Meteorok - általános tudnivalók

Biztosan mindenki látott már mondjuk munkába menet egy-egy fénylő pontot vagy csíkot áthúzni a hajnali  égen.  A meteorok, vagy közismertebb nevükön a hullócsillagok a leglátványosabb égi jelenségek közé tartoznak.  Róluk szól mostani sorozatom, melynek első részében igyekszem bemutatni ezek általános jellemzőit

Bár a hullócsillag név meglehetősen pontatlan és félrevezető, én is többször fogom használni a következőkben: a "hullócsillag" már annyira beleivódott a köznyelvbe, hogy kukacoskodás lenne állandóan kijavítani ezt "meteor"-ra. Ezért elfogadható némi fenntartással, azaz tudunk kell, hogy ezeknek és a csillagoknak gyakorlatilag semmi közük egymáshoz (leszámítva persze, hogy egyformán csillagászati fogalmak). Kevesen tudják, hogy a meteor szónak köze van a hasonló hangzású meteorológia szóhoz. A hasonlóság nem véletlen: Arisztotelész - tévesen - a hullócsillagokat is az időjárási jelenségkörbe sorolta (a görög "meteorosz" szó égből hullt jelent. Honnan jönnek hát a meteorok? A meteorok általában egy üstökösből, ritkábban kisbolygóból szakadnak ki. Az üstökös jeges alkotórészei napközelbe érve hevesen párolgásba kezdenek, a szublimálódó anyagok nagyszámú  kisebb-nagyobb törmeléket szakítanak ki a kométa testéből. Ezek önálló életet kezdenek, innentől kezdve meteoroidnak nevezzük. Kisbolygók esetén keletkeznek meteoroidok, ha pl. két aszteroida ütközik, vagy becsapódás éri az objektumot, akkor természetesen kőzet -és esetleg jeges anyag repül ki az űrbe. A másik lehetőség, ha a kisbolygó napközelbe kerül, ekkor a nappali oldala felmelegszik, ami a felszíni kőzetek aprózódását eredményezi. Amennyiben kicsi az égitest gravitációja, valamint gyors a tengely körüli forgása, a részecskék eltávozhatnak róla. Ezáltal az aszteroidák is hozzájárulnak a Naprendszer "teleszemeteléséhez". A meteoroidok a bolygóközi anyag részei, melyek ennek többi alkotóeleméhez hasonlóan a Kepler-törvényeknek megfelelő, meghatározott pályán keringenek a Nap körül. Ám az üstökösök által keletkezett meteoroidok számára  ez a pálya kitüntetett, mert ezek a szülőégitest pályáján vagy azzal párhuzamosan róják köreiket. Az azonos üstököstől származó meteoroidok porgyűrűt képeznek a szülőégitest pályája mentén, ennélfogva egy meteorrajba tartoznak. Kivétel ez alól   pl. a híres 1P/Halley kométa, melyhez két raj is köthető: a májusban észlelhető Éta Aquaridák és az októberben jelentkező Orionidák. Ennek oka, hogy Földünk keringése során kétszer is metszi a Halley pályáját. Egy rajjal való találkozás során számos meteoroid belép a légkörbe és felizzik. Ettől kezdve meteor a neve. A meteorrajok tagjai látszólag az égbolt azonos pontjából száguldanak felénk, melyet radiánsnak nevezünk. Ennek oka a perspektivikus hatás, mely a sínpárok távolban történő látszólagos összefutásáért is felelős (3.kép). A radiánsok számos eseben nem pontszerűek, hanem különböző alakzatként is létezhetnek. Előfordulhat, hogy egy radiáns több maggal rendelkezik, ekkor a meteorraj többször is produkálhat átlagosnál erősebb meteoraktivitást egy adott évben. A meteorrajok arról a csillagképről kapták nevüket, amelyben a radiánsuk található. Így pl. a már említett Orionidák tagjai az Orion, a Lyridák tagjai a Lant (Lyra), a Perseidák meteorjai pedig a Perszeusz (Perseus) felől látszanak szétsugárzódni. Utóbbinak szentelem a sorozat 2. részét, melyben részletesen írok erről a rajról (a 2. képen egy Perseida meteor látható, a 4. felvétel pedig a Nemzetközi Űrállomásról készült, és a Lyrida-meteorhullást mutatja a világűrből).  Az összetettebb nevű rajok a radiáns "befogadó" csillagképen kívül tartalmazzák annak a csillagnak a nevét, amelynél a radiáns tartózkodik, vagy a felfedezésnél tartózkodott. Például a látványos Kappa Cygnidák radiánsa a kappa Cygni csillag közelében van. Kivétel az osztályozás alól a Quadrantidák és a Giacobinidák, előbbi egy ma már nem létező konstellációról, a Quadrans Muralisról (Fali kvadráns) kapta nevét. Ennek tagjai a mai Ökörhajcsár (Bootes) irányából látszanak jönni.  