Manen in het Zonnestelsel

Transcriptie

1 Diversiteit. Zoveel manen, zoveel karakteristieke eigenschappen. Manen in het Zonnestelsel Enkele opvallende kenmerken van sommige manen. Het uiterlijke van de manen is sterk afhankelijk van hun plaats in het zonnestelsel en hun samenstelling. Nog dagelijks worden er nieuwe maantjes ontdekt. Het meest markante aan manen is de bekratering. Hoe ontstaan kraters? Gebeurtenissen tijdens een inslag van een komeet of planetoïde Inslagkandidaten. 1. De inslag 2. De krater 3. Vloedgolven 4. Schokgolven 5. Enorme branden 6. Rookpluim 7. Atmosfeerverstrooiing 8. Verduistering 9. Gevolgen We zien vele inslagen als we onze manen in het zonnestelsel bestuderen. Ook onze aardbol is niet gespaard van inslagen. Hou rekening met het feit dat het grootste gedeelte van de aarde bedekt is met water. Er zijn meer inslagen dat je zou denken. 2 Aardse kraters (inslagplaatsen) Graad van inslagen door kometen en planetoïden. Vorming van Aarde en Maan en het grote Bombardement. Bombardement van Aarde en Maan. Vroegste fossiele bewijs van leven op aarde. Tijd (miljarden jaren) vandaag 1

2 Lavavlakten en kraters. Op onze maan zijn er duidelijk verschillende kenmerken te zien: Onze maan, voor- en achterkant 1. Jonge kraters 2. Oude kraters 3. Lavavlakten (mare) 4. Gebergten 5. Stralen (vers materiaal) 6. Rillen 7. Breuken 8. Koepelbergen 9. Centrale bergen zijn de mare, de lavavlakten, op de maan één van de jongste structuren die je op de maan kan zien. Geologisch gezien Onze naaste buur, de maan. Naast nieuwe, relatief verse kraters zijn er de oude verweerde kraters die hun oorsprong vinden tijdens het grote bombardement. Het zijn met lava gevulde depressies (oude inslagbassins of natuurlijke laagvlaktes) De enkele inslagen die je in een mare kan zien zijn jonger dan de vlakte zelf. Marsmanen Phobos en Deimos. Jupiter en enkele van haar manen. Erg gekend zijn natuurlijk de Galileïsche manen van Jupiter: Io, Europa, Ganymedes en Callisto. Daarnaast bezit Jupiter een reeks mini-maantjes: Metis, Adrastea, Amalthea, Thebe, Leda, Himalia, Lysithia, Elara, Ananke, Carme, Pasiphae, Sinope, en de nog onbenoemde S/1975J1, S/1999J1, S/2000J2-S/2000J11 en S/2001J1- S/2001J11. Phobos Deimos Opvallend is dat deze beide maantjes geen ronde vorm hebben. Phobos heeft een krater die niet veel groter mocht zijn.. 2

3 Jupiter Jupiter s grootste manen vergeleken met de Aarde. Galileïsche manen en hun interieur. Galileïsche manen: Io- Europa Ganymedes Callisto. Callisto Verschillende manen. verschillende uitzichten. Recente inslagen in een oud bassin. Vers uitgestoten materiaal is zichtbaar als witte pluimen en stralen. Callisto. De grootste inslagkrater op Callisto noemt het Valhaal Bassin. Diameter 2748 km, Het is een oud inslagbassin, zichtbaar door meerdere ringen over een groot gebied. Callisto bodemdetail Ruw terrein met rillen en kraters. Merk op dat het gebied van de rillen relatief ongeschonden is door inslagen. 3

