Das SonnensystemTeil 12
Peter [email protected]
Hamburger SternwarteGojenbergsweg 112
21029 Hamburg
24. Januar 2019
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Übersicht Teil 12
I Streuner des SonnensystemsI AsteroidenI MeteoritenI Kometen
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Asteroiden
I nach Entdeckung von Uranus:I → mehr unbekannte PlanetenI Idee: Titius-Bode ReiheI Abstand Sonne-Planet steigt um das 1.4-2 fache pro
PlanetI damals bekannte Ausnahme:I Mars → Jupiter: Faktor 3I falls Reihe korrekt →I sollte Planet zwischen Mars und Jupiter sein
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Asteroiden
I Suchaktion wurde organisiertI erster Erfolg:I Piazzi, 1. Jan. 1801I kurz danach wieder verloren (hinter Sonne!)I Gauss → BahnberechnungI → Position vorhergesagtI wiedergefunden am 31. Dez. 1801I sehr nahe an vorhergesagter Position!I → Ceres
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Ceres
I 2.77 AUI 4.6 yr UmlaufzeitI aber nur 918 km
DurchmesserI → zu klein für echten
PlanetenI → Asteroid, Kleinplanet
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Asteroiden
I Suche ging weiterI 28. Mar. 1802 →I Olbers findet PallasI fast selber Orbit wie CeresI aber nur 522 km DurchmesserI → nicht der gesuchte PlanetI 1804: Juno, 1807: Vesta . . .I >1850: hunderte ...I 1891, Max Wolf: PhotographieI → Wolf findet 228 Asteroiden
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Asteroiden
I heute: viele jeden MonatI meistens:
AmateurastronomenI nach Bestätigung →
Nummer/NameI 1 Ceres, 2 PallasI 3834 Zappafrank: (1994)
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Asteroiden
I geschätzt: 100000+I Asteroiden sind klein:I Ceres: 30% der
GesamtmasseI 3 größer als 300 kmI 30: 200–300 kmI 200: > 100 kmI bilden Asteroidengürtel
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Asteroiden
I Dichte trotzdem nicht sehr hochI mittlerer Abstand zwischen Asteroiden:I 106 km . . .I Asteroiden können Erdbahn kreuzen (s.u.)I Asteroidengürtel von Jupiter stark beeinflusstI Simulation: kein Jupiter →I Erd-Klasse Planet bildet sich!
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Asteroiden
I Jupiter wirft die meisten Planetesimale rausI → Asteroidengürtel bildet sichI Jupiter kann nicht Bahnen (exzentrisch) erklärenI → Bildung + Durchgang Mars-Klasse ObjekteI daher unser Mond??
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Kirkwood Lücken
I Lücken bei einfachenfraktionalen JupiterPerioden
I 1/3, 2/5, 3/7, 1/2 . . .I Anhäufungen bei 2/3, 3/4
(ähnlicher Effekt)
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Trojaner
I Jupiter fängt Asteroidenein
I Lagrange Punkte L4 undL5
I → stabile Bahnen
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Asteroiden
I können Erdbahn kreuzenI Beispiel: 433 Eros
(23Mkm min.Entfernung)
I Near-Earth Asteroids(NEOs)
I 1994 XM1: 105000 km . . .I Helligkeitsvariation →
Form
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Asteroiden
I Raumsonden → 3Asteroiden
I Galileo (1999) → 951Caspra
I NEAR (1997) → 253Mathilde
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Asteroiden
I Gaspra: 19× 12× 11 km(Movie)
I Ida: 56× 24× 21 kmI Mathilde: 70× 50× 50 kmI Gaspra + Ida: GesteinI Mathilde: Kohlenstoff
VerbindungenI Hinweise auf
Zusammenstösse!
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Ida
I Ida hat einen Mond:I DaktylI ca. 1.6× 1.4× 1.2 kmI Entfernung: 100 kmI Bei Kollision entstanden?I ähnlich: Pallas
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Hirayama Familien
I Gruppen von Asteroide mit fast gleichen OrbitsI Fragmentation eines größeren AsteroidenI rel. Geschwindigkeiten: ca. 1–5 km/sI dabei können sich solche Klassen bilden
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Meteoriten
I Asteroiden können mit der Erde zusammenstoßenI meistens sehr kleine StückeI verglühen in der ErdatmosphäreI → SternschnuppenI aber wenn groß genug →
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Meteoriten
I Definitionen:I Asteroid/Planetoid: KleinplanetI KometI Meteor: Leuchterscheinung in der AtmosphäreI Meteorit: was auf der Erde übrig bleibtI Meteorid: im Weltraum vor dem ZusammenstoßI Feuerball: Besonders heller Meteor (Movie)
I tägliche viele Meteore!I normal: Verglühen in der AtmosphäreI selten: Erreichen der Erdoberfläche
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Meteoriten
I Einschlag samt Krater(Movie)
I Berringer Krater(Winslow, Arizona)
I 1.2 km Durchmesser,200m tief
I 50000 yr altI Meteorit war ca. 50m
gross, 100 km/s schnellI → 20Mton TNT
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Meteoriten
I das kann Folgen haben!I 9.10.1992, Peetskill, NY
(Movie)I 12 kg MeteoritI Autoversicherung deckt
das nicht ab!I aber Auto+Meteorit
wurden für 10 tausendeverkauft!
