Woensdag 4 november 2009

VUH Lezing in de Cyclus

“Astronomie nader bekeken”

door Rob Smit

Een selectie van Jupiter’s 61 manenDe meeste banen liggen ver buiten die van de Galileïsche manen

Hans Lippershey (Wesel 1570 – Middelburg 1619)Jacobus Metius (Alkmaar na 1571 – Alkmaar 1628)

Sacharias Jansen (Den Haag, ca. 1585 - Amsterdam, ca. 1632)

Lippershey

Patentaanvraag door Hans LippersheyOp 2 oktober 1608 bij de Staten Generaal

“Den Hollandschen Kijker”

Galileo Galilei verdedigde zich in Romemeerdere malen tegen de katholieke kerk

… en verloor …

De manen van Jupiter gefotografeerd door een goede amateurtelescoop

Het woord "telescoop" (“ver zien”) werd in 1611 voor het eerst gebruikt door de Griekse wiskundige Giovanni Demisiani voor het instrument dat Galileo Galilei in Florence demonstreerde.

Zelf gebruikte Galileo tot die tijd het woord "perspicillum“ (“brillenglas”).

7 januari 1610

waarnemingen van Galileo Galileï

De vier “Galileïsche manen” van Jupiter

Galileo Galileï 1564 – 1642 Simon Marius (Mayr) 1573 – 1624

“Io, Europa, Ganymedes en Callisto behaagden Jupiter”

Claudius Ptolemaeus

90 - 168

GeocentrischWereldbeeld

Μαθηματικὴ Σύνταξις, Wiskundige Verhandeling“Almagest”, De Grootste

Nicolaus Copernicus

1473 -1543

“De revolutionibus orbium coelestium”Over de omlopen van de hemellichamen

Heliocentrische Wereldbeeld

De Deense astronoom Rømer vond dat de eclipse van de Jupitermaan Io bij oppositie 11 minuten eerder leek plaats te vinden dan bij conjunctie

het verschil wordt veroorzaakt door de langere weg die het licht moet afleggen bij conjunctie.

Hij berekende de lichtsnelheid op 250.000 km/s (in werkelijkheid 300.000 km/s)

Ole C. Rømer

1644 -1710

Io

Io420.000 km

Europa

Europa670.000 km

Ganymedes

Ganymedes1.070.000 km

Callisto

Callisto1.880.000 km

Jupiter

Maan

Europa

Io

Callisto

Ganymedes

3.472 km

5.262 km

4.821 km

3.122 km

3.660 km

diameter

12.750 km

5,52 kg/dm3

3,65

3,01

3,53

1,83

1,94

MERCURIUS

5,43

MARS

3,93

Io

3,53

Europa

3,01 1,83Callisto

1,94Ganymedes

5,52

AARDE

KernMantel

Korst

Steen-IJzer Kern?

Steen Mantel

Zwavel Korst

Steen-IJzer Kern?

Steen Mantel

IJs-Water Korst

Steen-IJzer Kern?

Water-Steen Mantel

IJS-Steen Korst

Nikkel-IJzer-Kern

Steen Mantel

Steen Korst

Steen-IJzer-Kern?

Steen Mantel

Steen Korst

Water-Steen Mantel

IJs-Steen Korst

Water-Steen Kern?

Exploratie van JUPITER – Galileo

1950 1960 1970 1980 1990 2010

USSR4 oktober 1957

Spoetnik-1

Pioneers 10 & 11

Voyager 1 & 2

18 oktober 1989lanceringGalileo

7 december 1995baan rondJupiter

21 september 2003stort in atmosfeer

JupiterVEEGA

20002000

7 december 1995sonde stort in

atmosfeerJupiterBAANSNELHEID

Venus 35 km/secAarde 30 km/sec

Kern steen en ijs

Mantel steen en ijs

Korst ijs en steen

Sg 1,83

Oppervlak ~ 4,3 Ga

Rotatie 16.69 dagen

Baan 16.69 dagen

Afstand 1.880.000 km

Callisto heeft de grootste dichtheid aan inslagkraters van het zonnestelsel

Door sublimatie van ijs zijn scherpe kraterranden en bergpieken

op Callisto afgerond

IoEuropa

Ganymedes

Callisto

Intensiteit van straling in het equatoriale vlak van JupiterAlleen Callisto ligt net buiten deze gordel

grootste maan van het zonnestelsel…

Kern steen en ijzer

Mantel steen en waterijs

Korst waterijs en steen

Sg 1,94

Oppervlak 0,7 Ma – 4,0 Ga

Rotatie 7.16 dagen

Baan 7.16 dagen

Afstand 1.070.000 km

detail

Mozaïc foto vanGanymedes

door Voyager-2

Verse inslagkraters op het gegroefde terrein van Gany-medes. Bij gunstige belichting vertonen beide kraters een stralenkrans van ejecta.

