2/6/2017. AST1010 En kosmisk reise. De viktigste punktene i dag: Bestemmelse av jordas alder

Like dokumenter
AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 7: De indre planetene og månen del 2: Jorden, månen og Mars

AST1010 En kosmisk reise

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

De vikcgste punktene i dag:

De vikdgste punktene i dag:

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 7: De indre planetene og månen del 1: Merkur og Venus

AST En Kosmisk reise. Forelesning 8: Jorda, Månen og Mars.

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

De vikcgste punktene i dag:

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 6: De indre planetene og månen del 1: Merkur og Venus

AST1010 En kosmisk reise

2/7/2017. AST1010 En kosmisk reise. De viktigste punktene i dag: IAUs definisjon av en planet i solsystemet (2006)

Planetene. Neptun Uranus Saturn Jupiter Mars Jorda Venus Merkur

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

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 8: De store gassplanetene og noen av deres måner

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 13: Sola

AST1010 En kosmisk reise. Innhold. Jupiter 9/15/15. Forelesning 9: De store gassplanetene og noen av deres måner

AST1010 En kosmisk reise

2/12/2017. AST1010 En kosmisk reise. De viktigste punktene i dag: Jupiter. Forelesning 9: De store gassplanetene og noen av deres måner

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

AST1010 En kosmisk reise

AST1010 En kosmisk reise. De viktigste punktene i dag: Mekanikk 1/19/2017. Forelesning 3: Mekanikk og termodynamikk

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 10: Rusk og rask i solsystemet: Dvergplaneter, asteroider, meteoroider, kometer.

AST1010 En kosmisk reise. I dag 2/16/2017. Forelesning 11: Dannelsen av solsystemet. Planetene i grove trekk Kollapsteorien Litt om eksoplaneter

AST1010 En kosmisk reise

Superbeboelige planeter Planetersom er enda mer egnet for utvikling av komplekst liv enn jorda

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 12: Dannelsen av solsystemet

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 12: Dannelsen av solsystemet

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 3: Mekanikk, termodynamikk og elektromagnetisme

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 7: Dannelsen av solsystemet

Om flo og fjære og kunsten å veie Månen

Oppgaver med fasit våren Hva er månefaser? Hvorfor har vi månefaser?

AST1010 En kosmisk reise Forelesning 13: Sola

UNIVERSITETET I OSLO

AST1010 En kosmisk reise

AST1010 En kosmisk reise. Innhold 28/02/16. Forelesning 12: Dannelsen av solsystemet

AST1010 En kosmisk reise

AST1010 Eksamensoppgaver

UNIVERSITETET I OSLO

Oppgaver, Fasit og Sensurveiledning

AST1010 En kosmisk reise

AST1010 den kosmiske reisen 15 november Hva forstår vi med jordaksens presesjon og hva forårsaker presesjonen?

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 10: Rusk og rask i solsystemet: Dvergplaneter, asteroider, meteorider, kometer.

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

FASIT UNIVERSITETET I OSLO. Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

UNIVERSITETET I OSLO

Solsystemet, trinn

AST1010 En kosmisk reise

UNIVERSITETET I OSLO

En reise i solsystemet trinn minutter

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 16: Hvite dverger, supernovaer og nøytronstjerner

En reise i solsystemet

ESERO AKTIVITET Grunnskole og vgs

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 16: Eksoplaneter og jakten på liv

AST1010 En kosmisk reise Forelesning 12: Sola

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 21: Oppsummering

Eksamen i AST1010 den kosmiske reisen, 4 mai Oppgavesett med fasit.

AST1010 En kosmisk reise

AST1010 En kosmisk reise. Innhold 9/27/15. Forelesning 12: Dannelsen av solsystemet

1. Kometen Ison har fått mye oppmerksomhet i media den siste tiden. Hvorfor? 2. UiA teleskopet har fulgt kometen, se

Luft og luftforurensning

Newton Camp modul 1190 "Luftige reiser, Newton-camp Vest-Agder 2015"

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk naturvitenskapelige fakultet

1. Atmosfæren. 2. Internasjonal Standard Atmosfære. 3. Tetthet. 4. Trykk (dynamisk/statisk) 5. Trykkfordeling. 6. Isobarer. 7.

Regneoppgaver AST 1010, vår 2017

1561 Newton basedokument - Newton Engia Side 53

1 Leksjon 7 Planetene i vårt solsystem

ESERO AKTIVITET Grunnskole

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 10: Gassplanetene Dvergplaneter, asteroider, meteoroider, kometer.

