DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 1 DARWIN letar efter LIV i rymden René Liseau Stockholms Observatorium

En presentation över ämnet: "DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 1 DARWIN letar efter LIV i rymden René Liseau Stockholms Observatorium"— Presentationens avskrift:

1 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 1 DARWIN letar efter LIV i rymden René Liseau Stockholms Observatorium rene@astro.su.se www.astro.su.se/groups/infrared/ir.html

2 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 2 DARWIN letar efter LIV i rymden

3 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 3 DARWIN D etecting & A nalysing R emote W orlds through I nterferometric N ulling farkosten

4 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 4 Naturhistoriska Riksmuseet Stockholm - 13 November 2001 om STJÄRNOR och deras PLANETER om LIV på Jorden (inte så mycket, men) om LIV på andra Jordar och... … ej om små gröna män

5 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 5 Att leta efter ExtraSolara Planeter Finns det planeter utanför vårt solsystem ( = planetsystem ) ? Naturligt första steg vid sökandet efter LIV utanför vårt solsystem

6 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 6 Hubble Space Telescope HH 30 protoplanetär skiva HH 30 plasma jetström 500 ljusår...

7 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 7 Att leta efter ExtraSolara Planeter Radialhastighetsgenommönstring

8 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 8 Att leta efter ExtraSolara Planeter Radialhastighetsgenommönstring 1995: Genombrottet !

9 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 9 Att leta efter ExtraSolara Planeter Beviset: Ockultationen av HD209458 Exoplaneter finns ! …men räcker rad hast som bevis? Hubble Space Telescope

10 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 10 Att leta efter ExtraSolara Planeter 2-3% detektioner (c:a 10 miljarder jätte- planeter i Vintergatan) a < 1 AU (Jupiter: 5 AU) e  0

11 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 11 Att leta efter ExtraSolara Planeter Många många små…?

12 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 12 Att leta efter ExtraSolara Planeter Att leta efter ExtraSolara JORDAR... –Radialhastigheter: orealistiskt (9 cm/s) –Astrometri: kanske…SIM? (<3  arcsec) –Transit: genomförbart från rymden (0.01%) COROT, Eddington –Mikro-lensning: enskild händelse (timmar) … är en svårknäckt nöt

13 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 13 Att leta efter ExtraSolara Jordar

14 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 14 Att leta efter ExtraSolara Jordar Lösningar: “Nollande Interferometer” i rymden   tel = 1.5 - 3.5 m  Baslinje = 30 - 500 m Koronograf i rymden   tel > 30 m  Ej realistiskt

15 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 15 Att leta efter ExtraSolara Jordar Darwin: nollande interferometer med avbildnings-kapacitet upprepade observationer  ban-elementen +... Exempel: rekonstruerad Darwin-karta av solsystemet  (planeternas lägen: 1 Jan. 2001, banplanen 30° inklinerade) nollad Sol VenusJorden Mars Mennesson & Mariotti (1997)

16 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 16 Karakterisering av ExoJordar …+IR spektret : vad kan det berätta för oss? CO 2 CH 4 H 2 O O 3 …. IR emission: 300K BB IR absorption:  Karakterisering av Planeters Atmosfärer

17 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 17 Karakterisering av ExoJordar

18 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 18 Karakterisering av ExoJordar Solsystemets “Jordar” då?

19 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 19 Att leta efter ExoLiv Vad är LIV?  innehåller information  kan replikera sig självt  kan mutera Livet på Jorden kan tjäna som referens: Organisk kemi (C-baserad) i vattenlösning

20 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 20 Att leta efter ExoLiv Remote sensing (fjärranalys)? verkar hopplöst... Vatten och Syre H 2 O & O 2 1. Jordens O 2 producerat av livet [CO 2 + 2 H 2 O + 8 h   (H-CHO) + O 2  + H 2 O] X heltal 2. O 2 : mycket reaktiv gas / bergarter… (  ~   år) om ej kontinuerlig produktion  försvinner syret  Existensen av O 2 = signatur av LIV OM ej abiotiskt producerat

21 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 21 Att leta efter ExoLiv O 3 bättre än O 2 (bra mätsticka + IR aktiv) O 3 tillsammans med H 2 O och CO 2  Biotisk aktivitet! Vatten och Koldioxid och Ozon: H 2 O & CO 2 & O 3 LIV kan upptäckas via “remote sensing”

22 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 22 SLUTSATS ATT DETEKTERA LIV PÅ FJÄRRAN JORD-LIKA PLANETER ÄR FAKTISKT MÖJLIGT!

23 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 23 EJ SI MEN SÅ

24 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 24 HUR bära sig åt? ==>  teleskop = 30 m (a) Koronograf: Stjärna-planet separationen  1 AU Våglängden  10  m Avståndet  10 pc

25 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 25 HUR ? (b) att “nolla” stjärnans ljus exvis. på avståndet 10 pc är Solen  m 10  m = 3.6 Jorden  m 10  m = 20.7 Nollande interferometer tex. Bracewell interferometer

26 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 26 Objekt katalogen (t int )  läckage ~ L  D 2 R pl - 4  bästa systemen: - litet L  : M och K stjärnor - närbelägna - stora planeter - ej stjärn-kompanjon er Vinkelupplösningen (avståndet stjärna-planet)  pl = 100 ( L  / L o ) -1/2 (D/10pc) [mas]  justerbar konfiguration Signalstyrkan (S/N)

27 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 27 Objekt katalogen Fördelningen av soltyp-stjärnor i ekliptikala koordinater

28 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 28 Darwin 6 Teleskop (Free Flyers) 1 Nav (Beam Combiner) 1 Kommunikationssatellit IRSI InfraRed Space Interferometer

29 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 29 ESA-Missionen Uppskjutning: Ariane-5 Bana (Solen-Jorden):L2 Minimum Livslängd:5 år Monolitisk reflektor-teknologi

30 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 30 Banan riktning mot Solen riktning mot Solen 500.000 km från ovan från sidan

31 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 31 Tekniska Krav DARWIN ska tillhandahålla (bättre än) Nollningsfaktor : 10 5 Baslinje-noggrannhet : 1 cm Optisk vägskillnad : 20 nm Teleskopets inriktning : 24 mas Amplitud-noggrannhet : 10 -2

32 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 32 Tidsplanen 2001 2004 Teknologisk Utveckling 2006 Definitons-Fasen Demonstrations-Färd Byggnads-Fasen 2013

33 DARWIN Riksmuseet 13 Nov 2001 sida : 33 Tack och på återseende !