Egy közös Amerikai és brit tudóscsoport bejelentette, hogy a Vénusz légkörében olyan molekulára bukkantak, amely akár az élet jelenlétre is utalhat.
Rádióteleszkópos megfigyeléssel foszfin jelenlétét mutatták ki bolygószomszédunk légkörében. A foszfin vagy foszfor-hidrogén egy szervetlen foszforvegyület, szerkezete az ammóniához hasonló, egy foszfor és három hidrogén atomból áll. Színtelen, kellemetlen (fokhagymaszerű) szagú gáz. Bűze annyira erős, hogy már a legcsekélyebb mennyiségben is jól érezhető. Erős méreg. Legalábbis számunkra.
A Földön is jól ismert a foszfin az élet egy különleges formájának mellékterméke. Oxigénmentes környezetben élő baktériumok állítják elő. A foszfinra a Vénusz légkörének felső részében bukkantak, ez akár arra is utalhat, hogy ebben a régióban élet lehetséges.
A tudósok elismerik, hogy foszfin természetes körülmények között, élet jelenléte nélkül is kialakulhat. De a Vénusz esetében nem találtak ilyen folyamatokat.
A felfedezés a Hawaii-n található JMCT, és a chilei ALMA rádióteleszkópnak köszönhetjük.
Természetesen nagyon korai még felkiáltani, hogy földönkívüli élet nyomára bukkantunk. Ez csupán egy jó kezdet arra, hgy érdemes kiemelten foglalkozni ezzel a bolygóval.
Az európai-orosz közös fejlesztésű Trace Gas Orbiter űrszonda különleges zöld fényt észleltek a Mars légkörében. A fény ahhoz hasonló, amit a Föld légkörének a peremén figyelhetnek meg ritkán az űrhajósok. Ez az első eset, hogy idegen bolygó körül megfigyelték, bár a kutatók régóta sejtették, hogy ez nem csak a Földre jellemző jelenség.
Művészi reprodukció
Ez nem olyan, mint amilyen az északi vagy déli fény, különbözik a klasszikus sarki jelenségektől. A fény az oxigénatomok és a napfény reakciójából születik, a légköri molekulák és a Napból érkező töltött részecskék ütközéseinek eredménye.
A Föld esetében a kölcsönhatást jelentősen befolyásolja a bolygó erős mágneses mezeje, mely ezeket a részecskéket a sarkok felé vonzza. A fény a Marson nem így fókuszálódik, mivel ennek a bolygónak nincsen globális mágneses mezeje, ennek ellenére a fényjelenség létezik.
A napfény megnöveli az oxigénatomok energiaszintjét, majd amikor azok visszakerülnek nyugalmi állapotukba, fényt bocsátanak ki. A két jelenség hasonló, de nem ugyanaz. A Föld bőségesen tartalmaz oxigént a légkörében, a Marson azonban jórészt csak a szén-dioxid lebomlásának termékeként van jelent. A napfény a szén-dioxid egyik oxigénatomját szabadítja fel, és ennek az atomnak az áthelyeződése okozza a zöldes fényt.
A műhold az oxigén jelenlétét spektrométerével észleli. A műszer 80-120 kilométeres magasságban végez mérést. A pontos magasság a szén-dioxid nyomásától függ. A fénykibocsátás magasságának megfigyelése alapján meg lehet mondani, milyen vastag a légkör és hogyan változik.
A Föld körül megfigyel jelenség
Ezek az információk azért hasznosak, mert segíthetik a következő missziókat is, a zöld fény megfigyelése ugyanis segítheti azokat az eszközöket, melyek a Mars-szondák légkörbe való belépését, süllyedését és landolását irányítják.
Régóta kísérti a csillagászokat a gázóriások légkörének hőmérséklete. A Föld esetében a légkör hőmérsékletéért és a kialakuló időjárási jelenségéért a Nap a felelős. A belőle áradó energia melegíti fel a légkört és ez minden jelenség forrása.
Azonban ez nem ad magyarázatot a gázóriások légköri jelenségeire. A gázóriások egyszerűen túl messze vannak a Naptól ahhoz, hogy annyi energiát meríthessenek belőle, amennyi mondjuk a Jupiter viharaiért felelősek. Van olyan gázóriás, amelynek a légköre háromszor több energiát sugároz ki, mint amennyit a Napból merít.
A NASA kutatói a Cassini űrszonda adatait elemezve állítottak fel új elméletet a Szaturnusz, így valószínűleg a többi gázóriás felső atmoszférarétegének forróságára: ennek a bolygó északi és déli sarkainál kialakuló sarki fény lehet az oka. A napszél és a Szaturnusz holdjából származó elektromosan töltött részecskék kölcsönhatásából kialakult elektromos áramlatok okozzák a fényt és melegítik fel a légkör felső rétegét. Csakúgy, mint a Földön is megfigyelhető északi és déli fény esetében, a tudósok az aurórák tanulmányozása segítségével állapíthatják meg, mi zajlik egy bolygó légkörében.
