AARDE EN MAAN WIM VAN WESTRENEN ROB DE MEIJER

Vergelijkbare documenten
Een alternatieve hypothese voor het ontstaan van de Maan

Maar waar komt de maan vandaan?

ZON & MA AN R A FA Ë L M O S T E R T

Voorkant. Mare basalten (Vulkanische afzettingen)

Nucleair Materiaal onschadelijk maken

De dag dat de aarde een maan baarde

Reis naar het middelpunt der Aarde

Energieopwekking door kernsplijting in een kernreactor. Kerncentrale van Tihange(bij Hoei)

Eindexamen natuurkunde compex havo I

Het draait allemaal om de Zon!

Stabiliteit van atoomkernen

Basiscursus Sterrenkunde. Sterrenwacht Tweelingen, Spijkenisse 1 Mei 2019

Geen leven zonder maan. Carl Koppeschaar

natuurkunde Compex natuurkunde 1,2 Compex

Herkansing tentamen: Kernenergie voor natuurkundigen

Overzicht. Vandaag: Frank Verbunt Het heelal Nijmegen 2014

Aantekening Scheikunde Chemie Overal

Wordt echt spannend : in 2015 want dan gaat versneller in Gevene? CERN echt aan en gaat hij draaien op zijn ontwerp specificaties.

8,3. Antwoorden door Dimitris 2178 woorden 15 december keer beoordeeld. Meten aan melkwegstelsels. Jim Blom en Dimitris Kariotis

Leven in ons Zonnestelsel?

Hoe staat het met Fusie?

Kernreactor voor onderzoek

Sterrenkunde Ruimte en tijd (6)

Samenvatting Scheikunde Hoofdstuk 3

Werkstuk Nederlands De Ruimte werkstuk

Tentamen: Energie, duurzaamheid en de rol van kernenergie

EXAMEN VOORBEREIDEND WETENSCHAPPELIJK ONDERWIJS IN 1975

Hoofdstuk 8. Samenvatting. 8.1 Sterren en sterrenhopen

Zon, aarde en maan. CC Naamsvermelding 3.0 Nederland licentie.

Werkstuk Natuurkunde Kernenergie

100 miljard sterrenstelsels... ons zonnestelsel Planeten bij andere sterren. In een spiraal-arm van de Melkweg. De zon is maar een gewone ster...

Werkstuk Natuurkunde Negen planeten

5.6. Boekverslag door K woorden 22 december keer beoordeeld

Het Studiecentrum voor Kernenergie heet. de leden van VOKA Kempen Oost. van harte welkom

De Maan Johan van Gils Copernicus

Naam: Klas: Toets Kernenergie (versie A)

RIETVELD-LYCEUM. les 3. dd. 20 NOVEMBER 2012 HET ZONNESTELSEL NU. de compononenten. V.s.w. Corona Borealis, Zevenaar

Inleiding Astrofysica College 8 9 november Ignas Snellen

Samenvatting Scheikunde H3 Reacties

Nieuwe kernreactoren voor de toekomst. Mondiale energieconsumptie

Opgave 4 Het atoomnummer is het aantal protonen in de kern. Het massagetal is het aantal protonen plus het aantal neutronen in de kern.

INHOUD. Inleiding Aardbevingen Bergen Bosbranden Koraal Lawines Meteorieten Onweer...

6 Was de doodrijder ook een hardrijder?

( ) Opgave 27.1 a. b. Na drie keer bètaverval verandert. Na drie keer bètaverval verandert

Begripsvragen: Radioactiviteit

Eindexamen natuurkunde havo I

IS KERNENERGIE DUURZAAM?

Evolutie van Zon en Sterren

KOMETEN EN HET ONTSTAAN VAN LEVEN



Werkstuk ANW Ouderdomsbepaling

Opgave 3 N-16 in een kerncentrale 2014 II

Eindexamen scheikunde havo 2004-II

Hoezo, meten aan emissies?

natuurlijke radioactiviteit Sytze Brandenburg sb/radsaf2003_2/1

Green IT. Duurzaam Middelbaar Beroeps- Onderwijs

Woensdag 24 mei, uur

Thorium Energie Centrales

1. De maan 3 2. Volle maan 4 3. Een maand 6 4. De maan trekt 8 5. Een reis naar de maan 9 6. Op de maan Maanweetjes 11 8.

