Planetologija
Planetologijaje znanost oplanetima,mjesecimaiplanetarnim sustavima,posebice onome uSunčevu sustavu.Ona proučava objekte veličine odmikrometeoroidadoplinovitih divovas ciljem određivanja njihova sastava, dinamike, formacije, međuodnosa i povijesti. Ona je snažnointerdisciplinarnopolje koje originalno potječe izastronomijeigeoznanosti,te danas inkorporira mnoge discipline uključujućiplanetarnu astronomiju,planetarnu geologiju(zajedno sgeokemijom,geofizikomigeomorfologijoms primjenom na planete),aerologiju,teoretsku planetologiju,te istraživanjeekstrasolarnih planeta.Srodne su joj disciplinesvemirska fizika,kada se govori o učincimaSuncana tijela Sunčeva sustava, teastrobiologija.
U planetologiji postoje međusobno povezane opservacijske i teoretske grane. Opservacijska istraživanja uključuju kombinacijusvemirskih istraživanja,pretežito misijarobotskih svemirskih letjelicakoje se koristedaljinskim istraživanjima,te komparativnog, laboratorijskog rada u zemaljskim laboratorijima. Teoretska komponenta uključuje značajan dioračunalne simulacijei matematičkog modeliranja.
Planetolozi obično rade na astronomskim i fizičkim ili geoznanstvenim odsjecima sveučilišta ili istraživačkih centara, iako postoji nekoliko čisto planetoloških instituta diljem svijeta. Svake godine se održava nekoliko većih konferencija te se objavljuje širok raspon stručnih časopisa.
Za povijest planetologije može se reći da je započela sa starogrčkim filozofomDemokritomkoji je premaHipolituizjavio:
"Uređeni su svjetovi bezgranični i različite veličine, a u nekima ne postoji niti sunce niti mjesec, dok su u drugima oni mnogo veći nego kod nas, a zajedno s drugima mnogobrojniji. I da intervali između uređenih svjetova nisu jednaki, ovdje više a ondje manje, neki se povećavaju, drugi cvjetaju, treći se raspadaju, dok ovdje oni nastaju, ondje odlaze u sjenu. Ali to da budu razoreni sudarajući se jedni s drugima. I da su neki uređeni svjetovi ogoljeni bez životinja i biljaka i sve vode."[1]
U modernim vremenima planetologija je nastala u astronomiji iz stuija neriješenih planeta. U tom smislu originalniplanetarni astronombio biGalileokoji je otkrio četiri najvećaJupiterovamjeseca, planine naMjesecu,te prvi promatraoSaturnove prstenove,što su sve objekti kasnijih istraživanja. Napredak u konstrukciji teleskopa i instrumentalnoj rezoluciji postupno je omogućila rastuću identifikaciju atmosferskih i površinskih detalja planeta. Mjesec je u početku bio najbolje istraženo nebesko tijelo jer je uvijek pokazivao detalje na svojoj površini zbog svoje blizine Zemlji, a tehnološka poboljšanja postupno su stvarala detaljnije lunarno geološko znanje. U tom znanstvenom procesu glavni su instrumenti bili astronomskioptički teleskopi(te kasnijeradioteleskopi) i konačno robotske istraživačkesvemirske letjelice.
Solarni sustav sada je relativno dobro proučen, a također postoji sveukupno dobro razumijevanje formacije i evolucije ovog planetarnog sustava. Ipak, postoji velik broj neriješenih pitanja[2],a stopa novih otkrića je vrlo visoka djelomično zbog velikog broja interplanetarnih svemirskih letjelica koje trenutačno istražuju Sunčev sustav.
Ovo je istovremeno opservacijska i teoretska znanost. Opservacijski istraživači predominantno se bave proučavanjem malenih tijela Sunčeva sustava: onih koji se mogu opservirati teleskopima, optičkim ili radijskim, tako da se mogu determinirati karakteristike ovih tijela kao što su oblik, spin, površinski materijali i erozija, te razumjeti povijest njihove formacije i evolucije.
