Over gasreuzen en ijsreuzen Cursus Inleiding Sterrenkunde Sterrenwacht Sonnenborgh Peter Swaanenvelt
Ontdekkingen in ons zonnestelsel Telescoop Ruimtevaart Gasreuzen Jupiter Saturnus Ijsreuzen Uranus Neptunus Eigenschappen & ringen Exoplaneten & Bruine dwergen Onderwerpen van vanavond
Het zonnestelsel maten
Afstanden
Planeten aan de hemel: Jupiter Saturnus Mars Venus Mercurius 23 april 2002 Visueel planeten aan de hemel 1
Planeten aan de hemel: Jupiter Saturnus Mars Venus Mercurius 23 april 2002 Visueel planeten aan de hemel 2
Telescoop 1608 Sacharias Jansen of Hans Lipperhey
Galileo Galileï (ca 1610) 4 Manen bij Jupiter
Christiaan Huygens De ringen van Saturnus - 1654
Christiaan Huygens Titan 25 maart 1655
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 waargenomen door Pierre Lemonnier, maar ook die dacht een ster te zien. Officiële ontdekking door William Herschel 13 maart 1781. 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
Zuidpool visueel en in valse kleuren (Voyager2) Uranus
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
Pioneer 10 (1972) Scheerde in december 1973 op een afstand van 130.000 km langs Jupiter en stuurde de eerste detailopnames naar de Aarde. Voyager 1&2 (1977 - nu) Jupiter, Saturnus, Uranus en Neptunus bezocht. Galileo (1989) Missie om de manen van Jupiter en de planeet zelf te bestuderen. Heeft ruim 14.000 foto's gemaakt van 1995 tot 2003. Cassini-Huygens (1997 - nu) Vliegt langs Venus, Aarde en Jupiter om Saturnus met zijn manen te bestuderen. New Horizons (2006) New Horizons is een missie naar Pluto (2015-07). Vloog langs Jupiter in 2007. De belangrijkste missies
lancering: 1977 Aankomst Jupiter: 1979 Saturnus: 1980/81 Uranus: 1986 Neptunus: 1989 100 AU van de zon op 15-8-2006 133 AU van de zon in 11-2015 http://voyager.jpl.nasa.gov Voyager 1 & 2
De route
2015-11-04 Voyager 1 Has Entered Interstellar Space 2013-09-12 The NASA spacecraft, which rose from Earth on a September morning 36 years ago, has traveled farther than anyone, or anything, in history. Now Voyager 1 is in the space between the stars.
Foto s van Voyager 1 & 2 De reuzenplaneten
en hun manen
Gasreuzen moeten ontstaan voor de zonnenevel oplost (< 3 to 5 million years) Schijven worden gezien bij veel jonge sterren
Formation of the gas giant planets via core accretion This means accumulating gases (H and He) from the solar nebula. Ice was an abundant core-building material > 5 AU from the Sun. Inside the frost line: Too hot for H compounds to form ices. Outside the frost line: Cold enough for ices to form.
Lijken de reuzenplaneten op elkaar? Ja Hebben ringen Hebben veel manen Geen vast oppervlak Nee J & S Gasreuzen (>70% H, He) U & N IJsreuzen 25% Kern van ijzer & silicaten ( steen ) 70% Mantel van (H2O), methaan, ammoniak 5-10% H, He
Algemene vorm De Joviaanse planeten zijn niet mooi rond door hun snelle rotatie Jupiter 9,84 uur Saturnus 10,5 uur
Ze roteren veel sneller dan de Aarde Reuzenplaneten roteren differentieel: Rotatie is sneller bij de evenaar dan bij de polen Zie je de wolkenbanden ontstaan?
Wolkenbanden op Jupiter Net als op Aarde zijn hoge en lagedruk gebieden verbonden door winden. De structuur van Jupiter s wolkenbanden is onveranderd sinds de mensen het begonnen te bestuderen.
Met: Io Grote rode vlek & Poollicht Jupiter
Vlek eet vlek
Neptunus Uranus Weerbericht? Stormen op alle vier gasreuzen Windsnelheden tot 500 m/s Jupiter Saturnus
Jupiter s Magnetisch Veld Ontdekt bij waarnemingen van (decimeter) radiostraling Magnetisch veld 19.000 keer sterker dan het Aards magnetisch veld. Magnetosphere > 100 keer groter dan bij Aarde. Zeer hoog energetische deeltjes ingevangen; stralingsniveaus van ~ 100 keer de dodelijke dosis voor mensen!
Getijdenkracht & magnetische stromen Io beweegt door de magnetosfeer van Jupiter. Dat magnetisch veld beweegt met de planeet in 10 uur om haar as, terwijl Io 1,77 dagen nodig heeft voor een rondje om de planeet. Warmtebron van Io Dit genereert een elektrische potentiaal van ongeveer 400 000 Volt en een elektrische stroom van Jupiter naar Io van meer dan 3 miljoen ampère. Io ontvangt hierdoor 1 triljoen Watt aan energie. Samen met getijdenkrachten zorgt dit ervoor dat de kern van Io vloeibaar blijft.
