Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Bioastronomia 1/4 wykładu 13-15 Katarzyna Mikuła 30.01.2015.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Bioastronomia 1/4 wykładu 13-15 Katarzyna Mikuła 30.01.2015."— Zapis prezentacji:

1 Bioastronomia 1/4 wykładu Katarzyna Mikuła

2  Odkrycie: 1655 rok, Christian Huyghens  Istnienie atmosfery: początek XX wieku, Comas Sola; 1944 rok, Gerard Kuiper  1979rok, Pioneer 11 – przelot obok Tytana w odległości km  1980 rok, Voyager 1 – przelot obok Tytana w odległości 4394 km  Voyager 2 – zdjęcia ujawniły większą liczbę szczegółów na Tytanie  Obserwacje w zakresie podczerwonym i ultrafioletowym  Skład chemiczny atmosfery: N 2, CH 4, C 2 H 6, C 3 H 8 i wiele innych

3  Promień równikowy: 2575 ± 0.5 km  Średnia gęstość: 1.88 x 10 3 km m -3  Odległość od Saturna: 1.23 x 10 6 km  Masa: x kg  Grawitacja na powierzchni: m s -2  Okres orbitalny: dni  Obrót wokół osi: dni  Mimośród orbity:  Temperatura powierzchniowa: ± 0.5 K  Ciśnienie powierzchniowe: ± bara  Główne składniki atmosfery: N 2, CH 4, H 2, CO

4 Misja Cassini – Huygens (2004 – 2017) – misja NASA, ESA, ASI Cele naukowe: Saturn, pierścienie Saturna, Tytan, księżyce lodowe, magnetosfera. Duża rozdzielczość przestrzenna i spektralna instrumentów Obserwacje Tytana w różnych zakresach długości fali: widzialny, podczerwony i ultrafioletowy

5 Szczegółowe widmo składu chemicznego atmosfery Tytana – instrument CIRS (Cassini InfraRed Spectrometer). MoleculeRelative abundance N2N CH x H2H2 1.1 x CO6 x Ar4.32 x C2H6C2H6 1.1 x C2H4C2H4 5 x C2H2C2H2 3 x C3H8C3H8 6 x HCN7.8 x CH 3 CCH2 x CHCCCH2 x C6H6C6H6 3.8 x C2N2C2N2 9 x HCCCN4.4 x H2OH2O8 x CO x 10 -8

6  ciśnieniowa skala wysokości H 0 : 20 km  struktura termiczna: troposfera do 44 km, stratosfera do 250 km, mezosfera do 500 km, powyżej termosfera  skład chemiczny: N 2, Ne, H, CH 4 i inne węglowodory w ilościach śladowych (atmosfera wtórna)  chmury: metanowe/etanowe w troposferze, mgła i smog węglowodorowy w strato- i mezosferze  jonosfera: jest, koncentracja elektronów <10 4 cm -3

7 Cassini – obserwacje dynamiki atmosfery Tytana pod wpływem rocznego nasłonecznienia Przesilenie zimowe – przemieszczanie się ciepłego powietrza znad bieguna południowego na biegun północny; powietrze ulegało tam schłodzeniu i opadało, tworząc warstwy chmur. Występowanie jednej komórki cyrkulacji – analogiczne do ziemskiego równikowego pasa ciszy. Na północy znikają chmury, pojawienie się chmur na południu; obserwacje cyklonu (kompresja opadającego, zimnego powietrza).

8 Cykl metanowy krótkookresowy – podobnie jak cykl hydrologiczny na Ziemi 1.Metan odparowuje z powierzchni 2.Powstają chmury metanu w atmosferze 3.Deszcz metanu/etanu 4.Rzeki i strumienie metanu spływają do jezior.

9 Cykl metanowy długookresowy – reakcje fotochemiczne wywoływane przez Słońce w górnych partiach atmosfery generują ciężkie związki organiczne w szybkim tempie – cały metan z atmosfery i powierzchni zostałby zużyty w ciągu kilku milionów lat. Zasoby muszą być odnawiane – istnienie podziemnych zbiorników metanu.

10 2005 rok – lądowanie próbnika Huygens na powierzchni Tytana Zdjęcia ukazują dwa rodzaje obszarów: Jasne obszary – góry Ciemne obszary - ?

11 Surface Science Package (SSP) + Descent Imager and Spectral Radiometer (DISR) – pierwsze obrazy powierzchni Tytana Charakterystyczne kamienie (składające się z lodu) – obszar, na którym mogła niegdyś znajdować się jakaś ciecz. => Ciemne obszary na powierzchni są prawdopodobnie wyschniętymi dnami jezior lub korytami rzecznymi.

