De planeten veel informatie uit Calvin J Hamilton s

De planeten (veel informatie uit Calvin J. Hamilton’s ‘Views of the Solar System’: http: //solarviews. com)

Algemeen • 99. 86% van de massa zit in de zon • Plat systeem, bijna alles draait tegen de klok (gezien vanuit Noorden) – Planeten om zon, manen om planeten • Baan van Neptunus heeft straal ~ 30 AU – (cf. dichste ster op 260. 000 AU) • Asrotatie van planeten ‘direct’ (met baan mee) – Mercurius, Venus langzaam (getijden) – Uranus ~90 geheld • Verdere ‘bewoners’: – Planeoiden (voornl. tussen Mars en Jupiter) – Kuipergordel (o. a. Pluto) – Kometen (excentrische banen)

Twee families planeten • Aardachtige planeten – Dichtheden ~ 5000 kg/m 3 – Rotsachtig – In binnendelen van zonnestelsel • Reuzenplaneten – – – Dichtheden ~ 1000 kg/m 3 Vloeibaar, rotsachtige kern (? ) Dichte atmosfeer CH 4, NH 3, H 2 Ringen, manen In buitendelen van zonnestelsel

Temperatuur op een planeet • Thermisch evenwicht: (zon) • Wet van Stefan-Bolzmann: • Planeet ontvangt per seconde: • Planeet straalt uit per seconde: • Dus • • • Mercurius: Rbaan=0. 39 AU (rzon=0. 0044 AU, Tzon=5770 K) T=430 K Aarde: Rbaan=1 AU T=270 K Neptunus: Rbaan=30 AU T=50 K • Effect op compositie: lichtere moleculen ontsnappen bij hogere T energie in = energie uit (warmtestraling) stralingsenergie/s = T 4£ oppervlakte ( rplaneet 2 / 4 Rbaan 2) Tzon 4 4 rzon 2 Tplaneet 4 4 rplaneet 2 Tplaneet=(rzon/2 Rbaan)1/2 Tzon

Moleculen in atmosfeer • Als gemiddelde snelheid van moleculen > vescape/10, ontsnapt gas naar de ruimte Molec. massa • Limiet is Cte. Van Boltzmann k=1. 38 10 -23 J/K • Aarde: vescape=11 km/s, T~300 K m>3 k. T/(0. 1 vescape)2 = 10 -26 kg ~ 6 mproton. He vervliegen • Jupiter: vescape 5, T / 2: ook H 2 blijft • Maan: vescape 5: tot ~150 mproton vervliegt Dus H 2,

Albedo • Niet alle straling wordt geabsorbeerd • Fractie die wordt gereflecteerd=`albedo’ • Hoger albedo kouder – Feedback: ijsoppervlak reflecteert, blijft dus koud • Lager albedo warmer – Broeikaseffect: CO 2 atmosfeer houdt warmte binnen

Mercurius • Hitte van de zon: – Geen atmosfeer • Veel kraters • Nabij zon: – Getijdenwerking – 1 dag = 2/3 jaar • Heel zwak magneetveld • Tekenen van inkrimping tijdens vorming

Venus • Dikke wolkenlaag – Giftige atmosfeer, erg heet (500± C) – Extreem broeikaseffect • Oppervlakte bekeken met radar (Magellan 1995) – Geen kleine kraters (atmosfeer), wel grote lavaflows

Aarde/Maan • Atmosfeer + vloeibaar water evolutie • Sterk magneetveld – Dynamo in gesmolten ijzerkern? • Relatief grote maan – Stabilizeert de spin-as! Stabiel klimaat • Tekenen van rijke inslag-geschiedenis • Vulkanisch

Zons/maansverduisteringen • Maan en zon even groot aan de hemel • Dus maan kan zon bedekken • Maan en aardbanen niet rond – Hemelgroottes veranderen een beetje – 3 okt 2005: annulaire eclipse

Annulaire eclips 3/10/2005

Schaduw van de maan, augustus 1999

Inslagen op aarde • ‘near-earth asteroids’ – Bv ‘Toutatis’ (enkele km)

• • Kouder dan aarde, geologisch gelijkaardig Veel winderosie, vroeger ook water Vroeger vulkanisch Twee kleine maantjes Mars

Mars • • Kouder dan aarde, geologisch gelijkaardig Veel winderosie, vroeger ook water Vroeger vulkanisch Twee kleine maantjes

