Rymdforum, Göteborg, 9-10 Mars, 2015



Relevanta dokument
Satelliter. Karin Ågren Rymdfysik och rymdteknik

Satelliter. Karin Ågren Rymdfysik och rymdteknik

Översiktskurs i astronomi Lektion 6: Planetsystem forts. Solsystemet I: Banor. Solsystemet II: Banplanet

Solsystemet II: Banplanet. Solsystemet I: Banor. Jordens magnetfält I. Solsystemet III: Rotationsaxelns lutning mot banplanet. Solvind 11.

Min bok om. planeterna. Namn:

ICA. IRF:s jonmassspektrometer ombord på ESA:s rymdfarkost Rosetta till kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko. Institutet för rymdfysik (IRF)

Strömning och varmetransport/ varmeoverføring

Svensk Rymdfysik är Världsledande!

Kap 6: Termokemi. Energi:

The Arctic boundary layer

Radioaktivt sönderfall Atomers (grundämnens) sammansättning

Kemi. Fysik, läran om krafterna, energi, väderfenomen, hur alstras elektrisk ström mm.

till Jupiter Därför ska vi tillbaka av Gabriella Stenberg, Martin Wieser och Stas Barabash

Vad händer med jordens klimat?

Vad är ett UFO? UFOs och aliens

Kap 3 egenskaper hos rena ämnen

Leia och björndjuren. - en upptäcktsresa i rymden

Materiens tillstånd. Bohrs atommodell. Bohrs atommodell. Grundämnen. Idag kan vi se atomer. Atomer Materiens minsta byggstenar.

Viktig information, aktualiteter! Vi träffas första gång år 2016, på Industrimuséet tisdagen den 12 januari.

Kemi i inomhusluft: När luftföroreningar utifrån och inifrån möts. Sarka Langer

ELEKTRISK FRAMDRIVNING I RYMDEN En svensk specialitet

Strömtänger för AC. DN serien 5.00 (1/2) DN series

Sett i ett lite större perspektiv

Copernicus. -och nya satelliter och sensorer i Sentinelprogrammet

KOMIN Kompetenscentrum för Inomhusmiljö och Hälsa som samlar ett nätverk av praktisk och forskningsmässig kompetens under ett tak med uppgift att

Rev No. Magnetic gripper 3

Solsystemet. Lektion 15 (kap 7-8)

Titrering av en stark syra med en stark bas

Läcksökning som OFP-metod

HYDRAULIK Rörströmning IV

- kan solens energikälla bemästras på jorden?

There and back again: En forskares berättelse om en resa till ishavet

Rapport om Solenergikurs Sol 20 Sida 1 av 6. Kurs innehåll SOL 20

Spektroskopi med optiska frekvenskammar

Analys av heta rökgaser

Norrsken över Mars. Plasma Acceleration above Martian Magnetic Anomalies

Vilken atmosfär skyddar/upprätthåller liv bäst?

CanCom Bluetooth BLUETOOTH V5.6. Specifikation Specification LED. transceiver

Föreläsning 21. Sammanfattning F21. 1) Introduktion 2) Upprening 3) Karaktärisering. 4) Beräkningskemi 5) Mer organisk kemi 6) Forskning

Bruksanvisning. Multimeter KEWTECH KT115

VÄRMELASTER FRÅN TERMISK STRÅLNING I ROSTERPANNOR HENRIK HOFGREN

AOT/AOP Avancerade OxidationsProcesser

Färg i vardagen och skolan

Mikrobiologisk kunskap

Kopparkapsel i KBS-3. Kopparkorrosion i in situ experimentet Minican

Isocyanater - förekomst och exponering

Kemikalier i enskilda avlopp ett problem? Patrik Andersson Kemiska Institutionen

Stiftelsen Allmänna Barnhuset KARLSTADS UNIVERSITET

KEMA02 Oorganisk kemi grundkurs F11

BARN Vad kallas vatten när ämnet har en temperatur på mindre än 0 grader? (Alltså vid frysgrader). 1 Dimma

SWETHRO. Gunilla Pihl Karlsson, Per Erik Karlsson, Sofie Hellsten & Cecilia Akselsson* IVL Svenska Miljöinstitutet *Lunds Universitet

Installation Instructions

REPETITIONSKURS I KEMI LÖSNINGAR TILL ÖVNINGSUPPGIFTER

Svåra bränslen sänk temperaturen!

