Aldebaran bulletin

Týdeník věnovaný aktualitám a novinkám z fyziky a astronomie.
Vydavatel: AGA & Štefánikova hvězdárna v Praze
Číslo 14 (vyšlo 3. dubna, ročník 7 (2009)
© Copyright Aldebaran Group for Astrophysics
Publikování nebo šíření obsahu je zakázáno.
ISSN: 1214-1674,
Email: bulletin@aldebaran.cz

Hledej

Měsíc měl pravděpodobně kapalné jádro!

Petr Kulhánek

Vzorky hornin posbírané v 70. letech v průběhu misí Apollo na Měsíci vydávají svá tajemství ještě dnes. Američtí astronauti přistáli na Měsíci celkem šestkrát a přivezli zpět na Zemi 382 kilogramů hornin. Odborníci z MITMIT – Massachusetts Institute of Technology, prestižní americká univerzita v massachusettském Cambridge. Univerzita byla založena Williamem Bartonem Rogersem v roce 1861. Skládá se z pěti škol a jedné koleje. Přestože jde o soukromou univerzitu, je podporována i státem. Spravuje livingstonskou část detektoru LIGO. zjistili na konci roku 2008 v jednom z kamenů přítomnost remanentního magnetického pole, které nemohlo vzniknout jiným způsobem než tekutinovým dynamem. To ale znamená, že Měsíc pravděpodobně měl v dávné minulosti nejen magnetické pole, ale i tekuté jádro.

Měsíc – přirozený satelit Země, rotuje tzv. vázanou rotací (doba oběhu a rotace je shodná). Díky tomu stále vidíme přibližně jen přivrácenou polokouli Měsíce. Měsíc je prvním cizím tělesem, na kterém stanul člověk (Neil Armstrong, 1969, Apollo 11). Voda na Měsíci byla objevena v stinných částech kráterů a pod povrchem (Lunar Prospektor, 1998). Povrch Měsíce je pokryt regolitem (drobná drť s vysokým obsahem skla). Malé pevné jádro je obklopené plastickou vrstvou (v hloubce 1 000 km pod povrchem). Velké množství kráterů má rozměry od milimetrů po stovky kilometrů. Několik z nich je pojmenováno i po českých osobnostech (například kráter Anděl).

MHD dynamo – magnetohydrodynamické dynamo, tekutinová varianta klasického dynama. Elektrické proudy vznikají při pohybu plazmatu nebo tekutého kovu a generují magnetické pole. Dipólová složka se mění na azimutální tzv. omega efektem a azimutální na dipólovou tzv. alfa efektem. Tekutinové dynamo nemůže být stacionární, jeho základní vlastností je překlápění magnetických pólů.

Apollo – americký program pilotovaných vesmírných letů probíhající v letech 1961 až 1972. Vyvrcholením bylo přistání člověka na Měsíci (Neil Armstrong, 20. 7. 1969). K cestě na Měsíc byla používána dosud největší nosná raketa Saturn V. Kosmonauté posledních misí využívali k pohybu po povrchu Měsíce speciální pohyblivé vozítko.

