Gasplaneten, ijsdwergen en vuile sneeuwballen. Cursus inleiding sterrenkunde

Transcriptie

1 Gasplaneten, ijsdwergen en vuile sneeuwballen Cursus inleiding sterrenkunde

2 Lesrooster gewijzigd

3 Onderwerpen van vanavond Ontdekkingen in ons zonnestelsel Telescoop Ruimtevaart Pluto Gasreuzen & ringen Jupiter Saturnus Uranus Neptunus Kometen Ontstaan zonnestelsel Nice model

4

5 Planeten aan de hemel: Jupiter Saturnus Mars Venus Mercurius 23 april 2002

6 Planeten aan de hemel: Jupiter Saturnus Mars Venus Mercurius 23 april 2002 Visueel planeten aan de hemel 2

7 Telescoop 1608 Sacharias Jansen of Hans Lipperhey

8

9

10 Galileo Galileï (ca 1610) 4 Manen bij Jupiter

11 Christiaan Huygens 1654 De ringen van Saturnus

12 Christiaan Huygens 25 maart 1655 Titan

13 1690 waargenomen door John Flamsteed (oprichter Greenwich Observatory 1675) als ster in sterrenbeeld Stier (Taurus). In zijn catalogus: "34 Tauri Tussen 1750 en 1769 zelfs 12 keer (als ster) waargenomen door Pierre Lemonnier. Officiële ontdekking door William Herschel 13 maart Hij gaf de planeet de naam "Georgium Sidus", naar de Engelse koning George III. Pas 1850 werd de door Johann Bode voorgestelde naam Uranus officieel in gebruik genomen. Uranus

14 Zuidpool visueel en in valse kleuren (Voyager2) Uranus

15 1612: Galileo neemt Neptunus waar, maar ziet de planeet aan voor een sterretje. 1846: De fransman LeVerrier berekent uit de onregelmatigheden uit de baan van Uranus de positie van Neptunus 1846: Berlijn, 23 September Johannes Galle en Heinrich d'atteste vinden Neptunus op basis van Leverriers berekeningen. Neptunus

16 Neptunus

17

18 Pioneer 10 (1972) Scheerde in december 1973 op een afstand van km langs Jupiter en stuurde de eerste detailopnames naar de Aarde. Voyager 1&2 ( nu) Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus bezocht. Galileo (1989) Missie om de manen van Jupiter en de planeet zelf te bestuderen. Heeft ruim foto's gemaakt van 1995 tot Cassini-Huygens (1997 september 2017) Vliegt langs Venus, Aarde en Jupiter om Saturnus met zijn manen te bestuderen. Duikt in september 2017 in Saturnus. New Horizons (2006) New Horizons is een missie naar Pluto ( ). Vloog langs Jupiter in Vliegt door naar een Kuiper Belt Object ( ). Enkele missies

19 Voyager 1 & 2

20 Voyager 1 Has Entered Interstellar Space

21 Foto s van Voyager 1 & 2 De reuzenplaneten

22 en hun manen

23 Pluto

24 1. Pluto en zijn manen zijn veel complexer dan we hadden gedacht 2. Pluto s 1,000-kilometer hart-vorm stikstof gletscher (informele naam: Sputnik Planum) is de grootste gletscher in ons zonnestelsel. Pluto

25 Grote vlaktes met 'Penitentes', ijspilaren van 200m hoog Pluto

26 Charon Pluto

27

28 Afstand tot de zon: 9,5 AE Een jaar duurt: 29,46 jaar Diameter: 119 duizend km Een dag duurt: 10 uur 39 minuten Massa: 95 x Aardmassa Gemaakt op Sonnenborgh Aantal manen: 56 (>10 km: 21) (en het worden er steeds meer) Saturnus

29 Poollicht Afplatting Saturnus

30

31 Op-1-na grootste maan in Zonnestelsel Stabiele atmosfeer (95% stikstof, -180oC; lijkt op oeratmosfeer Aarde;) Methaanmeren Draait retrograad om Saturnus Huygens land op Titan

32

33

34 Alle Ze vier gasplaneten hebben ringen bestaan uit ijs, stof en stenen Van manen losgekomen na meteorietinslag Ingevangen interplanetair stof Van een maan die kapot getrokken is Draait schijf om equatoriaal vlak platte Bestaan tijdelijk (circa 50 miljoen jaar) Of ze worden steeds aangevuld Of ze zijn recent ontstaan De ringen

