WATER EN IJS IN HET WATER EN IJS IN HET HEELALHEELAL

Water is een van de meest voorkomende Water is een van de meest voorkomende

moleculen in de kosmos moleculen in de kosmos

C. de JagerC. de Jager

Eerste vraag: wat is Eerste vraag: wat is water?water?

Het kleinste water-’deeltje’ is Het kleinste water-’deeltje’ is een watermolecuul een watermolecuul

Kern van een Kern van een watermolecuulwatermolecuul De kern is ca. 0,000 000 000 0001 meter De kern is ca. 0,000 000 000 0001 meter klein Daaromheen wolk elektronen; ca. 10 000 klein Daaromheen wolk elektronen; ca. 10 000

maal grotermaal groter

Een vingerhoed waterEen vingerhoed water

• Bevat heel veel watermoleculenBevat heel veel watermoleculen• Ca. 10 000 000 000 000 000 000 000 Ca. 10 000 000 000 000 000 000 000

moleculen per kubieke cmmoleculen per kubieke cm• Lading van de kern wordt Lading van de kern wordt

gecompenseerd door de gecompenseerd door de tegengestelde lading van een tegengestelde lading van een onringende wolk elektronen onringende wolk elektronen

• Om de kern van een watermolecuul Om de kern van een watermolecuul zweven dus tien elektronen zweven dus tien elektronen

Hoe ontstaat water in het Hoe ontstaat water in het heelal?heelal?

Om water te maken hebben we Om water te maken hebben we dus waterstof en zuurstof nodig. dus waterstof en zuurstof nodig. In het beginnende heelal bestond In het beginnende heelal bestond

nog geen zuurstofnog geen zuurstof

Ontstaan van de Ontstaan van de elementen elementen • Bij de oerknal ontstonden de elementen waterstof (H; Bij de oerknal ontstonden de elementen waterstof (H;

75%, massa) en helium (He; 25%, massa) en 75%, massa) en helium (He; 25%, massa) en daarnaast heel weinig deuterium (D) en lithium (Li). daarnaast heel weinig deuterium (D) en lithium (Li).

• Toen kon dus geen water ontstaan! Toen kon dus geen water ontstaan! • In de kernen van de zwaarste sterren worden aan het In de kernen van de zwaarste sterren worden aan het

eind van hun leven zwaardere elementen gevormd: eind van hun leven zwaardere elementen gevormd: voornamelijk C, O, N, Ne, ook Mg, Si, en nog meer. Ze voornamelijk C, O, N, Ne, ook Mg, Si, en nog meer. Ze worden uiteindelijk de ruimte in gezonden. Dit worden uiteindelijk de ruimte in gezonden. Dit gebeurde ca. 200 – 600 miljoen jaar na de oerknal. gebeurde ca. 200 – 600 miljoen jaar na de oerknal.

• Daar danken ook wij dus ons bestaan aan!)Daar danken ook wij dus ons bestaan aan!)• Huidige relatieve massa hoeveelheden zijn: H Huidige relatieve massa hoeveelheden zijn: H

(10.000), He (3.300), O (100), C (38), Ne (16), N(12)(10.000), He (3.300), O (100), C (38), Ne (16), N(12)

Waarom veel water?Waarom veel water?

• De ‘edelgassen’ He en Ne vormen geen moleculen.De ‘edelgassen’ He en Ne vormen geen moleculen.• Vieratomige moleculen vormen zich moeilijker dan Vieratomige moleculen vormen zich moeilijker dan

drie- of twee-atomigedrie- of twee-atomige• Zo is te begrijpen dat combinaties van H en H en H Zo is te begrijpen dat combinaties van H en H en H

en O zich het meest vormen: H + H + O –> Hen O zich het meest vormen: H + H + O –> H22O O (atoomkern met 2 + 8 = 10 elektronen) (atoomkern met 2 + 8 = 10 elektronen)

• Ook wel die van H en C Ook wel die van H en C • Een gas als OH vormt zich niet snel; methaan (CHEen gas als OH vormt zich niet snel; methaan (CH44) )

juist wel juist wel • Dus veel HDus veel H22O, ook wel CHO, ook wel CH44, minder CH, minder CH33; nog minder ; nog minder

OH, HCN, CN, NO, enz. OH, HCN, CN, NO, enz.

