AST1010 En kosmisk reise

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

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 7: 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 8: De indre planetene og månen del 2: Jorden, månen og Mars

De vikcgste punktene i dag:

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

AST1010 En kosmisk reise

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

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

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

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

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

Planetene. Neptun Uranus Saturn Jupiter Mars Jorda Venus Merkur

AST1010 En kosmisk reise

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

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

AST1010 En kosmisk reise

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

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. Forelesning 12: Dannelsen av solsystemet

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

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

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 12: Dannelsen av solsystemet

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

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 7: Dannelsen av solsystemet

Om flo og fjære og kunsten å veie Månen

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

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

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

AST1010 En kosmisk reise Forelesning 12: Sola

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

UNIVERSITETET I OSLO

AST1010 En kosmisk reise Forelesning 13: Sola

Oppgaver, Fasit og Sensurveiledning

AST1010 En kosmisk reise

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

AST1010 Eksamensoppgaver

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

UNIVERSITETET I OSLO

UNIVERSITETET I OSLO

En reise i solsystemet trinn minutter

UNIVERSITETET I OSLO

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

AST1010 En kosmisk reise

AST En kosmisk reise Forelesning 2:

FASIT UNIVERSITETET I OSLO. Det matematisk-naturvitenskapelige fakultet

AST En kosmisk reise Forelesning 2:

AST1010 En kosmisk reise

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

AST1010 En kosmisk reise. Forelesning 21: Oppsummering

AST1010 En kosmisk reise

Solsystemet, trinn

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

AST1010 En kosmisk reise

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

ESERO AKTIVITET Grunnskole og vgs

AST1010 En kosmisk reise

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

UNIVERSITETET I OSLO Det matematisk naturvitenskapelige fakultet

En reise i solsystemet

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

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

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

UNIVERSITETET I OSLO

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.

FYS1010 eksamen våren Løsningsforslag.

1561 Newton basedokument - Newton Engia Side 53

Luft og luftforurensning

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

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

AST1010 En kosmisk reise

Regneoppgaver AST 1010, vår 2017

Fasit for AST1010 høsten 2004.

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

Oppgaver med fasit for AST1010 våren 2004

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

UNIVERSITETET I OSLO

AST En kosmisk reise Forelesning 2: De viktigste punktene i dag. Det geosentriske verdensbildet 1/23/2017

AST1010 En kosmisk reise. Innhold. TiLus- Bodes lov 22/02/16

1. Hvordan definerer vi lengdeenheten parsek (parsec)? Hvilke avstander måles vanligvis i parsek eller megaparsek (Mpc - millioner parsek)?

CO 2 og karbonbudsjettet. Betydning for klima og klimaendringer

Historien om universets tilblivelse

ESERO AKTIVITET Grunnskole

AST1010 En kosmisk reise

Bedre klima med driftsbygninger av tre

ESERO AKTIVITET Grunnskole

Regneoppgaver AST 1010, vår 2017

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.

1 Leksjon 2: Sol og måneformørkelse

FAGPLANER Breidablikk ungdomsskole

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

ESERO AKTIVITET STORE OG SMÅ PLANETER. Lærerveiledning og elevaktivitet. Klassetrinn 5-6

Transkript:

AST1010 En kosmisk reise Forelesning 8: De indre planetene og månen del 2: Jorden, månen og Mars Generelt om jorden Drivhuseffekt på jorden Generelt om Månen De vikdgste punktene i dag: Tidevann og DdevannskreJer Generelt om Mars Er det liv på Mars? 1

Bestemmelse av jordas alder RadioakDve prosesser omdanner et grunnstoff Dl et annet (mer stabilt) Jo mer stoff, jo raskere går prosessen (halveringsdd) Eksempel: 238 U à 206 Pb t = 4.5 x 10 9 år 3 Jordas indre AST1010 Jorda og månen 4 2

Vulkanisme og tektoniske plater 5 Jordskorpa fornyes hele 0den AST1010 Jorda og månen 6 3

Hot spot- vulkanisme skjer ikke mellom plater, men midt under en plate De varme områder ligger i ro mens plata over beveger seg. Derfor fly`er 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?ellkjedene seg opp: Alpene, Himalaya og Andes. Nedbry0ng av jordskorpa: Havbunnsplater kolliderer med kon0nenter, skyves under disse, smelter og gir materiale 0lbake 0l mantelen. Jordskorpa er ung! Den skiees ut hele 0den. 8 4