Teoretska planetarna astronomija bavi sedinamikom:aplikacijom principanebeske mehanikena Sunčev sustav iekstrasolarne planetarne sustave.
- Glavni članak:planetarna geologija
- Više informacija:geologija solarnih terestričkih planeta
Najpoznatiji istraživačke teme planetarne geologije bave se planetarnim tijelima u neposrednoj blizini Zemlje: Mjesecom, te dvama susjednim planetima: Venerom i Marsom. Od njih prvi je proučen Mjesec uporabom metoda prethodno razvijenih na Zemlji.
- Glavni članak:geomorfologija
Geomorfologija proučava obilježja na planetarnim površinima i rekonstruira povijest njihove formacije zaključujući o fizičkim procesima koji su djelovali na površini. Planetarna geomorfologija uključuje proučavanje nekoliko razreda površinskih obilježja: impaktirana obilježja (višeprstenasti bazeni, krateri) vulkanska i tektonska obilježja (tokovi lave, fisure,brazde) svemirska erozija- erozijski efekti generirani oštrom okolinom svemira (kontinuirano bombardiranje mikrometeoritima, visokoenergetska čestična kiša,impaktirano vrtlarstvo). Primjerice, tanak pokrov prašine na površinilunarnogregolitarezultat je bombardiranja mikrometeorita. Hidrološka obilježja: tekućina može biti sastavljena od vode dougljikovodikaiamonijakaovisno o lokaciji u Sunčevu sustavu.
Povijest planetarne površine može se dešifrirati kartiranjem obilježja od vrha prema dnu prema njihovojdepozicijskoj sekvencijikao što je to na terestričkimslojevimaprvi učinioNicolas Steno.Primjerice,stratigrafsko kartiranjepripremilo je astronaute sApollaza polje geologije koje su susreli na svojim lunarnim misijama. Preklapajuće sekvencije identificirane su na slikama koje su snimljene uprogramu Lunar Orbiter,a zatim su korištene za pripremu lunarnestratigrafske kolumneigeološke karteMjeseca.
- Glavni članci:kozmokemija,geokemijaipetrologija
Jedan od glavnih problema pri stvaranju hipoteza o formaciji i evoluciji objekata u Sunčevu sustavu jest nedostatak uzoraka koji se mogu analizirati u laboratoriju gdje je dostupan velik broj alata, te čitav korpus znanja proistekao iz terestričke geologije. Na sreću izravni uzorci s Mjeseca,asteroidaiMarsaprisutni su na Zemlji tako što su napustili svoja izvorna tijela i dospijeli na nju u oblikumeteorita.Neki su pretrpjeli kontaminaciju zbogoksidirajućegefekta Zemljine atmosfere i infiltraciju biosfere, no meteoriti prikupljeni u proteklih nekoliko desetljeća s Antarktike gotovo su u potpunosti izvorni.
Različiti tipovi meteorita koji potječu izasteroidnog pojasapokrivaju gotovo sve dijelove strukturediferenciranihtijela: postoje čak meteoriti koji dolaze s granice jezgre i omotača (palaziti). Kombinacija geokemije i opservacijske astronomije također je učinila mogućim praćenjeHED meteoritado specifičnog asteroida u glavnom pojasu,4 Vesta.
Relativno malo poznatihMarsovskih meteoritapružilo je uvid u geokemijski sastav Marsovske kore, iako je neizbježan nedostatak informacija o njihovim točkama podrijetla na raznolikoj Marsovskoj površini značio da oni ne pružaju detaljnije prepreke teorijama evolucije Marsovskelitosfere.Do 2008. godine identificirano je oko 50 Marsovskih meteorita.
Tijekom ere Apolla, uprogramu Apolloprikupljeno je i na Zemlju transportirano 384 kilogramalunarnih uzoraka,a 3sovjetskarobotaLunatakođer je donijelo uzorkeregolitas Mjeseca. Ovi uzorci pružaju obuhvatniji zapis o sastavu bilo kojeg tijela u Sunčevu sustavu osim Zemlje. Do 2008. godine bilo je poznato oko 100 parnih lunarnih meteorita.