38 km

Gula

Achelous

Nicholson Regio

Harpagia Sulcus

Noord

14N-319

Grensgebied tussen donker, oud terrein en licht, jong terrein. Op het lichtere

terrein komt waterijs aan het oppervlak.

Geologische KaartGalileo Regio op Ganymedes

Kern steen en ijzer?

Mantel steen

Korst ijs en water

Oppervlak 50 – 450 miljoen jaar

Rotatie 3.55 dagen

Baan 3.55 dagen

Afstand 670.000 km

Terracotta beeldje van de godin Europa(Athene, ca 460 vC – 480 vC)

Eurpese Parlement in Straatsburg

Titiaan 1559-62 Ontvoering van Europa door Jupiter als stier

Harde, koude enstijve korst van ijs

steenachtige mantel

steen- en ijzer-houdende kern

ijskorst

warmere, opstijgendeijspluimen

Harde, koude enstijve korst van ijs

steen- en ijzer-houdende kern

steenachtige mantel oceaan van water onder de ijskorstwater en

ijskorst

“Het Dunne IJs Model” “Het Dikke IJs Model”

Lenticula (mv lenticulae) in het Conamara Chaos Regio

10N 273W

Sotin et al. (2001) Europa: Tidal heating of upwelling thermal plumes and the origin of lenticulae and chaos melting.

Chaotisch terrein

Mogelijk ontstaan door inslagen van relatief grote meteorieten (> 1 km). Het opengeslagen wak is vervolgens weer dichtgevroren.

Cox et al., 2008 Impact penetration of Europa’s ice crust as a mechanism for formation of chaos terrain

Europa in echte kleuren

Eerste hoge-temperatuur (380 ºC) ooit gezien met de onderzeeër “Alvin” in 1979convectie in de mantel

Zwarte Roker“Black Smoker”

Bron van het leven

op Aarde?

lenticula

3600 m ijs

Artistieke impressie van een Hydrobot onder het ijs van Europa

1,5 m

Cryobot

cryobot prototype

Cryobot en Hydrobot onder het ijs van Europa

Kern steen-ijzer?Mantel steenKorst zwavelSg 3,53Oppervlak ~ recentRotatie 1.76 dagenBaan 1.76 dagenAfstand 420.000 km

Voyager 2 ontdekking in 1979 actief vulkanisme op Io

Io op 28 juni 1996

Io op 16 oktober 2001

Depressies, hoogvlaktes en laagvlaktes in het Tvashtar Catena gebied op Io. Steile tot ~2000 m hoge wanden.

in: Moore ed. 2004 Jupiter the Planet, chapter14, Lithosphere of Io.

Actief vulkanisme – uitvloeien van roodgloeiende lava (~vloeibaar zwavel)

Het Culann-Tohil gebied op Io

kernmantel

Vijf opeenvolgende beelden van Io op 1 maart 2007 genomen door New Horizon (op weg naar Pluto) met het tot 330 km hoog uitstoten van gas en gesteente door de vulkaan Tvashtar.

Een deel komt in een baan om Jupiter, wordt daar uitgesmeerd en vormt een (vrijwel onzichtbare) ring rond de planeet.

De gassen uit de vulkanen van Io worden gevangen in het sterke magnetische veld van Jupiter en vormen een torus tussen Io en de polen van de gasreus.

Galileo, 31 maart 1998

Satelliet met zonnepanelen!

Toekomstige Exploratie van JUPITERNASA Juno Missie

“Atmosfeer en magnetosfeer van Jupiter”

1970 1980 1990 2000 2010 20302020Pioneers 10 & 11

Voyager 1 & 2

1972-73

1979

2000Galileo

1995-2003

augustus 2011lancering

2016in 11-dagen

polaire omloopbaan

2017-18einde missie

“Abductie van Io

door Jupiter

vermomd als wolk”

Correggio, ca 1531Juno, vrouw van Jupiter

Rembrandt, ca 1662-65

Toekomstige Exploratie van JUPITEREuropa Jupiter Systeem Missie

“Europa & Ganymede Orbiters; Europa Lander”

1970 1980 1990 2000 2010 20302020Pioneers 10 & 11

Voyager 1 & 2

1972-73 1979

2000Galileo

1995-2003 Juno 2011-2016

2020lanceringen

2029einde missies

2020 2030

Jupiter Ganymede Orbiter (JGO)

Jupiter Europa Orbiter (JEO)

2 Lander met Cryobot1 Vind boorlokatie

Cargo en Tanker

Ruimtevaartuig met 6 bemanningsleden

Far-Term NEP (Nuclear Electric Propulsion) Cargo Vehicle(NASA, 2003)

Habitat

ISRU propellant processing plantReusable crew lander

130 m

Artistieke impressie van een basis op Callisto