15 minuten
Afstand tot de zon: 9,5 AE Een jaar duurt: 29,46 jaar Diameter: 119 duizend km Een dag duurt: 10 uur 39 minuten Gemaakt op Sonnenborgh Massa: 95 x Aardmassa Aantal manen: 56 (>10 km: 21) (en het worden er steeds meer) Saturnus
Poollicht Afplatting Saturnus
Op-1-na grootste maan in Zonnestelsel Stabiele atmosfeer (95% stikstof, -180oC; lijkt op oeratmosfeer Aarde;) Methaanmeren Draait retrograad om Saturnus 14-1-2005 Huygens land op Titan
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 om equatoriaal vlak platte schijf Bestaan tijdelijk (circa 50 miljoen jaar) Of ze worden steeds aangevuld Of ze zijn recent ontstaan De ringen
Binnen de Rochelimiet zijn de getijdenkrachten sterk genoeg om objecten uit elkaar te trekken getijdenkrachten groter dan zwaartekracht die object bijeen houdt Rochelimiet
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)
Schumacher-Levy 9
Voyager 1, 4 maart 1979 De ringen van Jupiter Ringen van Jupiter
6 maart 2008 Saturnusmaan Rhea heeft eigen stofring Een internationaal onderzoeksteam heeft met behulp van instrumenten aan boord van de ruimtesonde Cassini aanwijzingen gevonden dat zich in een baan om de Saturnusmaan Rhea stof en gruis heeft verzameld. Anders gezegd: Rhea lijkt een stofring te hebben - een miniatuurversie van het grote ringenstelsel van Saturnus (Science, 7 maart). Het is nog niet gelukt om de ring van Rhea met de camera van Cassini vast te leggen. Het betreft een indirecte waarneming, waarbij een detector van de ruimtesonde de verdeling van elektronen in de omgeving van Rhea in kaart heeft gebracht. Elektronen volgen de magnetische veldlijnen in het Saturnusstelsel en zijn doorgaans gelijkmatig verdeeld. Maar waar de elektronen onderweg op materie stuiten - een maan of een stofwolk worden ze geabsorbeerd en zijn dus minder van deze deeltjes te zien. Toen Cassini de omgeving van Rhea onder de loep nam, bleek de elektronendichtheid daar duidelijk geringer te zijn. Tegelijkertijd liet de stofdetector van de ruimtesonde een duidelijke toename van de hoeveelheid stof zien. Uit berekeningen achteraf blijkt dat er om Rhea inderdaad stabiele banen mogelijk zijn waarin zich in de loop van de tijd stofdeeltjes kunnen verzamelen. Maan met ringen
Ringen van Uranus (10-3-1977)
De heldere epsilon-ring van de planeet Uranus wordt 'in bedwang' gehouden door twee kleine herdersmaantjes. Zonder deze maantjes, die inmiddels Cordelia (1986U7) en Ophelia (1986U8) zijn gedoopt, zou de ringstructuur al snel uiteenvallen. Ringen van Uranus
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
Ringen van Neptunus
Exoplaneten Planeten bij andere sterren
Exoplaneet detectie Spectroscopy (doppler effect) Overgang (transit) Directe waarneming
Methode 1: Spectroscopy (doppler effect) = Snelheid naar ons toe of van ons af.
Snelheid naar ons toe, of van ons af. ster komt naar ons toe gaat weg
Snelheid naar ons toe of van ons weg.
Methode 2: overgang (Transit)
Methode 3: directe waarneming 10 x afstand Zon - aarde of St sc f hi j Reuzeplaneet Beta Pic b oktober 2003 De ster positie (ster is kunstmatig Weggewerkt) Het planetenstelsel om de jonge ster Beta Pictoris november 2009
Discovery Method Number of Planets Astrometry 1 Imaging 34 Radial Velocity 503 Transit 1113 Transit timing variations 3 Eclipse timing variations 7 Microlensing 23 Pulsar timing variations 5 Pulsation timing variations 1 Orbital brightness modulations 3 All Exoplanets 1693
Kepler.Nasa.org 2009-2013 0,01% precisie 150.000 sterren in sterrenbeelden Zwaan en Lier
http://sci.esa.int/plato/ 19-02-2014: ' ESA selects planet-hunting PLATO mission' Satellietmissie om planeten rond andere sterren te vinden Doelen: Wat zijn de condities nodig voor planeetvorming en ontstaan van leven. Hoe werkt het zonnestelsel Techniek: Zoekt helderheidsvariaties als gevolg van een transitie (eclips/overgang) Scope: ongeveer een miljoen sterren in de helft van de hemel. Plato lancering 2024
Nog vragen?