az anyagszerkezet és a földtest jelenségeit századunk közepéig a földtudományok fogták össze. Az űrkutatás a csillagászathoz tartozó jelenségkörből is sokat összekapcsolt a földtudományokkal, és új szintézisbe rendezte a "kozmikus óceán" szigetein szerzett ismereteinket. E munkában a planetológiának is nevezett új tudományág rendezőelv-együtteseket formált, a földi geológiában megismerteket pedig planetáris hatáskörűvé terjesztette ki.

 Az ásvány, a bolygó és a Naprendszer élettelen környezetünk három struktúrája. Párhuzamosan alakultak ki, mint az ember és a társadalom-organizmus. De a fejlődést még nagyon szegényesen ismerjük. Epizódokra kell bontanunk. A Naprendszer miniatűr égitestjei, a meteoritok és az üstökösök jelzik, hogy az atomos anyag "csomósodása" csak a Napban zajlott közvetlenül. Az intenzív hőmozgás nem engedte rácsba rendeződni a gázt. A Nap körüli hidegebb tartományokban molekulákká, majd kristályokká csapódott le a hűlő gázanyag.
 Az ásványok tanulmányozása, megismerése tehát a két nagyobb struktúra, a Naprendszer és a bolygó történetének kulcsa. A fejlődés menetéről durva képet ad a végeredmény: a Naprendszerben két bolygótípus alkot egy belső és egy külső övet: a Föld-típusúak és a Jupiter-típusúak. Ez volt az első differenciálódás a Naprendszerben. A krátersebek a bolygók felszínén ennek a záró epizódját jelzik. De a bolygókon is lezajlott átrendeződési folyamat (ma még csak a Föld-típusúak ilyen eseményeit ismerjük). A rétegsor nagy vonalakban adott képet erről. A felszínről hozott kőzetminták őrzik a bolygó finom léptékű eseménysorát.

A szintézis rendező elvei
 Összefoglaló áttekintésünkben néhány markánsat emelünk ki a planetológia rendező elvei közül, hatósugarának rövid bemutatásával is szemléltetve jelentőségét. Először néhány szóval fogjuk át őket: redukció, elemkészlet és differenciálódása, öves bolygótest, anyag-fejlődéstörténet. A négy rendező elv, amely keresztmetszetet ad programunkról, a következő:

 1. Redukciós elvekkel (égitestek tömegspektruma, kristályos anyagövek) két absztrakt alapstruktúrához rögzítjük a naprendszerbeli fejlődéstörténet főbb lépéseit: a kristályhoz és bolygótesthez.
 2. A két alapstruktúra naprendszerbeli készletét átfogóan, összetartozóan, közös eredettel mutatjuk be (anyagvizsgálati eredmények alapján) és a fejlődéstörténet helyi eseményeivel differenciáljuk azokat (bolygófelszínek kráterstatiszti kája, kristályos övek elkülönülése).
 3. Egy föltételezett ideális bolygótest különféle erőhatások szerint övekre bontható. A gravitációs erőtértől a belső fázisátalakulásokig haladva tárgyaljuk a bolygótest szerkezetét, anyagi alrendszereit (erőterek-geofizika, felszín-asztrogeológia, bolygótest anyagvizsgálatok - ásvány-kőzettan).
 4. Illeszkedve az egyetemes anyag-fejlődéstörténet struktúraépülési elveihez: a Forró Univerzumtól és elemi részecskéitől induló párhuzamos makro- és mikrovilágbeli fejlődés szervesen kapcsolódik össze a Naprendszer fejlődéstörténetében.