FYS1010 eksamen våren Løsningsforslag.

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 19: Eksoplaneter og jakten på liv og sånt

AST1010 En kosmisk reise

Regneoppgaver AST 1010, vår 2017

Løsningsforslag til eksamen FY0001 Brukerkurs i fysikk Juni 2011

Disposisjon for første del av forelesningen delen om jorda.

AST1010 En kosmisk reise. Innhold 10/13/15. Forelesning 16: Eksoplaneter og jakten på liv

AST En kosmisk reise Forelesning 2: Litt astronomihistorie Det geosentriske verdensbildet Det heliosentriske verdensbildet

AST1010 En kosmisk reise

Spektroskopi. Veiledning for lærere

1 Leksjon 8 - Kjerneenergi på Jorda, i Sola og i stjernene

Historien om universets tilblivelse

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 18: Eksoplaneter og jakten på liv

Store og små planeter

AST1010 En kosmisk reise Forelesning 15: Hvite dverger og supernovaer

Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

ESERO AKTIVITET LIV PÅ ANDRE PLANETER. Lærerveiledning og elevaktivitet. Klassetrinn 5-6

Teksten under er hentet fra «Illustrert Vitenskap». Bruk teksten når du svarer på oppgavene som kommer etterpå.

Oppgaver med fasit for AST1010 våren 2004

Lufttrykket over A vil være høyere enn lufttrykket over B for alle høyder, siden temperaturen i alle høyder over A er høyere enn hos B.

AST En kosmisk reise Forelesning 2:

Fasit for AST1010 høsten 2004.

AST En kosmisk reise Forelesning 2:

EKSAMENSOPPGAVE I FYS-0100

1 Leksjon 2: Sol og måneformørkelse

- Kinetisk og potensiell energi Kinetisk energi: Bevegelses energi. Kinetiske energi er avhengig av masse og fart. E kin = ½ mv 2

Bedre klima med driftsbygninger av tre

LØSNINGSFORSLAG, KAPITTEL 3

AST1010 En kosmisk reise. Innhold. Asteroider 9/15/15

AST1010 En kosmisk reise. De viktigste punktene i dag: Elektromagnetisk bølge 1/23/2017. Forelesning 4: Elektromagnetisk stråling

Transkript:

AST1010 En kosmisk reise Forelesning 8: De indre planetene og månen del 2: Jorden, månen og Mars De viktigste punktene i dag: Generelt om jorden Drivhuseffekt på jorden Generelt om Månen Tidevann og tidevannskrefter Generelt om Mars Er det liv på Mars? Bestemmelse av jordas alder Radioaktive prosesser omdanner et grunnstoff til et annet (mer stabilt) Jo mer stoff, jo raskere går prosessen (halveringstid) Eksempel: 238 U 206 Pb t = 4.5 x 10 9 år 3 1

Jordas indre AST1010 Jorda og månen 4 Vulkanisme og tektoniske plater 5 Jordskorpa fornyes hele tiden AST1010 Jorda og månen 6 2

Hot spot-vulkanisme skjer ikke mellom plater, men midt under en plate De varme områder ligger i ro mens plata over beveger seg. Derfor flytter det vulkanske området seg på jordoverflata. Eks.: Hawaii. 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. 8 Hot spot-vulkanisme 9 3

Jorda er den eneste planeten i solsystemet med kontinentaldrift (i dag) På de andre indre planetene er hotspotvulkaner de eneste vulkanene vi finner Vulkansk aktivitet på randen av kontinentalplater er dermed spesielt for jorda Jordas magnetfelt 11 Jordas magnetfelt beskytter oss mot partikler i solvinden 12 4

Nordlyssonen AST1010 Jorda og månen 13 Planetatmosfærer (repetisjon fra sist) I grove trekk bestemt av forholdet mellom to størrelser: 1. Unnslippingshastigheten fra planetens tyngdefelt, som avhenger av massen og radien. 2. Gjennomsnittlig bevegelsesenergi til gassmolekylene, som avhenger av temperatur og molekylmasse. 5