Deuterium in het heelalDeuterium in het heelal

• Deuterium (D) is ‘zwaar waterstof’Deuterium (D) is ‘zwaar waterstof’• De atoomkern van waterstof (H) bestaat uit één De atoomkern van waterstof (H) bestaat uit één

proton (één positieve lading) proton (één positieve lading) • Die van D uit een proton en een neutron (dus Die van D uit een proton en een neutron (dus

zelfde elektrische lading maar dubbele massa)zelfde elektrische lading maar dubbele massa)• D ontstond in geringe hoeveelheid bij oerknal; D ontstond in geringe hoeveelheid bij oerknal;

het komt ca. 10.000 maal minder voor dan Hhet komt ca. 10.000 maal minder voor dan H• Zo verwachten we ook heel veel minder ‘zwaar Zo verwachten we ook heel veel minder ‘zwaar

water’ (HDO of Dwater’ (HDO of D22O ) dan HO ) dan H22O in het heelal O in het heelal

Drie toestanden (fasen) van water: Drie toestanden (fasen) van water: gas, vloeistof, vast; getoond in het gas, vloeistof, vast; getoond in het fasediagramfasediagram

Kritische punten Kritische punten

• Als de druk > 218 atmosfeer en de temperatuur > 374 Als de druk > 218 atmosfeer en de temperatuur > 374 ooC (kritisch punt) is er geen onderscheid meer tussen C (kritisch punt) is er geen onderscheid meer tussen vloeibare en gasvormige fase; geen verschil in vloeibare en gasvormige fase; geen verschil in dichtheiddichtheid

• Voor drukken kleiner dan 0,006 atmosfeer (tripelpunt) Voor drukken kleiner dan 0,006 atmosfeer (tripelpunt) bestaat geen vloeibaar water; slechts waterdamp en bestaat geen vloeibaar water; slechts waterdamp en ijs ijs

• Bij hoge druk (inwendige van planeten) hebben we te Bij hoge druk (inwendige van planeten) hebben we te maken met verscheidene kristalvormen (niet getoond)maken met verscheidene kristalvormen (niet getoond)

• Het fasediagram wordt gecompliceerder bij Het fasediagram wordt gecompliceerder bij combinaties van water met andere moleculen (ook combinaties van water met andere moleculen (ook niet getoond) niet getoond)

Nog eens het fasediagramNog eens het fasediagramsmelten-bevriezen; verdampen-condenseren; sublimeren-smelten-bevriezen; verdampen-condenseren; sublimeren-

bevriezenbevriezen

Water in sterrenWater in sterren

In ‘koele’ sterren, zoals rode In ‘koele’ sterren, zoals rode reuzensterren en protosterren komt ook reuzensterren en protosterren komt ook water voor; in hetere sterren splitst het water voor; in hetere sterren splitst het molecuul in zijn bestanddelen H en Omolecuul in zijn bestanddelen H en O

Energierijke straling Energierijke straling ioniseertioniseert• Soms kunnen moleculen een of meer elektronen uit Soms kunnen moleculen een of meer elektronen uit

de omringende elektronenwolk verliezen; ze worden de omringende elektronenwolk verliezen; ze worden ionenionen

• Dat gebeurt door een botsing of doordat ze Dat gebeurt door een botsing of doordat ze stralingenergie opnemenstralingenergie opnemen

• In de buurt van hete sterren, die intense In de buurt van hete sterren, die intense ultraviolette straling uitzenden, kunnen moleculen ultraviolette straling uitzenden, kunnen moleculen geïoniseerdgeïoniseerd worden door stralingsopname worden door stralingsopname

• Zo heeft een Nederlands ruimte-instrument (HIFI) Zo heeft een Nederlands ruimte-instrument (HIFI) onlangs OHonlangs OH++ en H en H22OO++ ontdekt ontdekt

