rs 2008-12 de aardachtige planeten in ons zonnestelsel
DESCRIPTION
Review of the terrestrial planets of our solar system (in Dutch)TRANSCRIPT
1VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
VUH LEZINGwoensdag 17 december 2008
De aardachtige planetenin ons zonnestelsel
door Rob Smit
2VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
aardachtige of
terrestrische planeten
ZON
Venus
Aarde+Maan
Mars
Mercurius
Ons Zonnestelsel
3VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
4VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
Korst (“graniet”) Mantel (“basalt”)Vloeibare Fe-Ni Buitenkern
Vaste Fe-Ni Binnenkern
Mercurius Venus Aarde Mars
De aardachtige of terrestrische planetenDe vier binnenste planeten plus de Maan zijn allemaal vaste lichamen met een steenachtig oppervlak. We kennen deze planeten intussen redelijk goed, maar er zijn ook nog heel veel vragen…
Komt waterijs voor op Mars?
Een relatief te zware kern?
Comressie in korst door krimp?
Planeet-wijd magnetisch veld!
Geologisch zeer actief!
Vulkanisch nog actief?
Hete CO2-rijke atmosfeer!
5VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
De leefbare (“habitable”) zone rond onze zonis erg afhankelijk van afstand tot de zon!
Vloeibaar WATERmiljarden jaren Afstand in AE
Aarde
Leefbare zone
thans
“de jonge zwakke zon”
huidige situatie
conservatieve schattingoptimistische schatting
Bij toenemende kracht van de zon, zal de Aarde in een té hete zone komen te liggen.Dit heeft níets van doen met het broeikaseffect! Von Bloh 2004 Wo kann es Zwillinge der Erde geben.pdf
6VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
7VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
Dat de aarde geologisch actief is, laat deze foto zien vaneen eruptie van de vulkaan “Etna” op Sicilië in 2002
gefotografeerd vanuit het Internationale Ruimte Station
8VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
ZuidelijkeAtlantische
Oceaan
NoordelijkeAtlantische
Oceaan
Ontstaan Alpen
9VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
Korst (“graniet”)
Mantel (“basalt”)
Vloeibare Fe-Ni Buitenkern
Vaste Fe-Ni Binnenkern
Aarde
Een aantal nauwkeurige seismometers verdeeld over een planeet of
maan én zware bevingen zijn nodig om de interne struktuur van een
planeet nauwkeurig te kunnen vaststellen.
10VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
Scoring Hotspots - Plume and Plate Paradigms (Anderson 2005)
aardrotatie
Vloeistofstromingin de buitenkern
veroorzaakt aardmagnetisch veldvaste Fe-Ni
binnenkern5000 - 7000 °C
vloeibareFe-Ni
buitenkern2500 - 5000 °C
plastischebasalt mantel1300 - 2500 °C
e-
p+
11VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
De magnetosfeer van de Aarde beschermd niet alleen organisch leven tegen teveel harde straling, maar
beschermt óók de atmosfeer tegen erosie door zonnewind
Wikipedia 2008 Magnetosphere
12VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
MERCURIUS
MESSENGER foto tijdens nadering 2de passage(oktober 2008)
“Kuiper” inslagkrater
13VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
foto’s en kaart van Mercurius van vóór het begin van de ruimtevaart
NASA 1978 The Voyage of Mariner 10
14VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
NASA 1973 – 1974Mariner-10 drie scheervluchten langs Mercurius
15VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
Mariner-10 (1974)
Reeksen van inslagen op Mercurius
16VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
Messenger (2008)
Het oppervlak van Mercuriuslijkt op dat van onze maan
17VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
Naast lokale magnetische velden
in de korst waarschijnlijk
overblijfsel van een magnetisme
dat gehele planeet beslaat
Géén vloeibare binnenkern en ontbreken van mantel.
De interne struktuur van Mercurius
Afkoelende, relatief grote, zware kern.Krimp-tektoniek in
korst?
