AST1010 En kosmisk reise Forelesning 10: Rusk og rask i solsystemet: Dvergplaneter, asteroider, meteoroider, kometer. Kilde: xkcd.com Io (Jupiter) vs. Månen Nesten samme masse Nesten samme radius Io bare litt lenger unna planeten sin Mye større tidevannskrefter (vulkaner) på Io pga. Jupiters masse 1
Titan (Saturn) vs. Månen Ville Titan hatt atmosfære om den gikk rundt Jorden? Neppe. Ganymedes (Jupiter) er mer massiv enn Titan, men mangler atmosfære, pga. høyere temperatur. App til å identifisere stjerner og planeter på nattehimmelen https://play.google.com/store/apps/details?id=c om.google.android.stardroid https://itunes.apple.com/us/app/skymap/id536492883?mt=8 I dag (blant annet): Hva er asteroider? Hva er meteorer? Hva er kometer? 2
Titius-Bodes lov Ikke basis i fysiske argument, men en ren numerologisk sammenheng (ren kuriositet) Lov 0.4 0.7 1.0 1.6 2.8 5.2 10 19.6 38.8 77.2 154 IRL 0.39 0.72 1.0 1.52? 5.2 9.5 19.2 30.06 39.44 67.67 Avstanden fra sola til planetene i AU gitt ved a = 0.4 + 0.3 x 2 n, n=-, 0, 1, 2, Titius-Bodes lov Manglende planet mellom Mars og Jupiter: Lov 0.4 0.7 1.0 1.6 2.8 5.2 10 19.6 38.8 77.2 154 IRL 0.39 0.72 1.0 1.52? 5.2 9.5 19.2 30.06 39.44 67.67 Oppdagelsen av Ceres (asteroide/dvergplanet) Titius-Bodes lov Viser seg å stemme svært dårlig for Pluto og Eris Lov 0.4 0.7 1.0 1.6 2.8 5.2 10 19.6 38.8 77.2 154 IRL 0.39 0.72 1.0 1.52 2.77 5.2 9.5 19.2 30.06 39.44 67.67 3
Dvergplaneter From Wikimedia Commons. Plotted by a program written by Eurocommuter. License: CC-BY-SA-3.0-migrated Asteroider Ceres oppdaget av Piazzi i 1801: Den største asteroiden (større enn massen til alle andre asteroider til sammen). Pallas (1802), Juno (1804), Vesta (1807) deretter 40 år til neste oppdagelse. Består av stein og metall Baner bestemt for 25,000 asteroider og 100,000 funnet. Universe Sandbox Fordeling i rommet AST1010 - Smålegemer 12 4
Ceres Pallas Vesta 5
Ida og Daktyl AST1010 - Smålegemer 16 Asteroider og meteoritter Asteroider og meteoritter har samme kjemiske sammensetning og klassifiseres på lik måte. Meteorer Meteoroide stein eller metallgjenstand i verdensrommet. Meteor lysfenomen: en meteoroide kommer inn i jordas atmosfære, blir glødende av friksjonsvarmen og fordamper. Meteoritt den resten av meteoroiden som man kan finne på bakken. 6
Fart og mengde Jordas hastighet i banen er 30 km/s. Meteorene kommer inn med hastigheter på 10-70 km/s avh. av vinkelen. 200,000 tonn meteor-materiale faller ned hvert år de fleste er mikrometeoritter. Tre kilder for meteorer Kometer gir svermer av meteorer (se figur). Asteroidebeltet Mars og månen: Steiner slått løs for lenge siden ved store meteornedslag (kan ses på sammensetningen) Meteornedslag Nedslagskratre i Europa. ca. 160 finnes på verdensbasis Tre i Norge: Garnos, Mjølnir og Ritlandskrateret. 7
Meteornedslag Små skålformede og store kratre med topp i sentrum, bruddsoner i ringer rundt. Garnos-krateret Ligger i Hallingdal. - Alder ca 500 mill. år Diameter 5 km. Chicxulub-krateret 8