4 Ganymedes. Tektonische markeringen op Ganymedes. De ruimtesonde Galileo nam deze foto van Ganymedes en liet littekens zien die te vergelijken zijn met landmarkeringen op aarde als gevolg van platentektoniek. Tektonische patronen zijn gevormd op de ijzige korst. Men vermoedt twee processen: 1- De patronen zijn het gevolg van tektonische krachten die het oppervlak ontwrichten. 2- Patronen zijn vergelijkbaar met aardse dijken, waarschijnlijk het gevolg van opstijgend vloeibaar water door enge breuken. Het opstijgende water bevriest en vormt de dijken. 100 km Ganymedes Europa Donkere en lichte banen zijn het gevolg van breuken die telkens weer gevuld werden met vers vulkanisch materiaal. Door de getijdenwerking van Jupiter is het ontstaan van breuken een continueproces. Europa is qua afmeting te vergelijken met onze maan. Maar haar oppervlak is relatief jong door de herhalende vernieuwing als gevolg van breuken in het ijzige oppervlak (100 km dikte). Eén van de weinige inslagkraters: zie rode pijl. Recent uitgestoten materiaal. Valse kleurafbeelding laat zien dat meer dan waarschijnlijk een ondergrondse wateropslag aanwezig geweest moet zijn in het verleden. 1. De witte vlekken zijn de ejecta van een inslag. 2. Lichtblauwe gebieden zijn ijsvlakten met fijne deeltjesvervuiling 3. Donkerblauwe gebieden zijn ijsvlakten met grovere deeltjes in het ijs. 4. De donkere lijnen en vlekken zijn non-ijs en het gevolg van geologische activiteit. Europa. Vlekken en putten. Elk daarvan is ongeveer 10 km in diameter. Men denkt dat warmer ijs langzaam door het oppervlak welt en zodoende bodemverontreiniging zichtbaar maakt. Vergelijk de actie met een lavalamp. 4

5 Europa. Maanonderzoekers zijn het eens: Europa is de mooiste maan in ons zonnestelsel. Deze valse kleurenopname toont heel goed het verschil tussen zuiver ijs (blauw) en ijs verontreinigt met sulfaten (rood). Het vermoeden gaat dat onder het ijs een maanomvattende oceaan met een diepte van 100 km te vinden is. Europa word gedomineerd door ijstektoniek. Er bestaan ambitieuze plannen om een ruimtetuig door de ijslaag te laten smelten en de oceaan te onderzoeken. Thera en Thrace zijn twee donkere, raadselachtige gebieden op Europa. Ook hier denkt men aan warm water (ijs) dat door het oppervlak heen smelt. Thera (linkse donkere vlek) heeft een afmeting van 70 op 85 kilometer. Vulkaan Prometheus op Io spuwt materie 50 km de hoogte in. Vulkanisme op Io. Io is, vulkanisch gezien, het actiefste hemellichaam in ons zonnestelsel. De rookpluim van Pillan Patera reikt 140 km hoog. Een tweede pluim is afkomstig van Prometheus en werpt een donkere schaduw. Vulkanische ontgassing op Io. Lava gloeit met een oranje gloed in Tvahtar Catena, een ketting van vulkanen op Io. Het lavameer strekt zich uit over een afstand van 60 km. De donkere gebieden zijn iets oudere lavaflows, nog niet bedekt met het gele zwavel. Rookpluimen stijgen op uit een caldera op Io. De wolken condenseren tot zeer fijn stof dat bevroren op het oppervlak terecht komt. 60 km 5

6 De vulkanische krater Tupan Patera dankt zijn kleuren aan de zwavel. De caldera is 75 km groot en heeft pieken van 900 meter hoog. Bij zonsopgang op Io worden bergen zichtbaar op de vlaktes. Mongibello Mons (links) heeft een hoogte van 7 km. Men denkt dat pieken op IO afkomstig zijn van opgestuwde korstdelen naast de talrijke breuklijnen. Denk ook hier aan de enorme getijdenwerking van Jupiter. Vulkanisme op Io. Voyager 1 ontdekte een ongewoon hete plek nabij de vulkaan Loki, waar de temperatuur opliep tot 25 C, terwijl een gemiddelde warme zomerdag op de evenaar van Io slechts maxima haalde van -150 C. Telagonus Mensa op Io is een landslide van een kleine 4 km lang. Hoogteverschillen bedragen 1 tot 2 kilometer. De hete plek, die zo'n 250 km breed is, is vermoedelijk een lavameer, of een meer van gesmolten zwavel bedekt met een koelere, dunne korst. Cassini-Huygens onderzoekt Saturnus en omgeving. Saturnus door Cassini-Huygens. 29 april

