ASTA02 - Lennart Lindegren - 14 sept 2011
Solsystemet, vårt hem i Universum
Upptäckten av vårt eget planetsystem [M&F kap. 3]:
• Sex planeter
• Uranus 1781
• Neptunus 1846
• Pluto 1930
• Asteroider, kometer, transneptunska kroppar mm
• Solsystemets gränser
1
2
Messier 101
3
3
SN 2011fe
4
4
Amatörbild (25 aug 2011)
Amatörbild av M101 (2007)
5
5
Vad är en supernova?
• Nova (“ny stjärna”): exploderande stjärna
• Finns många olika typer:
– vanliga novor är variabla stjärnor som emellanåt får
utbrott (ett 10-tal novor per år hittas i Vintergatan)
– supernovor är enorma explosioner som förstör hela
stjärnan eller det mesta av den
– supernovor finns av flera olika slag, t.ex.
typ Ia och typ II
– omkring en SN per 100 år i Vintergatan
– mer on SN under Ingemars lektioner!
6
Berömda historiska supernovor
•
•
•
•
•
SN 1054 (Krabbnebulosan)
SN 1572 (Tychos nova)
SN 1604 (Keplers nova)
SN 1680 (ej observerad) = Cas A
SN 1868 (upptäckt 1985)
• Nästa kan komma när som helst...
7
SN 1054
957 år senare: Krabb-nebulosan (supernova-rest) + pulsar
8
stjärnutveckling
Det kosmiska kretsloppet
C, N, O, ...
Fe bildas
Big Bang
massutkastning
H+He
gasmoln
stjärnbildning
kontraktion
9
Upptäckten av solsystemet
(1450 - 2011)
10
Mikołaj Kopernik
[Nicolaus Copernicus]
(1473 – 1543)
Det heliocentriska systemet
(De revolutionibus orbium
coelestium, 1543)
11
Efter Kopernikus (omkring år 1600) kände man 6 planeter:
Merkurius, Venus, Jorden, Mars, Jupiter, Saturnus. - Varför just 6?
Tetraeder
Hexaeder (kub)
Oktaeder
Dodekaeder
Ikosaeder
Johannes Kepler trodde
han visste varför (1596)
De fem platonska kropparna
(Euklides, ca 300 f.Kr.)
12
Keplers modell av solsystemet (Mysterium Cosmographicum, 1596)
13
1781 upptäcker William Herschel en sjunde planet
”Georgium sidus” (efter ”Mad” King Georg III)
kallad Uranus av Johann Bode (jfr Titius-Bodes lag)
"William Herschel was the first man to give a reasonably
correct picture of the shape of our star-system or galaxy;
he was the best telescope-maker of his time, and possibly
the greatest observer who ever lived". (Patrick Moore)
William (1738-1822)
Caroline, syster (1750-1848) John, son (1792-1871)
14
Herschels största
teleskop (1789):
126 cm diameter,
12 m fokallängd
15
Omkring 1800:
stora framsteg i den ”celesta mekaniken”
Joseph Louis Lagrange, Pierre Simon de Laplace
(planeternas ömsesidiga störningar),
Adrien-Marie Legendre, Carl Friedrich Gauss,
Friedrich Wilhelm Bessel, Siméon Dénis Poisson, osv.
Planetsystemets stabilitet
16
Empiriska fakta:
Planet
Titius-Bodes lag:
Medelavstånd från
Upptäckt
solen (a)
0, 3, 6, ...
(dubblera)
lägg till 4
dela med 10
Merkurius
0,39
0
4
0,4
Venus
0,72
3
7
0,7
Jorden
1,00
6
10
1,0
Mars
1,52
12
16
1,6
24
28
2,8
Ceres 1801
Jupiter
5,20
48
52
5,2
Saturnus
9,54
96
100
10,0
Uranus
19,2
1781
192
196
19,6
Neptunus
30,1
1845
384
388
38,8
Pluto
39,5
1930
768
772
77,2
17
Upptäckten av Neptunus 1846
Störningarna i Uranus’ bana analyseras av
John Couch Adams (1845) och
Urbain Jean Le Verrier (1846)
vilka båda förutsade en åttonde planet.
