AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 9: De store gassplanetene og noen av deres måner

Transkript

1 AST1010 En kosmisk reise Forelesning 9: De store gassplanetene og noen av deres måner

2 Innhold Jupiter og de fire galileiske månene Saturn og Titan Uranus Neptun

3 Jupiter 3

4 Sentrale mål Masse 1.9 x kg jordmasser Radius (ekvator) km jordradier Radius (pol) km jordradier Rotasjonstid h Rotasjonsaksens helning 3.13 grader Store halvakse km 5.2 AU Omløpstid d Midlere banefart km/s Eksentrisitet Baneplanets helning grader

5 Struktur -- Innerst: Kjerne av stein, is og metall. -Neste lag: Helium og flytende metallisk hydrogen. - Deretter: Lag med helium og flytende hydrogen som gradvis går over i det ytterste laget: - Atmosfæren. Hydrogen og helium i gassform, spor av andre stoff som metan og ammoniakk.

6 Den store røde flekken Et langlivet stormsystem 6

7 Magnetfelt

8 Jupiters ringer

9 Galileiske måner

10 Io -Mer enn 400 aktive vulkaner. -Tidevannskrefter fra Jupiter varmer opp Ios indre. -Ung overflate med få nedslagskratre.

11 Europa -Den minste av de galileiske månene (90% av vår månes radius). -Kjerne av jern, tynn oksygenatmosfære, overflate av vannis. -Under overflaten er det mest sannsynlig et hav. Vannet holdes flytende fordi Europa, som Io, blir varmet opp av tidevannskrefter fra Jupiter. -Finnes det liv der?

12 Ganymedes -Den største av månene i vårt solsystem. Større i diameter enn Merkur, men lavere masse. -Overflate av is med mange kratre. -Trolig et saltvannshav under overflaten. -Kjerne av flytende jern. Magnetfelt.

13

14 Callisto -Tredje største månen i vårt solsystem. -Jevn blanding av stein og is. -Også her forventer man at det er flytende vann under overflaten. -Oppvarming fra Jupiters tidevannskrefter ikke like effektiv som energikilde. Lavere forventinger til at det kan finnes liv der.

15 Voyager 1 og 2 Voyager 1 og 2 er identiske, men ble gitt ulike baner. Etter å ha utforsket de ytre palentene, fortsatte de ferden. De har nå forlatt solsystemet.

16 Saturn

17 Sentrale mål Masse 5.68 x kg jordmasser Radius (ekvator) km 9.45 jordradier Radius (polar) km 8.55 jordradier Rotasjonstid 10h32min 10h47min Aksens helning grader Store halvakse km 9.58 AU Omløpstid d år Midlere banefart 9.69 km/s Eksentrisitet Baneplanets helning grader

18 Struktur: Lik Jupiters

19 Saturns ringer

20 Titan

21 -Andre største måne i solsystemet. -Tykk atmosfære, hovedsakelig av nitrogen og metan. -Månen selv en miks av stein og vannis. -Cassini sendte landeren Huygens til overflaten i 2005, virksom i 90 minutter. -Overflaten har innsjøer av hydrokarboner, spesielt metan. -Metanet i atmosfæren blir naturlig konvertert til mer komplekse forbindelser. Blir fornyet av vulkansk aktivitet.

22

23 Enceladus -En forholdsvis liten måne, men har sannsynligvis vann under overflaten. -Har geysirer: Vanndamp sendes opp, faller ned på overflaten som snø. -Mesteparten av bidrar til Saturns ringsystem: E- ringen er dannet av ispartikler fra Enceladus. -Har funnet organiske forbindelser i geysirutbruddene. Kan være det mest lovende stedet å lete etter liv i vårt solsystem.

24 Cassini -I bane rundt Saturn siden 2004, operativ fram til minst Oppdaget geysirene på Enceladus, sendte sonden Huygens til Titan.

25 Uranus

26 Sentrale mål Masse 8.68 x kg jordmasser Radius (ekvator) km Radius (pol) km Rotasjonstid d Aksens helning grader Store halvakse km AU Omløpstid d år Midlere banefart 6.81 km/s Eksentrisitet Baneplanets helning grader

27 Rotasjonsakse i baneplanet

28 Struktur

29 Neptun

30 Oppdagelsen En triumf for newtonsk mekanikk Couch Adams og Le Verrier forutså eksistensen av, og beregnet banen til Neptun basert på uregelmessigheter i Uranus bane.

31 Sentrale mål Masse x kg jordmasser Radius (ekvator) km jordradier Radius (pol) km jordradier Rotasjonstid 16h6min36s Aksens helning grader Store halvakse km 30.1 AU Omløpstid d år Midlere banefart 5.43 km/s Eksentrisitet Baneplanets helning 1.77 grader

32 Struktur lik Uranus

33 Utforskning fra rommet Voyager 2 er den eneste sonden som har utforsket Uranus- og Neptunsystemene. Ingen konkrete planer om å sende nye sonder til Neptun. Flere forslag til Uranussonder, men ingen ser ut til å være høyt prioritert. Mer sannsynlig med nye sonder til Jupiter og Saturn p.g.a. mulighetene for å finne liv på månene deres.

34 Neste romsonde: JUICE JUpiter ICy moons Explorer Oppskytning juni 2022 Ankomst Jupiter: 2030, deretter 3,5 års operasjon i Jupitersystemet Ganymede (til slutt i bane), Callisto og Europa, kræsje på Callisto juni Ca. 1 milliard Euro.

35

36 Neste forelesning: Rusk og rask i solsystemet