Ez az első kutatás, mely a legteljesebben térképezett fel egy kevéssé ismert területet, egy gázóriás hőmérsékletét és atmoszférája felső rétegét, azt a területet, amely oly kevéssé ismert. Ez az első alkalom, hogy az adatoknak köszönhetően a sarkvidéktől sarkvidékig meg tudták vizsgálni a felső légkörtés megfigyelték a mélységgel változó hőmérsékleteket is.
A hő áramlásáról készített teljes kép segítségével a tudósok megérthetik, hogyan melegítik a sarki fény elektromos áramlatai a Szaturnusz légkörének felső rétegét és hogyan hajtják a szeleket. A globális szélrendszer az egyenlítő irányába szétoszlatja ezt az energiát, mely eredetileg a sarkok közelében összpontosul. Ez az energia kétszer olyan erővel növeli a hőmérsékletet, mint ahogyan azt a Nap tenné.
Görög és német kutatók közös kutatásban festményeket elemezve vizsgálják az időjárásváltozás okozta környezetszennyezést. Híres alkotók festette naplementék színei alapján meg lehet becsülni, mennyire volt szennyezett a Föld légköre a múltban.
Az óriási vulkánkitörésekkel a légkörbe kilökődő hamu és gáz részecskéi (aeroszoljai) visszaverik a nap egyes sugarait, így különleges, a szokottnál vörösebb árnyalatúra színezik az alkonyatot.
Amikor az indonéziai Tambora tűzhányó 1815-ben kitört, az európai festők úgy láthatták, színt vált az égbolt. A kilövellt por és gázok a légkörbe kerülve körülölelték a Földet, és amint lebegő részecskéik visszaverték a napsugarakat, ragyogó vörösre és narancsra festették a napnyugtát még akár három évvel a kitörés után is. Akkoriban William Turner angol festő örökítette meg vásznain ezeket a lélegzetelállító naplementéket. A tudósok az ő művei mellett más nagy mesterek festményeit is elemezték, hogy információt szerezzenek a légkör hajdani összetételéről.
Az Athéni Akadémia légkörfizikusainak kutatócsoportja olyan napnyugtafestmények nagy felbontású fotóit elemezte, amelyek 1500 és 2000 között készültek. Ebben az időszakban a Földet több mint 50 gigászi vulkánkitörés rázta meg. A több száz festmény analízisével arra kerestek választ, vajon az egyes műveken a horizont vörös-zöld aránya elárulja-e, mennyi aeroszolrészecske került az atmoszférába. Azt fedezték fel, hogy a nagy mesterek festményein ez az arány erősen összefügg a légkör aeroszoltartalmával. Nem befolyásolja, ki volt a művész és milyen iskolához tartozott.
Ha több aeroszol szennyezi az eget, az vörösebbnek tűnik. Hasonló hatások tapasztalhatók ásványoknál, illetve ember alkotta aeroszolok esetében. Ezután kísérlettel is alátámasztották feltevésük helyességét.
Megkértek egy híres festőt, készítsen képeket a naplementéről a görögországi Ídra szigetén, míg elhalad felette egy szaharai porfelhő, illetve az esemény után. A művész nem tudott a felhőről. A tudósok összehasonlították a légköri aeroszolok modern műszerekkel mért optikai átlátszóságát azokkal az értékekkel, amelyeket a festmények vörös-zöld aránya alapján becsültek, és az találták, a kettő közel áll egymáshoz.
Mivel az aeroszolok visszaverik a napfényt, abból kevesebb éri el a Föld felszínét, ezért a hőmérséklet lehűl. A Tambora kitörése nagyjából tízezer embert ölt meg, ezután több mint 60 ezren az éhezés vagy a betegségek áldozatai lettek a katasztrófát követő „vulkáni télben”. Abban az évben – írják – elmaradt a nyár.
A XXI. században óriási vágy lett a tökéletes kávé előállítása. Baristák keresik milliós kávéfőző gépek mellett állva az abszolút módszert. Egy új vállalkozás a világűrt szúrta ki a új kísérletéhez. Egy amerikai és egy egyesült arab emírségekbeli vállalkozó jövőre tervezi a világűrbe juttatni kávépörkölő kapszulájukat.
Mi lehet tökéletesebb, mint a visszatéréskor keletkező súrlódás hője. A kapszula a Föld légkörébe való visszatéréskor keletkezett hőt használja fel a kávészemek pörköléséhez, amint azok egy túlnyomásos tartályban lebegnek. A tartályban a kávészemek mindenhol megpörkölődnek, és ily módon tökéletes kávét lehet előállítani.
