Asteroiderna (småplaneterna) och kometerna

En presentation över ämnet: "Asteroiderna (småplaneterna) och kometerna"— Presentationens avskrift:

1 Asteroiderna (småplaneterna) och kometerna
© Anders Västerberg Uppdaterad 17 februari 2006

2 Huvudbältesasteroider
Asteroidbältet mellan ung. 2,0 och 3,2 AE Flera har månar De med mycket välbestämda banor får nummer.

3 Ceres Upptäckt 1 jan (20 år efter Uranus) Första upptäckta asteroiden. Medelavstånd från Solen: 2,77 AE Omloppstid 4,6 år Största småplaneten innanför Jupiter Diameter: 934 km (1/4 av månens) Rotationstid: 9,08 h

4 Medelavstånd från Solen 2,77 AE Omloppstid: 4,6 år
Pallas Upptäckt 1802 (nr 2) 600 km i diameter Medelavstånd från Solen 2,77 AE Omloppstid: 4,6 år Banan lutar mer än Ceres och är lite mer excentrisk Enda ytterligare asteroider som upptäcktes före 1800-talets mitt när teleskopen förbättrades

5 300 asteroider upptäcktes en och en fram till 1891
1891 startades astrofotografering av tyske astronomen Max Wolf. Han upptäckte 228 asteroider via foto.

6 Nya upptäckter måste bekräftas av andra kompetenta vetenskapsmän innan de accepteras av vetenskapliga världen. Minor Planet Center, Cambridge, Massachusets, USA listar alla objekt i Solsystemet som är mindre än planeter Man känner till tals Troligen miljoner med diametrar < 1 km Typiska medelavståndet mellan asteroiderna i huvudbältet: 10 miljoner km (ligger inte så tätt som i många SciFi-filmer)

7 Svärmar inte (som i många SciFi-filmer)
Då skulle de kolliderat mer eller kastats isär mer då de passerat nära varandra

8 Kollision mellan km-stora asteroider
Typiskt 1-5 km/s relativ hastighet. Mer än tillräckligt för att slå sönder berg. Några har inte tillräcklig relativ hastighet för att skiljas åt efter utan de slås ihop. Ex Toutatis verkar bestå av 2 jämförbart stora asteroider som slagits samman ( pov_anim/astr_ani.htm (17 feb 2006)

9 Ida och Dactyl Ida: 55 km lång. Gammal asteroid -> Många kratrar
Fotad från Galileo I början av 90-talet.

10 Dactyl 1,6 X 1,2 km Ungefär 90 km från Ida

11 Kirkwoodgapen Gap i asteroidbältet vid 1/3, 2/5, 3/7 och ½ ggr Jupiters omloppstid Upptäcktes 1867 Beror på resonans

12 NEAR (Near Earth Asteroid Rendezvous)
Sond till Mathilde och Eros Landade på Eros på Valentindagen 2000.

13 Eros roterar ett varv på ung. 5 ¼ h.

14 Trojaner Stort antal Ungefär 60° före och efter Jupiter i dess bana.
Librerar (från lat. librare = svänga) kring 2 Lagrangepunkter med en period av ett par hundra år. Även Mars har några Trojaner och Jorden har en – 2002AA29 - som upptäcktes nyligen. Neptunus har också en. De andra jätteplaneterna kan också ha, men de är svåra att upptäcka på så stora avstånd

15 Jordnära Asteroider (NEAs = Near Earth Asteroids)
Alla asteroider med perihelieavstånd < 1,3 AE En ligger helt innanför jordbanan > 2000 kända Antalet ökar <- bättre observationsteknik & många observatorier letar bara sådana C:a 1/3 har diameter > 1 km Nedslag av sådana orsakar global förstörelse och massdöd

