A Pioneer-11- és Voyager-szondákról szóló sorozat második részében az űrszondák egy igen fontos állomására, a Szaturnusz környékén végzett tevékenységükre térünk ki kicsit bővebben.
A Voyager-1 1980. november 12-én, a Voyager-2 pedig 1981. augusztus 25-én került legközelebb a Naprendszer legtekintélyesebb gyűrűjével büszkélkedő bolygólyához. A Szaturnusz gyűrűrendszeréről készített képek igen jó felbontásban készültek, ennek köszönhetően az eddig többé-kevésbé összefüggő arculatot mutató gyűrűk, több száz apró vékonyra bomlottak. Kiderült továbbá az is, hogy a sötétebb részek nem egyszerűen csak rések, hanem apró, finom porral kitöltött gyűrűsávok. A bolygó gyűrűrendszere további érdekességeket tartogatott a tudósok számára: az F-gyűrű eddig ismeretlen tulajdonságait fedezték fel, a szondák sok helyen egymásba csavarodó íveket fotóztak le.
Mint már írtuk, a szondapárost megelőzően volt egy másik misszió, hasonló célokkal. A Pioneer-11 1973-ban indult, 1979. szeptember 1-jén érte el a Szaturnuszt. Feladata a bolygó fényképezése, infravörös és ultraibolya sugárzásának mérése, mágneses terének vizsgálata volt. A szonda a Szaturnusz gyűrűjének külső részétől 3500 km-re, északról dél felé lépte át a gyűrű síkját. A bolygó déli féltekének felhőzetét 21 ezer km-re közelítette meg. A Szaturnusz mágneses tere (a Jupiter környezetében végzett mérési eredményeket figyelembe véve) viszonylag gyenge dipóltérnek adódott. A mágneses tengely a bolygó forgástengelyével nagyjából egybe esett. A magnetoszféra szabályos, időnként még a Titanig is elér. (Itt jegyzendő meg, hogy a magnetoszféra mérete ennél jóval nagyobbnak bizonyult a Voyager-mérések alapján.) A mágneses tér erővonalai mentén haladó töltött részecskék jelentős részét a gyűrűk felfogják. A Szaturnusz sugárzási övezete a Jupiterénél jóval gyengébb. Az űrszonda a Szaturnusz-megközelítés teljes ideje alatt kapott akkora dózisterhelést, mint a Jupiternél egyetlen perc alatt. A sugárzási övek elhelyezkedése igen erős korrelációt mutat a holdak bolygótól mért távolságával. A Pioneer-11 lefotózta a bolygó gyűrűit, az A-gyűrűn belül egy keskeny újabb gyűrűt is felfedezett. Sőt, a gyűrűn kívül egy „kisbolygó-öv” jelenlétét mutatta ki. (Később „kisbolygó-öv” elnevezés helyett a G-gyűrűt használták.) Nem sikerült ugyanakkor a D és az E fátyolgyűrűket, noha az E-n át is haladt az űrszonda. Sőt! A Voyager-megfigyelésekben igen fontos szerepet kapott F-gyűrűt is a Pioneer-11 fedezte fel. Az űrszonda a Voyager-ikrekhez hasonlóan több új holdat fedezett fel. Érdekes, hogy az újonnan felfedezett holdak és gyűrűk helyét a sugárzás mértékével való erős összefüggés miatt elsősorban a részecskefluxus csökkenéséből állapították meg, anélkül, hogy azt optikailag minden esetben sikerült volna megfigyelni. A Pioneer-11 képein a kis felbontás miatt a bolygó felhőzetén nem lehetett különösebben sok részletet megkülönböztetni.
