Een bewoonbare planeet

Transcriptie

1 Een bewoonbare planeet Inga Kamp Inleiding van

2 Ons zonnestelsel

3 Geschiedenis Zonnenevel (Kant & Laplace 18de eeuw)

4 18de eeuw 1995 Geschiedenis

5 18de eeuw 1995 Geschiedenis 51 Pegasi

6 18de eeuw 1995 Geschiedenis 51 Pegasi

7 18de eeuw 1995 Geschiedenis Michele Mayor, Didier Queloz Geoff Marcy, Paul Butler

8 18de eeuw 1995 Geschiedenis

9 Geschiedenis 18de eeuw Michaud & Mcintosh

10 Geschiedenis 18de eeuw afstand 600 lichtjaar aardmassas water wereld of een tweede aarde? (Borucki et al.)

11 Geschiedenis 18de eeuw Corot en Kepler

12 Geschiedenis 18de eeuw Radiële snelheid -> M planeet sin i; Transits -> R planeet, i

13 maar hoe vormen planeten?

14 Een nieuwe ster gaat vormen Een dichte wolk trekt samen onder zijn eigen zwaartekracht

15 Een nieuwe ster gaat vormen afstand ~ 2100 pc leeftijd ~ yr Grootte van een planetenstelsel

16 Een nieuwe ster gaat vormen Omdat er een netto rotatie is, vormt zich een centrale massa (de ster) en een schijf

17

18 Water in protoplanetaire hoogte in de zonnenevel hoeveelheid water afstand van de ster

19 Water in protoplanetaire water (H 2 O) acetylene (C 2 H 2 )

20 Water in protoplanetaire hoogte in de zonnenevel hoeveelheid water afstand van de ster

21 Water in protoplanetaire Moleculen onder anderen water en organisch materiaal Carr & Najita

22 Waarom planeetvorming moeilijk is 12 orders van grootte in straal 5 m 5cm 500m 5km 36 orders van grootte in massa 6ng 6g 6tons kg

23 Waarom planeetvorming moeilijk is 12 orders van grootte in straal 5 m 5cm 500m 5km 36 orders van grootte in massa 6ng 6g 6tons Botsingen tussen stof kg

24 Waarom planeetvorming moeilijk is 12 orders van grootte in straal 5 m 5cm 500m 5km 36 orders van grootte in massa 6ng 6g 6tons kg???

25 Waarom planeetvorming moeilijk is 12 orders van grootte in straal 5 m 5cm 500m 5km 36 orders van grootte in massa 6ng 6g 6tons Botsingen tussen planetesimalen kg

26 Planeetvorming in het lab Blum et al. (vacuum/gewichtslooheid in de valtoren in Bremen) twee cm grote stofkorrels gaan stuk bij een botsing met v=200 cm/s twee mm grote stofkorrels blijven aan elkaar plakken (v=0.9 cm/s)

27 Planeetvorming in computers kleine stofkorrels botsen met elkaar en groeien (zwakke van der Waals krachten) tot meter grootte a~0.5 m, v=0.5 m/s [Paszun et al. 2008]

28 Van stof naar planetesimalen Uiteindelijk vormen planetesimalen, klompen van kilometer grootte Ormel, Dullemond, Spaans 2010

29 Van Planetesimalen naar Planeten Raymond et al.

30 Water op Aarde 70 % van het oppervlak, 0.04 % van de massa

31 Water op Aarde Waar komt het vandaan? Hale- Bopp Hartley 2 [Hartogh et al. 2011]

32 Van Planetesimalen naar Planeten Raymond et al.

33 Inleiding

34 Leven op Aarde Moleculen van meer dan 10 atomen zijn in de ruimte waargenomen b.v. CH 3 OH methanool, CH 2 OHCHO formaldehyde Ze kunnen tijdens de vorming van ons zonnestelsel in planetoïden of kometen terecht zijn gekomen Experimenten geven aan dat aminozuren de inslaag van een meteoriet wel kunnen overleven Is het leven ontstaan uit aminozuren die ooit uit de ruimte naar de aarde zijn gebracht? (panspermia hypothesis)

35 Leven op Aarde Deze hypothese is moeilijk om na te gaan! De alternatief - leven is op de aarde ontstaan - is toegangelijker voor onderzoek

36 Leven op Aarde Miller-Urey oorspronkelijk experiment (1953) Aardatmosfeer: Water, methaan, ammoniak, koolmonoxide, H 2 reducerend aminozuren H 2 O, CH 4, NH 3, CO, H 2

37 Leven op Aarde Bada s follow-up (2000+) Aardatmosfeer: Water, H 2, N 2, koolstofdioxide oxiderend minder aminozuren dan oorspronkelijk experiment CO 2, H 2, N 2, H 2 O

38 Leven op Aarde Johnson (2008) oude resultaten van Miller (nooit gepubliceerd) Vulkanische activiteit: Water, methaan, ammoniak, koolmonoxide, H 2 meer aminozuren dan oorspronkelijk experiment Stronger flow H 2 O, CH 4, NH 3, CO, H 2 CH 4, CO, H 2, NH 3, H 2 O

39 Leven op Aarde purines HCN H 2 sugars or phosphaat CH 2 O N 2 CH 4 nucleotides CO H 2 O CO 2 NH 3 h h oligonucleotides self-replicating double helix

40 Er is meer dan één Aarde

41 En misschien zijn we NIET alleen

42 18de eeuw 1995 Geschiedenis

43 Geschiedenis 18de eeuw Kalas et al.

44 Geschiedenis 18de eeuw

45 Geschiedenis de eeuw Eridani (Greaves et al.)

46 Geschiedenis 18de eeuw Corot 7b/c afstand 490 lichtjaar 4.8 aardmassas Periode 20.5 h (b) 3.7 d (c) Corot 7b/(c) afstand 490 lichtjaar, 5 aardmassas (b), periode 20.5 h (b), 3.7 d

47

48

49 Planeten zwerven rond

50 Botsingen gebeuren overal Verstrooid licht van kleine stofdelen (micron) in rond andere sterren Botsingen van rotsblokken produceren stof

51 Water vorming Water in protoplanetaire O + + H 2 OH + + H toevoegen van H 2 H 2 O+ H 3 O + + electron H 2 O