• Dit is gevonden in grote interstellaire gaswolken Dit is gevonden in grote interstellaire gaswolken waarin veel pasgevormde hete sterren voorkomen waarin veel pasgevormde hete sterren voorkomen

HIFI in de satelliet HerschelHIFI in de satelliet Herschel

• Nederlands instrument HIFI Nederlands instrument HIFI in de Europese satelliet in de Europese satelliet HerschelHerschel

• Maakt infrarode spectra Maakt infrarode spectra

• Spectroscopisch werd zo Spectroscopisch werd zo water ontdekt in jonge water ontdekt in jonge sterren en vooral in sterren en vooral in protosterren protosterren

• HIFI ontdekte ook OHHIFI ontdekte ook OH++, , HH22OO++ en zelfs D en zelfs D22OO

NGC 1333 – de ‘Embryonevel’. NGC 1333 – de ‘Embryonevel’. Bevat jonge en protosterrenBevat jonge en protosterren

(zie M. Drummen; Zenit 2010, p.580) (zie M. Drummen; Zenit 2010, p.580)

Waterdamp ontdekt in het Waterdamp ontdekt in het spectrum van protoster IRAS spectrum van protoster IRAS 4B4B

Spectra van hoge resolutie tonen Spectra van hoge resolutie tonen meer; meer; o.a. de beweging van gas om o.a. de beweging van gas om

protosterrenprotosterren

Het ontstaan van Het ontstaan van planetenstelselsplanetenstelsels

Water is daarbij een Water is daarbij een belangrijk molecuulbelangrijk molecuul

Water als samenvoegend Water als samenvoegend molecuulmolecuul

• Uit gasdeeltjes in koele omgeving Uit gasdeeltjes in koele omgeving ontstaan moleculen ontstaan moleculen

• Moleculen kunnen samenvoegen tot Moleculen kunnen samenvoegen tot stofdeeltjes en/of kristallenstofdeeltjes en/of kristallen

• Water slaat daar op gemakkelijk neerWater slaat daar op gemakkelijk neer• Vormt heel dun ijslaagje, dat vastvriezen Vormt heel dun ijslaagje, dat vastvriezen

vergemakkelijktvergemakkelijkt• Zo ontstaan rotsblokjes en daaruit op Zo ontstaan rotsblokjes en daaruit op

langere duur zelfs planeten en hun langere duur zelfs planeten en hun satellietensatellieten

Aardachtige planeten; hun Aardachtige planeten; hun mantels en atmosferen mantels en atmosferen

• De mantel van de aardachtige planeten wordt De mantel van de aardachtige planeten wordt gevormd in < 5 miljoen jaargevormd in < 5 miljoen jaar

• Na nog eens 5 tot 10 miljoen jaar is de mantel Na nog eens 5 tot 10 miljoen jaar is de mantel voldoende afgekoeld om vast te wordenvoldoende afgekoeld om vast te worden

• Eigenschappen van de overblijvende atmosfeer Eigenschappen van de overblijvende atmosfeer hangen af van de massa en temperatuurhangen af van de massa en temperatuur

• Stofkorreltjes met 0,05% ijs (HStofkorreltjes met 0,05% ijs (H22O) en 0,01% O) en 0,01% koolzuursneeuw (COkoolzuursneeuw (CO22) in een protoplaneet zijn ) in een protoplaneet zijn voldoende om een atmosfeer te vormen met een voldoende om een atmosfeer te vormen met een druk van ca. 100 bar (als bij Venus)druk van ca. 100 bar (als bij Venus)

En de oceanen?En de oceanen?

• Het ijs smelt bij afkoeling; zo ontstaan Het ijs smelt bij afkoeling; zo ontstaan oceanen met voldoende water voor de oceanen met voldoende water voor de aardse oceanen aardse oceanen

• Tanton et al., 2008 hebben zo het probleem Tanton et al., 2008 hebben zo het probleem van de herkomst der oceanen opgelost.van de herkomst der oceanen opgelost.