A Voyagerek segítségével nemcsak gyűrűrendszeréről, hanem magáról a Szaturnuszról is sok, eddig ismeretlen érdekességet tudhattunk meg. A nagyfelbontású kameráknak köszönhetően más képet kaphattunk, mint a csillagvizsgálók által végzett megfigyelések alapján. A szondák a spektrum különböző tartományiban készítettek képeket. Pontosítva a megfigyeléseket, megtudtuk, hogy a Szaturnusz felső légköre 7 %-ban áll héliumból, a többi részt többségében hidrogén alkotja. A szondák kimutatták a bolygó változatos formákat mutató felhősávjait is. Míg a Voyager-1 nem mutatott túl sok részletett, a Voyager-2 sokkal érzékenyebb kamerája hihetetlenül sok alakzatot tárt fel előttünk. Fény derült továbbá arra is, hogy a bolygó egyenlítője környékén a szaturnuszi szél megközelítőleg 500 m/s -os sebességgel fúj. Minkét szonda vizsgálta a Szaturnusz tengelyforgási idejét ami átlagosan 10 óra 39 perc 24 másodperc a mérések alapján. A differenciális rotáció miatt – gázból álló égitesteknél a pólusok körül más sebességgel forog az anyag, mint az egyenlítőnél – csak átlagos forgási időről beszélhetünk. Sikeresen kimutatta a szondapáros a bolygó pólusai felett kialakuló különleges jelenséget, a Szaturnusz sarki fényét. A Voyagerek tehát rendkívül sok új információval szolgáltak a Szaturnuszról, az eddigiekhez képest mindenképp új perspektívába helyezték a bolygókutatást. Komolyabb felbontásban csak a Titant sikerült lencsevégre kapni, de felhőzete miatt a hold nem mutatott részleteket.
A szakemberek érdeklődését érthetően felkeltette ez a rejtélyes sűrű légkör, és abban reménykedve, hátha találnak a felhőzeten egy kis rést, egyre közelebb irányították hozzá a Voyager-1-et. A légkörön nem talált lyukat, néhány felhőfoszlányt azonban sikerült megörökíteni. A szonda végül olyan közel merészkedett a Titanhoz, hogy a hold gravitációja „kirepítette” a Naprendszer síkjából. (Ehhez persze a Titan önmagában nem lett volna elég. A „hintamanőverhez” hozzásegített a közeli Szaturnusz is.)
A Voyager-2 immáron magányosan folytatta útját, hogy további érdekességekkel szolgáljon a Naprendszer óriásbolygóiról.
Boros-Oláh Mónika
Kapcsolódó cikkek: Kapcsolódó linkek:
A szondák azonban természetesen nem csak magát a bolygót tanulmányozták. Felfedeztek egy tucat kisholdat a Szaturnusz körül, amik a Naprendszer többi holdjához hasonlóan kráterekkel teletűzdelt felszínt mutatnak. (Már amelyik holdról néhány pixelnél jobb képet sikerült készíteni.) S persze feltűnt a rendkívül érdekes Titan is. Vastag légköre az első holdlégkör, amit az űrkutatás történetében felfedeztek. A Titant Christiaan Huygens 1655-ben fedezte fel, és mintegy 325 év múlva a szakembereket lenyűgözte e hold átláthatatlan sűrű légköre. A légkör fő összetevője a nitrogén, kis részben pedig a metán. (Korábban úgy gondolták, hogy a légkör főként metánból áll.) A Voyager-1 infravörös és ultraibolya spektrométerének mérései megmutatták, hogy a metán csupán 3-6%-ot tesz ki a légkörnek, a nitrogén pedig 85-90%-ot. A nitrogén kimutatására úgy került sor, hogy a szonda 1980. november 12-én olyan pályáról tanulmányozhatta a Szaturnusz legnagyobb holdját, hogy a Földre küldött rádiójelek keresztezték a Titan vastag légkörét. A hold anyaga szilikát (kőzet), jég és ammónia. Az ammónia fagyásgátlóként viselkedik a Titanon, feltehetően ez az anyag nem engedi, hogy a hold felszíne teljesen megszilárduljon. A felszínen metánóceánok jelenlétét valószínűsítik a tudósok, mivel kimutatták, hogy a légkörben lévő metán egy idő után elbomlik, s ezek az óceánok megfelelő magyarázatot adhatnak a szénhidrogén-utánpótlásra.
Pioneer-10: A szív még dobog, de már alig halljuk...
Voyager–1: elérte a 90 csillagászati egységnyi távolságot az űr vándora!
A Voyager-program honlapja
A Pioneer-10, -11 szondák honlapja
Voyager – Küldetés a külső bolygókhoz
A Spitzer Űrtávcső szerves anyagokra bukkant távoli, fiatal csillagok körüli porkorongokban. Ezek minden bizonnyal születő bolygórendszerek helyszínei.