Redukció
 A redukció: jelenségek osztályozása egy kitüntetett közös és lényegi paraméter szerint. E paraméterrel egy spektrumba vonjuk össze ezeket az eddig különállóként vizsgált jelenségeket (jelenségcsoportokat).
 A Naprendszer klasszikus mechanikai képe is egy ilyen redukció terméke: a tömegpont fogalmáé, melyben a környező sokaság is és az anyagi minőség is figyelmen kívül hagyatik. A klasszikus mechanikai Naprendszerképben az első közelítés az, hogy a domináns Naperőtérben hogyan mozognak a tömegpontok.
 Az anyagvizsgálatok és a bolygótestfelszín-vizsgálatok két ilyen redukciós lépéssel fogták át a tömegpont mellett említett két másik szempontot: az anyagi minőséget és a sokaságot. Természetesen mindkét redukció csírájában már az adatgyűjtéskor is jelen volt ismereteinkben (az anyagvizsgálatok pl. a spektroszkópiával). Az első minőségtérkép a bolygótípusokban fogalmazódott meg. A bolygók jellemző adatait összefoglaló táblázatból kitűnik: a bolygók két nagy csoportba sorolhatók. A belső négy bolygót: a Merkúrt, a Vénuszt, a Földet és a Marsot a nagyobb átlagsűrűség, kisebb tömeg és lassúbb tengely körüli forgás jellemzi. A hagyományosan négy Jupiter-típusú bolygót - a Jupitert, a Szaturnuszt, az Uránuszt és a Neptunuszt - kis átlagsűrűség, nagy tömegés gyors tengely körüli forgás jellemzi.
 De a bolygókon túlmenően a szilárd anyagcsomók egész spektruma - holdak, kisbolygók, üstökösök, meteoritok - bizonyítja a kémiai övességet bolygórendszerünkben. A Föld-típusú bolygókat kőzetek, a Juppiter-típusúakat zömmel néhány illóelem gáz-, folyadékrétegei alkotják. A kis égitestek e két típus maradékanyagai - csakúgy, mint az egész bolygórendszerünk a Nap kialakulásának szükségszerű maradványa -, a kőzetzónáé a kisbolygók, meteoritok; az illók, jegek zónájáé az üstökösök.
 A második redukció a kis égitestek vizsgálata során vetődött föl és ezzel párhuzamosan a szilárd bolygótestfelszíneket borító krátermezők kapcsán.
 A Naprendszerben mozgó anyagcsomók váltakozó gyakorisággal töltik ki a mikron méretű bolygóközi porszemcsék és a 10-100 megaméteres bolygóméretek közötti mérettartományt. E méret (átmérő) szerinti eloszlás - a méretet köbre emelve és a sűrűséggel szorozva - tömeg szerinti eloszlásba transzformálható. Az anyagcsomók tömeg szerinti gyakoriságának "spektrumát" - az egyes típusokkal való különféle találkozási lehetőség miatt: állatövi fény, meteor, meteorit, kisbolygó, üstökös, hold, bolygó - már eddig is felosztottuk (1.ábra). Valahogyan úgy, mint a színkép látható tartományával tettük, még jóval azelőtt, hogy a színek kapcsolatát ismertük volna. A méret (tömeg) spektrum a maga széles mérettartományával jelenik meg - lenyomatként a szilárd bolygótestfelszíneken található krátermezőkben is.
 A planetológiai vizsgálatok két redukciójának terméke tehát: a kémiailag öves Naprendszer (ez a tömegtől és a sokaságtól tekint el), illetve a méret-tömeg spektrum (ez a tömegpontszerűségtől és az anyagi minőségtől tekint el a fogalomkör absztrakciója során).
 Egy még egyetemesebb gondolatkörhöz való illesztés sűríti e két spektrumot egy-egy struktúratípusba. Az anyag fejlődéstörténeti modellje az, amely stabil struktúratípusok sorozatával vázolja föl az Univerzum anyagtörténetét (2.ábra). Ebben a redukcióban válik a kristály, mint szerkezet a kémiai övesség, a bolygótest pedig a Nap körüli "kondenzált részecskesokaság" egyetlen képviselőjévé (3.ábra).
 A sokaság-spektrumot a bolygótestfelszínek vizsgálata során tanulmányozzuk - differenciálódása e sokaságnak természetesen sokrétűbb. A kémiai övesség spektrumát pedig a Naprendszer anyagfejlődéstörténetében differenciáljuk, bontjuk tartományokra. Így a második elvet a negyedikbe olvasztjuk, s a továbbiakban a jellemző kölcsönhatások szerint bolygótestet tekintjük át. (A mélységi fázisátalakulások tárgyalásától most eltekintünk.)