• Komeetinslagen (zoals tot onlangs gedacht) Komeetinslagen (zoals tot onlangs gedacht) zijn onvoldoende en blijken dus niet nodigzijn onvoldoende en blijken dus niet nodig

• Het probleem is nu: waarom hebben Mars Het probleem is nu: waarom hebben Mars en Venus dan géén oceanen? (antwoord: en Venus dan géén oceanen? (antwoord: geringe massa van Mars en hoge geringe massa van Mars en hoge temperatuur van Venus)temperatuur van Venus)

De periferie van het De periferie van het planetenstelsel:weinig planetenstelsel:weinig

materie; lage temperatuurmaterie; lage temperatuur

Bij de lage temperatuur bevriezen Bij de lage temperatuur bevriezen gassen. Daar konden zo nog wel veel gassen. Daar konden zo nog wel veel ijsachtige kleine objecten ontstaan. ijsachtige kleine objecten ontstaan.

Weinig materie: kleine lichamenWeinig materie: kleine lichamenVerder ook gesteenten Verder ook gesteenten

IJsdwergen en Trans-Neptunus IJsdwergen en Trans-Neptunus Objecten (TNO) in de Kuiper gordel. Objecten (TNO) in de Kuiper gordel. In In 2011 ruim 1400 bekend2011 ruim 1400 bekend

Toelichtend op voorgaand Toelichtend op voorgaand diagram: belangrijkste TNO diagram: belangrijkste TNO categorieën en de plaats in hun categorieën en de plaats in hun baan op 12 februari 2010baan op 12 februari 2010• Wit: objecten in resonantie met de Wit: objecten in resonantie met de

omloop van Neptunus – Pluto is het omloop van Neptunus – Pluto is het kruisjekruisje

• Rood: de ‘klassieke’ niet-resonerende Rood: de ‘klassieke’ niet-resonerende ijsdwergen ijsdwergen

• Oranje: Centaurs – ijsdwergen die naar Oranje: Centaurs – ijsdwergen die naar binnen zijn verstrooid; dus geen TNO’s binnen zijn verstrooid; dus geen TNO’s

• Blauw: periodieke kometen (horen ook Blauw: periodieke kometen (horen ook niet bij de TNO’s) niet bij de TNO’s)

De grootste ijsdwergenDe grootste ijsdwergen

Spectraal scheikundig Spectraal scheikundig onderzoek onderzoek • Bij 50% der TNO’s: waterijs op het oppervlakBij 50% der TNO’s: waterijs op het oppervlak• Bij de meeste TNO’s (voorbeeld: Orcus) zijn Bij de meeste TNO’s (voorbeeld: Orcus) zijn

dat ijsdat ijskristallenkristallen; dit duidt er op dat het ijs ; dit duidt er op dat het ijs eens ‘verwarmd’ was tot boven 160 graden eens ‘verwarmd’ was tot boven 160 graden onder nul onder nul

• Voor die lichte verwarming is weinig nodig – Voor die lichte verwarming is weinig nodig – inslagen? inslagen?

• Bij de grootste (Pluto, Eris, Sedna en Bij de grootste (Pluto, Eris, Sedna en Quaoar) sporen van atmosferisch methaan Quaoar) sporen van atmosferisch methaan

• Bij sommigen ziet men ook wel eens sporen Bij sommigen ziet men ook wel eens sporen van complexe organische verbindingenvan complexe organische verbindingen

Andere ijslichamen: Andere ijslichamen: kometenkometen

Kern, coma en staarten Kern, coma en staarten

• De kern: ‘vuil ijs’: waterijs verontreinigd De kern: ‘vuil ijs’: waterijs verontreinigd met stof en gruis; ook andere ‘ijzen’; met stof en gruis; ook andere ‘ijzen’; omvang ~ 10 km omvang ~ 10 km

• De coma: gas dat uit de kern is verdampt; De coma: gas dat uit de kern is verdampt; omvang ~ miljoen kmomvang ~ miljoen km

• Staart: geïoniseerd gas dat door de Staart: geïoniseerd gas dat door de zonnewind wordt meegesleurd; lengte zonnewind wordt meegesleurd; lengte honderden miljoenen kmhonderden miljoenen km