16 Nedslagskratrar på Jorden
Ex Siljansringen – 368 miljoner år Dellensjöarna

17 Transneptuniska kroppar Transneptunian objects (TNO:s)
Pluto Upptäckt 1930 Banan lutar 17° mot ekliptikan Diameter 2300 km Medelavstånd till Solen 39,5 AE Omloppstiden 248,6 år (nästan exakt 2/3 av Neptunus) Månen Charon har samma omloppstid (6,387 d) som Plutos rotationstid. Vänder samma sida mot varandra (bunden rotation) Innehåller bl a vatten, kväve och metan bundet i form av is Tillräckligt nära Solen framträder en tunn atmosfär Temperatur på ytan: 40K (ungefär -230°C) Betraktas av många som största småplaneten

18 Transneptuniska kroppar II
Nästan 1000 upptäckta småplaneter med avstånd kring Plutos. De flesta har medelavstånd AE till solen. Ett ganska stort antal har så gott som samma medelavstånd som Pluto, dvs är i 2:3 resonansen med Neptunus Många transneptuniska objekt är dubbla, som Pluto och Charon.

19 2003 UB313 Medelavstånd till Solen: 67,7 AE (Pluto: 40 AE)
AE fr solen Omloppstid: 557 år (Pluto: 248,5 år) Banan lutar 44,2° mot ekliptikans plan. Diameter: 2860 km (mycket osäkert – bygger på albedo=0,6 som Pluto; 2210 km om albedo=1, 3550 om albedo=0,38; Säkert större än Pluto (2274 km)) -240°C (30K) på ytan nu - nära aphelium) Magnitud 19 nu (Pluto: 14, Neptunus: 8)

20 2003 UB313 (forts.) Upptäcktes av M. E. Brown, C. A. Trujillo och D. Rabinowitz med 1.2-m Schmidt teleskopet på Palomar 2003 Största kroppen som upptäckts i solsystemet sedan Neptunus och Triton 1846 Det mest avlägsna objekt man hittat i solsystemet (Längre ut än Sedna just nu) Får inget officiellt namn förrän man bestämt huruvida det är en planet. Brian Marsden anser att detta - och Pluto - är objekt i Kuiperbältet.

21 2003 UB313 (forts) Bilder tagna med 1 1/2 timmes mellanrum 21 oktober 2003.

22 Loop med tre bilder tagna med 1 1/2 timmes mellanrum v 2003 UB313 ->

23 Banorna för Jupiter, Saturnus, Uranus, Neptunus, Pluto och 2003 UB313

24 En konstnärs bild av 2003 UB313 och Solen

25 Sedna 13 miljarder km (90 AE) bort. (Plutos medelavstånd från solen är 6 miljarder km (40 AE)). Perihelium 76 AE från Solen Aphelium 900 AE från Solen Omloppstid: år Rödaktig. Näst Mars den rödaste himlakroppen i Solsystemet. Diameter: 1800 km (Pluto: 2274 km) Aldrig över -240°C (30K) i dess omgivningar. Ofta kallare, eftersom den oftast befinner sig mycket längre från solen än nu.

26 Brown, Trujillo och Rabinowitz hittade planeten 14 nov 2003
Brown, Trujillo och Rabinowitz hittade planeten 14 nov De använde 1,2 m Samuel Oschin Telescope (1,2 m) vid Caltechs Palomar Observatory nära San Diego, Kalifornien Ingen måne upptäckt

27

28 Radialhastighetsmätningar av stjärnor
1 h 30 min mellan varje bild

29

30 Quaoar Ungefär 1200 km i diameter (Ungefär som Charon)
285 års omloppstid Ingenting större hittades i solsystemet Dess volym är lika stor som totala volymen hos de först numrerade asteroiderna.

31 Fler stora Transneptuniska kroppar
Varuna (c:a 900 km diameter, som Ceres) Ixion (1100 km diameter) 2002 AW197 (c:a 900 km diameter) 2003 EL61 (c:a 1500 km diameter) 2004 DW (trol. c:a 1600 km i diameter)

32 2003 EL 61 och dess satellit

33 Objekt med stora aphelieavstånd
Det finns objekt i solsystemet med större aphelieavstånd än Sedna, tex OO67, med 1010 AE Många kometer har större aphelieavstånd.