Réteges bolygótesterőterek
 A bolygókat szemügyre véve szimmetriájuk ragad meg bennünket először. Gömb alakjukban a gravitációs erőtér gömbszimmetriája jut kifejezésre. Ezt a gömbszimmetriát a tengely körüli forgásból adódó hengerszimmetrikus centrifugális erőtér rontja le, "lapítja be". A gyorsan forgó és kis sűrűségű Jupiter lapultságát távcsőben is könnyedén megfigyelhetjük.
 Míg az említett két erőtér hatásait gyakran láthatjuk a bolygók alakján, addig az elektromágneses erőtér hatásait csak a benne spirálozva gyorsuló töltött részecskék sugárzásának mérése útján, vagy a bolygó közelében mérve észlelhetjük. A bolygóközelben hengerszimmetrikusnak várt elektromágneses teret a Napból érkező részecskék árama, a napszél üregbe zárja. Az üreg nagysága a bolygó mágneses dipólmomentumának nagyságától függ. Az üreg a Nap felőli oldalon belapul, míg a napszél áramlásának irányában hosszú uszályként nyúlik el. Kiterjedt magnetoszférát ismerünk a Földnél, a Jupiternél, a Szaturnusznál és az Uránusznál. Kicsiny magnetoszféra-üreggel a Merkúr és a Mars is rendelkezik.
 A szilárd, kristályrácsokba épült anyagot (és ahol találunk, a folyadék halmazállapotút is) a gravitációs és centrifugális erőtér rendezi. A bolygók belső melege lehetővé tette, hogy rétegekbe rendeződjenek a kőzetek. A differenciálódás minden Föld-típusú bolygót érintett, de a meteoritok bizonyítják, hogy ilyen elkülönülési folyamat még a nagyobb (100 km-nél nagyobb átmérőjű) kisbolygó testekben is lezajlott.
 A bolygók légkörét mindhárom - gravitációs, forgási és elektromágneses - erőtér alakítja. Legalsó, semleges rétege a gravitáció és a gáztörvény hatására sűrűsödik be exponenciálisan a bolygófelszín közelében. A bolygók felhőképét meghatározó zónás-áramlási cellákat a forgási erőtér váltja ki. A külső plazmaövek pedig már a mágneses tér erővonalát követik (4. ábra).