• De Oort wolk: bron van kometen De Oort wolk: bron van kometen

Het raadsel van de kometen; de Het raadsel van de kometen; de Oortwolk in verband met de Oortwolk in verband met de KuipergordelKuipergordel

Oort en KuiperOort en Kuiper

• Oort ontdekte (1949) de Oortwolk: kometen komen van Oort ontdekte (1949) de Oortwolk: kometen komen van zeer ver; >~ 100.000 Astronomische Eenheden; maar op zeer ver; >~ 100.000 Astronomische Eenheden; maar op die grote afstanden kan geen komeet ontstaan? die grote afstanden kan geen komeet ontstaan?

• Kuiper onderstelde (1950) dat de Oortwolk eens uit een Kuiper onderstelde (1950) dat de Oortwolk eens uit een meer naar binnen gelegen gordel had moeten ontstaan.meer naar binnen gelegen gordel had moeten ontstaan.

• Zo ontstond het idee van de Kuipergordel, de gordel van Zo ontstond het idee van de Kuipergordel, de gordel van de Trans Neptunus Objecten (= TNO’s = ijsdwergen) de Trans Neptunus Objecten (= TNO’s = ijsdwergen)

• Maar dan moesten er ~ 6 miljard kometen in de Oortwolk Maar dan moesten er ~ 6 miljard kometen in de Oortwolk zijn; meer kan de Kuipergordel niet leveren zijn; meer kan de Kuipergordel niet leveren

• Het aantal is echter veel groter: ca. 100 miljard! Waar Het aantal is echter veel groter: ca. 100 miljard! Waar komen die wel vandaan? Had Kuiper wel gelijk??komen die wel vandaan? Had Kuiper wel gelijk??

Kometen ontstaan, zoals ook sterren Kometen ontstaan, zoals ook sterren enz., in een jonge gaswolk – enz., in een jonge gaswolk – voorbeeld: Orion nevelvoorbeeld: Orion nevel

Bron van jonge en Bron van jonge en protosterrenprotosterren• In een gaswolk als de Orion nevel ontstaan sterren In een gaswolk als de Orion nevel ontstaan sterren

door accumulatie van gas (en stof)door accumulatie van gas (en stof)• Sterren ontstaan daar bij tientallen tot honderdenSterren ontstaan daar bij tientallen tot honderden• Er ontstaan ook nog veel meer kleinere tot zeer Er ontstaan ook nog veel meer kleinere tot zeer

kleine lichamen: ijsklompen die bij nadering tot kleine lichamen: ijsklompen die bij nadering tot een ster deels verdampen – kometeneen ster deels verdampen – kometen

• ‘‘Onze’ kometen zijn ook zo ontstaan in een Onze’ kometen zijn ook zo ontstaan in een gasnevel! gasnevel! De meeste (alle?) kometen zijn dus De meeste (alle?) kometen zijn dus indringers ! !indringers ! !

• De natuurlijke grens van de Oortwolk is de afstand De natuurlijke grens van de Oortwolk is de afstand halverwege andere sterren (~ 150.000 AE) halverwege andere sterren (~ 150.000 AE)

De vier buitenplanetenDe vier buitenplaneten

Rijk aan satellietenRijk aan satellieten

De satellieten van de De satellieten van de buitenplanetenbuitenplaneten

• Jupiter: meer da 60 manen. De vier Jupiter: meer da 60 manen. De vier Galileaanse satellieten; 12 kleinere en de Galileaanse satellieten; 12 kleinere en de rest heel klein (< 40 km)rest heel klein (< 40 km)

• Saturnus: 7 vrij grote (de grootste: Titan) Saturnus: 7 vrij grote (de grootste: Titan) en ca. 60 kleinere tot heel klein (< 40 km)en ca. 60 kleinere tot heel klein (< 40 km)

• Uranus: 4 grote en 16 kleinere, gemiddeld Uranus: 4 grote en 16 kleinere, gemiddeld ca. 40 km ca. 40 km