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Meteoriten
I größere Einschläge wurdengefunden
I Schicht ausIndium-reichem Material
I ca. 65Myr alt
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Meteoriten
Gravity GradientI Chicxulub (Yucatan, Mexiko)I 68Myr, 170km DurchmesserI 10–20km Asteroid?
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Meteoriten
I Vredefort (RSA)I 2Gyr, 300km Durchmesser
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Meteoriten
I Nördlinger Ries (Deutschland)I 15Myr, 24km Durchmesser
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Meteoriten
I Verteilung auf der ErdeI Ozeane → kein sichtbarer Krater!
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Meteoriten
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Meteoriten
I Große Impaktsselten . . .
I aber nichtunmöglich
I 10km ObjektImpakt/100Myr?
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Meteoriten
I Computersimulationen:I 1000 Einschläge pro 100 000 yrI meistens Tunguska KlasseI ein 5km Objekt Einschlag . . .I über 10 000 Jahre 13M Tote (bei 5G Menschen)I Ozean Einschlag → Tsunami!
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Meteoriten
I Abwehr Strategien:I Blow-it-up →
unmöglich für KillerasteroidenI Ablenken →
machbar falls früh erkannt
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Meteoritentypen
I SteinmeteoritenI sehr ähnlich normalem
Gestein der ErdeI Fusion CrustI → durch Schmelzen beim
Eintritt!
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Meteoritentypen
I SteinmeteoritenI enthalten manchmal
Eisen-EinschlüsseI 95% aller MeteoritenI aber nur selten gefunden!
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Meteoritentypen
I steiniger EisenmeteoritI Gestein + Eisen gleich
häufigI ca. 1% aller Meteoriten
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Meteoritentypen
I EisenmeteoritI 10–20% NickelI ca. 4% aller MeteoritenI bevor 2000BC →I einzige Quelle von Eisen!
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Meteoritentypen
I 75% aller Eisenmeteorite→
I einzigartigeKristallstruktur
I Widmanstätten MusterI brauchen Myr langsame
Kühlung!I → nur echte MeteoritenI Entstehung durch
Zerschlagung einesgrossen Asteroiden?
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Meteoritentypen
I sehr seltene Art:Kohlenstoff Chondrite
I
Kohlenstoff+VerbindungenI 20% Wasser, organische
Verbindungen!I wie im Original-Nebel?I Allende Meteor: Isotopen→ SN!
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Kometen
KometHyakutake (1996)
I P < 200 yr:kurzperiodischeKometen
I P > 200 yr:langperiodischeKometen
I ca. 10 neu entdeckte Kometen/yrI ca. 1 großer Komet/10yr
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Kometen
I Aufbau einesKometennahe derSonne
I Kern: H2O,NH3, CH4,CO2, C2N2,Staub
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Kometen
I Nukleus vonKomet Halley
I aufgenommenvon Giotto1986
I 15 km× 8 km
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Komet Kohoutek (1974)
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Kometen
I Schweif zeigt immer weg von derSonne
I nur für d < 2AUI besteht aus Ausgasungen des
KernsI Strahlungsdruck der Sonne →
SchweifI sehr unterschiedlich von Komet
zu Komet!
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Komet Mrkos (1957)
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Komet Arend-Roland (1957)
I GegenschweifI Ende des Staub-SchweifesI → Orientierungseffekt!
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Komet Halley
I erster entdeckerkurzperiodischer Komet
I 76 yr Periode, seit 88BCbeobachtet
I sehr exzentrische Bahn
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Komet Halley
I sehr gut zu beobachtenI Überlagerung von 3 BilderI Sterne ’lang’ wegen
Bewegung des Kometen!
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Kometen
I stammen meistens aus dem Kuiper-GürtelI oder der Oort-Wolke
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Kuiper-Gürtel Objekt
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Kometen
I Bahnstörung durch Jupiter →kurzperiodischer Komet
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Kometen
Komet West 1976I endliche Lebensdauer!I 0.5− 1% Verlust pro OrbitI → Komet überlebt ca. 100 Orbits
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Kometen
I Reste bleiben auf BahnI → produziert Meteoritenschwarm
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Kometen
I Kern eines Kometen kann mit Erde kollidieren!I → Tunguska Event (1908)?I Explodiert vor Einschlag?
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