AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 8: De indre planetene og månen del 2: Jorden, månen og Mars

Transkript

1 AST1010 En kosmisk reise Forelesning 8: De indre planetene og månen del 2: Jorden, månen og Mars

2 Jorden: Bane, atmosfære, geologi, magnetfelt. Månen: Faser og formørkelser. Atmosfære og geologi, tidevann og dannelse. Mars: Bane, atmosfære, magnetfelt, geologi. Er det liv på Mars?

3 Jordas bane Nærmest sola: 152 millioner km, 3. Januar Lengst vekke: 147 millioner km, 3. Juli AU = 150 millioner km Omløp rundt solen: døgn (!) Omdreiningstid: 23 t 56 min (!) Rotasjonsaksens helning gir årstider. 3

4 Jordas alder Radioaktive prosesser: 238 U 206 Pb t = 4.5 x 109 år 40 K 40 Ar t = 1.3 x 109 år 87 Rb 87 Sr t = 4.7 x 109 år 4

5 Jordas indre AST1010 Jorda og månen 5

6 Vulkanisme og tektoniske plater 6

7 Hot spot-vulkanisme Varme områder under mantelen ligger i ro mens plata over beveger seg. Eks.: Hawaii. 7

8 Jordskorpa fornyes AST1010 Jorda og månen 8

9 Jordskorpen og vulkanisme Oppbygging av jordskorpa: Mellom plater som driver bort fra hverandre, kommer masse opp fra det indre. Når plater kolliderer folder fjellkjedene seg opp: Alpene, Himalaya og Andes. Nedbryting av jordskorpa: Havbunnsplater kolliderer med kontinenter, skyves under disse, smelter og gir materiale tilbake til mantelen. Jordskorpa er ung! Den skiftes ut hele tiden. AST1010 Jorda og månen 9

10 AST1010 Jorda og månen 10

11 Jordas magnetfelt 11

12 Jordas magnetfelt beskytter oss mot partikler i solvinden 12

13

14 Månen 15

15 Månens indre AST1010 Jorda og månen 16

16 Landskapsstrukturer Kratere diametre fra 100 km eller mer og ned til noen få meter. Hav (Mare) store, mørke sletter. Fjellkjeder foldningsfjell som på jorda. Riller lange (noen er flere 100 km lange), smale (1-2 km brede) kløfter på månen. Støv og stein på overflaten. Knusningsprodukter til noen kilometers dyp. Noen få og små utslukte vulkaner. AST1010 Jorda og månen 17

17 Krater Copernicus AST1010 Jorda og månen 18

18 Hvor er kratrene på jorda? Jorda må ha vært tilsvarende bombardert. Hvor er kratrene? Mindre og færre kratre fordi meteoren bremses opp og knuses av friksjon i atmosfæren. Kratrene viskes ut av kontinuerlig nyskapning av jordskorpa og sterk erosjon. Høyere tyngdekraft gir mindre virkning av eksplosjonen. 19

19 Rundt 180 kjente kratre på jorda AST1010 Jorda og månen 20

20 Om alder av skorper Flest kratre dannet i perioden tidlig i solsystemets historie. På månen ser vi alle kratrene som er dannet fordi skorpen har vært stabil. På jorda har vi få kratre fordi jordskorpen fornyer seg og er i middel bare ca. 450 millioner år gammel på kontinentene. Få kratre betyr at skorpa er fornyet, og sier noe om prosesser i planetens eller månens indre. 21

21 Tidevann skyldes forskjeller i tiltrekning fra månen 22

22 Månens bevegelse rundt jorda gir litt mer enn 12 timer mellom to høyvann som følger etter hverandre AST Kopernikus til 23

23 Månefaser

24 Bundet rotasjon alltid samme side mot jorda

25 Måneformørkelser Totale og delvise måneformørkelser. Måneformørkelser bare ved fullmåne!

26 Solformørkelser bare ved nymåne

27 men ikke ved alle nymåner!

28 Dannelse av månen: Kollisjonsteorien AST1010 Jorda og månen 29

29 Serie viser sekvens fra kollisjon til månen er dannet. Bygger på numerisk beregning. Prosessen kan være rask tar under ett år. AST1010 Jorda og månen 30

30 Mars

31 Sentrale mål Masse x 1023 kg ganger jordas Radius (ekvator) 3396 km ganger jordas Radius (pol) 3376 km ganger jordas Tyngdekraft 3.72 m/s g Rotasjonstid dager Aksens helning grader Store halvakse km Eksentrisitet Omløpstid d 1.52 AU

32 Moderne utforsking av Mars Mariner 4, 5 og 6 i 1965 og 1969 passerte. Mariner 9 i mai 1971 inn i bane rundt Mars. Mars 2 og 3 begge landere ødelagte, men litt data fra M3. Viking 1 og 2 i 1976 en orbiter og en lander på hver, fargebilder. Mars Global Surveyor 1997 orbiter. En måned senere: Pathfinder (lander) med Sojourner (rover) fant spor av vann. Mars Odyssey 2001, orbiter på leting etter vann og is. Mars Rovers Spirit og Opportunity Bevis på hav. Mars Express i bane (Europa) Mars Reconnaissance Orbiter Phoenix landet i august leter etter vann/is på nordpolen. Curiosity landet 6. august Skal undersøke klima og geologi, spor av vann og liv. AST De indre planetene 33

33 Mars: topografisk kart av overflaten AST De indre 34

34 Curiosity 36

35 Olympus Mons 37

36 Nettverk av elver og sideelver 38

37

38 Phobos og Deimos 10 x 15 km 20 x 25 km AST Vann, liv og atmosfærer 40

39 Phobos - solformørkelse 41

40 Liv på Mars? Vann kan ikke eksistere i flytende form på overflaten i dag. Tynn atmosfære og fravær av magnetfelt betyr manglende beskyttelse mot skadelig stråling. Lite trolig at det finnes liv på overflaten nå. Men vi har mange indikasjoner på at det fantes vann på overflaten før, og at atmosfæren var tykkere. Mars har antageligvis vært beboelig tidligere.

41 Neste forelesning: Gassplanetene