Koude, starre en dikke korst
Messenger 2008
18VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
Messenger 2008
19VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
Messenger 2008
20VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
http://astroprofspage.com/archives/1479
Mariner-10
Mariner-10 Mariner-10schalen van de foto’s verschillen
“weird” chaotisch
terrein
Caloris Basin inslag
Het “weird” terrein op Mercurius kan mogelijkheid zijn onstaan na de Caloris Basin inslag, waarbij schokgolven zich voortplantten door de planeet
en het oppervlak van de planeet verstoorden aan de tegenoverliggende zijde.
21VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
Balogh & Giampieri 2002 Mercury the planet and its orbit
Mercurius, alhoewel klein, legt meer gewicht in de schaal dan men zou verwachten in vergelijking met Venus,
Aarde en Mars, of zelfs de Maan…
22VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
Weggeslingerd materiaal van Mercurius (“ejecta”)
kan ook Venus en Aarde hebben bereikt!
Mogelijke ontstaansgeschiedenis van Mercurius
Horner, 2006, Space Research & Planetary Sciences, Bern, Switzerland
Computer simulaties laten zien dat proto-Mercurius 4,5 miljard jaar geleden waarschijnlijk in botsing is gekomen met een grote asteroide. Daarbij is
een groot deel van de mantel van Mercurius de ruimte in geslingerd
23VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
VENUS
24VUH 17 december 2008 – De Aardachtige PlanetenVenus zoals we er vroeger over dachten…
25VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
∗ZON
Aarde
Venus
(E) oost west (W)
Venus
∗“avondster”
E W∗“ochtendster”
E W
Venus en Aarde
26VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
Venus gezien vanaf de Aarde
27VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
NASA Mariner-10 (op weg naar Mercurius) – Foto in UV licht
Witte partijen(“wolken”)reflecteren
het van de zonafkomstige UV licht
Donkere partijen absorberen het UV licht
De chemie achter deze
UV-absorptie is nog
onbekend
Mariner-10 (1974)
28VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
29VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
30VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
x Venera-13
Magellan radar kaart (98%) van Venus (resolutie ~ 300 m)na meer dan 15.000 banen rond de planeet
1990 - 1994
31VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
Venera-13 kleurenfoto & zw-foto van het oppervlak van Venus(Dolya Tessera, ten oosten van de Phoebe Regio)
A
B
32VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
Venera-13 foto “A” waarbij ook de horizon is gecorrigeerd
33VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
Venus “Pancake Domes” (Magellan)
~ 25 km
hoogte ~ 600 m
34VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
5 km
windrichting
Mogelijk (recent nog) active vulkaan op Venus?Magellan image P-38810 (8/12/91)
35VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
3D weergave van het vulkanische Sapas Mons gebied op Venus. De kleuring is gebaseerd op gegevens van kleurenfoto’s genomen door de Russische landers op Venus, Venera 13 en 14.
36VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
Venus copyright 2000 Calvin J. Hamilton
Venus vloeibare buitenkern?
Geen magnetisch veld
minder plastische mantel?
Geen plaattektoniek
zeer starre dikke korst
Geen water
Relatief jong oppervlak (~500 Ma)
Hoe is de planeet Venus
zijn water verloren?
37VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
Verlies van water van Venus
Waterstof (H) wordt door UV-straling
losgeslagen uit H2O (water) moleculen. De
vrijgekomen zuurstof (O) oxideert gassen in
de atmosfeer en het gesteente van Venus.