Jordens atmosfære 78.1 % nitrogen (N 2 ): 28.0134 amu 20.9 % oksygen (O 2 ): 31.9988 amu 0.9 % argon (Ar): 39.948 amu 0.1 % karbondioksid (CO 2 ): 44.0095 amu https://www.youtube.com/watch?v=e7zqmtb wfvs Hvorfor er trykket på Venus overflate så høyt? Jordens overflate: 1 atm Venus overflate: ca. 90 atm Det viser seg at Venus atmosfære veier mye mer enn Jordens At CO 2 veier mer enn O 2 og N 2 forklarer ikke en så stor forskjell Begge planetene hadde vulkaner som tilførte CO 2 Hva skjedde på Jorden som ikke skjedde på Venus? Jordens karbonsyklus Vann og planteliv binder karbon i jordskorpa I tillegg sender jordens kontinentaldrift dette ned i jordens mantel Resirkulerer karbon tilbake til jordas indre i stedet for i atmosfæren 6

Utviklingen av jordas atmosfære Opprinnelig: Mest hydrogen og helium. For lette til at de blir værende. Sekundær atmosfære fra vulkansk aktivitet: Mye CO 2, lite O 2. Jorda kjøles ned, mye CO 2 blir løst opp i vann, utskilt som karbonater. For 3.3 milliarder år siden kom de første oksygenproduserende bakteriene. Oksygen ble tilført atmosfæren. Oksygen på bakken reagerte kraftig med ammoniakk fra utgassing. Dannet mer nitrogen. Fås også fra UV-bestråling av NH 3. Mer vegetasjon økt O 2 ozonlaget som beskytter liv mot UV-stråling liv på tørt land. 200 millioner år siden: 35 prosent av atmosfæren O 2. Venus vs. Jorda CO 2 tas ikke ut av atmosfæren (ikke hav, planter) Heller ikke kontinentaldrift på Venus i dag Ender opp med en atmosfære av tunge molekyler som tyngdekraften holder på plass (til tross for temperaturen) Jorda kan potensielt ha en tykkere atmosfære enn Venus (større tyngdekraft, lavere temperatur), men her har de tunge molekylene blitt fjernet fra atmosfæren (lettere molekyler har unnsluppet) Drivhuseffekt på jorda Ikke like ekstrem som Venus (0.1 % CO 2 i stedet for 96 %) Kaldere overflate bremser drivhuseffekten: Snø og is reflekterer hvitt lys bort fra overflaten (mindre oppvarming) Mye CO 2 lagres i land og hav når overflaten er kaldere Når vi sender CO 2 ut i atmosfæren og varmer opp planeten, blir det mindre snø/is og overflaten frigir lagret CO 2 Resultat: Selvforsterkende effekt (potensiell ubalanse) 7

Kilde: United States Environmental Protection Agency Kilde: United States Environmental Protection Agency Drivhuseffekt og psykologi Føre-var-prinsippet: It is interesting that this idea that costly actions are unwarranted if the dangers are uncertain is almost unique to climate. In other areas of policy, such as terrorism, nuclear proliferation, inflation, or vaccination, some insurance principle seems to prevail: if there is a sufficient likelihood of sufficient damage we take some measured anticipatory action. Kognitiv dissonans: Motviljen mot å ta en ubehagelig virkelighet inn over oss i handlingsendrende øyemed, gjør at vi modifiserer bildet av virkeligheten slik at den fremstår mindre ubehagelig; dermed unngås uønsket atferdsendring. 8

Drivhusgasser Hovedsakelig CO 2, metan og vanndamp Både mengde og hvor effektiv den aktuelle drivhusgassen er spiller inn https://www.youtube.com/watch?v=stvqiijqvtg Månen Månen sammenlignet med jorden Radius: 27.3 % av jordens Masse: 1.2 % av jordens (Merkur er ca. 4.5 ganger mer massiv) Gjennomsnittlig temperatur: -20 C (Jorden ca. 15 C pga. atmosfæren) 9

Månens rotasjon Omløpstid rundt jorden: 27.32 døgn Rotasjon rundt egen akse: 27.32 døgn Tilfeldig? Bundet rotasjon: Månens rotasjonstid er helt lik omløpstiden! Alltid samme side mot oss. Jorden blir også slik (sett fra månen) om 5 10 10 år. (Men solsystemet har kun ca. 5 10 9 år igjen å leve). Bundet rotasjon alltid samme side mot jorda Tyngdekraft på månens overflate: ca. 1/6 av jordens https://www.youtube.com/watch?v=16d0hmlt-s0 10

Månens indre AST1010 Jorda og månen 31 Krater Copernicus Bombekratre og månekratre 11