Kvantfysik - introduktion

LUFT, VATTEN, MARK, SYROR OCH BASER

Facit till 38 No-försök

Cu i rent vatten. Efter 6 månader. Experimentaluppställning

KEMI 1 MÄNNISKANS KEMI OCH KEMIN I LIVSMILJÖ

2 H (deuterium), 3 H (tritium)

ALLMÄNNA EGENSKAPER ///////////////////////////////////////////////////////////////

PRODUKTBLAD. A Företagets namn Cylinda SIB 5262 KV RF

Klimat och miljö vad är aktuellt inom forskningen. Greppa Näringen 5 okt 2011 Christel Cederberg SIK och Chalmers

SKB Korrosion av koppar i rent syrefritt vatten

Environmental taxes and subsidies in the Swedish Environmental Accounts

Långsiktig Funktion. Frågeställningar

Solens energi alstras genom fusionsreaktioner

SIMAIRkorsning. Innehåll. Bakgrund. Teori. Jämförelse mellan modellerna: Exempel från Umeå, hypotetisk oändlig rak väg, validering mot mätdata

TORKEL 820 Batteriurladdare

RENHÅLLNINGSAVGIFTER STORUMANS KOMMUN

Elektromagnetisk strålning. Lektion 5

1Mer om tal. Mål. Grundkursen K 1

BioZone MobiZone III. GENUINE PURE AIR ON-THE-GO Ren Luft Överallt. Användningsområden:

Lite basalt om enzymer

Brunare sjöar orsaker och utmaningar för vattenverken! Stephan Köhler

SEKAB IN SHORT. SEKAB: Founded: Head quarter: Turn over 2010: Employees: Owners: Outsourcing:

A QUEST FOR MISSING PULSARS

Upplägg. Galax. Stjärna. Stjärna vätebomb. Avståndsenheter i astronomi

PRODUKTBLAD. A Företagets namn Cylinda S 6364 KVE RF

Transformator konferens Stavanger /4 Sammanställning av kunskapsläget I Vattenfall och utvecklingen I Sverige

VERKSAMHETSBERÄTTELSE Styrelsen för Tekniska föreningen i Uppsala lämnar följande verksamhetsberättelse för 2017

Jonisering. Hur fungerar jonisering? Vad är en jon?

Goals for third cycle studies according to the Higher Education Ordinance of Sweden (Sw. "Högskoleförordningen")

75102 Anatomiset. Människokroppen är den mest komplicerade maskinen i världen. Ta detta tillfället att lära dig mer om människokroppen.

Allt börjar... Big Bang. Population III-stjärnor. Supernova-explosioner. Stjärnor bildas

Allmän rymdfysik. Plasma Magnetosfärer Solen och solväder. Karin Ågren Rymdfysik och rymdteknik

Recent Auroral Research

Jordbävningar. Bild: CNN

Preliminära resultat. Ljudutbredning Påverkan av väder och vind. Vad bestämmer ljudutbredningen? Hur väl stämmer beräkningsmetoden?

LABORATION ENELEKTRONSPEKTRA

Bedömningsuppgifter: Skriftligt prov Vatten och Luft Vattentornet (modell och ritning) Scratch (program)

Vad ska vi äta i framtiden? Hur ska det produceras? Hur kan ekolantbruket bli mer en del av lösningen?

Ackrediteringens omfattning

FACIT TILL FINALEN GRUNDBOK

Snowball Earth-hypotesen. Att jorden var helt istäckt för 700 miljoner år sedan. Bild: BBC

Solsystemet samt planeter och liv i universum

HYDRAULIK Rörströmning IV

Klimatpåverkan och de stora osäkerheterna - I Pathways bör CO2-reduktion/mål hanteras inom ett osäkerhetsintervall

PFC and EMI filtering

Transkript:

? Rymdforum, Göteborg, 9-10 Mars, 2015

Finns Aliens!? Naturligtvis! Men det är inte det vi studerar

Rymdmiljön Joniserande strålning (EUV/X, energirika partiklar) Startar kemiska processer i atmosfärer Speciellt i N 2 -CH 4 rika atmosfärer (termosfärer) Producerar komplexa organiska molekyler (via N 2+, N +, dissociation) Skapar en organisk aerosol (dimma) Addera H 2 O(l,g) => Hydrolys => Bl.a. Aminosyror (Miller syntes) Därför intressant för den tidiga Jorden Plasma vind (från Solen eller i magnetosfärer) Påverkar atmosfärers utveckling via erosion

Titan Ionization Sources Solar EUV/X Saturn magnetospheric particles Galactic Cosmic rays Molina-Cuberos et al., 2001

Längst bort liggande Svenska instrumentet! Cassini Langmuir sond (LP) Väderstation för elektriskt laddad gas (plasma) Noggrann Ampere-meter Densitet Temperatur Hastighet Rymdfarkostens potential EUV (Ly-α) intensitet

Titans Jonosfär 2000 Cassini RPWS LP, TA T82 4000 altitude [ km ] 1900 1800 1700 1600 1500 1400 1300 1200 1100 Dagsida Solens EUV 2500-3500 cm -3 Nattsidan Energirika partiklar från Saturnus magnetosfär 400-1000 cm -3 3500 3000 2500 2000 1500 1000 ion number density [ cm 3 ] 1000 500 900 850 0 30 60 90 SZA [ deg ] 120 150 180 0 Wahlund et al., Science, 2005 Book reviews 2013 Wahlund et al., Galand et al.

