AST1010 – En kosmisk reise Forelesning 9: De store gassplanetene og noen av deres måner

Innhold Jupiter og de fire galileiske månene Saturn og Titan Uranus Neptun

Jupiter 3

Sentrale mål Masse1.9 x kg317.8 jordmasser Radius (ekvator) km11.21 jordradier Radius (pol) km10.52 jordradier Rotasjonstid9.925 h Rotasjonsaksens helning3.13 grader Store halvakse km5.2 AU Omløpstid d Midlere banefart13.07 km/s Eksentrisitet0.049 Baneplanets helning grader

Struktur -- Innerst: Kjerne av stein, is og metall. -Neste lag: Helium og flytende metallisk hydrogen. - Deretter: Lag med helium og flytende hydrogen som gradvis går over i det ytterste laget: - Atmosfæren. Hydrogen og helium i gassform, spor av andre stoff som metan og ammoniakk.

Den store røde flekken – Et langlivet stormsystem 6

Magnetfelt

Jupiters ringer

Galileiske måner

Io -Mer enn 400 aktive vulkaner. -Tidevannskrefter fra Jupiter varmer opp Ios indre. -Ung overflate med få nedslagskratre.

Europa -Den minste av de galileiske månene (90% av vår månes radius). -Kjerne av jern, tynn oksygenatmosfære, overflate av vannis. -Under overflaten er det mest sannsynlig et hav. Vannet holdes flytende fordi Europa, som Io, blir varmet opp av tidevannskrefter fra Jupiter. -Finnes det liv der?

Ganymedes -Den største av månene i vårt solsystem. Større i diameter enn Merkur, men lavere masse. -Overfalte av is med mange kratre. -Trolig et saltvannshav under overflaten. -Kjerne av flytende jern. Magnetfelt.

Callisto -Tredje største månen i vårt solsystem. -Jevn blanding av stein og is. -Også her forventer man at det er flytende vann under overflaten. -Oppvarming fra Jupiters tidevannskrefter ikke like effektiv som energikilde. Lavere forventinger til at det kan finnes liv der.

Voyager 1 og 2 Voyager 1 og 2 er identiske, men ble gitt ulike baner. Etter å ha utforsket de ytre palentene, fortsatte de ferden. De har nå forlatt solsystemet.

Saturn

Sentrale mål Masse5.68 x kg95.15 jordmasser Radius (ekvator) km9.45 jordradier Radius (polar) km8.55 jordradier Rotasjonstid10h32min – 10h47min Aksens helning26.73 grader Store halvakse km9.58 AU Omløpstid d29.66 år Midlere banefart9.69 km/s Eksentrisitet0.056 Baneplanets helning2.485 grader

Struktur: Lik Jupiters

Saturns ringer

Titan

-Andre største måne i solsystemet. -Tykk atmosfære, hovedsakelig av nitrogen og metan. -Månen selv en miks av stein og vannis. -Cassini sendte landeren Huygens til overflaten i 2005, virksom i 90 minutter. -Overflaten har innsjøer av hydrokarboner, spesielt metan. -Metanet i atmosfæren blir naturlig konvertert til mer komplekse forbindelser. Blir fornyet av vulkansk aktivitet.

Enceladus -En forholdsvis liten måne, men har sannsynligvis vann under overflaten. -Har geysirer: Vanndamp sendes opp, faller ned på overflaten som snø. -Mesteparten av bidrar til Saturns ringsystem: E- ringen er dannet av ispartikler fra Enceladus. -Har funnet organiske forbindelser i geysirutbruddene. Kan være det mest lovende stedet å lete etter liv i vårt solsystem.

Cassini -I bane rundt Saturn siden 2004, operativ fram til minst Oppdaget geysirene på Enceladus, sendte sonden Huygens til Titan.

Uranus

Sentrale mål Masse8.68 x kg jordmasser Radius (ekvator) km Radius (pol) km Rotasjonstid0.378 d Aksens helning97.77 grader Store halvakse km19.23 AU Omløpstid d84.32 år Midlere banefart6.81 km/s Eksentrisitet Baneplanets helning0.772 grader

Rotasjonsakse i baneplanet

Struktur

Neptun

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.

Sentrale mål Masse x kg jordmasser Radius (ekvator)24764 km3.833 jordradier Radius (pol)24341 km3.829 jordradier Rotasjonstid16h6min36s Aksens helning28.32 grader Store halvakse km30.1 AU Omløpstid d år Midlere banefart5.43 km/s Eksentrisitet Baneplanets helning1.77 grader

Struktur – lik Uranus’

Utforskning fra rommet Voyager 2 er den eneste sonden som har utforsket Uranus- og Neptunsystemene. Ingen konkrete planer om å sende nye sonder til Neptun. Flere forslag til Uranussonder, men ingen ser ut til å være høyt prioritert. Mer sannsynlig med nye sonder til Jupiter og Saturn p.g.a. mulighetene for å finne liv på månene deres.

Neste romsonde: JUICE Jupiter Icy moons Explorer Oppskytning juni 2022 Ankomst Jupiter: 2030, deretter 3,5 års operasjon i Jupitersystemet. Ganymedes (til slutt i bane), Callisto og Europa, vil kræsje på Callisto juni Ca. 1 milliard Euro. NASA planlegger en sonde som skal sendes mot Jupiter i 2020-ene for å utforske Europa. Lande på overflaten?

Neste forelesning: Rusk og rask i solsystemet