Download - Halastjörnur og uppruni vatns á jörðinni
Halastjörnur og uppruni vatns á jörðinni
Sævar Helgi Bragason
Stjörnufræðivefurinn
- www.stjornuskodun.is -
Halastjarnan McNaught á kvöldhimninum yfir ArgentínuMynd: Miroslav Druckmuller
Halastjörnur
Halastjarna er gaddfreðin íshnöttur
Gas- og rykhjúpur myndast þegar halastjarnan nálgast sól
Virknin eykst
Strókar myndast
Tvenns konar halar
Ís- og rykhali
Jónahali
Mynd: Jerry Lodriguss
Halastjörnur eru náttúrulegar fornleifar
UpphafsöldElsta líf á jörðinni
3,5-3,8 milljarðar ára
4,6 milljarðar áraGas- og rykþoka
fellur saman
Reikistjörnur og smærri hnettir myndast á nokkur
hundruð milljón árum
Berg og höf myndast fyrir um 4,4 milljörðum ára
Síðbúna risaárekstrahrinan. Halastjörnur og smástirni
færa vatn og lífræn efnasambönd til jarðar
Halastjörnur eru leifar frá myndun sólkerfisins. Halastjörnur eru elsta efni sólkerfisins.
Flokkun
Flokkaðar eftir umferðartíma- 200 ár
Skammferðarhalastjörnur- Úr Kuipersbeltinu
Langferðarhalastjörnur- Úr Oortsskýinu
Mynd: Jerry Lodriguss
Stjörnur með hár
Orðið kometes þýðir langt hár
Glóandi skegg
Glóandi sverð
Birtust handahófskennt
Storkuðu hugmyndum fólks um óbreytanlega guðlega skipulagningu heimsins
Halastjarnan McNaught sem birtist óvænt á janúarhimni árið 2007.
Óttinn mikli: Halley 1910
Halley 1910. Mynd: Yerkesstjörnustöðin
Halastjarna Halleys hefur u.þ.b. 76 ára umferðartíma
Litrófsgreining gerði mönnum kleift að efnagreina halastjörnu
Árið 1910 sneri Halley aftur (boðaði andlát Mark Twain)
Í halanum fannst blásýrugas og önnur eiturefni
Fólk óttaðist um líf sitt
Hljómar kunnuglega?
Halastjörnur geta tvístrast
Myndir: Hubblessjónaukinn
Nærgöngular halastjörnur
Árið 1993 fannst halastjarnan Shoemaker-Levy 9
Hafði komið of nálægt Júpíter og tvístrast af völdum flóðkrafta
Rakst á Júpíter í júlí 1994 með miklum látum
Mynd: Hubblessjónaukinn
Rannsóknir á halastjörnum
Giotto heimsækir Halley 1986
Fyrsta geimferðin til halastjörnuSýndi fram á að: + kjarninn er fastur+ halastjarna er að mestu úr vatnsís
Stardust 2004
Wild 2
Deep Impact 2005
Tempel 1
Stardust
Halastjarnan Wild 2
Fyrsti sýnasöfnunarleiðangurinn
til halastjörnu
DeepImpact
Fyrstu myndirnar af árekstrinum
Halastjarnan Tempel 1
Tilraun til að rekast á halastjörnu, búa til gíg og
rannsaka efnið sem kastast út
Myndir: NASA/Faulkes sjónaukinn
RósettaTvö geimför, brautarfar og lendingarfar. Fyrsta tilraunin til lendingar á halastjörnu.Rannsóknir hefjast í ágúst 2014
Halastjarnan 67P/Churyumov-Gerasimenko
Myndir: ESO/ESA
Vatn
Vatn er úr tveimur af þremur algengustu frumefnum alheims
Vetnið varð til í Miklahvelli en súrefnið í sprengistjörnum
Vatn er eitt algengasta efnasamband alheims
Vatn er eitt mikilvægasta efnasamband lífs
Við erum að langmestu úr vatni
Myndir: NASA/JPL
Hlutfall D/H
1H er algengasta vetnissamsætan
(99,98% af öllu vetni)
2H (tvívetni (deuterium)) næstalgengust
Hlutfall vetnis/tvívetnis (D/H ratio):
Eitt 2H á hver 6500 1H í hafinu
Mæling á hlutfallinu gefur vísbendingar um uppruna vatns á
jörðinni
Uppspretta D/H gildi x 10^6
Miklihvellur 16
Milligeimsefni 14-22
Stjörnumyndunarsvæði 0,04
Sólkerfið 25
Halastjörnur 310
Loftsteinar 70-450Kolefniskondrít 120-300Höfin (SMOW)* 160
Hlutfall D/H
*Standard Mean Ocean Water = Staðalvatn á jörðinni
Innri reikistjörnurnar eru vatnssnauðar
Merkúríus Venus Jörðin Mars
Þurr Glataði sínuvatni Fremur þurr Fremur þurr
0,05-0,1% massansMyndir: NASA/JPL/Stjörnufræðivefurinn
Hversu mikið vatn er á jörðinni?