7 Saturnusmanen. Ringen van Saturnus met 3 maantjes. Pandora, 84 km Prometheus, 102 km Janus, 181 km Momenteel zijn een 30-tal maantjes ontdekt rond Saturnus. Naast de grote maan Titan,, zijn er de kleine ijsmaantjes Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea en Japetus. Zoek de 4 Saturnusmanen. Mimas door Cassini-Huygens. Mimas vanaf een afstand van km. Heel markant is de Herschelkrater met een diameter van 140 km met centrale berg. Opname 5 augustus Raadselachtige Japetus. Deze maan werpt vele vragen op. één daar van zijn de grote inslagbassins, de ene zichtbaarder dan de andere. Het tweede vraagstuk betreft een topografische ril, bijna exact op de equator, die de hele maan omspant. De ril is ca 20 km wijd en ca 13 km hoog. Oud restant van een inslagbassin. 400 km doormeter. Cassini Regio op Japetus. Opname van Cassini Huygens op 1 januari 2005 op een afstand van km verwijderd van de ijzige maan. Cassini Regio 7

8 Landverschuiving op Japetus door Cassini Huygens. Cassini Regio Een gigantische ril van 5 kilometer breed doorklieft het centrum van deze samengestelde opname van Enceladus. Het wit omkaderde rechterdeel van het beeld past niet helemaal vanwege een ander perspectief. Enceladus. Raadselachtige donkere vlekken die men ziet bij kleine breuken stellen de wetenschappers voor een raadsel. De vlekken zijn ca 750 meter in diameter. Eén theorie heeft het over schaduwen van plaatselijke uitwassingen. Enceladus, nog meer detail. Enceladus. Groeven en rillen doorsnijden dit beeld. Opmerkelijk is dat er ook twee type van terrein zichtbaar zijn. Aan de rechterkant oud terrein met talrijke inslagkraters (10 km) Aan de linkerkant is een groot ijsgebied te zien, doorsneden met lange evenwijdige groeven, vergelijkbaar met delen van Ganymedes, een andere ijsmaan van Jupiter. Enceladus, waterdamp en ijsfontein. Cassini registreerde een waterdampfontein op Enceladus. Men schat op een uitstoot van 360 kg waterdamp en ijs per seconde. (valse kleuren) Men neemt aan dat 1 kg per seconde genoeg is om de E-ring te onderhouden. Bron van opwarming kan naast getijdenfrictie radioactief verval van de gesteenten zijn. 8

9 Rhea Rhea, onder de ringen van Saturnus. Op Rhea, een egaal bekraterde maan van Saturnus, zag Cassini- Huygens op 13 mei 2005 een jonge krater. Rhea is een maantje met een diameter van km. De verse ejecta is duidelijk te zien op het oppervlak (witte stralen). Egaal bekraterde maan met enkele uitzonderingen in diameter. Tethys Hyperion, een spons? Vanaf km ziet Cassini het maantje Hyperion met een resolutie van 197km / pixel Foto: 26 september Kleurenvariatie op Hyperion. Hyperion Hyperion, gezien op een afstand van km 9