A felszínek rétegtana
 A bolygók kérge sem nem homogén, sem nem véletlenszerűen heterogén, hanem tömbökből, rétegekből, egységekből áll. Ezeket térképezi fel a sztratigráfia, egymáshoz viszonyítva sorba rendezi őket és így a bolygófelszín történetét, a romboló és építő hatások, események sorrendjét (relatív korlát) is meghatározza.
 A Föld felszínén a rétegeket a bennük található ősállati maradványokból (biosztratigráfia), vagy általános fizikai megjelenésükből (kőzetsztrratigráfia) lehet elhatárolni, sorba rendezni. Az így kapott rétegsort korsztratigráfiai egységekbe sűrítik. Minden korsztratigráfiai egységnek egy geológiai időszak felel meg az időskálán.
 A bolygókra a kőzetsztratigráfiát alkalmazhatjuk. Az egységek, a rétegek már viszonylag homogének. Albbedójuk és domborzatuk (morfológiájuk) alapján szétválaszthatjuk őket, függőleges és vízszintes tagolódásukat felismerhetjük a fényképeken. Mégis amilyen egyszerű a rétegek sorba rendezésének allapelve, olyan nehéz azt pontosan alkalmazni. Egy (át nem fordult) lerakódási sorrendre minden bolygón érvényes az, hogy a fiatalabb kőzetek fekszenek az idősebbeken, az intruzív kőzetek mindig fiatalabbak, mint azok, amelyekbe benyomultak, a vetővel elmetszett egység idősebb, mint a vető.
 Ha két réteg egymással érintkezik, az egyik rányúlik a másikra, relatív korukat könnyen eldönthetjük. Sőt, ha nagy kiterjedésű egységet ismerünk, akkor a rajta fekvő vagy alóla kilátszó kisebb tömböket ehhez a terjedelmes egységhez viszonyítva dátumozhatjuk. Megvan tehát a rétegtan programja: keressünk a bolygókon olyan nagy kiterjedésű rétegeket - találó elnevezéssel dátumsíkokat -, ammelyeket a bolygó tekintélyes felületdarabján követhetünk. Ha szerencsések vagyunk, találunk annyi ilyen dátumsíkot, hogy azok egymást átfedve beborítják a bolygót. Ha a bolygófelszín nem ennyire egyszerű, akkor más módszer után kell néznünk ahhoz, hogy a dátumsíkok és a közöttük fekvő egységek relatív korát megkapjuk.
A rétegtani térképező munka gyümölcse majd a bolygófelszín rétegeit összefoglaló rétegrajzi oszlop lesz, melyben képletesen szólva olyan, ideális helyről származó "fúrásmagot" látunk, ahol a bolygó minden jelentős rétege (tulajdonképpen a korsztratigráfiai egységek) képviselve van (5. ábra).
 A légkör nélküli bolygótesteken (Hold, Merkúr) hááromféle dátumsík található:
1. A koncentrikus-gyűrűs medencék körüli törmeléktakaró,
2. A medencéket és mélyedéseket feltöltő mare síkságok,
3. Az egészen fiatal kráterek sugársávjai.
 A légkörrel rendelkező bolygón (Marson) a hharmadik nem játszhat szerepet, mert azt az erózió gyorsan lepusztítja.Helyette viszont a szél és esetleg a víz képez üledéksorokat, és ebből állhat a negyedik dátumsík.
 A Holdról - a legjobban ismert planáris testről - vett példákkal kövessük nyomon a három dátumsíkot. Látni fogjuk, hogy a koncentrikus-gyűrűs medencék alapvetően fontos szerepet játszanak a rétegrajzi térképezésben, mert - egyes területeken, például a Hold látható oldalán - két dátumsík is hozzájuk kapcsolódik: a külső törmeléktakaró és a későbbi, belső mare feltöltés.
 A Holdon nagy számban ismerünk koncentrikus-gyűrűs medencéket, méretük, koruk különböző és így változásukat is megismerhetjük. A medencét kivájó becsapódás hatalmas területen módosítja a domborzatot: a belső, gyűrűket is magába foglaló területen minden korábbi képződmény elpusztul. (6. ábra). A kéreg koncentrikus-gyűrűs repedései mentén csúsznak meg a blokkok és kiálló élük adja a hegy-gyűrűket (5/d. ábra). Ez a belső szerkezet sokkal időtállóbb a külső domborzatnál. A lepusztultabb koncentrikus-gyűrűs medencék a legősibb, nagy kráterekkel borított vidékek alól bukkannak elő és csak a jellegzetes koncentrikus-gyűrűs hegyekről ismerhetők fel. A kidobott takaró kifelé haladva fokozatosan elvékonyodik. Bizonyos távolságra haladva a külső gyűrűtől, előbukkannak a betemetett képződmények - többnyire kráterek -, még távolabb érve pedig törmelékbevonattal ugyan, de teljesen felismerhetők a leszórt alakzatok. A törmeléktakaró csak a legfiatalabb medencék körül figyelhető meg (7. ábra).
 A koncentrikus-gyűrűs medencék nem fedik le a holdfelszínt. Ideális esetben néhánynak a takarója egymás fölé nyúlna, de csak a takaró szélével, így az már régen lepusztult. A medencék relatív korának a meghatározásához a medencéket borító kráterek morfológiáját és gyakoriságát használjuk fel.
 A felületdarabot borító kráterek számának átmérő szerinti sűrűségfüggvényét rajzoljuk meg (8. ábra). (Most esemény az, hogy egy kráter D átérőjű.) Egységnyi felületre vonatkoztatjuk mérésünket - a későbbi összehasonlíthatóság céljából -, és így grafikonunk pontjai a következőképpen adódnak: öszeszámoljuk, hogy felületdarabunkon hány kráter átmérője esik az előre kiválasztott szélességű (pl. 3 km) átmérőintervallumokba - pl. 18-21 vagy 21-24 km közé -, és e számot elosztjuk a vizsgált fellületdarab területével. Az így kapott pontok a log gyakoriság - log átmérő diagramban jó közelítéssel egyenest adnak.A vizsgált területek krátersűrűség-grafikonjait egymásra rajzolva az lesz a legidősebb közülük, amelyiknek a krátersűrűség görbéje a legmagasabban, a log átmérő tengelyétől a legtávolabb esik. A krátersűrűség-diagramok összehasonlítása a leggyakrabban alkalmazott módszer krátersebes felületek relatív korának mérésére.
 A koncentrikus-gyűrűs medencéket követő dátumsík a maréké (5/c. ábra). Mindenütt a medencéket töltik ki, gyakran elrejtve azok körkörös szerkezetét: (9. ábra) a rétegsorban tehát majd a mmedencék fölé kerülnek. Hogy nem a koncentrikus-gyűrűs mmedencékkel egy időben, azok megolvadt anyagaként keletkeztek - mint azt sokan gondolták -, hanem későbbi lávaszétterülések simították ki a medencealjzatokat, arra a krátergyakoriság-görbék adtak végleges választ. A mare síkságok nagy, összefüggő dáátumsíkot alkotnak a Hold látható oldalán (10. ábra), de csak elszórtan, foltokban tallálhatók meg a túlsó oldalán néhány medence belsejét kitöltve. Ha a kisebb méretű krátereket is bevonjuk a kráterszámlálásba, akkor a mare felületeket még tovább oszthatjuk.
 A két nagy felszínalakító periódus, a medencék és a marék dátumsíkja után már csak néhány fiatalabb kráterbecsapódást találunk (7/b ábra). Ezek közül a legfiatalabbak sugársávjai alkotnak - sajátos megvilágításnál észlelhető - kiterjedt dátumsíkot. (A Tycho sugárrendszere teliholdnál szinte az egész látható oldali felszínt beborítja. (11. ábra)) Ez azonban csak finom "hártya" az előző kettőhöz képest, melyek mélysége több kilométer is lehetett.