Hot spot- vulkanisme 9 Jorda er den eneste planeten i solsystemet med kondnentaldrij (i dag) På de andre indre planetene er hotspot- vulkaner de eneste vulkanene vi finner Vulkansk akdvitet på randen av kondnental- plater er dermed spesielt for jorda 5

Jordas magnecelt 11 Jordas magnecelt besky`er oss mot pardkler i solvinden 12 6

08/09/17 Nordlyssonen AST1010 Jorda og månen 13 7

Planetatmosfærer (repedsjon fra sist) I grove trekk bestemt av forholdet mellom to størrelser: 1. UnnslippingshasDgheten fra planetens tyngdefelt, som avhenger av massen og radien. 2. Gjennomsni`lig bevegelsesenergi Dl gassmolekylene, som avhenger av temperatur og molekylmasse. 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 h`ps://www.youtube.com/watch? v=e7zqmtbwfvs 8

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 Dlførte CO 2 Hva skjedde på Jorden som ikke skjedde på Venus? Jordens karbonsyklus Vann og planteliv binder karbon i jordskorpa I Dllegg sender jordens kondnentaldrij de`e ned i jordens mantel Resirkulerer karbon Dlbake Dl jordas indre i stedet for i atmosfæren 9

Utviklingen av jordas atmosfære Opprinnelig: Mest hydrogen og helium. For le`e Dl at de blir værende. Sekundær atmosfære fra vulkansk akdvitet: 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 Dlført atmosfæren. Oksygen på bakken reagerte krajig med ammoniakk fra utgassing. Dannet mer nitrogen. Fås også fra UV- bestråling av NH 3. Mer vegetasjon à økt O 2 à ozonlaget som besky`er liv mot UV- stråling à 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 kondnentaldrij på Venus i dag Ender opp med en atmosfære av tunge molekyler som tyngdekrajen holder på plass (Dl tross for temperaturen) Jorda kan potensielt ha en tykkere atmosfære enn Venus (større tyngdekraj, lavere temperatur), men her har de tunge molekylene bli` pernet fra atmosfæren (le`ere molekyler har unnsluppet) 10

Drivhuseffekt på jorda Ikke like ekstrem som Venus (0.1 % CO 2 i stedet for 96 %) Kaldere overflate bremser drivhuseffekten: Snø og is reflekterer hvi` 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) Kilde: United States Environmental Protection Agency 11

Kilde: United States Environmental Protection Agency Drivhuseffekt og psykologi Føre- var- prinsippet: It is interes)ng that this idea that costly ac)ons are unwarranted if the dangers are uncertain is almost unique to climate. In other areas of policy, such as terrorism, nuclear prolifera)on, infla)on, or vaccina)on, some insurance principle seems to prevail: if there is a sufficient likelihood of sufficient damage we take some measured an)cipatory ac)on. KogniDv 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 arerdsendring. 12

Drivhusgasser Hovedsakelig CO 2, metan og vanndamp Både mengde og hvor effekdv den aktuelle drivhusgassen er spiller inn h`ps://www.youtube.com/watch?v=stvqiijqvtg Månen 13

Månen sammenlignet med jorden Radius: 27.3 % av jordens Masse: 1.2 % av jordens (Merkur er ca. 4.5 ganger mer massiv) Gjennomsni`lig temperatur: - 20 C (Jorden ca. 15 C pga. atmosfæren) Månens rotasjon Bundet rotasjon: Månens rotasjonsdd er helt lik omløpsdden! OmløpsDd rundt jorden: 27.32 døgn Rotasjon rundt egen akse: 27.32 døgn Tilfeldig? AllDd samme side mot oss. Jorden blir også slik (se` fra månen) om 5 10 10 år. (Men solsystemet har kun ca. 5 10 9 år igjen å leve). 14

Bundet rotasjon alltid samme side mot jorda TyngdekraJ på månens overflate: ca. 1/6 av jordens h`ps://www.youtube.com/watch?v=16d0hmlt- S0 15

08/09/17 Månens indre AST1010 Jorda og månen 31 Krater Copernicus 16

Bombekratre og månekratre Hvor er kratrene på jorda? Atmosfæren: Friksjon bremser og brenner opp meteorer Nyskaping av jordskorpa Erosjon (isbreer, vann, vind) Høyere tyndekraj gir mindre virkning av eksplosjonen 17

