Szuper méretek

A Naprendszer egyszerűen óriási. Középpontja a Nap, egy közel 1 millió 400 ezer kilométer átmérőjű csillag, amely körül a bolygók keringenek.

Milyen távol kellene elhelyezni a bolygókat, ha a Nap akkora, mint egy kis piros gömb? Bizony, még egy futballpályán is nehezen férnének el.

Helyezzük el az aprócska Napot a pálya egyik végén! A Naphoz legközelebbi bolygó, a Merkúr a csillagunktól 58 millió kilométerre kering. A pályán ez csak 240 centiméter. Ez annyit jelent, hogy minden centiméter a világűr 240 ezer kilométerének felel meg. A Vénusz 108 millió kilométerre, a modellben 520 centiméterre kering a Naptól. A Föld pályájának sugara 150 millió kilométer, a futball pályán ez 670 centiméter. Még a 11-es vonalat sem hagytuk el. A Mars különös, nyújtott pályán kering, de átlagosan 228 millió kilométerre van a Naptól, vagyis 1018 centiméterre a modellen. Ezzel a belső Naprendszer kis kőzetbolygói a helyükre is kerültek.

A Jupiter, a Naprendszer külső területeinek első bolygója itt 34, 75 méterre kering. A világűrben ez 778 millió kilométert jelent. A Szaturnuszt majdnem további 30 méterrel távolabb találjuk a pályán. A Naptól 1 milliárd 430 millió kilométerre kering. A 2 milliárd 870 millió kilométerre lévő Uránuszt már a pályán kívül, a mi kis napunktól 110 méterre találjuk. Hátra van még a Neptunusz, az utolsó bolygó. Több mint 1, 6 milliárd kilométerrel kijjebb kering az Uránusznál. A plusz 61 méter, azaz már jócskán a parkolóba utasítja a modell-Neptunuszt.

És mi lesz a Plútóval? Ez bizony magyarázatot követel. Ha volt valaha olyan eset, amikor minden a méreten múlt, akkor ez az. Néhány éve a Plútó még bolygó volt, bár furcsa kis bolygó. Elnyújtott pályájának síkja a többi bolygóéval nagy szöget zár be, s ezzel egyáltalán nem illett a rendszerbe. Érdekes különc volt a Naprendszer peremén, de az egyetlen a maga nemében, ezért senki sem tudta, hogy hová sorolja. A Plútó egészen kicsi, valójában a mi Holdunknál is kisebb. Hosszú időn át ez volt szinte az egyetlen megfigyelt égitest, amely ilyen távol kering a Nap körül.

2005-ben azonban a CalTech csillagásza, Mike Brown észlelt valamit a Naprendszer távoli vidékén. Bármit is látott, az nagyobb volt a Plútónál, ám a Naptól kétszer olyan távol keringett, és 5 milliárd kilométerrel távolabb, mint az aprócska Plútó. Az Erisz nevet adták neki, de a felfedezése érdekes kérdés elé állította a csillagászokat.

A bolygóknál talán a méret az, ami számít? Csak azért, mert olyan kicsik, az Erisz és a Plútó valami más volna? A kutatók Prágában gyűltek össze, hogy megvitassák és eldöntsék a Plútó sorsát. A nagybolygó fogalmát egyértelműen meghatározták, eszerint olyan test, amely a saját tömegvonzása következtében gömb alakú, és tisztára seperte a pályája környékét. A Plútót végül kiszavazták a nagybolygók családjából. A csillagászok úgy ítélték, hogy az Erisz és a Plútó is túl kicsi ahhoz, hogy nagybolygó legyen. Külön osztályban helyezték el őket, mint törpebolygókat. Ennek a Plútónál nagyobb égitestnek a felfedezése vezetett végül a Plútó lefokozásához.

Mint a kis Plútó a saját bőrén tapasztalta, a Naprendszerben a méret a lényeg. Amikor pedig a roppant méretekről van szó, a Naprendszerben semmi sem érhet fel magával a Nappal. A Naprendszer maga a Nap. A Naprendszer teljes tömegének több mint 99% át a Nap teszi ki. Napunk egy csillag, és 42 billió kilométeres körben ez a legnagyobb égitest. Olyan hatalmas, hogy több mint egymillió Föld férne el benne. Ez az izzó gázgömb mégis eltörpül a Világegyetem néhány igazán óriási csillaga mellett.
Ilyen például, a legkisebbtől a legnagyobb felé haladva a Szíriusz, a Pollux, az Arcturus, a Rigel, a vörös óriás Betelgeuse, az Antares, a μ Cephei, és végül a VV Cephei, amely 300 ezerszer nagyobb a Napnál.

A nagyobb azonban nem mindig jelent jobbat is. Mi azért létezünk, mert a bolygónk éppen a megfelelő távolságban, a Föld csillagától, a Naptól 150 millió kilométerre kering. De mi történne, ha a Föld nem ott volna, ahol van? Mi lenne, ha a Naphoz közelebb, vagy attól távolabb keringene? A NASA kutatója, Louise Hamlin sok időt szentelt ennek a gondolatnak. Mik az emberi élet fennmaradásának feltételei? Hol van az a hely egy óriási naprendszerben, ahol létrejöhet az élet számára alkalmas bolygó? A kutatók életzónának nevezik. A tábortűz kitűnően szemlélteti ezt. Ha túl közel ülök hozzá, akkor megéget, túlságosan forró. Ha viszont túl távol vagyok, egy ilyen környezetben, akkor halálra is fagyhatunk.