- Glavni članci:geofizikaisvemirska fizika
Svemirske sonde omogućile su prikupljanje podataka ne samo vidljive u vidljivom spektru, već i u ostalim područjima elektromagnetskog spektra. Planeti se mogu karakterizirati prema poljima sile: gravitaciji i njihovim magnetskim poljima koje proučavaju geofizika i svemirska fizika.
Mjerenje promjena u akceleraciji svemirske letjelice u orbiti omogućilo je kartiranje finih detalja ogravitacijskim poljimaplaneta. Primjerice, u 1970-ima smetnje u gravitacijskom polju iznadlunarnih moramjerili su lunarni orbiteri što je dovelo do otkrića o masenim koncentracijama,maskonima,ispod bazena Imbrium, Serenitatis, Crisium, Nectaris i Humorum.
Ako je planetarnomagnetsko poljedovoljno snažno, njegova interakcija sa solarnim vjetrom formiramagnetosferuoko planeta. Rane svemirske sonde otkrile su ogromne dimenzije terestričkog magnetskog polja koje se prostire oko 10 Zemljinih radijusa prema Suncu.Solarni vjetar,tok nabijenih čestica, kreće se izvan i oko terestričkog magnetskog polja i nastavlja se iza magnetskog repa, stotinama Zemljinih radijusa niz smjer širenja. Unutar magnetosfere postoje relativno guste regije čestica solarnog vjetra što se nazivaVan Allenovim radijacijskim pojasima.
- Glavni članci:atmosferska znanostiglobalni klimatski model
Atmosferaje važna tranzicijska zona između solidne planetarne površine i viših razrijeđenihionizirajućihi radijacijskih pojaseva. Nemaju svi planeti atmosferu: postojanje atmosfere ovisi o masi planeta, te udaljenosti planeta od Sunca – na velikim udaljenostima pojavljuju se smrznute atmosfere. Osim četirijuplinovitih divovskihplaneta, gotovo sviterestrički planeti(Zemlja,VeneraiMars) imaju poprilične atmosfere. Dva mjeseca imaju također značajne atmosfere:SaturnovmjesecTitaniNeptunovmjesecTriton.Tanka atmosfera postoji okoMerkura.
Efektistope rotacijeplaneta oko svoje osi mogu se vidjeti u atmosferskim tokovima i strujama. Viđeni iz svemira ova se obilježja prikazuju kao pojasi i vrtlozi u sustavu oblaka, te se posebice vide na Jupiteru i Saturnu.
Planetologija često koristi metodu usporedbe radi boljeg razumijevanja predmeta istraživanja. To može uključivati usporedbu gustih atmosfera Zemlje i Saturnova mjesecaTitana,evoluciju objekata vanjskog Sunčeva sustava na različitim udaljenostima od Sunca ili geomorfologiju površina terestričkih planeta.
Glavna usporedba koja se može napraviti jest ona s obilježjima na Zemlji jer su ona mnogo pristupačnija i omogućuju vršenje mjerenja puno većih razmjera. Analogni studiji Zemlje posebice su uobičajeni u planetarnoj geologiji, geomorfologiji te također atmosferskoj znanosti.
- Icarus
- Journal of Geophysical Research—Planets
- Earth and Planetary Science Letters
- Geochimica et Cosmochimica Acta
- Meteoritics and Planetary Science
- Lunar and Planetary Science Conference(LPSC), u organizacijiLunarnog i planetarnog institutaiz Houstona. Održava se svake godine u ožujku od 1970.
- Meteoritsko društvogodišnji susret koji se održava tijekom ljeta na sjevernoj hemisferi naizmjenično u Sjevernoj Americi i Europi.
- Europski kongres planetologije(EPSL), održava se svake godine oko rujna negdje u Europi.
