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?