10 Phoebe, zwaar bekraterde maan. Phoebe. Men vermoedt dat Phoebe een ijsmaan is, overdekt met een laagje donker materiaal. Recente, jonge inslagkraters. Geologische details worden zichtbaar in deze 13 km grote krater op Phoebe. Op de kratervloer zien we huizenhoge brokstukken. De witte gebieden tonen recente inslagen en bodemverschuivingen. De ware vorm van Phoebe. Extreem zware inslagen zijn zichtbaar op deze rondom-blik. Verwonderlijk dat een klein maantje deze inlagen kan hebben zonder te fragmenteren. Titans atmosfeer. Cassini-Huygens, valse-kleur opnamen van Titan. Bij aankomst fotografeerde Cassini-Huygens de duidelijk zichtbare atmosfeer van Titan. 10

11 Titan, ter vergelijking. Mozaïek opname van Cassini-Huygens genomen van Titan op 13 mei Foto s genomen op een hoogte van 800 m (tijdens de afdaling). Gebied is ca m in afstand. De kleinste details zijn minder dan 5 m. Mozaïek van Titan. Bodemdetail op Titan. Inslagkrater op Titan. Huygens Descent Imager/ Spectral Radiometer (DISR) fotografeerde deze mozaiek. Het beeld laat een hoogvlakte zien met een flow-down via een stelsel van rivieren. Een radarbeeld van Titan laat deze krater van 60 km doormeter zien. De heldere omgeving van de krater is bodemmateriaal dat bij de inslag naar het oppervlak is gewerkt. Coronae op Miranda (Uranus) Onverklaarbare rechthoekige structuren, gezien door Voyager 2, zijn het meest bizarre terreintype dat je in ons zonnestelsel kan zien. Het oppervlak van Titania wordt doorgroefd door een aantal zeer grote canyons, duizend kilometer lang, honderden kilometers breed en tot enkele kilometers diep. Zoals bij andere oppervlaktescheuren wijst dit op een inkrimpen van de korst, of eventueel het uitzetten van het inwendige van de maan. Titania (Uranus) Op een paar grote inslagbekkens na zijn de meeste kraters op Titania relatief klein, wat erop wijst dat het oppervlak in het verleden ooit is hernieuwd, waarbij oudere, grote kraters grotendeels verdwenen. 11

12 Ariel (Uranus( Uranus) Ariel is dubbel zo groot als Miranda. Het oppervlak is bezaaid met kraters, maar het meest opvallend zijn de grote kloven die zich over het ganse oppervlak uitstrekken en onderling verbonden zijn. De bodems van deze kloven lijken afgevlakt te zijn door een vloeistof. Dit kan geen water zijn, wat bij een temperatuur van minder dan -200 C stijf bevroren is. Mogelijk gaat het dan ook om vloeibare ammoniak of methaan. Ariel bestaat net als Miranda en de andere manen van Uranus uit ruwweg 50% waterijs en 50% gesteenten. Proteus (Neptunus) Proteus is de grootste van de kleine maantjes, en is te vergelijken met Mimas en Miranda qua grootte en afstand tot de planeet. Op de kleine, vage foto die we van dit maantje hebben valt meteen op dat het niet helemaal rond is en dat het zwaar bekraterd is. Voor zover we kunnen zien is er nauwelijks geologische activiteit op Proteus geweest. Triton (Neptunus) Op het oppervlak van Triton zijn maar weinig kraters te vinden, wat erop wijst dat het zeer jong is. Het merendeel van de oppervlaktekenmerken was echter totaal nieuw voor geologen. Pluto en Charon. Charon De afstand Aarde - Charon is te groot om details waar te kunnen nemen. Onderzoek wees uit dat het gaat om structuren gevormd door cryovulkanisme, een vulkanisme waarbij de grondstof geen lava (gesmolten steen) is, maar vloeibaar ijs. Het vulkanisch materiaal is waarschijnlijk vloeibare stikstof (N2) of methaan (CH4). Artistieke weergave.. Het enige wat klopt aan dit beeld is de onderlinge verhouding!!! Einde Manen in het zonnestelsel door: Belien Lambert Voor: Aquila-Lommel & Noorderkroon-Achel 5 mei