2018.02.02.

Túl puha az Europa és az Enceladus a leszálláshoz?

A 2020-30-as évekre tervezett űrszondák e két távoli holdat fogják meglátogatni, s talán leszállóegység is utazik majd velük, hogy a jéggel borított (ám a jégkéreg alatt folyékony vizet tartalmazó) holdak felszínét helyben vizsgálhassák.
Egy új kutatás szerint azonban a két hold felszíne távolról sem biztos, hogy alkalmas lesz a szondák leszállásához.
A kutatást laboratóriumi szimulációval végezték el: alumínium-oxid (Al2O3) port használtak, ugyanis ez az anyag a leginkább hasonló viselkedésű a nagy fényességű, légkör nélküli holdak, mint pl. az Enceladus vagy az Europa felszínét borító regolit szimulálására. Egy bolygószerű égitest felszínéről visszavert fény részben polarizált, a polarizáció foka függ a felszínt borító anyagtól, illetve attól, hogy a felszín milyen textúrájú. Minél kisebb szögben látunk rá a felszínre, annál inkább negatív a polarizáció, illetve még negatívabb lesz, ha a felszín bonyolultabb textúrájú. Évtizedek óta észleltek az említett holdaknál, valamint pár aszteroidánál is különösen erős negatív polarizációt, ez ösztökélte a kutatókat a regolit-analóg anyaggal végzett kísérletekre. (Érdekesség, hogy egészen 1959 szeptemberéig, mikor az első orosz holdszonda leszállt a Hold felszínén, hasonló okból úgy vélték, hogy a felszínt borító porban el fognak majd süllyedni a leszállóegységek, illetve az űrhajósok.)

A kísérleteket egy nemrégiben kifejlesztett eszközzel, a goniometrikus fotopolariméterrel végezték el, ami alkalmas arra, hogy a fényes felületről visszaverődő fény polarizáltsága és erőssége alapján a felületet alkotó szemcsék méretére lehessen következtetni. Az eszközzel korábban végeztek vizsgálatokat már alumínium-oxid porral, s a polarizáltsága szinte teljesen azonos azzal, amit csillagászati mérések során a pl. az Europa felszínéről visszaverődő fény esetében tapasztaltak, vagyis mind a műszer, mind a kísérleti alapanyag megfelel a hold felszínének s az onnan visszaverődő fény szimulálására. Tizenhárom eltérő szemcseméretben használták fel a port a vizsgálathoz, s ezekre rá világítottak, s a visszavert fény polarizáltságát minden szemcseméretnél megmérték.
A lefolytatott vizsgálatokból arra jutottak a kutatók, hogy a holdak felszínén lévő regolit mikronnál is kisebb méretű, s a szemcsék nagyon laza szerkezetet alkotnak a felszínen, 95% köztük az üres tér. Ez a frissen hullott hónál is sokkal kisebb sűrűségű felületet jelent, azaz a majdan meglátogatni kívánt holdak felszínét igen süppedős, puha porréteg fedi.

A mérések persze csak a felszín legfelső, igen vékonyka rétegére vonatkozó információt adnak, így azt nem tudhatjuk, hogy valójában mennyire vastag az ilyen tulajdonságú regolitréteg. Erre a kérdésre majd pl. az NASA Europa Clipper nevű keringő szondájától kaphatunk választ, a szondát 2022-25 körül tervezik majd elindítani.

A kutatás eredményei alapján a tudósok még egy érdekes lehetőségre hívták fel a figyelmet: a mérésekhez használt alumínium-oxid port fel lehetne használni akár arra is, hogy Földünk sztratoszférájába juttatva a napsugárzást visszaverő hatását kihasználják, s így a globális felmelegedés elleni klímamérnöki lehetőségek közé is bekerülhet. Ehhez természetesen az anyagnak és a viselkedésének, kölcsönhatásainak további pontos vizsgálataira is szükség van, de a jelen mérések alapján hatékony segítséget jelenthetne.

A kutatásról született tanulmányt az Icarus folyóirat jelenteti meg márciusi számában.

A Universe Today cikke, valamint az eredeti angol nyelvű cikkek ITT és ITT, valamint a olvashatók.

Fordította: Landy-Gyebnár Mónika
(További fordítások a szerzőtől facebookon:  Égen – Földön – Föld alatt)

Nincs még értékelés

Értékelés

About the Author: