Solsystemet, vårt hem i Universum

Transkript

1 ASTA02 - Lennart Lindegren - 14 sept 2011 Solsystemet, vårt hem i Universum Upptäckten av vårt eget planetsystem [M&F kap. 3]: Sex planeter Uranus 1781 Neptunus 1846 Pluto 1930 Asteroider, kometer, transneptunska kroppar mm Solsystemets gränser 1

2 2

3 Messier

4 SN 2011fe 4 4

5 Amatörbild (25 aug 2011) Amatörbild av M101 (2007) 5 5

6 Vad är en supernova? Nova ( ny stjärna ): exploderande stjärna Finns många olika typer: vanliga novor är variabla stjärnor som emellanåt får utbrott (ett 10-tal novor per år hittas i Vintergatan) supernovor är enorma explosioner som förstör hela stjärnan eller det mesta av den supernovor finns av flera olika slag, t.ex. typ Ia och typ II omkring en SN per 100 år i Vintergatan mer on SN under Ingemars lektioner! 6

7 Berömda historiska supernovor SN 1054 (Krabbnebulosan) SN 1572 (Tychos nova) SN 1604 (Keplers nova) SN 1680 (ej observerad) = Cas A SN 1868 (upptäckt 1985) Nästa kan komma när som helst... 7

8 SN år senare: Krabb-nebulosan (supernova-rest) + pulsar 8

9 Det kosmiska kretsloppet Big Bang C, N, O,... Fe bildas H+He stjärnbildning stjärnutveckling massutkastning gasmoln kontraktion 9

10 Upptäckten av solsystemet ( ) 10

11 Mikołaj Kopernik [Nicolaus Copernicus] ( ) Det heliocentriska systemet (De revolutionibus orbium coelestium, 1543) 11

12 Efter Kopernikus (omkring år 1600) kände man 6 planeter: Merkurius, Venus, Jorden, Mars, Jupiter, Saturnus. - Varför just 6? Tetraeder Hexaeder (kub) Oktaeder Dodekaeder Ikosaeder Johannes Kepler trodde han visste varför (1596) De fem platonska kropparna (Euklides, ca 300 f.kr.) 12

13 Keplers modell av solsystemet (Mysterium Cosmographicum, 1596) 13

14 1781 upptäcker William Herschel en sjunde planet Georgium sidus (efter Mad King Georg III) kallad Uranus av Johann Bode (jfr Titius-Bodes lag) "William Herschel was the first man to give a reasonably correct picture of the shape of our star-system or galaxy; he was the best telescope-maker of his time, and possibly the greatest observer who ever lived". (Patrick Moore) William ( ) Caroline, syster ( ) John, son ( ) 14

15 Herschels största teleskop (1789): 126 cm diameter, 12 m fokallängd 15

16 Omkring 1800: stora framsteg i den celesta mekaniken Joseph Louis Lagrange, Pierre Simon de Laplace (planeternas ömsesidiga störningar), Adrien-Marie Legendre, Carl Friedrich Gauss, Friedrich Wilhelm Bessel, Siméon Dénis Poisson, osv. Planetsystemets stabilitet 16

17 Empiriska fakta: Titius-Bodes lag: Planet Medelavstånd från solen (a) Upptäckt 0, 3, 6,... (dubblera) lägg till 4 dela med 10 Merkurius 0,39 Venus 0,72 Jorden 1,00 Mars 1, , , , ,6 Ceres ,8 Jupiter 5,20 Saturnus 9,54 Uranus 19, Neptunus 30, Pluto 39, , , , , ,2 17

18 Upptäckten av Neptunus 1846 Störningarna i Uranus bana analyseras av John Couch Adams (1845) och Urbain Jean Le Verrier (1846) vilka båda förutsade en åttonde planet. Senare fann man att planeten setts flera gånger tidigare men tagits för en stjärna. Ur Galileis anteckningar 1613 Adams letar förgäves efter planeten på himlen men finner den i Le Verriers bok (samtida fransk satir) 18

19 Solens och planeternas relativa storlek Solen Merkurius Venus Jorden Mars Jupiter Saturnus Uranus Neptunus 19

20 20 20

21 1908 började Lowell leta efter "Planet X" - en (nionde) planet utanför Neptunus. Pluto upptäcktes 1930 av Clyde Tombaugh genom (vad som senare visade sig vara) en slump upptäcktes en måne (kallas Charon) kring Pluto. HST-bild av Pluto Pluto-Charon anses vara exempel på trans-neptunska kroppar eller asteroider i det s.k. Kuiper-bältet. Är Pluto en "riktig" planet? Pluto och Charon (Nordic Optical Telescope) Asteroid i Kuiper-bältet 21

22 15 mars 2004: NASA meddelar upptäckten av ett av de mest avlägsna objekten i solsystemet (just nu på 2 ggr Plutos avstånd): Sedna 2005: Man konstaterar att objektet som nu kallas Eris ligger ännu längre bort och dessutom är något större än Pluto! Något senare upptäcktes dess måne, Dysnomia. (Bild: HST) 22

23 23

24 Hittills har man hittat ca 250 trans-neptunska objekt Avstånd från solen (astronomiska enheter) 24

25 25

26 Internationella astronomiska unionen (IAU) antog i augusti 2006 en ny definition av "planet": IAU Resolution GA26:5 (1) A planet is a celestial body that (a) is in orbit around the Sun, (b) has sufficient mass for its self-gravity to overcome rigid body forces so that it assumes a hydrostatic equilibrium (nearly round) shape, and (c) has cleared the neighbourhood around its orbit. (2) A "dwarf planet" is a celestial body that (a) is in orbit around the Sun, (b) has sufficient mass for its self-gravity to overcome rigid body forces so that it assumes a hydrostatic equilibrium (nearly round) shape, (c) has not cleared the neighbourhood around its orbit, and (d) is not a satellite.... Enligt denna deninition är Pluto en "dvärgplanet" (men inte en planet) 26

27 Planetbildning: små planeter av sten och metaller bildas närmast stjärnan, stora planeter med höljen av is och gas bildas längre ut 27

28 Rymdsonder för utforskning av planeterna (urval) Pioneer 10 och 11 (Jupiter , Saturnus 1979) Viking 1 och 2 (landade på Mars 1976) Voyager 1 och 2 --> (Jupiter 1979, Saturnus 1980, Uranus 1986, Neptunus 1989) Galileo (Jupiters månar 1995) Mars Exploration Rovers (Spirit, Opportunity, jan 2004) Cassini (Saturnus, inkl Titan-landare Huygens, ank juli 2004) Stardust (flög genom komet Wild-2 jan 2004, prov tillbaka till jorden 2006) Rosetta (landar på komet Churyumov-Gerasimenko i maj 2014) Juno (sköts upp 5 aug 2011, ska studera Jupiters atmosfär, kommer fram 2016) 28

29 Junos färd mot Jupiter Uppskjutning (launch) 5 aug -11 Earth flyby gravity assist okt -13 Deep space maneuvers -12 Når Jupiter juli -16 I polär bana kring Jupiter (1 år) Slut okt

30 Voyager 1 och 2 passerade "termination shock" (ca 90 AE från solen) 2004 resp Voyager 1 är f.n. det mest avlägsna föremålet tillverkat av människor (118 AE). 30