Staður Lággildi[Höf]
Hágildi[Höf]
Rúmtak[Höf]
Höfin/lofthjúpur 1,32 1,32 1,32
Jarðskorpan 0,02 0,10 0,1
Stinnhvolfið 0,04 0,49 3,3
Möttull 0,04 4,2 15,1
Kjarni 0,03 2,8 28,1
SAMTALS 1,5 11,2 59,7
Mynd: NASA/JHUAPL
Hvar og hvenær?
0 10 milljón ár 100 milljón ár 1 milljarður ára
Síðbúnarisaárekstrahrinan
Myndun tungls - 30 milljón árMyndun jarðar - 30-100 milljón árMyndun kjarna - ~100 milljón ár
4,567 milljarðar ára
Aldursgreining á í loftsteinumGas- og rykþoka
+ Dróg jörðin vatnið í sig þegar hún var að myndast?+ Myndaðist vatnið við efnahvörf á hinni ungu jörð?+ Barst vatnið til jarðar með byggingareiningum sólkerfisins? Hvaða?
4,3 milljarðar ára: elsta berg á jörðinni
Í dag
Mynd: Grétar Örn Ómarsson
Vatn barst greiðlega til jarðar
Jarðfræðilega óvirkir hnettir geyma sögu sólkerfisins
Ótvíræð merki mikilla árekstra smástirna, halastjarna og
loftsteina
Við áreksturinn losnar vatn og önnur rokgjörn efni samstundis
úr hnöttunum
Vatn gat því borist greiðlega til jarðar í árekstrahrinum
Mynd: NASA/JHUAPL
Hvað um loftsteina?
Loftsteinar eru líklegri uppspretta stærsta hluta vatnsins á jörðinni
Vatnaðar steindir finnast í loftsteinum
D/H hlutfallið í kondrít loftsteinum er næstum hið sama
og vatnsins á jörðinni
D/H hlutfallið tvöfalt hærra í þeim þremur halastjörnum sem
hafa verið mældar
Mynd: Shingo Takei
Hvar stöndum við?
+ Fáar mælingar á halastjörnum - þekkjum illa D/H hlutafllið
+ Þekkjum ekki hlutfall D/H í jörðinni í heild
+ Vitum ekki hversu mikið vatn jörðin inniheldur
+ Vantar mælingar á hlutfalli D/H í sólkerfaskífum - ALMA gæti veitt svör
Halastjarnan McNaught á himninum yfir Santiago í Chile Mynd: Stéphane Guisard
Heimildir 1. Beatty, J. Kelly; Petersen, Carolyn Collins og Chaikin, Andrew (ritstj.). 1998. The New Solar System. Cambridge University Press, Massachusetts. 2. Freedman, Roger og Kaufmann, William. 2004. Universe, 7th Edition. W. H. Freeman, New York. 3. Ferris, Timothy. 2002. Seeing in the Dark: How Backyard Stargazers are Probing Deep Space and Guarding Earth from Interplanetary Peril. Simon & Schuster, New York. 4. Hoskins, Michael. 1997. Cambridge Illustrated History of Astronomy. Cambridge University Press, Massachusetts. 5. McFadden, Lucy-Ann; Johnson, Torrence og Weissman, Paul (ritstj.). 2006. Encyclopedia of the Solar System. Academic Press, California. 6. Pasachoff, Jay. 1998. Astronomy: From the Earth to the Universe, fimmta útgáfa. Saunders College Publishing, Massachusetts. 7. Sagan, Carl. 1980. Cosmos. Random House, New York. 8. Sagan, Carl. 1997. Comet, revised edition. Ballantine Books, New York. 9. Stjörnufræðivefurinn - Halastjörnur. www.stjornuskodun.is/halastjornur
Einhvers staðar bíður eitthvað stórkostlegt þess að finnast.- Carl Sagan
Halastjarnan Machholz og Sjöstirnið.Mynd: Stefan Seip
www.stjornuskodun.is/halastjornur
www.stjornuskodun.is/uppruni-vatns-a-jordinni