Rundt 180 kjente kratre på jorda AST1010 Jorda og månen 35 Om alder av skorper Ujevn rate av kraterdannelse høyest i perioden Ddlig 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) 18

Tidevann skyldes forskjeller i gravitasjonsfelt g= GM/ r 2 Tidevann skyldes forskjeller i gravitasjonsfelt Havbunnen deformeres noe 19

Tidevann skyldes forskjeller i gravitasjonsfelt Vannet i havet deformeres mer enn havbunnen Tidevann også fra Solen 20

Springflo: Månen og solen på linje Høyvann og lavvann fra begge på samme sted 21

Solens Ddevann ca. 2/5 av månens Tidevann % av måne à jord måne à jord 100% sol à jord ca. 41% jord à måne ca. 3300% sol à måne ca. 17% Formel (ikke pensum): Δ h 1 2 = 3/2 M 1 / M 2 R 2 4 / r 1 2 3 22

Nippflo: Månen og solen i re` vinkel Hvorfor høyvann på baksiden? 23

TyngdekraJ fra månen (svakere på økt avstand) TyngdekraJ fra solen (svakere på økt avstand) 24

Mindre månegravitasjon på baksiden enn jordas sentrum: Havbunnen vil bort fra sentrum (men er fast) Vannet i havet er lexere å forme (flytende), og løeer seg i forhold 0l havbunnen Månens bevegelse rundt jorda gir li` mer enn 12 Dmer mellom to høyvann som følger e`er hverandre AST1010 - Kopernikus Dl Newton 50 25

Roche- grensen: Der DdevannskreJene blir så sterke at satelli`en rives i stykker RepeDsjon h`ps://www.youtube.com/watch?v=gjt3whjgtg 26

Månefaser Måneformørkelser Totale og delvise måneformørkelser. Måneformørkelser bare ved fullmåne!... men ikke ved alle fullmåner. 27

Månen kan passere over eller under jordskyggen, idet banen heller 5 o Solformørkelser bare ved nymåne 28

men ikke ved alle nymåner! Anbefalt video om formørkelser h`ps://www.youtube.com/watch?v=prgua7xceda 29

Dannelse av månen: Kollisjonsteorien AST1010 Jorda og månen 59 Serie viser sekvens fra kollisjon Dl månen er dannet. Bygger på numerisk beregning. Prosessen kan være rask tar under e` år. AST1010 Jorda og månen 30

Film om Theia h`ps://www.youtube.com/watch?v=yuksqukkj7c Mars 31

Mars sammenlignet med jorden Radius: 53.2 % av jordens Masse: 10.7 % av jordens OmløpsDd rundt solen: 1.88 år 1 døgn på Mars er 24.7 Dmer Gjennomsni`stemperatur: - 65 C TyngdekraJen på Merkur og Mars Solen Merkur Venus Månen Mars Jupiter Saturn Uranus Neptun Pluto Masse (jordmasser) Radius (jordradier) Rotasjons0d (jordddøgn) Omløps0d (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 Diskusjon: Hvordan kan Mars ha samme tyngdekraj som Merkur? Mars er jo dobbelt så massiv! Tyngdeakselerasjon: g=g M/ r 2 Det viser seg at 0.055/ 0.383 2 = 0.107/ 0.532 2 Mars har så stor radius at det veier opp for den ekstra massen Temperatur (C, snix) TyngdekraE (% jordens) 167 464-20 - 65 37.76 90.81 16.31 37.76 32

Panoramabilder fra Mars h`ps://www.360cides.net/sets/curiosity- mars Mars: topografisk kart av overflaten AST1010 - De indre planetene 66 33

Olympus Mons (21 300 m høyt) AST1010 - De indre planetene 67 Ne`verk av elver og sideelver AST1010 - Vann, liv og atmosfærer 68 34

Finnes det flytende vann på Mars i dag? 35

Rennende vann på Mars Phobos og Deimos 72 36

08/09/17 Liv på Mars? Vann kan ikke eksistere i lengre Dd i flytende form på overflaten i dag. Tynn atmosfære og fravær av magnecelt betyr manglende besky`else 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 Ddligere Ill. Kevin Gill (h`ps://plus.google.com/+kevingill) 37