Eclipsen op Mars

Planetoiden • Baan tussen Mars en Jupiter • 1000’en objecten, samen massa van de maan • Grootste, Ceres, 466 km groot • Sommige kruisen onze baan • Andere families: Trojanen op baan van Jupiter • Kuiper gordel zit buiten Neptunus

Planetoiden Ida en Dactyl

Planetoiden • Landing van NEAR sonde op `Eros’ Feb 2001 1200 m 700 m 250 m 120 m

• • • Grootste planeet ~ 0. 001 Mzon Draait om as in 10 dagen Sterk magneetveld Aktief weer Grote manen Fijn ringen systeem Jupiter

Inslag van SL 9 op Jupiter • Komeet Schoemaker-Levy 9 – Uiteengereten door getijdenveld van Jupiter bij eerdere passage – Reeks inslagen op Jupiter in 1994

Manen van Jupiter • Grote verschillen Amalthea, Io, Europa • Kleine ingevangen asterioden Ganymedes, Callisto • Grote `echte’ manen • Getijdenwerking belangrijk • Composities verschillen

Io • Dichtst bij Jupiter • Zeer vulkanisch • Getijden houden maan heet

• Oppervlakte van ijs, daaronder wellicht vloeibare zee • ijsschotsen Europa

• Oppervlakte van ijs, daaronder wellicht vloeibare zee • ijsschotsen Europa

Saturnus • Kleiner, kouder dan Jupiter • Maansysteem • Ringen!

Ringen Gat van Cassini ‘spaken’ (magneetveld) Resonanties met maanbanen geven de fijne struktuur

Titan • Dichte atmosfeer • Fossiele versie van jonge aarde? • Afdaling door Huygens in januari 2005

Titan • Methaan-sneeuw • Oever/meer

Hyperion • Prachtige beelden van Cassini. Huygens missie!

Enceladus • Geologisch aktief: grote gebieden zonder kraters

Uranus

Herdermaantjes • Houden ringen dun

Ariel • Kraters+ tekenen van vloeistof – Niet water: veel te koud – Waarschijnlijk NH 3, CH 4, CO

Neptunus • Temperatuur ~100 K • Atmosfeer H 2, He • Toch nog weer! • Windsnelheden tot 2000 km/u, storm zo groot als Aarde • Verandert in enkele uren

Triton • Retrograde baan om Neptunus • Ongewoon hoge dichtheid: rotsen ipv ijs • Ingevangen? • Atmosfeer

Pluto/Charon • Excentrische, gehelde baan om de zon • 39 AU baan • Ingevangen • 2300 km diameter • 1300 km diameter

Kuipergordel • Schijfvormige verdeling van kleine ‘planeetjes’. ~1000 met diameter ~100 km. Laatste jaren verschillende grote ontdekt! – Brown, Trujillo, Rabinowitz • Quaoar (2002) (1250 km diam / 42 AU baan)

Kuipergordel • 2004 DW • ~1600 km diameter • 45 AU baan

Kuipergordel • Sedna (2004) • Baan 76 tot 950 AU! (nu ~90) Verste object tot dan toe • 11000 jaar baan • ~1800 km diam • Hoort niet echt bij Kuipergordel, maar bij Oortwolk

Kuipergordel • Eris (2005) + Dysnomia (maantje) • Groter dan Pluto: ‘ 10 e planeet’ • 38 -97 AU baan (557 jr), 44 o tilt: Oort wolk – (nu verder dan Sedna) • diameter onzeker: (cf. Pluto=2250 km) – 2860 km (albedo 60%, als voor Pluto) – 2330 km (albedo 90%, als verse sneeuw) • 2003 EL 61 2005 FY 9 (2005) – 3/4 Pluto; banen tot 52 AU van zon Heeft 2 maantjes!

Kometen • Vluchtig, verdampen deels wanneer ze bij de zon komen • Erg excentrische banen, komen uit Oort wolk op 100’en AU • Worden regelmatig opgeslokt door zon of jupiter (gelukkig!)

Kometen (SOHO satelliet)

Kometen • DEEP IMPACT missie naar Komeet Tempel 1 km

Exoplaneten kleine, snelle banen • Planeten rond andere sterren – >200 gevonden, incl 3 -planetenstelsels! – Nu: detectie dmv baanbeweging van ster: • Ster maakt baan van straal m/M x planeetbaan • Baansnelheid m/M x planeetbaansnelheid • m/M=1/1000, v=30 km/s 30 m/s (Jupiter op aardbaan) – Toekomst: astrometrische technieken: direkte meting van de baanbeweging van de ster Grote, trage banen