Eindexamen havo natuurkunde I

Verhogen van energie efficiëntie in industriële heaters

Docentenvel opdracht 19 (campagne voor een duurzame wereld en een samenwerkend Europa)

Daarbij stierven 200 duizend mensen.

Oefen opgaven rekenen 4 HAVO bladzijde 1

Donkere Materie Een groot mysterie

gelijk aan het aantal protonen in de kern. hebben allemaal hetzelfde aantal protonen in de kern.

RES GESTA PAR EXCELLENTIAM

p na = p n,na + p p,na p n,na = m n v 3


Sterrenstof. OnzeWereld, Ons Heelal

Examen HAVO. natuurkunde. tijdvak 1 woensdag 30 mei uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

WEERBAAR Telen = Veerkracht in de plant brengen. Mijn naam: Eddo de Veer

2 Van 1 liter vloeistof wordt door koken 1000 liter damp gemaakt.

Eindexamen natuurkunde havo I

Zoeken naar leven. Jouw werkbladen. In NEMO. Ontdek zélf hoe de wereld werkt! Mijn naam:

7.1 Het deeltjesmodel

Network Formation Games

a Schrijf de eerste vier stappen op. b Waarom kunnen de β s die 234 Pa uitstoot, beter door een laagje plastic dringen dan de β s van

KERNENERGIE: Het probleem of de oplossing? het. Wereldbevolking. Jan Leen Kloosterman Technische Universiteit Delft. (met dank aan Tim van der Hagen)

Aardrijkskunde Bewegende aarde Leerjaar 2ha HBAK Antwoordmodel

Invloed van IT uitbesteding op bedrijfsvoering & IT aansluiting

natuurkunde Compex natuurkunde 1,2 Compex

Correlatie: Kerndoelen W T - Curriculum Noord-Amerika - Mad Science Nederland. Amerikaans Curriculum. Wetenschappelijk onderzoek doen

Exact Periode 7 Radioactiviteit Druk

Cover Page. The handle holds various files of this Leiden University dissertation

HOE MAAK JE EEN BEWOONBARE PLANEET? Wat is nodig voor life as we know it?

Eindexamen scheikunde 1-2 vwo 2005-I

Materie bouwstenen van het heelal FEW 2009

Uraanhexafluoride in de splijtstofcyclus

Een vreemde planeet groep 5-8

Een deel van het onderzoek doe je met z n tweeën, het andere deel doe je zelfstandig. Dit onderzoek telt als repetitie A en B.

Elektrische energie. Naam: Klas: Leerkracht: Mr. Verlinden INLEIDING

Nieuwe resultaten van de zoektocht naar het Higgs deeltje in ATLAS

Chemie 4: Atoommodellen

1) Stoffen, moleculen en atomen

Transcriptie:

AARDE EN MAAN WIM VAN WESTRENEN ROB DE MEIJER OVERZICHT Aardwetenschappers en de Maan Maanwetenschap 1969-2014 De Maan en de Aarde: Modellen voor Maanvorming Problemen met de Grote Botsing Een nieuw idee De nieuwste botsingsmodellen (die de problemen niet oplossen!) 2 Aarde en Maan 1

HOE WORDEN PLANETEN GEBOREN? HOE VERLOOPT PUBERTIJD? 3 De Maan WAAROM DE MAAN? (1) Unieke positie vergelijkend planeetonderzoek (2) Maan cruciaal voor modellen van de jonge Aarde 4 Aarde en Maan 2

Theia Aarde Grote botsing 5 COMPUTERMODELLEN VAN DE GROTE BOTSING 6 Aarde en Maan 3

MAANWETENSCHAP APOLLO MAANLANDINGEN (1969-1972) 7 Aarde en Maan DROGE ZANDBAK MET STENEN 8 De Maan 4

MAANSTENEN: ZWART 9 De Maan MAANSTENEN: WIT 10 De Maan 5

RECENT MAANONDERZOEK: NIEUWE MISSIES ESA: SMART-1 India: Chandrayaan-1 Japan: Kaguya China: Chang e 1-2-3 VS: LRO en GRAIL Analyses Apollo-gegevens 11 Volle Maan KAGUYA EN APOLLO 12 Volle Maan 6