34 Meteoriter Varje år faller c:a ton material ned på Jorden. Mest mycket små partiklar. De lite större kallas meteoriter. Största meteoriterna man hittat väger åtskilliga ton > 30 meteoriter från Mars har hittats och nästan lika många från Månen Tre typer finns: sten ( >95% av nedfallen ), sten-järn och järn (ofta med nickel) Låter oss studera material från Solsystemets begynnelse.

35 Kometer

36 Kometer Äldsta redogörelserna från omkr 1000 f. Kr. i Kina
Halleys komet har en period av 76 år. Vid senaste passagen 1986 studerades kometkärnan av rymdsonden Giotto. Observerades f f g 240 f. Kr. Stora kometer 1996 (Hyakutake) och 1997 (Hale-Bopp) Oorts moln ligger AE från Solen och innehåller c:a en biljon kometer.

37 Skillnaden mellan kometer och asteroider
Skillnaden är lite kontroversiell. Skillnaden i huvudsak att kometerna har mer flyktigt material och mer elliptiska banor. Det finns intressanta kroppar där klassifikationen är tveksam som 2060 Chiron och 3200 Phaethon och Kuiperbältesobjekten som verkar ha egenskaper från båda kategorierna.

38 Kometer Äldsta redogörelserna från omkr 1000 f. Kr. i Kina
Halleys komet har en period av 76 år. Vid senaste passagen 1986 studerades kometkärnan av rymdsonden Giotto. Observerades f f g 240 f. Kr. Stora kometer 1996 (Hyakutake) och 1997 (Hale-Bopp) Oorts moln ligger AE från Solen och innehåller c:a en biljon kometer.

39 Kometer (forts.) Mycket talar för att vattnet i våra hav och sjöar kom från kometnedslag. Från några hundra m till 200 km (Chiron) i diameter Får en koma (ett moln) när den kommer tillräckligt nära solen. Solvinden ger upphov till en plasma- och en stoftsvans. Plasmasvansen pekar i stort sett rakt bort från solen. Stoftsvansen påverkas mindre och blir lite krökt

40 Kometer (forts.) Splittras inte sällan när de kommer nära en planet. Mest kända exemplet: Shoemaker-Levy 9. Bröts upp i 22 fragment som störtade på Jupiter i juli Första gången vi sett ett sådant fenomen.

41 Meteorer (”Stjärnfall”)
Mycket små objekt av sten som rör sig kring Solen Mindre än asteroiderna

42 Meteorer (”Stjärnfall”)
Meteorer uppstår när meteoroider brinner upp i atmosfären De flesta av meteoroiderna som ger meteorer är bara några mm stora. Större kometbitar kan ge bolider

43 Meteoriter Överlever färden genom atmosfären och slår ned
Vår huvudsakliga kunskapskälla till fysisk info om resten av Solsystemet.

44 Meteorskurar Stoftet i kometsvansen ligger utefter kometbanan.
Ungefär samma datum varje år Meteorerna i en viss skur kommer från samma del av himlen Namn efter stjärnbilden de utgår ifrån Ex. Perseiderna augusti. 100-tals meteorer per timme i bästa fall. I sällsynta fall kan meteorstormar uppträda med ännu fler meteorer/timme

45 Källor Claes-Ingvar Lagerkvist och Kjell Olofsson: Astronomi – en bok om universum (2003) Neil Comins och William Kaufmann III: Discovering the Universe, sixth ed. (2002) (17 feb. 2006) (24 mars 2004) (24 mars 2004) (24 mars 2004)

46 Källor (forts.) www.gps.caltech.edu/~chad/quaoar/ (24 mars 2004)
(24 mars 2004) (8 maj 2005) (21 aug. 2005)

47 Källor (forts.) www.nasa.gov/vision/universe/solarsystem/
newplanet images.html (21 aug. 2005) en.wikipedia.org (21 aug. 2005)