Protoplanetaire schijven:

Transcriptie

1 Protoplanetaire schijven: kraamkamers van planetenstelsels Herschel Open Time Key Program PI: B.Dent Kapteyn Instituut, University of Groningen

2 Zonnenevel: Kant & Laplace 18de eeuw ineenstorten van een bolvormige wolk leidt tot de vorming van een protoplanetaire schijf in die schijf vormen planeten Kant Laplace

3 Ons zonnestelsel

4 Andere planetenstelsels Geschiedenis grote diversiteit!

5 Hoe ziet de schijf eruit? de schijf bestaat uit gas en kleine stofkorrels de massa neemt toe met afstand van de ster de temperatuur neemt af met de afstand van de ster

6 Hoe ziet de schijf eruit? de schijf bestaat uit gas en kleine stofkorrels de massa neemt toe met afstand van de ster de temperatuur neemt af met de afstand van de ster massa afstand van de ster

7 Hoe ziet de schijf eruit? de schijf bestaat uit gas en kleine stofkorrels de massa neemt toe met afstand van de ster de temperatuur neemt af met de afstand van de ster temperatuur afstand van de ster

8 Hoe snel verdwijnt het materiaal waaruit de planeten vormen? Herschel/SPIRE HST Taurus stervormingsgebied ~1 x2 ~140 pc (450 lichtjaar) leeftijd ~1 miljoen jaar Chamaeleon stervormingsgebied Cha II ~180 pc (580 lichtjaar) leeftijd 2-3 miljoen jaar η Cha ~100 pc (310 lichtjaar) 5-9 miljoen jaar

9 Hoe snel verdwijnt het materiaal waaruit de planeten vormen? gas (zuurstof) in meer dan 50% van de jonge systemen te zien en in geen van de oude systemen (meer dan 10 miljoen jaar) => vorming van planeten [Dent et al. 2013]

10 Hoe snel verdwijnt het materiaal waaruit de planeten vormen? gas (zuurstof) in meer dan 50% van de jonge systemen te zien en in geen van de oude systemen (meer dan 10 miljoen jaar) => vorming van planeten [Dent et al. 2013]

11 Hoe snel verdwijnt het materiaal waaruit de planeten vormen? [Podio et al. 2012, Howard et al. 2013] gas (zuurstof) in meer dan 50% van de jonge systemen te zien en in geen van de oude systemen (meer dan 10 miljoen jaar) => vorming van planeten [Dent et al. 2013]

12 Moleculen in protoplanetaire schijven CH + [Thi et al. 2011] CH + methylidine ion

13 Moleculen in protoplanetaire schijven hoogte in de zonnenevel hoeveelheid water afstand van de ster [AU] [ProDiMo: P. Woitke, I. Kamp, W.-F. Thi]

14 Waterdamp binnen in de schijf - 1 Spitzer/IRS VLT/VISIR [Carr & Najita 2010, Pontoppidan et al. 2010]

15 Water ver buiten in de schijf - 2 H2O gas: x Moceaan H2O ijs: enkele x Moceaan HIFI HIFI Brightness H2O gas: x Moceaan H2O ijs: enkele 1000 x Moceaan HIFI water vapor in DG Tau L.Podio (University of Grenoble)

16 Waterdamp aan het oppervlak - 1/3 - PACS [Riviere Marichalar et al. 2012]

17 Hoe kwam het water op de aarde? 70 % van het oppervlak, 0.04 % van de massa Tijdens vorming van aarde: Serpentine Montmorillonite Limonite verdampen van het water in de mineralen waaruit de aarde vormde vulkanisme en ontgassing van de mantel miljaard jaar geleden Na het vormen van de aarde: inslagen van kometen en asteroïden hebben het water(ijs) naar de aarde gebracht LHB miljaard jaar geleden

18 Water ijs tijdens de planeetvorming eccentriciteit afstand naar de ster hoeveelheid water in een rotsblok [Raymond et al.]

19 De Herschel ruimte telescoop één puzzelstuk in het ontraadselen van ons onstaan!

20 Vragen?