Planetologia

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj

Planetologia (nauki planetarne) – interdyscyplinarna dziedzina nauki, wywodząca się z astronomii, zajmująca się badaniem budowy i ewolucji planet, księżyców, oraz mniejszych ciał niebieskich, a także procesów na nich zachodzących[1]. Dzięki rozwojowi badań kosmosu od II połowy XX wieku, w szczególności misjom automatycznych sond kosmicznych, możliwości badania planet Układu Słonecznego nie ograniczają się już do samych obserwacji astronomicznych. Coraz częściej w badaniach planetologicznych wykorzystywane są metody geofizyczne i geologiczne.

Nauki o Ziemi również mogą być rozumiane jako część nauk planetarnych. Na niektórych uczelniach wyższych istnieją jednostki zajmujące się zarówno naukami o Ziemi, jak i innych planetach[2].

Metody badań w planetologii[edytuj | edytuj kod]

Teledetekcja[edytuj | edytuj kod]

Mars: mapa Schiaparellego z 1888 roku i współczesna mapa oparta o obserwacje satelitarne

Przy badaniu planet i księżyców Układu Słonecznego wykorzystuje się głównie metody teledetekcyjne, prowadząc obserwacje z Ziemi i z kosmosu. Badania planet wykraczające poza mechanikę nieba rozpoczęły się z rozwojem teleskopów, kiedy możliwe stało się identyfikowanie szczegółów ich powierzchni; w XIX wieku powstały pierwsze mapy Marsa. Obserwacje radioteleskopowe w latach 70. XX wieku pozwoliły poznać ukształtowanie powierzchni Wenus[3]. Obserwacje naziemne i z niskiej orbity okołoziemskiej są kontynuowane także w epoce lotów międzyplanetarnych.

Obecnie najwięcej informacji wartościowych dla planetologii dostarczają sondy kosmiczne przelatujące w pobliżu planet i orbitujące wokół nich. Do tej pory (2014) udało się wprowadzić sztuczne satelity na orbity wokół Księżyca, sześciu planet Układu Słonecznego (z wyjątkiem Urana i Neptuna), a także niektórych planetoid i jądra komety 67P/Czuriumow-Gierasimienko.

Obserwacje ukształtowania powierzchni (w świetle widzialnym, podczerwieni oraz radarowe) pozwalają na dokonanie analiz geomorfologicznych. Dzięki nim możliwe jest postawienie hipotez dotyczących zjawisk kształtujących powierzchnię, w tym procesów impaktowych, tektonicznych i wulkanicznych. Prowadzone są także obserwacje spektroskopowe, ujawniające skład chemiczny powierzchni i dystrybucję minerałów. Satelita krążący po orbicie planety lub księżyca dostarcza informacji o polu grawitacyjnym okrążanego ciała, pozwalającej planetologom tworzyć modele jego budowy wewnętrznej.

Badania powierzchniowe[edytuj | edytuj kod]

Geolog-astronauta Harrison Schmitt pobiera próbki skał księżycowych do badań

W miarę rozwoju planetologii możliwe staje się używanie na innych ciałach niebieskich metod badawczych wypracowanych na Ziemi. Badania takie są prowadzone przez lądowniki, łaziki, a w przypadku Księżyca także astronautów. W ramach programu Apollo na Księżyc dostarczony został zestaw instrumentów ALSEP, dzięki któremu przeprowadzone zostały m.in. eksperymenty sejsmiczne (aktywne i pasywne) i magnetometryczne[4][5]. Przygotowywana sonda InSight ma w 2016 przeprowadzić badania geofizyczne na Marsie[6].

Łazik Curiosity misji Mars Science Laboratory (aktywny od 2012) posiada na pokładzie laboratorium, umożliwiające m.in. badania mineralogiczne próbek, obserwacje radiometryczne i meteorologiczne[7]. Marsjańskie lądowniki sond Viking (1976) prowadziły nawet badania biologiczne[8].