Utóbbi a szülőégitest, a 21P/Giacobini-Zinner üstökös után lett elkeresztelve. A Quadrantidák egyébként más szempontból is kakukktojásnak számítanak: jelenleg ez az egyetlen raj, melynek szülőégitestje egy kisbolygóként katalogizált objektum, a 2003 EH1. Legtöbben inkább egy ma már "lecsengett" üstökösként kezelik (érdekesség, hogy egyes források megemlítik még a C/1490 Y1 jelű kométát is, mint lehetséges szülőobjektumot). Sok raj tagjai csak nappal jelentkeznek, ilyen például a Delta Piscidák, vagy a Zéta Perseidák, melyeket radarral sikerült felfedezni és észlelni.  A meteorok radaros észlelését Hey és Stewart angol csillagászok kezdték meg 1945-46-ban. Ők és Parsons határozták meg először a meteorok haladási sebességét. Rájöttek, hogy a meteor ioncsatornájáról a kibocsátott hosszúhullámú radarjelek visszaverődnek. Ez akkor a legerősebb, ha a jel merőlegesen verődik vissza az ioncsatornáról. Sok, azonos időszakban jelentkező meteor esetén meg lehetett határozni a meteorok sebességét, a radiáns helyzetét, ezáltal nevet is lehetett adni az új rajoknak (a radaros meteorozásról bővebben a Hivatkozások 1. pontjában olvashattok/olvashatnak bővebben).  Az egyes radiánsok a hetek, hónapok során elvándorolnak "kezdeti" helyzetükből, amint bolygónk keringése okoz. A meteoroidok Földhöz viszonyított sebessége igen sokféle lehet. Többek között ez határozza meg a meteor légköri útját. Amint a test belép az atmoszféra 80-120 km közötti rétegébe (ez még az ionoszféra vagy termoszféra) , megkezdődik a fékeződés. A hiperszónikus sebességű (a hangnál jóval gyorsabb) objektum előtt paraboloid felületű A meteorok rövid ideig tartó útja a légkörben sokféle lehet: a legegyszerűbb, egyben legunalmasabb esetben a meteor túl pici ahhoz, hogy hosszú utat tegyen meg. Ekkor a belépést követő néhány századmásodpercben a test elég, vagyis nem látunk felvillanást. Ugyanez van, ha a meteor túl lassú a Földhöz képest, ekkor számottevő felizzás nélkül megsemmisül. A következő esetben már a test - ha elég nagy és gyors - már annyira felhevül a fékeződéstől, hogy izzani kezd. Ha felszíne elér egy adott hőmérsékletet - kb. 1000 Celsius-fok -, akkor ionizálja az útjába eső levegő-részecskéket, melyek ettől világítani kezdenek (a hatalmas hőmérséklet miatt a kémiai kötések felszakadnak, elektronok szöknek el az atomoktól és molekuláktól, mely által azok elektromos töltést kapnak). Tehát amit mi meteorjelenségként látunk, azt elsősorban az ionizált légrészecskék okozzák, és csak másodlagos szerepet kap a meteor "saját" fénye. A meteor pályája mentén lévő ionok képezik a test ioncsatornáját. Ez a meteor méretétől függően max. 1-2 méter átmérőjű lehet, és kialakulása után röviddel szélesedni, oszladozni kezd. Ennek oka pedig az ionok ütközése, majd semlegesítődése (rekombinációja). Útja során a meteor jelentősen lelassul, anyaga pedig folyamatosan fogy. Amennyiben mérete milliméteres vagy centiméteres nagyságrendbe esik, a test így is néhány tizedmásodperc alatt megsemmisül. Ha valamivel nagyobb - deciméteres nagyságrendű -, akkor hosszabb utat tesz meg a légkörben, ezalatt jobban felhevül, jobban lelassul, így fényesebb is lesz. A szakirodalomban a -4 magnitúdónál fényesebb meteort bolidának, más néven tűzgömbnek nevezzük (ez kb. a Vénusz látszólagos fényességének felel meg, ha földközelben van). Az ilyen test látványos meteorjelenséget produkálhat, legszebbek az izzó gömb mögött feltűnő halványan derengő ioncsatornák (erről majd a következő részekben részletesebben is írok). Ritkán tapasztalhatók pl. zöldes színű bolidák is (az 1.képen egy Lyrida-bolida látható).  Méginkább ritkaságszámba mennek az olyan tűzgömbök, melyek a hatalmas fényáradaton kívül hangokat, esetleg elektrosztatikus jelenségeket generálnak. Utóbbiakat lehetett észlelni a 2008. novemberében Kanadában megfigyelt bolidánál is (l. utolsó hivatkozás, bár hang nem érzékelhető ezen).