- DPSgodišnji susret koji se održava oko listopada na različitoj lokaciji svake godine uglavnom u središnjem dijelu SAD-a.
Manje radionice i konferencije o pojedinim poljima zbivaju se diljem svijeta kroz čitavu godinu.
Ovaj nedovršeni popis uključuje one institucije i sveučilišta s glavnim grupama ljudi koji rade u planetologiji.
- Europska svemirska agencija
- NASA:značajan broj istraživačkih grupa uključujućiJPL,GSFC,Ames
- Lunarni i planetarni institut
- Lunarni i planetarni laboratoriji na Sveučilištu u Arizoni
- UCLA
- Caltechov odjel za geologiju i planetologiju
- Planetarna geoznanstvena grupa Brownova sveučilištaArhivirano2009-10-10 naWayback Machine-u
- Centar za planetarna istraživanja (Sveučilište u Kopenhagenu)
- Sveučilište u centralnoj Floridi - Planetološka grupa
Kada se pojedina disciplina bavi istraživanjem samo jednog nebeskog tijela onda se koristi specijalizirani termin prikazan u donjoj tablici (trenutačno su u uobičajenoj uporabi samoheliologija,geologija,selenologijaiareologija):
Tijelo Planetologija Etimologija Sunce heliologija grčkiHelije Merkur hermeologija grčkiHermes Venera citerologija grčkiAfrodita Zemlja geologija grčkiGaja (Mjesec selenologija grčkiSelena) Mars areologija grčkiAres Ceres demeterologija grčkiDemetra Jupiter zenologija grčkiZeus Saturn kronologija grčkiKron Uran uranologija grčki/latinskiUran Neptun posejdologija grčkiPosejdon Pluton hadeologija grčkiHad Haumea haumeaologija polinezijskiHaumea Makemake makemakeologija polinezijskiMakemake Erida eridologija grčkiErida
- Asteroid
- Ekstrasolarni planeti
- Ekvatorijalno ispupčenje
- Geofizika
- Kometi
- Kuiperov pojas
- Ledeni mjeseci
- Magnetosfera
- Nebeska mehanika
- Planet
- Planetarna diferencijacija
- Planetarni sustav
- Plinoviti div
- Debata o Plutonu
- Potres
- Precesija
- Sinkrona rotacija
- Smeđi patuljak
- Svemirska erozija
- Svemirska meteorologija
- Sunce
- Terestrički planeti
- Zvjezdani sustav
- ↑Hippolytus (Antipope); Francis Legge, Origen (1921).Philosophumena.1.Original from Harvard University.:Society for Promoting Christian Knowledge.Pristupljeno Digitized May 9, 2006.
- ↑Stern, Alan.„Ten Things I Wish We Really Knew In Planetary Science”.Arhivirano izoriginalana datum 2012-06-02.Pristupljeno 2009-05-22.
- Basilevsky, A. T.,& J. W. Head (1995): Regional and global stratigraphy of Venus: a preliminary assessment and implications for the geological history of Venus Planetary and Space Science 43/12, pp. 1523–1553
- Basilevsky, A. T.,& J. W. Head (1998): The geologic history of Venus: A stratigraphic view JGR-Planets Vol. 103, No. E4, p. 8531
- Basilevsky, A. T.,& J. W. Head (2002): Venus: Timing and rates of geologic activity Geology; November 2002; v. 30; no. 11; p. 1015–1018;
- Frey, H. V., E. L. Frey, W. K. Hartmann & K. L. T. Tanaka (2003):Evidence for buried "Pre-Noachian" crust pre-dating the oldest observed surface units on MarsLunar and Planetary Science XXXIV 1848
- Gradstein, F. M., James G. Ogg, Alan G. Smith, Wouter Bleeker & Lucas J. Lourens (2004): A new Geologic Time Scale, with special reference to Precambrian and Neogene Episodes, Vol. 27, no. 2.