Senare fann man att planeten setts flera
gånger tidigare men tagits för en stjärna.
Ur Galileis anteckningar 1613
Adams letar förgäves efter planeten på himlen men
finner den i Le Verriers bok (samtida fransk satir)
18
Neptunus
Uranus
Saturnus
Jupiter
Solen
Merkurius
Venus
Jorden
Mars
Solens och planeternas relativa storlek
19
20
20
1908 började Lowell leta efter "Planet X" - en (nionde)
planet utanför Neptunus.
Pluto upptäcktes 1930 av Clyde Tombaugh genom
(vad som senare visade sig vara) en slump.
1978 upptäcktes en måne (kallas Charon) kring Pluto.
HST-bild av Pluto
Pluto-Charon anses vara exempel på trans-neptunska kroppar
eller asteroider i det s.k. Kuiper-bältet. Är Pluto en "riktig" planet?
Pluto och Charon
(Nordic Optical Telescope)
Asteroid i Kuiper-bältet
21
15 mars 2004:
NASA meddelar upptäckten av ett av de mest avlägsna
objekten i solsystemet (just nu på 2 ggr Plutos avstånd): Sedna
2005: Man konstaterar att objektet som
nu kallas Eris ligger ännu längre bort
och dessutom är något större än Pluto!
Något senare upptäcktes dess måne,
Dysnomia.
(Bild: HST)
22
23
Hittills har man hittat ca 250 trans-neptunska objekt
Avstånd från solen (astronomiska enheter)
24
25
Internationella astronomiska unionen (IAU)
antog i augusti 2006 en ny definition av "planet":
IAU Resolution GA26:5
(1) A planet is a celestial body that
(a) is in orbit around the Sun,
(b) has sufficient mass for its self-gravity to overcome rigid
body forces so that it assumes a hydrostatic equilibrium
(nearly round) shape, and
(c) has cleared the neighbourhood around its orbit.
(2) A "dwarf planet" is a celestial body that
(a) is in orbit around the Sun,
(b) has sufficient mass for its self-gravity to overcome rigid
body forces so that it assumes a hydrostatic equilibrium
(nearly round) shape,
(c) has not cleared the neighbourhood around its orbit, and
(d) is not a satellite.
....
Enligt denna deninition är Pluto en "dvärgplanet" (men inte en planet)
26
Planetbildning:
små planeter av sten och metaller bildas närmast stjärnan,
stora planeter med höljen av is och gas bildas längre ut
27
Rymdsonder för utforskning av planeterna (urval)
Pioneer 10 och 11 (Jupiter 1973-74, Saturnus 1979)
Viking 1 och 2 (landade på Mars 1976)
Voyager 1 och 2
-->
(Jupiter 1979, Saturnus 1980,
Uranus 1986, Neptunus 1989)
Galileo (Jupiters månar 1995)
Mars Exploration Rovers (Spirit, Opportunity, jan 2004)
Cassini (Saturnus, inkl Titan-landare Huygens, ank juli 2004)
Stardust (flög genom komet Wild-2 jan 2004, prov tillbaka till jorden 2006)
Rosetta (landar på komet Churyumov-Gerasimenko i maj 2014)
Juno (sköts upp 5 aug 2011, ska studera Jupiters atmosfär, kommer fram 2016)
28
Junos färd mot Jupiter
Uppskjutning (launch) 5 aug -11
Earth flyby gravity assist okt -13
Deep space maneuvers -12
Når Jupiter juli -16
I polär bana kring Jupiter (1 år)
Slut okt -17
29
Voyager 1 och 2 passerade "termination
shock" (ca 90 AE från solen) 2004 resp.
2007. Voyager 1 är f.n. det mest avlägsna
föremålet tillverkat av människor (118 AE).
30