Hvor er kratrene på jorda? Atmosfæren: Friksjon bremser og brenner opp meteorer Nyskaping av jordskorpa Erosjon (isbreer, vann, vind) Høyere tyndekraft gir mindre virkning av eksplosjonen Rundt 180 kjente kratre på jorda AST1010 Jorda og månen 35 Om alder av skorper Ujevn rate av kraterdannelse høyest i perioden tidlig i solsystemets historie. Få kratre betyr at skorpa er fornyet, og sier noe om prosesser i planetens eller månens indre (spesielt i fravær av en atmosfære) 12

Tidevann skyldes forskjeller i gravitasjonsfelt g = GM r 2 Tidevann skyldes forskjeller i gravitasjonsfelt Havbunnen deformeres noe Tidevann skyldes forskjeller i gravitasjonsfelt Vannet i havet deformeres mer enn havbunnen 13

Tidevann også fra Solen Springflo: Månen og solen på linje Høyvann og lavvann fra begge på samme sted 14

Solens tidevann ca. 2 av månens 5 Tidevann % av måne jord måne jord 100% sol jord ca. 41% jord måne ca. 3300% sol måne ca. 17% Formel (ikke pensum): Δh 1 2 = 3 2 4 M 1 R 2 M 2 r3 1 2 Nippflo: Månen og solen i rett vinkel 15

Hvorfor høyvann på baksiden? Tyngdekraft fra månen (svakere på økt avstand) Tyngdekraft fra solen (svakere på økt avstand) 16

Mindre månegravitasjon på baksiden enn jordas sentrum: Havbunnen vil bort fra sentrum (men er fast) Vannet i havet er lettere å forme (flytende), og løfter seg i forhold til havbunnen Månens bevegelse rundt jorda gir litt mer enn 12 timer mellom to høyvann som følger etter hverandre AST1010 - Kopernikus til Newton 50 Roche-grensen: Der tidevannskreftene blir så sterke at satellitten rives i stykker 17

Repetisjon https://www.youtube.com/watch?v=gftt3whjgtg Månefaser Måneformørkelser Totale og delvise måneformørkelser. Måneformørkelser bare ved fullmåne!... men ikke ved alle fullmåner. 18

Månen kan passere over eller under jordskyggen, idet banen heller 5 o Solformørkelser bare ved nymåne men ikke ved alle nymåner! 19

Anbefalt video om formørkelser https://www.youtube.com/watch?v=prgua7xceda Dannelse av månen: Kollisjonsteorien AST1010 Jorda og månen 59 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 20

Film om Theia https://www.youtube.com/watch?v=yuksqukkj7c Mars Mars sammenlignet med jorden Radius: 53.2 % av jordens Masse: 10.7 % av jordens Omløpstid rundt solen: 1.88 år 1 døgn på Mars er 24.7 timer Gjennomsnittstemperatur: -65 C 21

Tyngdekraften på Merkur og Mars Solen Merkur Venus Månen Mars Jupiter Saturn Uranus Neptun Pluto Masse (jordmasser) Radius (jordradier) Rotasjonstid (jordddøgn) Omløpstid (jordår) Store halvakse (AU) 0.055 0.815 0.012 0.107 0.383 0.95 0.273 0.532 58.646-243 27.32 1.026 0.24 (29/3) 0.615 (13/8) 0.0748 1.88 0.387 0.723 0.0026 1.52 Banefart (km/s) 47.4 35.0 1.022 24.08 Temperatur (C, snitt) Tyngdekraft (% jordens) 167 464-20 -65 37.76 90.81 16.31 37.76 Diskusjon: Hvordan kan Mars ha samme tyngdekraft som Merkur? Mars er jo dobbelt så massiv! Tyngdeakselerasjon: g = G M r 2 Det viser seg at 0.055 = 0.107 0.383 2 0.532 2 Mars har så stor radius at det veier opp for den ekstra massen Panoramabilder fra Mars https://www.360cities.net/sets/curiosity-mars Mars: topografisk kart av overflaten AST1010 - De indre planetene 66 22

Olympus Mons (21 300 m høyt) AST1010 - De indre planetene 67 Nettverk av elver og sideelver AST1010 - Vann, liv og atmosfærer 68 Finnes det flytende vann på Mars i dag? 23

Rennende vann på Mars Phobos og Deimos 72 24

Liv på Mars? Vann kan ikke eksistere i lengre tid 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 der nå. Men vi har mange indikasjoner på at det fantes vann på overflaten før, og at atmosfæren var tykkere. Mars kan ha vært beboelig tidligere Ill. Kevin Gill (https://plus.google.com/+kevingill) 25