Felszíntörténet
 Mai ismereteink szerint a Föld-típusú bolygók története az összeállás utáni nagy differenciálódással kezdődött. Az összeállás lecsengő folyamatáról őriznnek mintákat azok a krátermezők, melyek a meteoritbecsapódások nyomán keletkeztek. E becsapódások felszaggatták a friss kérget, a kisbolygó méretű testek pedig koncentrikus-gyűrűs medencéket vájtak ki, és újra meg újra szétterítették a kéreg kőzeteit. E becsapódásoktól összetördelt kérgekre terültek szét a híg lávák, melyek feltöltötték a medencék egy részét. A Hold és a Merkúr felszíntörténete eddig jutott, és csak néhány fiatal becsapódás rakódott légkörrel nem védett ősfelszínükre. A Marson a meleg pontok (gomolyáramlások) felett roppant vulkáni pajzsok emelkedtek. De a Marson hosszan tartó belső aktivitás és a máig is pusztító erózió is csak a bolygó felszínének feléről tudta teljesen lepusztítani az ősfelszínre jellemző képződményeket.
 A Földön jutott legmesszebbre a bolygófejlődés. Az űrkutatás eredményeivel egyidős lemeztektonika összegyűjtötte a nagy, belső konvekciós áramlás felszíni megnyilvánulásait. A földi nagy áramlási rendszer és az aktív atmoszféra sokkal finomabban differenciálta a kőzeteket, mint a kezdeti - összeállítás utáni - differenciálódás. Az egyszerűbb elküülönülési folyamatokra a hholdkőzetek adtak mintát. A kőzetek változatosságának ellenére a Föld-típusú bolygók kőzeteit jól tudjuk modellezni a bazaltos fázisviszonyokkal. A vas, magnézium, lalcium, alumínium és szilícium oxidjaiból felépülő ásványok a kőzetbolygók építőanyagai. A földpátok, piroxének, olivinek és néhány oxidásvány a legközönségesebbek a Naprendszerben.
Miért? Azért, mert kozmikus elemösszetételű gázból rendre ezek az ásványok válnak ki. A Naprendszer keletkezésének kémiai modellje egyszerű és pontos magyarázatot ad a két bolygótípus és maradékaik kristályos összetételére.

