Sokat elárul hősugárzásuk Naprendszerünk égitesteiről – nemzetközi bolygókutatási konferenciát szerveztek az MTA csillagászai

Az MTA Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont Csillagászati Intézet február 20-22. között rendezte meg a Magyar Tudományos Akadémia Székházában a Thermops 3 (Thermal Models in Planetary Science) konferenciát, amely egy szűkebb témával, a bolygókutatásban használt hőtani modellekkel foglalkozik.

A bolygókutatásban használt hőtani modellek témaköre viszonylag fiatal tudományterületnek számít. Az első infravörös (vagyis a hősugárzást detektáló) méréseket kisbolygókról csak az 1980-as években végezték, és ekkor jelentek meg az ezeket értelmező első, kezdetleges hőtani modellek is.

Az infravörös megfigyeléseknek és az ezeket felhasználó hőtani modelleknek a jelentősége, hogy segítségükkel távoli mérésekkel is diagnosztizálhatjuk az égitestek – elsősorban a Föld-típusú bolygók, törpebolygók és kisbolygók – felszíni összetételét, felszínük szerkezetét és egyéb alapvető fizikai jellemzőiket.

A legtávolabbi – a Neptunuszon túli – kisbolygók esetében egyedül ezekből a mérésekből és modellekből tudunk az ottani égitestek legfontosabb fizikai tulajdonságaira következtetni egy jelentősebb mintára – ez általában csak egy-egy kiválasztott, űreszközök által meglátogatott égitestre lenne lehetséges. Az ilyen kutatóprogramok – amelyekben pl. űreszközök szállnak le bolygók vagy kisbolygók felszínére, ott méréseket végeznek, illetve mintát hoznak vissza a Földre, a Naprendszer közelebbi vidékein, a Föld körüli térségben – is rendkívül fontosak, mert a távolról végzett hőtani megfigyelések eredményei így a mintákkal közvetlenül összevethetőek. A Thermops-3 konferencia előadói között ott voltak két, jelenleg is zajló ilyen misszió, a Hajabusza-2 (Ryugu kisbolygó) és az OSIRIS-REx (Bennu kisbolygó) vezető kutatói is.

A képen a potenciálisan veszélyes Apophis kisbolygó megvilágítottsága (felső képsor), a felszínről kisugárzott teljesítmény (W/m2), illetve a felszíni hőmérsékleteloszlás látható (alsó képsor) két időpontban, a Herschel űrtávcső mérései alapján kapott hőtani modell szerint. A mérésekkel pontosítani lehetett a kisbolygó méretére és összetételére vonatkozó becsléseket, ami alapján az Apophis tömege jóval nagyobb, mintegy háromszor akkora, mint azt korábban gondolták. Ez pedig jelentősen befolyásolja a kisbolygó becsapódási valószínűségére vonatkozó számításokat Forrás: Müller, T.G.; Kiss, Cs.; Scheirich, P.; Pravec, P.; O'Rourke, L.; Vilenius, E.; Altieri, B., 2014, Astronomy and Astrophysics, 566, 22

A közvetlen mintavételek mellett a laboratóriumi kísérletek jelentik a hőtani modellek másik alappillérét. A konferencián hangsúlyosan szerepelnek a nagy infravörös égfelmérő programok és az azokhoz kapcsolódó adatbázisok, amelyek a hőtani modellekhez a bemenő adatokat szolgáltatják.

Az MTA CSFK Csillagászati Intézetének kutatói 2009-től kezdve vezető szerepet játszottak a Herschel infravörös és szubmilliméteres űrtávcső „TNOs are Cool!” kulcsprogramjában, a Neptunuszon túli vidéket feltérképező legnagyobb ilyen mérési programban. Kiss Csaba vezetésével pedig jelenleg is részt vesznek a „Small Bodies: Near and Far” Horizon 2020-as programban, amelynek egyik legfontosabb célja a hőtani mérések és modellek eredményeinek közzététele a tudományos közösség számára.

A naprendszerbeli égitesteken jól tesztelhető modelleknek óriási jelentőségük lesz a közeljövő exobolygó-missziói során kapott infravörös mérések eredményeinek helyes értelmezésében is. Ilyenek lesznek többek között a 2020-as évek végén induló ARIEL űrtávcső mérései is. Ennek előkészítésében az MTA CSFK Csillagászati Intézetének kutatói is aktívan közreműködnek.

A Thermops-3 konferencia támogatói a Magyar Tudományos Akadémia, illetve az Európai Unió Horizon 2020 kutatási és innovációs programja. A konferencia hazai szervezői Kiss Csaba, Marton Gábor, Szakáts Róbert és Takácsné Farkas Anikó, az MTA CSFK Csillagászati Intézetének kutatói.

A címlapi képen a Ryugu kisbolygó kompozit optikai és hőmérsékleti képe, forrás: JAXA, Roman Tkachenko.‏