Planetologia
Wygląd przypnij ukryj
Mars: mapa Schiaparellego z 1888 roku i współczesna mapa oparta na obserwacjach satelitarnych
Geolog-astronauta Harrison Schmitt pobiera próbki skał księżycowych do badań
.jpg)
Aktywność wulkaniczna Io, przewidziana przez planetologów-teoretyków i obserwowana przez sondę Voyager 2
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. 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 badawcze zajmujące się zarówno naukami o Ziemi, jak i innych planetach, lub kierunki studiów łączące te dziedziny (np. „Geofizyka w Geologii” na Uniwersytecie Warszawskim).
Metody badań planetologii
Teledetekcja
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. Obserwacje naziemne i z niskiej orbity okołoziemskiej są kontynuowane także w epoce lotów międzyplanetarnych. Radary naziemne są regularnie wykorzystywane do obserwacji planetoid bliskich Ziemi
Obecnie najwięcej informacji wartościowych dla planetologii dostarczają sondy kosmiczne przelatujące w pobliżu planet i orbitujące wokół nich. Do tej pory (2018) 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, pozwalających planetologom tworzyć modele jego budowy wewnętrznej.
Badania powierzchniowe
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. Sonda InSight, która wylądowała na Marsie w 2018 roku, ma mierzyć m.in. aktywność sejsmiczną planety i strumień ciepła dochodzący z jej wnętrza.
Współcześnie, dzięki zainteresowaniu możliwością istnienia życia i planami wyprawy załogowej, szczególnie rozwija się geologia Marsa. Na powierzchni planety działają (stan na marzec 2019) dwa roboty, stacjonarny lądownik InSight do badań geofizycznych i łazik Curiosity misji Mars Science Laboratory, wyposażony w laboratorium, umożliwiające m.in. badania mineralogiczne próbek, obserwacje radiometryczne i meteorologiczne. Marsjańskie lądowniki sond Viking w latach 1970. prowadziły nawet badania biologiczne.
Analizy próbek
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 i Northwest Africa 7034), Księżyca (np. Yamato 791197) 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 loty Apollo i bezzałogowe misje Łuna 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, wzbogacając wiedzę nie tylko o tych ciałach, ale także o historii i ewolucji Układu Słonecznego. W planach jest misja mająca na celu dostarczenie na Ziemię skał pochodzących bezpośrednio z Marsa, rozważane było nawet przechwycenie małej planetoidy bliskiej Ziemi.
Badania teoretyczne
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.
Zobacz też
Przypisy
- ↑ planetologia, Encyklopedia PWN .
- ↑ Stuart Ross Taylor. Why can’t planets be like stars?. „Nature”. 430, s. 509, 2004-07-29. DOI: 10.1038/430509a.
- ↑ Hawai‘i Institute of Geophysics & Planetology. Uniwersytet Hawajski. . (ang.).
- ↑ Czym jest Geofizyka w Geologii?. Geofizyka w Geologii, Uniwersytet Warszawski. . (pol.).
- ↑ Leszek Czechowski: Planety widziane z bliska. Warszawa: Wiedza Powszechna, 1985. ISBN 83-214-0461-8. Brak numerów stron w książce
- ↑ Asteroid looks even better second time around. Phys.org, 2015-12-18. . (ang.).
- ↑ Thomas A. Sullivan. Catalog of Apollo Experiment Operations. „NASA Reference Publication”. 1317, 1994. NASA. brak numeru strony
- ↑ Hamish Lindsay: ALSEP Apollo Lunar Surface Experiments Package. NASA, 2010-07-19. . (ang.).
- ↑ a b Mission Overview. InSight Mars Lander . NASA, 2018-04-26. .
- ↑ Mars Science Laboratory. NASA, Jet Propulsion Laboratory California Institute of Technology. . (ang.).
- ↑ Loty kosmiczne: Viking-2. . (pol.).
- ↑ Allan Hills 84001. The Meteoritical Society. . (ang.).
- ↑ Northwest Africa 7034. The Meteoritical Society. . (ang.).
- ↑ Yamato 791197. The Meteoritical Society. . (ang.).
- ↑ Vince Stricherz: Comet from coldest spot in solar system has material from hottest places. University of Washington, 2006-03-13. .
- ↑ 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.
- ↑ Krzysztof Kanawka: Misja „po planetoidę” – jak miałaby wyglądać?. Kosmonauta.net, 2013-08-23. . (pol.).
- ↑ 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. Bibcode: 1979Sci...203..892P. (ang.).
Linki zewnętrzne
- Andrew Alden: Planetology, the New Earth Science. About.com Geology. . . (ang.).
| nauki empiryczne | |
|---|---|
| dyscypliny naukowo-filozoficzne | |
| paranauki i pseudonaki |
| główne działy fizyki | |||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| według zjawisk |
| ||||||||||||||||||
| według skali |
| ||||||||||||||||||
| mechanika teoretyczna |
| ||||||||||||||||||
| teoria pola |
| ||||||||||||||||||
| interdyscy- plinarne |
| ||||||||||||||||||
| inne specjalności |
| działy główne | |
|---|---|
| według składu badanych sygnałów |
|
| według badanych źródeł |
|
| inne działy czyste | |
| nauki interdyscyplinarne | |
| inne |
- LCCN: sh85102652
- GND: 4233970-4
- BnF: 12109889k
- BNCF: 39852
- NKC: ph124085, ph115738
- J9U: 987007550799905171