Romfart - verdensrommet januar 2007 Kjartan Olafsson

Transkript

1 Romfart - verdensrommet januar 2007 Kjartan Olafsson

2 Smått og stort i naturen Protonets diameter Yttergrensen til det synlige univers m

3 Hva er ute i rommet og hva er verdt å undersøke? Det jordnære rommet Vårt solsystem Vanlige, uvanlige og ekstreme stjerner Strukturer i verdensrommet galakser og galaksehoper Signaler fra rommet Fjernmåling vs. in situ-målinger, bakkeobservasjoner vs. rombaserte observasjoner Betingelser for liv i universet hvilke faktorer gjør Jorden beboelig?

4 Vanlige måleenheter i rommet: Astronomisk enhet: 1 AU = m, gjennomsnittsavstanden mellom solen og jorden. Lysår: 1 ly = 9, m Parsec: 1 pc = 3,26 ly, avstanden fra jorden til en stjerne som har trigonometrisk parallaks 1 buesekund på et halvt år

5 Det nære verdensrommet

6 Viktige områder i det jordnære rommet: Ionosfæren den midlere og øvre atmosfære i høydeintervallet ca km Magnetosfæren den delen av rommet hvor Jordens magnetfelt gjør seg gjeldende Solvinden en kontinuerlig, men variabel, strøm av ladete partikler fra Solen Spesielle kjennetegn: Gassen i det jordnære rommet er helt eller delvis ionisert, d.v.s. et plasma Magnetiske og elektriske felt styrer de fleste fysiske prosesser i plasmaet

7 Solutbrudd Spesielle fenomen Nordlysutbrudd

8 Solutbrudd og nordlysutbrudd sammenheng?

9 Romværet kan ha innvirkning på samfunnet

10 Solen er en ganske vanlig stjerne i sin beste alder Alder: ca. 5 milliarder år, har ca. 5 milliarder år igjen Energikilde: Hydrogenfusjon i kjernen Ganske stabil strålingseffekt, ca W Materien i Solen er ionisert Inneholder en del tunge grunnstoffer, altså er Solen laget av resirkulert materiale

11 Hertzprung Russel diagrammet Solen

12

13 Uvanlige og eksotiske stjerner Røde og gule kjempestjerner Hvite dverger Novaer og supernovaer kan lyse med ganger solens lysstyrke i noen dager Nøytronstjerner Pulsarer sannsynligvis raskt roterende nøytronstjerner Variable stjerner lysstyrken varierer med en periode fra noen timer til noen år. Noen av disse har en klar sammenheng mellom lysstyrke og periode kan brukes til å måle avstanden til andre galakser Sorte hull

14 I en større sammenheng. Det finnes ca. 100 milliarder galakser i det synlige univers. I en typisk galakse er det mellom 10 7 og stjerner. I Melkeveien finnes det ca. 100 milliarder stjerner.

15 Forskjellige galaksetyper

16 Galaksehoper og supercluster Galaksehoper inneholder inntil 50 galakser Superclustere kan ha en utstrekning på over 100 millioner lysår og ser ut for å være de største strukturene i universet.

17 Hvordan måles avstander i rommet? I solsystemet: Med radar Nabostjerner ut til ca. 500 lysår: Trigonometriske prallaksmålinger Rotasjonshastigheten til spiralgalakser er knyttet til lysstyrken: L konstant v 4 Standard lyskilder: RR-Lyrae (variable stjerner): I vår egen galakse Chepeider (variable stjerner): Galakser ut til ca. 100 millioner lysår Type Ia supernovaer: Fjerne galakser Fjerne galaksehoper: Rødforskyvning og Hubbles lov om universets ekspansjon: v = H 0 D der Hubbles konstant H 0 21 km/s per million lysår

18 Hvilke signaler bringer oss informasjon fra rommet? Elektromagnetiske bølger synlig lys, ultrafiolett, røntgenstråling, gammastråling, infrarød stråling, radiobølger. Kosmisk stråling energirike atomkjerner og sterkt ioniserte atomer. De eneste tilgjengelige materialprøvene fra kilder utenfor Jorden kommer fra Månen. Robotundersøkelser av steinprøver på landingsplasser på Venus, Månen og Mars. In situ målinger av atmosfæreparametre foretatt under landing på Venus og Titan. In situ målinger av magnetfelt og ladete partikler er utført av romsonder som har fløyet forbi alle planetene unntatt Pluto.

19 Informasjonen fra rommet utenfor solsystemet kommer i hovedsak via elektromagnetisk stråling

20 In situ målinger fra områder godt utenfor vårt solsystem kan ikke bli utført!!!