Anyagfejlődés a Naprendszerben
 A redukciókat bemutató első fejezetben láttuk, hogy bolygórendszerünk anyaghalmazait - a két "csillagkezdeménynek" tekinthető óriásbolygótól, a Jupitertől és a Szaturnusztól eltekintve - a kialakulásuk előtt már felépült és így alapanyagul használt struktúrákon (pl. töltött részecskéken, atomokon, molekulákon) kívül két alapvetően különböző strukktúra képezi: a kristály és a bolygótest. A kétféle strukktúrát összetartó erő is különböző: a kristályokat (és társulásaikat, a kőzeteket) elektromágneses és kvantummechanikai természetű erők, a bolygótesteket a gravitációs erő szervezi meg, alakítja ki. Mivel a kisebb strukktúra az, amelyet a nagyobb magába zár, amely nagy létszámú keletkezésével a nagyobbnak mintegy nyersanyagul szolgál, ezért - mint a többi alapvető, egymásból építkező strukktúráknál is - a méretbeli különbség, az egymásba ágyazottság időbeli egymásutániságot is magában hordoz. Az első közelítés átfogó modelljében érdemes a bolygórendszer kialakulását két olyan kondenzálódási folyamatra bontani, melyek egyrészt egymást, másrészt a központi égitest (a Nap) kialakulását törvényszerűen követték (12. ábra). A csillagfejlődés egyik alapvető fázisa az, amikor a perdület megmaradása következtében az összehúzódó gázfelhő perdületének llecsatolására, a külső egyenlítői rétegek (korong) kívülhagyására kényszerül.
 A protocsillag körül elhelyezkedő, a protoccsillag perdületét magával vivő, így a csillag további összehúzódásából kimaradó és ezért majd lehűlő szoláris köd még forró gázanyaga a boolygórendszer ellső kondenzálódásának alapanyaga. A kozmikus elemgyakoriságú gázködben kémiai kristályosodás indul meg, ez a kondenzálódás első fázisa. Mivel a szoláris ködhőmérséklete a Naptól távolodva és időben csökken, a hőmérséklet és nyomás változásával kiváló ásványok sorozata a Naptól mért távolság függvényében is változik (13. ábra). Lényegében ez a középponttól távolodva csökkenő Hőmérséklet-eloszlás határozta meg a bolygórendszer régóta felismert (durván a kéétféle bolygótípussal megfogalmazott) és a kémiai elemek eloszlásában muttatkozó övességét. A szoláris ködből kivált ásványok sorozata a 15 lleggyakoribb elem figyelembevételével a 2.b ábrán tallálható (Lewis és Barshay, 1974).
Szembetűnő, hogy a kiválási sor két nagy csoportra bontható. A nagy hőmérsékletű tartományban - a szoláris köödnek a Naphoz közelebbi övezetében - a fémek oxidálódnak, majd szilikátokat képeznek (a vas ezzektől eltérően a redukáló viszonyok miatt előbb fémes nikkelvasként, később pedig a lassú oxidálódás és szilikátásványokba épülés mellett szulfidként van jelen). A Naptól távolabbi övezetekben a H2O, az Univerzum leggyakoribb vegyülete is be tud épülni a szilikázokba, még távolabb pedig a kristályos anyag zömét jégkriistállyként adja, melyet még metán és ammónia-hidrát-jég kísér.
 Az ásványoknak a szoláris köd hőmérséklet- és nyomástartományára megadott gáz-kristály fázishatárait a szoláris köd becsült adiabatájával elmetszve (13/bal ábra), becslést adhatunk az egyes Nap körüli zónák - tehát a zónákból összecsomósodott bolygók - ásványi összetételére. Ezt a becsllést az adiabata mentén folytatva a (13/jobb ábrá)-hoz jutunk, amely a különböző hőmérsékleten (és az adott zónában) a szoláris köddel egyensúlyban lévő kristályos anyagból összeállt bolygók metszetének a bolygó középpontjától a felszínéig egymásra következő rétegeit mutatja be.
 A Merkúr magas olvadáspontú fém-oxidokból, vas-nikkelbőől és korlátozott mennyiségben ensztatitból(MgSiO3) épül föl. A Vénusz összetételében a Merkúrnál felsoroltak mellett a Nap elemgyakoriságának megfelelő teljes ensztatit és részben alkáli aluminoszilikátok is részt vesznek.Földünk már a H2O-t is magukba építő szilikátok övezetének belső peremén akkumulálódott (állt össze). A víztartalmú szilikátok adták a Föld-tömegben kevés (0,05%), de a felszínközelbe koncentrálva számottevő mennyiségű vizet.
 A Föld belsejében a vas háromféle kapcsolatban van jelen: fémes vas-nikkelként, az FeS-ben triolitként és az FeO-ban a köpeny olivinjében (Mg,Fe)2SiO4 és piroxinjében (ill. ezek nagynyomású ásványfázisaiban). A Marsban a vas már csak szulfid, ill. a szilikátokban oxidált formában van jelen. Az ensztatit és az olivin mellett a víztartalmú szilikátok a Mars tömegének 0,3%-át kitevő vízmennyiséget halmoztak a bolygóra.
 E belső zóna kristályait (oxidokat, szilikátokat, nikkel-vasat és szulfidokat) találjuk a meteoritokban uralkodó komponensekként (14. ábra). A kisbolygók látható fényben és közeli infravörösben felvett spektruma gyakran jó egyezést mutat a meteoritokévall, ami közös anyagi felépítésére (esetleg közös eredetre, forgácsolódásra) utal (15. ábra).
 A kivált kristályok a kondenzálódás második szakaszában rugalmatlan ütközésekkel halmazokba tömörülnek. Ezt a folyamatot - amelyet gravitációs kristályosodásnak nevezhetünk a végső strukktúrát, a bolygót egyesítő gravitációs erőről - szemléletesen a Nap körül keringő kristályos anyaghalmazok méretsprektumán követhetjük nyomon. A négy sprektum "pillanatfelvétel" a gravitációs kristályosodás négy korszakából (16. ábra).