- Hansen V. L. & Young D. A. (2007): Venus's evolution: A synthesis. Special Paper 419: Convergent Margin Terranes and Associated Regions: A Tribute to W.G. Ernst: Vol. 419, No. 0 pp. 255–273.
- Hartmann, W. K. & Neukum, G. (2001): Cratering Chronology and the Evolution of Mars. Space Science Reviews, 96, 165–194.
- Hartman, W. K. (2005): Moons and Planets. 5th Edition. Thomson Brooks/Cole.
- Head J. W. & Basilevsky, A. T (1999):A model for the geological history of Venus from stratigraphic relationship: comparison geophysical mechanismsLPSC XXX #1390
- Mutch T.A., Arvidson R., Head J., Jones K.,& Saunders S. (1977): The Geology of Mars Princeton University Press
- Offield, T. W. & Pohn, H. A. (1970): Lunar crater morphology and relative-age determiantion of lunar geologic units U.S. Geol. Survey Prof. Paper No. 700-C. pp. C153-C169. Washington;
- Phillips, R. J., R. F. Raubertas, R. E. Arvidson, I. C. Sarkar, R. R. Herrick, N. Izenberg, and R. E. Grimm (1992): Impact craters and Venus resurfacing history, J. Geophys. Res., 97, 15,923-15,948
- Scott, D. H. & Carr, M. H. (1977): The New Geologic Map of Mars (1:25 Million Scale). Technical report.
- Scott, D. H. & Tanaka, K. L. (1986): Geological Map of the Western Equatorial Region of Mars (1:15,000,000), USGS.
- Shoemaker, E.M., & Hackman, R.J., (1962):, Stratigraphic basis for a lunar time scale, in *Kopal, Zdenek, and Mikhailov, Z.K., eds., (1960): The Moon — Intern. Astronom. Union Symposium 14, Leningrad, 1960, Proc.: New York, Academic Press, p. 289- 300.
- Spudis, P.D. & J.E. Guest, (1988):. Stratigraphy and geologic history of Mercury, in Mercury, F. Vilas, C.R. Chapman, and M.S. Matthews, eds., Univ. of Arizona Press, Tucson, pp. 118–164.
- Spudis, P. D.& Strobell, M. E. (1984):New Identification of Ancient Multi-Ring Basins on Mercury and Implications for Geologic Evolution.LPSC XV, P. 814-815
- Spudis, P. (2001):The geological history of mercury. Mercury: Space Environment, Surface, and Interior,LPJ Conference, #8029.
- Tanaka K. L. (ed.) (1994): The Venus Geologic Mappers’ Handbook. Second Edition. Open–File Report 94-438 NASA.
- Tanaka K. L. 2001: The Stratigraphy of Mars LPSC 32, #1695,http://www.lpi.usra.edu/meetings/lpsc2001/pdf/1695.pdf
- Tanaka K. L. & J. A. Skinner (2003):Mars: Updating geologic mapping approaches and the formal stratigraphic scheme.Sixth International Conference on Mars #3129
- Wagner R. J., U. Wolf, & G. Neukum (2002):Time-stratigraphy and impact cratering chronology of Mercury.Lunar and Planetary Science XXXIII 1575
- Wilhelms D. E. (1970): Summary of Lunar Stratigraphy — Telescopic Observations. U.S. Geol. Survey Prof. Papers No. 599-F., Washington;
- Wilhelms D. (1987): Geologic History of the Moon, US Geological Survey Professional Paper 1348,http://ser.sese.asu.edu/GHM/
- Wilhelms D. E.& McCauley J. F. (1971): Geologic Map of the Near Side of the Moon. USGS Maps No. I-703, Washington;
- Planetary Science Research Discoveries(članci)
- The Planetary Society(najveća svemirska interesna grupa na svijetu: više informacija na njihovu novinskomblogu)
- Planetary Exploration NewsletterArhivirano2021-03-12 naWayback Machine-u
- Women in Planetary Science(profesionalna mreža i vijesti)