35 Binnen de Rochelimiet zijn de getijdenkrachten sterk genoeg om objecten uit elkaar te trekken getijdenkrachten groter dan zwaartekracht die object bijeen houdt Rochelimiet

36 De komeet Shoemaker-Levy 9 had een dalende baan om Jupiter en kwam in juli 1992 binnen zijn Rochelimiet. De komeet brak in een aantal stukken, die vervolgens in juli 1994 op de planeet neerstortten. Alle ringen van planeten bevinden zich binnen hun Rochelimiet. Grote manen liggen erbuiten. Rochelimiet Aarde-Maan = 9,495,665m Rochelimiet (2)

37 Schumacher-Levy 9

38 Voyager 1, 4 maart 1979 De ringen van Jupiter Ringen van Jupiter

39 Ringen van Uranus ( )

40 Met de Hubble telescoop in 2005 vond men een tweede stel ringen. (2x zo ver weg) De Uranus ringen bestaan uit donkere rotsachtige stof. Een deel is gevormd door een inslag van een meteoor. Ringen van Uranus

41 Ringen van Neptunus

42 Het woord komeet is afgeleid van het Griekse κομήτης (komētēs), letterlijk langharige. Aristoteles ( v.chr.) beschreef voor het eerst 'sterren met haar'. Een komeet is een grillig object van grotendeels bevroren gassen (ijs) en stof dat door de ruimte beweegt. Ze worden vaak 'vuile sneeuwballen' genoemd. Grootste is circa 30 km. De meeste kometen zijn lang-periodiek (>1000 jaar) en kunnen uit alle richtingen komen. Deze komen meestal uit de Oortwolk Kort-periodieke kometen komen meestal enigszins uit de ecliptica. Deze komen meestal uit de Kuipergordel. Kometen Sterren met haar

43 Kometen

44 De komeet van Halley is genoemd is naar de Engelse astronoom Sir Edmond Halley, die berichten van komeetverschijningen in 1531, 1607 en 1682 onderzocht. Hij concludeerde dat deze drie kometen eigenlijk dezelfde komeet was. Hij voorspelde (in 1705) dat de komeet terug zou komen in Zelf heeft hij dat niet meer meegemaakt. Hij stierf in v.chr. Eerste beschrijving door Chinese astronomen AD. De komeet is afgebeeld op het tapijt van Bayeux dat de verovering van Engeland door Willem de Veroveraar toont. An image of Halley's Comet taken in 198 Credit: NASA

45 Jan Hendrik Oort idee 1950 als verklaring waarom kometen (nog) bestaan Bron van lang-periodieke kometen 1000 tot AU van de zon Bevat miljoenen komeetachtige objecten. De Oortwolk

46 Gerard Kuiper idee 1951 Eerste object ontdekt: 1930 Pluto QB1 (40 AE) Bron kort-periodieke kometen 30 tot 50 AU van de zon Bevat planetoiden, kometen en dwergplaneten: 1) "Cold Classical" KBOs: AU (7AU dik). Kleiner dan andere kbo. Mogelijk andere oorsprong. 2) "Hot Classical" KBOs: "hot"=wilde eccentrische banen. 3) Resonant KBOs: baanresonantie met Neptunus 3:2 zoals Pluto. Verder weg 2:1 objecten. 4) Willekeurige KBOs: zeer eccentrische banen 30-X00 AU. De Kuipergordel

47 De Kuipergordel & de Oortwolk

48 Ons zonnestelsel

49 Nu denken we te weten hoe het zonnestelsel eruit ziet En hoe is dat nu ontstaan?

50 Gasreuzen moeten ontstaan voor de zonnenevel oplost (< 3 to 5 million years) Schijven worden gezien bij veel jonge sterren

51

52 Gasreuzen Gasreuzen (J&S) IJsreuzen (U&N) Relatief kleine kern 25% Kern van ijzer & silicaten ( steen ) Metallisch H (sterk magneetveld) 70% Mantel van (H2O), methaan, ammoniak >70% H, He 5-10% H, He Atmosfeer -170 C; kern duizenden graden

53 Nice-model voor het ontstaan van het zonnestelsel Computersimulaties Migratie van gasreuzen Verklaart veel eigenschappen van ons zonnestelsel Late Heavy Bombardment Planetoidengordel (Ingevangen) manen bij de gasplaneten Ontstaan Kuipergordel Ontstaan Oortwolk Nice model FE DeMeo & B Carry Nature 505, (2014) doi: /nature12908

54 Migratie gasplaneten

55 Nog vragen?