2/12/2017. AST1010 En kosmisk reise. De viktigste punktene i dag: Jupiter. 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 De viktigste punktene i dag: Jupiter: Struktur, måner. Saturn: Struktur, ringer, måner. Uranus: Struktur, helning. Neptun: Struktur. Jupiter 1

2 Jupiter sammenlignet med jorden Radius: Ca. 11 jord-radier Masse: Ca. 318 jordmasser Tyngdekraft ved overflaten: 250 % av jordens Omløpstid rundt solen: år Gjennomsnittlig temperatur: -110 C Gasskjempenes struktur Flytende metallisk hydrogen Teori: Hydrogen satt under svært høyt trykk kan hydrogen bli flytende, og elektronene bli så løst bundet til atomkjernen at hydrogenet begynner å oppføre seg som et metall (lede strøm) Aldri påstått påvist i laboratorier før nå nylig: Men flere forskere er skeptiske til dette funnet foreløpig 2

3 Den store røde flekken Jupiters magnetfelt Bilde: Hubble Space Telescope 3

4 Bilde: Hubble Space Telescope Jupiters ringer Galileiske måner 4

5 Io 400 aktive vulkaner Tidevannskrefter varmer opp Ios indre Ung overflate Europa Kjerne av jern Atmosfære av oksygen Overflate av vannis Hav under overflaten? Tidevannskrefter varmer opp månen Callisto Stein og is Mindre tidevansskrefter her Men kanskje vann likevel 5

6 Ganymedes Den største månen (større enn Merkur, men har lavere masse) Kjerne av jern Overflate av is Magnetfelt Ganymedes veier 2.02 månemasser Månen i solsystemperspektiv Hvorfor tror vi månen er dannet ved kollisjon? Ingen andre planeter har så massiv måne i forhold til planetens masse (Mars måner til og med for små til å ha kuleform) Om Jupiter skulle hatt en tilsvarende stor måne ville den hatt en masse på 318 månemasser (Ganymedes: 2.02) (OBS: Dvergplaneten Pluto har en måne, Charon, med 12 % av Plutos masse månen bare 1.2 % av jordas) 6

7 De 8 mest massive månene i solsystemet 1. Ganymedes (Jupiter) 2. Titan (Saturn) 3. Callisto (Jupiter) 4. Io (Jupiter) 5. Månen (Jorden) 6. Europa (Jupiter) 7. Triton (Neptun) 8. Titania (Uranus) Voyager 1 og 2 Voyager 1 og 2 Voyager 1 og 2 er identiske, men ble gitt ulike baner. Etter å ha utforsket de ytre planetene, fortsatte de ferden. De har nå forlatt solsystemet. 7

8 Saturn Saturn sammenlignet med jorden Radius: Ca. 9 jord-radier (litt mindre enn Jupiter) Masse: Ca. 95 jordmasser (mye mindre massiv enn Jupiter) Saturn har lavere gjennomsnittstetthet enn vann! Saturn sammenlignet med jorden Tyngdekraft ved overflaten: 106 % av jordens Omløpstid rundt solen: år Gjennomsnittlig temperatur: -140 C 8

9 Saturns struktur: lik Jupiter Titan Tykk atmosfære: nitrogen og metan Stein og vannis Innsjøer av metan What If?: Serious Scientific Answers to Absurd Hypothetical Questions by Randall Munroe 9

10 Huygens-sonden (Titan) Enceladus Geysirer Mater E-ringen med is Organiske forbindelser! Cassini 10

11 Cassini I bane rundt Saturn siden 2004, operativ fram til minst Oppdaget geysirene på Enceladus, sendte sonden Huygens til Titan. Mimas by ~Heavensrun on deviantart Saturns ringer 11

12 Flere ringsystemer Består stort sett av vannis Uranus 12

13 Uranus sammenlignet med jorden Radius: Ca. 4 jord-radier Masse: Ca jordmasser Tyngdekraft ved overflaten: 90 % av jordens (mindre enn Venus) Omløpstid rundt solen: 84.3 år Gjennomsnittlig temperatur: -195 C Rotasjonsakse nesten i baneplanet Retrograd rotasjon (slik Venus har) Iskjempenes struktur 13

14 Neptun Neptun sammenlignet med jorden Radius: Ca jord-radier (mindre enn Uranus) Masse: Ca. 17 jordmasser (noe mer enn Uranus) Tyngdekraft ved overflaten: 113 % av jordens Omløpstid rundt solen: 165 år Gjennomsnittlig temperatur: -200 C Oppdagelsen En triumf for newtonsk mekanikk 14

15 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. Struktur lik Uranus Utforskninger fra rommet Voyager 2 er den eneste sonden som har utforsket Uranus- og Neptunsystemene. Ingen konkrete planer om å sende nye sonder til Neptun. 15

16 Utforskninger fra rommet 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. Neste romsonde: JUICE JUpiter ICy moons Explorer Oppskytning juni 2022 Ankomst Jupiter: 2030, deretter 3,5 års operasjon i Jupitersystemet Neste romsonde: JUICE Ganymede, Callisto og Europa, vil kræsje på Callisto juni Randall Munroe: 16

17 NASA utforsker Europa NASA planlegger en sonde som skal sendes mot Jupiter i 2020-ene for å utforske Europa. Lande på overflaten? 17