KOMETEN EN HET ONTSTAAN VAN LEVEN

Transcriptie

1 KOMETEN EN HET ONTSTAAN VAN LEVEN Van het laboratorium tot Hawaii en Antarctica Vincent Kofman Hidde Jense, Inge Loes ten Kate en Harold Linnartz

2 OVERZICHT Kometen Wat zijn kometen? Onderzoek naar kometen Relevantie van kometen voor leven Astrobiologie Wat is astrobiologie Waar vinden we leven? Is leven mogelijk op kometen?

3 ZWARTE VLEKKEN IN DE STERRENHEMEL

4 ZWARTE VLEKKEN IN DE STERRENHEMEL

5 ZWARTE VLEKKEN IN DE STERRENHEMEL

6 STER EN PLANEET VORMING

7 STER EN PLANEET VORMING Dana Berry/SwRI

8 KOMETEN WAT ZIJN KOMETEN? Gevormd voor of tijdens de Zonnenevel Stof en ijs In excentrieke banen -> extreem lange omlooptijden Halley s komeet, Steven Dutch SOHO NASA/ESA

9 KOMETEN WAT ZIJN KOMETEN? Hoofdzakelijk in twee reservoirs Kuiper gordel Oort Wolk 6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'

10 ONDERZOEK NAAR KOMETEN Bezoek met ruimtesondes Giotto, Stardust, Deep Impact en Rosetta/Philae (SOHO)

11 MISSIES NAAR KOMETEN 6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN' Giotto, ESA Halley s comet 1986

12 MISSIES NAAR KOMETEN 6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'

13 MISSIES NAAR KOMETEN 6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'

14 ONDERZOEK NAAR KOMETEN Bezoek met ruimtesondes Giotto, Stardust, Deep Impact en Rosetta/Philae (SOHO) Micrometeorieten Antartica, woestijnen Laboratorium simulaties Observaties (gasfase)

15 ONDERZOEK NAAR KOMETEN IJs samenstelling H 2 O, CO 2, CO, HCN, CH 3 NH 2 Gas samenstelling Isotoop samenstelling D/H, 13 C/ 12 C, 15 N/ 14 N, 18 O Tijdsafhankelijke productie van gassen Dag/nacht, omloop Mineralogie van stofdeeltjes SiO 2,SiC, Mg, Ti, Fe, Ni, Ca

16 LABORATIUM SIMULATIES KOMEET IJS Benodigheden Vacuum Lage temperatuur Straling Diagnostische apperatuur 6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'

17 LABORATIUM SIMULATIES KOMEET IJS 10-8 mbar ~10 K e a b f a) Turbopomp b) Helium expansie cryostaat c) Waterstof Plasma d) UV-vis spectroscopie e) Infrarood spectroscopie f) massa spectrometrie d c 6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'

18 e b a f d a) Turbopomp b) Helium expansie cryostaat c) Waterstof Plasma d) UV-vis spectroscopie e) Infrarood spectroscopie f) massa spectrometrie c 6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'

19 KOMEET EXPERIMENTEN PHENYLALANINE IN ARGON UV 6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'

20 KOMEET EXPERIMENTEN PHENYLALANINE IN ARGON UV 6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'

21 6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'

22 KOMEET EXPERIMENTEN PHENYLALANINE IN WATER 6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'

23 KOMEET EXPERIMENTEN PHENYLALANINE IN WATER Ф-CC vc=o 2.5 µm 20 µm

24 KOMEET EXPERIMENTEN PHENYLALANINE IN WATER Ф-CC vc=o Phe H 2 O 10 K 5 *10 15 moleculen 8 *10 17 molecule (250 nm) 2.5 µm 20 µm

25 OBSERVATIES AAN KOMETEN 6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'

26 DETECTIE VAN WATER IN KOMEET HALLEY Infrarood detectie en kwantificering water productie Mumma et al., november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'

27 DETECTIE VAN WATER IN KOMEET HALLEY Infrarood detectie en kwantificering water productie Mumma et al., november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'

28 H 2 O/HDO IN KOMEET Infrarood detectie en kwantificering water productie Villanueva et al., 2009, Faggi et al november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'

29 H 2 O/HDO IN KOMEET Infrarood detectie en kwantificering water productie Villanueva et al., november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'

30 H 2 O/HDO IN KOMEET Infrarood detectie en kwantificering water productie 6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'

31 LEVEN -> LEEFBAARHEID Definitie

32 LEVEN -> LEEFBAARHEID Definitie Voorwaarden voor leven zoals wij het kennen: Vloeibaar medium Bescherming van straling Energie gradient

33 LEVEN -> LEEFBAARHEID Definitie Voorwaarden voor leven zoals wij het kennen: Vloeibaar medium Bescherming van straling Energie gradient Waar vinden we leven?

34 ASTROBIOLOGIE Astrobiologie houdt zich bezig met: 1. Hoe ontstaat het leven? 2. Is er ergens anders in het universum leven? 3. Wat is de toekomst voor het leven op Aarde en verder?

35 ASTROBIOLOGIE Astrobiologie houdt zich bezig met: 1. Hoe ontstaat het leven? 2. Is er ergens anders in het universum leven? 3. Wat is de toekomst voor het leven op Aarde en verder? Is 2 te verifiëren? - Missies naar Mars, Europa? - Bestuderen van overeenkomstige leefgebieden

36 PLANEET BESCHERMING Missie categorien: Categorie 1 Astroiden, Io (Jupiters maan) Categorie 2 Venus, Aarde s Maan, Gas/ijs reuzen, kometen, Pluto Categorie 3 Mars, Europa (J) en Enceladus (S)

37 MARS, EUROPA EN ENCELADUS 6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'

38 MARS, EUROPA EN ENCELADUS 6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'

39 MARS, EUROPA EN ENCELADUS 6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'

40 ASTROBIOLOGIE EXTREME LEEFOMGEVINGEN Credits: Preston and Dartnell, 2014

41 ASTROBIOLOGIE EXTREME OMGEVINGEN Zuur, basisch of zware metalen Droge omgevingen: woestijnen, Antartica Hoge UV flux Hoge druk Geisoleerd van zonlicht Hoog in de atmosfeer Credits: Preston and Dartnell, 2014

42 ASTROBIOLOGIE EXTREME OMGEVINGEN Lake Vostok Analoog voor ijs manen Europa (J) en Enceladus (S) Geisoleerd meer onder Antarctisch ijs

43 ASTROBIOLOGIE EXTREME OMGEVINGEN Atacama Woestijn Mars analoog Extreem droog Aanwezigheid perchloraten (ClO 4 - ) May Beth, Georgia Tech

44 ASTROBIOLOGIE EXTREME OMGEVINGEN Testen van uitrusting Monsters nemen zonder besmetting Degradatie en aanwezigheid van biomarkers Zien we er leven, wat kunnen we van leren? Genetica, ecologie

45 LEVEN OP KOMETEN? In het lab: Stabiliteit in water -> bijdrage chemie Aarde? Waarnemingen: Uitdagend maar belonend -> Inzicht in planeet vorming Leven: Volhardend en divers -> Wordt vervolgd!! 6 november 2017 V. KOFMAN 'KOMETEN'

46 MEER WETEN? Inga Kamp Astrochemie Sackler Laboratorium voor Astrofysica Planetary habitability: lessons learned from terrestrial analogues Preson & Dartnell The Chemical Composition of Comets Emerging Taxonomies and Natal Heritage Mumma & Charnley