מערכת השמש: כוכבי הלכת דני אל ללוש המחלקה לפיסיקה של חלקיקי ם daniel.lellouch@weizmann.ac.il אי אפשר לכסות נושא כזה בשעה וחצי! לא אדבר על ירחים וטבעות (נושא למפגש הבא) אשתדל להדגיש את החידושים, ובכך אסתכן
המס רי ם העיקריים יהיו: מ אפ יי נ ה ה ע י קרית של המ ערכת השמש ה י א השו נות ה ס יבה לכך: מ ילות ה מפתח ה ן הגודל כוכבי הלכת ע וברים אב ו לוצ י ה והקרבה לשמש של כל כוכב לכת הבנתנ ו של הכדור שלנו התקדמ ה בה רבה ה ודות לחקר כוכבי ה לכת ה א חר י ם....1.2.3.4 5. ולכן י ה י ה כ"כ חשוב לגלות ס מנ י ח יי ם בכוכב לכת א חר!
כוכב נ ו : השמש
לרע נון הזיכרו ן... כו כ ב-חמ ה + נוגה + כדור הארץ + מאדים השמש + שבתאי צדק אורנ וס נפטו ן פל וטו פלוטו ה ו א מ קרה מ יו ח ד (בין א ח רים!) ו לא נדו ן בו
פל נ טולוגיה כב ר לא כמו אסטרו נומיה! : יי ח וד ה של ה א סטרו נו מ י ה כמדע ה א ו אי-אפשר לגשת למה שחוקרים. כל כוכב, גלקסיה, ערפילית,... יחיד ומיוחד. אי-אפשר לערוך ניסוים. לגבי פלנטולו גיה: כן אפשר לגשת למה שחוקרים. הטבע עורך בשבילנו את הניסוים! לא נשכח את ההדמיות הממוחשבות.
מאפיינה של מערכת השמש: השונות!
הפ ר מטרים הבסיס יים מס ה 0.05 כוכב חמ ה רדיוס (ק"מ ( נטייה ( ) סיבוב רבולוציה מרחק סביב צירו 2400 0 59 יום 88 ימים 0.38 0.81 6050 243 יום 177 224 ימים - נוג ה 0.72 1 6300 23 365 ימים 23:56' ארץ 1 0.10 3400 25 687 ימים 24:35' מאדים 1.52 320 71000 3 11 שנים 09:55' צדק 5.20 95 60000 25 29 שנים 10:13' שבתאי 9.53 14 25500 98 84 שנים - 17:50' אורנוס 19.2 17 24700 28 165 שנים 16:06' נפטון 30.1
כוכב -חמה (מר קורי) עד כה, בוצע רק שיגור אחד לכוכב-חמה Mariner-10) ב- 1973 ) דומה מאד חיצונית לירח שלנו, אבל לירח אין ליבה תנאים קשים מאד עקב הקרבה לשמש וחוסר האטמוספירה כמעט מוחלט Messenger שוגר באוגוסט. 2004 הגעה ב- 2011
"קוריוס" ש ל כוכב: 3 ימים בש נ תיים הסיבה לכך אינה מקרית: (כמעט) נעילה גרביטציונית ע"י כוחות הגאות כשנוצ ר, מרקורי ה סתובב סביב צ ירו ב כ- 4 שעות, ו ה ו אט לאט לאט גם נ וגה עברה ת הליך דו מ ה תופע ה זו של נע ילה ל- 1:1 מ אד שכיח ה לגבי ה יר חי ם של כוכבי ה לכת
יהלום השמיים : נו גה
(1983/1982) ונ ר ה 13 ו 14
האטמוס פירה של נ גה (צולם ב-אולטר ה-ס גול) דוגמא קרדינלית של אפקט ח ממ ה שיצא משליטה. היו הרב ה מים, אבל לאט לאט התאדו עם עליית ה הספק של השמש. האדים גרמו לאפקט חממה, והטמפרטורה המשיכה לעלות, והתאדו עוד מים. קרני האור האולטרה סגול מ השמש פרקו את מול קולות ה מים. המ ימן ברח והחמ צן החלי ד את הכ ל. בסוף ה מים נעל מו כ מע ט לגמרי מהאטמו ספירה המכי לה כיום 96% של פחמן דו-חמצני עובדה: היחס D/H גבוה
100% 50%
החללית מגאל ן (1990-1994)
נו גה במכ"מ מתה כנראה כבר 500 מיליון שנה (?) ילדות די ד ו מ ה לזאת של כדור ה ארץ, אבל גורל שונה
הרי גע ש!
יצירת מכת ש ופעי לות גיאולוגי ת מאוחר ת
מאדים ה י ו ם כנרא ה מת, א בל עבר מפ ו אר פי 10 פחות מסיבי מכדה"א, ולכן התקררות מהירה
מאדים בסו ף המאה ה- 19? (Lowell) ערו צ י ם (Schiaparelli) א ו ת עלות
סערה על מאדים...
