AST1010 – En kosmisk reise Forelesning 10: Rusk og rask i solsystemet: Dvergplaneter, asteroider, meteoroider, kometer.

Innhold Asteroidebeltet mellom Mars og Jupiter De to hovedtypene av meteoritter Dvergplaneter Kometer, Kuiperbeltet og Oortskyen Trusselen mot jorda

Titius-Bodes ”lov” Avstanden fra sola til planetene i AU gitt ved a = x 2 n, n=-∞, 0, 1, 2,… Lov IRL ?

4 Asteroider Ceres oppdaget av Piazzi i 1801: – Den største asteroiden – diameter 935 km. – Nå klassifisert som en dvergplanet. – Ceres masse er større enn massen til alle andre asteroider til sammen. Pallas (1802), Juno (1804), Vesta (1807) – deretter 40 år til neste oppdagelse. Bare 7 asteroider med diameter større enn 300 km. Består av stein og metall Baner bestemt for ≈ 25,000 asteroider og 100,000 funnet.

AST Smålegemer5 Fordeling i rommet

Ceres

Pallas

Vesta

AST Smålegemer9 Ida og Daktyl

10 Asteroider og meteoritter Asteroidebeltet er et vesentlig kildeområde for meteoritter, som vi skal se. Asteroider og meteoritter har ”samme” kjemiske sammensetning og klassifiseres på lik måte. Hovedklasser av asteroider: – C-type: 75% - steinarter er rike på karbon og har bevart mye av den opprinnelige kjemiske sammensetning i solsystemet; analoge med kullkondritter. – S-type: 15% - silikater bundet til magnesium og jern, altså olivin som vi også har i jordas mantel. rene – M-type: 5-10% - rene jern og nikkel metallobjekter – kjerner i planetesimaler?

AST Smålegemer11 Meteorer Meteoroide – stein eller metallgjenstand i verdensrommet. Meteor – det lysfenomen vi får når en meteoroide kommer inn i jordas atmosfære, blir glødende av friksjonsvarmen og fordamper. Meteoritt – den resten av meteoroiden som man kan finne på bakken.

12 Fart og mengde Jordas hastighet i banen er 30 km/s. Meteorene kommer inn med hastigheter på km/s avh. av vinkelen. Meteorbaner registreres ved å fotografere meteorene fra steder på jorda i noen kilometers avstand. 200,000 tonn meteor-materiale faller ned hvert år – de fleste er mikrometeoritter.

13 Tre kilder for meteorer Kometer gir svermer av meteorer (se figur). Asteroidebeltet – fastslås på grunnlag av banene bestemt ved stereoobservasjoner. Mars og månen – steiner slått løs for lenge siden ved store meteornedslag og som så har kommet til jorda; bestemmes fra særegne hyppigheter av grunnstoffer.

14  Kondritt med kondruler Kondritter er steinmeteorer. De er nokså uforandret siden solsystemets opphav. Vært deler av asteroider eller er dannet i rommet. Akondritt – meteor av stein som ikke har kondruler. Ligner basalt steinarter fra månen. Har vært smeltet. 

AST Smålegemer15 Kondrulene og det tidlige solsystem Kondrulene er dannet utenfor kondrittene under oppvar- ming til 1500 C –1900 C. Denne ble fulgt av en rask avkjøling som varte bare noen få timer. Mange teorier for dannelsen.

Meteornedslag Nedslagskratre i Europa. Små skålformede og store ca. 160 finnes på verdensbasis. kratre med topp i sentrum, Tre i Norge: Garnos, Mjølnir og Ritlandskratreet. bruddsoner i ringer rundt.

17 Garnos-krateret Ligger i Hallingdal. - Alder ca 500 mill. år Diameter 5 km.

18 Manicouagankrateret

19 Ikke alle store meteorer lager hull i bakken – noen eksploderer i stor høyde

Kuiperbeltet Vanlig oppfatning fram til 1990-tallet: Området utenfor er tomt. Men: I 1992 oppdaget Jane Luu og David Jewitt et objekt i dette området (Kuiperbeltet). Pluto befinner seg i dette beltet. 2002: Mike Brown fant stadig større objekter i dette området, kulminerte med Eris i 2005: Større enn Pluto.