Ex. Förenklad kemi Keller et al., 1998

Detection of Complex Chemistry 950-1000 km Ions Waite et al., 2007 Tholin formation? Vuitton et al., 2007, 2008. Compare with laboratory measurements. Benzen, T16 Neutrals

Detection of Negative Ions >10000 amu/q Coates et al. [2007; 2010] Initial stages for aerosol (tholin) formation? Catalytic polymerization CN-, NH2-, (O-) NCN-, HNCN-, C3HC5H5-, C6H-, C6H5Polyenes, Nitriles PAH Cyano-aromatics

Energirik joniserande strålning Lättare ämnen bildas initialt från jonisation/dissociation Komplexa kolväten och nitriler skapas via jon-molekyl reaktioner och fotokemi Dominerande N2-CH4 atmosfär Initierar aerosol bildning (dimma) Tyngre ämnen deponeras mot ytan (ca 1 Mton/år) Migrerar till under ytan via isbaserad geologi Hydrolys Möjligheter till Liv? Själv-replikerande molekyler? CH4 från innadöme FoF, 2004

Tyngre kemi dominerar längre ned Abundance of heavy (>100 amu) positive ions + joner - ions eaerosol Crary et al., 2009 (CAPS & INMS) Wahlund et al., 2009 (RPWS/LP) Lavvas et al., 2012 Shebanits et al., 2013, RPWS/LP

Tidiga Jorden (ca 4 Går sedan) Jordens termosfär bestod förmodligen av mycket N 2 och CH 4 från vulkanism (svagt reducerande) Mycket expanderad Solens EUV 5-15xdagens Omfattande jonosfär för produktion av tunga organiska molekyler 10000 mer => Gton/år!? Massor av vatten!! [H 2 O(l,g)] Hydrolys! Miller syntes. Kanske den för-biotiska kemin för livet producerades atmosfären! Titan deposition Tian et al., 2005; 2008

SLUT

Enceladus E-ring

Organics in exhaust plume Waite et al., 2006

Dust, n e & B

JUICE JUpiter ICy moons Explorer

JUICE/RPWI Elektriska fält (DC 45 MHz) Magnetiska fält (0.1 Hz 20 khz) Kallt Plasma egenskaper (<100 ev) 25 Institut/institutioner 9 Länder Ca 150 personer 56 M total kostnad för RPWI Ungefär som 1.5 Svensk rymd-farkost till Mars/asteroidbältet Hela JUICE ca 1 G Vetenskap/dataanalys Arkivering/distribuering Mjukvara Operationer/mätningar Kalibrering/tester PR/media Simuleringsstöd Administration

?? Magnetosonic disturbance δb, δe, δn/n? Ionosphere σ perp >> Ions collide with atmosphere

Ceres

Gas plume release at Europa Saur et al., 2011 Roth et al., 2014 HST In-situ measurements directly in the plume possible during a flyby ESA JUICE (RPWI, PEP, J-MAG) NASA Europa Clipper Gas releases from icy moons with sub-surface oceans seems common Should contain negatively charged water based dust in dense (cold) plasma environment Contributes a dust-plasma to the plasma disk expanding outward through centrifugal momentum

Icy Moons & Oceans Europa Ganymede Sub-surface electric currents has been detected by Galilo/MAG Near surface plasma currents? Callisto

GCO500 GCO200 Ionosphere σperp >> Ions collissional with atmosphere

Magnetic Footprints MHD Dynamo Interactions Jupiter Aurora Io Ganymed e Europ a

Magnetic Footprint MHD Dynamo

Ganymede Conductivities & Currents Measurable currents j E ~ 0.1 μa/m2 I 100 ka through exoionosphere? Or through salty sub-surface ocean? Rosenqvist et al., 2009 for Titan

Oceaner i Planetsystemet

Titans Jonisationskällor 5000 Electron density (cm -3 ) 4000 3000 2000 1000 Time SZA Altitude 0 Model solar only RPWS Model Both -400-300 -200-100 0 100 200 300 58.9 o 65.8 o 73.6 o 82.2 o 91.1 o 100.1 o 108.6 o 1841 1562 1350 1218 1174 1222 1357 116.4 o 1572 Wahlund et al., Science [2005] Cravens et al., GRL [2005] Reviews by Galand et al. [2013] Wahlund et al. [2013] Altitude [km] 1950 1750 1550 1350 1150 950 Solar Photons Only t = -400 t = -200 t = -100 t = 0 t = +70 t = +130 t = +200 t = -400 750 100 1000 10000 Density [cm -3 ] Altitude [km] 2700 2200 1700 1200 700 N2 + Production Parabolic, Magnetospheric Electrons only 200 ev 25 ev 50 ev 100 ev 0,0001 0,001 0,01 0,1 1 10 Production Rates [cm -3 s -1 ]

Sub-surface ocean detection? Modeling of Ganymede/Europa induction response to time dependent Jovian magnetosphere Perturbation through fast magnetosonic mode Determination of magnitude and characteristics of resulting magnetic & electric fields and plasma density near moons Signals potentially detectable also by RPWI Europa Ganymede 35 Ben Slama & Mueller-Wodarg (2015)