Analizy próbek[edytuj | edytuj kod]

Anortozyt przywieziony z Księżyca

Głównym źródłem próbek materii pochodzącej z ciał Układu Słonecznego są meteoryty. Zidentyfikowano wśród nich skały wyrzucone z powierzchni Marsa (m.in. Allan Hills 84001[9] i Northwest Africa 7034[10]), Księżyca (np. Yamato 791197[11]) i Westy (meteoryty HED). Takie próbki, poddane badaniom laboratoryjnym, stanowią źródło wiedzy o budowie innych ciał niebieskich. Meteoryty pochodzące z Marsa są jak dotąd jedynym źródłem skał z tej planety na Ziemi.

Załogowe i bezzałogowe misje na Księżyc pozwoliły zdobyć próbki skał z tego globu, które zostały poddane analizom na Ziemi. Sondy przywiozły także materię z komety 81P/Wild i planetoidy (25143) Itokawa, wzbogacające wiedzę nie tylko o tych ciałach, ale także o historii i ewolucji Układu Słonecznego[12][13]. W planach jest misja mająca na celu dostarczenie na Ziemię skał pochodzących bezpośrednio z Marsa, rozważane jest nawet przechwycenie małej planetoidy bliskiej Ziemi[14].

Badania teoretyczne[edytuj | edytuj kod]

Aktywność wulkaniczna Io, przewidziana przez planetologów-teoretyków i obserwowana przez sondę Voyager 2

W ramach planetologii prowadzone są także badania teoretyczne. Jednym z ich dużych sukcesów było przewidzenie aktywności wulkanicznej na Io, księżycu Jowisza, na krótko przed przelotem sond Voyager, dokonane na podstawie obliczeń ilości ciepła wydzielanego przez siły pływowe pochodzące od planety[15].

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. Stuart Ross Taylor. Why can't planets be like stars?. „Nature”. 430, s. 509, 2004-07-29. doi:10.1038/430509a. 
  2. Hawai‘i Institute of Geophysics & Planetology (ang.). Uniwersytet Hawajski. [dostęp 2014-01-10].
  3. Leszek Czechowski: Planety widziane z bliska. Warszawa: Wiedza Powszechna, 1985. ISBN 83-214-0461-8. ISSN 0208-9653.
  4. Thomas A. Sullivan. Catalog of Apollo Experiment Operations. „NASA Reference Publication”. 1317, 1994. NASA. 
  5. Apollo Lunar Surface Experiments Package (ALSEP) [dostęp 2014-01-10]
  6. New Insight on Mars Expected From new NASA Mission. NASA, 2012-08-20. [dostęp 2014-01-10].
  7. Mars Science Laboratory (ang.). NASA, Jet Propulsion Laboratory California Institute of Technology. [dostęp 2014-01-10].
  8. Loty kosmiczne: Viking-2 (pol.). [dostęp 2014-01-10].
  9. Allan Hills 84001 (ang.). The Meteoritical Society. [dostęp 2013-01-10].
  10. Northwest Africa 7034 (ang.). The Meteoritical Society. [dostęp 2014-01-10].
  11. Yamato 791197 (ang.). The Meteoritical Society. [dostęp 2014-01-10].
  12. Vince Stricherz: Comet from coldest spot in solar system has material from hottest places. University of Washington, 2006-03-13. [dostęp 2014-01-10].
  13. Tomoki Nakamura, Takaaki Noguchi, Masahiko Tanaka i inni.. Itokawa Dust Particles: A Direct Link Between S-Type Asteroids and Ordinary Chondrites. „Science”. 333 (6046), s. 1113-1116, 2011-08-26. doi:10.1126/science.1207758. 
  14. Krzysztof Kanawka: Misja „po planetoidę” - jak miałaby wyglądać? (pol.). Kosmonauta.net, 2013-08-23. [dostęp 2014-11-25].
  15. S.J. Peale, P. Cassen, R.T. Reynolds. Melting of Io by tidal dissipation. „Science”. 203, s. 892-894, 1979-03-02. doi:10.1126/science.203.4383.892. Bibcode1979Sci...203..892P (ang.). 

Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]