 |
Predloženo je da se u ovaj tekst uklopi Planetarna astronomija. (Rasprava) |
Planetologija je znanost o planetima, mjesecima i planetarnim sustavima, posebice onome u Sunčevu sustavu. Ona proučava objekte veličine od mikrometeorida do plinovitih divova s ciljem određivanja njihova sastava, dinamike, formacije, međuodnosa i povijesti. Ona je snažno interdisciplinarno polje koje originalno potječe iz astronomije i geoznanosti, te danas inkorporira mnoge discipline uključujući planetarnu astronomiju, planetarnu geologiju (zajedno s geokemijom, geofizikom i geomorfologijom s primjenom na planete), aerologiju, teoretsku planetologiju, te istraživanje ekstrasolarnih planeta. Srodne su joj discipline svemirska fizika, kada se govori o učincima Sunca na tijela Sunčeva sustava, te astrobiologija.
U planetologiji postoje međusobno povezane opservacijske i teoretske grane. Opservacijska istraživanja uključuju kombinaciju svemirskih istraživanja, pretežito misija robotskih svemirskih letjelica koje se koriste daljinskim istraživanjima, te komparativnog, laboratorijskog rada u zemaljskim laboratorijima. Teoretska komponenta uključuje značajan dio računalne simulacije i 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. Neki planetolozi rade u privatnim istraživačkim centrima i često pokreću partnerske istraživačke zadatke.
Za povijest planetologije može se reći da je započela sa starogrčkim filozofom Demokritom koji je prema Hipolitu izjavio:
"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 originalni planetarni astronom bio bi Galileo koji je otkrio četiri najveća Jupiterova mjeseca, planine na Mjesecu, prvi uočio Venerine mijene, te prvi promatrao Saturnove 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 astronomski optički teleskopi (te kasnije radioteleskopi) i konačno robotske istraživačke svemirske 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.
Podrobniji članak o temi: Planetarna astronomijaPlanetarna astronomija specifično je polje unutar astronomije koje se usredotočuje na planetarne sustave i srodne objekte, poput prirodnih satelita i asteroida. 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 se dinamikom: aplikacijom principa nebeske mehanike na Sunčev sustav i ekstrasolarne planetarne sustave.
Podrobniji članak o temi: planetarna geologijaNajpoznatiji 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.
Podrobniji članak o temi: geomorfologijaGeomorfologija 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:
Povijest planetarne površine može se dešifrirati kartiranjem obilježja od vrha prema dnu prema njihovoj depozicijskoj sekvenciji kao što je to na terestričkim slojevima prvi učinio Nicolas Steno. Primjerice, stratigrafsko kartiranje pripremilo je astronaute s Apolla za polje geologije koje su susreli na svojim lunarnim misijama. Preklapajuće sekvencije identificirane su na slikama koje su snimljene u programu Lunar Orbiter, a zatim su korištene za pripremu lunarne stratigrafske kolumne i geološke karte Mjeseca.
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, asteroida i Marsa prisutni su na Zemlji tako što su napustili svoja izvorna tijela i dospjeli na nju u obliku meteorita. Neki su pretrpjeli kontaminaciju zbog oksidirajućeg efekta Zemljine atmosfere i infiltraciju biosfere, no meteoriti prikupljeni u proteklih nekoliko desetljeća s Antarktike gotovo su u potpunosti izvorni.
Različiti tipovi meteorita koji potječu iz asteroidnog pojasa pokrivaju gotovo sve dijelove strukture diferenciranih tijela: postoje čak meteoriti koji dolaze s granice jezgre i omotača (palaziti). Kombinacija geokemije i opservacijske astronomije također je učinila mogućim praćenje HED meteorita do specifičnog asteroida u glavnom pojasu, 4 Vesta.
Relativno malo poznatih Marsovskih meteorita pružilo 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 Marsovske litosfere. Do 2008. godine identificirano je oko 50 Marsovskih meteorita.
Tijekom ere Apolla, u programu Apollo prikupljeno je i na Zemlju transportirano 384 kilograma lunarnih uzoraka, a 3 sovjetska robota Luna također je donijelo uzorke regolita s 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.
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 o gravitacijskim poljima planeta. Primjerice, u 1970-ima smetnje u gravitacijskom polju iznad lunarnih mora mjerili su lunarni orbiteri što je dovelo do otkrića o masenim koncentracijama, maskonima, ispod bazena Imbrium, Serenitatis, Crisium, Nectaris i Humorum.
Ako je planetarno magnetsko polje dovoljno snažno, njegova interakcija sa solarnim vjetrom formira magnetosferu oko 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 naziva Van Allenovim radijacijskim pojasima.
Atmosfera je važna tranzicijska zona između solidne planetarne površine i viših razrijeđenih ionizirajućih i 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 četiriju plinovitih divovskih planeta, gotovo svi terestrički planeti (Zemlja, Venera i Mars) imaju poprilične atmosfere. Dva mjeseca imaju također značajne atmosfere: Saturnov mjesec Titan i Neptunov mjesec Triton. Tanka atmosfera postoji oko Merkura.
Efekti stope rotacije planeta 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 mjeseca Titana, 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.
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.
Kada se pojedina disciplina bavi istraživanjem samo jednog nebeskog tijela onda se koristi specijalizirani termin prikazan u donjoj tablici (trenutačno su u uobičajenoj uporabi samo heliologija, geologija, selenologija i areologija):
| Tijelo | Planetologija | Etimologija |
|---|---|---|
| Sunce | heliologija | grčki Helije |
| Merkur | hermeologija | grčki Hermes |
| Venera | citerologija | grčki Afrodita |
| Zemlja | geologija | grčki Gaja |
| Mjesec | selenologija | grčki Selena |
| Mars | areologija | grčki Ares |
| Ceres | demeterologija | grčki Demetra |
| Jupiter | zenologija | grčki Zeus |
| Saturn | kronologija | grčki Kron |
| Uran | uranologija | grčki/latinski Uran |
| Neptun | posejdologija | grčki Posejdon |
| Pluton | hadeologija | grčki Had |
| Haumea | haumeaologija | polinezijski Haumea |
| Makemake | makemakeologija | polinezijski Makemake |
| Erida | eridologija | grčki Erida |
|accessdate= (pomoć)