APOLLO 17 EN LRO: 1972 EN 2012 13 Volle Maan LRO CAMERA S 14 Volle Maan 7

LRO CAMERA S: DETAILS VAN VREEMDE VERSCHILLEN 15 De Maan COMPUTERMODELLEN: TWEE MANEN? 16 Volle Maan 8

APOLLO-STENEN EN CHANDRAYAAN-1: WATER! 17 Volle Maan ER KOMT NOG (VEEL) MEER VS: Resource Prospector Mission China: Chang E-4/5 Rusland: Luna-Glob 1,2 India: Chandrayaan-2 Japan: Selene-2 Internationale Maandecade : Nieuwe kansen voor Maanwetenschappers 18 Volle Maan 9

MODELLEN VOOR MAANVORMING (BAND MET AARDE): WAT MOET ER KLOPPEN? Relatieve massa Aarde en Maan (82:1) Afstand Aarde-Maan (384.400 km) Chemische samenstelling van beide lichamen Draaiimpulsmoment (angular momentum) van Aarde-Maan systeem (tot eind 2012) 19 Volle Maan MODELLEN VOOR MAANVORMING (1) Afsplitsingsmodel [George Darwin, Ringwood, Wise] 20 Volle Maan 10

MODELLEN VOOR MAANVORMING (1) Afsplitsingsmodel [George Darwin, Ringwood, Wise]: Verworpen: niet genoeg draaiimpulsmoment 2.3 uur versus 5.7 uur 21 Volle Maan MODELLEN VOOR MAANVORMING: BELANG VAN APOLLOMISSIES (2) Invang: niet waarschijnlijk door samenstelling Wiechert et al. (2001) 22 Volle Maan 11

MODELLEN VOOR MAANVORMING: BELANG VAN APOLLOMISSIES (3) Tweelingen: Nee ijzergehalte Maan te laag 23 Volle Maan GROTE BOTSING MODEL (1975) Cameron 24 Volle Maan Canup (2004, 2008) 12

GROTE BOTSING (GIANT IMPACT) + draaiimpulsmoment klopt + verklaart lage ijzergehalte van de Maan Alle publicaties tot ±2007: wij kloppen met de botsing MAAR belangrijk resultaat van computermodellen: 60-90% van Maan komt van impactor, niet van Aarde Canup (2008) 25 Volle Maan PROBLEMEN MET GROTE BOTSER HYPOTHESE: ISOTOPEN VAN ZUURSTOF 26 Volle Maan 13

PROBLEMEN MET GROTE BOTSING: ISOTOPEN VAN ZUURSTOF 27 Volle Maan OPLOSSING VOOR ZUURSTOF: HOMOGENISEREN NA DE BOTSING (?) Pahlevan en Stevenson (2007) De magische gaswolk van duizend jaar 28 Volle Maan 14

MEER PROBLEMEN MET GROTE BOTSING: ISOTOPEN VAN SILICIUM Klopt helemaal niet met grote botsing Si isotopen ook helemaal gehomogeniseerd? Onwaarschijnlijk 29 Volle Maan NOG MEER PROBLEMEN ISOTOPEN VAN TITAAN, WOLFRAAM ENZOVOORTS 30 Volle Maan 15

LAATSTE NIEUWS: RESULTATEN VAN GRAIL MISSIE Clementine missie (jaren 90): korst gemiddeld 52 km dik Maan heeft veel meer Al dan buitenkant Aarde 0 120 km GRAIL missie (2013): korst gemiddeld 33 km dik: Maan heeft evenveel Al als buitenkant Aarde 31 Volle Maan SAMENVATTING RECENTE GEGEVENS Isotopensamenstelling van O, Si, Ti, W op Maan identiek aan Aardse stenen Lijst groeit voortdurend: aluminium, watergehalte, waterstofisotopen Klopt helemaal niet met de giant impact hypothese Een artikel biedt oplossing voor zuurstof 32 Volle Maan 16