2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967
2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967
משימות נו כחיות ו עתי דיו ת (הקפה / נ ח י תה) בו צ ע ה Pathfinder :1996 פע י לה Mars Global Surveyor :1996 נכשלה Mars Climate Orbiter :1998 נכשלה Mars Polar Lander :1999 פ עיל ה Mars Odyssey :2001 פעיל ה/ נכשלה ו- Beagle Mars Express :2003 (Spirit & Opportunity) Mars Exploration Rovers פעילי ם :2003 בדרך Mars Reconnaissance Orbiter :2005??? Scout, Netlanders, Remote Sensing Orbiter :2007 Telecom. Orbiter, Smart Lander, Exo :2009 Scout 2 :2011 2014: החזרת דגימות
(1996) MGS מצלם את ויקינג (1975)
האים MGS איתר את? MPL
המודל הגי אולוגי הסטנ ד רט י של מאדים הטמפרטורה על פני מאדים הצעיר הייתה גבוהה ) 0 <) הודות לאטמוספירה העבה של CO 2 שגרמה לאפקט חממה היו אגמי-מים גדולים מדי פעם, ה תנגשות של אסטירו איד או פעילות ט קטונית גרמו לשפיכת מי ם שפיסלה את הנוף עם הזמן, מאדים התקרר והתרחשה תופעה של "אפקט החממה ההפוך": הפחמן הדו-חמצני נמס במים, ובתגובה עם הסלעים נוצרו אבנים פחמתיות.(carbonates) עצירתה המוקדמת של הפעילות הוולקנית לא אפשרה את מחזור האטמוספרה דילול האטמוספירה הקטין עוד יותר את אפקט החממה : מאדים התקרר עוד יותר, יותר אדי-מים התעבו למים נוזלים שהמיסו יותר פחמן הדו-חמצני, וכן הלאה.
אי סחף ו חופים?
מאין ו לאן המים של מאדים? 5) מודל היוצרות כוכבי הלכת חוזה כמות מים על כ- 100 מ' אבל הגיאולוגיה מעידה על כמות של כ- 500 מ' בעבר להשוואה, כמות המים על פני כדור הארץ מסתכמת ב: 2700 מ' בים, 60 מ' כקרח בקטבים, 20 מ' באקוויפרים 3 ס "מ באטמוספירה 30 סמ' באגמים ונהרות, 1 מ "מ בחי וצומח המדידות על מאדים מראות: כמות המים הלכודים בקוטב (קטבים?): 20 מ' לכל היותר כמות המים באטמוספירה: 0.01 מ"מ!!! העלמת המים ע"י פוטו-דיסוצאציה: 10 מ' לכל היותר מאז היוצרות מאדים מ' על פני כדור-הארץ) מסקנה: אם כל זה נכון, כמות משמעותית מתחת לקליפה של מאדים (מאות מ') של מים חייב ת להימ צא
הקוטב הד ר ומי "קרח יבש" ) 2 (CO עם קרח מים לכוד מתחת
Mars : 2001 Odyssey מגלה הרבה מימן הנחה: ישנם מים מתחת לקרקע (קר ח) אושר ב- 2003 עם MGS (Mars Global Surveyor) וב- 2004 עם Mars- Express
השפע ת העונו ת בסוף החורף הצפוני, הכיפה מכוסה בשכבה עבה של קרח יבש ) 2 (CO הבולעת את ה- γ
מגז אוויר ע ל מאדים: קיץ וחורף
תחילת 2004: נחיתה של ביגאל (Beagle) וספיריט/אופורטיוניטי (Spirit/Opportunity)
תחילת 2004: נחיתה של ביגאל (Beagle) וספיריט/אופורטיוניטי (Spirit/Opportunity)
M.G.S. מסלולו של ספ יריט (Sprit) צולם מ
Mars Pathfinder (Sojourner) : 1997
ש רותי ניקוי יבש...
2004: אופו ר טיוניטי (Opportunity) מגלה סמנ י מים בעב ר
אבן ה"רוטי ני" (פ ס טה)
הר אולימפוס אבל...
Mars Express : 2004 משנה את התמונה הטענה: ערוצי לבה מאד צעירים יחד עם זאת כמה הרי געש היו פעילים במשך תקופות ארוכות מאד.(CH 4 ) ועוד: גלוי סמני מתן גז לא י ציב!
