AST1010 En kosmisk reise Forelesning 9: Solen De store gassplanetene og noen av deres måner
De viktigste punktene i dag: Solen - ytre lag Jupiter: Struktur, måner. Saturn: Struktur, ringer, måner. Uranus: Struktur, helning. Neptun: Struktur.
Solas overflate og atmosfære
PARKER SOLAR PROBE Strålefluks ved jorden (avstand 150 10 6 km): 1.4 kw/m² (tilsvarer en hårtørrer /m²) Strålefluks F blir mindre jo større avstand r Minste avstand 7 10 6 km: 7/150 ~ 4.7% avstand jorda-sola Strålefluks blir (150/7) 2 = 440 ganger større 620 kw/m² (tilsvarer 440 hårtørrer /m²) Temperatur på varmeskjold opp til 1400 o C
Observasjoner fra jorden Vinkeloppløsning = 0.1 buesekund = 1 / 36000 grad = Omtrent 70 km på solen på en avstand av 150 millioner km = Ett glass øl på 400km avstand Nesten 1000 ganger bedre enn øynene! Luc Rouppe van der Voort, Michiel van Noort, SST/ITA 2005
Solens farger Forskjellige farger" (kontinuum og spektrallinjer) Dannes i forskjellige lag i solens atmosfære Kan måles forskjellige egenskaper av gassen/plasma Vi ønsker å observe så mye forskjellig som mulig for å forstå solen!
Solens farger Active Region (solflekker) Quiet Sun ( normal granulasjon) Solar Dynamics Observatory SDO/NASA
Hinode IRIS GREGOR, Tenerife DKIST, Hawaii SST, La Palma (1m) EST, La Palma 1.5m 4m, from 2019 4m, planned
Solflekker
Solflekker Solflekker opptrer ofte i grupper ( Active Regions ) 100 000 km
Solflekker
Solflekker Utenfor solflekk: vanlig konveksjon Penumbra Umbra I solflekk: Sterk magnetfeld forhindrer konveksjon! Mindre energi kommer til overflaten Gass er kaldere, ser mørkere ut
Solflekk: Magnetfeltet bremser konveksjon
Magnetfeltet - simulering Science, December 7 2007 www.vapor.ucar.edu
Solstorm Magnetfelt lagrer mye energi Magnetfelt komplisert og dynamisk Energetisk bedre konfigurasjon? Magnetic konfigures på en annen måte ( reconnection ). Settes fri energi i form av stråling og partikkler ( flare ) Gass kan løse og skyttes i verdensrommet ( Coronal Mass Ejection )
Magnetiske løkker Ladde partikler følger magnetfelt: Kan stenges inne i løkker over aktive områder
IRIS. Kromosfære med spicules
Solas korona (synlig ved total solformørkelse) Eller med koronagraf: sol komet AST1010 - Sola
Solflekker
Solflekksyklusen
Solvinden: Elektrisk ladde partikler (ioner) Temperaturen i koronaen kan bli over 1 million grader Materien består av ioner (protoner) og frie elektroner, det vil si partikler med elektrisk ladning På grunn av den høye temperaturen har partiklene høye hastigheter Solas tyngdefelt klarer ikke å holde på dem, så vi får en strøm av partikler fra koronaen
Interstellar wind
VOYAGER 1 OG 2 Oppskyting i 1977 Voyager 1 og 2 er identiske, men ble gitt ulike baner. Utforsket de ytre planetene Fortsatte de ferden. De har nå forlatt solsystemet.
Jupiter NASA
Jupiter sammenlignet med jorden Radius: Ca. 11 jord-radier Masse: Ca. 318 jordmasser Tyngdekraft ved overflaten: 250 % av jordens Omløpstid rundt solen: 11.86 år Gjennomsnittlig temperatur: -110 C
Gasskjempenes struktur Teori: Hydrogen satt under svært høyt trykk kan bli flytende Elektronene bli så løst bundet til atomkjernen at hydrogenet begynner å oppføre seg som et metall (lede strøm) Må bekreftes!
Den store røde flekken
Jupiters magnetfelt Solvind Jupiters magnetosfære bow shock
Jupiters magnetfelt Oppskyting I 2011, ankomst Jupiter i 2016
Bilde: Hubble Space Telescope
Jupiters ringer
Galileiske måner
185 måner rundt planetene
NASA by Bricktop; edited by Deuar, KFP, TotoBaggins, City303, JCPagc2015
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
NASA s Europa Clipper Oppskyting i 2023 Nærmest til overflaten: 25km! Europa NASA
Europa
Callisto Stein og is Mindre tidevannskrefter her Men kanskje vann likevel
Ganymedes Den største månen (større enn Merkur, men har lavere masse) Kjerne av jern Overflate av is Magnetfelt
Ganymedes veier 2.02 månemasser
De 8 mest massive månene i solsystemet NASA by Bricktop; edited by Deuar, KFP, TotoBaggins, City303, JCPagc2015
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) NASA by Bricktop; edited by Deuar, KFP, TotoBaggins, City303, JCPagc2015
Jorda har en massiv måne i forhold til planetens masse! 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) NASA by Bricktop; edited by Deuar, KFP, TotoBaggins, City303, JCPagc2015
Jorda har en massiv måne i forhold til planetens masse! Månen er uvanlig stor. Ble månen dannet ved kollisjon? BIRTH OF PLANET EARTH NASA by Bricktop; edited by Deuar, KFP, TotoBaggins, City303, JCPagc2015
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! Tyngdekraft ved overflaten: 106 % av jordens Omløpstid rundt solen: 29.66 år Gjennomsnittlig temperatur: -140 C
Saturns struktur: lik Jupiter
Cassini I bane rundt Saturn 2004-2017 https://saturn.jpl.nasa.gov/ Oppdaget geysirene på Enceladus, sendte sonden Huygens til Titan.