• Neptunus: één grote (3000 km); vijf van ~ Neptunus: één grote (3000 km); vijf van ~ 250 km en 7 klein ( < 100 km)250 km en 7 klein ( < 100 km)

Herkomst van deze manenHerkomst van deze manen

• Grofweg in twee klassen te verdelen:Grofweg in twee klassen te verdelen:• De grote satellieten: voor zover De grote satellieten: voor zover

bekend een mengsel van rotsen en bekend een mengsel van rotsen en waterijs of andere ijzenwaterijs of andere ijzen

• Deze zijn tegelijk met, en evenals hun Deze zijn tegelijk met, en evenals hun planeet ontstaan door planeet ontstaan door samenklontering samenklontering

• De kleinere zijn eerder ingevangen De kleinere zijn eerder ingevangen ijsdwergen of kometen ijsdwergen of kometen

Galileaanse satellieten van Galileaanse satellieten van JupiterJupiterIo, Europa, Ganymedes en Io, Europa, Ganymedes en Callisto Callisto

Ganymedes: ruig ijsoppervlak Ganymedes: ruig ijsoppervlak met vlakten, kloven en met vlakten, kloven en inslagkraters inslagkraters

IJsoppervlak en daar onder IJsoppervlak en daar onder een een oceaan bij Europa oceaan bij Europa

Onder het ijs een oceaanOnder het ijs een oceaan

• Oceaan onder het ijs is zeer waarschijnlijk Oceaan onder het ijs is zeer waarschijnlijk bij Europa maar zal ook wel voorkomen bij bij Europa maar zal ook wel voorkomen bij andere satellieten (Ganymedes) andere satellieten (Ganymedes)

• Het hangt af van de warmtetoevoer: uit Het hangt af van de warmtetoevoer: uit het inwendige door radioactiviteit uit kern, het inwendige door radioactiviteit uit kern, door resonantie van de baanbeweging; door resonantie van de baanbeweging; chemische reacties in de oceaan …chemische reacties in de oceaan …

• Daardoor wordt ijs verwarmd; wordt Daardoor wordt ijs verwarmd; wordt vloeibaar vloeibaar

Warme of koude oceaan?Warme of koude oceaan?

• Andere factor: chemische samenstellingAndere factor: chemische samenstelling

• Te verwachten is CHTe verwachten is CH44

• In een oceaan is neerslag van sedimenten In een oceaan is neerslag van sedimenten op de bodem op de bodem

• Deze laag werkt als een isolator en Deze laag werkt als een isolator en reduceert de warmtestroom naar boven reduceert de warmtestroom naar boven

• Al deze factoren (en nog meer!) leiden tot Al deze factoren (en nog meer!) leiden tot twee modellen: een ‘warme’ of een ‘koude’ twee modellen: een ‘warme’ of een ‘koude’ oceaan oceaan

De oceaan van Europa: het koude De oceaan van Europa: het koude modelmodel

• De oceaan van Europa ligt waarschijnlijk De oceaan van Europa ligt waarschijnlijk op een dikke bodem van sedimenten van op een dikke bodem van sedimenten van zouten (= combinaties van positieve en zouten (= combinaties van positieve en negatieve ionen)negatieve ionen)

• Dit werkt isolerendDit werkt isolerend

• Daardoor is de oceaan betrekkelijk kouder Daardoor is de oceaan betrekkelijk kouder dan in het ‘warme’ model, waar door dan in het ‘warme’ model, waar door opstijgende bewegingen warmte omhoog opstijgende bewegingen warmte omhoog gevoerd wordt gevoerd wordt

De grootste satellieten van De grootste satellieten van Saturnus Saturnus

De ringen van Saturnus; De ringen van Saturnus; schematischschematisch

Belangrijkste ringen Belangrijkste ringen A ring tussen 122.000 en 136.000 kmA ring tussen 122.000 en 136.000 km

Ringen: slierten ijsklompjesRingen: slierten ijsklompjes

Zon verduisterd door Saturnus; Zon verduisterd door Saturnus; zwakke buitenringen zichtbaar zwakke buitenringen zichtbaar buiten de A ringbuiten de A ring