A Naprendszerünkben is hasonló a helyzet. Egy olyan sávban kell lennünk, ahol mindig van folyékony víz, ahol sem túl közel nem vagyunk a csillagunkhoz, sem túl távol. Tehát, mennyire volna más a Föld, ha a pályája egy kicsit eltérne a valóditól?

5%-kal közelebb a perzselő forróság csupaszra száríthatná a felszínt, izzó sivataggá változtatva a Földet. 10%-kal távolabb minden megfagyna, és a bolygó gleccserekkel borított, jeges pusztasággá válna. A Föld éppen jó helyen van ahhoz, hogy folyékony víz legyen rajta, és az élet számára alkalmas, lakható bolygó legyen. Szerencsénk volt.

A Channel ajánlata: Szélsőséges világegyetem A világegyetem méreteit és az őt működtető erők nagyságát az apró Földről nézve szinte lehetetlen felfogni és megérteni. A National Geographic sorozata most mégis megpróbálkozik e lenyűgöző dimenzió bemutatásával, szemléletes hasonlatok, látványos számítógépes grafikák, valamint természetesen a legújabb kutatási eredmények ismertetése által. Szuper méretek A látszólag végtelen kozmosztól az apró atomokig a világegyetem a szélsőséges méretek birodalma. De mit jelent ez számunkra, akik a mi saját „középdimenziónkban” létezünk és gondolkodunk? Az epizód az elképzelhetlenül hatalmastól a felmérhetetlenül kicsiig kalandozik a nagy egész megértésének vágyától hajtva. Mikor látható? Január 23-án (szombaton) 17 órakor.

Bolygókból álló szomszédságunk óriásinak hat, de a Tejútrendszerhez vagy a teljes Világegyetemhez viszonyítva a Naprendszer is eltörpül. A galaxisunkkal, vagy a Világegyetemmel összehasonlítva apró pontok vagyunk egy apró ponton. Elenyészően kicsik. Naprendszerünk határán túllépve a távolságok akkorára nőnek, hogy már nincs értelme számolni a kilométereket. A csillagászok ezért más mértékegységben, fényévekben mérik a távolságot. A fény 300 ezer kilométert tesz meg egy másodperc alatt. A fényév az a távolság, amit a fény egy év alatt tesz meg. Másodpercenként 300 ezer kilométer szorozva percenként 60 másodperccel, szorozva óránként 60 perccel, szorozva naponta 24 órával, szorozva 365 nappal. Egy év alatt a fény mintegy 9 és fél billió kilométert tesz meg. Viszonyításként, a fény egy év alatt több mint 230 milliószor futhatná körül a Földet.

9 és fél billió kilométer nagy távolság, de még a fényév alkalmazása is csak alig teszi felfoghatóbbá a Világűrben mérhető távolságokat. A legközelebbi csillagok fényévekre, a legközelebbi galaxisok több millió fényévre vannak. Az Univerzum pedig ennél is sokkal nagyobb.

A Nap és a legtávolabbi bolygója, a Neptunusz közötti távolság 4 és fél milliárd kilométer.A legközelebbi csillagok viszont fényévekre vannak. Galaxisunk, a Tejútrendszer átmérője 100 ezer fényév. Az Világegyetem azonban sokkal nagyobb ennél. Sok tízmilliárd fényévnyi távolságokat az elménk nem is képes feldolgozni. Ilyen roppant méretek létezését szinte lehetetlennek látjuk. Ez az oka, hogy hosszú időn át fel sem ismertük, hogy mekkora Univerzumban élünk.

80 éve még azt hittük, hogy az egész Világegyetem abból áll, amit ma Tejútrendszerként ismerünk. Akkoriban ez reális elképzelés volt. A Tejútrendszer ugyanis hatalmas. Ha a Tejútrendszer egyik szélén állnánk, ahol élünk, egy nagyon erős fényű zseblámpával, akkor a bekapcsolása után 100 ezer év telne el, míg a fény átjut a galaxis egyik széléről a másikra. Mivel ilyen nagy, nem meglepő, ha azt gondoltuk, hogy a Tejútrendszer az egész világ. Most viszont már tudjuk, hogy csupán egy a Világegyetem sok száz milliárd galaxisa közül. Ez olyan rengeteg galaxis, hogy ha mindegyik egy borsószemmé változna, akkor egy egész sportcsarnok megtelne velük.

Minden ilyen galaxis több tíz-, vagy akár több százmilliárd csillagot tartalmaz. Az Univerzumban így összesen több a csillag, mint amennyit a legtöbben el tudnánk képzelni. Hogy mekkora a világűr?

Gondoljunk csak a homokszemekre! Minden maroknyi homokban 8 millió homokszem van.

Az egész bolygón körülbelül 1000 billió homokszem lehet. Ez mégis semmi a világűrhöz képest. Már tudjuk, hogy a galaxisok száma nagyjából több százmilliárd, és minden galaxisban csillagok milliárdjait találjuk. Valóban igaz tehát, hogy a világűrben több a csillag, mint amennyi homokszem van a Föld valamennyi tengerpartján összesen.