Kámen, který zkoumal William Wise spolu s dalšími kolegy z MITMIT – Massachusetts Institute of Technology, prestižní americká univerzita v massachusettském Cambridge. Univerzita byla založena Williamem Bartonem Rogersem v roce 1861. Skládá se z pěti škol a jedné koleje. Přestože jde o soukromou univerzitu, je podporována i státem. Spravuje livingstonskou část detektoru LIGO., byl přivezen na ZemiZemě – největší z planet zemského typu. Je jedinou planetou v celém vesmíru, o které víme, že na ní existuje život. Má dostatečně hustou atmosféru, dostatek kapalné vody v povrchových oceánech. Kolem Země obíhá jediný měsíc s vázanou rotací. Při pozorování Země z kosmu vidíme hlavně modrou barvu oceánů. 70 % povrchu Země je pokryto oceány, 30 % tvoří kontinenty. Země sestává z těchto vrstev: jádro, plášť, kůra, troposféra, stratosféra, mezosféra, termosféra. Plášť a kůra jsou odděleny tzv. Mohorovičićovým rozhraním. Kůra se posouvá a „plave“ na polotekutém plášti. Teplota v centru Země je 5 100 °C, tlak 360 GPa. Magnetické pole Země má přibližně dipólový charakter, je deformováno slunečním větrem do typického tvaru. při poslední americké měsíční misi Apollo 17. Astronauti měli k dispozici lunární vozítko, pomocí kterého se mohli pohybovat po povrchu Měsíce a vrtnou soupravu, jež umožňovala i sběr podpovrchových hornin. Kámen sebral Harrison Jack Schmidt, jediný profesionální geolog, který kdy vstoupil na povrch Měsíce. Stáří kamene se odhaduje na 4,2 miliardy roků, jde o jeden z nejstarších dovezených vzorků, jeho stáří je vyšší i než stáří známých hornin z MarsuMars – rudá planeta se dvěma malými měsíci, Phobosem a Deimosem, je v pořadí čtvrtým tělesem sluneční soustavy. Povrch planety je pokryt načervenalým pískem a prachem. Barva je způsobena vysokým obsahem železa. Načervenalá barva celé planety jí dala jméno (Mars je bůh válek). Na povrchu se nacházejí obrovské sopky, z nichž ta největší, Olympus Mons, je 24 km vysoká a její základna je 550 km široká. Na vrcholu je kráter o průměru 72 km. Pro Mars jsou charakteristické systémy kaňonů vzniklé pohybem kůry. Snímky ze sond ukazují místa, kudy dříve tekla voda. Zdá se, že Mars byl dříve vlhčí a teplejší, než je dnes. Rozpětí teplot, které na Marsu panují (zima ne větší než v Antarktidě) by bylo snesitelné pro některé primitivní formy života žijící na Zemi. Jejich existence se však dosud nepotvrdila. a většiny pozemských hornin. Autoři měření tvrdí, že kámen je i krásný – na první pohled je patrná směsice jasně zelených a mléčně bílých krystalků.

Apollo 17

Astronaut Harrison Jack Schmidt při odběru vzorků.

Apollo 17

Při odběrech byla využívána klasická technologie i vrtná souprava.

Vědecký tým z MIT pečlivě proměřil do nejjemnějších detailů magnetizaci kamene. Struktura pole, kterou nalezli, nemohla vzniknout za krátkou dobu – kámen byl vystaven magnetickému poli po mnoho milionů let. To prakticky vylučuje vznik pole při impaktních událostech, které trvají jen velmi krátce. Nejpravděpodobnějším mechanizmem je dlouhodobý vliv magnetického pole Měsíce, a ten si dokážeme vysvětlit jen za pomoci tekutinového dynamaMHD dynamo – magnetohydrodynamické dynamo, tekutinová varianta klasického dynama. Elektrické proudy vznikají při pohybu plazmatu nebo tekutého kovu a generují magnetické pole. Dipólová složka se mění na azimutální tzv. omega efektem a azimutální na dipólovou tzv. alfa efektem. Tekutinové dynamo nemůže být stacionární, jeho základní vlastností je překlápění magnetických pólů. v nitru Měsíce. Nejde o myšlenku novou, vědci se přou o možnosti, že Měsíc měl dříve tekuté jádro již mnoho desítek let. Nyní se zdá, že byl nalezen velmi pádný důkaz ve prospěch teorie tekutého měsíčního jádra. Obdobná situace je na Marsu, kde z remanentního pole v povrchových horninách usuzujeme na dřívější existenci globálního pole. Jen na Venuši se již pravdu o její magnetické minulosti nedozvíme. Skleníkový jev zde způsobuje vysokou povrchovou teplotu, která je vyšší než Curieova teplotaCurieova teplota – teplota fázového přechodu u magneticky aktivních materiálů. Nad touto teplotou jsou elementární magnety uspořádány chaoticky, pod touto teplotou se vytvářejí magnetické domény jednotně uspořádaných elementárních magnetů a materiál má magnetické vlastnosti., což znamená, že jakékoli stopy dřívějších polí v horninách jsou nenávratně ztraceny.

Měsíc

Klip týdne: Apollo 17 – odběr hornin

Apollo 17 - sbírání (mpeg, 4 MB) Apollo 17 - vrtání (mpeg, 2 MB)

Apollo 17 – odběr hornin. Apollo 17 bylo poslední americkou misí k Měsíci, která se konala v prosinci 1972. Posádku tvořili Eugene A. Cernan, Ronald E. Evans a Harrison H. Schmitt. Na měsíčním povrchu pracovali 72 hodin, k dispozici měli lunární vozítko. Na prvním klipu je sbírání měsíčních kamenů s pomocí nepříliš dokonalých nástrojů, na druhém klipu je pokus o vrtání do měsíčního povrchu a odběr podpovrchových hornin. Zdroj: NASA Goddard Space Flight Centrum. (mpeg, 4 MB) (mpeg, 2 MB)

Odkazy

Valid HTML 5 Valid CSS!

Aldebaran Homepage