Aarde
zonnewind-deeltjes
e-p+Aarde
Van Allen gordels
Venus
zonnewind- énatmosfeer-deeltjes
Omdat Venus geen sterk magnetisch veld heeft, blaast de zonnewind de top van de
atmosfeer van Venus letterlijk de ruimte in…
38VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
ESA Venus Expressapril 2006 - heden
Waarnemingen van het wolkendek en het oppervlak in
ultraviolet (UV) en infrarood (IR)
39VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
VIRTIS 5 June 2007 Magellan 1999
Het VIRTIS instrument van de Venus Express fotografeert
op 1 μm golflengte dóór het wolkendek heen en kan warmte
detecteren die afkomstig is van het oppervlak van Venus…
40VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
41VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
Venus Express - Dubbele werveling op de zuidpool van Venus
UV én IR waarnemingen
42VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
(incl. super-rotatie)zuidpool
VMC zuidpool opname
nachtzijdeopwarming door adiabatische compressie
Een planeet-omvattend klimaat model van Venus is in zicht, dat hoewel nog niet begrepen eenvoudiger lijkt dan dat van de Aarde
43VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
del. Carter Emmart inGrinspoon 1997 Venus Revealed
44VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
zuidpool
MARSpoolkap
waterijs en
CO2
atmosfeercycloon-type wolkendek
hooglandplaattektoniek?
laaglandgéén (open) water!
45VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
Diameter: 12.756 km Diameter: 6.794 km
Lengte van de dag: 23h 56m Lengte van de dag: 24h 37m
Lengte van het jaar: 365,24 dagen Lengte van het jaar: 687 dagen
Ashelling: 23,5 graden (seizoenen) Ashelling: 25,2 graden (seizoenen)
Zwaartekracht: 1 g Zwaartekracht: 0,38 g
uit: Kalshoven 2008 De Rode Planeet.ppt
Vergelijking Aarde en Mars
46VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
aug 1993 †Mars Observer
27 nov 1971 Mars crash Mars-2
2 dec 1971 Mars landing Mars-3
4 juli 1997 Mars Pathfinder with Sojourner rover
4 oktober 1957Spoetnik-1
USSR
USA
12 feb 1961 Venus passage Venera-1
1950 1960 1970 20001980 1990
Exploratie van MARS
20 juli 197613 nov 1982
Viking Lander 1
orbiter-1L-1
3 sep 197611 apr 1980
Viking Lander 2
orbiter-2L-2
ESA25 dec 2003
Mars Express(Beagle 2
lander failed)
~mei 2009
2010
maart 2006Mars Reconnaissance
Orbiter MRO
okt 2001Mars Odyssey
sep 1997 – nov 2006Mars Global Surveyor
mei 2008 Phoenix
25 jan 2004 Opportunity
4 jan 2004 Spirit
17 feb 2009Dawn Flyby
14 juli 1965Mars passage
Mariner-4EERSTE FOTO’s
47VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
Ondanks de ijle atmosfeer kunnen flinke stofstormen ontstaan, die weken duren en zich over de halve
planeet kunnen uitstrekken.
Hubble Ruimte Telescope
48VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
49VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
Noordpool
Zuidpool
De locaties van Marslanders
groen – middelhoog
blauw – laagland
wit – zeer hoog
oranjerood – hoog
Phoenix Viking 2
Viking 1
Pathfinder
OpportunitySpirit
50VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planetenfoto: Mars Reconnaissance Orbiter (2006)
Opportunity bij de Victoria inslagkrater
51VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
52VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
Mars LanderPhoenix
Milanković
Viking 2Lander
1976-1980
Noordpool
53VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
Phoenix afdaling met parachute op 25 mei 2008gefotografeerd door de Mars Reconnaissance Orbiter
Heimdall inslagkrater
54VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
55VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
POENIX graafgeultje:
Centimeters grote brokjes helder materiaal in de zgn.
“Dodo-Goldilocks" geul verdwenen deels in de loop
van vier dagen. Dit wordt geïnterpreteerd waterijs te
zijn geweest, dat door sublimatie (vast > gas) na blootlegging in de droge Martiaanse atmosfeer
verdampte.
21ste tot 25ste dag van de missie, of Sols 20 tot 24 (15 tot 19 juni 2008)
56VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
Becquerel
Mars Reconnaissance
Orbiter
57VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
58VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
La Martre, Frankrijk 1967
59VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten
Spirit rover, 19 mei 2005
ondergaande zon vanuit de Gustev inslagkrater
http://en.wikipedia.org/wiki/Mars_Rovers
60VUH 17 december 2008 – De Aardachtige Planeten