Ikke alle store meteorer lager hull i bakken noen eksploderer i stor høyde 25 Meteor eksploderte over Tsjeljabinsk 15. februar 2013 https://www.youtube.com/ watch?v=znunoulv1la Tunguskameteoren 30 juni 1908 På sin første ekspedisjon inn i nedslagsfeltet i 1927 fant Kulik et stort område, 40-60 km i diameter, der trærne var blåst ned og skog og torv var svidd og oppbrent. Trærne lå med stammene pekende ut fra episentret. 27 9
De virkelig STORE meteornedslagene 1-10 km i diameter (Tunguska: 50-60 m) Hvor ofte og hvor sterke? AST1010 - Smålegemer 29 Hva kan vi gjøre? To kilder: asteroider og kometer: Asteroider: Kan oppdages i tide, baner regnes ut, vi har omtrent 100 års forvarsel. Kometer: Kommer fra det ytre solsystem, vi har bare 1-5 års forvarsel, og de er store. Kartlegging av små legemer i solsystemet er en nøkkeloppgave. 10
Hva kan vi gjøre? NASA Spaceguard kartlegger alle nære asteroider større enn 1km, ca. 1000 objekter. Kartlegging av alle asteroider ned til 50 m er mulig i løpet av noen få tiår. Det dreier seg om ca. 1 mill. objekter. Tunguska var en 60 m steinmeteor. Akseptabel skade? Men kanskje unngåelig. Kuiperbeltet Vanlig oppfatning fram til 1990-tallet: Området rundt og utenfor Pluto er tomt. Men: I 1992 oppdaget Jane Luu og David Jewitt et objekt i dette området (Kuiperbeltet). 2002: Mike Brown fant stadig større objekter i dette området, kulminerte med Eris i 2005: Større enn Pluto. Universe Sandbox Eris med månen Dysnomia 11
Pluto New Horizons (juli 2015) https://www.youtube.com /watch?v=aky9ffj4ybe Bilder tatt av New Horizons (NASA) https://www.nasa.gov/mission_pages/newhorizons/images/index.html 12
Pluto sammenlignet med jorden 18.6 % av jordens radius 0.24 % av jordens masse Ca. 1/5 av månens masse! Omløpstid rundt solen ca. 248 år Temperatur (snitt): -225 C (under 50 K) Kometer 39 13
Edmund Halley og Halleys komet Edmund Halley (f. 1656), så kometen i 1682. Han merket seg at kometene i 1533, 1607 og 1682 lignet hverandre. Beregnet banen og forutsa at kometen skulle komme igjen i 1758-59. Dette skjedde og kometen fikk sitt navn. Sist nær sola i 1986. Kjerne ~ 1-10 km. Komethodet rundt 100 km. Hydrogensky. To haler: Ionehale. Støvhale Halene peker bort fra sola. Komet West (t.v.) og komethaler 42 14
Typiske kometegenskaper Dimensjon: noen kilometer med ujevn overflate, høyder, groper, kratre. Massetapsraten nær sola er 1000 tonn pr sekund, men varierer fra komet til komet. Totalt massetap per solarpassasje er 0.1% - 1%, det meste i form av støv. Begrenset levetid på 10-100 tusen år. Kjernen en skitten snøball? AST1010 - Smålegemer 44 Rosetta 15
Landeren Philae https://www.youtube.com/watch?v=hd2zrf3i_ii &t=11m41s (se gjerne hele om du vil) Komet 67P/C-G fotografert av Rosetta Kort- og langperiodiske kometer Kometer har omløpstider som enten er kortere enn ca 200 år eller mye lenger enn 200 år flere tusen til 1 million år. To reservoarer for kometer: Kuiperbeltet - 40-50 AU fra sola. Oort-skyen 10,000 50,000 AU fra sola. Kometer fra Kuiperbeltet har baner nær ekliptikkplanet; fra Oortskya er banene likt fordelt i alle vinkler. Regner med 1 1000 milliarder kometer. 16
Kuiperbelte og Oortsky AST1010 - Smålegemer 49 17