1. A szoláris ködből kivált kristályok uralkodóan mikron méretűek.
2. Rugalmatlan ütközésekkel a piciny kristályok kilométeres testekké (planetezimánokká) állnak össze. Ezek már jelentősen módosíthatják egymás pályáját.
3. Romboló ütközések is egyre nagyobb számban fordulnak elő, a méretspektrum darabolódási szakaszais megjelenik.
4. A darabolódási szakaszban jelzett törmeléket a legnagyobb bolygótestek begyűjtik, és egy egyre ritkuló szinten álló darabolódási szakasz állandósul.
 Az ütközéses forgácsolódást a kisbolygók és bizonyos meteorittípusok optikai (közeli infravörös)  színképének hasonlósága bizonyítja. A darabolódási szakasz a kis égitestek méretspektrumából lenyommatként krátersűrűségi diagrammokkal az ősi bolygótestek felszínéről leolvasható (kráterstatisztika). A bolygótestek differenciálódása révén különböző bolygótörténeti korokban felszínre került rétegek (pl. Imbrium emelet a Holdon) egymásra következő korszakokból őrizték meg a Naprendszer kis égitestjeinek méretspektrumát.

Képaláírások
1. ábra. A Naprendszer anyagcsomóinak tömeg szerinti - átlagsűrűséggel átszámítva pedig átmérő szerinti - gyakorisági görbéje. A hisztogram folytatása az egyre kisebb tömegek fellé még bizonytalan. A meredekebb szaggatott vonal azt az eloszllást jelzi, amelyet az üstökösök figyelembevételével nyernénk. Ennek a spektrumnak korábbi (a diagramban az itteni felett húzódó) lenyomatait találjuk meg az ősi bolygótestek felszínén.

2./a ábra. Két alapstrukktúra a Naprendszerben - szimbolikus rajzával, amely a struktúra térbeli rendezettségét mutatja. a) a bolygótest, szintvonalak közé eső rétegblokkokkal, b) a kristályrács, Haüy féle modelljével.
2./b ábra. A stabil strukktúrák a természetben olyan alapegységek, melyek állandóságukat hosszú időn át megőrzik (kvantumlétra), nagy számban fordulnak elő a természetben és a belőlük felépülő strukturákban lényegileg változatlanok maradnak.

3. ábra. A Nappá sűrűsödő gázfelhőből kívül maradt, a perdület leadása során lecsatolódott Szoláris Köd volt a bolygórendszer alapanyaga. A szoláris köd hőmérséklete a protonaptól távolodva csökkent: a köd hőmérséklet-eloszlása határozta meg, hogy a protonaptól adott távolságban mi kristályosodott ki a hülő szoláris ködből. A protonaptól távolodva: vas-nikkel, piroxén, földpát, olivin, troilit - fő meteoritalkotó ásványok -, tremolit, szerpentin, vízjég, ammónia-hidrát, metán-hidrát voltak a legfontosabb kiváló ásványok.

4. ábra. A Föld körüli térség két erőterében  formálódó nagy struktura: a mágneses tér Van Allen övei és a légkörzés öves-gyűrűs cellái. Az alsó ábra a köpenykonvekcióra utal, melynek kialakulásában a termikus gradienstér, valamint ásvány-kőzettani jelenségek (fázisátalakulások, parciális kiolvadás) is részt vesznek.

5. ábra. A holdi rétegsor és időperspektíva. A holdi rétegtannak az U.S. Geological Survey munkatársai által kidolgozott emeletei és három alapvetô holdi rétegtani formáció.

a) A szimbolikus rétegtani piramis" teraszait felülrôl, a legfiatalabbtól lefelé haladva az egyre idősebb rétegtani egységek alkotják. Ez az ábrázolás arra is alkalmas, hogy az időperspektívát" szemléltesse, vagyis azt, hogy mennél távolabbi egy esemény időben, annál nagyobb mértékű változást kellett létrehoznia a felszíni domborzatban ahhoz, hogy nyomait még ma is észlelhessük.
b) Egy kráterformáció kialakulásakor - a kozmikus test becsapódásakor - alapvetően kétféle átalakító hatással kell számolnunk. A korábbi alapkôzet nagyobb részben mechanikai deformációt szenved, kisebb részben a felszabaduló energia hatására megolvad és a törmelékekkel breccsává cementálódik. A becsapódó test anyaga néhány százaléka csupán a kráterformálódás során átalakított alapkőzetanyagnak. A mechanikai deformáció is kétféle természetű. A nagy nyomás és a fellépő nyíróerők hatására föltöredezö alapkőzet, a nagy mennyiségű törmelék, a rugalmatlan deformáció eredménye. Az alapkőzetnek a becsapódás centrumába eső "oszlopa" nagy relaxációs idejű, rugalmas visszahatásként, központi csúccsá emelkedik. Ugyancsak rugalmas természetű a kőzetanyagot érô deformációknak az a része, amely a törmeléket a becsapódó test nagy impulzusának (lendületének) ellenhatásaként szétteríti. E törmeléktakaró kialakításában, mivel a törmelék "hajítása" gravitációs térben történik, a bolygótest gravitációs erőtere is részt vesz (a felszíni gravitáciös gyorsulás mértékében).
c) Több látható oldali, körkörös, holdi medencét lávarétegek töltöttek föl. E mare bazalt takarók elrejtik a medencék eredeti körkörös szerkezetét. Gyakran jól elkülóníthetôk a fiatalabb és az idősebb mare-rétegek.
d) A holdfelszín legutoljára létrejött körkörös medencealakulatait már nem tudták teljesen lefödni a mare-rétegek. A körkörösen, vetôkkel földarabolt, medence körüli gyűrűs blokkok "röghegységként" emelkednek ki - részben törmeléktakaróval fedetten - környezetükbôl.