A Földön azért nem lehet tökéletes, mert a kávészemek pörkölés közben össze-vissza hánykolódnak, eltöredeznek és a pörkölő forró felületével érintkezve pörkölődnek meg. De a súlytalanságban a kávészemek lebegnek a forró tűzhelyben, egyenletesen elosztott hőt kapnak, és szinte tökéletesen megpörkölődnek.
A 300 kilogramm szemeskávét tartalmazó kapszulát egy rakétával juttatják a világűrbe, mintegy 200 kilométeres magasságba. A szemek abban a hőben pörkölődnek meg, amely akkor fejlődik, amikor a kapszula visszatér a Föld légkörébe, a túlnyomásos tartályban a hőmérsékletet 200 Celsius-fok körül tartják. Már tárgyalásokat folytatnak olyan magán rakétagyártó cégekkel, mint a Rocket Lab és a Blue Origins.
Az űrben pörkölt kávéból Dubajban, a vállalkozópár Space Roasters nevű cégének székhelyén fognak először kávét főzni. Azt még nem tudni, mennyibe fog kerülni egy csésze kávé.
Még a Readingi Egyetem tudósát, Chris Scottot is letaglózta saját felfedezése: a második világháborúban a szövetségesek által ledobott bombák olyan erejűek voltak, hogy átmenetileg a Föld légkörének felső rétegét is felmelegítették.
A bombák romokat és hamut hagytak maguk után a földön, de egy kutatás szerint a robbanások hullámai még 1000 kilométerrel Nagy-Britannia felett is érezhetőek voltak. Minden légitámadás legalább 300 villámcsapásnyi energiát szabadított fel.
Tanulmányukhoz a kutatók a Radio and Space Research Station napi jelentéseit elemezték. Azt vizsgálták, hogyan változott az elektronok koncentrációja az atmoszféra felső rétegében a szövetségesek 152 európai légitámadásakor. Kiemelten figyelték a Berlin bombázása idején és a normandiai partraszállást támogató légicsapásokkor gyűjtött adatokat.
Amikor egy bomba felrobbant, az elektronkoncentráció jelentősen visszaesett, és ennek hatásaként a légkör felső rétege felmelegedett. Slough fölött kicsi, de érzékelhető volt az ionoszféra meggyengülése, pedig a bombákat több száz kilométerrel odébb dobták le.
Ez a hatás átmeneti volt, és csak csekély mértékű hőmérsékletemelkedést okozott az atmoszférában. Az ionoszférára gyakorolt hatás csak addig tartott, amíg a hő el nem illant.
A kutatás segít annak megértésében, hogy milyen hatással vannak a természeti erők, mint a villámlás, a vulkánkitörés és a földrengés a Föld légkörének felső rétegére. Ugyanakkor az ionoszféra egészének tanulmányozásához is lényeges lehet.
Egy nemzetközi kutatócsoport aggasztó forgatókönyvet állított fel a klímaváltozással kapcsolatban. Még ha a szén-dioxid-kibocsátást sikerül a párizsi klímaegyezményben megfogalmazott korlátok (1,5-2 Celsius-fokos felmelegedés) között tartani, akkor is fennáll a kockázata annak, hogy a Föld tartósan és visszafordíthatatlanul üvegházzá válik.
Sokkal gyorsabb átmenetre van szükség egy emisszió-mentes világgazdaság felé. Ha az „üvegház Föld” klíma hosszú távon rögzül, globálisan 4-5 Celsius-fokkal lesz magasabb az átlaghőmérséklet az iparosodás előtti időszakhoz képest, a tengerszint 10-60 méterrel lesz magasabb mint napjainkban .
Will Steffent, az Ausztrál Nemzeti Egyetem és a Stockholmi Egyetem kutatója. szerint az ember okozta üvegházhatású gázkibocsátás a Földön uralkodó hőmérséklet nem egyedüli meghatározója. A tanulmány azt vetíti előre, hogy az ember előidézte 2 Celsius-fokos globális felmelegedés hatással van a Föld más rendszereire is, ami további felmelegedést generál, még akkor is, ha sikerül leállítani az üvegházhatású gázkibocsátást. Hogy elkerüljük ezt a forgatókönyvet, szükség van arra, hogy az emberi tevékenység a bolygónk kizsákmányolásától a jó sáfárkodás irányába mozduljon.
Jelenleg a globális átlaghőmérséklet 0,17 Celsius-fokkal növekszik évtizedenként, és egy Celsius-fokkal magasabb az iparosodás előtti időszakhoz képest.
Aznemzetközi kutatókcsoport tíz természeti folyamat – az örökké fagyott talaj olvadása, az óceánfenékről a metánhidrát elvesztése, a talaj- és az óceán szénelnyelő képességének csökkenése, az óceánokban a bakteriális légzés növekedése, az Amazonas esőerdőinek, az északi erdőknek a pusztulása, az északi félteke hótakarójának csökkenése, az északi-sarki nyári tengeri jég elvesztése és az Antarktisz körüli tengeri jég és jégmezők csökkenése – hatásait vizsgáltak.