סיכום הנת ונים הסביב תיי ם נגרם ע"י.. צבע מרכיבים טמפרטורה לחץ עיקריים (ºC) 40% He, 40 % Na צהוב 10-12 כוכב חמ ה 400+ : 170-15% O 2 נוג ה 96% CO 2 צהוב, 3% N 2 H 2 O, SO 2 90 480 ארץ 77% N 2 כחול + מי ם לבן, 21% O 2 1 15 Si Fe מאדים 95% CO 2 אדום,3% N 2 0.007-140 : +20 Fe 2 O 3 2% Ar, 0.1% O 2??? 90% H 2, 10 % He (*) 0.7 צדק 150- הרב ה!!! CH 4 +C 2 H 6 +C 2 H 2 97% H 2, 3% He (*) 1.6 שבתאי 190- צהוב אורנוס כחול-ירוק מתן 83% H 2, 15% He (*) 1.2-220 2% CH 4 נפטון כחול עננים לבנים מתן (ק רח) מתן 85% H 2, 13% He 2% CH 4 (*) 3-1 -243
המלך : צדק
סערה על צדק (כב ר לפ חות 300 ש נים) קוריוליס (Coriolis) וברנוילי (Bernoulli) חוגגים! מקור ה א נרגי ה לרו ח ות ה עז ות: ח י מ ו ם ע"י ה קריסה הגרביטצ י ונ י ת ה אי טית צדק מ קרין פי שניי ם י ותר ח ו ם מ מ ה שה ו א קו לט מ השמ ש
1995: "גלילאו" מגיע אל צדק ב- 7.12.95 הושלך חיישן אל צדק והצליח לשדר נתונים במשך כשעה ב- 21.09.03 גלילאו עצמו רוסק בכוונה על צדק... תוצאות ה"צניחה": אטמוספרה יותר חמה והרבה יותר יבשה מהצפוי לא נמצאה עננים כבדים לא נראו ברקים לא התגלו מולקולות אורגניות
סערה על שב תאי ההנחה:מעבר לקריסה הגרביטציונית, גשמי הליום מחממים את האטמוספירה ומייצרים מזג אוויר (שבתאי מקרין פי- 3 יותר חום ממה שהוא קולט)
2004: קסיני (Cassini)
אורנ וס באור הנ ראה ובת ת -אדום אט מ ו ס פירה "רגועה" כי א ור נו ס לא מפ יק ח ו ם מ בפנים ה סבר?
גם לנ פ טון יש (היה) כתם
1996: נ עלם הכת ם! <-- (Voyager) 1992 <-- (HST) 1996
זוהר הקוטב על צדק... ה מ י מ ן ה מתכתי ה נו ז לי גורם לשדה מגנ טי עז
על כדו ר הארץ...
ועל שב תאי עד כה לא נר א ו ז ו ה רי קוטב על א ו רנוס א ו נפט ו ן
מה יש ב תו ך כוכבי הלכת הג ד ולים? חישוב תיאורטי עבור H 2 +He מסה ר דיוס
הסטרו קטורה הפנ ימית של כוכבי הלכ ת
היווצרותה של מערכת השמש חלק 1: העובדות כל כוכבי הלכת נעים באותו מישור גם קו המשווה של השמש נמצא במישור זה מסלולי כוכבי הלכת כמעט מעגליים הכל (כולל השמש) מסתובב באותו כיוון.1.2.3.4 סיבובים בכיוון אחד עם נטייה קטנה (פרת לנוגה ואורנוס) זמני הסיבוב דומים (כמה שעות), פרת לאלה שהואטו ע"י כוחות גאות.5.6 תרכוב ת כו כבי ה לכ ת: ה פנימיים הם מ ת כ תיים, ה חיצוניים הם ענקיים עם מ ימן מערכו ת כוכבי ל כת עם י רחים דו מות למ ערכת ה שמש מיקומם של מחסני השביטים: חגורת ק ויפר וענני אורט(?).7.8.9
היווצרותה של מערכת השמש חלק 2: התסריט המשוער ענן ענק (מימן+הליום+אבק+מים מה תפוצצות כו כב שקדם) קור ס ואוגר מהירות סי בובית הכוח ה צנטריפוגלי משטח אותו לצור ה של דיס ק..1.2 רוב המולקולות וגרגרי האבק נעים במסלול מעגלי. מי שלא, מהר ייעלם! התנגשויות מחממות את הגז. ככל שקרוב למרכז, חם יותר. בניית כוכבי הלכת ע"י התווספות הגופים: לפנימיים, חם מדי כדי להחזיק גז, אבל החיצוניים מספיקים לעטוף את הליבה הסלעית בקרח, אמוניה, מתן....3.4.5 תהליך ההבדלה (דיפרנצציה) : היסודות הכבדים (ניקל, ברזל) שוקעים. החיצוניים, יותר מסיביים וקרים, מושכים אל עצמם את שאריות המימן וההליום. תנע הסיבובי הנשאר גורם לסיבוב כוכבי הלכת במהירויות דומות..6.7.8 9. ובמקביל, הטמפרטורה במרכז מאתחלת את התהליכים הגרעיניים : השמש נולדה.
עכשיו T 0 +150 My T 0
אזור ללא הווספו ת : ח ג ור ת האסט רוי ד ים
תו פ עת לוואי מהתנ ג שות מפו ר סמת : היווצרו ת הירח
פרי פרי ת מ ערכ ת ה ש מ ש: חגורת קוי פ ר 2005: ידוע על יותר מ- 1000 גופים גדולים בחגורת קויפר הנחה: ישנם כ- 50000 כאלה בקוטר >100 ק"מ וכ- 200 מיליוני שביטים פלוטו עצמו מופיע כאחד ה גר מי ם האל ה