De E-ring (180.000-480.000 De E-ring (180.000-480.000 km); een zeer ijle buitenring. km); een zeer ijle buitenring. Bevat de satelliet EnceladusBevat de satelliet Enceladus

De bijzondere E-ring; elektrische De bijzondere E-ring; elektrische ladinglading

• Is enigszins gericht door het magneetveld Is enigszins gericht door het magneetveld van Saturnusvan Saturnus

• Bevat dus elektrisch geladen deeltjesBevat dus elektrisch geladen deeltjes

• Dat blijkt ook uit spectroscopisch onderzoekDat blijkt ook uit spectroscopisch onderzoek

• De ring blijkt onder meer uit De ring blijkt onder meer uit ionenionen van van waterdamp te bestaan; daarnaast fijne waterdamp te bestaan; daarnaast fijne ijskristallen en nog meerijskristallen en nog meer

• Die ionen ontspringen uit EnceladusDie ionen ontspringen uit Enceladus

De kleine satelliet Enceladus (diameter De kleine satelliet Enceladus (diameter 500 km); inslagkraters en opvallende 500 km); inslagkraters en opvallende

breuklijnen die laatste in het zuidenbreuklijnen die laatste in het zuiden

Detail: Rillen en breuken in het ijsDetail: Rillen en breuken in het ijs

Noordpool vrij van breuken Noordpool vrij van breuken Deze maan is te klein om een atmosfeer te kunnen Deze maan is te klein om een atmosfeer te kunnen hebbenhebben

Bijzondere ontdekking in Bijzondere ontdekking in zuidelijk deel: gas uitstoting in zuidelijk deel: gas uitstoting in geisers ! geisers !

Een grote geiser: waterdamp Een grote geiser: waterdamp

Andere opname Andere opname (zon staat hier (zon staat hier

achter Enceladus) achter Enceladus)

De bronDe bron

• Fijne ijskristallen en Fijne ijskristallen en waterdamp stijgen op waterdamp stijgen op uit breukenuit breuken

• Dit betekent: er is ijs Dit betekent: er is ijs en water dicht onder en water dicht onder het oppervlakhet oppervlak

• Maar ook moet er Maar ook moet er geologische activiteit geologische activiteit zijnzijn

Samenstelling van de E-ring Samenstelling van de E-ring vertelt iets over de ondergrond vertelt iets over de ondergrond

van Enceladusvan Enceladus • Geïoniseerd waterdamp (HGeïoniseerd waterdamp (H22OO++) en ) en

ijskristallenijskristallen

• OO++, O, O++++, OH, OH

• Maar ook COMaar ook CO22, CH, CH44, natrium, natrium

• Ook ammonia (lost snel op in water en Ook ammonia (lost snel op in water en houdt water vloeibaar bij lage temperatuur)houdt water vloeibaar bij lage temperatuur)

• Ten slotte: Eenvoudige organische Ten slotte: Eenvoudige organische moleculen moleculen

Herkomst van dit materiaalHerkomst van dit materiaal

• Lijkt afkomstig uit water (oceaan?) onder de Lijkt afkomstig uit water (oceaan?) onder de ijslaagijslaag

• Geisers ontstaan ofwel door (1) water onder Geisers ontstaan ofwel door (1) water onder druk onder het ijs dat door breuken druk onder het ijs dat door breuken ontsnaptontsnapt

• Of misschien (2) door verdamping van Of misschien (2) door verdamping van verwarmd ijs verwarmd ijs

• Enceladus lijkt een wereld om te zoeken Enceladus lijkt een wereld om te zoeken naar tekenen van buitenaards levennaar tekenen van buitenaards leven

We zijn lang niet uitgepraat: We zijn lang niet uitgepraat: elke satelliet in ons elke satelliet in ons

planetenstelsel vertelt een planetenstelsel vertelt een eigen verhaal! eigen verhaal!

Presentatie is na te lezen op Presentatie is na te lezen op www.cdejager.com/presentatiwww.cdejager.com/presentatieses

Klik op ‘water ijs’Klik op ‘water ijs’