Az elemzések szerint ezek az elemek dominóhatást idézhetnek elő. Ha az egyik elem eldől, tovább löki a többit. Nagyon nehéz lesz, vagy lehetetlen megállítani azt, hogy az egész dominósor ne dőljön össze. Lakhatatlanná válnak helyek a Földön, ha az ‘üvegház Föld’ valósággá válik.
Hogy el lehessen kerülni ezt az állapotot többre van szükség, mint az üvegházhatású gázkibocsátás csökkentésére. Javítani kell például az erdő-, a mezőgazdaság és a talajgazdálkodást, a biológiai sokszínűség megőrzését, olyan technológiákra van szükség, amelyek lehetővé teszik a szén-dioxid kivonását a légkörből és megoldja a föld alatti tárolását.
Egy közös európai és orosz küldetés, az ExoMars keretein belül a vörös bolygó légkörét és az életre utaló jeleket kutatnák egy műhold és egy felszíni marsjáró segítségével.
Március 14-én indult útjára Bajkonurból a küldetés első két eleme, a légköri nyomgázokat kutató műhold (TGO – Trace Gas Orbiter), és egy Schiaparelli névre hallgató landolóegység, amely sok tudományos mérőműszert ugyan nem tartalmaz, sokkal inkább a leszállás egyfajta próbájaként fog funkcionálni.
A két egység hét hónapon keresztül utazik majd a Mars felé, ahol október 16-án különválnak, és elkezdik saját feladataikat végezni. A TGO elliptikus pályájáról légköri fékezéssel lassul majd egy 400 km magas körívre, míg a Schiaparelli három nappal később leszáll.
A biológia jelei
A nyomgázok a légkör azon összetevői, amelyek 1%-nál alacsonyabb arányban vannak jelen. Tipikus példa erre a Földön az argon, vagy a legnagyobb üvegházhatású gáz, a víz. A mostani kutatást egy korábbi, 2004-es mérés miatt kezdeményezték, amikor az Európai Űrügynökség (ESA) Mars Express műholdja váltakozó mennyiségben metánt fedezett fel a legközelebbi szomszédunk levegőjében. Mivel az geológiai szempontból nagyon rövid életű gáz, minden bizonnyal kell valahol lennie a felszínen valaminek, ami kibocsáthatja: ez lehet kémiai, de biológiai eredetű is.
A TGO a korábbinál három nagyságrenddel pontosabb adatokat lesz képes mérni, így bárhogy is lesz, mindenképpen érdekes eredmények születnek: ha kémiai folyamat a felelős, akkor az aktív vulkanikus tevékenységre utal, amely létfontosságú lehet a prebiotikus körülmények kialakításában, ha pedig ez kizárható, akkor pedig egyre több jel fog mutatni a létező marsi élet felé.
A légköri kutatásokon kívül képi megoldásokkal felszíni vízjégmezőket is keresni fognak, amely kijelölhet későbbi leszállóhelyeket. Az ExoMars keretein belül 2018-ban az űrügynökségek ugyanis egy marsjárót is elindítanak majd, annak érkezése után a TGO fog felelni annak kommunikációjáért és adatátviteléért is.
Gyűrődési zóna
A Schiaparelli mindeközben azért felelős, hogy a légkörön áthaladva sikeres landolást hajtson végre, és a leereszkedés közben mérjen adatokat, valamint hogy demonstrálja a rendszer működőképességét, hogy a későbbi modulok is sikeresen földet (vagyis Marsot) érjenek.
Az egység először a légköri súrlódásnak köszönhetően lassul le jelentősen a nagyjából 21 ezer km/órás sebességről 1700 km/órára, ahol már kinyithatja ejtőernyőit. Amikor ezek segítségével 240 km/órára lassul, elhagyja az ernyőket, és innentől kezdve apró rakéták segítségével közelíti meg a felszínt. Egy radar segítségével folyamatosan méri a magasságát, majd két méteren lebeg egy kicsit, és onnantól kezdve szabadesésben zuhan. A műszereket leérkezéskor egy úgynevezett gyűrődési zóna védi meg a komolyabb ütéstől, amely technológiát az autókban is használják az ütközések erejének tompítására.
Az első két modul tehát már sikeresen úton van a vörös bolygó felé, de még mindig hosszú út áll előttük, és természetesen a kritikus landolás és keringési pályára állás feladata. Reméljük, a sok mérnök számításai jól jönnek ki, és – ahogy a szakmában többen viccelődtek – nem kell majd később EndoMarsra keresztelni a küldetést.
