2/12/2017
1
AST1010 – En kosmisk reise
Forelesning 9:
De store gassplanetene og noen av deres måner
De viktigste punktene i dag:
• Jupiter: Struktur, måner.
• Saturn: Struktur, ringer, måner.
• Uranus: Struktur, helning.
• Neptun: Struktur.
Jupiter
2/12/2017
2
Jupiter sammenlignet med jorden
• Radius: Ca. 11 jord-radier
• Masse: Ca. 318 jordmasser
• Tyngdekraft ved overflaten: 250 % av jordens
• Omløpstid rundt solen: 11.86 år
• Gjennomsnittlig temperatur: -110 ◦C
Gasskjempenes struktur
Flytende metallisk hydrogen
• Teori: Hydrogen satt under svært høyt trykk kan hydrogen bli flytende, og elektronene bli så løst bundet til atomkjernen at hydrogenet begynner å oppføre seg som et metall (lede strøm)
• Aldri påstått påvist i laboratorier før nå nylig:http://www.independent.co.uk/news/science/hydrogen-metal-revolution-technology-space-rockets-superconductor-harvard-university-a7548221.html
• Men flere forskere er skeptiske til dette funnet foreløpig
2/12/2017
3
Den store røde flekken
https://www.youtube.com/watch?v=v2NHteJBfm0
Jupiters magnetfelt
Bilde: Hubble Space Telescope
2/12/2017
4
Bilde: Hubble Space Telescope
Jupiters ringer
Galileiske måner
2/12/2017
5
Io
• 400 aktive vulkaner
• Tidevannskrefter varmer opp Ios indre
• Ung overflate
Europa
• Kjerne av jern
• Atmosfære av oksygen
• Overflate av vannis
• Hav under overflaten?
• Tidevannskrefter varmer opp månen
Callisto
• Stein og is
• Mindre tidevansskrefter her
• Men kanskje vann likevel
2/12/2017
6
Ganymedes
• Den største månen (større enn Merkur, men har lavere masse)
• Kjerne av jern
• Overflate av is
• Magnetfelt
Ganymedes veier 2.02 månemasser
Månen i solsystemperspektiv
• Hvorfor tror vi månen er dannet ved kollisjon?
• Ingen andre planeter har så massiv måne i forhold til planetensmasse (Mars’ måner til og med for små til å ha kuleform)
• Om Jupiter skulle hatt en tilsvarende stor måne ville den hatten masse på 318 månemasser (Ganymedes: 2.02)
• (OBS: Dvergplaneten Pluto har en måne, Charon, med 12 % avPlutos masse – månen bare 1.2 % av jordas)
2/12/2017
7
De 8 mest massive månene i solsystemet
1. Ganymedes (Jupiter)
2. Titan (Saturn)
3. Callisto (Jupiter)
4. Io (Jupiter)
5. Månen (Jorden)
6. Europa (Jupiter)
7. Triton (Neptun)
8. Titania (Uranus)
Voyager 1 og 2
Voyager 1 og 2
Voyager 1 og 2 er identiske, men ble gitt ulike baner. Etter å ha utforsket de ytre planetene, fortsatte de ferden. De har nå forlatt
solsystemet.
https://vimeo.com/69465942
2/12/2017
8
Saturn
Saturn sammenlignet med jorden
• Radius: Ca. 9 jord-radier (litt mindre enn Jupiter)
• Masse: Ca. 95 jordmasser (mye mindre massiv enn Jupiter)
• Saturn har lavere gjennomsnittstetthet enn vann!
Saturn sammenlignet med jorden
• Tyngdekraft ved overflaten: 106 % av jordens
• Omløpstid rundt solen: 29.66 år
• Gjennomsnittlig temperatur: -140 ◦C
2/12/2017
9
Saturns struktur: lik Jupiter
Titan
• Tykk atmosfære: nitrogen og metan
• Stein og vannis
• Innsjøer av metan
What If?: Serious Scientific Answers to Absurd Hypothetical Questions by Randall Munroe
2/12/2017
10
Huygens-sonden (Titan)
Enceladus
• Geysirer
• Mater E-ringen med is
• Organiske forbindelser!
Cassini
2/12/2017
11
Cassini
I bane rundt Saturn siden 2004,
operativ fram til minst 2017.
Oppdaget geysirene på Enceladus,
sendte sonden Huygens til Titan.
by ~Heavensrun on deviantART
Mimas
Saturns ringer
2/12/2017
12
Flere ringsystemer
Består stort sett av vannis
Uranus
2/12/2017
13
Uranus sammenlignet med jorden
• Radius: Ca. 4 jord-radier
• Masse: Ca. 14.5 jordmasser
• Tyngdekraft ved overflaten: 90 % av jordens (mindre enn Venus)
• Omløpstid rundt solen: 84.3 år
• Gjennomsnittlig temperatur: -195 ◦C
Rotasjonsakse nesten i baneplanet
Retrograd rotasjon (slik Venus har)
Iskjempenes struktur
2/12/2017
14
Neptun
Neptun sammenlignet med jorden
• Radius: Ca. 3.85 jord-radier (mindre enn Uranus)
• Masse: Ca. 17 jordmasser (noe mer enn Uranus)
• Tyngdekraft ved overflaten: 113 % av jordens
• Omløpstid rundt solen: 165 år
• Gjennomsnittlig temperatur: -200 ◦C
Oppdagelsen –En triumf for newtonsk mekanikk
2/12/2017
15
Oppdagelsen –En triumf for newtonsk mekanikk
Couch Adams og Le Verrier forutså eksistensen av, og beregnet banen til Neptun basert på uregelmessigheter i Uranus’ bane.
Struktur – lik Uranus
Utforskninger fra rommet
Voyager 2 er den eneste sonden som har utforsket
Uranus- og Neptunsystemene.
Ingen konkrete planer om å sende nye sonder til Neptun.
2/12/2017
16
Utforskninger fra rommet
Mer sannsynlig med nye sonder til Jupiter og Saturn p.g.a.mulighetene for å finne liv på månene deres.
Flere forslag til Uranussonder, men ingen ser ut til
å være høyt prioritert.
Neste romsonde: JUICE
JUpiter ICy moons Explorer
Oppskytning juni 2022
Ankomst Jupiter: 2030, deretter 3,5 års operasjon i Jupitersystemet
Neste romsonde: JUICE
Ganymede, Callisto og Europa,
vil kræsje på Callisto juni 2033.
Randall Munroe: https://xkcd.com
2/12/2017
17
NASA utforsker Europa
NASA planlegger en sonde som skal sendes mot Jupiter i
2020-ene for å utforske Europa. Lande på overflaten?