8. ábra. A holdfelszín jellegzetes területei - mint krátersűrűségi görbéjükbôl is láthatjuk - különböző korúak. Egy-egy nagy dátumsík krátersűrűségi görbéje a Naprendszer kristályhalmazokból álló "gázának" dátumsík-korabeli tömegspektrumáról őriz "lenyomatokat". A kráterekkel borított felföldek a telítettségig kráterezett legősibb felületdarabok. A Naprendszer korai - összeállási? - korszakának tömegspektrumát mutatják. A tipikus felföldek kis kráterek irányában lehajló görbéje azt jelzi, hogy nagy léptékű erózió pusztította őket (pl. helyi vulkáni elöntések lehettek ilyenek). A Naprendszer "kristály-gázának" egy későbbi, "lehűltebb" telítettségi tömegspektrumát mutatják az átlagos mare-felületek. Krátersűrűségi görbéjük a kisebb kráterek irányában azért emelkedik, mert a másodlagos krátereket is hozzászámolták a felületdarab primer krátereihez. A három, fiatal, sugársávos-kráter körüli takaró viseli a legfiatalabb spektrumdarabokat. A medencék és marék egymástól távol eső krátersűrűségi görbéje ékes bizonyíték arra, hogy a mare-elöntések nem a koncentrikus gyűrűs medencékkel egyidős dátumsíkok. (Az Orientale- medence a legfiatalabb közülük.)

13. ábra. A Naprendszer kristályos anyagaiból - saját Földünkön kívül - a meteoritok jelentették az első mintavételt. Egyik családjuk a kondritok szilikátásvány "cseppeket" őriznek: az ősi kondenzálodás nyomait. Másik csoportjuk az akondritok egyszerű bazaltokhoz hasonlóak. Ezek már differenciálódás termékei csakúgy mint a kö-vas és vasmeteoritok is. A bal oldali oszlop a nikkel-vas-tartalom szerinti durva osztályozást mutatja be: a középső oszlopban egy - a csoportot szétdaraboló - újabb paraméter szerint történik az osztályozás finomítása. A vasmeteoritoknál a nikkel-tartalom a kő-vas meteoritoknál a MgO-tartalom, a kondritoknál a fémtartalom és a FeO-tartalom, az akondritoknál pedig a CaO-tartalom és a FeO-tartalom ez a finomító paraméter. A jobb oldali oszlopban a fő ásványösszetételt adjuk meg (Anders nyomán).

14. ábra. Az aszteroidák, aldebódjukat tekintve, két csoportra válnak szét. E két csoport megegyezik a visszavert spektrum alapján megállapított - C, a szenes kondritokéhez hasonló, és S, a szilikát- és nikkel-vas-tartalmú meteoritekéhez hasonló spektrumú két nagy kisbolygó spektrálosztállyal.

15. ábra. A kristályos anyagmorzsák ütközéses csomósodási folyamatát, összetömörülési-szétdarabolódási egyensúlyát és a bolygóknak e "kristálygázból" az ütközések, majd a gravitációs munkavégzés során történt "kicsapódását" követhetjük nyomon a Naprendszer kialakulásának egy-egy pillanatára elkészített méret-spektrumon. A ferde egyenes darabolási spektrum - különböző kialakulási korszakokból, lenyomatként-az ősi bolygótestek nagy dátumsíkjainak krátersűrűségi görbéjében máig fennmaradt: mérhető (Hartmann nyomán).
 

(c) Bérczi Szaniszló
2001.04.