Szélsőséges esetben a meteoroid mérete elérheti a több méteres nagyságot is, ekkor a légköri fékeződés során lelassul a test, de nem ég el teljesen. Amikor sebessége visszaesik 3 km/s körüli értékre, már csak a gravitáció hat rá. Ettől kezdve a meteor izzás nélkül, ballisztikus pályán esik tovább (ezen halad az összes rakéta, lövedék, de még a messzire felrúgott labda is). Amit eléri a felszínt, nagy sebességének köszönhetően az útjába eső talajfelület feltöredezik, és esetleg meg is olvad az ütközés során felszabaduló hőtől (ha a meteor jelentős része túléli a légköri utazást). A becsapódás helyén kráter keletkezik, ritkán központi csúccsal, bár az ilyen struktúrák inkább a Holdon figyelhetők meg. Ez azért keletkezik, mert a meteor útjába eső, már olvadt anyagot a test kiszorítja, amely csak annak oldalán, felfelé távozhat.Az így kifröccsenő kőzet középen összetalálkozik, visszaesés közben pedig fokozatosan szilárdul. A jelenség megfigyelhető a vízbe ejtett kavics esetében is azzal a különbséggel, hogy itt a központi csúcs nem marad meg. A meteor a becsapódás során  megsemmisül, anyaga összeolvad a talaj összetevőivel, bár még így is azonosítható geológiai módszerekkel.  A talajt elérő meteort már meteoritnak nevezzük. Sokáig volt hangos a magyar média és a sajtó a Magyarországról is látott és rögzített, de végül a Kassától nyugatra lévő Felsőtőkés (mai nevén Vysny Klátov) mellett földet ért tűzgömb maradványaitól (lásd: hivatkozások). A meteorit valószínűleg a "Kassa" (Kosice) nevet kapja (az 5. képen látható, hogy mindössze egy, a mellette lévő golflabdánál is kisebb). Már ez is "nagy durranásnak" számított, pedig még csak nem is csinált krátert. Ritkán, de megtörténhet ennél drasztikusabb eredményt produkáló test is, ilyen volt például az 1910-ben Szibériában megfigyelt Tunguz-esemény is, melyről korábban számos teória napvilágot látott. Sőt, egy kisebb pusztítást eredményező becsapódás lehetősége fennáll a közeljövőre is: a 2004 júniusában felfedezett Apophis (2004 MN4) nevű kisbolygó potenciálisan veszélyes objektumnak minősült. Feltehetőleg 2036-ban (?) eltalálja bolygónkat. Hatását még nem tudjuk előre megmondani, mivel nem ismerjük az összetételét: ha szenes vagy jeges anyagokból áll össze, akkor a 440 méteres aszteroida elég a légkörben, viszont ha jobbára fémes összetételű, akkor regionális szintű pusztítást okozhat, hiszen becsapódásakor 100-150 hidrogénbomba energiája szabadulna fel. Természetesen nem akartam vészmadárkodni, csupán tényeket próbáltam és próbálok közölni. Azt hiszem, a fontosabb dolgokat sikerült tisztázni, aki pedig mélyebben érdeklődik a téma iránt, az a Hivatkozásokban talál még több információt.  

Hivatkozások:

- James Stanley Hey: Rádiócsillagászat (Gondolat, Budapest, 1976)
- Csizmadia Szilárd: Meteorcsillagászat (Meteor Csillagászati évkönyv 2004, e könyv táblázatos részében részletes táblázat található az év meteorrajairól)
- Amatőrcsillagászok kézikönyve (MCSE, szerk.: Mizser Attila, bármely kiadás megfelelő)
- Beszámolók a februári "magyar" tűzgömbről:  http://hirek.csillagaszat.hu/meteoroidok,_meteorok/20100301-tuzgomb-magyarorszag-felett.html  (további linkeken keresztül újabb cikkek érhetők el a témával kapcsolatban)
- A tűgömbről készült riport a Youtube-on (RTL Klub, Fókusz):  http://www.youtube.com/watch?v=pqD-DKYKkIQ  (innen egyébként még számos meteor-videó elérhető)
- A 2008. novemberében rögzített kanadai tűzgömb: http://videa.hu/videok/tudomany-technika/tuzgomb-az-egen-elektrofonikus-jelenseg-kanada-59d33oSZFMneBgpm