12 Dane z Cassini: lata 2004 – 2013 Odkrycie wielu obszarów blisko biegunów (głównie na biegunie północnym), które mają bardzo gładką powierzchnię. Największe morza (półkula północna): Kraken Mare Ligeia Mare Punga Mare

13 1.Odkrycie etanu w Ontario Lacus przez instrument VIMS 2.Światło odbite od powierzchni księżyca (Kraken Mare, Jingpo Lacus, Kivu Lacus)

14  Wyniki z Huygens – okresowe opady atmosferyczne ciekłego metanu i innych związków organicznych na powierzchni Tytana  W 2007 roku – metanowa mżawka nad obszarem Xanadu

15 Dwa dominujące typy linii brzegowych: „Karbowane” - wschodnia i południowa strona jeziora (obszar 1) „Łagodne” – dominują na zachodniej i północnej stronie jeziora (obszar 2) 3 – łagodny teren + rzeki 4 – teren zalewowy 5 – prosta linia brzegowa ciągnąca się przez 50 km. Różowa linia– pagórkowaty teren (głównie południowy obszar Ligeia Mare), silnie zerodowany. Niebieska linia – rzeki spływające do morza.

16 Obserwacje Cassini (instrument VIMS) z ostatnich kilku lat – pojawianie się tajemniczych obiektów na morzu Ligeia Mare. Być może są to pierwsze obserwacje dynamicznych, procesów geologicznych na Tytanie.

17 Obrazy z Cassini - Synthetic Aperture Radar (SAR) – obserwacje z lat 2007 – Wygląd ‘magicznych wysp’ zmienia się w przeciągu 11 miesięcy. Zmiana rozmiaru ‘wysp’ – od ~75 km 2 do ~160 km 2 Przyczyna zjawiska: 1). Formowanie fal przez wiatr na powierzchni morza 2). Wynoszenie gazów z dna morskiego i pojawianie się bąbli na powierzchni 3). Wynoszenie zatopionych ciał stałych (zmiany temperatury) Cykl globalny: Tytan ma cykle globalne analogiczne do ziemskich – zmiany na półkuli pónocnej od wiosny do lata.

18 Obserwacje VIMS – odkrycie wydm. Wydmy na Tytanie osiągają wysokość100 m i rozciągają się na setki kilometrów. Pokrywają ~40% obszaru równikowego na Tytanie Składają się z węglowodorów.

19 Tytan – średnia gęstość 1.88 g/cm 3 wskazuje na obiekt skalno-lodowy; jądro buduje materiał skalny; nad nim położony jest płaszcz lodowy i płynna warstwa mieszaniny wody i amoniaku oraz lodowa skorupa; podpowierzchniowy ocean ma być źródłem zasilającym atmosferę

20 Kriowulkanizm – wyrzucanie metanu na powierzchnię księżyca. Przykłady: Ganesha (wulkan tarczowy – szeroki i płaski stożek, nachylenie 8 °).

21 Przykład: Sotra Patera (wcześniej Sotra Facula) Krater o wysokości 1000 m i głębokości 1500 m. Obszar wokół krateru otoczony jest ‘zamrożoną lawą’.

22 The Titan Mare Explorer - TiME misja NASA Czas misji: 7.5 roku Główny cel: Ligeia Mare TiME ma pływać po powierzchni morza Kapsuła będzie przemieszczać się na powierzchni z wiatrem i prądami morskimi Czas trwania misji na Tytanie: 6 dni (tytanowych)

23 Główne cele misji TiME: 1. Wyznaczenie składu chemicznego morza. Instrumenty: Mass Spectrometer, Meteorology i Physical Properties Package 2. Wyznaczenie głębokości morza. Instrumenty: Meteorology i Physical Properties Package 3.Badanie procesów morskich (m.in. cyrkulacja) Instrumenty: Meteorology i Physical Properties Package, descent and surface cameras 4.Wyznaczenie lokalnej meteorlogii. Instrumenty: Meteorology i Physical Properties Package, kamery. 5.Scharakteryzowanie atmosfery ponad morzem. Instrumenty: Meteorology i Physical Properties Package, kamery.

24  Titan Lake In-situ Sampling Propelled Explorer – TALISE Misja ESA Główny cel: morza i jeziora na półkuli północnej Czas trwania: od sześciu miesięcy do roku.  Główny cel: Charakterystyka środowiska na Tytanie, mórz/jezior i składu chemicznego terenu w pobliżu metanowych zbiorników

25  TSSM – The Titan Saturn System Mission  Misja NASA/ESA  Cel: Tytan i Enceladus  Start: 2020 rok (dotarcie do systemu Saturna – 2029 rok)  Czas trwania: 4 lata  Misja na Tytanie - 6 miesięcy: lot balonem (badanie atmosfery); lądowanie na powierzchni jednego z mórz  Badanie składników organicznych i potencjału astrobiologicznego  Pochodzenie i ewolucja Tytana  „Odświeżenie” informacji o Enceladusie i magnetosferze Saturna

26

27  Rothery, D.A., Gilmour, I., Sephton, M.A., An Introduction to Astrobiology, 2011  Astronomy, Titan: Earth of the outer solar system, vol.35, issue 11, November 2007  Świat Nauki, 2010  Wiedza i życie, 2014


Pobierz ppt "Bioastronomia 1/4 wykładu 13-15 Katarzyna Mikuła 30.01.2015."

Podobne prezentacje


Reklamy Google