Pluto

New Horizons (juli 2015)

Eris med månen Dysnomia

AST Smålegemer29 Kometer Oppbygging og opprinnelse – Hvordan tar de seg ut? – Hvilke hoveddeler består de av? – Hva er de laget av? – Hvordan er de bygget opp? – Hva skjer med dem når de passerer gjennom det indre av solsystemet? – Hvor kommer de fra? Hvordan har menneskene oppfattet dem?

30 Kometer har vært budbringere

31 Halley og Giotto Jesus hylles av de tre vise menn, malt av Giotto di Bondone i Betlehemstjernen i bildet er komet Halley, som Giotto så da den var i det indre solsystem i ESAs satellitt til Halley i 1986 fikk navnet Giotto.

32 Edmund Halley og Halleys komet Halleys komet var nær sola i Edmund Halley (f. 1656), så kometen i Han merket seg at kometene i 1533, 1607 og 1682 lignet hverandre. Beregnet banen og forutsa at kometen skulle komme igjen i Dette skjedde og kometen ble da kalt opp etter ham. Samme komet som i 1066 og i 1301.

Nucleus – kjerne ~ 1-10 km. Coma – hodet, 105 – 106 km. Hydrogensky. Haler: AU: Ionehale. Gass og støv haler, flere. Halene peker bort fra sola.

34 Komet West (t.v.) og komethaler

35 Typiske kometegenskaper Dimensjon: noen kilometer med ujevn overflate, høyder, groper, kratre. Overflaten er meget mørk. Innholdet sublimerer under overflaten og spruter ut i åpne aktive områder. Massetapsraten nær sola er 1000 tonn pr sekund, men varierer fra komet til komet. Totalt massetap per solar passasje er 0.1% - 1%, det mest i form av støv. Begrenset levetid på tusen år.

AST Smålegemer36 Kjernen – en skitten snøball?

Rosetta

Landeren Philae

Komet 67P/C-G fotografert av Rosetta

40 Kort- og langperiodiske kometer Kometer har omløpstider som enten er kortere enn ca 200 år eller mye lenger enn 200 år – flere tusen til 1 million år. Setter en grense mellom kortperiodiske og langperiodiske kometer ved 200 år. To reservoarer for kometer: – Kuiperbeltet AU fra sola. – Oortskya – 10,000 – 50,000 AU fra sola. – Kometer fra Kuiperbeltet har baner nær ekliptikkplanet; fra Oortskya er banene likt fordelt i alle vinkler. Regner med 1–1000 milliarder kometer.

AST Smålegemer41 Kuiperbelte og Oortsky

42 Tunguskameteoren 30 juni 1908 På sin første ekspedisjon inn i nedslagsfeltet i 1927 fant Kulik et stort område, km i diameter, der trærne var blåst ned og skog og torv var svidd og oppbrent. Trærne lå med stammene pekende ut fra episentret.

43 De virkelig STORE meteornedslagene

AST Smålegemer44 Hvor ofte og hvor sterke?

45 Hva kan vi gjøre? To kilder: asteroider og kometer: – Asteroider: Kan oppdages i tide, baner regnes ut, vi har omtrent 100 års forvarsel. – Kometer: Kommer fra det ytre solsystem, vi har bare 1-5 års forvarsel, og de er store. Kartlegging av små legemer i solsystemet er en nøkkeloppgave. NASA Spaceguard – kartlegger alle nære asteroider større enn 1km, ca objekter. Kartlegging av alle asteroider ned til 50 m er mulig i løpet av noen få tiår. Det dreier seg om ca. 1 mill. objekter. Tunguska var en 60 m steinmeteor. ”Akseptabel” skade? Men kanskje unngåelig.

Neste forelesning: Sola