HOMOGENISEREN NA DE INSLAG? Is er wel genoeg tijd voor de gaswolk verdwijnt? Hoe kan dit werken voor Si, Ti, W? Theia materiaal kan diepe delen Aarde afschermen 33 Volle Maan ALS HOMOGENISATIE NIET WERKT (1) Dynamische modellen fout (technisch probleem) (2) Botsingsparameters fout (alles weer open) (3) Maan niet gevormd door een grote botsing Alternatieve hypothesen waarin Maan = buitenkant Aarde moeten serieus bekeken worden 34 Volle Maan 17

EEN ALTERNATIEVE HYPOTHESE Maan lijkt heel erg op de aardmantel Terug naar Darwin s afsplitsingshypothese met een nieuwe toevoeging 35 Volle Maan NATUURLIJKE KERNREACTOREN (GEOREACTOREN)? Georeactoren hebben op Aarde bestaan (Gabon) Hoge concentraties nodig van uraan, thorium of plutonium 36 Volle Maan 18

DE KERN-MANTEL GRENS (CMB) Net zo dynamisch als de aardkorst Grote bergen, grote verschillen in eigenschappen Afgezonken allereerste korst van de Aarde? 37 Volle Maan CHEMISCHE SAMENSTELLING VAN DE KERN-MANTEL GRENS (CMB) Aardmantel: U 20 ppb Th 80 ppb Kern-mantel grens vandaag: U 80 ppb Th 320 ppb 4.5 miljard jaar geleden: U 210 ppb Th 400 ppb Pu 0.8 ppb 38 Volle Maan 19

IN WELK MINERAAL ZIT DE BRANDSTOF? Alles in 1 mineraal! Homogene kern-mantel grens: U 4.3 ppm Th 8 ppm Pu 19 ppb Literatuur: U> 1 wt% om kettingreactie te beginnen Met Pu: Minder dan 200 ppm genoeg factor 15 39 Volle Maan KAN EEN REACTOR BLIJVEN DRAAIEN? Geen water: snelle neutronen breeder reactor Locale U/Th concentratiefactor van 15 nodig om reactor te laten voortbestaan Niet onmogelijk, zelfs wenselijk 40 Volle Maan 20

AANWIJZINGEN VOOR BESTAAN REACTOREN: SPLIJTINGSPRODUCTEN Helium budget en helium-isotopen kloppen precies met output van 5 TW reactoren Xe isotopen met rare verhoudingen kloppen met reactorbron 41 Volle Maan TERUG NAAR DE MAAN Darwin (1879) Centrifugale kracht = gravitatieversnelling in snel draaiende Aarde Ontbrekende energie bij dag van 5.7u: 0.5*10 30 J Energie geleverd door splijting van 6.1*10 15 kg U + Th - 1% van Aardmantelbudget - 5% van U en Th in kern-mantel grens 42 Volle Maan 21

HYDRODYNAMISCHE MODELLEN (VLADIMIR ANISICHKIN) 43 Volle Maan EEN ALTERNATIEVE HYPOTHESE Klopt met eigenschappen Aarde-Maan systeem Klopt met observaties van splitingsproducten in Aarde Klopt met metingen aan Maanstenen 44 Volle Maan 22

NIEUWSTE BOTSINGSMODELLEN CUK AND STEWART (2012) Beginpunt: Aarddag van 2.3 uur!! 45 Volle Maan CUK EN STEWART: VERLIES VAN DRAAIIMPULSMOMENT KAN MAKKELIJK Fundamenteel verschil met eerdere modellen Opent de deur naar Darwin zonder explosie 46 Volle Maan 23

NOG EEN BOTSING (CANUP 2012) Verschilt sterk van Cuk en Stewart botsingen Ook enorme hoeveelheid draaiing, veel meer dan nu 47 Volle Maan CONCLUSIES Aarde en Maan zijn een bijzonder koppel Het standaard botsingsmodel moet in de prullenbak Maanvorming nu weer opgelost met nieuwe botsingsmodellen MAAR loslaten argument draaiimpulsmoment andere modellen terug op tafel 48 Volle Maan 24

Wordt vervolgd.. 49 25